"膜面に垂直な磁化を有し、情報に対して磁化の向きが変化される記憶層と、上記記憶層に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層と、上記記憶層と上記磁化固定層の間に設けられる非磁性体による絶縁層とを有し、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層を有する層構造の積層方向に流れる電流に伴って発生するスピントルク磁化反転を利用して上記記憶層の磁化を反転させることにより情報の記憶を行うと共に、上記記憶層に接する層のうち上記絶縁層とは反対側に設けられる層が、導電性酸化物で構成されている記憶素子。上記記憶層はFe、Coの少なくとも一方を含有する合金領域を含む請求項1に記載の記憶素子。上記導電性酸化物の抵抗率が0.4Ωcm以下である請求項2に記載の記憶素子。上記導電性酸化物はRe03、RuO2、SnO2、TiO2、CoTiO、LiTi2O4、LiV204、Fe3O4の何れかで構成される請求項3に記載の記憶素子。上記絶縁層が酸化物で構成されている請求項4に記載の記憶素子。上記絶縁層はMgOで構成されている請求項5に記載の記憶素子。下地層、上記磁化固定層、上記絶縁層、上記記憶層、キャップ層の順で各層が積層されており、上記キャップ層が上記導電性酸化物で構成されている請求項6に記載の記憶素子。下地層、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層、キャップ層の順で各層が積層されており、上記下地層が上記導電性酸化物で構成されている請求項6に記載の記憶素子。情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶素子と、互いに交差する2種類の配線とを備えた記憶装置であって、上記記憶素子は、膜面に垂直な磁化を有し、情報に対して磁化の向きが変化される記憶層と、上記記憶層に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層と、上記記憶層と上記磁化固定層の間に設けられる非磁性体による絶縁層とを有し、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層を有する層構造の積層方向に流れる電流に伴って発生するスピントルク磁化反転を利用して上記記憶層の磁化を反転させることにより情報の記憶を行うと共に、上記記憶層に接する層のうち上記絶縁層とは反対側に設けられる層が、導電性酸化物で構成されており、上記2種類の配線の間に上記記憶素子が配置され、上記2種類の配線を通じて上記記憶素子に上記積層方向の電流が流れる記憶装置。ところで、MRAMの場合は、記憶素子とは別に書き込み配線ワード線やビット線を設けて、書き込み配線に電流を流して発生する電流磁界により、情報の書き込み記録を行っている。そのため、書き込み配線に、書き込みに必要となる量の電流を充分に流すことができる。一方、ST-MRAMにおいては、記憶素子に流す電流によりスピントルク磁化反転を行い、記憶層の磁化の向きを反転させる必要がある。そして、このように記憶素子に直接電流を流して情報の書き込み記録を行うことから、書き込みを行うメモリセルを選択するために、記憶素子を選択トランジスタと接続してメモリセルを構成することになる。このため、記憶素子に流れる電流は、選択トランジスタに流すことが可能な電流選択トランジスタの飽和電流の大きさに制限されるものとなってしまう。具体的に、ST-MRAMにおける書き込み電流は、選択トランジスタの飽和電流以下に制限される。トランジスタの飽和電流は、微細化に伴って低下することが知られているため、ST-MRAM全体の微細化のためには、スピントランスファの効率を改善して、記憶素子に流す電流を低減させる必要がある。また、読み出し信号を大きくするためには、大きな磁気抵抗変化率を確保する必要があり、そのためには上述のようなMTJ構造を採用すること、すなわち、記憶層の両側に接している中間層をトンネル絶縁層トンネルバリア層とした記憶素子の構成とすることが効果的である。但し、このように中間層としてトンネル絶縁層を用いた場合には、トンネル絶縁層が絶縁破壊することを防ぐために、記憶素子に流す電流量に制限が生じる。すなわち、記憶素子の繰り返し書き込みに対する信頼性の確保の観点からも、スピントルク磁化反転に必要な電流を抑制しなくてはならない。スピントルク磁化反転に必要な電流は、反転電流、記録電流などと呼ばれることがある。また一方で、ST-MRAMは不揮発メモリであるから、電流によって書き込まれた情報を安定に記憶する必要がある。つまり、記憶層の磁化の熱揺らぎに対する安定性熱安定性を確保する必要がある。記憶層の熱安定性が確保されていないと、反転した磁化の向きが、熱動作環境における温度により再反転する場合があり、書き込みエラーとなってしまう為である。ST-MRAMにおける記憶素子は、従来のMRAMと比較して、スケーリングにおいて有利、すなわち記憶層の体積を小さくすることが可能であるという利点があることを記録電流値の観点で上述した。しかしながら、体積が小さくなることは、他の特性が同一であるならば、熱安定性を低下させる方向にある。