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[发明专利]一种自旋轨道矩磁存储器及其制备方法-CN202111022615.0有效
发明人： 卢世阳;商显涛;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2021-09-01 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H10N50/80 文献下载
摘要：本发明公开了一种SOT‑MRAM及其制备方法，涉及隧穿磁电阻领域，该自旋轨道矩磁存储器包括：底电极层和设置于所述底电极层之上的磁隧道结，其中，所述底电极层包括衬底和重金属层，所述重金属层设置于所述衬底上表面，所述磁隧道结包括自由层，所述自由层设置有内腔，所述自由层内腔包裹所述重金属层。可见，本发明的技术方案通过对SOT‑MRAM重金属层和自由层进行包裹式设计，使自由层与重金属层至少两个端面接触，进而，在对重金属层通电时，重金属层和所述自由层接触的端面均会产生自旋流，从而能够产生多方向的自旋流，进而能够降低SOT临界翻转电流密度。
一种自旋轨道磁存储器及其制备方法

[发明专利]一种磁性随机存储器-CN202110885441.4有效
发明人：张静;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2021-08-03 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H10N52/85 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁性随机存储器，涉及计算机存储设备技术领域；所述磁性随机存储器至少包括：覆盖层、钉扎层、反铁磁耦合层、固定层、势垒层、自由层、自旋轨道矩效应重金属层和衬底层，所述自旋轨道矩效应重金属层自上而下包括重金属气体掺杂层和无掺杂重金属层；所述重金属气体掺杂层为单层和/或多层结构；其中，在所述自旋轨道矩效应重金属层执行溅射操作时通入气体，生成所述重金属气体掺杂层；自旋轨道矩效应重金属层由单一重金属材料组成，无需考虑分流；通过改变重金属层厚度，实现单一材料中的β相，而且利用气体对β相进行调控，机理简单极易实现。
一种磁性随机存储器

[发明专利]一种磁性随机存储器及其制备方法和控制方法-CN202110838197.6有效
发明人： 卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2021-07-23 - 公布日： 2023-10-03 - 主分类号： H10B61/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁性随机存储器及其制备方法和控制方法，涉及隧穿磁电阻领域，步骤包括：构建所述磁性随机存储器的底部层级结构；构建混合式重金属层；构建剩余隧穿磁隧道结膜层结构；构建加工隧穿磁隧道结。所述方法通过在底层衬底结构上表面构建混合式重金属层，在不同材质金属层上表面溅射生成完整磁隧道结，针对重金属层通入电流，利用不同材质的自旋霍尔角角度和大小不同的性质，使所述重金属层在通入电流时实现多模态翻转动作。结合其磁性随机存储器本身良好的存储性能，可实现计算机的“逻辑存储一体化”，从而实现对计算机运算速度的提升。
一种磁性随机存储器及其制备方法控制

[发明专利]磁存储单元结构及存储器-CN202311004663.6在审
发明人：熊丹荣;张洪超;卢世阳;吕术勤;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2023-08-10 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H10B61/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种磁存储单元结构及存储器，包括：磁隧道结，包括层叠的反铁磁层、自由层、势垒层与参考层；自旋霍尔层，设置于反铁磁层背向自由层的一侧；介电功能层，采用介电材料，贴合于自旋霍尔层背向反铁磁层的一侧；其中，介电功能层背向自旋霍尔层的一侧用于连接电位，以在数据写入时使介电功能层的顶侧和底侧之间形成电势差和电场。本发明在自旋霍尔层背向反铁磁层的一侧设置介电功能层，在进行数据写入时，该介电功能层产生的电场能够使得介电功能层的晶格发生形变，产生应力，进而传递至反铁磁层与自由层，改变反铁磁层与自由层的各向异性，从而使得自旋霍尔层较容易翻转反铁磁层与自由层，减小了写入电流的需求，降低了数据写入功耗。
存储单元结构存储器

