[发明专利]电子设备及其制造方法

说明书

提供了一种电子设备及其制造方法。根据所公开技术的实施方式的电子设备为包括半导体存储器的电子设备，其中，半导体存储器包括磁性隧道结MTJ结构，MTJ结构包括：自由层，具有可改变的磁化方向；钉扎层，具有钉扎的磁化方向；以及隧道阻挡层，夹在自由层与钉扎层之间，其中，自由层包括CoFeAlB合金。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年10月23日提交的申请号为10-2015-0148068、发明名称为“电子设备及其制造方法”的韩国专利申请的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

技术领域

本专利文件涉及存储电路或者存储器件、以及它们在电子设备或系统中的应用。

背景技术

近来，随着电子装置趋向于小型化、低功耗、高性能、多功能性等，本领域需要能够将信息存储在诸如计算机、便携式通信设备等的各种电子装置中的半导体器件，并且已经对半导体器件进行了研究。这种半导体器件包括如下的半导体器件，所述的半导体器件能够利用其根据施加的电压或电流而在不同的电阻状态之间切换的特性来存储数据，例如，RRAM(电阻式随机存取存储器)、PRAM(相变随机存取存储器)、FRAM(铁电随机存取存储器)、MRAM(磁性随机存取存储器)、电熔丝等。

发明内容

本专利文件中所公开的技术包括：存储电路或者存储器件、存储电路或者存储器件在电子设备或系统中的应用以及可变电阻元件的特性在其内能够被改善的电子设备的各种实施方式。

在一个实施方式中，提供了包括半导体存储器的电子设备，其中，半导体存储器包括磁性隧道结(MTJ)结构，该结构包括：自由层，具有可改变的磁化方向；钉扎层，具有钉扎的磁化方向；以及隧道阻挡层，夹在自由层与钉扎层之间，其中，自由层包括CoFeAlB合金。

以上电子设备的实施方式可以包括以下中的一个或多个。

Al在CoFeAlB合金中的含量小于10％。Al在CoFeAlB合金中的含量为5％或更多。半导体存储器还包括底层，底层设置在MTJ结构之下，并且用于增加位于底层之上的层的垂直磁性晶体各向异性。底层包括AIN。半导体存储器还包括磁校正层，所述磁校正层减少由钉扎层产生的杂散磁场的影响。磁校正层设置在MTJ结构之上。半导体存储器还包括间隔件层，所述间隔件层夹在MTJ结构与磁校正层之间，并且包括贵金属。半导体存储器还包括一个或多个层，所述一个或多个层设置在MTJ结构之上或之下，并且具有与MTJ结构的侧壁对齐的侧壁。底层的侧壁不与MTJ结构的侧壁对齐。底层的上表面的宽度比MTJ结构的下表面的宽度大。

在一个实施方式中，提供了包括半导体存储器的电子设备，其中，半导体存储器包括磁性隧道结(MTJ)结构，该结构包括：自由层，具有可改变的磁化方向；钉扎层，具有钉扎的磁化方向；以及隧道阻挡层，夹在自由层与钉扎层之间，其中，自由层包括CoFeXB合金，其中，CoFeXB合金中的X为金属，该金属具有增加自由层的垂直各向异性场的含量的同时降低自由层的阻尼常数。

在该实施方式中，半导体存储器还包括底层，所述底层设置在MTJ结构之下，并且包括一种X的氮化物。

电子设备还可以包括微处理器，微处理器包括：控制单元，被配置成从微处理器的外部接收包括命令的信号，并且执行命令的提取、解码或者控制微处理器的信号的输入或输出；操作单元，被配置成基于控制单元对命令解码的结果而执行运算；以及存储单元，被配置成存储用于执行运算的数据、与执行运算的结果相对应的数据或者用于执行运算的数据的地址，其中，半导体存储器是微处理器中的存储单元的部件。