CN112490262A - 磁性存储装置 - Google Patents

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CN112490262A CN202010120714.1A CN202010120714A CN112490262A CN 112490262 A CN112490262 A CN 112490262A CN 202010120714 A CN202010120714 A CN 202010120714A CN 112490262 A CN112490262 A CN 112490262A
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泽田和也
李永珉
北川英二
矶田大河
及川忠昭
吉野健一
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Abstract

一实施方式的磁性存储装置具备衬底、第1积层体及第2积层体。第2积层体相对于所述基板位在与所述第1积层体相同侧，且比所述第1积层体自所述基板更远离。所述第1积层体及所述第2积层体分别包含参照层、隧道势垒层、存储层及第1非磁性层。隧道势垒层相对于所述参照层，设置在垂直于所述基板之方向侧。存储层相对于所述隧道势垒层，设置于所述方向侧。第1非磁性层相对于所述存储层，设置于所述方向侧。所述第1积层体的所述第1非磁性层的热吸收率小于所述第2积层体的所述第1非磁性层的热吸收率。

Description

磁性存储装置
[相关申请案]
本申请案享有以日本专利申请案2019-166174号(申请日：2019年9月12日)为基础申请案的优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的所有内容。
技术领域
实施方式主要涉及一种磁性存储装置。
背景技术
已知有将磁阻效应元件用作存储元件的磁性存储装置(MRAM：MagnetoresistiveRandom Access Memory，磁阻式随机存取存储器)。
发明内容
实施方式提供一种能够抑制形成在不同层的磁阻效应元件间的特性不均的磁性存储装置。
实施方式的磁性存储装置具备衬底、第1积层体及第2积层体。第2积层体相对于所述衬底位在与所述第1积层体相同侧，且比所述第1积层体自所述衬底更远离。所述第1积层体及所述第2积层体分别包含参照层、隧道势垒层、存储层及第1非磁性层。隧道势垒层相对于所述参照层，设置在垂直于所述衬底之方向侧。存储层相对于所述隧道势垒层，设置于所述方向侧。第1非磁性层相对于所述存储层，设置于所述方向侧。所述第1积层体的所述第1非磁性层的热吸收率小于所述第2积层体的所述第1非磁性层的热吸收率。
附图说明
图1是用来说明第1实施方式的磁性存储装置的构成的框图。
图2是用来说明第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的构成的电路图。
图3是用来说明第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的构成的剖视图。
图4是用来说明第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的构成的剖视图。
图5(A)、(B)是用来说明第1实施方式的磁性存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图。
图6是用来说明第1实施方式的磁性存储装置中的存储单元阵列的制造方法的示意图。
图7是用来说明第1实施方式的磁性存储装置中的存储单元阵列的制造方法的示意图。
图8是用来说明第1实施方式的磁性存储装置中的存储单元阵列的制造方法的示意图。
图9是用来说明第1实施方式的磁性存储装置中的存储单元阵列的制造方法的示意图。
图10是用来说明第1实施方式的磁性存储装置中的存储单元阵列的制造方法的示意图。
图11(A)、(B)是用来说明第1实施方式的效果的示意图。
图12(A)、(B)是用来说明第1实施方式的第1变化例的磁性存储装置中的磁阻效应元件的构成的示意图。
图13(A)、(B)是用来说明第1实施方式的第2变化例的磁性存储装置中的磁阻效应元件的构成的示意图。
图14(A)、(B)是用来说明第2实施方式的磁性存储装置中的磁阻效应元件的构成的示意图。
图15(A)、(B)是用来说明第2实施方式的第1变化例的磁性存储装置中的磁阻效应元件的构成的示意图。
图16(A)、(B)是用来说明第2实施方式的第2变化例的磁性存储装置中的磁阻效应元件的构成的示意图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式进行说明。此外，在以下的说明中，对于具有同一功能及构成的构成要素，标注共通的参照符号。另外，在将具有共通的参照符号的多个构成要素加以区别的情况下，对该共通的参照符号标注添标进行区别。此外，在对于多个构成要素无需特别区别的情况下，仅对这些多个构成要素标注共通的参照符号，而不标注添标。此处，添标不限于下标或上标，例如，包含参照符号的末尾添加的小写的字母、及表示排列的索引等。
1.第1实施方式
对第1实施方式的磁性存储装置进行说明。第1实施方式的磁性存储装置是例如将通过磁穿隧接面(MTJ：Magnetic Tunnel Junction)而具有磁阻效应(Magnetoresistiveeffect)的元件(MTJ元件，或者也称为magnetoresistive effect element)用作阻变元件的垂直磁化方式的磁性存储装置。
1.1构成
首先，对第1实施方式的磁性存储装置的构成进行说明。
1.1.1磁性存储装置的构成
图1是表示第1实施方式的磁性存储装置的构成的框图。如图1所示，磁性存储装置1具备存储单元阵列10、行选择电路11、列选择电路12、解码电路13、写入电路14、读出电路15、电压产生电路16、输入输出电路17、及控制电路18。
存储单元阵列10具备分别与行(row)及列(column)的组建立对应关系的多个存储单元MC。具体来说，位于同一行的存储单元MC连接于同一字线WL，位于同一列的存储单元MC连接于同一位线BL。
行选择电路11经由字线WL而与存储单元阵列10连接。对行选择电路11供给来自解码电路13的位址ADD的解码结果(行位址)。行选择电路11将与基于位址ADD的解码结果的行对应的字线WL设定为选择状态。以下，将设定为选择状态的字线WL称为选择字线WL。另外，将选择字线WL以外的字线WL称为非选择字线WL。
