CN101483176A

CN101483176A - 磁记录装置

Info

Publication number: CN101483176A
Application number: CNA2009100001126A
Authority: CN
Inventors: 谷崎弘晃; 上野修一; 村井泰光; 辻高晴
Original assignee: Renesas Technology Corp
Current assignee: NEC Electronics Corp
Priority date: 2008-01-08
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2029-01-05
Also published as: CN101483176B; JP2009164390A; TW200937416A; US8139402B2; US20090174016A1

Abstract

本发明提供一种磁记录装置，即便使具有非对称形状的记录层与局部孔这两者留有充分的间隔而形成在带状配线上，也能够抑制磁记录装置的尺寸增加。本发明的磁记录装置(MRAM)具有带状配线LS、局部孔LV、及磁记录元件(TMR元件)101。TMR元件101具有固定层11与记录层13。记录层13的俯视形状相对于记录层13的易磁化轴方向S为非对称，相对于与易磁化轴垂直的对称轴L为对称。靠近记录层13的面积中心的这一侧的、记录层13的轮廓部s1，面向局部孔LV形成侧。

Description

磁记录装置

技术领域

本发明是涉及磁存储装置的发明，可适用于能够利用庞磁电阻效应或隧道磁电阻效应来存储数据的磁存储装置。

背景技术

目前，利用采用了铁磁性隧道结合的隧道磁电阻(TMR：TunnelingMagneto-Resistive)效应的非挥发性磁存储半导体装置(MRAM：Magnetic Random AccessMemory，磁随机存储器)的研究得到推进。关于TMR元件的先行文献，例如有专利文献1。另外，本说明书中，TMR元件的概念包括使用MTJ(Magnetic Tunnel Junction，磁性隧道结)元件。

专利文献1中所揭示的TMR元件具有固定相/绝缘层/自由层此三层层积构造。专利文献1中所揭示的磁记录装置中，选择位线(选择BL)和选择数字线(选择DL)中有电流流动。这样，在选择BL与选择DL的交点部，会产生合成磁场，从而能够改变构成TMR元件的自由层的磁化方向(数据的写入)。而且，TMR元件中有电流流动，且通过对电阻值进行检测，来执行数据读出。此处，TMR元件的电阻值根据固定层与自由层的磁化方向为同相还是逆相而发生变化。

而且，专利文献1中的MRAM，旨在通过指定TMR元件的形状来改善写入特性。所述TMR元件的形状相对于易磁化轴方向为非对称，相对于与此易磁化轴方向垂直的轴为对称(以下，将此TMR元件形状简称为非对称形状)。

另外，所述MRAM由元件选择用晶体管、及具有所述非对称形状的TMR元件而构成。而且，所述MRAM中，在沿第1方向延伸的位线(BL)、与俯视时与此BL交叉的数字线(DL)之间，配置着所述TMR元件。所述TMR元件形成在带状配线(也称作局部带(LS))上。另外，所述MRAM中，具有将TMR元件与BL连接的顶端孔(TV)、及将LS与元件选择用晶体管的一方的电极区域连接的局部孔(LV)。这些孔均为读出数据时所需的部分。另外，元件选择用晶体管的另一方的电极区域上连接着源极线(SL)。而且，元件选择用晶体管的栅极电极成为字线(WL)。SL以及WL均为读出数据时所需的部分。

另外，作为MRAM的相关先行文献，还有专利文献2。此专利文献2中，提出了一种关于由1元件选择用晶体管—4TMR元件构成的单元构造的技术。

专利文献1：日本专利特开2004-296858号公报

专利文献2：日本专利特开2006-294179号公报

发明内容

专利文献1的技术、专利文献2的技术中，LV均必须连接于LS的下表面。然而，将连接着此LV的LS主面变得平坦的处理，在工序上较困难。也就是说，LS的上表面上，因连接着LV，而会在此LV的连接附近形成凹部。

当同样形成在LS的主面上的TMR元件受到此LS上表面的凹部的影响时，会导致对TMR元件的写入特性不稳定。因此，必须使俯视时的LS上的LV与TMR元件离开充分的间隔。

然而，MRAM的存储单元尺寸要大于快闪存储器(flash memory)的NOR等，因此，必须尽可能地减小此存储单元的尺寸。然而，如上所述，若LV与TMR元件之间留有充分的间隔，那么存储单元(磁记录装置)尺寸会增大。

因此，本发明的目的在于提供一种磁记录装置，其即便使具有所述非对称形状的TMR元件与LV这两者之间留有充分的间隔而形成在LS上，也能够抑制磁记录装置的尺寸增加。

本发明的一实施例中，记录层的俯视形状，相对于记录层的易磁化轴方向为非对称，相对于与所述易磁化轴垂直的对称轴为对称。而且，靠近记录层的面积中心的这一侧的、此记录层的轮廓部面向接触孔(局部孔)形成侧。

[发明效果]

根据所述一实施例，即便使具有非对称形状的记录层与局部孔这两者之间留有充分的间隔而形成在带状配线上，也能够抑制此带状配线的占有面积的扩大。因此，能够抑制磁记录装置的尺寸增加。

附图说明

图1是表示具有磁记录元件的磁记录装置的构成的电路图。

图2是表示一个存储单元的构成的示意截面图。

图3(a)、图3(b)是表示TMR元件的详细构造的截面图。

图4是表示实施形态1中的记录层或者TMR元件的非对称形状的平面图。

图5是表示实施形态1中的局部孔与TMR元件的配置关系的平面图。

图6是用以说明带状配线上形成凹部的工序截面图。

图7是用以说明带状配线上形成凹部的工序截面图。

图8是用以说明带状配线上形成凹部的工序截面图。

图9是用以说明带状配线上形成凹部的工序截面图。

图10是用以说明带状配线上形成凹部的工序截面图。

图11是用以说明带状配线上形成凹部的工序截面图。

图12是用以说明实施形态1的构成的效果的平面图。

图13是表示在对称轴的延长线上未形成局部孔的构成的平面图。

图14是用以说明面向另一方的轮廓部的带状配线的拐角部的形状的平面图。

图15是用以说明TMR元件与面向此TMR元件的带状配线的短缘部的关系的平面图。

图16是表示实施形态2中的记录层或者TMR元件的非对称形状的平面图。

图17是表示实施形态2中的局部孔与TMR元件的配置关系的平面图。

图18是用以说明实施形态2的构成的效果的平面图。

图19是用以说明面向另一方的轮廓部的带状配线的拐角部的形状的平面图。

图20是用以说明TMR元件与面向此TMR元件的带状配线的短缘部的关系的平面图。

图21是表示实施形态3中的记录层或者TMR元件的非对称形状的平面图。

图22是表示实施形态3中的局部孔与TMR元件的配置关系的平面图。

图23是用以说明实施形态3的构成的效果的平面图。

图24是用以说明面向另一方的轮廓部的带状配线的拐角部的形状的平面图。

图25是用以说明TMR元件与面向此TMR元件的带状配线的短缘部的关系的平面图。

图26是表示1Tr-4TMR单元的构成的电路图。

图27是表示1Tr-4TMR单元的构成的示意截面图。

图28是表示实施形态4中的局部孔与TMR元件的配置关系的平面图。

图29是用以说明实施形态4的构成的效果的平面图。

图30是用以说明实施形态4的构成的效果的平面图。

图31是表示1Tr-4TMR单元的构成的示意截面图。

图32是表示实施形态5中的局部孔与TMR元件的配置关系的平面图。

图33是表示实施形态5中的局部孔与TMR元件的其它配置关系的平面图。

[符号的说明]

