(57)【要約】【課題】材料やプロセスの選択の幅が広がり、良好な特性を持ち製造が容易な磁気記憶装置を提供する。【解決手段】磁気記憶装置は、記憶するデータにより磁化状態が変化するフリー磁性体と、フリー磁性体に隣接して設けられ、磁化方向が固定された磁化固定磁性体と、フリー磁性体の磁化状態を評価する読み出し部とを具備している。フリー磁性体は、データにより磁化方向が容易軸方向のいずれかに変化する記憶領域と、記憶領域に隣接して設けられ、記憶領域から遠ざかるにつれ磁化方向が容易軸方向からずれていく磁化方向遷移領域とを備えている。磁化固定磁性体と磁化方向遷移領域とは少なくとも一部が重なるように電気的に接続されている。【選択図】図４
2012028489.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記憶するデータにより磁化状態が変化するフリー磁性体と、
前記フリー磁性体に隣接して設けられ、磁化方向が固定された磁化固定磁性体と、
前記フリー磁性体の磁化状態を評価する読み出し部と
を具備し、
前記フリー磁性体は、
前記データにより磁化方向が容易軸方向のいずれかに変化する記憶領域と、
前記記憶領域に隣接して設けられ、前記記憶領域から遠ざかるにつれ磁化方向が前記容易軸方向からずれていく磁化方向遷移領域と
を備え、
前記磁化固定磁性体と前記磁化方向遷移領域とは少なくとも一部が重なるように電気的に接続されている
磁気記憶装置。
【請求項２】
前記磁化固定磁性体の磁化方向が前記フリー磁性体の容易軸方向とほぼ一致する
請求項１に記載の磁気記憶装置。
【請求項３】
前記磁化方向遷移領域の磁化方向は、前記フリー磁性体の容易軸方向からの最大ずれ角度が１８０度未満である
請求項１又は２に記載の磁気記憶装置。
【請求項４】
前記磁化固定磁性体と前記磁化方向遷移領域とを電気的に接続する導電体を更に具備する
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
【請求項５】
前記導電体が前記フリー磁性体の容易軸方向とは異なる方向に容易軸を持つ磁性体である
請求項４に記載の磁気記憶装置。
【請求項６】
前記磁化方向遷移領域における前記磁化固定磁性体が接続する箇所に隣接して設けられ、前記フリー磁性体の容易軸方向とは異なる方向に容易軸を持つ磁性体を更に具備する
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
【請求項７】
前記磁性体の容易軸方向が前記フリー磁性体の容易軸方向とほぼ直交する
請求項５又は６に記載の磁気記憶装置。
【請求項８】
前記磁化方向遷移領域が、前記フリー磁性体と別方向の容易軸を持つ他の磁性体との交換結合を用いて形成されている
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
【請求項９】
前記磁化方向遷移領域の位置が、データに依らず変化しない
請求項１乃至８のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
【請求項１０】
前記フリー磁性体に隣接して設けられ、前記磁化固定磁性体の磁化方向と異なる方向に磁化方向が固定された他の磁化固定磁性体を更に具備し、
前記フリー磁性体は、
前記記憶領域における前記磁化方向遷移領域と隣接する箇所とは反対側の箇所に隣接して設けられ、前記記憶領域から遠ざかるにつれ磁化方向が前記容易軸方向からずれていく他の磁化方向遷移領域を更に備え、
前記他の磁化固定磁性体と前記他の磁化方向遷移領域とは少なくとも一部が重なるように電気的に接続されている
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記憶装置に関し、特に、本発明は、磁性体の磁化方向によりデータを記憶する磁性体記憶素子を用いた磁気記憶装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記憶装置、例えば磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ：Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）は、高集積・高速動作の観点から有望な不揮発性メモリである。ＭＲＡＭにおいては、ＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ  ＭａｇｎｅｔｏＲｅｓｉｓｔａｎｃｅ）効果などの「磁気抵抗効果」を示す磁気抵抗素子が利用される。その磁気抵抗素子には、例えばトンネルバリア層が２層の強磁性体層で挟まれた磁気トンネル接合（ＭＴＪ；  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ）が形成される。その２層の強磁性体層は、磁化の向きが固定されたピン層（磁化固定層）と、磁化の向きが反転可能なフリー層（磁化自由層）とから構成される（非特許文献１参照）。
【０００３】
ピン層とフリー層の磁化の向きが“反平行”である場合のＭＴＪの抵抗値（Ｒ＋ΔＲ）は、磁気抵抗効果により、それらが“平行”である場合の抵抗値（Ｒ）よりも大きくなることが知られている。ＭＲＡＭは、このＭＴＪを有する磁気抵抗素子をメモリセルとして用い、その抵抗値の変化を利用することによってデータを不揮発的に記憶する。メモリセルに対するデータの書き込みは、フリー層の磁化の向きを反転させることによって行われる。
【０００４】
ＭＲＡＭに対するデータの書き込み方法として、従来、アステロイド方式が知られている（非特許文献２参照）。図１は、ＭＴＪを不揮発性メモリの記憶素子として用いた一例を示す模式図である。本例ではアレイ状に配置されたＭＴＪ５０５の上下に、交差する１対の配線５０６、５０９が設置される。配線５０６はＭＴＪ５０５のフリー層と接続されている。ＭＴＪ５０５の反強磁性体層は配線５０７を介して下層に形成されたトランジスタ５０８のドレインに接続されている。２つの配線５０６（Ｂ）、５０９（Ｄ）に電流を流すことで交点近傍に合成磁場を発生させ、電流の方向によりフリー層の磁化方向を設定する。これによりＭＴＪ５０５の抵抗値を変化させることができる。データの読み出しは、読み出すＭＴＪ５０５に接続されたトランジスタ５０８を配線５１０（Ｗ）によりオン状態にして、配線５０６よりＭＴＪ５０５に電圧を印加し、流れる電流でＭＴＪ５０５の抵抗値を評価することで行う。アステロイド方式によれば、メモリセルサイズにほぼ反比例して、フリー層の磁化を反転させるために必要な反転磁界が大きくなる。つまり、メモリセルが微細化されるにつれて、書き込み電流が増加する傾向にある。
【０００５】
微細化に伴う書き込み電流の増加を抑制することができる書き込み方式として、「スピン注入方式（例えば、非特許文献３参照）」が提案されている。スピン注入（ｓｐｉｎ  ｔｒａｎｓｆｅｒ）方式によれば、強磁性導体にスピン偏極電流（ｓｐｉｎ−ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  ｃｕｒｒｅｎｔ）が注入され、その電流を担う伝導電子のスピンと導体の磁気モーメントとの間の直接相互作用によって磁化が反転する（以下、「スピン注入磁化反転：Ｓｐｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ」と参照される）。スピン注入磁化反転の概略を、図２を参照することによって説明する。
【０００６】
図２は、スピン注入磁化反転方式の概略を示す模式図である。磁気抵抗素子は、フリー層６０１、ピン層６０３、及びフリー層６０１とピン層６０３に挟まれた非磁性層であるトンネルバリア層６０２を備えている。ここで、磁化の向きが固定されたピン層６０３は、フリー層６０１よりも厚くなるように形成されており、スピン偏極電流を作る機構（スピンフィルター）としての役割を果たす。フリー層６０１とピン層６０３の磁化の向きが平行である状態は、データ“０”に対応付けられ、それらが反平行である状態は、データ“１”に対応付けられている。
【０００７】
