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公開番号2024129598
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-09-27
出願番号2023038915
出願日2023-03-13
発明の名称記憶素子、記憶装置及び電子機器
出願人ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H10B 61/00 20230101AFI20240919BHJP()
要約【課題】外部磁場からの影響を効果的に抑制しつつ、製造コストや容積の増加を抑えることができる記憶素子を提供する。
【解決手段】磁化方向が反転可能な記憶層と、分離層と、第1の磁性層と、反平行結合層と、第2の磁性層とがこの順で積層された積層構造を含む、記憶素子を提供する。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
磁化方向が反転可能な記憶層と、分離層と、第１の磁性層と、反平行結合層と、第２の磁性層とがこの順で積層された積層構造を含む、記憶素子。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記積層構造の積層方向に対して垂直な平面による切断面において、前記第２の磁性層の面積は、前記第１の磁性層に比して広い、請求項１に記載の記憶素子。
【請求項３】
前記積層構造の積層方向に対して垂直な平面による切断面において、前記記憶層と、前記分離層と前記第１の磁性層と、前記反平行結合層とは、略円形又は略矩形の形状を持つ、請求項１に記載の記憶素子。
【請求項４】
前記積層構造の積層方向に対して垂直な平面による切断面において、前記第２の磁性層は、略円形又は略矩形の形状を持つ、請求項３に記載の記憶素子。
【請求項５】
前記積層構造においては、
前記記憶層上に前記分離層が設けられ、
前記分離層上に前記第１の磁性層が設けられ、
前記第１の磁性層上に前記反平行結合層が設けられ、
前記反平行結合層上に、前記第２の磁性層が設けられている、
請求項１に記載の記憶素子。
【請求項６】
前記第２の磁性層は、前記積層構造の積層方向に沿って下に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記反平行結合層と接している、
請求項５に記載の記憶素子。
【請求項７】
前記記憶層、前記分離層、前記第１の磁性層、及び、前記反平行結合層の、前記積層構造の積層方向に対して垂直な平面による切断面の面積は、前記記憶層から前記反平行結合層に向かって、小さくなっている、請求項５に記載の記憶素子。
【請求項８】
前記積層構造においては、
前記第２の磁性層上に前記反平行結合層が設けられ、
前記反平行結合層上に前記第１の磁性層が設けられ、
前記第１の磁性層上に前記分離層が設けられ、
前記分離層上に、前記記憶層が設けられている、
請求項１に記載の記憶素子。
【請求項９】
前記第２の磁性層は、前記積層構造の積層方向に沿って上に突出する突出部を有し、
前記突出部は、前記反平行結合層と接している、
請求項８に記載の記憶素子。
【請求項１０】
前記反平行結合層、前記第１の磁性層、前記分離層、及び、前記記憶層の、前記積層構造の積層方向に対して垂直な平面による切断面の面積は、前記記憶層から前記反平行結合層に向かって、小さくなっている、請求項８に記載の記憶素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、記憶素子、記憶装置及び電子機器に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
大容量サーバからモバイル端末に至るまで、各種情報機器の飛躍的な発展に伴い、これを構成するメモリやロジックなどの素子においても高集積化、高速化、低消費電力化等、さらなる高性能化が追求されている。特に不揮発性半導体メモリの進歩は著しく、例えば、大容量ファイルメモリとしてのフラッシュメモリは、ハードディスクドライブを駆逐する勢いで普及が進んでいる。一方、コードストレージ用途さらにはワーキングメモリへの適用を睨み、現在一般に用いられているＮＯＲフラッシュメモリ、ＤＲＡＭ（ＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等を置き換えるべくＭＲＡＭ（ＭａｇｎｅｔｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等の様々なタイプの半導体メモリの開発が進められている。なお、これらのうちの一部は既に実用化されている。
【０００３】
ＭＲＡＭは、ＭＲＡＭの有する磁気記憶素子の磁性体の磁化状態を変化させることにより、電気抵抗が変化することを利用して、情報の記憶を行う。従って、磁化状態の変化によって決定される上記磁気記憶素子の抵抗状態、詳細には、磁気記憶素子の電気抵抗の大小を判別することにより、記憶された情報を読み出すことができる。
【０００４】
そして、ＭＲＡＭにおいては、上述したように磁気記憶素子の磁化状態によって情報を記憶することから、外部磁場の影響によって、記憶の安定性等が低下することがある。そこで、このような外部磁場からの影響を抑えるために、下記特許文献１においては、ＭＲＡＭ全体を覆うように、透磁率の高い磁性体から構成される磁気シールドを設けている。また、例えば、下記特許文献２においては、ＭＲＡＭチップを挟み込むように、チップの上下に、磁気シールドを設けている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１５－５３４５０号公報
特開２０１４－１１２６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ＭＲＡＭ全体を覆うように、もしくは、チップの上下に、磁気シールドを設ける場合には、磁気シールドを構成する磁性体の膜厚を厚くする必要もあり、ＭＲＡＭの製造コストの増加や、ＭＲＡＭのパッケージの容積の増加を抑えることが難しくなる。
【０００７】
そこで、本開示では、外部磁場からの影響を効果的に抑制しつつ、製造コストや容積の増加を抑えることができる、記憶素子、記憶装置及び電子機器を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示によれば、磁化方向が反転可能な記憶層と、分離層と、第１の磁性層と、反平行結合層と、第２の磁性層とがこの順で積層された積層構造を含む、記憶素子が提供される。
【０００９】
また、本開示によれば、アレイ状に２次元配置された複数の記憶素子を備える記憶装置であって、前記各記憶素子は、磁化方向が反転可能な記憶層と、分離層と、第１の磁性層と、反平行結合層と、第２の磁性層とがこの順で積層された積層構造を含む、記憶装置が提供される。
【００１０】
さらに、本開示によれば、アレイ状に２次元配置された複数の記憶素子を備える記憶装置が搭載された電子機器であって、前記各記憶素子は、磁化方向が反転可能な記憶層と、分離層と、第１の磁性層と、反平行結合層と、第２の磁性層とがこの順で積層された積層構造を含む、電子機器が提供される。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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