磁存储装置及其制造方法与流程

本申请以日本专利申请2016-154039(申请日2016年8月4日)为基础，享有该申请的优先权。通过参照该申请而包括该申请的全部内容。

本发明的实施方式一般涉及磁存储装置及其制造方法。

背景技术：

关于磁存储装置，期望提高存储密度。

技术实现要素：

本发明的实施方式提供一种能够提高存储密度的磁存储装置及其制造方法。

根据本发明的实施方式，磁存储装置包括含金属层、第1～第4磁性层、第1、第2中间层以及控制部。所述含金属层包括第1部分、第2部分、所述第1部分与所述第2部分之间的第3部分、所述第3部分与所述第2部分之间的第4部分、及所述第3部分与所述第4部分之间的第5部分。所述第1磁性层在与从所述第1部分向所述第2部分的第2方向交叉的第1方向上与所述第3部分分离。所述第2磁性层设置在所述第3部分的一部分与所述第1磁性层之间。所述第1中间层包括设置在所述第1磁性层与所述第2磁性层之间的部分,并且所述第1中间层是非磁性的。所述第3磁性层在所述第1方向上与所述第4部分分离。所述第4磁性层设置在所述第4部分的一部分与所述第3磁性层之间。所述第2中间层包括设置在所述第3磁性层与所述第4磁性层之间的部分,并且所述第2中间层是非磁性的。所述控制部与所述第1部分及第2部分电连接。所述第3部分的沿着与所述第1方向及所述第2方向交叉的第3方向的长度比所述第2磁性层的沿着所述第3方向的长度长。所述第3部分的所述长度比所述第5部分的沿着所述第3方向的长度长。所述控制部实施：第1写入动作，供给从所述第1部分向所述第2部分的第1写入电流；以及第2写入动作，供给从所述第2部分向所述第1部分的第2写入电流。所述第1写入动作后的所述第1磁性层与所述第1部分之间的第1电阻不同于所述第2写入动作后的所述第1磁性层与所述第1部分之间的第2电阻。

根据上述结构的磁存储装置，能够提供能够提高存储密度的磁存储装置。

附图说明

图1(a)～图1(d)是例示第1实施方式的磁存储装置的示意图。

图2(a)以及图2(b)是例示磁存储装置的动作的示意性的剖面图。

图3(a)以及图3(b)是例示第1实施方式的磁存储装置的示意图。

图4(a)～图4(c)是例示第1实施方式的其他磁存储装置的示意性剖面图。

图5(a)～图5(h)是例示第1实施方式的其他磁存储装置的示意性剖面图。

图6(a)～图6(d)是例示第2实施方式的磁存储装置的示意图。

图7是例示第2实施方式的磁存储装置的示意性俯视图。

图8(a)以及图8(b)是例示第2实施方式的磁存储装置的示意性剖面图。

图9(a)～图9(c)是例示第2实施方式的其他磁存储装置的示意性剖面图。

图10(a)～图10(d)是例示第2实施方式的其他磁存储装置的示意性俯视图。

图11是例示第3实施方式的磁存储装置的制造方法的流程图。

图12(a)～图12(d)是例示第3实施方式的磁存储装置的制造方法的示意图。

图13(a)～图13(e)是例示第3实施方式的磁存储装置的制造方法的示意图。

图14(a)～图14(c)是例示第3实施方式的磁存储装置的制造方法的示意图。

图15(a)以及图15(b)是例示第3实施方式的磁存储装置的制造方法的示意图。

图16是例示第4实施方式的磁存储装置的示意性剖面图。

图17是例示第4实施方式的其他磁存储装置的示意性图。

图18是例示第5实施方式的磁存储装置的示意图。

图19(a)以及图19(b)是例示第5实施方式的磁存储装置的制造方法的示意性剖面图。

图20是例示第5实施方式的其他磁存储装置的示意图。

(符号说明)

11：第1磁性层；11f：第1磁性膜；11m：第1磁化；11i：第1中间层；11if：中间膜；12：第2磁性层；12f：第2磁性膜；12l：面；12m：第2磁化；12u：面；12cy：长度；12i：第2中间层；12s：侧面；12xl：长度；12xu：长度；12y：长度；12yl：长度；12yu：长度；13：第3磁性层；13m：第3磁化；13i：第3中间层；14：第4磁性层；14l：面；14m：第4磁化；14u：面；14s：侧面；14xl：长度；14xu：长度；14y：长度；14yl：长度；14yu：长度；15：第5磁性层；16：第6磁性层；20s：基底构件；21、21a：含金属层；21f：含金属膜；21fa：表面；21x：含金属层；21a～21e：第1～第5部分；21cl：面；21cu：面；21ca：第1非重叠区域；21cay：长度；21cb：第2非重叠区域；21cby：长度；21cc：第1重叠区域；21cct：第1重叠区域厚度；21cy：长度；21da：第3非重叠区域；21day：长度；21db：第4非重叠区域；21dby：长度；21dc：第2重叠区域；21dct：第2重叠区域厚度；21dy：长度；21et：厚度；21ey：长度；21sp：自旋；21yl：长度；22、22a、22x：电极；24：导电部；24a、24b：第1、第2导电层；31：第1含金属层；31fm：含金属膜；31a、31b：第1、第2部分；31m：第1中间部分；32：第2含金属层；32c、32d：第3、第4部分；32m：第2中间部分；33：第3含金属层；35a、35b：第1、第2绝缘区域；40：绝缘部；40a、40b：第1、第2绝缘区域；41：化合物层；42a：第1化合物区域；42b：第2化合物区域；43：化合物膜；44a：第1绝缘膜；44b：第2绝缘膜；70：控制部；71～73：第1～第3电路；75：驱动电路；110、110a～110c、110a～110h、119、120、121、122a～122c、123a～123d、142、143、151、152：磁存储装置；g1～g3：第1～第3栅极；ib1：离子束；in1、in2：第1、第2绝缘部；iw1～iw4：第1～第4写入电流；m1、m2：第1、第2掩模；ms1：掩模；ma1：钌膜；mb1：钨膜；sb0：层叠体；sb1、sb3：第1、第3层叠体；sbf：层叠膜；sw1、sw2：第1、第2开关元件；t1、t2：第1、第2槽；tr1～tr4：第1～第4晶体管；tp2、tq2：第1、第2槽区域；d1～d4：第1～第4距离；t12：厚度；t14：厚度；wtp2：宽度；wtq2：宽度。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的各实施方式。

附图是示意或者概念性的图，各部分的厚度和宽度的关系、部分之间的大小的比例等不限于一定与现实相同。即使在表示相同部分的情况下，也有通过附图以相互的尺寸、比例不同的方式表示的情况。

在本申请说明书和各图中，对与已提出的附图描述的要素同样的要素附加同一符号，适当省略详细说明。

(第1实施方式)

图1(a)～图1(d)是例示第1实施方式的磁存储装置的示意图。

图1(a)是立体图。图1(b)是图1(a)的a1-a2线剖面图。图1(c)是图1(a)的b1-b2线剖面图。图1(d)是图1(a)的c1-c2线剖面图。

如图1(a)～图1(d)所示，本实施方式的磁存储装置110包括含金属层21、第1磁性层11、第2磁性层12、第1中间层11i以及控制部70。在该例子中，还设置有基底构件20s、第3磁性层13、第4磁性层14以及第2中间层12i。

第1磁性层11、第2磁性层12及第1中间层11i包含于第1层叠体sb1。第3磁性层13、第4磁性层14及第2中间层12i包含于第2层叠体sb2。这些层叠体分别与一个存储器部(存储器单元)对应。这样，在磁存储装置110中设置有多个层叠体。层叠体的数量是任意的。

在基底构件20s上设置有含金属层21。在含金属层21上设置有上述层叠体。基底构件20s也可以是基板的至少一部分。基底构件20s例如是绝缘性的。基底构件20s也可以包括例如包含氧化硅以及氧化铝中的至少某一方的基板等。该氧化硅例如是热氧化硅。

含金属层21包含例如钽(ta)等。含金属层21的材料的例子以后叙述。

含金属层21包括第1部分21a～第5部分21e。第3部分21c位于第1部分21a与第2部分21b之间。第4部分21d位于第3部分21c与第2部分21b之间。第5部分21e位于第3部分21c与第4部分21d之间。

在第3部分21c上设置有第1层叠体sb1。在第4部分21d上设置有第2层叠体sb2。在第5部分21e上不设置层叠体。在第5部分21e上设置有后述的绝缘部。

第1磁性层11沿着第1方向与第3部分21c分离。

将第1方向设为z轴方向。将相对z轴方向垂直的1个轴设为x轴方向。将相对z轴方向以及x轴方向垂直的方向设为y轴方向。

在含金属层21中，将从第1部分21a向第2部分21b的方向设为第2方向。第2方向例如是x轴方向。第1方向与第2方向交叉。含金属层21沿着x轴方向延伸。

第2磁性层12设置在第3部分21c的一部分与第1磁性层11之间。

第1中间层11i包括设置在第1磁性层11与第2磁性层12之间的部分。第1中间层11i是非磁性的。

在第2层叠体sb2中，第3磁性层13在第1方向(z轴方向)上与第4部分21d分离。第4磁性层14设置在第4部分21d的一部分与第3磁性层13之间。第2中间层12i包括设置在第3磁性层13与第4磁性层14之间的部分。第2中间层12i是非磁性的。

第1磁性层11及第3磁性层13例如是固定磁化层。第2磁性层12及第4磁性层14例如是自由磁化层。第1磁性层11的第1磁化11m相比于第2磁性层12的第2磁化12m难以变化。第3磁性层13的第3磁化13m相比于第4磁性层14的第4磁化14m难以变化。第1中间层11i及第2中间层12i作为例如隧道层发挥功能。

