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公开(公告)号：CN113224232A
公开(公告)日：2021-08-06
申请号：CN202110454799.1
申请日：2021-04-26
Applicant: 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于底电极垂直向电压控制的SOT‑MRAM及制造、写入方法，属于半导体器件及其制造技术领域，解决了现有技术中SOT‑MRAM难以实现便于集成和产业化的磁矩定向翻转的问题。包括铁电薄膜层，设置有两个金属电极，通过两个金属电极向铁电薄膜层施加第一电压；底电极，位于铁电薄膜层之上并设置于铁电薄膜层中部，呈长条形，在底电极两端施加第二电压；隧道结，位于底电极之上并设置于底电极中部，包括由下至上依次层叠的自由层、隧穿层和参考层；其中，两个金属电极相对设置在铁电薄膜层相对的两个边缘上，并位于所在边缘中线的一侧，且两个边缘位于底电极长边方向的两侧，通过所述两个金属电极施加第一电压的方向与底电极长边方向垂直。
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公开(公告)号：CN111063798A
公开(公告)日：2020-04-24
申请号：CN201911382651.0
申请日：2019-12-27
Applicant: 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本申请提供一种刻蚀方法，在衬底上从下至上可以依次形成底层电极膜层、固定磁性膜层、隧穿绝缘膜层、自由磁性膜层和顶层电极膜层，分别对顶层电极膜层、自由磁性膜层和隧穿绝缘膜层进行刻蚀，形成顶层电极层、自由磁性层和隧穿绝缘层的堆叠层，在堆叠层的侧壁形成侧墙，侧墙可以在对固定磁性膜层进行刻蚀形成固定磁性层的过程中保护堆叠层。也就是说，在进行固定磁性模层的刻蚀时，隧穿绝缘层的侧壁已经形成有侧墙，因此不会有金属飞溅到隧穿绝缘层的侧壁上，也不会对隧穿绝缘层造成刻蚀损伤，保证了隧穿绝缘层的结构完整性和功能完整性，因此提高了器件的可靠性。
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公开(公告)号：CN109904309A
公开(公告)日：2019-06-18
申请号：CN201910208579.3
申请日：2019-03-19
Applicant: 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本发明提供一种多态磁存储器及其制造方法，自旋轨道耦合层上设置有磁阻隧道结，沿磁阻隧道结一侧注入掺杂离子之后，进行热退火，从而，在自旋轨道耦合层所在平面内、垂直于电流方向上，在磁阻隧道结内的掺杂离子具有浓度的梯度变化，进而，在垂直于电流方向上形成对称性的破坏，当自旋轨道耦合层中通入电流时，无需外加磁场，磁阻随电流线性多态输出，实现多态存储，可以满足神经网络突触的硬件需求，应用至神经网络计算中。
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公开(公告)号：CN113744776B
公开(公告)日：2023-09-19
申请号：CN202110864849.3
申请日：2021-07-29
Applicant: 中国科学院微电子研究所 , 深圳市海思半导体有限公司
IPC: G11C11/16
Abstract: 本发明能够提供存储器电路及其数据写入和读取方法、存储器、电子设备。写入方法包括：向与隧道结相连的底电极中通入处于第一预设范围内的单向电流，以写入第一数据至隧道结；或向与隧道结相连的底电极中通入处于第二预设范围内的单向电流，以写入第二数据至隧道结。其中，第二预设范围内的电流绝对值大于第一预设范围，第一、第二数据相反。读出方法包括：向隧道结中施加预设读取电压，以读出已写入于隧道结中存储的数据。存储器电路包括底电极、隧道结、第一开关器件、第二开关器件、位线、源线及读线。本发明通过控制单向电流绝对值的大小改变写入的数据内容，以有效解决现有存储器技术存在的至少一个问题。
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公开(公告)号：CN110061128B
公开(公告)日：2023-05-23
申请号：CN201910420330.9
申请日：2019-05-20
Applicant: 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本申请公开一种磁隧道结的形成方法，包括：提供衬底，所述衬底形成有底电极，在所述底电极上形成磁隧道结，所述磁隧道结包括由下至上依次层叠的第一磁性层、隧穿层和第二磁性层，所述第一磁性层和所述第二磁性层具有垂直各向异性，当存在第二磁性层至第一磁性层电流时，第二磁性层磁矩方向与第一磁性层相同，当当电流方向相反时，第二磁性层磁矩方向与第一磁性层相反，其中，所述隧穿层中与所述第一磁性层的交界处注入有铁磁性粒子，所述铁磁性粒子的磁矩方向与所述第一磁性层的磁矩方向相同。该方法提高了磁隧道结的隧穿磁电阻比，而且不改变磁性层的性质，因此不会对隧道结其他磁电参数产生负面影响。本申请还公开一种磁阻式随机存储器。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN113178518B
