JP6970655B2 - 磁気記憶装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、磁気記憶装置及びその製造方法に関する。

磁気記憶装置において、安定した動作が望まれる。

特開２０１７−１１２３５１号公報

本発明の実施形態は、安定した動作が得られる磁気記憶装置及びその製造方法を提供する。

実施形態に係る磁気記憶装置は、第１導電層と、第１磁性層と、第１対向磁性層と、第１非磁性層と、非磁性の第１金属層と、第１絶縁部と、第１絶縁層と、を含む。前記第１導電層は、第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を含む。前記第１対向磁性層は、前記第１領域から前記第２領域への第２方向と交差する第１方向において前記第３領域と前記第１磁性層との間に設けられる。前記第１磁性層は、前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられる。前記第１対向磁性層から前記第１金属層の少なくとも一部への方向は、前記第２方向に沿う。前記第１金属層から前記第１絶縁部への方向は、前記第１方向に沿う。前記第１磁性層の少なくとも一部から前記第１絶縁部への方向は、前記第２方向に沿う。前記第１絶縁層は、前記第２方向において前記第１金属層と前記第１対向磁性層との間に設けられる。

図１は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図３は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図４（ａ）及び図４（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図６（ａ）及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図８は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図９は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、第２実施形態に磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、第２実施形態に磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図１２は、第２実施形態に磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図１３（ａ）及び図１３（ｂ）は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図１４（ａ）及び図１４（ｂ）は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図１５（ａ）及び図１５（ｂ）は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図１６は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図１７（ａ）及び図１７（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図１８は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。 図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図２０（ａ）及び図２０（ｂ）は、第３実施形態に磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図２１（ａ）及び図２１（ｂ）は、第３実施形態に磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。 図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、第３実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図２３（ａ）及び図２３（ｂ）は、実施形態に係る磁気記憶装置における動作を例示する模式的断面図である。 図２４（ａ）及び図２４（ｂ）は、実施形態に係る磁気記憶装置における動作を例示する模式的断面図である。 図２５（ａ）〜図２５（ｃ）は、実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図２６（ａ）〜図２６（ｃ）は、実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図２７（ａ）〜図２７（ｃ）は、実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。 図２８は、実施形態に係る磁気記憶装置を示す模式図である。

以下に、本発明の各実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既に説明したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

図１は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図１に示すように、第１実施形態に係る磁気記憶装置１１０は、第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｃ、第１非磁性層１１ｉ、第１導電層２１、第１金属層３１、第２金属層３２、及び第１絶縁部４１を含む。

例えば、基体２０ｓの上に、第１導電層２１が設けられる。基体２０ｓは、基板の少なくとも一部でも良い。基体２０ｓは、例えば、絶縁性である。基体２０ｓは、例えば、酸化シリコン及び酸化アルミニウムの少なくともいずれかを含んでも良い。この酸化シリコンは、例えば、熱酸化シリコンでも良い。

第１導電層２１は、第１〜第３領域２１ａ〜２１ｃを含む。第３領域２１ｃは、第１領域２１ａと第２領域２１ｂとの間に位置する。例えば、第３領域２１ｃは、第１領域２１ａと連続する。例えば、第３領域２１ｃは、第２領域２１ｂと連続する。第１導電層２１は、第１金属を含む。第１金属は、例えば、Ｔａ、Ｗ、Ｐｔ、Ｈｆ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕからなる群より選択された少なくとも１つである。

第１磁性層１１は、第１方向において、第３領域２１ｃから離れる。第１対向磁性層１１ｃは、第１方向において、第３領域２１ｃと第１磁性層１１との間に設けられる。第１非磁性層１１ｉは、第１対向磁性層１１ｃと第１磁性層１１との間に設けられる。第１磁性層１１と第１非磁性層１１ｉとの間に、別の層が設けられても良い。第１対向磁性層１１ｃと第１非磁性層１１ｉとの間に、別の層が設けられても良い。

第１方向は、例えば、Ｚ軸方向である。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＹ軸方向とする。第１方向は、第１領域２１ａから第２領域２１ｂへの第２方向と交差する。この例では、第２方向は、Ｘ軸方向に対応する。第３方向は、第１方向及び第２方向を含む面と交差する。この例では、第３方向は、Ｙ軸方向に対応する。

第１磁性層１１は、例えば、強磁性である。第１対向磁性層１１ｃは、例えば、強磁性である。第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｃは、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、及びＮｉからなる群から選択された少なくとも１つを含む。第１非磁性層１１ｉは、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＴｉＯ、ＶＯ、ＮｂＯ及びＡｌ_２Ｏ_３からなる群より選択された少なくとも１つを含む。第１非磁性層１１ｉは、例えば、Ｇａ、Ａｌ、Ｃｕからなる群より選択された少なくとも１つを含んでも良い。

第１金属層３１は、非磁性である。第１対向磁性層１１ｃから第１金属層３１の少なくとも一部への方向は、Ｘ軸方向に沿う。第２領域２１ｂから第１金属層３１への方向は、Ｚ軸方向に沿う。第２金属層３２は、非磁性である。第１磁性層１１から第２金属層３２への方向は、Ｘ軸方向に沿う。

例えば、第２領域２１ｂの少なくとも一部のＺ軸方向における長さは、第３領域２１ｃのＺ軸方向における長さよりも短い。第１金属層３１は、例えば、カーブしている。第１金属層３１の一部のＺ軸方向における位置は、第１金属層３１の別の一部のＺ軸方向における位置と異なる。

第１金属層３１及び第２金属層３２は、第２金属を含む。第２金属は、第１金属と異なっても良い。第２金属は、例えば、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｐｔ、及びＡｌからなる群より選択された少なくとも１つである。

第１絶縁部４１は、Ｚ軸方向において、第１金属層３１と第２金属層３２との間に設けられる。第１非磁性層１１ｉから第１絶縁部４１への方向は、Ｘ軸方向に沿う。第１絶縁部４１は、Ｘ軸方向において第２金属層３２と重なっても良い。第１絶縁部４１は、Ｚ軸方向において第１金属層３１と重なっても良い。第１絶縁部４１は、例えば、ＡｌおよびＳｉからなる群より選択された少なくとも１つと、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。

図１に示す例では、磁気記憶装置１１０は、第２導電層２２をさらに含む。第１金属層３１、第２金属層３２、及び第１絶縁部４１のそれぞれは、Ｘ軸方向において複数設けられる。

第２導電層２２は、第３領域２１ｃと第１対向磁性層１１ｃとの間に設けられる。第２導電層２２は、第１導電層２１と第１金属層３１との間にさらに設けられても良い。第２導電層２２は、第３金属を含む。第３金属は、第１金属及び第２金属と異なっても良い。第３金属は、例えば、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｓｃ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、およびＡｌからなる群より選択された少なくとも１つである。

第２導電層２２及び第１対向磁性層１１ｃは、Ｘ軸方向において、第１金属層３１同士の間に設けられる。第１磁性層１１は、Ｘ軸方向において、第２金属層３２同士の間に設けられる。複数の第１絶縁部４１は、それぞれ、Ｚ軸方向において、複数の第１金属層３１と複数の第２金属層３２との間に設けられる。

第１磁性層１１、第１対向磁性層１１ｃ、及び第１非磁性層１１ｉは、第１積層体ＳＢ１に含まれる。第１積層体ＳＢ１は、例えば、１つのメモリ部（メモリセル）に対応する。

第１磁性層１１は、例えば、磁化固定層である。第１対向磁性層１１ｃは、例えば、磁化自由層である。第１磁性層１１の磁化１１Ｍは、第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭに比べて変化し難い。第１磁性層１１は、例えば、参照層として機能する。第１対向磁性層１１ｃは、例えば、記憶層として機能する。

第１積層体ＳＢ１は、例えば、磁気抵抗変化素子として機能する。第１積層体ＳＢ１において、例えばＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistance Effect）が生じる。例えば、第１磁性層１１、第１非磁性層１１ｉ、及び第１対向磁性層１１ｃを含む経路の電気抵抗は、磁化１１Ｍの向きと、磁化１１ｃＭの向きと、の間の差異に応じて変化する。第１積層体ＳＢ１は、例えば、磁気トンネル接合（Magnetic Tunnel Junction：ＭＴＪ）を有する。第１積層体ＳＢ１は、例えば、ＭＴＪ素子に対応する。第１積層体ＳＢ１は、例えば、ＧＭＲ素子に対応しても良い。

磁気記憶装置１１０は、制御部７０をさらに含んでも良い。制御部７０は、第１領域２１ａ及び第２領域２１ｂと電気的に接続される。制御部７０は、第１磁性層１１とさらに電気的に接続される。例えば、制御部７０に駆動回路７５が設けられる。駆動回路７５は、第１配線７０ａにより、第１磁性層１１と電気的に接続される。この例では、駆動回路７５と、第１磁性層１１と、の間の電流経路上に、第１スイッチＳｗ１（例えばトランジスタ）が設けられる。

制御部７０は、第１動作（第１書き込み動作）において、第１電流Ｉｗ１（第１書き込み電流）を第１導電層２１に供給する。これにより、第１状態が形成される。第１電流Ｉｗ１は、第１領域２１ａから第２領域２１ｂへの電流である。制御部７０は、第２動作（第２書き込み動作）において、第２電流Ｉｗ２（第２書き込み電流）を第１導電層２１に供給する。これにより、第２状態が形成される。第２書き込み電流Ｉｗ２は、第２領域２１ｂから第１領域２１ａへの電流である。

第１動作後（第１状態）における第１磁性層１１と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の第１電気抵抗は、第２動作後（第２状態）における第１磁性層１１と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の第２電気抵抗とは異なる。

この電気抵抗の差は、例えば、第１状態と第２状態との間における、磁化１１ｃＭの状態の差に基づく。

制御部７０は、読み出し動作において、第１磁性層１１と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の電気抵抗に応じた特性（電圧または電流などでも良い）を検出しても良い。

第１対向磁性層１１ｃは、例えば、情報を記憶する層として機能する。例えば、磁化１１ｃＭが１つの方向に向く第１状態が、記憶される第１情報に対応する。磁化１１ｃＭが別の方向に向く第２状態が、記憶される第２情報に対応する。第１情報は、例えば「０」及び「１」の一方に対応する。第２情報は、「０」及び「１」の他方に対応する。

磁化１１ｃＭは、例えば、第１導電層２１に流れる電流（書き込み電流）により、制御することができる。例えば、第１導電層２１の電流（書き込み電流）の向きにより、磁化１１ｃＭの向きを制御することができる。第１導電層２１は、例えば、Spin Orbit Layer（ＳＯＬ）として機能する。例えば、第１導電層２１と第１対向磁性層１１ｃとの間において生じるスピン軌道トルクによって、磁化１１ｃＭの向きを変えることができる。スピン軌道トルクは、第１導電層２１に流れる電流（書き込み電流）に基づく。この電流（書き込み電流）は、制御部７０（例えば駆動回路７５）により供給される。

磁気記憶装置１１０は、第１金属層３１及び第２金属層３２を含む。第１金属層３１が設けられると、第１電流Ｉｗ１及び第２電流Ｉｗ２が流れる経路の電気抵抗を低減できる。例えば、第１電流Ｉｗ１及び第２電流Ｉｗ２の電流密度を高めるために、第１導電層２１のＺ軸方向における長さを短くした場合でも、当該経路の電気抵抗の増大を抑制できる。さらに、第２金属層３２が設けられると、第１積層体ＳＢ１の放熱性が向上する。

