半导体集成电路器件及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种半导体集成电路器件及其制造方法，特别是，涉及具备包括磁阻元件的存储单元的半导体集成电路器件及其制造方法。
背景技术
图73是表示典型的磁随机存取存储器剖面图。
如图73所示，磁随机存取存储器的存储单元具有单元晶体管和在该单元晶体管的源/漏区105一方与位线113-1之间连接的MTJ元件118。单元晶体管的源/漏区105的另一方，通过接触点107连接到源线109-1，其栅电极104起读出字线作用。
MTJ元件118通过单元内局部布线121-1、接触点120、单元内通路113-2、接触点111、单元内通路109-2、接触点107连接到源/漏区105的一方。
过去，MTJ元件118形成于单元内局部布线121-1上边，写入字线124-1形成于单元内局部布线121-1的下方。而且，位线113-1形成于MTJ元件118上边。
可是，就典型的磁随机存取存储器来说，有以下说明的这样几种情形。
图74是说明典型的磁随机存取存储器的第1情形的剖面图。
如图74所示，写入字线124-1形成于单元内局部布线121-1的下方。因此，在MTJ元件118与写入字线124-1之间，添加单元内局部布线121-1的厚度t1和用来绝缘单元内局部布线121-1与写入字线124-1的层间绝缘膜的厚度t2。因此，MTJ元件118与写入字线124-1之间的距离D增加了。如果距离D增加，从写入字线124-1来的磁场有效地给予MTJ元件118将困难起来，例如难以写入数据，发生所谓不合适。
为了缩小距离D，可以考虑例如，减少单元内局部布线121-1的膜厚。但是，单元内局部布线121-1因下列情形，难以简单地减薄。
图75A、图75B、图75C是说明典型的磁随机存取存储器地第2情形的剖面图。
首先，如图75A所示，形成MTJ元件的时候，形成由铁磁性体层114、绝缘层115和铁磁性体层116构成的磁隧道结，形成与MTJ元件的形成图形相应的掩蔽层117。
其次，如图75B所示，以掩蔽层117为掩模，蚀刻上述磁隧道结。这时，用于形成单元内局部布线的金属层121，例如起蚀刻阻挡层作用。该蚀刻之际，金属层121的膜厚若薄，如图75C所示，往往金属层121消失了。一旦金属层121消失，就不可能形成单元内局部布线。
因为例如这种情形，单元内局部布线121-1难以简单地减薄。
并且，即使金属层121不消失，如图75B所示，就是金属层121被蚀刻，因而也存在金属层121上发生膜厚变动这样的情形。金属层121被蚀刻的量，例如在芯片内或晶片内，不一定限于均匀的。因此，金属层121的膜厚会发生大范围的离散。金属层121膜厚的大范围离散，例如与单元内局部布线121-1的电阻值离散相联系。
假如，单元内局部布线121-1的电阻值离散，如图76的等效电路图所示，位线113-1与单元晶体管之间电阻200的电阻值就离散，这样的电阻值离散，有可能给有关例如数据读出的可靠性带来影响。
【发明内容】
根据本发明的第1方面的半导体集成电路器件包括：
单元晶体管；
上述单元晶体管上方设置的位线；
设于上述位线上方，与上述单元晶体管的源/漏区一方连接的单元内局部布线；以及
设于位线上边，与上述位线和上述单元内局部布线连接的磁阻元件。
根据本发明的第2方面的半导体集成电路器件包括：
位线；
设于上述位线上方，与该位线交叉的写入字线；以及
设于上述位线上边，而且包括上述写入字线下方配置的磁阻元件的存储单元。
根据本发明的第3方面的半导体集成电路器件的制造方法包括：
半导体衬底上，形成单元晶体管；
形成与上述单元晶体管的源/漏区的一方连接的第1通路和与上述单元晶体管的源/漏区的另一方连接的源线；
形成连接位线和上述第1通路的第2通路；
上述位线上边，形成磁阻元件；
上述磁阻元件上边，形成连接该磁阻元件和上述第2通路的单元内局部布线；以及
上述单元内局部布线的上方，形成写入字线。
【附图说明】
图1表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个平面图形例的平面图。
图2A是沿图1中A-A线的剖面图，图2B是沿图1中B-B线的剖面图，图2C是沿图1中C-C线的剖面图，图2D是外围电路的衬底接触部剖面图。
图3A、3B、3C、3D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图4A、4B、4C、4D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图5A、5B、5C、5D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图6A、6B、6C、6D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图7A、7B、7C、7D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图8A、8B、8C、8D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图9A、9B、9C、9D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图10A、10B、10C、10D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图11A、11B、11C、11D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图12A、12B、12C、12D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图13A、13B、13C、13D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图14A、14B、14C、14D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图15A、15B、15C、15D表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图16表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的一个平面图形例的平面图。
