公开(公告)号：WO2006129576A1

公开(公告)日：2006-12-07

申请号：PCT/JP2006/310588

申请日：2006-05-26

Applicant: 日本電気株式会社 ,  本庄 弘明 ,  福本 能之

Inventor： 本庄 弘明 ,  福本 能之

IPC: H01L43/08 ,  H01F10/16 ,  H01F10/30 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/105

CPC classification number: H01L27/222 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/1936 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

Abstract: 　磁気抵抗効果素子は、磁化固定層と、磁化自由層と、磁化固定層と磁化自由との間に設けられたバリア層（１４）とを具備する。磁化自由層は、非磁性膜（２３）を介して互いに反強磁性的に結合した複数の強磁性膜（２１）を備える。複数の強磁性膜（２１）の少なくとも一つは、一般式：Ｆ１－ＸＭＸで示される材料を主成分とした第１磁性膜（２１ａ）を含む。Ｆは、Ｎｉ、Ｆｅ、及びＣｏからなる群から選択される少なくとも１種類の元素である。Ｍは、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｍｏ、及びＷからなる群から選択される少なくとも１種類の元素である。Ｘは、０．０５以上、０．２３以下である。

Abstract translation: 磁阻元件包括磁化固定层，无磁化层和布置在磁化固定层和无磁化层之间的阻挡层（14）。 无磁化层包括通过非磁性膜（23）反铁磁耦合的多个铁磁膜（21）。 至少一个铁磁膜（21）包含主要由以下通式表示的材料构成的第一磁性膜（21a）：F1-XMX。 在该式中，F表示选自Ni，Fe和Co中的至少一种元素; M表示选自Ti Zr，Nb，Hf，Ta，Mo和W中的至少一种元素; X不小于0.05且不大于0.23。

公开(公告)号：WO2006006630A1

公开(公告)日：2006-01-19

申请号：PCT/JP2005/012955

申请日：2005-07-13

Applicant: 日本電気株式会社 ,  本庄 弘明 ,  福本 能之

Inventor： 本庄 弘明 ,  福本 能之

IPC: H01L43/08 ,  G01R33/09 ,  G11C11/15 ,  H01F10/32 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/105 ,  H01L43/12

CPC classification number: H01L43/12 ,  B82Y25/00 ,  B82Y40/00 ,  G01R33/093 ,  G11C11/16 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3268 ,  H01F10/3295 ,  H01F41/307 ,  H01L27/228 ,  H01L43/08

Abstract: 　磁気抵抗効果素子の製造方法は、反強磁性層を基板の上面側に形成することと、基板の上面側の反強磁性層の上に第１固定強磁性層を形成することと、第１固定強磁性層を５×１０ －７ Ｐａ以上１×１０ －４ Ｐａ以下の圧力で酸素原子を含む気体に暴露を行うことと、第１固定強磁性層の上に第２固定強磁性層を形成することと、第２固定強磁性層の上にトンネルバリア層を形成することと、トンネルバリア層の上に自由強磁性層を形成することとにより達成される。ただし、酸素原子を含む気体は、５×１０ －７ Ｐａ以上１×１０ －４ Ｐａ以下の圧力（又は分圧）の酸素ガスに例示される。上記の磁気抵抗効果素子の製造方法において、第２固定強磁性層の膜厚は、０より大きく１ｎｍ以下であるように形成される。

Abstract translation: 一种用于制造磁阻器件的方法包括在衬底的上表面上形成反铁磁性层的步骤，用于在衬底的上表面上的反铁磁性层上形成第一固定铁磁层的步骤， 在不低于5×10 -7 Pa且不大于1×10 -4 Pa的压力下将固定的铁磁层固定在含有氧原子的气体中，步骤为 在第一固定铁磁层上形成第二固定铁磁层，在第二固定铁磁层上形成隧道势垒层的步骤，以及在隧道势垒层上形成自由铁磁层的步骤。 在这方面，压力（分压）不低于5×10 -7 Pa且不大于1×10 -4 Pa的氧气示例为 含氧原子的气体。 在这种制造磁阻器件的方法中，第二固定铁磁层形成为具有大于0且不大于1nm的厚度。

