[发明专利]磁记录装置

说明书

技术领域

本发明是涉及磁存储装置的发明，可适用于能够利用庞磁电阻效应或隧道磁电阻效 应来存储数据的磁存储装置。

背景技术

目前，利用采用了铁磁性隧道结合的隧道磁电阻(TMR：Tunneling Magneto-Resistive)效应的非挥发性磁存储半导体装置(MRAM：Magnetic Random Access Memory，磁随机存储器)的研究得到推进。关于TMR元件的先行文献，例如有专利文 献1。另外，本说明书中，TMR元件的概念包括使用MTJ(Magnetic Tunnel Junction， 磁性隧道结)元件。

专利文献1中所揭示的TMR元件具有固定相/绝缘层/自由层此三层层积构造。专利 文献1中所揭示的磁记录装置中，选择位线(选择BL)和选择数字线(选择DL)中有 电流流动。这样，在选择BL与选择DL的交点部，会产生合成磁场，从而能够改变构 成TMR元件的自由层的磁化方向(数据的写入)。而且，TMR元件中有电流流动，且 通过对电阻值进行检测，来执行数据读出。此处，TMR元件的电阻值根据固定层与自由 层的磁化方向为同相还是逆相而发生变化。

而且，专利文献1中的MRAM，旨在通过指定TMR元件的形状来改善写入特性。 所述TMR元件的形状相对于易磁化轴方向为非对称，相对于与此易磁化轴方向垂直的 轴为对称(以下，将此TMR元件形状简称为非对称形状)。

另外，所述MRAM由元件选择用晶体管、及具有所述非对称形状的TMR元件而构 成。而且，所述MRAM中，在沿第1方向延伸的位线(BL)、与俯视时与此BL交叉的 数字线(DL)之间，配置着所述TMR元件。所述TMR元件形成在带配线(也称作局 部带(LS))上。另外，所述MRAM中，具有将TMR元件与BL连接的顶端孔(TV)、 及将LS与元件选择用晶体管的一方的电极区域连接的局部孔(LV)。这些孔均为读出数 据时所需的部分。另外，元件选择用晶体管的另一方的电极区域上连接着源极线(SL)。 而且，元件选择用晶体管的栅极电极成为字线(WL)。SL以及WL均为读出数据时所 需的部分。

另外，作为MRAM的相关先行文献，还有专利文献2。此专利文献2中，提出了一 种关于由1元件选择用晶体管-4TMR元件构成的单元构造的技术。

专利文献1：日本专利特开2004-296858号公报

专利文献2：日本专利特开2006-294179号公报

发明内容

专利文献1的技术、专利文献2的技术中，LV均必须连接于LS的下表面。然而， 将连接着此LV的LS主面变得平坦的处理，在工序上较因难。也就是说，LS的上表面 上，因连接着LV，而会在此LV的连接附近形成凹部。

当同样形成在LS的主面上的TMR元件受到此LS上表面的凹部的影响时，会导致 对TMR元件的写入特性不稳定。因此，必须使俯视时的LS上的LV与TMR元件离开 充分的间隔。

然而，MRAM的存储单元尺寸要大于快闪存储器(flash memory)的NOR等，因 此，必须尽可能地减小此存储单元的尺寸。然而，如上所述，若LV与TMR元件之间留 有充分的间隔，那么存储单元(磁记录装置)尺寸会增大。

因此，本发明的目的在于提供一种磁记录装置，其即便使具有所述非对称形状的 TMR元件与LV这两者之间留有充分的间隔而形成在LS上，也能够抑制磁记录装置的 尺寸增加。

本发明的一实施例中，记录层的俯视形状，相对于记录层的易磁化轴方向为非对称， 相对于与所述易磁化轴垂直的对称轴为对称。而且，靠近记录层的面积中心的这一侧的、 此记录层的轮廓部面向接触孔(局部孔)形成侧。

[发明效果]

根据所述一实施例，即便使具有非对称形状的记录层与局部孔这两者之间留有充分 的间隔而形成在带配线上，也能够抑制此带配线的占有面积的扩大。因此，能够抑制磁 记录装置的尺寸增加。

附图说明

图1是表示具有磁记录元件的磁记录装置的构成的电路图。

图2是表示一个存储单元的构成的示意截面图。

图3(a)、图3(b)是表示TMR元件的详细构造的截面图。

图4是表示实施形态1中的记录层或者TMR元件的非对称形状的平面图。

图5是表示实施形态1中的局部孔与TMR元件的配置关系的平面图。