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    Capping structure for enhancing dR/R of the MTJ device
    12.
    发明授权
    Capping structure for enhancing dR/R of the MTJ device 失效
    用于增强MTJ装置的dR / R的封盖结构

    公开(公告)号：US07449345B2

    公开(公告)日：2008-11-11

    申请号：US10868715

    申请日：2004-06-15

    申请人： Cheng T. Horng ,  Ru-Ying Tong ,  Liubo Hong ,  Min Li

    发明人： Cheng T. Horng ,  Ru-Ying Tong ,  Liubo Hong ,  Min Li

    IPC分类号： G11B5/72 ,  H01L41/06

    CPC分类号： H01L43/08 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  G11C11/1675 ,  H01L43/10 ,  H01L43/12

    摘要： An MTJ in an MRAM array or in a TMR read head is comprised of a capping layer with a lower inter-diffusion barrier layer, an intermediate oxygen gettering layer, and an upper metal layer that contacts a top conductor. The composite capping layer is especially useful with a moderate spin polarization free layer such as a NiFe layer with a Fe content of about 17.5 to 20 atomic %. The capping layer preferably has a Ru/Ta/Ru configuration in which the lower Ru layer is about 10 to 30 Angstroms thick and the Ta layer is about 30 Angstroms thick. As a result, a high dR/R of about 40% is achieved with low magnetostriction less than about 1.0 E−6 in an MTJ in an MRAM array. Best results are obtained with an AlOx tunnel barrier layer formed by an in-situ ROX process on an 8 to 10 Angstrom thick Al layer.

    摘要翻译： MRAM阵列或TMR读取头中的MTJ由具有较低的互扩散阻挡层的覆盖层，中间氧吸气层和接触顶部导体的上部金属层组成。 复合覆盖层特别适用于中等自旋极化自由层，例如Fe含量约为17.5至20原子％的NiFe层。 封端层优选具有Ru / Ta / Ru构型，其中下Ru层的厚度约为10至30埃，Ta层约为30埃厚。 结果，在MRAM阵列的MTJ中，具有约40％的高dR / R达到小于约1.0E-6的低磁致伸缩。 通过在8至10埃厚的Al层上通过原位ROX工艺形成的AlOx隧道势垒层获得最佳结果。

    Novel method to form a nonmagnetic cap for the NiFe(free) MTJ stack to enhance dR/R
    17.
    发明申请
    Novel method to form a nonmagnetic cap for the NiFe(free) MTJ stack to enhance dR/R 有权
    为NiFe（自由）MTJ堆叠形成非磁性帽以增强dR / R的新方法

    公开(公告)号：US20070243638A1

    公开(公告)日：2007-10-18

    申请号：US11404446

    申请日：2006-04-14

    申请人： Cheng Horng ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li ,  Ru-Ying Tong ,  Tong Zhao ,  Yimin Guo

    发明人： Cheng Horng ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li ,  Ru-Ying Tong ,  Tong Zhao ,  Yimin Guo

    IPC分类号： H01L21/00

    CPC分类号： H01L43/10 ,  H01L43/08 ,  H01L43/12

    摘要： An MTJ in an MRAM array or TMR read head is disclosed in which a capping layer has a bilayer configuration with a non-magnetic NiFeX inner layer on a NiFe free layer and a Ta layer on the NiFeX layer to improve dR/R and minimize magnetostriction. Optionally, a trilayer configuration may be employed where the Ta layer is sandwiched between an inner NiFeX layer and an outer Ru layer. The X component in NiFeX is preferably an element having an oxidation potential greater than Ni or Fe such as Mg, Hf, Zr, Nb, or Ta. NiFeX is preferably formed by co-sputtering a NiFe target with an X target at a forward power of about 200 W and 50 W, respectively. In an MRAM structure, the Mg content in NiFeMg may be increased to >50 atomic % to improve the gettering power of removing oxygen from the free layer.

    摘要翻译： 公开了一种MRAM阵列或TMR读取头中的MTJ，其中封盖层具有在NiFe自由层上的非磁性NiFeX内层和NiFeX层上的Ta层的双层结构，以改善dR / R并最小化磁致伸缩 。 任选地，可以采用三层结构，其中Ta层夹在内部NiFeX层和外部Ru层之间。 NiFeX中的X成分优选为具有大于Ni，Fe的氧化电位的元素，例如Mg，Hf，Zr，Nb或Ta。 优选通过以约200W和50W的正向功率共同溅射具有X靶的NiFe靶来形成NiFeX。 在MRAM结构中，NiFeMg中的Mg含量可以增加到> 50原子％以提高从自由层除去氧的吸气能力。

    Free layer for CPP GMR enhancement
    19.
    发明申请
    Free layer for CPP GMR enhancement 审中-公开
    自由层CPP GMR增强

    公开(公告)号：US20080096051A1

    公开(公告)日：2008-04-24

    申请号：US12002031

    申请日：2007-12-14

    申请人： Min Li ,  Cheng Horng ,  Ru-Ying Tong

    发明人： Min Li ,  Cheng Horng ,  Ru-Ying Tong

    IPC分类号： G11B5/39

    CPC分类号： G11B5/39 ,  Y10T428/1129 ,  Y10T428/12931

    摘要： By using a composite free layer of Fe25% Co/NiFe, an improved CPP GMR device has been created. The resulting structure yields a higher CPP GMR ratio than prior art devices, while maintaining free layer softness and acceptable magnetostriction. A process for manufacturing the device is also described.

    摘要翻译： 通过使用Fe25％Co / NiFe的复合自由层，已经创建了改进的CPP GMR器件。 所得到的结构产生比现有技术的装置更高的CPP GMR比，同时保持自由层柔软性和可接受的磁致伸缩。 还描述了用于制造该装置的方法。