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[发明专利]半导体器件的制造方法及半导体器件-CN202311071831.3在审
发明人：李云鹏;郭宗夏;殷加亮;马晓姿;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： 2023-08-24 - 公布日： 2023-09-22 - 主分类号： H10N50/01 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种半导体器件的制造方法及半导体器件，属于半导体制造技术领域。所述制造方法包括：在半导体衬底上依次沉积底电极膜层、磁隧道结MTJ膜层、金属硬掩膜层和介质硬掩膜层；以介质硬掩膜层和金属硬掩膜层为刻蚀掩蔽层，在磁隧道结MTJ膜层上，形成磁隧道结MTJ；光刻底电极层图形，底电极层图形跨过磁隧道结MTJ，沿第一方向为条形，沿着第二方向的光刻胶宽度小于等于预设宽度；以及基于底电极层图形，在底电极膜层上形成底电极层。本发明实施例所提供的基于微纳工艺的半导体器件的制造方法，能够使半导体器件的底电极层图形在第二方向的光刻设计宽度小于等于磁隧道结MTJ在第二方向的长度与光刻的套刻误差*2之差，以使翻转电流Ic最小化。
半导体器件制造方法

[发明专利]磁隧道结MTJ和磁隧道结MTJ阵列-CN202310380906.X在审
发明人：王乐;王航天;殷加亮;张洪超;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： 2023-04-11 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种磁隧道结MTJ和磁隧道结MTJ阵列，属于磁性电子器件技术领域。该磁隧道结MTJ包括隧道结基础结构、在所述隧道结基础结构下方布置的底电极层和在所述隧道结基础结构和所述底电极层之间布置的辅助层。该磁隧道结MTJ被配置为：在通过写入电流将信息写入所述隧道结基础结构时，在所述底电极层施加辅助电流，该辅助电流作用在所述辅助层上，以辅助所述写入电流将信息写入所述隧道结基础结构。在通过写入电流对隧道结基础结构进行写入时，底电极层通入辅助电流，作用在辅助层上；辅助层在辅助电流的作用下，产生形变或介电效应等效果，辅助自由层磁矩发生翻转，进而减小信息写入时的磁各向异性和热稳定性，以减小磁隧道结MTJ的动态功耗。
隧道 mtj 阵列

[发明专利]MRAM存储单元、磁性存储阵列、存储器-CN202310158833.X在审
发明人：金辉;王昭昊;陈思宇;殷加亮;朱道乾;史可文;曹凯华;王碧;赵巍胜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2023-02-15 - 公布日： 2023-05-23 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明提供一种MRAM存储单元、磁性存储阵列、存储器，涉及磁性电子器件技术领域。该MRAM存储单元包括底电极、第一自由层、第一隧穿势垒层、固定层、第二隧穿势垒层、第二自由层和顶电极，其中，底电极用于写入不同方向的电流，使得第一自由层的磁化方向和固定层的磁化方向平行或反平行；顶电极用于写入不同方向的电流，使得第二自由层的磁化方向和固定层的磁化方向平行或反平行。本发明通过向底电极和顶电极写入不同方向的电流，改变第一自由层、第二自由层的磁化方向，使得MRAM存储单元存在多种阻值状态，实现了多阻态存储。同时，本发明优化了原有MTJ结构，从根本上解决了原有MTJ基础单元只能数据位简单叠加、无法实现多种功能的问题。
mram 存储单元磁性阵列存储器

[发明专利]磁存储器及其退火方法-CN202211703454.6有效
发明人：王戈飞;金辉;殷加亮;陈思宇 -专利权人：致真存储（北京）科技有限公司
申请日： 2022-12-29 - 公布日： 2023-03-31 - 主分类号： G11C11/16 文献下载
摘要：本发明提供一种磁存储器及其退火方法，涉及磁存储器技术领域。本发明通过在退火过程中，对磁隧道结单元进行单点操作，改变单个或多个磁隧道结单元的固定层的磁化方向，实现单点或多点精确退火，同时，改变磁化方向后的固定层的磁化方向，在磁场复杂环境下，固定层的磁化方向稳定，不易发生改变，提高了磁存储器的可靠性及有效性。
磁存储器及其退火方法

