[发明专利]磁阻元件和磁存储器

说明书

本发明涉及磁阻元件和磁存储器。提供可抑制绝缘不良的磁阻元件和磁存储器。根据本实施方案的磁阻元件具备第1层、第1磁性层、配置于所述第1层和所述第1磁性层之间的第2磁性层、配置于所述第1磁性层和所述第2磁性层之间的非磁性层、以及配置于至少所述第1非磁性层的侧面的绝缘层，所述第1层包含选自由Hf、Zr、Al、Cr和Mg组成的第1组中的至少一种元素、以及选自由Ta、W、Mo、Nb、Si、Ge、Be、Li、Sn、Sb和P组成的第2组中的至少一种元素，所述绝缘层包含所述第1组中的至少一种元素。

相关申请的交叉引用

本申请基于2016年9月20日于日本提交的在先日本专利申请第2016-183305号并要求其优先权的权益，其整体内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明的实施方案涉及磁阻元件和磁存储器。

背景技术

作为磁性随机存取存储器(MRAM:Magnetic Random Access Memory)的磁阻元件，使用磁性隧道结(MTJ:magneto tunnel junction)元件。该MTJ元件包含磁性材料、MgO等的绝缘材料等。因此，使用半导体领域中通常使用的卤素气体并使用反应离子刻蚀(RIE:Reactive Ion Etching)进行加工是困难的。另外，在MTJ元件的加工中使用RIE时，产生起因于弱耐蚀性的腐蚀问题，或者由于MTJ元件包含许多不易蚀刻的材料，因此产生自身就不能蚀刻这样的问题。

作为应对该问题的措施，在MTJ元件的加工时，研究了使用非活性气体Ar的离子的研磨加工。但是，利用Ar离子的研磨加工物理地弹飞原子。因此，被弹飞的原子附着于MTJ元件的侧面，由此在MTJ元件的隧道势垒层形成分流路径(シャントパス)。因此，引起MR的下降，在最差的情况下，引起元件的短路不良。因此，在对MTJ元件进行研磨加工的情况下，以不引起由附着层导致的分流路径的形成的方式进行MTJ元件加工变得重要。

发明内容

本实施方案提供一种可抑制绝缘不良的磁阻元件和磁存储器。

根据本实施方案的磁阻元件具备第1层、第1磁性层、配置于所述第1层和所述第1磁性层之间的第2磁性层、配置于所述第1磁性层和所述第2磁性层之间的非磁性层、以及配置于至少所述非磁性层的侧面的绝缘层，所述第1层包含选自由Hf、Zr、Al、Cr和Mg组成的第1组中的至少一种元素、以及选自由Ta、W、Mo、Nb、Si、Ge、Be、Li、Sn、Sb和P组成的第2组中的至少一种元素，所述绝缘层包含所述第1组中的至少一种元素。

附图说明

图1是示出根据第1实施方案的磁阻元件的截面图。

图2是示出根据第1实施方案的变形例的磁阻元件的截面图。

图3A至3C是说明第1实施方案的磁阻元件的制造方法的截面图。

图4是示出第1实施方案的磁阻元件的面积电阻RA(Ωμm²)与MR(任意单位)的关系的曲线图。

图5是示出根据第2实施方案的磁阻元件的截面图。

图6是示出根据第3实施方案的磁阻元件的截面图。

图7是示出根据第4实施方案的磁阻元件的截面图。

图8是示出根据第5实施方案的磁阻元件的截面图。

图9是示出根据第6实施方案的磁阻元件的截面图。

图10是示出根据第7实施方案的磁存储器的截面图。

图11是第7实施方案的磁存储器的电路图。

附图标记说明