[发明专利]一种无场翻转SOT-MRAM的制造方法-CN202310833178.3在审
发明人：孙慧岩;秦颖超;商显涛;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2023-07-07 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H10B61/00 文献下载
摘要：本申请实施例涉及磁性存储器技术领域，尤其涉及一种无场翻转SOT‑MRAM的制造方法，具体包括：提供一衬底，在衬底中制作多个导通孔；在衬底的上表面刻蚀导通孔，使导通孔侧壁倾斜；在衬底上沉积SOT层，并进行化学机械抛光；在SOT层上依次沉积自由层、氧化层和固定层，并刻蚀，自由层、氧化层和固定层形成磁隧道结；在多个磁隧道结之间以及多个磁隧道结之上沉积层间电介质层；在层间电介质层中沉积金属电极，得到SOT‑MRAM存储器。通过SOT块角度的设计实现无场翻转，易于制造，确保衬底层面的可加工性；避免了刻蚀过程中对于膜堆全刻蚀带来的损伤，同时MTJ的刻蚀窗口增加；降低了SOT的表面粗糙度，提高了磁隧道结效应。
一种翻转 sot mram 制造方法

[发明专利]存储器元件及磁存储器-CN202310740198.6在审
发明人：商显涛;孙慧岩;熊丹荣;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2023-06-21 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H10B61/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种存储器元件及磁存储器，存储器元件包括：第一自旋霍尔层；第一磁层，采用绝缘材料，层叠于第一自旋霍尔层的一侧；第二自旋霍尔层，层叠于第一磁层背向第一自旋霍尔层的一侧；第二磁层，层叠于第二自旋霍尔层背向第一磁层的一侧；隧穿层，层叠于第二磁层背向第二自旋霍尔层的一侧；参考层，层叠于隧穿层背向第二磁层的一侧；其中，第一自旋霍尔层与第二自旋霍尔层的第一邻近端导电连接，第二邻近端分别用于接电极引线，邻近端为第一自旋霍尔层与第二自旋霍尔层距离最近的两个端面。本发明将电极引线连接在同一侧，降低了占用面积，提高了器件的集成密度，有助于器件极小尺寸工艺的改进。
存储器元件磁存储器

[发明专利]MRAM电极结构及磁存储单元、磁存储阵列、存储器-CN202310280229.4在审
发明人：商显涛;王文文;孙慧岩;秦颖超;熊丹荣;梁佳宁;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2023-03-21 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H10N50/80 文献下载
摘要：本发明提供一种MRAM电极结构及磁存储单元、磁存储阵列、存储器，涉及磁性存储器技术领域。本发明的电极结构包括自旋轨道转矩层、第一磁性层和第二磁性层，其中，所述第一磁性层和第二磁性层分别设置在自旋轨道转矩层的两端。本发明的磁存储单元，包括依次堆叠的MRAM电极结构和磁隧道结层。本发明实施例通过在自旋轨道转矩层两端连接磁性层，电流流过该层会被自旋极化，电子自旋取向会沿着磁性层的磁化方向。被极化的电流流过自旋轨道转矩层产生的力矩与自由层磁化方向不再垂直，夹角为钝角，实现无场翻转。同时，被极化的电流流过自旋轨道转矩层，在界面处的自旋累积会更多(相比未被自旋极化的电流)，实现翻转电流降低。
mram 电极结构存储单元阵列存储器

[发明专利]磁性存储单元及其制备方法、磁性存储阵列、存储器-CN202310012165.X在审
发明人：商显涛;王文文;孙慧岩;秦颖超;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2023-01-05 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明提供一种磁性存储单元及其制备方法、磁性存储阵列、存储器，涉及磁性存储器技术领域。本发明的一种磁性存储单元，包括依次堆叠的底电极、第一自由层、第二自由层、隧穿层和参考层，其中，所述第一自由层通过至少一种磁性材料与至少一种非磁性材料多靶共溅射形成；第二自由层通过磁性材料溅射形成。本发明的磁性存储单元，共溅射形成第一自由层，能有效降低自由层总饱和磁化强度Ms且不降低器件的隧穿磁阻MR。因翻转电流Ic和Ms正相关，从而有效降低翻转电流，降低功耗。
磁性存储单元及其制备方法阵列存储器