[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

[发明专利]一种磁存储器及其数据读写方法-CN202210259677.1在审
发明人：曹凯华;殷加亮;朱道乾;赵巍胜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-03-16 - 公布日： 2022-06-21 - 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数据读写方法，涉及磁存储领域，所述磁存储器包括：底电极以及设置于所述底电极之上的磁隧道结；所述磁存储器设置有至少三个端口，包括：第一端口，第二端口以及第三端口，通过对磁存储器件的存储单元三个调节端口，并通过其中两个端口输入电信号，从而使所述参考层的磁化方向发生改变，并且改变方向与所述通入电信号的方向对应，这样在所述参考层同样可以进行数据位的建立，通过所述参考层的磁化方向进行数据“0”或“1”的存储。使所述参考层同样具有记录数据的能力，因此，每个所述磁存储器同现阶段磁存储器都可以实现更多数据位的数据信息写入，提升了数据存储的密度，并具备更广阔应用前景。
一种磁存储器及其数据读写方法

[发明专利]一种概率计算器件及随机数据生成方法-CN202210258548.0在审
发明人：曹凯华;殷加亮;白月;董艺;赵巍胜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-03-16 - 公布日： 2022-05-31 - 主分类号： G06F7/58 文献下载
摘要：本发明公开了一种概率计算器件及随机数据生成方法，涉及概率计算领域，该概率计算器件包括：磁隧道结以及调节电路，磁隧道结至少包括：第一端口、第二端口以及第三端口；调节电路至少包括：第一信号源、第二信号源、第三信号源、第一参考元件、第二参考元件以及读取元件，第一信号源连接第一端口为磁隧道结提供输入信号，第三信号源连接第三端口为磁隧道结接地，第二信号源连接第二端口对此隧道结继续调节电压的输出，实现使用调节电压对磁隧道结概率计算的准确控制，降低了器件的误码率，并且在所述调控电路中还可以加入参考元件，在一定范围内增大读取电压与参考电压的差值，提高输出信号的信噪比，降低噪音对输出数据的影响。
一种概率计算器件随机数据生成方法

[发明专利]一种磁阻式随机存取存储器及其制造方法-CN202011225599.0在审
发明人：郭宗夏;殷加亮;曹凯华;赵巍胜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-11-05 - 公布日： 2022-05-06 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：本发明提供一种磁阻式随机存取存储器及其制造方法，一些实施方式涉及包括磁阻式随机存取存储器单元的集成电路及其制造方法，所述集成电路包括：衬底；磁性隧道结，其包括第一端和第二端，所述第一端靠近所述衬底，所述第二端与所述第一端相对设置；导体层，位于所述磁性隧道结的所述第一端和所述衬底之间，可导入电流；以及刻蚀停止层，位于所述磁性隧道结的第二端端面上；其中，形成刻蚀停止层的材料为金属，本发明扩大了磁性隧道结顶部通孔互联的工艺窗口，使得纳米尺度的磁性隧道结与底电极配线层更易于进行后道金属互联相关工艺。
一种磁阻随机存取存储器及其制造方法

[发明专利]随机磁隧道结器件及应用方法-CN202111482824.3有效
发明人：赵东艳;王于波;陈燕宁;邵瑾;潘成;殷加亮;付振;郭宗夏;杜奥;曹凯华;赵巍胜 -专利权人：北京芯可鉴科技有限公司;北京智芯微电子科技有限公司;国网信息通信产业集团有限公司;北京航空航天大学
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-04-22 - 主分类号： G06N10/40 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种随机磁隧道结器件及应用方法，属于半导体器件领域。所述随机磁隧道结器件包括：由顶端电极、参考层、隧穿势垒层和自由调控层依次层叠组成的叠层结构；其中，所述自由调控层包括：自由层、底端电极和位于磁隧道结周围任意位置的导线层，所述导线层用于产生调控所述自由层磁化取向的奥斯特场。本发明方案将传统通过势垒层两端电压控制器件翻转概率的方法修改为通过底端电极电压与磁场协同控制翻转概率，在自由层端增设一个奥斯特场，基于该奥斯特场进行自由层磁化取向控制。避免了传统方法中需要自旋转移矩电流需要连续不断的通过磁隧道结的超薄隧穿势垒层，从而造成势垒层寿命降低的问题。
随机隧道器件应用方法