第１金属層３１と第２金属層３２との間には、第１絶縁部４１が設けられる。第１金属層３１と第２金属層３２が連続していると、第１電流Ｉｗ１又は第２電流Ｉｗ２が、第１金属層３１及び第２金属層３２を通り、第１磁性層１１を流れる。第１電流Ｉｗ１又は第２電流Ｉｗ２が第１磁性層１１を流れると、第１積層体ＳＢ１への書き込み動作が不安定になりうる。例えば、第１動作又は第２動作の後に、第１状態又は第２状態が適切に形成されない可能性がある。第１絶縁部４１が設けられることで、第１積層体ＳＢ１への書き込み動作をより安定して行える。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図２（ａ）は、図１のＡ１−Ａ２断面の一例を示す。図２（ｂ）は、図１のＡ１−Ａ２断面の別の一例を示す。

磁気記憶装置１１０は、図２（ａ）に示すように、第２絶縁部４２をさらに含む。例えば、第２絶縁部４２は、Ｙ軸方向において複数設けられる。第１積層体ＳＢ１及び第１金属層３１は、第２絶縁部４２同士の間に設けられる。第２絶縁部４２は、例えば、チタン及び酸素を含む。

第１対向磁性層１１ｃは、例えば、第１辺ｓ１を有する。複数の第１金属層３１の１つは、例えば、第２辺ｓ２を有する。第１辺ｓ１及び第２辺ｓ２は、Ｙ軸方向に沿う。

例えば、第１対向磁性層１１ｃの形状が、Ｚ軸方向から見た場合に円形又は楕円形であると、第１金属層３１から第１対向磁性層１１ｃへ流れる局所的な電流の大きさにばらつきが生じる。第１辺ｓ１及び第２辺ｓ２がＹ軸方向に沿うことで、第１金属層３１から第１対向磁性層１１ｃへ流れる局所的な電流ｉ１〜ｉ３の大きさのばらつきを小さくできる。これにより、例えば、第１積層体ＳＢ１への書き込み動作をより安定して行える。

第１対向磁性層１１ｃは、第３辺ｓ３をさらに有しても良い。複数の第１金属層３１の別の１つは、例えば、第４辺ｓ４を有する。第１辺ｓ１は、Ｘ軸方向において、第２辺ｓ２と第３辺ｓ３との間に位置する。第３辺ｓ３は、Ｘ軸方向において、第１辺ｓ１と第４辺ｓ４との間に位置する。第３辺ｓ３及び第４辺ｓ４は、Ｙ軸方向に沿う。

第３辺ｓ３及び第４辺ｓ４がＹ軸方向に沿うことで、第１対向磁性層１１ｃを流れる電流ｉ１〜ｉ３の大きさのばらつきをさらに小さくできる。これにより、例えば、第１積層体ＳＢ１への書き込み動作をより安定して行える。

図２（ｂ）に示すように、第１辺ｓ１〜第４辺ｓ４は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と交差しても良い。例えば、第１辺ｓ１〜第４辺ｓ４のそれぞれの少なくとも一部は、互いに平行である。図２（ｂ）に示す構成においても、図２（ａ）に示す構成と同様に、電流ｉ１〜ｉ３の大きさのばらつきを小さくできる。第１積層体ＳＢ１への書き込み動作を、より安定して行える。

図３は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図３に示す磁気記憶装置１２０は、第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｃ、第２非磁性層１２ｉ、第３金属層３３をさらに含む。

第１導電層２１は、第４領域２１ｄ及び第５領域２１ｅをさらに含む。Ｘ軸方向において、第３領域２１ｃと第４領域２１ｄとの間に第２領域２１ｂが位置する。Ｘ軸方向において、第２領域２１ｂと第４領域２１ｄとの間に第５領域２１ｅが位置する。

第２磁性層１２は、Ｚ軸方向において、第５領域２１ｅから離れる。第１磁性層１１から第２磁性層１２への方向は、Ｘ軸方向に沿う。第２対向磁性層１２ｃは、Ｚ軸方向において、第５領域２１ｅと第２磁性層１２との間に設けられる。第２非磁性層１２ｉは、第２磁性層１２と第２対向磁性層１２ｃとの間に設けられる。第２磁性層１２と第２非磁性層１２ｉとの間に、別の層が設けられても良い。第２対向磁性層１２ｃと第２非磁性層１２ｉとの間に、別の層が設けられても良い。

第２磁性層１２及び第２対向磁性層１２ｃには、第１磁性層１１及び第１対向磁性層１１ｃの構成がそれぞれ適用できる。第２非磁性層１２ｉには、第１非磁性層１１ｉの構成が適用できる。

第３金属層３３は、非磁性である。第２磁性層１２から第３金属層３３への方向は、Ｘ軸方向に沿う。第３金属層３３は、Ｘ軸方向において、第２金属層３２と第２磁性層１２との間に位置する。第３金属層３３は、第２金属を含む。

第１金属層３１は、Ｘ軸方向において、第１対向磁性層１１ｃと第２対向磁性層１２ｃとの間に位置する。第１絶縁部４１は、Ｚ軸方向において第１金属層３１と第２金属層３２との間、Ｚ軸方向において第１金属層３１と第３金属層３３との間、及びＸ軸方向において第２金属層３２と第３金属層３３との間に設けられる。

図３に示す例では、第３金属層３３は、Ｘ軸方向において複数設けられる。第２磁性層１２は、Ｘ軸方向において、第３金属層３３同士の間に設けられる。図３に示す例では、第５領域２１ｅと第２対向磁性層１２ｃとの間には、別の第２導電層２２が設けられる。第３領域２１ｃと第１対向磁性層１１ｃとの間の第２導電層２２は、第５領域２１ｅと第２対向磁性層１２ｃとの間の第２導電層２２と繋がっていても良い。

第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｃ、及び第２非磁性層１２ｉは、第２積層体ＳＢ２に含まれる。第２積層体ＳＢ２は、例えば、別の１つのメモリ部（メモリセル）に対応する。

第２磁性層１２の磁化１２Ｍは、第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭに比べて変化し難い。第２磁性層１２は、例えば、参照層として機能する。第２対向磁性層１２ｃは、例えば、記憶層として機能する。

第１導電層２１に流れる電流（例えば第１電流Ｉｗ１及び第２電流Ｉｗ２など）により、第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭが変化する。

制御部７０は、例えば、第１領域２１ａ、第４領域２１ｄ、第１磁性層１１、及び第２磁性層１２と電気的に接続される。既に説明したように、制御部７０の駆動回路７５と、第１磁性層１１と、の間の電流経路上に、第１スイッチＳｗ１（例えばトランジスタ）が設けられる。一方、駆動回路７５と第２磁性層１２との間の電流経路上に、第２スイッチＳｗ２（例えばトランジスタ）が設けられる。これらのスイッチは、制御部７０に含まれる。駆動回路７５と第２磁性層１２とは、第２配線７０ｂにより電気的に接続される。

制御部７０は、第１動作（第１書き込み動作）において、第１電流Ｉｗ１（第１書き込み電流）を第１導電層２１に供給する。これにより、第１状態が形成される。１つの例において、第１電流Ｉｗ１は、第１領域２１ａから第４領域２１ｄへの電流である。制御部７０は、第２動作（第２書き込み動作）において、第２電流Ｉｗ２（第２書き込み電流）を第１導電層２１に供給する。これにより、第２状態が形成される。１つの例において、第２書き込み電流Ｉｗ２は、第４領域２１ｄから第１領域２１ａへの電流である。

この場合も、第１動作後（第１状態）における第１磁性層１１と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の第１電気抵抗は、第２動作後（第２状態）における第１磁性層１１と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の第２電気抵抗とは異なる。

制御部７０が第１電流Ｉｗ１を第１導電層２１に供給したときに、第２積層体ＳＢ２において第３状態が形成される。制御部７０が第２電流Ｉｗ２を第１導電層２１に供給したときに、第２積層体ＳＢ２において第４状態が形成される。第３状態における第２磁性層１２と第１導電層２１（第１領域２１ａ）との間の第３電気抵抗は、第４状態における第２磁性層１２と第１導電層２１（第１領域２１ａ）との間の第４電気抵抗とは異なる。

この電気抵抗の差は、例えば、第３状態と第４状態との間における、磁化１２ｃＭの状態の差に基づく。

制御部７０は、読み出し動作において、第２磁性層１２と第１導電層２１（第１領域２１ａ）との間の電気抵抗に応じた特性（電圧または電流などでも良い）を検出しても良い。

上記の第１スイッチＳｗ１及び第２スイッチＳｗ２の動作により、第１積層体ＳＢ１（第１メモリセル）及び第２積層体ＳＢ２（第２メモリセル）のいずれかが選択される。所望のメモリセルについての書き込み動作及び読み出し動作が行われる。制御部７０による動作の例については後述する。

磁気記憶装置１２０は、第３金属層３３を含む。第３金属層３３が設けられると、第２積層体ＳＢ２の放熱性が向上する。第１金属層３１と第３金属層３３との間に第１絶縁部４１が設けられることで、第２積層体ＳＢ２への書き込み動作をより安定して行える。

図４（ａ）、図４（ｂ）、図５（ａ）、図５（ｂ）、図６（ａ）、及び図６（ｂ）は、第１実施形態に係る磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。

基体２０ｓの上に、導電膜２１Ｆ（第１導電膜）を形成する。導電膜２１Ｆの上に、導電膜２２Ｆ（第２導電膜）を形成する。導電膜２２Ｆの上に、磁性膜ＭＦ１（第１磁性膜）を形成する。磁性膜ＭＦ１の上に、非磁性膜ＮＦを形成する。非磁性膜ＮＦの上に、磁性膜ＭＦ２（第２磁性膜）を形成する。これにより、図４（ａ）に示す積層膜ＳＦが形成される。

導電膜２１Ｆは、第１金属を含む。導電膜２２Ｆは、第２金属を含む。磁性膜ＭＦ１及び磁性膜ＭＦ２は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる群より選択された少なくとも１つの第１元素を含む。非磁性膜ＮＦは、例えば、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＴｉＯ、ＶＯ、ＮｂＯ及びＡｌ_２Ｏ_３からなる群より選択された少なくとも１つを含む。

積層膜ＳＦの上に、フォトリソグラフィ法を用いて複数のレジストＲ１を形成する。複数のレジストＲ１は、Ｘ軸方向において互いに離れ、Ｙ方向に延びている。複数のレジストＲ１をマスクとして用いて、磁性膜ＭＦ２の一部、非磁性膜ＮＦの一部、及び磁性膜ＭＦ１の一部、及び導電膜２２Ｆの一部を除去する。これにより、図４（ｂ）に示すように、溝Ｔｒ１を形成する。この工程により、複数の積層膜ＳＦａが形成される。積層膜ＳＦａは、導電膜２２Ｆａ、磁性膜ＭＦ１ａ、非磁性膜ＮＦａ、及び磁性膜ＭＦ２ａを含む。

金属を含む膜の表面に選択的に金属材料を堆積させる、Selective Atomic Layer Deposition（選択ＡＬＤ）を行う。選択ＡＬＤでは、まず、導電性の膜の表面にのみ前駆体（プリカーサ）を付着させる。次に、前駆体と反応するガスを積層膜に供給する。ガスは、例えば第２金属を含む。Ｐｔを含む金属材料を堆積させる場合、プリカーサは、例えば、MeCpPtMe₃（Trimethyl(methylcyclopentadienyl)platinum）を含む。Ｒｕを含む金属材料を堆積させる場合、プリカーサは、例えば、Ru(EtCp)₂（Ru(C₂H₅C₅H₄)），2EBECH-Ru(ethylbenzyl) (1-ethyl-1,4-cyclohexadienyl)Ru、及びC₁₆H₂₂Ruの少なくともいずれかを含む。これにより、図５（ａ）に示すように、溝Ｔｒ１を通して露出した導電膜２１Ｆの上面、導電膜２２Ｆａの側面、及び磁性膜ＭＦ１ａの側面に、金属膜３１Ｆ（第１金属膜）が形成される。複数の磁性膜ＭＦ２ａの１つの側面に、金属膜３２Ｆ（第２金属膜）が形成される。複数の磁性膜ＭＦ２ａの別の１つの側面に、金属膜３３Ｆ（第３金属膜）が形成される。

