CN112563410A - 磁性存储装置 - Google Patents

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CN112563410A CN202010124947.9A CN202010124947A CN112563410A CN 112563410 A CN112563410 A CN 112563410A CN 202010124947 A CN202010124947 A CN 202010124947A CN 112563410 A CN112563410 A CN 112563410A
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Abstract

实施方式提供一种高性能的磁性存储装置。实施方式的磁性存储装置包含具有第1面的第1导电体。包含第1强磁体的第1构造设置在第1导电体的第1面上。第1绝缘体设置在第1构造上。包含第2强磁体的第2构造设置在第1绝缘体上。第2导电体与第1导电体的第1面及第1构造的侧面相接。第2绝缘体位于第2导电体上,且覆盖第1绝缘体的侧面,与第1构造的侧面及第2构造的侧面相接。第3导电体位于第2绝缘体上,且与第2构造的侧面相接。

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2019-164886号(申请日:2019年9月10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
实施方式概括地涉及一种磁性存储装置。
背景技术
已知有一种能够利用磁阻效应存储数据的磁性存储装置。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种高性能的磁性存储装置。
实施方式的磁性存储装置包含具有第1面的第1导电体。包含第1强磁体的第1构造设置在所述第1导电体的所述第1面上。第1绝缘体设置在所述第1构造上。包含第2强磁体的第2构造设置在所述第1绝缘体上。第2导电体与所述第1导电体的所述第1面及所述第1构造的侧面相接。第2绝缘体位于所述第2导电体上,且覆盖所述第1绝缘体的侧面,与所述第1构造的侧面及所述第2构造的侧面相接。第3导电体位于所述第2绝缘体上,与所述第2构造的所述侧面相接。
附图说明
图1表示第1实施方式的磁性存储装置的功能模块。
图2是第1实施方式的1个存储单元的电路图。
图3表示第1实施方式的存储单元的一部分截面构造。
图4表示第1实施方式的存储单元的一部分构造的制造步骤的一个状态。
图5表示接着图4的状态。
图6表示接着图5的状态。
图7表示接着图6的状态。
图8表示接着图7的状态。
图9表示第2实施方式的存储单元的一部分截面构造。
图10表示第2实施方式的存储单元的一部分构造的制造步骤的一个状态。
图11表示接着图10的状态。
图12表示接着图11的状态。
图13表示接着图12的状态。
图14表示接着图13的状态。
图15表示接着图14的状态。
图16表示接着图15的状态。
图17表示接着图16的状态。
具体实施方式
以下,参照附图,描述实施方式。
在以下记载中,存在具有大致相同的功能及构成的构成要素标注相同符号,并省略重复说明的情况。附图为示意性,且厚度与平面尺寸的关系、各层的厚度比率等可能与实际情况不同。另外,在附图相互间也可能包含彼此的尺寸关系或比率不同的部分。
而且,对某个实施方式的记载只要未被明示或明显地排除,则也全部适用于其他实施方式的记载。各实施方式例示了用来将该实施方式的技术思想具体化的装置或方法,实施方式的技术思想未将构成零件的材质、形状、构造、配置等指定为下述情况。
在本说明书及权利要求的范围中,所谓某个第1要素“连接”于另一第2要素的情况包括第1要素直接、或始终、或选择性地经由成为导电性的要素连接于第2要素。
以下,使用xyz直角坐标系统,记载实施方式。在以下记载中,所谓“下”的记载及其派生词以及相关词是指z轴上更小的坐标位置,所谓“上”的记载及其派生词以及相关词是指z轴上更大的坐标位置。
<第1实施方式>
<1.构造(构成)>
