前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，隧道势皇具有小于3nm并且大于自由层的厚度的厚度。
[0043]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，自由层包括钴、铁、和硼。
[0044]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括垂直自旋转移矩存储器(STTM)，其包括 MTJ。
[0045]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，第二侧在平面内，并且自由层具与平面正交的、小于隧道势皇层的厚度的厚度。
[0046]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，隧道势皇包括第一金属，并且氧化物层包括不同于第一金属的第二金属。
[0047]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，第一侧在第二侧的正对面。
[0048]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括第一材料和第二材料的交替层，其中，交替层的其中之一在自由层接触氧化物层的位置的对面直接接触氧化物层。
[0049]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，氧化物层、固定层和自由层、以及隧道势皇都是薄膜。
[0050]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，第二 RA乘积小于第一 RA乘积的10%。
[0051]在另一个示例中，前述示例的主题内容可以任选地包括:其中，MTJ具有垂直各向异性。
[0052]另一个示例包括一种方法，包括:在衬底上形成磁隧道结(MTJ)，MTJ包括自由磁层、固定磁层、以及自由层与固定层之间的隧道势皇层，隧道势皇直接接触自由层的第一侦h以及形成直接接触自由层的第二侧的氧化物层；其中，隧道势皇具有第一电阻-面积(RA)乘积，并且氧化物层具有低于第一 RA乘积的第二 RA乘积。
[0053]在另一个示例中，前述方法示例的主题内容可以任选地包括:其中，氧化物层、固定层和自由层、以及隧道势皇都是薄膜。
[0054]在另一个示例中，前述方法示例的主题内容可以任选地包括:其中，第二侧主要位于平面内并且自由层具有小于2nm的与平面正交的厚度，并且隧道势皇层具有小于3nm并且大于自由层的厚度的厚度。
[0055]在另一个示例中，前述方法示例的主题内容可以任选地包括:其中，第二 RA乘积小于第一 RA乘积的10%。
[0056]另一个示例包括垂直自旋转移矩存储器(STTM)，包括:磁隧道结(MTJ)，其包括隧道势皇层，隧道势皇层位于自由层与固定层之间并且直接接触自由层的一侧；以及氧化物层，其直接接触自由层的相对侧；其中，隧道势皇具有第一电阻-面积(RA)乘积，并且氧化物层具有低于第一 RA乘积的第二 RA乘积。
[0057]在另一个示例中，前述垂直STTM示例的主题内容可以任选地包括:其中，第二 RA乘积小于第一 RA乘积的10%。
[0058]在另一个示例中，前述垂直STTM示例的主题内容可以任选地包括:其中，氧化物层、固定层和自由层、以及隧道势皇都是薄膜。
[0059]出于说明和描述的目的，已经呈现了本发明的实施例的前述描述。其并不是要穷举或者将本发明限制于所公开的精确形式。该描述和以下权利要求包括诸如左、右、顶部、底部、上方、下方、上部、下部、第一、第二等的术语，术语仅用于描述性目的并且不应被解释为限制。例如，指定相对垂直位置的术语指的是衬底或集成电路的器件侧(或有源表面)为该衬底的“顶”表面的情况；实际上衬底可以处于任何取向，以使在标准地球参考系中衬底的“顶部”侧可以低于“底部”侧，并且仍然落入术语“顶部”的含义内。除非特别说明，本文中(包括权利要求中)使用的术语“上”不指示第二层“上”的第一层位于第二层正上方并且与第二层直接接触，除非具体陈述；在第一层与位于第一层上的第二层之间可能存在第三层或其它结构。能够采用许多位置和取向来制造、使用或运送本文中描述的器件或产品的实施例。相关领域的技术人员根据以上教导能够领会到许多修改和变型都是可能的。本领域的技术人员将意识到图中所示的各种部件的各种等通的组合和替代。因此，它旨在表明本发明的范围并不是由该【具体实施方式】，而是由附着于该【具体实施方式】的权利要求来限定。
【主权项】
