【課題】選択されない磁気抵抗素子の磁化状態が誤って書き換えられる現象の発生が確実に抑制される半導体装置の制御方法を提供する。
【解決手段】当該制御方法は、半導体基板と、半導体基板の主表面上に位置する、固定層ＭＰＬと、トンネル絶縁層と、磁化容易軸を有する自由層ＭＦＬとを含む磁気抵抗素子と、磁気抵抗素子に隣接する第１の配線とを備える半導体装置における磁化状態を書き換える制御方法である。上記制御方法は以下の工程を備えている。まず上記自由層ＭＦＬの磁化状態を変更する前の初期磁化状態が判定される。上記判定する工程において、自由層ＭＦＬの磁化状態を変更する必要があると判定された場合に、第１の配線にパルス電流が流される。上記パルス電流により、自由層ＭＦＬの磁化容易軸と交差する方向に発生するパルス磁場を磁気抵抗素子に印加することにより自由層ＭＦＬの磁化状態が変更される。 （もっと読む）

【課題】 スタティックノイズマージンを損なうことなく、揮発性記憶部および不揮発性記憶部間のストアとリコールを行える不揮発性メモリセルを提供する。
【解決手段】 不揮発性記憶部１２は、揮発性記憶部１１のノードＶ１とバイアス供給ノードＮＳとの間に直列に介挿されたＮチャネルトランジスタＴｗ１および抵抗変化型素子Ｒ１と、揮発性記憶部１１のノードＶ２とバイアス供給ノードＮＳとの間に直列に介挿されたＮチャネルトランジスタＴｗ２および抵抗変化型素子Ｒ２を有する。ストア時、ＮチャネルトランジスタＴｗ１およびＴｗ２はＯＮとされ、抵抗変化型素子Ｒ１およびＲ２は、ノードＶ１（Ｖ２）からバイアス供給ノードＮＳに向かう電流を通過させたときに高抵抗となり、逆方向の電流を通過させたときに低抵抗となる。リコール時は、揮発性記憶部１１のフリップフロップに対する電源電圧を立ち上げる。 （もっと読む）

【課題】磁気ランダムアクセスメモリの読み出しマージンを増大させる。
【解決手段】メモリセル２００は、磁気記録層２と、磁気記録層２に接合された固定層１１、１２と、磁気記録層２に対向するように設けられたリファレンス層４１、４２と、リファレンス層４１、４２と磁気記録層２との間にそれぞれに挿入されたトンネルバリア膜３１、３２とを備えている。固定層１１、１２は、互いに逆の方向に固定された磁化を有している。リファレンス層４１、４２とトンネルバリア膜３１、３２とは、固定層１１、１２の間の位置に設けられている。リファレンス層４１、４２は、互いに逆の方向に固定された磁化を有している。 （もっと読む）

【課題】ＭｇＯを障壁層として磁化反転電流を低減したＴＭＲ素子構造を備える光変調素子を提供する。
【解決手段】光変調素子５は、磁化固定層１１、ＭｇＯからなる障壁層１２、磁化自由層１３を積層してなるＴＭＲ素子構造１と、その上下に接続した上部電極３、下部電極２を備える。下部電極２は、組成がＣｕ_1-xＣｒ_x（０．０７＜ｘ＜０．４２）である非晶質のＣｕ−Ｃｒ合金からなり、磁化固定層１１は非晶質の磁性体からなり、このような非晶質の層の上に、障壁層１２としてＭｇＯ膜が形成されるため、ＭｇＯ膜が強い（００１）面配向を示して、ＴＭＲ素子構造１の磁化反転電流を低減できる。 （もっと読む）

【課題】ＣＣＰ−ＣＰＰ素子のＭＲ変化率を向上させる。
【解決手段】磁化が実質的に一方向に固着された磁化固着層と、前記磁化固着層と対向するようにして形成され、磁化が外部磁界に対して変化する磁化自由層と、前記磁化固着層と前記磁化自由層との間に位置し、絶縁層、及びこの絶縁層を層方向に電流を通過させる導電体とを有する電流狭窄層を含むスペーサ層と具える磁気抵抗効果素子において、前記磁化固着層の層中、前記磁化自由層の層中、前記磁化固着層及び前記スペーサ層の界面、並びに前記磁化自由層及び前記スペーサ層の界面の少なくとも一か所に、Ｓｉ、Ｍｇ、Ｂ、Ａｌを含む機能層を設ける。 （もっと読む）

【課題】素子特性の劣化なしにリデポ現象による電気的ショートを防止する。
【解決手段】実施形態に係わる磁気抵抗効果素子は、磁化方向が可変の記憶層１１と、記憶層１１上のトンネルバリア層１２と、トンネルバリア層１２上の磁化方向が不変の参照層１３と、参照層１３上のハードマスク層１４と、参照層１３及びハードマスク層１４の側壁上の側壁スペーサ層１７とを備える。記憶層１１及び参照層１３は、垂直磁化を有し、参照層１３の平面サイズは、記憶層１１の平面サイズよりも小さい。記憶層１１及び参照層１３のサイズ差は、２ｎｍ以下であり、側壁スペーサ層１７は、ダイアモンド、ＤＬＣ、ＢＮ、ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃ、Ａｌ_２Ｏ_３及びＡｌＮのうちの１つを備える。 （もっと読む）

