專利名稱:半導(dǎo)體集成電路器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具備包含了磁阻元件的存儲(chǔ)單元的半導(dǎo)體集成電路器件。
背景技術(shù):
近年,提出了很多種根據(jù)新原理存儲(chǔ)信息的存儲(chǔ)器。作為其中之一,我們知道利用了磁阻效應(yīng)、特別是Roy Scheuerlein等人提出的隧道型磁阻(Tunneling Magneto-Resistive以下稱作TMR)效應(yīng)的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器。
(參考文獻(xiàn))ISSCC2000 Technical Digest p.128“A 10ns Read and WriteNon-Volatile Memory Array Using a Magnetic Tunnel Junction andFET Switch in each Cell”。
磁隨機(jī)存儲(chǔ)器通過(guò)TMR元件存儲(chǔ)“1”、“0”信息。如圖18所示,TMR元件具有由兩個(gè)磁性層(強(qiáng)磁性層)夾著絕緣層(隧道勢(shì)壘層)的構(gòu)造。根據(jù)兩個(gè)磁性層的自旋方向是平行或反平行判斷TMR元件中存儲(chǔ)的信息。
這里,如圖19A、圖19B所示,平行意味著兩個(gè)磁性層的自旋方向相同,反平行意味著兩個(gè)磁性層的自旋方向相反平行(箭頭的方向表示自旋的方向)。
須指出的是,在兩個(gè)磁性層的一方一側(cè)配置有反強(qiáng)磁性層。反強(qiáng)磁性層是用于固定一方一側(cè)的磁性層的自旋方向,通過(guò)只改變另一方一側(cè)的自旋方向,容易地改寫信息的構(gòu)件。
如圖19A所示,當(dāng)兩個(gè)磁性層的自旋方向平行時(shí),夾在這兩個(gè)磁性層中的絕緣層(隧道勢(shì)壘層)的隧道電阻變得最低。該狀態(tài)例如是“1”狀態(tài)。
此外,如圖19B所示,當(dāng)兩個(gè)磁性層的自旋方向變?yōu)榉雌叫袝r(shí),夾在這兩個(gè)磁性層中的絕緣層(隧道勢(shì)壘層)的隧道電阻變得最高。該狀態(tài)例如是“0”狀態(tài)。
下面,參照?qǐng)D20簡(jiǎn)單說(shuō)明對(duì)于TMR元件的寫入動(dòng)作原理。
TMR元件配置在彼此交叉的寫入字線WWL和數(shù)據(jù)選擇線(位線)BL的交點(diǎn)上。而且,分別使電流流過(guò)寫入字線WWL和數(shù)據(jù)選擇線BL,使用由流過(guò)兩布線的電流產(chǎn)生的磁場(chǎng),通過(guò)使TMR元件的自旋方向平行或反平行,實(shí)現(xiàn)了寫入。
在寫入時(shí),只使向著一個(gè)方向的電流流過(guò)數(shù)據(jù)選擇線BL,按照寫入數(shù)據(jù),向著一個(gè)方向或另一方向的電流流過(guò)寫入字線WWL。當(dāng)向著一個(gè)方向的電流流過(guò)寫入字線WWL時(shí),TMR元件的自旋方向變?yōu)槠叫?“1”狀態(tài))。而當(dāng)向著另一方向的電流流過(guò)寫入字線WWL時(shí),TMR元件的自旋方向變?yōu)榉雌叫?“0”狀態(tài))。
以下說(shuō)明TMR元件的自旋方向改變的情況。
如圖21A的TMR曲線所示,如果在TMR元件的長(zhǎng)邊(易磁化軸)方向作用磁場(chǎng)Hx,則TMR元件的電阻值例如變化17%左右。該變化率即變化前后的電阻比被稱作MR比。
須指出的是,MR比根據(jù)磁性層的性質(zhì)變化?,F(xiàn)在,能取得MR比為50%左右的TMR元件。
在TMR元件上作用易磁化軸方向的磁場(chǎng)Hx和難磁化軸方向的磁場(chǎng)Hy的合成磁場(chǎng)。如圖21A的實(shí)線和虛線所示,根據(jù)難磁化軸方向的磁場(chǎng)Hy的大小,為了改變TMR元件的電阻值所必要的易磁化軸方向的磁場(chǎng)Hx的大小也變化。通過(guò)利用該現(xiàn)象,能把數(shù)據(jù)只寫入存在于配置為陣列狀的存儲(chǔ)單元中選擇的寫入字線WWL和選擇的數(shù)據(jù)選擇線BL的交點(diǎn)的TMR元件中。
參照?qǐng)D21B的星形曲線說(shuō)明該情形。
TMR元件的星形曲線例如如圖21B的實(shí)線所示。即易磁化軸方向的磁場(chǎng)Hx和難磁化軸方向的磁場(chǎng)Hy的合成磁場(chǎng)的大小如果位于星形曲線(實(shí)線)外側(cè)(例如黑圈的位置),就能使磁性層的自旋方向顛倒。
相反,當(dāng)易磁化軸方向的磁場(chǎng)Hx和難磁化軸方向的磁場(chǎng)Hy的合成磁場(chǎng)的大小位于星形曲線(實(shí)線)內(nèi)側(cè)(例如白圈的位置)時(shí),就無(wú)法使磁性層的方向顛倒。
因此,通過(guò)改變易磁化軸方向的磁場(chǎng)Hx和難磁化軸方向的磁場(chǎng)Hy的合成磁場(chǎng)的大小,改變合成磁場(chǎng)的大小在Hx-Hy平面內(nèi)的位置,就能控制對(duì)TMR元件的數(shù)據(jù)寫入。
須指出的是,通過(guò)使電流流過(guò)選擇的TMR元件,檢測(cè)該TMR元件的電阻值,就能進(jìn)行讀出。
在這樣的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器中也摸索了多位的動(dòng)作。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一方面的半導(dǎo)體集成電路器件包括具有多條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線群;具有多條位線的第一位線群;根據(jù)第一列選擇信號(hào),把所述第一位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第一列選通電路;包含多條位線的第二位線群;根據(jù)與所述第一列選擇信號(hào)不同的第二列選擇信號(hào),把所述第二位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第二列選通電路;與所述第一、第二位線群中包含的多條位線交叉的多條字線;電連接在所述第一、第二位線群中包含的多條位線上,并且由所述多條字線選擇的包含磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元;其中所述磁阻元件的自旋方向從平面觀察垂直于所述第一、第二位線群中包含的多條位線。
