【課題】書込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記憶素子の提供、及び記憶層の微細加工時の抵抗上昇の防止。
【解決手段】記憶素子は、膜面に垂直な磁化を有し、情報に対応して磁化の向きが変化される記憶層１７と、記憶層に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層１５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絶縁層１６とを有する。そして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情報の記録が行われる。ここで記憶層が受ける実効的な反磁界の大きさが、記憶層の飽和磁化量よりも小さいものとされている。これにより書込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。また記憶層１７を構成する強磁性層は、ＣｏＦｅＢを母材とし且つ当該母材に耐食性元素が添加されている。これにより記憶層の微細加工時の抵抗上昇の防止が図られる。 （もっと読む）

【課題】垂直磁気異方性を利用したＳＴ−ＭＲＡＭの書込電流の低減及び熱安定性の向上を図り、回路の複雑化や読み出し速度の低下の防止を図る。
【解決手段】膜面に垂直な磁化を有し、情報に対し磁化の向きが変化する記憶層と、上記記憶層に記憶された情報の基準となる膜面に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非磁性体による絶縁層を有し、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層の積層方向に流れる電流により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い、上記記憶層に接し上記絶縁層と反対側の層を、導電性酸化物で構成する。記憶層との界面に酸化物を用いることで垂直磁気異方性が誘起され書込電流低減、熱安定性向上を図り、導電性酸化物を用いることで読み出し時のトンネル磁気抵抗効果に寄与しない抵抗成分が小となり、回路の複雑化や読み出し速度低下の防止を図る。 （もっと読む）

【課題】垂直磁気異方性を利用したＳＴ−ＭＲＡＭの書込電流の低減及び熱安定性を向上し、回路の複雑化や読み出し速度の低下を防止する。
【解決手段】膜面に垂直な磁化を有し、情報に対して磁化の向きが変化する記憶層と、膜面に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の非磁性体による絶縁層とを有し、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層の積層方向に流れる電流により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い、上記記憶層を、磁性層と導電性酸化物との積層構造で構成する。記憶層において磁性層と酸化物層と積層構造を採ることで垂直磁気異方性が誘起され書込電流が低減し熱安定性が向上し、当該酸化物として導電性酸化物が用いられることで読み出し時にトンネル磁気抵抗効果に寄与しない抵抗成分が小となり、回路の複雑化や読み出し速度の低下を防止する。 （もっと読む）

【課題】 分極層を備える磁気トンネル接合を提供する。
【解決手段】 本発明は、一定の向きの第１磁化を有する第１強磁性層と自由に偏向可能な第２磁化を有する第２強磁性層との間にあるトンネル障壁層と、第１磁化及び第２磁化にほぼ垂直な磁化極性を有する分極層とを備える磁気トンネル接合を備えるメモリ素子であって、第１及び第２強磁性層が、磁気トンネル接合のトンネル磁気抵抗が約１５０％以上になるようにアニールされるメモリ装置に関する。さらに、本発明は、当該ＭＲＡＭセルを製造する方法に関する。 （もっと読む）

【課題】磁気デバイス用の磁気接合を提供する方法及びシステムを提供する。
【解決手段】磁気接合は、ピンド層と、非磁性スペーサ層と、自由層とを含む。非磁性スペーサ層は、ピンド層と自由層との間に存在する。磁気接合は、書き込み電流が磁気接合に流された際に自由層が複数の安定磁気状態の間で切り替えられるように構成される。ピンド層及び自由層の少なくとも一方は磁気サブストラクチャを含む。磁気サブストラクチャは、少なくとも一つの挿入層と交互にされた少なくとも二つの磁性層を含む。各挿入層は、Ｃｒ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｒｕ、Ｖ、Ｃｕ、Ｍｇ、酸化アルミニウム、ＭｇＯのうち少なくとも一つを含む。磁性層は交換結合される。 （もっと読む）

【課題】複数のトンネル接合素子の間隔を短縮すること。
【解決手段】上面に凹部２６が形成された下地層２４と、前記凹部の内面と前記凹部の両側の下地層上とに形成された下部電極２８と、前記凹部の両側の前記下部電極上に形成され、トンネルバリア層と前記トンネルバリア層を上下に挟む磁化固定層および磁化自由層とを含む磁気トンネル接合層３０と、前記磁気トンネル接合層上に形成され、前記凹部の上方において電気的に分離された複数の上部電極４０と、を具備する磁気デバイス。 （もっと読む）

【課題】 積層構造の側方に生成された付着物の影響を受けにくい磁気トンネル接合素子が求められている。
【解決手段】 基板上に形成された下部電極の一部の領域の上に、下部電極とはエッチング特性が異なる導電材料で形成されたバッファ層が配置されている。バッファ層の上に、アモルファスの強磁性材料で形成された第１磁化自由層が配置されている。第１磁化自由層の上に、結晶化した強磁性材料で形成された第２磁化自由層が配置されている。第２磁化自由層の上にトンネルバリア層が配置されている。トンネルバリア層の上に、磁化方向が固定された磁化固定層が配置されている。磁化固定層の上に上部電極層が配置されている。 （もっと読む）

