[发明专利]测量图案化装置级的交换劲度的方法

权利要求书

1.一种用于确定存在于磁性结中的自由层的交换劲度的方法，所述方法包括：

对磁性结执行多个自旋转矩铁磁共振测量，所述多个自旋转矩铁磁共振测量表示与自由层中的多个自旋波模式对应的多个特征频率；

基于所述多个特征频率计算自由层的交换劲度，

其中，执行所述多个自旋转矩铁磁共振测量的步骤还包括：

驱动交流电通过磁性结，交流电具有至少一个GHz的电流频率；

在驱动交流电的步骤期间将磁性结暴露于与自由层磁矩呈角度的磁场；

感测穿过磁性结的整流电压，整流电压提供所述多个特征频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，计算交换劲度的步骤还包括：

使用所述多个特征频率之间的至少一个频率间隔确定交换劲度。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，计算交换劲度的步骤还包括：

将所述至少一个频率间隔与数值模型、分析模型和准数值模型中的至少一个模型拟合；以及

从数值模型、分析模型和准数值模型中的所述至少一个模型的最佳拟合选择交换劲度。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，自由层具有至少1.5的纵横比。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，纵横比不大于10。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，纵横比不大于8。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，纵横比大于3。

8.根据权利要求4所述的方法，其中，自由层具有自由层厚度和至少一种材料，其中，磁性结存在于包括多个磁性结的晶圆上，所述多个磁性结中的每个磁性结具有与所述纵横比不同的附加纵横比并具有附加自由层，附加自由层具有与自由层厚度和所述至少一种材料相同的附加自由层厚度和至少一种附加材料。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，附加纵横比小于所述纵横比。

10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述多个磁性结是磁性随机存取存储器的部分。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，以不大于电流频率的十分之一的磁性频率调制磁场。

12.一种用于确定存在于磁性结中的自由层的交换劲度的方法，所述方法包括：

对磁性结执行多个自旋转矩铁磁共振测量，自由层具有至少3.5且不大于4.5的面内纵横比，所述多个自旋转矩铁磁共振测量表示与自由层中的多个自旋波模式对应的多个特征频率，执行所述多个自旋转矩铁磁共振测量的步骤包括：驱动交流电通过磁性结，交流电具有至少一个GHz的电流频率；在驱动交流电的步骤期间将磁性结暴露于与自由层磁矩呈角度的磁场，磁场包括具有第一幅值的恒定分量和调制分量，调制分量具有第二幅值并且以不大于电流频率的百分之一的磁场频率变化，第二幅值小于第一幅值；以及感测穿过磁性结的整流电压，整流电压提供所述多个特征频率；

基于所述多个特征频率之间的至少一个频率间隔计算自由层的交换劲度，计算交换劲度的步骤包括：将所述至少一个频率间隔与模型拟合；以及从模型的最佳拟合中选择交换劲度。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，自由层具有自由层厚度和至少一种材料，其中，磁性结存在于包括多个磁性结的晶圆上，所述多个磁性结中的每个磁性结具有与纵横比不同的附加纵横比，并具有附加自由层，附加自由层具有与自由层厚度和所述至少一种材料相同的附加自由层厚度和至少一个附加材料。