存儲器設(shè)備，且特別是自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器(STTM)設(shè)備。

背景技術(shù)：

在集成電路中的部件的按比例調(diào)整是支持日益增長的半導(dǎo)體工業(yè)的驅(qū)動力。按比例調(diào)整到越來越小的部件使在半導(dǎo)體芯片的有限占有區(qū)上的功能單元的增加的密度成為可能。例如，縮小晶體管尺寸允許在芯片上的增加數(shù)量的存儲器設(shè)備的合并，導(dǎo)致具有增加的能力的產(chǎn)品的制造。然而，對越來越多的能力的推動不是沒有問題。優(yōu)化每個器件的性能的必要性變得日益重要。

自旋力矩設(shè)備的操作基于自旋轉(zhuǎn)移扭矩的現(xiàn)象。如果電流穿過被稱為固定磁性層的磁化層，則它將被自旋極化。在每個電子通過的情況下，它的自旋(角動量)將轉(zhuǎn)換成被稱為自由磁性層的下一磁性層中的磁化，且將引起在這樣的下一層的磁化上的小變化。這實際上是磁化的力矩引起的旋進。由于電子的反射，力矩也被施加在相關(guān)固定磁性層的磁化上。最后，如果電流超過某個臨界值(由磁性材料及其環(huán)境引起的阻尼和自旋轉(zhuǎn)移效率所給出)，自由磁性層的磁化一般在大約一到十納秒內(nèi)由電流的脈沖切換。固定磁性層的磁化可保持不變，因為相關(guān)電流由于幾何結(jié)構(gòu)、磁化或由于相鄰反鐵磁性層而低于它的閾值。

自旋轉(zhuǎn)移力矩可用于快速翻轉(zhuǎn)在磁性隨機存取存儲器中的有源元件。自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器或STTM具有優(yōu)于使用磁場來快速翻轉(zhuǎn)有源元件的常規(guī)磁性隨機存取存儲器(MRAM)的更低功耗和更好可擴性的優(yōu)點。

附圖說明

圖1示出自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器(STTM)設(shè)備的實施例的材料層堆疊體的橫截面視圖。

圖2示出自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器(STTM)設(shè)備的第二實施例的材料層堆疊體的橫截面視圖。

圖3示出根據(jù)實施例的包括自旋轉(zhuǎn)移力矩元件的自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元的示意圖。

圖4示出根據(jù)實施例的電子系統(tǒng)的方框圖。

圖5是實現(xiàn)一個或多個實施例的插入器。

圖6示出計算設(shè)備的實施例。

具體實施方式

描述了具有增強的穩(wěn)定性的自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器(STTM)設(shè)備和存儲器陣列以及制造具有增強的穩(wěn)定性的STTM設(shè)備和存儲器陣列的方法。在下面的描述中，闡述了很多特定的細節(jié)，例如特定的磁性層集成和材料狀態(tài)，以便提供對實施例的徹底理解。對本領(lǐng)域技術(shù)人員明顯的是，實施例可在沒有這些特定細節(jié)的情況下被實施。在其它實例中，沒有詳細描述諸如集成電路設(shè)計布局之類的公知特征，以便不沒有必要地使實施例模糊。此外，應(yīng)理解，在附圖中所示的各種實施例是例證性表示，且不一定按比例繪制。

一個或多個實施例目的在于用于增加在垂直STTM系統(tǒng)中的穩(wěn)定性的方法。應(yīng)用可包括在嵌入式存儲器、嵌入式非易失性存儲器(NVM)、磁性隨機存取存儲器(MRAM)、磁性隧道結(jié)(MTJ)設(shè)備、NVM、垂直MTJ、STTM和非嵌入式或獨立存儲器中的使用。在實施例中，通過包括相鄰于分別自由磁性層和固定磁性層的具有弱磁通量的插入層和/或過濾層來實現(xiàn)在垂直STTM設(shè)備中的穩(wěn)定性。在一個實施例中，弱磁通量是0.1特斯拉到1特斯拉的磁通量。在一個實施例中，這樣的插入層和/或過濾層與分別自由磁性層和固定磁性層并置并接觸，如下面更詳細描述的。在另一實施例中，插入層和過濾層每個均是具有弱磁通量的材料。