层叠体(第1层叠体sb1及第2层叠体sb2等)作为例如磁阻变化元件发挥功能。在层叠体中产生例如tmr(tunnelmagnetoresistanceeffect，隧道磁电阻效应)。例如，包括第1磁性层11、第1中间层11i及第2磁性层12的路径中的电阻根据第1磁化11m的朝向与第2磁化12m的朝向之间的差异而变化。例如，包括第3磁性层13、第2中间层12i及第4磁性层14的路径中的电阻根据第3磁化13m的朝向、与第4磁化14m的朝向之间的差异而变化。层叠体具有例如磁隧道结(magnetictunneljunction：mtj)。

在该例子中，第1磁化11m及第3磁化13m沿着y轴方向。第2磁化12m及第4磁化14m沿着y轴方向。第1磁性层11及第3磁性层13作为例如参照层发挥功能。第2磁性层12及第4磁性层14作为例如存储层发挥功能。

第2磁性层12及第4磁性层14作为例如存储信息的层发挥功能。例如，第2磁化12m朝向一个方向的第1状态与所存储的第1信息对应。第2磁化12m朝向另外方向的第2状态与所存储的第2信息对应。例如、第1信息与“0”以及“1”的一方对应。第2信息与“0”以及“1”的另一方对应。同样地，第4磁化14m的朝向与这些信息对应。

第2磁化12m及第4磁化14m能够由例如在含金属层21中流动的电流(写入电流)来控制。例如，能够利用含金属层21的电流(写入电流)的朝向，控制第2磁化12m及第4磁化14m的朝向。例如，含金属层21作为例如spinorbitlayer(sol)(自旋轨道层)发挥功能。例如，能够通过在含金属层21与第2磁性层12之间产生的自旋轨道转矩，变更第2磁化12m的朝向。例如，能够通过在含金属层21与第4磁性层14之间产生的自旋轨道转矩，变更第4磁化14m的朝向。自旋轨道转矩基于在含金属层21中流动的电流(写入电流)。

通过控制部70供给该电流(写入电流)。控制部包括例如驱动电路75。

控制部70与第1部分21a、第2部分21b及第1磁性层11电连接。在该例子中，控制部70还与第3磁性层13电连接。在该例子中，在驱动电路75与第1磁性层11之间的电流路径上设置有第1开关元件sw1(例如晶体管)。在驱动电路75与第3磁性层13之间的电流路径上设置有第2开关元件sw2(例如晶体管)。这些开关元件包含在控制部70中。

控制部70在第1写入动作中，将第1写入电流iw1供给到含金属层21。由此，形成第1状态。第1写入电流iw1是从第1部分21a向第2部分21b的电流。控制部70在第2写入动作中，将第2写入电流iw2供给到含金属层21。由此，形成第2状态。第2写入电流iw2是从第2部分21b向第1部分21a的电流。

在第1写入动作后(第1状态)的第1磁性层11与第1部分21a之间的第1电阻和第2写入动作后(第2状态)的第1磁性层11与第1部分21a之间的第2电阻不同。

该电阻的差基于例如第1状态与第2状态之间的第2磁化12m的状态的差。

同样地，控制部70实施将第1写入电流iw1供给到含金属层21的第3写入动作。由此，形成第3状态。控制部70实施将第2写入电流iw2供给到含金属层21的第4写入动作。由此，形成第4状态。第3写入动作后(第3状态)的第3磁性层13与第1部分21a之间的第3电阻和第4写入动作后(第4状态)的第3磁性层13与第1部分21a之间的第4电阻不同。

该电阻的差基于例如第3状态与第4状态之间的、第4磁化14m的状态的差。

控制部70也可以在读出动作中检测和第1磁性层11与第1部分21a之间的电阻对应的特性(也可以是电压或者电流等)。控制部70也可以在读出动作中检测和第3磁性层13与第1部分21a之间的电阻对应的特性(也可以是电压或者电流等)。

通过上述第1开关元件sw1及第2开关元件sw2的动作，选择第1层叠体sb1(第1存储器单元)及第2层叠体sb2(第2存储器单元)中的某一个。进行关于期望的存储器单元的写入动作以及读出动作。

如上说明，控制部70与第1层叠体sb1(第1磁性层11)及第2层叠体sb2(第3磁性层13)电连接。在向第1层叠体sb1写入信息时，对第1磁性层11施加预定的选择电压。此时，对第2层叠体sb2施加非选择电压。另一方面，向第2层叠体sb2写入信息时，对第3磁性层13施加预定的选择电压。此时，对第1层叠体sb1施加非选择电压。施加0伏特的电压也包含于“施加电压”中。选择电压的电位与非选择电压的电位不同。

例如，控制部70在第1写入动作中，将第1磁性层11设定为与第3磁性层13的电位(例如非选择电位)不同的电位(例如选择电位)。控制部70在第2写入动作中，将第1磁性层11设定为与第3磁性层13的电位(例如非选择电位)不同的电位(例如选择电位)。

例如，控制部70在第3写入动作中，将第3磁性层13设定为与第1磁性层11的电位(例如非选择电位)不同的电位(例如选择电位)。控制部70在第4写入动作中，将第3磁性层13设定为与第1磁性层11的电位(例如非选择电位)不同的电位(例如选择电位)。

通过例如第1开关元件sw1及第2开关元件sw2的动作，进行这样的电位选择。

多个层叠体分别与多个存储器单元对应。在多个存储器单元中能够存储相互不同的信息。在多个存储器单元中存储信息时，例如，也可以在多个存储器单元中存储了“1”以及“0”的一方之后，在多个存储器单元中的期望的几个存储器单元中存储“1”以及“0”的另一方。例如，也可以在多个存储器单元的一个存储器单元中存储了“1”以及“0”的一方之后，在多个存储器单元的另一个存储器单元中存储“1”以及“0”的一方。

在上述中，第1部分21a及第2部分21b能够互换。例如，上述电阻也可以是第1磁性层11与第2部分21b之间的电阻。上述电阻也可以是第3磁性层13与第2部分21b之间的电阻。

在实施方式中，含金属层21中的一部分以层叠体的位置为基准而在y轴方向上突出。该突出的部分的厚度局部地变薄。以下说明该结构。

如图1(c)所示，第3部分21c包括第1重叠区域21cc、第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb。第1重叠区域21cc在第1方向(z轴方向)上与第2磁性层12重叠。第1非重叠区域21ca在第1方向上不与第2磁性层12重叠。第2非重叠区域21cb在第1方向上不与第2磁性层12重叠。从第1非重叠区域21ca向第2非重叠区域21cb的方向沿着第3方向。第3方向与第1方向及第2方向交叉。第3方向例如是y轴方向。第1重叠区域21cc在第3方向上位于第1非重叠区域21ca与第2非重叠区域21cb之间。

第1非重叠区域21ca的至少一部分的沿着第1方向(z轴方向)的厚度比第1重叠区域21cc的沿着第1方向的第1重叠区域厚度21cct薄。第2非重叠区域21cb的至少一部分的沿着第1方向的厚度比第1重叠区域厚度21cct薄。

这样，在实施方式中设置了突出部(第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb)，该突出部的厚度比其他部分(第1重叠区域21cc)的厚度(第1重叠区域厚度21cct)薄。由此，能够降低写入电流。

以下，说明磁存储装置的特性的例子。

图2(a)以及图2(b)是例示磁存储装置的动作的示意性剖面图。

图2(a)与实施方式的磁存储装置110对应。图2(b)与第1参考例的磁存储装置119对应。在该第1参考例中，在含金属层21的第3部分21c中设置有第1重叠区域21cc，未设置突出部(第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb)。

如图2(b)所示，如果在含金属层21中流过电流，则在含金属层21中，电子的轨道根据自旋21sp的方向而弯曲。认为在含金属层21的上侧部分中，积蓄向相对第2磁性层12的第2磁化12m反向平行的朝向极化了的自旋21sp。另一方面，认为在含金属层21的下侧部分中，积蓄向相对第2磁化12m平行方向的朝向极化了的自旋21sp。认为在含金属层21的y轴方向的端部积蓄向上方向或者下方向极化了的自旋21sp。

在第1参考例的磁存储装置119中，在含金属层21中未设置上述那样的非重叠区域。在第1参考例中，经由极化自旋在上下方向(z轴方向)上极化的区域(y轴方向的端部)，从含金属层21向层叠体(mtj元件)传递自旋转矩。因此，磁化反转的相干性易于劣化。

相对于此，如图2(a)所示，在实施方式的磁存储装置110中，在含金属层21中，除了设置有第1重叠区域21cc以外，还设置有第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb。另外，这些非重叠区域的厚度被设定得比第1重叠区域21cc的厚度薄。在该情况下，易于维持自旋极化的相干性。能够提高自旋转矩的传递效率。

由此，写入的效率提高。因此，能够降低写入电流。

另一方面，考虑设置第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb，这些非重叠区域的厚度与第1重叠区域21cc的厚度相同的第2参考例。在该第2参考例中，第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb对于自旋转矩传递没有帮助。其结果，写入电流上升。

相对于此，在实施方式的磁存储装置110中，非重叠区域的厚度被设定得比第1重叠区域21cc的厚度薄。由此，例如，能够使具有降低自旋极化的相干性的极化的电子在含金属层21的边缘分布不均，同时使在记录功能上无效的第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb中流动的分流电流降低。由此，例如，能够降低写入电流。易于维持自旋极化的相干性。能够提高自旋转矩的传递效率，所以能够提高写入的效率，能够降低写入电流。