列选择电路12经由位线BL而与存储单元阵列10连接。对列选择电路12供给来自解码电路13的位址ADD的解码结果(列位址)。列选择电路12将基于位址ADD的解码结果的行设定为选择状态。以下，将设定为选择状态的位线BL称为选择位线BL。另外，将选择位线BL以外的位线BL称为非选择位线BL。
解码电路13将来自输入输出电路17的位址ADD解码。解码电路13将位址ADD的解码结果供给至行选择电路11及列选择电路12。位址ADD包含所选择的列位址及行位址。
写入电路14进行资料向存储单元MC的写入。写入电路14例如包含写入驱动器(未图示)。
读出电路15进行资料从存储单元MC的读出。读出电路15例如包含感测放大器(未图示)。
电压产生电路16使用从磁性存储装置1的外部(未图示)提供的电源电压，产生用于存储单元阵列10的各种动作的电压。例如，电压产生电路16产生写入动作时所需的各种电压，且输出至写入电路14。另外，例如，电压产生电路16产生读出动作时所需的各种电压，且输出至读出电路15。
输入输出电路17将来自磁性存储装置1的外部的位址ADD传输至解码电路13。输入输出电路17将来自磁性存储装置1的外部的指令CMD传输至控制电路18。输入输出电路17在磁性存储装置1的外部与控制电路18之间收发各种控制信号CNT。输入输出电路17将来自磁性存储装置1的外部的资料DAT传输至写入电路14，并将从读出电路15传输的资料DAT输出至磁性存储装置1的外部。
控制电路18基于控制信号CNT及指令CMD，控制磁性存储装置1内的行选择电路11、列选择电路12、解码电路13、写入电路14、读出电路15、电压产生电路16、及输入输出电路17的动作。
1.1.2存储单元阵列的构成
接下来，对于第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的构成，使用图2进行说明。图2是表示第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的构成的电路图。在图2中，字线WL通过包含2个小写字母(“u”及“d”)与索引(“＜＞”)的添标而分类表示。
如图2所示，存储单元MC(MCu及MCd)在存储单元阵列10内配置为矩阵状，且与多条位线BL(BL＜0＞、BL＜1＞、…、BL＜N＞))中的1条和多条字线WLd(WLd＜0＞、WLd＜1＞、…、WLd＜M＞)及WLu(WLu＜0＞、WLu＜1＞、…、WLu＜M＞)中的1条的组建立对应关系(M及N为任意的整数)。也就是说，存储单元MCd＜i、j＞(0≦i≦M，0≦j≦N)连接于字线WLd＜i＞与位线BL＜j＞之间，存储单元MCu＜i、j＞连接于字线WLu＜i＞与位线BL＜j＞之间。
此外，添标的“d”及“u”是分别方便地识别多个存储单元MC中的(例如，相对于位线BL)设置在下方者、及设置在上方者。对于存储单元阵列10的立体性的构造的例在下文叙述。
存储单元MCd＜i、j＞包含串联连接的开关元件SELd＜i、j＞及磁阻效应元件MTJd＜i、j＞。存储单元MCu＜i、j＞包含串联连接的开关元件SELu＜i、j＞及磁阻效应元件MTJu＜i、j＞。
开关元件SEL具有作为在向对应的磁阻效应元件MTJ进行资料写入及读出时，控制电流对磁阻效应元件MTJ的供给的开关的功能。更具体来说，例如，某一存储单元MC内的开关元件SEL在施加至该存储单元MC的电压低于阈值电压Vth的情况下，作为电阻值较大的绝缘体将电流遮断(成为断开状态)，在高于阈值电压Vth的情况下，作为电阻值较小的导电体使电流流通(成为导通状态)。也就是说，开关元件SEL具有可不取决于流动电流的方向而根据施加至存储单元MC的电压的大小，切换使电流流动或遮断的功能。
开关元件SEL例如也可为2端子型的开关元件。在施加至2端子间的电压为阈值以下的情况下，该开关元件为“高电阻”状态、例如电性非导通状态。在施加至2端子间的电压为阈值以上的情况下，开关元件变为“低电阻”状态、例如电性导通状态。开关元件也可无论电压为何种极性均具有该功能。例如，该开关元件也可包含选自由Te(碲)、Se(硒)及S(硫)所组成的群的至少1种以上的硫属元素。或者，也可含有作为包含所述硫属元素的化合物的硫化物。该开关元件除此以外也可包含选自由B(硼)、Al(铝)、Ga(镓)、In(铟)、C(碳)、Si(矽)、Ge(锗)、Sn(锡)、As(砷)、P(磷)、Sb(锑)、钛(Ti)、及铋(Bi)所组成的群的至少1种以上的元素。更具体来说，该开关元件也可包含选自锗(Ge)、锑(Sb)、碲(Te)、钛(Ti)、砷(As)、铟(In)、及铋(Bi)中的至少2个元素。进而，该开关元件除此以外也可包含选自钛(Ti)、钒(V)、铬(Cr)、铌(Nb)、钼(Mo)、铪(Hf)、及钨(W)中的至少1种元素的氧化物。
磁阻效应元件MTJ可利用通过开关元件SEL控制供给的电流，将电阻值切换为低电阻状态与高电阻状态。磁阻效应元件MTJ作为能够通过该电阻状态的变化而写入资料，且能够将写入的资料非易失地保存、读出的存储元件发挥功能。
接下来，对于存储单元阵列10的剖视构造，使用图3及图4进行说明。图3及图4示出了用来说明第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的构成的剖视图的一例。图3及图4是分别从相互交叉的不同方向观察存储单元阵列10所得的剖视图。
如图3及图4所示，存储单元阵列10设置在半导体衬底20上。在以下的说明中，将与半导体衬底20的表面平行的面设为XY平面，将与XY平面垂直的轴设为Z轴。在这里，Z轴之正方向，除特别明确表示的情况外，以自半导体衬底20之表面垂直远离之方向作为正方向，或者以自半导体衬底20之表面垂直靠近之方向作为正方向亦可。另外，在XY平面内，将沿着字线WL的轴设为X轴，将沿着位线BL的轴设为Y轴。也就是说，图3及图4是分别沿着Y轴及X轴观察存储单元阵列10的情况下的剖视图。
在半导体衬底20的上表面上，例如设置多个导电体21。多个导电体21具有导电性，且作为字线WLd发挥功能。多个导电体21例如沿着Y轴排列设置，且分别沿着X轴延伸。此外，在图3及图4中，对于多个导电体21设置在半导体衬底20上的情形进行了说明，但并不限定于此。例如，多个导电体21也可不与半导体衬底20相接而向上方离开地设置。