[发明专利]基于SOT效应的磁阻式随机存储器单元及其制备方法-CN202310109263.5在审
发明人：秦颖超;孙慧岩;商显涛;王文文;熊丹荣;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2023-02-14 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： H10N50/80 文献下载
摘要：本发明提供一种基于SOT效应的磁阻式随机存储器单元及其制备方法，涉及自旋电子器件技术领域。该磁阻式随机存储器单元包括衬底、底电极和磁隧道结；其中，所述底电极在电流的作用下产生非均匀的自旋流，使磁隧道结中的自由层发生无场翻转。对比现有方案，首先，本发明所得到的磁阻式随机存储器单元可以在电流通过时产生非均匀自旋流，从而实现无场翻转。同时，将能产生SOT效应的底电极嵌入到衬底，降低了加工难度且无需额外的控制电路进行辅助，有利于集成化生产。最后，本发明的磁阻式随机存储器单元的界面平整度好，有助于提高器件稳定性和降低集成化难度。
基于 sot 效应磁阻随机存储器单元及其制备方法

[发明专利]面内自旋轨道矩器件及其制造方法-CN202211369688.1在审
发明人：孙慧岩;秦颖超;商显涛;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2022-11-03 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本公开涉及半导体器件及其制造技术领域，具体涉及一种面内自旋轨道矩器件及其制造方法，所述面内自旋轨道矩器件包括：电流写入层；界面修饰层，设置于所述电流写入层上，所述界面修饰层用于提高所述电流写入层将电荷流转化为自旋流的效率；磁隧道结，设置于所述界面修饰层背离所述电流写入层的一侧；其中，所述磁隧道结具备面内磁各向异性，所述电流写入层用于控制所述磁隧道结包括的自由层的磁矩方向进行翻转。通过在电流写入层和磁隧道结的自由层之间插入界面修饰层，以提高所述电流写入层将电荷流转化为自旋流的效率，从而提高了自由层磁矩方向的翻转效率，进而使得降低了该面内自旋轨道矩器件的功耗。
自旋轨道器件及其制造方法

[发明专利]面内自旋轨道矩器件-CN202211398889.4在审
发明人： 卢世阳;朱道乾;刘宏喜;曹凯华 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-11-09 - 公布日： 2023-03-07 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本公开涉及自旋轨道矩器件技术领域，具体涉及一种面内自旋轨道矩器件，所述面内自旋轨道矩器件包括：第一磁隧道结；第一反铁磁层，设置于所述第一磁隧道结包括的自由层上；电流写入层，设置于所述第一反铁磁层背离所述第一磁隧道结的表面上；其中，所述自由层具备面内磁各向异性，所述自由层的磁矩方向由交换偏置场方向确定，所述第一反铁磁层与所述自由层之间通过退火工艺形成所述交换偏置场。该面内自旋轨道矩器件提高了磁电阻，从而该面内自旋轨道矩器件写入数据的出错率较低，且在刻蚀该面内自旋轨道矩器件的磁隧道结包括的自由层时工艺刻蚀窗口较大使得操作范围也较大。
自旋轨道器件

