磁性存储器制造技术

本实施方式的磁性存储器具备：第1配线及第2配线；非磁性导电体部，沿第1方向设置；第1磁性部件，包含电连接于所述第1配线的第1部分及电连接于所述第2配线的第2部分，且所述第1磁性部件是以在所述第1方向上从所述第1部分向所述第2部分延伸，包围所述非磁性导电体部的方式配置；绝缘部，配置于所述非磁性导电体部与所述第1磁性部件之间；以及控制电路，电连接于所述非磁性导电体部、所述第1配线及所述第2配线。第2配线。第2配线。

【技术实现步骤摘要】
磁性存储器
[0001][相关申请案][0002]本申请案享有以日本专利申请2020
‑
150768号(申请日：2020年9月8日)作为基础申请案的优先权。本申请案通过参照该基础申请案而包含基础申请案的所有内容。


[0003]本专利技术的实施方式涉及一种磁性存储器。

技术介绍

[0004]已知一种磁性存储器，通过使电流于磁性部件流通而使磁性部件的磁壁移动(位移)。该磁性存储器例如在磁性部件的一端电连接有第1配线，在另一端连接有第2配线。通过将使磁性部件的磁壁位移的位移电流于磁性部件的一端与另一端之间流通而使磁壁移动。
[0005]具有此种构成的磁性存储器存在会产生位移错误的问题。