レジストＲ１を除去する。絶縁膜４１Ｆを形成して溝Ｔｒ１を埋め込み、絶縁膜４１Ｆの表面を平坦化する。絶縁膜４１Ｆは、金属膜３１Ｆと金属膜３２Ｆとの間、金属膜３１Ｆと金属膜３３Ｆとの間、及び金属膜３２Ｆと金属膜３３Ｆとの間に形成される。図５（ｂ）に示すように、フォトリソグラフィ法を用いて、積層膜ＳＦａ及び絶縁膜４１Ｆの上にレジストＲ２を形成する。

図６（ａ）に示すように、レジストＲ２をマスクとして用いて、磁性膜ＭＦ２ａの一部、非磁性膜ＮＦａの一部、磁性膜ＭＦ１ａの一部、導電膜２２Ｆａの一部、導電膜２１Ｆの一部、金属膜３１Ｆの一部、金属膜３２Ｆの一部、及び金属膜３３Ｆの一部を除去する。これにより、溝Ｔｒ２が形成される。

レジストＲ２を除去する。図６（ｂ）に示すように、絶縁膜４２Ｆを形成して溝Ｔｒ２を埋め込み、絶縁膜４２Ｆの表面を平坦化する。これにより、図３に示す磁気記憶装置１２０が製造される。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第１実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図７（ａ）に表した磁気記憶装置１３０は、第１接続部３０ａ、第２接続部３０ｂ、及び第３接続部３０ｃをさらに含む。第１接続部３０ａ、第２接続部３０ｂ、及び第３接続部３０ｃは、例えば、Ｃｕ、Ｔａ、Ｗ、及びＡｌの少なくともいずれかを含む。

第２接続部３０ｂは、Ｘ軸方向において、第１接続部３０ａと第３接続部３０ｃとの間に設けられる。Ｘ軸方向において第１接続部３０ａと第２接続部３０ｂとの間には、絶縁部２５が設けられる。Ｘ軸方向において第２接続部３０ｂと第３接続部３０ｃとの間には、別の絶縁部２５が設けられる。

第１領域２１ａは、Ｚ軸方向において、第１接続部３０ａと複数の第１金属層３１の１つとの間に位置する。第２領域２１ｂは、Ｚ軸方向において、第２接続部３０ｂと複数の第１金属層３１の別の１つとの間に位置する。第４領域２１ｄは、Ｚ軸方向において、第３接続部３０ｃと複数の第１金属層３１のさらに別の１つとの間に位置する。

第１接続部３０ａ、第２接続部３０ｂ、及び第３接続部３０ｃは、第１導電層２１と電気的に接続される。第１接続部３０ａ、第２接続部３０ｂ、及び第３接続部３０ｃは、例えば、制御部７０と電気的に接続される。

図７（ｂ）に表した磁気記憶装置１４０のように、第１導電層２１は、Ｘ軸方向において複数設けられても良い。複数の第１導電層２１の１つは、Ｚ軸方向において、絶縁部２５と第１積層体ＳＢ１との間に設けられる。

複数の第１導電層２１の前記１つは、例えば、第１側端部２１ｓ１、第１重畳部２１ｏ１、及び部第２側端部２１ｓ２を含む。

第１側端部２１ｓ１は、Ｚ軸方向において、第１接続部３０ａと複数の第１金属層３１の１つとの間に位置する。複数の第１金属層３１の前記１つは、例えば、第１接続部３０ａ及び第１側端部２１ｓ１と接触する。これにより、第１接続部３０ａと第１側端部２１ｓ１との間の電気的接続の信頼性を向上できる。

第２側端部２１ｓ２は、Ｚ軸方向において、第２接続部３０ｂと複数の第１金属層３１の別の１つとの間に位置する。複数の第１金属層３１の前記別の１つは、例えば、第２接続部３０ｂ及び第２側端部２１ｓ２と接触する。これにより、第２接続部３０ｂと第２側端部２１ｓ２との間の電気的接続の信頼性を向上できる。

第１重畳部２１ｏ１は、Ｚ軸方向において、第２導電層２２及び第１積層体ＳＢ１と重なる。第１重畳部２１ｏ１のＺ軸方向における長さは、第１側端部２１ｓ１のＺ軸方向における長さよりも長く、第２側端部２１ｓ２のＺ軸方向における長さよりも長い。

複数の第１導電層２１の別の１つは、Ｚ軸方向において、別の絶縁部２５と第２積層体ＳＢ２との間に設けられる。複数の第１導電層２１の前記別の１つは、例えば、第３側端部２１ｓ３、第２重畳部２１ｏ２、及び部第４側端部２１ｓ４を含む。

第３側端部２１ｓ３は、Ｚ軸方向において、第２接続部３０ｂと複数の第１金属層３１の別の１つとの間に位置する。第４側端部２１ｓ４は、Ｚ軸方向において、第３接続部３０ｃと複数の第１金属層３１のさらに別の１つとの間に位置する。第２重畳部２１ｏ２は、Ｚ軸方向において、別の第２導電層２２及び第２積層体ＳＢ２と重なる。第２重畳部２１ｏ２のＺ軸方向における長さは、第３側端部２１ｓ３のＺ軸方向における長さよりも長く、第４側端部２１ｓ４のＺ軸方向における長さよりも長い。

図８は、第２実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図８に示すように、磁気記憶装置２１０は、第２金属層３２を含まない。磁気記憶装置２１０は、第１絶縁層５１をさらに含む。

第１絶縁層５１は、Ｘ軸方向において、第１金属層３１と第２導電層２２との間、第１金属層３１と第１対向磁性層１１ｃとの間、第１金属層３１と第１非磁性層１１ｉとの間、及び第１絶縁部４１と第１磁性層１１との間に設けられる。

第１磁性層１１から第１絶縁部４１への方向は、Ｘ軸方向に沿う。第１磁性層１１から第１金属層３１への方向は、Ｘ軸方向には沿わない。第１磁性層１１は、Ｘ軸方向において、第１絶縁層５１を介して第１金属層３１とは対向しない。

第１絶縁層５１は、例えば、第１絶縁領域５１ａ及び第２絶縁領域５１ｂを含む。第２絶縁領域５１ｂは、Ｘ軸方向において、第１絶縁領域５１ａと第１金属層３１との間及び第１絶縁領域５１ａと第１絶縁部４１との間に位置する。

第１絶縁領域５１ａは、第３金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。第２絶縁領域５１ｂは、第１金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。

第１金属層３１が設けられると、第１電流Ｉｗ１及び第２電流Ｉｗ２が流れる経路の電気抵抗を低減できる。

例えば、第１金属層３１がＸ軸方向において第１絶縁層５１を介して第１磁性層１１と対向すると、第１磁性層１１と第１金属層３１とによりキャパシタンスが構成される。高周波の第１電流Ｉｗ１又は第２電流Ｉｗ２を第１導電層２１に供給した際、このキャパシタンスにより、電力の損失及び電流のリークが発生する。第１金属層３１が第１磁性層１１と対向しないことで、電力の損失及び電流のリークを抑制できる。

図８に示す例では、第１金属層３１、第１絶縁部４１、及び第１絶縁層５１のそれぞれは、Ｘ軸方向において複数設けられる。第１積層体ＳＢ１及び複数の第１絶縁層５１は、第１金属層３１同士の間及び第１絶縁部４１同士の間に設けられる。第１積層体ＳＢ１は、Ｘ軸方向において第１絶縁層５１同士の間に設けられる。

図９は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図９に示す磁気記憶装置２２０は、第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｃ、第２非磁性層１２ｉ、及び第２絶縁層５２をさらに含む。

磁気記憶装置２２０における第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｃ、及び第２非磁性層１２ｉには、それぞれ、磁気記憶装置１２０における第２磁性層１２、第２対向磁性層１２ｃ、及び第２非磁性層１２ｉの構成が適用できる。

複数の第１金属層３１の１つは、Ｘ軸方向において、第１対向磁性層１１ｃと第２対向磁性層１２ｃとの間に位置する。複数の第１金属層３１の当該１つは、第１端部３１ｅ１、中間部分３１ｍ、及び第２端部３１ｅ２を含む。第１端部３１ｅ１のＸ軸方向における位置は、第１対向磁性層１１ｃのＸ軸方向における位置と、中間部分３１ｍのＸ軸方向における位置と、の間にある。第２端部３１ｅ２のＸ軸方向における位置は、第２対向磁性層１２ｃのＸ軸方向における位置と、中間部分３１ｍのＸ軸方向における位置と、の間にある。中間部分３１ｍのＺ軸方向における長さは、例えば、第１端部３１ｅ１のＺ軸方向における長さよりも短く、第２端部３１ｅ２のＺ軸方向における長さよりも短い。

第２絶縁層５２は、第１金属層３１と第２対向磁性層１２ｃとの間、第１金属層３１と第２非磁性層１２ｉとの間、及び第１絶縁部４１と第２磁性層１２との間に設けられる。第２絶縁層５２は、例えば、第１絶縁層５１と同様に、絶縁領域５２ａ及び絶縁領域５２ｂを含む。絶縁領域５２ｂは、Ｘ軸方向において、絶縁領域５２ａと第１金属層３１との間及び絶縁領域５２ａと第１絶縁部４１との間に設けられる。絶縁領域５２ａは、第３金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。絶縁領域５２ｂは、第１金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。

第５領域２１ｅと第２対向磁性層１２ｃとの間には、別の第２導電層２２が設けられる。第３領域２１ｃと第１対向磁性層１１ｃとの間の第２導電層２２は、第５領域２１ｅと第２対向磁性層１２ｃとの間の第２導電層２２と繋がっていても良い。

図１０（ａ）、図１０（ｂ）、図１１（ａ）、図１１（ｂ）及び図１２は、第２実施形態に磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）に示す工程と同様の工程を行い、複数の積層膜ＳＦａを形成する。このとき、磁性膜ＭＦ２の一部、非磁性膜ＮＦの一部、及び磁性膜ＭＦ１の一部、及び導電膜２２Ｆの一部を、Ａｒ等のイオンビームの照射により除去する。除去する際に、飛散した原子の一部が、積層膜ＳＦａの側面に付着する。これにより、図１０（ａ）に示すように、積層膜ＳＦａの側面に、再堆積膜ＲＦが形成される。

再堆積膜ＲＦは、例えば、導電膜２２Ｆに含まれる第３金属を含む。再堆積膜ＲＦは、Ｆｅ、Ｃｏ、及びＮｉからなる群から選択された少なくとも１つをさらに含んでいても良い。

図１０（ｂ）に示すように、再堆積膜ＲＦを酸化又は窒化し、絶縁膜ＩＦ１を形成する。このとき、露出した導電膜２１Ｆの一部が酸化又は窒化され、絶縁領域ＩＲ１が形成される。

Ａｒ等のイオンビームを絶縁領域ＩＲ１に照射し、絶縁領域ＩＲ１を除去する。除去する際に、飛散した原子の一部が、絶縁膜ＩＦ１に付着する。これにより、図１１（ａ）に示すように、第１金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む絶縁膜ＩＦ２が形成される。

ＡＬＤ法を用いて、図１１（ｂ）に示すように、金属膜３１Ｆを形成する。金属膜３１Ｆは、例えば、露出した導電膜２１Ｆの表面、及び絶縁膜ＩＦ２の表面に形成される。

金属膜３１Ｆの一部は、Ｘ軸方向において、絶縁膜ＩＦ１及び絶縁膜ＩＦ２を介して、磁性膜ＭＦ２ａと対向する。例えば、Ｚ軸方向に対して傾斜した方向から金属膜３１Ｆにイオンビームを照射し、図１２に示すように、金属膜３１Ｆの当該一部を除去する。以降は、図５（ｂ）、図６（ａ）、及び図６（ｂ）に示す工程と同様の工程を行うことで、図９に示す磁気記憶装置２２０が製造される。