图17A是沿图16中A-A线的剖面图，图17B是沿图16中B-B线的剖面图，图17C是沿图16中C-C线的剖面图，图17D是外围电路的衬底接触部剖面图。
图18A、18B、18C、18D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图19A、19B、19C、19D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图20A、20B、20C、20D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图21A、21B、21C、21D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图22A、22B、22C、22D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图23A、23B、23C、23D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图24A、24B、24C、24D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图25A、25B、25C、25D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图26A、26B、26C、26D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图27A、27B、27C、27D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图28A、28B、28C、28D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图29A、29B、29C、29D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图30A、30B、30C、30D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图31A、31B、31C、31D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例剖面图。
图32A、32B、32C、32D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图33A、33B、33C、33D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图34A、34B、34C、34D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图35A、35B、35C、35D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图36A、36B、36C、36D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图37A、37B、37C、37D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图38A、38B、38C、38D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图39A、39B、39C、39D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图40A、40B、40C、40D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图41A、41B、41C、41D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例剖面图。
图42A、42B、42C、42D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例剖面图。
图43A、43B、43C、43D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例剖面图。
图44A、44B、44C、44D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例剖面图。
图45A、45B、45C、45D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例剖面图。
图46A、46B、46C、46D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例剖面图。
图47A、47B、47C、47D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例剖面图。
图48A、48B、48C、48D表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的一个变形例剖面图。
图49表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个平面图形例的平面图。
图50A是沿图49中A-A线的剖面图，图50B是沿图49中B-B线的剖面图，图50C是沿图49中C-C线的剖面图，图50D是外围电路的衬底接触部剖面图。