技术实现思路

[0006]本实施方式提供一种能够抑制产生位移错误的磁性存储器。
[0007]本实施方式的磁性存储器具备：第1配线及第2配线；非磁性导电体部，沿第1方向设置；第1磁性部件，包含电连接于所述第1配线的第1部分及电连接于所述第2配线的第2部分，且所述第1磁性部件是以在所述第1方向上从所述第1部分向所述第2部分延伸，包围所述非磁性导电体部的方式配置；绝缘部，配置于所述非磁性导电体部与所述第1磁性部件之间；以及控制电路，电连接于所述非磁性导电体部、所述第1配线及所述第2配线。
附图说明
[0008]图1是表示第1实施方式的磁性存储器的剖视图。
[0009]图2是对第1实施方式的磁性存储器的动作进行说明的图。
[0010]图3A、3B是对向第1实施方式的磁性存储器施加电压的效果进行说明的图。
[0011]图4A至4C是对第1例的位移动作进行说明的波形图。
[0012]图5A、5B是对第2例的位移动作进行说明的波形图。
[0013]图6是表示第1实施方式的变化例的磁性存储器的剖视图。
[0014]图7是表示第2实施方式的磁性存储器的构成的电路图。
[0015]图8是表示第3实施方式的磁性存储器的构成的电路图。
[0016]图9是表示第4实施方式的磁性存储器的制造步骤的剖视图。
[0017]图10是表示第4实施方式的磁性存储器的制造步骤的剖视图。
[0018]图11是表示第4实施方式的磁性存储器的制造步骤的剖视图。
[0019]图12是表示第4实施方式的磁性存储器的制造步骤的剖视图。
[0020]图13A、13B是表示第4实施方式的磁性存储器的制造步骤的剖视图及俯视图。
Junction，磁穿隧接面)元件。以下说明中，设磁阻元件14为MTJ元件。MTJ元件14具备磁化方向可变的自由层(磁化自由层)14a、磁化方向固定的固定层(磁化固定层)14c、及配置于自由层14a与固定层14c之间的非磁性绝缘层(隧道势垒层)14b。MTJ元件14中，自由层14a经由非磁性导电层13电连接于磁性部件12的第1端部12a，固定层14c电连接于源极线SL。源极线SL也可以是位线。此处，“磁化方向可变”的意思是在后述读出动作中，磁化方向能够随来自磁性部件12的漏磁场变化，“磁化方向固定”的意思是磁化方向不随来自磁性部件12的漏磁场变化。
[0039]另外，位线BL沿y方向延伸，在中央部具有开口。该开口具有内径与磁性部件12的筒相同或比其更小的形状。磁性部件12的第2端部12b电连接于位线BL的所述开口的外侧的区域。在位线BL的上方设置有场线FL1、FL2。这些场线FL1、FL2沿y方向延伸。
[0040]磁轭40例如包含软磁性体，以包围位线BL及场线FL1、FL2各自的一部分的方式设置。另外，磁轭40具备第1部分40a1、40a2、第2部分40b、第3部分40c1、40c2、第4部分40d1、40d2、第5部分40e。第1部分40a1及第1部分40a2隔着磁性部件12配置于第2端部12b附近，分别在x方向上延伸，进而配置于位线BL的下表面侧。即，第1部分40a1及第1部分40a2是以各自的一端隔着磁性部件12的第2端部12b对向的方式配置。
[0041]第2部分40b设置于第2端部12b附近的磁性部件12的筒内，并且连接于第5部分。这些第2部分40b及第5部分沿z方向延伸，贯通位线BL的所述开口，与位线BL电绝缘。
[0042]第3部分40c1沿z方向延伸，一端连接于第1部分40a1的另一端。第3部分40c2沿z方向延伸，一端连接于第1部分40a2的另一端。第4部件40d1沿x方向延伸，一端连接于第3部件40c1的另一端。第4部件40d2沿x方向延伸，一端连接于第3部件40c2的另一端。第5部件40e沿z方向延伸，连接于第4部件40d1、40d2各自的另一端。
[0043]第1部分40a1、第3部分40c1、第4部分40d1、第5部分40e及第2部分40b包围场线FL1的一部分，第1部分40a2、第3部分40c2、第4部分40d2、第5部分40e及第2部分40b包围场线FL2的一部分。即，第1部分40a1、第3部分40c1、第4部分40d1、第5部分40e及第2部分40b构成第1磁性电路，增强后述图2所示的控制电路100向场线FL1供给的写入电流所产生的感应磁场，向磁性部件12的第2端部传递。另外，第1部分40a2、第3部分40c2、第4部分40d2、第5部分40e及第2部分40b构成第2磁性电路，增强所述控制电路100向场线FL2供给的写入电流所产生的感应磁场，向磁性部件12的第2端部传递。
[0044]非磁性导电层50配置于磁性部件12的筒内，与磁轭40的第2部分40b电连接。非磁性导电层52配置于磁性部件12的筒内。
[0045]非磁性导电体部54沿z方向配置于磁性部件12的筒内，一端连接于非磁性导电层50，另一端连接于非磁性导电层52。利用绝缘膜56使非磁性导电体部54与磁性部件12电绝缘。该绝缘膜56较佳为与磁性部件12的窄缩部12d对应的部分的膜厚小于与区域12c对应的部分的膜厚。
[0046]如图2所示，第1实施方式的磁性存储器具备位移电流供给电路110及电压供给电路120，位移电流供给电路110向位线BL与源极线SL之间供给使磁性部件12的磁壁移动(位移)的位移电流，电压供给电路120向磁轭40与源极线SL之间供给电压。电压供给电路120也可以电连接于位线BL，在该情况下，对磁轭40与位线BL之间供给电压。另外，进而具备控制位移电流供给电路110及电压供给电路120的控制电路100。此外，该控制电路100对场线
FL1、FL2供给写入电流。
[0047](写入动作)
