磁阻效应元件及集成电路

本发明涉及磁阻效应元件及集成电路。

背景技术：

1、磁隧道结(magnetic tunnel junction:mtj)元件中，已知使用自旋轨道矩(spinorbit torque:sot)感应磁化反转重写记录层的数据的sot-mram。已知sot-mram中使用ruo2层作为布线层(专利文献1)。ruo2的自旋转换效率θsh为1％至8％(非专利文献1)。

2、现有技术文献

3、专利文献

4、专利文献1:wo2016/136190

5、非专利文献

6、非专利文献1:phys. rev. lett. 128, 197202 (2022)

技术实现思路

1、发明所要解决的技术问题

2、以ruo2层构成布线层的情况下，自旋转换效率小。因此，需要自旋转换效率大而记录层的磁化可通过流过较小的电流反转的磁阻效应元件及使用其的集成电路。

3、于是，本发明的目的是提供自旋转换效率大而记录层的磁化可通过流过较小的电流反转的磁阻效应元件及使用其的集成电路。

4、解决技术问题所采用的技术方案

5、本发明有以下的构思。

6、[1] 一种磁阻效应元件，其具备含ru和o的层、与所述含ru和o的层邻接设置的金属层、与所述金属层邻接设置的含磁性体的记录层、势垒层以及参照层，

7、所述金属层包含选自pt、w、ta、ti、cr和v的一种以上的金属。

8、[2] 根据上述[1]所述的磁阻效应元件，其中，所述金属层包含pt层、pt合金层、pt/ir的层叠膜、ru/pt的层叠膜、ti/pt的层叠膜、w层、w-ta合金层、cr/w的层叠膜、cr/w-ta合金的层叠膜、v/w的层叠膜及v/w-ta合金的层叠膜中的任一种。

9、[3] 根据上述[2]所述的磁阻效应元件，其中，所述pt层、所述pt合金层、所述pt/ir的层叠膜、所述ru/pt的层叠膜及所述ti/pt的层叠膜的任一种中的pt层及所述磁性体具有fcc(111)取向性。

10、[4] 根据上述[1]～上述[3]中任一项所述的磁阻效应元件，其中，所述含ru和o的层为ruo2层，所述ruo2层呈无规取向。

11、[5] 根据上述[1]～上述[4]中任一项所述的磁阻效应元件，其中，通过使电流流过所述金属层和所述含ru和o的层，所述记录层的磁化反转。

12、[6] 根据上述[1]～上述[5]中任一项所述的磁阻效应元件，其中，所述记录层具备与所述金属层邻接的第一磁性层、与所述第一磁性层邻接的插入层和与所述插入层邻接的第二磁性层。

13、[7] 一种集成电路，其具备上述[1]～上述[6]中任一项所述的磁阻效应元件。

14、发明效果

15、根据本发明，磁阻效应元件具备含ru和o的层、与含ru和o的层邻接设置的金属层、与金属层邻接设置的含磁性体的记录层、势垒层以及参照层，金属层包含选自pt、w、ta、ti、cr和v的一种以上的金属。由此，通过使较小的电流流过包含含ru和o的层、与含ru和o的层邻接设置的金属层的布线层，记录层的磁场反转。通过让存储装置和逻辑lsi等的集成电路包含这样的磁阻效应元件，记录层的磁化通过较小的电流反转。

1.一种磁阻效应元件，所述磁阻效应元件具备含ru和o的层、与所述含ru和o的层邻接设置的金属层、与所述金属层邻接设置的含磁性体的记录层、势垒层以及参照层，

2.根据权利要求1所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述金属层包含pt层、pt合金层、pt/ir的层叠膜、ru/pt的层叠膜、ti/pt的层叠膜、w层、w-ta合金层、cr/w的层叠膜、cr/w-ta合金的层叠膜、v/w的层叠膜及v/w-ta合金的层叠膜中的任一种。

3.根据权利要求2所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述pt层、所述pt合金层、所述pt/ir的层叠膜、所述ru/pt的层叠膜及所述ti/pt的层叠膜的任一种中的pt层及所述磁性体具有fcc(111)取向性。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述含ru和o的层为ruo2层，所述ruo2层呈无规取向。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，通过使电流流过所述金属层和所述含ru和o的层，所述记录层的磁化反转。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的磁阻效应元件，其特征在于，所述记录层具备与所述金属层邻接的第一磁性层、与所述第一磁性层邻接的插入层和与所述插入层邻接的第二磁性层。

7.一种集成电路，所述集成电路具备权利要求1至6中任一项所述的磁阻效应元件。