【課題】 メモリの動作特性の向上を図る。
【解決手段】本実施形態の半導体集積回路は、第１の端子ａが第１の電源スイッチを介して第１の電源に接続され、第２の端子ｂがノードＮ１に接続される第１の抵抗変化型メモリ素子Ｒ１と、第３の端子ａがノードＮ１に接続され、第４の端子ｂが第２の電源スイッチを介して第２の電源に接続される第２の抵抗変化型メモリ素子Ｒ２と、電流経路の一端が第１のプログラム電源ＰＶ１に接続され、電流経路の他端がノードＮ１に接続される第１のスイッチＭ２と、電流経路の一端がノードＮ１に接続され、電流経路の他端が第１のプログラム電源ＰＶ１と異なる電圧値を出力する第２のプログラム電源ＰＶ２に接続される第２のスイッチＭ３と、を含んでいる。 （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】 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】書き込みマージン及び読み出しマージンを改善する。
【解決手段】磁気メモリ１０は、磁気抵抗素子２０と、選択トランジスタ２１及び２２とを含む。磁気抵抗素子２０は、参照層３０、非磁性層３１、記録層３２、非磁性層３３、及び参照層３４が順に積層されて構成され、記録層３２は、磁化方向が可変でありかつハイレベル電圧が印加される端子に接続され、参照層３０及び３４は、磁化方向が不変でありかつ互いの磁化方向が反平行である。選択トランジスタ２１は、ビット線ＢＬと参照層３０との間に接続され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴからなる。選択トランジスタ２２は、ビット線ＢＬＢと参照層３４との間に接続され、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴからなる。選択トランジスタ２１及び２２のゲートは、共通のワード線ＷＬに接続される。 （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】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】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】書き込み電流を低減する。
【解決手段】磁気抵抗素子１０は、膜面に垂直方向の磁気異方性を有し、磁化方向が可変である記録層１３と、膜面に垂直方向の磁気異方性を有し、磁化方向が不変である参照層１５と、記録層１３及び参照層１５間に設けられた中間層１４と、記録層１３の中間層１４が設けられた面と反対面に設けられた下地層１２とを含む。記録層１３は、中間層１４側に設けられかつＣｏＦｅを主成分とする磁性層１３Ｃと、下地層１２側に設けられかつＣｏＦｅを主成分とする磁性層１３Ａとを有し、磁性層１３ＣのＦｅの濃度が磁性層１３ＡのＦｅの濃度より高い。下地層１２は、窒素化合物からなる。 （もっと読む）

【課題】熱的に安定であると同時に低電流での磁化反転が可能な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】本実施形態の磁気抵抗素子は、膜面垂直方向に磁化容易軸を有する第１磁性層と、膜面垂直方向に磁化容易軸を有する第２磁性層と、第１磁性層と第２磁性層との間に設けられた非磁性層と、を備え、第１磁性層および第２磁性層のうちの少なくとも一方が、第１磁性膜と、非磁性層側に設けられた第２磁性膜とが積層された構造を有し、第２磁性膜が、磁性材料層と非磁性材料層とが少なくとも２周期以上繰り返して積層された構造を有し、第２磁性膜の前記非磁性材料層が、Ｔａ、Ｗ、Ｈｆ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒの中から選ばれる少なくとも１つの元素を含み、第１磁性層と第２磁性層との間を、非磁性層を介して電流を流すことにより第１磁性層および第２磁性層の一方の磁化方向が可変となる。 （もっと読む）

【課題】磁気抵抗効果素子の特性を向上する。
【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可変な記録層１０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不変な参照層２０と、記録層１０と参照層２０との間に設けられた非磁性層２０と、記録層１０の非磁性層３０が設けられた側と反対側に設けられた下地層４０と、記録層１０と下地層４０との間に設けられた下地層１１と、を具備し、前記第２の下地層は、３×１０^１５ａｔｍｓ／ｃｍ^２以下の濃度を有するＰｄ膜である。 （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）

【課題】書き込みに必要な電流を低減させることができる磁気記録素子および不揮発性記憶装置を提供する。
【解決手段】実施態様によれば、第１積層部と第２積層部とを備えた磁気記録素子が提供される。第１積層部は、膜面に対して垂直な成分を有する第１の方向に磁化が実質的に固着された第１の強磁性層と、磁化の方向が膜面に対して垂直な方向に可変である第２の強磁性層と、第１、第２の強磁性層の間に設けられた第１の非磁性層と、を含む。第２積層部は、磁化の方向が膜面に対して平行な方向に可変である第３の強磁性層と、膜面に対して垂直な成分を有する第２の方向に磁化が実質的に固着された第４の強磁性層と、第３、第４の強磁性層の間に設けられた第２の非磁性層と、を含む。第１の方向は、第２の方向と逆である。 （もっと読む）

【課題】垂直磁気異方性を有し、かつより大きな磁気抵抗効果を発現することが可能な磁気抵抗効果素子を提供する。
【解決手段】膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する第１強磁性層２と、膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する第２強磁性層１０と、第１強磁性層と第２強磁性層との間に設けられた非磁性層６と、第１強磁性層と非磁性層との間に設けられた第１界面磁性層４と、第２強磁性層と非磁性層との間に設けられた第２界面磁性層８と、を備え、第１界面磁性層は、第１強磁性層側に設けられた第１界面磁性膜４ａと、非磁性層側に設けられ第１界面磁性膜と組成が異なる第２界面磁性膜４ｃと、第１界面磁性膜と第２界面磁性膜との間に設けられた第１非磁性膜４ｂとを備え、第１強磁性層と第２強磁性層との間に非磁性層を通して電流を流すことにより、第１強磁性層および第２強磁性層の一方の磁化方向が可変となる。 （もっと読む）

【課題】書込電流の低減と熱安定性の改善。
【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。さらに記憶層１７に接する絶縁層１６と、該絶縁層とは反対側で記憶層が接する他方の層（例えばキャップ層１８）は、少なくとも記憶層１７と接する界面がＭｇＯ等の酸化膜で形成されている。さらに記憶層は、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｂ磁性層に加え、非磁性金属と酸化物の一方又は両方が含まれているようにする。 （もっと読む）

【課題】単一方向電流を用いて誤書き込みのない安定な書き込みを行う。
【解決手段】磁化が略垂直でかつ可変の第１強磁性層１２と、磁化が略垂直でかつ不変の第２強磁性層１６と、第１強磁性層と第２強磁性層との間の第１非磁性層１４と、第２強磁性層に対して第１非磁性層と反対側に設けられ、膜面に略平行な磁化を有し、スピン偏極された電子の注入によりマイクロ波磁界を発生する第３強磁性層２０と、第２強磁性層と第３強磁性層との間の第２非磁性層１８と、を備え、第３強磁性層から第１強磁性層に向かう方向および第１強磁性層から第３強磁性層に向かう方向のうちの一方の方向に第１電流を流すことにより第３強磁性層から発生する第マイクロ波磁界によって第１強磁性層の磁化を反転し、一方の方向に第１電流と異なる電流密度を有する第２電流を流し第２強磁性層によってスピン偏極された電子によって第１強磁性層の磁化を異なる方向に反転する。 （もっと読む）

【課題】書込電流の低減と熱安定性の改善。
【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。さらに磁化固定層１５の絶縁層側とは反対側の面に接してＴａ膜（下地層１４）が形成されている。 （もっと読む）