図１３（ａ）、図１３（ｂ）、図１４（ａ）、図１４（ｂ）、図１５（ａ）、及び図１５（ｂ）は、第２実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図１３（ａ）に示す磁気記憶装置２３０では、第１磁性層１１の一部が、Ｘ軸方向において、第１絶縁層５１を介して第１金属層３１と対向している。第１磁性層１１の別の一部は、Ｘ軸方向において、第１絶縁層５１を介して第１絶縁部４１と対向している。

第２磁性層１２の一部は、Ｘ軸方向において、第２絶縁層５２を介して第１金属層３１と対向している。第２磁性層１２の別の一部は、Ｘ軸方向において、第２絶縁層５２を介して第１絶縁部４１と対向している。

第１絶縁層５１は、第３絶縁領域５１ｃをさらに含む。第３絶縁領域５１ｃは、Ｘ軸方向において、第２絶縁領域５１ｂと第１金属層３１との間及び第２絶縁領域５１ｂと第１絶縁部４１との間に設けられる。第３絶縁領域５１ｃは、例えば、Ｓｉと、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。

第１磁性層１１の一部及び第２磁性層１２の一部が第１金属層３１と対向している場合でも、第１絶縁層５１が設けられることで、第１金属層３１から第１磁性層１１への通電及び第１金属層３１から第２磁性層１２への通電を抑制できる。

例えば、第１絶縁層５１の少なくとも一部のＸ軸方向における長さは、第１非磁性層１１ｉのＺ軸方向における長さの２倍以上であり、第２非磁性層１２ｉのＺ軸方向における長さの２倍以上である。これにより、第１金属層３１と第１磁性層１１との間の通電及び第１金属層３１と第２磁性層１２との間の通電をさらに抑制できる。

図１３（ｂ）に示す磁気記憶装置２４０のように、Ｘ軸方向において第１金属層３１と第１絶縁層５１との間及び第１金属層３１と第２絶縁層５２との間に、第１絶縁部４１の一部が設けられても良い。第１金属層３１のＸ軸方向における長さは、第１絶縁部４１のＸ軸方向における長さよりも短い。

図１４（ａ）に示す磁気記憶装置２５０のように、第１絶縁膜６１及び第２絶縁膜６２が設けられても良い。第１絶縁膜６１は、例えば、第１絶縁層５１と繋がっている。第１絶縁膜６１は、Ｚ軸方向において第１端部３１ｅ１と第１導電層２１との間に設けられる。第２絶縁膜６２は、例えば、第２絶縁層５２と繋がっている。第２絶縁膜６２は、Ｚ軸方向において第２端部３１ｅ２と第１導電層２１との間に設けられる。第１絶縁膜６１及び第２絶縁膜６２は、例えば、第１金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。

図１４（ｂ）に示す磁気記憶装置２６０のように、Ｘ軸方向において第１金属層３１と第１絶縁層５１との間及び第１金属層３１と第２絶縁層５２との間に、第１絶縁部４１が設けられても良い。第１絶縁膜６１の一部及び第２絶縁膜６２の一部は、Ｚ軸方向において、第１絶縁部４１と重なる。

第１絶縁膜６１及び第２絶縁膜６２が設けられる場合であっても、第１金属層３１が設けられることで、磁気記憶装置２６０の電気抵抗を低減でき、放熱性を向上させることができる。

図１５（ａ）に表した磁気記憶装置２７０は、第１接続部３０ａ、第２接続部３０ｂ、及び第３接続部３０ｃをさらに含む。

第２接続部３０ｂは、Ｘ軸方向において、第１接続部３０ａと第３接続部３０ｃとの間に設けられる。Ｘ軸方向において第１接続部３０ａと第２接続部３０ｂとの間には、絶縁部２５が設けられる。Ｘ軸方向において第２接続部３０ｂと第３接続部３０ｃとの間には、別の絶縁部２５が設けられる。

第１領域２１ａは、Ｚ軸方向において、第１接続部３０ａと複数の第１金属層３１の１つとの間に位置する。第２領域２１ｂは、Ｚ軸方向において、第２接続部３０ｂと複数の第１金属層３１の別の１つとの間に位置する。第４領域２１ｄは、Ｚ軸方向において、第３接続部３０ａと複数の第１金属層３１のさらに別の１つとの間に位置する。

図１５（ｂ）に表した磁気記憶装置２８０のように、第１導電層２１は、Ｘ軸方向において複数設けられても良い。

複数の第１導電層２１の１つは、例えば、第１側端部２１ｓ１、第１重畳部２１ｏ１、及び部第２側端部２１ｓ２を含む。複数の第１導電層２１の別の１つは、例えば、第３側端部２１ｓ３、第２重畳部２１ｏ２、及び部第４側端部２１ｓ４を含む。

複数の第１金属層３１の１つは、例えば、第１接続部３０ａ及び第１側端部２１ｓ１と接触する。これにより、第１接続部３０ａと第１側端部２１ｓ１との間の電気的接続の信頼性を向上できる。

複数の第１金属層３１の別の１つは、例えば、第２接続部３０ｂ及び第２側端部２１ｓ２と接触する。これにより、第２接続部３０ｂと第２側端部２１ｓ２との間の電気的接続の信頼性を向上できる。

磁気記憶装置２７０及び２８０において、磁気記憶装置２４０及び２６０と同様に、第１絶縁部４１の一部が、Ｘ軸方向において、第１金属層３１と第１絶縁層５１との間及び第１金属層３１と第２絶縁層５２との間に設けられても良い。磁気記憶装置２７０及び２８０は、磁気記憶装置２５０及び２６０と同様に、第１絶縁膜６１及び第２絶縁膜６２をさらに含んでも良い。

図１６、図１７（ａ）、及び図１７（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図１８は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的斜視図である。
図１６は、図１８のＡ１−Ａ２断面図である。図１７（ａ）は、図１８のＢ１−Ｂ２断面図である。図１７（ｂ）は、図１８のＣ１−Ｃ２断面図である。図１８では、第１絶縁部４１と、第２絶縁部４２の一部と、が省略されている。

例えば、磁気記憶装置３１０は、図１７（ａ）に示すように、第３絶縁層５３をさらに含む。第３絶縁層５３は、第３絶縁領域５３ｃ及び第４絶縁領域５３ｄを含む。第４絶縁領域５３ｄは、Ｙ軸方向において、第３絶縁領域５３ｃと第２絶縁部４２との間に位置する。

第３絶縁領域５３ｃは、第３金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。第４絶縁領域５３ｄは、第１金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。

磁気記憶装置３１０では、図１７（ｂ）及び図１８に示すように、第１金属層３１のＹ軸方向における長さＬ１が、第１導電層２１のＹ軸方向における長さＬ２よりも長い。例えば、長さＬ１は、第１対向磁性層１１ｃ、第１非磁性層１１ｉ、又は第１磁性層１１のＹ軸方向における長さＬ３よりも長い。例えば、長さＬ１は、第２対向磁性層１２ｃ、第２非磁性層１２ｉ、又は第２磁性層１２のＹ軸方向における長さＬ４よりも長い。長さＬ１が長さＬ２よりも長いことで、磁気記憶装置３１０の放熱性を向上できる。

例えば、第１金属層３１は、図１７（ｂ）に示すように、第１金属部分３１ａ及び第２金属部分３１ｂを含む。第２金属部分３１ｂは、Ｚ軸方向において、第１導電層２１と第１金属部分３１ａとの間に位置する。第１金属部分３１ａのＹ軸方向における長さは、第２金属部分３１ｂのＹ軸方向における長さよりも長い。第２金属部分３１ｂのＹ軸方向における長さは、例えば、長さＬ２と実質的に同じである。

図１９（ａ）及び図１９（ｂ）は、第３実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図１９（ａ）は、図１８のＤ１−Ｄ２断面の一例を示す。図１９（ｂ）は、図１７のＤ１−Ｄ２断面の別の一例を示す。

図１９（ａ）に示すように、磁気記憶装置３１０では、磁気記憶装置１１０と同様に、第１対向磁性層１１ｃは、第１辺ｓ１を有する。複数の第１金属層３１の１つは、第２辺ｓ２を有する。第１辺ｓ１及び第２辺ｓ２は、Ｙ軸方向に沿う。第２辺ｓ２のＹ軸方向における長さは、第１辺ｓ１のＹ軸方向における長さよりも長い。

例えば、第１対向磁性層１１ｃは、第３辺ｓ３をさらに有する。複数の第１金属層３１の別の１つは、第４辺ｓ４を有する。第３辺ｓ３及び第４辺ｓ４は、Ｙ軸方向に沿う。第４辺ｓ４のＹ軸方向における長さは、第３辺ｓ３のＹ軸方向における長さよりも長い。

第１辺ｓ１〜第４辺ｓ４がＹ軸方向に沿うことで、第１対向磁性層１１ｃを局所的に流れる電流ｉ１〜ｉ３の大きさのばらつきをさらに小さくできる。これにより、例えば、第１積層体ＳＢ１への書き込み動作をより安定して行える。

例えば、第２対向磁性層１２ｃは、辺ｓ５を有する。複数の第１金属層３１の別の１つは、辺ｓ６を有する。辺ｓ５及び辺ｓ６は、Ｙ軸方向に沿う。例えば、第２対向磁性層１２ｃは、辺ｓ７をさらに有する。複数の第１金属層３１のさらに別の１つは、辺ｓ８を有する。辺ｓ７及び辺ｓ８は、Ｙ軸方向に沿う。

辺ｓ５〜辺ｓ８がＹ軸方向に沿うことで、第２対向磁性層１２ｃを局所的に流れる電流ｉ４〜ｉ６の大きさのばらつきをさらに小さくできる。これにより、例えば、第２積層体ＳＢ２への書き込み動作をより安定して行える。

図１９（ｂ）に示すように、第１辺ｓ１〜第４辺ｓ４及び辺ｓ５〜辺ｓ８は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と交差しても良い。例えば、第１辺ｓ１〜第４辺ｓ４のそれぞれの少なくとも一部は、互いに平行である。辺ｓ５〜辺ｓ８のそれぞれの少なくとも一部は、互いに平行である。

図２０（ａ）、図２０（ｂ）、図２１（ａ）、図２１（ｂ）は、第３実施形態に磁気記憶装置の製造工程を表す模式的斜視断面図である。

図４（ａ）に示す積層膜ＳＦを基体２０ｓの上に形成する。図２０（ａ）に示すように、Ｘ軸方向に延びる溝Ｔｒ１を、Ｙ軸方向において複数形成する。これにより、Ｘ軸方向に延びる積層膜ＳＦが形成される。

溝Ｔｒ１を形成する際、例えば、Ａｒ等のイオンビームを用いる。磁性膜ＭＦ２の一部、非磁性膜ＮＦの一部、及び磁性膜ＭＦ１の一部、及び導電膜２２Ｆの一部を、除去する際、再堆積した材料により、例えば、絶縁膜ＩＦ１及び絶縁膜ＩＦ２が形成される。絶縁膜ＩＦ１は、第３金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。絶縁膜ＩＦ２は、第１金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む。

図２０（ｂ）に示すように、溝Ｔｒ１を絶縁膜４２Ｆで埋め込む。積層膜ＳＦ及び絶縁膜４２Ｆの上に、Ｙ軸方向に延びるレジストＲ１を形成する。レジストＲ１は、Ｘ軸方向において複数形成する。

