【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】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】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）

【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】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】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】スピン注入型磁気メモリでの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。さらに記憶層及び磁化固定層が、界面磁気異方性エネルギーが反磁界エネルギーよりも大きくなる膜厚とされている。 （もっと読む）

【課題】ＭＴＪ素子が微細化されても、製造工程においてＭＴＪ素子が劣化され難い構成を有す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、半導体基板を備える。選択トランジスタが半導体基板上に形成されている。下部電極が選択トランジスタの一方の拡散層に電気的に接続されている。磁気トンネル接合素子が下部電極上に設けられている。第１の保護膜が磁気トンネル接合素子の側面に設けられている。上部電極が磁気トンネル接合素子および第１の保護膜上に設けられている。第２の保護膜が上部電極、第１の保護膜および下部電極の側面に設けられている。 （もっと読む）

【課題】磁気制動定数が小さく、駆動電流の低減が可能な記憶素子を提供する。
【解決手段】Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉから選ばれた少なくとも１種類の元素と炭素とを含み、炭素の含有量がＦｅ、Ｃｏ及びＮｉの総量に対して３原子％以上、７０原子％未満であり、膜面に垂直方向の磁気異方性を有する磁性層を備える記憶素子を構成する。さらに、この記憶素子は、磁性層と接して形成されている塩化ナトリウム構造又はスピネル構造の酸化物からなる酸化物層を備える。 （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、記憶層の絶縁層側の面とは反対側の面側に設けられるキャップ層１８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。さらにキャップ層は、少なくとも記憶層と接する面がＴａ膜で形成されている。 （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。さらに記憶層１７の断面形状が台形であって、絶縁層１６との界面に接する面が、絶縁層１６とは反対側の層（キャップ層１８）に接する面の面積よりも大きくなっている。 （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（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。 （もっと読む）

【課題】書き込み電流を増大させることなく、熱安定性を改善できる記憶素子の実現。
【解決手段】
記憶素子は、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中間層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。ここで記憶層は、Ｆｅ、Ｃｏの少なくとも一方を含有する合金領域を含む。さらに記憶層は、その磁化反転過程で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のとされている。 （もっと読む）

【課題】垂直磁化を用いた磁気メモリ素子において、作製プロセスに耐え、薄い膜厚で大きな保磁力と高い耐熱性を有する参照層を実現する。
【解決手段】参照層は、２０原子％以上５０原子％以下のＰｔを含有し、１ｎｍ以上５ｎｍ以下の膜厚を有する、少なくとも２以上のＣｏＰｔ層が、Ｒｕ層を介して積層された構造を有するものとする。そしてＲｕ層の厚みは、０．４５±０．０５ｎｍあるいは０．９±０．１ｎｍとする。またＣｏＰｔ層の結晶の３回対称軸が膜面垂直に配向する。またスピン注入層との界面を、１．５ｎｍ以下のＣｏ又はＦｅを主成分とする高スピン分極層とする。 （もっと読む）

【課題】 イオンミリングを適用することなく、書込み電流の増加やリーク電流の増加を抑制することができる技術が望まれている。
【解決手段】 基板の上に磁化固定層が形成されている。磁化固定層の上に絶縁膜が形成され、絶縁膜を貫通する溝部が形成されている。溝部の底面にトンネル絶縁膜が形成されている。溝部の底面の上に、前記トンネル絶縁膜を介して第１の磁化自由層が形成されている。絶縁膜の上に、第１の磁化自由層と同一の磁性材料で形成された第２の磁化自由層が配置されている。溝部の側面に、第１の磁化自由層から第２の磁化自由層まで到達し、第１の磁化自由層を形成する磁性材料の酸化物で形成された非磁性膜が配置されている。第１の磁化自由層、非磁性膜、及び第２の磁化自由層の上に、第１の磁化自由層及び第２の磁化自由層に電気的に接続された上部電極が配置されている。 （もっと読む）

【課題】低い消費電力で動作する磁気メモリ素子の実現。
【解決手段】垂直磁化膜であって情報に対応して磁化の向きが変化する記憶層と、記憶層に対して非磁性層を介して設けられる垂直磁化膜であって磁化方向が固定されて記憶された情報の基準となる参照層とを有する磁気メモリ素子に、磁化が膜面内に環状とされた渦磁化層を設けるようにする。渦磁化層は、記憶層の、参照層側の面とは反対側の面に対して、非磁性層を介して設ける。 （もっと読む）

【課題】記録層における磁化容易軸が垂直方向を向いている垂直磁化型の不揮発性磁気メモリ装置において、記録層の磁化容易軸をより確実に垂直方向に向かせることを目的とする。
【解決手段】不揮発性磁気メモリ装置は、磁化容易軸が垂直方向を向いている記録層を有する積層構造体５０、第１の配線４１、及び、第２の配線４２から成る磁気抵抗効果素子を備えており、積層構造体５０の上、又は、積層構造体５０の下、又は、積層構造体５０の上及び下には、記録層５３を構成する材料のヤング率よりも低い値のヤング率を有する低ヤング率領域４８１が配置されており、積層構造体５０は磁化参照層５１を更に有し、低ヤング率領域４８１を配置することによって記録層５３及び磁化参照層５１において内部応力が発生し、記録層５３及び磁化参照層５１の垂直磁気異方性が増大される。 （もっと読む）

【課題】低電流で高速に動作可能な磁気メモリ素子の実現。
【解決手段】垂直磁化膜であって情報に対応して磁化の向きが変化する記憶層と、記憶層に対して非磁性層を介して設けられる垂直磁化膜であって磁化方向が固定されて記憶された情報の基準となる参照層とを有する磁気メモリ素子であって、記憶層、非磁性層、参照層から成る層間に電流を流した際に発生するスピントルクで磁化反転を行って情報を記憶する。この場合に、記憶層の記憶時の温度（２００℃）における保磁力が、室温（２３℃）時の保磁力の０．７倍以下とする。また記憶層の一面側に形成される電極の、膜面方向の中央部に、例えば低熱伝導率の絶縁体を補填することで、その周辺部よりも熱伝導度が低くなるように形成する。これにより記憶層の中央部での温度上昇を促進し、記憶時の磁化反転電流を下げる。 （もっと読む）

【課題】 書き込み電流の低減を図る。
【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、メモリセルに磁気抵抗素子１００を備えた磁気ランダムアクセスメモリであって、磁気抵抗素子１００は、第１の金属磁性層２４と、第２の金属磁性層２６と、第１及び第２の金属磁性層２４、２６に挟まれた絶縁層２５と、を具備し、第１及び第２の金属磁性層２４、２６の各面積は、絶縁層２５の面積より小さい。 （もっと読む）