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    Underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM
    1.
    发明授权
    Underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM 有权
    高性能磁隧道结MRAM底层

    公开(公告)号：US08673654B2

    公开(公告)日：2014-03-18

    申请号：US12589465

    申请日：2009-10-23

    申请人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    发明人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    IPC分类号： H01L21/00

    CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/09 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  H01F10/30 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/307 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  Y10T428/1114

    摘要： An MRAM structure is disclosed in which the bottom electrode has an amorphous TaN capping layer to consistently provide smooth and dense growth for AFM, pinned, tunnel barrier, and free layers in an overlying MTJ. Unlike a conventional Ta capping layer, TaN is oxidation resistant and has high resistivity to avoid shunting of a sense current caused by redeposition of the capping layer on the sidewalls of the tunnel barrier layer. Alternatively, the α-TaN layer is the seed layer in the MTJ. Furthermore, the seed layer may be a composite layer comprised of a NiCr, NiFe, or NiFeCr layer on the α-TaN layer. An α-TaN capping layer or seed layer can also be used in a TMR read head. An MTJ formed on an α-TaN capping layer has a high MR ratio, high Vb, and a RA similar to results obtained from MTJs based on an optimized Ta capping layer.

    摘要翻译： 公开了一种MRAM结构，其中底部电极具有无定形TaN覆盖层，以一致地提供在覆盖的MTJ中的AFM，固定，隧道势垒和自由层的平滑且致密的生长。 与传统的Ta覆盖层不同，TaN是抗氧化的并且具有高电阻率以避免由于覆盖层在隧道势垒层的侧壁上的再沉积引起的感测电流的分流。 或者，α-TaN层是MTJ中的种子层。 此外，种子层可以是由α-TaN层上的NiCr，NiFe或NiFeCr层构成的复合层。 也可以在TMR读取头中使用α-TaN覆盖层或种子层。 在α-TaN覆盖层上形成的MTJ具有高MR比，高Vb和RA，其类似于基于优化的Ta覆盖层的MTJ获得的结果。

    Novel underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM
    2.
    发明申请
    Novel underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM 有权
    用于高性能磁隧道结MRAM的新型底层

    公开(公告)号：US20060002184A1

    公开(公告)日：2006-01-05

    申请号：US10881445

    申请日：2004-06-30

    申请人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    发明人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    IPC分类号： G11C11/14

    CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/09 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  H01F10/30 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/307 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  Y10T428/1114

    摘要： An MRAM structure is disclosed in which the bottom electrode has an amorphous TaN capping layer to consistently provide smooth and dense growth for AFM, pinned, tunnel barrier, and free layers in an overlying MTJ. Unlike a conventional Ta capping layer, TaN is oxidation resistant and has high resistivity to avoid shunting of a sense current caused by redeposition of the capping layer on the sidewalls of the tunnel barrier layer. Alternatively, the α-TaN layer is the seed layer in the MTJ. Furthermore, the seed layer may be a composite layer comprised of a NiCr, NiFe, or NiFeCr layer on the α-TaN layer. An α-TaN capping layer or seed layer can also be used in a TMR read head. An MTJ formed on an α-TaN capping layer has a high MR ratio, high Vb, and a RA similar to results obtained from MTJs based on an optimized Ta capping layer.

    摘要翻译： 公开了一种MRAM结构，其中底部电极具有无定形TaN覆盖层，以一致地提供在覆盖的MTJ中的AFM，固定，隧道势垒和自由层的平滑且致密的生长。 与传统的Ta覆盖层不同，TaN是抗氧化的并且具有高电阻率以避免由于覆盖层在隧道势垒层的侧壁上的再沉积引起的感测电流的分流。 或者，α-TaN层是MTJ中的种子层。 此外，种子层可以是由α-TaN层上的NiCr，NiFe或NiFeCr层构成的复合层。 也可以在TMR读取头中使用α-TaN覆盖层或种子层。 在α-TaN覆盖层上形成的MTJ具有高MR比，高Vb和RA，其类似于基于优化的Ta覆盖层的MTJ获得的结果。

    Underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM
    3.
    发明授权
    Underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM 有权
    高性能磁隧道结MRAM底层

    公开(公告)号：US07999360B2

    公开(公告)日：2011-08-16

    申请号：US12589466

    申请日：2009-10-23

    申请人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    发明人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    IPC分类号： H01L23/552

    CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/09 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  H01F10/30 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/307 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  Y10T428/1114

    摘要： An MRAM structure is disclosed in which the bottom electrode has an amorphous TaN capping layer to consistently provide smooth and dense growth for AFM, pinned, tunnel barrier, and free layers in an overlying MTJ. Unlike a conventional Ta capping layer, TaN is oxidation resistant and has high resistivity to avoid shunting of a sense current caused by redeposition of the capping layer on the sidewalls of the tunnel barrier layer. Alternatively, the α-TaN layer is the seed layer in the MTJ. Furthermore, the seed layer may be a composite layer of NiCr, NiFe, or NiFeCr layer on the oc-TaN layer. An α-TaN capping layer or seed layer can also be used in a TMR read head. An MTJ formed on an α-TaN capping layer has a high MR ratio, high Vb, and a RA similar to results obtained from MTJs based on an optimized Ta capping layer.

