磁気トンネル接合(MTJs)およびこれらを形成する方法が開示される。MTJのフリー層が、磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)ビットセル中に設けられたとき、アクセストランジスタのドレインと結合できるように、ピン層がMTJ中に配列される。この構造は、MTJを使用するMRAMビットセルの書込み電流供給能力にMTJの書込み電流特性を合わせるように、書込み電流の流れ方向を変える。その結果として、MTJを平行(P)状態から反平行(AP)状態へ切り換えるために、より多くの書込み電流が供給されるようになる。ピン層の磁化を固定するために、反強磁性材料(AFM)層がピン層の上に設けられる。ピン層磁化を確保するようにAFM層を堆積するための十分な面積を設けるために、フリー層のフリー層表面積よりも大きなピン層表面積を有するピン層が設けられる。
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【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。
【解決手段】磁気抵抗素子１０は、安定化層１１と、非磁性層１３と、安定化層１１と非磁性層１３との間に設けられ膜面に垂直な方向の磁気異方性を有するスピン分極層１２と、非磁性層１３に対してスピン分極層１２とは反対側に設けられた磁性層１４とを含む。安定化層１１は、スピン分極層１２より膜面内方向の格子定数が小さい。スピン分極層１２は、コバルト（Ｃｏ）及び鉄（Ｆｅ）からなるグループから選ばれる１つ以上の元素を含み、かつＢＣＴ（body-centered tetragonal）構造を有し、かつ膜面に垂直な方向をｃ軸、膜面内方向をａ軸とした場合の格子定数の比ｃ／ａが１．１０以上１．３５以下である。 （もっと読む）

【課題】磁気記憶素子の機能低下を抑制することのできる磁気記憶装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】磁気記憶装置は、磁化状態に基づいたデータを保持可能な磁気記憶素子ＭＭと、発生する磁界により磁気記憶素子の磁化状態を変化させることが可能なディジット線ＤＬおよびビット線ＢＬとを備えている。磁気記憶素子ＭＭは、ディジット線ＤＬとビット線ＢＬとの交差部分において、ディジット線ＤＬの上であってビット線ＢＬの下に配置されている。ディジット線ＤＬはこの交差部分において幅ＷＤＬを有しており、かつビット線ＢＬはこの交差部分において幅ＷＢＬを有している。幅ＷＤＬは磁気記憶素子ＭＭの幅ＷＭＭ１よりも大きく、かつ幅ＷＢＬは磁気記憶素子ＭＭの幅ＷＭＭ２よりも小さい。 （もっと読む）

【課題】熱的に安定であると同時に低電流の磁化反転を可能とするスピン注入書き込み方式用の磁気抵抗素子およびそれを用いた磁気メモリを提供する。
【解決手段】下地層１２と、下地層上に設けられ膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する磁化方向が可変の第１の磁性層１３と、第１の磁性層上に設けられた第１の非磁性層１５と、第１の非磁性層上に設けられ膜面に垂直方向に磁化容易軸を有する磁化方向が固定された第２の磁性層１７と、を備え、第１の磁性層は、ＤＯ_２２構造またはＬ１_０構造を有しｃ軸が膜面に垂直方向を向くフェリ磁性体層を含み、第１の磁性層と第１の非磁性層と第２の磁性層とを貫く双方向電流によって、第１の磁性層の磁化方向が可変となる。 （もっと読む）

【課題】電子と正孔の相互作用による、磁化方向が略平行なときの電流Ｉ_Ｄ^Ｐと、磁化方向が略反平行なときの電流Ｉ_Ｄ^ＡＰとの差の絶対値の減少を抑制することを可能にする。
【解決手段】表面にｎ型の半導体領域が設けられた半導体基板１０と、半導体領域上に離間して設けられたソース電極３０ａおよびドレイン電極３０ｂであって、ドレイン電極は半導体領域上に設けられ半導体領域の半導体よりもバンドギャップが大きくかつ価電子帯端が半導体領域の半導体の価電子帯端よりも低いエネルギーを有するｎ型の第１半導体層３１ｂと、第１半導体層上に設けられた第１強磁性層３４ｂとを有し、ソース電極は半導体領域上に設けられた第２強磁性層３４ａを有する、ソース電極およびドレイン電極と、ソース電極とドレイン電極との間の半導体領域に設けられたゲート電極２４と、を備え、第１および第２強磁性層のうちの一方は磁化方向が不変であり、他方は磁化方向が可変である。 （もっと読む）

