JP2003110166A - Magnetoresistance effect film, and memory using it - Google Patents

Magnetoresistance effect film, and memory using it

Info

Publication number
JP2003110166A
JP2003110166A JP2001305067A JP2001305067A JP2003110166A JP 2003110166 A JP2003110166 A JP 2003110166A JP 2001305067 A JP2001305067 A JP 2001305067A JP 2001305067 A JP2001305067 A JP 2001305067A JP 2003110166 A JP2003110166 A JP 2003110166A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
magnetic
layer
magnetoresistive
memory
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2001305067A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Ikeda
貴司 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2001305067A priority Critical patent/JP2003110166A/en
Publication of JP2003110166A publication Critical patent/JP2003110166A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetoresistance effect film which uses a vertical magnetization film and has a greater change rate of magnetoresistance. SOLUTION: In the magnetoresistance effect film including first and second magnetic layers 52, 56, and a non-magnetic layer 54 held between the first and second magnetic layers 52, 56, at least one of the first and second magnetic layers 52, 56 is constructed as a ferrimagnetic layer which uses rare earth metals Fe and Co as chief components, and high spin polarizability magnetic layers 53, 55 are formed between the non-magnetic layer 54 and the ferrimagnetic layers 52, 56, which comprises Fe and Co, and exchange-couples with the ferrimagnetic layers 52, 56.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、希土類金属と遷移
金属を主成分とするフェリ磁性体を用いた磁気抵抗効果
膜に関し、特に、大きな磁気抵抗効果を示す磁気抵抗効
果膜とこのような磁気抵抗効果膜を用いたメモリとに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive effect film using a ferrimagnetic material containing a rare earth metal and a transition metal as main components, and more particularly to a magnetoresistive effect film having a large magnetoresistive effect and such a magnetic material. The present invention relates to a memory using a resistance effect film.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体メモリである半導体メモリ
は、情報機器に多く用いられており、DRAM(ダイナ
ミック・ランダム・アクセス・メモリ)、FeRAM
(強誘電体ランダム・アクセス・メモリ)、フラッシュ
EEPROM(電気的消去可能プログラマブル読み出し
専用メモリ)など、その種類も様々である。これら半導
体メモリの特性は一長一短であり、現在の情報機器にお
いて要求される仕様のすべてを満たすメモリは存在しな
い。例えば、DRAMは、記録密度が高く書き換え可能
回数も多いが、揮発性であり電源を切るとその保持して
いる情報は消えてしまう。一方、フラッシュEEPRO
Mは、不揮発性ではあるが、情報の消去に要する時間が
長く、情報の高速処理には不向きである。
2. Description of the Related Art In recent years, a semiconductor memory, which is a solid-state memory, has been widely used in information equipment, such as DRAM (dynamic random access memory) and FeRAM.
There are various types such as (ferroelectric random access memory) and flash EEPROM (electrically erasable programmable read only memory). The characteristics of these semiconductor memories have advantages and disadvantages, and there is no memory satisfying all the specifications required in the current information equipment. For example, a DRAM has a high recording density and a large number of rewritable times, but it is volatile and the stored information is lost when the power is turned off. On the other hand, flash EEPRO
Although M is non-volatile, it takes a long time to erase information and is not suitable for high-speed information processing.

【0003】上記のような半導体メモリの現状に対し
て、磁気抵抗効果を用いたメモリ(MRAM;磁気ラン
ダム・アクセス・メモリ)は、不揮発性であって、書き
込み時間、読み出し時間、記録密度、書き換え可能回
数、消費電力などの点において、多くの情報機器から求
められる仕様をすべて満たすメモリとして有望である。
特にスピン依存トンネル磁気抵抗(TMR;Tunnel Mag
neto-Resistance)効果を利用したMRAMは、大きな
読み出し信号が得られることから、高記録密度化あるい
は高速読み出しに有利であり、近年の研究報告において
MRAMとしての実現性が実証されている。
In contrast to the current state of the semiconductor memory as described above, a memory (MRAM; magnetic random access memory) using the magnetoresistive effect is non-volatile, and has a writing time, a reading time, a recording density, and a rewriting. It is promising as a memory that satisfies all the specifications required by many information devices in terms of the number of possible times and power consumption.
In particular, spin-dependent tunnel magnetoresistance (TMR; Tunnel Mag)
The MRAM utilizing the neto-Resistance) effect is advantageous for high recording density or high-speed reading because a large read signal can be obtained, and its feasibility as an MRAM has been proved in recent research reports.

【0004】MRAMの素子として用いられる磁気抵抗
効果膜の基本構成は、非磁性層を介してその両側に磁性
層が隣接して形成されたサンドイッチ構造である。非磁
性層として良く用いられる材料として、CuやAl23
が挙げられる。磁気抵抗効果膜において非磁性層にCu
などのような導体を用いたものを巨大磁気抵抗効果(G
MR;Giant Magneto-Resistance)膜といい、Al23
などの絶縁体を用いたものをスピン依存トンネル磁気抵
抗効果(TMR)膜という。一般に、TMR膜は、GM
R膜に比べて大きな磁気抵抗効果を示す。
The basic structure of a magnetoresistive effect film used as an element of an MRAM is a sandwich structure in which a magnetic layer is formed adjacent to both sides of a nonmagnetic layer. As a material often used for the non-magnetic layer, Cu or Al 2 O 3 is used.
Is mentioned. Cu in the non-magnetic layer in the magnetoresistive film
The one using a conductor such as a giant magnetoresistive effect (G
MR; Giant Magneto-Resistance) film, Al 2 O 3
The one using an insulator such as is called a spin-dependent tunnel magnetoresistive (TMR) film. Generally, the TMR film is GM
It exhibits a larger magnetoresistive effect than the R film.

【0005】図7(a),(b)は、非磁性層を介して
面内磁化膜である2つの磁性層が積層した構成を有する
磁気抵抗効果膜を示しており、各磁性層での磁化の方向
が矢印で示されている。図7(a)に示すように2つの
磁性層の磁化方向が平行であると、磁気抵抗効果膜の電
気抵抗(一方の磁性層と他方の磁性層の間の電気抵抗)
は相対的に小さく、図7(b)に示すように磁化方向が
反平行であると、電気抵抗は相対的に大きくなる。した
がって、一方の磁性層をメモリ層、他方を検出層とし、
上記の性質を利用することで、情報の読み出しが可能で
ある。例えば非磁性層12の図示上部に位置する磁性層
13をメモリ層、下部に位置する磁性層11を検出層と
し、メモリ層(磁性層13)の磁化方向が右向きの場合
を『1』、左向きの場合を『0』とする。
FIGS. 7A and 7B show a magnetoresistive film having a structure in which two magnetic layers, which are in-plane magnetized films, are stacked with a nonmagnetic layer interposed therebetween. The direction of magnetization is indicated by the arrow. When the magnetization directions of the two magnetic layers are parallel as shown in FIG. 7A, the electric resistance of the magnetoresistive film (the electric resistance between one magnetic layer and the other magnetic layer).
Is relatively small, and the electric resistance is relatively large when the magnetization directions are antiparallel as shown in FIG. 7 (b). Therefore, one magnetic layer is used as a memory layer and the other magnetic layer is used as a detection layer.
Information can be read by utilizing the above property. For example, when the magnetic layer 13 located above the non-magnetic layer 12 is a memory layer and the magnetic layer 11 located below is a detection layer, "1" is set when the magnetization direction of the memory layer (magnetic layer 13) is rightward, and leftward In case of, it is set to "0".

【0006】図8(a)に示すように両磁性層11,1
3の磁化方向がともに図示右向きの場合、磁気抵抗効果
膜の電気抵抗は相対的に小さく、図8(b)に示すよう
に検出層11の磁化方向が図示右向きでかつメモリ層1
3の磁化方向が図示左向きであると電気抵抗は相対的に
大きい。同様に、図8(c)に示すように検出層11の
磁化方向が左向きでかつメモリ層13の磁化方向が右向
きであると電気抵抗は相対的に大きく、図8(d)に示
すように両磁性層11,13の磁化方向が左向きの場合
には電気抵抗は相対的に小さい。つまり、検出層11の
磁化方向が右向きに固定されている場合であれば、電気
抵抗が相対的に大きければ、メモリ層13には『0』が
記録されていることになり、電気抵抗が相対的に小さけ
れば、『1』が記録されていることになる。あるいは、
検出層11の磁化方向が左向きに固定されている場合で
あれば、電気抵抗が相対的に大きければ、メモリ層13
には『1』が記録されていることになり、電気抵抗が相
対的に小さければ、『0』が記録されていることにな
る。
As shown in FIG. 8A, both magnetic layers 11, 1
When the magnetization directions of 3 are both rightward in the drawing, the electric resistance of the magnetoresistive film is relatively small, and the magnetization direction of the detection layer 11 is rightward in the drawing and the memory layer 1 as shown in FIG. 8B.
When the magnetization direction of 3 is leftward in the drawing, the electric resistance is relatively large. Similarly, when the magnetization direction of the detection layer 11 is leftward and the magnetization direction of the memory layer 13 is rightward as shown in FIG. 8C, the electric resistance is relatively large, and as shown in FIG. When the magnetization directions of both magnetic layers 11 and 13 are leftward, the electric resistance is relatively small. That is, when the magnetization direction of the detection layer 11 is fixed to the right, if the electric resistance is relatively large, “0” is recorded in the memory layer 13, and the electric resistance is relatively large. If it is small, "1" is recorded. Alternatively,
If the magnetization direction of the detection layer 11 is fixed to the left, if the electric resistance is relatively large, the memory layer 13
"1" is recorded in the field, and "0" is recorded if the electric resistance is relatively small.

【0007】そこで、検出層11の保磁力が相対的に大
きくメモリ層13の保磁力が相対的に小さくなるように
各磁性層11,13の組成を選択し、検出層11を一方
向に磁化した上で、検出層11の磁化反転が起こらない
程度の磁化をメモリ層13に加えてメモリ層13の磁化
の方向を変化させることにより、磁気抵抗効果膜に情報
を記録することが可能になり、また、磁気抵抗効果膜の
電気抵抗を検出することによって、記録された情報を読
み出しを行なえることになる。
Therefore, the composition of each magnetic layer 11, 13 is selected so that the coercive force of the detection layer 11 is relatively large and the coercive force of the memory layer 13 is relatively small, and the detection layer 11 is magnetized in one direction. Then, by adding magnetization to the memory layer 13 to the extent that magnetization reversal of the detection layer 11 does not occur and changing the direction of magnetization of the memory layer 13, it becomes possible to record information on the magnetoresistive film. Also, the recorded information can be read by detecting the electric resistance of the magnetoresistive film.

【0008】MRAMの記録密度を高くするために磁気
抵抗効果膜の素子サイズを小さくしていくと、磁性層と
して面内磁化膜を使用したMRAMでは、反磁界あるい
は素子端面の磁化のカーリングといった影響から、情報
を保持できなくなるという問題が生じる。この問題を回
避するためには、例えば磁性層の形状を長方形にするこ
とが挙げられるが、この方法では素子サイズが小さくで
きないために記録密度の向上があまり期待できない。
When the element size of the magnetoresistive effect film is reduced in order to increase the recording density of the MRAM, in the MRAM using the in-plane magnetized film as the magnetic layer, there is an influence such as demagnetizing field or curling of the magnetization of the element end face. Therefore, there arises a problem that information cannot be held. In order to avoid this problem, for example, the shape of the magnetic layer may be rectangular. However, this method cannot reduce the element size, and therefore the improvement in recording density cannot be expected so much.

【0009】そこで、本出願人は、既に、例えば特開平
11−213650で述べているように、垂直磁化膜を
用いることにより上記問題を回避しようとすることを提
案した。垂直磁化膜を利用した場合には、素子サイズが
小さくなっても反磁界は増加しないので、面内磁化膜を
用いたMRAMよりも小さなサイズの磁気抵抗効果膜が
実現可能である。
Therefore, the present applicant has already proposed to avoid the above problem by using a perpendicular magnetization film, as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-213650. When the perpendicular magnetization film is used, the demagnetizing field does not increase even when the element size is reduced, so that a magnetoresistive effect film having a smaller size than the MRAM using the in-plane magnetization film can be realized.

【0010】垂直磁化膜を用いた磁気抵抗効果膜では、
面内磁化膜を用いた磁気抵抗効果膜と同様に、2つの磁
性層の磁化方向が平行であると磁気抵抗効果膜の電気抵
抗は相対的に小さく、磁化方向が反平行であると電気抵
抗は相対的に大きくなる。非磁性層22の上部に位置す
る磁性層23をメモリ層、下部に位置する磁性層21を
検出層とし、メモリ層23の磁化方向が上向きの場合を
『1』、下向きの場合を『0』とする。図9(a)に示
すように両磁性層21,23の磁化方向が上向きの場
合、磁気抵抗効果膜の電気抵抗は相対的に小さく、図9
(c)に示すように検出層21の磁化方向が下向きでか
つメモリ層23の磁化方向が上向きであると電気抵抗は
相対的に大きくなる。同様に、図9(b)に示すように
検出層21の磁化方向が上向きでかつメモリ層23の磁
化方向が下向きであると電気抵抗は相対的に大きくな
り、図9(d)に示すように両磁性層21,23の磁化
方向が下向きの場合には電気抵抗は相対的に小さくな
る。つまり、検出層21の磁化方向が上向きに固定され
ている場合には、電気抵抗が相対的に大きければメモリ
層23には『0』が記録されていることになり、電気抵
抗が相対的に小さければ『1』が記録されていることに
なる。あるいは、検出層21の磁化方向が下向きに固定
されている場合であれば、電気抵抗が相対的に大きけれ
ばメモリ層23には『1』が記録されていることにな
り、電気抵抗が相対的に小さければ『0』が記録されて
いることになる。
In the magnetoresistive effect film using the perpendicular magnetization film,
Similar to the magnetoresistive effect film using the in-plane magnetized film, the electric resistance of the magnetoresistive effect film is relatively small when the magnetization directions of the two magnetic layers are parallel, and the electric resistance when the magnetization directions are antiparallel. Is relatively large. The magnetic layer 23 located above the non-magnetic layer 22 is used as a memory layer, and the magnetic layer 21 located below is used as a detection layer. The magnetization direction of the memory layer 23 is "1" when the magnetization direction is upward, and "0" when the magnetization direction is downward. And As shown in FIG. 9A, when the magnetization directions of both the magnetic layers 21 and 23 are upward, the electric resistance of the magnetoresistive effect film is relatively small.
As shown in (c), when the magnetization direction of the detection layer 21 is downward and the magnetization direction of the memory layer 23 is upward, the electric resistance becomes relatively large. Similarly, if the magnetization direction of the detection layer 21 is upward and the magnetization direction of the memory layer 23 is downward as shown in FIG. 9B, the electric resistance becomes relatively large, and as shown in FIG. 9D. Moreover, when the magnetization directions of both magnetic layers 21 and 23 are downward, the electric resistance becomes relatively small. That is, when the magnetization direction of the detection layer 21 is fixed upward, if the electric resistance is relatively large, "0" is recorded in the memory layer 23, and the electric resistance is relatively large. If it is smaller, "1" is recorded. Alternatively, when the magnetization direction of the detection layer 21 is fixed downward, if the electric resistance is relatively large, "1" is recorded in the memory layer 23, and the electric resistance is relatively large. If it is small, "0" is recorded.

【0011】このような垂直磁化膜を使用した磁気抵抗
素子において、垂直磁化膜として用いられる材料として
は、例えば、Gd,Dy、Tb等の希土類金属から選ば
れる少なくとも1種類の元素とCo,Fe,Ni等の遷
移金属から選ばれる少なくとも1種類との元素の合金膜
や人工格子膜、あるいは、Co/Pt等遷移金属と貴金
属の人工格子膜、CoCr等の膜面垂直方向の結晶磁気
異方性を有する合金膜などが挙げられる。これらの材料
の中で、希土類金属と遷移金属の合金膜は、角型比が1
である磁化曲線を示し、磁界を印加した場合に急峻な磁
化反転を生じること、さらに作成が容易であることか
ら、メモリ素子として用いる磁気抵抗効果膜に最適であ
る。
In a magnetoresistive element using such a perpendicular magnetic film, the material used for the vertical magnetic film is, for example, at least one element selected from rare earth metals such as Gd, Dy, and Tb, and Co and Fe. , An alloy film of at least one element selected from transition metals such as Ni, an artificial lattice film, an artificial lattice film of a transition metal such as Co / Pt and a noble metal, and a crystalline magnetic anisotropy in the direction perpendicular to the film plane of CoCr. And an alloy film having properties. Among these materials, the alloy film of rare earth metal and transition metal has a squareness ratio of 1
Is suitable for a magnetoresistive film used as a memory element because it exhibits a sharp magnetization reversal when a magnetic field is applied and is easy to create.

【0012】ところで、大きな磁気抵抗変化率を得るに
は、非磁性層に接して形成されている磁性層のスピン分
極率が大きいことが望まれる。Fe,Coあるいはこれ
らの合金は大きなスピン分極率を持つことが知られてい
るが、本発明者らが鋭意検討した結果、非磁性層との界
面付近に存在するGd,TbあるいはDyは磁気抵抗変
化率を低下させてしまうことがわかった。つまり希土類
金属と遷移金属を主成分とする磁性体で非磁性層を挟ん
だ膜構成の磁気抵抗効果膜では、大きな磁気抵抗変化率
を得ることが困難である。
In order to obtain a large magnetoresistance change rate, it is desired that the magnetic layer formed in contact with the nonmagnetic layer has a large spin polarizability. It is known that Fe, Co or their alloys have a large spin polarizability, but as a result of intensive studies by the present inventors, Gd, Tb or Dy existing near the interface with the non-magnetic layer has a magnetoresistance. It turns out that it reduces the rate of change. That is, it is difficult to obtain a large rate of change in magnetoresistance in a magnetoresistive film having a film structure in which a nonmagnetic layer is sandwiched by magnetic materials containing a rare earth metal and a transition metal as main components.