    摘要翻译： 公开了一种MRAM结构，其中底部电极具有无定形TaN覆盖层，以一致地提供在覆盖的MTJ中的AFM，固定，隧道势垒和自由层的平滑且致密的生长。 与传统的Ta覆盖层不同，TaN是抗氧化的并且具有高电阻率以避免由于覆盖层在隧道势垒层的侧壁上的再沉积引起的感测电流的分流。 或者，α-TaN层是MTJ中的种子层。 此外，种子层可以是在oc-TaN层上的NiCr，NiFe或NiFeCr层的复合层。 也可以在TMR读取头中使用α-TaN覆盖层或种子层。 在α-TaN覆盖层上形成的MTJ具有高的MR比，高的Vb和RA，与基于优化的Ta覆盖层的MTJ获得的结果相似。

    Novel underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM
    4.
    发明申请
    Novel underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM 有权
    用于高性能磁隧道结MRAM的新型底层

    公开(公告)号：US20100047929A1

    公开(公告)日：2010-02-25

    申请号：US12589465

    申请日：2009-10-23

    申请人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    发明人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    IPC分类号： H01L21/8246

    CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/09 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  H01F10/30 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/307 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  Y10T428/1114

    摘要： An MRAM structure is disclosed in which the bottom electrode has an amorphous TaN capping layer to consistently provide smooth and dense growth for AFM, pinned, tunnel barrier, and free layers in an overlying MTJ. Unlike a conventional Ta capping layer, TaN is oxidation resistant and has high resistivity to avoid shunting of a sense current caused by redeposition of the capping layer on the sidewalls of the tunnel barrier layer. Alternatively, the α-TaN layer is the seed layer in the MTJ. Furthermore, the seed layer may be a composite layer comprised of a NiCr, NiFe, or NiFeCr layer on the α-TaN layer. An α-TaN capping layer or seed layer can also be used in a TMR read head. An MTJ formed on an α-TaN capping layer has a high MR ratio, high Vb, and a RA similar to results obtained from MTJs based on an optimized Ta capping layer.

    摘要翻译： 公开了一种MRAM结构，其中底部电极具有无定形TaN覆盖层，以一致地提供在覆盖的MTJ中的AFM，固定，隧道势垒和自由层的平滑且致密的生长。 与传统的Ta覆盖层不同，TaN是抗氧化的并且具有高电阻率以避免由于覆盖层在隧道势垒层的侧壁上的再沉积引起的感测电流的分流。 或者，α-TaN层是MTJ中的种子层。 此外，种子层可以是由α-TaN层上的NiCr，NiFe或NiFeCr层构成的复合层。 也可以在TMR读取头中使用α-TaN覆盖层或种子层。 在α-TaN覆盖层上形成的MTJ具有高的MR比，高的Vb和RA，与基于优化的Ta覆盖层的MTJ获得的结果相似。

    Underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM
    6.
    发明授权
    Underlayer for high performance magnetic tunneling junction MRAM 有权
    高性能磁隧道结MRAM底层

    公开(公告)号：US07611912B2

    公开(公告)日：2009-11-03

    申请号：US10881445

    申请日：2004-06-30

    申请人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    发明人： Liubo Hong ,  Cheng Horng ,  Mao-Min Chen ,  Ru-Yin Tong

    IPC分类号： H01L21/8246

    CPC分类号： H01L43/12 ,  B82Y10/00 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/09 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/3909 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1673 ,  H01F10/30 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3259 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/307 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10 ,  Y10T428/1114

    摘要： An MRAM structure is disclosed in which the bottom electrode has an amorphous TaN capping layer to consistently provide smooth and dense growth for AFM, pinned, tunnel barrier, and free layers in an overlying MTJ. Unlike a conventional Ta capping layer, TaN is oxidation resistant and has high resistivity to avoid shunting of a sense current caused by redeposition of the capping layer on the sidewalls of the tunnel barrier layer. Alternatively, the α-TaN layer is the seed layer in the MTJ. Furthermore, the seed layer may be a composite layer comprised of a NiCr, NiFe, or NiFeCr layer on the α-TaN layer. An α-TaN capping layer or seed layer can also be used in a TMR read head. An MTJ formed on an α-TaN capping layer has a high MR ratio, high Vb, and a RA similar to results obtained from MTJs based on an optimized Ta capping layer.

    摘要翻译： 公开了一种MRAM结构，其中底部电极具有无定形TaN覆盖层，以一致地提供在覆盖的MTJ中的AFM，固定，隧道势垒和自由层的平滑且致密的生长。 与传统的Ta覆盖层不同，TaN是抗氧化的并且具有高电阻率以避免由于覆盖层在隧道势垒层的侧壁上的再沉积引起的感测电流的分流。 或者，α-TaN层是MTJ中的种子层。 此外，种子层可以是由α-TaN层上的NiCr，NiFe或NiFeCr层构成的复合层。 也可以在TMR读取头中使用α-TaN覆盖层或种子层。 在α-TaN覆盖层上形成的MTJ具有高MR比，高Vb和RA，其类似于基于优化的Ta覆盖层的MTJ获得的结果。