[發明專利]磁疇壁移動元件和磁記錄陣列

在審

• 申請號: 202011039475.3
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112599660A
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 蘆田拓也;柴田龍雄
• 申請（專利權）人: TDK株式會社
• 主分類號: H01L43/08
• 分類號: H01L43/08;H01L43/02;H01L27/22
• 代理公司: 北京尚誠知識產權代理有限公司 11322
• 代理人: 楊琦;尹明花

本發明提供能夠使磁疇壁的動作穩定的磁疇壁移動元件和磁記錄陣列。本實施方式的磁疇壁移動元件具備：配線層，其包括鐵磁性體；非磁性層，其位于所述配線層的第一面上；第一導電層，其連接于所述配線層的所述第一面，并且包括鐵磁性體；及第二導電層，其與所述第一導電層分隔，并且連接于所述配線層，所述第一導電層的連接面的第一部分與所述配線層直接連接，所述連接面的除了所述第一部分之外的第二部分經由所述非磁性層連接于所述配線層。

技術領域

本發明涉及磁疇壁移動元件和磁記錄陣列。

本申請要求享受于2019年10月1日在日本提交的特愿2019-181361號的優先權，其內容通過引用合并于此。

背景技術

下一代的非易失性存儲器將會取代在精細化中已經看到了極限的閃存，因此受到了人們的關注。例如，作為下一代的非易失性存儲器，已知有MRAM(MagnetoresistiveRandom Access Memory：磁阻式隨機存取存儲器)、ReRAM(Resistance Randome AccessMemory：電阻式隨機存取存儲器)、PCRAM(Phase Change Random Access Memory：相變隨機存取存儲器)等。

MRAM將因磁化方向的變化而引起的電阻值的變化用于數據記錄。由構成MRAM的磁阻可變元件各自負責數據記錄。例如，專利文獻1中記載了一種磁阻可變元件(磁疇壁移動元件)，其通過使磁記錄層內的磁疇壁移動，能夠記錄多值數據。專利文獻1中記載了在磁耦合層和第一磁化固定區域之間設置中間層。此外，還記載了如下內容：以與整個磁記錄層接觸的方式形成中間層，也可以將該中間層用作基底層。

[現有技術文獻]

專利文獻

專利文獻1：國際公開第2009/019994號

發明內容

[本發明要解決的技術問題]

磁疇壁移動元件在磁疇壁位置以多值或模擬形式記錄數據，因此，有必要將磁疇壁維持在磁記錄層中。通過扭轉磁記錄層中的磁化方向來產生磁疇壁。例如，在磁記錄層的不同位置，使沿不同方向取向的鐵磁性層接近，在磁記錄層內產生不同的磁疇的話，則在磁記錄層內磁化的方向發生扭曲，產生磁疇壁。如果各個磁疇沒有充分固定，則磁疇壁的移動范圍變得比期望范圍寬，或在某些情況下磁疇壁會消失。例如，專利文獻1中公開的磁阻可變元件通過磁耦合而固定第一磁化固定區域的磁化。然而，有時會有磁耦合層與第一磁化固定區域之間的磁耦合不充分的情況、也有磁疇的固定不充分的情況。

本發明是鑒于上述問題而完成的，提供一種能夠使磁疇壁的動作穩定的磁疇壁移動元件和磁記錄陣列。

[用于解決技術問題的技術方案]

(1)第一方式的磁疇壁移動元件具備：配線層，其包括鐵磁性體；非磁性層，其與上述配線層的第一面接觸；第一導電層，其連接于上述配線層的上述第一面，并且包括鐵磁性體；以及第二導電層，其與上述第一導電層分隔并且連接于上述配線層，上述第一導電層的連接面的第一部分和上述配線層直接連接，上述連接面的除了上述第一部分之外的第二部分經由上述非磁性層連接于上述配線層。

(2)第二方式的磁疇壁移動元件具備：配線層，其包括鐵磁性體；非磁性層，其與上述配線層的第一面接觸；第一導電層，其連接于上述配線層的第一面并且包括鐵磁性體；以及第二導電層，其與上述第一導電層分隔并且連接于上述配線層，上述第一導電層經由上述非磁性層連接于上述配線層，上述第一導電層和上述配線層之間的任意位置處的上述非磁性層的厚度，比上述第一導電層的連接面的與靠近上述第二導電層一側的第一端重疊的位置上的上述非磁性層的厚度薄。

(3)在上述方式的磁疇壁移動元件中，也可以是，上述第一部分的面積大于上述第二部分的面積。