レジストＲ１をマスクとして用いて、図２１（ａ）に示すように、積層膜ＳＦの一部及び絶縁膜ＩＦ１の一部を除去し、溝Ｔｒ２を形成する。これにより、導電膜２１Ｆの上に、複数の積層膜ＳＦａが形成される。溝Ｔｒ２を通して、導電膜２１Ｆの表面の一部が露出する。

溝Ｔｒ２を形成する際、図１０（ａ）、図１０（ｂ）、及び図１１（ａ）に示す工程と同様の工程を行うことで、積層膜ＳＦｂの側面に、絶縁膜ＩＦ３及び絶縁膜ＩＦ４を形成する。

選択ＡＬＤを行う。これにより、図２１（ｂ）に示すように、露出した導電膜２１Ｆａの表面に、選択的に金属膜３１Ｆが形成される。形成された金属膜３１ＦのＹ軸方向における長さは、導電膜２１ＦａのＹ軸方向における長さよりも長い。溝Ｔｒ２を絶縁膜で埋め込むことで、磁気記憶装置３１０が製造される。

図２２（ａ）及び図２２（ｂ）は、第３実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。

図２２（ａ）に示す磁気記憶装置３２０では、第１金属層３１は、第３端部３１ｅ３、第４端部３１ｅ４、及び中間部分３１ｍを含む。第３端部３１ｅ３から第４端部３１ｅ４への方向は、Ｙ軸方向に沿う。中間部分３１ｍは、第３端部３１ｅ３と第４端部３１ｅ４との間に位置する。

中間部分３１ｍのＺ軸方向における長さは、第３端部３１ｅ３のＺ軸方向における長さよりも短く、第４端部３１ｅ４のＺ軸方向における長よりも短い。第１金属層３１の一部（第２領域２１ｂの一部）は、Ｙ軸方向において、第３端部３１ｅ３の一部と、第４端部３１ｅ４の一部と、の間に設けられる。

又は、図２２（ｂ）に示す磁気記憶装置３２０のように、第１導電層２１と第１金属層３１との接触面のＺ軸方向における位置が、第１金属層３１と第２絶縁部４２の接触面のＺ軸方向における位置と同じであっても良い。

図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示す磁気記憶装置３２０及び磁気記憶装置３３０によれば、磁気記憶装置３１０と同様に、放熱性を向上できる。

以下、本実施形態に係る磁気記憶装置の動作の例について説明する。
既に説明したように、制御部７０は、第１積層体ＳＢ１（第１磁性層１１）及び第２積層体ＳＢ２（第２磁性層１２）と、電気的に接続されている。第１積層体ＳＢ１に情報を書き込むときには、第１磁性層１１に所定の選択電圧が印加される。このとき、第２積層体ＳＢ２には、非選択電圧が印加される。一方、第２積層体ＳＢ２に情報を書き込むときには、第２磁性層１２に所定の選択電圧が印加される。このとき、第１積層体ＳＢ１には、非選択電圧が印加される。０ボルトの電圧の印加も、「電圧の印加」に含まれる。選択電圧の電位は、非選択電圧の電位とは異なる。

例えば、制御部７０は、第１書き込み動作において、第１磁性層１１を、第２磁性層１２の電位（例えば、非選択電位）とは異なる電位（例えば、選択電位）に設定する。制御部７０は、第２書き込み動作において、第１磁性層１１を、第２磁性層１２の電位（例えば、非選択電位）とは異なる電位（例えば、選択電位）に設定する。

例えば、制御部７０は、第３書き込み動作において、第２磁性層１２を、第１磁性層１１の電位（例えば、非選択電位）とは異なる電位（例えば、選択電位）に設定する。制御部７０は、第４書き込み動作において、第２磁性層１２を、第１磁性層１１の電位（例えば、非選択電位）とは異なる電位（例えば、選択電位）に設定する。

このような電位の選択は、例えば、第１スイッチＳｗ１及び第２スイッチＳｗ２の動作により行われる。

以下、このような動作の例について説明する。

図２３（ａ）、図２３（ｂ）、図２４（ａ）、及び図２４（ｂ）は、実施形態に係る磁気記憶装置における動作を例示する模式的断面図である。
図２３（ａ）に示すように、制御部７０と第１磁性層１１とが、第１配線７０ａにより電気的に接続される。制御部７０と第２磁性層１２とが、第２配線７０ｂにより電気的に接続される。この例では、第１配線７０ａ上に第１スイッチＳｗ１が設けられている。第２配線７０ｂ上に第２スイッチＳｗ２が設けられている。制御部７０が、第１配線７０ａの電位を制御することで、第１磁性層１１の電位が制御される。第１配線７０ａにおける電位の変化は実質的に小さい。このため、第１配線７０ａの電位を、第１磁性層１１の電位と見なすことができる。同様に、第２配線７０ｂの電位を、第２磁性層１２の電位と見なすことができる。以下では、第１磁性層１１の電位は、第１配線７０ａの電位と同じとみなす。以下では、第２磁性層１２の電位は、第２配線７０ｂの電位と同じとみなす。

以下の例では、第１磁性層１１の磁化１１Ｍ、及び、第２磁性層１２の磁化１２Ｍは、＋Ｙ方向である。これらの磁化は、固定されている。

図２３（ａ）に示すように、第１動作ＯＰ１において、制御部７０は、第１導電層２１の第１領域２１ａを電位Ｖ０に設定する。電位Ｖ０は、例えば、グランド電位である。第１動作ＯＰ１において、制御部７０は、第１磁性層１１を第１電圧Ｖ１に設定する。すなわち、制御部７０は、第１動作ＯＰ１において、第１領域２１ａと第１磁性層１１との間の第１電位差を第１電圧Ｖ１とする。第１電圧Ｖ１は、例えば、選択電圧である。

一方、制御部７０は、第１動作ＯＰ１において、第２磁性層１２を第２電圧Ｖ２とする。すなわち、制御部７０は、第１動作ＯＰ１において、第１領域２１ａと第２磁性層１２との間の第２電位差を第２電圧Ｖ２とする。第２電圧Ｖ２は、例えば、非選択電圧である。第２電圧Ｖ２は、第１電圧Ｖ１とは異なる。例えば、第１電圧Ｖ１の絶対値は、第２電圧Ｖ２の絶対値よりも大きい。例えば、第１電圧Ｖ１の極性は、第２電圧Ｖ２の極性とは異なる。

第１動作ＯＰ１において、制御部７０は、第１導電層２１に第１電流Ｉｗ１を供給する。第１電流Ｉｗ１は、第１領域２１ａから第４領域２１ｄへの向きを有する。

第１動作ＯＰ１において、例えば、選択状態の第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭは、＋Ｙ方向に向く。これは、第１導電層２１からの磁気的作用による。一方、非選択状態の第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭは、実質的に変化しない。この例では、磁化１２ｃＭは、初期状態（この例では＋Ｙ方向）を維持する。

図２３（ｂ）に示すように、第２動作ＯＰ２において、制御部７０は、第１導電層２１の第１領域２１ａを電位Ｖ０に設定する。制御部７０は、第２動作ＯＰ２において、第１領域２１ａと第１磁性層１１との間の第１電位差を第１電圧Ｖ１とする。制御部７０は、第２動作ＯＰ２において、第１領域２１ａと第２磁性層１２との間の第２電位差を第２電圧Ｖ２とする。第２動作ＯＰ２において、制御部７０は、第１導電層２１に第２電流Ｉｗ２を供給する。第２電流Ｉｗ２は、第４領域２１ｄから第１領域２１ａへの向きを有する。

このときに、選択状態の第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭは、例えば、−Ｙ方向に変化する。これは、第１導電層２１からの磁気的作用による。一方、非選択状態の第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭは、実質的に変化しない。この例では、磁化１２ｃＭは、初期状態（この例では＋Ｙ方向）を維持する。

第１動作ＯＰ１の後における第１磁性層１１と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の電気抵抗を第１電気抵抗とする。第２動作ＯＰ２の後における第１磁性層１１と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の電気抵抗を第２電気抵抗とする。第１電気抵抗は、第２電気抵抗とは異なる。この例では、第１電気抵抗は、第２電気抵抗よりも低い。

一方、上記の第１動作ＯＰ１の後における第２磁性層１２と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の電気抵抗を第３電気抵抗とする。上記の第２動作ＯＰ２の後における第２磁性層１２と第１導電層２１（例えば第１領域２１ａ）との間の電気抵抗を第４電気抵抗とする。第３電気抵抗は、第４電気抵抗と実質的に同じである。これは、第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭが実質的に変化しないためである。

このように、実施形態においては、第１電気抵抗と第２電気抵抗との差の絶対値は、第３電気抵抗と第４電気抵抗との差の絶対値よりも大きい。

このように、選択状態の第１積層体ＳＢ１において、第１電流Ｉｗ１または第２電流Ｉｗ２により電気抵抗の変化が形成される。すなわち、情報の書き込みが行われる。一方、非選択状態の第２積層体ＳＢ２においては、第１電流Ｉｗ１または第２電流Ｉｗ２による電気抵抗の変化が形成されない。

図２４（ａ）に示す第３動作ＯＰ３の例では、第１積層体ＳＢ１が、非選択状態とされ、第２積層体ＳＢ２が選択状態とされる。制御部７０は、第１動作ＯＰ１において、第１領域２１ａと第１磁性層１１との間の第１電位差を第１電圧Ｖ１とする（図２３（ａ）参照）。一方、制御部７０は、第２動作ＯＰ２において、第１電位差を第１電圧Ｖ１とする（図２３（ｂ）参照）。図２４（ａ）に示すように、制御部７０は、第３動作ＯＰ３において、第１領域２１ａと第１磁性層１１との間の第１電位差を第２電圧Ｖ２（非選択電圧）とする。制御部７０は、第３動作ＯＰ３において、第１電流Ｉｗ１を第１導電層２１に供給する。

このとき、非選択状態の第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭは、図２３（ａ）の状態と同じである。一方、選択状態の第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭは、図２３（ａ）の状態から変化する。

図２４（ｂ）に示す第４動作ＯＰ４においても、第１積層体ＳＢ１が、非選択状態とされ、第２積層体ＳＢ２が選択状態とされる。制御部７０は、第４動作ＯＰ４において、第１電位差を第２電圧Ｖ２とする。制御部７０は、第４動作ＯＰ４において、第２電流Ｉｗ２を第１導電層２１に供給する。

非選択状態である第１積層体ＳＢ１においては、第３動作ＯＰ３と第４動作ＯＰ４との間で、電気抵抗は実質的に同じである。一方、選択状態である第２積層体ＳＢ２においては、第３動作ＯＰ３と第４動作ＯＰ４との間で、電気抵抗は変化する。

このように、第１動作ＯＰ１の後の第１電気抵抗と、第２動作ＯＰ２の後の第２電気抵抗との差の絶対値は、第３動作ＯＰ３の後における第１磁性層１１と第１領域２１ａとの間の電気抵抗と、第４動作ＯＰ４の後における第１磁性層１１と第１領域２１ａとの間の電気抵抗と、の差の絶対値よりも大きい。

複数の積層体は、複数のメモリセルにそれぞれ対応する。複数のメモリセルにおいて、互いに異なる情報が記憶されることが可能である。複数のメモリセルに情報を記憶する際に、例えば、複数のメモリセルに「１」及び「０」の一方を記憶した後に、複数のメモリセルのうちの所望のいくつかに「１」及び「０」の他方を記憶しても良い。例えば、複数のメモリセルの１つに「１」及び「０」の一方を記憶した後に、複数のメモリセルの別の１つに「０」及び「０」の一方を記憶しても良い。

上記において、第１領域２１ａ及び第４領域２１ｄは、互いに入れ替えが可能である。例えば、上記の電気抵抗は、第１磁性層１１と第４領域２１ｄとの間の電気抵抗でも良い。上記の電気抵抗は、第２磁性層１２と第４領域２１ｄとの間の電気抵抗でも良い。