图51A、51B、51C、51D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图52A、52B、52C、52D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图53A、53B、53C、53D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图54A、54B、54C、54D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图55A、55B、55C、55D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图56A、56B、56C、56D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图57A、57B、57C、57D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的第1变形例剖面图。
图58A、58B、58C、58D表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的第2变形例剖面图。
图59A、59B、59C、59D表示本发明第4实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图60A、60B、60C、60D表示本发明第4实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图61A、61B、61C、61D表示本发明第4实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图62A、62B、62C、62D表示本发明第4实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图63A、63B、63C、63D表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图64A、64B、64C、64D表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图65A、65B、65C、65D表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图66A、66B、66C、66D表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图67A、67B、67C、67D表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图68A、68B、68C、68D表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例剖面图。
图69A、69B、69C、69D表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的制造方法例剖面图。
图70A表示MTJ元件的第1例剖面图。
图70B表示MTJ元件的第2例剖面图。
图70C表示MTJ元件的第3例剖面图。
图70D表示MTJ元件的第4例剖面图。
图71A、图71B表示本发明参考例的磁随机存取存储器侧面图。
图72A、图72B表示本发明第2～第5实施例磁随机存取存储器的一例效果侧面图。
图73表示典型的磁随机存取存储器剖面图。
图74是说明典型的磁随机存取存储器第1情形的剖面图。
图75A、图75B、图75C是说明典型的磁随机存取存储器第2情形的剖面图。
图76是说明典型的磁随机存取存储器第3情形的等效电路图。
【具体实施方式】
以下，参照附图，说明本发明实施例。本说明时，全部附图范围内，对共同部分，附有共同的参照标号。
(第1实施例)
图1表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个平面图形例的平面图。图2A是沿图1中A-A线的剖面图，图2B是沿图1中B-B线的剖面图，图2C是沿图1中C-C线的剖面图，图2D是外围电路的衬底接触部剖面图。
如图1、图2A～图2D所示，第1实施例的磁随机存取存储器具备包括磁阻元件的存储单元。本例中，作为包括磁阻元件的存储单元，举例表示1磁阻元件-1晶体管型的存储单元，即包括一个磁阻元件和一个晶体管。例如在P型硅衬底1的元件区上形成单元晶体管。元件区由形成于衬底1上的元件隔离区2区分开来。单元晶体管有栅电极4和N型源/漏区5。栅电极4当作读出字线功能，沿第1方向延伸形成。单元晶体管上方，形成源线9-1和单元内通路9-2。这些都由例如第1层金属层来形成。源线9-1沿读出字线相同方向延伸，通过第1层金属-衬底接触7，连到单元晶体管的源/漏区5一方，例如源区。单元内通路9-2，通过第1层金属-衬底接触7，连到单元晶体管的源/漏区5的另一方，例如漏区。源线9-1和单元内通路9-2上方，形成位线13-1和单元内通路13-2。这些都由例如第2层金属层来形成。单元内通路13-2，通过第2层金属-第1层金属接触点11连到单元内通路9-2。位线13-1与读出字线交叉，例如沿交叉的第2方向延伸形成。位线13-1上边，形成磁阻元件，例如MTJ元件18。MTJ元件18包括由磁性层，例如铁磁性层构成的固定层、存储层和由这些固定层与存储层之间形成的绝缘性非磁性层构成的隧道势垒层。固定层是自旋方向固定的层，存储层是根据写入磁场改变自旋方向的层。MTJ元件18的一端，例如存储层连到位线13-1。MTJ元件18上边，形成单元内局部布线21-1。单元内局部布线21-1，连到MTJ元件18的另一端，例如固定层上边，同时通过附加金属-第2层金属接触20，连到单元内通路13-2。(本说明书中，为方便，把用于形成单元内局部布线21-1的导电体层，叫做附加金属层。)，因此，MTJ元件18连到单元晶体管源/漏区5的另一方，例如漏区与位线13-1之间。单元内局部布线21-1上方，形成写入字线24-1。写入字线24-1例如沿与读出字线相同第1方向延伸而形成，并在MTJ元件18上方与位线13-1交叉。写入字线，在数据写入MTJ元件18时，给该MTJ元件18施加磁场。并且，MTJ元件18的容易磁化轴设定为写入字线24-1延伸的第1方向。
这种第1实施例的磁随机存取存储器，在单元内局部布线21-1下边，形成MTJ元件18。因此，单元内局部布线21-1将受到对MTJ元件18制成图形的影响。因此，可能减薄单元内局部布线21-1的厚度，会缩小写入字线24-1与MTJ元件18的距离。
于是，与单元内局部布线上边形成MTJ元件的典型的磁随机存取存储器比较，MTJ元件18不容易接受写入字线24-1来的磁场。
并且，单元内局部布线21-1将不受MTJ元件制作图形时的影响，因而可以抑制单元内局部布线21-1的膜厚变动。因此。也能抑制位线-单元晶体管间的电阻值偏差。而且，也会提高例如有关数据读出的可靠性。
[一种制造方法例]
其次，说明本发明第1实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例。
图3～图15是分别表示本发明第1实施例磁随机存取存储器的一种制造方法例的剖面图。另外，图3～图15中，A图对应于图2A所示的剖面，B图对应于图2B所示的剖面，C图对应于图2C所示的剖面，D图对应于图2D所示的剖面。
首先，如图3A～图3D所示，P型硅衬底1上形成与元件隔离区对应的浅槽。接着，用绝缘物，例如SiO2埋入浅槽内，形成元件隔离区(浅槽隔离：STI)。
其次，如图4A～图4D所示，对衬底1上，由元件隔离区区划的元件区进行热氧化，形成栅绝缘膜(SiO2)3。接着，在衬底1和元件隔离区2上边淀积导电性多晶硅，形成导电性多晶硅膜。接着，把导电性多晶硅膜制成图形，形成栅电极。接着，将栅电极4和元件隔离区2用为掩模，将N型杂质例如砷或磷离子注入衬底1，进而进行扩散，形成N型源/漏区5。
其次，如图5A～图5D所示，在图4A～图4D所示构造上边，淀积例如SiO2，形成第1层层间绝缘膜6。接着，在第1层层间绝缘膜6上，形成到达N型源/漏区5的开孔。接着，用导电物，例如钨等金属埋入开孔内，形成第1层金属-衬底接触7。
其次，如图6A～图6D所示，在图5A～图5D所示构造上边，淀积例如SiO2，形成第2层层间绝缘膜8。接着，在第2层层间绝缘膜8上，形成到达接触7的第1层金属布线用槽。接着，用导电物，例如钨等金属埋入布线用槽内，形成由第1层金属层9构成的布线图形。因此，本例中，形成布线图形之中源线9-1、单元内通路9-2及外围电路内通路9-3。
其次，如图7A～图7D所示，在图6A～图6D所示构造上边，淀积例如SiO2，形成第3层层间绝缘膜10。接着，第3层层间绝缘膜10上，形成到达单元内通路9-2和外围电路内通路9-3的开孔。接着，用导电物，例如钨等金属埋入开孔内，形成第2层金属-第1层金属接触11。
其次，如图8A～图8D所示，在图7A～图7D所示构造上边，淀积例如SiO2，形成第4层层间绝缘膜12。接着，第4层层间绝缘膜12上，形成到达接触11的开孔。接着，用导电物，例如钨等金属埋入开孔内，形成第2层金属层13构成的布线图形。因此，本例中，形成布线图形之中的位线13-1、单元内通路13-2及外围电路内通路13-3。
其次，如图9A～图9D所示，在图8A～图8D所示构造上边，溅射铁磁性体例如CoFe或NiFe，形成铁磁性体层14。接着，铁磁性体层14上边淀积绝缘物例如氧化铝，形成绝缘层15。接着，绝缘层15上边溅射铁磁性体例如CoFe或NiFe，形成铁磁性体层16。接着，铁磁性体层16上边淀积掩模材料，形成掩蔽层17。接着，按MTJ元件配置图形相应的形状，把掩蔽层17制成图形。
其次，如图10A～图10D所示，用掩蔽层17为掩模，顺序蚀刻铁磁性体层16、绝缘层15、及铁磁性体层14。由此，形成例如由铁磁性体层14、绝缘层15及铁磁性体层16的例如三层构造组成的MTJ元件18。本例中，例如铁磁性体层14对应写入磁场起自旋方向变化的存储层功能，绝缘层15起隧道势垒层功能，铁磁性体层16起固定自旋方向的固定层功能。另外，MTJ元件18不限于上述三层构造。
其次，如图11A～图11D所示，在图10A～图10D所示的构造上边，淀积例如SiO2，形成第5层层间绝缘膜19。接着，对第5层层间绝缘膜19进行例如化学机械研磨(CMP)，露出MTJ元件18。接着，在第5层层间绝缘膜19，形成到达单元内通路13-2的开孔。接着，用导电物，例如钨等金属埋入开孔内，形成附加金属-第2层金属接触20。
其次，如图12A～图12D所示，在图11A～图11D所示构造上边，淀积导电物，例如钨，形成附加金属层21。本例中，可以把例如附加金属层21厚度减薄到典型的磁随机存取存储器中的附加金属层的厚度。
其次，如图13A～图13D所示，把附加金属层21制成图形，形成单元内局部布线21-1。
其次，如图14A～图14D所示，在图13A～图13D所示构造上边，淀积例如SiO2，形成第6层层间绝缘膜22。接着，在第6层层间绝缘膜22和第5层层间绝缘膜19中，形成到达外围电路内通路13-3的开孔。接着，用导电物，例如钨等金属埋入开孔内，形成第3层金属-第2层金属接触23。
其次，如图15A～图15D所示，在图14A～图14D所示构造上边，淀积例如AlCu或Cu，形成第3层金属层24。并且，例如用AlCu或Cu为第3层金属接触24的场合，一般是用阻挡金属层夹着第3层金属层24。因此，第3层金属层24下边和其上，也可以形成阻挡金属层。这在以下说明的其它实施例也是同样的。就阻挡金属层的材料例来说，也可以举出有Ti、TiN、Ta、TaN、W等。接着，将第3层金属层24制成图形，形成写入字线24-1和外围电路内布线24-2。
例如这样一来，可以形成第1实施例的磁随机存取存储器。
(第2实施例)
图16表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的一个平面图形例的平面图，图17A是沿图16中A-A线的剖面图，图17B是沿图16中B-B线的剖面图，图17C是沿图16中C-C线的剖面图，图17D是外围电路的衬底接触部剖面图。
