存储装置制造方法及图纸

实施方式提供能够使存储装置的特性提高的存储装置。实施方式的存储装置具备：第1布线，其在与基板的第1面垂直的第1方向上设置在所述基板的上方；第2布线，其设置在所述基板与所述第1布线之间；以及存储单元，其设置在所述第1布线与所述第2布线之间，包括在所述第1方向上排列的开关元件和磁阻效应元件。所述磁阻效应元件包括：第1电极；第2电极，其在所述第1方向上设置在所述第1电极的上方；非磁性层，其设置在所述第1电极与所述第2电极之间；第1磁性层，其设置在所述第1电极与所述非磁性层之间；第2磁性层，其设置在所述第2电极与所述非磁性层之间；以及第1层，其设置在所述第2电极与所述第2磁性层之间。所述第1层包含选自镁、过渡金属以及镧系元素中的至少一种和氧。所述第1层的所述第1方向上的第1尺寸为所述非磁性层的所述第1方向上的第2尺寸的1.1倍以上且2倍以下。倍以下。倍以下。

【技术实现步骤摘要】
存储装置
[0001]本申请享受以日本专利申请2021
‑
149447号(申请日：2021年9月14日)和美国专利申请17/550194(申请日：2021年12月14日)为基础申请的优先权。本申请通过参照该基础申请而包含基础申请的全部内容。


[0002]本专利技术的实施方式涉及存储装置。

技术介绍

[0003]已知使用了可变电阻元件(例如磁阻效应元件)来作为存储元件的存储装置。为了提高存储装置的特性，推进了与存储装置有关的各种各样的技术的研究以及开发。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术课题在于，提供能够使存储装置的特性提高的存储装置。
[0005]实施方式的存储装置具备：第1布线，其在与基板的第1面垂直的第1方向上设置在所述基板的上方；第2布线，其设置在所述基板与所述第1布线之间；以及存储单元，其设置在所述第1布线与所述第2布线之间，包括在所述第1方向上排列的开关元件和磁阻效应元件。所述磁阻效应元件包括：第1电极；第2电极，其在所述第1方向上设置在所述第1电极的上方；非磁性层，其设置在所述第1电极与所述第2电极之间；第1磁性层，其设置在所述第1电极与所述非磁性层之间；第2磁性层，其设置在所述第2电极与所述非磁性层之间；以及第1层，其设置在所述第2电极与所述第2磁性层之间。所述第1层包含选自镁、过渡金属以及镧系元素中的至少一种和氧。所述第1层的所述第1方向上的第1尺寸为所述非磁性层的所述第1方向上的第2尺寸的1.1倍以上且2倍以下。
附图说明r/>[0006]图1是表示第1实施方式的存储装置的结构例的框图。
[0007]图2是表示第1实施方式的存储装置的存储单元阵列的结构例的图。
[0008]图3是表示第1实施方式的存储装置的存储单元阵列的结构例的鸟瞰图。
[0009]图4是表示第1实施方式的存储装置的存储单元阵列的结构例的剖视图。
[0010]图5是表示第1实施方式的存储装置的存储单元阵列的结构例的剖视图。
[0011]图6是表示第1实施方式的存储装置的存储单元的结构例的剖视图。
[0012]图7是用于对第1实施方式的存储装置的存储元件的结构例进行说明的图。
[0013]图8是用于对第1实施方式的存储装置的比较例进行说明的剖视图。
[0014]图9是表示第2实施方式的存储装置的存储单元的结构例的剖视图。
[0015]图10是表示第3实施方式的存储装置的存储单元的结构例的剖视图。
[0016]图11是表示第4实施方式的存储装置的存储单元的结构例的剖视图。
[0017]标号说明
[0018]100：存储装置；1：存储元件；2：选择器；11、13：磁性层；12：隧道势垒层；14：偏移消除(shift cancel)层；16：基底层；17：盖层。
具体实施方式
[0019]以下，参照附图对本实施方式的详细进行说明。在以下的说明中，对具有相同的功能和结构的要素标记同一标号。
[0020]在以下的各实施方式中，关于相同的多个构成要素(例如电路、布线、各种电压以及信号等)，有时在参照标号的末尾标记用于区别化的数字/英文字符。在被标记了在末尾伴随有用于区别化的数字/英文字符的参照标号的构成要素也可以不相互进行区别的情况下，使用省略了末尾的数字/英文字符的记载(参照标号)。
[0021][实施方式][0022]参照图1～图11，对实施方式的存储装置进行说明。
[0023](1)第1实施方式
[0024]参照图1～图8，对第1实施方式的存储装置进行说明。
[0025][a]结构例
[0026]参照图1～图7，对实施方式的存储装置的结构例进行说明。
[0027](a
‑
1)整体结构
[0028]图1是表示本实施方式的存储装置的结构例的图。
[0029]如图1所示，本实施方式的存储装置100与存储装置100外部的设备(在以下中被称为外部设备)900相连接。
[0030]外部设备900对存储装置100发送命令CMD、地址ADR以及控制信号CNT。数据DT被在存储装置100与外部设备900之间进行传送。外部设备900在写入动作时向存储装置100发送要写入到存储装置100内的数据(以下被称为写入数据)。外部设备900在读出动作时从存储装置100接受从存储装置100读出的数据(以下被称为读出数据)。
[0031]本实施方式的存储装置100包括存储单元阵列110、行控制电路120、列控制电路130、写入电路140、读出电路150、电压生成电路160、输入输出电路170以及控制电路180。
[0032]存储单元阵列110包括多个存储单元MC、多条字线WL以及多条位线BL。
[0033]多个存储单元MC的各个与存储单元阵列110内的多个行以及多个列的各个相关联。各存储单元MC与多条字线WL中的所对应的一条相连接。各存储单元MC与多条位线BL中的所对应的一条相连接。
[0034]行控制电路120经由字线WL与存储单元阵列110连接。行控制电路120接受地址ADR中的存储单元阵列110的行地址(或者行地址的译码结果)。行控制电路120基于行地址的译码结果，对多条字线WL进行控制。由此，行控制电路120将多条字线WL(多个行)的各个设定为选择状态或者非选择状态。在以下中，设定为了选择状态的字线WL被称为选择字线WL，选择字线WL以外的字线WL被称为非选择字线WL。
[0035]列控制电路130经由位线BL而与存储单元阵列110连接。列控制电路130接受地址ADR中的存储单元阵列110的列地址(或者列地址的译码结果)。列控制电路130基于列地址的译码结果，对多条位线BL进行控制。由此，列控制电路130将多条位线BL(多个列)的各个设定为选择状态或者非选择状态。在以下中，设定为了选择状态的位线BL被称为选择位线
BL，选择位线BL以外的位线BL被称为非选择位线BL。
[0036]写入电路140进行向存储单元MC的数据写入。写入电路140对选择字线WL和选择位线BL的各个供给用于数据写入的电压(或者电流)。由此，某写入电压(或者写入电流)被供给至所被选择了的存储单元MC。写入电路140能够对所被选择了的存储单元MC供给多个写入电压中的与写入数据对应的某一个电压。例如，多个写入电压各自具有与写入数据相应的极性(偏置方向)。例如，写入电路140包括写入驱动器(未图示)和写入汇(sink)(未图示)等。
[0037]读出电路150进行从存储单元MC的数据读出。读出电路150对从所被选择了的存储单元MC输出到选择位线BL的信号进行放大。读出电路150基于被放大后的信号，判别存储单元MC内的数据。例如，读出电路150包括前置放大器(未图示)、感测放大器(未图示)、读出驱动器(未图示)以及读出汇(未图示)等。
[0038]电压生成电路160使用从外部设备900提供本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种存储装置，具备：第1布线，其在与基板的第1面垂直的第1方向上设置在所述基板的上方；第2布线，其设置在所述基板与所述第1布线之间；以及存储单元，其设置在所述第1布线与所述第2布线之间，包括在所述第1方向上排列的开关元件和磁阻效应元件，所述磁阻效应元件包括：第1电极；第2电极，其在所述第1方向上设置在所述第1电极的上方；非磁性层，其设置在所述第1电极与所述第2电极之间；第1磁性层，其设置在所述第1电极与所述非磁性层之间；第2磁性层，其设置在所述第2电极与所述非磁性层之间；以及第1层，其设置在所述第2电极与所述第2磁性层之间，所述第1层包含选自镁、过渡金属以及镧系元素中的至少一种和氧，所述第1层的所述第1方向上的第1尺寸为所述非磁性层的所述第1方向上的第2尺寸的1.1倍以上且2倍以下。2.根据权利要求1所述的存储装置，所述过渡金属包括选自钽、钴、镍、铁、钪、钛、钒、铬、锰、铜、锌、镓、钼、锆、钌、铌、钨、铪中的至少一种。3.根据权利要求1所述的存储装置，所述镧系元素包括选自镧和镥中的至少一种。4.根据权利要求1所述的存储装置，所述第1磁性层为参考层，所述第2磁性层为存储层，所述非磁性层为隧道势垒层。5.根据权利要求1所述的存储装置，所述第1层的电阻比所述非磁性层的电阻高。6.根据权利要求1所述的存储装置，所述第1磁性层的磁化方向是固定的，所述第2磁性层的磁化方向是可变的。7.根据权利要求1所述的存储装置，所述非磁性层包含氧和镁。8.一种存储装置，具备：第1布线，其在与基板的第1面垂直的第1方向上设置在所述基板的上方；第2布线，其设置在所述基板与所述第1布线之间；以及存储单元，其设置在所述第1布线与所述第2布线之间，包括在所述第1方向上排列的开关元件和磁阻效应元件，所述磁阻效应元件包括：第1电极；第2电极，其在所述第1方向上设置在所述第1电极的上方；
非磁性层，其设置在所述第1电极与所述第2电极之间；第1磁性层，其设置在所述第1电极与所述非磁性层之间；第2磁性层，其设置在所述第2电极与所述非磁性层之间；以及第1层，其设置在所...

【专利技术属性】
技术研发人员：五十岚太一，伊藤雄一，北川英二，矶田大河，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：