[发明专利]一种隧穿磁电阻和磁性随机存储器的制备方法-CN202110721622.3在审
发明人： 卢世阳;张静;商显涛;曹凯华;刘宏喜;王戈飞 -专利权人：北京超弦存储器研究院
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2023-01-17 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧穿磁电阻的制备方法，涉及隧穿磁电阻包括：构建所述隧穿磁电阻底部层级结构，根据RA值需求控制腔室粒子吸附时间，在完成吸附的腔室中，构建所述底部层级结构之上的非磁性层，在所述非磁性层之上构建顶部层级结构。所述方法通过搭建非磁性层前预先在腔室内部进行粒子吸附清洁，优化腔室内部环境中粒子纯进度和真空度，并且通过Ta吸附时间和隧穿磁电阻的RA值得一一匹配关系，实现对隧穿电阻结构的耐用性和数据读取功能无负向影响的精准调控。
一种磁电磁性随机存储器制备方法

[发明专利]一种可基于溅射功率调整RA值原理的隧穿磁电阻和磁性随机存储器的制备方法-CN202110721624.2在审
发明人： 卢世阳;张静;商显涛;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：北京超弦存储器研究院
申请日： 2021-06-28 - 公布日： 2023-01-13 - 主分类号： C23C14/35 文献下载
摘要：本发明公开了一种可基于溅射功率调控RA值原理的隧穿磁电阻的制备方法，涉及隧穿磁电阻领域，内容包括：构建所述隧穿磁电阻底部层级结构，根据RA值需求控制腔室正式片靶材料溅射功率，在完成吸附的腔室中，构建所述底部层级结构之上的非磁性层，在所述非磁性层之上构建顶部层级结构。所述方法通过搭建非磁性层前预先在腔室内部进行离子吸附清洁，优化腔室内部环境中粒子纯净度和真空度，并且通过正式片靶材料溅射功率和隧穿磁电阻的RA值得一一匹配关系，实现对隧穿电阻结构的耐用性和数据读取功能无负向影响的精准调控。
一种基于溅射功率调整 ra 原理磁电磁性随机存储器制备方法

[发明专利]一种柔性磁存储器及其制备方法-CN202210941897.2在审
发明人：孙慧岩;秦颖超;商显涛;卢世阳;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2022-08-08 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种柔性磁存储器及其制备方法，涉及电子领域，复合式柔性衬底层，所述复合式衬底层自下而上，包括：第一透明聚酰亚胺层、第一氧化硅层、第二透明聚酰亚胺层、氮化硅层以及第二氧化硅层。可见，通过使用厚度更大以及密封性更好的复合式柔性衬底层代替现有技术中柔性衬底层，可以增强柔性衬底层的可靠性，进而提升柔性磁存储器件的可靠性。这样，第一方面，由于引入的复合式柔性衬底层为叠层结构，使其抗应力强度更大，进而提升柔性磁存储器件的抗应力能力。第二方面，由于引入密封性更好的结构层，使复合式柔性衬底层抗水氧侵蚀能力更强，进而提升柔性磁存储器件的可靠性。
一种柔性磁存储器及其制备方法

[发明专利]一种磁存储器及其制备方法-CN202111522263.5在审
发明人： 卢世阳;殷加亮;商显涛;刘宏喜;曹凯华;王戈飞 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2021-12-13 - 公布日： 2022-09-02 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁存储器及其制备方法，涉及磁存储器领域，该磁存储器包括：电流写入层以及设置在之上的反铁磁耦合自由层，反铁磁自由层包括：反铁磁耦合层、第一铁磁翻转层以及第二铁磁翻转层，第一铁磁翻转层厚度小于第二铁磁翻转层，第一铁磁翻转层设于反铁磁耦合层与电流写入层之间，第二铁磁翻转层设于反铁磁耦合层之上，第一铁磁翻转层通过所述电流写入层产生的自旋累积实现翻转，翻转过程带动第二铁磁翻转层翻转，由于反铁磁耦合自由层厚度较单自由层高，因此提升了存储器的使用寿命，并且由于反铁磁耦合自由层的第一铁磁翻转层的厚度小于第二铁磁翻转层，可以实现优先翻转，并且带动第二铁磁翻转层翻转，翻转速度大于现阶段的翻转速度。
一种磁存储器及其制备方法

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