ST-MRAMの大容量化を進めた場合、記録素子の体積は一層小さくなるので、熱安定性の確保は重要な課題となる。この点を考慮すると、ST-MRAMにおける記憶素子に関して、熱安定性は非常に重要な特性であり、体積を減少させてもこの熱安定性が確保されるように設計する必要があるということになる。以上をまとめるに、ST-MRAMが不揮発メモリとして有効に存在し得るためには、スピントルク磁化反転に必要な反転電流をトランジスタの飽和電流やトンネルバリアが破壊される電流以下に減らし、また、書き込まれた情報を保持するための熱安定性を確保する必要性があるということになる。ここで、反転電流の低減と熱安定性の確保を両立させる観点で注目されているのが、垂直磁化膜を記憶層に用いた構造である。例えば非特許文献3によれば、Co/Ni多層膜などの垂直磁化膜を記憶層に用いることにより、反転電流の低減と熱安定性の確保を両立できる可能性が示唆されている。垂直磁気異方性を有する磁性材料には希土類-遷移金属合金、金属多層膜、規則合金、酸化物と磁性金属の間の界面異方性の利用等いくつかの種類があるが、ST-MRAMにおいて大きな読み出し信号を得るための高磁気抵抗変化率の実現を目的としてトンネル接合構造を採用することを考え、さらに耐熱性や製造上の容易さを考慮すると、界面磁気異方性を利用した材料、すなわちトンネルバリアであるMgO上にCoもしくはFeを含む磁性材料を積層させたものが有望となる。ただし、界面磁気異方性に基づいた垂直磁気異方性は、結晶磁気異方性や一イオン異方性等と比較して、異方性エネルギが小さい上に、磁性層厚が厚くなるに従って低下するという課題を有する。これを解決するため、本出願人は酸化物を磁性金属の両側に配置し、界面の数を増やすという構造を採ることを検討している。これは、界面磁気異方性が、CoあるいはFeと酸素Oとの結合により生じることを利用したものである。すなわち、記憶層がトンネルバリア層よりも上にある場合には酸化物によるキャップ層を、また記憶層がトンネルバリア層よりも下側にある場合には酸化物による下地層をそれぞれ追加することで、界面磁気異方性を基とする磁気異方性エネルギを高めることができる。しかしながら、ここで用いられるMgOなどの酸化物キャップ層は、一般に絶縁体であり、抵抗が高く、磁化固定層と記憶層との間のトンネルバリア層を介したトンネル磁気抵抗効果で得られる磁気抵抗変化に重畳する直列抵抗となってしまい、その結果、記憶素子の抵抗変化率を低下させる虞がある。抵抗変化率が低下することによっては、読み出し信号が低下し、その対策を講じるために回路が複雑化したり、また読出速度の低下を招く虞があり、問題となる。このため本発明では、記憶素子を以下のように構成することとした。すなわち、本発明の記憶素子は、膜面に垂直な磁化を有し、情報に対して磁化の向きが変化される記憶層を備える。また、上記記憶層に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する磁化固定層を備える。また、上記記憶層と上記磁化固定層の間に設けられる非磁性体による絶縁層を備える。また、上記記憶層、上記絶縁層、上記磁化固定層を有する層構造の積層方向に流れる電流に伴って発生するスピントルク磁化反転を利用して上記記憶層の磁化を反転させることにより情報の記憶を行う。そして、上記記憶層に接する層のうち上記絶縁層とは反対側に設けられる層が、導電性酸化物で構成されているものである。また、本発明の記憶装置は、上記本発明の記憶素子と、互いに交差する2種類の配線とを備え、上記2種類の配線の間に上記記憶素子が配置され、上記2種類の配線を通じて、上記記憶素子に上記積層方向の電流が流れるものである。本発明の記憶素子によれば、上記記憶層に対して、上記絶縁層トンネルバリア層を介して上記磁化固定層が設けられており、上記積層方向に流れる電流に伴って発生するスピントルク磁化反転を利用して上記記憶層の磁化を反転させることにより情報の記録が行われるので、上記積層方向に電流を流すことで情報の記録を行うことができる。このとき、上記記憶層が垂直磁化膜であることにより、当該記憶層の磁化の向きを反転させるために必要となる書き込み電流値を低減することができる。一方で、垂直磁化膜の有する強い磁気異方性エネルギのために上記記憶層の熱安定性を十分に保つことができる。さらに、本発明の記憶素子においては、読み出し信号が得られる強磁性トンネル接合以外の部分上記絶縁層以外の部分に絶縁体による層を含まないため、トンネル磁気抵抗効果に寄与しない直列抵抗成分が低減され、この点で読み出し信号の低下を効果的に抑制できる。また、本発明の記憶装置の構成によれば、上記2種類の配線を通じて、上記記憶素子に上記積層方向の電流が流れ、スピントランスファが起こることにより、上記2種類の配線を通じて上記記憶素子の積層方向に電流を流してスピントルク磁化反転による情報の記録を行うことができる。また、上記記憶層の熱安定性は十分に保つことができるため、上記記憶素子に記録された情報を安定に保持し、かつ記憶装置の微細化、信頼性の向上、低消費電力化を実現することが可能になる。本発明によれば、垂直磁気異方性を有する記憶素子が簡便に得られるため、情報保持能力である熱安定性を充分に確保して、特性バランスに優れた記憶素子を構成することができる。