公开(公告)号：US08659292B2

公开(公告)日：2014-02-25

申请号：US12660909

申请日：2010-03-05

申请人： Yuchen Zhou ,  Tong Zhao ,  Kunliang Zhang

发明人： Yuchen Zhou ,  Tong Zhao ,  Kunliang Zhang

IPC分类号： G01R33/02

CPC分类号： G11B5/398 ,  B82Y25/00 ,  G01R33/0011 ,  G01R33/093 ,  G11B5/3932 ,  G11B5/3941

摘要： A CPP MR sensor interposes a tapered soft magnetic flux guide (FG) layer between a hard magnetic biasing layer (HB) and the free layer of the sensor stack. The flux guide channels the flux of the hard magnetic biasing layer to effectively bias the free layer, while eliminating instability problems associated with magnetostatic coupling between the hard bias layers and the upper and lower shields surrounding the sensor when the reader-shield-spacing (RSS) is small.

摘要翻译： CPP MR传感器将锥形软磁通导向器（FG）层介于硬磁偏置层（HB）和传感器堆叠的自由层之间。 磁通引导件引导硬磁偏置层的磁通，以有效地偏置自由层，同时消除与读取器屏蔽间隔（RSS）之间的硬偏置层与传感器周围的上下屏蔽之间的静磁耦合相关的不稳定性问题 ） 是小。

公开(公告)号：US08653615B2

公开(公告)日：2014-02-18

申请号：US12313351

申请日：2008-11-19

申请人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Yu-Chen Zhou ,  Min Li ,  Kunliang Zhang

发明人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Yu-Chen Zhou ,  Min Li ,  Kunliang Zhang

IPC分类号： H01L29/82

CPC分类号： H01L43/08 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11C11/16 ,  G11C11/161 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/302 ,  H01L43/12

摘要： A magneto-resistive device having a large output signal as well as a high signal-to-noise ratio is described along with a process for forming it. This improved performance was accomplished by expanding the free layer into a multilayer laminate comprising at least three ferromagnetic layers separated from one another by antiparallel coupling layers. The ferromagnetic layer closest to the transition layer must include CoFeB while the furthermost layer is required to have low Hc as well as a low and negative lambda value. One possibility for the central ferromagnetic layer is NiFe but this is not mandatory.

摘要翻译： 描述具有大输出信号以及高信噪比的磁阻装置及其形成方法。 通过将自由层扩展成包括通过反平行耦合层彼此分离的至少三个铁磁层的多层层压体来实现这一改进的性能。 最接近过渡层的铁磁层必须包括CoFeB，而最外层需要具有低Hc以及低和负的λ值。 中心铁磁层的一种可能性是NiFe，但这不是强制性的。

公开(公告)号：US20140004384A1

公开(公告)日：2014-01-02

申请号：US13537758

申请日：2012-06-29

申请人： Tong Zhao ,  Michael Christopher Kautzky ,  Michael Allen Seigler ,  Yongjun Zhao ,  Jay Jayashankar ,  Xiaoyue Huang

发明人： Tong Zhao ,  Michael Christopher Kautzky ,  Michael Allen Seigler ,  Yongjun Zhao ,  Jay Jayashankar ,  Xiaoyue Huang

IPC分类号： G11B13/08

CPC分类号： G11B5/314 ,  G11B5/6088 ,  G11B11/10536 ,  G11B2005/0021 ,  Y10T428/1157 ,  Y10T428/1171 ,  Y10T428/1193

摘要： A device that includes a near field transducer (NFT); at least one cladding layer adjacent the NFT; and a discontinuous metal layer positioned between the NFT and the at least one cladding layer.

摘要翻译： 包括近场换能器（NFT）的装置; 邻近NFT的至少一个覆层; 以及位于所述NFT和所述至少一个包覆层之间的不连续金属层。

公开(公告)号：US08456781B2

公开(公告)日：2013-06-04

申请号：US13561206

申请日：2012-07-30

申请人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li ,  Kunliang Zhang

发明人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li ,  Kunliang Zhang

IPC分类号： G11B5/39 ,  C21D1/04

CPC分类号： G11B5/3906 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3163 ,  G11B2005/3996 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/303 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  H01L43/12 ,  Y10T29/49034 ,  Y10T29/49052

摘要： A composite free layer having a FL1/insertion/FL2 configuration where a top surface of FL1 is treated with a weak plasma etch is disclosed for achieving enhanced dR/R while maintaining low RA, and low λ in TMR or GMR sensors. The weak plasma etch removes less than about 0.2 Angstroms of FL1 and is believed to modify surface structure and possibly increase surface energy. FL1 may be CoFe, CoFe/CoFeB, or alloys thereof having a (+) λ value. FL2 may be CoFe, NiFe, or alloys thereof having a (−) λ value. The thin insertion layer includes at least one magnetic element such as Co, Fe, and Ni, and at least one non-magnetic element. When CoFeBTa is selected as insertion layer, the CoFeB:Ta ratio is from 1:1 to 4:1.