图1表示第1实施方式的磁性存储装置的功能模块。如图1所示,磁性存储装置1包含存储单元阵列11、输入输出电路12、控制电路13、行选择电路14、列选择电路15、写入电路16、及读出电路17。
存储单元阵列11包含多个存储单元MC、多条字线WL、以及多条位线BL及/BL。1条位线BL与1条位线/BL构成1个位线对。
存储单元MC可非易失地存储数据。各存储单元MC与1条字线WL以及1个位线对BL及/BL连接。字线WL与行(Row)建立关联。位线对BL及/BL与列(Column)建立关联。通过1行的选择及1列或多列的选择,确定1个或多个存储单元MC。
输入输出电路12例如从存储控制器2接收各种控制信号CNT、各种指令CMD、地址信号ADD、及数据(写入数据)DAT,且例如向存储控制器2发送数据(读出数据)DAT。
行选择电路14从输入输出电路12接收地址信号ADD,将与由收到的地址信号ADD确定的行建立关联的1条字线WL设为被选择的状态。
列选择电路15从输入输出电路12接收地址信号ADD,将与由收到的地址信号ADD确定的列建立关联的多条位线BL设为被选择的状态。
控制电路13从输入输出电路12接收控制信号CNT及指令CMD。控制电路13基于由控制信号CNT指示的控制及指令CMD,控制写入电路16及读出电路17。具体来说,控制电路13在将数据写入存储单元阵列11的期间,对写入电路16供给用于数据写入的电压。而且,控制电路13在从存储单元阵列11读出数据的期间,对读出电路17供给用于数据读出的电压。
写入电路16从输入输出电路12接收写入数据DAT,且基于控制电路13的控制及写入数据DAT,对列选择电路15供给用于数据写入的电压。
读出电路17包含感测放大器,且基于控制电路13的控制,使用用于数据读出的电压,确定存储单元MC中保存的数据。被确定的数据作为读出数据DAT供给到输入输出电路12。
图2是第1实施方式的1个存储单元MC的电路图。存储单元MC包含磁阻效应元件VR及选择晶体管ST。磁阻效应元件VR呈现磁阻效应,且包含例如MTJ(magnetic tunneljunction,磁性隧道结)元件。MTJ元件是指包含MTJ的构造。磁阻效应元件VR在稳定状态下,处于2个电阻状态被选择的一个状态,且2个电阻状态中的一电阻高于另一状态下的电阻。磁阻效应元件VR能够将低电阻状态与高电阻状态之间进行切换,从而能够利用2个电阻状态的差异,保存1位数据。
选择晶体管ST例如为n型MOSFET(metal oxide semiconductor field effecttransistor,金属氧化物半导体场效应晶体管)。
磁阻效应元件VR在第1端连接于1条位线BL,在第2端连接于选择晶体管ST的第1端(源极或漏极)上。选择晶体管ST的第2端(漏极或源极)连接于位线/BL。选择晶体管ST的栅极连接于1条字线WL,且源极连接于位线/BL上。
<1.2.构造(构成)>
图3表示第1实施方式的存储单元MC的一部分截面构造,尤其表示磁阻效应元件VR与其周围要素的截面构造。
如图3所示,存储单元MC包含下部电极21。下部电极21位于半导体衬底(未图示)的上方,且在底面上,与选择晶体管ST(未图示)连接。下部电极21包含铜(Cu)、钪(Sc)、钛(Ti)、锆(Zr)、铪(Hf)、钽(Ta)、及钨(W)中的1种以上。
在下部电极21的上表面上设置有磁阻效应元件VR。磁阻效应元件VR例如具备圆锥台的形状,该圆锥台的形状是沿着xy面具有实质的圆形状,且在上表面具有小于底面面积的面积。磁阻效应元件VR包含强磁体22、绝缘体23、及强磁体24。绝缘体23位于强磁体22及强磁体24之间。作为示例,强磁体22位于磁阻效应元件VR的包含底面的部分,并且位于下部电极21的上表面上,强磁体24位于磁阻效应元件VR的包含上表面的部分。作为示例,绝缘体23位于强磁体22的上表面上,强磁体24位于绝缘体23的上表面上。以下的记载及图均基于这些示例。