これにより、動作エラーを防止して、記憶素子の動作マージンを充分に得ることができる。従って、安定して動作する、信頼性の高いメモリを実現することができる。また、書き込み電流を低減して、記憶素子に書き込みを行う際の消費電力を低減することが可能になる。従って、記憶装置全体の消費電力を低減することが可能になる。さらに、トンネル磁気抵抗効果に寄与しない直列抵抗成分を低減でき、それにより読み出し信号の低下を抑制できることで、回路の複雑化や読み出し速度の低下も防止できる。以下、発明を実施するための形態以下実施の形態とするについて説明していく。なお、説明は以下の順序で行う。<1.実施の形態の記憶素子の概要><2.実施の形態の構成><3.実験><4.変形例><1.実施の形態の記憶素子の概要>先ず、本発明の一実施形態である記憶素子実施の形態の記憶素子の概要について説明する。本発明の実施の形態は、前述したスピントルク磁化反転により、記憶素子の記憶層の磁化の向きを反転させて、情報の記録を行うものである。記憶層は、強磁性層を含む磁性体により構成され、情報を磁性体の磁化状態磁化の向きにより保持するものである。詳しくは後述するが、実施の形態の記憶素子は、例えば図2にその一例を示す層構造とされ、少なくとも2つの強磁性体層としての記憶層17、磁化固定層15を備え、またその2つの磁性層の間の中間層としての絶縁層16を備える。記憶層17は、膜面に垂直な磁化を有し、情報に対応して磁化の向きが変化される。磁化固定層15は、記憶層17に記憶された情報の基準となる膜面に垂直な磁化を有する。絶縁層16は、非磁性体であって、記憶層17と磁化固定層15の間に設けられる。そして記憶層17、絶縁層16、磁化固定層15を有する層構造の積層方向にスピン偏極した電子を注入することにより、記憶層17の磁化の向きが変化して、記憶層17に対して情報の記録が行われる。ここで、スピントルク磁化反転について簡単に説明しておく。電子は2種類のスピン角運動量をもつ。仮にこれを上向き、下向きと定義する。非磁性体内部では両者が同数であり、強磁性体内部では両者の数に差がある。ST-MRAMSpinTorqueMagneticRandomAccessMemoryを構成する2層の強磁性体である磁化固定層15及び記憶層17において、互いの磁気モーメントの向きが反対方向となる状態以下、反方向状態とも呼ぶのときに、電子を磁化固定層15から記憶層17へ移動させた場合について考える。磁化固定層15は、高い保磁力のために磁気モーメントの向きが固定された固定磁性層である。磁化固定層15を通過した電子はスピン偏極、すなわち上向きと下向きの数に差が生じる。非磁性層である絶縁層16の厚さが充分に薄く構成されていると、磁化固定層15の通過によるスピン偏極が緩和して通常の非磁性体における非偏極状態上向きと下向きが同数の状態になる前に他方の磁性体、すなわち記憶層17に電子が達する。記憶層17では、スピン偏極度の符号が逆になっていることにより、系のエネルギを下げるために一部の電子は反転、すなわちスピン角運動量の向きを変えさせられる。このとき、系の全角運動量は保存されなくてはならないため、向きを変えた電子による角運動量変化の合計と等価な反作用が記憶層17の磁気モーメントにも与えられる。電流、すなわち単位時間に通過する電子の数が少ない場合には、向きを変える電子の総数も少ないために記憶層17の磁気モーメントに発生する角運動量変化も小さいが、電流が増えると多くの角運動量変化を単位時間内に与えることができる。角運動量の時間変化はトルクであり、トルクがある閾値を超えると記憶層17の磁気モーメントは歳差運動を開始し、その一軸異方性により180度回転したところで安定となる。すなわち、反方向状態から同方向状態互いの磁気モーメントの向きが同方向となる状態への反転が起こる。磁化が同方向状態にあるとき、電流を逆に記憶層17から磁化固定層15へ電子を送る向きに流すと、今度は磁化固定層15で反射される際にスピン反転した電子が記憶層17に進入する際にトルクを与え、反方向状態へと磁気モーメントを反転させることができる。ただしこの際、反転を起こすのに必要な電流量は、反方向状態から同方向状態へと反転させる場合よりも多くなる。磁気モーメントの同方向状態から反方向状態への反転は直感的な理解が困難であるが、磁化固定層15が固定されているために磁気モーメントが反転できず、系全体の角運動量を保存するために記憶層17が反転する、と考えてもよい。このように、0/1の記録は、磁化固定層15から記憶層17の方向またはその逆向きに、それぞれの極性に対応する、ある閾値以上の電流を流すことによって行われる。情報の読み出しは、従来型のMRAMと同様、磁気抵抗効果を用いて行われる。すなわち、上述の記録の場合と同様に膜面垂直方向に電流を流す。そして、記憶層17の磁気モーメントが、磁化固定層15の磁気モーメントに対して同方向であるか反方向であるかに従い、素子の示す電気抵抗が変化する現象を利用する。ここで、磁化固定層15と記憶層17の間には、非磁性体で且つ絶縁体である絶縁層16が設けられる。このように磁化固定層15と記憶層17との間を絶縁層16とすることで、例えば金属膜などとする場合と比較して、より高い読み出し信号抵抗の変化率が得られ、且つより低い電流によって記録が可能とされる。