【課題】メモリ素子の信頼性と消費電流の抑制を両立させることができる半導体装置を提供する。
【解決手段】半導体装置は、複数の磁気メモリセルＭＣと、複数のディジット線ＤＬと、ディジット線ドライブ回路２８Ｂと、ビット線ＢＬ［０：９５」とを備える。複数のビット線ＢＬ［０：９５」は、たとえば１２本ごとの複数の群に分割される。半導体装置は、複数のビット線の各々を少なくとも２段階の強度で駆動可能に構成されたビット線ドライブ回路２２Ｌ，２２Ｒとをさらに備える。ビット線ドライブ回路２２Ｌ，２２Ｒは、書込群に対しては、書込データに対応する極性の電流で２段階のうち強い強度でビット線を駆動し、非書込群に対しては、２段階のうち弱い強度で自分自身のデータに対応する極性のデータ保持電流を流す。 （もっと読む）

【課題】ＭＲ変化率の向上が図れる磁気抵抗素子、磁気メモリ、磁気ヘッド、及び磁気記録再生装置を提供する。
【解決手段】磁化方向が実質的に一方向に固着された第１の磁性層と、外部磁界に応じて磁化方向が変化する第２の磁性層と、上記第１の磁性層と前記第２の磁性層との間に設けられたスペーサ層とを有し、上記第１の磁性層と前記第２の磁性層の少なくともいずれかは、式Ｍ１ａ Ｍ２ｂＸｃ （５≦a≦６８、１０≦ｂ≦７３、２２≦ｃ≦８５）で表される磁性化合物を有し、Ｍ１は、Ｃｏ，Ｆｅ，Ｎｉから選択される少なくとも一種の元素、Ｍ２は、Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎから選択される少なくとも一種の元素、Ｘは、Ｎ，Ｏ，Ｃから選択される少なくとも一種の元素である。 （もっと読む）

【課題】リードディスターブ現象の発生を抑制し得る不揮発性メモリ素子を提供する。
【解決手段】本発明の不揮発性メモリ素子は、第１電極５１、正のペルチェ係数を有する第１材料層５３、情報記憶層６０、負のペルチェ係数を有する第２材料層５４、及び、第２電極５２が積層されて成る。第１材料層５３はｐ型熱電材料から成り、第２材料層５４はｎ型熱電材料から成ることが好ましい。 （もっと読む）

【課題】高集積化に適したメモリセル配置、特に折り返し型ビット線構成に適したメモリセル配置を有する薄膜磁性体記憶装置を提供する。
【解決手段】メモリアレイにおいて、１個のメモリセルＭＣと対応する繰り返し単位１４０ａが連続的に配置されて、メモリセルＭＣが行列状に配置される。隣接するメモリセル列間で、繰り返し単位１４０ａは、１／２ピッチ（ハーフピッチ）分だけずらして配置される。ビット線ＢＬ１およびＢＬ２は同一のビット線対を構成し、ビット線ＢＬ２はデータ読出時において、ビット線ＢＬ１の相補線／ＢＬ１として動作する。選択されたリードワード線ＲＷＬに対応して、１本おきのビット線にメモリセルが接続されるので、セルサイズを増加させることなく折返し型ビット線構成に基づくデータ読出に適したメモリセル配置を実行できる。 （もっと読む）

【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。
【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。 （もっと読む）

【課題】複数の不揮発性可変抵抗メモリセルを含む縦型のメモリアレイを提供する。
【解決手段】方法は、半導体ウェハから垂直に伸延する複数のピラー構造を有する半導体ウェハを提供するステップを含む。導電相互接続素子が、少なくとも選択された縦型ピラートランジスタ上に堆積されるとともに、不揮発性可変抵抗メモリセルが、導電相互接続素子上に堆積されて、縦型トランジスタメモリアレイを形成する。 （もっと読む）

【課題】不揮発性記憶装置およびその製造方法に関し、抵抗変化材料を利用したメモリの信頼性の向上を実現する。
【解決手段】積半導体素子を形成する基板の上方に、第１方向に延伸するように複数の金属配線層２を設け、金属配線層２のさら上方に、前記第１方向に直交する第２方向に延伸するように複数の金属配線層３を設ける。また、金属配線層２と金属配線層３とが交差する空間のそれぞれにメモリセルを設ける。前記メモリセルは、選択素子と相変化材料層７とが並列接続された構成とする。ここで、前記選択素子の前記第１方向の寸法が、相変化材料層７の前記第１方向の寸法よりも大きくなるように加工する。 （もっと読む）