13 记录层

101 TMR元件

106 元件选择用晶体管

801、850、851 (凸出的)圆弧

804 直线部

s1 一方的轮廓部

s2 另一方的轮廓部

c1、c2、c11、c12、c21、c22 拐角部

Sc 端缘部

A1、A11、A21 区域

L 对称轴

S 易磁化轴(方向)

Da 凹部

BL 位线

TV 顶端孔

LS 带状配线

LV 局部孔

DL 数字配线

WL 字线(栅极电极)

MC 存储单元

具体实施方式

首先，对于作为本发明的基础的构成部分进行说明。

图1是表示具有磁记录元件(以下，称作TMR：Tunneling Magneto-Resistive)的磁记录装置(以下，称作MRAM：Magnetic Random Access Memory)的构成的电路图。

图1中，多组位线BL、源极线SL、数字线DL沿左右方向延伸。而且，这些线组排列在上下方向。而且，图1中，字线WL与这些多组线相交叉且沿上下方向延伸。所述字线WL沿左右方向而排列着多个。而且，源极线SL共通地连接到读出放大器AMP的输入端。

MRAM存储单元MC设在由位线BL、源极线SL以及字线WL包围的区域内。而且，如图1所示，所述MRAM存储单元MC配置成矩阵状。各个MRAM存储单元MC包括元件选择用晶体管106与作为铁磁性隧道结合元件的TMR元件101的串联连接。更详细而言，TMR元件101配置在数字线DL与位线BL的交叉部。

图2是表示一个MRAM存储单元MC的构成的示意截面图。

半导体基板10的上表面内形成着元件选择用晶体管106。半导体基板10上形成着层间绝缘膜130。而且，此层间绝缘膜130内，配设着字线WL、接触孔201、202、源极线SL、平头电极PD、数字线DL、局部孔LV、带状配线LS、TMR元件101、顶端孔TV、以及位线BL等。而且，半导体基板10的表面内形成着源极/漏极杂质扩散层106a、106b。

字线WL作为元件选择用晶体管106的栅极电极而发挥功能。此处，图2中虽然省略，但包括栅极电极的栅极构造是由栅极绝缘膜与栅极电极层依此顺序层积而成的层积构造。而且，栅极构造的两侧面形成着侧壁膜。元件选择用晶体管106的漏极106a，经由接触插塞201、平头电极PD、局部孔LV、以及带状配线(也称作局部带)LS而与TMR元件101连接。元件选择用晶体管106的源极106b经由接触插塞202而连接于源极线SL。

另外，也可采用不具有平头电极PD的叠孔构造，即局部孔LV。

而且，在带状配线LS与半导体基板10之间，经由层间绝缘膜130而绝缘，且配设着数字线DL。而且，TMR元件101与位线BL经由顶端孔(接触孔)TV而电性连接。另外，如图2所示，带状配线LS的下表面侧连接着局部孔LV的上部。也就是说，利用局部孔(接触孔)LV，将带状配线LS与比所述带状配线LS位于更下层的部分(例如，漏极106a)电性连接。另一方面，带状配线LS的上表面侧连接着TMR元件101的下表面。

图3是表示TMR元件101的详细构造的截面图。TMR元件101具有由固定层(引脚层)11、隧道绝缘层12及记录层(自由层)13从半导体基板10侧开始依次层积而成的构造。

固定层11的磁化方向预先固定在既定的方向，例如数字线DL的延伸方向。记录层13的磁化方向会根据外部磁场而变化。而且，如图3(a)所示，将固定层11的磁化方向与记录层13的磁化方向一致的状态视为TMR元件101存储着“0”的状态。而且，如图3(b)所示，将将固定层11的磁化方向与记录层13的磁化方向相反的状态视为TMR元件101存储着“1”的状态。

固定层11是例如反铁磁性层14b与铁磁性层14a的层积构造。通过采用此层积构造，能够使固定层11的磁化方向被固定。也就是说，反铁磁性层14b固定了铁磁性层14a的旋转方向，从而固定了铁磁性层14a的磁化方向。此反铁磁性层14b设在铁磁性层14a之下(也就是，隔着隧道绝缘层12而设在记录层13的相反侧)。作为铁磁性层14a，可采用例如CoFe。另一方面，作为反铁磁性层14b，可采用例如IrMn。

而且，记录层13是铁磁性层，具有例如CoFe层与NiFe层的层积构造。作为隧道绝缘层12，可采用例如AlOx或MgO。一般而言，铁磁性体会根据结晶构造或形状等而具有易磁化的方向(能量较低的状态)。此易磁化的方向被称作易磁化轴(easy axis)。相反，难磁化的方向被称作难磁化轴(hard axis)。在图2所示的构成中，记录层13的易磁化轴以及难磁化轴分别设为数字线DL的延伸方向、及位线BL的延伸方向。

另外，从提高写入特性方面考虑，本发明的TMR元件101(尤其是记录层13)在俯视时具有如下形状(例如，参照日本专利特开2004-296858号公报)。也就是说，TMR元件101(记录层13)的俯视形状，相对于此记录层13的易磁化轴方向为非对称，相对于与易磁化轴垂直的对称轴(也可理解为难磁化轴方向)为对称(将此形状简称为非对称形状)。另外，关于记录层13的所述非对称形状，在以下各实施形态中进行详细说明。

隧道绝缘层12以及固定层11，可具有与记录层13相同的形状，或者具有记录层13的形状且面积大于记录层13。另外，固定层11经由下部电极(例如由Ta构成的导电膜，未图示)而与带状配线LS电性连接。另一方面，记录层13经由与位于其上的上部电极(例如由Ta构成的导电膜，未图示)电性连接的顶端孔TV，而与位线BL电性连接。

以下，说明对TMR元件101的写入动作。

首先，位线BL和数字线DL上有电流流动。当所述位线BL上有电流流动时，在包围位线BL的方向上产生磁场。利用此磁场，向位于位线BL下方的记录层13施加有易磁化轴方向上的第一磁场。另一方面，当数字线DL上有电流流动时，在包围数字线DL的方向上产生磁场。利用此磁场，向位于数字线DL上方的记录层13施加有难磁化轴方向上的第二磁场。因此，当进行写入时，对记录层13施加所述第一磁场以及第二磁场的合成磁场。

为了使记录层13的磁化方向反转而需要的磁场的大小形成为星状曲线(asteroidcurve)。例如，若所述合成磁场的值大于星状曲线，则记录层13会在易磁化轴方向上磁化。

固定层11上，当已预先在与第一磁场相同的方向上磁化时，TMR元件101中的固定层11与记录层13的各磁化方向相平行(图3(a)的状态：存储“0”)。此时，TMR元件101的厚度方向(记录层13与固定层11的层积方向)上的电阻值变小。

固定层11上，当已预先在第一磁场的相反方向上磁化时，TMR元件101中的固定层11与记录层13的磁化方向彼此反向平行(图3(b)的状态：存储“1”)。

接着，对读出动作进行说明。

当进行读出时，对既定的字线WL进行选择驱动，由此使连接于此字线WL的元件选择用晶体管106成为导通状态。而且，使既定的位线BL上有电流流动，由此使连接于导通状态的元件选择用晶体管106的TMR元件101上有隧道电流流动。可根据此时的TMR元件101的电阻，来判定存储状态。

