磁存储装置制造方法及图纸

实施方式的磁存储装置(1)具备：第1磁性体部(4)，其在第1方向(X)上延伸，在第1方向上具有第1端部(4a)和第2端部(4b)；层叠部(5)，其在与第1方向(X)交叉的第2方向上相对于第1磁性体部层叠；第1电极(8A)，其与第1端部(4a)电连接；以及第2电极(8B)，其与第2端部(4b)电连接。层叠部(5)包括第1层(6)和配置在第1层(6)与第1磁性体部(4)之间的第2层(7)，第2层(7)包含金属氧化物，第1层(6)包含选自金属氮化物和金属碳化物中的至少一种。

【技术实现步骤摘要】
磁存储装置本申请以2019年3月19日在先申请的日本国专利申请第2019－051605号的优先权的利益为基础，并且，请求该利益，其内容整体通过引用而包含于此。
本专利技术的实施方式涉及磁存储装置。
技术介绍
近年来，报告了通过在磁性细线上流动电流而磁性细线上的磁畴壁会移动这一现象，尝试了利用该现象来构成磁存储器。在该尝试中，设置有由磁性体形成的细线(磁性细线)、对磁性细线写入磁畴的元件以及检测磁畴的磁化方向的元件。在磁性细线的两端设置有电极，通过在磁性细线流动电流，使所写入的磁畴的磁畴壁移动。与硬盘等其他磁存储装置相同地以由磁畴壁划分出的磁畴的磁化方向来记录信息。在使用了磁性细线的磁存储装置(磁存储器)中，为了提高磁畴的读出精度、使存储信息稳定化等，要求提高磁存储层的磁特性。
技术实现思路
本专利技术要解决的课题在于提供一种能够提高利用了磁性细线的磁存储层的特性的磁存储装置。实施方式的磁存储装置具备：第1磁性体部，其在第1方向上延伸，在所述第1方向上具有第1端部和第2端部；层叠部，其在与所述第1方向交叉的第2方向上相对于所述第1磁性体部层叠；第1电极，其与所述第1端部电连接；以及第2电极，其与所述第2端部电连接，所述层叠部包括第1层和配置在所述第1层与所述第1磁性体部之间的第2层，第2层包含金属氧化物，所述第1层包含选自金属氮化物和金属碳化物中的至少一种。附图说明图1是表示第1实施方式的磁存储装置的基本构成的剖面图。图2是表示TaN膜的X射线衍射结果的图。图3是表示实施例涉及的样品的磁化曲线及其Keff的图。图4是表示比较例涉及的样品的磁化曲线及其Keff的图。图5是表示实施例以及比较例涉及的样品的截面TEM像和极微电子射线衍射像的图。图6是表示第2实施方式的磁存储装置的剖面图。图7是放大地表示第2实施方式的磁存储装置的一部分的剖面图。具体实施方式以下，参照附图对实施方式的磁存储装置进行说明。在各实施方式中，对实质上相同的构成部位标记同一标号，有时省略其一部分的说明。附图是示意性的，厚度与平面尺寸的关系、各部的厚度的比率等有时与现实的不同。(第1实施方式)图1是表示第1实施方式的磁存储装置1的构成的图。图1表示第1实施方式的磁存储装置1(后述的第2实施方式的磁存储装置11)的基本构成。实施方式的磁存储装置1具备：作为支承体发挥功能的基材2、在基材2上根据需要配置的基底层3、配置在基底层3上并在第1方向上延伸的作为第1磁性体部的磁存储层4、在与第1方向交叉的第2方向上相对于磁存储层4层叠的层叠部5、与磁存储层4的第1方向上的第1端部4a电连接的第1电极8A以及与磁存储层4的第1方向上的第2端部4b电连接的第2电极8B。层叠部5具有第1层6和配置在第1层6与磁存储层4之间的第2层7。电极8A、8B与磁存储层4的第1端部4a和第2端部4b电连接即可，也可以不一定配置在磁存储层4上。磁存储层4在第1方向(在图中为X方向)上延伸，例如具有在与第1方向(X方向)垂直的方向(在图中为Z方向)上被磁化的多个磁畴MD。图中，箭头A表示磁畴MD的磁化方向。多个磁畴MD沿着第1方向X排列设置。在相邻的磁畴MD之间存在磁畴壁DW。对于磁畴壁DW而言，相邻的两个磁畴MD的磁化方向连续地变化，能够在各磁畴MD写入与存储信息相应的磁化。形成于作为磁细线的磁存储层4的磁畴壁DW通过从一对电极8A、8B向磁存储层4流动移位(shift)电流来进行移动。磁存储层4作为磁畴壁移动型的记录层(磁畴壁移动层)发挥功能。磁信息向磁存储层4的各磁畴MD的记录如以下那样进行。首先，向一个磁畴MD(单元)写入磁信息，在磁存储层4中流动移位电流来使磁畴壁DW移动，向接下来的磁畴MD(单元)写入磁信息。通过反复进行这样的磁畴壁DW的移动和磁信息的写入，在磁存储层4记录所需要的磁信息。磁信息作为磁畴MD的磁化方向A而被进行记录。对于存储于各磁畴MD的磁化信息的再现，使在磁存储层4中流动的移位电流反向来同样地进行再现。读出写入于一个磁畴MD(单元)的磁信息，在磁存储层4中流动移位电流来使磁畴壁DW移动，读出接下来的磁畴MD(单元)的磁信息。通过反复进行这样的磁畴壁DW的移动和磁信息的读出，来再现记录于磁存储层4的磁信息。即，磁存储装置1是通过磁存储层4的磁畴壁DW的移动来进行磁信息的写入以及读出的移位寄存器式存储器(shiftregistermemory)。磁信息的写入以及读出由省略了图示的记录再现元件或者记录元件以及再现元件来实施，例如可使用磁隧道结(MagneticTunnelJunction：TMJ)元件。对于磁存储层4，为了容易在垂直方向Z上产生磁化、且增大磁各向异性，优选应用单轴磁各向异性大的材料。作为这样的磁性材料，可举出铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)、锰(Mn)、铬(Cr)等中的至少一种第1元素(过渡金属元素)与铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、铑(Rh)等中的至少一种第2元素(贵金属元素)的层叠膜和/或合金、第1元素(过渡金属元素)与硼(B)、硅(Si)、锗(Ge)、锑(Sb)等第3元素(半金属元素)的无定形合金、第1元素与钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)等第4元素(稀土类元素)的无定形合金等。此外，也可以对上述的磁性材料添加金(Au)、银(Ag)、铜(Cu)、铝(Al)、镁(Mg)、铋(Bi)、钽(Ta)、碳(C)等非磁性元素，对磁特性、结晶性、机械特性、化学特性等各种物性进行调整。层叠膜5具有第1层6和配置在第1层6与磁存储层4之间的第2层7。第2层7是作为对磁存储层4感应垂直磁化的垂直磁化感应层发挥功能的金属氧化物层7。对于作为垂直磁化感应层发挥功能的金属氧化物，可例示出氧化镁(MgO等)、镁铝复合氧化物(MgxAlyOz)等。镁铝复合氧化物是以尖晶石(MgAl2O4)为代表的复合氧化物。复合氧化物的组成不限于氧化镁(MgO)和氧化铝(Al2O3)1：1地复合而成的氧化物。MgO和Al2O3的比率是任意的，例如也可以具有由MgxAl2－xO4－y表示的组成。层叠膜5中的第1层6作为提高金属氧化物层7和/或磁存储层4的耐工艺性和/或耐氧化性等的保护层6发挥功能。保护层6如后面详述的那样包含选自金属氮化物和金属碳化物中的至少一种。通过在金属氧化物层7上设置这样的保护层6，不仅能够提高金属氧化物层7和/或磁存储层4的耐工艺性和/或耐氧化性等，也能够如后所述那样使磁存储层4的磁特性、例如由垂直磁各向异性能量(Keff)表示的磁各向异性提高。因此，能够使记录于磁存储装置1的磁存储层4的磁化信息的读出精度提高，并且，能够实现磁化信息的稳定化等。基材2作为上述的各层3、4、6、7的支承体发挥功能，例如可使用氧化铝，但并不限定于此。基材2并不限定于其整体由氧化铝形成的基板等，例如也可以是在铝基板的表面形成了氧化铝层的基板。基材2的构成材料可根据磁存储层4的构成材料本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁存储装置，具备：/n第1磁性体部，其在第1方向上延伸，在所述第1方向上具有第1端部和第2端部；/n层叠部，其在与所述第1方向交叉的第2方向上相对于所述第1磁性体部层叠；/n第1电极，其与所述第1端部电连接；以及/n第2电极，其与所述第2端部电连接，/n所述层叠部包括第1层和配置在所述第1层与所述第1磁性体部之间的第2层，/n第2层包含金属氧化物，/n所述第1层包含选自金属氮化物和金属碳化物中的至少一种。/n