【課題】スピンＭＯＳＦＥＴのソース／ドレイン領域におけるＭＴＪの強磁性体に垂直磁化膜を用いても、隣接トランジスタへの漏れ磁界による影響を抑制し、シフト調整を可能にし、チャネル領域中のスピン緩和を抑制することを可能にする。
【解決手段】半導体基板６１上に設けられた磁化の向きが膜面に略垂直でかつ不変な第１強磁性層７２と、第１強磁性層上に設けられたチャネルとなる半導体層７４と、半導体層上に設けられた、磁化の向きが膜面に略垂直でかつ可変な第２強磁性層７８と、第２強磁性層上に設けられた第１トンネルバリア８０と、第１トンネルバリア８０上に設けられた、非磁性膜をはさんで反強磁性結合する２層の強磁性膜からなる積層構造を有する第３強磁性層８２と、半導体層の側面に設けられたゲート絶縁膜９０ａと、ゲート絶縁膜に対して半導体層と反対側に設けられたゲート電極７６と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】電流誘起磁壁移動現象を書き込み方法に採用したＭＲＡＭにおいて、磁壁移動の起こる磁性層に容易に磁壁を導入可能とする。
【解決手段】磁気メモリ素子７０は、磁化自由層１０と非磁性層２０とリファレンス層３０と磁化固定層群４０と導電層５０とを具備する。磁化自由層１０は、垂直磁気異方性を有する強磁性体により構成され、第１磁化固定領域１１ａと、第２磁化固定領域１１ｂと、第１磁化固定領域と第２磁化固定領域とに隣接した磁化自由領域１２とを備える。第１磁化固定領域１１ａ及び第２磁化固定領域１１ｂは、互いに反平行方向に固定された磁化を有する。磁化固定層群４０は、第１磁化固定領域１１ａと磁気的に結合した第１磁化固定層群４０ａと、第２磁化固定領域１１ｂと磁気的に結合した第２磁化固定層群４０ｂとを備える。導電層５０は、第１磁化固定層群４０ａに隣接する。 （もっと読む）

【課題】低消費電力で、多入力信号の加算処理に優れた信号処理デバイスおよび信号処理方法を提供することを可能にする。
【解決手段】少なくとも１層以上の磁性層を含む連続膜１０と、連続膜上に、連続膜に直接に接触するかまたは絶縁層を介して接触するように設けられ、前記連続膜との接触面の形状はドット形状であり、入力信号を受けることにより、連続膜との接触面直下の、連続膜の磁性層の領域にスピン波を発生させる複数のスピン波発生部２０_１〜２０_ｎと、連続膜上に設けられ、スピン波発生部によって発生されられて連続膜を伝播するスピン波を電気信号として検出する少なくとも１個の信号検出部３０と、を備えている。 （もっと読む）

【課題】信頼性の高い磁気抵抗素子を提供する。
【解決手段】
磁気抵抗素子は、下層磁性層と、下層磁性層上に設けられたバリア層と、バリア層上に設けられた上層磁性層とを具備する。ここで、バリア層における下層磁性層の上面と接する第１面、及び、上層磁性層におけるバリア層の上面と接する第２面は、いずれも下層磁性層の上面の面積よりも広い。 （もっと読む）