能够降低写入电流，所以可降低例如驱动存储部的驱动器的能力。由此，例如，能够减小驱动器的尺寸，所以能够提高存储密度。写入电流的降低能够实现节能化。

例如，含金属层21的上述非重叠区域在y轴方向上的宽度(突出量)大于加工误差等所致的突出量。

如图1(c)所示，例如，含金属层21具有第1非重叠区域21ca的沿着第3方向(y轴方向)的长度21cay、及第2非重叠区域21cb的沿着第3方向的长度21cby。此时，将长度21cay以及长度21cby的合计相对第1重叠区域厚度21cct之比设为第1比。第1比是含金属层21的突出量相对厚度之比。如果第1比高，则突出量大

另一方面，如图1(b)所示，有第2磁性层12是锥状的情况。例如，第2磁性层12具有沿着第1方向(z轴方向)的厚度t12。第2磁性层12具有与含金属层21相对置的面12l(下表面)、和与第1中间层11i相对置的面12u(上表面)。将面12l的沿着第2方向(x轴方向)的长度设为长度12xl。将面12u的沿着第2方向(x轴方向)的长度设为长度12xu。

此时，第1比高于长度12xl和长度12xu的差的绝对值相对厚度t12之比。即，第1比高于设置于第2磁性层12的锥形所引起的上述比。

这样，通过设置大的突出部(第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb)，维持自旋极化的相干性，能够提高自旋转矩的传递效率。能够提高写入的效率，能够降低写入电流。由此，能够提高存储密度。

如果突出部的突出量过大，则含金属层21的y轴方向的宽度变大。在设置有多个含金属层21的情况下，多个含金属层21的间距变大，存储密度的提高变得不够充分。

在实施方式中，例如，第1非重叠区域21ca的沿着第3方向(y轴方向)的长度21cay、及第2非重叠区域21cb的沿着第3方向的长度21cby分别优选为小于第2磁性层12的沿着第3方向的宽度(后述的长度21yl)的0.25倍。由此，能够维持高的存储密度。

在实施方式中，设置于含金属层21的突出部的突出量(例如长度21cay或者长度21cby)是例如含金属层21的自旋扩散长度的0.5倍以上且10倍以下。

如图1(c)所示，将第2磁性层12的与含金属层21相对置的面12l的沿着第3方向(y轴方向)的长度设为长度12yl。将第2磁性层12的与第1中间层11i相对置的面12u的沿着第3方向(y轴方向)的长度设为长度12yu。在实施方式中，上述第1比高于长度12yl与长度12yu的差的绝对值相对第2磁性层12的沿着第1方向的厚度t12之比。

如以下那样，第2层叠体sb2也具有与第1层叠体sb1同样的结构。

如图1(d)所示，第4部分21d包括第2重叠区域21dc、第3非重叠区域21da及第4非重叠区域21db。第2重叠区域21dc在第1方向(z轴方向)上与第4磁性层14重叠。第3非重叠区域21da在第1方向上不与第4磁性层14重叠。第4非重叠区域21db在第1方向上不与第4磁性层14重叠。从第3非重叠区域21da向第4非重叠区域21db的方向沿着第3方向(y轴方向)。第2重叠区域21dc在第3方向上，位于第3非重叠区域21da与第4非重叠区域21db之间。

第3非重叠区域21da的至少一部分的沿着第1方向(z轴方向)的厚度比第2重叠区域21dc的沿着第1方向的第2重叠区域厚度21dct薄。第4非重叠区域21db的至少一部分的沿着第1方向的厚度比第2重叠区域厚度21dct薄。

如图1(d)所示，含金属层21具有第3非重叠区域21da的沿着第3方向(y轴方向)的长度21day、及第4非重叠区域21db的沿着第3方向的长度21dby。此时，将长度21day以及长度21dby的合计相对第2重叠区域厚度21dct之比设为第2比。

另一方面，如图1(b)所示，第4磁性层14具有沿着第1方向(z轴方向)的厚度t14。第4磁性层14具有与含金属层21相对置的面14l(下表面)、和与第2中间层12i相对置的面14u(上表面)。将面14l的沿着第2方向(x轴方向)的长度设为长度14xl。将面14u的沿着第2方向(x轴方向)的长度设为长度14xu。

此时，第2比高于长度14xl与长度14xu的差的绝对值相对厚度t14之比。即，第2比高于设置于第4磁性层14的锥形所引起的比。

如图1(d)所示，将第4磁性层14的与含金属层21相对置的面14l的沿着第3方向(y轴方向)的长度设为长度14yl。将第4磁性层14的与第2中间层12i相对置的面14u的沿着第3方向(y轴方向)的长度设为长度14yu。在实施方式中，上述第2比高于长度14yl与长度14yu的差的绝对值相对第4磁性层14的沿着第1方向的厚度t14之比。

通过例如透射型电子显微镜等得到与上述长度、厚度以及宽度等有关的信息。

图3(a)以及图3(b)是例示第1实施方式的磁存储装置的示意图。

图3(a)是立体图。图3(b)是俯视图。

如图3(b)所示，在磁存储装置110中，例如设置有多个电极22x以及多个含金属层21x。多个电极22x在例如y轴方向上延伸。多个电极22x在x轴方向上排列。多个电极22x中的一个是电极22。多个电极22x的另一个是电极22a。多个含金属层21x在例如x轴方向上延伸。多个含金属层21x在y轴方向上排列。多个含金属层21x中的一个是含金属层21。多个含金属层21x中的另一个是含金属层21a。

例如，在多个电极22x与多个含金属层21x之间设置有层叠体sb0。

如图3(a)所示，例如，在含金属层21与电极22之间设置有第1层叠体sb1。在含金属层21与电极22a之间设置有第2层叠体sb2。

如图3(b)所示，例如，多个电极22x的间距是“2f”。多个含金属层21x的间距例如是“3f”。“f”例如是最小加工尺寸。

如图3(b)所示，控制部70包括第1～第3电路71～73。第1电路71与含金属层21的第1部分21a电连接。第2电路72与含金属层21的第2部分21b电连接。第3电路73经由电极22而与层叠体sb1(第1磁性层11)电连接。第1电路71与多个含金属层21x的一端分别电连接。第2电路72与多个含金属层21x的另一端分别电连接。第3电路73与多个电极22x分别电连接。在图3(b)中，省略了开关元件(参照图1(a))。

图4(a)～图4(c)是例示第1实施方式的其他磁存储装置的示意性剖面图。

如图4(a)所示，在本实施方式的其他磁存储装置110a中，也设置有含金属层21、第1层叠体sb1及第2层叠体sb2。在该例子中，在2个层叠体之间的区域中，含金属层21的厚度局部地变薄。在多个层叠体的周围设置了绝缘部40。除此以外与磁存储装置110相同。

在磁存储装置110a中，含金属层21的第5部分21e的沿着第1方向(z轴方向)的厚度21et比第1重叠区域厚度21cct薄。厚度21et比第2重叠区域厚度21dct薄。通过设置这样的厚度差，例如自旋相干性提高。例如，特别是在含金属层21的宽度(沿着y轴方向的长度)比层叠体sb0的宽度(沿着y轴方向的长度)大的构造的情况下，自旋相干性进一步提高。

例如，含金属层21的第5部分21e的厚度21et薄，所以如果电子通过第5部分21e，则每单位前进距离的耗能变高。电子的前进方向沿着x轴方向，例如，从第5部分21e流入到第3部分21c或第4部分21d的、电子的流动的方向的离散(偏差)变小。其结果，流入到层叠体sb0的电子的方向的离散(偏差)被抑制。自旋相干性提高。

例如，在成为含金属层21的含金属膜上形成了上述层叠体之后，对未被层叠体覆盖的含金属膜的表面进行处理(例如等离子体处理)。处理例如是氧化处理或者氮化处理。由此，处理了的含金属膜的表面部分被氧化或者氮化。剩余的部分成为含金属层21。例如，能够通过这样的处理形成上述厚度差。

绝缘部40包含从例如由氧化硅、氮化硅以及氮氧化硅构成的群选择出的至少一部分。绝缘部40也可以包含通过上述氧化或者氮化形成的化合物的一部分。

在该例子中，设置了化合物层41。化合物层41包含如下化合物，该化合物包含第2磁性层12(或第4磁性层14)所包含的金属。化合物层41也可以还包含如下化合物，该化合物包含第1磁性层11(或第3磁性层13)所包含的金属。第2磁性层12具有侧面12s。侧面12s与例如第2方向(x轴方向)交叉。化合物层41与该侧面12s相对置。第4磁性层14具有侧面14s。侧面14s与例如第2方向(x轴方向)交叉。化合物层41与该侧面14s相对置。能够通过化合物层41，抑制例如层叠体的侧面中的泄漏电流。

如图4(b)所示，在本实施方式的其他磁存储装置110b中，设置有第1化合物区域42a(化合物层)。第1化合物区域42a包含如下化合物，该化合物包含第2磁性层12(或第4磁性层14)所包含的金属。第1化合物区域42a与第2磁性层12的侧面12s及第4磁性层14的侧面14s相对置。第1化合物区域42a在第2磁性层12与第4磁性层14之间沿着连接第2磁性层12和第4磁性层14的方向(x轴方向)。例如，第1化合物区域42a在第2磁性层12与第4磁性层14之间连续地设置。第1化合物区域42a是通过处理例如成为第2磁性层12及第4磁性层14的磁性膜的一部分而形成的。未处理的部分成为第2磁性层12及第4磁性层14。该处理是氧化或者氮化。被处理了的部分(第1化合物区域42a)作为绝缘膜发挥功能。处理也可以包括非晶化。

第1化合物区域42a设置在绝缘部40与第5部分21e之间。也可以在第1化合物区域42a与第5部分21e之间设置有第2化合物区域42b。第2化合物区域42b也可以例如使成为含金属层21的含金属膜的一部分变化而形成。第2化合物区域42b包含例如含金属层21所包含的金属的氧化物、氮化物或者氮氧化物。

第2化合物区域42b也可以通过第1化合物区域42a的上述处理形成。第1化合物区域42a与第2化合物区域42b之间的边界既可以是明确的也可以是不明确的。第2化合物区域42b所包含的金属也可以扩散到第1化合物区域42a。第1化合物区域42a所包含的金属也可以扩散到第2化合物区域42b。

第1化合物区域42a也可以在第2磁性层12与第4磁性层14之间不连续。第1化合物区域42a也可以还包含第1磁性层11(或第3磁性层13)所包含的金属。

如图4(c)所示，在本实施方式的其他磁存储装置110c中，含金属层21的第3部分21c的结晶构造与含金属层21的其他部分(例如第1部分21a、第2部分21b及第5部分21e等)的结晶构造不同。例如，关于成为含金属层21的含金属膜的一部分进行表面处理等。另一方面，关于位于层叠体下的部分(第3部分21c及第4部分21d等)，不进行该处理。该处理例如是气体团簇离子束的照射。例如，被照射ar团簇。通过这样的处理，处理了的部分的至少一部分的结晶构造发生变化。

例如，含金属层21的第3部分21c的结晶构造是β相。含金属层21的其他部分(例如第1部分21a、第2部分21b及第5部分21e等)的至少一部分(例如表面部分)的结晶构造是α相。通过例如利用透射型电子显微镜的观察等而得到与这些结晶构造相关的信息。

例如，在单位体积(单位面积)中，第3部分21c中的β相的区域占第3部分21c的整体的比例高于例如其他区域(例如第1部分21a、第2部分21b或第5部分21e等)中的β相的区域占其他区域的整体的比例。

例如，第3部分21c的至少一部分包含β相的ta。例如，第1部分21a(或第5部分21e)的至少一部分包含α相的ta。β相的ta的自旋霍尔角的绝对值大。另一方面，α相的ta的导电率高于β相的ta的导电率。

通过使结晶构造如上所述不同，能够实现例如与高电导率化相伴的低电阻化，所以能够降低写入电力。另外，能够降低含金属层21的电阻。通过写入电力的降低，可降低例如驱动存储部的驱动器的能力，能够减小例如驱动器的尺寸。能够提高存储密度。

图5(a)～图5(h)是例示第1实施方式的其他磁存储装置的示意性剖面图。

如图5(a)所示，在磁存储装置110a中，第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb各自的厚度阶梯状地变化。

如图5(b)所示，在磁存储装置110b中，含金属层21的第3部分21c的第3方向(y轴方向)的宽度在第1方向(z轴方向)的中央部分为最大。第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb各自的厚度连续地变化。

如图5(c)所示，在磁存储装置110c中，含金属层21的第3部分21c的第3方向(y轴方向)的宽度在第1方向(z轴方向)的中央部分为最大。第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb各自的厚度阶梯状地变化。

如图5(d)所示，在磁存储装置110d中，含金属层21的第3部分21c具有与第2磁性层12相对置的面21cu。面21cu的沿着第3方向(y轴方向)的宽度与第2磁性层12的沿着第3方向的宽度实质上相同。例如，面21cu的上述宽度是第2磁性层12的上述宽度的0.9倍以上且1.1倍以下。

如图5(e)所示，在磁存储装置110e中，含金属层21的第3部分21c具有与第2磁性层12相对置的面21cu。面21cu的沿着第3方向(y轴方向)的宽度大于第2磁性层12的沿着第3方向的宽度。

如图5(f)所示，在磁存储装置110f中，含金属层21具有面21cl。面21cl是与面21cu相反的面。面21cu的沿着第3方向(y轴方向)的宽度大于面21cl的沿着第3方向(y轴方向)的宽度。在该例子中，面21cl的沿着第3方向(y轴方向)的宽度与第2磁性层12的沿着第3方向的宽度实质上相同。例如，面21cl的上述宽度是第2磁性层12的上述宽度的0.9倍以上且1.1倍以下。

如图5(g)所示，在磁存储装置110g中，也是面21cu的沿着第3方向(y轴方向)的宽度大于面21cl的沿着第3方向(y轴方向)的宽度。在该例子中，面21cl的沿着第3方向(y轴方向)的宽度大于第2磁性层12的沿着第3方向的宽度。

如图5(h)所示，在磁存储装置110h中，也是面21cu的沿着第3方向(y轴方向)的宽度大于面21cl的沿着第3方向(y轴方向)的宽度。在该例子中，面21cl的沿着第3方向(y轴方向)的宽度小于第2磁性层12的沿着第3方向的宽度。

这样，在本实施方式中，含金属层21的宽度能够进行各种变形。

在实施方式中，层叠体sb0的y轴方向的中心、和含金属层21的y轴方向的中心既可以一致，也可以偏移。在实施方式中，也可以在含金属层21的y轴方向的2个端部设置锥形状的差以及锥角的差的中至少某一个。

在实施方式中，第2磁性层12的y轴方向的长度也可以比含金属层21的y轴方向的长度短。例如，也可以使成为第2磁性层12的磁性膜的y轴方向的端部通过氧化等实现非磁性化。未氧化的磁性膜成为第2磁性层12。也可以按照利用氧化等形成的磁性区域的形状形成第2磁性层12。也可以按照成为含金属层21的含金属膜的导电区域的形状形成含金属层21。

以下，说明含金属层21、第1磁性层11、第2磁性层12及第1中间层11i的例子。以下的与含金属层21有关的说明能够应用于其他含金属层21x(含金属层21a等)。以下的与第1磁性层11有关的说明能够应用于第3磁性层13。以下的与第2磁性层12有关的说明能够应用于第4磁性层14。以下的与第1中间层11i有关的说明能够应用于第2中间层12i。

含金属层21也可以包含例如具有高的自旋霍尔效应的材料。例如，含金属层21与第2磁性层12相接。例如，含金属层21对第2磁性层12赋予自旋轨道转矩。含金属层21也可以作为例如spinorbitlayer(sol)(自旋轨道层)发挥功能。例如，还能够通过在含金属层21与第2磁性层12之间产生的自旋轨道转矩，变更第2磁性层12的第2磁化12m的朝向。例如，能够根据在含金属层21中流动的电流的朝向(第1写入电流iw1的朝向或第2写入电流iw2的朝向)控制第2磁化12m的方向。

含金属层21包含从例如由钽以及钨构成的群选择出的至少一个。含金属层21包含从例如由β-钽以及β-钨构成的群选择出的至少一个。这些材料的自旋霍尔角是负的。这些材料的自旋霍尔角的绝对值大。由此，能够通过写入电流高效地控制第2磁化12m。

含金属层21也可以包含从由铂以及金构成的群选择出的至少一个。这些材料的自旋霍尔角是正的。这些材料的自旋霍尔角的绝对值大。由此，能够通过写入电流高效地控制第2磁化12m。

由于自旋霍尔角的极性，对第2磁性层12施加的自旋轨道转矩的方向(朝向)不同。例如，含金属层21对第2磁性层12提供自旋轨道相互作用转矩。

第2磁性层12例如是自由磁化层。第2磁性层12包含例如强磁性材料以及软磁性材料中的至少某一个。第2磁性层12也可以包含例如人工晶格。

第2磁性层12包含从例如由fepd(铁-钯)、fept(铁-铂)、copd(钴-钯)以及copt(钴-铂)构成的群选择出的至少一个。上述软磁性材料包含例如cofeb(钴-铁-硼)。上述人工晶格包括例如包括第1膜和第2膜的层叠膜。第1膜包含例如nife(镍-铁)、fe(铁)以及co(钴)的至少某一个。第2膜包含例如cu(铜)、pd(钯)以及pt(铂)的至少某一个。第1膜例如是磁性材料，第2膜是非磁性材料。

第2磁性层12也可以包含例如亚铁磁性材料。

在实施方式中，例如，第2磁性层12具有面内磁各向异性。由此，例如，能够从含金属层21得到与磁化方向反向平行的极化自旋。例如，第2磁性层12也可以具有面内的形状磁异性性、面内的磁晶各向异性、以及基于应力等的面内的感生磁各向异性的至少某一个。

第1中间层11i包含从例如由mgo(氧化镁)、cao(氧化钙)、sro(氧化锶)、tio(氧化钛)、vo(氧化钒)、nbo(氧化铌)以及al2o3(氧化铝)构成的群选择出的至少一个。第1中间层11i例如是隧道势垒层。在第1中间层11i包含mgo的情况下，第1中间层11i的厚度例如是约1nm。

第1磁性层11例如是参照层。第1磁性层11例如是磁固定层。第1磁性层11包含例如co(钴)、cofeb(钴-铁-硼)。第1磁性层11的第1磁化11m被固定在面内的实质上一个方向(与z轴方向交叉的方向)上。第1磁性层11成为例如面内磁化膜。

例如，第1磁性层11(参照层)的厚度比第2磁性层12(自由层)的厚度厚。由此，第1磁性层11的第1磁化11m被稳定地固定于预定的方向。

在实施方式中，例如，基底构件20s是氧化铝。含金属层21是ta层(厚度是例如3nm以上且10nm以下)。第2磁性层12包括例如cofeb层(厚度是例如1.5nm以上且2.5nm以下)。第1中间层11i包括mgo层(厚度是例如0.8nm以上且1.2nm以下)。

第1磁性层11包括第1～第3膜。第1膜设置在第3膜与第1中间层11i之间。第2膜设置在第1膜与第3膜之间。第1膜包括例如cofeb膜(厚度是例如1.5nm以上且2.5nm以下)。第2膜包括例如ru膜(厚度是例如0.7nm以上且0.9nm以下)。第3膜包括例如cofeb膜(厚度是例如1.5nm以上且2.5nm以下)。

