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[发明专利]具有垂直磁力异向性的磁性结构及其制备方法-CN201710508067.X有效
发明人： 路克·汤马斯;诺真·杰;童儒颖 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2017-06-28 - 公布日： 2023-07-21 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明公开了具有垂直磁力异向性的磁性结构及其制备方法。于铁磁层(FML)两侧加设两氧化界面，可导引出较高的PMA，本发明的FML的堆叠结构可改善上氧化层的氧化控制，其是通过依次交错沉积一个或是两个以上非磁性层于数个铁磁子层上来实现的，本发明所使用的非磁性层具有0.5～10埃的厚度，并具有高再溅镀率，能够使得FML的上表面保持平滑，抑制FML子层的结晶，且可与氧气反应，保护相邻的铁磁子层不进行有害氧化。本发明的FML可以于磁性隧穿接合(MTJ)中作为自由层或是参考层。
具有垂直磁力向性磁性结构及其制备方法

[发明专利]双磁穿隧接面与其形成方法-CN201910882982.4有效
发明人：维格纳许·桑达;王郁仁;路克·汤马斯;真杰诺;沙希·帕特尔;童儒颖 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2019-09-18 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本公开涉及一种双磁穿隧接面与其形成方法，其中第一穿隧阻障层(TB1)具有比上覆的第二穿隧阻障层(TB2)的电阻与表面积乘积RA2大致上较低的电阻与表面积乘积RA1，以提供可接受的净磁阻比(DRR)。此外，第一固定层(PL1)的磁化方向与第二固定层(PL2)的磁化方向反平行排列，以能够获得比平行排列时更低的临界切换电流。在第二固定层上形成具有RACAP的氧化物覆盖层，以提供更高的第二固定层稳定性。当第一穿隧阻障层与氧化物覆盖层具有比第二穿隧阻障层更小的厚度和更低的氧化态中的一者或两者，第一穿隧阻障层(TB1)与氧化物覆盖层包括金属氧化物或金属氮氧化物基质中的导电(金属)通道，或者包括掺杂的金属氧化物或掺杂的金属氮氧化物层时，实现条件RA1RA2和RACAPRA2。
双磁穿隧接面与其形成方法

[发明专利]对于具有垂直磁异向性的磁性装置应用在高温退火后保持矫顽磁场-CN201880023889.1有效
发明人：刘焕龙;李元仁;朱健;真杰诺;路克·汤马斯;王柏刚;童儒颖;裘地·玛丽·艾维塔 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2018-03-06 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：公开一种具有垂直磁异向性的磁穿隧接面(PMA MTJ)，其中自由层(14)与隧道位障(13)具有界面(20)以及与氧化物层(15)具有第二界面(21)。晶格匹配层(16‑1)邻接氧化物层相对于自由层的相反侧，并且包含CoxFeyNizLwMv或CoxFeyNizLw，其中L是B、Zr、Nb、Hf、Mo、Cu、Cr、Mg、Ta、Ti、Au、Ag或P之一，且M是Mo、Mg、Ta、Cr、W或V之一，(x+y+z+w+v)＝100原子百分比，x+y0，且v和w各自0。晶格匹配层在约400℃的退火期间成长体心立方结构，借此促进体心立方结构在氧化物层中的成长。结果，增强并维持自由层垂直磁异向性以产生改善的热稳定性。
对于具有垂直向性磁性装置应用高温退火保持磁场

[发明专利]降低磁性装置中的薄膜粗糙度的多层结构-CN201880033141.X有效
发明人：朱健;真杰诺;李元仁;刘焕龙;童儒颖;裘地·玛丽·艾维塔;维格纳许·桑达;路克·汤马斯;王郁仁;沙希·帕特尔 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2018-05-15 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：一具有均匀顶面并且具有0.5纳米的峰间粗糙度的晶种层堆叠(24)，通过溅镀沉积非晶体层(22)在例如Mg的平滑层(21)之上来形成，后者的再溅镀速率为非晶体层的2至30倍。最顶层的晶种(模板)层(23)为NiW、NiMo或者NiCr、NiFeCr及Hf的其中一种或多种，而最底层的晶种层(20)为Ta、TaN、Zr、ZrN、Nb、NbN、Mo、MoN、TiN、W、WN及Ru的其中一种或多种。上覆磁性层中的垂直磁性非等向性在高达400℃的温度下基本上可维持，并且有利于嵌入式MRAM、自旋电子装置或在读取头传感器中的磁性隧道结。非晶体晶种层为SiN、TaN或CoFeM，其中M为B或其他元素，其含量可使CoFeM合金在初沉积时为非晶体。
降低磁性装置中的薄膜粗糙多层结构