圖1示出自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器(STTM)設(shè)備、特別是垂直STTM設(shè)備的磁性層堆疊體的實施例的橫截面視圖。將從底部到頂部描述存儲器堆疊體的各種層(如在圖1中看到的)，每個隨后的層與前一所述層并置并接觸。圖1示出被示為矩形的各種層的材料層堆疊體。存儲器堆疊體被指示為多個層，每層具有矩形形狀。應(yīng)認識到，一層的橫截面形狀除了別的以外還可以典型地取決于材料特性、引入技術(shù)和/或工具以及任何下面的層的形狀(例如表面)。因此，作為矩形形狀的圖示應(yīng)廣泛被解釋為包括其它可能的橫截面形狀，包括但不限于梯形、平行四邊形或其它多邊形形狀。

參考圖1，材料層堆疊體100包括例如具有5納米(nm)的典型厚度的鉭的非晶形導(dǎo)電層110。導(dǎo)電層110在例如硅的膜105上形成，膜105具有在其上形成的氧化物(例如100nm厚度)。與非晶形導(dǎo)電層110并置并接觸的是第一電極120。在一個實施例中，第一電極120是具有至少部分地結(jié)晶的形式的釕材料。如在本文用于描述材料層的至少部分地結(jié)晶的形式或結(jié)構(gòu)包括具有部分地結(jié)晶的形式或結(jié)構(gòu)(例如50％結(jié)晶度、75％結(jié)晶度、85％結(jié)晶度)的材料層或具有完全結(jié)晶的形式或結(jié)構(gòu)(例如100％結(jié)晶度)的材料層。在第一電極120上或上面的是例如非鐵磁材料(諸如鉭)的導(dǎo)電層130，其具有結(jié)晶形式和5nm的典型厚度，一些Ta是非晶形的。在另一實施例中，集成電路設(shè)備互連(例如在半導(dǎo)體設(shè)備襯底上的銅互連)可用作第一電極并代替層110、第一電極120和層130中的每個。

以在圖1中的存儲器堆疊體100的描述繼續(xù)，在導(dǎo)電層30上的是種子層140。在一個實施例中，制造材料堆疊體100以提供垂直磁性各向異性。種子層是被選擇為提高在存儲器堆疊體100中的自由磁性層的界面各向異性的材料。在一個實施例中，種子層140是在至少部分地結(jié)晶的形式中和小于1nm的典型厚度的氧化鎂(MgO)。在種子層140上的是自由磁性層的材料的可選的自由磁性種子層150。在一個實施例中，自由磁性種子層150的材料和固定磁性層的材料每個是鈷鐵硼(BoFeB)。通常，CoFeB以非晶形式沉積?？蛇x的自由磁性種子層150被沉積到1.1nm的典型厚度。

在圖1的存儲器堆疊體100中的可選的自由磁性層150上的是插入層155。在插入層155上的是自由磁性層160。在一個實施例中，插入層155包括具有弱磁通量的材料。具有弱磁通量的材料在一個實施例中是具有高達1特斯拉的磁通量的材料。在其它實施例中，材料具有小于1特斯拉的磁通量。在另一實施例中，材料具有在0.1特斯拉和1特斯拉之間的磁通量。

在一個實施例中，在存儲器堆疊體100的自由磁性層的材料是CoFeB的場合，插入層155的材料是可充當硼接收器以吸引硼(選擇性地相對于鈷和鐵)的材料。具有例如在堆疊體熱處理時吸引硼的特性的材料將便于CoFeB自由層從非晶形到結(jié)晶形式的過渡。插入層155的材料也是具有耦合自由磁性種子層150與設(shè)置在插入層155上的自由磁性層160的特性的材料。弱磁性材料(例如，1特斯拉或更小的磁通量)將助長或促進自由磁性種子層150和自由磁性層160的直接磁性耦合。在一個實施例中，在插入層155和相鄰自由磁性層之間的表面各向異性大于每平方米0.5毫焦(mJ/m²)。

插入層155的適當材料包括諸如鈷鋯鉭(CZT)的非晶形材料、以及至少部分地結(jié)晶的材料，例如異質(zhì)結(jié)構(gòu)或合金鐵/鉭、鈷/鉭、鐵/釕、鉿/鐵、鎢/鐵、鋯/鐵、鉿/鎳、鋯/鈷和鈷/釕。插入層155的典型厚度是大約3埃到

在一個實施例中，圖1的材料堆疊體100的自由磁性層160是具有1.1nm的典型厚度的CoFeB。在存儲器堆疊體100中的自由磁性層160上的是介質(zhì)層165。在一個實施例中，介質(zhì)層165的材料是氧化物，例如氧化鎂(MgO)。MgO層的典型厚度是大約1nm。MgO的介質(zhì)層作為將影響下層自由磁性層160的結(jié)晶化的至少部分地結(jié)晶的結(jié)構(gòu)而被引入。如上面提到的，作為硼接收器的插入層155的存在將通過在加熱時吸引遠離CoFeB材料的硼原子來促進CoFeB的自由磁性層的結(jié)晶化。

在存儲器堆疊體100中的介質(zhì)層165上的是固定磁性層170。在一個實施例中，固定磁性層170是具有大約1.4nm的厚度的CoFeB。在一個實施例中，固定磁性層170具有至少部分結(jié)晶的形式。

在固定磁性層170上的是過濾層175。在一個實施例中，過濾層175是允許CoFeB的固定磁性層170中的硼通過對鈷和鐵是選擇性(允許硼而不是鈷或鐵的移動)的過濾層而擴散的材料。過濾層175也是提供在界面處的良好各向異性的材料。過濾層175的一種合適材料是鉭。鉭過濾層的典型厚度是0.4nm。

在圖1的存儲器堆疊體100中的過濾層175上的是材料的多層的合成反鐵磁體(SAF)。在一個實施例中，如從底部到頂部在存儲器堆疊體100(每個隨后的層與前一所述層并置并接觸)中所示的，SAF包括具有0.3nm的典型厚度的鈷層184；鈷-鉑異質(zhì)結(jié)構(gòu)層182(例如[Co0.3cm/Pt0.3nm]x5)；具有0.6nm的典型厚度的鈷層184；具有0.9nm的典型厚度的釕層186；具有0.6nm的典型厚度的鈷層188；以及鈷-鉑異質(zhì)結(jié)構(gòu)層189(例如[Co0.3cm/Pt0.3nm]x9)。在不希望被理論限制的情況下，對于垂直存儲器堆疊體，基于通過PKKY交互作用與釕層耦合的CoPt鐵磁體異質(zhì)結(jié)構(gòu)的SAF意指在釕層的相對側(cè)上的CoPt異質(zhì)結(jié)構(gòu)將傾向于具有垂直磁矩但在相反的方向上。應(yīng)認識到，前述內(nèi)容是垂直存儲器堆疊體的SAF的一個典型示例。

在圖1中的材料層堆疊體100的SAF堆疊體上的是諸如鉭(例如5nm)的非鐵磁性材料的導(dǎo)電層190，后面是例如具有5nm的典型厚度的釕材料的第二電極195。在另一實施例中，可以用設(shè)備互連來代替第二電極195和可選地導(dǎo)電層190。

圖2示出STTM設(shè)備的材料層堆疊體的第二實施例的橫截面?zhèn)纫晥D。各種層將從底部到頂部(如所觀察到的)被描述，每個隨后的層與前一所述層并置并接觸。如同圖1一樣，層被指示為矩形。應(yīng)認識到，任一層的實際橫截面形狀除了別的以外還將取決于材料的特性、引入技術(shù)和/或工具以及任何下面的層的形狀(例如表面)。因此，作為矩形形狀的圖示應(yīng)廣泛被解釋為包括其它可能的橫截面形狀，包括但不限于梯形、平行四邊形或凸多邊形或形狀的某個組合。

參考圖2，材料層堆疊體200包括在單晶硅205上的非晶形導(dǎo)電層210，單晶硅205具有其上的氧化物膜(例如，100nm)。非晶形導(dǎo)電層210是例如具有5nm的典型厚度的鉭材料。設(shè)置在導(dǎo)電層210上的是例如具有結(jié)晶形式的釕材料的第一電極220。在第一電極220上的是例如具有5nm的典型厚度和結(jié)晶形式的諸如鉭的非鐵磁性材料的導(dǎo)電層230。在另一實施例中，設(shè)備互連可代替導(dǎo)電層210、第一電極220和導(dǎo)電層230中的每個。

在材料層堆疊體200中的導(dǎo)電層230上的是例如以非晶形式和小于1nm的典型厚度的MgO的種子層240。如上面提到的，在一個方面中，種子層240是被選擇來提高在堆疊體中的隨后引入的自由磁性層的界面各向異性的材料。

在材料層堆疊體200中的種子層240上的是自由磁性層250。在一個實施例中，自由磁性層250是具有大約2nm或更小的厚度和至少部分地結(jié)晶的形式的CoFeB。在自由磁性層250上的是例如具有大約1nm的厚度和至少部分結(jié)晶的形式的MgO的介質(zhì)層265。在介質(zhì)層250上的是例如具有1.4nm的典型厚度和至少部分結(jié)晶的形式的CoFeB的固定磁性層270。共同地，自由磁性層250、介質(zhì)層165和固定磁性層170特征化材料層堆疊體200的磁性隧道結(jié)(MTJ)部分。

在圖2的材料層堆疊體200中的固定磁性層270上的是過濾層275。在一個實施例中，過濾層275的材料具有與關(guān)于圖1的材料層堆疊體100所描述的插入層155的材料相類似的特性。過濾層275的材料是可充當弱磁鐵并因此具有1特斯拉或更小的磁通量或在另一實施例中小于1特斯拉的磁通量以及在再一實施例中在0.1和1特斯拉之間的磁通量的材料。過濾層275的材料也是允許硼穿過的材料，以促進固定磁性層270的結(jié)晶化。雖然允許硼穿過其擴散，過濾層275的材料也在一個實施例中被選擇為展示鐵的擴散。仍然進一步地，在一個實施例中，過濾層275的材料被選擇為將固定磁性層275與在過濾層175上引入的SAF層鐵磁地耦合。在一個實施例中，在過濾層275和相鄰固定磁性層270之間的表面各向異性大于0.5mj/m²。過濾層的適當材料包括諸如鈷鋯鉭的非晶形材料、和通常的結(jié)晶材料，例如異質(zhì)結(jié)構(gòu)或合金鐵/鉭、鈷/鉭、鐵/釕、鉿/鐵、鎢/鐵、鋯/鐵、鉿/鎳、鋯/鈷和鈷/釕。

如所提到的，在材料層堆疊體200的過濾層175上的是SAF層。圖2代表性地從底部到頂部示出與下一層并置并接觸的每個層：具有0.3nm的典型厚度的鈷層184；鈷-鉑異質(zhì)結(jié)構(gòu)層182(例如，[Co0.3cm/Pt0.3nm]x5)；具有0.6nm的典型厚度的鈷層184；具有0.9nm的典型厚度的釕層186；具有0.6nm的典型厚度的鈷層188；以及鈷-鉑異質(zhì)結(jié)構(gòu)層189(例如[Co0.3cm/Pt0.3nm]x9)。應(yīng)認識到，前述內(nèi)容是垂直存儲器堆疊體的SAF的一個典型示例。

在圖2中的材料層堆疊體200的SAF堆疊體上的是諸如鉭(例如5nm)的非鐵磁性材料的導(dǎo)電層290，后面是例如具有5nm的典型厚度的釕材料的第二電極295。在另一實施例中，可以用設(shè)備互連來代替第二電極295和可選地導(dǎo)電層290。

在參考圖1和圖2示出的上面的實施例中，設(shè)備堆疊體具有弱磁性插入層(圖1)或弱磁性過濾層(圖2)。在另一實施例中，設(shè)備堆疊體包括弱磁性插入層和弱磁性過濾層?？衫缤ㄟ^用參考圖2所述的過濾層275的材料(例如，CZT或弱磁性合金)代替如參考圖1所述的過濾層175的材料(例如，鉭)來實現(xiàn)這樣的實施例。

在某些方面和至少一些實施例中，某些術(shù)語保持某些可定義的含義。例如，“自由”磁性層是存儲計算變量的磁性層。“固定”磁性層是具有固定磁化的磁性層(比自由磁性層磁性地更硬和/或更穩(wěn)定)。隧道阻擋層(例如隧道介質(zhì)或隧道氧化物)是位于自由磁性層和固定磁性層之間的層。固定磁性層可被圖案化以創(chuàng)建相關(guān)電路的輸入和輸出。磁化可通過自旋轉(zhuǎn)移力矩效應(yīng)而被寫入，同時使電流穿過輸入電極。磁化可經(jīng)由隧道磁阻效應(yīng)被讀取，同時將電壓施加到輸出電極。在實施例中，介質(zhì)層208的作用是引起大磁阻比。磁阻是在當兩個鐵磁層具有反平行磁化時的電阻和具有平行磁化的狀態(tài)的電阻之間的差異的比。