公开(公告)号：WO2006054588A1

公开(公告)日：2006-05-26

申请号：PCT/JP2005/021023

申请日：2005-11-16

Applicant: 日本電気株式会社 ,  福本 能之 ,  鈴木 哲広 ,  末光 克巳

Inventor： 福本 能之 ,  鈴木 哲広 ,  末光 克巳

IPC: H01L21/8246 ,  H01L27/105 ,  H01L43/08

CPC classification number: H01L27/222 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1659 ,  G11C11/1675 ,  H01L43/08

Abstract: 　本発明は磁気メモリの磁化自由層の反転磁界のバラツキを低減するための技術を提供するためのものである。本発明による磁気メモリは，第１方向に形状磁気異方性を有し，且つ，磁歪定数が正である強磁性層を含んで構成される磁化自由層と，磁化自由層に第１方向と同一の方向に引っ張り応力を印加する応力誘起構造体とを具備する。

Abstract translation: 提供了一种用于减少磁存储器的磁化自由层的反转磁场的不规则性的技术。 磁存储器包括：由在第一方向上具有形状磁各向异性的铁磁层形成的无磁化层和正的磁应变常数; 以及用于在与第一方向相同的方向上对无磁化层施加拉伸应力的应力感应结构。

公开(公告)号：WO2004055914A1

公开(公告)日：2004-07-01

申请号：PCT/JP2003/016067

申请日：2003-12-16

Applicant: 日本電気株式会社 ,  福本 能之 ,  志村 健一 ,  上條 敦

Inventor： 福本 能之 ,  志村 健一 ,  上條 敦

IPC: H01L43/08

CPC classification number: G11B5/3906 ,  B82Y25/00 ,  G01R33/093 ,  G01R33/098 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3295 ,  H01L43/08

Abstract: 磁気抵抗デバイスは、反強磁性層（５）と、固定強磁性層（２０）と、トンネル絶縁層（９）と、自由強磁性層（２１）とを備える。固定強磁性層（２０）は、反強磁性層（５）に接合され、固定される固定自発磁化を有する。トンネル絶縁層（９）は、固定強磁性層（２０）に接合され、非磁性である。自由強磁性層（２１）は、トンネル絶縁層（９）に接合され、反転可能な自由自発磁化を有する。固定強磁性層（２０）は、反強磁性層（５）を構成する材料の少なくとも一種がトンネル絶縁層（９）へ拡散することを防止する第１複合磁性層（６）を備える。

Abstract translation: 磁阻装置包括反铁磁层（5），固定铁磁层（20），隧道绝缘层（9）和自由铁磁层（21）。 固定的铁磁层（20）与反铁磁层（5）相连并具有固定的自发磁化。 隧道绝缘层（9）与固定铁磁层（20）接合并且非磁性。 自由铁磁层（21）被连接到隧道绝缘层（9），并且具有可逆的自由自发磁化。 固定铁磁层（20）包括用于防止反铁磁性层（5）的构成材料中的至少一种扩散到隧道绝缘层（9）中的第一复合磁性层（6）。

公开(公告)号：WO2004030114A1

公开(公告)日：2004-04-08

申请号：PCT/JP2003/011955

申请日：2003-09-19

Applicant: 日本電気株式会社 ,  志村 健一 ,  上條 敦 ,  福本 能之 ,  森 馨

Inventor： 志村 健一 ,  上條 敦 ,  福本 能之 ,  森 馨

IPC: H01L43/08

CPC classification number: B82Y25/00 ,  B82Y10/00 ,  G11B5/3909 ,  H01F10/3254 ,  H01L43/08 ,  H01L43/12

Abstract: 　ＴＭＲ効果を利用する磁気抵抗素子の熱耐性を向上する。ＴＭＲ効果を利用する磁気抵抗素子のＮｅｅｌ効果を抑制する。このため、磁気抵抗素子は，強磁性体で形成された第１強磁性層と，第１強磁性層に接合された，非磁性，且つ絶縁性のトンネルバリア層と，強磁性体で形成され，トンネルバリア層に接合された第２強磁性層と，反強磁性体で形成された反強磁性層とを備えている。第２強磁性層は，トンネルバリア層と反強磁性層との間に位置している。第２強磁性層の表面の任意の位置から前記表面に垂直な方向に引かれた垂線は，第２強磁性層を構成する結晶粒の少なくとも２つを通過する。