[发明专利]一种概率计算器件及随机数据生成方法-CN202111452112.7在审
发明人： 殷加亮;王海宇;马祥跃;曹凯华;赵巍胜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2022-03-08 - 公布日： 2022-04-08 - 主分类号： G06F15/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种概率计算器件及随机数据生成方法，涉及概率计算领域，该概率计算器件包括：底端电极、磁隧道结、磁性功能层以及顶端电极，任意一个磁性功能层用于接收调控信号，响应于调控信号，调控磁隧道结的阻态，或者对所在磁隧道结施加漏磁场以调控磁隧道结的阻态，电路系统可以对一段时间内磁隧道结的阻态变化次数进行统计，得出磁隧道结阻态翻转概率，并以概率翻转的结果作为生成的随机数据。并且概率计算器件单元设定至少三处端口进行调控信号通入，以此实现对磁隧道结阻态的调控，提高了翻转概率的可控性。过程中调控大电流不通过势垒层，减轻了势垒层的磨损，进而提升了磁隧道结的使用寿命。
一种概率计算器件随机数据生成方法

[发明专利]翻转概率可控的随机磁隧道结器件及应用方法-CN202111485264.7有效
发明人：赵东艳;陈燕宁;王于波;付振;邵瑾;殷加亮;潘成;王文赫;赵文龙;肖睿;卓昱东;曹凯华;赵巍胜 -专利权人：北京芯可鉴科技有限公司;北京智芯微电子科技有限公司;国网信息通信产业集团有限公司;北京航空航天大学
申请日： 2021-12-07 - 公布日： 2022-03-01 - 主分类号： G11C11/16 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种翻转概率可控的随机磁隧道结器件及应用方法，属于半导体器件领域。所述器件包括：基础磁隧道结三明治结构，自上而下包括参考层、隧穿势垒层和自由层；位于所述参考层上方的顶端电极，所述顶端电极具有顶端电极端口；位于所述自由层下方的调控层，用于为所述自由层提供偏置磁场，所述调控层包括重叠布置的交换偏置场层和底端电极；所述底端电极两端分别具有底端第一电极端口和底端第二电极端口；所述顶端电极端口、所述底端第一电极端口和所述底端第二电极端口用于单个或任意组合使用以调控所述随机隧道结器件的翻转概率。本发明方案实现了随机磁隧道结器件翻转概率可控。
翻转概率可控随机隧道器件应用方法

[发明专利]一种提高多层膜结构自旋轨道矩翻转效率的方法及多层膜结构、磁隧道结与磁随机存储器-CN202110985984.3在审
发明人：聂天晓;王海宇;殷加亮 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2021-08-26 - 公布日： 2022-01-07 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：本发明涉及一种提高多层膜结构自旋轨道矩翻转效率的方法及多层膜结构、磁隧道结与磁随机存储器。上述方法是在多层膜结构的铁磁层和氧化物层之间设置第一金属插入层，增强界面自旋轨道耦合强度。本发明还提供了一种多层膜结构，包括非铁磁层、铁磁层、第一金属插入层和氧化物层。本发明还提供了一种磁隧道结，包括非铁磁层、第一铁磁层、第一金属插入层、势垒层、第二铁磁层；或者非铁磁层、第二金属层、第一铁磁层、第一金属插入层、势垒层、第二铁磁层。本发明还提供了含有上述多层膜结构或磁隧道结的磁随机存储器。本发明通过插入超薄金属的方式，利用氧化工程效应改变非铁磁层和铁磁层的界面，以增强界面自旋轨道耦合效应，提高翻转效率。
一种提高多层膜结构自旋轨道翻转效率方法隧道随机存储器

[发明专利]磁隧道结的制备方法及单元结构-CN202011538843.9在审
发明人：陈文静;殷加亮;郭宗夏;曹凯华;赵巍胜 -专利权人：北京航空航天大学
申请日： 2020-12-23 - 公布日： 2021-12-07 - 主分类号： H01L43/08 文献下载
摘要：本发明提供了一种磁隧道结的制备方法及单元结构，所述制备方法包括：在衬底上形成底电极层；在所述底电极层上形成磁隧道结；在所述磁隧道结和所述底电极层组成的表面上形成第一介质层，并根据底电极图案对所述底电极层进行图案化；在图案化后的底电极层和第一介质层组成的表面上形成第二介质层；刻蚀所述第二介质层直至所述底电极层和所述磁隧道结分别得到底电极通孔和顶电极通孔并金属化，本发明可降低或避免刻蚀副产物再沉积带来的影响。
隧道制备方法单元结构

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