以下、別の動作の例について説明する。
図２５（ａ）〜図２５（ｃ）は、実施形態に係る磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図２５（ａ）に示すように、実施形態にかかる磁気記憶装置１２０において、複数の積層体（第１積層体ＳＢ１及び第２積層体ＳＢ２）が設けられる。磁気記憶装置１２０においては、第１積層体ＳＢ１に流れる電流と、第２積層体ＳＢ２に流れる電流とは別である。

第１積層体ＳＢ１は、Ｚ軸方向において、第３領域２１ｃと重なる。第２積層体ＳＢ２は、Ｚ軸方向において、第５領域２１ｅと重なる。

例えば、第１端子Ｔ１が、第１導電層２１の第１領域２１ａと電気的に接続される。第２端子Ｔ２が、第４領域２１ｄと電気的に接続される。第３端子Ｔ３が、第２領域２１ｂと電気的に接続される。第４端子Ｔ４が、第１磁性層１１と電気的に接続される。第５端子Ｔ５が、第２磁性層１２と電気的に接続される。

図２５（ａ）に示すように、１つの動作ＱＰ１において、第１電流Ｉｗ１が、第１端子Ｔ１から第３端子Ｔ３に向けて流れ、第３電流Ｉｗ３が第２端子Ｔ２から第３端子Ｔ３に向けて流れる。第１積層体ＳＢ１の位置における電流（第１電流Ｉｗ１）の向きは、第２積層体ＳＢ２の位置における電流（第３電流Ｉｗ３）の向きと逆である。このような動作ＱＰ１において、第１積層体ＳＢ１の第１対向磁性層１１ｃに作用するスピンホールトルクの向きは、第２積層体ＳＢ２の第２対向磁性層１２ｃに作用するスピンホールトルクの向きと逆になる。

図２５（ｂ）に示す別の動作ＱＰ２において、第２電流Ｉｗ２が、第３端子Ｔ３から第１端子Ｔ１に向けて流れ、第４電流Ｉｗ４が第３端子Ｔ３から第２端子Ｔ２に向けて流れる。第１積層体ＳＢ１の位置における電流（第２電流Ｉｗ２）の向きは、第２積層体ＳＢ２の位置における電流（第４電流Ｉｗ４）の向きと逆である。このような動作ＱＰ２において、第１積層体ＳＢ１の第１対向磁性層１１ｃに作用するスピンホールトルクの向きは、第２積層体ＳＢ２の第２対向磁性層１２ｃに作用するスピンホールトルクの向きと逆になる。

図２５（ａ）及び図２５（ｂ）に示すように、第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭの向きは、第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭの向きと逆である。一方、第２磁性層１２の磁化１２Ｍの向きは、第１磁性層１１の磁化１１Ｍの向きと同じである。このように、第１積層体ＳＢ１と第２積層体ＳＢ２との間で、反対の向きの磁化情報が記憶される。例えば、動作ＱＰ１の場合の情報（データ）が、”１”に対応する。例えば、動作ＱＰ２の場合の情報（データ）が、”０”に対応する。このような動作により、例えば、後述するように、読み出しが高速化できる。

動作ＱＰ１及び動作ＱＰ２において、第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭと、第１導電層２１を流れる電子（偏極電子）のスピン電流と、が相互作用する。磁化１１ｃＭの向きと、偏極電子のスピンの向きとは、平行または反平行の関係となる。第１対向磁性層１１ｃの磁化１１ｃＭは、歳差運動して、反転する。動作ＱＰ１及び動作ＱＰ２において、第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭの向きと、偏極電子のスピンの向きとは、平行または反平行の関係となる。第２対向磁性層１２ｃの磁化１２ｃＭは、歳差運動して、反転する。

図２５（ｃ）は、磁気記憶装置１２０における読み出し動作を例示している。
読み出し動作ＱＰ３において、第４端子Ｔ４の電位を第４電位Ｖ４とする。そして、第５端子Ｔ５の電位を第５電位Ｖ５とする。第４電位Ｖ４は、例えば、接地電位である。第４電位Ｖ４と第５電位Ｖ５との間の電位差をΔＶとする。複数の積層体のそれぞれにおける２つの電気抵抗を、高抵抗Ｒｈ及び低抵抗Ｒｌとする。高抵抗Ｒｈは、低抵抗Ｒｌよりも高い。例えば、磁化１１Ｍと磁化１１ｃＭとが反平行であるときの抵抗が、高抵抗Ｒｈに対応する。例えば、磁化１１Ｍと磁化１１ｃＭとが平行であるときの抵抗が、低抵抗Ｒｌに対応する。例えば、磁化１２Ｍと磁化１２ｃＭとが反平行であるときの抵抗が、高抵抗Ｒｈに対応する。例えば、磁化１２Ｍと磁化１２ｃＭとが平行であるときの抵抗が、低抵抗Ｒｌに対応する。

例えば、図２５（ａ）に例示する動作ＱＰ１（”１”状態）において、第３端子Ｔ３の電位Ｖｒ１は、（１）式で表される。
Ｖｒ１＝｛Ｒｌ／（Ｒｌ＋Ｒｈ）｝×ΔＶ …（１）
一方、図２５（ｂ）に例示する動作ＱＰ２（”０”状態）の状態において、第３端子Ｔ３の電位Ｖｒ２は、（２）式で表される。
Ｖｒ２＝｛Ｒｈ／（Ｒｌ＋Ｒｈ）｝×ΔＶ …（２）
従って、”１”状態と”０”状態との間における、電位変化ΔＶｒは、（３）式で表される。
ΔＶｒ＝Ｖｒ２−Ｖｒ１＝｛（Ｒｈ−Ｒｌ）／（Ｒｌ＋Ｒｈ）｝×ΔＶ …（３）
電位変化ΔＶｒは、第３端子Ｔ３の電位を測定することによって得られる。

定電流を積層体（磁気抵抗素子）に供給して磁気抵抗素子の２つの磁性層の間の電圧（電位差）を測定する場合に比べて、上記の読み出し動作ＱＰ３においては、例えば、読み取り時の消費エネルギーを低減できる。上記の読み出し動作ＱＰ３においては、例えば、高速読み出しを行なうことができる。

上記の動作ＱＰ１及び動作ＱＰ２において、第４端子Ｔ４及び第５端子Ｔ５を用いて、第１対向磁性層１１ｃ及び第２対向磁性層１２ｃのそれぞれの垂直磁気異方性を制御することができる。これにより、書込み電流を低減できる。例えば、書込み電流は、第４端子Ｔ４及び第５端子Ｔ５を用いないで書き込みを行う場合の書き込み電流の約１／２にできる。例えば、書込み電荷を低減できる。第４端子Ｔ４及び第５端子Ｔ５に加える電圧の極性と、垂直磁気異方性の増減と、の関係は、磁性層及び第１導電層２１の材料に依存する。

図２５（ａ）に示す動作ＱＰ１では、第２領域２１ｂに、第１電流Ｉｗ１及び第３電流Ｉｗ３が供給される。図２５（ｂ）に示す動作ＱＰ２では、第２領域２１ｂに、第２電流Ｉｗ２及び第４電流Ｉｗ４が供給される。動作ＱＰ１及びＱＰ２において、第２領域２１ｂを流れる電流密度は、第１領域２１ａ又は第４領域２１ｄを流れる電流密度よりも大きい。第２領域２１ｂにおける発熱は、第１領域２１ａにおける発熱及び第４領域２１ｄにおける発熱よりも大きい。第２領域２１ｂとＺ軸方向において並ぶ第１金属層３１が設けられることで、第２領域２１ｂにおける放熱性を向上できる。これにより、磁気記憶装置１２０の発熱を抑制し、磁気記憶装置１２０の耐久性を向上できる。

図２６（ａ）〜図２６（ｃ）は、実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
実施形態に係る別の磁気記憶装置に、第１端子Ｔ１〜第５端子Ｔ５が設けられ、動作ＱＰ１〜ＱＰ３が実施されても良い。例えば図２６（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気記憶装置２３０に、第１端子Ｔ１〜第５端子Ｔ５が設けられる。

図２６（ａ）に示す動作ＱＰ１において、第１電流Ｉｗ１が、第１端子Ｔ１から第３端子Ｔ３に向けて流れ、第３電流Ｉｗ３が第２端子Ｔ２から第３端子Ｔ３に向けて流れる。
図２６（ｂ）に示す動作ＱＰ２において、第２電流Ｉｗ２が、第３端子Ｔ３から第１端子Ｔ１に向けて流れ、第４電流Ｉｗ４が第３端子Ｔ３から第２端子Ｔ２に向けて流れる。
図２６（ｃ）に示す読み出し動作ＱＰ３において、第４端子Ｔ４の電位を第４電位Ｖ４とする。そして、第５端子Ｔ５の電位を第５電位Ｖ５とする。

図２７（ａ）〜図２７（ｃ）は、実施形態に係る別の磁気記憶装置を例示する模式的断面図である。
図２７（ａ）に示すように、実施形態に係る磁気記憶装置２４０に、第１端子Ｔ１〜第５端子Ｔ５が設けられても良い。図２７（ａ）〜図２７（ｃ）に示す磁気記憶装置２４０の動作は、図２５（ａ）〜図２５（ｃ）又は図２６（ａ）〜図２６（ｃ）に示す磁気記憶装置の動作と実質的に同じである。

図２７（ａ）に示す動作ＱＰ１において、第１電流Ｉｗ１が、第１端子Ｔ１から第３端子Ｔ３に向けて流れ、第３電流Ｉｗ３が第２端子Ｔ２から第３端子Ｔ３に向けて流れる。
図２７（ｂ）に示す動作ＱＰ２において、第２電流Ｉｗ２が、第３端子Ｔ３から第１端子Ｔ１に向けて流れ、第４電流Ｉｗ４が第３端子Ｔ３から第２端子Ｔ２に向けて流れる。
図２７（ｃ）に示す読み出し動作ＱＰ３において、第４端子Ｔ４の電位を第４電位Ｖ４とする。そして、第５端子Ｔ５の電位を第５電位Ｖ５とする。

磁気記憶装置２３０及び２４０においても、第１金属層３１が設けられることで、第２領域２１ｂにおける放熱性を向上できる。これにより、磁気記憶装置２３０及び２４０の発熱を抑制し、磁気記憶装置２３０及び２４０の耐久性を向上できる。

図２８は、第４実施形態に係る磁気記憶装置を示す模式図である。
図２８に示すように、磁気記憶装置４１０においては、メモリセルアレイＭＣＡ、複数の第１配線（例えば、ワード線ＷＬ１及びＷＬ２など）、複数の第２配線（例えば、ビット線ＢＬ１、ＢＬ２及びＢＬ３など）、及び、制御部７０が設けられる。複数の第１配線は、１つの方向に延びる。複数の第２配線は、別の１つの方向に延びる。制御部７０は、ワード線選択回路７０ＷＳ、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ、第２ビット線選択回路７０ＢＳｂと、第１書込み回路７０Ｗａ、第２書き込み回路７０Ｗｂ、第１読出し回路７０Ｒａ、及び、第２読出し回路７０Ｒｂ、を含む。メモリセルアレイＭＣＡにおいて、複数のメモリセルＭＣが、アレイ状に並ぶ。

例えば、複数のメモリセルＭＣの１つに対応して、スイッチＳｗ１及びスイッチＳｗＳ１が設けられる。これらのスイッチは、複数のメモリセルの１つに含められると見なす。これらのスイッチは、制御部７０に含まれると見なされても良い。これらのスイッチは、例えば、トランジスタである。複数のメモリセルＭＣの１つは、例えば、積層体（例えば第１積層体ＳＢ１）を含む。