公开(公告)日：2022-08-02
申请号：CN202110453425.8
申请日：2021-04-26
Applicant: 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本发明涉及一种基于底电极平行向电压控制的SOT‑MRAM及制造方法，属于半导体器件及其制造技术领域，解决了现有技术中SOT‑MRAM难以实现便于集成和产业化的磁矩定向翻转的问题。包括铁电薄膜层，设置有两个金属电极，通过两个金属电极向铁电薄膜层施加第一电压；底电极，位于铁电薄膜层之上并设置于铁电薄膜层中部，呈长条形，在底电极两端施加第二电压；隧道结，位于底电极之上并设置于底电极中部，包括由下至上依次层叠的自由层、隧穿层和参考层；其中，两个金属电极相对设置在铁电薄膜层相对的两个边缘上，并位于所在边缘中线的一侧，且两个边缘位于底电极短边方向的两侧，通过所述两个金属电极施加第一电压的方向与底电极长边方向平行。
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公开(公告)号：CN113744776A
公开(公告)日：2021-12-03
申请号：CN202110864849.3
申请日：2021-07-29
Applicant: 中国科学院微电子研究所 , 深圳市海思半导体有限公司
IPC: G11C11/16
Abstract: 本发明能够提供存储器电路及其数据写入和读取方法、存储器、电子设备。写入方法包括：向与隧道结相连的底电极中通入处于第一预设范围内的单向电流，以写入第一数据至隧道结；或向与隧道结相连的底电极中通入处于第二预设范围内的单向电流，以写入第二数据至隧道结。其中，第二预设范围内的电流绝对值大于第一预设范围，第一、第二数据相反。读出方法包括：向隧道结中施加预设读取电压，以读出已写入于隧道结中存储的数据。存储器电路包括底电极、隧道结、第一开关器件、第二开关器件、位线、源线及读线。本发明通过控制单向电流绝对值的大小改变写入的数据内容，以有效解决现有存储器技术存在的至少一个问题。
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公开(公告)号：CN113690366A
公开(公告)日：2021-11-23
申请号：CN202110945619.X
申请日：2021-08-17
Applicant: 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本发明提供一种SOT‑MRAM存储单元及其制备方法，该SOT‑MRAM存储单元包括：磁性隧道结，包括从下至上依次层叠的自由层、势垒层和参考层，自由层具有方向可变的垂直磁化，参考层具有方向固定的垂直磁化；位于磁性隧道结下方的自旋轨道耦合层，与自由层接触，自旋轨道耦合层用于产生自旋轨道矩，以使自由层磁化翻转；位于自旋轨道耦合层上方且环绕于磁性隧道结四周侧壁的铁磁层，铁磁层为面内水平磁化，磁化方向平行于自旋轨道矩耦合层中通过的写电流方向，以对磁性隧道结产生一个水平磁场。本发明能够在无外加磁场的条件下，利用自旋轨道矩实现自由层确定性的磁化翻转。
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公开(公告)号：CN110109039B
公开(公告)日：2021-07-23
申请号：CN201910406376.5
申请日：2019-05-16
Applicant: 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本申请公开一种隧穿磁电阻传感器的调控方法，包括：在所述隧穿磁电阻传感器的底电极和顶电极之间加载电压，所述电压为可调电源提供的可变电压；调整所述底电极和所述顶电极之间的电压值，以调控所述隧穿磁电阻传感器的量程和灵敏度。该方法基于可调电源在所述隧穿磁电阻传感器的底电极和顶电极之间加载电压，通过调整外加的电压值，改变隧穿磁电阻传感器中磁隧道结的界面垂直各向异性的耦合系数，通过该耦合系数可以调整界面垂直各向异性能，进而调整磁隧道结的磁各向异性能，如此导致隧穿磁电阻传感器的灵敏度和线性区被相应地调控，无需额外的补偿电路，降低了磁探测系统整体复杂性。对应地，本申请还公开了隧穿磁电阻传感器的调控系统。
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公开(公告)号：CN112928206A
公开(公告)日：2021-06-08
申请号：CN202110118880.2
申请日：2021-01-28
Applicant: 广东省大湾区集成电路与系统应用研究院 , 中国科学院微电子研究所
Abstract: 本发明涉及MTJ技术领域,公开了一种MTJ及其驱动方法和制作方法，该MTJ包括参考层，参考层的上表面设有势垒层，势垒层的上表面设有自由层，自由层的上表面设有阻变层，阻变层的上表面和参考层的下表面之间存在压降时，阻变层向自由层迁移氧离子，迁移到自由层的氧离子会和自由层的Fe和Co结合生成没有磁性的FeO和CoO氧化物，进而降低自由层的磁矩翻转电流，降低MTJ的写入功耗。
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