摘要翻译： 公开了具有FL1 /插入/ FL2配置的复合自由层，其中FL1的顶表面用弱等离子体蚀刻处理，以实现增强的dR / R，同时保持低RA和TMR或GMR传感器中的低λ。 弱等离子体蚀刻去除了小于约0.2埃的FL1，据信可以改变表面结构并可能增加表面能。 FL1可以是具有（+）λ值的CoFe，CoFe / CoFeB或其合金。 FL2可以是具有（ - ）λ值的CoFe，NiFe或其合金。 薄插入层包括至少一种诸如Co，Fe和Ni的磁性元件和至少一种非磁性元件。 当选择CoFeBTa作为插入层时，CoFeB：Ta的比例为1:1至4:1。

公开(公告)号：US08325448B2

公开(公告)日：2012-12-04

申请号：US12931849

申请日：2011-02-11

申请人： Kunliang Zhang ,  Shengyuan Wang ,  Tong Zhao ,  Min Li ,  Hui-Chuan Wang

发明人： Kunliang Zhang ,  Shengyuan Wang ,  Tong Zhao ,  Min Li ,  Hui-Chuan Wang

IPC分类号： G11B5/127

CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y40/00 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  H01L29/82 ,  H01L43/08

摘要： The pinning field in an MR device was significantly improved by using the Ru 4A peak together with steps to minimize interfacial roughness of the ruthenium layer as well as boron and manganese diffusion into the ruthenium layer during manufacturing. This made it possible to anneal at temperatures as high as 340° C. whereby a high MR ratio could be simultaneously achieved.

公开(公告)号：US08289663B2

公开(公告)日：2012-10-16

申请号：US12150191

申请日：2008-04-25

申请人： Kunliang Zhang ,  Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li

发明人： Kunliang Zhang ,  Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li

IPC分类号： G11B5/39

CPC分类号： G11B5/3909 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3912 ,  G11B2005/3996 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  H01L43/08 ,  Y10T428/1114

摘要： A high performance TMR sensor with a spacer including at least one metal layer such as Cu and one or more MgO layers is disclosed. In addition, there may be a metal dopant in the MgO layer. In an alternative embodiment, the MgO layer may be replaced by other low band gap insulating or semiconductor materials. An ultra-low RA of

摘要翻译： 公开了具有包括至少一个金属层如Cu和一个或多个MgO层的间隔物的高性能TMR传感器。 此外，MgO层中可能存在金属掺杂剂。 在替代实施例中，MgO层可以由其他低带隙绝缘或半导体材料代替。 通过本发明的复合间隔物实现了<0.4μohm-cm 2的超低RA与14％的MR，低磁致伸缩和低Hin值约20Oe的组合。 Cu层的厚度为0.1〜10埃，MgO / Cu / MgO / Cu，MgO / Cu / MgO等间隔构造的MgO的厚度为5〜20埃。

公开(公告)号：US20120235258A1

公开(公告)日：2012-09-20

申请号：US13482017

申请日：2012-05-29

申请人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li ,  Kunliang Zhang

发明人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Min Li ,  Kunliang Zhang

IPC分类号： H01L29/82

CPC分类号： H01F41/307 ,  B82Y40/00 ,  G11C11/161 ,  H01L43/12

摘要： A method of forming a high performance magnetic tunnel junction (MTJ) is disclosed wherein the tunnel barrier includes at least three metal oxide layers. The tunnel barrier stack is partially built by depositing a first metal layer, performing a natural oxidation (NOX) process, depositing a second metal layer, and performing a second NOX process to give a MOX1/MOX2 configuration. An uppermost metal layer on the MOX2 layer is not oxidized until after the MTJ stack is completely formed and an annealing process is performed to drive unreacted oxygen in the MOX1 and MOX2 layers into the uppermost metal layer. In an alternative embodiment, a plurality of metal oxide layers is formed on the MOX1 layer before the uppermost metal layer is deposited. The resulting MTJ stack has an ultralow RA around 1 ohm-μm2 and maintains a high magnetoresistive ratio characteristic of a single metal oxide tunnel barrier layer.