既に説明したように、１つの第１導電層２１に、複数の積層体（第１積層体ＳＢ１及び第２積層体ＳＢ２など）が設けられても良い。そして、複数の積層体に、複数のスイッチ（スイッチＳｗ１及びスイッチＳｗ２など）がそれぞれ設けられても良い。図２８においては、図を見やすくするために、１つの第１導電層２１に対応して、１つの積層体（積層体ＳＢ１など）と、１つのスイッチ（スイッチＳｗ１など）と、が描かれている。

図２８に示すように、第１積層体ＳＢ１の一端は、第１導電層２１に接続される。第１積層体ＳＢ１の他端は、スイッチＳｗ１のソース及びドレインの一方に接続される。スイッチＳｗ１のソース及びドレインの他方は、ビット線ＢＬ１に接続される。スイッチＳｗ１のゲートは、ワード線ＷＬ１に接続される。第１導電層２１の一端（例えば第１領域２１ａ）は、スイッチＳｗＳ１のソース及びドレインの一方に接続される。第１導電層２１の他端（例えば第４領域２１ｄ）は、ビット線ＢＬ３に接続される。スイッチＳｗＳ１のソース及びドレインの他方は、ビット線ＢＬ２に接続される。スイッチＳｗＳ１のゲートは、ワード線ＷＬ２に接続される。

複数のメモリセルＭＣの他の１つにおいて、積層体ＳＢｎ、スイッチＳｗｎ及びスイッチＳｗＳｎが設けられる。

メモリセルＭＣへの情報の書込み動作の例について説明する。
書込みを行なう１つのメモリセルＭＣ（選択メモリセル）のスイッチＳｗＳ１がオン状態とされる。例えば、オン状態においては、この１つのスイッチＳｗＳ１のゲートが接続されたワード線ＷＬ２が、ハイレベルの電位に設定される。電位の設定は、ワード線選択回路７０ＷＳにより行われる。上記の１つのメモリセルＭＣ（選択メモリセル）を含む列の他のメモリセルＭＣ（非選択メモリセル）におけるスイッチＳｗＳ１もオン状態となる。１つの例では、メモリセルＭＣ（選択メモリセル）内のスイッチＳｗ１のゲートに接続されるワード線ＷＬ１、及び、他の列に対応するワード線ＷＬ１及びＷＬ２は、ロウレベルの電位に設定される。

図２８では、１つの第１導電層２１に対応して１つの積層体及び１つのスイッチＳｗ１が描かれている。既に説明したように、１つの第１導電層２１に対応して複数の積層体（積層体ＳＢ１及び第２積層体ＳＢ２など）及び複数のスイッチ（スイッチＳｗ１及びスイッチＳｗ２など）が設けられる。この場合、例えば、複数の積層体のそれぞれに接続されているスイッチは、オン状態とされる。複数の積層体のいずれかには選択電圧が印加される。一方、他の積層体には非選択電圧が印加される。複数の積層体の上記のいずれかに書き込みが行われ、他の積層体には書き込みが行われない。複数の積層体における選択的な書き込みが行われる。

書込みを行なうメモリセルＭＣ（選択セル）に接続されたビット線ＢＬ２及びＢＬ３が、選択される。選択は、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂにより行われる。この選択されたビット線ＢＬ２及びＢＬ３に、書込み電流が供給される。書き込み電流の供給は、第１書込み回路７０Ｗａ及び第２書き込み回路７０Ｗｂによって行われる。書き込み電流は、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂの一方から、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂの他方に向けて流れる。書込み電流によって、ＭＴＪ素子（第１積層体ＳＢ１など）の記憶層（第１対向磁性層１１ｃなど）の磁化方向が変化可能になる。第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂの他方から、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂの一方に向けて書込み電流が流れると、ＭＴＪ素子の記憶層の磁化方向が、上記とは反対方向に変化可能となる。このようにして、書込みが行われる。

以下、メモリセルＭＣからの情報の読出し動作の例について説明する。
読出しを行なうメモリセルＭＣ（選択セル）に接続されたワード線ＷＬ１がハイレベルの電位に設定される。上記のメモリセルＭＣ（選択セル）内のスイッチＳｗ１がオン状態にされる。このとき、上記のメモリセルＭＣ（選択セル）を含む列の他のメモリセルＭＣ（非選択セル）におけるスイッチＳｗ１もオン状態となる。上記のメモリセルＭＣ（選択セル）内のスイッチＳｗＳ１のゲートに接続されるワード線ＷＬ２、及び、他の列に対応するワード線ＷＬ１及びＷＬ２は、ロウレベルの電位に設定される。

読出しを行なうメモリセルＭＣ（選択セル）に接続されたビット線ＢＬ１及びＢＬ３が、選択される。選択は、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂにより行われる。この選択されたビット線ＢＬ１及びビット線ＢＬ３に、読出し電流が供給される。読み出し電流の供給は、第１読出し回路７０Ｒａ及び第２読み出し回路７０Ｒｂにより行われる。読み出し電流は、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂの一方から、第１ビット線選択回路７０ＢＳａ及び第２ビット線選択回路７０ＢＳｂの他方に向けて流れる。例えば、上記の選択されたビット線ＢＬ１及びＢＬ３の間の電圧が、第１読出し回路７０Ｒａ及び第２読み出し回路７０Ｒｂによって、検出される。例えば、ＭＴＪ素子の、記憶層（第１対向磁性層１１ｃ）の磁化と、参照層（第１磁性層１１）の磁化と、の間の差が検出される。差は、磁化の向きが互いに平行状態（同じ向き）か、または、互いに反平行状態（逆向き）か、を含む。このようにして、読出し動作が行われる。

例えば、揮発性の（ＳＲＡＭ(Static Random Access Memory)、ＤＲＡＭ(Dynamic Random Access Memory)）ワーキングメモリ、不揮発性の（ＮＡＮＤフラッシュメモリ、及び、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)）ストレージなどがある。ＳＲＡＭではリーク電流により、消費エネルギーが大きい。ＤＲＡＭでは、リフレッシュ電流により、消費エネルギーが大きい。

ワーキングメモリにおいては、動作（Active）時の頻度が待機（Standby）時の頻度に比べて多い。動作時に大きな書き込み電荷が必要であり、書き込みエネルギーが増大する。待機時にセーブしたエネルギーが、動作時に消費され、トータルでは消費エネルギーを低減することが困難である。

動作頻度の比較的少ない最下層のキャッシュメモリ（ＬＬＣ（Last Level Cache））に、例えば、ＳＴＴ（Spin Transfer Torque）−ＭＲＡＭ(Magnetic Random Access Memory)を用いることで、消費エネルギーを低減できる可能性がある。しかしながら、ＬＬＣよりも上層のキャッシュメモリにＳＴＴ−ＭＲＡＭを用いた場合は、動作頻度が格段に増える。このため、膨大なエネルギーを消費する。

実施形態においては、消費エネルギーを小さくできる。実施形態においては、高速の動作を得ることができる。

以上で説明した各実施形態によれば、電力の損失又は電流のリークを抑制できる磁気記憶装置及びその製造方法を提供できる。

実施形態は、以下の構成（例えば、技術案）を含んでも良い。

（構成１）
第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を含む第１導電層と、
第１磁性層と、
前記第１領域から前記第２領域への第２方向と交差する第１方向において前記第３領域と前記第１磁性層との間に設けられた第１対向磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
非磁性の第１金属層であって、前記第１対向磁性層から前記第１金属層の少なくとも一部への方向は前記第２方向に沿う、前記第１金属層と、
非磁性の第２金属層であって、前記第１磁性層から前記第２金属層への方向は前記第２方向に沿う、前記第２金属層と、
前記第１方向において前記第１金属層と前記第２金属層との間に設けられた第１絶縁部と、
を備えた磁気記憶装置。

（構成２）
前記第２領域から前記第１金属層への方向は、前記第１方向に沿い、
前記第１方向における前記第２領域の少なくとも一部の長さは、前記第１方向における前記第３領域の長さよりも短い構成１記載の磁気記憶装置。

（構成３）
第２磁性層と、
第２対向磁性層と、
第２非磁性層と、
をさらに備え、
前記第１導電層は、第４領域及び愛５領域をさらに含み、
前記第２領域は、前記第２方向において、前記第３領域と前記第４領域との間に位置し、
前記第５領域は、前記第２方向において、前記第２領域と前記第４領域との間に位置し、
前記第２対向磁性層は、前記第１方向において、前記第５領域と前記第２磁性層との間に設けられ、
前記第２非磁性層は、前記第２磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられ、
前記第１金属層は、前記第２方向において、前記第１対向磁性層と前記第２対向磁性層との間に設けられた構成１又は２に記載の磁気記憶装置。

（構成４）
非磁性の第３金属層をさらに備え、
前記第３金属層は、前記第２方向において、前記第２金属層と前記第２磁性層との間に設けられ、
前記第１絶縁部は、さらに、前記第１方向において前記第１金属層と前記第３金属層との間、及び前記第２方向において前記第２金属層と前記第３金属層との間に設けられた構成３記載の磁気記憶装置。

（構成５）
前記第１導電層は、第１金属を含み、
前記第１金属層及び前記第２金属層は、第２金属を含む構成１〜４のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。

（構成６）
前記第１金属は、Ｔａ、Ｗ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕからなる群より選択された少なくとも１つであり、
前記第２金属は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｐｔ、及びＡｌからなる群より選択された少なくとも１つである構成５記載の磁気記憶装置。

（構成７）
第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を含む第１導電層と、
第１磁性層と、
前記第１領域から前記第２領域への第２方向と交差する第１方向において前記第３領域と前記第１磁性層との間に設けられた第１対向磁性層と、
前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
非磁性の第１金属層であって、前記第２領域から前記第１金属層への方向は前記第１方向に沿い、前記第１対向磁性層から前記第１金属層の少なくとも一部への方向は前記第２方向に沿い、前記第１方向及び前記第２方向を含む第１面と交差する第３方向における前記第１金属層の長さは前記第３方向における前記第１領域の長さよりも長い、前記第１金属層と、
を備えた磁気記憶装置。

（構成８）
前記第３方向における前記第１金属層の長さは、前記第３方向における前記第１対向磁性層の長さよりも長い構成７記載の磁気記憶装置。

（構成９）
前記第１金属層は、
第１金属部分と、
前記第１方向において、前記第１導電層と第１金属部分との間に位置する第２金属部分と、
を含み、
前記第３方向における前記第１金属部分の長さは、前記第３方向における前記第２金属部分の長さよりも長い構成７又は８に記載の磁気記憶装置。

（構成１０）
前記第１金属層は、第３端部、第４端部、及び中間部分を含み、
前記中間部分は、前記第３方向において、前記第３端部と前記第４端部との間に位置し、
前記第１方向における前記中間部分の長さは、前記第１方向における前記第３端部の長さよりも短く、前記第１方向における前記第４端部の長さよりも短い構成７又は８に記載の磁気記憶装置。

（構成１１）
前記第１導電層の一部は、前記第３方向において、前記第３端部の一部と前記第４端部の一部との間に設けられた構成１０記載の磁気記憶装置。

（構成１２）
前記第１金属層の少なくとも一部は、カーブしている構成１〜１１のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。

（構成１３）
前記第１領域及び第２領域と電気的に接続された制御部をさらに備え、
前記制御部は、少なくとも、前記第１領域から前記第２領域への第１電流を前記導電層に供給する第１動作と、前記第２領域から前記第１領域への第２電流を前記導電層に供給する第２動作と、を実施する構成１〜１２のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。