在1个导电体21的上表面上，设置分别作为磁阻效应元件MTJd发挥功能的多个元件22。设置在1个导电体21的上表面上的多个元件22例如沿着X轴排列设置。也就是说，在1个导电体21的上表面，共通地连接有沿着X轴排列的多个元件22。此外，对于元件22的构成的详细情况，在下文叙述。
在多个元件22各自的上表面上，设置作为开关元件SELd发挥功能的元件23。多个元件23各自的上表面连接于多个导电体24的任一个。多个导电体24具有导电性，且作为位线BL发挥功能。多个导电体24例如沿着X轴排列设置，且分别沿着Y轴延伸。也就是说，在1个导电体24，共通地连接有沿着Y轴排列的多个元件23。此外，在图3及图4中，对多个元件23分别设置在元件22上及导电体24上的情形进行了说明，但不限于此。例如，多个元件23也可分别经由导电性的接触插塞(未图示)而与元件22及导电体24连接。
在1个导电体24的上表面上设置分别作为磁阻效应元件MTJu发挥功能的多个元件25。设置在1个导电体24的上表面上的多个元件25例如沿着Y轴排列设置。也就是说，在1个导电体24的上表面，共通地连接有沿着Y轴排列的多个元件25。此外，元件25例如具有与元件22同等的构成。
在多个元件25各自的上表面上，设置作为开关元件SELu发挥功能的元件26。多个元件26各自的上表面连接于多个导电体27的任一个。多个导电体27具有导电性，且作为字线WLu发挥功能。多个导电体27例如沿着Y轴排列设置，且分别沿着X轴延伸。也就是说，在1个导电体27，共通地连接有沿着X轴排列的多个元件26。此外，在图3及图4中，对多个元件26分别设置在元件25上及导电体27上的情形进行了说明，但不限于此。例如，多个元件26也可分别经由导电性的接触插塞(未图示)而与元件25及导电体27连接。
因以如上的方式构成，存储单元阵列10成为2条字线WLd及WLu的组对应于1条位线BL的构造。而且，存储单元阵列10在字线WLd与位线BL之间设置存储单元MCd，在位线BL与字线WLu之间设置存储单元MCu。也就是说，存储单元阵列10具有多个存储单元MC沿着Z轴设置在不同高度的构造。在图3及图4中所示的胞构造中，存储单元MCd与下层建立对应关系，存储单元MCu与上层建立对应关系。也就是说，共通连接于1条位线BL的2个存储单元MC中设置在位线BL上层的存储单元MC与标注有添标“u”的存储单元MCu对应，设置在下层的存储单元MC与标注有添标“d”的存储单元MCd对应。
1.1.3磁阻效应元件
接下来，对于第1实施方式的磁性装置的磁阻效应元件的构成，使用图5进行说明。图5是表示第1实施方式的磁性存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图。在图5中，例如表示将图3及图4所示的磁阻效应元件MTJu及MTJd分别沿着与Z轴垂直的平面(例如，XZ平面)切断所得的截面的一例。磁阻效应元件MTJu及MTJd分别与图5(A)及图5(B)对应。
如图5所示，磁阻效应元件MTJu例如包含作为覆盖层CAP1(Capping layer)发挥功能的非磁体31u、作为热吸收层HAL(Heat absorption layer)发挥功能的非磁体32u、作为磁各向异性强化层HkEL(Hk enhancement layer)发挥功能的非磁体33u、作为覆盖层CAP2发挥功能的非磁体34u、作为存储层SL(Storage layer)发挥功能的强磁体35u、作为隧道势垒层TB(Tunnel barrier layer)发挥功能的非磁体36u、作为参照层RL(Reference layer)发挥功能的强磁体37u、作为间隔层SP(Spacer layer)发挥功能的非磁体38u、作为移位抵消层SCL(Shift cancelling layer)发挥功能的强磁体39u、及作为缓冲层BUF(Bufferlayer)发挥功能的非磁体40u。磁阻效应元件MTJd例如包含作为覆盖层CAP1发挥功能的非磁体31d、作为热吸收层HAL发挥功能的非磁体32d、作为磁各向异性强化层HkEL发挥功能的非磁体33d、作为覆盖层CAP2发挥功能的非磁体34d、作为存储层SL发挥功能的强磁体35d、作为隧道势垒层TB发挥功能的非磁体36d、作为参照层RL发挥功能的强磁体37d、作为间隔层SP发挥功能的非磁体38d、作为移位抵消层SCL发挥功能的强磁体39d、及作为缓冲层BUF发挥功能的非磁体40d。
覆盖层CAP1及CAP2、磁各向异性强化层HkEL、存储层SL、隧道势垒层TB、参照层RL、间隔层SP、移位抵消层SCL、及缓冲层BUF在磁阻效应元件MTJu与磁阻效应元件MTJd之间具有同一构成。另一方面，热吸收层HAL在磁阻效应元件MTJu与磁阻效应元件MTJd之间具有互不相同的构成。
磁阻效应元件MTJu是例如从位线BL侧朝向字线WLu侧(垂直于衬底的Z轴方向上)，按照非磁体40u、强磁体39u、非磁体38u、强磁体37u、非磁体36u、强磁体35u、非磁体34u、非磁体33u、非磁体32u、及非磁体31u的顺序，积层多个膜。磁阻效应元件MTJd是例如从字线WLd侧朝向位线BL侧(Z轴方向上)，按照非磁体40d、强磁体39d、非磁体38d、强磁体37d、非磁体36d、强磁体35d、非磁体34d、非磁体33d、非磁体32d、及非磁体31d的顺序，积层多个膜。磁阻效应元件MTJu及MTJd是例如作为构成磁阻效应元件MTJu及MTJd的磁体的磁化方向分别相对于膜面朝向垂直方向的垂直磁化型的MTJ元件发挥功能。
此外，磁阻效应元件MTJu及MTJd是如上所述在一部分的层中具有互不相同的构成(例如，材料或膜厚等)，但例如包含相同的层数。另外，并不限定于所述构成的例，也可在包含相同层数的范围内，磁阻效应元件MTJu及MTJd分别在所述各层31u～40u之间及31d～40u之间包含未图示的更多层。
非磁体31u及31d是非磁性的导电膜，且分别具有作为提升字线WLu及位线BL的电连接性的上部电极的功能。另外，非磁体31u及31d例如包含高熔点金属。所谓高熔点金属是表示例如熔点高于铁(Fe)及钴(Co)的材料，且例如包含选自锆(Zr)、铪(Hf)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)、钛(Ti)、钽(Ta)、钒(V)、钌(Ru)、及铂(Pt)中的至少1种元素。