例如，也可以设置强磁性层。在强磁性层与第1中间层11i之间设置第1磁性层11。强磁性层是例如irmn层(厚度是7nm以上且9nm以下)。强磁性层固定第1磁性层11的第1磁化11m。也可以在该强磁性层上设置ta层。

(第2实施方式)

图6(a)～图6(d)是例示第2实施方式的磁存储装置的示意图。

图6(a)是立体图。图6(b)是图6(a)的d1-d2线剖面图。图6(c)是图6(a)的e1-e2线剖面图。图6(d)是图6(a)的f1-f2线剖面图。

如图6(a)～图6(d)所示，本实施方式的磁存储装置120也包括含金属层21、第1～第4磁性层11～14、第1中间层11i、第2中间层12i以及控制部70。

在该例子中，含金属层21也是设置在基底构件20s上。含金属层21包括第1～第5部分21a～21e。第3部分21c位于第1部分21a与第2部分21b之间。第4部分21d位于第3部分21c与第2部分21b之间。第5部分21e位于第3部分21c与第4部分21d之间。

第1磁性层11在第1方向(例如z轴方向)上与第3部分21c分离。第1方向与从第1部分21a向第2部分21b的第2方向(例如x轴方向)交叉。第2磁性层12设置在第3部分21c的一部分与第1磁性层11之间。第1中间层11i包括设置在第1磁性层11与第2磁性层12之间的部分。第1中间层11i是非磁性。第1磁性层11、第2磁性层12及第1中间层11i包含于第1层叠体sb1。

第3磁性层13在第1方向(z轴方向)上与第4部分21d分离。第4磁性层14设置在第4部分21d的一部分与第3磁性层13之间。第2中间层12i包括设置在第3磁性层13与第4磁性层14之间的部分。第2中间层12i是非磁性。第3磁性层13、第4磁性层14及第2中间层12i包含于第2层叠体sb2。

控制部70与第1部分21a、第2部分21b、第1磁性层11及第3磁性层13电连接。在该例子中，也是在控制部70的驱动电路75与第1磁性层11之间的电流路径设置有第1开关元件sw1。在驱动电路75与第3磁性层13之间的电流路径设置有第2开关元件sw2。

在该例子中，控制部70也是在第1写入动作中将从第1部分21a向第2部分21b的第1写入电流iw1供给到含金属层21而形成第1状态。控制部70在第2写入动作中，将从第2部分21b向第1部分21a的第2写入电流iw2供给到含金属层21而形成第2状态。第1状态下的第1磁性层11与第1部分21a之间的第1电阻和第2状态下的第1磁性层11与第1部分21a之间的第2电阻不同。

控制部70将第1写入电流iw1供给到含金属层21而形成第3状态。控制部70将第2写入电流iw2供给到含金属层21而形成第4状态。第3状态下的第3磁性层13与第1部分21a之间的第3电阻和第4状态下的第3磁性层13与第1部分21a之间的第4电阻不同。

控制部70也可以在读出动作中检测和第1磁性层11与第1部分21a之间的电阻对应的特性(也可以是电压或者电流等)。控制部70也可以在读出动作中检测和第3磁性层13与第1部分21a之间的电阻对应的特性(也可以是电压或者电流等)。

在该例子中，如图6(a)所示，含金属层21的y轴方向的宽度在第3部分21c与第5部分21e之间不同。另外，含金属层21的y轴方向的宽度在第4部分21d与第5部分21e之间不同。除此以外，例如关于磁存储装置110说明的结构都能够应用于磁存储装置120。

以下，说明含金属层21的y轴方向的宽度的例子。

如图6(a)所示，含金属层21的第3部分21c以第2磁性层12为基准，在y轴方向上突出。

例如，如图6(b)所示，将第3部分21c的沿着第3方向(例如y轴方向)的长度设为长度21cy。第3方向与第1方向(z轴方向)及第2方向(x轴方向)交叉。另一方面，将第2磁性层12的沿着第3方向的长度设为长度12y。长度12y是例如已经说明的长度12yl以及长度12yu的平均长度。长度21cy比长度12y长。

另一方面，如图6(d)所示，将含金属层21的第5部分21e的沿着第3方向的长度设为长度21ey。

含金属层21的第3部分21c的上述长度12cy比第5部分21e的沿着第3方向的上述长度21ey长。

另一方面，如图6(c)所示，含金属层21的第4部分21d的沿着第3方向的长度21dy比第4磁性层14的沿着第3方向的长度14y长。第4部分21d的上述长度21dy比第5部分21e的上述长度21ey(参照图6(d))长。

这样，设置有层叠体的部分(第3部分21c及第4部分21d)中的含金属层21的沿着y轴方向的宽度比未设置有层叠体的部分(第5部分21e)中的含金属层21的沿着y轴方向的宽度宽。

例如，考虑含金属层21的y轴方向的宽度为恒定的第3参考例。例如，含金属层21中的与层叠体重叠的区域中的电导比不与层叠体重叠的区域的电导高。因此，在第3参考例中，含金属层21的y轴方向的端部相比于y轴方向的中央部分，电流更易于集中。电流集中所致的记录电流的方向的离散(偏差)引起例如自旋电流的方向的离散(偏差)。其结果，自旋相干性的离散变大，记录电流增大。

相对于此，在实施方式中，使含金属层21中的与层叠体重叠的区域的沿着y轴方向的宽度局部地变宽。例如，在第3部分21c中设置突出部(第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb)。该突出部成为自旋局部存在区域。由此，相比于上述第3参考例，能够抑制含金属层21的y轴方向的端部的电流集中。例如，写入电流的分布变得均匀。由此，能够有效地得到自旋轨道转矩的作用。例如，能够高效地通过写入电流控制第2磁性层12的第2磁化12m。

由此，例如，能够提供能够降低写入电流的磁存储装置。在本实施方式中也能够提高存储密度。

例如，关于上述那样的宽度差是由于在第3部分21c及第4部分21d中设置有非重叠区域而产生的。

即，第3部分21c包括第1重叠区域21cc、第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb。第1重叠区域21cc在第1方向(z轴方向)上与第2磁性层12重叠。第1非重叠区域21ca在第1方向上不与第2磁性层12重叠。第2非重叠区域21cb在第1方向上不与第2磁性层12重叠。从第1非重叠区域21ca向第2非重叠区域21cb的方向沿着第3方向(y轴方向)。第1重叠区域21cc在第3方向上位于第1非重叠区域21ca与第2非重叠区域21cb之间。

同样地，第4部分21d包括第2重叠区域21dc、第3非重叠区域21da及第4非重叠区域21db。第2重叠区域21dc在第1方向(z轴方向)上与第4磁性层14重叠。第3非重叠区域21da在第1方向上不与第4磁性层14重叠。第4非重叠区域21db在第1方向上不与第4磁性层14重叠。从第3非重叠区域21da向第4非重叠区域21db的方向沿着第3方向(y轴方向)。第2重叠区域21dc在第3方向上位于第3非重叠区域21da与第4非重叠区域21db之间。

在本实施方式中，非重叠区域的厚度也可以与重叠区域的厚度相同。在本实施方式中，非重叠区域的厚度也可以比重叠区域的厚度厚。如后所述，非重叠区域的厚度也可以比重叠区域的厚度薄。

图7是例示第2实施方式的磁存储装置的示意性俯视图。

如图7所示，也可以在磁存储装置120中设置有多个电极22x以及多个含金属层21x。多个电极22x以及多个含金属层21x如关于图3(b)说明的那样。例如，在多个电极22x与多个含金属层21x之间设置有层叠体sb0。例如，在含金属层21与电极22之间设置有第1层叠体sb1。在含金属层21与电极22a之间设置有第2层叠体sb2。

在该例子中，含金属层21的第5部分21e的端部的位置实质上沿着第2磁性层12的端部的位置(第1层叠体sb1的端部的位置)。例如，第5部分21e的沿着第3方向(y轴方向)的长度21ey是第2磁性层12的沿着第3方向的长度12y的0.9倍以上且1.1倍以下。

在本实施方式中，也可以设置一个层叠体sb1。例如，图6(a)所示的磁存储装置120也可以包括含金属层21、第1磁性层11、第2磁性层12、第1中间层11i以及控制部70。在该情况下，也是第3部分21c的沿着与第1方向及第2方向交叉的第3方向(y轴方向)的长度21cy(参照图6(b))比第2磁性层12的沿着第3方向的长度12y长。另外，第3部分21c的该长度21cy比第3部分21c与第2部分21b之间的部分(也可以是例如图6(a)所示的第5部分21e)的沿着第3方向的长度(例如图6(d)所示的长度21ey)长。在该情况下，也是控制部70实施上述第1及第2写入动作。在该情况下，也是第1写入动作后的第1磁性层11与第1部分21a及第2部分21b中的某一方之间的第1电阻不同于第2写入动作后的第1磁性层11与第1部分21a及第2部分21b的上述中的某一方之间的第2电阻。在这样的磁存储装置中，也能够提供能够提高存储密度的磁存储装置。

图8(a)以及图8(b)是例示第2实施方式的磁存储装置的示意性剖面图。

图8(a)是与图6(a)的d1-d2线对应的剖面图。图8(b)是与图6(a)的e1-e2线对应的剖面图。

如图8(a)所示，在本实施方式的其他磁存储装置121中，含金属层21的第3部分21c包括第1重叠区域21cc、第1非重叠区域21ca及第2非重叠区域21cb。在该例子中，第1非重叠区域21ca的至少一部分的沿着第1方向(z轴方向)的厚度比第1重叠区域21cc的沿着第1方向的第1重叠区域厚度21cct薄。第2非重叠区域21cb的至少一部分的沿着第1方向的厚度比上述第1重叠区域厚度21cct薄。