制造例如自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元的層100的堆疊體的方法可包括標準微電子制造過程，例如光刻法、蝕刻、薄膜沉積、平面化(例如化學(xué)機械拋光(CMP))、擴散、計量、犧牲層的使用、蝕刻停止層的使用、平面化停止層的使用和/或具有微電子部件制造的任何其它相關(guān)行動。

包括例如在諸如圖1或圖2中所示的磁性隧道結(jié)中使用的磁性材料層和導(dǎo)電氧化物層的層的堆疊體可用于制造為存儲器位單元。圖3示出包括自旋轉(zhuǎn)移力矩元件305的自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300的示意圖。

參考圖3，單元305在一個實施例中包括如參考圖1或圖2所述的材料堆疊體。圖3示出包括第一電極320和第二電極395的存儲器堆疊體305。設(shè)置在第一和第二電極之間的是如上所述的磁性隧道結(jié)(MTJ)和插入層或過濾層。

在實施例中，自旋轉(zhuǎn)移力矩元件305基于垂直磁性。第一電極320電連接到位線332。第二電極390與晶體管334電連接。晶體管334以本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的方式與字線336和源極線338連接。自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300還可包括額外的讀和寫電路(未示出)、感測放大器(未示出)、位線參考(未示出)等，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，用于自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300的操作。應(yīng)理解，多個自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300可以可操作地連接到彼此以形成存儲器陣列(未示出)，其中存儲器陣列可合并到非易失性存儲器設(shè)備內(nèi)。應(yīng)理解，晶體管334可連接到固定磁性層電極350或自由磁性層電極370，雖然僅示出后者。

為了制造為存儲器位單元，圖3示出包括自旋轉(zhuǎn)移力矩元件305的自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300的示意圖。

參考圖3，單元305包括例如鉭的非晶形導(dǎo)電層310、例如釕的第一電極320、例如鉭的導(dǎo)電層330、例如石墨或金屬氧化物的種子層340、CoFeB的固定磁性層350、MgO的介質(zhì)層360、CoFeB的自由磁性層370、例如鉭的導(dǎo)電層380和例如釕的第二電極190的材料堆疊體。

在實施例中，自旋轉(zhuǎn)移力矩元件305基于垂直磁性。第一電極320可以電連接到位線332。第二電極390與晶體管334電耦合。晶體管334可以用本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的方式與字線336和源極線338連接。自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300還可包括額外的讀和寫電路(未示出)、感測放大器(未示出)、位線參考(未示出)等，如本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，用于自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300的操作。應(yīng)理解，多個自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器位單元300可以可操作地連接到彼此以形成存儲器陣列(未示出)，其中存儲器陣列可合并到非易失性存儲器設(shè)備內(nèi)。應(yīng)理解，晶體管334可連接到固定磁性層電極316或自由磁性層電極312，雖然僅示出后者。

圖4示出根據(jù)實施例的電子系統(tǒng)400的方框圖。電子系統(tǒng)400可對應(yīng)于例如便攜式系統(tǒng)、計算機系統(tǒng)、過程控制系統(tǒng)或利用處理器和相關(guān)聯(lián)的存儲器的任何其它系統(tǒng)。電子系統(tǒng)400可包括微處理器402(具有處理器404和控制單元406)、存儲器設(shè)備408和輸入/輸出設(shè)備410(應(yīng)理解，在各種實施例中，電子系統(tǒng)400可具有多個處理器、控制單元、存儲器設(shè)備單元和/或輸入/輸出設(shè)備)。在一個實施例中，電子系統(tǒng)400具有定義由處理器404對數(shù)據(jù)執(zhí)行的操作以及在處理器404、存儲器設(shè)備408和輸入/輸出設(shè)備410之間的其它交易的一組指令?？刂茊卧?06通過重復(fù)循環(huán)使指令從存儲器設(shè)備408取回并執(zhí)行的一組操作來協(xié)調(diào)處理器404、存儲器設(shè)備408和輸入/輸出設(shè)備410的操作。存儲器設(shè)備408可包括如上所述的存儲器位單元。在實施例中，存儲器設(shè)備408嵌入微處理器402中，如在圖4中描繪的。