このように磁化固定層15と記憶層17との間を絶縁層16とする構造は、強磁性トンネル接合MagneticTunnelJunction:MTJと呼ばれる。スピントルク磁化反転によって、磁性層の磁化の向きを反転させるときに必要となる電流の閾値Icは、磁性層の磁化容易軸が面内方向であるか、垂直方向であるかによって異なる。具体的に、面内磁化型のST-MRAMの反転電流をIcparaとすると、磁化の反転方向と当該反転電流Icparaとの関係は、同方向→反方向Icpara=AαMsVP反方向→同方向Icpara=-AαMsVPとなる。ただし、Aは定数、αはダンピング定数、Msは飽和磁化、Vは素子体積、gP、gPはそれぞれ同方向、反対方向時にスピントルクが相手の磁性層に伝達される効率に対応する係数、Hkは磁気異方性である。一方、垂直磁化型のST-MRAMの反転電流をIcperpとすると、同方向→反方向IcperpAαMsVP反方向→同方向Icperp-AαMsVPとなる。上式において、垂直磁化型の場合のと面内磁化型の場合のとを比較すると、垂直磁化型の方がより低記録電流化に適していることが理解できる。ところで、メモリとして有効に存在し得るためには、書き込まれた情報を保持することができなければならない。情報を保持する能力の指標としては、熱安定性の指標Δ=KV/kBTを挙げることができる。このΔは、下記[式1]により表される。ここで、Hk:実効的な異方性磁界、kB:ボルツマン定数、T:温度、Ms:飽和磁化量、V:記憶層の体積である。実効的な異方性磁界Hkには、形状磁気異方性、誘導磁気異方性、結晶磁気異方性等の影響が取り込まれており、単磁区の一斉回転モデルを仮定した場合、これは保磁力と同等となる。熱安定性の指標Δと電流の閾値Icとは、トレードオフの関係になることが多い。そのため、メモリ特性を維持するには、これらの両立が課題となることが多い。記憶層17の磁化状態を変化させる電流の閾値は、実際には、例えば記憶層17の厚さが2nmであり、平面パターンが100nm×150nmの略楕円形のTMR素子において、側の閾値Ic=0.5mAであり、-側の閾値-Ic=-0.3mAであり、その際の電流密度は約3.5×106A/cm2である。これらは、上記[式1]にほぼ一致する。これに対し、電流磁場により磁化反転を行う通常のMRAMでは、書き込み電流が数mA以上必要となる。従って、ST-MRAMの場合には、上述のように書き込み電流の閾値が充分に小さくなるため、集積回路の消費電力を低減させるために有効であることが分かる。また、ST-MRAMは、通常のMRAMで必要とされる、電流磁界発生用の配線が不要となるため、集積度においても通常のMRAMに比較して有利である。そして、スピントルク磁化反転を行うST-MRAMの場合には、記憶素子に直接電流を流して情報の書き込み記録を行うことから、書き込みを行うメモリセルを選択するために、記憶素子を選択トランジスタと接続してメモリセルを構成する。この場合、記憶素子に流れる電流は、選択トランジスタで流すことが可能な電流選択トランジスタの飽和電流の大きさによって制限される。記録電流を低減させるためには、上述のように垂直磁化型を採用することが望ましい。また垂直磁化膜は、一般に面内磁化膜よりも高い磁気異方性を持たせることが可能であるため、上述のΔを大きく保つ点でも好ましい。ここで、垂直異方性を有する磁性材料としては、希土類遷移金属合金、金属多層膜、規則合金、酸化物と磁性金属の間の界面異方性の利用等の幾つかの種類があるが、このうち希土類遷移金属合金は、加熱により拡散、結晶化すると垂直磁気異方性を失うため、ST-MRAM用材料としては好ましくない。また、金属多層膜も加熱により拡散し、垂直磁気異方性が劣化することが知られており、さらに垂直磁気異方性が発現するのは面心立方の配向となっている場合であるため、MgOやそれに隣接して配置するFe、CoFe、CoFeBなどの高分極率層に要求される配向を実現させることが困難となる。また、L10規則合金は高温でも安定であり、かつ配向時に垂直磁気異方性を示すことから、上述のような問題は起こらないものの、製造時に500°C以上の十分に高い温度で加熱する、あるいは製造後に500°C以上の高温で熱処理を行うことで原子を規則配列させる必要があり、絶縁層16トンネルバリア層等積層膜の他の部分における好ましくない拡散や界面粗さの増大を引き起こす可能性がある。これに対し、界面磁気異方性を利用した材料、すなわちトンネルバリア層である例えばMgO上にCo系あるいはFe系材料を積層させたものは、上記の何れの問題も起こり難く、このためST-MRAMの記憶層材料として有望視されている。界面磁気異方性を基とする垂直磁気異方性は、酸化物に含まれる酸素とCo或いはFeとが界面において結合することで生じると言われているが、規則合金が示す結晶磁気異方性や希土類系が示す一イオン異方性等と比較して、異方性エネルギ自体が小さい上に、磁性層厚が厚くなるに従って低下するという課題を有する。この課題を解決するため、本出願人は酸化物を磁性金属の両側に配置し、界面の数を増やすという構造を既に提案している特願2010-201526。