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[发明专利]一种优化磁性随机存储器写性能的结构及其制备方法-CN201910586552.8有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-07-01 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： G11C11/16 文献下载
摘要：本发明公开一种优化磁性随机存储器写性能的结构，包括写加速器，写加速器位于磁性随机存储器的底电极的下侧、底电极通孔的上侧，且写加速器与底电极和底电极通孔直接相连接。本发明还公开一种优化磁性随机存储器写性能的结构的制备方法，包括：步骤一：提供表面抛光的带金属连线Mx的CMOS基底；步骤二：经过平坦化处理之后的CMOS基底上，制作底电极通孔并将底电极通孔磨平；步骤三：底电极通孔上，图形化定义并刻蚀制作写加速器金属，填充写加速器电介质，并采用化学机械平坦化对其进行磨平；步骤四：写加速器之上，依次沉积底电极、磁性隧道结多层膜、顶电极，并制作磁性隧道结存储单元，最后在顶电极之上制作位线连接。
一种优化磁性随机存储器性能结构及其制备方法

[发明专利]磁性随机存储器的磁性隧道结结构-CN201910859963.X有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-09-11 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本申请提供一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，所述磁性隧道结结构的反铁磁层与底电极之间设置非晶缓冲层与晶态种子层，引导所述反铁磁层的生长而形成面心立方结构，有利于磁性隧道结单元在磁学，电学和良率的提升以及器件的缩微化。
磁性随机存储器隧道结构

[发明专利]一种磁性随机存储器顶电极接触及其制备方法-CN201910172475.1有效
发明人：张云森;郭一民;肖荣福;陈峻 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-03-07 - 公布日： 2023-10-27 - 主分类号： H10N50/01 文献下载
摘要：本发明公开了一种磁性随机存储器顶电极接触的形成方法,包括如下步骤：步骤1：提供表面抛光的带金属通孔Vx(x≥1)的CMOS基底；步骤2：在经过平坦化处理之后的基底上，沉积底电极、磁性隧道结和顶电极膜层，然后进行磁性隧道结存储单元的制备；步骤3：沉积顶电极接触电介质，图形化定义顶电极接触图案，并对其进行刻蚀和非Cu填充以形成顶电极接触；步骤4：制作金属位线连接。本发明有效的增加TEC的面积，相对于TEV，本发明中的TEC结构，在降低高度的同时也增加了面积，TE的BL之间的欧姆接触电阻将会降低，非常有利于器件性能的提升。
一种磁性随机存储器电极接触及其制备方法

[发明专利]一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法-CN201910132563.9有效
发明人：郭一民;张云森;肖荣福;陈峻 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-02-22 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种制作磁性随机存储器单元阵列的方法，在磁性隧道结以及其底电极刻蚀的时候采用一次光刻，一次真空PUMP‑DOWN，两步刻蚀工艺，分别对磁性隧道结和底电极进行单独刻蚀。本发明的制作磁性随机存储器单元阵列的方法，能够保证底电极的关键尺寸始终大于下面通孔的顶部开口的关键尺寸，有效地避免了金属Cu引入带来的一系列的问题，有利于制造超小型磁性随机存储器的结构单元元件，制造成本低，制作方法简单，提高磁性随机存储器器件的电学性能、磁学性能及产品良率。
一种制作磁性随机存储器单元阵列方法

[发明专利]一种具垂直各向异性场增强层的磁性隧道结单元结构-CN201911318304.1有效
发明人：张云森;郭一民;麻榆阳;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-12-19 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：一种具垂直各向异性场增强层的磁性隧道结单元结构，其特征在于自由层上方設有垂直各向异性场增强层，第一垂直各向异性场增强层为所述自由层提供一个额外的垂直各向异性来源，从而增加其热稳定性；且透過第二垂直各向异性场增强层和第三垂直各向异性场增强层的平面晶向模板作用下，使第一垂直各向异性场增强层具有更好的结晶性能，从而增强自由层的垂直各向异性场。该磁性隧道结单元结构有利磁性随机存储器电路的读/写性能的提升，也常有利于其磁场免疫能力的提升，及非常有利制作超小型的磁性随机存储器。
一种垂直各向异性增强磁性隧道单元结构