（構成１４）
前記制御部は、前記第１磁性層とさらに電気的に接続され、
前記制御部は、
前記第１動作において前記第１領域と前記第１磁性層との間の第１電位差を第１電圧とし、
前記第２動作において前記第１電位差を前記第１電圧とし、
前記制御部は、第３動作及び第４動作をさらに実施し、
前記制御部は、
前記第３動作において、前記第１領域と前記第１磁性層との間の第１電位差を前記第１電圧とは異なる第２電圧とし、前記第１電流を前記導電層に供給し、
前記第４動作において、前記第１電位差を前記第２電圧とし、前記第２電流を前記導電層に供給し、
前記第１動作後における前記第１磁性層と前記導電層との間の第１電気抵抗は、前記第２動作後における前記第１磁性層と前記導電層との間の第２電気抵抗とは異なり、
前記第１電気抵抗と前記第２電気抵抗との差の絶対値は、前記第３動作後における前記第１磁性層と前記導電層との間の電気抵抗と、前記第４動作後における前記第１磁性層と前記導電層との間の電気抵抗と、の差の絶対値よりも大きい構成１３記載の磁気記憶装置。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれば良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明の実施形態は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、磁気記憶装置に含まれる磁性層、対向磁性層、非磁性層、導電層、金属層、絶縁部、及び絶縁層などの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述した磁気記憶装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての磁気記憶装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示すものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１１ 第１磁性層、 １１Ｍ 磁化、 １１ｃ 第１対向磁性層、 １１ｃＭ 磁化、 １１ｉ 第１非磁性層、 １２ 第２磁性層、 １２Ｍ 磁化、 １２ｃ 第２対向磁性層、 １２ｃＭ 磁化、 １２ｉ 第２非磁性層、 ２０ｓ 基体、 ２１ 第１導電層、 ２１Ｆ、２１Ｆａ 導電膜、 ２１ａ 第１領域、 ２１ｂ 第２領域、 ２１ｃ 第３領域、 ２１ｄ 第４領域、 ２１ｅ 第５領域、 ２１ｏ１ 第１重畳部、 ２１ｏ２ 第２重畳部、 ２１ｓ１ 第１側端部、 ２１ｓ２ 第２側端部、 ２１ｓ３ 第３側端部、 ２１ｓ４ 第４側端部、 ２２ 第２導電層、 ２２Ｆ、２２Ｆａ、２２Ｆｂ 導電膜、 ２５ 絶縁部、 ３０ａ 第１接続部、 ３０ｂ 第２接続部、 ３０ｃ 第３接続部、 ３１ 第１金属層、 ３１Ｆ 金属膜、 ３１ａ 第１金属部分、 ３１ｂ 第２金属部分、 ３１ｅ１ 第１端部、 ３１ｅ２ 第２端部、 ３１ｅ３ 第３端部、 ３１ｅ４ 第４端部、 ３１ｍ 中間部分、 ３２ 第２金属層、 ３２Ｆ 金属膜、 ３３ 第３金属層、 ３３Ｆ 金属膜、 ４１ 第１絶縁部、 ４１Ｆ 絶縁膜、 ４２ 第２絶縁部、 ４２Ｆ 絶縁膜、 ５１ 第１絶縁層、 ５１ａ 第１絶縁領域、 ５１ｂ 第２絶縁領域、 ５１ｃ 第３絶縁領域、 ５２ 第２絶縁層、 ５２ａ、５２ｂ 絶縁領域、 ６１ 第１絶縁膜、 ６２ 第２絶縁膜、 ７０ 制御部、 ７０ＢＳａ 第１ビット線選択回路、 ７０ＢＳｂ 第２ビット線選択回路、 ７０Ｒａ、７０Ｒｂ 回路、 ７０ＷＳ ワード線選択回路、 ７０Ｗａ、７０Ｗｂ 回路、 ７０ａ 第１配線、 ７０ｂ 第２配線、 ７５ 駆動回路、 １１０〜１４０、２１０〜２８０、３１０〜３３０、４１０ 磁気記憶装置、 ＢＬ１〜ＢＬ３ ビット線、 ＩＦ１〜ＩＦ４ 絶縁膜、 ＩＲ 絶縁領域、 Ｉｗ１ 第１電流、 Ｉｗ２ 第２電流、 Ｉｗ３ 第３電流、 Ｉｗ４ 第４電流、 Ｌ１〜Ｌ４ 長さ、 ＭＣ メモリセル、 ＭＣＡ メモリセルアレイ、 ＭＦ１、ＭＦ１ａ、ＭＦ２、ＭＦ２ａ 磁性膜、 ＮＦ、ＮＦａ 非磁性膜、 ＯＰ１ 第１動作、 ＯＰ２ 第２動作、 ＯＰ３ 第３動作、 ＯＰ４ 第４動作、 ＱＰ１〜ＱＰ３ 動作、 Ｒ１、Ｒ２ レジスト、 ＲＦ 再堆積膜、 Ｒｈ 高抵抗、 Ｒｌ 低抵抗、 ＳＢ１ 第１積層体、 ＳＢ２ 第２積層体、 ＳＢｎ 積層体、 ＳＦ、ＳＦａ 積層膜、 Ｓｗ１ 第１スイッチ、 Ｓｗ２ 第２スイッチ、 ＳｗＳ１ スイッチ、 ＳｗＳｎ スイッチ、 Ｓｗｎ スイッチ、 Ｔ１ 第１端子、 Ｔ２ 第２端子、 Ｔ３ 第３端子、 Ｔ４ 第４端子、 Ｔ５ 第５端子、 Ｔｒ１、Ｔｒ２ 溝、 Ｖ０ 電位、 Ｖ１ 第１電圧、 Ｖ２ 第２電圧、 Ｖ４ 第４電位、 Ｖ５ 第５電位、 Ｖｒ１、Ｖｒ２ 電位、 ＷＬ１、ＷＬ２ ワード線、 ｉ１〜ｉ６ 電流、 ｓ１ 第１辺、 ｓ２ 第２辺、 ｓ３ 第３辺、 ｓ４ 第４辺、 ｓ５〜ｓ８ 辺

Claims (9)

1. 第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を含み、第１金属を含む第１導電層と、
   第１磁性層と、
   前記第１領域から前記第２領域への第２方向と交差する第１方向において前記第３領域と前記第１磁性層との間に設けられた第１対向磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
   第２金属を含む非磁性の第１金属層であって、前記第１対向磁性層から前記第１金属層の少なくとも一部への方向は前記第２方向に沿う、前記第１金属層と、
   前記第３領域と前記第１対向磁性層との間に設けられ、第３金属を含む第２導電層であって、前記第２導電層から前記第１金属層の一部への方向は前記第２方向に沿う、前記第２導電層と、
   第１絶縁部であって、前記第１金属層から前記第１絶縁部への方向は前記第１方向に沿い、前記第１磁性層の少なくとも一部から前記第１絶縁部への方向は前記第２方向に沿う、前記第１絶縁部と、
   前記第２方向において前記第１金属層と前記第１対向磁性層との間、前記第１金属層と前記第２導電層との間、及び前記第１絶縁部と前記第１磁性層との間に設けられた第１絶縁層であって、
   前記第３金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む第１絶縁領域と、
   前記第１金属と、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含み、前記第２方向において、前記第１絶縁領域と前記第１金属層との間及び前記第１絶縁領域と前記第１絶縁部との間に設けられた第２絶縁領域と、
   を含む、前記第１絶縁層と、
   を備えた磁気記憶装置。
2. 前記第１金属は、Ｔａ、Ｗ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕからなる群より選択された少なくとも１つであり、
   前記第２金属は、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｒｈ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｗ、Ｏｓ、Ｐｔ、及びＡｌからなる群より選択された少なくとも１つであり、
   前記第３金属は、Ｈｆ、Ｍｇ、Ｌｉ、Ｓｃ、Ｙ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、およびＡｌからなる群より選択された少なくとも１つである請求項１記載の磁気記憶装置。
3. 前記第１金属層は、第１端部及び中間部分を含み、
   前記第１端部の前記第２方向における位置は、前記第１対向磁性層の前記第２方向における位置と、前記中間部分の前記第２方向における位置と、の間に位置し、
   前記第１方向における前記中間部分の長さは、前記第１方向における前記第１端部の長さよりも短い請求項１又は２に記載の磁気記憶装置。
4. 前記第１絶縁部の一部は、前記第２方向において前記第１金属層と前記第１絶縁層との間に設けられ、
   前記第１絶縁部は、ＡｌおよびＳｉからなる群より選択された少なくとも１つと、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含み、
   前記第１絶縁層は、Ｔａ、Ｗ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕからなる群より選択された少なくとも１つと、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む請求項１記載の磁気記憶装置。
5. 第１領域と、第２領域と、前記第１領域と前記第２領域との間の第３領域と、を含む第１導電層と、
   第１磁性層と、
   前記第１領域から前記第２領域への第２方向と交差する第１方向において前記第３領域と前記第１磁性層との間に設けられた第１対向磁性層と、
   前記第１磁性層と前記第１対向磁性層との間に設けられた第１非磁性層と、
   非磁性の第１金属層であって、前記第１対向磁性層から前記第１金属層の少なくとも一部への方向は前記第２方向に沿う、前記第１金属層と、
   ＡｌおよびＳｉからなる群より選択された少なくとも１つと、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む第１絶縁部であって、前記第１金属層から前記第１絶縁部への方向は前記第１方向に沿い、前記第１磁性層の少なくとも一部から前記第１絶縁部への方向は前記第２方向に沿う、前記第１絶縁部と、
   前記第２方向において前記第１金属層と前記第１対向磁性層との間に設けられ、Ｔａ、Ｗ、Ｈｆ、Ｐｔ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ａｇ、及びＡｕからなる群より選択された少なくとも１つと、酸素および窒素からなる群より選択された少なくとも１つと、を含む第１絶縁層であって、前記第１絶縁部の一部は前記第２方向において前記第１金属層と前記第１絶縁層との間に設けられた、前記第１絶縁層と、
   を備えた磁気記憶装置。
6. 前記第１金属層の少なくとも一部は、カーブしている請求項１〜５のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
7. 前記第１領域及び前記第２領域と電気的に接続された制御部をさらに備え、
   前記制御部は、少なくとも、前記第１領域から前記第２領域への第１電流を前記第１導電層に供給する第１動作と、前記第２領域から前記第１領域への第２電流を前記第１導電層に供給する第２動作と、を実施する請求項１〜６のいずれか１つに記載の磁気記憶装置。
8. 前記制御部は、前記第１磁性層とさらに電気的に接続され、
   前記制御部は、
   前記第１動作において前記第１領域と前記第１磁性層との間の第１電位差を第１電圧とし、
   前記第２動作において前記第１電位差を前記第１電圧とし、
   前記制御部は、第３動作及び第４動作をさらに実施し、
   前記制御部は、
   前記第３動作において、前記第１領域と前記第１磁性層との間の第１電位差を前記第１電圧とは異なる第２電圧とし、前記第１電流を前記第１導電層に供給し、
   前記第４動作において、前記第１電位差を前記第２電圧とし、前記第２電流を前記第１導電層に供給し、
   前記第１動作後における前記第１磁性層と前記第１導電層との間の第１電気抵抗は、前記第２動作後における前記第１磁性層と前記第１導電層との間の第２電気抵抗とは異なり、
   前記第１電気抵抗と前記第２電気抵抗との差の絶対値は、前記第３動作後における前記第１磁性層と前記第１導電層との間の電気抵抗と、前記第４動作後における前記第１磁性層と前記第１導電層との間の電気抵抗と、の差の絶対値よりも大きい請求項７記載の磁気記憶装置。
9. 第１導電膜と、前記第１導電膜の一部の上に設けられた第１磁性膜と、前記第１磁性膜の上に設けられた非磁性膜と、前記非磁性膜の上に設けられた第２磁性膜と、を含む積層膜に対して、前記第１導電膜の表面及び前記第１磁性膜の表面に第１金属膜を形成し、且つ前記第２磁性膜の表面に第２金属膜を形成し、前記第２金属膜は前記第１金属膜と離れ、
   前記第１金属膜と前記第２金属膜との間に絶縁膜を形成する、
   磁気記憶装置の製造方法。

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