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[发明专利]磁存储器结构及其制作方法-CN202311028437.1在审
发明人：蔡文龙;张洪超;郭宗夏;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： 2023-08-15 - 公布日： 2023-10-20 - 主分类号： H10B61/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种磁存储器结构及其制作方法，该磁存储器结构包括：磁隧道结，包括自由层、势垒层、参考层与钉扎层；自旋霍尔层，沿自由层的周向包覆在自由层的外侧；氧化层，夹设于自由层与自旋霍尔层之间。本发明的自旋霍尔层包覆在自由层侧壁，在刻蚀形成磁隧道结的过程中，不会损伤自旋霍尔层，也不会出现自旋霍尔层的电流分流或短路的情况，降低了刻蚀难度，同时，自旋霍尔层在自由层侧壁包覆，产生垂直方向的自旋极化，可实现PMA器件的无磁场写入，且包覆在自由层侧壁的自旋霍尔层的制备不会增大器件制作工艺的复杂度。
磁存储器结构及其制作方法

[发明专利]磁存储单元结构及存储器-CN202310833520.X在审
发明人：熊丹荣;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： 2023-10-03 - 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，该磁存储单元结构包括复合底电极，以及设置于复合底电极上的磁隧道结，磁隧道结包括层叠的反铁磁层、自由层、势垒层与参考层。复合底电极包括：第一重金属层；第一铁磁层，层叠于第一重金属层上；第二重金属层，层叠于第一铁磁层背向第一重金属层的一侧；其中，第一重金属层与第二重金属层的自旋霍尔角符号相反。上述磁存储单元结构及存储器，第一重金属层与第二重金属层的自旋霍尔角方向相反，具有较高的自旋流转换效率，能够较高效的翻转第一铁磁层的磁矩，随后通过与自由层之间的耦合带动自由层的翻转，从而以较低的功耗完成数据的写入。
存储单元结构存储器

[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]硬掩膜的制作方法及存储器-CN202310872167.6有效
发明人：范晓飞;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： 2023-07-17 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： H01L21/033 文献下载
摘要：本发明涉及一种硬掩膜的制作方法及存储器。硬掩膜的制作方法包括：在目标介质层上沉积牺牲层；在牺牲层上形成具有器件图形的光刻胶层；控制刻蚀条件，基于器件图形在牺牲层刻蚀形成底部尺寸小于顶部尺寸的沉孔；去除牺牲层表面的光刻胶层，并沉积金属层，且使金属层充满所述沉孔；平坦化处理沉积有金属层的牺牲层至目标位置；去除牺牲层，获得由剩余的金属层构成的硬掩膜。通过本发明获得的硬掩膜是在尺寸小于器件图形的沉孔的底部形成，宽度尺寸较小，且硬掩膜的尺寸由沉孔底部的尺寸决定，不受光刻机分辨率的限制，通过控制刻蚀条件控制刻蚀的沉孔底部的尺寸，可获得较小宽度尺寸的硬掩膜，满足器件微缩化的需求。
硬掩膜制作方法存储器

[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]多态存储单元结构的制作方法及存储器-CN202311071750.3在审
发明人：王嘉毅;李云鹏;郭宗夏;张丛;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： 2023-09-19 - 主分类号： H10N50/01 文献下载
摘要：本发明涉及一种多态存储单元结构的制作方法及存储器，该多态存储单元结构的制作方法包括：在底电极上制作磁隧道结与磁性掩模层，磁性掩模层设置于磁隧道结上；沉积介质掩模层并进行平坦化处理；在介质掩模层涂覆光刻胶层并进行曝光、显影；对光刻胶层进行烘焙处理以使光刻胶回流；对回流后的光刻胶层进行刻蚀，以根据需求尺寸修正光刻胶层上的图形；以带有修正图形的光刻胶层为掩膜进行刻蚀，形成穿透磁性掩模层的微孔；对微孔进行金属填充形成金属塞，以连接金属导线。本发明改善了纳米微缩工艺，有利于器件集成密度和存储效率的提高。磁性掩模层上较小尺寸的微孔可以形成高密度的偏置磁场，从而辅助自由层形成中间态，进一步提高了存储效率。
存储单元结构制作方法存储器

