JP5701701B2 - 磁気抵抗素子及び磁気メモリ - Google Patents
磁気抵抗素子及び磁気メモリ Download PDFInfo
- Publication number
- JP5701701B2 JP5701701B2 JP2011146329A JP2011146329A JP5701701B2 JP 5701701 B2 JP5701701 B2 JP 5701701B2 JP 2011146329 A JP2011146329 A JP 2011146329A JP 2011146329 A JP2011146329 A JP 2011146329A JP 5701701 B2 JP5701701 B2 JP 5701701B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- layer
- magnetic layer
- magnetic
- magnetoresistive element
- magnetization
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/16—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect
- G11C11/161—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using elements in which the storage effect is based on magnetic spin effect details concerning the memory cell structure, e.g. the layers of the ferromagnetic memory cell
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
- H10B61/00—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
- H10B61/20—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors
- H10B61/22—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices comprising components having three or more electrodes, e.g. transistors of the field-effect transistor [FET] type
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N50/00—Galvanomagnetic devices
- H10N50/10—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Hall/Mr Elements (AREA)
- Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
Description
図1は、第1実施形態の磁気抵抗素子の断面図である。
膜面内方向に対して(001)面に配向したfct(face-centered tetragonal)構造を基本構造とするL10構造の規則合金を用いることができる。
コバルト(Co)を主成分とし、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)、バナジウム(V)、タングステン(W)、ハフニウム(Hf)、チタン(Ti)、ジルコニウム(Zr)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、鉄(Fe)、及びニッケル(Ni)のうち1つ以上の元素を含む不規則合金を用いることができる。不規則合金として、例えば、CoCr合金、CoPt合金、CoCrTa合金、CoCrPt合金、CoCrPtTa合金、CoCrNb合金等が挙げられる。これらの合金は、非磁性元素の割合を増加させて磁気異方性エネルギー密度、及び飽和磁化を調整することができる。
鉄(Fe)、コバルト(Co)、及びニッケル(Ni)のうちの少なくとも1つの元素を含む合金と、クロム(Cr)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、イリジウム(Ir)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、レニウム(Re)、金(Au)、及び銅(Cu)のうちの少なくとも1つの元素を含む合金とが交互に積層された積層膜からなる人工格子が用いられる。例えば、Co/Pt人工格子、Co/Pd人工格子、CoCr/Pt人工格子、Co/Ru人工格子、Co/Os人工格子、Co/Au、Ni/Cu人工格子等が挙げられる。これらの人工格子は、磁性層への元素の添加、磁性層と非磁性層との膜厚比を調整することで、磁気異方性エネルギー密度、及び飽和磁化を調整することができる。
重希土類金属と遷移金属との合金からなる磁性体を用いることができる。例えば、テルビウム(Tb)、ジスプロシウム(Dy)、或いはガドリニウム(Gd)と、遷移金属のうちの少なくとも1つの元素とを含むアモルファス合金を用いることができる。或いはサマリウム(Sm)、ネオジウム(Nd)、ディスプロシウム(Dy)と、遷移金属のうちの少なくとも1つの元素を含む合金を用いることができる。例えば、TbFe、TbCo、TbFeCo、DyTbFeCo、GdTbCo、SmCo、NdCo、DyCo等が挙げられる。これらの合金は、組成比を調整することで磁気異方性エネルギー密度、及び飽和磁化を調整することができる。
次に、第2実施形態の磁気ランダムアクセスメモリ(MRAM)について図4および図5を参照して説明する。第2実施形態のMRAMは、第1実施形態の磁気抵抗素子を記憶素子として用いた構成となっている。以下の実施形態では、磁気抵抗素子として、第1実施形態の磁気抵抗素子1を用いた場合を述べる。
図6は、デジタル加入者線(DSL)用モデムのDSLデータパス部を抽出して示している。
図7は、別の適用例であり、携帯電話端末300を示している。
図8乃至図12は、MRAMをスマートメディア等のメディアコンテンツを収納するカード(MRAMカード)に適用した例をそれぞれ示している。
Claims (5)
- 膜面垂直方向に磁化容易軸を有し、磁化の向きが一方向に固定された第1の磁性層と、
膜面垂直方向に磁化容易軸を有し、磁化の向きが可変である第2の磁性層と、
前記第1の磁性層と前記第2の磁性層との間に設けられた第1の非磁性層と、
前記第1の磁性層の、前記第1の非磁性層が配置された面と反対の面側に配置され、前記第1の磁性層が有する磁化の向きと反平行な磁化の向きを有する第3の磁性層と、
前記第2の磁性層の、前記第1の非磁性層が配置された面と反対の面側に配置され、前記第1の磁性層が有する磁化の向きと反平行な磁化の向きを有する第4の磁性層と、
前記第1の磁性層と前記第3の磁性層との間に配置された第2の非磁性層と、
前記第2の磁性層と前記第4の磁性層との間に配置された第3の非磁性層と、
を具備し、
前記第4の磁性層の膜厚は、第3の磁性層の膜厚よりも薄く、前記第3の磁性層と前記第4の磁性層は同じ材料を含むことを特徴とする磁気抵抗素子。 - 前記第2の非磁性層及び第3の非磁性層は、Mo、Nb、Ta、W、Ir、Rh、Os、Re、Ruのうちの少なくとも1つの元素を含む金属を有することを特徴とする請求項1に記載の磁気抵抗素子。
- 請求項1または2に記載の磁気抵抗素子と、
前記磁気抵抗素子に対して通電を行う第1、第2の電極と、
を含むメモリセルを具備することを特徴とする磁気メモリ。 - 前記第1の電極に電気的に接続された第1の配線と、
前記第2の電極に電気的に接続された第2の配線と、
前記第1の配線および前記第2の配線に電気的に接続され、かつ前記磁気抵抗素子に双方向に電流を供給する書き込み回路と、
をさらに具備することを特徴とする請求項3記載の磁気メモリ。 - 前記磁気抵抗素子の前記第2の電極と前記第1の配線との間に接続される選択トランジスタと、
前記選択トランジスタのオン/オフを制御する第3の配線と、
をさらに具備することを特徴とする請求項4記載の磁気メモリ。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011146329A JP5701701B2 (ja) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
US13/424,072 US8669628B2 (en) | 2011-06-30 | 2012-03-19 | Magnetoresistive element and magnetic memory using the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011146329A JP5701701B2 (ja) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013016542A JP2013016542A (ja) | 2013-01-24 |
