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自旋轉(zhuǎn)矩多柵極器件的制作方法

文檔序號:12737481閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種多柵極器件,包括:

-一組有區(qū)別的輸入?yún)^(qū)域;

-一個輸出區(qū)域;

-每一個區(qū)域包括夾在自由層疊層和硬層之間的非磁性層,

-自由層疊層包括:

i.籽層上的主體PMA層;

ii.在所述主體PMA層上,與所述非磁性層接觸的磁性層;以及

每一個區(qū)域至少共享所述主體PMA層和所述籽層。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多柵極器件,其特征在于,每一個區(qū)域還共享所述磁性層。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多柵極器件,其特征在于,每一個區(qū)域還共享所述非磁性層。

4.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,每一個區(qū)域還共享所述硬層的氧化部分。

5.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,所述主體PMA層包括雙層的預定重復,所述雙層包括第一層和第二層。

6.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,所述預定重復是兩次或更多次。

7.根據(jù)權(quán)利要求5或6中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,所述第一層和第二層具有在0.2nm和2nm的范圍內(nèi)的厚度。

8.根據(jù)權(quán)利要求5至7所述的多柵極器件,其特征在于,所述第一層包含F(xiàn)eB、Fe、Co、FeCo中的任一種而所述第二層包含Ni、Pd、Pt、Tb、TbCo、TbFe中的任一種。

9.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,所述主體PMA層包含F(xiàn)ePt、CoPt、TbCoFe合金和MnxAy合金中的任一種,其中A從Al、Ga或GE中挑選并且0<x、y。

10.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,所述自由磁性層進一步包括夾在所述磁性層和所述本征主體PMA多層之間的分界層。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的多柵極器件,其特征在于,每一個區(qū)域還共享所述分界層。

12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的多柵極器件,其特征在于,所述分界層包含適于增強所述磁性層的紋理且提供所述主體PMA層和所述磁性層之間的鐵磁耦合的材料。

13.根據(jù)權(quán)利要求10至12所述的多柵極器件,其特征在于,所述分界層包含從Ta、Mo、W、V、Ru挑選的材料或者從CoFeBX、CoX、FeX、FeCoX中的任一種挑選的合金,其中X從Ta、Mo、W、V、Ru中的任一種挑選。

14.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,所述籽層包含Pt、Ru、Ta、NiCr、Hf、TaN、W、Mo中的任一種、以及其任何組合。

15.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,所述磁性層包含F(xiàn)e、CoFe、CoFeB、FeB、CoB中的任一種、以及其任何組合。

16.根據(jù)在前權(quán)利要求中的任一項所述的多柵極器件,其特征在于,區(qū)域包括圖案化柱,所述柱包括非共享層。

17.一種多柵極器件的制造方法,所述方法包括:

-設(shè)置層的疊層,包括:

設(shè)置籽層;

在所述籽層上設(shè)置本征主體PMA多層;

在所述本征主體PMA多層上設(shè)置鐵磁層;

在所述鐵磁層上設(shè)置非磁性層;

在所述非磁性層上設(shè)置硬層;

-形成一組有區(qū)別的輸入?yún)^(qū)域和一個輸出區(qū)域,包括圖案化所述硬層的至少一部分。

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的多柵極器件的制造方法,所述方法進一步包括:在設(shè)置所述鐵磁層的步驟之前,在所述本征主體PMA多層上設(shè)置分界層。

19.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的多柵極器件的制造方法,其特征在于,形成所述一組有區(qū)別的輸入?yún)^(qū)域和輸出區(qū)域進一步包括:圖案化所述硬層、以及在圖案化所述硬層之后圖案化所述非磁性層。

20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的多柵極器件的制造方法,其特征在于,形成所述一組有區(qū)別的輸入?yún)^(qū)域和輸出區(qū)域進一步包括:在圖案化所述非磁性層之后圖案化所述鐵磁層。

21.根據(jù)權(quán)利要求17或18所述的多柵極器件的制造方法,其特征在于,形成所述一組有區(qū)別的輸入?yún)^(qū)域和輸出區(qū)域進一步包括:氧化所述硬層的非圖案化部分。

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