【課題】熱的に安定であると共に、磁気抵抗比の低下が抑制できるスピン注入書き込み方式の磁気抵抗素子を提供する。
【解決手段】固定層２は、非磁性層４に接するように設けられた第１磁性材料膜２ａと、第１磁性材料膜２ａに接するように設けられた非磁性材料膜２ｂと、非磁性材料膜２ｂに接するように設けられた第２磁性材料膜２ｃと、第２磁性材料膜２ｃに接するように設けられた第３磁性材料膜２ｄとが積層された構造を備える。第２磁性材料膜２ｃは第１磁性材料膜２ａよりも高いＣｏ濃度を有する。固定層２と記憶層３との間に非磁性層４を介して電流を流すことにより、記憶層３の磁化の向きを可変する。 （もっと読む）

【課題】微細化に伴って増大する固定層からの漏れ磁場を低減でき、記憶層における磁化の平行と反平行の２つの状態を安定に存在できるようにした磁気抵抗素子を提供する。
【解決手段】磁気抵抗素子１は、固定層２、記憶層３、及び非磁性層４を備える。固定層２は、非磁性層４に接する第１強磁性材料３１、第２強磁性材料３２、第１強磁性材料３１と第２強磁性材料３２との間に設けられた第１非磁性材料３３を有する。第１強磁性材料３１は、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｗのうちの少なくとも１つの元素と、Ｃｏとを含む。 （もっと読む）

【課題】磁気抵抗効果素子のスピン注入磁化反転特性の劣化が抑制され、製造歩留まりが高い不揮発性記憶装置の製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、複数のメモリセルを有する不揮発性記憶装置の製造方法であって、前記メモリセルのそれぞれは、第１電極を含む下地層と、前記下地層の上に設けられた磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の上に設けられた第２電極と、を有する。前記磁気抵抗効果素子は、記憶層である第１磁性層と、前記第１磁性層の上に設けられたトンネルバリア層と、前記トンネルバリア層の上に設けられ、参照層である第２磁性層と、を含む。前記第２磁性層の表面の一部もしくは前記第１磁性層の表面の一部にイオン化されたガスクラスタを照射して、前記第２磁性層の一部および前記第１磁性層の一部をエッチングする。 （もっと読む）

【課題】磁気スタックおよびこのようなスタックを備えたメモリセルを提供すること。
【解決手段】本発明は、平面外磁化を有する磁気スタック（４）に関し、前記スタックは、
−コバルト、鉄およびニッケル、ならびにこれらの材料をベースとする磁気合金の群から選択される１つまたは複数の材料で構成された第１の磁気層（１）と、
−第１の層の材料と共有界面を形成すると界面起源の垂直異方性を与えることができる金属材料で構成された第２の層（２）と
を備え、スタック（４）は、第１の層（１）の上に堆積した第３の層（３）をさらに備え、第２の層（２）が第３の層（３）の上に堆積し、第３の層（３）が、第１の層の材料との１０％未満の混和性を有する金属材料で構成されていることを特徴としている。 （もっと読む）

【課題】安定した特性の磁気抵抗効果素子を有する半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】本発明の実施形態にかかる半導体記憶装置は、複数の磁気抵抗効果素子を有し、この各磁気抵抗効果素子は、半導体基板上に形成され、且つ、その膜面に対して垂直な磁化容易軸を有する第１の磁性層と、第１の磁性層上に形成された非磁性層と、非磁性層上に形成され、且つ、その膜面に対して垂直な磁化容易軸を有する第２の磁性層と、からなる積層構造を有し、保護膜を介して各磁気抵抗効果素子の側壁を覆うように設けられ、且つ、磁気抵抗効果素子に対して、磁化容易軸に沿った方向に引張応力を与える側壁膜を備え、側壁膜のうちの第１の磁性層を覆う部分は、側壁膜のうちの第２の磁性層を覆う部分と比べて厚い。 （もっと読む）

【課題】磁気抵抗効果素子間の磁気的な干渉作用を遮断し、安定した動作を可能にし、且つ、容易に製造することができる半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】本発明の実施形態にかかる半導体記憶装置は、半導体基板上にマトリックス状に配列した複数の磁気抵抗効果素子を有し、各磁気抵抗効果素子は、半導体基板上に形成された第１の磁性層と、第１の磁性層上に形成された非磁性層と、非磁性層上に形成された第２の磁性層とからなる積層構造を有し、隣り合う各磁気抵抗効果素子の間には、金属、又は、磁性体材料が分散された絶縁膜が埋め込まれている。 （もっと読む）

