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기판;상기 기판 상에 위치하고, B 원소와 결합을 이룰 수 있는 금속물질을 포함하는 이웃금속층;상기 이웃금속층 상에 위치하고, B 원소를 포함하는 강자성물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층을 포함하고,상기 이웃금속층 및 상기 제1 강자성층 사이에 위치하되, 상기 이웃금속층의 금속물질의 상기 제1 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제1 강자성층의 B 원소의 상기 이웃금속층으로의 확산은 허용하는 선택적확산방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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기판;상기 기판 상에 위치하는 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층;상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, B 원소를 포함하는 강자성물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층; 및상기 제2 강자성층 상에 위치하고, B 원소와 결합을 이룰 수 있는 금속물질을 포함하는 이웃금속층을 포함하고,상기 제2 강자성층 및 상기 이웃금속층 사이에 위치하되, 상기 이웃금속층의 금속물질의 상기 제2 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제2 강자성층의 B 원소의 상기 이웃금속층으로의 확산은 허용하는 선택적확산방지층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 선택적확산방지층은 깁스 자유 에너지가 - 350 kJ/mol 이상인 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 선택적확산방지층은 WNX, TaNX, 또는 TiNX을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 선택적확산방지층의 두께는 0
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 선택적확산방지층의 두께는 0
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 이웃금속층은 Sc, Ti, V, Cr, Mn, Y, Zr, Nb, Mo, Tc, Ru, Pd, La, Hf, Ta, W, Ir 및 Pt로 구성된 군에서 선택된 어느 하나를 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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8
제1항에 있어서,상기 제1 강자성층은 CoFeB 물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제2항에 있어서,상기 제2 강자성층은 CoFeB 물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제1항 또는 제2항에 있어서,상기 터널링 배리어층은 MgO, Al2O3, HfO2, TiO2, Y2O3 및 Yb2O3로 이루어진 군에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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기판;상기 기판 상에 위치하고, B 원소와 결합을 이룰 수 있는 금속물질을 포함하는 제1 이웃금속층;상기 제1 이웃금속층 상에 위치하는 제1 선택적확산방지층;상기 제1 선택적확산방지층 상에 위치하고, B 원소를 포함하는 강자성물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 제1 강자성층;상기 제1 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, B 원소를 포함하는 강자성물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 제2 강자성층;상기 제2 강자성층 상에 위치하는 제2 선택적확산방지층; 및상기 제2 선택적확산방지층 상에 위치하고, B 원소와 결합을 이룰 수 있는 금속물질을 포함하는 제2 이웃금속층을 포함하고,상기 제1 선택적확산방지층은 상기 제1 이웃금속층의 금속물질의 상기 제1 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제1 강자성층의 B 원소의 상기 제1 이웃금속층으로의 확산은 허용하고,상기 제2 선택적확산방지층은 상기 제2 이웃금속층의 금속물질의 상기 제2 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제2 강자성층의 B 원소의 상기 제2 이웃금속층으로의 확산은 허용하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제11항에 있어서,상기 제1 선택적확산방지층 또는 상기 제2 선택적확산방지층은 깁스 자유 에너지가 - 350 kJ/mol 이상인 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제11항에 있어서,상기 제1 선택적확산방지층 또는 상기 제2 선택적확산방지층은 WNX, TaNX, 또는 TiNX을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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14
제11항에 있어서,상기 제1 선택적확산방지층 또는 상기 제2 선택적확산방지층의 두께는 0
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제11항에 있어서,상기 제1 선택적확산방지층 또는 상기 제2 선택적확산방지층의 두께는 0
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기판;상기 기판 상에 위치하고, 수직자기이방성 발현을 위한 금속산화물층;상기 금속산화물층 상에 위치하고 B 원소를 포함하는 강자성물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 제3 강자성층;상기 제3 강자성층 상에 위치하는 제3 선택적확산방지층;상기 제3 선택적확산방지층 상에 위치하고 B 원소와 결합을 이룰 수 있는 금속물질을 포함하는 제3 이웃금속층;상기 제3 이웃금속층 상에 위치하는 제4 선택적확산방지층;상기 제4 선택적확산방지층 상에 위치하고, B 원소를 포함하는 강자성물질을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 제4 강자성층;상기 제4 강자성층 상에 위치하는 터널링 배리어층; 및상기 터널링 배리어층 상에 위치하고, 수직자기이방성을 갖는 제5 강자성층을 포함하고,상기 제3 선택적확산방지층은 상기 제3 이웃금속층의 금속물질의 상기 제3 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제3 강자성층의 B 원소의 상기 제3 이웃금속층으로의 확산은 허용하고,상기 제4 선택적확산방지층은 상기 제3 이웃금속층의 금속물질의 상기 제4 강자성층으로의 확산은 방지하고 상기 제4 강자성층의 B 원소의 상기 제3 이웃금속층으로의 확산은 허용하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제16항에 있어서,상기 금속산화물층은 MgO를 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제16항에 있어서,상기 제3 선택적확산방지층 또는 상기 제4 선택적확산방지층은 깁스 자유 에너지가 - 350 kJ/mol 이상인 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제16항에 있어서,상기 제3 선택적확산방지층 또는 상기 제4 선택적확산방지층은 WNX, TaNX, 또는 TiNX을 포함하는 수직자기이방성을 갖는 MTJ 구조
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제16항에 있어서,상기 제3 선택적확산방지층 또는 상기 제4 선택적확산방지층의 두께는 0
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제16항에 있어서,상기 제3 선택적확산방지층 또는 상기 제4 선택적확산방지층의 두께는 0
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복수개의 디짓 라인들;상기 디짓 라인들의 상부를 가로지르는 복수개의 비트 라인들; 및상기 디짓 라인과 상기 비트 라인 사이에 개재된 제1항, 제2항, 제11항 및 제16항 중 어느 한 항의 MTJ 구조를 포함하는 자성소자
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