也就是说，TMR元件101具有以下性质：磁化方向为平行时，电阻较小，为反向平行时电阻较大。利用此性质，由读出放大器AMP来检测出选择存储单元的输出信号是大于还是小于参考单元的输出信号。可按照以上方式来判定选择存储单元的存储状态是“0”还是“1”。

以下的各实施形态中，对于形成在带状配线LS上的、具有呈所述非对称形状的记录层13的TMR元件101与局部孔LV的配置关系，利用图式进行具体说明。

<实施形态1>

本实施形态中，TMR元件101(或者记录层13)，俯视时具有如图4所示的非对称形状。也就是说，至少记录层13具有如图4所示的非对称形状。另外，以下的说明中，视为TMR元件101整体的俯视形状具有此非对称形状。

如图4所示，TMR元件101，相对于易磁化轴S为非对称，相对于与易磁化轴S垂直的对称轴(称作难磁化轴方向)L具有对称性。可知，此图4所示的形状为新月型或者蚕豆型。也就是说，图4中所例示的非对称形状中，与易磁化轴S相对的TMR元件101的一方的轮廓部s1具有向此TMR元件101的内侧(图4的右侧)凹陷的轮廓。另一方面，与易磁化轴S相对的TMR元件101的另一方的轮廓部s2具有向此TMR元件101的外侧(图4的右侧)凸出的轮廓。

此处，所述一方的轮廓部s1以及另一方的轮廓部s2均具有位于对称轴L上的小片部b1、b2。而且，小片部b1上的切线以及小片部b2上的切线均与易磁化轴S的方向平行。

具体而言，图4所示的非对称形状(蚕豆型)具有四个不同的圆弧s1～s4。而且，圆弧s1、圆弧s4、圆弧s2、圆弧s3、圆弧s1依次连结而形成闭合曲线。此处，也可取代图4的构成，而采用不含圆弧s3、圆弧s4的非对称形状(新月型)。所述新月型形状中，圆弧s3、s4的部分，由圆弧s1与圆弧s2的各个端部交叉成尖锐的角。

另外，圆弧(一方的轮廓部)s1是以第一曲率规定的圆弧。而圆弧(另一方的轮廓部)s2是以第二曲率规定的圆弧。此处，第二曲率要大于第一曲率。而且，圆弧s3以及圆弧s4均是以第三曲率规定的圆弧。另外，第三曲率的值与第一曲率以及第二曲率不同。

图5是表示形成在带状配线LS上的TMR元件101与局部孔LV的配置关系的平面图。此处，图5所示的TMR元件101整体(或者，至少记录层13)具有图4所示的非对称形状(蚕豆型或者新月型)(后述的图12～15也相同)。另外，以下的对于图5以及图12～15的说明中，为了简化说明，使TMR元件101整体具有图4所示的非对称形状。

如图5所示，俯视时，所述具有凹陷的轮廓的一方的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔(可理解为接触孔)LV形成侧。换句话说，具有凸出的轮廓的另一方的轮廓部(圆弧)s2不面向局部孔LV形成侧。

另外，图4所示的非对称形状中，重心(面积中心)位于对称轴L上，且比圆弧s2更靠近圆弧s1。此处，所谓面积中心，是指当既定的平面上的重量平均分布时、此既定的平面的重量中心。因此，图5的构成中，靠近记录层13的面积中心这一侧的、此记录层13的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV形成侧。

带状配线LS的俯视形状为大致长方形。而且，俯视时，局部孔LV和TMR元件101并排地配置在带状配线LS的长度方向上。

另外，形成在带状配线LS上的TMR元件101与局部孔LV，以俯视时彼此离开既定的距离La而配置着。此TMR元件101与局部孔LV离开形成的原因如下所示。

例如，如图6所示，形成以下构成：数字配线DL以及平头电极PD配设在层间绝缘膜130a中。然后，如图6所示，在层间绝缘膜130a上形成层间绝缘膜130b。而且，在层间绝缘膜130b上形成使平头电极PD露出的开口部130d。

然后，如图7所示，以填充开口部130d内的一部分的方式，在层间绝缘膜130b上形成带状配线LS。通过形成此带状配线LS，而在开口部130d内形成与平头电极PD连接的局部孔LV。也就是说，就此制造方法而言，带状配线LS的一部分构成局部孔LV。而且，通过形成带状配线LS以及局部孔LV，因为有开口部130d，而在带状配线LS上形成凹部Da。

若在此凹部Da内及其附近形成TMR元件101，则会导致TMR元件101的写入特性不稳定。因此，如图8所示，当在带状配线LS上形成TMR元件101时，必须使TMR元件101充分离开所述凹部Da(换句话说，局部孔LV)而形成。

而且，即便在采用以下方法的情况下，当在带状配线LS上形成TMR元件101时，也必须使TMR元件101充分离开局部孔LV而形成。

因此，为了减轻凹部Da的影响，在形成图6所示的构成之后，以填充开口部130d的方式，例如形成W或者Cu等的导电膜之后，实施CMP(Chemical Mechanical Polishing，化学机械抛光)处理。由此，在开口部130d内形成局部孔LV(参照图9)。然后，在层间绝缘膜130b上使带状配线LS成膜(参照图10)。因为此CMP处理，如图10所示，在局部孔LV上部的带状配线LS的上表面会产生凹部Da。

因此，即便在使用后一种方法的情况下，也必须考虑到要防止因此凹部Da而导致TMR元件101的写入特性下降。所以，如图11所示，带状配线LS上，必须使TMR元件101充分离开所述凹部Da(换句话说，局部孔LV)而形成。

在本实施形态中，如上所述，以使圆弧s1侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置着图4所示的具有非对称形状的TMR元件101(参照图5)。换句话说，使靠近TMR元件101的重心(面积中心)这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV形成侧(参照图5)。

由此，即便使TMR元件101与局部孔LV两者之间留有充分的间隔而形成在带状配线LS上，也能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。具体的说明为如下所示。

如上所述，因形成了局部孔LV，而在带状配线LS上表面(TMR元件101形成侧面)上产生凹部。为了减轻此凹部对记录层13的影响，必须在带状配线LS上，使记录层13(TMR元件101)离开局部孔LV充分的距离La而形成(参照图5)。

此处，本实施形态中，使凹陷的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV侧。因此，与如图12所示使凸出的轮廓部(圆弧s2)面向局部孔LV的情况相比，能够进一步使带状配线LS的面积缩小。其原因在于，当利用蚀刻来形成带状配线LS时，带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间必须留有既定的裕度(margin)。

也就是说，图5、图12中，均为离开局部孔LV距离La而形成着TMR元件101。图5的构成中，带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间留有充分的间隔。因此，能够使TMR元件101形成侧的带状配线LS的端边更加接近TMR元件101。另一方面，图12的构成中，TMR元件101(记录层13)的圆弧s3、s4向带状配线LS的端边侧突出。因此，为了使带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间留有充分的间隔，而必须使TMR元件101形成侧的带状配线LS的端边更加远离TMR元件101。

通过以上的比较可知，图5的构成更能够缩小带状配线LS的面积。通过缩小此带状配线LS的面积，能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。

另外，如上所述，带状配线LS上，使TMR元件101与局部孔LV之间留有充分的距离。因此，能够抑制因形成局部孔LV而产生在带状配线LS上的凹部对TMR元件101的影响。因此，能够抑制由于此凹部的影响而使TMR元件101的写入特性不稳定。

而且，难以利用一次光刻(lithography)来形成如新月型的具有尖锐的角的形状。然而，若采用如图4所示的、含圆弧s3、s4来代替尖锐的角的非对称形状，则仅通过一次光刻便能容易地形成图4所示的非对称形状。

而且，带状配线LS的俯视形状为大致长方形。而且，俯视时，局部孔LV与TMR元件101并排地配置在带状配线LS的长度方向上(参照图5)。

因此，可缩小邻接于数字线方向上的单元间的距离，从而可高效地配置带状配线LS。

另外，如图13所示，也可偏离非对称形状的对称轴L，而将局部孔LV形成在带状配线的下表面。然而，如图5所示，优选，将局部孔LV配置在俯视时的非对称形状所具有的对称轴L的延长线上。

其原因在于，即便如上所述在局部孔LV与具有非对称形状的TMR元件101之间设置既定的间隔La，图5所示的构成中，也能使局部孔LV更接近此TMR元件101内部侧。因此，图5的构成中，能缩小带状配线LS的长度方向上的距离。也就是说，图5的构成更能够缩小带状配线LS的面积。而且，局部孔LV侧的带状配线LS的拐角部也利用蚀刻而变圆。因此，通过将局部孔LV配置在带状配线LS的宽度方向上的中央处，即便产生蚀刻偏移，也能够扩大带状配线LS偏离局部孔LV的裕度。同样，通过将TMR元件101也配置在带状配线LS的宽度方向上的中央处，能扩大TMR元件101偏离带状配线LS的裕度。

另外，如图14所示，也可将面向TMR元件101的所述另一方的轮廓部(圆弧)s2的带状配线LS的拐角部c1、c2，沿所述另一方的轮廓部s2的形状而形成。

因带状配线LS具有所述拐角部c1、c2，所以与所述拐角部c1、c2为垂直角的构成(例如图5的构成)相比，能够进一步减小带状配线LS的占有面积。因此，能够进一步抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。另外，通常的利用光刻工序以及蚀刻工序所形成的带状配线LS的形状，一般而言拐角部具有变圆的倾向，难以形成直角的拐角部。因此，利用通常的光刻工序以及蚀刻工序，能够容易地制作具有所述拐角部c1、c2的带状配线LS。

而且，较为理想的是，如图15所示，面向带状配线LS的端缘部Sc的TMR元件101的、所述另一方的轮廓部s2与此端缘部Sc之间的距离至少为0.1μm以上。其原因是，即便在对带状配线LS进行蚀刻处理时产生蚀刻偏移，也能够防止蚀刻削去TMR元件101。

另外，所述另一方轮廓部s2与所述端缘部Sc之间所存在的带状配线区域A1(斜线区域)的宽度只要为0.1μm以上即可，可根据情况而略有增减。然而，更理想的是，如图15所示，所述另一方轮廓部s2与所述端缘部Sc之间所存在的带状配线区域A1(斜线区域)的宽度在任何情况下均为固定。

通过采用所述带状配线区域A1的宽度为固定的构成，此宽度仅从所述蚀刻削去的方面而决定，此区域A1内不存在多余的区域。也就是说，通过采用此宽度为固定的构成，可防止所述蚀刻削去，且可进一步减小带状配线LS的占有面积。

<实施形态2>

本实施形态中，TMR元件101(或者记录层13)在俯视时具有图16所示的非对称形状。也就是说，至少记录层13具有如图16所示的非对称形状。另外，以下的说明中，视为TMR元件101整体的俯视形状具有此非对称形状。

如图16所示，TMR元件101，相对于易磁化轴S为非对称，相对于与易磁化轴S垂直的对称轴(称作难磁化轴方向)L具有对称性。也就是说，图16所例示的非对称形状中，与易磁化轴S相对的TMR元件101的一方的轮廓部804具有直线形状。另一方面，与易磁化轴S相对的TMR元件101的另一方的轮廓部801具有向此TMR元件101的外侧(图16的右侧)凸出的轮廓。

此处，所述一方的轮廓部804与易磁化轴S方向平行。而且，另一方的轮廓部801具有位于对称轴L上的小片部b12。另外，此小片部b12上的切线与易磁化轴S方向平行。

具体而言，图16所示的非对称形状具有3个直线部802a、802b、804以及3个圆弧801、803a、803b。而且，圆弧801、直线部802b、圆弧803b、直线部804、圆弧803a、直线部802a、以及圆弧801依次连结而形成闭合曲线。另外，如上所述，直线部804与易磁化轴方向S平行。而且，直线部802a、802b与难磁化轴(对称轴L)平行。

另外，圆弧(另一方的轮廓部)801为以既定的曲率规定的圆弧。而且，圆弧803a以及圆弧803b均为以与既定的曲率不同的曲率所规定的圆弧。

此处，也可不采用图16的构成，而采用不含圆弧803a、803b的非对称形状。此非对称形状中，在圆弧803a部分，由直线部802a与直线部804呈直角交叉，而在圆弧803b部分，由直线部802b与直线部804呈直角交叉(称作直角交叉形状)。然而，此直角交叉形状难以利用1次光刻处理来形成。然而，通过采用如图16所示的含圆弧803a、803b来代替尖锐的角的非对称形状，仅通过1次光刻处理便能够容易地形成图16所示的非对称形状。而且，相反，也可不采用图16的构成，而是采用不含直线部802a、802b的非对称形状。此非对称形状中，圆弧803a、803b未经由圆弧801和直线部而连结。通过采用这样的形状，仅通过1次光刻处理便能够容易地形成非对称形状。

图17是表示形成在带状配线LS上的TMR元件101与局部孔LV的配置关系的平面图。此处，图17所示的TMR元件101整体(或者，至少记录层13)具有图16所示的非对称形状(后述的图18～20也同样)。另外，以下的对于图17～20的说明中，视为TMR元件101整体具有图16所示的非对称形状。

如图17所示，俯视时，所述具有直线形状的一方的轮廓部(直线部)804面向局部孔(可理解为接触孔)LV形成侧。换句话说，具有凸出的轮廓的另一方的轮廓部(圆弧)801不面向局部孔LV形成侧。

而且，图16所示的非对称形状中，重心(面积中心)位于对称轴L上，且比圆弧801更靠近直线部804。此处，与实施形态1中的定义相同，所谓面积中心，是指当既定的平面上的重量平均分布时、此既定的平面的重量中心。因此，图17所示的构成中，靠近TMR元件101的面积中心的这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(直线部)804面向局部孔LV形成侧。

带状配线LS的俯视形状为大致长方形。而且，俯视时，局部孔LV及TMR元件101并排地配置在带状配线LS的长度方向上。

另外，形成在带状配线LS上的TMR元件101及局部孔LV，俯视时彼此离开既定的距离La而配置着。而且，图17所示的构成中，局部孔LV配置在TMR元件101所具有的所述对称轴L的延长线上。

本实施形态中，如上所述，以使直线部804侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置着图16所示的具有非对称形状的TMR元件101(参照图17)。换句话说，使靠近TMR元件101的重心(面积中心)这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(直线部)804面向局部孔LV形成侧(参照图17)。

由此，即便使TMR元件101与局部孔LV这两者之间留有充分的间隔而形成在带状配线LS上，也能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。也就是说，与如图18所示的、使另一方的轮廓部(圆弧)801面向局部孔LV的情况相比，图17所示的构成更能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。

当利用蚀刻来形成带状配线LS时，带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间必须留有既定的裕度(margin)。然而，与在图18所示的方向上配置TMR元件101的情况相比，在图17所示的方向上配置TMR元件101时，带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间可留有更大的裕度。