【課題】磁壁移動型の磁気記憶装置に使用する磁気細線の製造時に、磁気細線のフリー層とバリア層の境界部に発生するラフネスを低減して読出し素子の出力を増大する。
【解決手段】強磁性材料からなるデータ記録用の磁気細線１に、データ読出部と、データ書込部を配置した磁気記憶デバイスを製造する際に、シード層１１、ホウ素を添加したフリー層１２、バリア層１３、及びピンド層１４をこの順に積層し、この状態で熱処理を行ってフリー層１２に添加されたホウ素を拡散除去することによって磁気細線１を形成し、形成した磁気細線１の上にデータ読出部とデータ書込部を形成して磁気記憶デバイスを製造する方法である。このデバイスを複数個並列に接続すれば磁気記憶装置となる。 （もっと読む）

多状態スピン注入磁気ランダムアクセスメモリ（ＳＴＴＭＲＡＭ）は、膜上に形成され、第１の固定層と、第１のサブ磁気トンネル接合（サブＭＴＪ）層と、第１の遊離層とを有する第１の磁気トンネル接合（ＭＴＪ）を含む。第１の固定層および第１の遊離層はそれぞれ、第１の磁気異方性を有する。ＳＴＴＭＲＡＭは、第１のＭＴＪ層の上面に形成される非磁性間隔層と、非磁性間隔層の上面に形成される第２のＭＴＪ層とをさらに含む。第２のＭＴＪ層は、第２の固定層と、第２のサブＭＴＪ層と、第２の遊離層とを有する。第２の固定および第２の遊離層はそれぞれ、第２の磁気異方性を有し、第１または第２の磁気異方性のうちの少なくとも１つは、膜の平面と垂直である。
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磁気トンネル接合セルとも称される、磁気スピントルクメモリセルは、関連した強磁性層についての、ウェハ平面に垂直に揃えられた、または「面外」の磁気異方性（すなわち、ゼロ磁場およびゼロ電流における磁化方向）を有する。メモリまたは磁気接合セルは、強磁性自由層と、第１の固定基準層と、第２の固定基準層を有し、各々は、基板に対して垂直な磁気異方性を有する。自由層は、スピントルクによって、第１の方向から反対の第２の方向へ切換可能な、基板に垂直な磁化方向を有する。
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【課題】 量産に適した、コンタミの少ない、組成制御された、ち密で、欠陥、粒界の極めて少ない、深さ方向に構造制御された、良好な絶縁特性を持つ絶縁膜の提供。
【解決手段】 Ｏ、Ｎ及びＦから選ばれた少なくとも１種を含む気体状分子を該基板表面に供給し、吸着させた後排気する第１の工程の後に、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、又はＴｉを含む気体状分子を基板表面に供給し、吸着させた後排気する第２の工程を行い、その後にＡｒを導入した後排気する第３の工程を行い、前記第１〜第３の工程を１つのサイクルとして、このサイクルを複数回行うことを特徴とする。 （もっと読む）

【課題】用途に応じて検出範囲および検出感度を自在に変化させることができる磁界検出装置を提供する。
【解決手段】磁気抵抗効果素子２には、バイアス磁界Ｈｂおよび外部磁界Ｈｅｘが印加される。バイアス磁界Ｈｂおよび外部磁界Ｈｅｘは、同一直線上に生じるので、バイアス磁界Ｈｂは、磁気抵抗効果素子２へ印加される外部磁界Ｈｅｘを妨げるように機能する。そのため、磁気抵抗効果素子２における自由層の磁化が抑制され、磁化ベクトル４２の回転角度も減少する。したがって、外部磁界Ｈｅｘに対する磁気抵抗効果素子２の抵抗値の特性は、バイアス磁界Ｈｂだけシフトする。 （もっと読む）

