【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】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】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】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】 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】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】 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）

【課題】関連の強磁性層の磁気異方性（すなわち、磁化方向）をウェハ面に垂直にまたは「面外に」位置合わせさせた、しばしば磁気トンネル接合セルと称される磁気スピントルクメモリセル、およびそれらを利用する方法を提供する。
【解決手段】面外磁気トンネル接合セルの強磁性自由層の磁化方向を切換える方法であって、ＡＣスイッチング電流を上記面外磁気トンネル接合セルに通すステップを含む。ＡＣスイッチング電流は、上記強磁性自由層の磁化方向を切換える。 （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）

【課題】低電流および高面密度を可能とする、垂直異方性および強化層を有する磁気トンネル接合セルを提供する。
【解決手段】磁気トンネル接合セルは、強磁性自由層と、少なくとも約１５Åの厚みを有する強化層と、酸化物バリヤ層と、強磁性基準層とを含む。強化層および酸化物バリヤ層は、強磁性基準層と強磁性自由層との間に配置され、酸化物バリヤ層は強磁性基準層に隣接して配置される。強磁性自由層、強磁性基準層、および強化層は、すべて、面外の磁化方向を有する。 （もっと読む）

【課題】磁気メモリ素子へのデータを書込む方法を改善する。
【解決手段】スピントルクトランスファ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。さまざまな実施形態に従えば、書込電流が磁気メモリセルを通して印加されて、所望の磁化状態への素子の磁気歳差運動を開始する。フィールドアシスト電流の流れは、書込電流の連続した印加の間に磁気メモリ素子に隣接して実質的に印加されて、素子上に磁場を誘起する。フィールドアシスト電流は、書込電流が停止された後も持続され、所望の磁化状態へのフィールドアシストされた歳差を提供する。 （もっと読む）

【課題】 熱処理後においても安定して動作可能な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磁化記憶層を持つ。前記磁化記憶層上に、熱処理により前記磁化記憶層から拡散する原子を含む第１の金属層が設けられる。前記第１の金属層上に、第１の界面磁性層が設けられ、前記第１の界面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の界面磁性層が設けられる。前記第２の界面磁性層上に、熱処理により前記磁化参照層から拡散する原子を含む第２の金属層が設けられる。前記第２の金属層上に磁化参照層が設けられる。 （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）