强磁体22既可具有仅包含1层强磁体的构造,也可具有积层多个强磁体及1个以上的导电体而成的构造。强磁体22包含铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、钌(Ru)、铑(Rh)、钯(Pd)、Ta、铱(Ir)、铂(Pt)、镁(Mg)、硅(Si)、铝(Al)、Sc、钇(Y)、Hf、Ta、W、及钕(Nd)中的1种以上。强磁体22具有沿着将强磁体22、绝缘体23、及强磁体24的界面贯通的方向的易磁化轴,例如具有沿着与界面正交的方向的易磁化轴。这是意在实现强磁体22的磁化方向不因磁性存储装置1中的数据进行读出及写入而改变。强磁体22可作为所谓的参照层发挥作用。
绝缘体23例如包含氧化镁(MgO),或由MgO构成。绝缘体23可作为隧道势垒发挥作用。
强磁体24既可具有仅包含1层强磁体的构造,也可具有积层多个强磁体及1个以上导电体而成的构造。强磁体24包含Fe、Co、镍(Ni)、Ru、Rh、Pd、Ta、Ir、Pt、Mg、Si、Al、Sc、Y、Hf、Ta、W、及Nd中的1种以上。强磁体24具有沿着将强磁体22、绝缘体23、及强磁体24的界面贯通的方向的易磁化轴,例如具有沿着与界面正交的方向的易磁化轴。强磁体24的磁化方向因数据写入而可变,强磁体24可作为所谓的存储层发挥作用。
如果强磁体24的磁化方向与强磁体22的磁化方向平行,则磁阻效应元件VR处于具有更低电阻的状态。如果强磁体24的磁化方向与强磁体22的磁化方向反向平行,则磁阻效应元件VR处于具有更高电阻的状态。
为了读出数据,而使用例如数据读出对象的存储单元MC中流动的读出电流,判断读出对象的存储单元MC的磁阻效应元件VR处于2个电阻状态中的哪一个状态。
当某种大小的写入电流IWP从强磁体24流向强磁体22时,强磁体24的磁化方向变得与强磁体22的磁化方向平行。另一方面,当写入电流IWAP从强磁体22流向强磁体24时,强磁体24的磁化方向变得与强磁体22的磁化方向反向平行。
在强磁体24的上表面上设置有上部电极25。
在磁阻效应元件VR的侧面上设置有保护膜31。保护膜31例如覆盖磁阻效应元件VR的侧面。保护膜31包含导电体311、绝缘体312、及导电体313。
导电体311位于保护膜31中包含保护膜31的底面的最下方部分。导电体311的上表面位于较强磁体22的上表面更靠下方。也就是说,导电体311将强磁体22的侧面中从底面位置遍及较上表面略微下方的位置为止的部分覆盖。导电体311例如包含强磁体22中含有的各种元素及(或)这些元素的氧化物。具体来说,导电体311包含即便被氧化的形态下仍具有导电性的元素,更具体来说,包含Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ta、W、Ir、及Pt中的1种以上。导电体311例如包含Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ta、W、Ir、及Pt、以及这些元素的氧化物中的1种以上。
绝缘体312位于保护膜31的中间部分,例如位于导电体311的上表面上。绝缘体312覆盖绝缘体23的侧面。绝缘体312的底面位于较绝缘体23的底面更靠下方。也就是说,绝缘体312中包含绝缘体312的底面的下部与强磁体22的侧面相接。绝缘体312的上表面位于较绝缘体23的上表面更靠上方。也就是说,绝缘体312中包含绝缘体312的底面的上部与导电体313的侧面相接。绝缘体312例如包含较绝缘体312更靠下方的要素中含有的各种元素的氧化物。具体来说,绝缘体312包含被氧化后具有绝缘性的导电性元素,更具体来说,绝缘体312包含Mg、Si、Al、Sc、Y、Hf、及Nd中的1种以上。绝缘体312例如包含Mg、Si、Al、Sc、Y、Hf、及Nd、以及这些元素的氧化物中的1种以上。
导电体313位于保护膜31中包含保护膜31的上表面的最上方的部分,例如位于绝缘体312的上表面上。导电体313的上端位于较强磁体24的上表面更靠上方。或者,导电体313的上端也可覆盖上部电极25的整个侧面。导电体313包含强磁体24中含有的各种元素及(或)这些元素的氧化物。具体来说,导电体313包含即便被氧化的形态下仍具有导电性的元素,具体来说,包含Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ta、W、Ir、及Pt中的1种以上。导电体313例如包含Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ta、W、Ir、及Pt、以及这些元素的氧化物中的1种以上。
