公开(公告)号：CN101409326B

公开(公告)日：2010-06-02

申请号：CN200810169881.4

申请日：2008-10-10

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 中山昌彦 ,  药师寺启 ,  池川纯夫 ,  汤浅新治 ,  甲斐正 ,  永瀬俊彦 ,  天野实 ,  相川尚德 ,  岸达也 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  H01L27/22 ,  H01F10/32 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15

CPC classification number: H01L27/228 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/15 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/123 ,  H01F10/325 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3286 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明提供一种磁阻效应元件以及磁随机存取存储器。磁阻效应元件具备基准层、记录层、以及非磁性层。基准层由磁性材料构成，具有朝向相对膜面垂直方向的第1磁化，且磁化的方向不变。记录层由磁性材料构成，具有朝向相对膜面垂直方向的第2磁化，且磁化的方向可变。上述非磁性层被设置在基准层与记录层之间。由记录层的磁各向异性、饱和磁化以及交换结合决定的、单磁区状态成为唯一的稳定状态的临界直径(单轴临界直径Ds＊)、或者单磁区状态为唯一的稳定状态、且即使在反转过程中也一边保持单磁区状态一边反转的临界直径(单轴反转临界直径Ds)大于磁阻效应元件的元件直径。

公开(公告)号：CN102856489B

公开(公告)日：2015-02-11

申请号：CN201210097760.X

申请日：2012-04-05

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 西山胜哉 ,  相川尚德 ,  甲斐正 ,  永濑俊彦 ,  上田公二 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  G11C11/16

CPC classification number: G11C11/16 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明涉及磁阻元件和磁存储器。根据一个实施例，一种磁阻元件包括：存储层(2)，其具有垂直且可变的磁化；参考层(4)，其具有垂直且恒定的磁化；偏移调整层(6)，其具有沿与所述参考层(4)的磁化相反的方向的垂直且恒定的磁化；第一非磁性层(3)，其在所述存储层(2)与所述参考层(4)之间；以及第二非磁性层(5)，其在所述参考层(4)与所述偏移调整层(6)之间。所述参考层(4)的切换磁场等于或小于所述存储层(2)的切换磁场，且所述参考层(4)的磁弛豫常数大于所述存储层(2)的磁弛豫常数。

公开(公告)号：CN102856489A

公开(公告)日：2013-01-02

申请号：CN201210097760.X

申请日：2012-04-05

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 西山胜哉 ,  相川尚德 ,  甲斐正 ,  永濑俊彦 ,  上田公二 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  G11C11/16

CPC classification number: G11C11/16 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明涉及磁阻元件和磁存储器。根据一个实施例，一种磁阻元件包括：存储层(2)，其具有垂直且可变的磁化；参考层(4)，其具有垂直且恒定的磁化；偏移调整层(6)，其具有沿与所述参考层(4)的磁化相反的方向的垂直且恒定的磁化；第一非磁性层(3)，其在所述存储层(2)与所述参考层(4)之间；以及第二非磁性层(5)，其在所述参考层(4)与所述偏移调整层(6)之间。所述参考层(4)的切换磁场等于或小于所述存储层(2)的切换磁场，且所述参考层(4)的磁弛豫常数大于所述存储层(2)的磁弛豫常数。

公开(公告)号：CN103069564A

公开(公告)日：2013-04-24

申请号：CN201180039960.3

申请日：2011-09-16

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 中山昌彦 ,  与田博明 ,  岸达也 ,  小濑木淳一 ,  甲斐正 ,  相川尚德 ,  池川纯夫

IPC: H01L21/8246 ,  G11C11/15 ,  H01L27/105 ,  H01L29/82 ,  H01L43/08

CPC classification number: H01L43/02 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1655 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/1693 ,  H01F10/123 ,  H01F10/325 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3286 ,  H01F10/329 ,  H01L27/224 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明的磁阻效应元件具备:第1铁磁性层(12)，磁化相对于膜面大致垂直且可变；第2铁磁性层(16)，磁化相对于膜面大致垂直且不变；第1非磁性层(14)，设于第1铁磁性层与第2铁磁性层之间；第3铁磁性层(20)，设于相对于第2铁磁性层的与第1非磁性层的相反侧，具有与膜面大致平行的磁化，通过注入被自旋极化后的电子来产生旋转磁场；以及第2非磁性层(18)，设于第2铁磁性层与第3铁磁性层之间，使第1电流沿着从第3铁磁性层经由第2铁磁性层朝向第1铁磁性层的方向以及从第1铁磁性层经由第2铁磁性层朝向第3铁磁性层的方向中的一个方向流过，由此，通过由第3铁磁性层产生的旋转磁场，第1铁磁性层的磁化能够反转，并使具有与第1电流不同的电流密度的第2电流向一个方向流过，借助于通过第2铁磁性层被自旋极化后的电子，第1铁磁性层的磁化能够向与流过第1电流的情况不同的方向反转。

公开(公告)号：CN101409326A

公开(公告)日：2009-04-15

申请号：CN200810169881.4

申请日：2008-10-10

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 中山昌彦 ,  药师寺启 ,  池川纯夫 ,  汤浅新治 ,  甲斐正 ,  永瀬俊彦 ,  天野实 ,  相川尚德 ,  岸达也 ,  与田博明

IPC: H01L43/08 ,  H01L27/22 ,  H01F10/32 ,  G11C11/16 ,  G11C11/15

CPC classification number: H01L27/228 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/15 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/123 ,  H01F10/325 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3286 ,  H01L43/08

Abstract: 本发明提供一种磁阻效应元件以及磁随机存取存储器。磁阻效应元件具备基准层、记录层、以及非磁性层。基准层由磁性材料构成，具有朝向相对膜面垂直方向的第1磁化，且磁化的方向不变。记录层由磁性材料构成，具有朝向相对膜面垂直方向的第2磁化，且磁化的方向可变。上述非磁性层被设置在基准层与记录层之间。由记录层的磁各向异性、饱和磁化以及交换结合决定的、单磁区状态成为唯一的稳定状态的临界直径(单轴临界直径Ds*)、或者单磁区状态为唯一的稳定状态、且即使在反转过程中也一边保持单磁区状态一边反转的临界直径(单轴反转临界直径Ds)大于磁阻效应元件的元件直径。

公开(公告)号：CN1574072A

公开(公告)日：2005-02-02

申请号：CN200410061664.5

申请日：2004-06-23

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 永濑俊彦 ,  与田博明 ,  吉川将寿 ,  甲婓正 ,  岸达也 ,  相川尚德 ,  上田知正

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/16

Abstract: 本发明的磁随机存取存储器设备使“0”、“1”的信息与具有非磁性层和2层磁性层的MTJ元件的因2层磁性层的磁化排列状态而变化的电阻值对应。在与MTJ元件接近配置的写入布线中流过电流而产生感应磁通，并使MTJ元件的2层磁性层中的一个的记录层的磁化变化而写入信息的MRAM中，MTJ元件是2层磁性层的磁化方向朝向膜面垂直方向的垂直型的MTJ元件。写入布线被配置在与MTJ元件的厚度方向垂直的方向上，在MTJ元件的磁性层的磁化方向上施加产生的磁场。磁轭从厚度方向夹着MTJ元件，向MTJ元件的磁性层施加基于写入布线而产生的磁场。

公开(公告)号：CN1503269A

公开(公告)日：2004-06-09

申请号：CN200310118330.2

申请日：2003-11-21

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 与田博明 ,  浅尾吉昭 ,  上田知正 ,  宫本順一 ,  岸达也 ,  天野实 ,  梶山健 ,  相川尚德

IPC: G11C11/15 ,  H01L43/08 ,  H01L29/00

CPC classification number: G11C11/16

Abstract: 本发明的磁随机访问存储器具有以下特征：写入线被磁轭材料覆盖。MTJ元件的记录层与磁轭材料交换结合。MTJ元件的记录层和与该记录层交换结合的部分的磁轭材料的合计磁量(∑Msi×ti)的值比覆盖写入线的其他部分的磁轭材料的磁量(∑Msi’×ti’)的值小。

公开(公告)号：CN100592544C

公开(公告)日：2010-02-24

申请号：CN200810008901.X

申请日：2008-01-25

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 上田知正 ,  相川尚德 ,  吉川将寿 ,  下村尚治 ,  中山昌彦 ,  池川纯夫 ,  细谷启司 ,  长嶺真

IPC: H01L43/08 ,  H01L27/22 ,  H01F10/32 ,  G11C11/15 ,  G11C11/16

CPC classification number: G11C11/15 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

Abstract: 一种磁电阻元件，包括：具有第一平面和位于与第一平面相反一侧上的第二平面，并且具有可变磁化方向的磁化自由层；提供在磁化自由层的第一平面侧上并且具有被钉扎磁化方向的磁化受钉扎层；提供在磁化自由层与磁化受钉扎层之间的第一隧道势垒层；提供在磁化自由层的第二平面上的第二隧道势垒层；以及提供在第二隧道势垒层的与磁化自由层相反一侧上的平面上的非磁性层。磁化自由层的磁化方向通过在磁化受钉扎层与非磁性层之间施加电流而可变，并且第一隧道势垒层与第二隧道势垒层之间的电阻比在1∶0.25至1∶4的范围内。

公开(公告)号：CN100419905C

公开(公告)日：2008-09-17

申请号：CN200410061664.5

申请日：2004-06-23

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 永濑俊彦 ,  与田博明 ,  吉川将寿 ,  甲婓正 ,  岸达也 ,  相川尚德 ,  上田知正

IPC: G11C11/15

CPC classification number: G11C11/16

Abstract: 本发明的磁随机存取存储器设备使“0”、“1”的信息与具有非磁性层和2层磁性层的MTJ元件的因2层磁性层的磁化排列状态而变化的电阻值对应。在与MTJ元件接近配置的写入布线中流过电流而产生感应磁通，并使MTJ元件的2层磁性层中的一个的记录层的磁化变化而写入信息的MRAM中，MTJ元件是2层磁性层的磁化方向朝向膜面垂直方向的垂直型的MTJ元件。写入布线被配置在与MTJ元件的厚度方向垂直的方向上，在MTJ元件的磁性层的磁化方向上施加产生的磁场。磁轭从厚度方向夹着MTJ元件，向MTJ元件的磁性层施加基于写入布线而产生的磁场。

公开(公告)号：CN103069564B

公开(公告)日：2015-06-17

申请号：CN201180039960.3

申请日：2011-09-16

Applicant: 株式会社东芝

Inventor： 中山昌彦 ,  与田博明 ,  岸达也 ,  小濑木淳一 ,  甲斐正 ,  相川尚德 ,  池川纯夫

IPC: H01L21/8246 ,  G11C11/15 ,  H01L27/105 ,  H01L29/82 ,  H01L43/08

CPC classification number: H01L43/02 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1655 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/1693 ,  H01F10/123 ,  H01F10/325 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01F10/3286 ,  H01F10/329 ,  H01L27/224 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

Abstract: 本实施方式的磁阻效应元件具备:第1铁磁性层(12)，磁化相对于膜面大致垂直且可变；第2铁磁性层(16)，磁化相对于膜面大致垂直且不变；第1非磁性层(14)，设于第1铁磁性层与第2铁磁性层之间；第3铁磁性层(20)，设于相对于第2铁磁性层的与第1非磁性层的相反侧，具有与膜面大致平行的磁化，通过注入被自旋极化后的电子来产生旋转磁场；以及第2非磁性层(18)，设于第2铁磁性层与第3铁磁性层之间，使第1电流沿着从第3铁磁性层经由第2铁磁性层朝向第1铁磁性层的方向以及从第1铁磁性层经由第2铁磁性层朝向第3铁磁性层的方向中的一个方向流过，由此，通过由第3铁磁性层产生的旋转磁场，第1铁磁性层的磁化能够反转，并使具有与第1电流不同的电流密度的第2电流向一个方向流过，借助于通过第2铁磁性层被自旋极化后的电子，第1铁磁性层的磁化能够向与流过第1电流的情况不同的方向反转。