摘要翻译： 公开了一种形成高性能磁隧道结（MTJ）的方法，其中隧道势垒包括至少三个金属氧化物层。 通过沉积第一金属层，执行自然氧化（NOX）工艺，沉积第二金属层以及执行第二NOX工艺以产生MOX1 / MOX2配置来部分构建隧道势垒堆叠。 在MOX2层上的最上层的金属层直到MTJ堆叠完全形成之后才被氧化，并且进行退火处理以将MOX1和MOX2层中的未反应的氧气驱入最上层的金属层。 在替代实施例中，在最上层金属层被沉积​​之前，在MOX1层上形成多个金属氧化物层。 所得到的MTJ堆叠具有约1欧姆 - μm2的超低RA，并且保持单个金属氧化物隧道势垒层的高磁阻比特性。

公开(公告)号：US20120205757A1

公开(公告)日：2012-08-16

申请号：US12931849

申请日：2011-02-11

申请人： Kunliang Zhang ,  Shengyuan Wang ,  Tong Zhao ,  Min Li ,  Hui-Chuan Wang

发明人： Kunliang Zhang ,  Shengyuan Wang ,  Tong Zhao ,  Min Li ,  Hui-Chuan Wang

IPC分类号： H01L29/82 ,  H01L43/12

CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y40/00 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F41/307 ,  H01L29/82 ,  H01L43/08

摘要： The pinning field in an MR device was significantly improved by using the Ru 4A peak together with steps to minimize interfacial roughness of the ruthenium layer as well as boron and manganese diffusion into the ruthenium layer during manufacturing. This made it possible to anneal at temperatures as high as 340° C. whereby a high MR ratio could be simultaneously achieved.

摘要翻译： 通过使用Ru 4A峰和步骤，在制造期间使钌层的界面粗糙度以及硼和锰扩散到钌层中，使MR器件中的钉扎场显着改善。 这使得可以在高达340℃的温度下退火，由此可以同时实现高MR比。

公开(公告)号：US08035931B2

公开(公告)日：2011-10-11

申请号：US12802081

申请日：2010-05-28

申请人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Chyu-Jiuh Torng

发明人： Tong Zhao ,  Hui-Chuan Wang ,  Chyu-Jiuh Torng

IPC分类号： G11B5/33 ,  G11B5/127

CPC分类号： G11B5/3909 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  G01R33/093 ,  G11B5/3903 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3281 ,  H01F10/3295 ,  H01L43/08 ,  Y10T428/1114

摘要： The conventional free layer in a TMR read head has been replaced by a composite of two or more magnetic layers, one of which is iron rich The result is an improved device that has a higher MR ratio than prior art devices, while still maintaining free layer softness and acceptable magnetostriction. A process for manufacturing the device is also described.

摘要翻译： TMR读取头中的常规自由层已经被两个或更多个磁性层的复合物代替，其中一个是富铁的结果是具有比现有技术的器件更高的MR比的改进的器件，同时仍保持自由层 柔软度和可接受的磁致伸缩。 还描述了用于制造该装置的方法。

公开(公告)号：US20110198314A1

公开(公告)日：2011-08-18

申请号：US12658662

申请日：2010-02-12

申请人： Hui-Chuan Wang ,  Tong Zhao ,  Min Zheng ,  Minghui Yu ,  Min Li ,  Cherng Chyi Han

发明人： Hui-Chuan Wang ,  Tong Zhao ,  Min Zheng ,  Minghui Yu ,  Min Li ,  Cherng Chyi Han

IPC分类号： B44C1/22

CPC分类号： B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3163 ,  G11B5/398 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F41/308 ,  H01L43/12 ,  Y10T29/49021

摘要： A three step ion beam etch (IBE) sequence involving low energy (

摘要翻译： 公开了涉及低能量（<300eV）的三步离子束蚀刻（IBE）序列，用于将传感器临界尺寸（自由层宽度= FLW）修整到小于50nm。 第一个IBE步骤相对于传感器侧壁具有陡峭的入射角，占FLW降低的60％至90％。 第二IBE步骤具有浅入射角和扫动运动，以从第一IBE步骤去除残留物并进一步修整侧壁。 第三IBE步骤具有陡峭的入射角度，以从第二步骤去除损坏的侧壁部分，占FLW减少量的10％至40％。 结果，FLW接近30nm，同时保持60％以上的高MR比和1.2ohm-μm2的低RA。 通过改变一个或多个离子束入射角来操纵侧壁角。