【0013】そこで特開2000−306374におい
て本発明者らが提案したように、非磁性層と垂直磁化膜
との間にFe,Coあるいはこれらの合金からなる高ス
ピン分極率磁性体を形成することによって、大きな磁気
抵抗変化率を得ることが可能である。ただし、膜面垂直
方向の磁化による磁気抵抗変化を利用するために、垂直
磁化膜と非磁性層の間に配される磁性体の磁化は膜面垂
直方向に向いている必要がある。Fe,CoあるいはF
eCoからなる磁性体は、膜面内方向に磁化が向く性質
(面内磁化異方性)があるが、この磁性体と接して形成
されている垂直磁化膜との交換結合力によって、垂直方
向に向けられている。
Therefore, as proposed by the present inventors in Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-306374, a high spin polarizability magnetic substance made of Fe, Co or an alloy thereof is formed between the non-magnetic layer and the perpendicular magnetization film. It is possible to obtain a large magnetoresistance change rate. However, in order to utilize the change in magnetoresistance due to the magnetization in the direction perpendicular to the film surface, the magnetization of the magnetic substance disposed between the perpendicular magnetization film and the nonmagnetic layer must be oriented in the direction perpendicular to the film surface. Fe, Co or F
The magnetic body made of eCo has a property that the magnetization is oriented in the in-plane direction of the film (in-plane magnetization anisotropy). However, due to the exchange coupling force with the perpendicularly magnetized film formed in contact with this magnetic body, the perpendicular direction is changed. Is directed to.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】上述のように高スピン
分極率磁性体は、交換結合力によって磁化を膜面垂直に
向けているが、高スピン分極率磁性体の磁化を垂直方向
に向けることが可能である厚さは限られていて、数nm
以下でなければならない。もしさらに厚くなると、垂直
磁化膜から遠い部分では磁化が膜面垂直方向に向かずに
膜面内方向に向くことになってしまう。この程度の厚さ
の高スピン分極率磁性体の薄膜を成膜しようとすると、
成膜条件によっては、非磁性層と垂直磁化膜の間に形成
する高スピン分極率磁性体は、一様な膜形状にはならず
に、島形状あるいは網形状になる場合もある。そのよう
な場合、部分的に垂直磁化膜が非磁性層に接することに
なる。あるいは、膜形状であったとしても、スパッタリ
ング等大きなエネルギーを磁性原子に与えて成膜する方
法では、垂直磁化膜と高スピン分極率磁性体の界面が明
確にはならず、2つの磁性体の原子が混在することも考
えられる。
As described above, in the high spin polarizability magnetic material, the magnetization is oriented perpendicular to the film surface by the exchange coupling force. However, the magnetization of the high spin polarizability magnetic material is oriented in the perpendicular direction. Thickness is limited to a few nm
Must be: If the thickness is further increased, the magnetization will be oriented in the in-plane direction, not in the direction perpendicular to the plane of the film, in the portion far from the perpendicular magnetization film. When trying to form a thin film of a high spin polarizability magnetic material of this thickness,
Depending on the film forming conditions, the high spin polarizability magnetic substance formed between the non-magnetic layer and the perpendicular magnetization film may not have a uniform film shape but may have an island shape or a net shape. In such a case, the perpendicular magnetization film partially contacts the nonmagnetic layer. Alternatively, even in the case of a film shape, in the method of forming a film by giving large energy to magnetic atoms such as sputtering, the interface between the perpendicular magnetization film and the high spin polarizability magnetic material is not clear, and the two magnetic materials Atoms may be mixed.

【0015】つまり、界面にスピン分極率の高い材料を
配したとしても、それに交換結合している垂直磁化膜の
影響が磁気抵抗変化率に現れることになる。
That is, even if a material having a high spin polarizability is arranged at the interface, the effect of the perpendicularly magnetized film exchange-coupled to the material appears in the magnetoresistance change rate.

【0016】本発明は、この点に鑑み、垂直磁化膜を用
いかつ大きな磁気抵抗変化率を有する磁気抵抗効果膜
と、このような磁気抵抗効果膜を用いたメモリを提供す
ることを目的とする。
In view of this point, an object of the present invention is to provide a magnetoresistive effect film using a perpendicular magnetization film and having a large magnetoresistive change rate, and a memory using such a magnetoresistive effect film. .

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗効果膜
は、第1及び第2の磁性層と、第1及び第2の磁性層に
挟まれた非磁性層とを有する磁気抵抗効果膜において、
第1及び第2の磁性層の少なくとも一方が希土類金属と
FeとCoとを主成分とするフェリ磁性層であり、非磁
性層と前記フェリ磁性層との間に、Fe及びCoからな
りかつフェリ磁性層と交換結合している高スピン分極率
磁性層が形成されていることを特徴とする。
The magnetoresistive effect film of the present invention comprises a first and second magnetic layers and a nonmagnetic layer sandwiched between the first and second magnetic layers. At
At least one of the first and second magnetic layers is a ferrimagnetic layer containing a rare earth metal, Fe and Co as main components, and is composed of Fe and Co between the nonmagnetic layer and the ferrimagnetic layer. A high spin polarizability magnetic layer exchange-coupled with the magnetic layer is formed.

【0018】すなわち本発明は、磁性体として希土類金
属を含有するフェリ磁性層と高スピン分極率磁性層との
交換結合膜を用いた磁気抵抗効果膜においては、大きな
磁気抵抗変化率を得るためにフェリ磁性層も極力大きな
スピン分極率を有する材料で形成されていることが好ま
しいということに着目してなされたものであり、フェリ
磁性層として、希土類金属、FeおよびCoを主成分と
するものを用いようとするものである。
That is, in the present invention, in order to obtain a large magnetoresistance change rate in a magnetoresistive effect film using an exchange coupling film of a ferrimagnetic layer containing a rare earth metal as a magnetic material and a high spin polarizability magnetic layer. It was made paying attention that the ferrimagnetic layer is also preferably formed of a material having a spin polarization as large as possible. As the ferrimagnetic layer, a ferrimagnetic layer containing a rare earth metal, Fe and Co as main components is used. It is the one to use.

【0019】本発明においては、高スピン分極率磁性層
は、非磁性層の上面あるいは下面のどちらか一方に形成
しても効果的であるが、非磁性層の両面に形成すると、
より大きな磁気抵抗変化率が得られる。非磁性層の両側
に高スピン分極率磁性層を形成する場合であれば、上述
の第1及び第2の磁性層の両方とも、希土類金属、Fe
及びCoを主成分とするフェリ磁性層とすることが好ま
しい。
In the present invention, it is effective to form the high spin polarizability magnetic layer on either the upper surface or the lower surface of the non-magnetic layer, but if it is formed on both surfaces of the non-magnetic layer,
A larger magnetoresistance change rate can be obtained. In the case of forming high spin polarizability magnetic layers on both sides of the non-magnetic layer, both the above-mentioned first and second magnetic layers are made of rare earth metal, Fe
It is preferable to use a ferrimagnetic layer containing Co and Co as main components.

【0020】このような磁気抵抗効果膜におけるフェリ
磁性層において、希土類金属としては、Gd,Tb,D
yあるいはこれらの合金が使用可能である。メモリ層な
どへの用途のために磁性層における保磁力を小さくした
い場合にはGdを主成分とし、検出層などへの用途のた
めに保磁力を大きくしたい場合にはDyやTbを主成分
とすることが好ましい。
In the ferrimagnetic layer in such a magnetoresistive film, rare earth metals are Gd, Tb, and D.
y or these alloys can be used. If the coercive force in the magnetic layer is to be reduced for use as a memory layer or the like, Gd is the main component, and if the coercive force is to be increased for use in the detection layer or the like, Dy or Tb is the main component. Preferably.

【0021】本発明において、非磁性層には、Cu等の
導体やAl23等の絶縁体が使用可能であるが、Al2
3を用いた場合にはスピントンネル効果が生じてより
大きな磁気抵抗変化率が得られるので、好ましい。
[0021] In the present invention, the non-magnetic layer, the insulating material such as a conductor, Al 2 O 3, or the such as Cu can be used, Al 2
When O 3 is used, a spin tunnel effect occurs and a larger magnetoresistance change rate can be obtained, which is preferable.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】次に、本発明の好ましい実施の形
態について、図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Next, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0023】まず、高スピン分極率磁性層を設けない構
成において、フェリ磁性層におけるCoの組成と磁気抵
抗変化率との関係について本発明者らが検討した結果を
説明する。
First, the results of the present inventors' study of the relationship between the composition of Co in the ferrimagnetic layer and the magnetoresistance change rate in the structure in which the high spin polarizability magnetic layer is not provided will be described.

【0024】図1は、Pt(膜厚2nm)/Tb20(F
100-XCoX80(膜厚10nm)/Al23(膜厚
2.2nm)/Gd20(Fe100-XCoX80(膜厚10
nm)/Al50Cu50(膜厚25nm)/Si基板(S
iウエハ)の膜構成のTMR素子において、磁性膜のC
o組成(X原子%)に対する磁気抵抗変化率の変化の様
子を示すグラフである。ここでTb20(Fe100-X
X80膜及びGd20(Fe 100-XCoX80膜はフェリ
磁性層であり、Al23膜は非磁性層である。図1から
分かるように、希土類金属、Fe及びCoからなるフェ
リ磁性層が非磁性層に接して形成されている磁気抵抗効
果膜では、フェリ磁性層におけるFeとCoに対するC
oの組成を30原子%以上70原子%以下とすることに
よって、大きな磁気抵抗変化率を安定的に得ることが可
能である。フェリ磁性層と非磁性層との間に高スピン分
極率磁性層が存在する場合であっても、フェリ磁性層に
おけるFeとCoに対するCoの組成を30原子%以上
70原子%以下とすることが好ましいと考えられる。
FIG. 1 shows Pt (film thickness 2 nm) / Tb20(F
e100-XCoX)80(Film thickness 10 nm) / Al2O3(Film thickness
2.2 nm) / Gd20(Fe100-XCoX)80(Film thickness 10
nm) / Al50Cu50(Film thickness 25 nm) / Si substrate (S
In the TMR element having the film structure of (i-wafer), C of the magnetic film
o Change in magnetoresistance change rate with respect to composition (X atom%)
It is a graph which shows a child. Where Tb20(Fe100-XC
oX)80Membrane and Gd20(Fe 100-XCoX)80The membrane is ferri
A magnetic layer, Al2O3The film is a non-magnetic layer. From Figure 1
As can be seen, the rare earth metals, Fe and Co
Magnetoresistance effect when the remagnetic layer is formed in contact with the nonmagnetic layer
In the pericarp, C for Fe and Co in the ferrimagnetic layer
To make the composition of o 30 atomic% or more and 70 atomic% or less
Therefore, a large magnetoresistance change rate can be stably obtained.
Noh. There is a high spin component between the ferrimagnetic layer and the nonmagnetic layer.
Even if a polar magnetic layer is present, the ferrimagnetic layer
The composition of Co with respect to Fe and Co is 30 atomic% or more
It is considered preferable that the content be 70 atomic% or less.

