【技术实现步骤摘要】
本申请涉及半导体，具体而言，涉及一种合成反铁磁结构、mtj和mram。
技术介绍
1、mram(magneto resistive random access memory，磁阻随机存取存储器)作为半导体存储装置的一种，是对存储信息的存储器单元使用了具有磁阻效应(magnetoresistive effect)的磁阻元件的存储器器件。mram的自旋注入写入方式具有磁性体的尺寸越小则磁化反转所需要的自旋注入电流会越小这一性质，因此有利于高集成化、低功耗化以及高性能化。
2、目前较为通用的mram mtj stack中，saf(synthetic antiferromagneticstructure，合成反铁磁结构)的第一saf层以及第二saf层均为pt，ni以及pd等材料构成的单层结构，交换耦合磁场较弱，影响器件的垂直磁各项异性(perpendicular magneticanisotropy，简称为pma)。
技术实现思路
1、本申请的主要目的在于提供一种合成反铁磁结构、mtj(magnetic tunnelingjunction，磁性隧道结)和mram，以解决现有技术中saf的交换耦合磁场弱，影响pma的问题。
2、为了实现上述目的，根据本申请的一个方面，提供了一种合成反铁磁结构，包括：第一铁磁层；第一隔离层，位于所述第一铁磁层的表面上；第二铁磁层，位于所述第一隔离层的远离所述第一铁磁层的表面上，所述第一铁磁层以及所述第二铁磁层用于反铁磁耦合，所述第一铁磁
3、可选地，所述第一金属膜层的材料包括以下至少之一：hf，zr，ta，mo，w，cr，ti，rh，nb，mg。
4、可选地，所述第一金属膜层的厚度为1埃～3埃。
5、可选地，所述第二金属膜层的材料包括以下至少之一：ni，pt，pd。
6、可选地，所述第二金属膜层的厚度为6埃～10埃。
7、可选地，所述第一隔离层的材料包括ru和/或ir。
8、根据本申请的另一个方面，提供了一种mtj，包括：任一种所述的合成反铁磁结构。
9、可选地，所述mtj还包括：依次层叠的自由层、第一隧道势垒层、参考层以及第二隔离层。
10、可选地，所述自由层的材料包括co、fe、ni、cob、feb、nib、cofe、nife、coni、cofeni、cofeb、nifeb、conib、cofenib、fept、fepd、copt、copd、cofept、cofepd、feptpd、coptpd与cofeptpd中的至少一种，所述第一隧道势垒层的材料包括mgo、alox、mgalox、tiox、taox、gaox与feox中的至少一种，所述参考层的材料包括co、fe、ni、cob、feb、nib、cofe、nife、coni、cofeni、cofeb、nifeb、conib、cofenib、fept、fepd、copt、copd、cofept、cofepd、feptpd、coptpd与cofeptpd中的至少一种，所述第二隔离层的材料包括ru和/或ir。
11、可选地，所述mtj为sot(spin orbit torque，自旋轨道矩)mtj或者stt(spin-transfer torque，自旋转移矩)mtj。
12、根据本申请的再一方面，还提供了一种mram，包括任一种所述的mtj。
13、应用本申请的技术方案，提供了一种新型的合成反铁磁结构，该合成反铁磁结构中第一铁磁层和/或第二铁磁层包括结构为[co/第一金属膜层/第二金属膜层]n的多层膜结构，第一金属膜层可以在环境温度小于或者等于400℃的情况下阻挡第二金属膜层的原子向其它层进行扩散，实现了合成反铁磁结构中铁磁层的具有高温抗扩散能力，避免第二金属膜层的原子在高温情况下扩散至其他层，降低器件的交换耦合磁场，从而使得器件整体的pma减弱的问题，保证了saf的性能较好。并且，由于第一金属膜层的高温抗扩散能力，使得第一铁磁层和/或第二铁磁层的界面较为平整，保证合成反铁磁结构的形态较好。
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1.一种合成反铁磁结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第一金属膜层的材料包括以下至少之一：Hf，Zr，Ta，Mo，W，Cr，Ti，Rh，Nb，Mg。
3.根据权利要求2所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第一金属膜层的厚度为1埃～3埃。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第二金属膜层的材料包括以下至少之一：Ni，Pt，Pd。
5.根据权利要求4所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第二金属膜层的厚度为6埃～10埃。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第一隔离层的材料包括Ru和/或Ir。
7.一种MTJ，其特征在于，包括：权利要求1至6中任一项所述的合成反铁磁结构。
8.根据权利要求7所述的MTJ，其特征在于，所述MTJ还包括：
9.根据权利要求8所述的MTJ，其特征在于，所述自由层的材料包括Co、Fe、Ni、CoB、FeB、NiB、CoFe、NiFe、CoNi、CoFeN
10.根据权利要求7至9中任一项所述的MTJ，其特征在于，所述MTJ为SOT MTJ或者STTMTJ。
11.一种MRAM，其特征在于，包括权利要求7至10中任一项所述的MTJ。
...【技术特征摘要】
1.一种合成反铁磁结构，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第一金属膜层的材料包括以下至少之一：hf，zr，ta，mo，w，cr，ti，rh，nb，mg。
3.根据权利要求2所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第一金属膜层的厚度为1埃～3埃。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第二金属膜层的材料包括以下至少之一：ni，pt，pd。
5.根据权利要求4所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第二金属膜层的厚度为6埃～10埃。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的合成反铁磁结构，其特征在于，所述第一隔离层的材料包括ru和/或ir。
7.一种mtj，其特征在于，包括：权利要求1至6中任一项所述的合成反铁磁结构。
8.根据权利要求7所述的mtj，其特征在于，所述mtj还包括：
9.根据权利要求8所述的mtj，其特征在于，所述自由层的材料...
【专利技术属性】
技术研发人员：曾定桂，高扬，刘恩隆，孟凡涛，
申请(专利权)人：浙江驰拓科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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