(57)【要約】【課題】素子のショートを抑制するとともに、磁気特性のばらつきを低減する。【解決手段】磁気ランダムアクセスメモリは、複数の磁気抵抗素子がアレイ状に配置された磁気ランダムアクセスメモリであって、磁気抵抗素子１０は、下部強磁性層１１と、この下部強磁性層１１上に設けられた非磁性金属層２０と、この非磁性金属層２０上に設けられた非磁性絶縁層１２と、この非磁性絶縁層１２上に設けられ、下部強磁性層１１の平面形状よりも小さい平面形状を有する上部強磁性層１３とを具備する。【選択図】図１
2006179701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁気抵抗素子がアレイ状に配置された磁気ランダムアクセスメモリであって、
前記磁気抵抗素子は、
下部強磁性層と、
前記下部強磁性層上に設けられた第１の非磁性金属層と、
前記第１の非磁性金属層上に設けられた第１の非磁性絶縁層と、
前記第１の非磁性絶縁層上に設けられ、前記下部強磁性層の平面形状よりも小さい平面形状を有する上部強磁性層と
を具備することを特徴とする磁気ランダムアクセスメモリ。
【請求項２】
前記上部強磁性層の側面に設けられた側壁層と
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の磁気ランダムアクセスメモリ。
【請求項３】
前記下部強磁性層の側面は、前記上部強磁性層の前記側面から外側に広がっており、
前記上部強磁性層の前記側面から前記下部強磁性層の前記側面までの長さは、前記側壁層の膜厚とほぼ等しいことを特徴とする請求項２に記載の磁気ランダムアクセスメモリ。
【請求項４】
前記磁気抵抗素子は、
前記下部強磁性層と前記第１の非磁性金属層との間に設けられた第２の非磁性絶縁層と
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の磁気ランダムアクセスメモリ。
【請求項５】
前記第１の非磁性絶縁層上に設けられ、前記下部強磁性層の前記平面形状よりも小さく前記上部強磁性層の前記平面形状よりも大きな平面形状を有する中間強磁性層と、
前記中間強磁性層上に設けられた第２の非磁性金属層と、
前記第２の非磁性金属層と前記上部強磁性層との間に設けられた第２の非磁性絶縁層と
をさらに具備することを特徴とする請求項１に記載の磁気ランダムアクセスメモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非磁性金属層を有する磁気抵抗素子を備えた磁気ランダムアクセスメモリに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体メモリの一種として、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：Tunnel Magneto-resistance）効果を利用した磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ：Magnetic Random Access Memory）が提案されている。この磁気ランダムアクセスメモリのメモリセルには、固定層と記録層とこれら固定層及び記録層に挟まれたトンネルバリア層とを有するＭＴＪ（Magnetic Tunnel Junction）素子が備えられている。
【０００３】
このような磁気ランダムアクセスメモリの動作率を向上するためには、アステロイド特性のシフト調整及び素子ショート率の改善が重要である。
【０００４】
素子ショート率の改善のためには、いわゆるバリア止めプロセスの導入が有効であると考えられる。バリア止めプロセスとは、固定層、トンネルバリア層及び記録層の材料を堆積した後、記録層のエッチング（例えばミリング）をトンネルバリア層の上面でストップさせる製造方法である。ところが、現状のバリア止めプロセスでは、トンネルバリア層越しに固定層の表面にダメージを与えてしまう。その結果、固定層を構成する磁性体の性質が変化してしまい、不規則な漏れ磁場が発生する。
【０００５】
また、アステロイド特性のシフト調整のためには，ネールカップリングと固定層の端からの漏れ磁界とを相殺する必要がある。しかし、上述するように、バリア止めプロセスによって劣化した固定層の面から不規則な漏れ磁界が発生するため、アステロイド特性のシフト調整が容易に行えず、磁気特性がばらついてしまう。
【０００６】
以上のように、従来、いわゆるバリア止めプロセスの導入とアステロイド特性のシフト調整とを同時に行うことが難しく、素子のショートを抑制するとともに、磁気特性のばらつきを低減することが困難であった。
【０００７】
尚、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、次のようなものがある。
【特許文献１】特開2004−179652号公報
【特許文献２】特開2002−324929号公報
【特許文献３】米国特許出願公開2004/0063223A1号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、素子のショートを抑制するとともに、磁気特性のばらつきを低減することが可能な磁気ランダムアクセスメモリを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、前記課題を解決するために以下に示す手段を用いている。
【００１０】
本発明の一視点による磁気ランダムアクセスメモリは、複数の磁気抵抗素子がアレイ状に配置された磁気ランダムアクセスメモリであって、前記磁気抵抗素子は、下部強磁性層と、前記下部強磁性層上に設けられた第１の非磁性金属層と、前記第１の非磁性金属層上に設けられた第１の非磁性絶縁層と、前記第１の非磁性絶縁層上に設けられ、前記下部強磁性層の平面形状よりも小さい平面形状を有する上部強磁性層とを具備する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、素子のショートを抑制するとともに、磁気特性のばらつきを低減することが可能な磁気ランダムアクセスメモリを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。この説明に際し、全図にわたり、共通する部分には共通する参照符号を付す。
【００１３】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は、磁気抵抗素子であるＭＴＪ素子（Magnetic Tunnel Junction）において、トンネルバリアとして機能する非磁性絶縁層の下に非磁性金属層を設けたものである。
【００１４】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係るＭＴＪ素子の平面図及び断面図を示す。以下に、第１の実施形態に係るＭＴＪ素子について説明する。
【００１５】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、ＭＴＪ素子１０は、下部強磁性層である磁化の方向が固定された固定層（ピン層）１１と、上部強磁性層である磁化の方向が反転する記録層（フリー層）１３と、固定層１１及び記録層１３に挟まれた非磁性絶縁層（例えばトンネルバリア層）１２とを有する。さらに、固定層１１と非磁性絶縁層１２との間には、非磁性金属層２０が設けられている。
【００１６】
そして、ＭＴＪ素子１０は、固定層１１、非磁性金属層２０及び非磁性絶縁層１２で構成された第１の部分１０ａと、記録層１３で構成された第２の部分１０ｂとを有している。第１の部分１０ａを構成する固定層１１、非磁性金属層２０及び非磁性絶縁層１２の平面形状はほぼ同じであり、これらの側面は一致している。この第１の部分１０ａの平面形状は、第２の部分１０ｂ（記録層１３）の平面形状よりも大きくなっている。
【００１７】
ここで、非磁性金属層２０の材料としては、例えば、Ｐｔ，Ｉｒ，Ｃｕのいずれかを含む材料が望ましく、Ｔａ，Ｒｕ等の非磁性材料が多少含まれていてもよい。このうち、Ｐｔは酸化し難い特性を有することから、非磁性金属層２０として特に望ましい材料と言える。尚、非磁性金属層２０を磁性体ではなく非磁性体で形成するのは、いわゆるバリア止めプロセスにおいて、非磁性金属層２０にミリングのダメージが入った場合でも、非磁性金属層２０は非磁性体であるため、磁性の機能を失ったり乱れたりしないので、ランダムな漏れ磁場が発生しないからである。
【００１８】
また、非磁性金属層２０として望ましい特性は、（ａ）耐酸化性、（ｂ）酸素バリア性、（ｃ）低スパッタイールド、（ｄ）高ＭＲ（Magneto Resistive）比、（ｅ）ぬれ性等である。
【００１９】
（ａ）耐酸化性があることが望まれるのは、次の理由からである。非磁性絶縁層１２が例えばアルミナ（ＡｌＯ）からなる場合、このアルミナは、アルミニウム堆積した後、このアルミニウムを酸化することによって形成する場合が多い。このため、アルミニウムの酸化により、非磁性金属層２０も酸化される恐れがある。ここで、非磁性金属層２０の下に存在する固定層１１（又は記録層１３）は酸化し易い材料（例えばＣｏＦｅ，ＮｉＦｅ等）で形成されることが多いので、非磁性金属層２０が酸化することで固定層１１も酸化されてしまう恐れがある。そこで、固定層１１が酸化されることを防止するために、非磁性金属層２０に耐酸化性があることが望まれる。例えば、非磁性金属層２０としてＰｔ，Ｉｒ等のように、非磁性絶縁層（例えばアルミナ）１２に比べて酸化し難い材料（酸化レートが遅い材料）を用いれば、アルミニウムのみを選択的に酸化することが容易となり、膜厚方向に均質なアルミナの形成が実現し、トンネル抵抗のばらつきを抑えることが可能となるので、ＭＴＪ素子１０の歩留まり及び信頼性を向上することができる。さらに、非磁性金属層２０は、この非磁性金属層２０の下に存在する下部強磁性層（図１の場合は固定層１１）よりも酸化し難い材料を含んで形成することが望ましい。
【００２０】
（ｂ）酸素バリア性があることが望まれるのは、次の理由からである。例えばアルミナからなる非磁性絶縁層１２を形成する場合、アルミニウムの酸化工程において、酸素が非磁性金属層２０を通って固定層１１（又は記録層１３）に侵入し、固定層１１が酸化されてしまう恐れがある。そこで、固定層１１が酸化されることを防ぐために、非磁性金属層２０は酸素を通さない特性を有することが望まれる。
【００２１】
（ｃ）低スパッタイールドがあることが望まれるのは、次の理由からである。いわゆるバリア止めプロセスにおけるミリングの際、一般的には非磁性絶縁層１２でエッチングレートが遅くなるので、非磁性絶縁層１２でエッチングはストップするが、この非磁性絶縁層１２でエッチングがストップせずにオーバーエッチングする恐れもある。そこで、このオーバーエッチングを抑制するためには、非磁性金属層２０の材料としてエッチングされ難い材料が望ましい。例えば、ミリング時にアルゴンを用いるので、非磁性金属層２０は、アルゴンよりも重い原子からなる材料を含んで形成することが望ましい。さらに、非磁性金属層２０は、下部強磁性層（図１の場合は固定層１１）よりも重い原子からなる材料を含んで形成することが望ましい。
【００２２】
（ｄ）高ＭＲ比があることが望まれるのは、次の理由からである。ＭＴＪ素子１０内に非磁性金属層２０を設けると、非磁性金属層２０を設けない場合と比べて、一般的にはＭＲ比は多少低下すると考えられる。そこで、ＭＲ比をできるだけ低下させないような材料を用いることが望ましい。このような材料の一例としては、Ｐｔ，Ｉｒ，Ｃｕ等があげられ、ここにＴａ，Ｒｕが含まれていてもよい。尚、Ｃｕは酸化され易いので、Ｐｔ，Ｉｒの方が望ましいと言える。
【００２３】
（ｅ）ぬれ性があることが望まれるのは、次の理由からである。例えばアルミナからなる非磁性絶縁層１２は、アルミナをそのままスパッタリングで成膜せずに、アルミニウムを成膜した後に酸化することで形成する。これは、アルミナは固定層１１の材料（例えばＣｏＦｅ）上にスパッタリングで形成し難く、アルミナの膜面がぼこぼことした状態になってしまうからである。そこで、非磁性金属層２０は、アルミナとぴったりとくっつくようにぬれ性があることが望ましい。
