JP2003110162A5 - - Google Patents

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Claims (16)

  1. 基板上に保磁力の異なる第1磁性層と第2磁性層が積層され、前記磁性層間に非磁性層が積層された磁気抵抗素子において、前記磁気抵抗素子の断面形状が台形であることを特徴とする磁気抵抗素子。
  2. 前記磁気抵抗素子の断面形状が、基板側を底辺とし、底辺の方が上辺よりも長い台形であることを特徴とする請求項1記載の磁気抵抗素子。
  3. 基板上に第1磁性層と第2磁性層とが積層され、前記磁性層間に非磁性層が積層された磁気抵抗素子において、
    前記第1磁性層の保磁力は前記第2の磁性層の保磁力よりも大きく、前記第1磁性層の底面積S1と、前記第2磁性層の底面積S2とが、S1>S2であることを特徴とする磁気抵抗素子。
  4. 前記第1磁性層と第2磁性層の磁化容易軸が膜面垂直方向であることを特徴とする請求項1のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
  5. 前記非磁性層が絶縁体であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
  6. 前記第1磁性層もしくは第2磁性層が、希土類鉄族合金からなることを特徴とする請求項に記載の磁気抵抗素子。
  7. 前記希土類鉄族合金のうち、希土類元素がGd,Tb,Dyの少なくとも1種の元素を含み、鉄族元素がFe,Coのうち、少なくとも1種の元素を含むことを特徴とする請求項6記載の磁気抵抗素子。
  8. 前記第1磁性層と前記非磁性層間と、前記第2磁性層と前記非磁性層間の少なくとも一方に、Fe,Coのうち、少なくとも一つの元素を含む磁性層が設けられていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
  9. 前記磁気抵抗素子が絶縁体と接する外周部の形状において磁気抵抗素子を構成する全膜厚の70%の高さの点Aと、40%の高さの点Bを結ぶ直線ABと、基板面CDとの交点Oを頂点とした∠AOCの5点平均が30度から90度の範囲にあることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の磁気抵抗素子。
  10. 前記∠AOCが30度から60度の範囲にあることを特徴とする請求項8記載の磁気抵抗素子。
  11. 基板上に、請求項1〜10のいずれかに記載された磁気抵抗素子がメモリ素子としてマトリックス状に形成され、前記磁気抵抗素子の上部に設けられたビット線と、前記第1磁性層または第2磁性層の磁化方向を電流によって発生する磁界により変化させる書き込み線と、電界効果トランジスタからなり、前記電界効果トランジスタのドレイン領域の直上に、前記磁気抵抗素子が形成されていることを特徴とする不揮発固体メモリ。
  12. 前記書き込み線を隣接する磁気抵抗素子と共用化することを特徴とする請求項11記載の不揮発固体メモリ。
  13. 前記電界効果トランジスタのソース領域を隣接する磁気抵抗素子と共用化することを特徴とする請求項10記載の不揮発固体メモリ。
  14. 請求項11に記載の不揮発固体メモリの記録再生方法において、前記第1磁性層の磁化方向をあらかじめ所定の方向に初期化し、前記書き込み線に電流を流すことによって、前記磁気抵抗素子の第2磁性層の磁化方向を決定して情報を記録し、前記磁気抵抗素子の抵抗の絶対値を検出して、記録された情報を再生することを特徴とする記録再生方法。
  15. 請求項11に記載の不揮発固体メモリの記録再生方法において、前記書き込み線に電流を流すことによって、前記磁気抵抗素子の第1磁性層の磁化方向を決定して情報を記録し、前記第2磁性層の磁化方向を反転させて、そのときに生じる抵抗変化を検出して、記録された情報を再生することを特徴とするメモリ素子の記録再生方法。
  16. 基板上に第1磁性層と第2磁性層とが積層され、前記磁性層間に非磁性層が積層された磁気抵抗素子をメモリ素子とするMRAMにおいて、
    前記第1磁性層の保磁力は前記第2の磁性層の保磁力よりも大きく、前記第1磁性層の底面積S1と、前記第2磁性層の底面積S2とが、S1>S2であり、前記第1磁性層が電界効果トランジスタと電気的に接続され、前記第2磁性層がビット線と電気的に接続されていることを特徴とするMRAM。
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