Abstract translation: 利用TMR效应的磁阻装置具有改善的耐热性和Neel效应的减弱。 磁阻装置包括由铁磁材料制成的第一铁磁层，沉积在第一铁磁层上的非磁绝缘隧道势垒层，由铁磁材料制成的第二铁磁层并沉积隧道势垒层，以及由铁磁材料制成的反铁磁层 反铁磁材料。 第二铁磁层布置在隧道势垒层和反铁磁层之间。 从第二铁磁层的表面上的任意点垂直延伸的垂直通过构成第二铁磁层的至少两个晶粒。

公开(公告)号：WO2008133107A1

公开(公告)日：2008-11-06

申请号：PCT/JP2008/057340

申请日：2008-04-15

Applicant: 日本電気株式会社 ,  福本 能之

Inventor： 福本 能之

IPC: H01L43/08 ,  G01R33/09 ,  G11B5/39 ,  H01F10/16 ,  H01F10/30 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/105 ,  H01L43/10

CPC classification number: G01R33/093 ,  B82Y25/00 ,  G11B5/3906 ,  G11B5/59683 ,  G11C11/161 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01L43/08 ,  H01L43/10

Abstract: 　磁気抵抗素子が、固定された磁化を有する磁化固定層と、反転可能な磁化を有する磁化自由層と、前記磁化固定層と前記磁化自由層との間に介設されたトンネルバリアとを具備している。前記トンネルバリアは結晶性を有している。前記磁化自由層及び前記磁化固定層の少なくとも一方は、高スピン分極率層とソフト強磁性層とを備えている。高スピン分極率層は、前記トンネルバリアに隣接し、体心立方格子構造を発現する強磁性元素の合金である第１合金、又は、前記第１合金に対して非磁性元素が混合されたアモルファス若しくは微結晶構造を有する強磁性材料から構成されている。ソフト強磁性層は、前記高スピン分極率層に隣接して前記トンネルバリアに対して反対側に位置し、面心立方格子構造を発現する強磁性元素の合金と非磁性元素とが混合された、アモルファス又は微結晶構造を有する強磁性材料から構成されている。

Abstract translation: 本发明提供一种磁阻元件，其包括具有固定磁化的磁化固定层，具有可逆磁化强度的磁化自由层，以及设置在磁化固定层和无磁化层之间的隧道势垒。 隧道屏障是结晶的。 磁化自由层和磁化固定层中的至少一个包括高自旋极化率层和软铁磁层。 高自旋极化率层与隧道势垒相邻，并且由第一合金形成为能够显现体心立方晶格结构的铁磁元件的合金，或具有非晶或微晶结构的铁磁材料，其为混合物 的第一合金与非磁性元素。 软铁磁层与高自旋极化率层相邻，位于隧道势垒的相反一侧，并且由具有非晶或微晶结构的铁磁材料形成，该铁磁材料是能够 用非磁性元素开发面心立方晶格结构。

公开(公告)号：WO2006129725A1

公开(公告)日：2006-12-07

申请号：PCT/JP2006/310903

申请日：2006-05-31

Applicant: 日本電気株式会社 ,  福本 能之 ,  鈴木 哲広 ,  森 馨 ,  三浦 貞彦

Inventor： 福本 能之 ,  鈴木 哲広 ,  森 馨 ,  三浦 貞彦

IPC: H01L27/105 ,  H01L43/08

CPC classification number: H01L43/08 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3272 ,  H01L27/222

Abstract: 　本発明によるＭＲＡＭは、基板と、固定された磁化を有する磁化固定層と、反転可能な磁化を有する磁化自由層と、磁化固定層と磁化自由層との間に介設された非磁性のバリア層とを具備する。磁化自由層は、複数の強磁性層と、反強磁性的なＲＫＫＹ相互作用を発現するように形成された非磁性層とを含む。基板に最も近く位置する非磁性層は、ＲＫＫＹ相互作用の第α １ 次の反強磁性ピークに対応する範囲の膜厚を有し、基板から最も離れて位置する非磁性層は、ＲＫＫＹ相互作用の第α Ｎ 次の反強磁性ピークに対応する範囲の膜厚を有している。前記α １ と前記α Ｎ は、下記関係： 　α １ ＜α Ｎ ， を満足している。