[发明专利]一种磁性随机存储器磁性存储单元及其形成方法-CN201910290606.6有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-04-11 - 公布日： 2023-07-14 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明一种磁性随机存取器磁性存储单元及其形成方法，包括依次沉积的底电极、磁性隧道结和顶电极，沉积工艺在物理气相沉积工艺腔体中完成，在磁性隧道结内部按照超薄氧化层、非晶态缓冲层、晶态种子层、合成反铁层、合成反铁层‑参考层铁磁耦合层、参考层、势垒层、自由层和覆盖层的多层结构依次向上叠加。形成步骤包括：步骤1：提供表面抛光的带CMOS通孔的基底；步骤2：沉积底电极；步骤3：沉积磁性隧道结多层膜和顶电极；步骤4：选择350‑450℃对沉积之后的磁性隧道结结构单元退火，以使得参考层和自由层在NaCl结构FCC(001)势垒层的模板作用下从非晶结构转变成BCC(001)的晶体结构。
一种磁性随机存储器存储单元及其形成方法

[发明专利]一种制备磁性随机存储器导电硬掩模的方法-CN201810090034.2有效
发明人：张云森;肖荣福;郭一民;陈峻 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2018-01-30 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H10N50/01 文献下载
摘要：本发明提供了一种制备磁性随机存储器导电硬掩模的方法，包括如下步骤：(1)提供表面抛光的带金属通孔的CMOS基底，并在基底上沉积底电极和磁性隧道结多层膜、导电硬模层的刻蚀阻挡层、导电硬掩模、导电硬掩模的掩模层；(2)图形化导电硬掩模图案，并且使图案转移到导电硬掩模的掩模层顶部；(3)部分刻蚀导电硬掩模，并去掉残留物；(4)继续刻蚀剩余导电硬掩模，使刻蚀停止在刻蚀阻挡层之上，并维持部分过刻蚀。由于在刻蚀过程中，采用了两个步骤对导电硬掩模进行刻蚀和后处理，这样既解决了在刻蚀过程中刻蚀选择比过低的问题，又解决了因为Cl的引入而对磁性隧道结潜在性能的影响，有利于磁性随机存储器磁性、电学和良率的提升。
一种制备磁性随机存储器导电硬掩模方法

[发明专利]一种制作超小型磁性随机存储器阵列的方法-CN201910079448.X有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-01-28 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明提供一种制作超小型磁性随机存储器阵列的方法：在基底上沉积底电极、磁性隧道结(MTJ)、硬掩模和牺牲掩模各膜层；图形化定义MTJ图案，选择性横向缩微硬掩模和牺牲掩模；刻蚀MTJ直到底电极之上并维持少量过刻蚀；沉积绝缘层，并使底电极刻蚀前端和牺牲掩模顶部绝缘层厚度大于MTJ和硬掩模侧壁绝缘层厚度；对MTJ侧壁进行修剪；沉积底电极刻蚀用自对准掩模；刻蚀底电极；覆盖绝缘覆盖层，填充电介质并磨平。本发明在刻蚀MTJ和底电极时采用两次刻蚀，有效降低了阴影效应，另外在硬掩模刻蚀后，增加横向修剪工艺，使得后续底电极刻蚀前端和牺牲掩模顶端沉积绝缘层厚度大于MTJ和硬掩模侧壁绝缘层厚度，大大提升修剪效率。
一种制作超小型磁性随机存储器阵列方法

[发明专利]一种磁性随机存储器势垒层和自由层结构单元及其制备方法-CN201911048592.3有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-10-31 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H10N50/85 文献下载
摘要：一种磁性随机存储器势垒层和自由层结构单元及其制备方法，在溅射沉积MgO形成所述势垒层后，进行一定时间的热处理，再冷却到室温或更低温度，以使得在自由层沉积之前所述势垒层具有NaCl晶系晶体结构，并具备(001)平面晶向；自由层内部按照第一自由子层,B吸收层，第二自由子层的依次向上叠加设置；第一自由子层组成材料为CoFeB，FeB，Fe/FeB、CoFe/FeB、Fe/CoFeB或CoFe/CoFeB，其中B含量为百分比5％‑15％，以其具有晶胞尺寸不大于2nm的纳米级晶态结构；再溅射沉积一层所述B吸收层，其组成材料包含W、Zr、Ti、V、Cr、Al、Nb、Mo、Ta、Hf元素中之一；最后溅射沉积所述第二自由子层，其组成材料为CoFeB或CoB，其B含量为百分比15％‑35％，使其具有非晶态结构。
一种磁性随机存储器势垒层自由结构单元及其制备方法