其次，如图16、图17A～图17D所示，第2实施例的磁随机存取存储器，与第1实施例不同情况是，进一步具备覆盖写入字线24-1上面和侧面以及MTJ元件18的侧面，限制从写入字线24-1来的磁场的磁轭层28。本例的磁轭层28例如是导电性磁性体。这样因为是导电性磁性体，本例的磁轭层28使每条写入字线24-1隔离。并且，本例中，设置被覆位线13-1的底面和侧面的磁轭层26。
要是这样的第2实施例的磁随机存取存储器的话，覆盖写入字线24-1上面和侧面以及MTJ元件18的侧面，具有磁轭层28，因而与没有磁轭层28的场合比较，就能很有效地给MTJ元件18施加写入字线24-1来的磁场。
与此同时，对于邻接的非选择MTJ元件18，就很难受到写入字线24-1的磁场影响。因此，能够提高例如关于数据写入的可靠性。
进而，由于设置被覆位线13-1的底面和侧面的磁轭层26，数据写入时，就能很有效地给MTJ元件施加位线13-1来的磁场。
并且，磁轭层26不与磁轭层28接触。由于使磁轭层26不与磁轭层28接触，能够获得可以抑制例如磁轭层26来的磁场与磁轭层28来的磁场互相干涉这个优点。
[第1制造方法例]
其次，说明本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例。
图18～图31是分别表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1制造方法例的剖面图。另外，图18～图31中，A图对应于图17A所示的剖面，B图对应于图17B所示的剖面，C图对应于图17C所示的剖面，D图对应于图17D所示的剖面。
首先，参照图3～图7，按照说明的制造方法，获得图18A～图18D所示的构造。
其次，如图19A～图19D所示，在图18A～图18D所示构造上边，淀积绝缘物例如SiO2，形成第4层层间绝缘膜12。接着，第4层层间绝缘膜12上，形成到达接触点11的第2层金属布线用槽25。因此，本例中，形成位线槽25-1、单元内通路槽25-2、及外围电路内通路槽25-3。
其次，如图20A～图20D所示，在图19A～图19D所示构造上边，淀积导电性或绝缘性的磁轭材料，形成磁轭层26。本例中，举例表示导电性磁轭层26。磁轭材料的材料例，对导电性磁轭材料而言，可以举例，例如Ni-Fe合金、Co-Fe-Ni合金、Co-(Zr、Hf、Nb、Ta、Ti)膜、(Co、Fe、Ni)-(Si、B)-(P、Al、Mo、Nb、Mn)系列非晶材料。并且，对绝缘性磁轭材料而言，可以举出，例如绝缘性铁氧体、(Fe、Co)-(B、Si、Hf、Zr、Sm、Ta、Al)-(F、O、N)系列的金属-非金属纳米微粒膜。接着，导电性磁轭层26上边，淀积导电物例如钨等金属，形成第2层金属层13。
其次，如图21A～图21D所示，对第2层金属层13和导电性磁轭层26进行例如化学机械研磨(CMP)，用第2层金属和导电性磁轭材料，埋入单元内通路槽25-2、及外围电路内通路槽25-3。于是，形成位线13-1、单元内通路13-2、及外围电路。
其次，如图22A～图22D所示，在图21A～图21D所示构造上边，溅射铁磁性体，形成铁磁性体层14。接着，铁磁性体层14上边淀积绝缘物，形成绝缘层15。接着，绝缘层15上边溅射铁磁性体，形成铁磁性体层16。接着，铁磁性体层16上边淀积掩蔽材料，形成掩蔽层17。接着，按与MTJ元件的配置图形相应的形状，将掩蔽层17制成图形。
其次，如图23A～图23D所示，利用掩蔽层17为掩模，顺序蚀刻铁磁性体层16、绝缘层15、及铁磁性体层14。于是，形成例如由铁磁性体层14、绝缘层15和铁磁性体层16的三层构造构成的MTJ元件18。本例中，例如铁磁性体层14起对应写入磁场使自旋方向变化的存储层功能，绝缘层15起隧道势垒层功能，铁磁性体层16起固定自旋方向的固定层功能。
其次，如图24A～图24D所示，在图23A～图23D所示的构造上边，淀积例如SiO2，形成第5层层间绝缘膜19。接着，对第5层层间绝缘膜19进行例如化学机械研磨(CMP)，露出MTJ元件18。接着，在第5层层间绝缘膜19，形成到达单元内通路13-2的开孔。接着，用导电物，例如钨等金属埋入开孔内，形成附加金属-第2层金属接触20。
其次，如图25A～图25D所示，在图24A～图24D所示构造上边，淀积导电物例如钨，形成附加金属层21。
其次，如图26A～图26D所示，把附加金属层21制成图形，形成单元内局部布线21-1。
其次，如图27A～图27D所示，在图26A～图26D所示构造上边，淀积例如SiO2，形成第6层层间绝缘膜22。接着，在第6层层间绝缘膜22和第5层层间绝缘膜19中，形成到达外围电路内通路13-3的开孔。接着，用导电物，例如钨等金属埋入开孔内，形成第3层金属-第2层金属接触23。
其次，如图28A～图28D所示，在图27A～图27D所示构造上边，淀积例如AlCu或Cu，形成第3层金属层24。接着，第3层金属层24上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层27对导电性磁轭层27的材料而言，可以举出，例如Ni-Fe合金、Co-Fe-Ni合金、Co-(Zr、Hf、Nb、Ta、Ti)膜、(Co、Fe、Ni)-(Si、B)-(P、Al、Mo、Nb、Mn)系列非晶材料。
其次，如图29A～图29D所示，利用与写入位线图形和外围电路内布线图形相应的掩蔽材料(图未示出)为掩模，蚀刻导电性磁轭层27、第3层金属层24、第6层层间绝缘膜22，进而蚀刻到第5层层间绝缘膜19的中途。于是，形成写入字线24-1和外围电路内布线24-2。另外，将第5层层间绝缘膜19蚀刻到中途的理由是对例如位线13-1极力接近以后形成的磁轭层28。并且，不让第5层间绝缘膜蚀刻到位线13-1露出的理由，是为了使磁轭层26不与以后形成的磁轭层28接触。
其次，如图30A～图30D所示，在图29A～图29D所示构造上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层28。对导电性磁轭层28而言，与导电性磁轭层27同样，可以举出，例如Ni-Fe合金、Co-Fe-Ni合金、Co-(Zr、Hf、Nb、Ta、Ti)膜、(Co、Fe、Ni)-(Si、B)-(P、Al、Mo、Nb、Mn)系列非晶材料。
其次，如图31A～图31D所示，采用各向异性蚀刻，例如反应性蚀刻(RIE)法对导电性磁轭层28进行各向异性蚀刻，使导电性磁轭层28残留于导电性磁轭层27、写入字线24-1或外围电路内布线24-2、第6层层间绝缘膜22、第5层层间绝缘膜19的侧壁上边。
例如这样一来，就能够形成第2实施例的磁随机存取存储器。
[第2制造方法]
其次，说明本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例。
图32～图41是分别表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第2制造方法例的剖面图。另外，图32～图41中，A图对应于图17A所示的剖面，B图对应于图17B所示的剖面，C图对应于图17C所示的剖面，D图对应于图17D所示的剖面。
首先，参照图3～图7、图19～图23，按照说明的制造方法，获得图32A～图32D所示的构造。
其次，如图33A～图33D所示，在图32A～图32D所示构造上边，淀积绝缘物例如SiN，形成溅射层29。接着，溅射层29上，淀积绝缘物例如SiO2，形成第5层层间绝缘膜19。溅射层29的材料例是，例如SiN，然而也可以是选用与第5层层间绝缘膜19有一定蚀刻选择比的材料。
其次，如图34A～图34D所示，在图33A～图33D所示构造上边，对第5层层间绝缘膜19和溅射层29进行例如化学机械研磨(CMP)，露出MTJ元件18。接着，在第5层层间绝缘膜19和溅射层29中，形成到达单元内通路13-2的开孔。用导电物例如钨等，埋入开孔内，形成附加金属-第2层金属接触20。
其次，如图35A～图35D所示，在图34A～图34D所示构造上边，淀积导电物例如钨等，形成附加金属层21。接着，如图36A～图36D所示，将附加金属层21制成图形，形成单元内局部布线21-1。
其次，如图37A～图37D所示，在图36A～图36D所示构造上边，淀积绝缘物，例如SiO2，形成第6层层间绝缘膜22。下面，在第6层层间绝缘膜22和第5层层间绝缘膜19中，形成到达外围电路内通路13-3的开孔。接着，用导电物例如钨等的金属，埋入开孔内，形成第3层金属-第2层金属接触23。
其次，如图38A～图38D所示，在图37A～图37D所示构造上边，淀积导电物例如AlCu或Cu，形成第3层金属层24。接着，第3层金属层24上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层27。
其次，如图39A～图39D所示，利用与写入字线图形和外围电路内布线图形对应的掩蔽材料(图未示出)为掩模，对导电性磁轭层27、第3层金属层24、第6层层间绝缘膜22、及第5层层间绝缘膜19进行蚀刻直至露出例如溅射层29为止。于是，形成写入字线24-1和外围电路内布线24-2。
其次，如图40A～图40D所示，在图39A～图39D所示构造上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层28。
其次，如图41A～图41D所示，采用各向异性蚀刻，例如反应性离子蚀刻法(RIE)，各向异性蚀刻导电性磁轭层28，使导电性磁轭层28残留在导电性磁轭层27、写入字线24-1或外围电路内布线24-2、第6层层间绝缘膜22、第5层层间绝缘膜19的侧壁上边。
例如这样一来，就能够形成第2实施例的磁随机存取存储器。
[第3制造方法例]
其次，说明本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例。
图42～图47是分别表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的第3制造方法例的剖面图。另外，图42～图47中，A图对应于图17A所示的剖面，B图对应于图17B所示的剖面，C图对应于图17C所示的剖面，D图对应于图17D所示的剖面。
首先，参照图3～图7、图19～图27，按照说明的制造方法，获得图42A～图42D所示的构造。
其次，如图43A～图43D所示，在图42A～图42D所示构造上边，淀积绝缘物例如SiO2，第7层间绝缘膜30。接着，第7层间绝缘膜30上，形成第3层金属布线用槽31。于是，本例中，形成写入字线槽31-1和外围电路内布线槽31-2。
其次，如图44A～图44D所示，在图42A～图42D所示构造上边，淀积导电物例如AlCu或Cu，形成第3层金属层24。接着，对第3层金属层24进行例如内蚀刻，使第3层金属层24埋入到写入字线槽31-1和外围电路内布线槽31-2的中途为止。接着，在第3层金属层24和第7层间绝缘膜30上边，形成导电性磁轭层27。接着，对导电性磁轭层27进行例如化学机械研磨(CMP)，将导电性磁轭层27埋入到写入字线槽31-1和外围电路内布线槽31-2内。
其次，如图45A～图45D所示，利用与写入字线图形和外围电路内布线图形对应的掩蔽材料(图未示出)为掩模，蚀刻导电性磁轭层27、第3层金属层24、第7层间绝缘膜30、及第6层层间绝缘膜22，进而蚀刻直至第5层层间绝缘膜19的中途。于是，形成写入字线24-1和外围电路内布线24-2。
其次，如图46A～图46D所示，对第7层间绝缘膜30进行例如湿式蚀刻，除去存在于导电性磁轭层27侧壁上的第7层间绝缘膜30。于是，获得导电性磁轭层27侧壁露出的部分32。另外，根据需要进行该工序。
其次，如图47A～图47D所示，在图46A～图46D所示的构造上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层28。接着，采用各向异性蚀刻，例如反应性离子蚀刻法(RIE)，各向异性蚀刻导电性磁轭层28，使导电性磁轭层28残留在导电性磁轭层27、写入字线24-1或外围电路内布线24-2、第7层间绝缘膜30、第6层层间绝缘膜22、第5层层间绝缘膜19的侧壁上边。
例如这样一来，就能够形成第2实施例的磁随机存取存储器。
[一个变形例]
其次，说明本发明第2实施例磁随机存取存储器的第1变形例。
图48A、图48B、图48C、图48D是分别表示本发明第2实施例磁随机存取存储器的一个变形例的剖面图。另外，图48A对应于图17A所示的剖面，图48B对应于图17B所示的剖面，图48C对应于图17C所示的剖面，图48D对应于图17D所示的剖面。
如图48A～图48D所示，可以设法形成导电性磁轭层28，使其覆盖写入字线24-1和MTJ元件18的侧面。
(第3实施例)
图49是表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个平面图形例的平面图，图50A是沿图49中A-A线的剖面图，图50B是沿图49中B-B线的剖面图，图50C是沿图49中C-C线的剖面图，图50D是外围电路的衬底接触部剖面图。
如图49、图50A～图50D所示，第3实施例的磁随机存取存储器与第2实施例不同之处在于磁轭层34是绝缘物。
磁轭层34是绝缘物的话，单元内局部布线21-1就是与磁轭层34接触也无妨。因此，与磁轭层为导电物的场合比较，对存储单元的微细化是有利的。例如形成写入字线24-1时，是因为不需要把例如对单元内局部布线21-1的掩模对准裕度计算在内的缘故。
并且，单元内局部布线21-1也可以与磁轭层34接触，因而也能扩大单元内局部布线21-1的宽度。例如如本例中，也可以把单元内局部布线21-1的宽度作成与写入字线24-1的宽度相同。如果能扩大单元内局部布线21-1宽度的话，就可以降低附加金属层21的电阻值。
[一种制造方法例]
其次，说明本发明第3实施例磁随机存取存储器的一个制造方法例。
图51～图56是，分别表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的一种制造方法例的剖面图。另外，图51～图56中，A图对应于图50A所示的剖面，B图对应于图50B所示的剖面，C图对应于图50C所示的剖面，D图对应于图50D所示的剖面。
首先，参照图3～图7、图19～图25，按照说明的制造方法，获得图51A～图51D所示的构造。
其次，如图52A～图52D所示，蚀刻附加金属层21，在附加金属层21上形成缝隙33。缝隙33是用于沿例如读出字线读出字线4延伸的方向顺序分离，例如与位线13-1相同方向延伸，以后形成的单元内局部布线21-1的隔离区。
其次，如图53A～图53D所示，在图52A～图52D所示的构造上边，淀积绝缘物例如SiO2，形成第6层层间绝缘膜22。下面，在第6层层间绝缘膜22和第5层层间绝缘膜19中，形成到达外围电路内通路13-3的开孔。接着，用导电物例如钨等的金属埋入开孔内，形成第3层金属-第2层金属接触23。
其次，如图54A～图54D所示，在图53A～图53D所示的构造上边，淀积导电物例如AlCu或Cu，形成第3层金属层24。
其次，如图55A～图55D所示，利用与写入字线图形和外围电路内布线图形对应的掩蔽材料(图未示出)为掩模，蚀刻第3层金属层24、第6层层间绝缘膜22、附加金属层21，进而蚀刻直至第5层层间绝缘膜19的中途。于是，形成写入字线24-1、外围电路内布线24-2、及单元内局部布线21-1。
其次，如图56A～图56D所示，在图55A～图55D所示构造上边，淀积绝缘性磁轭材料，形成绝缘性磁轭层34。对绝缘性磁轭材料而言，可以举出，例如绝缘性铁氧体、(Fe、Co)-(B、Si、Hf、Zr、Sm、Ta、Al)-(F、O、N)系列的金属-非金属纳米微粒膜。
例如这样一来，就能形成第3实施例的磁随机存取存储器。
[第1变形例]
其次，说明本发明第3实施例磁随机存取存储器的第1变形例。
图57A、图57B、图57C、图57D是分别表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的第1变形例的剖面图。另外，图57A对应于图50A所示的剖面，图57B对应于图50B所示的剖面，图57C对应于图50C所示的剖面，图57D对应于图50D所示的剖面。
如图57A～图57D所示，可以设法形成绝缘性磁轭层34，使其覆盖写入字线24-1和MTJ元件18的侧面。
[第2变形例]
其次，说明本发明第3实施例磁随机存取存储器的第2变形例。
图58A、图58B、图58C、图58D是分别表示本发明第3实施例磁随机存取存储器的第1变形例的剖面图。另外，图58A对应于图50A所示的剖面，图58B对应于图50B所示的剖面，图58C对应于图50C所示的剖面，图58D对应于图50D所示的剖面。
如图58A～图58D所示，也可以设法，使其用绝缘性磁轭层34覆盖写入字线24-1的侧面和MTJ元件18的侧面，用导电性磁轭层27覆盖写入字线24-1的上面。
(第4实施例)
图59～图62是分别表示本发明第4实施例磁随机存取存储器的制造方法的剖面图。另外，图59～图62中，A图对应于图17A所示的剖面，B图对应于图17B所示的剖面，C图对应于图17C所示的剖面，D图对应于图17D所示的剖面。
首先，参照图3～图7、图19～图28，按照说明的制造方法，获得图59A～图59D所示的构造。
其次，如图60A～图60D所示，利用与写入字线图形和外围电路内布线图形对应的掩蔽材料(图未示出)为掩模，蚀刻导电性磁轭层27和第3层金属层24。于是，形成写入字线24-1和外围电路内布线24-2。
其次，如图61A～图61D所示，形成例如由正型光刻胶构成的掩模层35，用掩模层35覆盖外围电路部分。接着，利用掩模层35和写入字线24-1，本例中特别是磁轭层27为掩模，进行蚀刻直至第6层层间绝缘膜22和第5层层间绝缘膜19的中途为止。于是，仅在例如存储单元集成的存储单元阵列部分，形成用以形成磁轭层的凹坑。而后，本例中，除去掩模层35。