【0025】図2は、本発明の実施の一形態の磁気抵抗
効果膜の構成を示す断面図である。この磁気抵抗効果膜
は、Si基板50上に、厚さ25nmのAl50Cu50
らなる導電層51、厚さ50nmのGd20(Fe60Co
4080からなる第1のフェリ磁性層52、厚さ1nmの
Fe100-XCoXからなる第1の高スピン分極率磁性層5
3、厚さ2.2nmのAl23(酸化アルミニウム)か
らなる非磁性層54、厚さ1nmのFe100-XCoXから
なる第2の高スピン分極率磁性層55、厚さ30nmの
Tb20(Fe40Co6080からなる第2のフェリ磁性層
56及び厚さ2nmのPtからなる保護層57を、この
順でスパッタにより順次成膜したものである。すなわ
ち、Pt(膜厚2nm)/Tb20(Fe40Co60
80(膜厚30nm)/Fe100-XCoX(膜厚1nm)/
Al23(膜厚2.2nm)/Fe100- XCoX(膜厚1
nm)/Gd20(Fe60Co4080(膜厚50nm)/
Al50Cu50(膜厚25nm)/Si基板という膜構成
を有するTMR素子である。ここで0<X<100であ
る。
FIG. 2 shows a magnetoresistive device according to an embodiment of the present invention.
It is sectional drawing which shows the structure of an effect film. This magnetoresistive film
Is a 25 nm thick Al film on the Si substrate 50.50Cu50Or
Conductive layer 51 made of Gd having a thickness of 50 nm20(Fe60Co
40)80A first ferrimagnetic layer 52 of 1 nm thick
Fe100-XCoXA first high spin polarizability magnetic layer 5
3, Al with a thickness of 2.2 nm2O3(Aluminum oxide)
Non-magnetic layer 54 consisting of 1 nm thick Fe100-XCoXFrom
Second high spin polarizability magnetic layer 55 having a thickness of 30 nm
Tb20(Fe40Co60)80Second ferrimagnetic layer comprising
56 and a protective layer 57 made of Pt having a thickness of 2 nm,
The films are sequentially formed by sputtering. Sanawa
, Pt (film thickness 2 nm) / Tb20(Fe40Co60)
80(Film thickness 30 nm) / Fe100-XCoX(Film thickness 1 nm) /
Al2O3(Film thickness 2.2 nm) / Fe100- XCoX(Film thickness 1
nm) / Gd20(Fe60Co40)80(Film thickness 50 nm) /
Al50Cu50(Film thickness 25 nm) / Si substrate film structure
Is a TMR element having Where 0 <X <100
It

【0026】図3は、図2に示す磁気抵抗効果膜におい
て、高スピン分極率磁性層53,55のCo組成(X原
子%)に対する磁気抵抗変化率の変化の様子を示すグラ
フである。ここでCo組成とは、高スピン分極率磁性層
におけるFe及びCoに対するCoの割合をいう。この
図から分かるように、磁気抵抗変化率は高スピン分極率
磁性層のCo組成に依存しており、15原子%以上80
原子%以下の範囲内であれば40%の磁気抵抗変化率を
達成することが可能であり、好ましい。さらに、30原
子%以上60原子%以下の範囲内にすることにより大き
な磁気抵抗変化率を安定的に得ることが可能であり、よ
り好ましい。
FIG. 3 is a graph showing changes in the magnetoresistance change rate with respect to the Co composition (X atomic%) of the high spin polarizability magnetic layers 53 and 55 in the magnetoresistance effect film shown in FIG. Here, the Co composition means the ratio of Co to Fe and Co in the high spin polarization magnetic layer. As can be seen from this figure, the rate of change in magnetoresistance depends on the Co composition of the high spin polarizability magnetic layer, and is 15 atom% or more and 80% or more.
It is possible to achieve a magnetoresistance change rate of 40% within the range of atomic% or less, which is preferable. Further, it is more preferable that the content is in the range of 30 atomic% or more and 60 atomic% or less so that a large magnetoresistance change rate can be stably obtained.

【0027】本実施形態の磁気抵抗効果膜をメモリ素子
として使用することにより、読み出し信号の大きなメモ
リ(MRAM)を作成可能である。このようなメモリに
おいて、情報の記録には、導線(書き込み線)に電流を
流すことにより発生する磁界を利用する方法が一般的で
ある。例えばマトリックス状に複数個配置されたメモリ
素子(磁気抵抗効果膜)の中から、所望のメモリ素子の
磁化のみ反転させるように磁界を印加する必要がある
が、その方法として、例えばそれぞれのメモリ素子の間
に導線を配し、これに電流を流してメモリ素子の膜面に
対して垂直方向の磁界を発生させるようにする。その
際、記録しようとするメモリ素子(選択されたメモリ素
子)の周りにある4本の導線に、メモリ素子に対して同
じ方向に磁界が印加されるように電流を流すと、所望の
メモリ素子にのみ最も大きな磁界が印加され、このメモ
リ素子にのみ記録が行われる。
By using the magnetoresistive film of this embodiment as a memory element, a memory (MRAM) having a large read signal can be created. In such a memory, a method of using a magnetic field generated by passing a current through a conducting wire (writing line) is generally used for recording information. For example, from a plurality of memory elements (magnetoresistive film) arranged in a matrix, it is necessary to apply a magnetic field so as to invert only the magnetization of a desired memory element. A conducting wire is arranged between the two, and a current is passed through the conducting wire to generate a magnetic field perpendicular to the film surface of the memory element. At that time, if a current is applied to the four conductors around the memory element (selected memory element) to be recorded so that a magnetic field is applied in the same direction to the memory element, the desired memory element is selected. The largest magnetic field is applied only to the memory element, and recording is performed only to this memory element.

【0028】以上の記録方法は、メモリ素子の膜面に対
して垂直方向の磁界のみを用いる方法であるが、メモリ
素子に対して膜面内方向の磁界を印加することによって
も、選択的な記録が可能である。例えば、メモリ素子の
間に導線を配置するとともに、メモリ素子の上部あるい
は下部にも導線を配置する。ただし、素子間の導線と素
子の上部あるいは下部の導線は一平面内に存在しないよ
うにねじれの位置で、かつこれら導線を真上から見ると
直交するように配置する。このように配置された導線の
うち記録しようとする所望のメモリ素子のすぐ横にある
導線に電流を流してメモリ素子の膜面に対して垂直方向
に磁界を印加するとともに、メモリ素子の上部あるいは
下部に配されている導線にも電流を流しメモリ素子に膜
面内方向の磁界を印加する。このようにすると、膜面内
方向の磁界と、膜面垂直方向の磁界を同時に印加された
メモリ素子のみ記録可能となる。膜面内方向の磁界を発
生させるための導線は、上記のように別に設けても良い
が、メモリ素子からの情報の読み出しのために設けられ
ているビット線を利用することで、膜面内磁界発生用の
導線を省略することが可能である。
The above recording method is a method of using only the magnetic field in the direction perpendicular to the film surface of the memory element, but it can also be selectively applied by applying a magnetic field in the film surface direction to the memory element. It is possible to record. For example, the conductive wire is arranged between the memory elements, and the conductive wire is also arranged above or below the memory element. However, the conductors between the elements and the conductors above or below the elements are arranged at twisted positions so that they do not exist in one plane, and these conductors are arranged so as to be orthogonal to each other when viewed from directly above. Among the conductors arranged in this way, an electric current is applied to the conductor right next to the desired memory element to be recorded to apply a magnetic field in the direction perpendicular to the film surface of the memory element, and An electric current is also applied to the conducting wire arranged in the lower part to apply a magnetic field in the in-plane direction to the memory element. By doing so, it becomes possible to record only the memory element to which the magnetic field in the film plane direction and the magnetic field in the film plane perpendicular direction are simultaneously applied. The conducting wire for generating the magnetic field in the in-plane direction of the film may be separately provided as described above, but by using the bit line provided for reading information from the memory element, It is possible to omit the conductor for generating the magnetic field.

【0029】[0029]

【実施例】次に、本発明の磁気抵抗効果膜について、実
施例に基づいてさらに詳しく説明する。
EXAMPLES Next, the magnetoresistive film of the present invention will be described in more detail based on examples.

