磁阻元件以及使用该元件的磁性随机访问存储器制造技术

本发明专利技术涉及磁阻元件以及使用该元件的磁性随机访问存储器，其目的是为了抑制存储层的转换磁场的偏转，作为存储器元件所使用的磁阻元件上的钉轧层的静态磁场产生上述偏转。磁阻元件由顺序固定的垂直于膜表面磁化的第一磁层（１）、绝缘层（Ｎ２）以及垂直于膜表面磁化的第二磁层（２）组成。第二磁层（２）的矫顽力大于第一磁层（１）的。基于通过绝缘层（Ｎ２）流过第一磁层（１）和第二磁层（２）之间的电流而产生的阻抗依赖于第一磁层（１）和第二磁层（２）之间的相对磁化角而变化。在该磁阻元件中，第二磁层施加到第一磁层（１）上的磁场被设置为小于第一磁层（１）的矫顽力。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于永久存储器以及类似设备的磁阻元件，以及一种使用该磁阻元件的MRAM(磁性随机访问存储器)。一个磁性存储器元件可以具有一种包括存储层和参照层的结构。通常，参照层是一个磁化方向被固定或定位于一个特定方向的磁材料层。该存储层是一个用来存储信息的层，并且通常是一种可以通过外加一个磁场来改变其磁化方向的磁性层。该存储器元件的逻辑状态是通过其存储层内的磁化方向是否与参照层内的磁化方向一致来决定的。如果由于MR(磁阻)效应而使得这些磁化方向彼此平行的话，磁存储器单元的阻抗减小，如果这些方向不平行的话，例如反平行，存储器单元的阻抗就会增加。通过测量阻抗来确定存储器单元的逻辑状态。通过在导体中流过的电流而产生的磁场使得在存储层内部的磁化方向发生变化，信息就能够被写入到MRAM的存储单元中去。通过使用一种检测电阻的绝对值的绝对探测方式或者是通过改变读取的检测层的磁化方向的微分检测方法，读出写入的信息。在高集成的条件下，存储器元件的物理尺寸必须缩小。通常在一个纵向磁化层当中，由于膜表面上的退磁区域与小型化，自旋会在膜边缘部分卷曲。存储器元件就不能够稳定地存储磁信息。为了防止这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括下述结构的磁阻元件：一个垂直于膜平面而磁化的第一磁层和一个垂直于膜平面而磁化的第二磁层和夹在两者之间的一层非磁层，所述第二磁层的矫顽力比第一磁层的矫顽力大， 其中第二磁层施加到第一磁层的磁场小于第一磁层的磁化饱和磁场。

【技术特征摘要】
JP 2001-3-19 078471/20011.一种包括下述结构的磁阻元件一个垂直于膜平面而磁化的第一磁层和一个垂直于膜平面而磁化的第二磁层和夹在两者之间的一层非磁层，所述第二磁层的矫顽力比第一磁层的矫顽力大，其中第二磁层施加到第一磁层的磁场小于第一磁层的磁化饱和磁场。2.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于第二磁层由亚铁磁性膜构成。3.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于第一和第二磁层均是由亚铁磁性膜构成。4.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于剩余磁化强度M(emu/cc)，膜厚度h(nm)，第二磁层长度L(μm)，第一磁层的磁化饱和磁场Hs(Oe)满足M×h/(75×L+2.6)＜Hs5.一种如权利要求1所述的元件，其特征在于第二磁层的磁化通常是固定在相同方向上的。6.一种如权利要求4所述的元件，其特征在于第一磁层的磁化饱和磁场Hs不超过200Oe。7.一种如权利要求4所述的元件，其特征在于第二磁层的膜厚度为2nm至100nm的范围内。8.一种如权利要求2所述的元件，其特征在于第二磁层由亚铁磁性膜按照补偿构成所构成。9.一种如权利要求8所述的元件，其特征在于第二磁层由稀土铁族元素合金亚铁磁性膜构成，而且稀土元素在亚铁磁性膜构成中的含量落在±2.6原子％的范围内。...

【专利技术属性】
技术研发人员：西村直树，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]