本發(fā)明第二方面的半導(dǎo)體集成電路器件包括具有多條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線群;具有多條位線的第一位線群;根據(jù)第一列選擇信號(hào),把所述第一位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第一列選通電路;包含多條位線的第二位線群;根據(jù)與所述第一列選擇信號(hào)不同的第二列選擇信號(hào),把所述第二位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第二列選通電路;與所述第一、第二位線群中包含的多條位線交叉的多條字線;電連接在所述第一、第二位線群中包含的多條位線上,并且由所述多條字線選擇的包含磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元;其中所述磁阻元件從平面觀察是具有短邊和長(zhǎng)邊的長(zhǎng)方形,其長(zhǎng)邊從平面觀察與第一、第二位線群中包含的多條位線交叉。
本發(fā)明第三方面的半導(dǎo)體集成電路器件包括具有多條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線群;具有多條位線的第一位線群;根據(jù)第一列選擇信號(hào),把所述第一位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第一列選通電路;包含多條位線的第二位線群;根據(jù)與所述第一列選擇信號(hào)不同的第二列選擇信號(hào),把所述第二位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第二列選通電路;與所述第一、第二位線群中包含的多條位線交叉的多條字線;電連接在所述第一、第二位線群中包含的多條位線上,并且由所述多條字線選擇的包含磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元;其中所述磁阻元件從平面觀察是具有短邊和長(zhǎng)邊的平行四邊形,它的長(zhǎng)邊從平面觀察與第一、第二位線群中包含的多條位線交叉。
下面簡(jiǎn)要說(shuō)明附圖。
圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的框圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例1的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的等價(jià)電路圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例1的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的平面圖。
圖4A、圖4B分別是表示本發(fā)明實(shí)施例1的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的自旋方向的剖視圖。
圖5A是表示存儲(chǔ)單元的一個(gè)例子的平面圖。
圖5B是沿著圖5A中的5B-5B線的剖視圖。
圖5C是沿著圖5A中的5C-5C線的剖視圖。
圖5D是圖5A所示的存儲(chǔ)單元的等價(jià)電路圖。
圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例2的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的平面圖。
圖7是表示本發(fā)明實(shí)施例3的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的平面圖。
圖8是表示存儲(chǔ)單元的其他例子的剖視圖。
圖9是表示存儲(chǔ)單元的其他例子的剖視圖。
圖10A是表示磁阻元件的第一例的剖視圖。
圖10B是表示磁阻元件的第二例的剖視圖。
圖10C是表示磁阻元件的第三例的剖視圖。
圖10D是表示磁阻元件的第四例的剖視圖。
圖11是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例1~11的MRAM的應(yīng)用例1,是表示數(shù)字用戶線(DSL)用調(diào)制解調(diào)器的DSL數(shù)據(jù)總線部分的框圖。
圖12是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例1~11的MRAM的應(yīng)用例2,是表示移動(dòng)電話終端的框圖。
圖13是用于說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例1~11的MRAM的應(yīng)用例3,是表示把MRAM應(yīng)用于收藏Smart Media等媒體內(nèi)容的卡(MRAM卡)中的例子的俯視圖。
圖14是表示用于向MRAM卡復(fù)制數(shù)據(jù)的復(fù)制裝置的平面圖。
圖15是表示用于向MRAM卡復(fù)制數(shù)據(jù)的復(fù)制裝置的剖視圖。
圖16是表示用于向MRAM卡復(fù)制數(shù)據(jù)的嵌入型復(fù)制裝置的剖視圖。
圖17是表示用于向MRAM卡復(fù)制數(shù)據(jù)的滑動(dòng)型復(fù)制裝置的剖視圖。
圖18是表示TMR元件的剖視圖。
圖19A和圖19B是表示TMR效應(yīng)的圖。
圖20是表示數(shù)據(jù)寫入動(dòng)作的原理圖。
圖21A是表示TMR曲線的圖。
圖21B是表示星形曲線的圖。
具體實(shí)施例方式
下面,參照
本發(fā)明的實(shí)施例。在說(shuō)明時(shí),在全部圖中,對(duì)于公共部分采用了公共的參照符號(hào)。
(實(shí)施例1)圖1是表示本發(fā)明實(shí)施例1的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的框圖,圖2是表示同一磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的等價(jià)電路圖,圖3是同一磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的平面圖。
