【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】データ消失温度が高く、かつ生産性の高い不揮発性記憶装置およびその製造方法を提供することである。
【解決手段】実施形態に係る不揮発性記憶装置の製造方法は、第１の記憶部と、第１の記憶部が有するデータ消失温度よりも高いデータ消失温度を有する第２の記憶部と、を有する不揮発性記憶装置の製造方法であって、第２の記憶部のメモリセルを形成するための第２の積層体を形成する工程と、第１の記憶部が形成される領域に形成された第２の積層体を除去する工程と、第１の記憶部のメモリセルを形成するための第１の積層体を形成する工程と、第２の記憶部が形成される領域に形成された第１の積層体を除去する工程と、第１の記憶部が形成される領域に形成された第１の積層体と、第２の記憶部が形成される領域に形成された第２の積層体と、を同時に処理して、第１の積層体から第１の記憶部のメモリセルを形成するとともに、第２の積層体から第２の記憶部のメモリセルを形成する工程と、を備えている。 （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】 磁気抵抗素子、その製造方法及び半導体記憶装置に関し、磁気抵抗素子の熱安定性指標Δを応力制御により大きくすることを目的とする。
【解決手段】 下部電極上に前記下部電極側から順に設けた反強磁性層、ピンド層、トンネル絶縁膜、フリー層、キャップ層、エッチングストッパー膜、ハードマスク及び上部電極と、前記少なくともフリー層の側面に設けた絶縁膜を有する磁気抵抗効果素子のエッチングストッパー膜の応力とフリー層の磁歪定数との積を負にする。 （もっと読む）

【課題】隣接するビット線同士の短絡が抑制されており、かつ層間絶縁膜が平坦に研磨された半導体装置を提供する。
【解決手段】磁気抵抗素子ＭＲＤが複数配置されたメモリセル領域と、平面視においてメモリセル領域の周囲に配置された周辺回路領域とを備える。磁気抵抗素子ＭＲＤは、磁化固定層と磁化自由層とトンネル絶縁層とを含んでいる。磁気抵抗素子ＭＲＤの上方には、主表面に沿った方向に向けて延びる複数の第１の配線ＢＬを有している。上記周辺回路領域には、第１の配線ＢＬと同一レイヤにより構成される第２の配線ＢＬ２と平面視において重なるように、磁化自由層と同一材質の層、トンネル絶縁層と同一材質の層および磁化固定層と同一材質の層が積層された積層構造ＤＭＭが配置されている。積層構造ＤＭＭは、周辺回路領域にて平面視において隣接する１対の第２の配線ＢＬ２の両方と重ならない。 （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】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】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】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】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】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】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】 書き込み電流のマージンとリテンションのマージンとを両方確保する。
【解決手段】 磁気抵抗素子は、第１固定層、第１トンネル絶縁膜および第１自由層が積層される第１強磁性トンネル接合素子と、第２固定層、第２トンネル絶縁膜および第２自由層が積層され、第１強磁性トンネル接合素子に直列に接続される第２強磁性トンネル接合素子とを有している。第１固定層、第１トンネル絶縁膜および第１自由層の積層方向は、第２固定層、第２トンネル絶縁膜および第２自由層の積層方向と逆である。第１トンネル絶縁膜の厚さは、第２トンネル絶縁膜の厚さと異なり、第１強磁性トンネル接合素子および第２強磁性トンネル接合素子は、共通のマスク材料を用いてエッチングにより形成される。これにより、第１自由層および第２自由層の横断面の面積および体積を互いにほぼ同じにでき、書き込み電流を共通に設定できる。 （もっと読む）