如图8(b)所示，第4部分21d包括第2重叠区域21dc、第3非重叠区域21da及第4非重叠区域21db。第3非重叠区域21da的至少一部分的沿着第1方向(z轴方向)的厚度比第2重叠区域21dc的沿着第1方向的第2重叠区域厚度21dct薄。第4非重叠区域21db的至少一部分的沿着第1方向的厚度比上述第2重叠区域厚度21dct薄。

除此以外与磁存储装置120相同。

在磁存储装置121中，通过使非重叠区域变薄，能够维持例如自旋极化的相干性。能够在提高自旋转矩的传递效率的同时，抑制记录电流。由此，提高写入的效率。由此，能够降低写入电流。因此，能够进一步提高存储密度。

在磁存储装置121中，也是在第3部分21c中第1重叠区域21cc在第1方向(z轴方向)上与第2磁性层12重叠。第1非重叠区域21ca在第1方向上不与第2磁性层12重叠。第2非重叠区域21cb在第1方向上不与第2磁性层12重叠。从第1非重叠区域21ca向第2非重叠区域21cb的方向沿着第3方向(y轴方向)。第1重叠区域21cc在第3方向上位于第1非重叠区域21ca与第2非重叠区域21cb之间。

同样地，在第4部分21d中，包括第2重叠区域21dc、第3非重叠区域21da及第4非重叠区域21db。第2重叠区域21dc在第1方向(z轴方向)上与第4磁性层14重叠。第3非重叠区域21da在第1方向上不与第4磁性层14重叠。第4非重叠区域21db在第1方向上不与第4磁性层14重叠。从第3非重叠区域21da向第4非重叠区域21db的方向沿着第3方向(y轴方向)。第2重叠区域21dc在第3方向上位于第3非重叠区域21da与第4非重叠区域21db之间。

在磁存储装置121中，将第1非重叠区域21ca的沿着第3方向(y轴方向)的长度21cay及第2非重叠区域21cb的沿着第3方向的长度21cby的合计相对第1重叠区域厚度21cct之比设为第1比。

在磁存储装置121中，能够应用磁存储装置110的结构(参照图1(b))的一部分。在磁存储装置121中，也是将第2磁性层12的厚度(沿着第1方向的第2磁性层的厚度)设为厚度t12(参照图1(b))。将第2磁性层12的与含金属层21相对置的面12l的沿着第2方向的长度设为长度12xl。将第2磁性层12的与第1中间层11i相对置的面12u的沿着第2方向的长度设为长度12xu。

例如，上述第1比高于长度12xl与长度12xu的差的绝对值相对厚度t12之比。通过增大非重叠区域的y轴方向的宽度，能够抑制例如自旋相干性的离散。写入的效率提高，能够降低写入电流。

图9(a)～图9(c)是例示第2实施方式的其他磁存储装置的示意性剖面图。

如图9(a)所示，在本实施方式的其他磁存储装置122a中，也设置有含金属层21、第1层叠体sb1及第2层叠体sb2。在磁存储装置122a中，含金属层21的第5部分21e的沿着第1方向(z轴方向)的厚度21et比第1重叠区域厚度21cct薄。厚度21et比第2重叠区域厚度21dct薄。通过设置这样的厚度差，提高例如自旋相干性。

在该例子中，设置有化合物层41。化合物层41包含以下化合物，该化合物包含第2磁性层12(或第4磁性层14)所包含的金属。化合物层41与第2磁性层12的侧面12s相对置。化合物层41与第4磁性层14的侧面14s相对置。能够利用化合物层41，抑制例如层叠体的侧面的泄漏电流。

如图9(b)所示，在本实施方式的其他磁存储装置122b中设置有第1化合物区域42a(化合物层)。第1化合物区域42a包含以下化合物，该化合物包含第2磁性层12(或第4磁性层14)所包含的金属。第1化合物区域42a与第2磁性层12的侧面12s及第4磁性层14的侧面14s相对置。第1化合物区域42a在第2磁性层12与第4磁性层14之间连续地设置。

也可以在第1化合物区域42a与第5部分21e之间设置第2化合物区域42b。第2化合物区域42b包含例如含金属层21所包含的金属的氧化物、氮化物或者氮氧化物。

在图9(c)所示的本实施方式的其他磁存储装置122c中，含金属层21的第3部分21c的结晶构造与含金属层21的其他部分(例如第1部分21a、第2部分21b及第5部分21e等)的结晶构造不同。

例如，含金属层21的第3部分21c的结晶构造是β相。含金属层21的其他部分(例如第1部分21a、第2部分21b及第5部分21e等)的至少一部分(例如表面部分)的结晶构造是α相。

例如，在单位体积(单位面积)中，第3部分21c中的β相的区域占第3部分21c的整体的比例高于例如其他区域(例如第1部分21a、第2部分21b或第5部分21e等)中的β相的区域占其他区域的整体的比例。

例如第3部分21c的至少一部分包含β相的ta。例如，第1部分21a(或第5部分21e)的至少一部分包含α相的ta。例如，得到高的自旋霍尔效应，能够降低写入电流。另外，能够降低含金属层21的电阻。

图10(a)～图10(d)是例示第2实施方式的其他磁存储装置的示意性俯视图。

如图10(a)所示，在磁存储装置123a中，第5部分21e的沿着第3方向(y轴方向)的长度21ey与第2磁性层12的沿着第3方向的长度12y实质上相同。例如，长度21ey是长度12y的0.9倍以上且1.1倍以下。

如图10(b)所示，在磁存储装置123b中，第5部分21e的沿着第3方向(y轴方向)的长度21ey比第2磁性层12的沿着第3方向的长度12y长。

如图10(c)所示，在磁存储装置123c中，第1非重叠区域21ca的第2方向(x轴方向)的宽度与第2磁性层12的沿着第2方向的宽度实质上相同。例如，第1非重叠区域21ca的第2方向的宽度是第2磁性层12的沿着第2方向的宽度的0.9倍以上且1.1倍以下。

如图10(d)所示，在磁存储装置123d中，第1非重叠区域21ca的第2方向(x轴方向)的宽度小于第2磁性层12的沿着第2方向的宽度。

(第3实施方式)

第3实施方式涉及第2实施方式的磁存储装置的制造方法。

图11是例示第3实施方式的磁存储装置的制造方法的流程图。

图12(a)～图12(d)、图13(a)～图13(e)、图14(a)～图14(c)、图15(a)以及图15(b)是例示第3实施方式的磁存储装置的制造方法的示意图。

图12(a)、图12(c)、图13(d)、图14(a)～图14(c)、图15(a)以及图15(b)是示意性俯视图。图12(b)、图12(d)、图13(a)～图13(c)、图13(e)是示意性剖面图。

如图11所示，在设置在基底构件20s上的含金属膜上形成层叠膜(步骤s110)。

例如，如图12(b)所示，在基底构件20s(例如氧化铝基板)上，设置了含金属膜21f(例如ta膜)。

将相对含金属膜21f的表面21fa垂直的方向设为第1方向(z轴方向)。将相对z轴方向垂直的一个方向设为x轴方向。将相对z轴方向以及x轴方向垂直的方向设为y轴方向。

含金属膜21f成为含金属层21。在含金属膜21f上设置有层叠膜sbf。层叠膜sbf包括第1磁性膜11f、第2磁性膜12f以及中间膜11if。第2磁性膜12f设置在第1磁性膜11f与含金属膜21f之间。中间膜11if设置在第1磁性膜11f与第2磁性膜12f之间。中间膜11if是非磁性。

进而，在层叠膜sbf上形成第1掩模m1。第1掩模m1包括例如钨膜mb1(例如厚度是25nm以上且35nm以下)、和钌膜ma1(例如厚度是1nm以上且3nm以下)。在钨膜mb1与层叠膜sbf之间设置有钌膜ma1。

如图12(a)所示，第1掩模m1具有在y轴方向上延伸的多个带状的形状。层叠膜sbf在第1掩模m1的开口部露出。第1掩模m1也可以通过例如双重图形技术形成。

如图12(c)以及图12(d)所示，使用第1掩模m1来加工层叠膜sbf。例如，照射离子束ib1。层叠膜sbf的一部分被去除。含金属膜21f剩下。由此，形成多个第1槽t1。多个第1槽t1在与第1方向交叉的第2方向(x轴方向)上排列。多个第1槽t1沿着第3方向(在该例子中y轴方向)延伸。第3方向与第1方向及第2方向交叉。第1槽t1到达含金属膜21f。层叠膜sbf被第1槽t1分割。

这样，在本制造方法中，形成多个第1槽t1(参照步骤s120、图11)。

如图13(a)所示，例如，进行等离子体处理。由此，化合物膜43被形成于层叠膜sbf的侧壁。等离子体处理是氧等离子体处理或者氮等离子体处理。例如，化合物膜43包含如下化合物，该化合物包含含金属膜21f所包含的元素。化合物膜43成为例如保护膜。

如图13(b)所示，在第1槽t1中形成第1绝缘膜44a。第1绝缘膜44a是例如sin膜。

如图13(c)所示，形成第2绝缘膜44b。第2绝缘膜44b是例如包括氧化铝膜、和氧化硅膜的层叠膜。之后，进行平坦化处理。

由此，如图13(d)以及图13(e)所示，在第1槽t1内形成第1绝缘部in1。第1绝缘部in1包括例如上述化合物膜43。第1绝缘部in1包括上述第1绝缘膜44a。第1绝缘部in1也可以包括上述第2绝缘膜44b。