如圖1~圖3所示,實(shí)施例1的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器包含數(shù)據(jù)線群1、第1~第N位線群2-0~2-N、第1~第N列選通電路CG0~CGN、多條讀出字線RWL0~RWL7…、多條寫入字線WWL0~WWL7、具有磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元。
數(shù)據(jù)線群1包含多條數(shù)據(jù)線。在本實(shí)施例中,包含4條數(shù)據(jù)線I/O0~I(xiàn)/O3。數(shù)據(jù)線I/O0~I(xiàn)/O3電連接在讀出放大器電路(S/A)3、位線驅(qū)動(dòng)電路和位線吸收器電路(BL.DRV./BL.SNK.)4上。讀出放大器電路3在讀出數(shù)據(jù)時(shí),把傳給數(shù)據(jù)線I/O0~I(xiàn)/O3的讀出數(shù)據(jù)與參照電位比較,判斷讀出數(shù)據(jù)的邏輯值,把與該數(shù)據(jù)的邏輯值對(duì)應(yīng)的電位放大。位線驅(qū)動(dòng)電路和位線吸收器電路4是在寫入時(shí)控制流過(guò)位線的寫入電流的方向的電路。
第1~第N位線群2-0~2-N分別包含多條位線。在本實(shí)施例中,分別包含4條位線BL00~BL30、BL01~31、BL02~32、BL0N~BL3N。此外,本實(shí)施例的位線BL00~BL3N分別是讀出和寫入兼用。位線BL00~BL3N的一端連接在位線驅(qū)動(dòng)電路和位線吸收器電路(BL.DRV./BL.SNK.)5上,另一端連接在第1~第N列選通電路CG0~CGN上,根據(jù)第1~第N列選擇信號(hào)CSL0~CSLN,把第1~第N位線群2-0~2-N的任意一個(gè)電連接在數(shù)據(jù)線群1上。第1~第N列選擇信號(hào)CSL0~CSLN例如從列解碼器(COL. DEC.)6輸出。列解碼器6例如根據(jù)列地址AC的邏輯值,使第1~第N列選擇信號(hào)CSL0~CSLN的任意一個(gè)例如為“HIGH”電平。據(jù)此,選擇了第1~第N列選通電路CG0~CGN的任意一個(gè),連接在選擇的列選通電路上的位線群電連接在數(shù)據(jù)線群1上。這樣,通過(guò)使位線群電連接在數(shù)據(jù)線群1上,本實(shí)施例1的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器進(jìn)行了多位動(dòng)作。多位動(dòng)作是指用多位同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)讀出或數(shù)據(jù)寫入的動(dòng)作。在本實(shí)施例中,用4位同時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀出或數(shù)據(jù)的寫入。位線驅(qū)動(dòng)電路和位線吸收器電路5在數(shù)據(jù)的寫入時(shí),與位線驅(qū)動(dòng)電路和位線吸收器電路4一起控制流過(guò)位線的寫入電流的方向。
多條讀出字線RWL0~RWL7…和多條寫入字線WWL0~WWL7例如在存儲(chǔ)單元陣列7中與位線BL00~L3N交叉。讀出字線RWL0~RWL7…的一端連接在讀出字線驅(qū)動(dòng)電路和寫入字線驅(qū)動(dòng)電路(RWL.DRV./WWL.DRV.)8中的讀出字線驅(qū)動(dòng)電路上。寫入字線WWL0~WWL7…的一端連接在讀出字線驅(qū)動(dòng)電路和寫入字線驅(qū)動(dòng)電路8中的寫入字線驅(qū)動(dòng)電路上,另一端連接在寫入字線吸收器電路(WWL.SNK.)9上。
在存儲(chǔ)單元陣列7中,包含磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元10例如配置為矩陣狀。磁阻元件的一個(gè)例子是利用了隧道型磁阻(TunnelingMagneto-ResistiveTMR)效應(yīng)的所謂TMR元件。多個(gè)存儲(chǔ)單元10分別電連接在位線BL上,并且由讀出字線選擇。
行解碼器11在數(shù)據(jù)的讀出時(shí)或數(shù)據(jù)的寫入時(shí),選擇存儲(chǔ)單元陣列7的行。行解碼器11例如根據(jù)行地址R.ADD.的邏輯值,通過(guò)讀出字線驅(qū)動(dòng)電路和寫入字線驅(qū)動(dòng)電路8使讀出字線RWL或?qū)懭胱志€WWL的任意一個(gè)例如為“HIGH”電平。據(jù)此,選擇存儲(chǔ)單元陣列7的行。
存儲(chǔ)單元的一個(gè)例子例如如圖2的等價(jià)電路圖所示,能列舉出MOSFET為開(kāi)關(guān)元件的例子。此外,作為開(kāi)關(guān)元件,代替MOSFET,能運(yùn)用使用了二極管的存儲(chǔ)單元。
下面,說(shuō)明它的動(dòng)作的一個(gè)例子。
如圖3所示,如果選擇了列地址AC=1,就選擇了位線群2-1,屬于它的4條位線同時(shí)工作。而且,如果選擇了1條寫入字線,就同時(shí)選擇了圖中作為選擇單元而表示的4位。當(dāng)向同時(shí)選擇的4位分別寫入任意的數(shù)據(jù)時(shí),則本例子中,電流向一個(gè)方向流過(guò)選擇的寫入字線。據(jù)此,同一方向的磁場(chǎng)提供給4位。當(dāng)向4位分別寫入任意的數(shù)據(jù)時(shí),任意方向的電流流過(guò)選擇的4條位線。據(jù)此,TMR元件的磁記錄層的自旋方向改變。在本例子中,TMR元件的自旋方向從平面觀察垂直于位線。在圖4A、圖4B的截面表示TMR元件的自旋方向。
如圖4A、4B所示,通過(guò)使TMR元件的自旋方向從平面觀察垂直于位線,能同時(shí)向多位寫入數(shù)據(jù)。
此外,在半導(dǎo)體工藝中,金屬布線越變?yōu)樯蠈樱季€寬度就變得越粗。因此,如圖4A、圖4B所示,位于TMR元件上部的位線的寬度比位于下部的位線的寬度大。當(dāng)TMR元件為長(zhǎng)方形時(shí), 自旋向著TMR元件的長(zhǎng)邊方向。因此,對(duì)于TMR元件的自旋方向,與位于TMR元件之下的布線相比,最好以流過(guò)位于TMR元件之上的布線電流方向改變自旋方向。
這樣,如果根據(jù)實(shí)施例1,則TMR元件的自旋方向從平面觀察垂直于位線。據(jù)此,在數(shù)據(jù)的寫入時(shí),不用寫入字線,而是用位線能改變與數(shù)據(jù)的“0”、“1”對(duì)應(yīng)的寫入電流的方向。結(jié)果,既具備包含磁阻元件的存儲(chǔ)單元,也能同時(shí)向多位寫入數(shù)據(jù)。
下面,說(shuō)明能在本發(fā)明的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器中能使用的存儲(chǔ)單元的例子。
圖5A是表示本發(fā)明的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器中能使用的存儲(chǔ)單元的第一例的平面圖,圖5B是沿著圖5A中的5B-5B線的剖視圖,圖5C是沿著圖5A中的5C-5C線的剖視圖,圖5D是第一例的存儲(chǔ)單元的等價(jià)電路圖。
如圖5A~圖5D所示,本第一例作為包含磁阻元件的存儲(chǔ)單元,是包含一個(gè)磁阻元件12和一個(gè)單元晶體管13的1磁阻元件-1晶體管型的存儲(chǔ)單元。
單元晶體管13例如形成在P型硅襯底21的元件區(qū)域中。元件區(qū)域由形成在襯底21上的元件分離區(qū)域22劃分。單元晶體管13具有柵電極24和N型源漏區(qū)25。柵電極24與襯底21通過(guò)柵絕緣膜、例如柵氧化膜23絕緣,在第一方向延伸,作為讀出字線RWL起作用。在單元晶體管13的上方形成有源線(SL)26-1、單元內(nèi)引線26-2。它們例如由第一層金屬層形成。源線26-1在與讀出字線RWL相同的第一方向延伸,通過(guò)第一層金屬-襯底接點(diǎn)27連接在單元晶體管的源漏區(qū)25的一方例如源區(qū)上。單元內(nèi)引線26-2通過(guò)第一層金屬-襯底接點(diǎn)27連接在單元晶體管的源漏區(qū)25的另一方例如漏區(qū)上。在源線26-1和單元內(nèi)引線26-2的上方形成寫入字線(WWL)28-1和單元內(nèi)引線28-2。它們例如由第二層金屬層形成。單元內(nèi)引線28-2通過(guò)第二層金屬-第一層金屬接點(diǎn)29連接在單元內(nèi)引線26-2上。寫入字線28-1在與寫入字線RWL相同的第一方向形成并延伸。在寫入字線28-1和單元內(nèi)引線28-2的上方形成了單元內(nèi)局部布線30。單元內(nèi)局部布線例如由第三層金屬層形成。單元內(nèi)局部布線30通過(guò)第三層金屬-第二層金屬接點(diǎn)31連接在單元內(nèi)引線28-2上。在單元內(nèi)局部布線30上形成有磁阻元件12例如TMR元件。TMR元件包含由磁性層例如強(qiáng)磁性層構(gòu)成的磁化固定層31和磁記錄層32、形成在磁化固定層31和磁記錄層32之間的由絕緣性非磁性層構(gòu)成的隧道勢(shì)壘層33。磁化固定層31是固定自旋方向的層,磁記錄層32是按照寫入磁場(chǎng)改變自旋方向的層。本例子的TMR元件的形狀如圖5A的平面圖所示,是從平面觀察具有短邊34和長(zhǎng)邊35的長(zhǎng)方形。在TMR元件的加工后,一邊外加磁場(chǎng),一邊進(jìn)行退火,決定了磁化固定層31的自旋方向。這時(shí),如果TMR元件的形狀為長(zhǎng)方形,則自旋方向穩(wěn)定為向著長(zhǎng)邊方向,所以與長(zhǎng)邊方向平行外加磁場(chǎng)。此外,TMR元件配置為其長(zhǎng)邊方向沿著寫入字線延伸的28-1的第一方向。據(jù)此,TMR元件的易磁化軸沿著寫入字線28-1延伸的第一方向。磁化固定層31連接在單元內(nèi)局部布線30上,磁記錄層32連接在位線(BL)36上。位線36例如由第四層金屬層形成。而且,在與第一方向正交的第二方向形成并延伸。據(jù)此,TMR元件的長(zhǎng)邊如圖5A的平面圖所示,從與平面觀察與位線36交叉例如正交。
(實(shí)施例2)圖6是表示本發(fā)明實(shí)施例2的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的平面圖。
如圖6所示,本實(shí)施例2是TMR元件的自旋方向從平面觀察,對(duì)于位線從垂直具有傾斜的例子。這時(shí),TMR元件的平面形狀從平面觀察成為具有短邊和長(zhǎng)邊的平行四邊形例如菱形。當(dāng)TMR元件為平行四邊形時(shí),TMR元件的自旋方向從平面觀察,對(duì)于位線從垂直具有傾斜。TMR元件為平行四邊形,并且如圖6所示,通過(guò)交替配置向右側(cè)傾斜的TMR元件和向左側(cè)傾斜的TMR元件,能抑制數(shù)據(jù)寫入時(shí)的串?dāng)_。
參照文獻(xiàn)美國(guó)專利第6,005,800。
在本實(shí)施例2中,當(dāng)TMR元件的平面形狀是從平面觀察具有短邊和長(zhǎng)邊的平行四邊形時(shí),把它的長(zhǎng)邊配置為從平面觀察與位線交叉。
據(jù)此,與實(shí)施例1同樣,在數(shù)據(jù)的寫入時(shí),不用寫入字線,而是用位線能改變與數(shù)據(jù)的“0”、“1”對(duì)應(yīng)的寫入電流的方向。因此,與實(shí)施例1同樣,能同時(shí)向多位寫入數(shù)據(jù)。
(實(shí)施例3)圖7是本發(fā)明實(shí)施例3的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的平面圖。
如圖7所示,實(shí)施例3是使位線群間的間隔P2比位線群內(nèi)的位線間的間隔P1寬。
據(jù)此,在數(shù)據(jù)的寫入時(shí),能抑制基于流過(guò)選擇的位線群的寫入電流的磁場(chǎng)影響波及未選擇的位線。據(jù)此,能抑制數(shù)據(jù)寫入時(shí)的串?dāng)_。
此外,在數(shù)據(jù)的寫入時(shí),在選擇的位線群的多條位線中,分別流過(guò)寫入電流,所以難以發(fā)生串?dāng)_。因此,位線群內(nèi)的位線間的間隔能比位線群間的間隔還窄。據(jù)此,能促進(jìn)存儲(chǔ)單元陣列的高密度化。
此外,使磁阻元件間的間隔比位線群內(nèi)以及位線群間的間隔還寬也能取得所述同樣的效果。
本實(shí)施例3能與實(shí)施例2組合。
在實(shí)施例1中,作為存儲(chǔ)單元的一個(gè)例子,表示了具有一個(gè)磁阻元件和一個(gè)單元晶體管的1磁阻元件-1單元晶體管型的存儲(chǔ)單元。
可是,在本發(fā)明中也能使用1磁阻元件-1單元晶體管型的存儲(chǔ)單元以外的存儲(chǔ)單元。