Abstract translation: MRAM包括基板，具有固定磁化的磁化固定层，具有可逆磁化强度的磁化自由层以及介于磁化固定层和磁化自由层之间的非磁性阻挡层。 无磁化层包括多个铁磁层和非磁性层，其形成为提供反铁磁RKKY相互作用。 最靠近基板定位的非磁性层的膜厚在与RKKY相互作用的1/1反铁磁性峰值相对应的范围内，而非磁性层位于距离 该衬底的膜厚度在与RKKY相互作用的N + 1级反铁磁性峰值相对应的范围内。 一个＆lt; SUB＆gt;和＆lt; SUB＆gt; a＆lt; N＆lt; N＆lt; N＆lt; / SUB＆gt;满足以下关系：a 1＆lt; SUB＆gt;＆lt; N＆ / SUB>

公开(公告)号：WO2008078649A1

公开(公告)日：2008-07-03

申请号：PCT/JP2007/074543

申请日：2007-12-20

Applicant: 日本電気株式会社 ,  植木 誠 ,  山本 博規 ,  林 喜宏 ,  伊藤 文則 ,  福本 能之

Inventor： 植木 誠 ,  山本 博規 ,  林 喜宏 ,  伊藤 文則 ,  福本 能之

IPC: H01L21/768 ,  H01L21/312 ,  H01L23/522

CPC classification number: H01L21/31633 ,  C23C16/30 ,  H01L21/02126 ,  H01L21/02164 ,  H01L21/02167 ,  H01L21/0217 ,  H01L21/022 ,  H01L21/02203 ,  H01L21/02216 ,  H01L21/02274 ,  H01L21/3122 ,  H01L21/31695 ,  H01L21/76807 ,  H01L21/76832 ,  H01L21/76834 ,  H01L21/76835 ,  H01L21/76849 ,  H01L21/76856 ,  H01L21/76867 ,  H01L21/76883 ,  H01L21/76886 ,  H01L23/53238 ,  H01L23/5329 ,  H01L23/53295 ,  H01L2924/0002 ,  H01L2924/00

Abstract: 【課題】　配線の信頼性劣化を抑制し、配線の実効誘電率を低減する。 【解決手段】　半導体装置の銅含有配線がバリア絶縁膜で被覆されており、前記バリア絶縁膜が、不飽和炭化水素とアモルファスカーボンとを含む有機シリカの成分を含有するものである。前記銅含有配線を、不飽和炭化水素とアモルファスカーボンを含む有機シリカ構造のバリア絶縁膜で被覆する。したがって、本発明によれば、銅含有配線の信頼性を劣化させることなく、配線間容量を低減でき、そのため、高速、低消費電力なＬＳＩを実現できる。

Abstract translation: 本发明旨在抑制布线的可靠性的劣化并降低布线的有效介电常数。 具体公开了一种半导体器件，其中含铜布线被阻挡绝缘膜覆盖，并且阻挡绝缘膜含有含有不饱和烃和无定形碳的有机二氧化硅成分。 也就是说，含有铜的布线被具有含有不饱和烃和无定形碳的有机二氧化硅结构的阻隔绝缘膜覆盖。 因此，在不劣化含铜布线的可靠性的情况下降低线间电容，从而实现低功耗的高速LSI。

公开(公告)号：WO2007119748A1

公开(公告)日：2007-10-25

申请号：PCT/JP2007/057976

申请日：2007-04-11

Applicant: 日本電気株式会社 ,  福本 能之

Inventor： 福本 能之

IPC: H01L43/08 ,  G11C11/15 ,  H01F10/32 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/105 ,  H01L29/82

CPC classification number: H01L43/12 ,  B82Y25/00 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  H01F10/3227 ,  H01F10/3254 ,  H01F10/3281 ,  H01L43/08

Abstract: 磁気ランダムアクセスメモリは、反転可能な磁化を有する磁化反転領域及び磁化反転領域に面内方向にスピン偏極電流を注入するスピン偏極電流注入領域を備える磁気記録層と、固定された磁化を有する磁化固定層と、磁化反転領域と磁化固定層との間に設けられたトンネルバリア層とを具備する。磁化反転領域の少なくとも一部は、（ａ）酸化されていない金属強磁性材料と、前記金属強磁性材料よりも酸化物生成エネルギーが低い非磁性材料の酸化物とが複合化された第１複合強磁性材料、（ｂ）窒化されていない金属強磁性材料と、前記金属強磁性材料よりも窒化物生成エネルギーが低い非磁性材料の窒化物とが前記複合化されて構成された第２複合強磁性材料、及び（ｃ）炭化されていない金属強磁性材料と、前記金属強磁性材料よりも、炭化物生成エネルギーが低い非磁性材料の炭化物とが複合化されて構成された第３複合強磁性材料のいずれかで形成されている。

Abstract translation: 本发明提供一种包括磁记录层的磁性随机存取存储器，该磁记录层包括具有可逆磁化的磁化反转区域和用于在磁化还原区域中沿面内方向注入自旋极化电流的自旋极化电流注入区域。 磁性随机存取存储器还包括具有固定磁化的磁化固定层和设置在磁化反转区域和磁化固定层之间的隧道势垒层。 磁化还原区域的至少一部分由（a）通过将非氧化金属铁磁材料与具有比金属铁磁材料低的氧化物生产能量的非磁性材料的氧化物合成而获得的第一复合铁磁材料形成（ b）通过将无氮金属铁磁材料与具有比金属铁磁材料低的氮化物生产能量的非磁性材料的氮化物合并而获得的第二复合铁磁材料，以及（c）通过将未碳化的金属铁磁体 具有比金属铁磁材料低的碳化物生产能量的具有非磁性材料的碳化物的材料。

公开(公告)号：WO2007015355A1

公开(公告)日：2007-02-08

申请号：PCT/JP2006/313847

申请日：2006-07-12

Applicant: 日本電気株式会社 ,  福本 能之

Inventor： 福本 能之

IPC: H01L43/08 ,  G11C11/15 ,  H01L21/8246 ,  H01L27/105

CPC classification number: H01L43/08 ,  G11C11/161 ,  G11C11/1675 ,  G11C11/1693

Abstract: 　本発明に係るＭＲＡＭは、磁気抵抗素子を有する。その磁気抵抗素子の磁化自由層は、第１～第Ｎ強磁性層（Ｎは４か、６以上の整数）、及び反強磁性的なＲＫＫＹ相互作用を発現するように形成された第１～第Ｎ－１非磁性層とを含む。第１～第Ｎ―１非磁性層のうちの第ｋ非磁性層（ｋは、１以上Ｎ－１以下の任意の整数）は、第１～第Ｎ強磁性層のうちの第ｋ強磁性層と第（ｋ＋１）強磁性層の間に設けられる。第ｋ強磁性層の実効膜厚をｔ ｋ 、磁化をＭ ｋ とする。また、第ｋ非磁性層を介した反平行結合エネルギー定数をＪ ｋ とする。この時、Ｍ １ ×ｔ １ とＭ ２ ×ｔ ２ はほぼ等しく、且つ、Ｍ Ｎ－１ ×ｔ Ｎ－１ とＭ Ｎ ×ｔ Ｎ はほぼ等しい。更に、次のいずれかの関係が満たされる：「Ｍ １ ×ｔ １ ＞Ｍ Ｎ ×ｔ Ｎ 、且つ、Ｊ １ ＞Ｊ Ｎ－１ 」または「Ｍ １ ×ｔ １ ＜Ｍ Ｎ ×ｔ Ｎ 、且つ、Ｊ １ ＜Ｊ Ｎ－１ 」。

Abstract translation: MRAM有一个不情愿的元素。 磁阻元件的无磁化层包括第一至第N铁磁层（N为4或6或以上的整数），并且形成第一至第（N-1）个非磁性层，使得发生反铁磁RKKY相互作用。 第一至第（N-1）个非磁性层之中的第k个非磁性层（k是1和N-1之间的任意整数）设置在第k个铁磁层和第（k + 1） - 在第一至第N铁磁层之外的铁磁层。 如果第k个铁磁层的有效膜厚度为t k k，则其磁化强度为M k，并且反平行耦合能量常数通过第k个非磁性 层1是基本上等于M 2×T 2，其中，M 1 / 和N N-1 N-1 N基本上等于N N 1 N T N N 1 / >。 此外，满足以下关系中的任何一个：M 1×T 1 N N N N N T N N N N 1，N 1，N 1，...，N 1， N＆gt;＆lt; N＆lt; N＆gt;和＆lt; 1＆gt;＆lt; N＆lt; N-1＆gt;。