[发明专利]自旋轨道转矩磁性装置及其制造方法

权利要求书

1.一种自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，该自旋轨道转矩磁性装置包含：

一底金属层；

一第一磁性层，作为一自由磁性层，其中该第一磁性层是设置于该底金属层上；

一间隙壁层，设置于该第一磁性层上；

一第二磁性层，设置于该间隙壁层上；以及

一中间金属层，设置于该间隙壁层与该第二磁性层之间；其中该第一磁性层包含一下磁性层、由一非磁性层所制成的一中层、在该下磁性层与该中层间的一第一界面层、一上磁性层和在该中层与该上磁性层间的一第二界面层；

该第一界面层和该第二界面层的至少一者是由FeB所制成；

该中间金属层是Mg含量多于99％的一镁层；

该下磁性层的一磁场方向是垂直于一膜堆叠方向，且该上磁性层的一磁场方向是平行于该膜堆叠方向。

2.根据权利要求1所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该下磁性层包含铁、钴和硼的一合金。

3.根据权利要求2所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该上磁性层包含铁、钴和硼的一合金及镍和铁的一合金的至少一者。

4.根据权利要求3所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该下磁性层的一厚度是在实质自0.6nm至1.2nm的范围中。

5.根据权利要求3所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中：

该上磁性层包含该铁、该钴和该硼的该合金，以及

该铁、该钴和该硼的该合金的一厚度是在实质自1.0nm至3.0nm的范围中。

6.根据权利要求3所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中：

该上磁性层包含该镍和该铁的该合金，以及

该镍和该铁的该合金的一厚度是在实质自0.4nm至3.0nm的范围中。

7.根据权利要求3所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该下磁性层为Fe_xCo_yB_1-x-y，其中0.50≤x≤0.70且0.10≤y≤0.30。

8.根据权利要求1所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该中层包含钨、钼、铂、钌及前述的一合金的一或多层。

9.根据权利要求8所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该中层的一厚度是在实质自0.2nm至0.5nm的范围中。

10.根据权利要求1所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该底金属层是由钨、钼或钽所制成。

11.根据权利要求1所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，该间隙壁层是由氧化镁所制成。

12.根据权利要求1所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，该自旋轨道转矩磁性装置还包含一顶金属层，其中该顶金属层是设置于该第二磁性层之上。

13.根据权利要求12所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该顶金属层是由钌所制成。

14.根据权利要求1所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该第二磁性层包含铁、钴和硼。

15.根据权利要求1所述的自旋轨道转矩磁性装置，其特征在于，其中该第一界面层和该第二界面层的至少一者具有范围实质自0.5nm至2.0nm的一厚度。