例如,作為圖8所示的開(kāi)關(guān)元件,代替晶體管,能使用應(yīng)用了二極管的單元、圖9所示的沒(méi)有開(kāi)關(guān)元件的所謂的交叉點(diǎn)型單元等。
作為實(shí)施例1~3的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)單元,當(dāng)使用了這些單元時(shí),也能取得與實(shí)施例1~3同樣的效果。
[第一例]在實(shí)施例1~3中說(shuō)明的磁阻效應(yīng)元件3中能使用TMR元件。下面,說(shuō)明TMR元件的幾個(gè)例子。
圖10A是表示TMR元件的第一例的剖視圖。
如圖10A所示,在底層150上依次形成反強(qiáng)磁性層151、強(qiáng)磁性層152、隧道勢(shì)壘層153、強(qiáng)磁性層154和保護(hù)層155。
在本例子中,強(qiáng)磁性層152作為固定自旋方向的磁化固定層起作用,強(qiáng)磁性層154作為自旋方向變化的磁記錄層起作用。反強(qiáng)磁性層151是固定強(qiáng)磁性層152的自旋方向的層。例如,可以使用反強(qiáng)磁性層151固定作為磁化固定層起作用的強(qiáng)磁性層152的自旋方向。
須指出的是,底層151例如是用于容易形成或保護(hù)強(qiáng)磁性層或反強(qiáng)磁性層的層,按照必要而設(shè)置。保護(hù)層155例如是用于保護(hù)強(qiáng)磁性層或反強(qiáng)磁性層的層,與底層151同樣按照必要而設(shè)置。例如可以利用對(duì)反強(qiáng)磁性層151、強(qiáng)磁性層152、隧道勢(shì)壘層153、強(qiáng)磁性層154和保護(hù)層155構(gòu)圖時(shí)的硬掩模層形成保護(hù)層155。
關(guān)于底層151以及保護(hù)層155的事項(xiàng)在以下說(shuō)明的第二~第四例中也是同樣的。
作為強(qiáng)磁性層152、154的材料例,能列舉出以下的材料。
Fe、Co、Ni或它們的合金自旋極化率大的磁鐵礦CrO2、RXMnO3-y等的氧化物(R稀土類,XCa、Ba、Sr)NiMnSb、PtMnSb等惠斯勒合金(Heusler alloy)須指出的是,在所述強(qiáng)磁性體152、154的材料例中,例如在不失去強(qiáng)磁性的范圍內(nèi),也可以包含非磁性元素。
作為非磁性元素的例子,能列舉出以下的元素。
Ag、Cu、Au、Al、Mg、Si、Bi、Ta、B、C、O、N、Pd、Pt、Zr、Ir、W、Mo、Nb強(qiáng)磁性層152、154的厚度的例子為強(qiáng)磁性層152、154不變成超順磁性(super-paramagnetic)程度的厚度以上。具體的例子為強(qiáng)磁性層152、154是0.4nm以上。此外,雖然沒(méi)有強(qiáng)磁性層152、154的厚度上限,但是TMR元件的制作上最好在100nm以下。
作為反強(qiáng)磁性層151的材料例,能列舉出以下的材料。
Fe-Mn、Pt-Mn、Pt-Cr-Mn、Ni-Mn、Ir-Mn、NiO、Fe2O3作為隧道勢(shì)壘層153的材料例,能列舉出以下的材料。
Al2O3、SiO2、MgO、AlN、Bi2O3、MgF2、CaF2、SrTiO2、AlLaO3須指出的是,在所述隧道勢(shì)壘層153的材料例中,例如在不失去絕緣性的范圍內(nèi),還可以包含氧、氮和氟的至少一種,例如在不失去絕緣性的范圍內(nèi),可以缺少氧、氮和氟的至少任意一種。
雖然希望隧道勢(shì)壘層153的厚度薄,但是并未特別限制,如果表示一個(gè)例子,則隧道勢(shì)壘層153的厚度為10nm以下。這是從TMR元件的制作上的觀點(diǎn)出發(fā)。
圖10B是表示TMR元件的第二例的剖視圖。
第二例的TMR元件是稱作雙結(jié)型的TMR元件。
如圖40B所示,在底層150上依次形成反強(qiáng)磁性層151-1、強(qiáng)磁性層152-1、隧道勢(shì)壘層153-1、強(qiáng)磁性層154、隧道勢(shì)壘層153-2、強(qiáng)磁性層152-2、反強(qiáng)磁性層151-2和保護(hù)層155。
在本例子中,強(qiáng)磁性層152-1、152-2作為磁化固定層起作用,強(qiáng)磁性層154作為磁記錄層起作用。反強(qiáng)磁性層151-1是固定強(qiáng)磁性層152-1的自旋方向的層,反強(qiáng)磁性層151-2是固定強(qiáng)磁性層152-2的自旋方向的層。
本例子的雙結(jié)型的TMR元件與圖40A所示的TMR元件(單結(jié)型)相比,具有能進(jìn)一步增大低電阻時(shí)的電阻值和高電阻時(shí)的電阻值的比即所謂的MR比(magneto-resistance ratio)的優(yōu)點(diǎn)。
反強(qiáng)磁性層151-1、151-2、強(qiáng)磁性層152-1、152-2、154以及隧道勢(shì)壘層153-1、153-2的各材料例象所述第一例說(shuō)明的那樣。
此外,強(qiáng)磁性層151-1、151-2、154的各厚度例象所述第一例說(shuō)明的那樣。
此外,隧道勢(shì)壘層153-1、153-2的材料例和厚度例象所述第一例說(shuō)明的那樣。
圖10C是表示TMR元件的第三例的剖視圖。
如圖10C所示,第三例的TMR元件是使第一例的TMR元件的強(qiáng)磁性層152、154為強(qiáng)磁性層和非磁性層的層疊構(gòu)造。作為層疊構(gòu)造,如本例子所示,能列舉出強(qiáng)磁性層/非磁性層/強(qiáng)磁性層的三層膜。在本例子中,強(qiáng)磁性層152是強(qiáng)磁性層161/非磁性層162/強(qiáng)磁性層163的三層膜,強(qiáng)磁性層154是強(qiáng)磁性層164/非磁性層165/強(qiáng)磁性層166的三層膜。
強(qiáng)磁性層161、163、164、166的材料例象所述第一例說(shuō)明的那樣。
非磁性層162、165的材料例能列舉以下的材料。
Ru、Ir如果列舉強(qiáng)磁性層/非磁性層/強(qiáng)磁性層的三層膜的具體例,則能列舉以下的例子。