第1绝缘部in1的形成与图11的步骤s130对应。

之后，如图11所示，形成多个第2槽(参照步骤s140、图11)。

例如，如图14(a)所示，在加工体上形成第2掩模m2。第2掩模m2具有沿着第2方向(x轴方向)延伸的多个带状的形状。使用第2掩模m2对加工体进行加工。例如，去除从第2掩模m2的开口部露出的、形成了第1绝缘部in1之后的层叠膜sbf的一部分、及第1绝缘部in1的一部分。由此，形成多个第2槽t2。多个第2槽t2在第2方向(例如x轴方向)上延伸。如上说明，多个第1槽t1延伸的方向(第3方向)与第1方向及第2方向交叉。第2方向也可以相对第3方向倾斜，第2方向也可以相对第3方向垂直。

例如，能够利用使用了第2掩模m2的处理(例如离子束的照射)，使第2掩模m2的y轴方向的宽度变化。例如，进行第2掩模m2的细化。在该处理中，例如能够使得在层叠膜sbf与第1绝缘部in1之间产生蚀刻速度的差异。由此，例如，能够使一个层叠膜sbf的y轴方向的宽度大于第1绝缘部in1的y轴方向的宽度。

例如，如图14(b)所示，多个第2槽t2的一个槽包括第1槽区域tp2和第2槽区域tq2。第1槽区域tp2在第3方向(y轴方向)上与层叠膜sbf重叠。第2槽区域tq2在第3方向(y轴方向)上与第1绝缘部in1重叠。第1槽区域tp2的沿着第3方向的宽度wtp2比第2槽区域tq2的沿着第3方向的宽度wtq2窄。

之后，如图11所示，去除在多个第2槽t2中露出的含金属膜21f(步骤s150)。进而，在多个第2槽t2内形成第2绝缘部(步骤s160)。

例如，如图14(c)所示，去除在多个第2槽t2中露出的含金属膜21f。在被去除的含金属膜21f下设置的基底构件20s露出。

如图15(a)所示，在多个第2槽t2内形成第2绝缘部in2。此时，第2绝缘部in2的材料也可以与第1绝缘部in1的材料不同。例如，第1绝缘部in1包含氮化硅，第2绝缘部in2包含氧化硅。例如，第1绝缘部in1包含氮化硅，第2绝缘部in2包含氧化铝。

不同的材料例如在所产生的应力上有差别。通过对2个绝缘部使用相互不同的材料，能够得到例如相互不同的应力。例如，在第2磁性层12及第4磁性层14中，在x轴方向和y轴方向上产生相互不同的应力。由此，在这些磁性层中，能够产生单轴各向异性。由此，使这些磁性层的磁化稳定。得到稳定的存储动作。

如图15(b)所示，形成电极22以及电极22a等，制作磁存储装置。

(第4实施方式)

图16是例示第4实施方式的磁存储装置的示意性剖面图。

如图16所示，在本实施方式的磁存储装置142中设置有导电部24。除此以外，例如关于磁存储装置110以及120等说明的结构的至少一部分也可以应用于磁存储装置142。

导电部24与例如第5部分21e电连接。导电部24与例如第5部分21e相接。在z轴方向上，在导电部24的位置与层叠体sb0的位置之间设置有含金属层21。例如，在含金属层21的上表面设置有多个层叠体sb0。例如，在含金属层21的下表面设置有导电部24。

通过设置导电部24，在含金属层21中，能够降低第1部分21a与第2部分21b之间的电阻。

在该例子中，导电部24包括第1导电层24a及第2导电层24b。在含金属层21与第2导电层24b之间设置有第1导电层24a。第1导电层24a包含例如铜、钨、氮化钛以及碳中的至少某一个。第2导电层24b包含例如铜、钨、氮化钛以及碳中的至少某一个。

图17是例示第4实施方式的其他磁存储装置的示意图。

如图17所示，在本实施方式的其他磁存储装置143中设置有第1～第4晶体管tr1～tr3。除此以外，例如关于磁存储装置110以及120等说明的结构的至少一部分也可以应用于磁存储装置143。

第1晶体管tr1的一端与含金属层21的第1部分21a电连接。第1晶体管tr1的另一端与驱动电路75电连接。第2晶体管tr2的一端与含金属层21的第2部分21b电连接。第2晶体管tr2的另一端与驱动电路75电连接。第3晶体管tr3的一端与含金属层21的第5部分21e电连接。第3晶体管tr3的另一端与驱动电路75电连接。这些晶体管包含于例如控制部70。这些晶体管也可以考虑与控制部70分开地设置。

根据第1晶体管tr1的第1栅极g1、第2晶体管tr2的第2栅极g2及第3晶体管tr3的第3栅极g3各自的电位，流动含金属层21的期望的电流(写入电流)。

例如，写入电流从第1部分21a流向第5部分21e。例如，写入电流从第5部分21e流向第1部分21a。例如，写入电流从第2部分21b流向第5部分21e。例如，写入电流从第5部分21e流向第2部分21b。得到任意组合的电流的方向。

通过在含金属层21的中间的位置(例如第5部分21e)设置晶体管，能够降低控制用的晶体管的数量。例如，能得到大容量的磁存储装置。例如，对于磁存储装置的整体尺寸能够增大存储容量。能够提高存储密度。

(第5实施方式)

图18是例示第5实施方式的磁存储装置的示意图。

如图18所示，本实施方式的磁存储装置151包括第1含金属层31、第2含金属层32、多个第1层叠体sb1、多个第2层叠体sb2、第3层叠体sb3以及控制部70。

第1含金属层31包括第1部分31a、第2部分31b及第1中间部分31m。第1中间部分31m设置在第1部分31a与第2部分31b之间。

第2含金属层32包括第3部分32c、第4部分32d及第2中间部分32m。第2中间部分32m设置在第3部分32c与第4部分32d之间。在第1部分31a与第4部分32d之间设置有第2部分31b。在第2部分31b与第4部分32d之间设置有第3部分32c。

在该例子中，第1含金属层31及第2含金属层32设置在基底构件20s上。

多个第1层叠体sb1沿着第1含金属层31排列。多个第1层叠体sb1中的一个第1层叠体sb1包括第1磁性层11、第2磁性层12及第1中间层11i。第1磁性层11在第1方向(例如z轴方向)上与第1中间部分31m分离。第2磁性层12设置在第1中间部分31m与第1磁性层11之间。第1中间层11i包括设置在第1磁性层11与第2磁性层12之间的部分。第1中间层11i是非磁性的。在第1含金属层31中，将从第1部分31a向第2部分31b的方向设为第2方向(例如x轴方向)。上述第1方向(例如z轴方向)与第2方向交叉。多个第1层叠体sb1分别具有包括上述第1磁性层11、第2磁性层12及第1中间层11i的结构。第2磁性层12与例如第1含金属层31相接。

多个第2层叠体sb2沿着第2含金属层32排列。多个第2层叠体sb2中的一个第2层叠体sb2包括第3磁性层13、第4磁性层14及第2中间层12i。第3磁性层13在第1方向(z轴方向)上与第2中间部分32m分离。第4磁性层14设置在第2中间部分32m与第3磁性层13之间。第2中间层12i包括设置在第3磁性层13与第4磁性层14之间的部分。第2中间层12i是非磁性的。多个第2层叠体sb2分别具有包括上述第3磁性层13、第4磁性层14及第2中间层12i的结构。第4磁性层14与例如第2含金属层32相接。

第3层叠体sb3设置在多个第1层叠体sb1与多个第2层叠体sb2之间。第3层叠体sb3包括第5磁性层15。

例如，第5磁性层15与第2磁性层12和第4磁性层14在x-y平面(相对第1方向垂直的平面)内排列。例如，第5磁性层15包含在第2磁性层12及第4磁性层14中的至少某一个中包含的材料。

在该例子中，第3层叠体sb3还包括第6磁性层16及第3中间层13i。第6磁性层16与第1磁性层11及第3磁性层13在上述平面(x-y平面)内排列。第3中间层13i与第1中间层11i和第2中间层12i在上述平面内排列。在实施方式中，第6磁性层16及第3中间层13i中的至少某一个也可以被省略。

控制部70与第1部分31a、第2部分31b、第3部分32c及第4部分32d、多个第1层叠体sb1以及多个第2层叠体sb2电连接。在该图中，为了易于观察图，方便起见将控制部70分成2个来描绘。

在该例子中，在多个第1层叠体sb1的各个与驱动电路75之间，设置了第1开关元件sw1。在多个第2层叠体sb2的各个与驱动电路75之间，设置了第2开关元件sw2。在第1部分31a与驱动电路75之间，设置了第1晶体管tr1。在第2部分31b与驱动电路75之间，设置了第2晶体管tr2。在第3部分32c与驱动电路75之间，设置了第3晶体管tr3。在第4部分32d与驱动电路75之间，设置了第4晶体管tr4。

控制部70在第1写入动作中，将从第1部分31a向第2部分31b的第1写入电流iw1供给到第1含金属层31而形成第1状态。控制部70在第2写入动作中，将从第2部分31b向第1部分31a的第2写入电流iw2供给到第1含金属层31而形成第2状态。第1状态下的第1磁性层11与第1部分31a及第2部分31b的一方之间的第1电阻不同于第2状态下的第1磁性层11与第1部分31a及第2部分31a的上述一方之间的第2电阻。

控制部70在第3写入动作中，将从第3部分32c向第4部分32d的第3写入电流iw3供给到第2含金属层32而形成第3状态。控制部70在第4写入动作中，将从第4部分32d向第3部分32c的第4写入电流iw4供给到第2含金属层32而形成第4状态。第3状态下的第3磁性层13与第3部分32c及第4部分32d的一方之间的第3电阻不同于第2状态下的第3磁性层13与第3部分32c及第4部分32d的上述一方之间的第4电阻。