非磁体32u及32d是在制造存储单元阵列10时，分别调整流入磁阻效应元件MTJu及MTJd的热量的非磁体，且分别具有不同的热吸收率。更具体来说，非磁体32u的热吸收率设定为大于非磁体32d的热吸收率。也就是说，在对存储单元阵列10施加某种大小的热量的情况下，因非磁体32u吸收比非磁体32d更多的热量，所以磁阻效应元件MTJu的温度变得高于磁阻效应元件MTJd的温度。热吸收率是与光的反射率一同地定义的比率，且为“(反射率)+(热吸收率)＝1”。非磁体32u及32d根据抑制磁阻效应元件MTJu及MTJd的电阻值的增加的观点，优选为包含具有与非磁体31u及31d相同程度的电阻率的材料。因此，非磁体32u及32d例如分别可包含选自锆(Zr)、铪(Hf)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)、钛(Ti)、钽(Ta)、钒(V)、钌(Ru)、及铂(Pt)中的至少1种元素。
此外，在从形成非磁体36d的层将非磁体32d形成在n层不同的层内的情况下，非磁体32u也相同地从形成非磁体36u的层形成在n层不同的层内(n为2以上的整数)。在图5的例中，示出了非磁体32u及32d分别从形成非磁体36u及36d的层形成在沿着Z轴在上方4层不同的层内的情形。
非磁体33u及33d是例如包含选自铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)、钼(Mo)、铁(Fe)、及钴(Co)中的至少1种元素，且分别具有将强磁体35u及35d的垂直磁各向异性强化的功能的非磁体。
如上所述，非磁体32u及32d以具有互不相同的热吸收率的方式设计，所以可设计为选择的元素及膜厚的任一者彼此均不相同，且元素及/或膜厚互不相同。例如，在非磁体31d、非磁体32d、及非磁体33d均主要包含钌(Ru)的情况下，非磁体31u、非磁体32u、及非磁体33u可分别主要包含钌(Ru)、钽(Ta)、及钌(Ru)。此处，钽(Ta)是热吸收率大于钌(Ru)，所以可使磁阻效应元件MTJu的热吸收率大于磁阻效应元件MTJd的热吸收率。
此外，非磁体31d、非磁体32d、及非磁体33d均主要包含钌(Ru)的情形包括在磁阻效应元件MTJd中，非磁体31d、32d及33d的组成同等，无法将热吸收层HAL与其他层(所述例为覆盖层CAP1及磁各向异性强化层HkEL)区别的情形。该状态包含在磁阻效应元件MTJd中明示地不包含热吸收层HAL的情形。也就是说，本实施方式包含磁阻效应元件MTJd中不含热吸收层HAL，且磁阻效应元件MTJu中包含热吸收层HAL的情形。同样地，本实施方式包含磁阻效应元件MTJu中不含热吸收层HAL，且磁阻效应元件MTJd中包含热吸收层HAL的情形。
非磁体34u及34d分别包含非磁性的氧化物，且具有将强磁体35u及35d的垂直磁各向异性强化的功能、抑制强磁体35u及35d中的阻尼常数的上升的功能、以及在强磁体35u及35d的结晶处理中抑制杂质向强磁体35u及35d内扩散的功能。具体来说，例如非磁体34u及34d包含氧化镁(MgO)或稀土类氧化物。在包含氧化镁(MgO)的情况下，非磁体34u及34d分别可通过具有体心立方(bcc：Body-centered cubic)系的结晶构造(膜面配向在(001)面的NaCl结晶构造)而作为成为用来自与强磁体35u及35d的界面使晶质的膜成长的核的晶种材优质地发挥功能。另外，在包含稀土类氧化物的情况下，非磁体34u及34d可分别吸收强磁体35u及35d中包含的硼(B)，从而有助在强磁体35u及35d的优质的结晶。此外，一般来说，氧化物具有绝缘性，所以根据降低电阻的观点，较理想为非磁体34u及34d的膜厚最多为数奈米(nm)。
强磁体35u及35d是在与膜面垂直的方向具有易磁化轴方向，且具有沿着Z轴朝向位线BL侧、字线WL侧的任一方向的磁化方向的强磁体。强磁体35u及35d包含铁(Fe)、钴(Co)、及镍(Ni)中的至少任一个，且可更包含硼(B)。更具体来说，例如强磁体35u及35d包含铁钴硼(FeCoB)或者硼化铁(FeB)，且可具有体心立方系的结晶构造。
非磁体36u及36d是非磁性的绝缘体，且例如包含氧化镁(MgO)。非磁体36u及36d分别在强磁体35u及35d的结晶处理中，作为成为用来自与强磁体35u的界面及与强磁体35d的界面使晶质的膜成长的核的晶种材发挥功能。非磁体36u及36d分别设置在强磁体35u与强磁体37u之间、及强磁体35d与强磁体37d之间，且与这些2个强磁体一同地形成磁穿隧接面。
强磁体37u及37d是在与膜面垂直的方向具有易磁化轴方向，且具有沿着Z轴朝向位线BL侧、字线WL侧的任一方向的磁化方向的强磁体。强磁体37u及37d例如包含铁(Fe)、钴(Co)、及镍(Ni)中的至少任一个，且也可更包含硼(B)。更具体来说，例如，强磁体37u及37d包含铁钴硼(FeCoB)或者硼化铁(FeB)，且可具有体心立方系的结晶构造。强磁体37u及37d的磁化方向固定，在图5的例中，分别朝向强磁体39u及39d的方向。此外，所谓“磁化方向固定”是指因可使强磁体35u及35d的磁化方向反转的大小的电流(自旋转矩)，磁化方向不变。
此外，在图5中虽省略图示，但强磁体37u及37d也可为包括多个层的积层体。具体来说，例如构成强磁体37u及37d的积层体分别也可为一面具有包含所述材料的层作为与非磁体36u及36d的界面层，一面介隔非磁性的导电体积层更多的强磁体的构造。该非磁性的导电体例如可包含选自钽(Ta)、铪(Hf)、钨(W)、锆(Zr)、钼(Mo)、铌(Nb)、及钛(Ti)中的至少1个金属、或者该金属的氮化物或氧化物。该更多强磁体例如可包含选自钴(Co)与铂(Pt)的多层膜(Co/Pt多层膜)、钴(Co)与镍(Ni)的多层膜(Co/Ni多层膜)、及钴(Co)与钯(Pd)的多层膜(Co/Pd多层膜)中的至少1个多层膜。
非磁体38u及38d是非磁性的导电体，且例如包含选自钌(Ru)、锇(Os)、铱(Ir)、钒(V)、及铬(Cr)中的至少1种元素。
强磁体39u及39d是在与膜面垂直的方向具有易磁化轴方向，且具有沿着Z轴朝向位线BL侧、字线WL侧的任一方向的磁化方向的强磁体。强磁体39u及39d的磁化方向与强磁体37u及37d相同地固定，且在图5的例中，分别朝向强磁体37u及37d的方向。强磁体39u及39d例如包含选自钴铂(CoPt)、钴镍(CoNi)、及钴钯(CoPd)中的至少1个合金。强磁体39u及39d与强磁体37u及37d相同，也可为包括复数层的积层体。在该情况下，强磁体39u及39d例如可包含选自钴(Co)与铂(Pt)的多层膜(Co/Pt多层膜)、钴(Co)与镍(Ni)的多层膜(Co/Ni多层膜)、及钴(Co)与钯(Pd)的多层膜(Co/Pd多层膜)中的至少1个多层膜。
强磁体37u及39u、以及强磁体37d及39d分别通过非磁体38u及38d而反强磁性地耦合。也就是说，强磁体37u及39u、以及强磁体37d及39d以具有相互反平行的磁化方向的方式耦合。因此，在图5的例中，强磁体37u及39u的磁化方向、以及强磁体37d及39d的磁化方向朝向相互面对的方向。将此种强磁体37u、非磁体38u、及强磁体39u的耦合构造、以及强磁体37u、非磁体38u、及强磁体39u的耦合构造称为SAF(Synthetic Anti-Ferromagnetic，合成反铁磁)构造。由此，强磁体39u可抵消强磁体37u的漏磁场对强磁体35u的磁化方向带来的影响，强磁体39d可抵消强磁体37d的漏磁场对强磁体35d的磁化方向带来的影响。
非磁体40u及40d是非磁性的导电体，且分别具有作为提升与位线BL及字线WLd的电连接性的电极的功能。另外，非磁体38例如包含选自锆(Zr)、铪(Hf)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铌(Nb)、钛(Ti)、钽(Ta)、钒(V)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)、及铂(Pt)中的至少1种元素，也可更包含硼(B)。
在第1实施方式中，采用对于此种磁阻效应元件MTJ直接流入写入电流，通过该写入电流对存储层SL及参照层RL注入自旋转矩，控制存储层SL的磁化方向及参照层RL的磁化方向的自旋注入写入方式。磁阻效应元件MTJ可通过存储层SL及参照层RL的磁化方向的相对关系平行或反平行而取低电阻状态及高电阻状态中的任一者。
如果使某种大小的写入电流Ic0在图5中的箭头A1的方向、也就是从存储层SL朝向参照层RL的方向流入磁阻效应元件MTJ，那么存储层SL及参照层RL的磁化方向的相对关系成为平行。在该平行状态的情况下，磁阻效应元件MTJ的电阻值变为最低，磁阻效应元件MTJ被设定为低电阻状态。将该低电阻状态称为“P(Parallel，平行)状态”，且例如规定为资料“0”的状态。
另外，如果比写入电流Ic0更大的写入电流Ic1在图5中的箭头A2的方向、也就是从参照层RL朝向存储层SL的方向(与箭头A1为相反方向)流入磁阻效应元件MTJ，那么存储层SL及参照层RL的磁化方向的相对关系成为反平行。在该反平行状态的情况下，磁阻效应元件MTJ的电阻值变为最高，磁阻效应元件MTJ被设定为高电阻状态。将该高电阻状态称为“AP(Anti-Parallel，反平行)状态”，且例如规定为资料“1”的状态。
此外，在以下的说明中，根据所述资料的规定方法进行说明，但资料“1”及资料“0”的规定的方法不限于所述例。例如，也可将P状态规定为资料“1”，将AP状态规定为资料“0”。
1.2磁阻效应元件的制造方法
接下来，对第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的制造方法进行说明。
图6至图10是用来说明第1实施方式的磁性存储装置的存储单元阵列的制造方法的示意图。
首先，如图6所示，在半导体衬底20的上方，以沿着Y轴排列的方式形成沿着X轴延伸的多个导电体21。在多个导电体21之间通过未图示的绝缘体填充之后，在多个导电体21各自的上表面上形成多个元件22。多个元件22分别例如包含与参照图5(B)说明的磁阻效应元件MTJd对应的积层膜。此外，在与图6对应的步骤中形成的该积层膜内，将强磁体35d以非晶状态成膜。
接下来，如图7所示，在多个元件22各自的上表面上形成元件23。而且，以沿着Y轴排列的多个元件23各自的上表面上电连接的方式，形成分别沿着Y轴延伸且沿着X轴排列的多个导电体24。此外，在多个元件22之间、多个元件23之间、及多个导电体24之间适当形成作为层间绝缘膜INSd发挥功能的绝缘体28。
通过沿着图7说明的步骤，从磁阻效应元件MTJd的形成步骤刚结束后至磁阻效应元件MTJu的形成步骤即将开始前的形成其他构造BEOLd的步骤结束。通过该步骤，对多个元件22输入热历程T_BEOLd。此外，所谓某一步骤的“热历程”是指该步骤的开始至结束为止输入至对象的总热量，且热历程的单位为焦耳(J)。
接下来，如图8所示，在多个导电体24各自的上表面上形成多个元件25。多个元件25分别例如包含与参照图5(A)说明的磁阻效应元件MTJu对应的积层膜。此外，在与图8对应的步骤中形成的该积层膜内，将强磁体35u以非晶状态成膜。
接下来，如图9所示，在多个元件25各自的上表面上形成元件26。而且，以沿着X轴排列的多个元件26各自的上表面上电连接的方式，形成分别沿着X轴延伸且沿着Y轴排列的多个导电体27。此外，在多个元件25之间、多个元件26之间、多个导电体27之间、及多个导电体27的上方适当形成作为层间绝缘膜INSu发挥功能的绝缘体29。
通过沿着图9说明的步骤，从磁阻效应元件MTJu的形成步骤刚结束后至退火步骤即将开始前的形成其他构造BEOLu的步骤结束。通过该步骤，对多个元件22及多个元件25输入热历程T_BEOLu。
此外，如上所述，多个元件22及多个元件25以热吸收率互不相同的方式形成。然而，热历程T_BEOLu(及T_BEOLd)与像短期间急剧地赋予较大的热量的灯退火一样的加热方法不同，遍及相对长时间将半导体衬底20上的积层体加热。因此，在构造BEOLu的形成步骤中，在多个元件22与多个元件25之间，伴随热吸收率的差异产生的热历程的差异小至可忽视的程度。因此，输入至多个元件22及多个元件25的热历程T_BEOLu不取决于热吸收率的差异而可视为同等。
接下来，如图10所示，通过所述步骤而形成的构造通过退火步骤而加热。由此，多个元件22内的强磁体35d(及37d)、以及多个元件25内的强磁体35u(及37u)从非晶状态转换为晶质。由此，多个元件22及多个元件25分别可获得作为磁阻效应元件MTJd及MTJu的特性。
此外，该退火步骤是短期间急剧地赋予较大的热量的灯退火。因此，对多个元件22及多个元件25分别输入与热吸收率的大小相关的热历程T_postd及T_postu。也就是说，输入至多个元件22的热历程T_postd小于输入至多个元件25的热历程T_postu。
根据以上，对多个元件22输入总热历程Td(＝T_BEOLd+T_BEOLu+T_postd)，对多个元件25输入总热历程Tu(＝T_BEOLu+T_postu)，存储单元阵列10的制造结束。