【課題】所与の厚さの反強磁性層に対する交換バイアスが増加した磁気デバイスを提案することによって従来技術の欠点を克服すること。
【解決手段】本発明は、自由層として知られている、可変磁化方向を有する磁気層と、前記自由層と接触している、前記自由層の磁化方向をトラップすることができる第１の反強磁性層とを備えた磁気デバイスに関する。磁気デバイスは、さらに、安定化層として知られている、自由層とは反対側の面を介して第１の反強磁性層と接触している、強磁性体から作製される層を備えており、前記自由層および安定化層の磁化方向は実質的に垂直である。前記自由層および安定化層のうちの第１の層は磁化を有しており、その方向は、前記第１の層の平面内に配向されており、一方、前記自由層および安定化層のうちの２つの層の第２の層も磁化を有しており、その方向は、前記第２の層の平面外に配向されている。 （もっと読む）

【課題】垂直磁気異方性を有する強磁性材料を用いて作製した磁気抵抗効果素子において、ビット情報に対応する磁化の平行状態及び反平行状態の熱安定性が不均衡になり、保存している情報により記録保持時間が異なる状態を改善する。
【解決手段】磁気抵抗効果素子を構成する参照層１０６と記録層１０７の面積を異ならせることにより、保存している情報に応じた記録保持時間の差を補正する。 （もっと読む）

【課題】書き込み電流を増大させることなく、熱安定性を改善することができるメモリを提供する。
【解決手段】情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層を有し、この記憶層に対して、中間層を介して磁化固定層が設けられ、中間層が絶縁体から成り、積層方向にスピン偏極した電子を注入することにより、記憶層の磁化の向きが変化して、記憶層に対して情報の記録が行われる記憶素子と、この記憶素子の積層方向に流す電流を供給する配線とを備え、記憶素子の上に隣接して積層された層に、記憶層と熱膨張係数の異なる、ＴｉＮ，ＷＮ，ＴａＮ，Ｍｏのうちのいずれかの材料が用いられ、記憶層に歪が印加されているメモリを構成する。 （もっと読む）

【課題】書き込み時に固定層が安定化された、垂直磁化型トンネル磁気抵抗効果素子を用いたスピントルク磁化反転応用の磁気メモリを提供する。
【解決手段】膜面に垂直な方向の磁化を有する自由層６２と、膜面に垂直な一方向に磁化が固定された固定層６４と、固定層と自由層の間に形成された非磁性障壁層６３を有する磁気抵抗効果素子において、互いに隣接したメモリセルの固定層を一列方向に接続する。 （もっと読む）

【課題】基準素子におけるディスターバンスの発生を防止することができる磁気メモリデバイスを提供する。
【解決手段】基準セル２８が、基準素子２０を含む。基準素子は、固定磁化層２１、絶縁層２２、自由磁化層２３を含み、自由磁化層の磁化方向は固定磁化層の磁化方向と反平行であり、メモリセル１８の磁気抵抗素子１０が平行状態のときの抵抗値と反平行状態のときの抵抗値との間の抵抗値を有する。基準素子に、基準素子の固定磁化層から自由磁化層に向かう読出電流を流し、磁気抵抗素子の抵抗値と、基準素子の抵抗値との大小関係に依存する物理量を検出することにより、情報の読出しを行う。 （もっと読む）

【課題】書込電流を増大させることなく、高い保磁力を有し熱安定性を改善することができる記憶素子の提供。
【解決手段】記憶素子は、情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層と、記憶層に記憶された情報の基準となる磁化を有する磁化固定層と、記憶層と磁化固定層の間に設けられる非磁性体による中間層と、磁化固定層に隣接し、中間層の反対側に設けられる磁気結合層と、磁気結合層に隣接して設けられる高保磁力層とを有する。
そして記憶層、中間層、磁化固定層を有する層構造の積層方向に流れる電流に伴って発生するスピントルク磁化反転を利用して上記記憶層の磁化を反転させることにより情報の記憶を行うとともに磁気結合層が２層の積層構造となっている。 （もっと読む）

【課題】スピントルク型磁気メモリにおいて、異方性エネルギーを大きくし、微細化しても十分な熱揺らぎ耐性を有するようにする。
【解決手段】記憶素子は、膜面に対して垂直な磁化を有し、情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層と、記憶層に記憶された情報の基準となる、膜面に対して垂直な磁化を有する磁化固定層と、上記記憶層と上記磁化固定層の間に設けられる非磁性体による中間層とにより、ＭＴＪ構造を持つ。これに加え、記憶層に隣接する、Ｃｒ、Ｒｕ、Ｗ、Ｓｉ、Ｍｎの少なくとも一つからなる保磁力強化層と、保磁力強化層に隣接する酸化物によるスピンバリア層を設ける。 （もっと読む）

【課題】高い信頼性で書き込み・消去・読み出しが可能な低コストの半導体不揮発性記憶装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態の半導体不揮発性記憶装置は、基体Ｓと、第１の電極２と、機能膜１０と、第２の電極５０と、を持つ。前記第１の電極２は、前記基体Ｓ上に設けられる。前記機能膜１０は、前記第１の電極２上に成膜されて記憶媒体をなす。前記第２の電極５０は、上面に凸の曲面を有するように、前記機能膜１０上または前記機能膜１０内に設けられる。 （もっと読む）