【００２４】
また、非磁性金属層２０の膜厚は、例えば０．３ｎｍ乃至２．０ｎｍが望ましい。これは、現在のミリングによるダメージの深さがほぼ０．３ｎｍ程度になっていることから、このダメージが固定層１１に入らないようにするために最低限必要な膜厚として０．３ｎｍ以上が望ましいと規定している。一方、２．０ｎｍより厚くすると、ＭＲ比が低下してしまう恐れがあるので、２．０ｎｍ以下が望ましいと規定している。尚、非磁性金属層２０の膜厚は、１ｎｍ程度がさらに望ましい。
【００２５】
また、固定層１１及び記録層１３の材料には、次のような強磁性材料が用いられる。例えば、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ、それらの積層膜、又はそれらの合金、スピン分極率の大きいマグネタイト、ＣｒＯ２，ＲＸＭｎＯ３−Ｙ（Ｒ；希土類、Ｘ；Ｃａ，Ｂａ，Ｓｒ）などの酸化物の他、ＮｉＭｎＳｂ，ＰｔＭｎＳｂなどのホイスラー合金などを用いることが好ましい。また、これら磁性体には、強磁性を失わないかぎり、Ａｇ，Ｃｕ，Ａｕ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｓｉ，Ｂｉ，Ｔａ，Ｂ，Ｃ，Ｏ，Ｎ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｚｒ，Ｉｒ，Ｗ，Ｍｏ，Ｎｂなどの非磁性元素が多少含まれていてもよい。
【００２６】
また、非磁性絶縁層１２の材料には、例えば、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＭｇＯ，ＡｌＮ，Ｂｉ２Ｏ３，ＭｇＦ２，ＣａＦ２，ＳｒＴｉＯ２，ＡｌＬａＯ３などの様々な誘電体を使用することができる。これらの誘電体には、酸素、窒素、フッ素欠損が存在していてもかまわない。
【００２７】
上記第１の実施形態によれば、以下の理由により、素子のショートを抑制するとともに、磁気特性のばらつきを低減することができる。
【００２８】
まず、いわゆるバリア止めプロセスによって、上部強磁性層である記録層１３を下部強磁性層である固定層１１よりも小さな平面形状とすることで、記録層１３の端と固定層１１の端とを遠くに離すことができる。このため、記録層１３と固定層１１とが接触してしまうことを抑制できるので、素子のショートを抑制することが可能である。これにより、素子の歩留まりを向上することができる。
【００２９】
さらに、非磁性絶縁層１２の下に非磁性金属層２０を設けている。このため、いわゆるバリア止めプロセスにおいて、例えばミリングによって記録層１３を加工した場合、ミリングによるダメージが非磁性絶縁層１２に生じたとしても、このダメージは非磁性金属層２０で吸収することが可能である。つまり、非磁性金属層２０にミリングによるダメージが入った場合でも、この非磁性金属層２０は非磁性体で形成されているため、磁気的な悪影響を発生させない。これにより、下部強磁性層である固定層１１がダメージを受けることを抑制できるので、固定層１１のダメージ面からランダムな漏れ磁界が発生することを抑制できる。従って、アステロイド特性のシフト量の調整が容易となり、磁気特性のばらつきを低減することができる。
【００３０】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、第１の実施形態の変形例であり、上部強磁性層の側面に側壁層を設け、この上部強磁性層に対して下部強磁性層を自己整合的に形成するものである。
【００３１】
図２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係るＭＴＪ素子の平面図及び断面図を示す。図３（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るＭＴＪ素子の製造工程の断面図を示す。以下に、第２の実施形態に係るＭＴＪ素子について説明する。
【００３２】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、第２の実施形態において、第１の実施形態と異なる点は、側壁層１５を用いて、記録層１３に対して固定層１１を自己整合的に加工している点である。具体的には、第２の実施形態に係るＭＴＪ素子１０は、次のように形成する。
【００３３】
まず、図３（ａ）に示すように、固定層１１、非磁性金属層２０、非磁性絶縁層１２、記録層１３が順に堆積され、記録層１３上に所望形状のハードマスク層１４が形成される。このハードマスク層１４の材料としては、例えば、Ａｌ，Ｃｕ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，窒化物（例えばＴｉＮ，ＴａＮ，ＳｉＮ）、酸化物（例えばＳｉＯ２）などがあげられる。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示すように、ハードマスク層１４を用いて、例えばミリングにより、記録層１３がエッチングされる。
【００３５】
次に、図３（ｃ）に示すように、ハードマスク層１４及び非磁性絶縁層１２上に側壁層１５となる絶縁膜１５’が所定の膜厚Ｔで堆積される。この絶縁膜１５’の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミナ等があげられる。そして、例えば異方性エッチング（例えば、ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）により、絶縁膜１５’、非磁性絶縁層１２、非磁性金属層２０及び固定層１１がエッチングされる。
【００３６】
その結果、図２（ｂ）に示すように、記録層１３及びハードマスク層１４の側面に側壁層１５が形成されるとともに、ＭＴＪ素子１０の第１の部分１０ａが所望形状に加工される。
【００３７】
上記バリア止めプロセスにより、固定層１１の平面形状は、記録層１３の平面形状よりも大きくなっている。具体的には、図２（ａ）に示すように、固定層１１の磁化容易軸方向における側面Ｓｐ１，Ｓｐ２は、記録層１３の側面Ｓｆ１，Ｓｆ２よりも磁化容易軸方向に長さＤ１，Ｄ２だけ外側にそれぞれ広がっており、同様に、固定層１１の磁化困難軸方向における側面Ｓｐ３，Ｓｐ４は、記録層１３の側面Ｓｆ３，Ｓｆ４よりも磁化困難軸方向に長さＤ３，Ｄ４だけ外側にそれぞれ広がっている。ここで、長さＤ１〜Ｄ４は、全てほぼ同じ長さであり、側壁層１５を形成する絶縁膜１５’の堆積膜厚Ｔとほぼ等しい（図３（ｃ））。この絶縁膜１５’の堆積膜厚Ｔ（長さＤ１〜Ｄ４）は、例えば５ｎｍ乃至２００ｎｍ程度であり、非磁性絶縁層１２の膜厚の５倍乃至２００倍程度であることが望ましい。
【００３８】
このように、磁化容易軸方向の長さＤ１とＤ２は、絶縁膜１５’の堆積膜厚Ｔで規定することで等しくできるため、磁化容易軸方向において、記録層１３は固定層１１の中央に配置される。同様に、磁化困難軸方向の長さＤ３とＤ４は、絶縁膜１５’の堆積膜厚Ｔで規定することで等しくできるため、磁化困難軸方向において、記録層１３は固定層１１の中央に配置される。
【００３９】
尚、第２の実施形態の場合、非磁性金属層２０として望ましい特性は、上述した（ａ）耐酸化性、（ｂ）酸素バリア性、（ｃ）低スパッタイールド、（ｄ）高ＭＲ比、（ｅ）ぬれ性に加えて、（ｆ）耐側壁成膜条件があると望ましい。この（ｆ）耐側壁成膜条件があると望ましいとは、非磁性金属層２０は、側壁層１５を形成する絶縁膜１５’の材料との関係を考慮することが望ましいということである。例えば、側壁層１５をアルミナやシリコン酸化膜で形成した場合は、非磁性金属層２０は酸化し難い材料が望ましい。また、側壁層１５をシリコン窒化膜で形成した場合は、非磁性金属層２０は窒化し難い材料が望ましい。
【００４０】
上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第２の実施形態では、記録層１３をいわゆるバリア止めプロセスで加工し、非磁性絶縁層１２、非磁性金属層２０及び固定層１１については、記録層１３に対して自己整合的に加工している。すなわち、絶縁膜１５’の堆積膜厚Ｔを基準として、記録層１３の側面Ｓｆ１〜４よりも膜厚Ｔだけ外側に側面Ｓｐ１〜４が広がった固定層１１を形成することができる。従って、絶縁膜１５’の堆積膜厚Ｔを利用することで、固定層１１と記録層１３との合わせずれを抑制できるため、記録層１３を固定層１１の中央に配置することができる。これにより、固定層１１の端部からの漏れ磁界が、リソグラフィー工程の合わせずれ等により変化してしまうのを防ぐことが可能となるので、さらにシフト量の制御が容易になり、ＭＴＪ素子１０の信頼性と歩留まりを向上することができる。
【００４１】
［第３の実施形態］
第３の実施形態のＭＴＪ素子は、第２の実施形態に係るＭＴＪ素子の非磁性金属層の下に、トンネルバリアとして機能する非磁性絶縁層をさらに設けたものである。
【００４２】
図４（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第３の実施形態に係るＭＴＪ素子の平面図及び断面図を示す。以下に、第３の実施形態に係るＭＴＪ素子について説明する。
【００４３】
図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、第３の実施形態において、第２の実施形態と異なる点は、非磁性金属層２０と固定層１１との間に非磁性絶縁層１２−２を設け、２枚の非磁性絶縁層１２−１，１２−２で非磁性金属層２０を挟んでいる点である。
【００４４】
上記第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第３の実施形態では、非磁性金属層２０の下にも非磁性絶縁層１２−２を設けている。このため、非磁性金属層（例えばＰｔ）２０と固定層１１との間の相互拡散をより確実に抑制することができるので、耐熱性を向上でき、素子特性をさらに安定させることが可能である。
【００４５】
尚、第３の実施形態は、第１の実施形態のように側壁層１５のない構造にも勿論適用することが可能である。
【００４６】
［第４の実施形態］
第４の実施形態に係るＭＴＪ素子は、第１の実施形態に係るＭＴＪ素子の変形例であり、シングルジャンクション構造をダブルジャンクション構造にしたものである。
【００４７】
図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第４の実施形態に係るＭＴＪ素子の平面図及び断面図を示す。以下に、第４の実施形態に係るＭＴＪ素子について説明する。
【００４８】
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ダブルジャンクション構造のＭＴＪ素子１０は、下部強磁性層である第１の固定層１１ａと、中間強磁性層である記録層１３と、上部強磁性層である第２の固定層１１ｂと、第１の固定層１１ａ及び記録層１３に挟まれた第１の非磁性絶縁層（例えばトンネルバリア層）１２ａと、第２の固定層１１ｂ及び記録層１３に挟まれた第２の非磁性絶縁層（例えばトンネルバリア層）１２ｂとを有する。さらに、第１の固定層１１ａと第１の非磁性絶縁層１２ａとの間には、第１の非磁性金属層２０ａが設けられ、記録層１３と第２の非磁性絶縁層１２ｂとの間には、第２の非磁性金属層２０ｂが設けられている。
【００４９】
そして、ＭＴＪ素子１０は、第１の固定層１１ａ、第１の非磁性金属層２０ａ及び第１の非磁性絶縁層１２ａで構成された第１の部分１０ａと、記録層１３、第２の非磁性金属層２０ｂ及び第２の非磁性絶縁層１２ｂで構成された第２の部分１０ａと、第２の固定層１１ｂで構成された第３の部分１０ｃとを有している。第１の部分１０ａを構成する第１の固定層１１ａ、第１の非磁性金属層２０ａ及び第１の非磁性絶縁層１２ａの平面形状はほぼ同じであり、これらの側面はほぼ一致している。第２の部分１０ｂを構成する記録層１３、第２の非磁性金属層２０ｂ及び第２の非磁性絶縁層１２ｂの平面形状はほぼ同じであり、これらの側面はほぼ一致している。第１の部分１０ａの平面形状は第２の部分１０ｂの平面形状よりも大きくなっており、この第２の部分１０ｂの平面形状は第３の部分１０ｃの平面形状よりも大きくなっている。