此外，在所述例中，对于设置导电体27后执行退火步骤的情形进行了说明，但不限于此。例如，退火步骤也可在设置多个元件26之后且设置导电体27之前执行。在该情况下，在退火步骤时，从半导体装置1的上方对多个元件22及25分别输入的热历程T_postu及T_postd被导电体27遮断，由此，可抑制输入至多个元件22及25的热历程从所期望的量损失。
1.3本实施方式的效果
根据第1实施方式，可抑制形成在不同层的磁阻效应元件间的特性不均。对于本效果以下进行说明。
磁阻效应元件MTJd形成在比磁阻效应元件MTJu更靠下层。由此，对磁阻效应元件MTJd比磁阻效应元件MTJu多余地输入磁阻效应元件MTJd的形成后且磁阻效应元件MTJu的形成前所形成的其他构造的成膜处理时输入的热历程T_BEOLd。因此，如果设计为磁阻效应元件MTJu及MTJd成为同等的热吸收率，那么存在直至退火处理为止输入的总热历程Tu及Td中产生热历程T_BEOLd量的差，且因该差而导致磁阻效应元件MTJu及MTJd的特性中产生差异的可能性。
根据第1实施方式，非磁体32d的热吸收率设计为小于非磁体32u的热吸收率。具体来说，在非磁体32d以主要包含钌(Ru)的方式形成的情况下，非磁体32u以主要包含作为热吸收率大于钌(Ru)的材料的钽(Ta)的方式形成。由此，在通过退火处理而短时间施加相同的热量的情况下，输入至磁阻效应元件MTJd的热历程T_postd小于输入至磁阻效应元件MTJu的热历程T_postu(T_postd＜T_postu)。因此，通过将热历程T_postd与热历程T_postu的差设定为适当的大小(例如，T_BEOLd左右)，可使制造存储单元阵列10时输入至磁阻效应元件MTJd的总热历程Td(＝T_BEOLd+T_BEOLu+T_postd)与输入至磁阻效应元件MTJu的总热历程Tu(＝T_BEOLu+T_postu)同等。
以下，使用图11，补充说明。
图11是用来说明第1实施方式的效果的图。在图11中，在横轴表示退火处理时施加至磁阻效应元件MTJ的温度，在纵轴表示使该退火温度从T1变为T3的情况下的热吸收率互不相同的2个磁阻效应元件MTJ的特性。具体来说，在图11(A)中，热吸收率较大的磁阻比TMRu的变化表示为线Lu1，热吸收率较小的磁阻比TMRd的变化表示为线Ld1。在图11(B)中，热吸收率较大的反强磁性耦合力Hexu的变化表示为线Lu2，热吸收率较小的反强磁性耦合力Hexd的变化表示为线Ld2。此外，在图11中，表示对磁阻效应元件MTJu及MTJd在成膜时输入相同的热历程T_BEOL的情形(也就是说，不考虑退火处理以外的热历程)。
如图11(A)所示，表示磁阻比TMRd的变化的线Ld1相对于表示磁阻比TMRu的变化的线Lu1，以对于退火温度的应答延迟的方式，移位至纸面右侧(横轴的正方向)。具体来说，施加退火温度T2的情况下的磁阻比TMRd与施加退火温度(T2－Δ)的情况下的磁阻比TMRu同等，施加退火温度(T2+Δ)的情况下的磁阻比TMRd与施加退火温度T2的情况下的磁阻比TMRu同等(Δ＞0)。
另外，如图11(B)所示，表示反强磁性耦合力Hexd的变化的线Ld2相对于表示反强磁性耦合力Hexu的变化的线Lu2，以对于退火温度的应答延迟的方式，移位至纸面右侧(横轴的正方向)。具体来说，施加退火温度T2的情况下的反强磁性耦合力Hexd与施加退火温度(T2－Δ)的情况下的反强磁性耦合力Hexu同等，施加退火温度(T2+Δ)的情况下的反强磁性耦合力Hexd与施加退火温度T2的情况下的反强磁性耦合力Hexu同等。
如此，通过使磁阻效应元件MTJu及MTJd的热吸收率互不相同，可使退火处理时输入的热历程互不相同。由此，可抵消形成在不同层的磁阻效应元件MTJ之间所产生的热历程的差T_BEOLd，从而可使总热历程Tu及Td同等。因此，可抑制磁阻效应元件MTJ之间的特性不均。
1.4第1变化例
在所述第1实施方式中，对于存储层SL形成在比参照层RL更靠上层的顶端自由构造中，热吸收层HAL形成在比存储层SL更靠上方的情形进行了说明，但不限于此。例如，热吸收层HAL在顶端自由构造中，也可形成在比存储层SL更靠下方。以下，为了方便说明，主要对与第1实施方式的差异方面进行说明。
图12是表示第1实施方式的第1变化例的磁性存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图，且对应于第1实施方式中的图5。
如图12所示，磁阻效应元件MTJu例如从位线BL侧朝向字线WLu侧(在Z轴方向)，按照作为热吸收层HAL发挥功能的非磁体32uA、作为结晶分断层(Crystal separationlayer)CSL发挥功能的非磁体41u、非磁体40u、强磁体39u、非磁体38u、强磁体37u、非磁体36u、强磁体35u、非磁体34u、非磁体33u、及非磁体31u的顺序，积层多个膜。磁阻效应元件MTJd例如从字线WLd侧朝向位线BL侧(在Z轴方向)，按照作为热吸收层HAL发挥功能的非磁体32dA、作为结晶分断层CSL发挥功能的非磁体41d、非磁体40d、强磁体39d、非磁体38d、强磁体37d、非磁体36d、强磁体35d、非磁体34d、非磁体33d、及非磁体31d的顺序，积层多个膜。
在从形成非磁体36d的层将非磁体32dA形成在n层不同的层内的情况下，非磁体32uA也同样地从形成非磁体36u的层形成在n层不同的层内(n为2以上的整数)。在图12的例中，表示非磁体32uA及32dA分别从形成非磁体36u及36d的层形成在沿着Z轴在下方6层不同的层内的情况下。此外，非磁体32uA及32dA是除了所形成的层不同的方面以外，与第1实施方式中的非磁体32u及32d同等，所以省略说明。
非磁体41u及41d是非晶状态的层，且具有将各自的上层与下层之间的结晶构造分断的功能。此外，非磁体41u及41d较理想为不通过退火处理(例如，400℃左右的高温下)结晶而保持非晶状态。因此，非磁体41u及41d例如可包含硼化铪(HfB)。
通过以如上的方式构成，在将热吸收层HAL形成在存储层SL的下方的情况下，也可保持磁阻效应元件MTJ内的各层的结晶质。因此，可一面维持磁各向异性或磁阻比等特性，一面使上层的磁阻效应元件MTJu与下层的磁阻效应元件MTJd之间的热吸收率不同。
1.5第2变化例
在所述第1实施方式中，对于顶端自由构造中覆盖层CAP1形成在热吸收层HAL的上层的情形进行了说明，但不限于此。例如，也可不形成覆盖层CAP1。以下，为了方便说明，主要对与第1实施方式的差异方面进行说明。