【0030】(実施例−1)図2はこの実施例−1で作
成した磁気抵抗効果膜の断面を示している。磁気抵抗効
果膜を形成するための基板としてSi(シリコン)基板
100を用い、Si基板100上に、フェリ磁性層であ
る第1の磁性層111として40nmの膜厚のGd
24(Fe60Co4076膜、第1の高スピン分極率磁性層
112として膜厚1nmのFe60Co40膜、非磁性層1
15として1.5nmの膜厚のAl23膜、第2の高ス
ピン分極率磁性層113としてFe60Co40、フェリ磁
性層である第2の磁性層114として30nmの膜厚の
Tb24(Fe60Co4076膜、保護膜116として2n
mのPt膜をスパッタにより順次形成した。ただし、第
2の高スピン分極率磁性層113は、高さ約1.5nm
の半球状の形で、非磁性層115であるAl23膜表面
に一様に島状に形成されるようにした。保護膜116
(Pt膜)は磁性膜の酸化等の腐食を防ぐのに有効であ
る。ここで第1の磁性層111であるGd24(Fe60
4076膜と第2の磁性層114であるTb24(Fe60
Co4076膜は、どちらも希土類金属副格子磁化優勢で
ある。
(Example-1) FIG. 2 shows a cross section of the magnetoresistive film produced in Example-1. A Si (silicon) substrate 100 is used as a substrate for forming a magnetoresistive film, and a Gd film having a thickness of 40 nm is formed as a first magnetic layer 111, which is a ferrimagnetic layer, on the Si substrate 100.
24 (Fe 60 Co 40 ) 76 film, Fe 60 Co 40 film with a thickness of 1 nm as the first high spin polarizability magnetic layer 112, non-magnetic layer 1
15, an Al 2 O 3 film having a thickness of 1.5 nm, Fe 60 Co 40 as the second high spin polarization magnetic layer 113, and Tb 24 having a thickness of 30 nm as the second magnetic layer 114 which is a ferrimagnetic layer. (Fe 60 Co 40 ) 76 film, 2n as protective film 116
m Pt film was sequentially formed by sputtering. However, the second high spin polarizability magnetic layer 113 has a height of about 1.5 nm.
In a hemispherical shape, the Al 2 O 3 film, which is the non-magnetic layer 115, is uniformly formed in an island shape. Protective film 116
The (Pt film) is effective in preventing corrosion such as oxidation of the magnetic film. Here, the first magnetic layer 111 of Gd 24 (Fe 60 C
o 40 ) 76 film and the second magnetic layer 114 of Tb 24 (Fe 60
The Co 40 ) 76 films are both predominantly rare earth metal sublattice magnetization dominant.

【0031】次に得られた多層膜の上部に1μm角のレ
ジスト膜を形成し、ドライエッチングによってレジスト
に覆われていない部分の磁気抵抗効果膜を除去した。エ
ッチング後、80nmの膜厚のAl23膜を成膜し、さ
らにレジストおよびその上部のAl23膜を除去し、上
部電極と第1の磁性層111(Gd24(Fe60Co40
76膜)との間の電気絶縁を行うための絶縁膜121を形
成した。その後、リフトオフ法によって上部電極122
をAl膜により作成し、上部電極に覆われていない部分
のAl23膜を一部除去して測定回路を接続するための
電極パットとした。
Next, a 1 μm square resist film was formed on the obtained multi-layer film, and the magnetoresistive film not covered with the resist was removed by dry etching. After the etching, an Al 2 O 3 film having a film thickness of 80 nm is formed, the resist and the Al 2 O 3 film on the resist are removed, and the upper electrode and the first magnetic layer 111 (Gd 24 (Fe 60 Co 40 )
An insulating film 121 for electrical insulation between the insulating film 121 and the film 76 ) was formed. Then, the upper electrode 122 is formed by the lift-off method.
Was made of an Al film, and a part of the Al 2 O 3 film not covered by the upper electrode was removed to provide an electrode pad for connecting a measurement circuit.

【0032】このようにして得られた磁気抵抗効果膜に
対し、膜面垂直方向に2MA/mの磁界を印加し、第2
の磁性層114(Tb24(Fe60Co4076膜)の磁化
を印加磁界方向に向け着磁を行った。なお、基板上に1
cm角のTb24(Fe60Co 4076膜を単独で別途形成
したところ、この膜の保磁力は0.8MA/mと大きな
値を示し、得られた磁気抵抗効果膜の保磁力も同程度の
大きな値を示すと予想される。
In the magnetoresistive film thus obtained,
In contrast, a magnetic field of 2 MA / m is applied in the direction perpendicular to the film surface,
Magnetic layer 114 (Tbtwenty four(Fe60Co40)76Film) magnetization
Was magnetized in the direction of the applied magnetic field. In addition, 1 on the substrate
cm square Tbtwenty four(Fe60Co 40)76Separately formed film
As a result, the coercive force of this film was as large as 0.8 MA / m.
Value and the coercive force of the obtained magnetoresistive film is similar.
It is expected to show a large value.

【0033】この磁気抵抗効果膜に対し、上部電極12
2と下部電極(Si基板100)との間に定電流電源を
接続し、第1の磁性層111(Gd24(Fe60Co40
76膜)と第2の磁性層114(Tb24(Fe60Co40
76膜)の間の非磁性層115(Al23膜)を電子がト
ンネルするように、一定電流を流した。この状態で、磁
気抵抗効果膜の膜面に垂直方向に磁界を印加しその大き
さと方向を変えることにより磁気抵抗効果膜の電圧の変
化(磁気抵抗曲線)を測定した。この測定結果によると
磁気磁気抵抗変化率は約55%であった。
For this magnetoresistive film, the upper electrode 12
2 and the lower electrode (Si substrate 100), a constant current power source is connected to the first magnetic layer 111 (Gd 24 (Fe 60 Co 40 ).
76 film) and the second magnetic layer 114 (Tb 24 (Fe 60 Co 40 ).
A constant current was passed so that electrons tunneled through the non-magnetic layer 115 (Al 2 O 3 film) between the 76 films). In this state, a magnetic field was applied in a direction perpendicular to the film surface of the magnetoresistive effect film, and the magnitude and direction of the magnetic field were changed to measure the voltage change (magnetoresistive curve) of the magnetoresistive effect film. According to this measurement result, the rate of change in magnetoresistance was about 55%.

【0034】(実施例−2)Si基板(Siウエハ)上
にトランジスタや配線層等を形成した後に実施例−1で
用いた膜構成の磁気抵抗効果膜を成膜し、さらにそれを
3行3列の9つのメモリ素子に加工し、メモリセルアレ
イを構成した。このようなメモリセルアレイを含むこの
メモリの回路構成を図5に示す。このメモリでは、情報
の記録は、所望のメモリ素子に面内磁界と垂直磁界を印
加して行われる。ここで面内磁界は、ビット線に電流を
流して発生させる。
(Example-2) After forming a transistor, a wiring layer and the like on a Si substrate (Si wafer), a magnetoresistive film having the film structure used in Example-1 was formed, and further three lines were formed. A memory cell array was constructed by processing into three rows of nine memory elements. The circuit configuration of this memory including such a memory cell array is shown in FIG. In this memory, information recording is performed by applying an in-plane magnetic field and a vertical magnetic field to a desired memory element. Here, the in-plane magnetic field is generated by passing a current through the bit line.

【0035】情報の記録を行うための構成として、図5
に示すように、メモリセルアレイには9個のメモリ素子
(磁気抵抗効果膜)101〜109が3×3に配列して
おり、メモリ素子の各行を挟むように、列方向に伸びる
書き込み線311〜314が設けられている。これらの
書き込み線311〜314の図示上端は共通に接続し、
図示下端には、それぞれ、これら書き込み線311〜3
14を電源411に接続するためのトランジスタ211
〜214と、配線300に接続するためのトランジスタ
215〜218とが設けられている。
As a structure for recording information, FIG.
As shown in FIG. 9, nine memory elements (magnetoresistive effect films) 101 to 109 are arranged in a 3 × 3 array in the memory cell array, and write lines 311 to 311 extending in the column direction sandwich each row of the memory elements. 314 is provided. The upper ends of the write lines 311 to 314 in the drawing are commonly connected,
These writing lines 311 to 311 are respectively provided at the lower ends of the drawings.
Transistor 211 for connecting 14 to the power supply 411
To 214 and transistors 215 to 218 for connecting to the wiring 300 are provided.

【0036】また、情報の読み出しを行うための構成と
して、各メモリ素子(磁気抵抗効果膜)101〜109
の一端には、それぞれ直列にそのメモリ素子を接地する
ためのトランジスタ231〜239が形成されている。
ビット線331〜333は行ごとに設けられており、ビ
ット線331〜333の図示右端には、それぞれ、固定
抵抗150を介してこれらビット線331〜333を電
源412に接続するためのトランジスタ240〜242
と、これらビット線331〜333を配線300に接続
するためのトランジスタ221〜223が設けられてい
る。ビット線331は磁気抵抗効果膜101〜103の
他端に接続し、ビット線332は磁気抵抗効果膜104
〜106の他端に接続し、ビット線333は磁気抵抗効
果膜107〜109の他端に接続する。ビット線331
〜333の図示左端は共通接続されるとともに、トラン
ジスタ251を介してこれらビット線の電位と基準電圧
Refとの差を増幅するセンスアンプ500に接続し、
またトランジスタ224を介して接地電位に接続してい
る。さらに、ワード線341〜343が列ごとに設けら
れており、ワード線341はトランジスタ231,23
4,237のゲートに接続し、ワード線342はトラン
ジスタ232,235,238のゲートに接続し、ワー
ド線343はトランジスタ233,236,239のゲ
ートに接続している。
Further, as a structure for reading information, each memory element (magnetoresistive film) 101-109.
Transistors 231 to 239 for grounding the memory element are formed in series at one end of each.
Bit lines 331 to 333 are provided for each row, and transistors 240 to connect the bit lines 331 to 333 to a power supply 412 via fixed resistors 150 at the right ends of the bit lines 331 to 333, respectively. 242
And transistors 221 to 223 for connecting these bit lines 331 to 333 to the wiring 300. The bit line 331 is connected to the other ends of the magnetoresistive effect films 101 to 103, and the bit line 332 is connected to the magnetoresistive effect film 104.
To 106, and the bit line 333 is connected to the other ends of the magnetoresistive films 107 to 109. Bit line 331
The left ends of ˜333 in the figure are commonly connected, and are connected via a transistor 251 to a sense amplifier 500 for amplifying the difference between the potential of these bit lines and the reference voltage Ref.
Further, it is connected to the ground potential through the transistor 224. Further, word lines 341 to 343 are provided for each column, and the word line 341 is the transistors 231 and 23.
4, 237, the word line 342 is connected to the gates of the transistors 232, 235, 238, and the word line 343 is connected to the gates of the transistors 233, 236, 239.