図２に示されるスピン注入磁化反転は、ＣＰＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  ｔｏ  Ｐｌａｎｅ）方式により実現され、書き込み電流は膜面に垂直に注入される。具体的には、データ“０”からデータ“１”への遷移時、電流はピン層６０３からフリー層６０１へ流れる。この場合、スピンフィルターとしてのピン層６０３と同じスピン状態を有する電子が、フリー層６０１からピン層６０３に移動する。そして、スピントランスファー（スピン角運動量の授受）効果により、フリー層６０１の磁化が反転する。一方、データ“１”からデータ“０”への遷移時、電流の方向は逆転し、電流はフリー層６０１からピン層６０３へ流れる。この場合、スピンフィルターとしてのピン層６０３と同じスピン状態を有する電子が、ピン層６０３からフリー層６０１に移動する。スピントランスファー効果により、フリー層６０１の磁化が反転する。このように、スピン注入磁化反転では、スピン電子の移動によりデータの書き込みが行われる。膜面に垂直に注入されるスピン偏極電流の方向により、フリー層６０１の磁化の向きを規定することが可能である。
【０００８】
スピン注入磁化反転方式はアステロイド方式に比べ低電流で書き込みが可能である。しかしながら、トンネルバリア層６０２に書き込み電流を流すため、トンネルバリア膜の劣化が進みやすく、信頼性の確保が困難という問題があった。
【０００９】
微細化に伴う書き込み電流の増加を抑制することができる別の書き込み方式として、フリー層内に設けられた磁壁を移動させる方式（例えば、特許文献１参照）が提案されている。磁壁移動（ｄｏｍａｉｎ  ｗａｌｌ  ｍｏｔｉｏｎ）方式によれば、磁壁を有する強磁性導体内にスピン偏極電流が流れ、その電流を担う伝導電子のスピンと導体の磁気モーメントとの間の直接相互作用によって磁化方向が変化し、磁壁が移動する。磁壁移動の概略を、図３を参照することによって説明する。
【００１０】
図３は、磁壁移動方式の磁気抵抗素子の構成を示す断面図である。磁気抵抗素子７８０は、フリー層７１０、ピン層７３０、及びフリー層７１０とピン層７３０とに挟まれたトンネルバリア層７２０を備えている。フリー層７１０の両端部下面には、磁化固定層７１５ａ、７１５ｂが形成されている。フリー層７１０とピン層７３０と磁化固定層７１５ａ、７１５ｂは、膜面に略垂直方向の磁化成分を有する。ピン層７３０の磁化は所定の方向（図では＋ｚ方向）に固定されている。磁化固定層７１５ａ、７１５ｂの磁化は、互いに略反平行（図では＋ｚ方向と−ｚ方向）に固定されている。フリー層７１０は、磁化固定領域７１１ａ、７１１ｂと、それらの間に配置される磁壁移動領域７１３とを有している。磁化固定領域７１１ａ、７１１ｂは、それぞれ磁化固定層７１５ａ、７１５ｂに隣接している。それにより、磁化固定領域７１１ａ、７１１ｂの磁化は、それぞれ磁化固定層７１５ａ、７１５ｂの磁化方向に固定されている。磁壁移動領域７１３の磁化方向は、変更可能である。磁化固定領域７１１ａ、７１１ｂ、及び磁壁移動領域７１３の磁化の向きの関係により、磁壁７１２ａ又は７１２ｂが形成される。磁化固定領域７１３の磁化方向は、書き込み電流により移動する磁壁７１２の位置で変更される。フリー層７１０の磁化固定領域７１３とピン層７３０の磁化の向きが平行である状態（図では磁化固定領域７１３の磁化が＋ｚ方向）は、データ“０”に対応付けられる。それらが反平行である状態（図では磁化固定領域７１３の磁化が−ｚ方向）は、データ“１”に対応付けられている。
【００１１】
図３に示される磁壁移動では、書き込み電流は膜面方向に流される。具体的には、データ“０”からデータ“１”への遷移時、書き込み電流は磁化固定層７１５ａ側から磁化固定層７１５ｂ側に流れる。この場合、磁化固定層７１５ｂと同じスピン状態を有する電子が、磁化固定領域７１１ｂから磁化固定領域７１１ａに流れることで、磁壁が磁化固定領域７１１ａ側へ移動し、磁壁７１２ａとなる。これにより、ピン層７３０下のフリー層７１０（磁壁移動領域７１３）の磁化方向が磁化固定領域７１１ｂの磁化方向に変化する。
一方、データ“１”からデータ“０”への遷移時、書き込み電流の方向は逆転し、書き込み電流は磁化固定層７１５ｂ側から磁化固定層７１５ａ側に流れる。この場合、磁化固定層７１５ａと同じスピン状態を有する電子が、磁化固定領域７１１ａから磁化固定領域７１１ｂに流れることで、磁壁が磁化固定領域７１１ｂ側へ移動し、磁壁７１２ｂとなる。これにより、ピン層７３０下のフリー層７１０（磁壁移動領域７１３）の磁化方向が磁化固定領域７１１ａの磁化方向に変化する。
【００１２】
このように、磁壁移動方式では、スピン電子による磁壁の移動によりデータの書き込みが行われる。この方式では書き込み電流がトンネルバリア層７２０を流れないため、スピン注入磁化反転方式で見られる書き込みによるトンネルバリアの劣化が発生しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】国際公開ＷＯ２００９００１７０６号公報
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】Ｒ．Ｓｃｈｅｕｅｒｌｅｉｎ  ｅｔ  ａｌ．，“Ａ  １０ｎｓ  Ｒｅａｄ  ａｎｄ  Ｗｒｉｔｅ  Ｎｏｎ−Ｖｏｌａｔｉｌｅ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ａｒｒａｙ  Ｕｓｉｎｇ  ａ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  ＦＥＴ  Ｓｗｉｔｃｈ  ｉｎ  ｅａｃｈ  Ｃｅｌｌ”，２０００  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ＤＩＧＥＳＴ  ＯＦ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＰＡＰＥＲＳ，ｐｐ．１２８−１２９．
【非特許文献２】Ｍ．Ｄｕｒｌａｍ  ｅｔ  ａｌ．，“Ｎｏｎｖｏｌａｔｉｌｅ  ＲＡＭ  ｂａｓｅｄ  ｏｎ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｔｕｎｎｅｌ  Ｊｕｎｃｔｉｏｎ  Ｅｌｅｍｅｎｔｓ”，２０００  ＩＥＥＥ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｓｏｌｉｄ−Ｓｔａｔｅ  Ｃｉｒｃｕｉｔｓ  Ｃｏｎｆｅｒｅｎｃｅ，ＤＩＧＥＳＴ  ＯＦ  ＴＥＣＨＮＩＣＡＬ  ＰＡＰＥＲＳ，ｐｐ．１３０−１３１．
【非特許文献３】Ｙａｇａｍｉ  ａｎｄ  Ｓｕｚｕｋｉ，“Ｒｅｓｅａｒｃｈ  Ｔｒｅｎｄｓ  ｉｎ  Ｓｐｉｎ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｍａｇｎｅｔｉｚａｔｉｏｎ  Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇ  （スピン注入磁化反転の研究動向）”，日本応用磁気学会誌，Ｖｏｌ．２８，Ｎｏ．９，２００４．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
前述の磁壁移動方式は、アステロイド方式と比較して低電流で書き込みが可能である。また、その磁壁移動方式は、スピン注入磁化反転方式に見られる書き込み時のトンネルバリアの劣化が発生しない。しかしながら、フリー層内に磁壁を常駐させるため、２つの磁化固定層を用いてフリー層両端（磁化固定領域）の磁化方向を容易軸方向に沿った互いに逆向き（反平行な向き）に設定する必要がある。ひとつの方法として、２つの磁化固定層とフリー層両端（磁化固定領域）との磁気的結合を異ならせておき、両者の磁化方向が逆向きとなる磁場を印加する方法がある。この場合、磁気的結合は、このような設定ができる程度に結合力が異なること、及び書き込みによる磁壁移動時に磁化固定領域が磁化反転してしまわない程度に強力であることの２つの条件を満たす必要がある。２つの磁化固定層の磁気特性を変える方法として、材料や成膜方法を変える方法がある。しかし、前述の２つの条件の制限により、磁壁移動特性や他の特性に適した材料やプロセスを選択することが容易ではないという問題があった。
【００１６】
本発明の目的は、良好な特性を持ち製造が容易な磁気記憶装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の磁気記憶装置は、フリー磁性体と、磁化固定磁性体と、読み出し部とを具備している。フリー磁性体は、記憶するデータにより磁化状態が変化する。磁化固定磁性体は、フリー磁性体に隣接して設けられ、磁化方向が固定されている。読み出し部は、フリー磁性体の磁化状態を評価する。フリー磁性体は、記憶領域と、磁化方向遷移領域とを備えている。記憶領域は、データにより磁化方向が容易軸方向のいずれかに変化する。磁化方向遷移領域は、記憶領域に隣接して設けられ、記憶領域から遠ざかるにつれ磁化方向が前記容易軸方向からずれていく。磁化固定磁性体と磁化方向遷移領域とは少なくとも一部が重なるように電気的に接続されている。
【発明の効果】
【００１８】