[发明专利]磁存储器-CN202310733754.7在审
发明人：范晓飞;郭宗夏;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： 2023-06-20 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H10B61/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种磁存储器，包括：MTJ器件，包括第一电极、MTJ层与AFM层，MTJ层设置于第一电极与AFM层之间；第二电极，设置于AFM层背向MTJ层的一侧；加热器，设置于第二电极背向AFM层的一侧，用于对AFM层加热，以使AFM层退磁；其中，在写入模式下，写入电流自第二电极的一端流向另一端。上述磁存储器，将加热器放置在第二电极背向AFM层的一侧，以对AFM层进行加热，能够有效地使AFM层完全退磁，退磁后AFM层的磁化方向由底电极通入写入电流后，产生的SOT效应规定，进而翻转AFM层与自由层间的交换偏置，实现自由层磁矩翻转。AFM层的退磁采用单独的加热器的产热，无需通过增加写入电流的焦耳效应进行AFM层的退磁，因此有效降低了存储芯片的写入功耗。
磁存储器

[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]SOT-MRAM存储单元及其制造方法、存储器-CN202310057502.7在审
发明人：张洪超;姜伯年;吕术勤;许昊;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： 2023-01-17 - 公布日： 2023-09-08 - 主分类号： H10N50/10 文献下载
摘要：本发明提供一种SOT‑MRAM存储单元及其制造方法、存储器，涉及磁性存储器技术领域。本发明的一种SOT‑MRAM存储单元，包括堆叠的底栅极、介电层、半导体SOT层、磁隧道结层和T顶电极；其中，所述半导体SOT层的两侧设置有作为S底电极和D底电极的导电金属；所述半导体SOT层的材料为过渡金属硫族化物；所述T顶电极用于通入读电压；向底栅极施加正或反电压，半导体SOT层实现P型半导体与N型半导体相互转变，在S底电极和D底电极之间施加电压，半导体SOT层因自旋霍尔效应获得自旋流，驱动磁隧道结层中的自由层的磁矩发生翻转。本发明通过改变SOT‑MRAM存储单元的结构实现在工艺简单的提前下，降低控制电路的复杂度。
sot mram 存储单元及其制造方法存储器

[发明专利]磁存储器电迁移失效及寿命预测方法、装置及电子设备-CN202310778298.8在审
发明人：许心怡;张洪超;姜传鹏;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： 2023-06-28 - 公布日： 2023-09-01 - 主分类号： G11C29/56 文献下载
摘要：本发明涉及一种磁存储器电迁移失效及寿命预测方法、装置及电子设备，该方法包括：获取多个测试数据，多个测试数据为对多个样本器件进行电迁移失效测试获得的数据，测试数据包括外界温度、器件温度、施加电流、器件参数与失效时间，器件参数包括器件重金属层材料、深度与厚度；将测试数据输入仿真模型，获得仿真出的器件不同位置在经历预设时长后的多个仿真温度变化量；基于测试数据与多个仿真温度变化量，结合black模型，预测磁存储器电迁移失效及寿命。本发明可实现对磁存储器器件温度的再量化，特别是器件重金属层温度的再量化，使再量化后的器件重金属层的温度更贴近于实际温度，进而结合black模型，更准确的预测出磁存储器电迁移失效及寿命。
磁存储器迁移失效寿命预测方法装置电子设备

[发明专利]磁随机存储器件及电子设备-CN202310779379.X在审
发明人：李丹丹;李淑慧;王旻;王伟杰;亓元昊;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： 2023-06-29 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： H10B61/00 文献下载
摘要：本发明实施例提供一种磁随机存储器件及电子设备，属于自旋电子器件技术领域。该磁随机存储器件包括呈十字形的底电极层和四个磁隧道结MTJ，所述呈十字形的底电极层包括四个向内的拐角，一拐角的预设位置布置一磁隧道结MTJ，以施加在所述底电极层的写电流流经所述拐角时，对该拐角的预设位置布置的所述磁隧道结MTJ实现数据写入。该磁随机存储器件通过多比特的器件结构，提高存储密度，减少端口数目；存储位的磁隧道结MTJ，通过施加在所述底电极层的写电流流经对应的拐角时，对该拐角的预设位置布置的所述磁隧道结MTJ实现无磁场辅助的SOT翻转，以实现数据写入；对面内各向异性的磁隧道结MTJ器件和垂直各向异性的磁隧道结MTJ器件均适用，对工艺友好。
随机存储器件电子设备

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