1.一种装置，包括: 磁隧道结(MTJ)，其包括自由磁层、固定磁层、以及位于所述自由磁层与所述固定磁层之间的隧道势皇；所述隧道势皇直接接触所述自由磁层的第一侧；以及 氧化物层，其直接接触所述自由磁层的第二侧； 其中，所述隧道势皇包括氧化物并且具有第一电阻-面积(RA)乘积，并且所述氧化物层具有低于所述第一 RA乘积的第二 RA乘积。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述隧道势皇包括氧化镁，并且所述氧化物层包括氧化妈、氧化银、氧化铟、氧化铝、氧化舒、以及氧化钽的至少其中之一。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二RA乘积小于10m0hm-cm2。4.根据权利要求3所述的装置，其中，所述第二侧主要位于平面内并且所述自由磁层具有小于2nm的与所述平面正交的厚度。5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述隧道势皇的厚度小于3nm并且大于所述自由磁层的所述厚度。6.根据权利要求2所述的装置，其中，所述自由磁层包括钴、铁、和硼。7.根据权利要求1所述的装置，其包括垂直自旋转移矩存储器(STTM)，所述垂直自旋转移矩存储器包括所述MTJ。8.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二侧在平面内，并且所述自由磁层具有与所述平面正交的、小于隧道势皇层的厚度的厚度。9.根据权利要求1所述的装置，其中，所述隧道势皇包括第一金属，并且所述氧化物层包括不同于所述第一金属的第二金属。10.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第一侧在所述第二侧的正对面。11.根据权利要求10所述的装置，其包括第一材料和第二材料的交替层，其中，所述交替层的其中之一在所述自由磁层与所述氧化物层接触的位置的对面直接接触所述氧化物层。12.根据权利要求1所述的装置，其中，所述氧化物层、所述固定磁层和所述自由磁层、以及所述隧道势皇都是薄膜。13.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二RA乘积小于所述第一RA乘积的10%。14.根据权利要求1所述的装置，其中，所述MTJ具有垂直各向异性。15.一种方法，包括: 在衬底上形成磁隧道结(MTJ)，所述MTJ包括自由磁层、固定磁层、以及位于所述自由磁层与所述固定磁层之间的隧道势皇层；所述隧道势皇直接接触所述自由磁层的第一侧；以及 形成直接接触所述自由磁层的第二侧的氧化物层； 其中，所述隧道势皇具有第一电阻-面积(RA)乘积，并且所述氧化物层具有低于所述第一 RA乘积的第二 RA乘积。16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述氧化物层、所述固定磁层和所述自由磁层、以及所述隧道势皇都是薄膜。17.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二侧主要位于平面内并且所述自由磁层具有小于2nm的与所述平面正交的厚度，并且所述隧道势皇层的厚度小于3nm并且大于所述自由磁层的所述厚度。18.根据权利要求16所述的方法，其中，所述第二RA乘积小于所述第一 RA乘积的10%。19.一种垂直自旋转移矩存储器(STTM)，包括: 磁隧道结(MTJ)，其包括隧道势皇层，所述隧道势皇层位于自由层与固定层之间并且直接接触所述自由层的一侧；以及 氧化物层，其直接接触所述自由层的相对侧； 其中，所述隧道势皇具有第一电阻-面积(RA)乘积，并且所述氧化物层具有低于所述第一 RA乘积的第二 RA乘积。20.根据权利要求19所述的存储器，其中，所述第二RA乘积小于所述第一 RA乘积的10%。21.根据权利要求20所述的存储器，其中，所述氧化物层、所述固定层和所述自由层、以及所述隧道势皇都是薄膜。
【专利摘要】实施例包括：磁隧道结(MTJ)，其包括自由磁层、固定磁层、以及所述自由磁层与所述固定磁层之间的隧道势垒；所述隧道势垒直接接触所述自由磁层的第一侧；以及氧化物层，其直接接触所述自由磁层的第二侧；其中，所述隧道势垒包括氧化物并且具有第一电阻-面积(RA)乘积，并且所述氧化物层具有低于所述第一RA乘积的第二RA乘积。所述MTJ可以包括在垂直自旋转移矩存储器中。所述隧道势垒和所述氧化物层形成了具有高稳定性的存储器，其RA乘积大体上不高于具有仅单个氧化物层的MTJ的较不稳定的存储器。本文中描述了其它实施例。
【IPC分类】H01L21/8247, H01L27/115, G11C11/15
【公开号】CN105308683
【申请号】CN201380074016
【发明人】C·郭, K·奥乌兹, B·多伊尔, E·I·卡尔波夫, R·M·莫亚拉德, D·肯克, R·周
【申请人】英特尔公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2013年3月28日
【公告号】DE112013006657T5, US9231194, US20140291663, US20160133829, WO2014158178A1