例如，通过对多个第1层叠体sb1所包含的第1磁性层11施加的电压，控制多个第1层叠体sb1的选择。

例如，控制部70与多个第1层叠体sb1的各个所包含的第1磁性层11电连接。控制部70在第1、第2写入动作中，将多个第1层叠体sb1中的一个所包含的第1磁性层11的电位设定为与多个第1层叠体sb1的另一个所包含的第1磁性层11的电位(例如非选择电位)不同的电位(例如选择电位)。

例如，控制部70与多个第2层叠体sb2所包含的第3磁性层13电连接。控制部70在第3、第4写入动作中，将多个第2层叠体sb2中的一个所包含的第3磁性层13的电位设定为与多个第2层叠体sb2中的另一个所包含的第3磁性层13的电位(例如非选择电位)不同的电位(例如选择电位)。

也可以在磁存储装置151中，对于第1含金属层31及第2含金属层32应用关于例如磁存储装置110以及120等的含金属层21说明了的结构的至少一部分。也可以在磁存储装置151中，对于多个第1层叠体sb1以及多个第2层叠体sb2应用关于例如磁存储装置110以及120等的第1层叠体sb1说明了的结构的至少一部分。也可以在磁存储装置151中，对于控制部70应用关于例如磁存储装置110以及120说明了的结构的至少一部分。

第1含金属层31以及多个第1层叠体sb1形成一个存储器列(存储器串)。第2含金属层32以及多个第2层叠体sb2形成另一个存储器列(存储器串)。

在这些存储器部之间设置了第3层叠体sb3。例如，控制部70与第3层叠体sb3的第5磁性层15电绝缘。第3层叠体sb3不被用作存储器部。第3层叠体sb3作为例如虚设元件发挥功能。

例如，多个第1层叠体sb1具有多个第1层叠体sb1中的位于端部的层叠体(端部的层叠体)、和位于中央部的层叠体(中央部的层叠体)。在中央部的层叠体的两侧存在其他层叠体。中央部的层叠体的一个受到设置在其两侧的其他层叠体(例如一个层叠体)的作用。另一方面，在未设置有第3层叠体sb3的参考例中，在端部的层叠体的一方不存在其他层叠体。在端部的层叠体中，产生来自设置在一方侧的层叠体的作用。因此，在该参考例中，产生多个第1层叠体sb1中的端部的层叠体的特性与中央部的层叠体不同的情况。

此时，在本实施方式中，通过设置第3层叠体sb3，端部的层叠体中的特性接近中央部的层叠体的特性。由此，例如，能够进行稳定的存储动作。例如，能够提高成品率。例如，即使在减小了多个层叠体sb0各自的尺寸时，也能得到稳定的动作。能够提高存储密度。

在实施方式中，将多个第1层叠体sb1的两个(最接近的两个)之间的距离设为第1距离d1。将多个第2层叠体sb2的两个(最接近的两个)之间的距离设为第2距离d2。多个第1层叠体sb1的一个与第3层叠体sb3之间的第3距离d3例如实质上是第1距离d1。例如，第3距离d3是第1距离d1的0.5倍以上且2倍以下。多个第2层叠体sb2的一个与第3层叠体sb3之间的第4距离d4例如实质上是第2距离d2。第4距离d4是第2距离d2的0.5倍以上且2倍以下。

通过在多个第1层叠体sb1中的一个第1层叠体sb1附近处设置第3层叠体sb3，在例如多个第1层叠体sb1的该一个第1层叠体sb1中，易于得到稳定的动作。通过在多个第2层叠体sb2中的一个第2层叠体sb2附近处设置第3层叠体sb3，在例如多个第2层叠体sb2的该一个第2层叠体sb2中，易于得到稳定的动作。

在本实施方式中，第1含金属层31和第2含金属层32也可以相互绝缘。第1含金属层31和第2含金属层32也可以相互电连接。

在该例子中，在第1含金属层31与第2含金属层32之间，设置了第3含金属层33。第3含金属层33也设置于基底构件20s上。第3含金属层33设置在第1含金属层31的第2部分31b与第2含金属层32的第3部分32c之间。在第3含金属层33中，使用例如第1含金属层31的材料。

在该例子中，设置有第1绝缘区域35a及第2绝缘区域35b。第1绝缘区域35a设置在第2部分31b与第3含金属层33之间。第1绝缘区域35a使第2部分31b与第3含金属层33之间电绝缘。第2绝缘区域35b设置在第3部分32c与第3含金属层33之间。第2绝缘区域35b使第3部分32c与第3含金属层33之间电绝缘。第1绝缘区域35a也可以包含第1含金属层31所包含的第1金属的氧化物、第1金属的氮化物及第1金属的氮氧化物中的任意个。

以下，说明磁存储装置151的制造方法的例子。

图19(a)以及图19(b)是例示第5实施方式的磁存储装置的制造方法的示意性剖面图。

如图19(a)所示，在基底构件20s上设置有含金属膜31fm。含金属膜31fm的一部分成为第1含金属层31，含金属膜31fm的另一部分成为第2含金属层32。在含金属膜31fm的一部分上设置有多个第1层叠体sb1。在含金属膜31fm的另一部分上设置有多个第2层叠体sb2。在含金属膜31fm上设置有第3层叠体sb3。在多个第1层叠体sb1以及多个第2层叠体sb2上，设置掩模ms1。第3层叠体sb3未被掩模ms1覆盖。含金属膜31fm具有在沿着x-y平面的方向上位于多个第1层叠体sb1与第3层叠体sb3之间的部分。该部分未被掩模ms1覆盖。含金属膜31fm具有在沿着x-y平面的方向上，位于多个第2层叠体sb2与第3层叠体sb3之间的部分。该部分未被掩模ms1覆盖。

如图19(b)所示，对包括含金属膜31fm、多个第1层叠体sb1、多个第2层叠体sb2及第3层叠体sb3的加工体进行处理。该处理包括蚀刻处理、氧化处理以及离子束照射处理中的至少某一个。在蚀刻处理中，例如，未被掩模ms1覆盖的含金属膜31fm的部分被去除。在氧化处理中，例如，未被掩模ms1覆盖的含金属膜31fm的部分被氧化。被氧化了的部分成为绝缘部。在离子束照射处理中，例如，未被掩模ms1覆盖的含金属膜31fm的部分被去除。在离子束照射处理中，例如，也可以从未被掩模ms1覆盖的含金属膜31fm的部分生成化合物。该化合物包含例如含金属膜31fm所包含的金属的氧化物、该金属的氮化物以及该金属的氮氧化物中的至少某一个。

例如，在实施了氧化处理以及离子束照射处理的至少某一个处理的情况下，从含金属膜31fm形成化合物。该化合物成为第1绝缘区域35a及第2绝缘区域35b。

通过这样的处理，形成磁存储装置151。层叠体sb3的至少一部分可以在上述处理的前后变化。在上述处理之前存在第6磁性层16的情况下，第6磁性层16也可以由于上述处理而变化。也可以去除第6磁性层16。

图20是例示第5实施方式的其他磁存储装置的示意图。

如图20所示，本实施方式的磁存储装置152也包括第1含金属层31、第2含金属层32、多个第1层叠体sb1、多个第2层叠体sb2、第3层叠体sb3以及控制部70。在磁存储装置152中，设置了绝缘部40。绝缘部40设置于多个第1层叠体sb1、多个第2层叠体sb2及第3层叠体sb3的周围。绝缘部40例如是层间绝缘膜。

在磁存储装置152中，设置有第1绝缘区域40a及第2绝缘区域40b。关于第1绝缘区域40a及第2绝缘区域40b，使用与例如绝缘部40所使用的材料相同的材料。

例如，在关于图19(b)说明了的处理中，例如，进行蚀刻处理，含金属膜31fm的一部分被去除。在该去除了的部分形成凹部。成为绝缘部40的材料被埋入该凹部。由此，形成第1绝缘区域40a及第2绝缘区域40b。

即使在磁存储装置152中，也能够进行例如稳定的存储动作。例如，能够提高成品率。例如，即使在减小了多个层叠体sb0各自的尺寸时，也易于得到稳定的动作。能够提高存储密度。

根据实施方式，能够提供能够提高存储密度的磁存储装置及其制造方法。

在本申请说明书中，“电连接的状态”包括多个导电体在物理上相接而在这些多个导电体之间电流流动的状态。“电连接的状态”包括在多个导电体之间插入其他导电体而在这些多个导电体之间电流流动的状态。“电连接的状态”包括在多个导电体之间插入电气性的元件(晶体管等的开关元件等)而能够形成在这些多个导电体之间电流流动的状态的状态。

在本申请说明书中，“垂直”以及“平行”不仅是指严格的垂直以及严格的平行，而且还是指包括例如制造工序中的偏差等在内的“垂直”和“平行”，只要是实质上垂直以及实质上平行即可。

以上，参照具体例，说明了本发明的实施方式。但是，本发明不限定于这些具体例。例如，通过本领域技术人员从公知的范围适当地选择磁存储装置所包含的含金属层、磁性层、中间层以及控制部等各要素的具体的结构，只要能够同样地实施本发明，得到同样的效果，就包含于本发明的范围内。

另外，将各具体例的某两个以上的要素在技术上可行的范围内组合而得到的发明只要包含本发明的要旨，也包含于本发明的范围。

另外，作为本发明的实施方式，以上述磁存储装置及其制造方法为基础，本领域技术人员可适宜地变更设计而实施的所有磁存储装置及其制造方法只要包含本发明的要旨，也属于本发明的范围。

另外，在本发明的思想范畴内，本领域技术人员可想到各种变更例以及修正例，这些变更例以及修正例也应理解为属于本发明的范围内。

虽然说明了本发明的几个实施方式，但这些实施方式仅作为例子而示出，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够通过其他各种方式实施，能够在不脱离发明的要旨的范围内，进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形包含于发明的范围、要旨内，并且包含于权利要求书记载的发明和其均等的范围内。