[发明专利]存储元件、存储装置、制造存储元件的方法及磁头

权利要求书

1.一种存储元件，包括层结构，所述层结构包括：

存储层，包括垂直于膜表面的磁化，在所述存储层中，该磁化的方向对应于信息而改变；

磁化固定层，包括垂直于所述膜表面的磁化，该磁化成为对于存储在所述存储层上的信息的基准；

隧道势垒层，由氧化物制成，所述隧道势垒层被设置在所述存储层与所述磁化固定层之间；以及

自旋势垒层，由氧化物制成，所述自旋势垒层被设置为与所述存储层的接触所述隧道势垒层的表面的相反侧的表面接触，

其中，低电阻区域形成在以预定的设定膜厚度值形成的所述自旋势垒层的一部分中，并且通过在所述层结构的堆叠方向上流动的电流改变所述存储层的磁化的方向来执行所述存储层上的信息的存储，

其中，通过形成所述自旋势垒层使得部分膜厚度值是比所述设定膜厚度值低的值而将所述自旋势垒层设定为所述低电阻区域，

其中，电极层被设置在所述自旋势垒层的与接触所述存储层的表面相反的表面侧上，

其中，所述电极层的一部分被形成为以相对于所述自旋势垒层在膜厚度方向上进入，并且被形成为使得所述自旋势垒层的进入部分的膜厚度值是比所述设定膜厚度值低的值，

其中，由包括从所述自旋势垒层的一侧按顺序堆叠的第一电极层和第二电极层的多个层形成所述电极层，

其中，所述第二电极层的一部分被形成为以在所述膜厚度方向上穿过所述第一电极层之后相对于所述自旋势垒层在所述膜厚度方向上进入。

2.根据权利要求1所述的存储元件，

其中，所述电极层的一部分被形成为以通过在膜厚度方向上穿过所述自旋势垒层而接触所述存储层，并且所述电极层的一部分被形成为使得所述自旋势垒层的通过部分的膜厚度值是比所述设定膜厚度值低的值。

3.根据权利要求2所述的存储元件，

其中，所述第二电极层的一部分被形成为以在所述膜厚度方向上穿过所述第一电极层之后通过在所述膜厚度方向上穿过所述自旋势垒层而接触所述存储层。

4.根据权利要求1所述的存储元件，

其中，通过形成所述自旋势垒层使得在所述膜表面的中央区域和周边区域中的一个或者两个中的膜厚度值是比所述设定膜厚度值低的值而将所述自旋势垒层设定为所述低电阻区域。

5.根据权利要求1所述的存储元件，

其中，通过在所述自旋势垒层的部分区域中还原氧化物来形成所述低电阻区域。

6.根据权利要求5所述的存储元件，

其中，电极层被设置在所述自旋势垒层的与接触所述存储层的表面相反的表面侧上，所述电极层被配置为具有包括其中从所述自旋势垒层的一侧按顺序堆叠的不同材料的所述第一电极层和所述第二电极层的多个层，

其中，所述第二电极层由具有对氧化物的反应性高于所述第一电极层的材料制成，以及

其中，通过在膜厚度方向上穿过或进入所述第一电极层，所述第二电极层的一部分接触或接近所述自旋势垒层，还原所述自旋势垒层中的部分区域中的氧化物来形成所述低电阻区域。

7.根据权利要求4所述的存储元件，

其中，使用Ru、Cu、W、Pt、Pd、Cr、TiN、TaN、TiC和ITO中的至少一个形成所述第一电极层，以及

其中，使用Ti、Ta、Nb、Zr、Hf和Y中的至少一个形成所述第二电极层。

8.根据权利要求1所述的存储元件，

其中，使用MgO、Al₂O₃和SiO₂中的至少一个形成所述自旋势垒层。

9.根据权利要求1所述的存储元件，

其中，所述设定膜厚度值为大于等于0.6nm且小于等于0.7nm。

10.根据权利要求1所述的存储元件，

其中，使用FeCoB、FeNiB、FeCoC、FeCoSiB、FeAlSi、CoMnSi和MnAl中的至少一个形成所述存储层。