[发明专利]磁存储器件及其制造方法

权利要求书

1.一种制造磁存储器件的方法，该方法包括：

在基板上形成第一磁性层；

在所述第一磁性层上形成隧道势垒层；以及

在所述隧道势垒层上形成第二磁性层，

其中所述隧道势垒层的形成包括：

在所述第一磁性层上形成第一金属氧化物层；

在所述第一金属氧化物层上形成第一金属层；

在所述第一金属层上形成第二金属氧化物层；以及

在所述第二金属氧化物层形成之后，进行第一热处理工艺以氧化所述第一金属层的至少一部分。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属层包括Mg、Fe、Ti、Ta、Al、W、Hf和V当中的至少一种。

3.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属层的厚度在所述隧道势垒层的厚度的0.1至0.2倍的范围内。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属氧化物层和所述第二金属氧化物层包括相同的材料，并且

其中所述相同的材料包括镁氧化物、钛氧化物、铝氧化物、镁锌氧化物和镁硼氧化物中的至少一种。

5.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属氧化物层、所述第一金属层和所述第二金属氧化物层在与用于所述第一热处理工艺的相同系统内原位地形成。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属氧化物层和所述第二金属氧化物层的每个的形成包括使用多个靶进行射频溅射工艺。

7.如权利要求1所述的方法，其中所述第一热处理工艺在100至500℃的温度进行10至300秒。

8.如权利要求7所述的方法，还包括在形成所述第二磁性层之后进行第二热处理工艺。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述第二热处理工艺在350至400℃的温度进行30至120分钟。

10.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属层通过所述第一热处理工艺部分地氧化以形成第一子氧化物层和第二子氧化物层，

所述第一子氧化物层形成为接触所述第一金属氧化物层，并且

所述第二子氧化物层形成为接触所述第二金属氧化物层。

11.如权利要求10所述的方法，其中所述第一子氧化物层和所述第二子氧化物层形成为具有比所述第一金属氧化物层和所述第二金属氧化物层的氧原子浓度低的氧原子浓度。

12.如权利要求10所述的方法，其中进行所述第一热处理工艺以防止所述第一金属层的在所述第一子氧化物层和所述第二子氧化物层之间的部分被氧化。

13.如权利要求1所述的方法，其中进行所述第一热处理工艺包括氧化所述第一金属层以形成子氧化物层，该子氧化物层的氧原子浓度低于所述第一金属氧化物层和所述第二金属氧化物层的氧原子浓度。

14.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属氧化物层、所述第二金属氧化物层和所述第一金属层包含相同的金属元素。

15.如权利要求14所述的方法，其中所述相同的金属元素是镁。

16.如权利要求1所述的方法，其中所述第一金属氧化物层和所述第二金属氧化物层的每个包含第一金属元素，并且

所述第一金属层包含不同于所述第一金属元素的第二金属元素。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述第一金属元素是镁，并且

所述第二金属元素是Fe、Ti、Ta、Al、W、Hf和V当中的一种。