磁場の強度を判定するための磁場感知デバイスは、ブリッジ（２００）として構成された４つの磁気トンネル接合素子または素子アレイ（１００）を備える。電流源は、時間的に離れた第１および第２の電流を選択的に供給するために、４つの磁気トンネル接合素子（１００）の各々の付近に配置された電流線（１１６）に結合されている。電流源に結合されているサンプリング回路（４１２，４１４）は、第１および第２の電流の期間にブリッジ出力をサンプリングし、第１および第２の値の差から磁場の値を判定する。
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【課題】磁気抵抗効果素子の信頼性の向上と素子の微細化を両立する。
【解決手段】本発明の例に関わる磁気抵抗効果素子は、下部電極２０上に設けられる第１の強磁性層１１と、強磁性層１１上に設けられるトンネルバリア層１２と、トンネルバリア層１２上に設けられる第２の強磁性層１３と、強磁性層１３上に設けられる上部電極２１と、具備し、上部電極２１は六角形状の断面形状を有し、上部電極２１の最大寸法Ｗａが、トンネルバリア層１２の寸法Ｗｃよりも大きい。 （もっと読む）

【課題】 特に、フリー磁性層内にＴａ層を挿入した形態に比べて、上下シールド層間のギャップ長（ＧＬ）を小さくしつつ抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を増大させることが可能なトンネル型磁気検出素子を提供することを目的としている。
【解決手段】 フリー磁性層６は、例えば、Ｍｇ−Ｔｉ−Ｏから成る絶縁障壁層５上に、下から、エンハンス層１２、第１軟磁性層１３、非磁性金属層１４、第２軟磁性層１５の順に積層されている。前記エンハンス層１２は例えばＣｏ−Ｆｅで、第１軟磁性層１３及び第２軟磁性層１５は例えばＮｉ−Ｆｅで、非磁性金属層１４は例えばＴｉで形成される。前記エンハンス層１２の平均膜厚と前記第１軟磁性層１３の平均膜厚を足した総合膜厚Ｔ５は１９Å以上２８Å以下で形成される。これにより従来に比べて安定して高い抵抗変化率（ΔＲ／Ｒ）を得ることが出来る。 （もっと読む）

【課題】磁気メモリ装置のメモリセルを縮小化する。
【解決手段】ＭＴＪ素子と選択トランジスタとが直列接続された１Ｔ１ＭＴＪメモリセルでは、ＭＴＪ素子に流す電流の向きによって選択トランジスタの電流駆動能力が異なることに鑑み、電流駆動能力の低い方でＭＴＪ素子に流される書き込み電流が、電流駆動能力の高い方でＭＴＪ素子に流される書き込み電流より小さくなるように、ＭＴＪ素子の特性を調整することで、より小さなサイズの選択トランジスタが使用できるようにする。 （もっと読む）

【課題】垂直磁化型の記録層における磁化容易軸をより確実に垂直方向に向かせ得る構成、構造を有する不揮発性磁気メモリ装置を提供する。
【解決手段】不揮発性磁気メモリ装置は、（Ａ）磁化容易軸が垂直方向を向いている記録層５３を有する積層構造体５０、（Ｂ）積層構造体５０の下部に電気的に接続された第１の配線４１、並びに、（Ｃ）積層構造体５０の上部に電気的に接続された第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の側面に近接して、記録層５３を構成する材料のヤング率よりも高い値のヤング率を有する高ヤング率領域１７１が配置されている。 （もっと読む）

【課題】低保磁力、低磁歪および低ＲＡ値を確保しつつ、高いＴＭＲ比を得る。
【解決手段】フリー層１８は、トンネルバリア層１７の側から第１の強磁性層、挿入層および第２の強磁性層が順に積層された複合構造を有する。第１の強磁性層は、ＣｏＦｅ合金、または、そのＣｏＦｅ合金にＮｉなどを添加してなる合金を含み、かつ、正の磁歪定数を有する。挿入層は、Ｆｅ，ＣｏおよびＮｉから選択される少なくとも一種の磁性元素と、Ｔａ，Ｔｉ，Ｗ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｖ，ＭｇおよびＣｒから選択される少なくとも一種の非磁性元素とを含む。第２の強磁性層は、ＣｏＦｅやＮｉＦｅなどからなり、負の磁歪定数を有する。 （もっと読む）