圖5是示出根據(jù)一個實施例的計算設(shè)備500。計算設(shè)備500可包括多個部件。在一個實施例中，這些部件附接到一個或多個母板。在可選的實施例中，這些部件被制造到單個片上系統(tǒng)(SoC)管芯，而不是母板上。在計算設(shè)備500中的部件包括但不限于集成電路管芯502和至少一個通信芯片508。在一些實現(xiàn)中，通信芯片508被制造為集成電路管芯502的部分。集成電路管芯502可包括CPU 504以及常常被用作高速緩存存儲器的管芯上存儲器506，其可由包括如上所述的單元的自旋轉(zhuǎn)移力矩存儲器提供，該單元包括與固定磁性層并置并接觸的非晶形導(dǎo)電種子層的材料堆疊體。

計算設(shè)備500可包括可以或可以不物理和電氣地耦合到母板或被制造在SoC管芯內(nèi)的其它部件。這些其它部件包括但不限于易失性存儲器510(例如具有如上所述的單元的STTM或STTM-RAM)、非易失性存儲器512(例如ROM或閃存)、圖形處理單元514(GPU)、數(shù)字信號處理器516、陀螺儀處理器542(在硬件內(nèi)執(zhí)行加密算法的專用處理器)、芯片組520、天線522、顯示器或觸摸屏顯示器524、觸摸屏控制器526、電池528或其它電源、功率放大器(未示出)、全球定位系統(tǒng)(GPS)設(shè)備544、羅盤530、運動協(xié)處理器或傳感器532(其可包括加速度計、陀螺儀和羅盤)、揚聲器534、相機536、用戶輸入設(shè)備538(例如鍵盤、鼠標、手寫筆和觸控板)和大容量存儲設(shè)備540(例如硬盤驅(qū)動器、光盤(CD)、數(shù)字通用盤(DVD)等)。

通信芯片508實現(xiàn)用于數(shù)據(jù)往返計算設(shè)備500的傳輸?shù)臒o線通信。術(shù)語“無線”及其派生詞可用于描述可通過使用經(jīng)由非固體介質(zhì)的經(jīng)調(diào)制電磁輻射來通信數(shù)據(jù)的電路、設(shè)備、系統(tǒng)、方法、技術(shù)、通信通道等。該術(shù)語并不暗示相關(guān)的設(shè)備不包含任何電線，雖然在一些實施例中它們可以不包含電線。通信芯片508可實現(xiàn)多種無線標準或協(xié)議中的任一個，包括但不限于Wi-Fi(IEEE 802.11系列)、WiMAX(IEEE 802.16系列)、IEEE 802.20、長期演進(LTE)、Ev-DO、HSPA+、HSDPA+、HSUPA+、EDGE、GSM、GPRS、CDMA、TDMA、DECT、藍牙、其派生物以及被指定為3G、4G、5G和更高代的任何其它無線協(xié)議。計算設(shè)備500可包括多個通信芯片508。例如，第一通信芯片508可專用于較短范圍的無線通信，例如Wi-Fi和藍牙，而第二通信芯片508可專用于較長范圍的無線通信，例如GPS、EDGE、GPRS、CDMA、WiMAX、LTE、Ev-DO等。

計算設(shè)備500的處理器504包括一個或多個設(shè)備，例如晶體管或金屬互連。術(shù)語“處理器”可以指處理來自寄存器和/或存儲器的電子數(shù)據(jù)以將該電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成可存儲在寄存器和/或存儲器中的其它電子數(shù)據(jù)的任何設(shè)備或設(shè)備的部分。

通信芯片508還可包括根據(jù)實施例形成的一個或多個設(shè)備，例如晶體管或金屬互連。

在各種實施例中，計算設(shè)備500可以是膝上型計算機、上網(wǎng)本計算機、筆記本計算機、超級本計算機、智能電話、平板計算機、個人數(shù)字助理(PDA)、超移動PC、移動電話、桌上型計算機、服務(wù)器、打印機、掃描儀、監(jiān)視器、機頂盒、娛樂控制單元、數(shù)碼相機、便攜式音樂播放器或數(shù)字視頻記錄器。在另外的實現(xiàn)中，計算設(shè)備500可以是處理數(shù)據(jù)的任何其它電子設(shè)備。

示例

示例1是用于磁性隧道結(jié)的材料層堆疊體，材料層堆疊體包括在固定磁性層和自由磁性層之間的介質(zhì)層；相鄰于固定磁性層的過濾層；以及相鄰于自由磁性層的插入層，其中插入層和過濾層中的至少一個包括具有1特斯拉或更小的磁通量密度的材料。