【課題】磁気トンネル接合に導入されるダメージによる磁気デバイスの劣化を抑制すること。
【解決手段】上面に凹部２６を備える下部電極２８と、前記下部電極の前記凹部の内面と前記凹部外の前記下部電極上とに形成され、トンネルバリア層と前記トンネルバリア層を上下に挟む磁化固定層および磁化自由層とを含む磁気トンネル接合層３０と、前記磁気トンネル接合層上に、前記磁気トンネル接合層の側面に達しないように形成された上部電極４０と、を具備する磁気デバイス。 （もっと読む）

【課題】ＳＴ−ＭＲＡＭにおいて記憶素子の破壊を防ぎつつ記憶素子に情報を記憶させ、併せて書込速度の向上を図る。
【解決手段】メモリブロック１−１、１−２に対する書込制御部５１−１、５１−２とを複数対設け、各書込制御部５１−１、５１−２が、対を為すメモリブロック１−１または１−２の各記憶素子に書き込まれるべき情報をシフトレジスタ５２に格納し、当該シフトレジスタ５２から１つの情報をメモリブロック１−１、１−２に出力し、当該出力した情報の書込成否を判定し、書込失敗と判定した場合はメモリブロック１−１、１−２に対して再度同一情報を出力し、書込成功と判定した場合はメモリブロック１−１、１−２において書込可能状態とする前記記憶素子を選択するためのアドレス値を増加させかつ、シフトレジスタ５２から次の情報をメモリブロック１−１、１−２に出力する、という書込制御を個々に独立して行う。 （もっと読む）

【課題】データ記憶装置における増加された記憶容量をもたらし得るより小さい全体セル厚さを提供する。
【解決手段】ＳＴＲＡＭセルのような、不揮発性メモリセルについての装置および関連する方法が開示される。さまざまな実施形態に従えば、磁気自由層は、非磁気スペーサ層によって反強磁性層（ＡＦＭ）から横方向に分離されるとともに、磁気トンネル接合によって合成反強磁性層（ＳＡＦ）から内側に分離される。ＡＦＭは、磁気トンネル接合を超えて横方向に伸延するＳＡＦのピニング領域との接触を通じて、ＳＡＦの磁化を固定する。 （もっと読む）

【課題】上部電極と第２のビット線との間のビアコンタクトの劣化を抑制し、信頼性の高い半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】半導体記憶装置は、半導体基板上に配置された複数の磁気トンネル接合素子と、複数の磁気トンネル接合素子の一端に電気的に接続された複数の選択トランジスタとを備える。第１のビット線が、各磁気トンネル接合素子の一端に１つまたは複数の選択トランジスタを介して接続されている。複数の上部電極は、複数の磁気トンネル接合素子の他端に接続されえいる。第２のビット線は、各磁気トンネル接合素子の他端に上部電極を介して接続されている。上部電極は、第２のビット線に沿って延伸しており第２のビット線の延伸方向に配列された複数の磁気トンネル接合素子の各他端に共通に接続されている。 （もっと読む）

【課題】読み出しマージンが改良されたマルチビット磁気ランダムアクセスメモリセルを提供する。
【解決手段】第１の磁化方向を有する第１の磁性層２１と第２の磁化方向を有する第２の磁性層２３との間にトンネル障壁層２２を備える磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）セルであって、第２の磁化方向が、第１の磁化方向に対して第１の方向から第２の方向に調節可能であり、前記磁気トンネル接合がさらに電気的に接続されるスイッチング抵抗素子６２を備え、スイッチング抵抗素子を通してスイッチング電流が流されるときに第１のスイッチング抵抗レベルから第２のスイッチング抵抗レベルに切り換えることができるスイッチング抵抗を有し、それにより、ＭＲＡＭセルのＭＲＡＭセル抵抗が、接合抵抗及びスイッチング抵抗の抵抗レベルに応じて少なくとも４つの異なるセル抵抗レベルを有することができる磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ）セル。 （もっと読む）

【課題】スピントルクを利用した磁気メモリにおいて、３００℃から４００℃程度の温度の熱処理において、垂直磁化が得られ半導体プロセスで容易に作製可能な磁気メモリを実現する。
【解決手段】膜面に垂直な磁化を有し、情報に対応して磁化の向きが変化される記憶層１７と、記憶層１７に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層１５と、記憶層１７と磁化固定層１５の間に設けられる酸化物による絶縁層１６とを有する記憶素子において、記憶層もしくは磁化固定層の少なくとも一方は、絶縁層に接する界面側からＦｅ膜、Ｎｉを含む膜が順に形成され、熱処理後において界面側でＮｉに対するＦｅの組成比が大きい傾斜組成分布が形成されているようにする。 （もっと読む）