Co/Ru/Co、Co/Ir/CoCo-Fe/Ru/Co-Fe、Co-Fe/Ir/Co-Fe當(dāng)作為磁化固定層起作用的強(qiáng)磁性層152為層疊構(gòu)造時(shí),例如當(dāng)為強(qiáng)磁性層161/非磁性層162/強(qiáng)磁性層163的三層膜時(shí),在強(qiáng)磁性層161和強(qiáng)磁性層163之間隔著非磁性層162產(chǎn)生反強(qiáng)磁性結(jié)。再挨著三層膜設(shè)置反強(qiáng)磁性層151。通過(guò)采用這樣的構(gòu)造,能進(jìn)一步牢固地固定作為磁化固定層起作用的強(qiáng)磁性層152特別是強(qiáng)磁性層163的自旋方向。由于該優(yōu)點(diǎn),強(qiáng)磁性層152特別是強(qiáng)磁性層163很難受電流磁場(chǎng)的影響,能抑制作為磁化固定層起作用的強(qiáng)磁性層152的自旋方向意外顛倒。
此外,當(dāng)作為磁記錄層起作用的強(qiáng)磁性層154為層疊構(gòu)造時(shí),例如為強(qiáng)磁性層164/非磁性層165/強(qiáng)磁性層166的三層膜時(shí),在強(qiáng)磁性層164和強(qiáng)磁性層166之間隔著非磁性層產(chǎn)生反強(qiáng)磁性結(jié)。這時(shí),磁通量在所述三層膜內(nèi)閉合,所以例如能抑制磁極引起的開(kāi)關(guān)磁場(chǎng)的增大。結(jié)果,即使存儲(chǔ)單元的大小或TMR元件的大小變?yōu)閬單⒚滓韵?,也能取得能抑制反磁?chǎng)引起的電流磁場(chǎng)導(dǎo)致的耗電增大的優(yōu)點(diǎn)。
此外,作為磁記錄層起作用的強(qiáng)磁性層154也能是軟強(qiáng)磁性層和強(qiáng)磁性層的層疊構(gòu)造。這里描述的軟強(qiáng)磁性層是指與強(qiáng)磁性層相比,自旋方向容易顛倒的層。
當(dāng)強(qiáng)磁性層154為軟強(qiáng)磁性層和強(qiáng)磁性層的層疊構(gòu)造時(shí),在靠近電流磁場(chǎng)布線例如位線的一方配置軟強(qiáng)磁性層。
在該層疊構(gòu)造中還能包含非磁性層。例如,當(dāng)如本例子所示,為強(qiáng)磁性層164/非磁性層165/強(qiáng)磁性層166的三層膜時(shí),例如強(qiáng)磁性層166可以是軟強(qiáng)磁性層。
在本例子中,強(qiáng)磁性層152、154分別為層疊構(gòu)造,但是也可以是只有強(qiáng)磁性層152或只有強(qiáng)磁性層154為層疊構(gòu)造。
圖10D是表示TMR元件的第四例的剖視圖。
如圖10D所示,第四例的TMR元件是第二例的TMR元件的強(qiáng)磁性層152-1、154、152-2為第三例描述的層疊構(gòu)造的例子。
在本例子中,強(qiáng)磁性層152-1為強(qiáng)磁性層161-1/非磁性層162-1/強(qiáng)磁性層163-1的三層膜,強(qiáng)磁性層154為強(qiáng)磁性層164/非磁性層165/強(qiáng)磁性層166的三層膜,強(qiáng)磁性層152-2為強(qiáng)磁性層161-2/非磁性層162-2/強(qiáng)磁性層163-2的三層膜。
強(qiáng)磁性層161-1、161-2、163-1、163-2、164、166的材料例如所述第一例說(shuō)明的那樣。
非磁性層162-1、162-2、165的材料例如所述第三例說(shuō)明的那樣。
在本例子中,強(qiáng)磁性層152-1、154、152-2分別為層疊構(gòu)造,但是可以至少任意一層為層疊構(gòu)造。
須指出的是,本發(fā)明的實(shí)施例1~3的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器(半導(dǎo)體存儲(chǔ)器件)能應(yīng)用于各種裝置。如圖11~圖17表示了這些應(yīng)用例的幾個(gè)。
(應(yīng)用例1)圖11抽出表示數(shù)字用戶線(DSL)用調(diào)制解調(diào)器的DSL數(shù)據(jù)總線部分。該調(diào)制解調(diào)器包含可編程數(shù)字信號(hào)處理器(DSPDigitalSignal Processor)100、模擬-數(shù)字(A/D)轉(zhuǎn)換器110、發(fā)送驅(qū)動(dòng)器130、接收機(jī)放大器140等。在圖11中,雖然省略了帶通濾波器,但是作為用于保持線路代碼程序(用于按照用DSP執(zhí)行的代碼化的用戶線路信息、傳輸條件等(線路代碼;QAM、CAP、RSK、FM、AM、PAM、DWMT等)選擇調(diào)制解調(diào)器并使其工作的程序)的各種類型選擇存儲(chǔ)器,表示了本實(shí)施例的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器170和EEPROM180。
須指出的是,在本應(yīng)用例中,作為用于保持線路代碼程序的存儲(chǔ)器,使用磁隨機(jī)存儲(chǔ)器170和EEPROM180,但是也可以把EEPROM180置換為磁隨機(jī)存儲(chǔ)器。即不使用兩種存儲(chǔ)器,可以只使用磁隨機(jī)存儲(chǔ)器而構(gòu)成。
(應(yīng)用例2)圖12表示移動(dòng)電話終端300作為其他應(yīng)用例。實(shí)現(xiàn)通信功能的通信部200具有收發(fā)天線201、天線公用器202、接收部203、基帶處理部204、作為多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器而使用的DSP205、揚(yáng)聲器(受話器)206、麥克風(fēng)(送話器)207、發(fā)送部208和頻率合成器299等。
此外,在該移動(dòng)電話終端300中設(shè)置有控制該移動(dòng)電話終端的各部的控制部220。控制部220是通過(guò)CPU總線連接CPU221、ROM222、本實(shí)施例的磁隨機(jī)存儲(chǔ)器(MRAM)223、閃存224而形成的微型計(jì)算機(jī)。在所述ROM222中預(yù)先存儲(chǔ)著CPU221執(zhí)行的程序或用于顯示的字體等必要的數(shù)據(jù)。MRAM223主要作為工作區(qū)使用,在CPU221執(zhí)行程序時(shí),按照必要存儲(chǔ)計(jì)算途中的數(shù)據(jù)等,或暫時(shí)存儲(chǔ)控制部220和各部間交換的數(shù)據(jù)時(shí)使用。此外,閃存224是當(dāng)即使移動(dòng)電話終端300的電源斷開(kāi),也存儲(chǔ)之前的設(shè)定條件等,在下次電源接通時(shí)采用相同的設(shè)定的使用方法時(shí),預(yù)先存儲(chǔ)這些設(shè)定參數(shù)。據(jù)此,即使移動(dòng)電話終端300的電源斷開(kāi),也不會(huì)刪除存儲(chǔ)的設(shè)定參數(shù)。