图13是表示第1实施方式的第2变化例的磁性存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图，且对应于第1实施方式中的图5。
如图13所示，第1实施方式的第2变化例中的磁阻效应元件MTJu及MTJd分别在最上层形成非磁体32u及32d。在该情况下，也可使磁阻效应元件MTJu及MTJd之间的热吸收率不同，从而可发挥与第1实施方式同等的效果。
2.第2实施方式
接下来，对第2实施方式的磁性存储装置进行说明。在第1实施方式中，对磁阻效应元件MTJ为顶端自由构造的情形进行了说明，而在第2实施方式中，对底端自由构造的磁阻效应元件MTJ为底端自由构造的情形进行说明。底端自由构造的磁阻效应元件MTJ是将存储层SL形成在比参照层更靠下方。
2.1磁阻效应元件
对于第2实施方式的磁性装置的磁阻效应元件的构成，使用图14进行说明。图14是表示第2实施方式的磁性存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图，且对应于第1实施方式中的图5。
如图14所示，磁阻效应元件MTJu例如包含作为覆盖层CAP1发挥功能的非磁体51u、作为热吸收层HAL发挥功能的非磁体52u、作为移位抵消层SCL发挥功能的强磁体53u、作为间隔层发挥功能的非磁体54u、作为参照层RL发挥功能的强磁体55u、作为隧道势垒层TB发挥功能的非磁体56u、作为存储层SL发挥功能的强磁体57u、作为基底层(Under layer)发挥功能的非磁体58u、作为磁各向异性强化层HkEL发挥功能的非磁体59u、及作为缓冲层BUF发挥功能的非磁体60u。磁阻效应元件MTJd例如包含作为覆盖层CAP1发挥功能的非磁体51d、作为热吸收层HAL发挥功能的非磁体52d、作为移位抵消层SCL发挥功能的强磁体53d、作为间隔层发挥功能的非磁体54d、作为参照层RL发挥功能的强磁体55d、作为隧道势垒层TB发挥功能的非磁体56d、作为存储层SL发挥功能的强磁体57d、作为基底层发挥功能的非磁体58d、作为磁各向异性强化层HkEL发挥功能的非磁体59d、及作为缓冲层BUF发挥功能的非磁体60d。
在从形成非磁体56d的层将非磁体52d形成在n层不同的层内的情况下，非磁体52u也同样地从形成非磁体56u的层形成在n层不同的层内(n为2以上的整数)。在图14的例中，表示非磁体52u及52d分别从形成非磁体56u及56d的层形成在沿着Z轴在上方4层不同的层内的情形。
覆盖层CAP1、移位抵消层SCL、间隔层SP、参照层RL、隧道势垒层TB、存储层SL、磁各向异性强化层HkEL、及缓冲层BUF与第1实施方式同等，且在磁阻效应元件MTJu与磁阻效应元件MTJd之间具有同一构成。另外，基底层UL与第1实施方式中的覆盖层CAP2同等，且在磁阻效应元件MTJu与磁阻效应元件MTJd之间具有同一构成。另一方面，热吸收层HAL是磁阻效应元件MTJu的热吸收率大于磁阻效应元件MTJd的热吸收率。
通过以如上的方式构成，在使磁阻效应元件MTJ成为底端自由构造的情况下，也可将热吸收层HAL形成在存储层SL的上方。因此，可使上层的磁阻效应元件MTJu与下层的磁阻效应元件MTJd之间的热吸收率不同，从而可抑制层间的特性的不均。
2.2第1变化例
在所述第2实施方式中，对于底端自由构造中热吸收层HAL形成在比存储层SL更靠上方的情形进行了说明，但不限于此。例如，热吸收层HAL在底端自由构造中也可形成在比存储层SL更靠下方。以下，为了方便说明，主要对与第2实施方式的差异方面进行说明。
图15是表示第2实施方式的第1变化例的磁性存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图，且对应于第2实施方式中的图14。
如图15所示，磁阻效应元件MTJu例如从位线BL侧朝向字线WLu侧(在Z轴方向)，按照作为热吸收层HAL发挥功能的非磁体52uA、作为结晶分断层CSL发挥功能的非磁体61u、非磁体60u、非磁体59u、非磁体58u、强磁体57u、非磁体56u、强磁体55u、非磁体54u、强磁体53u、及非磁体51u的顺序，积层多个膜。磁阻效应元件MTJd例如从字线WLd侧朝向位线BL侧(在Z轴方向)，按照作为热吸收层HAL发挥功能的非磁体52dA、作为结晶分断层CSL发挥功能的非磁体61d、非磁体60d、非磁体59d、非磁体58d、强磁体57d、非磁体56d、强磁体55d、非磁体54d、强磁体53d、及非磁体51d的顺序，积层多个膜。
在从形成非磁体56d的层将非磁体52dA形成在n层不同的层内的情况下，非磁体52uA也同样地从形成非磁体56u的层形成在n层不同的层内(n为2以上的整数)。在图15的例中，表示非磁体52uA及52dA分别从形成非磁体56u及56d的层形成在沿着Z轴在下方4层不同的层内的情形。非磁体52uA及52dA是除了所形成的层不同的方面以外，与第2实施方式中的非磁体52u及52d同等，所以省略说明。
非磁体61u及61d是非晶状态的层，且具有将各自的上层与下层之间的结晶构造分断的功能。此外，非磁体61u及61d较理想为不通过退火处理(例如，400℃左右的高温下)结晶而保持非晶状态。因此，非磁体61u及61d例如可包含硼化铪(HfB)。
因以如上的方式构成，所以即便热吸收层HAL形成在存储层SL的下方的情况下，也可保持磁阻效应元件MTJ内的各层的结晶质。因此，可一面维持磁各向异性或磁阻比等特性，一面使上层的磁阻效应元件MTJu与下层的磁阻效应元件MTJd之间的热吸收率不同。
2.3第2变化例
在所述第2实施方式中，对于底端自由构造中覆盖层CAP1形成在热吸收层HAL的上层的情形进行了说明，但不限于此。例如，也可不形成覆盖层CAP1。以下，为了方便说明，主要对与第2实施方式的差异方面进行说明。
图16是表示第2实施方式的第2变化例的磁性存储装置的磁阻效应元件的构成的剖视图，且对应于第2实施方式中的图14。
如图16所示，第2实施方式的第2变化例中的磁阻效应元件MTJu及MTJd分别在最上层形成非磁体52u及52d。在该情况下，也可使磁阻效应元件MTJu及MTJd之间的热吸收率不同，从而可发挥与第2实施方式同等的效果。
3.其他
此外，并不限定于所述第1实施方式及第2实施方式，而能够适用各种变化。
在所述第1实施方式及第2实施方式中，对为了在上层的热吸收层HAL与下层的热吸收层HAL之间使热吸收率不同而彼此包含材料的情形进行了说明，但不限于此。例如，上层的热吸收层HAL无论是否主要包含与下层的热吸收层HAL同等的元素，均可形成为膜厚比下层的热吸收层HAL更厚。由此，可使上层的热吸收层HAL的热吸收率大于下层的热吸收层HAL的热吸收率。因此，在退火处理时，可使输入的热历程互不相同，且可通过该差而抵消形成在不同层的磁阻效应元件MTJu及MTJd之间所产生的热历程的差T_BEOLd。因此，可使总热历程Tu及Td同等，从而可抑制磁阻效应元件MTJu及MTJd之间的特性不均。
对本发明的若干个实施方式进行了说明，但这些实施方式是作为示例而提出的，并不意图限定发明的范围。这些新颖的实施方式能够以其他各种方式实施，且在不脱离发明的主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式或其变化包含在发明的范围或主旨中，并且包含在权利要求书中记载的发明及其均等的范围中。

Claims (18)

1.一种磁性存储装置，其特征在于具备：
衬底；
第1积层体；及
第2积层体，相对于所述衬底位在与所述第1积层体相同侧，且比所述第1积层体自所述衬底更远离；
所述第1积层体及所述第2积层体分别包含：
参照层；
隧道势垒层，相对于所述参照层，设置在垂直于所述衬底之方向侧；
存储层，相对于所述隧道势垒层，设置于所述方向侧；及
第1非磁性层，相对于所述存储层，设置于所述方向侧；
所述第1积层体的所述第1非磁性层的热吸收率小于所述第2积层体的所述第1非磁性层的热吸收率。
2.根据权利要求1所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体的所述第1非磁性层包含与所述第2积层体的所述第1非磁性层不同的元素。
3.根据权利要求2所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体的所述第1非磁性层包含钌，
所述第2积层体的所述第1非磁性层包含钽。
4.根据权利要求1所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体的所述第1非磁性层具有与所述第2积层体的所述第1非磁性层不同的膜厚。
5.根据权利要求4所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体的所述第1非磁性层的膜厚薄于所述第2积层体的所述第1非磁性层的膜厚。
6.根据权利要求1所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体及所述第2积层体分别更包含：
第2非磁性层，设置在所述存储层与所述第1非磁性层之间，且包含氧化物；及
第3非磁性层，设置在所述第1非磁性层与所述第2非磁性层之间，且包含选自钌、铱、铑、钼、铁、及钴中的至少1种元素。
7.根据权利要求6所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体及所述第2积层体分别更含有包含金属的第4非磁性层，且
所述第4非磁性层位于比所述参照层、所述隧道势垒层、所述存储层、所述第1非磁性层、所述第2非磁性层及所述第3非磁性层自所述衬底更远离之位置。
8.根据权利要求1所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体及所述第2积层体分别更包含：
移位抵消层及间隔层；且
所述参照层相对于所述移位抵消层，设置于所述方向侧；及
所述间隔层设置于所述移位抵消层与所述参照层之间，包含选自钌、锇、铱、钒、及铬中的至少1种元素。
9.根据权利要求1所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第2积层体是相对于所述第1积层体，设置于所述方向侧。
10.根据权利要求1所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体是相对于所述第2积层体，设置于所述方向侧。
11.一种磁性存储装置，其特征在于具备：
衬底；
第1积层体；及
第2积层体，相对于所述衬底位在与所述第1积层体相同侧，且比所述第1积层体自所述衬底更远离；
所述第1积层体及所述第2积层体分别包含：
第1非磁性层；
参照层，其相对于所述第1非磁性层，设置在垂直于所述衬底之方向侧；
隧道势垒层，其相对于所述参照层，设置于所述方向侧；及
存储层，其相对于所述隧道势垒层，设置于所述方向侧；
所述第1积层体的所述第1非磁性层的热吸收率小于所述第2积层体的所述第1非磁性层的热吸收率。
12.根据权利要求11所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体的所述第1非磁性层包含钌，
所述第2积层体的所述第1非磁性层包含钽。
13.根据权利要求11所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体的所述第1非磁性层的膜厚薄于所述第2积层体的所述第1非磁性层的膜厚。
14.根据权利要求11所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体及所述第2积层体分别更包含：
移位抵消层及间隔层；且
所述参照层相对于所述移位抵消层，设置于所述方向侧；及
所述间隔层设置于所述移位抵消层与所述参照层之间，包含选自钌、锇、铱、钒、及铬中的至少1种元素。
15.根据权利要求1或11所述的磁性存储装置，其特征在于
所述存储层及所述参照层包含选自铁、钴、及镍中的至少1种元素。
16.根据权利要求1或11所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体及所述第2积层体的电阻值是
根据从所述存储层流向所述参照层的第1电流成为第1电阻值，且
根据从所述参照层流向所述存储层的第2电流成为第2电阻值。
17.根据权利要求16所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1电阻值小于所述第2电阻值。
18.根据权利要求1或11所述的磁性存储装置，其特征在于
所述第1积层体及所述第2积层体分别包含与所述存储层、所述参照层、及所述隧道势垒层串联连接的开关组件。
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