也就是说，图18的构成中，为了留有此裕度，必须使TMR元件101形成侧的带状配线LS的端边更加远离TMR元件101。另一方面，图17所示的构成中，与图18所示的构成相比，能使带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间留有更大的裕度。因此，图17所示的构成，能够使TMR元件101形成侧的带状配线LS的端边更加靠近TMR元件101。

根据以上比较可知，图17的构成更能够缩小带状配线LS的面积。通过缩小此带状配线LS的面积，结果能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。

另外，如上所述，本实施形态中，俯视时，形成在带状配线LS上的TMR元件101与局部孔LV之间留有充分的距离。因此，能够抑制因形成局部孔LV而在带状配线LS上产生的凹部对TMR元件101的影响。从而，能够抑制由于此凹部的影响而使TMR元件101的写入特性不稳定。

而且，带状配线LS的俯视形状为大致长方形。而且，俯视时，局部孔LV与TMR元件101并排地配置在带状配线LS的长度方向上(参照图17)。

因此，能够缩小在数字线方向上邻接的单元间的距离，从而可高效地配置带状配线LS。

而且，如图19所示，也可使面向TMR元件101的所述另一方的轮廓部(圆弧)801的、带状配线LS的拐角部c11、c12，沿所述另一方的轮廓部801的形状而形成。

因带状配线LS具有所述拐角部c11、c12，所以与所述拐角部c11、c12为垂直角的构成(例如图17的构成)相比，能够进一步减少带状配线LS的占有面积。因此，能够进一步抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。另外，通常的利用光刻工序以及蚀刻工序所形成的带状配线LS的形状，一般而言拐角部具有变圆的倾向，难以形成直角的拐角部。因此，利用通常的光刻工序以及蚀刻工序，能够容易地制作具有所述拐角部c11、c12的带状配线LS。

另外，较为理想的是，如图20所示，面向带状配线LS的端缘部Sc的、TMR元件101的所述另一方的轮廓部801与此端缘部Sc之间的距离至少为0.1μm以上。其原因是，即便在对带状配线LS进行蚀刻处理时产生蚀刻偏移，也能够防止蚀刻削去TMR元件101。

而且，所述另一方轮廓部801与所述端缘部Sc之间所存在的带状配线区域A11(斜线区域)的宽度只要为0.1μm以上即可，可根据情况而略有增减。然而，更理想的是，如图20所示，所述另一方轮廓部801与所述端缘部Sc之间所存在的带状配线区域A11(斜线区域)的宽度在任何情况下均为固定。

通过采用此带状配线区域A11的宽度为固定的构成，此宽度仅从所述蚀刻削去的方面而决定，此区域A11内不存在多余的区域。也就是说，通过采用此宽度为固定的构成，可防止所述蚀刻削去，且可进一步减小带状配线LS的占有面积。

<实施形态3>

本实施形态中，TMR元件101(或者记录层13)在俯视时具有图21所示的非对称形状。也就是说，至少记录层13具有如图21所示的非对称形状。另外，以下的说明中，视为TMR元件101整体的俯视形状具有此非对称形状。

如图21所示，TMR元件101，相对于易磁化轴S为非对称，相对于与易磁化轴S垂直的对称轴(称作难磁化轴方向)L具有对称性。也就是说，图21所例示的非对称形状中，与易磁化轴S相对的TMR元件101的一方的轮廓部850具有向此TMR元件101的外侧(图21的左侧)凸出、且具有第一曲率的轮廓。另一方面，与易磁化轴S相对的TMR元件101的另一方的轮廓部851具有向此TMR元件101的外侧(图21的右侧)凸出、且具有第二曲率的轮廓。另外，第二曲率大于第一曲率。

此处，所述一方的轮廓部850以及另一方的轮廓部851均具有位于对称轴L上的小片部b31、b32。而且，小片部b31上的切线以及小片部b32上的切线均与易磁化轴S方向平行。

具体而言，图21所示的非对称形状具有曲率不同的两个圆弧850、851。而且，所述圆弧850与圆弧851连结而形成闭合曲线。另外，图21所示的非对称形状的轮廓不包括直线部的轮廓。若采用图21所示的仅由圆弧构成的非对称形状，那么仅通过1次光刻处理便能够容易地形成图21所示的非对称形状。

图22是表示形成在带状配线LS上的、TMR元件101与局部孔LV的配置关系的平面图。此处，图22所示的TMR元件101整体(或者，至少记录层13)具有如图21所示的非对称形状(后述的图23～25也相同)。另外，以下的对于图22～25的说明中，视为TMR元件101整体具有如图21所示的非对称形状。

如图22所示，俯视时，具有第一曲率的一方的轮廓部(圆弧)850面向局部孔(可理解为接触孔)LV形成侧。换句话说，具有第二曲率的另一方的轮廓部(圆弧)851不面向局部孔LV形成侧。

而且，图21所示的非对称形状中，重心(面积中心)位于对称轴L上，且比圆弧851更靠近圆弧850。此处，与实施形态1中的定义相同，所谓面积中心，是指当既定的平面上的重量平均分布时、此既定的平面的重量中心。因此，图22所示的构成中，靠近TMR元件101的面积中心这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(圆弧)850面向局部孔LV形成侧。

带状配线LS的俯视形状为大致长方形。而且，俯视时，局部孔LV与TMR元件101并排地配置在带状配线LS的长度方向上。

另外，形成在带状配线LS上的TMR元件101与局部孔LV，以俯视时彼此离开既定的距离La而配置着。而且，图22所示的构成中，局部孔LV配置在TMR元件101所具有的所述对称轴L的延长线上。

本实施形态中，如上所述，以具有第一曲率的圆弧850侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置着图21所示的具有非对称形状的TMR元件101(参照图22)。换句话说，使靠近TMR元件101的重心(面积中心)的这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(圆弧)850面向局部孔LV形成侧(参照图22)。

这样，即便使TMR元件101与局部孔LV这两者之间留有充分的间隔而形成在带状配线LS上，也能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。也就是说，与如图23所示的、使另一方的轮廓部(圆弧)851面向局部孔LV的情况相比，图22所示的构成更能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。

当利用蚀刻来形成带状配线LS时，带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间必须留有既定的裕度(margin)。然而，与在图23所示的方向上配置TMR元件101的情况相比，在图22所示的方向上配置TMR元件101时，带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间可留有更大的裕度。

也就是说，图23的构成中，为了留有此裕度，必须使TMR元件101形成侧的带状配线LS的端边更加远离TMR元件101。另一方面，图22所示的构成中，与图23所示的构成相比，能使带状配线LS的拐角部与TMR元件101之间留有更大的裕度。因此，图22所示的构成，能够使TMR元件101形成侧的带状配线LS的端边更加靠近TMR元件101。

根据以上比较可知，图22的构成更能够缩小带状配线LS的面积。通过缩小此带状配线LS的面积，结果能够抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。

另外，如上所述，本实施形态中，俯视时，形成在带状配线LS上的TMR元件101与局部孔LV之间留有充分的距离。因此，能够抑制因形成局部孔LV而产生在带状配线LS上的凹部对TMR元件101的影响。因此，能够抑制由于此凹部的影响而使TMR元件101的写入特性不稳定。

另外，带状配线LS的俯视形状为大致长方形。而且，俯视时，局部孔LV与TMR元件101并排地配置在带状配线LS的长度方向上(参照图22)。

而且，如图24所示，也可使面向TMR元件101的所述另一方的轮廓部(圆弧)851的、带状配线LS的拐角部c21、c22，沿此另一方的轮廓部851的形状而形成。

因带状配线LS具有所述拐角部c21、c22，所以与所述拐角部c21、c22为垂直角的构成(例如图22的构成)相比，能够进一步减少带状配线LS的占有面积。因此，能够进一步抑制磁记录装置(存储单元)的尺寸的增加。另外，通常的利用光刻工序以及蚀刻工序所形成的带状配线LS的形状，一般而言拐角部具有变圆的倾向，难以形成直角的拐角部。因此，利用通常的光刻工序以及蚀刻工序，能够容易地制作具有所述拐角部c21、c22的带状配线LS。

另外，较为理想的是，如图25所示，面向带状配线LS的端缘部Sc的、TMR元件101的所述另一方的轮廓部851与此端缘部Sc之间的距离至少为0.1μm以上。其原因是，即便在对带状配线LS进行蚀刻处理时产生蚀刻偏移，也能够防止蚀刻削去TMR元件101。

而且，所述另一方轮廓部851与所述端缘部Sc之间所存在的带状配线区域A21(斜线区域)的宽度只要为0.1μm以上即可，可根据情况而略有增减。然而，更理想的是，如图25所示，所述另一方轮廓部851与所述端缘部Sc之间所存在的带状配线区域A21(斜线区域)的宽度在任何情况下均为固定。

通过采用此带状配线区域A21的宽度为固定的构成，此宽度仅从所述蚀刻削去的方面而决定，此区域A21内不存在多余的区域。也就是说，通过采用此宽度为固定的构成，可防止产生所述蚀刻削去，且可进一步减小带状配线LS的占有面积。

<实施形态4>

所述各实施形态中，是对1Tr-1TMR单元构成进行了说明。本实施形态中，对1Tr-4TMR单元构成中的、形成在带状配线LS上的、局部孔LV与各TMR元件(记录层13)的配置关系进行说明。此处，所谓1Tr-4TMR(1Tr-1TMR)，是指各存储单元由一个元件选择用晶体管和四个TMR元件(或者一个TMR元件)构成。

所述1Tr-4TMR单元的电路图如图26所示。而且，图27表示1Tr-4TMR单元的构成的示意截面图。

如图26所示，1Tr-4TMR单元包括元件选择用晶体管106、及并联连接的多个TMR元件101的串联连接。更详细而言，各TMR元件101配置在数字线DL与位线BL的交叉部上。

而且，如图27所示，1Tr-4TMR单元中，半导体基板10的上表面内形成着元件选择用晶体管106。半导体基板10上形成着层间绝缘膜130。而且，此层间绝缘膜130内形成着字线WL、接触孔201、202、源极线SL、平头电极PD、四个数字线DL、局部孔LV、带状配线LS、四个TMR元件101、四个顶端孔TV、以及位线BL等。而且，半导体基板10的表面内形成着源极/漏极杂质扩散层106a、106b。

字线WL作为元件选择用晶体管106的栅极电极而发挥功能。此处，图27中虽然省略，但包括栅极电极的栅极构造是由栅极绝缘膜与栅极电极层依此顺序层积而成的层积构造。而且，栅极构造的两侧面形成着侧壁膜。元件选择用晶体管106的漏极106a经由接触插塞201、平头电极PD、局部孔LV、以及带状配线(也称作局部带)LS，而与四个TMR元件101连接。元件选择用晶体管106的源极106b经由接触插塞202而连接于源极线SL。

另外，也可采用不具有平头电极PD的叠孔构造，即局部孔LV。

而且，在带状配线LS与半导体基板10之间，经由层间绝缘膜130而绝缘，且配设着四个数字线DL。而且，各TMR元件101与位线BL经由顶端孔(接触孔)TV而电性连接。另外，如图27所示，带状配线LS的下表面侧连接着局部孔LV的上部。也就是说，利用局部孔(接触孔)LV，将带状配线LS与比所述带状配线LS位于更下层的部分(例如，漏极106a)电性连接。另一方面，带状配线LS的上表面侧连接着TMR元件101的下表面。

另外，也如图27所示，俯视时，各TMR元件101分别配置在各数字线DL与位线BL的交叉区域中。

能够利用图26、图27所示的1Tr-4TMR单元，来存储4位(bit)的数据。另外，1Tr-1TMR单元中存储1位的数据。另外，关于1TR-4TMR单元构造，在例如日本专利特开2006-294179号公报中有揭示。

图28是图27所示的带状配线LS的平面图。

图28中表示形成在带状配线LS上的四个TMR元件101与一个局部孔LV的配置关系。

此处，图28所示的TMR元件101整体(或者，至少记录层13)具有实施形态1中所说明的非对称形状(图4)(后述的图29、图30也同样)。另外，以下的对图28～30的说明中，视为TMR元件101整体具有图4所示的非对称形状。另外，此TMR元件101的非对称形状在实施形态1已详细说明。因此，本实施形态中，省略对此TMR元件101的形状的说明。

如图28所示，本实施形态中，在带状配线LS的上表面形成四个TMR元件101。而且，以连接于带状配线LS的下表面的局部孔LV为中心，分别在左右各配置着两个TMR元件101。也就是说，如图28所示，在局部孔LV的图式左侧(可理解为第一侧)，并排地配置着两个(可理解为第一数量)TMR元件101。另外，在局部孔LV的图式右侧(可理解为第二侧)，并排地配置着两个(可理解为第二数量)TMR元件101。此处，邻接的TMR元件101之间设着既定的间隔。

另外，如实施形态1中参照图5所作的说明，所有TMR元件101按以下的方向而配置。也就是说，整个TMR元件101，如图28所示，俯视时，具有凹陷的轮廓的一方的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV形成侧。换句话说，具有凸出的轮廓的另一方的轮廓部(圆弧)s2不面向局部孔LV形成侧。

而且，各TMR元件101中，重心(面积中心)位于对称轴L上，且比圆弧s2更靠近圆弧s1。此处，所谓面积中心，是指当既定的平面上的重量平均分布时、此既定的平面的重量中心。因此，图28的构成中，整个TMR元件中，靠近TMR元件101的面积中心这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV形成侧。

带状配线LS的俯视形状为大致长方形。而且，如上所述，俯视时，局部孔LV与TMR元件101并排地配置在带状配线LS的长度方向上。

另外，形成在带状配线LS上的、局部孔LV与邻接于此局部孔LV的TMR元件101，俯视时彼此离开既定的距离La而配置着。而且，邻接的TMR元件101之间，离开与所述距离La不同的距离Lb而配置着。而且，图28所示的构成中，各TMR元件101所具有的各对称轴L位于同一轴上。而且，局部孔LV配置在此对称轴L的延长线上。

本实施形态中，如上所述，以使圆弧s1侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置着图4所示的具有非对称形状的整个TMR元件101(参照图28)。换句话说，使整个TMR元件101中，靠近TMR元件101的重心(面积中心)的这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV形成侧(参照图28)。

因此，图28所示的本实施形态的配置，与后述的第一例的配置以及第二例的配置相比，更能够缩小带状配线LS的占有面积。

此处，所谓第一例的配置，是指如图29所示，以使圆弧s2侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置着图4所示的具有非对称形状的整个TMR元件101的情况。而且，所谓第二例的配置，是指对于靠近局部孔LV的这一侧的TMR元件101，使圆弧s2侧面向局部孔LV，而对于远离局部孔LV的这一侧的TMR元件101，使圆弧s1面向局部孔LV的情况(参照图30)。另外，第一例的配置以及第二例的配置中，局部孔LV与邻接于此局部孔LV的TMR元件101之间的间隔均为距离La，相邻接的TMR元件101之间的间隔均为距离Lb。所述La、Lb与图28所示的情况相同。而且，第一例的配置与第二例的配置中，各TMR元件101以及局部孔LV均配置在TMR元件101的对称轴L上。

第一例的配置中，远离局部孔LV的这一侧的TMR元件101所具有的圆弧s3、s4与带状配线LS之间的间隔，也如实施形态1中所述，必须留有充分的蚀刻裕度。因此，所述第一例的配置，与图28所示的配置相比，带状配线LS的占有面积更大。

而且，第二例的配置中，各个邻接的TMR元件101中，各个圆弧s3、圆弧s4彼此面对面。而且，必须如图28所示，将此圆弧s3之间的间隔以及圆弧s4之间的间隔设为距离Lb。这样，与图28所示的配置相比，第二例的配置中，对称轴L上的邻接的TMR元件101之间的距离更大。也就是说，与图28所示的配置相比，第二例的配置中，带状配线LS的长度方向上的距离更长。因此，与图28所示的配置相比，此第二例的配置中，带状配线LS的占有面积更大。

通过所述说明可知，当在一个带状配线LS上形成多个TMR元件101时，图28所示的配置最能够缩小带状配线LS的占有面积。

另外，如上所述，带状配线LS上，在TMR元件101与局部孔LV之间留有充分的距离La。因此，能够抑制因形成局部孔LV而产生在带状配线LS上的凹部对TMR元件101的影响。因此，能够抑制由于此凹部的影响而使TMR元件101的写入特性不稳定。

而且，带状配线LS的俯视形状为大致长方形。然而，也能够如实施形态1中的说明所述，使面向TMR元件101的所述另一方的轮廓部(圆弧)s2的、带状配线LS的拐角部，沿此另一方的轮廓部s2的形状而形成(参照图14的符号c1、c2)。

而且，较为理想的是，也如实施形态1中的说明所述，面向带状配线LS的端缘部的、TMR元件101的所述另一方的轮廓部s2与此端缘部之间的距离至少为0.1μm以上(参照图15)。另外，更理想的是，所述另一方轮廓部s2与所述端缘部之间所存在的带状配线区域的宽度在任何情况下均为固定(参照图15的符号A1)。

而且，本实施形态中，在一个带状配线LS上配置了四个TMR元件101。然而，配置在一个带状配线LS上的TMR元件的数量只要为两个以上即可。也就是说，1Tr-nTMR单元构造可采用本实施形态的配置方法(n：2以上的正数)。但是，就此1Tr-nTMR单元构造而言，所有的n个TMR元件101中，均使圆弧s1侧面向局部孔LV。

而且，本实施形态中，俯视时，以局部孔LV为中心，将同等数量的TMR元件101配设在此局部孔的两侧。然而，只要以圆弧s1侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置所有TMR元件101即可，并不限于以上方式。例如，可在局部孔LV的第一侧并排地配置着第一数量的TMR元件101，而在与第一侧为相反侧的局部孔LV的第二侧并排地配置着第二数量的TMR元件101(第一数量≠第二数量)。

而且，本实施形态中，是对将实施形态1中所述的具有非对称形状的多个TMR元件101(或者，记录层13)配置在一个带状配线LS上的情况进行了说明。然而，TMR元件101的非对称形状，可为实施形态2中所述的形状(图16)或者是实施形态3中所述的形状(图21)。

另外，当多个TMR元件101具有图16所示的形状时，以直线部804侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置所有TMR元件101(参照图17)。另一方面，当多个TMR元件101具有图21所示的形状时，以具有第一曲率的圆弧850侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置所有TMR元件101(参照图22)。此处，这些情况下，也如图28所示，俯视时，TMR元件101配置在局部孔LV的两侧。

另外，如上所述，当多个TMR元件101具有图16所示的形状时，带状配线LS的拐角部的形状可采用图19所示的形状。而且，带状配线LS的端缘部的形状也可采用图20所示的构成。另一方面，当多个TMR元件101具有图21所示的形状时，带状配线LS的拐角部的形状可采用图24所示的形状。而且，带状配线LS的端缘部的形状也可采用图25所示的构成。

<实施形态5>

本实施形态中，对实施形态4中所示的1Tr-4TMR单元构成以外的1Tr-4TMR单元构成进行说明。

本实施形态中，半导体装置内，如图31所示，配置着TMR元件101以及元件选择用晶体管106。也就是说，如图32所示，本实施形态中，多个TMR元件101，俯视时全部并排地仅配置在局部孔LV的一侧。此处，图32是图31中的带状配线LS的平面图。另外，1Tr-4TMR单元的电路图与图26相同。而且，图31的截面构成中，除了层间绝缘膜130内等的元件选择用晶体管106等的布局在图式的左右方向上有变动，其它均与图27所示的截面构成相同。另外，也可采用不具有平头电极PD的叠孔构造，即局部孔LV。

以下，使用图32的平面图，对本实施形态的构造进行更具体的说明。

图32中，表示形成在带状配线LS上的、四个TMR元件101与一个局部孔LV的配置关系。

此处，图32所示的TMR元件101整体(或者，至少记录层13)具有实施形态1中所述的非对称形状(图4)。另外，以下的对于图32的说明中，视为TMR元件101整体具有图4所示的非对称形状。另外，此TMR元件101的非对称形状在实施形态1中已详细说明。因此，本实施形态中，省略对此TMR元件101形状的说明。

如图32所示，本实施形态中，在带状配线LS的上表面形成四个TMR元件101。而且，所有TMR元件101并排地配置在连接于带状配线LS的下表面的局部孔LV的一侧(图式左侧)。此处，相邻接的TMR元件101之间设着既定的间隔。因此，局部孔LV的另一侧(图式右侧)仅存在带状配线LS的短边。

而且，如实施形态1中利用图5所作的说明，所有TMR元件101按以下方向而配置。也就是说，所有TMR元件101，如图32所示，俯视时，具有凹陷的轮廓的一方的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV形成侧。换句话说，具有凸出的轮廓的另一方的轮廓部(圆弧)s2不面向局部孔LV形成侧。

而且，各TMR元件101中，重心(面积中心)位于对称轴L上，且比圆弧s2更靠近圆弧s1。此处，所谓面积中心，是指当既定的平面上的重量平均分布时、此既定的平面的重量中心。因此，图32的构成中的所有TMR元件中，靠近TMR元件101的面积中心的这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(圆弧)s1面向局部孔LV形成侧。

另外，形成在带状配线LS上的局部孔LV与邻接于此局部孔LV的TMR元件101，俯视时彼此离开既定的距离La而配置着。而且，相邻接的TMR元件101之间，离开与所述距离La不同的距离Lb而配置着。而且，图32所示的构成中，各TMR元件101所具有的各对称轴L位于同一轴上。而且，局部孔LV配置在此对称轴L的延长线上。

本实施形态中，如上所述，以使圆弧s1侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置图4所示的具有非对称形状的所有TMR元件101(参照图32)。换句话说，所有TMR元件101中，靠近TMR元件101的重心(面积中心)的这一侧的、此TMR元件101的轮廓部(圆弧)s1均面向局部孔LV形成侧(参照图32)。

因此，如利用图29、图30所作的说明，能够缩小带状配线LS的占有面积。也就是说，与以使另一方的轮廓部s2面向局部孔LV形成侧的方式在带状配线LS上配置任一个TMR元件101的情况相比，图32所示的配置更能够缩小带状配线LS的占有面积。

另外，如上所述，带状配线LS上，TMR元件101与局部孔LV之间留有充分的距离La。因此，能够抑制因形成局部孔LV而产生在带状配线LS上的凹部对TMR元件101的影响。因此，能够抑制由于此凹部的影响而使TMR元件101的写入特性不稳定。

而且，本实施形态中，局部孔LV的另一侧(图32的左侧)并未形成TMR元件101。因此，也无须在此另一侧设置充分的距离La来抑制TMR元件101的写入特性的劣化。因此，与实施形态4相比，本实施形态更能够缩小带状配线LS的占有面积。

而且，带状配线LS的俯视形状为大致长方形。然而，也可如实施形态1所述，使面向TMR元件101的所述另一方的轮廓部(圆弧)s2的、带状配线LS的拐角部，沿此另一方的轮廓部s2的形状而形成(参照图14的符号c1、c2)。

另外，较为理想的是，也如实施形态1所述，面向带状配线LS的端缘部的、TMR元件101的所述另一方的轮廓部s2与此端缘部之间的距离至少为0.1μm以上(参照图15)。另外，更理想的是，所述另一方轮廓部s2与所述端缘部之间所存在的带状配线区域的宽度在任何情况下均为固定(参照图15的符号A1)。

而且，本实施形态中，在一个带状配线LS上配置着四个TMR元件101。然而，配置在一个带状配线LS上的TMR元件的数量只要为2以上即可。也就是说，1Tr-nTMR单元构造中可采用本实施形态的配置方法(n：2以上的正数)。但是，就此1Tr-nTMR单元构造而言，所有n个TMR元件101中，圆弧s1侧均面向局部孔LV。

而且，本实施形态中，对于将实施形态1所说明的具有非对称形状的多个TMR元件101(或者记录层13)配置在一个带状配线LS上的情况进行了说明。然而，TMR元件101的非对称形状，也可为实施形态2中所述的形状(图16)或者实施形态3中所述的形状(图21)。

另外，当多个TMR元件101具有图16所示的形状时，以使直线部804侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置所有TMR元件101(参照图17)。另一方面，当多个TMR元件101具有图21所示的形状时，以使具有第一曲率的圆弧850侧面向局部孔LV的方式，在带状配线LS上配置所有TMR元件101(参照图22)。此处，在这些情况下，如图32所示，俯视时，TMR元件101仅配置在局部孔LV的一侧。

另外，如上所述，当多个TMR元件101具有图16所示的形状时，带状配线LS的拐角部的形状可采用图19所示的形状。而且，带状配线LS的端缘部的形状可采用图20中所示的构成。另一方面，当多个TMR元件101具有图21所示的形状时，带状配线LS的拐角部的形状可采用图24所示的形状。而且，带状配线LS的端缘部的形状可采用图25中所示的构成。

而且，所有TMR元件101中，只要圆弧s1侧面向局部孔LV，当然也可采用图33中所示的配置。也就是说，可将所有TMR元件101仅配置在局部孔LV的一侧，也可将所有TMR元件101仅配置在此一方侧的完全相反的局部孔LV的另一侧。

所述各实施形态中所说明的MRAM，可适用于例如非挥发性存储器混载MCU(Memory Control Unit，存储器控制单元)产品以及混载的SOC(System On a Chip，片上系统)产品等中。

Claims

1.一种磁记录装置，其特征在于，包括：

带状配线；

接触孔，其电性连接所述带状配线与位于所述带状配线更下层的部分；以及

磁记录元件，其俯视时与所述接触孔的形成位置相离开而配置，且形成在所述带状配线上；且

所述磁记录元件具有：

固定层，其磁化方向被固定；以及

记录层，其形成在所述固定层上，且磁化方向根据外部磁场而变化；

所述记录层的俯视形状，相对于所述记录层的易磁化轴方向为非对称，相对于与所述易磁化轴垂直的对称轴为对称；

靠近所述记录层的面积中心这一侧的、所述记录层的轮廓部面向所述接触孔侧。

2.一种磁记录装置，其特征在于，包括：

带状配线；

所述磁记录元件具有：

固定层，其磁化方向被固定；以及

所述记录层的与所述易磁化轴相对的一方的轮廓部具有凹陷的轮廓，

所述记录层的与所述易磁化轴相对的另一方的轮廓部具有凸出的轮廓，

所述一方的轮廓部面向所述接触孔侧。

3.一种磁记录装置，其特征在于，包括：

带状配线；

所述磁记录元件具有：

固定层，其磁化方向被固定；以及

所述记录层的俯视形状，相对于所述记录层的易磁化轴方向为非对称，相对于与所述易磁化轴垂直的对称轴为对称，

所述记录层的与所述易磁化轴相对的一方的轮廓部为直线形状，

所述一方的轮廓部面向所述接触孔侧。

4.一种磁记录装置，其特征在于：包括

带状配线；

接触孔，其电性连接所述带状配线与位于所述带状配线更下层的部分；

磁记录元件，其俯视时与所述接触孔的形成位置相离开而配置，且形成在所述带状配线上；

所述磁记录元件具有：

固定层，其磁化方向被固定；以及

所述记录层的与所述易磁化轴相对的一方的轮廓部具有凸出的轮廓，所述轮廓具有第一曲率，

所述记录层的与所述易磁化轴相对的另一方的轮廓部具有凸出的轮廓，所述轮廓具有大于第一曲率的第二曲率；

所述一方的轮廓部面向所述接触孔侧。

5.如权利要求1至4中任一权利要求所述的磁记录装置，其特征在于：

所述带状配线的俯视形状为大致长方形，

俯视时，所述带状配线的长度方向上并排地配置着所述接触孔与所述磁记录元件。

6.如权利要求2所述的磁记录装置，其特征在于：

所述接触孔于俯视时配置在所述对称轴的延长线上。

7.如权利要求5所述的磁记录装置，其特征在于：

面向所述另一方的轮廓部的、所述带状配线的拐角部，具有沿着所述另一方的轮廓部的形状的形状。

8.如权利要求7所述的磁记录装置，其特征在于：

面向所述带状配线的端缘部的所述另一方的轮廓部、与所述带状配线的所述端缘部间的距离为0.1μm以上。

9.如权利要求8所述的磁记录装置，其特征在于：

面向所述带状配线的所述端缘部的所述另一方的轮廓部与所述带状配线的所述端缘部之间所存在的、所述带状配线区域的宽度为固定。

10.如权利要求5所述的磁记录装置，其特征在于：

所述磁记录元件为多个，

至少一个以上的第一数量的所述磁记录元件是相邻接的所述磁记录元件之间设为既定的间隔，而并排地配置在所述接触孔的第一侧，

至少一个以上的第二数量的所述磁记录元件是相邻接的所述磁记录元件之间设为既定的间隔，而并排地配置在与所述第一侧为相反侧的所述接触孔的第二侧。

11.如权利要求5中所述的磁记录装置，其特征在于：

所述磁记录元件为多个，

所有的所述磁记录元件是相邻接的所述磁记录元件之间设为既定的间隔，而并排地配置在所述接触孔的一方侧。