在該移動(dòng)電話終端300中設(shè)置有音頻再現(xiàn)處理部211、外部輸出端子212、LCD控制器213、顯示用的LCD(液晶顯示器)214、產(chǎn)生呼叫音的振鈴器215。所述音頻再現(xiàn)處理部211再現(xiàn)輸入到移動(dòng)電話終端300的音頻信息(或者存儲(chǔ)在后面描述的外部存儲(chǔ)器240中的音頻信息)。再現(xiàn)的音頻信息通過(guò)外部輸出端子212傳輸給耳機(jī)或便攜式揚(yáng)聲器等,能取出到外部。這樣,通過(guò)設(shè)置音頻再現(xiàn)處理部211,音頻信息的再現(xiàn)成為可能。所述LCD控制器213例如通過(guò)CPU總線225接收來(lái)自所述CPU221的顯示信息,轉(zhuǎn)換為用于控制LCD214的LCD控制信息,驅(qū)動(dòng)LCD214,進(jìn)行顯示。
在所述移動(dòng)電話終端300中,設(shè)置有接口電路(I/F)231、233、235、外部存儲(chǔ)器240、外部存儲(chǔ)器插槽232、鍵盤操作部234、外部輸入輸出端子236。在所述外部存儲(chǔ)器插槽232中插入存儲(chǔ)卡等外部存儲(chǔ)器240。該外部存儲(chǔ)器插槽232通過(guò)接口電路(I/F)231連接在CPU總線225上。這樣,通過(guò)在移動(dòng)電話終端300上設(shè)置插槽232,能把移動(dòng)電話終端300的內(nèi)部信息寫入外部存儲(chǔ)器240中,或者把存儲(chǔ)在外部存儲(chǔ)器240中的信息(例如音頻信息)輸入到移動(dòng)電話終端300中。所述鍵盤操作部234通過(guò)接口電路(I/F)233連接在CPU總線225上。從鍵盤操作部234輸入的鍵輸入信息例如傳輸給CPU221。所述外部輸入輸出端子236通過(guò)接口電路(I/F)233連接在CPU總線225上,作為從外部向移動(dòng)電話終端300輸入各種信息或從移動(dòng)電話終端300向外部輸出信息時(shí)的端子起作用。
須指出的是,在本應(yīng)用例中,使用了ROM222、MRAM223和閃存224,但是可以把閃存224置換為磁隨機(jī)存儲(chǔ)器,也可以把ROM22也置換為磁隨機(jī)存儲(chǔ)器。
(應(yīng)用例3)圖13~圖17分別表示把磁隨機(jī)存儲(chǔ)器應(yīng)用于收容了SmartMedia等媒體內(nèi)容的卡(MRAM卡)中的例子。
在MRAM卡主體400中內(nèi)置有MRAM芯片401。在該MRAM卡主體400中,在與MRAM芯片401對(duì)應(yīng)的位置形成開(kāi)口部402,MRAM芯片401露出。在該開(kāi)口部402設(shè)置有開(kāi)閉器403,在該MRAM卡的攜帶時(shí),用開(kāi)閉器403保護(hù)MRAM芯片401。該開(kāi)閉器403是具有屏蔽外部磁場(chǎng)的效果的材料,例如由陶瓷構(gòu)成。當(dāng)復(fù)制數(shù)據(jù)時(shí),打開(kāi)開(kāi)閉器403,使MRAM芯片401露出而進(jìn)行。外部端子404用于把存儲(chǔ)在MRAM卡中的內(nèi)容數(shù)據(jù)取出到外部。
圖14和圖15分別表示用于把數(shù)據(jù)復(fù)制到所述MRAM卡中的復(fù)制裝置。圖14是卡插入型的復(fù)制裝置的俯視圖,圖15是它的剖視圖。按箭頭所示,把最終用戶使用的第 MRAM卡從復(fù)制裝置500的插入部510插入,插入到停止部520為止。停止部520作為用于使第一MRAM550和第二MRAM卡450對(duì)位的構(gòu)件工作。如果把第二MRAM卡450配置在給定位置,則控制信號(hào)從第一MRAM數(shù)據(jù)改寫控制部提供給外部端子530,存儲(chǔ)在第一MRAM550中的數(shù)據(jù)復(fù)制到第二MRAM卡450中。
圖16表示了嵌入型的復(fù)制裝置。該復(fù)制裝置如箭頭所示,是以停止部520為目標(biāo),嵌入第二MRAM卡450,使它放置在第一MRAM550上的類型。關(guān)于復(fù)制方法,與卡插入型相同,所以省略說(shuō)明。
在圖17中表示了滑動(dòng)型的復(fù)制裝置。該復(fù)制裝置與CD-ROM驅(qū)動(dòng)器或DVD驅(qū)動(dòng)器同樣,在復(fù)制裝置500中設(shè)置滑動(dòng)托盤560,該滑動(dòng)托盤560按箭頭所示移動(dòng)。當(dāng)滑動(dòng)托盤560移動(dòng)到虛線的位置時(shí),把第二MRAM卡450放置到滑動(dòng)托盤560上,把第二MRAM卡450搬運(yùn)到復(fù)制裝置500的內(nèi)部。搬運(yùn)到第二MRAM卡450的頂端部接觸停止部520的點(diǎn)以及復(fù)制方法與卡插入型相同,所以省略說(shuō)明。
以上通過(guò)實(shí)施例1~3說(shuō)明了本發(fā)明,但是它們并不局限于實(shí)施例,在實(shí)施時(shí),在不脫離發(fā)明的宗旨的范圍中能進(jìn)行各種變形。
此外,所述實(shí)施例1~3分別能單獨(dú)實(shí)施,但是也能適當(dāng)組合實(shí)施。
此外,在實(shí)施例1~3中,包含各種階段的發(fā)明,通過(guò)在各實(shí)施例中描述的多個(gè)構(gòu)成要件的適當(dāng)組合,能抽出各種階段的發(fā)明。
此外,在實(shí)施例1~3中,根據(jù)把本發(fā)明應(yīng)用御磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的例子進(jìn)行了說(shuō)明,但是內(nèi)置了所述磁隨機(jī)存儲(chǔ)器的半導(dǎo)體集成電路器件例如處理器、系統(tǒng)LSI等也是本發(fā)明的范疇。
根據(jù)所述實(shí)施例1~3,能提供具備包含磁阻元件的存儲(chǔ)單元,并且能同時(shí)向多位寫入數(shù)據(jù)的半導(dǎo)體集成電路器件。