具体的に、例えば以下のような構造である。基板下地層磁化固定層MgO記憶層酸化物キャップ層このような構造により、界面磁気異方性に寄与する界面として、従前の記憶層/MgOトンネルバリア層の界面のみでなく、記憶層/酸化物キャップ層の界面も含めた2つに増やすことができ、記憶層の異方性を有効に高めることができる。しかしながら、ここで用いられる酸化物キャップ層MgOなどは一般に絶縁体であり、電気抵抗が高く、磁化固定層と記憶層との間のトンネル磁気抵抗効果で得られる磁気抵抗変化に重畳して抵抗変化率を低下させる虞があった。そこで、本出願人は、記憶層に接する層のうち絶縁層トンネルバリア層とは反対側に設けられる層を、導電性の酸化物で構成するという構造を見い出した。具体的に、図2に示す構造例とする場合には、キャップ層18を電気伝導性の高い酸化物で構成するものである。このような構造とすることで、トンネル磁気抵抗効果を生じるトンネルバリア部分絶縁層16の抵抗に重畳するところの、トンネル磁気抵抗効果に寄与しない直列抵抗成分を低減させることができ、トンネル磁気抵抗効果の低下を効果的に抑制することができる。ここで、磁気抵抗効果は読み出し信号強度に反映されるものである。このため、上記のように磁気抵抗効果の低下を抑制できることによっては、信号強度の低下を対策するために回路が複雑化したり、また読み出し速度の低下を招いたりといった事態の発生の防止を図ることができる。本実施の形態では、記憶層17は、CoとFeの少なくとも一方を含有する合金領域を含む垂直磁化膜である。さらに、選択トランジスタの飽和電流値を考慮して、記憶層17と磁化固定層15との間の非磁性層として絶縁体から成る絶縁層16を用いるものとして、磁気トンネル接合MTJ素子を構成している。トンネル絶縁層を用いて磁気トンネル接合MTJ素子を構成することにより、非磁性導電層を用いて巨大磁気抵抗効果GMR素子を構成した場合と比較して、磁気抵抗変化率MR比を大きくすることができ、読み出し信号強度を大きくすることができる。そして、特に、このトンネル絶縁層としての絶縁層16の材料として、酸化マグネシウムMgOを用いることにより、磁気抵抗変化率MR比を大きくすることができる。また、一般に、スピントランスファの効率はMR比に依存し、MR比が大きいほど、スピントランスファの効率が向上し、磁化反転電流密度を低減することができる。従って、絶縁層16の材料として酸化マグネシウムを用い、同時に、上記の記憶層17を用いることにより、スピントルク磁化反転による書き込み閾値電流を低減することができ、少ない電流で情報の書き込み記録を行うことができる。また、読み出し信号強度を大きくすることができる。このように、MR比TMR比を確保して、スピントルク磁化反転による書き込み電流閾値を低減することができ、少ない電流で情報の書き込み記録を行うことができる。また、読み出し信号強度を大きくすることができる。ここで、絶縁層16を酸化マグネシウムMgO膜により形成する場合には、MgO膜が結晶化していて、方向に結晶配向性を維持していることがより望ましい。なお、本実施の形態において、トンネルバリア層としての絶縁層16は、酸化マグネシウムから成る構成とする他にも、例えば酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、SiO2、Bi2O3、MgF2、CaF、SrTiO2、AlLaO3、Al-N-O等の各種の絶縁体、誘電体、半導体を用いて構成することもできる。また、絶縁層16の面積抵抗値は、スピントルク磁化反転により記憶層17の磁化の向きを反転させるために必要な電流密度を得る観点から、数十Ωμm2程度以下に制御する必要がある。そして、MgO膜から成る絶縁層16では、面積抵抗値を上述の範囲とするために、MgO膜の膜厚を1.5nm以下に設定する必要がある。また、上述のように本実施の形態の場合、記憶層17に隣接してキャップ層18が配置され、このキャップ層18に、導電性の酸化物を用いる。導電性の酸化物としては、例えばRe03、RuO2、SnO2、TiO2、LiTi2O4、LiV204、Fe3O4等、或いは通常では絶縁体となる酸化物に酸素欠陥や異種元素のドープなどにより導電性を持たせたものを用いる。また、記憶層17の磁化の向きを、小さい電流で容易に反転できるように、記憶素子を小さくすることが望ましい。好ましくは、記憶素子の面積は0.01μm2以下とする。また、本実施の形態において、記憶層17には、Co、Fe以外の元素を添加することも可能である。異種元素の添加により、拡散の防止による耐熱性の向上や磁気抵抗効果の増大、平坦化に伴う絶縁耐圧の増大などの効果が得られる。この場合の添加元素の材料としては、B、C、N、O、F、Mg、Si、P、Ti、V、Cr、Mn、Ni、Cu、Ge、Nb、Mo、Ru、Rh、Pd、Ag、Ta、W、Ir、Pt、Au、Zr、Hf、Re、Os、又はそれらの合金を用いることができる。なお、本発明における記憶層17は、組成の異なる他の強磁性層を直接積層させることも可能である。また、強磁性層と軟磁性層とを積層させたり、複数層の強磁性層を軟磁性層や非磁性層を介して積層させたりすることも可能である。特に、複数層の強磁性層を非磁性層を介して積層させた構成としたときには、強磁性層の層間の相互作用の強さを調整することが可能になるため、記憶素子の寸法がサブミクロン以下になっても、磁化反転電流が大きくならないように抑制することが可能になるという効果が得られる。この場合の非磁性層の材料としては、Ru,Os,Re,Ir,Au,Ag,Cu,Al,Bi,Si,B,C,Cr,Ta,Pd,Pt,Zr,Hf,W,Mo,Nb、又はそれらの合金を用いることができる。磁化固定層15は、強磁性層のみにより、或いは反強磁性層と強磁性層の反強磁性結合を利用することにより、その磁化の向きが固定された構成とすることができる。また、磁化固定層15は、単層の強磁性層から成る構成、或いは複数層の強磁性層を非磁性層を介して積層した積層フェリピン構造とすることができる。積層フェリピン構造の磁化固定層15を構成する強磁性層の材料としては、Co,CoFe,CoFeB等を用いることができる。また、非磁性層の材料としては、Ru,Re,Ir,Os等を用いることができる。反強磁性層の材料としては、FeMn合金、PtMn合金、PtCrMn合金、NiMn合金、IrMn合金、NiO、Fe2O3等の磁性体を挙げることができる。また、これらの磁性体に、Ag,Cu,Au,Al,Si,Bi,Ta,B,C,O,N,Pd,Pt,Zr,Hf,Ir,W,Mo,Nb等の非磁性元素を添加して、磁気特性を調整したり、その他の結晶構造や結晶性や物質の安定性等の各種物性を調整したりすることができる。磁化固定層15、記憶層17の膜厚は、0.5nm~30nmであることが好ましい。記憶素子3におけるその他の構成は、スピントルク磁化反転により情報を記録する記憶素子の従来公知の構成と同様とすることができる。<2.実施の形態の構成>続いて、実施の形態としての記憶素子、記憶装置の具体的構成について説明する。図1は、本発明の記憶装置の一実施形態としての、メモリ装置の概略構成図斜視図を示している。このメモリ装置は、互いに直交する2種類のアドレス配線例えばワード線とビット線の交点付近に、磁化状態で情報を保持することができる記憶素子3が配置されて成る。すなわち、シリコン基板等の半導体基体10の素子分離層2により分離された部分に、各メモリセルを選択するための選択用トランジスタを構成するドレイン領域8、ソース領域7、並びにゲート電極1が、それぞれ形成されている。このうち、ゲート電極1は、図中前後方向に延びる一方のアドレス配線例えばワード線を兼ねている。ドレイン領域8は、図中左右の選択用トランジスタに共通して形成されており、このドレイン領域8には、配線9が接続されている。そして、ソース領域7と、上方に配置された、図中左右方向に延びる他方のアドレス配線例えばビット線6との間に、記憶素子3が配置されている。この記憶素子3は、2種類のアドレス配線1,6の交点付近に配置されている。また記憶素子3は、ビット線6と、ソース領域7とに、それぞれ上下のコンタクト層4を介して接続されている。これにより、2種類のアドレス配線1,6を通じて、記憶素子3に上下方向の電流を流して、スピントルク磁化反転により記憶層の磁化の向きを反転させることができる。図2は、本実施の形態としての記憶素子3の断面図である。図2に示すように、この記憶素子3は、スピントルク磁化反転により磁化M17の向きが反転する記憶層17に対して、その下層側に磁化固定層15を設けている。ST-MRAMにおいては、記録層17の磁化M17と磁化固定層15の磁化M15の相対的な角度によって情報の0、1を規定している。記憶層17と磁化固定層15との間には、トンネルバリア層トンネル絶縁層となる絶縁層16が設けられ、記憶層17と磁化固定層15とにより、MTJ素子が構成されている。また、磁化固定層15の下層側には下地層14が形成され、記憶層17の上層側にはキャップ層18が形成されている。前述もしたように、本実施の形態では、記憶層17はCoとFeの少なくとも一方を含有する合金領域を含む垂直磁化膜とされる。また、本実施の形態において、記憶層17に隣接して配置されるキャップ層18は、導電性の酸化物から成る。さらに、本実施の形態においては、絶縁層16を、酸化マグネシウム層とし、磁気抵抗変化率MR比を高めるものとしている。このようにMR比を高くすることによって、スピン注入の効率を向上して、記憶層17の磁化M17の向きを反転させるために必要な電流密度を低減することができる。ここで、本実施の形態の記憶素子3は、下地層14からキャップ層18までを真空装置内で連続的に形成して、その後エッチング等の加工により記憶素子3のパターンを形成することにより、製造することができる。本実施の形態の記憶素子3は、記憶層17が垂直磁化膜であるため、記憶層17の磁化M17の向きを反転させるために必要となる、書き込み電流量を低減することができる。一方、記憶層17上に積層されるキャップ層18は酸化物であるが導電体であるために、磁気抵抗効果の低下を効果的に抑制できる。このように、情報保持能力である熱安定性を充分に確保することができるため、特性バランスに優れた記憶素子を実現できる。これにより、動作エラーをなくして、記憶素子3の動作マージンを充分に得ることができ、記憶素子3を安定して動作させることができる。従って、安定して動作する、信頼性の高いメモリを実現することができる。また、書き込み電流を低減して、記憶素子3に書き込みを行う際の消費電力を低減することが可能になる。従って、メモリ装置全体の消費電力を低減することが可能になる。さらに本実施の形態によれば、キャップ層18を電気伝導性の高い酸化物とすることにより、トンネル磁気抵抗効果を生じるトンネルバリア部分の抵抗に重畳するところの、トンネル磁気抵抗効果に寄与しない直列抵抗を低減させることができ、トンネル磁気抵抗効果の低下を抑制できる。磁気抵抗効果は読み出し信号強度に反映されるため、その低下が抑制されることで、信号低下に伴う回路の複雑化や読み出しの低速化の防止を図ることができる。また、図2に示した記憶素子3を備える図1に示す構成のメモリ装置は、メモリを製造する際に、一般の半導体MOS形成プロセスを適用できるという利点を有している。従って、本実施の形態のメモリ装置を、汎用メモリとして適用することが可能になる。なお、上記では、記憶素子の構成として、上層側からキャップ層18、記憶層17、絶縁層16、磁化固定層15、下地層14の順で各層が配置された構成を例示したが、本発明の記憶素子としては、図3に示すように、記憶層17が磁化固定層15の下側に配置される構成とすることもできる。具体的には、上層側から順にキャップ層18、磁化固定層15、絶縁層16、記憶層17、下地層14の順で各層が配置された構成である。この場合、記憶層17の垂直磁気異方性を高める役割は下地層14厳密には記憶層17と下地層14との界面により担われるべきものとなる。このため、この場合には下地層14を、前述した導電性酸化物で構成することになる。<3.実験>ここで、図2により説明した記憶素子3の構成において、具体的にキャップ層18を構成する材料を選定することにより、記憶素子3の試料を作製し、その特性を調べた。実際のメモリ装置には、図1に示したように、記憶素子3以外にもスイッチング用の半導体回路等が存在するが、ここでは、キャップ層18に隣接する記憶層17の磁化反転特性を調べる目的で、記憶素子の部分のみを形成したウェハにより検討を行った。厚さ0.725mmのシリコン基板上に、厚さ300nmの熱酸化膜を形成し、その上に図2に示した構成の記憶素子3を形成した。具体的には、図2に示した構成の記憶素子3において、各層の材料及び膜厚を次のように選定した。下地層14膜厚10nmのTa膜と膜厚25nmのRu膜の積層膜磁化固定層15膜厚2.5nmのCoFeB膜絶縁層16膜厚0.9nmの酸化マグネシウム膜記憶層17CoFeBTaCoFeB積層膜キャップ層18MgO、又はCoTiOここで、記憶素子3Aについては試料3A、記憶素子3Bについては試料3Bとも表記する。また上記の膜構成において、記憶層17の強磁性層は、CoFeB:09nmTa:03nmCoFeB:09nmであり、CoFeBの組成はCo16Fe64B20である。酸化マグネシウムMgO膜から成る絶縁層16、及びMgO又はCoTiOから成るキャップ層18は、RFマグネトロンスパッタ法を用いて成膜し、その他の膜はDCマグネトロンスパッタ法を用いて成膜した。さらに、各試料3では、各層を成膜した後に、磁場中熱処理炉で、350°C2時間の熱処理を行った。試料3Aにおいて、MgOは絶縁体であり、また試料3BにおいてCoTiOは室温で0.1Ωcm程度の抵抗率を示す導体である。試料3A、3Bの磁気特性を、磁気光学カー効果を用いて調査した結果を図4に示す。図4において、図4aは試料3Aについての結果を、図4bは試料3Bについての結果をそれぞれ示している。これら図4ab何れにおいても、横軸が膜面垂直方向に印加した磁界、縦軸はカー回転角である。膜面垂直方向の磁界を正から0に戻した場合でもカー回転角が正の値を保ち、さらに負の磁界を印加した場合にも正のカー回転角を保つことのできる限界の磁界が大きいほど、垂直磁気異方性が大きいものとなる。図4abによれば、試料3Bは試料3Aよりも良好な垂直磁気異方性を示していることが分かる。すなわち、キャップ層18が導電性の酸化物であっても、垂直磁気異方性が得られており、且つその垂直磁気異方性が絶縁性のキャップ層18とする場合よりも良好な場合もあることが分かる。試料3A3Bを用いて記憶素子を作製すると、何れもST-MRAMとして十分に低い記憶電流と十分に高い熱安定性が得られるが、特に試料3Bにおけるキャップ層18は導電性であるため、試料3Aと比較してより高い磁気抵抗効果が得られる。この点について以下説明する。先ず、記憶素子として直径50nmの円筒形トンネル接合素子を作製した場合について考える。ここで層構成は、次の図5に示すように、上層側から順に保護層20、キャップ層18、記憶層17、絶縁層16、磁化固定層15である。磁化固定層15、記憶層17、保護層20は金属であり、絶縁層16、キャップ層18は酸化物であるため、記憶素子の抵抗は絶縁層16とキャップ層18の抵抗で決まる。ここで、絶縁層16やキャップ層18の抵抗に関しては、トンネル電流が流れるほどの薄い膜であることから、面積抵抗の概念を導入すると便利である。これは抵抗に面積をかけたもので表され、単位はΩμm2が用いられる。面積抵抗は絶縁層16、キャップ層18の厚さや材質で決まる量を抽出したものであり、実際の抵抗は面積が大きければ低く、小さければ高くなる。