磁存储器件和用于制造磁存储器件的方法与流程

技术特征：
1.一种磁存储器件，包括：钉扎层；自由层；隧道势垒层，在所述钉扎层和所述自由层之间；第一氧化物层，与所述隧道势垒层间隔开，其中所述自由层在所述第一氧化物层和所述隧道势垒层之间，所述第一氧化物层包括第一材料的氧化物，所述第一材料具有第一氧亲和性，并且所述第一氧化物层的厚度在从至的范围内；以及第二氧化物层，与所述自由层间隔开，其中所述第一氧化物层在所述第二氧化物层和所述自由层之间，所述第二氧化物层包括第二材料的氧化物，所述第二材料的第二氧亲和性小于所述第一氧亲和性，并且所述第二氧化物层的厚度在从至的范围内。2.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述第一材料的氧化物的第一氧化物分解电势大于所述第二材料的氧化物的第二氧化物分解电势。3.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述自由层包括磁性元素，所述磁性元素被配置为与氧键合并引起界面垂直磁各向异性i-pma。4.根据权利要求1所述的磁存储器件，还包括：衬底，其中，所述钉扎层、所述自由层、所述隧道势垒层、所述第一氧化物层和所述第二氧化物层顺序堆叠在所述衬底上。5.根据权利要求4所述的磁存储器件，还包括：种子层，在所述钉扎层的底表面下方；第一封盖层，覆盖所述第二氧化物层的顶表面。6.根据权利要求5所述的磁存储器件，还包括：第二封盖层，覆盖所述种子层的侧表面、所述钉扎层的侧表面、所述自由层的侧表面、所述隧道势垒层的侧表面、所述第一氧化物层的侧表面、所述第二氧化物层的侧表面、以及所述第一封盖层的侧表面和顶表面。7.根据权利要求6所述的磁存储器件，其中，所述第二封盖层包括氮化硅。8.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述第一氧化物层是所述第一材料的自然氧化物，并且所述第二氧化物层是所述第二材料的自然氧化物。9.根据权利要求1所述的磁存储器件，其中，所述自由层和所述第一氧化物层包含硼b，并且所述第二氧化物层不含硼b。10.根据权利要求9所述的磁存储器件，其中，所述自由层的硼浓度小于所述第一氧化物层的硼浓度。11.根据权利要求10所述的磁存储器件，其中，所述自由层的硼浓度为30at％或更小，并且所述第一氧化物层的硼浓度为50at％或更小。12.一种磁存储器件，包括：
钉扎层；自由层；隧道势垒层，在所述钉扎层和所述自由层之间；第一氧化物层，与所述隧道势垒层间隔开，其中所述自由层在所述第一氧化物层和所述隧道势垒层之间，并且所述第一氧化物层包括第一材料，所述第一材料包括以下至少一种：钙ca、锶sr、镁mg、铪hf、锆zr和铝al，所述第一材料具有第一氧亲和性；以及第二氧化物层，与所述自由层间隔开，其中所述第一氧化物层在所述第二氧化物层和所述自由层之间，所述第二氧化物层包括与所述第一材料不同的第二材料，所述第二材料的第二氧亲和性小于所述第一氧亲和性。13.根据权利要求12所述的磁存储器件，其中，所述第二材料包括以下至少一种：钛ti、钽ta、镓ga、钒v和锌zn。14.根据权利要求12所述的磁存储器件，其中，所述第一氧化物层的厚度在从至的范围内，并且所述第二氧化物层的厚度在从至的范围内。15.根据权利要求12所述的磁存储器件，其中，所述自由层包括与所述第一氧化物层接触的界面层，并且所述界面层被配置为引起界面垂直磁各向异性i-pma。16.一种磁存储器件，包括：钉扎层；自由层；隧道势垒层，在所述钉扎层和所述自由层之间；第一氧化物层，与所述隧道势垒层间隔开，其中所述自由层在所述第一氧化物层和所述隧道势垒层之间，所述第一氧化物层包括具有第一氧化物分解电势的第一金属氧化物；以及第二氧化物层，与所述自由层间隔开，其中所述第一氧化物层在所述第二氧化物层和所述自由层之间，所述第二氧化物层包括与所述第一金属氧化物不同的第二金属氧化物，所述第二金属氧化物的第二氧化物分解电势小于所述第一氧化物分解电势。17.根据权利要求16所述的磁存储器件，其中，所述第一氧化物分解电势与所述第二氧化物分解电势之差为0.1v或更大。18.根据权利要求16所述的磁存储器件，其中，在1300k下所述第一氧化物分解电势为2.1v或更大，并且在1300k下所述第二氧化物分解电势为2.0v或更小。19.根据权利要求16所述的磁存储器件，其中，所述第一氧化物层的厚度在从至的范围内，并且所述第二氧化物层的厚度在从至的范围内。20.根据权利要求16所述的磁存储器件，其中，所述自由层包括铁fe，所述第一金属氧化物包括以下至少一种：钙ca、锶sr、镁mg、铪hf、锆zr和铝al，并且所述第二金属氧化物包括以下至少一种：钛ti、钽ta、镓ga、钒v和锌zn。

技术总结
一种磁存储器件包括：钉扎层；自由层；钉扎层和自由层之间的隧道势垒层；第一氧化物层，与隧道势垒层间隔开，其中自由层在第一氧化物层和隧道势垒层之间；以及第二氧化物层，与自由层间隔开，其中第一氧化物层在第二氧化物层和自由层之间。第一氧化物层包括第一材料的氧化物，并且第一氧化物层的厚度可以在从至的范围内。第二氧化物层可以包括第二材料的氧化物，并且第二氧化物层的厚度可以在从至的范围内。第一材料的第一氧亲和性可以大于第二材料的第二氧亲和性。氧亲和性。氧亲和性。


技术研发人员：申喜珠 朴相奂 吴世忠 金基雄 徐铉雨
受保护的技术使用者：三星电子株式会社
技术研发日：2021.06.30
技术公布日：2022/1/13