[发明专利]基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM及制造方法

权利要求书

1.一种基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM，其特征在于，包括：

铁电薄膜层，设置有两个金属电极，通过所述两个金属电极向铁电薄膜层施加第一电压；

底电极，位于所述铁电薄膜层之上并设置于所述铁电薄膜层中部，呈长条形，在所述底电极两端施加第二电压；

隧道结，位于所述底电极之上并设置于所述底电极中部；

其中，所述两个金属电极相对设置在所述铁电薄膜层相对的两个边缘上，并位于所在边缘中线的一侧，且所述两个边缘位于所述底电极短边方向的两侧，通过所述两个金属电极施加第一电压的方向与所述底电极长边方向平行；通过第一电压与第二电压的正负，控制磁化的定向翻转。

2.根据权利要求1所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM，其特征在于，所述铁电薄膜层的材料为HfZrO或PZT，厚度为3～10nm。

3.根据权利要求1所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM，其特征在于，所述金属电极材料为Al、Cu或者W，厚度为100～400nm。

4.根据权利要求1所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM，其特征在于，所述第一电压和第二电压的范围为-2～2V。

5.根据权利要求1所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM，其特征在于，所述隧道结包括由下至上依次层叠的自由层、隧穿层和参考层，其中，所述自由层与底电极连接。

6.根据权利要求1所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM，其特征在于，所述隧道结为圆形、椭圆形或矩形。

7.一种基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM的制造方法，其特征在于，包括：

在电路片上生长铁电薄膜形成铁电薄膜层；

在所述铁电薄膜层上生长底电极，所述底电极呈长条形；

在所述底电极短边方向两侧的所述铁电薄膜层的两个边缘上沉积金属电极，且所述金属电极位于所在边缘中线的一侧；

在所述底电极上的中部形成隧道结。

8.根据权利要求7所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM的制造方法，其特征在于，所述在底电极上的中部形成隧道结，具体为：

在底电极上依次生长自由层、隧穿层和参考层；

对自由层、隧穿层和参考层进行离子束刻蚀，形成隧道结。

9.根据权利要求7所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM的制造方法，其特征在于，所述铁电薄膜层的材料为HfZrO或PZT，厚度为3～10nm。

10.根据权利要求8所述的基于底电极平行向电压控制的SOT-MRAM的制造方法，其特征在于，在进行离子束刻蚀前，在所述隧道结的参考层上还生长钉扎层，用于固化磁化方向。