在示例2中，示例1的材料層堆疊體的插入層和過濾層中的至少一個的材料的磁通量密度在0.1特斯拉到1特斯拉的范圍內(nèi)。

在示例3中，示例1或2中的任一個的材料層堆疊體的插入層和過濾層中的每個均包括具有1特斯拉或更小的磁通量密度的材料。

在示例4中，示例1的材料層堆疊體的插入層和過濾層中的至少一個的材料是非晶形的。

在示例5中，示例4的材料層堆疊體的材料包括鈷鋯鉭。

在示例6中，示例1或2中的任一個的材料層堆疊體的插入層和過濾層中的至少一個的材料是至少部分地結(jié)晶的。

在示例7中，示例1或2中的任一個的材料層堆疊體的插入層和過濾層中的至少一個的材料是合金。

在示例8中，在示例1或2中的任一個的材料層堆疊體的插入層和過濾層中的至少一個與對應(yīng)的磁性層之間的表面各向異性大于每平方米0.5毫焦。

示例9是包括材料堆疊體的非易失性存儲器設(shè)備，該材料堆疊體包括在固定磁性層和自由磁性層之間的介質(zhì)層；相鄰于固定磁性層的過濾層；相鄰于自由磁性層的插入層，其中插入層和過濾層中的至少一個包括具有1特斯拉或更小的磁通量密度的材料；設(shè)置在材料堆疊體的第一側(cè)上的第一電極；設(shè)置在材料堆疊體的第二側(cè)上的第二電極；以及耦合到第一電極或第二電極的晶體管設(shè)備。

在示例10中，示例9的非易失性存儲器設(shè)備的插入層和過濾層中的至少一個的材料的磁通量密度在0.1特斯拉到1特斯拉的范圍內(nèi)。

在示例11中，示例9或10中的任一個的非易失性存儲器設(shè)備的插入層和過濾層中的每個均包括具有1特斯拉或更小的磁通量密度的材料。

在示例12中，示例9或10中的任一個的非易失性存儲器設(shè)備的插入層和過濾層中的至少一個的材料是非晶形的。

在示例13中，示例9或10中的任一個的非易失性存儲器設(shè)備的插入層和過濾層中的至少一個的材料是至少部分結(jié)晶的。

在示例14中，示例9或10中的任一個的非易失性存儲器設(shè)備的插入層和過濾層中的至少一個的材料是合金。

在示例15中，示例9或10中的任一個的非易失性存儲器設(shè)備的插入層和過濾層中的至少一個與對應(yīng)的固定磁性層和自由磁性層之間的表面各向異性大于每平方米0.5毫焦。

示例16是一種方法，其包括在存儲器設(shè)備的第一電極上形成包括具有1特斯拉或更小的磁通量密度的材料的插入層；在插入層上形成材料層堆疊體，材料層堆疊體包括在固定磁性層和自由磁性層之間的介質(zhì)層，其中插入層與自由磁性層并置并接觸；以及在材料堆疊體上形成第二電極。

在示例17中，示例16的方法的過濾層與固定磁性層并置并接觸。

在示例18中，示例16或17中的任一項的方法的插入層的材料是非晶形的。

在示例19中，示例16或17中的任一項的方法的插入層的材料是至少部分結(jié)晶的。

在示例20中，示例16或17中的任一個的方法的插入層的材料是合金。

在示例21中，非易失性存儲器設(shè)備通過示例16或17中的任一個的方法來制造。

所示實現(xiàn)的上面的描述(包括在摘要中描述的內(nèi)容)并不旨在無遺漏的或?qū)⒈景l(fā)明限制到所公開的精確形式。雖然在本文為了例證目的描述了本發(fā)明的特定實現(xiàn)和示例，然而各種等效修改在如相關(guān)領(lǐng)域中的技術(shù)人員將認識到的本發(fā)明范圍內(nèi)是可能的。

可按照上面詳述的描述來對本發(fā)明做出這些修改。在下面的權(quán)利要求中使用的術(shù)語不應(yīng)被解釋為將本發(fā)明限制到在說明書和權(quán)利要求中公開的特定實現(xiàn)方式。更確切地，本發(fā)明的范圍應(yīng)完全由所附權(quán)利要求來確定，該權(quán)利要求應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求解釋的公認教導(dǎo)來解譯。