[发明专利]提升磁性隧道结自由层垂直各向异性的覆盖层结构单元-CN201911234267.6有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-12-05 - 公布日： 2023-06-02 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：一种提升磁性隧道结自由层垂直各向异性的覆盖层结构单元，磁性隧道结的覆盖层结构由下而上依序为第一覆盖层、第二覆盖层、第三覆盖层和第四覆盖层叠加的结构所组成；第一覆盖层主要作用在为自由层提供一个额外的垂直各向异性来源，从而增加其热稳定性；第二覆盖层主要作用在增强磁性隧道结的热稳定性；第三覆盖层主要作用在防止顶电极中的元素扩散到第一覆盖层；第四覆盖层作为后续的刻蚀阻挡层。该磁性隧道结结构有利磁性随机存储器电路的读/写性能的提升，也常有利于其磁场免疫能力的提升，及非常有利制作超小型的磁性随机存储器。
提升磁性隧道自由垂直各向异性覆盖层结构单元

[发明专利]磁性随机存储器的磁性隧道结结构-CN201910950485.3有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-10-08 - 公布日： 2023-05-26 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本申请提供一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，所述磁性隧道结结构包括多层晶格转换层，实现具有面心立方晶体结构的反铁磁层到具有体心立方堆积参考层之间的晶格转换和强铁磁耦合，有利于磁性隧道结单元在磁学，电学和良率的提升以及器件的缩微化。
磁性随机存储器隧道结构

[发明专利]磁性随机存储器的磁性隧道结结构-CN201910678835.5有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-07-25 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H10N50/80 文献下载
摘要：本申请提供一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，所述磁性隧道结结构包括多层晶格转换层，实现具有面心立方晶体结构的反铁磁层到具有体心立方堆积参考层之间的晶格转换和强铁磁耦合，有利于磁性隧道结单元在磁学，电学和良率的提升以及器件的缩微化。
磁性随机存储器隧道结构

[发明专利]磁性随机存储器的磁性隧道结结构-CN201910677955.3有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-07-25 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本申请提供一种磁性随机存储器的磁性隧道结结构，所述磁性隧道结结构包括二层晶格转换层，实现具有面心立方晶体结构的反铁磁层到具有体心立方堆积参考层之间的晶格转换和强铁磁耦合，有利于磁性隧道结单元在磁学，电学和良率的提升以及器件的缩微化。
磁性随机存储器隧道结构

[发明专利]磁性隧道结结构及磁性随机存储器-CN201911098275.2有效
发明人：张云森;郭一民;陈峻;肖荣福 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2019-11-12 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本申请提供一种磁性隧道结结构及磁性随机存储器，所述磁性隧道结结构包括四亚层的多层材料结构形成的覆盖层。本申请通过多层覆盖层结构设计，可在结电阻面积积缩小的前提下，保持相对较高的隧穿磁阻率，同时避免覆盖层在沉积或/和退火工艺中，被沉积的金属穿过覆盖层，而到达自由层/底部覆盖层的界面，以保持热稳定性。
磁性隧道结构随机存储器

[发明专利]一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法-CN201810090020.0有效
发明人：张云森;肖荣福;郭一民;陈峻 -专利权人：上海磁宇信息科技有限公司
申请日： 2018-01-30 - 公布日： 2023-04-28 - 主分类号： H10N50/01 文献下载
摘要：本发明提供了一种刻蚀磁性隧道结导电硬掩模的方法，包括如下步骤：(1)提供表面抛光的带金属通孔的CMOS基底，并在基底上沉积底电极和磁性隧道结多层膜、导电硬模层的刻蚀阻挡层、导电硬掩模、导电硬掩模的掩模层；(2)采用光刻胶/底部抗反射层的双层结构或采用光刻胶/无机抗反射层/含碳膜层的三层结构图形化导电硬掩模图案，并使图案转移到导电硬掩模的掩模层顶部；(3)刻蚀导电硬掩模，并去掉残留物。本发明有利于MTJ单元阵列关键尺寸的控制和整个MRAM未来的继续缩微化，有利于器件的良率的提升。
一种刻蚀磁性隧道导电硬掩模方法

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