對(duì)那些熟知本技術(shù)的人來(lái)說(shuō),能很容易取得附加的利益和修改。因此,本發(fā)明在它更廣闊的范圍并不局限于這里描述的特定細(xì)節(jié)和代表實(shí)施例。因此,在不脫離附加的權(quán)利要求書(shū)和它們的相等物中定義的通用發(fā)明概念的精神和范圍的前提下,能進(jìn)行各種修改。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體集成電路器件,包括具有多條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線群;具有多條位線的第一位線群;根據(jù)第一列選擇信號(hào),把所述第一位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第一列選通電路;包含多條位線的第二位線群;根據(jù)與所述第一列選擇信號(hào)不同的第二列選擇信號(hào),把所述第二位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第二列選通電路;與所述第一、第二位線群中包含的多條位線交叉的多條字線;電連接在所述第一、第二位線群中包含的多條位線上,并且由所述多條字線選擇的包含磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元;其中所述磁阻元件的自旋方向從平面觀察垂直于所述第一、第二位線群中包含的多條位線。
2.一種半導(dǎo)體集成電路器件,包括具有多條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線群;具有多條位線的第一位線群;根據(jù)第一列選擇信號(hào),把所述第一位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第一列選通電路;包含多條位線的第二位線群;根據(jù)與所述第一列選擇信號(hào)不同的第二列選擇信號(hào),把所述第二位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第二列選通電路;與所述第一、第二位線群中包含的多條位線交叉的多條字線;電連接在所述第一、第二位線群中包含的多條位線上,并且由所述多條字線選擇的包含磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元;其中所述磁阻元件從平面觀察是具有短邊和長(zhǎng)邊的長(zhǎng)方形,其長(zhǎng)邊從平面觀察與第一、第二位線群中包含的多條位線交叉。
3.一種半導(dǎo)體集成電路器件,包括具有多條數(shù)據(jù)線的數(shù)據(jù)線群;具有多條位線的第一位線群;根據(jù)第一列選擇信號(hào),把所述第一位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第一列選通電路;包含多條位線的第二位線群;根據(jù)與所述第一列選擇信號(hào)不同的第二列選擇信號(hào),把所述第二位線群電連接在所述數(shù)據(jù)線群上的第二列選通電路;與所述第一、第二位線群中包含的多條位線交叉的多條字線;電連接在所述第一、第二位線群中包含的多條位線上,并且由所述多條字線選擇的包含磁阻元件的多個(gè)存儲(chǔ)單元;其中所述磁阻元件從平面觀察是具有短邊和長(zhǎng)邊的平行四邊形,它的長(zhǎng)邊從平面觀察與第一、第二位線群中包含的多條位線交叉。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導(dǎo)體集成電路器件,其中所述第一位線群和所述第二位線群間的間隔比所述第一、第二位線群中包含的位線間的間隔寬。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導(dǎo)體集成電路器件,其中所述磁阻元件間的間隔,在所述第一、第二位線群間的間隔比在所述第一、第二位線群內(nèi)的間隔寬。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導(dǎo)體集成電路器件,其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元包含電連接在所述磁阻元件上的晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導(dǎo)體集成電路器件,其中所述多個(gè)存儲(chǔ)單元包含電連接在所述磁阻元件上的二極管。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導(dǎo)體集成電路器件,其中所述磁阻元件是具有第一磁化固定層、第一隧道勢(shì)壘層、磁記錄層、第二隧道勢(shì)壘層和第二磁化固定層的雙結(jié)型的隧道磁阻效應(yīng)元件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導(dǎo)體集成電路器件,其中所述磁阻元件是具有磁化固定層、隧道勢(shì)壘層、磁記錄層的隧道磁阻效應(yīng)元件,至少所述磁化固定層包含強(qiáng)磁性層和非磁性層的層疊構(gòu)造。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的半導(dǎo)體集成電路器件,其中所述磁阻元件是具有第一磁化固定層、第一隧道勢(shì)壘層、磁記錄層、第二隧道勢(shì)壘層和第二磁化固定層的雙結(jié)型的隧道磁阻效應(yīng)元件;所述第一、第二磁化固定層的至少一方和所述磁記錄層包含強(qiáng)磁性層和非磁性層的層疊構(gòu)造。
全文摘要
半導(dǎo)體集成電路器件包含根據(jù)第一列選擇信號(hào)(CSL0)把第一位線群(2-0)電連接在數(shù)據(jù)線群(1)上的第一列選通電路(CG0)、根據(jù)第二列選擇信號(hào)(CSL1)把第二位線群(2-1)電連接在數(shù)據(jù)線群(1)上的第二列選通電路(CG1)、與位線(BL)交叉的字線(WWL)、電連接在位線(BL)上并且由字線(WWL)選擇的包含磁阻元件(12)的存儲(chǔ)單元(10)。磁阻元件(12)的自旋方向從平面觀察垂直于位線(BL)。
文檔編號(hào)H01L43/08GK1484245SQ0312777
公開(kāi)日2004年3月24日 申請(qǐng)日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月12日
發(fā)明者淺尾吉昭 申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