【技术特征摘要】
20190319 JP 2019-0516051.一种磁存储装置，具备：
第1磁性体部，其在第1方向上延伸，在所述第1方向上具有第1端部和第2端部；
层叠部，其在与所述第1方向交叉的第2方向上相对于所述第1磁性体部层叠；
第1电极，其与所述第1端部电连接；以及
第2电极，其与所述第2端部电连接，
所述层叠部包括第1层和配置在所述第1层与所述第1磁性体部之间的第2层，
第2层包含金属氧化物，
所述第1层包含选自金属氮化物和金属碳化物中的至少一种。


2.根据权利要求1所述的磁存储装置，
选自所述金属氮化物和所述金属碳化物中的至少一种的生成自由能的绝对值比所述金属氧化物的生成自由能的绝对值小。


3.根据权利要求1或2所述的磁存储装置，
所述第2层包含选自氧化镁和镁铝复合氧化物中的至少一种，
所述第1层包含选自氮化钽、氮化铌、氮化钨、氮化钼、氮化铬、氮化铝、氮化钛、氮化锆、氮化铪、氮化硼、氮化镁、碳化钽、碳化钨、碳化钼、碳化铬、碳化铝、碳化钛、碳化锆、碳化铪、碳化硼、碳化硅以及碳化镁中的至少一种。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的磁存储装置，
还具备第2磁性体部，所述第2磁性体部在与所述第1方向交叉的第3方向上...

【专利技术属性】
技术研发人员：桥本进，门昌辉，M·A·坎萨，梅津信之，近藤刚，大寺泰章，中村志保，
申请(专利权)人：铠侠股份有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP