[发明专利]磁存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种垂直磁存储器件，包括：

钉扎层，所述钉扎层包括与至少一个第一间隔件交替层叠的多个第一铁磁层，其中，所述钉扎层被配置为具有垂直磁化；

自由层，所述自由层包括与至少一个第二间隔件交替层叠的多个第二铁磁层；以及

隧道势垒部，所述隧道势垒部耦合在所述钉扎层与所述自由层之间。

2.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述至少一个第一间隔件和所述至少一个第二间隔件每个都由选自氧化物间隔件、金属氧化物间隔件和金属间隔件中的任何一种形成。

3.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述至少一个第一间隔件和所述至少一个第二间隔件每个都由MgO形成。

4.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述至少一个第一间隔件和所述至少一个第二间隔件每个都由选自Al₂O₃、TiO₂、HfO₂、ZrO₂和Ta₂O₃的物质形成。

5.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述至少一个第一间隔件和所述至少一个第二间隔件每个都由选自Ru、Ta、W、Al和Ti的物质形成。

6.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述隧道势垒部由MgO形成。

7.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述钉扎层被形成为整体高度大于所述自由层的整体高度。

8.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述钉扎层中层叠的所述第一铁磁层与所述至少一个第一间隔件的总数大于所述自由层中层叠的所述第二铁磁层与所述至少一个第二间隔件的总数。

9.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述第一铁磁层和所述第二铁磁层每个都具有在0.1nm至2.2nm范围内的厚度。

10.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述第一间隔件和所述第二间隔件每个都具有在0.2nm至2nm范围内的厚度。

11.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述第一铁磁层中的每个第一铁磁层的高度大于所述第二铁磁层中的每个第二铁磁层的高度。

12.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述钉扎层中层叠的所述第一铁磁层与所述至少一个第一间隔件的总数等于所述自由层中层叠的所述第二铁磁层与所述至少一个第二间隔件的总数。

13.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述钉扎层的顶层为所述第一铁磁层中的一个。

14.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述第一铁磁层由含有CoFe作为成分的化合物材料制成。

15.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述第一铁磁层被配置为借助于所述至少一个第一间隔件而相互铁磁性地耦合。

16.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述第一铁磁层被配置为借助于所述至少一个第一间隔件而相互反铁磁性地耦合。

17.如权利要求1所述的垂直磁存储器件，其中，所述自由层被配置为具有垂直磁化。

18.一种制造垂直磁存储器件的方法，所述垂直磁存储器件包括钉扎层、自由层和形成在所述钉扎层与所述自由层之间的隧道势垒部，所述方法包括：

通过将多个第一铁磁层与至少一个第一间隔件交替层叠来形成所述钉扎层，其中，所述钉扎层被配置为具有垂直磁化；以及

通过将多个第二铁磁层与至少一个第二间隔件层叠来形成所述自由层。

19.如权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个第一间隔件和所述至少一个第二间隔件每个都由MgO形成。

20.如权利要求18所述的方法，其中，所述至少一个第一间隔件和所述至少一个第二间隔件每个都由选自Al₂O₃、TiO₂、HfO₂、ZrO₂和Ta₂O₃的物质形成。