[发明专利]磁存储装置

说明书

本发明的实施方式提供一种能够进行稳定的读出动作的磁存储装置。实施方式的磁存储装置具备磁阻效应元件(40)及二端子型开关元件，所述磁阻效应元件(40)具备：第1磁性层(41)，具有固定的磁化方向；第2磁性层(42)，具有固定的磁化方向；第3磁性层(43)，设置在第1磁性层与第2磁性层之间，具有可变的磁化方向；第1非磁性层(46)，设置在第1磁性层与第3磁性层之间；以及第2非磁性层(47)，设置在第2磁性层与第3磁性层之间；所述二端子型开关元件相对于磁阻效应元件串联连接，当施加在两端子间的电压达到阈值电压以上时，从非电导通状态变成电导通状态。

[相关申请案]

本申请案享有以日本专利申请案2020-155599号(申请日：2020年9月16日)为基础申请案的优先权。本申请通过参照该基础申请案而包含基础申请的所有内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及一种磁存储装置。

背景技术

业界提出了一种非易失性磁存储装置，它在半导体衬底上集成有包含磁阻效应元件及开关元件(选择器)的存储单元。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种能够进行稳定的读出动作的磁存储装置。

实施方式的磁存储装置具备磁阻效应元件及二端子型开关元件，所述磁阻效应元件具备：第1磁性层，具有固定的磁化方向；第2磁性层，具有固定的磁化方向；第3磁性层，设置在所述第1磁性层与所述第2磁性层之间，具有可变的磁化方向；第1非磁性层，设置在所述第1磁性层与所述第3磁性层之间；以及第2非磁性层，设置在所述第2磁性层与所述第3磁性层之间；所述二端子型开关元件相对于所述磁阻效应元件串联连接，当施加在两端子间的电压达到阈值电压以上时，从非电导通状态变成电导通状态。

附图说明

图1A是示意性地表示实施方式的磁存储装置的构成的一例的立体图。

图1B是示意性地表示实施方式的磁存储装置的构成的另一例的立体图。

图2是示意性地表示实施方式的磁存储装置中所包含的磁阻效应元件的构成的剖视图。

图3是示意性地表示实施方式的磁存储装置中所包含的选择器的构成的剖视图。

图4是示意性地表示实施方式的磁存储装置中所包含的选择器的电流-电压特性的图。

图5是表示关于磁存储装置的读出动作中所要求的电流的范围的图。

图6是用来说明对实施方式的磁存储装置中所包含的磁阻效应元件进行写入时的动作的图。

具体实施方式

以下，参照附图对实施方式进行说明。

图1A是示意性地表示实施方式的非易失性磁存储装置的构成的立体图。图1A所示的构造集成在半导体衬底(未图示)上。

如图1A所示，本实施方式的磁存储装置包含：多条第1配线10，在X方向上延伸；多条第2配线20，在与X方向交叉的Y方向上延伸；以及多个存储单元30，连接在多条第1配线10与多条第2配线20之间。第1配线10及第2配线20中的一个与字线对应，另一个与位线对应。

各存储单元30包含：磁阻效应元件40；以及选择器(开关元件)50，相对于磁阻效应元件40串联连接。在图1A所示的例子中，在磁阻效应元件40与选择器50之间设置着导电性缓冲层60。另外，在本实施方式中，在磁阻效应元件40是MTJ(magnetic tunnel junction，磁性隧道结)元件的情况下进行说明。

通过在连接于所需的存储单元30的第1配线10与第2配线20之间施加特定的电压，所需的存储单元30中所包含的选择器50成为接通状态，从而能够对所需的存储单元30中所包含的磁阻效应元件40进行读出或者写入。