[发明专利]于高温退火后保持高矫顽力的具有垂直磁各向异性的磁性组件-CN201680063801.X有效
发明人：刘焕龙;李元仁;朱健;诺真·杰;童露丝;路克·汤马斯 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2016-09-07 - 公布日： 2022-02-25 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：一种磁性穿隧接面(MTJ)，其中自由层具有与穿隧阻障层所形成的一个界面和与金属氧化物层所形成的第二界面，以促进其垂直磁各向异性(PMA)。一扩散阻障层形成在金属氧化物层与第二界面相对的一侧上，以防止硬罩幕或电极中的非磁性金属迁移到第二界面，并降低自由层的PMA。另一扩散阻障层可以形成在第二电极和参考层之间。扩散阻障层可以是SiN、TiN、TaN、Mo或CoFeX的单层，其中X是Zr、P、B或Ta，或者是如CoFeX/Mo的多层，其中CoFeX接触金属氧化物层，且Mo邻接硬罩幕。因此，在400℃30分钟的退火后，可以保持或增加MTJ中的矫顽力。
高温退火保持矫顽力具有垂直各向异性磁性组件

[发明专利]用于自旋电子元件的铁磁共振(FMR)电测试设备-CN201980008936.X在审
发明人：真杰诺;李松;路克·汤马斯;圣地牙哥·山诺·古山 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2019-01-17 - 公布日： 2020-10-30 - 主分类号： G01N24/10 文献下载
摘要：一种扫描铁磁共振(FMR)测量系统，具有射频(RF)探针和安装在支架板上的一或两个磁极，并可分别在测试位置处实现垂直于平面或面内的磁场。当射频探针尖端接触待测芯片(WUT)上的磁性膜时，多个微波频率(fR)依序由探针尖端传输。同时，对接触区域施加磁场(HR)，以在磁性膜中对应每对(HR，fR)值产生铁磁共振条件。射频输出信号可通过磁性膜传输或从磁性膜反射到射频二极管并转成电压信号，控制器使用电压信号来确立亚毫米区域中的等效各向异性场、线宽、阻尼常数及/或不匀散频。通过移动待测芯片至预定位置，可在每个测试位置进行多次铁磁共振测量。
用于自旋电子元件磁共振 fmr 测试设备

[发明专利]铁磁共振测量方法-CN201910984442.7在审
发明人：圣地牙哥·山诺·古山;路克·汤马斯;真杰诺;李松 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2019-10-16 - 公布日： 2020-04-24 - 主分类号： G01R33/16 文献下载
摘要：一种铁磁共振测量方法，包括：磁性薄膜或堆叠层被图案化至具有延长轴长度的细长结构物。于有关于延长轴(平行于面内且垂直于长轴)的两个不同方向或垂直于平面的一方向施加磁场(H)。在其他实施例中，施加磁场(H)以在x轴方向沿着长轴平行于细长结构的第一组，及在y轴方向沿着长轴垂直于细长结构的第二组。从测量共振频率差(Δfr)(用于固定磁场并扫描频率的范围)中或测量共振场差(ΔHr)(用于固定微波频率并扫描磁场振幅的范围)中，使用去磁因子的方程式决定饱和磁化量(Ms)。
磁共振测量方法

[发明专利]铁磁共振测量系统及其测量方法-CN201880020030.5在审
发明人：圣地牙哥·山诺·古山;路克·汤马斯;李松;真杰诺 -专利权人：台湾积体电路制造股份有限公司
申请日： 2018-03-01 - 公布日： 2019-11-08 - 主分类号： G01N24/08 文献下载
摘要：公开一种具有波导传输线(WGTL)的铁磁共振(FMR)测量系统，波导传输线的两端连接至座板，座板具有波导传输线悬置通过的开口。当波导传输线底表面接触整个晶圆上磁膜的一部分时，通过波导传输线按序传输多个微波频率。同时，对接触区施加磁场，因而在磁膜中造成铁磁共振状态。在射频输出通过波导传输线传输或回传至射频检测器并转换成电压信号之后，根据磁场强度、微波频率与电压输出，决定了有效非等向性场、线宽、阻尼系数和/或不匀展宽。通过可控制地移动波导传输线或晶圆，以及于磁膜上的额外预设位置重复同时施加微波频率与磁场的步骤进行多次测量。
波导传输线微波频率磁场铁磁共振磁膜座板转换成电压信号传输线施加铁磁共振测量射频检测器测量系统电压输出多次测量非等向性射频输出移动波导预设位置整个晶圆阻尼系数传输接触区可控制回传晶圆上磁线宽悬置测量开口重复

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