磁性存储器件的制作方法

本发明构思涉及包括至少一个磁隧道结的磁性存储器件。

背景技术：

1、由于需要高速和/或低功耗电子装置，因此也需要其中使用的高速和/或低电压半导体存储元件。磁存储元件已经发展成为能够满足这些需求的半导体存储元件。由于其高速和/或非易失性特性，磁性存储器件可作为下一代半导体存储元件出现。

2、一般地，磁性存储器件可包括磁隧道结(mtj)图案。磁隧道结图案可以包括两个磁性层和设置在两个磁性层之间的绝缘层。磁隧道结图案的电阻值可以取决于两个磁性层的磁化方向而改变。例如，当两个磁性层的磁化方向彼此反平行时，磁隧道结图案可以具有相对高的电阻值，而当两个磁性层的磁化方向彼此平行时，磁隧道结图案可以具有相对低的电阻值。磁性存储器件可以利用磁隧道结图案的电阻值之间的差异来写入/读取数据。

3、随着电子工业的发展，对高度集成和/或低功率磁性存储器件的需求日益增加。因此，正在进行各种研究来满足这些需求。

技术实现思路

1、本发明构思的一些示例实施方式可提供包括具有改善的开关特性的磁隧道结图案的磁性存储器件及其制造方法。

2、本发明构思的一些示例实施方式还可提供包括磁隧道结图案的磁性存储器件及其制造方法，该磁隧道结图案关于高温制造工艺具有改善的热阻。

3、在一些示例实施方式中，一种磁性存储器件可包括顺序堆叠在衬底上的被钉扎的磁性图案、隧道势垒图案、自由磁性图案、扩散阻挡图案、非磁性图案和覆盖图案。扩散阻挡图案可以包括第一非磁性金属和氧。非磁性图案可以包括第二非磁性金属和氧。第一非磁性金属的氧化物形成能可以低于第二非磁性金属的氧化物形成能。

4、在一些示例实施方式中，一种磁性存储器件可包括顺序堆叠在衬底上的被钉扎的磁性图案、隧道势垒图案、自由磁性图案、扩散阻挡图案、非磁性图案和覆盖图案。扩散阻挡图案可以包括第一非磁性金属、氧和硼。非磁性图案可以包括第二非磁性金属、氧和硼。第一非磁性金属的硼化物形成能可以低于第二非磁性金属的硼化物形成能。

5、在一些示例实施方式中，一种磁性存储器件可包括在衬底上的第一导电线、在第一导电线之上延伸的第二导电线、以及在第一导电线和第二导电线之间的存储单元。存储单元可以包括顺序堆叠的被钉扎的磁性图案、隧道势垒图案、自由磁性图案、扩散阻挡图案、非磁性图案和覆盖图案。扩散阻挡图案可以包括铪、氧和硼。非磁性图案可以包括钽、氧和硼。扩散阻挡图案和非磁性图案中的每个可以具有到的厚度。

技术特征：

1.一种磁性存储器件，包括：

2.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中所述扩散阻挡图案中的氧的含量朝向所述自由磁性图案增加并且朝向所述非磁性图案减少。

3.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中

4.根据权利要求3所述的磁性存储器件，其中

5.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中

6.根据权利要求5所述的磁性存储器件，其中所述扩散阻挡图案中的硼的含量朝向所述自由磁性图案增加并且朝向所述非磁性图案减少。

7.根据权利要求5所述的磁性存储器件，其中

8.根据权利要求7所述的磁性存储器件，其中

9.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中所述扩散阻挡图案和所述非磁性图案中的每个具有至的厚度。

10.根据权利要求1所述的磁性存储器件，其中

11.一种磁性存储器件，包括：

12.根据权利要求11所述的磁性存储器件，其中所述第一非磁性金属的氧化物形成能低于所述第二非磁性金属的氧化物形成能。

13.根据权利要求11所述的磁性存储器件，其中所述扩散阻挡图案中的氧的含量朝向所述自由磁性图案增加并且朝向所述非磁性图案减少。

14.根据权利要求11所述的磁性存储器件，其中

15.根据权利要求11所述的磁性存储器件，其中所述扩散阻挡图案中的硼的含量朝向所述自由磁性图案增加并且朝向所述非磁性图案减少。

16.根据权利要求11所述的磁性存储器件，其中

17.一种磁性存储器件，包括：

18.根据权利要求17所述的磁性存储器件，其中所述扩散阻挡图案中的氧的含量朝向所述自由磁性图案增加并且朝向所述非磁性图案减少。

19.根据权利要求17所述的磁性存储器件，其中

20.根据权利要求17所述的磁性存储器件，其中所述扩散阻挡图案中的硼的含量朝向所述自由磁性图案增加并且朝向所述非磁性图案减少。

技术总结
一种磁性存储器件包括：顺序堆叠在衬底上的被钉扎的磁性图案、隧道势垒图案、自由磁性图案、扩散阻挡图案、非磁性图案和覆盖图案。扩散阻挡图案包括第一非磁性金属和氧。非磁性图案包括第二非磁性金属和氧。第一非磁性金属的氧化物形成能低于第二非磁性金属的氧化物形成能。

技术研发人员：李俊明,金晥均,卢恩仙,郑峻昊,赵泳俊
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11