【００５０】
上記第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第４の実施形態は、ＭＴＪ素子１０が２重トンネル接合構造である。このため、１重トンネル接合構造と比べて、１つのトンネル接合あたりのバイアス電圧が印加電圧の１／２になるので、バイアス電圧の増大に伴うＭＲ比の減少を抑制できる。
【００５１】
［第５の実施形態］
第５の実施形態は、第４の実施形態の変形例であり、上部強磁性層の側面に側壁層を設け、この上部強磁性層に対して中部強磁性層を自己整合的に形成し、さらに、中部強磁性層の側面に側壁層を設け、この中部強磁性層に対して下部強磁性層を自己整合的に形成するものである。
【００５２】
図６（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係るＭＴＪ素子の平面図及び断面図を示す。図７（ａ）、（ｂ）及び図８（ａ）、（ｂ）は、本発明の第５の実施形態に係るＭＴＪ素子の製造工程の断面図を示す。以下に、第５の実施形態に係るＭＴＪ素子について説明する。
【００５３】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、第５の実施形態において、第４の実施形態と異なる点は、第２の固定層１１ｂの側面に側壁層１５ｂを設け、この第２の固定層１１ｂに対して記録層１３を自己整合的に形成し、さらに、記録層１３の側面に側壁層１５ａを設け、この記録層１３に対して第１の固定層１１ａを自己整合的に形成する点である。具体的には、第５の実施形態に係るＭＴＪ素子１０は、次のように形成する。
【００５４】
まず、図７（ａ）に示すように、第１の固定層１１ａ、第１の非磁性金属層２０ａ、第１の非磁性絶縁層１２ａ、記録層１３、第２の非磁性金属層２０ｂ、第２の非磁性絶縁層１２ｂ、第２の固定層１１ｂが順に堆積される。そして、第２の固定層１１ｂ上に所望形状のハードマスク層１４が形成される。このハードマスク層１４の材料としては、例えば、Ｃｕ，Ａｌ，Ｔａ，Ｔｉ，Ｚｒ，窒化物（例えばＴｉＮ，ＴａＮ，ＳｉＮ）、酸化物（例えばＳｉＯ２）などがあげられる。その後、ハードマスク層１４を用いて、例えばミリングにより、第２の固定層１１ｂがエッチングされる。
【００５５】
次に、図７（ｂ）に示すように、ハードマスク層１４及び第２の非磁性絶縁層１２ｂ上に側壁層１５ｂとなる絶縁膜１５ｂ’が所定の膜厚Ｔ１で堆積される。この絶縁膜１５ｂ’の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミナ等があげられる。そして、例えば異方性エッチング（例えばＲＩＥ）により、絶縁膜１５ｂ’、第２の非磁性絶縁層１２ｂ、第２の非磁性金属層２０ｂ及び記録層１３がエッチングされる。
【００５６】
その結果、図８（ａ）に示すように、第１の固定層１１ｂ及びハードマスク層１４の側面に側壁層１５ｂが形成されるとともに、ＭＴＪ素子１０の第２の部分１０ｂが所望形状に加工される。
【００５７】
次に、図８（ｂ）に示すように、ハードマスク層１４、側壁層１５ｂ及び第１の非磁性絶縁層１２ａ上に側壁層１５ａとなる絶縁膜１５ａ’が所定の膜厚Ｔ２で堆積される。この絶縁膜１５ａ’の材料としては、例えば、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、アルミナ等があげられ、上記絶縁膜１５ｂ’の材料と同じでも異なってもよい。そして、例えば異方性エッチング（例えばＲＩＥ）により、絶縁膜１５ａ’、第１の非磁性絶縁層１２ａ、第１の非磁性金属層２０ａ及び第１の固定層１１ａがエッチングされる。
【００５８】
その結果、図６（ｂ）に示すように、第１の部分１０ｂの側面に側壁層１５ａが形成されるとともに、ＭＴＪ素子１０の第１の部分１０ａが所望形状に加工される。
【００５９】
上記バリア止めプロセスにより、第１の固定層１１ａの平面形状は記録層１３の平面形状よりも大きくなっており、記録層１３の平面形状は第２の固定層１１ｂの平面形状よりも大きくなっている。
【００６０】
具体的には、図６（ａ）に示すように、第１の固定層１１ａの磁化容易軸方向における側面Ｓｐａ１，Ｓｐａ２は、記録層１３の側面Ｓｆ１，Ｓｆ２よりも磁化容易軸方向に長さＤ１，Ｄ２だけ外側にそれぞれ広がっており、同様に、第１の固定層１１ａの磁化困難軸方向における側面Ｓｐａ３，Ｓｐａ４は、記録層１３の側面Ｓｆ３，Ｓｆ４よりも磁化困難軸方向に長さＤ３，Ｄ４だけ外側にそれぞれ広がっている。
【００６１】
また、記録層１３の磁化容易軸方向における側面Ｓｆ１，Ｓｆ２は、第２の固定層１１ｂの側面Ｓｐｂ１，Ｓｐｂ２よりも磁化容易軸方向に長さＳ１，Ｓ２だけ外側にそれぞれ広がっており、同様に、記録層１３の磁化困難軸方向における側面Ｓｆ３，Ｓｆ４は、第２の固定層１１ｂの側面Ｓｐｂ３，Ｓｐｂ４よりも磁化困難軸方向に長さＳ３，Ｓ４だけ外側にそれぞれ広がっている。
【００６２】
ここで、長さＤ１〜Ｄ４は、全てほぼ同じ長さであり、側壁層１５ａを形成する絶縁膜１５ａ’の堆積膜厚Ｔ２とほぼ等しい（図７（ｂ））。この絶縁膜１５ａ’の堆積膜厚Ｔ２（長さＤ１〜Ｄ４）は、例えば５ｎｍ乃至２００ｎｍ程度であり、第２の非磁性絶縁層１２ｂの膜厚の５倍乃至２００倍程度であることが望ましい。
【００６３】
また、長さＳ１〜Ｓ４は、全てほぼ同じ長さであり、側壁層１５ｂを形成する絶縁膜１５ｂ’の堆積膜厚Ｔ１とほぼ等しい（図８（ｂ））。この絶縁膜１５ｂ’の堆積膜厚Ｔ１（長さＳ１〜Ｓ４）は、例えば５ｎｍ乃至２００ｎｍ程度であり、第１の非磁性絶縁層１２ａの膜厚の５倍乃至２００倍程度であることが望ましい。
【００６４】
このように、磁化容易軸方向の長さＤ１とＤ２は、絶縁膜１５ａ’の堆積膜厚Ｔ２で規定することで等しくできるため、磁化容易軸方向において、記録層１３は第１の固定層１１ａの中央に配置される。同様に、磁化困難軸方向の長さＤ３とＤ４は、絶縁膜１５ａ’の堆積膜厚Ｔ２で規定することで等しくできるため、磁化困難軸方向において、記録層１３は第１の固定層１１ａの中央に配置される。
【００６５】
また、磁化容易軸方向の長さＳ１とＳ２は、絶縁膜１５ｂ’の堆積膜厚Ｔ１で規定することで等しくできるため、磁化容易軸方向において、第２の固定層１１ｂは記録層１３の中央に配置される。同様に、磁化困難軸方向の長さＳ３とＳ４は、絶縁膜１５ｂ’の堆積膜厚Ｔ１で規定することで等しくできるため、磁化困難軸方向において、第１の固定層１１ｂは記録層１３の中央に配置される。
【００６６】
上記第５の実施形態によれば、第４の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、絶縁膜１５ａ’の堆積膜厚Ｔ２を利用することで、第１の固定層１１ａと記録層１３との合わせずれを抑制できるため、記録層１３を第１の固定層１１ａの中央に配置することができる。同様に、絶縁膜１５ｂ’の堆積膜厚Ｔ１を利用することで、第２の固定層１１ｂと記録層１３との合わせずれを抑制できるため、第２の固定層１１ｂを記録層１３の中央に配置することができる。これにより、第１の固定層１１ａや記録層１３の端部からの漏れ磁界が、リソグラフィー工程の合わせずれ等により変化してしまうのを防ぐことが可能となるので、さらにシフト量の制御が容易になり、ＭＴＪ素子１０の信頼性と歩留まりを向上することができる。
【００６７】
［第６の実施形態］
第６の実施形態のＭＴＪ素子は、第５の実施形態に係るＭＴＪ素子の非磁性金属層の下に、トンネルバリアとして機能する非磁性絶縁層をさらに設けたものである。
【００６８】
図９（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第６の実施形態に係るＭＴＪ素子の平面図及び断面図を示す。以下に、第６の実施形態に係るＭＴＪ素子について説明する。
【００６９】
図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、第６の実施形態において、第５の実施形態と異なる点は、第１の非磁性金属層２０ａと第１の固定層１１ａとの間に非磁性絶縁層１２ａ−２を設け、２枚の非磁性絶縁層１２ａ−１，１２ａ−２で第１の非磁性金属層２０ａを挟んでいる点、さらに、第２の非磁性金属層２０ｂと記録層１３との間に非磁性絶縁層１２ｂ−２を設け、２枚の非磁性絶縁層１２ｂ−１，１２ｂ−２で第２の非磁性金属層２０ｂを挟んでいる点である。
【００７０】
上記第６の実施形態によれば、第５の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、第６の実施形態では、非磁性金属層２０ａの下にも非磁性絶縁層１２ａ−２を設け、非磁性金属層２０ｂの下にも非磁性絶縁層１２ｂ−２を設けている。このため、非磁性金属層（例えばＰｔ）２０ａと固定層１１ａとの間の相互拡散、非磁性金属層（例えばＰｔ）２０ｂと記録層１３との間の相互拡散をより確実に抑制することができるので、耐熱性を向上でき、素子特性をさらに安定させることが可能である。
【００７１】
尚、第６の実施形態は、第４の実施形態のように側壁層１５ａ，１５ｂのない構造にも勿論適用可能である。また、非磁性絶縁層は、第１及び第２の非磁性金属層２０ａ，２０ｂの両方の下に設ける必要はなく、第１及び第２の非磁性金属層２０ａ，２０ｂの一方の下にのみ設けることも可能である。
【００７２】
［第７の実施形態］
第７の実施形態では、上記各実施形態におけるＭＴＪ素子１０を記憶素子として用い、複数のＭＴＪ素子をアレイ状に配置した磁気ランダムアクセスメモリについて説明する。以下に、メモリセル構造の一例である、（ａ）選択トランジスタ型、（ｂ）選択ダイオード型、（ｃ）クロスポイント型、（ｄ）トグル（Toggle）型のセルについて述べる。
【００７３】
（ａ）選択トランジスタ型
図１０（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリの選択トランジスタ型のメモリセルを示す。以下に、選択トランジスタ型におけるセル構造について説明する。
【００７４】
図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、選択トランジスタ型の１セルＭＣは、１つのＭＴＪ素子１０と、このＭＴＪ素子につながるトランジスタ（例えばＭＯＳトランジスタ）Ｔｒと、ビット線（ＢＬ）２８と、ワード線（ＷＷＬ）２６とを含んで構成されている。そして、このメモリセルＭＣをアレイ状に複数個配置することで、メモリセルアレイＭＣＡを構成する。
【００７５】
具体的には、ＭＴＪ素子１０の一端は、ベース金属層２７、コンタクト２４ａ，２４ｂ，２４ｃ及び配線２５ａ，２５ｂを介して、トランジスタＴｒの電流経路の一端（ドレイン拡散層）２３ａに接続されている。一方、ＭＴＪ素子１０の他端は、ビット線２８に接続されている。ＭＴＪ素子１０の下方には、ＭＴＪ素子１０と電気的に分離された書き込みワード線２６が設けられている。トランジスタＴｒの電流経路の他端（ソース拡散層）２３ｂは、コンタクト２４ｄ及び配線２５ｃを介して、例えばグランドに接続されている。トランジスタＴｒのゲート電極２２は、読み出しワード線（ＲＷＬ）として機能する。
【００７６】
尚、ベース金属層２７側のＭＴＪ素子１０の一端は、例えば固定層１１であり、ビット線２８側のＭＴＪ素子１０の他端は、例えば記録層１３であるが、その逆の配置でも勿論よい。また、ＭＴＪ素子１０とビット線２８との間に、例えばハードマスク層１４が介在してもよい。また、ＭＴＪ素子１０は、ＭＴＪ素子１０の磁化容易軸方向をビット線２８の延在方向に向けて配置することも可能であるし、ワード線２６の延在方向に向けて配置することも可能である。
【００７７】
上記のような選択トランジスタ型のメモリセルにおいて、データの書き込み／読み出しは、以下のように行われる。
【００７８】
まず、書き込み動作は、次のように行われる。複数のＭＴＪ素子１０のうち選択されたＭＴＪ素子１０に対応する書き込みワード線２６及びビット線２８が選択される。この選択された書き込みワード線２６及びビット線２８に書き込み電流Ｉｗ１，Ｉｗ２をそれぞれ流すと、これら書き込み電流Ｉｗ１，Ｉｗ２による合成磁界ＨがＭＴＪ素子１０に印加される。これにより、ＭＴＪ素子１０の記録層１３の磁化を反転させ、固定層１１及び記録層１３の磁化方向が平行となる状態又は反平行となる状態をつくる。ここで、例えば、平行状態を“１”状態、反平行状態を“０”状態と規定することで、２値のデータの書き込みが実現する。
【００７９】
次に、読み出し動作は、読み出し用スイッチング素子として機能するトランジスタＴｒを利用して、次のように行われる。選択されたＭＴＪ素子１０に対応するビット線２８及び読み出しワード線（ＲＷＬ）を選択し、ＭＴＪ素子１０の非磁性絶縁層１２をトンネルする読み出し電流Ｉｒを流す。ここで、接合抵抗値は固定層１１及び記録層１３の磁化の相対角の余弦に比例して変化し、ＭＴＪ素子１０の磁化が平行状態（例えば“１”状態）の場合は低抵抗となり、反平行状態（例えば“０”状態）の場合は高抵抗となる、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ）効果が得られる。このため、この抵抗値の違いを読み取ることで、ＭＴＪ素子１０の“１”、“０”状態を判別する。
【００８０】
（ｂ）選択ダイオード型
図１１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリの選択ダイオード型のメモリセルを示す。以下に、選択ダイオード型におけるセル構造について説明する。
【００８１】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示すように、選択ダイオード型の１セルＭＣは、１つのＭＴＪ素子１０と、このＭＴＪ素子につながるダイオードＤと、ビット線（ＢＬ）２８と、ワード線（ＷＬ）２６とを含んで構成されている。そして、このメモリセルＭＣをアレイ状に複数個配置することで、メモリセルアレイＭＣＡを構成する。
【００８２】
ここで、ダイオードＤは、例えばＰＮ接合ダイオードであり、Ｐ型半導体層とＮ型半導体層とで構成されている。このダイオードＤの一端（例えばＰ型半導体層）は、ＭＴＪ素子１０に接続されている。一方、ダイオードＤの他端（例えばＮ型半導体層）は、ワード線２６に接続されている。そして、図示する構造では、ビット線２８からワード線２６へ電流が流れるようになっている。
【００８３】
尚、ダイオードＤの配置箇所や向きは、種々に変更することが可能である。例えば、ダイオードＤは、ワード線２６からビット線２８へ電流が流れる向きに配置してもよい。また、ダイオードＤは、半導体基板２１内に形成することも可能である。また、ダイオードＤは、半導体層と金属層とからなるショットキー接合ダイオードにすることも可能である。
【００８４】
上記のような選択ダイオード型のメモリセルにおいて、データの書き込み動作は、上記選択トランジスタ型と同様で、ビット線２８及びワード線２６に書き込み電流Ｉｗ１，Ｉｗ２を流して、ＭＴＪ素子１０の磁化を平行又は反平行状態にする。
【００８５】
一方、データの読み出し動作も、上記選択トランジスタ型とほぼ同じであるが、選択ダイオード型の場合、ダイオードＤを読み出し用スイッチング素子として利用する。すなわち、ダイオードＤの整流性を利用し、非選択のＭＴＪ素子は逆バイアスとなるようにビット線２８及びワード線２６のバイアスを制御し、選択したＭＴＪ素子１０にのみ読み出し電流Ｉｒが流れるようにする。
【００８６】
（ｃ）クロスポイント型
図１２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリのクロスポイント型のメモリセルを示す。以下に、クロスポイント型におけるセル構造について説明する。
【００８７】
図１２（ａ）及び（ｂ）に示すように、クロスポイント型の１セルＭＣは、１つのＭＴＪ素子１０と、ビット線２８と、ワード線２６とを含んで構成されている。そして、このメモリセルＭＣをアレイ状に複数個配置することで、メモリセルアレイＭＣＡを構成する。
【００８８】
具体的には、ＭＴＪ素子１０は、ビット線２８及びワード線２６の交点付近に配置され、ＭＴＪ素子１０の一端はワード線２６に接続され、ＭＴＪ素子１０の他端はビット線２８に接続されている。
【００８９】
上記のようなクロスポイント型のメモリセルにおいて、データの書き込み動作は、上記選択トランジスタ型と同様で、ビット線２８及びワード線２６に書き込み電流Ｉｗ１，Ｉｗ２を流して、ＭＴＪ素子１０の磁化を平行又は反平行状態にする。一方、データの読み出し動作は、選択されたＭＴＪ素子１０に接続するビット線２８及びワード線２６に読み出し電流Ｉｒを流すことで、ＭＴＪ素子１０のデータを読み出す。
【００９０】
（ｄ）トグル型
図１３は、本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリのトグル型のメモリセルの平面図を示す。以下に、トグル型におけるセル構造について説明する。
【００９１】
図１３に示すように、トグル型のセルでは、ＭＴＪ素子１０の磁化容易軸が、ビット線２８の延在方向（Ｘ方向）又はワード線２６の延在方向（Ｙ方向）に対して傾くように、換言すると、ビット線２８に流す書き込み電流Ｉｗ１の方向又はワード線２６に流す書き込み電流Ｉｗ２の方向に対して傾くように、ＭＴＪ素子１０を配置する。ここで、ＭＴＪ素子１０の傾きは、例えば３０度乃至６０度程度であり、４５度程度が望ましい。
【００９２】
上記のようなトグル型のメモリセルにおいて、データの書き込み／読み出しは、以下のように行われる。
【００９３】
まず、書き込み動作は、次のように行われる。トグル書き込みでは、選択セルに任意のデータを書き込む前にその選択セルのデータを読み出す。従って、選択セルのデータを読み出した結果、任意のデータが既に書き込まれていた場合は書き込みを行わず、任意のデータと異なるデータが書き込まれていた場合はデータを書き換えるために書き込みが行われる。
【００９４】
上記のような確認サイクルの後、選択セルにデータを書き込む必要がある場合は、２本の書き込み配線（ビット線２８，ワード線２６）を順にＯＮし、先にＯＮした書き込み配線を先にＯＦＦしてから、後にＯＮした書き込み配線をＯＦＦする。例えば、ワード線２６をＯＮして書き込み電流Ｉｗ２を流す→ビット線２８をＯＮして書き込み電流Ｉｗ１を流す→ワード線２６をＯＦＦして書き込み電流Ｉｗ２を流すのをやめる→ビット線２８をＯＦＦして書き込み電流Ｉｗ１を流すのをやめるという４サイクルの手順となる。
【００９５】
一方、データの読み出し動作は、選択されたＭＴＪ素子１０に接続するビット線２８及びワード線２６に読み出し電流Ｉｒを流すことで、ＭＴＪ素子１０のデータを読み出み出せばよい。
【００９６】
その他、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形することが可能である。
【００９７】
例えば、シングルジャンクション構造において、固定層１１及び記録層１３の位置を逆にし、記録層１３を下部強磁性層とし、固定層１１を上部強磁性層とすることも可能である。
【００９８】
また、ＭＴＪ素子１０は、固定層１１及び記録層１３のうち少なくとも一方が、反強磁性結合構造又は強磁性結合構造となっていてもよい。ここで、反強磁性結合構造は、非磁性層を挟む２枚の強磁性層の磁化方向が反平行となるように層間交換結合した構造であり、強磁性結合構造は、非磁性層を挟む２枚の強磁性層の磁化方向が平行となるように層間交換結合した構造である。
【００９９】
さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】図１（ａ）及び（ｂ）は本発明の第１の実施形態に係わるＭＴＪ素子を示す図であり、図１（ａ）は平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩＢ−ＩＢ線に沿った断面図。
【図２】図２（ａ）及び（ｂ）は本発明の第２の実施形態に係わるＭＴＪ素子を示す図であり、図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＩＩＢ−ＩＩＢ線に沿った断面図。
【図３】図３（ａ）乃至（ｃ）は本発明の第２の実施形態に係わるＭＴＪ素子の製造工程を示す各断面図。
【図４】図４（ａ）及び（ｂ）は本発明の第３の実施形態に係わるＭＴＪ素子を示す図であり、図４（ａ）は平面図、図４（ｂ）は図４（ａ）のＩＶＢ−ＩＶＢ線に沿った断面図。
【図５】図５（ａ）及び（ｂ）は本発明の第４の実施形態に係わるＭＴＪ素子を示す図であり、図５（ａ）は平面図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＶＢ−ＶＢ線に沿った断面図。
【図６】図６（ａ）及び（ｂ）は本発明の第５の実施形態に係わるＭＴＪ素子を示す図であり、図６（ａ）は平面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＶＩＢ−ＶＩＢ線に沿った断面図。
【図７】図７（ａ）及び（ｂ）は本発明の第５の実施形態に係わるＭＴＪ素子の製造工程を示す各断面図。
【図８】図８（ａ）及び（ｂ）は、図７（ｂ）に続く、本発明の第５の実施形態に係わるＭＴＪ素子の製造工程を示す各断面図。
【図９】図９（ａ）及び（ｂ）は本発明の第６の実施形態に係わるＭＴＪ素子を示す図であり、図９（ａ）は平面図、図９（ｂ）は図９（ａ）のＩＸＢ−ＩＸＢ線に沿った断面図。
【図１０】図１０（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリの選択トランジスタ型のメモリセルを示す図であり、図１０（ａ）はメモリセルアレイを示す回路図、図１０（ｂ）は１セルを示す断面図。
【図１１】図１１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリの選択ダイオード型のメモリセルを示す図であり、図１１（ａ）はメモリセルアレイを示す回路図、図１１（ｂ）は１セルを示す断面図。
【図１２】図１２（ａ）及び（ｂ）は、本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリのクロスポイント型のメモリセルを示す図であり、図１２（ａ）はメモリセルアレイを示す回路図、図１２（ｂ）は１セルを示す断面図。
【図１３】本発明の第７の実施形態に係る磁気ランダムアクセスメモリのトグル型のメモリセルを示す平面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１０…ＭＴＪ素子、１１，１１ａ，１１ｂ…固定層、１２，１２ａ，１２ａ−１，１２ａ−１，１２ｂ，１２ｂ−１，１２ｂ−２…非磁性絶縁層、１３…記録層、１４…ハードマスク層、１５，１５ａ，１５ｂ…側壁層、１５’，１５ａ’，１５ｂ’…絶縁膜、２０…非磁性金属層、２１…半導体基板、２２…ゲート電極、２３ａ…ドレイン拡散層、２３ｂ…ソース拡散層、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ…コンタクト、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…配線、２６…ワード線、２７…ベース金属層、２８…ビット線、ＭＣ…メモリセル、ＭＣＡ…メモリセルアレイ、Ｔｒ…トランジスタ、Ｄ…ダイオード。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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