[发明专利]存储器单元、半导体装置结构、存储器系统及制作方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其包括：

至少一个存储器单元，所述至少一个存储器单元包括：

固定区，其展现固定垂直磁性定向并且包括：

多个磁性子区，每一磁性子区包括磁性材料并具有约0.2nm至约0.3nm的高度；以及

与所述磁性子区交替的多个耦合器子区，每一耦合器子区包括耦合器材料并具有约0.3nm至约0.5nm的高度。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述固定区包括所述磁性材料的所述磁性子区的至少三个及所述耦合器材料的所述耦合器子区的至少两个。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述磁性子区中的每一者通过所述耦合器子区中的一者与所述磁性子区中的另一者间隔开。

4.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述磁性子区中的每一者展现与所述磁性子区中的相邻磁性子区所展现的垂直磁性定向相反指向的垂直磁性定向。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述至少一个存储器单元包括至少两个磁性区，所述至少两个磁性区包括所述固定区及另一磁性区。

6.根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述另一磁性区是展现可切换垂直磁性定向的自由区。

7.根据权利要求5所述的半导体装置，其中所述至少两个磁性区中的至少两者包括所述耦合器子区。

8.根据权利要求7所述的半导体装置，其中所述至少两个磁性区中的一者包括不同于所述至少两个磁性区中的另一者的数目个所述耦合器子区。

9.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述耦合器材料经调配且经定位以提供与所述磁性子区的直接邻近磁性子区的鲁德曼-基特尔-粕谷-吉田RKKY相互作用。

10.根据权利要求1所述的半导体装置，其中所述耦合器材料经调配而以反铁磁方式耦合所述磁性子区的相邻磁性子区。

11.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的半导体装置，其中所述固定区不含铂及钯。

12.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的半导体装置，其中所述磁性材料基本上由钴组成。

13.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的半导体装置，其中所述耦合器材料包括钌及铑中的至少一者。

14.根据权利要求1到10中任一权利要求所述的半导体装置，其中：

所述至少一个存储器单元包括一阵列中的多个存储器单元；且

所述半导体装置进一步包括与所述至少一个磁性存储器单元可操作通信的至少一个外围装置。

15.一种形成存储器单元的方法，所述方法包括：

形成固定区，包括：

形成约0.2nm至约0.3nm的厚度的磁性子区，所述磁性子区展现固定垂直磁性定向；

在所述磁性子区上形成约0.3nm至约0.5nm的厚度的耦合器子区；

在所述耦合器子区上形成约0.2nm至约0.3nm的厚度的另一磁性子区，所述另一磁性子区展现与所述磁性子区所展现的所述垂直磁性定向相反指向的另一固定垂直磁性定向；及

在所述另一磁性子区上形成约0.3nm至约0.5nm的厚度的另一耦合器子区。

16.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括：

形成所述存储器单元的自由区；及

形成所述存储器单元的参考区。

17.根据权利要求15所述的方法，其进一步包括形成另一磁性区，包括形成通过额外耦合器子区彼此间隔开的额外磁性子区。

18.根据权利要求17所述的方法，其进一步包括形成安置于所述固定区与所述另一磁性区之间的非磁性区。