保护膜31的外侧的侧面、即与磁阻效应元件VR为相反侧的侧面由绝缘体33覆盖。绝缘体33进而覆盖上部电极25的侧面中未被导电体313覆盖的部分、及下部电极21的上表面中未被磁阻效应元件VR及导电体311覆盖的部分。绝缘体33例如包含氮化硅,或由氮化硅构成。
<1.2.制造方法>
图3所示的构造可通过各种方法制造。尤其在强磁体22及(或)24具有积层构造的情况下,可依存于强磁体22及(或)24中含有的层数或种类(材料)使用各种方法。以下,基于强磁体22具有某种积层构造、具体来说包含导电体221、导电体222、及强磁体223的积层构造的示例,描述制造方法。但是,第1实施方式的存储单元MC的制造方法不限于以下记载的示例。
图4至图8依次表示第1实施方式的存储单元MC的一部分构造的制造步骤的一个状态,且表示与图3相同的部分。图4至图8表示与图3构造的更详细一例相关的制造步骤。
如图4所示,在下部电极21的上表面上依次沉积导电体221A、导电体222A、及强磁体223A。导电体221A、导电体222A、及强磁体223A是后续步骤中分别成形为导电体221、导电体222、及强磁体223的层。导电体221A、导电体222A、及强磁体223A包含与强磁体22中含有的材料相同的1个或多个材料。
在强磁体223A上依次沉积绝缘体23A、强磁体24A、及导电体25A。绝缘体23A、强磁体24A、及导电体25A是后续步骤中分别成形为绝缘体23、强磁体24、及上部电极25的层,且分别包含与绝缘体23、强磁体24、及上部电极25相同的1个或多个材料。
在导电体25A的上表面上形成硬掩模41。硬掩模41在形成上部电极25的预定区域的正上方具有残留的图案,在其它区域中具有从上表面到达底面的开口41a。硬掩模41具有导电性,且例如包含氮化钛,或由氮化钛构成。
如图5所示,使用离子束,刻蚀利用目前为止的步骤所得的构造。实施方式的离子束刻蚀(IBE,Ion beam etching)例如可使用氩(Ar)、氙(Xe)、氪(Kr)、或氖(Ne)离子而进行。图5的IBE存在称为第1IBE的情况。第1IBE的离子束相对于z轴具有角度。离子束经由硬掩模41的开口41a行进,且将导电体25A、强磁体24A、绝缘体23A、及强磁体223A局部地去除。通过第1IBE,导电体25A成形为上部电极25。
通过第1IBE,包含强磁体24A、绝缘体23A、及强磁体223A的构造在侧面上成形为锥形,强磁体24A、绝缘体23A、及强磁体223A分别被加工成强磁体24B、绝缘体23B、及强磁体223B。
通过第1IBE,从刻蚀对象的材料去除的材料可再次沉积在周围要素上。这种材料包括从强磁体24A、绝缘体23A、及强磁体223A蚀除的材料、及图5所示的构造的相邻用于其他存储单元MC的构造中从硬掩模41的图案蚀除的材料。通过再次沉积,形成膜313A。膜313A是后续步骤中加工成绝缘体312的膜,且包含与绝缘体312中含有的材料相同的1个或多个材料。膜313A覆盖硬掩模41的侧面、上部电极25的侧面、及强磁体24B的侧面中的上部。膜313A遍布例如硬掩模41的侧面、上部电极25的侧面、及强磁体24B的侧面中的强磁体24B的一部分而连续存在。
如图6所示,使用离子束刻蚀通过目前为止的步骤所得的构造。图6的IBE有时被称为第2IBE。第2IBE的离子束相对于z轴具有角度。第2IBE的离子束相对于z轴的角度可与第1IBE的离子束相对于z轴的角度不同。离子束经由硬掩模41的开口41a行进,将强磁体24B、绝缘体23B、强磁体223B、及导电体222A局部地去除。通过第2IBE,将强磁体24B、绝缘体23B、强磁体223B、及导电体222A成形为强磁体24、绝缘体23、强磁体223、及导电体222B。第2IBE也将膜313A局部地去除,从而膜313A变薄。
通过第2IBE,从刻蚀对象的材料去除的材料可再次沉积在周围的要素。这种材料包括从导电体222A蚀除的材料。通过再次沉积,形成膜312A。膜312A是在后续步骤中被加工成绝缘体312的膜,且包含与绝缘体312中含有的材料相同的1个或多个材料。膜312A将强磁体24的侧面中的下部且未被膜313A覆盖的部分、绝缘体23的侧面、及强磁体223的侧面覆盖。膜312A遍布例如强磁体24的侧面中的下部、绝缘体23的侧面、及强磁体223的侧面而连续存在。