JP5701701B2 true JP5701701B2 (ja) | 2015-04-15 |
Family
ID=47389726
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011146329A Active JP5701701B2 (ja) | 2011-06-30 | 2011-06-30 | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US8669628B2 (ja) |
JP (1) | JP5701701B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012182217A (ja) | 2011-02-28 | 2012-09-20 | Toshiba Corp | 半導体記憶装置 |
US8946837B2 (en) | 2011-07-04 | 2015-02-03 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor storage device with magnetoresistive element |
JP5722140B2 (ja) | 2011-07-04 | 2015-05-20 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
US9184374B2 (en) * | 2013-03-22 | 2015-11-10 | Kazuya Sawada | Magnetoresistive element |
US20140284733A1 (en) | 2013-03-22 | 2014-09-25 | Daisuke Watanabe | Magnetoresistive element |
US9293695B2 (en) | 2013-09-09 | 2016-03-22 | Koji Ueda | Magnetoresistive element and magnetic random access memory |
US9236564B2 (en) | 2013-12-11 | 2016-01-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Method and system for providing an engineered magnetic layer including Heusler layers and an amorphous insertion layer |
JP6132791B2 (ja) * | 2014-03-12 | 2017-05-24 | 東京エレクトロン株式会社 | 半導体デバイスの製造方法及び製造装置 |
JP6427396B2 (ja) | 2014-11-19 | 2018-11-21 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6574079B2 (en) * | 2000-11-09 | 2003-06-03 | Tdk Corporation | Magnetic tunnel junction device and method including a tunneling barrier layer formed by oxidations of metallic alloys |
JP4444241B2 (ja) | 2005-10-19 | 2010-03-31 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子、磁気ランダムアクセスメモリ、電子カード及び電子装置 |
JP2009081315A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Toshiba Corp | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
JP4649457B2 (ja) * | 2007-09-26 | 2011-03-09 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ |
US8223533B2 (en) | 2008-09-26 | 2012-07-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Magnetoresistive effect device and magnetic memory |
JP5203871B2 (ja) | 2008-09-26 | 2013-06-05 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子及び磁気メモリ |
-
2011
- 2011-06-30 JP JP2011146329A patent/JP5701701B2/ja active Active
-
2012
- 2012-03-19 US US13/424,072 patent/US8669628B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US8669628B2 (en) | 2014-03-11 |
US20130001713A1 (en) | 2013-01-03 |
JP2013016542A (ja) | 2013-01-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5072120B2 (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
JP5701701B2 (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
JP5479487B2 (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
JP5722140B2 (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
JP5093910B2 (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
US9018719B2 (en) | Magnetoresistive element and magnetic memory | |
US9153770B2 (en) | Magnetoresistive element and magnetic memory | |
JP5010565B2 (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
JP5728311B2 (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
US9312477B2 (en) | Semiconductor storage device with magnetoresistive element | |
JP2009081315A (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
JP5558425B2 (ja) | 磁気抵抗素子、磁気メモリ及び磁気抵抗素子の製造方法 | |
JP2010016408A (ja) | 磁気抵抗素子及び磁気メモリ | |
JP4940176B2 (ja) | 磁気抵抗素子および磁気メモリ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130905 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20131018 |
|
RD07 | Notification of extinguishment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7427 Effective date: 20131129 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140507 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140902 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141031 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150120 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150218 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5701701 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |