[发明专利]磁存储器件及其形成方法

权利要求书

1.一种磁存储器件，包括：

自旋霍尔电极，所述自旋霍尔电极包括自旋霍尔金属；

磁隧道结堆叠件，设置在所述自旋霍尔电极上方，所述磁隧道结包括与所述自旋霍尔电极接合的合成反铁磁自由层，所述合成反铁磁自由层包括第一磁层、第二磁层和插入在所述第一磁层和所述第二磁层之间的间隔层；

第一导线，耦合至所述自旋霍尔电极的第一端；以及

第二导线，耦合至所述自旋霍尔电极的第二端。

2.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述自旋霍尔电极包括钨、铂或钽，并且所述间隔层包括厚度在4埃和8埃之间的钨。

3.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述第一磁层和所述第二磁层位于合成反铁磁配置中。

4.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述磁隧道结堆叠件的阻挡层的晶体结构与所述SHE的晶体结构匹配。

5.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述间隔层被配置为阻止所述第一磁层的晶体结构传播到所述第二磁层，其中，所述第一磁层的晶体结构不同于所述第二磁层的晶体结构。

6.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述间隔层包括钌、钨、钽、钼、或铬。

7.根据权利要求6所述的磁存储器件，其中，所述间隔层包括钌，并且所述第一磁层包括与所述间隔层接合的CoFe的第一子层和与所述自旋霍尔电极接合的CoFeB的第二子层。

8.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述磁隧道结堆叠件在俯视图中呈椭圆形，并且所述磁隧道结堆叠件的长轴平行于所述自旋霍尔电极的第一端与所述自旋霍尔电极的第二端之间的电流流动方向。

9.一种磁存储器件，包括：

自旋霍尔电极；以及

顶部钉扎的磁隧道结堆叠件，设置在所述自旋霍尔电极上方，所述磁隧道结堆叠件包括：

间隔层，插入在所述磁隧道结堆叠件的第一自由层和所述磁隧道结堆叠件的第二自由层之间，所述第一自由层和第二自由层通过反铁磁配置而磁耦合，

参考层结构，设置在所述第二自由层上方，以及

阻挡层，插入在所述第二自由层和所述参考层结构之间。

10.一种形成磁存储器件的方法，包括：

在互连件的层间电介质上沉积自旋霍尔金属层；

沉积磁隧道结膜堆叠件的一系列的层，所述沉积包括：

在所述自旋霍尔金属层上方沉积合成反铁磁的自由层结构，

在所述自由层结构上方沉积阻挡层，以及

在所述阻挡层上沉积参考层结构；

将所述磁隧道结膜堆叠件图案化成至少一个磁隧道结柱；以及

对于所述至少一个磁隧道结柱中的每个，将所述自旋霍尔金属层图案化为自旋霍尔电极。