【0037】選択したメモリ素子の磁性膜の磁化を選択
的に反転させる方法について説明する。例えば、磁気抵
抗効果膜105の磁化を選択的に反転させる場合、トラ
ンジスタ212,217,222,224を導通状態に
し、その他のトランジスタは遮断状態にしておく。この
ようにすると電流は、書き込み線312,313を流
れ、磁気抵抗効果膜105の膜面に対して垂直な方向に
磁界が印加される。さらに、ビット線332にも電流が
流れ、これによって発生する磁界は磁気抵抗効果膜10
5の膜面に対して面内方向に印加される。したがって磁
気抵抗効果膜105には膜面内方向の磁界と比較的大き
な膜面垂直方向の磁界とが印加されるので、磁気抵抗効
果膜105の磁化を反転することが可能である。その他
の磁気抵抗効果膜101〜104,106〜109につ
いては、磁気抵抗効果膜105に印加されるほどの磁界
は印加されないので、その磁化方向が反転しないように
することができる。結局、電流の大きさを適切に定める
ことによって、磁気抵抗効果膜105のみ磁化を反転さ
せることが可能となる。また、ここで述べたのとは上下
逆方向の磁界を磁気抵抗効果膜105に印加する場合
は、トランジスタ213,216,222,224を導
通状態にし、その他のトランジスタは遮断状態にしてお
く。このようにすると電流がビット線332を流れて磁
気抵抗効果膜105に対して膜面内方向に磁界が印加さ
れるとともに、書き込み線313,312を上述とは逆
の方向に電流が流れ、磁気抵抗効果膜105へは逆方向
の膜面垂直方向の磁界が印加される。したがって、磁気
抵抗効果膜105には二値の情報のうち上述とは異なる
ものが記録されることになる。
A method of selectively reversing the magnetization of the magnetic film of the selected memory element will be described. For example, when selectively reversing the magnetization of the magnetoresistive effect film 105, the transistors 212, 217, 222, and 224 are made conductive, and the other transistors are made in a cutoff state. By doing so, current flows through the write lines 312 and 313, and a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the film surface of the magnetoresistive effect film 105. Further, a current also flows through the bit line 332, and the magnetic field generated by the current flows in the magnetoresistive film 10.
It is applied in the in-plane direction to the film surface of No. 5. Therefore, since a magnetic field in the in-plane direction and a relatively large magnetic field in the direction perpendicular to the film plane are applied to the magnetoresistive effect film 105, the magnetization of the magnetoresistive effect film 105 can be reversed. Since no magnetic field is applied to the other magnetoresistive effect films 101 to 104 and 106 to 109 as much as that applied to the magnetoresistive effect film 105, the magnetization direction can be prevented from being reversed. After all, it is possible to reverse the magnetization of only the magnetoresistive film 105 by appropriately setting the magnitude of the current. Further, when a magnetic field in the direction opposite to that described above is applied to the magnetoresistive effect film 105, the transistors 213, 216, 222, and 224 are turned on, and the other transistors are turned off. In this way, a current flows through the bit line 332 and a magnetic field is applied to the magnetoresistive effect film 105 in the in-plane direction, and at the same time, a current flows through the write lines 313 and 312 in the opposite direction to the direction described above. A magnetic field perpendicular to the film surface in the opposite direction is applied to the resistance effect film 105. Therefore, binary information different from the above is recorded on the magnetoresistive film 105.

【0038】次に読み出し時の動作を説明する。例え
ば、磁気抵抗効果膜105に記録された情報を読み出す
ものとする。この場合、トランジスタ235,241を
導通状態にする。すると電源412、固定抵抗150お
よび磁気抵抗効果膜105が直列に接続された回路とな
る。したがって、電源電圧は、固定抵抗150の抵抗値
と磁気抵抗効果膜105の抵抗値との割合でそれぞれの
抵抗に分圧される。電源電圧は固定されているので、磁
気抵抗効果膜の抵抗値が変化するとそれにしたがって、
磁気抵抗効果膜にかかる電圧は変化する。この電圧値を
センスアンプ500で読み出すことにより、磁気抵抗効
果膜105に記録されている情報を読み出すことができ
る。
Next, the read operation will be described. For example, it is assumed that the information recorded on the magnetoresistive film 105 is read. In this case, the transistors 235 and 241 are turned on. Then, the power source 412, the fixed resistor 150, and the magnetoresistive film 105 are connected in series. Therefore, the power supply voltage is divided into respective resistances at a ratio of the resistance value of the fixed resistance 150 and the resistance value of the magnetoresistive effect film 105. Since the power supply voltage is fixed, if the resistance value of the magnetoresistive film changes,
The voltage applied to the magnetoresistive film changes. By reading this voltage value with the sense amplifier 500, the information recorded in the magnetoresistive effect film 105 can be read.

【0039】図6は、このようなメモリ素子の1つ分の
周辺部分の立体構造を模式的に示している。ここでは、
図3及び図4における磁気抵抗効果膜105の近傍が示
されている。例えば、p型Si基板161に2つのn型
拡散領域162,163が形成されており、これらの間
に絶縁層123を介してワード線(ゲート電極)342
が形成されている。コンタクトプラグ351を介してn
型拡散領域162に接地線356を接続し、コンタクト
プラグ352,353,354,357とローカル配線
358とを介してn型拡散領域163に磁気抵抗効果膜
105を接続する。磁気抵抗効果膜105は、さらに、
コンタクトプラグ355を介してビット線332に接続
されている。磁気抵抗効果膜105の横には、磁界を発
生させるための書き込み線312,313が配されてい
る。
FIG. 6 schematically shows the three-dimensional structure of one peripheral portion of such a memory element. here,
The vicinity of the magnetoresistive film 105 in FIGS. 3 and 4 is shown. For example, two n-type diffusion regions 162 and 163 are formed on a p-type Si substrate 161, and a word line (gate electrode) 342 is interposed between these n-type diffusion regions 162 and 163.
Are formed. N via contact plug 351
The ground line 356 is connected to the type diffusion region 162, and the magnetoresistive effect film 105 is connected to the n-type diffusion region 163 via the contact plugs 352, 353, 354, 357 and the local wiring 358. The magnetoresistive film 105 further includes
It is connected to the bit line 332 via the contact plug 355. Write lines 312 and 313 for generating a magnetic field are arranged beside the magnetoresistive film 105.

【0040】(比較例)フェリ磁性層として希土類金属
及びFeのみからなるもの(Coを含まないもの)を用
いる磁気抵抗効果膜を作成した。
(Comparative Example) A magnetoresistive effect film was prepared using a ferrimagnetic layer made of only a rare earth metal and Fe (not containing Co).

【0041】Si基板100上に、第1の磁性層111
として40nmの膜厚のGd24Fe 76膜、第1の高スピ
ン分極率磁性層112として膜厚1nmのFe60Co40
膜、非磁性層115として1.5nmの膜厚のAl23
膜、第2の高スピン分極率磁性層113としてFe60
40、第2の磁性層114として30nmの膜厚のTb
24Fe76膜、保護膜116として膜厚2nmのPt膜を
スパッタにより順次形成した。ただし、第2の高スピン
分極率磁性層113は、実施例−1と同様に高さ約1.
5nmの半球状の形でAl23膜表面に一様に島状に形
成した。ここで、第1の磁性層111(Gd24Fe
76膜)および第2の磁性層114(Tb24Fe76膜)
は、どちらも希土類金属副格子磁化優勢であるフェリ磁
性層である。次に、得られた多層膜の上部に1μm角の
レジスト膜を形成し、ドライエッチングによってレジス
トに覆われていない部分の磁気抵抗効果膜を除去した。
エッチング後、80nmの膜厚のAl23膜を成膜し、
さらにレジストおよびその上部のAl23膜を除去し、
上部電極と第1の磁性層111(Gd24Fe76膜)との
間の電気絶縁を行うための絶縁膜121を形成した。そ
の後、リフトオフ法によって上部電極122をAl膜に
より作成し、上部電極122に覆われていない部分のA
23膜を一部除去して測定回路を接続するための電極
パットとした。
The first magnetic layer 111 is formed on the Si substrate 100.
As a Gd with a film thickness of 40 nmtwenty fourFe 76Membrane, the first high spin
Fe having a film thickness of 1 nm as the magnetic polarization layer 112.60Co40
Al film with a thickness of 1.5 nm as the non-magnetic layer 1152O3
Film, Fe as the second high spin polarizability magnetic layer 11360C
o40, Tb having a film thickness of 30 nm as the second magnetic layer 114
twenty fourFe76A Pt film having a thickness of 2 nm is used as the film and the protective film 116.
The layers were sequentially formed by sputtering. However, the second high spin
The polarizability magnetic layer 113 has a height of about 1.
Al in the form of a 5 nm hemisphere2O3Uniformly shaped like islands on the membrane surface
I made it. Here, the first magnetic layer 111 (Gdtwenty fourFe
76Film) and the second magnetic layer 114 (Tbtwenty fourFe76film)
Are ferrimagnets, both of which have a dominant rare earth metal sublattice magnetization.
It is a sex layer. Next, a 1 μm square
After forming a resist film, dry etching
The portion of the magnetoresistive film not covered with the mask was removed.
After etching, Al with a thickness of 80 nm2O3Deposit a film,
Furthermore, the resist and Al on top of it2O3Remove the membrane,
The upper electrode and the first magnetic layer 111 (Gdtwenty fourFe76Membrane)
An insulating film 121 for electrical insulation between the layers was formed. So
After that, the upper electrode 122 is formed into an Al film by the lift-off method.
Of the part not covered with the upper electrode 122
l2O3Electrode for removing measurement film and connecting measurement circuit
It was Pat.

【0042】このようにして得られた磁気抵抗効果膜に
対し、膜面垂直方向に2MA/mの磁界を印加し、第2
の磁性層114(Tb24Fe76膜)の磁化を印加磁界方
向に向け着磁を行った。なお、基板上に1cm角のTb
24Fe76膜を単独で別途形成したところ、この膜の保磁
力は0.6MA/mと大きな値を示し、得られた磁気抵
抗効果膜の保磁力も同程度の大きな値を示すと予想され
る。
A magnetic field of 2 MA / m was applied to the magnetoresistive film thus obtained in the direction perpendicular to the film surface to produce a second magnetic field.
The magnetic layer 114 (Tb 24 Fe 76 film) was magnetized by directing the magnetization in the direction of the applied magnetic field. In addition, 1 cm square Tb on the substrate
When a 24 Fe 76 film was separately formed, the coercive force of this film showed a large value of 0.6 MA / m, and the coercive force of the obtained magnetoresistive film was also expected to show a similar large value. It

【0043】この磁気抵抗効果膜に対し、上部電極12
2と下部電極(Si基板100)との間に定電流電源を
接続し、第1の磁性層111(Gd24Fe76膜)と第2
の磁性層114(Tb24Fe76膜)の間の非磁性層11
5(Al23膜)を電子がトンネルするように、一定電
流を流した。この状態で、磁気抵抗効果膜の膜面に垂直
方向に磁界を印加しその大きさと方向を変えることによ
り磁気抵抗効果膜の電圧の変化(磁気抵抗曲線)を測定
した。この測定結果によると磁気磁気抵抗変化率は約4
6%であった。
For this magnetoresistive film, the upper electrode 12
2 and the lower electrode (Si substrate 100), a constant current power source is connected to the first magnetic layer 111 (Gd 24 Fe 76 film) and the second magnetic layer 111.
Non-magnetic layer 11 between the magnetic layers 114 (Tb 24 Fe 76 film) of
A constant current was applied so that electrons tunneled through 5 (Al 2 O 3 film). In this state, a magnetic field was applied in a direction perpendicular to the film surface of the magnetoresistive effect film, and the magnitude and direction of the magnetic field were changed to measure the voltage change (magnetoresistive curve) of the magnetoresistive effect film. According to this measurement result, the magneto-resistance change rate is about 4
It was 6%.

【0044】[0044]

【発明の効果】上記の説明したように本発明は、希土類
金属と遷移金属を主成分とするフェリ磁性層を用いた磁
気抵抗効果膜において、フェリ磁性層として、希土類金
属、FeおよびCoを主成分とするものを用いることに
より、大きな磁気抵抗変化率を達成可能であるという効
果がある。
As described above, according to the present invention, in a magnetoresistive effect film using a ferrimagnetic layer containing a rare earth metal and a transition metal as main components, rare earth metals, Fe and Co are mainly used as the ferrimagnetic layer. By using the component, a large magnetoresistance change rate can be achieved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】2つのフェリ磁性層によって非磁性層が挟まれ
ている構造の磁気抵抗効果膜において、フェリ磁性層の
FeおよびCoに対するCo組成と磁気抵抗変化率(M
R比)との関係を示すグラフである。
FIG. 1 is a magnetoresistive film having a structure in which a nonmagnetic layer is sandwiched by two ferrimagnetic layers, and in the ferrimagnetic layer, the Co composition for Fe and Co and the magnetoresistance change rate (M
It is a graph which shows the relationship with R ratio.

【図2】本発明の実施の一形態の磁気抵抗効果膜を模式
的に示した断面図である。
FIG. 2 is a sectional view schematically showing a magnetoresistive effect film according to an embodiment of the present invention.

【図3】図2に示す磁気抵抗効果膜における高スピン分
極率磁性層のFeおよびCoに対するCo組成と磁気抵
抗変化率(MR比)との関係を示すグラフである。
3 is a graph showing the relationship between the Co composition for Fe and Co and the magnetoresistance change rate (MR ratio) of the high spin polarizability magnetic layer in the magnetoresistive film shown in FIG.

【図4】実施例−1の磁気抵抗効果膜の模式的に示した
断面図である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of a magnetoresistive film of Example-1.

【図5】実施例−2におけるメモリの構成を示す回路図
である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating a memory configuration according to a second exemplary embodiment.

【図6】実施例−2における磁気抵抗効果膜を用いたメ
モリの1つのメモリセルを模式的に示した断面図であ
る。
FIG. 6 is a sectional view schematically showing one memory cell of a memory using a magnetoresistive effect film in Example-2.

【図7】(a)は磁気抵抗効果膜の磁化が平行な状態を
模式的に示す断面図、(b)は磁気抵抗効果膜の磁化が
反平行な状態を模式的に示す断面図である。
7A is a sectional view schematically showing a state where the magnetizations of the magnetoresistive effect film are parallel, and FIG. 7B is a sectional view schematically showing a state where the magnetizations of the magnetoresistive effect film are antiparallel. .

【図8】面内磁化膜を用いた従来の磁気抵抗効果膜にお
ける記録再生原理を説明するための図で、(a)および
(c)は、記録情報「1」の読み出しを行う場合の磁化
の状態を模式的に示す断面図、(b)および(d)は、
記録情報「0」の読み出しを行う場合の磁化の状態を模
式的に示す断面図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining a recording / reproducing principle in a conventional magnetoresistive film using an in-plane magnetized film, and (a) and (c) are magnetizations when reading recorded information “1”. Sectional views schematically showing the state of (b) and (d) are
FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a magnetization state when reading recorded information “0”.

【図9】垂直磁化膜を用いた磁気抵抗効果膜における記
録再生原理を説明するための図で、(a)および(c)
は、記録情報「1」の読み出しを行う場合の磁化の状態
を模式的に示す断面図、(b)および(d)は、記録情
報「0」の読み出しを行う場合の磁化の状態を模式的に
示す断面図である。
FIG. 9 is a diagram for explaining a recording / reproducing principle in a magnetoresistive effect film using a perpendicular magnetization film, and FIGS.
Is a cross-sectional view schematically showing a magnetization state when reading recorded information “1”, and (b) and (d) are schematic sectional views showing a magnetization state when reading recorded information “0”. FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11,21 検出層 12,22,54,115 非磁性層 13,23 メモリ層 50,100 Si基板 51 導電層 52,56 フェリ磁性層 53,55,112,113 高スピン分極率磁性層 57,116 保護膜 100 Si基板 101〜109 磁気抵抗効果膜 111,114 磁性層 112,113 高スピン分極率磁性体 121,123 絶縁膜 122 上部電極 150 固定抵抗 161 p型Si基板 162,163 n型拡散領域 211〜218,221〜224,231〜242,2
51 トランジスタ 300 配線 311〜314 書き込み線 331〜333 ビット線 341〜343 ワード線(ゲート電極) 351〜355,357 コンタクトプラグ 356 接地線 358 ローカル配線 411,412 電源 500 センスアンプ
11, 21 Detection layer 12, 22, 54, 115 Nonmagnetic layer 13, 23 Memory layer 50, 100 Si substrate 51 Conductive layer 52, 56 Ferrimagnetic layer 53, 55, 112, 113 High spin polarization magnetic layer 57, 116 Protective film 100 Si substrate 101-109 Magnetoresistive film 111, 114 Magnetic layer 112, 113 High spin polarization magnetic substance 121, 123 Insulating film 122 Upper electrode 150 Fixed resistance 161 p-type Si substrate 162, 163 n-type diffusion region 211 ~ 218, 221-224, 231-242, 2
51 transistor 300 wiring 311 to 314 write line 331 to 333 bit line 341 to 343 word line (gate electrode) 351 to 355, 357 contact plug 356 ground line 358 local wiring 411, 412 power supply 500 sense amplifier

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01F 10/32 G01R 33/06 R H01L 27/105 H01L 27/10 447 Fターム(参考) 2G017 AA10 AD54 5D034 BA03 BA04 CA08 5E049 AA01 AA04 5F083 FZ10 GA30 JA32 JA36 LA03 LA18 MA06 MA16 MA19 PR00 PR03 PR22 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) H01F 10/32 G01R 33/06 R H01L 27/105 H01L 27/10 447 F term (reference) 2G017 AA10 AD54 5D034 BA03 BA04 CA08 5E049 AA01 AA04 5F083 FZ10 GA30 JA32 JA36 LA03 LA18 MA06 MA16 MA19 PR00 PR03 PR22

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第1及び第2の磁性層と、前記第1及び
第2の磁性層に挟まれた非磁性層とを有する磁気抵抗効
果膜において、 前記第1及び第2の磁性層の少なくとも一方が希土類金
属とFeとCoとを主成分とするフェリ磁性層であり、 前記非磁性層と前記フェリ磁性層との間に、Fe及びC
oからなりかつ前記フェリ磁性層と交換結合している高
スピン分極率磁性層が形成されていることを特徴とする
磁気抵抗効果膜。
1. A magnetoresistive effect film having first and second magnetic layers and a non-magnetic layer sandwiched between the first and second magnetic layers, wherein: At least one is a ferrimagnetic layer containing a rare earth metal, Fe, and Co as main components, and Fe and C are provided between the nonmagnetic layer and the ferrimagnetic layer.
A magnetoresistive film comprising a high spin polarizability magnetic layer made of o and exchange-coupled with the ferrimagnetic layer.
【請求項2】 前記フェリ磁性層におけるFeとCoに
対するCoの組成が30原子%以上70原子%以下の範
囲内である、請求項1に記載の磁気抵抗効果膜。
2. The magnetoresistive film according to claim 1, wherein a composition of Co with respect to Fe and Co in the ferrimagnetic layer is in a range of 30 atomic% or more and 70 atomic% or less.
【請求項3】 前記高スピン分極率磁性層におけるFe
とCoに対するCoの組成が15原子%以上80原子%
以下の範囲内である、請求項1または2に記載の磁気抵
抗効果膜。
3. Fe in the high spin polarizability magnetic layer
And the composition of Co relative to Co is 15 atomic% or more and 80 atomic% or more.
The magnetoresistive film according to claim 1, which is within the following range.
【請求項4】 前記高スピン分極率磁性層におけるFe
とCoに対するCoの組成が30原子%以上60原子%
以下の範囲内である、請求項1または2に記載の磁気抵
抗効果膜。
4. Fe in the high spin polarizability magnetic layer
And the composition of Co with respect to Co is 30 atomic% or more and 60 atomic% or more.
The magnetoresistive film according to claim 1, which is within the following range.
【請求項5】 前記希土類金属はGd,Dy,Tbから
なる群から選ばれる少なくとも1つの元素からなる請求
項1乃至4のいずれか1項に記載の磁気抵抗効果膜。
5. The magnetoresistive film according to claim 1, wherein the rare earth metal comprises at least one element selected from the group consisting of Gd, Dy, and Tb.
【請求項6】 前記非磁性層が電気絶縁体である請求項
1乃至4に記載の磁気抵抗効果膜。
6. The magnetoresistive film according to claim 1, wherein the nonmagnetic layer is an electrical insulator.
【請求項7】 膜面垂直方向に電流を流した場合にスピ
ントンネル効果を示す請求項6に記載の磁気抵抗効果
膜。
7. The magnetoresistive film according to claim 6, which exhibits a spin tunneling effect when a current is passed in a direction perpendicular to the film surface.
【請求項8】 前記第1及び第2の磁性層のいずれも前
記フェリ磁性層であって、前記第1の磁性層と前記非磁
性層との間及び前記第2の磁性層と前記非磁性層の間に
それぞれ前記高スピン分極率磁性層が形成されている、
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の磁気抵抗効果
膜。
8. Each of the first and second magnetic layers is the ferrimagnetic layer, which is between the first magnetic layer and the non-magnetic layer and between the second magnetic layer and the non-magnetic layer. The high spin polarizability magnetic layers are formed between the layers,
The magnetoresistive effect film according to any one of claims 1 to 7.
【請求項9】 前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層
は異なる大きさの磁界によって磁化反転が生ずるもので
あり、前記第1の磁性層及び前記第2の磁性層のうち相
対的に小さな磁界で磁化反転する磁性層は希土類金属と
してGdを主成分とし、前記第1の磁性層及び前記第2
の磁性層のうち相対的に大きな磁界で磁化反転する磁性
層は希土類金属としてTb及びDyのうち少なくとも一
方を主成分とする、請求項8に記載の磁気抵抗効果膜。
9. The first magnetic layer and the second magnetic layer cause magnetization reversal due to magnetic fields of different magnitudes, and the relative magnetization of the first magnetic layer and the second magnetic layer is relatively large. The magnetic layer whose magnetization is inverted by a very small magnetic field contains Gd as a rare earth metal as a main component, and the first magnetic layer and the second magnetic layer
9. The magnetoresistive effect film according to claim 8, wherein the magnetic layer whose magnetization is reversed by a relatively large magnetic field contains at least one of Tb and Dy as a main component as a rare earth metal.
【請求項10】 上記フェリ磁性層が垂直磁化膜である
請求項1乃至9のいずれか1項に記載の磁気抵抗効果
膜。
10. The magnetoresistive effect film according to claim 1, wherein the ferrimagnetic layer is a perpendicular magnetization film.
【請求項11】 請求項1乃至10のいずれか1項に記
載の磁気抵抗効果膜をメモリ素子として複数個配し、前
記磁気抵抗効果膜に情報を記録する記録手段と、前記磁
気抵抗効果膜に記録した情報を読み出す読み出し手段
と、を備えたメモリ。
11. A recording means for arranging a plurality of the magnetoresistive film according to claim 1 as a memory element and recording information on the magnetoresistive film, and the magnetoresistive film. And a reading means for reading the information recorded in the memory.
【請求項12】 前記記録手段が、前記磁気抵抗効果膜
の磁化が反転可能であるような大きさの磁界を印加する
手段である、請求項11に記載のメモリ。
12. The memory according to claim 11, wherein the recording means is means for applying a magnetic field having a magnitude such that the magnetization of the magnetoresistive effect film can be reversed.
【請求項13】 前記印加する手段は導線を有し、前記
導線に電流を流すことによって前記磁界が発生する、請
求項12に記載のメモリ。
13. The memory according to claim 12, wherein the applying unit has a conductive wire, and the magnetic field is generated by passing an electric current through the conductive wire.
【請求項14】 1つの前記メモリ素子に対して異なる
方向の磁界を印加するような磁界発生源を少なくとも2
つ以上有し、選択したメモリ素子に対して複数の前記磁
界を作用させることによって複数個のメモリ素子の中か
ら選択的に記録を行う、請求項12または13に記載の
メモリ。
14. At least two magnetic field generation sources for applying magnetic fields in different directions to one memory element.
The memory according to claim 12 or 13, which has one or more memory cells and selectively records from among the plurality of memory elements by applying the plurality of magnetic fields to the selected memory element.
【請求項15】 1つの前記メモリ素子に対して異なる
2方向の磁界が印加され、一方の磁界は記録するメモリ
素子の膜面垂直方向に向いていて、かつ他方の磁界は記
録するメモリ素子の膜面内方向に向いており、選択した
メモリ素子に対して複数の2つの磁界を作用させること
によって複数個のメモリ素子の中から選択的に記録を行
う、請求項12または13に記載のメモリ。
15. Magnetic fields in two different directions are applied to one memory element, one magnetic field is directed in a direction perpendicular to the film surface of the memory element to be recorded, and the other magnetic field is recorded in the memory element to be recorded. The memory according to claim 12 or 13, which is directed in the in-plane direction of the film and selectively records from a plurality of memory elements by applying a plurality of two magnetic fields to the selected memory element. .
【請求項16】 前記膜面内方向の磁界が、記録しよう
とするメモリ素子の上部に配されたビット線に電流を流
すことによって生じるものである、請求項15に記載の
メモリ。
16. The memory according to claim 15, wherein the magnetic field in the in-plane direction is generated by passing a current through a bit line arranged above a memory element to be recorded.
JP2001305067A 2001-10-01 2001-10-01 Magnetoresistance effect film, and memory using it Pending JP2003110166A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001305067A JP2003110166A (en) 2001-10-01 2001-10-01 Magnetoresistance effect film, and memory using it

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001305067A JP2003110166A (en) 2001-10-01 2001-10-01 Magnetoresistance effect film, and memory using it

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003110166A true JP2003110166A (en) 2003-04-11

Family

ID=19124912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001305067A Pending JP2003110166A (en) 2001-10-01 2001-10-01 Magnetoresistance effect film, and memory using it

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2003110166A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005003196A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resin for positive resist composition, and positive resist composition using the same, laminate and method for forming resist pattern
JPWO2010026831A1 (en) * 2008-09-03 2012-02-02 富士電機株式会社 Magnetic memory element and storage device using the same

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005003196A1 (en) * 2003-07-08 2005-01-13 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resin for positive resist composition, and positive resist composition using the same, laminate and method for forming resist pattern
US7422839B2 (en) 2003-07-08 2008-09-09 Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. Resin for positive resist composition, and positive resist composition using the same, laminate and method for forming resist pattern
JPWO2010026831A1 (en) * 2008-09-03 2012-02-02 富士電機株式会社 Magnetic memory element and storage device using the same
US8803263B2 (en) 2008-09-03 2014-08-12 Fuji Electric Co., Ltd. Magnetic memory element and storage device using the same
US9543508B2 (en) 2008-09-03 2017-01-10 Iii Holdings 3, Llc Magnetic memory element and storage device using the same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4253225B2 (en) Magnetoresistive element and magnetic memory
JP5279384B2 (en) STT-MTJ-MRAM cell and manufacturing method thereof
KR101360991B1 (en) Memory element and memory
JP2006190838A (en) Memory element and memory
JP3693247B2 (en) Magnetoresistive memory element and manufacturing method thereof
US6721201B2 (en) Magnetoresistive film and memory using the same
KR20120024469A (en) Memory element and memory device
JP3592282B2 (en) Magnetoresistive film and memory using the same
JP5034317B2 (en) Memory element and memory
US20070133264A1 (en) Storage element and memory
JP2012074716A (en) Storage element and memory
US6898115B2 (en) Magnetoresistive element, and magnetic memory using the same
KR100446888B1 (en) Magneto-resistance effect film and memory using it
JP3891511B2 (en) Magnetic thin film memory and recording / reproducing method thereof
JP4944315B2 (en) Magnetoresistive film, memory element including the same, and memory using the same
JPH11154389A (en) Magnetoresistive element, magnetic thin film memory element, and recording and reproducing method for the memory element
JP2006108316A (en) Memory element and memory
JP4065486B2 (en) Method for manufacturing magnetoresistive film
JP2003110166A (en) Magnetoresistance effect film, and memory using it
JP3872962B2 (en) Magnetoresistive element and magnetic storage device
JP2003197872A (en) Memory using magneto-resistance effect film
JP4136028B2 (en) Magnetic thin film memory element, magnetic thin film memory using the same, and recording / reproducing method thereof
JP2003124539A (en) Magnetoresistive effect film and memory using the same
JP3957817B2 (en) Magnetic thin film memory and recording / reproducing method thereof
JP2004023015A (en) Magnetoresistive effect element and method of manufacturing the same, and magnetic memory device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20040901

RD03 Notification of appointment of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423

Effective date: 20040901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20070123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20071114

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20080109

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20080206