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半导体技术的发展引起了信息技术的高速发展,存储器作为系统的核心部件之一,已经引发了多次技术革命,使存储器件朝着集成度更高、存储密度更大、读写速度更快、功耗更小的方向发展。自旋转移磁矩随机存储器(STT-RAM)因为其高的热稳定性、非易失性、写入功耗低、与CMOS晶体管搭配工作时有低的开关电流,而被人们视为受欢迎的可靠存储器件。如何进一步降低存储器功耗这一问题已经呈现在人们面前,首先考虑的方式就是降低开关电流,降低磁存储垂直结构中的磁性层阻尼系数。此外,如果能够使用电压来控制磁化,那么对磁性存储必然带来革命性的突破。本文根据上述背景,主要研究降低Co20Fe60B20薄膜的吉尔伯特阻尼系数,以及对Co20Fe60B20薄膜与Ti O2薄膜之间的垂直各向异性进行表征。本文的主要工作有:调研了采用不同CoFe B靶材配方将会影响吉尔伯特阻尼系数,实验中采用Co20Fe60B20的靶材配方。研究了薄膜的制备工艺对Co20Fe60B20薄膜金属软磁性能的影响。获得了最佳的Co20Fe60B20磁性薄膜的工艺参数:背底真空压强为8.0 10 Pa,溅射功率为90 W,氩气流量为20 sccm,溅射压强为0.4 Pa,靶材与基片距离为6 cm。同时,研究了Cu、Ta、Ti不同缓冲层对Co20Fe60B20金属软磁性能以及吉尔伯特阻尼系数的影响,并探究了其影响机理。研究表明CoFeB磁性薄膜与氧化层薄膜之间的界面效应将会影响CoFeB薄膜的垂直各向异性,实验中选择了TiO2薄膜。研究了薄膜制备工艺对TiO2薄膜的性能影响。得出了最佳的TiO2薄膜的工艺参数:背底真空压强为8.0 10 Pa,溅射功率为150 W,氩气流量为40 sccm,氧气流量为2 sccm,溅射压强为0.5 Pa。同时,当基片温度为400℃时,会促进金红石结构TiO2薄膜的形成。研究了霍尔条(Hall Bar)的制备方式,设计出硬质掩膜板来制备多层膜样品结构,搭建出利用反常霍尔效应表征Co20Fe60B20与Ti O2之间的垂直各向异性的测试系统,并和振动样品强磁计(VSM)的测试结果进行相应的对比验证。结论是当Co20Fe60B20层厚度达到1.7 nm时,多层膜结构Si/Ta/Co20Fe60B20/TiO2的垂直各向异性最佳。