[0048]其次，对写入动作进行说明。控制电路100对场线FL1、FL2供给方向互为相反的写入电流，利用该写入电流产生感应磁场。通过分别包围场线FL1、FL2的第1磁性电路及第2磁性电路将该感应磁场增强，传递至磁性部件12的第2端部12b，对第2端部12b进行信息(磁化方向)的写入。使用位移电流供给电路110，使位移电流Is流通于位线BL与源极线SL之间从而本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性存储器，其特征在于包括：第1配线及第2配线；非磁性导电体部，沿第1方向设置；第1磁性部件，包含电连接于所述第1配线的第1部分及电连接于所述第2配线的第2部分，且所述第1磁性部件是以在所述第1方向上从所述第1部分向所述第2部分延伸并包围所述非磁性导电体部的方式配置；第1绝缘部，配置于所述非磁性导电体部与所述第1磁性部件之间；以及控制电路，电连接于所述非磁性导电体部、所述第1配线及所述第2配线。2.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于还包括：第3配线，其中在所述第3配线与所述第1磁性部件的所述第2部分之间配置有第2绝缘部；以及第2磁性部件，覆盖所述第3配线的一部分，且电连接于所述非磁性导电体部；所述控制电路电连接于所述第3配线。3.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于还包括：第3配线，通过使电流在所述第3配线流通，对所述第1磁性部件施加磁场，所述控制电路电连接于所述第3配线。4.根据权利要求2所述的磁性存储器，其特征在于还包括：配置于所述第1部分与所述第1配线之间的第1磁阻元件；且所述第1配线沿与所述第1方向交叉的第2方向延伸，所述第2配线沿与所述第1方向及所述第2方向交叉的第3方向延伸，所述第3配线沿包含所述第2方向及所述第3方向的面延伸。5.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于：所述控制电路在如下期间中，对所述非磁性导电体部与所述第1磁性部件之间供给电压，所述期间包含对所述第1配线与所述第2配线之间供给电流的期间。6.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于：所述控制电路在对所述第1配线与所述第2配线之间供给电流的期间中，对所述非磁性导电体部与所述第1磁性部件之间交替地供给第1电压与第2电压，所述第1电压使对所述非磁性导电体部施加的电位大于对所述第1磁性部件施加的电位，所述第2电压使对所述非磁性导电体部施加的电位小于对所述第1磁性部件施加的电位。7.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于：所述第1磁性部件包括第3至第6部分，所述第3至第6部分在所述第1部分与所述第2部分之间沿所述第1方向排列，且分别包围所述非磁性导电体部，所述第4部分位于所述第3部分与所述第6部分之间，所述第5部分位于所述第4部分与所述第6部分之间，在沿所述第1方向且包含所述第1磁性部件、所述非磁性导电体部及所述第1绝缘部的截面上，在将与所述第1方向垂直的方向上的所述第3部分的第1端部与第2端部之间的长度设为第1距离、将与所述第1方向垂直的方向上的所述第4部分的第3端部与第4端部之间的长度设为第2距离、将与所述第1方向垂直的方向上的所述第5部分的第5端部与第6端部之间的长度设为第3距离、将与所述第1方向垂直的方向上的所述第6部分的第7端部与第8端
部之间的长度设为第4距离的情形时，所述第1距离及所述第3距离大于所述第2距离及所述第4距离。8.根据权利要求1所述的磁性存储器，其特征在于：所述第1磁性部件在垂直于所述第1方向的截面上，外周的形状为圆、椭圆或多边形的任一个。9.一种磁性存储器，其特征在于包括：第1配线及第2配线，沿第1方向延伸；第3配线，沿与所述第1方向交叉的第2方向延伸；第1非磁性导电体部，沿与所述第1方向及所述第2方向交叉的第3方向设置；第2非磁性导电体部，沿所述第3方向设置；第1磁性部件，包含电连接于所述第1配线的第1部分及电连接于所述第3配线的第2部分，且所述第1磁性部件是以在所述第3方向上从所述第1部分向所述第2部分延伸并包围所述第1非磁性导电体部的方式配置；第2磁性部件，包含电连接于所述第2配线的第3部分及电连接于所述第3配线的第4部分，且所述第2磁性部件是以在所述第3方向上从所述第3部分向所述第4部分延伸并包围所述第2非磁性导电体部的方式配置；第1绝缘部，配置于所述第1非磁性导电体部与所述第1磁性部件之间；第2绝缘部，配置于所述第2非磁性导电体部与所述第2磁性部件之间；第4配线，在沿着包含所述第1方向及所述第2方向的面的方向上延伸，且通过使电流在所述第4配线流通而对所述第1磁性部件施加磁场；第5配线，在沿着所述面的方向上延伸，且通过使电流在所述第5配线流通而对所述第2磁性部件施加磁场；第6配线，电连接于所述第1非磁性导电体部及所述第2非磁性导电体部，沿所述第2方向延伸；第1磁阻元件，配置于所述第1部分与所述第1配线之间；第2磁阻元件，配置于所述第3部分与所述第2配线之间；以及控制电路，电连接于所述第1配线、所述第2配线、所述第3配线、所述第4配线、所述第5配线及所述第6配线。10.根据权利要求9所述的磁性存储器，其特征在于还包括：第1开关元件，配置于所述第1磁阻元件与所述第1配线之间或所述第2部分与所述第3配线之间的至少任一处；以及第2开关元件，配置于所述第2磁阻元件与所述第2配线之间或所述第4部分与所述第3配线之间的至少任一处。11.根据权利要求9所述的磁性存储器，其特征在于还包括：第3磁性部件，覆盖所述第4配线的一部分，电连接于所述第6配线及所述第1非磁性导电体部；以及第4磁性部件，覆盖所述第5配线的一部分，电连接于所述第6配线及所述第2非磁性导电体部。12.根据权利要求9所述的磁性存储器，其特征在于：
所述控制电路在如下期间中，对所述第1配线或所述第3配线与所述第6配线之间供给电压，所述期间包含向与所述第1磁性部件对应的第1配线与所述第3配线之间供给电流的期间。13.根据权利要求9所述的磁性存储器，其特征在于：所述控制电路在向与所述第1磁性部件对应的第1配线与所述第3配线之间供给电流的期间，对所述第1配线或所述第3配线与所述第6配线之间交替地供给第1电压与第2电压，所述第1电压使对所述第1非磁性导电体部施加的电位大于对所述第1磁性部件施...

【专利技术属性】
技术研发人员：近藤刚，梅津信之，大寺泰章，中西务，平山重之，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：