第2IBE的离子束被膜313A遮挡。因此,由膜313A覆盖的部分受到保护而免遭离子束影响。受保护的部分包含强磁体24的侧面中的上部。
如图7所示,使用离子束蚀刻通过目前为止的步骤所得的构造。图7的IBE有时被称为第3IBE。第3IBE的离子束相对于z轴具有角度。第3IBE的离子束相对于z轴的角度可与第1IBE离子束相对于z轴的角度及(或)第2IBE的离子束相对于z轴的角度不同。离子束经由硬掩模41的开口41a行进,将导电体221A局部地去除。通过第3IBE,导电体222B及导电体221A分别成形为导电体222及导电体221。第3IBE也将膜312A及膜313A局部地去除,结果将膜312A及膜313A分别形成为导电体313及绝缘体312。
通过第3IBE,从刻蚀对象的材料去除的材料可再次沉积在周围要素。这种材料包括从导电体221A蚀除的材料。通过再次沉积,形成导电体311。导电体311覆盖导电体222的侧面及导电体221的侧面。导电体311遍布例如导电体222的侧面及导电体221的侧面而连续存在。
第3IBE的离子束被导电体313及绝缘体312遮挡。因此,由导电体313及绝缘体312覆盖的部分受到保护而免遭离子束影响。受到保护的部分包含强磁体24的侧面中的下部、绝缘体23的侧面、及强磁体223的侧面。
通过到图7为止的步骤,形成强磁体24、绝缘体23、及强磁体22的侧面被导电体313、绝缘体312、及导电体311覆盖的构造。
如图8所示,将绝缘体33A沉积在通过目前为止的步骤所得的构造上的整面。绝缘体33A是成形为绝缘体33的层,且包含与绝缘体33中含有的材料相同的材料。绝缘体33A覆盖硬掩模41的侧面的上部及上表面、以及导电体313、绝缘体312、及导电体311。上部电极25、强磁体24、绝缘体23、强磁体223、导电体222、及导电体221的侧面由导电体313、绝缘体312、及导电体311覆盖。因此,可抑制绝缘体33A的沉积中可能产生的损害影响上部电极25、强磁体24、绝缘体23、强磁体223、导电体222、及导电体221。这种损害例如包含等离子体氛围下利用CVD(chemical vapor deposition,化学气相沉积)沉积绝缘体33A时因等离子体造成的损害。
此后,例如去除绝缘体33A中的硬掩模41的上表面上方的部分。结果,形成图3所示的构造。
<1.3.优点(效果)>
根据第1实施方式,如下所述,可提供包含性能较高的存储单元MC的磁性存储装置1。
存储单元MC的性能可能会因以下3个原因降低。第1个原因是意外地形成导电路径,导致磁阻效应呈现不良。如上所述,存在因构造中含有的材料等各种原因而导致由IBE形成图3所示的构造的情况,且存在IBE的离子束相对于z轴具有角度的情况。在这种IBE中,从刻蚀对象去除的材料容易再次沉积在制造过程中的构造上。如果因再次沉积而在绝缘体23的侧面上形成导致出现遍布强磁体24与强磁体22的电流路径的导电体,则这种被附加电流路径的磁阻效应元件VR无法发挥预期的磁阻效应。
根据第1实施方式,在绝缘体23形成后,在绝缘体23的侧面上形成绝缘体312。绝缘体312因遍布强磁体24的侧面与强磁体22的侧面,故将绝缘体23的侧面充分地覆盖。因此,即便因绝缘体23形成后的IBE而产生再次沉积,也能够抑制或防止绕过绝缘体23形成将强磁体24与强磁体22连接的电流路径。
第2个原因是磁阻效应元件VR与上部电极25的界面、及(或)磁阻效应元件VR与下部电极21的界面中的寄生电阻。这些寄生电阻使磁阻效应元件VR中流动的电流低于不存在寄生电阻的情况。电流的下降可能导致磁性存储装置1的性能降低。
根据第1实施方式,设置导电体311及导电体313。导电体311作为连接下部电极21与强磁体22的电流路径发挥作用,导电体313作为连接强磁体22与上部电极25的电流路径发挥作用。因这些电流路径的存在,下部电极21与强磁体22之间的电阻、及强磁体22与上部电极25之间的电阻低于不存在这些电流路径时的电阻。因此,磁阻效应元件VR中流动的电流较大。
第3个原因是对于磁阻效应元件VR的损害。有时在磁阻效应元件VR形成后,磁阻效应元件VR曝露在等离子体氛围下。例如,绝缘体33的形成是在等离子体氛围中进行。等离子体可能对物体造成损害。如果将绝缘体33直接形成在磁阻效应元件VR的侧面上,则当磁阻效应元件VR曝露在等离子体氛围下时,磁阻效应元件VR的侧面露出。该露出的部分可能因等离子体而受损。该损害可能导致磁阻效应元件VR的磁特性劣化。
根据第1实施方式,在形成绝缘体33之前,磁阻效应元件VR的侧面被保护膜31覆盖。保护膜31在磁阻效应元件VR形成后,当磁阻效应元件VR曝露在等离子体氛围下时,保护磁阻效应元件VR免受等离子体损害。该保护能够抑制等离子体对已形成的磁阻效应元件VR造成损害而导致磁阻效应元件VR的磁特性劣化。
<第2实施方式>
第2实施方式与第1实施方式不同之处在于存储单元MC的构造、尤其保护膜31的构造的详情。以下,主要记载与第1实施方式不同之处。关于第2实施方式的磁性存储装置1的其它特征,可适用第1实施方式中的磁性存储装置1的相应情况。
<2.1.构造(构成)>
图9表示第2实施方式的存储单元MC的一部分截面构造,尤其表示磁阻效应元件VR与其周围要素的截面构造。第2实施方式的存储单元MC存在为了与第1实施方式的存储单元MC区别而称为存储单元MCa的情况。存储单元MCa与第1实施方式相同地包含导电体311、绝缘体312、及导电体313,并且具有将磁阻效应元件VR的侧面覆盖的保护膜31。第2实施方式的保护膜31、绝缘体312、及导电体313存在为了与第1实施方式的元件区别而分别称为保护膜31a、绝缘体312a、及导电体313a的情况。
如图9所示,绝缘体312a与绝缘体312相同地覆盖强磁体22的侧面中的上部、绝缘体23的侧面、及强磁体24的侧面中的下部。绝缘体312a除了具有覆盖强磁体22的侧面中的上部、绝缘体23的侧面、及强磁体24的侧面中的下部的部分以外,还具有覆盖导电体311的侧面的部分。
导电体313a与导电体313相同地覆盖强磁体24的侧面中的上部、及上部电极25的侧面。导电体311的侧面被绝缘体312a覆盖,因此,绝缘体33仅覆盖绝缘体312a的侧面及导电体313a的侧面,而取代如第1实施方式所示覆盖导电体311、绝缘体312a、及导电体313a的侧面。
<2.2.制造方法>
图10至图17依次表示第2实施方式的存储单元MC的一部分构造的制造步骤的一个状态,且表示与图9相同的部分。
如图10所示,形成磁阻效应元件VR、及导电体25A。导电体25A是后续步骤中成形为上部电极25的层,且厚于上部电极25。图10的构造可利用任意方法形成。图10的构造例如可通过依次沉积成形为磁阻效应元件VR的材料、及成形为导电体25A的材料,且通过使用未图示的掩模的IBE刻蚀这些材料而形成。
如图11所示,将导电体311A沉积在通过目前为止的步骤所得的构造上的整面。导电体311A是后续步骤中成形为导电体311的层,且包含与导电体311中含有的材料相同的材料。导电体311A覆盖下部电极21的上表面中露出的部分、磁阻效应元件VR的侧面、及上部电极25的上表面及侧面。
如图12所示,将导电体311A回蚀,成形为导电体311。也就是说,通过回蚀,将导电体311A除了覆盖强磁体22的侧面中的下部的部分以外去除。回蚀例如可利用IBE进行。导电体25A的上表面因回蚀而下降。
如图13所示,将绝缘体312aA沉积在通过目前为止的步骤所得的构造上的整面。绝缘体312aA是后续步骤中成形为绝缘体312a的层,且包含与绝缘体312a中含有的材料相同的材料。绝缘体312aA覆盖下部电极21的上表面中露出的部分、磁阻效应元件VR的侧面中露出的部分、以及导电体25A的上表面及侧面。
如图14所示,将绝缘体312aA回蚀,成形为绝缘体312a。也就是说,通过回蚀,将绝缘体312aA除了覆盖导电体311的侧面上、及强磁体22的侧面中的上部、绝缘体23的侧面、以及强磁体24的侧面中的下部的部分以外去除。回蚀例如可利用IBE进行。导电体25A的上表面因回蚀而下降。
如图15所示,将导电体313aA沉积在通过目前为止的步骤所得的构造上的整面。导电体313aA是后续步骤中成形为导电体313a的导电体,且包含与导电体313a中含有的材料相同的材料。导电体313aA覆盖下部电极21的上表面中露出的部分、绝缘体312a的侧面、磁阻效应元件VR的侧面中露出的部分、以及导电体25A的上表面及侧面。
如图16所示,将导电体313aA回蚀,成形为导电体313a。也就是说,通过回蚀,将除了覆盖强磁体24的侧面中的上部及导电体25A的侧面的部分以外去除。导电体313aA若未与下部电极21相接,则也可残留在绝缘体312a的侧面上。回蚀例如可利用IBE进行。导电体25A的上表面因回蚀而下降,从而将导电体25A成形为上部电极25。通过到图16为止的步骤,形成强磁体24、绝缘体23、及强磁体22的侧面被导电体313a、绝缘体312a、及导电体311覆盖的构造。
如图17所示,与图8相同,将绝缘体33A沉积在通过目前为止的步骤所得的构造上的整面。次后,例如去除绝缘体33A中的硬掩模41的上表面上的部分。结果,形成图9所示的构造。
<2.3.优点(效果)>
根据第2实施方式,与第1实施方式同样地,在磁阻效应元件VR的侧面上及上部电极25的侧面上,形成导电体311、绝缘体312a及313a。因此,可获得与第1实施方式相同的优点。
<1.变化例>
目前为止的记载是关于强磁体22位于绝缘体23的下方,且强磁体24位于绝缘体23的上方的示例。实施方式不限于该例。强磁体22也可位于绝缘体23的上方,且强磁体24也可位于绝缘体23的下方。
对本发明的若干实施方式进行了说明,但这些实施方式是作为示例而提出,并未意图限定发明范围。这些实施方式可以其它各种方式实施,且可在不脱离发明主旨的范围内进行各种省略、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,同样也包含在权利要求书中记载的发明及其均等的范围内。
[符号的说明]
1 磁性存储装置
11 存储单元阵列
12 输入输出电路
13 控制电路
14 行选择电路
15 列选择电路
16 写入电路
17 读出电路
MC 存储单元
WL 字线
BL、/BL 位线
VR 磁阻效应元件
ST 选择晶体管
21 下部电极
22 强磁体
23 绝缘体
24 强磁体
25 上部电极
31 保护膜
311 导电体
312 绝缘体
313 导电体
33 绝缘体
41 硬掩模

Claims (9)

1.一种磁性存储装置,具备:
第1导电体,具有第1面;
所述第1导电体的所述第1面上的第1构造,包含第1强磁体;
所述第1构造上的第1绝缘体;
所述第1绝缘体上的第2构造,包含第2强磁体;
第2导电体,与所述第1导电体的所述第1面及所述第1构造的侧面相接;
第2绝缘体,位于所述第2导电体上,且覆盖所述第1绝缘体的侧面,与所述第1构造的侧面及所述第2构造的侧面相接;及
第3导电体,位于所述第2绝缘体上,且与所述第2构造的所述侧面相接。
2.根据权利要求1所述的磁性存储装置,其中
所述磁性存储装置更具备所述第2构造上的第4导电体,
所述第3导电体进而与所述第4导电体的侧面相接。
3.根据权利要求1或2所述的磁性存储装置,其中
所述第2导电体、所述第2绝缘体、及所述第3导电体之组进而覆盖所述第1构造的所述侧面及所述第2构造的所述侧面之组。
4.根据权利要求1或2中任一项所述的磁性存储装置,其更具备将所述第2导电体的侧面、所述第2绝缘体的侧面、及所述第3导电体的侧面覆盖的第3绝缘体。
5.根据权利要求1所述的磁性存储装置,其中
所述第2导电体包含在被氧化状态下具有导电性的元素。
6.根据权利要求1所述的磁性存储装置,其中
所述第2导电体包含Fe、Co、Ni、Cu、Ru、Rh、Pd、Ta、W、Ir、及Pt中的1种以上。
7.根据权利要求1所述的磁性存储装置,其中
所述第2绝缘体具备与所述第1绝缘体的材料不同的材料。
8.根据权利要求1所述的磁性存储装置,其中
所述第2绝缘体包含被氧化后具有绝缘性的导电性元素。
9.根据权利要求1所述的磁性存储装置,其中
所述第2绝缘体包含Mg、Si、Al、Sc、Y、Hf、及Nd中的1种以上。
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