【課題】正常な書込動作が実現できるセグメント書込み手法を用いた半導体装置を提供する。
【解決手段】第１および第２ＤＬドライバ１２ａ，１２ｂは、それぞれ選択された１つのブロックのディジット線に磁化電流を流す。ＢＬドライバ６は、データ信号の論理に応じた方向の書込電流を選択されたセグメント内の全ビット線に流して、選択されたブロックのメモリセルにデータ信号を書込む。セグメントデコーダ１４は、外部から１個のセグメントのアドレスが入力されたときに、アドレスに対応する１個のセグメントを選択し、選択したセグメント第１ＤＬドライバ１２ａへ接続し、外部から２個以上のセグメントのアドレスが入力されたときに、アドレスに対応する２個以上のセグメントを選択し、選択した２個のセグメントをそれぞれ第１ＤＬドライバ１２ａと第２ＤＬドライバ１２ｂへ接続する。 （もっと読む）

【課題】スピン注入効率を改善することにより、情報の記録に要する電流を低減することができる記憶素子を提供する。
【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１７を有し、この記憶層１７に対して中間層１６を介して磁化固定層１９が設けられ、積層方向に電流を流すことにより、記憶層１７の磁化の向きが変化して、記憶層１７に対して情報の記録が行われる記憶素子１０において、記憶層１７を構成する磁性体のダンピング定数αが、α＜０．０１５を満足する構成とする。 （もっと読む）

【課題】製造時ばらつきに対応して、データ読出時における高い信号マージンを確保可能な薄膜磁性体記憶装置を提供する。
【解決手段】ダミーメモリセルＤＣＰは、２個のセルユニットＣＵ０およびＣＵ１を含む。各セルユニットＣＵ０，ＣＵ１は、メモリセルと同様の構成を有し、ビット線ＢＬと接地電圧Ｖｓｓとの間に直列に結合された、トンネル磁気抵抗素子ＴＭＲおよびアクセストランジスタＡＴＲを有する。セルユニットＣＵ０，ＣＵ１に対しては、異なる記憶データ“０”および“１”がそれぞれ書込まれる。データ読出時において、２個のセルユニットＣＵ０，ＣＵ１が、読出参照電圧Ｖｒｅｆを伝達するためのビット線ＢＬと接地電圧Ｖｓｓとの間に並列に接続される。さらに、ダミーメモリセルＤＣＰに対して、電流供給回路５２からメモリセルに供給されるセンス電流Ｉｓの２倍、すなわち２・Ｉｓの一定電流が供給される。 （もっと読む）

【課題】磁化反転のバラツキを小さくすること、あるいは高速化すること、あるいは反転電流を低減させること、ができる磁気記録素子を提供する。
【解決手段】磁化が第１の方向に実質的に固定された第１の強磁性層１０ａと、磁化の方向が可変の第２の強磁性層３０と、前記第１の強磁性層と前記第２の強磁性層との間に設けられた第１の非磁性層２０と、磁化の方向が可変の第３の強磁性層５０と、前記第１の強磁性層と前記第３の強磁性層との間に設けられた第２の非磁性層４０ａと、を積層し、各層の膜面に対して垂直な方向に流れる電流が前記第１の強磁性層を流れることによりスピン偏極した電子が生じ、且つ前記スピン偏極した電子により前記第３の強磁性層の磁化が歳差運動し、前記歳差運動により発生する磁場を前記第２の強磁性層に作用させることにより、前記第２の強磁性層の磁化の方向を前記電流の向きに応じた方向に決定する。 （もっと読む）

【課題】ＭＲＡＭを構成する上部の導電要素と下部の導電要素との短絡を抑制することが可能な半導体装置、およびその製造方法を提供する。
【解決手段】主表面を有する半導体基板ＳＵＢと、半導体基板ＳＵＢの主表面上に位置する、ピン層ＭＰＬと、トンネル絶縁層ＭＴＬと、フリー層ＭＦＬとを含む磁気トンネル接合構造ＭＲＤと、磁気トンネル接合構造ＭＲＤの下側側面に接する下側絶縁層ＩＩＩ１と、下側絶縁層ＩＩＩ１上に位置して磁気トンネル接合構造ＭＲＤの上側側面に接し、かつ磁気トンネル接合構造ＭＲＤの上面を露出する側壁絶縁層ＩＩＩ２と、側壁絶縁層ＩＩＩ２から露出する磁気トンネル接合構造ＭＲＤの上面に接する導電層ＢＬとを備えている。 （もっと読む）

【課題】熱擾乱耐性が大きく、低電流でスピン注入磁化反転書き込みが可能な磁気抵抗素子を提供する。
【解決手段】実施形態は、Ｍｏ、Ｎｂ、Ｗのいずれかを有する金属層を備えた電極層と、金属層上に前記金属層と接するように配置され、膜面垂直方向に磁化容易軸を有し、磁化方向が可変の記憶層３と、記憶層３上に配置され、膜面垂直方向に磁化容易軸を有し、磁化方向が不変の参照層２と、記憶層３と参照層２との間に設けられた第１非磁性層４とを備える。記憶層３の磁化方向は、記憶層３、第１非磁性層４、及び参照層２を貫く電流により可変とされる。 （もっと読む）

【課題】 チップ面積を増加することなく、フューズセルを実現する。
【解決手段】 実施形態による半導体記憶装置は、第１セルアレイ１０−１内に配置された第１参照セルＲＣと、第１セルアレイ１０−１内に配置され、第１参照セルＲＣが配置されたロウ又はカラムと同一のロウ又はカラムに並べられた複数の第１フューズセルＦＣと、を具備する。 （もっと読む）

【課題】上部電極と下部電極との間の短絡、あるいは、上部電極と配線との接触不良を抑制しながら、ＭＴＪ素子を微細化することができる半導体記憶装置を提供する。
【解決手段】本実施形態による半導体記憶装置は、半導体基板の表面上に形成された選択素子を備えている。下部電極は、選択素子に接続されている。磁気トンネル接合素子は、下部電極上に設けられている。上部電極は、磁気トンネル接合素子上に設けられている。成長層は、上部電極上に設けられ、導電性材料からなり、半導体基板の表面上方から見たときに上部電極よりも面積が大きい。配線は、成長層上に設けられている。 （もっと読む）

【課題】 セルの微細化を図る。
【解決手段】 実施形態による磁気ランダムアクセスメモリは、半導体基板１上に形成された選択素子Ｔｒと、選択素子上に形成された多層配線層７ａ−ｃと、多層配線層上に形成された層間絶縁膜８と、層間絶縁膜内に形成され、多層配線層を介して選択素子と電気的に接続されたコンタクト層９と、コンタクト層と電気的に接続され、金属材で形成された下部電極層２１と、下部電極層の側面を取り囲み、金属材の酸化物で形成された金属酸化絶縁膜２６と、下部電極層上に形成された磁気抵抗素子１０と、磁気抵抗素子上に形成された上部電極層２３と、磁気抵抗素子及び上部電極層の側面上に形成された側壁絶縁膜２５と、上部電極層と電気的に接続されたビット線２９と、を具備する。 （もっと読む）

【課題】電源電圧の変動に起因した書込電流の変動を抑制する。
【解決手段】ドライブ回路２５において、第１のＭＯＳトランジスタＰＭは、第１および第２の電源ノード２８，２９間にデータ書込線ＤＬと直列に設けられる。第２のＭＯＳトランジスタＰＳは、第１のＭＯＳトランジスタＰＭと並列に設けられる。第３および第４のＭＯＳトランジスタＰａ，Ｐｂは、互いに同じ電流電圧特性を有する。第１の素子Ｅａは、第１および第２の電源ノード２８，２９間に第３のＭＯＳトランジスタＰａと直列に接続される。第２の素子Ｅｂは、第１および第２の電源ノード２８，２９間に第４のＭＯＳトランジスタＰｂと直列に接続され、第１の素子Ｅａの電流電圧特性曲線と交差する電流電圧特性を有する。比較器３０は、第１の素子Ｅａにかかる電圧と第２の素子Ｅｂにかかる電圧とを比較し、比較結果に応じて第２のＭＯＳトランジスタＰＳをオンまたはオフにする。 （もっと読む）

【課題】書込電流の減少と熱安定性を改善できる記憶素子の提供。
【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１７の上下に配される絶縁層１６Ｕ、１６Ｌと、さらに膜面に垂直な磁化を有する上下の磁化固定層１５Ｕ、１５Ｌを備えたデュアル構造とする。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。さらに２つの磁化固定層のそれぞれの膜面に垂直な磁化方向は逆方向とされている。また素子全体の面積抵抗値が１０Ωμｍ²以上、４０Ωμｍ²以下であり、上側の絶縁層の面積抵抗値は、下側の絶縁層の面積抵抗値より高くする。 （もっと読む）

【課題】磁気抵抗効果素子の素子特性の向上を図る。
【解決手段】本実施形態の磁気抵抗効果素子は、膜面に対して垂直方向の磁気異方性を有し、磁化の向きが不変な第２の磁性層９２と、膜面に対して垂直方向の磁気異方性を有し、磁化の向きが可変な第１の磁性層９１と、第１及び第２の磁性層９１，９２との間に設けられた非磁性層９３と、を具備し、第１の磁性層９２は、Ｔｂ、Ｇｄ及びＤｙからなる第１のグループから選択される少なくとも１つの元素とＣｏ及びＦｅからなる第２のグループから選択される少なくとも１つの元素とを含む磁化膜２１を備え、磁化膜２１は、アモルファス相２９と粒径が１ｎｍ以下の結晶２８とを含む。 （もっと読む）

【課題】垂直磁気異方性を強化し、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。
【解決手段】記憶素子３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。上記記憶層は、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ層と1ａ族、2ａ族、3ａ族、5ａ族又は6族の何れかに属する元素との積層構造からなり、上記Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ層１ｎｍに対して上記元素を０．０５ｎｍ〜０．３ｎｍの薄膜として挿入するものであり、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層を有する層構造の積層方向にスピン偏極した電子を注入することにより、上記記憶層に対して情報の記録が行われるとともに、上記記憶層が受ける、実効的な反磁界の大きさが、上記記憶層の飽和磁化量よりも小さい。 （もっと読む）