磁畴壁移动元件和磁记录阵列制造技术

本发明专利技术提供磁畴壁移动元件和磁记录阵列。本实施方式的磁畴壁移动型磁记录元件包括：第一铁磁性层、磁记录层、非磁性层以及第一电极和第二电极，第一电极包含磁化取向在与第一铁磁性层的磁化的朝向不同的方向的磁性体，磁记录层具有：与第一电极及第一铁磁性层在第一方向上重叠的第一区域；与第二电极及第一铁磁性层在第一方向上重叠的第二区域；以及被第一区域和第二区域夹着的第三区域，第一区域的与第一电极对置的第一部分的面积比第二区域的与第二电极对置的第二部分的面积大，第一铁磁性层在第一方向上与第一电极和第二电极的一部分重叠。本发明专利技术中电阻变化幅度大。

【技术实现步骤摘要】
磁畴壁移动元件和磁记录阵列
本专利技术涉及磁畴壁移动元件和磁记录阵列。
技术介绍
人们关注着代替在微小化上已出现极限的闪存等的下一代的非易失性存储器。例如，已知有MRAM(MagnetoresistiveRandomAccessMemory：磁阻式随机存取存储器)、ReRAM(ResistanceRandomeAccessMemory：电阻式随机存取存储器)、PCRAM(PhaseChangeRandomAccessMemory：相变随机存取存储器)等作为下一代的非易失性存储器。MRAM将因磁化的朝向的变化而产生的电阻值变化用于数据记录。为了实现记录存储器的大容量化，研究了构成存储器的元件的小型化、构成存储器的每个元件的记录位的多值化。专利文献1中记载有利用磁畴壁的移动的磁阻效应元件。专利文献1记载的磁阻效应元件根据磁畴壁的位置模拟地记录信息。专利文献1记载的磁阻效应元件通过磁化固定部来控制磁畴壁能够移动的范围。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特许第5598697号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题磁畴壁移动元件根据夹着非磁性层的两个铁磁性体的磁化的相对角的不同而电阻值变化。磁畴壁移动元件基于电阻值存储数据。磁畴壁移动元件为了防止磁畴壁的消失，有时在磁畴壁移动的磁记录层设置磁化固定部。另外，为了提高多个磁畴壁移动元件的集成度，有时在包含磁化固定部的磁记录层的一面层叠成为电阻变化的基准的参照层。磁化固定部的磁化的方向被固定，磁化固定部的磁化与参照层的磁化的相对角没有变化。因此，磁化固定部没有产生磁畴壁移动元件的电阻值变化，而电阻的变化幅度减小磁化固定层和参照层在俯视时重叠的量。当电阻值的变化幅度大时，能够抑制例如磁畴壁移动元件记录的数据由于噪声而变动。本专利技术是鉴于上述问题而完成的，提供一种电阻变化幅度大且稳定的磁畴壁移动型磁记录元件和磁存储器。用于解决技术问题的技术方案(1)第一方式的磁畴壁移动元件包括：第一铁磁性层；磁记录层，其相对于上述第一铁磁性层位于第一方向且沿第二方向延伸；非磁性层，其位于上述第一铁磁性层与上述磁记录层之间；以及第一电极和第二电极，它们位于上述磁记录层的与上述非磁性层相反的一侧，在上述第一方向上与上述磁记录层的一部分分别重叠，上述第一电极包含磁化取向在与上述第一铁磁性层的磁化的朝向不同的方向的磁性体，上述磁记录层具有：与上述第一电极及上述第一铁磁性层在上述第一方向上重叠的第一区域；与上述第二电极及上述第一铁磁性层在上述第一方向上重叠的第二区域；以及被上述第一区域和上述第二区域夹着的第三区域，上述第一区域的与上述第一电极对置的第一部分的面积比上述第二区域的与上述第二电极对置的第二部分的面积大，上述第一铁磁性层从上述第一方向上观察时与上述第一电极及上述第二电极的一部分重叠。(2)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，上述第二电极包含磁化取向在与上述第一铁磁性层的磁化的朝向相同的方向的磁性体。(3)上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，还包括基片，上述第一铁磁性层位于比上述磁记录层靠近上述基片处。(4)上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，还具有覆盖上述磁记录层的上述第三区域的绝缘层。(5)上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，还包括基片，上述第一铁磁性层位于比上述磁记录层远离上述基片的位置。(6)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，上述磁记录层的上述第二方向的侧面相对于上述第一方向倾斜。(7)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，上述第一电极具有相对于上述第一方向倾斜的第一倾斜部。(8)上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，在通过上述磁记录层的与上述第一方向及上述第二方向正交的第三方向的中心且在上述第一方向和上述第二方向上扩展的截面中，上述第一电极具有第一侧面和位于比上述第一侧面靠近上述第二电极处的第二侧面，上述第一侧面具有拥有比上述第二侧面相对于上述第一方向的倾斜角大的倾斜角的部分。(9)在上述方式的磁畴壁移动元件中，也可以是，在通过上述磁记录层的与上述第一方向及上述第二方向正交的上述第三方向的中心且在上述第一方向和上述第二方向上扩展的截面中，上述第一电极具有第一侧面和位于比上述第一侧面靠近上述第二电极处的第二侧面，上述第一侧面具有相对于上述第一方向的倾斜度不连续地变化的部分。(10)第二方式的磁记录阵列，也可以具有多个上述方式的磁畴壁移动元件。专利技术效果依照上述方式的磁畴壁移动元件和磁记录阵列，能够扩大电阻变化幅度。附图说明图1是第一实施方式的半导体装置的截面图。图2是第一实施方式的存储元件的截面图。图3是第一实施方式的存储元件的俯视图。图4是第一实施方式的半导体装置的存储元件的第一变形例的俯视图。图5是第一实施方式的半导体装置的存储元件的第二变形例的截面图。图6是第一实施方式的半导体装置的存储元件的第三变形例的截面示意图。图7是第一实施方式的半导体装置的存储元件的第三变形例的俯视示意图。图8是第一实施方式的半导体装置的存储元件的第四变形例的截面示意图。图9是第一实施方式的存储元件的第五变形例的截面示意图。图10是第二实施方式的半导体装置的截面示意图。图11是第二实施方式的半导体装置的存储元件的截面示意图。图12是第二实施方式的存储元件的第六变形例的截面示意图。图13是第三实施方式的磁记录阵列的结构图。附图标记说明10、11第一铁磁性层20、21磁记录层27磁畴壁28第一磁区29第二磁区30、31非磁性层40、41、43、44、45第一电极50、51、52、53、54、55第二电极60基片70层间绝缘膜80绝缘层100、100A、100B、100C、100D、100E、101半导体装置110第一开关元件120第二开关元件130第三开关元件200磁记录阵列20a、40a、50a、60a第一面20b第二面11S1、21S1、31S1、43S1、44S1、53S1、54S1第一侧面11S2、21S2、31S2、43S2、44S2、53S2、54S2第二侧面43p1、44p1、53p1、54p1第一倾斜部43p2、53p2第二部分44p2、54p2第二倾斜部R1第一区域R1a、R1a’第一部分R2a、R2a’第二部分R2第二区域R3第三区域M10、M11、M28、M29、M40、M43、M44、M52磁化Cm1～Cmn第一配线Wp1～Wpn第二配线Rp1～Rpn第三配线。具体实施方式以下，适当参照附图，对本实施方式进行详细说明。在以下的说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁畴壁移动元件，其特征在于，包括：/n第一铁磁性层；/n磁记录层，其相对于所述第一铁磁性层位于第一方向且沿第二方向延伸；/n非磁性层，其位于所述第一铁磁性层与所述磁记录层之间；以及/n第一电极和第二电极，它们位于所述磁记录层的与所述非磁性层相反的一侧，在所述第一方向上与所述磁记录层的一部分分别重叠，/n所述第一电极包含磁化取向在与所述第一铁磁性层的磁化的朝向不同的方向的磁性体，/n所述磁记录层具有：与所述第一电极及所述第一铁磁性层在所述第一方向上重叠的第一区域；与所述第二电极及所述第一铁磁性层在所述第一方向上重叠的第二区域；以及被所述第一区域和所述第二区域夹着的第三区域，/n所述第一区域的与所述第一电极对置的第一部分的面积比所述第二区域的与所述第二电极对置的第二部分的面积大，/n所述第一铁磁性层在所述第一方向上与所述第一电极及所述第二电极的一部分重叠。/n