ST-MRAMの読み出し信号はTMR比、すなわち記憶層17の磁化の方向が磁化固定層15に対して同方向である場合と反対方向である場合の抵抗の変化率が大きい場合に大となる。記憶素子の抵抗が絶縁層16の抵抗によって支配的に決定される場合には、抵抗の0状態1状態での変化は、絶縁層16、磁化固定層15、記憶層17の材料で決定され、同方向状態の面積抵抗をRAL反方向状態の面積抵抗をRAHとすると、TMR=100/RALと表される。しかしながら、本発明の背景にあるように、垂直磁気異方性の誘起を目的としてキャップ層18に酸化物を用い、これが絶縁性であった場合には、抵抗変化に寄与しない抵抗RACAPが直列に加わるため、抵抗変化率は次式のようになる。TMR=100/RALRACAPすなわち、RACAPが大きいほど抵抗変化率は低下する。ここで、試料3C試料3D試料3Eについて比較する。これら試料3C,3D,3Eは、何れも絶縁層16であるMgOの厚さを09nmとした。キャップ層18の材質は、試料3Cが09nmのTa試料3Dが09nmのMgO試料3Eが09nmのCoTiOとした。また、保護層20については何れの試料も5nmのRuである。その他の部分は試料3A3Bと同じである。試料3Cについて、RA及びTMR変化率を測定すると、RALは20Ωμm2、RAHは40Ωμm2、TMRは100となった。試料3Cにおいて、抵抗は絶縁層16であるMgOによって支配されており、RALは絶縁層16であるMgO:09nmに起因するものである。この場合、RACAPは0とみなすことができる。試料3Dにおいては、キャップ層18が09nmのMgOとなっていることから、キャップ層18も同等のRAを有する。すなわち、RACAP=20Ωμm2となり、これによりTMRは50に低下する。一方、試料3Eにおいて用いたCoTiOは、半導体的な電気伝導特性を示し、抵抗率は室温で0.1Ωcmと、絶縁体であるMgO及び金属であるTaの中間の値を示す。しかしながら、膜厚が09nmと薄いことから、CoTiOが生じるRACAPは簡単な計算により0.9Ωμm2となることが分かる。このとき、TMRは95となる。試料3Cを基準とすると、MgOをキャップ層18に用いた試料3DはTMR比が半減し、一方CoTiOをキャップ層18に用いた試料3EのTMR比はほとんど低下していないことが分かる。本発明の目的において、キャップ層18に酸化物を用いることは必須であるが、より電気抵抗率の低いキャップ層18であるCoTiOを用いたことでTMR比の低下を抑制することが可能であると言える。もちろん、回路構成上必要とされるTMR比の具体的な値は、例えば読み出し回路の性能によって決まるものであるが、CoTiOを用いることで高いTMR比を確保できることが回路設計を容易にする点で有利であることは明白である。また、MgOによるキャップ層18を薄くすることによってRACAPを低下させ、TMR比の減少を抑制する方法も考えられるが、酸化物の薄膜化には製造上の限界があり、あまり薄くすると抵抗バラツキの原因となる。すなわち、09nm程度の制御可能な厚さで効果が得られるCoTiO等の導電性酸化物とする構成に優位性があることについても明白である。なお、上記では、キャップ層18を構成する導電性酸化物としてCoTiOを用いたが、もちろんこれに限定されるものではない。重要であるのは、垂直異方性を誘起するための酸素原子を含んでおり、且つ記憶素子のTMR比を大きく低下させないために、抵抗率が一定値以下であるということである。キャップ層18に要求される抵抗率の範囲は、絶縁層16のRAとの組み合わせにより決まる。ここで、絶縁層16のRAは、デバイスの世代に応じ、素子の面積及びトランジスタの抵抗値によって最適化されるものであるが、大きくても20Ωμm2である。ここで許容されるキャップ層18の直列抵抗は、回路構成にもよるが、絶縁層16の10程度であり、従ってRACAPは2Ωμm2以下であることが要求されることになる。これを生産上の安定性のために05nm以上の膜厚で実現しようとすると、簡単な計算により、キャップ層18の抵抗率は0.4Ωcm程度以下であればよいと言える。ここで、このような抵抗率の条件を満たす材料には、例えば適切な製造方法により作製された、次の図6に示すような酸化物が挙げられる。但し、一般に絶縁体とされる材料を母体とするものであっても、ドーピングや拡散混合等により電気伝導性を持たせたものであれば、上記の抵抗率の条件を満たすことができる。例えば、MgOとTaが相互拡散により0.4Ωcm以下に低抵抗化したものなどは、本発明の目的を十分に達成し得る。<4.変形例>以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は、これまでで説明した記憶素子3の膜構成に限らず、様々な膜構成を採用することが可能である。すなわち、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。例えば、磁化固定層15は単層ではなく2層の強磁性層と非磁性層から成る積層フェリピン構造としても良い点は前述したが、この場合において、さらに積層フェリピン構造膜に反強磁性膜を付与した構造とすることもできる。"