本発明により、材料やプロセスの選択の幅が広がり、良好な特性を持ち製造が容易な磁気記憶装置が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、ＭＴＪを不揮発性メモリの記憶素子として用いた一例を示す模式図である。
【図２】図２は、スピン注入磁化反転方式の概略を示す模式図である。
【図３】図３は、磁壁移動方式の磁気抵抗素子の構成を示す断面図である。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の一構成例を示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の他の構成例を示す断面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の更に他の構成例を示す断面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の更に他の構成例を示す断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の一構成例を示す断面図である。
【図８】図８は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の他の構成例を示す断面図である。
【図９】図９は、シミュレーションに用いた磁気記憶素子の構造を示す平面図である。
【図１０Ａ】図１０Ａは、磁化固定領域での磁化方向を右向きとした時のシミュレーション結果を示す。
【図１０Ｂ】図１０Ｂは、磁化固定領域での磁化方向を右向きとした時のシミュレーション結果を示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、磁化固定領域での磁化方向を奥向きとした時のシミュレーション結果を示す。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、磁化固定領域での磁化方向を奥向きとした時のシミュレーション結果を示す。
【図１２】図１２は、シミュレーションに用いた磁気記憶素子の他の構造を示す平面図である。
【図１３Ａ】図１３Ａは、磁化固定領域での磁化方向を右向きとした時のシミュレーション結果を示す。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、磁化固定領域での磁化方向を右向きとした時のシミュレーション結果を示す。
【図１４Ａ】図１４Ａは、実施例１に係る磁気記憶素子の構成を示す平面図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、図１４Ａの磁気記憶素子におけるＡＡ’断面図である。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、図１４Ａの磁気記憶素子におけるＢＢ’断面図である。
【図１５】図１５は、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法を示す断面図である。
【図１６】図１６は、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法を示す断面図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法を示す断面図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、図１７Ａにおける平面図である。
【図１８】図１８は、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法を示す断面図である。
【図１９Ａ】図１９Ａは、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法を示す断面図である。
【図１９Ｂ】図１９Ｂは、図１９Ａにおける平面図である。
【図２０Ａ】図２０Ａは、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法を示す断面図である。
【図２０Ｂ】図２０Ｂは、図２０Ａにおける平面図である。
【図２１Ａ】図２１Ａは、実施例２に係る磁気記憶素子の構成を示す平面図である。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、図２１Ａの磁気記憶素子におけるＣＣ’断面図である。
【図２１Ｃ】図２１Ｃは、初期化直後の各磁性体の磁化方向を矢印で示している。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施の形態に係る磁気記憶装置について、添付図面を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施の形態）
本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の構成について説明する。磁気記憶装置は、行列状に配置された複数の磁気記憶素子を備えている。
【００２２】
図４は、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の一構成例を示す断面図である。この磁気記憶素子１は、フリー磁性体１０を備えている。フリー磁性体１０は、記憶領域１３と第１の磁化方向遷移領域１１ａと第２の磁化方向遷移領域１１ｂとを有している。記憶領域１３は、記憶するデータにより磁化状態が変化し、その磁化方向が容易軸とほぼ一致する。第１の磁化方向遷移領域１１ａ及び第２の磁化方向遷移領域１１ｂは、磁化方向が位置により変化している領域である。その磁化方向は記憶領域１３に近づくにつれ、フリー磁性体１０の容易軸からずれた方向から記憶領域１３の磁化方向（概ね容易軸の方向）に変化する。そのようなフリー磁性体１０の構成は後述される。
【００２３】
磁気記憶素子１は更に、磁化方向を固定した第１の磁化固定磁性体１５ａと第２の磁化固定磁性体１５ｂとを備えている。第１の磁化固定磁性体１５ａと第２の磁化固定磁性体１５ｂの電子がスピン情報を持ったまま、それぞれ第１の磁化方向遷移領域１１ａと第２の磁化方向遷移領域１１ｂに到達するよう、両者が電気的に接続されている。例えば、図４に示すように第１の磁化方向遷移領域１１ａ内に第１の磁化固定磁性体１５ａを配置する。すなわち、第１の磁化固定磁性体１５ａが、第１の磁化方向遷移領域１１ａに完全にオーバラップして、第１の磁化固定磁性体１５ａの下面が、第１の磁化方向遷移領域１１ａの上面に含まれるように接合している。同様に、第２の磁化固定磁性体１５ｂが、第２の磁化方向遷移領域１１ｂに完全にオーバラップして、第２の磁化固定磁性体１５ｂの下面が、第２の磁化方向遷移領域１１ｂの上面に含まれるように接合している。第１の磁化固定磁性体１５ａと第２の磁化固定磁性体１５ｂの磁化方向はフリー磁性体１０の容易軸方向とほぼ一致しており、かつほぼ互いに逆向き（反平行）である。第１の磁化固定磁性体１５ａと第２の磁化固定磁性体１５ｂには、それぞれ第１の電極１６ａと第２の電極１６ｂが電気的に接続されている。
【００２４】
磁気記憶素子１は更に、記憶領域１３の磁化状態を用いて記憶しているデータを読み出す読み出し手段を備えている。例えば、図４に示すように読み出し手段の一例として、記憶領域１３の上方に設けられ磁化が固定されているピン磁性体３０と、記憶領域１３とピン磁性体３０とに挟まれたトンネルバリア層２０とを備えている。この場合、記憶領域１３（フリー磁性体１０）とトンネルバリア層２０とピン磁性体３０とは、ＭＴＪを構成している。
【００２５】
なお、磁化方向遷移領域１１ａ、１１ｂと磁化固定磁性体１５ａ、１５ｂとの位置関係については、磁化固定磁性体が、磁化方向遷移領域に部分的にオーバラップするように構成することもできる。図５は、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の他の構成例を示す断面図である。この図では、読み出し手段は省略されている。この磁気記憶素子１ａの場合、第１の磁化方向遷移領域１１ａと記憶領域１３の両方にまたがるように、第１の磁化固定磁性体１５ａを配置する。同様に、第２の磁化方向遷移領域１１ｂと記憶領域１３の両方にまたがるように、第２の磁化固定磁性体１５ｂを配置する。
【００２６】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶素子のデータ書き込み動作について説明する。
データ書き込みは、第１の電極１６ａと第２の電極１６ｂとの間に電圧を印加し、第１の磁化固定磁性体１５ａとフリー磁性体１０と第２の磁化固定磁性体１５ｂの経路に電流を流すことで行う。第２の電極１６ｂから電流を入れた場合、第１の磁化固定磁性体１５ａの磁化固定方向にスピン方向が偏った電子が第１の磁化方向遷移領域１１ａとその先の記憶領域１３に入る。第１の磁化方向遷移領域１１ａでは、磁化方向が記憶領域１３の容易軸から常にずれた方向に向いている。そのため、容易軸に沿った磁化を反転させるよりも容易に磁化方向が変化する。このため、まず第１の磁化方向遷移領域１１ａから磁化方向の変化が起こり、最終的に記憶領域１３の磁化方向が第１の磁化固定磁性体１５ａの磁化方向寄りの容易軸方向に変化する。このとき、第１の磁化方向遷移領域１１ａの磁化方向は第１の磁化固定磁性体１５ａの磁化方向寄りに変化するものの、磁化方向が遷移する領域（徐々に変化している領域）であることは変わらない。
【００２７】
電流を逆向きに流した場合、すなわち、第１の電極１６ａから電流を入れた場合、第２の磁化固定磁性体１５ｂの磁化固定方向にスピン方向が偏った電子が第２の磁化方向遷移領域１１ｂとその先の記憶領域１３に入る。これにより、第２の磁化方向遷移領域１１ｂから磁化方向の変化が起こり、最終的に記憶領域１３の磁化方向が第２の磁化固定磁性体１５ｂの磁化方向寄りの容易軸方向に変化する。このとき、第２の磁化方向遷移領域１１ｂの磁化方向は第２の磁化固定磁性体１５ｂの磁化方向寄りに変化するものの、磁化方向が遷移する領域（徐々に変化している領域）であることは変わらない。このように、書き込み電流の向きにより、記憶領域１３の磁化方向を設定することができ、これによりデータを書き込む。
【００２８】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶素子のデータ読み出し動作について説明する。
データ読み出しは、読み出し手段を用いて記憶領域１３の磁化状態を評価し、その結果を基に判別することで行う。例えば、図４に示すように、読み出し手段として、記憶領域１３にトンネルバリア層２０とピン磁性体３０とを積層することで形成したＭＴＪが考えらえる。この場合、データ読み出しは、記憶領域１３の磁化方向によりＭＴＪ抵抗が変わることを利用する。すなわち、ピン磁性体３０とフリー磁性体１０（記憶領域１３）との間に例えば定電流を流し、抵抗値の変化（電圧値の変化）でデータを読み出す。
【００２９】
読み出し手段の他の例として、記憶領域１３近傍に配置したＭＴＪ素子が考えられる。この場合、データ読み出しは、記憶領域１３からの漏れ磁場によりＭＴＪ素子のフリー層の磁化方向が変化し、ＭＴＪ抵抗が変わることを利用する。すなわち、ＭＴＪ素子のフリー層とピン層との間に例えば定電流を流し、抵抗値の変化（電圧値の変化）でデータを読み出す。
【００３０】
フリー磁性体１０の容易軸としては、膜面に垂直な方向、書き込み電流を流す方向、膜面内で書き込み電流に対して直角方向などがあげられる。本実施の形態で用いられる磁性体は、単一磁性体に限らず、複数の磁性体の積層膜や、複数の磁性体と上下の磁性体を強磁性結合もしくは反強磁性結合する非磁性体層との積層膜でもよい。また、成膜面内に容易軸を有する磁性体と成膜面と垂直に容易軸を有する磁性体を積層して異方性強度を制御することも可能である。
【００３１】
磁化方向遷移領域（第１の磁化方向遷移領域１１ａと第２の磁化方向遷移領域１１ｂ）は、フリー磁性体１０（主要部分：記憶領域１３など、以下同じ）とそのフリー磁性体１０とは異なる異方性方向の磁性体とを積層したり、フリー磁性体１０（主要部分）とそのフリー磁性体１０とは異なる異方性方向で反強磁性結合する反強磁性体とを積層したり、フリー磁性体１０（主要部分）とそのフリー磁性体１０とは異なる異方性方向である他の磁性体とＲｕ等の非磁性体材料とを積層させ強磁性結合や反強磁性結合させたりして実現する。磁化方向遷移領域の磁化方向は、フリー磁性体１０（主要部分）の容易軸と直交する方向に近いことが望ましい。フリー磁性体１０（主要部分）の容易軸と直交する方向とすることで、磁化方向遷移領域での磁化方向の変化（容易軸方向への変化）を容易に起こすことができるからである。磁化方向遷移領域の磁化方向をフリー磁性体１０の容易軸と直交する方向に近い方向に固定する方法は後述される。
【００３２】
フリー磁性体１０と磁化固定磁性体（第１の磁化固定磁性体１５ａと第２の磁化固定磁性体１５ｂ）とは接触させてもよく、また磁化固定磁性体の電子のスピン情報が失われない厚さであれば磁性体や半導体等の導電体を挟むことも可能である。
【００３３】
また、以下に示すように、フリー磁性体に複数の素子を形成することも可能である。
図６Ａは、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の更に他の構成例を示す断面図である。この図では、読み出し手段は省略されている。図６Ａに示すように、フリー磁性体１０ａの膜面方向に複数の素子を接続した磁気記憶素子１ｂとすることも可能である。磁気記憶素子１ｂのフリー磁性体１０ａは、第１の磁化方向遷移領域１１ａ、第１の記憶領域１３ａ、第２の磁化方向遷移領域１１ｂ、第２の記憶領域１３ｂ、第３の磁化方向遷移領域１１ｃ、第３の記憶領域１３ｃ、及び第４の磁化方向遷移領域１１ｄをこの順に有している。第１の磁化方向遷移領域１１ａ、第２の磁化方向遷移領域１１ｂ、第３の磁化方向遷移領域１１ｃ、及び第４の磁化方向遷移領域１１ｄ上には、第１の磁化固定磁性体１５ａ、第２の磁化固定磁性体１５ｂ、第３の磁化固定磁性体１５ｃと第４の磁化固定磁性体１５ｄ、及び、第１の電極１６ａ、第２の電極１６ｂ、第３の電極１６ｃ、第４の電極１６ｄがそれぞれ設けられている。第２の磁化固定磁性体１５ｂ及び第２の磁化方向遷移領域１１ｂは、第１の記憶領域１３ａ及び第２の記憶領域１３ｂに共用されている。同様に、第３の磁化固定磁性体１５ｃ及び第３の磁化方向遷移領域１１ｃは、第２の記憶領域１３ｂ及び第３の記憶領域１３ｃに共用されている。そのため、磁気記憶素子の面積を小さくすることができる。
【００３４】
また、図６Ｂは、本発明の第１の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の更に他の構成例を示す断面図である。この図では、読み出し手段は省略されている。図６Ｂに示すように、フリー磁性体１０ｂの膜面に垂直な方向に複数の素子を積層した磁気記憶素子１ｃとすることも可能である。磁気記憶素子１ｃのフリー磁性体１０ｂは、第１層目に第３の磁化方向遷移領域１１ｃ及び第３の記憶領域１３ｃ、第２層目に第２の磁化方向遷移領域１１ｂ及び第２の記憶領域１３ｂ、第３層目に第１の磁化方向遷移領域１１ａ及び第１の記憶領域１３ａを有し、各記憶領域１３ａ、１３ｂ、１３ｃの一方の端部には第１層目から第３層目に連なる共用の第４の磁化方向遷移領域１１ｄを有している。第１の磁化方向遷移領域１１ａ、第２の磁化方向遷移領域１１ｂ、第３の磁化方向遷移領域１１ｃ、及び第４の磁化方向遷移領域１１ｄ上には、第１の磁化固定磁性体１５ａ、第２の磁化固定磁性体１５ｂ、第３の磁化固定磁性体１５ｃと第４の磁化固定磁性体１５ｄ、及び、第１の電極１６ａ、第２の電極１６ｂ、第３の電極１６ｃ、第４の電極１６ｄがそれぞれ設けられている。フリー磁性体１０ｂの膜面に垂直な方向に複数の素子を積層しているため、磁気記憶素子の面積を小さくすることができる。
【００３５】
本実施の形態によれば、磁気記憶素子を製造した時点でフリー磁性体内に磁化方向遷移領域（第１の磁化方向遷移領域１１ａ、第２の磁化方向遷移領域１１ｂなど）が形成されている。そのため、従来構造のように製造後にフリー層内に磁壁を形成する処理を行う必要が無い。このため、材料やプロセスの選択の幅が広がり、高性能で製造が容易な磁気記憶素子を実現できる。
【００３６】
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の構成について説明する。磁気記憶装置は、行列状に配置された複数の磁気記憶素子を備えている。
【００３７】
図７は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の一構成例を示す断面図である。この磁気記憶素子１ｄは、フリー磁性体１０ｃを備えている。フリー磁性体１０ｃは、記憶領域１３と磁化方向遷移領域１１とを有ししている。記憶領域１３は、記憶するデータにより磁化状態が変化し、その磁化方向が容易軸とほぼ一致する。磁化方向遷移領域１１は、磁化方向が位置により変化している領域である。その磁化方向は記憶領域１３に近づくにつれ、フリー磁性体１０ｃの容易軸からずれた方向から記憶領域１３の磁化方向（概ね容易軸の方向）に変化する。そのようなフリー磁性体１０ｃの構成は上述のフリー磁性体１０のとおりである。
【００３８】
磁気記憶素子１ｄは更に、磁化方向を固定した磁化固定磁性体１５を備えている。磁化固定磁性体１５の電子がスピン情報を持ったまま磁化方向遷移領域１１に到達するよう、両者は電気的に接続されている。例えば、図７に示すように磁化方向遷移領域１１内に磁化固定磁性体１５を配置する。すなわち、磁化固定磁性体１５が、磁化方向遷移領域１１に完全にオーバラップして、磁化固定磁性体１５の下面が、磁化方向遷移領域１１の上面に含まれるように接合している。磁化固定磁性体１５の磁化方向はフリー磁性体１０ｃの容易軸方向とほぼ一致している。磁化固定磁性体１５と記憶領域１３の磁化方向遷移領域１１とは反対側の端には、それぞれ第１の電極１６ａと第２の電極１６ｂが電気的に接続されている。
【００３９】
磁気記憶素子１ｄは更に、記憶領域１３の磁化状態を用いて記憶しているデータを読み出す読み出し手段を備えている。例えば、図７に示すように読み出し手段の一例として、記憶領域１３の上方に設けられ磁化が固定されているピン磁性体３０と、記憶領域１３とピン磁性体３０とに挟まれたトンネルバリア層２０とを備えている。この場合、記憶領域１３（フリー磁性体１０ｃ）とトンネルバリア層２０とピン磁性体３０とは、ＭＴＪを構成している。
【００４０】
なお、磁化方向遷移領域１１と磁化固定磁性体１５との位置関係については、図５の場合から類推されるように、磁化固定磁性体１５が、磁化方向遷移領域１１に部分的にオーバラップし、他の部分が例えば記憶領域１３にオーバラップするように構成することもできる。
【００４１】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶素子のデータ書き込み動作について説明する。
データ書き込みは第１の電極１６ａと第２の電極１６ｂとの間に電圧を印加し、磁化固定磁性体１５とフリー磁性体１０ｃに電流を流すことで行う。第２の電極１６ｂから電流を入れた場合、磁化固定磁性体１５の磁化固定方向にスピン方向が偏った電子が磁化方向遷移領域１１とその先の記憶領域１３に入る。磁化方向遷移領域１１では、磁化方向が記憶領域１３の容易軸から常にずれた方向に向いている。そのため、容易軸に沿った磁化を反転させるよりも容易に磁化方向が変化する。このため、まず磁化方向遷移領域１１で磁化方向の変化が起こり、これにより、記憶領域１３の磁化方向が磁化固定磁性体１５の磁化方向寄りの容易軸方向に変化する。このとき、磁化方向遷移領域１１の磁化方向は磁化固定磁性体１５の磁化方向寄りに変化するものの、磁化方向が遷移する領域（徐々に変化している領域）であることは変わらない。
【００４２】
電流を逆向きに流した場合、すなわち、第１の電極１６ａから電流を入れた場合、磁化固定磁性体１５の磁化固定方向のスピン方向と逆向きのスピン方向を有する電子が流れ易くなる。そのため、逆向きのスピン方向を有する電子が磁化固定磁性体１５とフリー磁性体１０ｃとの界面から磁化方向遷移領域１１を通って記憶領域１３に向かって広がっていく。これにより、磁化方向遷移領域１１から磁化方向の変化が起こり、最終的に記憶領域１３の磁化方向は磁化固定磁性体１５の磁化方向とは反対向き寄りの容易軸方向に変化する。このとき、磁化方向遷移領域１１の磁化方向は磁化固定磁性体１５の磁化方向と逆向き寄りに変化するものの、磁化方向が遷移する領域（徐々に変化している領域）であることは変わらない。このように、書き込み電流の向きにより、記憶領域１３の磁化方向を設定することができ、これによりデータを書き込む。
【００４３】
本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶素子のデータ読み出し動作については、第１の実施の形態と同様である。従って、その説明を省略する。
【００４４】
フリー磁性体１０ｃと磁化固定磁性体１５とは接触させてもよく、また磁化固定磁性体の電子のスピン情報が失われない厚さであれば磁性体や半導体等の導電体を挟むことも可能である。その他、フリー磁性体１０ｃの構成（容易軸、異方性、磁性体材料、層の構成等）については、第１の実施の形態のフリー磁性体１０の技術を適用できる。
【００４５】
また、以下に示すように、フリー磁性体に複数の素子を形成することも可能である。
図８は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の磁気記憶素子の主要部の他の構成例を示す断面図である。この図では、読み出し手段は省略されている。図８に示すように、フリー磁性体１０ｃの膜面方向に複数の素子を接続した磁気記憶素子１ｅとすることも可能である。磁気記憶素子１ｅのフリー磁性体１０ｄは、第１の記憶領域１３ａ、磁化方向遷移領域１１、及び第２の記憶領域１３ｂをこの順に有している。磁化方向遷移領域１１上には、磁化固定磁性体１５が設けられている。第１の記憶領域１３ａの一方の端部、磁化固定磁性体１５、及び第２の記憶領域１３ｂの一端部には、第１の電極１６ａ、第２の電極１６ｂ、及び第３の電極１６ｃがそれぞれ設けられている。磁化固定磁性体１５及び磁化方向遷移領域１１は、第１の記憶領域１３ａ及び第２の記憶領域１３ｂに共用されている。
【００４６】
本実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、磁気記憶素子を製造した時点でフリー磁性体内に磁化方向遷移領域（磁化方向遷移領域１１）が形成されている。そのため、従来構造のように製造後にフリー層内に磁壁を形成する処理を行う必要が無い。このため、材料やプロセスの選択の幅が広がり、高性能で製造が容易な磁気記憶素子を実現できる。加えて、磁化固定磁性体を一つしか使用しないため、製造が容易という利点がある。
【００４７】
本実施の形態における動作を確認するためＬａｎｄａｕ−Ｌｉｆｓｈｉｔｚ−Ｇｉｌｂｅｒｔ（ＬＬＧ）シミュレーションを行った。シミュレーションを行った磁気記憶素子は、図７に示す磁気記憶素子１ｄである。ただし、シミュレーションにおいては、磁気記憶素子１ｄを直方体形状の磁性体として模擬した。図９は、シミュレーションに用いた磁気記憶素子の構造を示す平面図である。シミュレーションにおいては、磁気記憶素子１ｄを９０ｎｍＷ×３００ｎｍＬ×４ｎｍＴの直方体形状の磁性体として模擬した。その磁性体のうち、図の左側（−ｘ側）の９０ｎｍＷ×９０ｎｍＬの領域の磁化を固定し、スピン電子供給源（磁化固定磁性体１５に対応）とした。その磁性体の特性は、飽和磁化Ｍｓが７８０×１０３Ａ／ｍ、Ｋが５×１０５Ｊ／ｍ３、Ａが１×１０−１２Ｊ／ｍである。（書き込み）電流は６×１０１１Ａ／ｃｍ２で、長辺方向の右から左（図の＋ｘ側から−ｘ側）に流すことで、スピン電子供給源（磁化固定磁性体１５に対応）からフリー磁性体１０ｃに電子を導入した。
【００４８】
この構造では、スピン電子供給源（磁化固定磁性体１５に対応：＋ｚ方向に磁化を固定）に隣接して磁化方向を所定の方向に固定した幅２ｎｍ奥行き９０ｎｍの磁化固定領域１８（磁化固定磁性体１５に対応）を設けた。これにより磁化固定領域１８とフリー磁性体１０ｃ（−ｚ方向に磁化が向いている）との境界部分に磁化方向遷移領域１１が形成される。フリー磁性体１０ｃの残りの領域は記憶領域１３となる。スピン電子はこの領域を横切って記憶領域１３部分に流れ込む。
【００４９】
図１０Ａ〜図１０Ｂは、磁化固定領域１８での磁化方向を右向き（＋ｘ方向）とした時のシミュレーション結果を示す。図１０Ａが０．１ｎｓ後の磁化の状態、図１０Ｂが２ｎｓ後の磁化の状態をそれぞれ示している。薄い領域では磁化が＋ｚ方向を向いており、濃い領域では磁化が−ｚ方向を向いており、白い領域は磁化が遷移している領域である。具体的な磁化方向は矢印で表現している。電流を流すことでフリー磁性体１０ｃ（記憶領域１３）の磁化反転が進行していることがわかる。
【００５０】
図１１Ａ〜図１１Ｂは、磁化固定領域１８での磁化方向を奥向き（＋ｙ方向）とした時のシミュレーション結果を示す。図１１Ａが０．１ｎｓ後の磁化の状態、図１１Ｂが２ｎｓ後の磁化の状態をそれぞれ示している。薄い領域では磁化が＋ｚ方向を向いており、濃い領域では磁化が−ｚ方向を向いており、白い領域は磁化が遷移している領域である。具体的な磁化方向は矢印で表現している。この場合にも、電流を流すことでフリー磁性体１０ｃ（記憶領域１３）の磁化反転が進行していることがわかる。
【００５１】
図１２は、シミュレーションに用いた磁気記憶素子の他の構造を示す平面図である。この構造は、基本的に図９と同様である。ただし、スピン電子供給源（磁化固定磁性体１５に対応：＋ｚ方向に磁化を固定）に隣接した一部に、磁化方向を所定の方向に固定した幅４ｎｍ×奥行き４ｎｍの磁化固定領域１８（磁化固定磁性体１５に対応）を設けた。これにより磁化固定領域１８とフリー磁性体１０ｃ（−ｚ方向に磁化が向いている）との境界部分に磁化方向遷移領域１１が形成される。フリー磁性体１０ｃの残りの領域は記憶領域１３となる。スピン電子の一部はこの領域を横切って記憶領域１３部分に流れ込む。
【００５２】
図１３Ａ〜図１３Ｂは、磁化固定領域１８での磁化方向を右向き（＋ｘ方向）とした時のシミュレーション結果を示す。図１３Ａが０．１ｎｓ後の磁化の状態、図１３Ｂが２ｎｓ後の磁化の状態をそれぞれ示している。薄い領域では磁化が＋ｚ方向を向いており、濃い領域では磁化が−ｚ方向を向いており、白い領域は磁化が遷移している領域である。具体的な磁化方向は矢印で表現している。電流を流すことでフリー磁性体１０ｃ（記憶領域１３）の磁化反転が進行していることがわかる。
【００５３】
以上のように、書き込み電流のすべてが磁化方向遷移領域１１を通過する場合も、書き込み電流の一部が磁化方向遷移領域１１を通過する場合も、磁化反転が発生することがシミュレーションで確認できた。
【実施例１】
【００５４】
まず、実施例１に係る磁気記憶素子の構成について説明する。
図１４Ａは、実施例１に係る磁気記憶素子の構成を示す平面図である。図１４Ｂは、図１４Ａの磁気記憶素子におけるＡＡ’断面図である。図１４Ｃは、図１４Ａの磁気記憶素子におけるＢＢ’断面図である。なお、図１４Ａでは絶縁膜が省略されている。
【００５５】
この磁気記憶素子４０は、データ記憶部４１と読み出し部４２とを具備している。
データ記憶部４１は、ＣｏＮｉ５２、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜５４、ＣｏＦｅ５３、Ｔａ５１、５５を備えている。ＣｏＮｉ５２は、フリー磁性体であり、垂直磁気異方性を有している。Ｃｏ／Ｐｔ積層膜５４は、ＣｏＮｉ５２の両端の上方に設けられ、垂直磁気異方性を有し、スピン電子供給源である。ＣｏＦｅ５３は、ＣｏＮｉ５２の両端の上面と、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜５４下面との間に設けられ、面内磁気異方性を有している。ＣｏＦｅ５３が面内磁気異方性を有することにより、ＣｏＮｉ５２内のＣｏＦｅ５３近傍には磁化方向がＣｏＮｉ５２の容易軸である垂直方向からずれた磁化方向遷移領域が形成されている。すなわち、磁化方向遷移領域の磁化は、垂直方向成分だけでなく、面内方向成分を有する。面内方向成分は、ＣｏＦｅ５３に近いほど大きくなり、磁化方向が徐々に変化している。ＣｏＦｅ５３とＣｏＮｉ５２とは一体としてフリー磁性体とみなすことができる。Ｃｏ／Ｐｔ積層膜５４は、磁化固定磁性体とみなすことができる。Ｔａ５１、５５は、それぞれＣｏ／Ｐｔ積層膜５４の上面及びＣｏＮｉ５２の下面に設けられている。データ記憶部４１は、基板５０上に設けられたＳｉＮ５６中に埋設されている。その上部はＳｉＯ２６０に覆われている。
【００５６】
読み出し部（読み出し手段）４２は、データ記憶部４１の近傍のＳｉＯ２６０上に設けられている。読み出し部４２は、ＭＴＪを備えている。ＭＴＪは、ＮｉＦｅ６２、ＭｇＯ６３、ＣｏＦｅ６４、ＰｔＭｎ６５を備えている。ＮｉＦｅ６２は、ＣｏＮｉ５２からの漏れ磁場により磁化方向が変化するセンス層である。ＭｇＯ６３は、トンネルバリア層である。ＣｏＰｔ６４は、ピン層である。ＰｔＭｎ６５は、ピン層の磁化方向を固定する反強磁性体である。Ｔａ６１、６６が、それぞれＮｉＦｅ６２の下面及びＰｔＭｎ６５の上面に設けられている。
【００５７】
次に、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法について説明する。
図１５、図１６、図１７Ａ、図１８、図１９Ａ、及び図２０Ａは、実施例１に係る磁気記憶素子の製造方法を示す断面図であり、図１７Ｂ、図１９Ｂ、及び図２０Ｂは、図１７Ａ、図１９Ａ、及び図２０Ａにおける平面図である。
【００５８】
まず、図１５に示すようにトランジスタ、配線等（図示されず）が形成された半導体基板５０に、導体Ｔａ５１を２ｎｍ、磁性体ＣｏＮｉ５２を４ｎｍ、磁性体ＣｏＦｅ５３を０．５ｎｍ、磁性体Ｃｏ／Ｐｔ積層膜５４を１０ｎｍ、導体Ｔａ５５を１００ｎｍスパッタリング法により成膜する。
【００５９】
更に、ＳｉＮを２０ｎｍ、ＳｉＯ２を５０ｎｍＣＶＤ法により成膜する。その後、フォトリソグラフィ技術と反応性イオンエッチング技術（以下ＲＩＥ）によりＳｉＯ２を磁化方向遷移領域形状（この場合ＣｏＦｅ５３の形状）、例えば３００ｎｍ×２００ｎｍの長方形を一組、３００ｎｍの間隔をあけて加工、形成する。続いて、アッシング処理によりレジストを除去した後、ＳｉＯ２をマスクとして、ミリング法によりＳｉＮとＴａ５５、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜５４、及びＣｏＦｅ５３を磁化方向遷移領域形状に加工する。次に、全面にＳｉＮ５６を２００ｎｍＣＶＤ法により形成する。そして、ＣＭＰにより平坦化しながらＴａ５５を露出させる（図１６）。
【００６０】
次に、レジスト５７を塗布し、フォトリソグラフィ技術で一方の磁化方向遷移領域を囲む領域のパターンを形成する（図１７Ａ及び図１７Ｂ）。そして、ＲＩＥにより一方の磁化方向遷移領域のＴａ５５とＣｏ／Ｐｔ積層膜５４の一部をエッチングする（図１８）。続いて、アッシング処理によりレジストを除去する。これにより、片方のＣｏ／Ｐｔ積層膜５４を薄膜化し、またエッチングのダメージを与えることで磁気特性を異ならせる。次に、全面にＴａ５８を成膜し、再度ＣＭＰすることでＴａ５５とＴａ５８を露出させる（図１９Ａ及び図１９Ｂ）。
【００６１】
その後、全面にＳｉＯ２５９をＣＶＤ法で成膜し、フォトリソグラフィ技術とＲＩＥによりフリー磁性体形状、例えば幅１００ｎｍの細線形状にＳｉＯ２５９を加工する。アッシング処理によりレジストを除去した後、ＳｉＯ２５９及びＴａ５５、５８をマスクとして、ミリング法によりＣｏＮｉ５２、Ｔａ５１を加工し、フリー磁性体形状を形成する（図２０Ａ及び図２０Ｂ）。以上により、データ記憶部４１が完成する。
【００６２】
続いて、全面にＳｉＯ２６０を３００ｎｍＣＶＤ法により形成した後、ＣＭＰ法により平坦化する。その後、全面にＴａ６１を５ｎｍ、センス磁性体ＮｉＦｅ６２を３ｎｍ、トンネルバリア層ＭｇＯ６３を１ｎｍ、ピン磁性体ＣｏＦｅ６４を３ｎｍ、反強磁性体ＰｔＭｎ６５を２０ｎｍ、Ｔａ６６を３０ｎｍをスパッタリング法で成膜する。フォトリソグラフィ技術とＲＩＥによりＴａ６６をＭＴＪ形状、例えば直径３００ｎｍの円形に加工する。アッシング処理によりレジストを除去後、Ｔａ６６をマスクとしてＰｔＭｎ６５、ＣｏＦｅ６４、ＭｇＯ６３、ＮｉＦｅ６２、及びＴａ６１をミリング法により加工することで読み出し部４２を形成する。
【００６３】
その後、全面にＳｉＮを２０ｎｍ、ＳｉＯ２を４００ｎｍＣＶＤ法により成膜し、以降の配線等を形成する。続いて、図１４ＡのＢからＢ’の方向（−ｙ方向）に１テスラ（Ｔ）程度の磁場を印加しながら２７５℃で３０分磁場中アニールを行うことで、ＰｔＭｎ６５とＣｏＦｅ６４を磁気的に結合させ、ＣｏＦｅ６４の磁化方向を印加磁場方向（−ｙ方向）に固定する。次に、室温で１Ｔ程度の磁場をウエハ下方（基板５０の下方：−ｚ側）から印加し、２つのＣｏ／Ｐｔ積層膜５４の磁化方向を上向き（＋ｚ方向）にする。その後、薄膜化したＣｏ／Ｐｔ積層膜５４（＋ｘ側）が磁化反転して、薄膜化していないＣｏ／Ｐｔ積層膜５４（−ｘ側）が磁化反転しない磁場をウエハ上方（Ｔａ６６の上方：＋ｚ側）から印加する。例えば０．２Ｔ印加することで、図１４Ａの右側（＋ｘ側）のＣｏ／Ｐｔ積層膜５４の磁化方向を下向き（−ｚ方向）に反転させる。このとき、ＣｏＮｉ５２はＣｏ／Ｐｔ積層膜５４に比べ垂直磁気異方性が小さいため磁化は下向き（−ｚ方向）に、ＣｏＦｅ５３は面内磁気異方性のため磁化は面内方向に向いている。このため、ＣｏＮｉ５２のＣｏＦｅ５３近傍の磁化方向は面内成分を持ち、ＣｏＮｉ５２内に磁化方向遷移領域が形成される。
【００６４】
この構造では、２つのＣｏ／Ｐｔ積層膜５４の磁気特性は異ならせているが、フリー磁性体（ＣｏＮｉ５２）との磁気結合を異ならせているわけではない。また、フリー磁性体（ＣｏＮｉ５２）とＣｏＦｅ５３との磁気結合を２つ用いているが、同時に形成しており磁気結合は同じである。このように、この構造では、従来構造のようなフリー層との磁気結合が異なる領域は使用しておらず、それを利用したフリー磁性体への磁壁導入処理も行っていない。
【００６５】
次に、実施例１に係る磁気記憶素子のデータ書き込み動作について説明する。
Ｔａ５５とＴａ５８との間に電圧を印加し、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜５４のスピン電子をフリー磁性体ＣｏＮｉ５２に注入し、磁化反転を起こすのに十分な所望の書き込み電流、たとえば１ｍＡを流す。書き込み電流を左向き（−ｘ方向）に流した場合、磁化が上向き（＋ｚ方向）の左側（−ｘ側）のＣｏ／Ｐｔ積層膜５４（膜厚大）から電子が流れ込み、ＣｏＮｉ５２の磁化方向は上向き（＋ｚ方向）に変化する。これにより、読み出しＭＴＪに加わる水平磁場成分はＢからＢ’の向き（−ｙ方向）になりピン層（ＣｏＦｅ６４）と同じ向きの磁化方向となる。そのため、ＭＴＪ抵抗は低抵抗に変化する。低抵抗をデータ“０”とすれば、これら一連の動作により、データ“０”が書込まれる。
【００６６】
また、書き込み電流を右向き（＋ｘ方向）に流した場合、磁化が下向き（−ｚ方向）の右側（＋ｘ側）のＣｏ／Ｐｔ積層膜５４（膜厚小）から電子が流れ込み、ＣｏＮｉ５２の磁化方向は下向き（−ｚ方向）に変化する。これにより、読み出しＭＴＪに加わる水平磁場成分はＢ’からＢの向き（＋ｙ方向）になりピン層（ＣｏＦｅ６４）と逆向きの磁化方向となる。そのため、ＭＴＪは高抵抗に変化する。高抵抗をデータ“１”とすれば、これら一連の動作により、データ“１”が書込まれる。
すなわち、書き込み電流の方向によりＭＴＪの抵抗を設定することで、データを記憶することができる。
【００６７】
次に、実施例１に係る磁気記憶素子のデータ読み出し動作について説明する。
Ｔａ６６とＴａ６１間に読み出し電流、たとえば２０μＡを印加する。ＭＴＪが書き込まれたデータにより１０ｋΩと２０ｋΩの抵抗値となり、ＭＴＪに接続された選択トランジスタのオン抵抗が１ｋΩとすると、電位は０．２１Ｖと０．４１Ｖを示す。この電位を差動センスアンプで０．３Ｖに設定された参照電位と比較する回路を設けることでデータを判別することができる。
【００６８】
フリー磁性体の幅は細い方が磁壁が移動しやすくなるので、２００ｎｍ以下が望ましい。またフリー磁性体の長さは短いほど動作速度が速くなるため３００ｎｍ以下が望ましい。
【００６９】
実施例１では、フリー磁性体内に磁壁を形成する処理が必要ないため、材料選択やプロセス選択が容易となる。
【実施例２】
【００７０】
次に、実施例１に係る磁気記憶素子の構成について説明する。
図２１Ａは、実施例２に係る磁気記憶素子の構成を示す平面図である。図２１Ｂは、図２１Ａの磁気記憶素子におけるＣＣ’断面図である。
【００７１】
この磁気記憶素子４０ａは、データ記憶部４１ａと読み出し部４２ａとを具備している。
データ記憶部４１ａは、ＰｔＭｎ７２、ＣｏＦｅ７３、Ｒｕ７６、ＣｏＰｔ８３、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜８１、Ｔａ７１、７５、８２を備えている。ＣｏＰｔ８３は、フリー磁性体であり、垂直磁気異方性を有している。Ｃｏ／Ｐｔ積層膜８１は、垂直磁気異方性を有し、スピン電子供給源である。ＣｏＦｅ７３は、ＣｏＰｔ８３の一端部の下面にＲｕ７６を介して設けられ、面内磁気異方性を有している。ＣｏＦｅ７３が面内磁気異方性を有することにより、ＣｏＰｔ８３内のＣｏＦｅ７３近傍には磁化方向がＣｏＰｔ８３の容易軸である垂直方向からずれた磁化方向遷移領域が形成されている。すなわち、磁化方向遷移領域の磁化は、垂直方向成分だけでなく、面内方向成分を有する。面内方向成分は、ＣｏＦｅ７３に近いほど大きくなり、磁化方向が徐々に変化している。ＣｏＦｅ７３とＣｏＰｔ８３とは一体としてフリー磁性体とみなすことができる。Ｃｏ／Ｐｔ積層膜８１は、磁化固定磁性体とみなすことができる。Ｔａ７１、７５、８２は、それぞれＰｔＭｎ７２を介してＣｏＦｅ７３の下面、ＣｏＰｔ８３の下面、及びＣｏ／Ｐｔ積層膜８１の上面に設けられている。データ記憶部４１ａは、Ｔａ７５に接続されたＷ７０を有する基板５０上に設けられ、ＳｉＮ７４及びＳｉＯＮ８４中に埋設されている。
【００７２】
読み出し部（読み出し手段）４２ａは、データ記憶部４１ａと一体に設けられている。すなわち、読み出し部４２ａは、ＭＴＪを備えている。そのＭＴＪは、データ記憶部４１ａのＣｏＰｔ８３と、それに積層されたＭｇＯ７７及びＣｏ／Ｐｔ積層膜７８とで構成されている。ＣｏＰｔ８３はフリー層、ＭｇＯ７７はトンネルバリア層、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜７８はピン層としてそれぞれ機能する。ＭＴＪはＳｉＮ８０に側面を保護されている。Ｔａ７９がＣｏ／Ｐｔ積層膜７８の上面に設けられている。
【００７３】
次に、実施例２に係る磁気記憶素子の製造方法について説明する。
まず、トランジスタ、配線等（図示されず）、ビアＷ７０が形成された半導体基板５０に、導体Ｔａ７１を５ｎｍ、反強磁性体膜ＰｔＭｎ７２を２０ｎｍ、磁性体ＣｏＦｅ７３を２０ｎｍ、スパッタリング法により成膜する。更に、ＳｉＮを２０ｎｍ、ＳｉＯ２を５０ｎｍＣＶＤ法により成膜する。次に、フォトリソグラフィ技術とＲＩＥによりＳｉＯ２を磁化方向遷移領域形状、たとえば３００ｎｍ×２００ｎｍの長方形を形成する。アッシング処理によりレジストを除去した後、ＳｉＯ２をマスクとして、ミリング法によりＳｉＮとＣｏＦｅ７３、ＰｔＭｎ７２、Ｔａ７１を磁化方向遷移領域形状に加工する。
【００７４】
続いて、全面にＳｉＮ７４を２００ｎｍＣＶＤ法により形成した後、必要であればビアを開口し、Ｔａ７５をスパッタリング法で成膜して埋め込む。ＣＭＰにより平坦化しながらＣｏＦｅ７３を露出させる。次に、全面にＲｕ７６を１ｎｍ、ＣｏＰｔ８３を３ｎｍ、ＭｇＯ７７を１ｎｍ、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜７８を１０ｎｍ、Ｔａ７９を５０ｎｍ、スパッタリング法で成膜する。更に、ＳｉＮを２０ｎｍ、ＳｉＯ２を５０ｎｍ、ＣＶＤ法で成膜する。続いて、フォトリソグラフィ技術とＲＩＥによりＳｉＯ２をＭＴＪ形状、たとえば３００ｎｍの円形を形成する。アッシング処理によりレジストを除去した後、ＳｉＯ２をマスクとして、ミリング法によりＳｉＮとＴａ７９、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜７８、ＭｇＯ７７を除去する。これによりＭＴＪが形成できる。そして、全面にＳｉＮ８０を３００ｎｍＣＶＤ法で成膜した後、全面をＲＩＥでエッチバックすることによりＭＴＪ側面にサイドウォールを形成する。
【００７５】
次に、全面にＣｏ／Ｐｔ積層膜８１を１０ｎｍ、Ｔａ８２を１００ｎｍ、スパッタリング法で成膜し、さらにＳｉＮを２０ｎｍ、ＳｉＯ２を５０ｎｍ、ＣＶＤ法で成膜する。フォトリソグラフィ技術とＲＩＥによりＳｉＯ２をスピン供給源形状、たとえば３００ｎｍ角の正方形を形成する。アッシング処理によりレジストを除去した後、ＳｉＯ２をマスクとして、ミリング法によりＳｉＮとＴａ８２とＣｏ／Ｐｔ積層膜８１を加工する。その後、全面にＳｉＯ２をＣＶＤ法で成膜し、フォトリソグラフィ技術とＲＩＥによりフリー磁性体形状、例えば幅１００ｎｍの細線形状にＳｉＯ２を加工する。アッシング処理によりレジストを除去した後、ＳｉＯ２をマスクとして、ミリング法によりＣｏＰｔ８３、Ｒｕ７６を加工し、フリー磁性体形状を形成する。その後、全面にＳｉＯＮ８４をＣＶＤ法により成膜し、ＣＭＰによりＴａ８２とＴａ７９を露出させ、その後の配線工程を行う。
【００７６】
図２１ＡのＣからＣ’の方向（＋ｘ方向）に１Ｔ程度の磁場を印加しながら２７５℃で３０分磁場中アニールを行うことで、ＰｔＭｎ７２とＣｏＦｅ７３を磁気的に結合させ、ＣｏＦｅ７３の磁化方向を印加磁場方向（＋ｘ方向）に固定する。次に室温で１Ｔ程度の磁場をウエハ下方（基板５０の下方：−ｚ側）から印加し、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜７８と８１の磁化方向を上向き（＋ｚ方向）にする。このとき、ＣｏＰｔ８３は上向き（＋ｚ方向）に、ＣｏＦｅ７３は右向き（＋ｘ方向）に磁化方向が向いている。Ｒｕ７６はＣｏＰｔ８３とＣｏＦｅ７３を反強磁性結合させる働きがあるため、ＣｏＦｅ７３に面したＣｏＰｔ８３の磁化方向は面内成分を持ち、ＣｏＰｔ８３内に磁化方向遷移領域が形成される。図２１Ｃは、初期化直後の各磁性体の磁化方向を矢印で示している（図２１Ｂに対応している）。
【００７７】
次に、実施例２に係る磁気記憶素子のデータ書き込み動作について説明する。
Ｔａ８２とＴａ７５との間に電圧を印加し、Ｃｏ／Ｐｔ積層膜８１のスピン電子をフリー磁性体ＣｏＰｔ８３に注入し、磁化反転を起こすのに十分な所望の書き込み電流、たとえば１ｍＡを流す。書き込み電流を左向き（−ｘ方向）に流した場合、磁化が上向き（＋ｚ方向）のＣｏ／Ｐｔ積層膜８１から電子が流れ込み、磁化方向遷移領域（ＣｏＰｔ８３の−ｘ側の端部）の磁化方向を変化させ、その影響でＣｏＰｔ８３の磁化方向は上向き（＋ｚ方向）に変化する。これによりピン層（Ｃｏ／Ｐｔ積層膜７８）と同じ向きの磁化方向となる。そのため、ＭＴＪ抵抗は低抵抗に変化する。低抵抗をデータ“０”とすれば、これら一連の動作により、データ“０”が書込まれる。
【００７８】
また、書き込み電流を右向き（＋ｘ方向）に流した場合、磁化が上向き（＋ｚ方向）のＣｏ／Ｐｔ積層膜８１へ電子が流れ込み、下向き（−ｚ方向）のスピン電子がＣｏＰｔ８３の磁化方向遷移領域（−ｘ側の端部）に蓄積されて、磁化方向遷移領域の磁化方向を変化させ、その影響でＣｏＰｔ８３の磁化方向は下向き（−ｚ方向）に反転する。これによりピン層（Ｃｏ／Ｐｔ積層膜７８）と逆向きの磁化方向となる。そのため、ＭＴＪは高抵抗に変化する。高抵抗をデータ“１”とすれば、これら一連の動作により、データ“１”が書込まれる。
すなわち、書き込み電流の方向によりＭＴＪの抵抗を設定することで、データを記憶することができる。
【００７９】
次に、実施例１に係る磁気記憶素子のデータ読み出し動作について説明する。
Ｔａ７９とＴａ７５間に読み出し電流、たとえば２０μＡを印加する。これにより、実施例１と同様に行うことができる。
【００８０】
実施例２では、フリー磁性体内に磁壁を形成する処理が必要ないため、材料選択やプロセス選択が容易となる。
【００８１】
また、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施例は適宜変更され得ることは明らかである。
【００８２】
以上説明したように、本発明によれば、使用前に前もってフリー磁性体層に磁壁を形成する必要がないため、材料選択やプロセス選択の幅が広がる。これにより、良好な特性を持ち製造が容易な磁気記憶装置の実現が可能となる。
【００８３】
上記の実施の形態や実施例の一部または全部は、以下の付記のようにも記載され得るが、以下には限定されない。
（付記１）
記憶するデータにより磁化状態が変化するフリー磁性体と、
前記フリー磁性体に隣接して設けられ、磁化方向が固定された磁化固定磁性体と、
前記フリー磁性体の磁化状態を評価する読み出し部と
を具備し、
前記フリー磁性体は、
前記データにより磁化方向が容易軸方向のいずれかに変化する記憶領域と、
前記記憶領域に隣接して設けられ、前記記憶領域から遠ざかるにつれ磁化方向が前記容易軸方向からずれていく磁化方向遷移領域と
を備え、
前記磁化固定磁性体と前記磁化方向遷移領域とは少なくとも一部が重なるように電気的に接続されている
磁気記憶装置。
（付記２）
前記磁化固定磁性体の磁化方向が前記フリー磁性体の容易軸方向とほぼ一致する
付記１に記載の磁気記憶装置。
（付記３）
前記磁化方向遷移領域の磁化方向は、前記フリー磁性体の容易軸方向からの最大ずれ角度が１８０度未満である
付記１又は２に記載の磁気記憶装置。
（付記４）
前記磁化方向遷移領域の磁化方向は、前記フリー磁性体の容易軸方向からの最大ずれ角度がほぼ９０度である
付記１又は２に記載の磁気記憶装置。
（付記５）
前記磁化固定磁性体と前記磁化方向遷移領域とを電気的に接続する導電体を更に具備する
付記１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
（付記６）
前記導電体が前記フリー磁性体の容易軸方向とは異なる方向に容易軸を持つ磁性体である
付記５に記載の磁気記憶装置。
（付記７）
前記磁化方向遷移領域における前記磁化固定磁性体が接続する箇所に隣接して設けられ、前記フリー磁性体の容易軸方向とは異なる方向に容易軸を持つ磁性体を更に具備する
付記１乃至４のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
（付記８）
前記磁性体の容易軸方向が前記フリー磁性体の容易軸方向とほぼ直交する
付記６又は７に記載の磁気記憶装置。
（付記９）
前記磁化方向遷移領域が、前記フリー磁性体と別方向の容易軸を持つ他の磁性体との交換結合を用いて形成されている
付記１乃至８のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
（付記１０）
前記磁化方向遷移領域の位置が、データに依らず変化しない
付記１乃至９のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
（付記１１）
前記磁化固定磁性体と前記フリー磁性体との間で電流を流すことでデータの書き込みを行う
付記１乃至１０のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
（付記１２）
前記フリー磁性体に隣接して設けられ、前記磁化固定磁性体の磁化方向と異なる方向に磁化方向が固定された他の磁化固定磁性体を更に具備し、
前記フリー磁性体は、
前記記憶領域における前記磁化方向遷移領域と隣接する箇所とは反対側の箇所に隣接して設けられ、前記記憶領域から遠ざかるにつれ磁化方向が前記容易軸方向からずれていく他の磁化方向遷移領域を更に備え、
前記他の磁化固定磁性体と前記他の磁化方向遷移領域とは少なくとも一部が重なるように電気的に接続されている
付記１乃至１０のいずれか一項に記載の磁気記憶装置。
（付記１３）
前記磁化固定磁性体と前記他の磁化固定磁性体との間で電流を流すことでデータの書き込みを行う
付記１２に記載の磁気記憶装置。
【符号の説明】
【００８４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ  磁気記憶素子
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  フリー磁性体
１３  記憶領域
１３ａ  第１の記憶領域
１３ｂ  第２の記憶領域
１３ｃ  第３の記憶領域
１１  磁化方向遷移領域
１１ａ  第１の磁化方向遷移領域
１１ｂ  第２の磁化方向遷移領域
１１ｃ  第３の磁化方向遷移領域
１１ｄ  第４の磁化方向遷移領域
１５  磁化固定磁性体
１５ａ  第１の磁化固定磁性体
１５ｂ  第２の磁化固定磁性体
１５ｃ  第３の磁化固定磁性体
１５ｄ  第４の磁化固定磁性体
１６ａ  第１の電極
１６ｂ  第２の電極
１６ｃ  第３の電極
１６ｄ  第４の電極
２０  トンネルバリア層
３０  ピン磁性体
４０、４０ａ    磁気記憶素子
４１、４１ａ    データ記憶部
４２、４２ａ    読み出し部（読み出し手段）
５０    基板
５１、５５、５８、６１、６６    Ｔａ
５２    ＣｏＮｉ
５３、６４    ＣｏＦｅ
５４    Ｃｏ／Ｐｔ積層膜
５６    ＳｉＮ
５７    レジスト
５９、６０    ＳｉＯ２
６２    ＮｉＦｅ
６３    ＭｇＯ
６５    ＰｔＭｎ
７０    Ｗ
７１、７５、７９、８２    Ｔａ
７２    ＰｔＭｎ
７３    ＣｏＦｅ
７４、８０    ＳｉＮ
７６    Ｒｕ
７７    ＭｇＯ
７８、８１    Ｃｏ／Ｐｔ積層膜
８３    ＣｏＰｔ
８４    ＳｉＯＮ
【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１２】
2012028489.tif 000013
【図１４Ａ】
2012028489.tif 000014
【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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【図１９Ａ】
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【図１９Ｂ】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
2012028489.tif 000027
【図２１Ｃ】
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【図１０Ａ】
2012028489.tif 000029
【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
2012028489.tif 000031
【図１１Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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