【技术特征摘要】
20190222 JP 2019-030434;20200129 JP 2020-0126941.一种磁畴壁移动元件，其特征在于，包括：
第一铁磁性层；
磁记录层，其相对于所述第一铁磁性层位于第一方向且沿第二方向延伸；
非磁性层，其位于所述第一铁磁性层与所述磁记录层之间；以及
第一电极和第二电极，它们位于所述磁记录层的与所述非磁性层相反的一侧，在所述第一方向上与所述磁记录层的一部分分别重叠，
所述第一电极包含磁化取向在与所述第一铁磁性层的磁化的朝向不同的方向的磁性体，
所述磁记录层具有：与所述第一电极及所述第一铁磁性层在所述第一方向上重叠的第一区域；与所述第二电极及所述第一铁磁性层在所述第一方向上重叠的第二区域；以及被所述第一区域和所述第二区域夹着的第三区域，
所述第一区域的与所述第一电极对置的第一部分的面积比所述第二区域的与所述第二电极对置的第二部分的面积大，
所述第一铁磁性层在所述第一方向上与所述第一电极及所述第二电极的一部分重叠。


2.如权利要求1所述的磁畴壁移动元件，其特征在于：
所述第二电极包含磁化取向在与所述第一铁磁性层的磁化的朝向相同的方向的磁性体。


3.如权利要求1或2所述的磁畴壁移动元件，其特征在于：
还包括基片，
所述第一铁磁性层位于比所述磁记录层靠近所述基片处。


4.如权利要求3所述的磁畴壁移动元件，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：芦田拓也，佐佐木智生，柴田龙雄，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP