【課題】書き込み電流を低減する磁気ランダムアクセスメモリを提供する。
【解決手段】磁気ランダムアクセスメモリは、半導体基板と、半導体基板の上方に配置され、垂直磁化膜で形成されたＭＴＪ素子１０と、ＭＴＪ素子１０の上側に配置されかつ半導体基板に対して引っ張る方向に応力を加える引っ張り応力膜２１及びＭＴＪ素子１０の下側に配置されかつ半導体基板に対して圧縮する方向に応力を加える圧縮応力膜の少なくとも一方を有する応力膜と、を具備する。 （もっと読む）

【課題】 熱負荷によるＴＭＲ比の減少を抑制できる磁気抵抗効果を利用した半導体記憶装置を提供すること。
【解決手段】 実施形態の磁気抵抗素子は、非磁性元素を含む第１の垂直磁化磁性膜１１６と、第１の垂直磁化磁性膜上に設けられた絶縁膜１１９と、第１の垂直磁化磁性膜と絶縁膜との間に設けられた第１の中間磁性膜１１８と、絶縁膜上に設けられ、非磁性元素を含む第２の垂直磁化磁性膜１２３と、絶縁膜と第２の垂直磁化磁性膜との間に設けられた第２の中間磁性膜１２０と、第１の垂直磁化磁性膜と第１の中間磁性膜との間、および、第２の中間磁性膜と第２の垂直磁化磁性膜との間の少なくとも一方に設けられ、非磁性元素の拡散に対してバリア性を有する金属窒化物または金属炭化物で形成された拡散防止膜１１７，１２１を含む。 （もっと読む）

【課題】 信頼性が劣化しない磁気ランダムアクセスメモリ及びその製造方法を提供することである。
【解決手段】 実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリは、半導体基板を持つ。前記半導体基板上に、前記半導体基板上層部に拡散層を有する選択トランジスタが設けられる。前記拡散層上にコンタクトプラグが設けられる。前記選択トランジスタを覆い、前記コンタクトプラグとの側面と接する保護膜が設けられる。前記コンタクトプラグ上に非晶質膜が設けられる。前記非晶質膜上に下部電極が設けられる。前記下部電極上に第１の磁性層が設けられる。前記第１の磁性層上に非磁性層が設けられる。前記非磁性層上に第２の磁性層が設けられる。前記第２の磁性層上に上部電極が設けられる。前記コンタクトプラグ上に、前記下部電極の側面と接する第１の側壁コンタクト膜が設けられる。 （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。そして磁化固定層は、非磁性層を上下に強磁性層で挟み込む構造となっており、上下の強磁性層は磁気的に反平行に結合される積層フェリピン構造であり、記憶層、絶縁層、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、上記記憶層の磁化の向きが変化して、上記記憶層に対して情報の記録が行われるとともに、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。 （もっと読む）

【課題】スピン注入による磁化反転方式の磁気記憶素子及び磁気記憶装置において、書き換え電流が低く、かつ良好な磁気特性を有する磁気記憶素子及び磁気記憶装置を提供する。
【解決手段】磁化方向が一定方向に固定された固着層（ＰＬ）と、固着層（ＰＬ）と接する非磁性誘電体層（ＴＮ１）と、非磁性誘電体層（ＴＮ１）と接する第１面と、第１面と対向する第２面とを備え、磁化方向が反転可能な記憶層（ＦＬ）との積層構造からなり、積層構造を流れる電流により記憶層（ＦＬ）の磁化方向を反転させる磁気記憶素子において、記憶層（ＦＬ）の第１面の全面が非磁性誘電体層（ＴＮ１）に覆われ、非磁性誘電体層（ＴＮ１）と固着層（ＰＬ）との接合面において、接合面を囲むように非磁性誘電体層（ＴＮ１）が露出し、固着層（ＰＬ）の外縁は記憶層（ＦＬ）の外縁より内側に配置される。 （もっと読む）

【課題】 磁気抵抗効果素子において磁化反転のための電流を十分に確保した磁気ランダムアクセスメモリ及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 実施形態の磁気ランダムアクセスメモリは、シリコン基板を持つ。前記シリコン基板の表面部にはゲート電極が埋め込まれ、前記ゲート電極を覆うように前記シリコン基板中にはゲート絶縁膜が埋め込まれる。前記ゲート絶縁膜および前記ゲート電極を挟むように、前記シリコン基板の表面部に第１の拡散層および第２の拡散層が設けられる。前記第２の拡散層上には、少なくとも磁化記憶層、非磁性層、および磁化参照層を有する記憶素子が設けられる。 （もっと読む）

【課題】今後ますます増加するトランジスタの閾値のばらつきに対して、高速に動作させることができる集積回路を提供する。
【解決手段】集積回路１は、電流制御型のＭＯＳ電流論理回路１０と、電流制御型のＭＯＳ電流論理回路１０の定電流用ＭＯＳＦＥＴ１６に接続される可変抵抗素子２０と、電流制御型のＭＯＳ電流論理回路１０の閾値のばらつきにより生じる出力基準電圧の変動△Ｖ_Ｂを検出するアンプ２２と、可変抵抗素子２０の抵抗値を書き込む回路３４と、を備えている。電流制御型のＭＯＳ電流論理回路１０の基準電圧Ｖ_Ｂと出力信号との差がアンプ２２によって検出され、可変抵抗素子２０の抵抗が書き込み回路３４によって書き込まれる。回路を構成するトランジスタの閾値がばらついても、集積回路１は高速且つ安定に動作する。 （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、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】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】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】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】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】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】 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】スピントルク注入ランダムアクセスメモリ（ＳＴＲＡＭ）メモリセルのような磁気メモリ素子にデータを書込むための方法および装置を提供する。
【解決手段】さまざまな実施の形態に従うと、マルチレベルセル（ＭＬＣ）磁気メモリセルスタックは、第１の制御線に接続された第１および第２の磁気メモリ素子と、第２の制御線に接続されたスイッチング素子とを有する。第１のメモリ素子は並列に第２のメモリ素子と接続され、第１および第２のメモリ素子はスイッチング素子に直列に接続される。第１および第２のメモリ素子は、さらに、スタック内において、異なる、重ならない高さに配置される。プログラミング電流が第１および第２の制御線の間に流れて、第１および第２の磁気メモリ素子を、異なるプログラムされた抵抗に同時に設定する。 （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）

【課題】読み出しディスターブを低減する磁気抵抗効果メモリを提供する。
【解決手段】本発明の例に関わる磁気抵抗効果メモリは、磁化方向が不変な第１の磁性層と、磁化方向が可変な第２の磁性層と、第１の磁性層と第２の磁性層の間に設けられた中間層とを有する磁気抵抗効果素子１と、磁気抵抗効果素子１にパルス形状の読み出し電流を流して、前記磁気抵抗効果素子に記憶されたデータを判別する読み出し回路２と、を具備し、読み出し電流のパルス幅は、第２の磁性層内に含まれる磁化が、初期状態から共動してコヒーレントに歳差運動するまでの期間より短い。 （もっと読む）