【課題】磁気異方性物質の自由層を含むストレージノードと、これを含む磁気メモリ素子及びこれらの製造方法を提供する。
【解決手段】下部磁性層と、下部磁性層上に形成されたトンネルバリアと、トンネルバリア上に形成され、スピン電流により磁化方向がスイッチングされる自由層と、を含み、自由層は水平または垂直磁気異方性物質層を含み、自由層下に形成された少なくとも一つの物質層を包むキャップ構造を持つ磁気メモリ素子のストレージノード。 （もっと読む）

【課題】 スピン注入磁化反転を用いた磁性体メモリにおいて、微細な磁気抵抗素子を用いると書き込み電流が低減できるが、読み出し時のデータ破壊を防止するために読み出し電流も小さくする必要があり、読み出し動作の遅延につながる。
【解決手段】 ワード線（ＷＬ）が選択された後に、センスアンプ（ＳＡ）が活性化されて第１ビット線（ＢＬｔ０）が第１電位（ＶＤＤ）に、第２ビット線（ＢＬｂ０）が第２電位（ＶＳＳ）に駆動され、その後、ソース線（ＳＬ０）が第１電位から第２電位に駆動されることにより、時分割で反平行状態と平行状態の再書き込み動作を行う。 （もっと読む）

【課題】 抵抗変化素子の磁化特性が劣化することを防止し、読み出しマージン等の電気的特性の低下を防止する。
【解決手段】 不揮発性ラッチ回路は、相補の記憶ノードである第１および第２ノードを含むラッチ回路と、電流を流すことにより抵抗値が変化する第１および第２抵抗変化素子と、第１および第２抵抗変化素子をラッチ回路に接続するスイッチ回路とを有している。スイッチ回路は、外部からラッチ回路に論理が書き込まれる通常動作時に、第１および第２抵抗変化素子とラッチ回路との接続を遮断する。これにより、外部からラッチ回路の論理が書き換えられるときに、第１および第２抵抗変化素子に電流が流れることを防止でき、抵抗変化素子の磁化特性が劣化することを防止できる。この結果、読み出しマージン等の電気的特性の低下を防止できる。 （もっと読む）

【課題】従来よりも高いＭＲ比を持った磁気抵抗素子とその製造方法を提供する。
【解決手段】本発明は、磁気ディスク駆動装置の磁気再生ヘッド、磁気ランダムアクセスメモリの記憶素子及び磁気センサーに用いられる磁気抵抗素子、好ましくは、トンネル磁気抵抗素子（さらに好ましくは、スピンバルブ型トンネル磁気抵抗素子）に関し、基板、トンネルバリア層、Ｃｏ（コバルト）Ｆｅ（鉄）合金からなる強磁性層及びＢ（ボロン）を含有した非磁性金属層を有する磁気抵抗素子。 （もっと読む）

【課題】磁気メモリに用い得る磁気素子を作製するための方法及びシステムを提供する。
【解決手段】磁気素子には、固定層と、非磁性スペーサ層と、自由層とが含まれる。スペーサ層は固定層と自由層との間にある。自由層は、書き込み電流が磁気素子を通過する時にスピン転移を用いて切換え得る。磁気素子には更に、バリア層と第２固定層とを含み得る。他の選択肢として、第２固定層と第２スペーサ層と自由層に静磁気的に結合された第２自由層とが含まれる。少なくとも１つの自由層が高垂直異方性を有する。高垂直異方性は、面外減磁エネルギの少なくとも２０％であり且つ１００パーセント未満である垂直異方性エネルギを有する。 （もっと読む）

【課題】本発明は、磁気トンネル接合構造体の製造方法及びこれを利用する磁気メモリ素子の製造方法を提供する。
【解決手段】磁気トンネル接合構造体の製造方法は、基板上に第１磁性層、トンネル絶縁層、及び第２磁性層を順次に積層して磁気トンネル接合層を形成し、前記第２磁性層上にマスクパターンを形成し、少なくとも１回のエッチング工程と少なくとも１回の酸化工程を複数回行い、磁気トンネル接合層パターン及び前記磁気トンネル接合層パターンの少なくとも一つの側壁上に側壁絶縁層パターンを形成し、前記少なくとも一つのエッチング工程は、不活性ガスと前記マスクパターンを利用して前記磁気トンネル接合層の一部をエッチングする第１エッチング工程を含み、前記少なくとも一つの酸化工程は、前記磁気トンネル接合層のエッチング面に付着した第１エッチング生成物を酸化する第１酸化工程を含む。 （もっと読む）