其次，如图62A～图62D所示，在第5层层间绝缘膜19的露出面上边、写入字线24-1的露出面上边、磁轭层27的露出面上边、第6层层间绝缘膜22上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层28。接着，使导电性磁轭层28残留在导电性磁轭层27、写入字线24-1或外围电路内布线24-2、第6层层间绝缘膜22、第5层层间绝缘膜19的侧壁上边。
如果是这样形成的磁随机存取存储器，可以只在例如存储单元阵列部分形成用以形成磁轭层28的凹坑，就能够在例如外围电路部分具有良好的平整性。
如果能够在外围电路部分具有良好的平整性，能够获得例如在外围电路部分，很容易进行除第3层金属层以外利用上层的第4层金属层、第5层金属层、…的布线工序这样的优点。
(第5实施例)
图63～图69是分别表示本发明第5实施例磁随机存取存储器的制造方法的剖面图。另外，图63～图69中，A图对应于图17A所示的剖面，B图对应于图17B所示的剖面，C图对应于图17C所示的剖面，D图对应于图17D所示的剖面。
首先，参照图3～图7、图19～图25，按照说明的制造方法，获得图63A～图63D所示的构造。
其次，如图64A～图64D所示，蚀刻附加金属层21，在附加金属层21上形成缝隙33。缝隙33是与参照图52A～图52D说明的缝隙33同样的。即，缝隙33是沿例如读出字线4延伸的方向，用于顺序隔离例如与位线13-1相同方向延伸，以后形成的单元内局部布线21-1的隔离区。
其次，如图65A～图65D所示，在图64A～图64D所示构造上边，淀积绝缘物例如SiO2，形成第6层层间绝缘膜22。其次，在第6层层间绝缘膜22和第5层层间绝缘膜19中，形成到达外围电路内通路13-3的开孔。接着，用例如钨等的金属埋入开孔内，形成第3层金属-第2层金属接触23。
其次，如图66A～图66D所示，在图65A～图65D所示构造上边，淀积导电物例如AlCu或Cu，形成第3层金属层24。接着，第3层金属层24上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层27。对导电性磁轭层27材料而言，可以举出，例如Ni-Fe合金、Co-Fe-Ni合金、Co-(Zr、Hf、Nb、Ta、Ti)膜、(Co、Fe、Ni)-(Si、B)-(P、Al、Mo、Nb、Mn)系列非晶材料。
其次，如图67A～图67D所示，利用与写入字线图形和外围电路内布线图形对应的掩蔽材料(图未示出)为掩模，蚀刻导电性磁轭层27、第3层金属层24、第6层层间绝缘膜22、附加金属层21，进而蚀刻到第5层层间绝缘膜19的中途为止。于是，形成写入字线24-1、外围电路内布线24-2及单元内局部布线21-1。
其次，如图68A～图68D所示，在图67A～图67D所示构造上边，淀积绝缘物例如SiO2，形成绝缘层36。接着，采用例如反应性离子蚀刻法，对绝缘层36进行各向异性蚀刻，使绝缘层36残留在写入字线24-1、外围电路内布线24-2、第6层层间绝缘膜22、单元内局部布线21-1、第5层层间绝缘膜19上的侧壁上边。这时，导电性磁轭层27侧壁的一部分露出来。
其次，如图69A～图69D所示，在图68A～图68D所示构造上边，淀积导电性磁轭材料，形成导电性磁轭层28。对导电性磁轭层28而言，与导电性磁轭层27同样，可以举出，例如Ni-Fe合金、Co-Fe-Ni合金、Co-(Zr、Hf、Nb、Ta、Ti)膜、(Co-Fe-Ni)-(Si、B)-(P、Al、Mo、Nb、Mn)系列非晶材料。其次，采用例如反应性离子蚀刻法，对导电性磁轭层28进行各向异性蚀刻，使导电性磁轭层28残留在导电性磁轭层27和绝缘层36的侧壁上边。
如果是这样形成的磁随机存取存储器，即使使用导电性磁轭材料形成写入字线24-1侧壁上边形成的磁轭层，也能与写入字线24-1同时作成图形形成单元内局部布线21-1。因此，能够获得使单元内局部布线21-1的宽度可与写入字线24-1的宽度同等宽度，可以减少单元内局部布线21-1的电阻值这样的优点。
[磁阻元件例]
《第1例》
正如第1～第5实施例说明的那样，可将MTJ元件用于磁阻元件。以下说明有关MTJ元件的几个例子。
图70A是表示第1例MTJ元件的剖面图。
如图70所示，在基层50上边，顺序形成反铁磁性层51、铁磁性层52、隧道势垒层53、铁磁性层54和保护层55。
本例中，铁磁性层52起固定自旋方向的固定层(FIXED-LAYER)功能，铁磁性层54起改变自旋方向的存储层(FREE-LAYER)功能。反铁磁性层51是固定铁磁性层52自旋方向的层。如本例，起固定层功能的铁磁性层52的自旋方向，也可以利用例如反铁磁性层51来固定。
另外，基层50既是容易形成例如铁磁性层或反铁磁性层，又是用于保护的层，要根据需要来设置。保护层55是用于保护例如铁磁性层或反铁磁性层的层，与基层50同样根据需要来设置。关于这些基层50和保护层55的情况，在以下说明的第2～第4例中也是同样的。
作为铁磁性层52、54的材料例子，可以举出下列材料。
Fe、Co、Ni、或其合金
自旋极化率大的磁铁矿
CrO2、RXMnO3-y等氧化物(R：稀土族、X：Ca、Ba、Sr)
NiMnSb、PtMnSb等都斯勒合金
另外，上述铁磁性层52、54的材料例中，例如在不失去铁磁性的范围内，也可以含有非磁性元素。
作为非磁性元素例子，可以举出下列元素。
Ag、Cu、Au、Al、Mg、Si、Bi、Ta、B、C、O、N、
Pd、Pt、Zr、Ir、W、Mo、Nb
铁磁性层52、54厚度的例子就是铁磁性层52、54不会变成超顺磁性(super-paramagnetic)程度的厚度以上。具体地一例，设定铁磁性层52、54的厚度为0.4nm以上。并且，铁磁性层52、54的厚度上限没有特别限定，例如MTJ元件制作上，100nm以下也可以。
作为反铁磁性层51的材料例，可以举出下列材料。
Fe-Mn、Pt-Mn、Pt-Cr-Mn、Ni-Mn、Ir-Mn、
NiO、Fe2O3
作为隧道势垒层53的材料例，可以举出下列材料。
Al2O3、SiO2、MgO、AlN、Bi2O3、MgF2、CaF2、
SrTiO2、AlLaO3
另外，上述隧道势垒层53的材料例中，例如在不失去绝缘性的范围内，进而也可以含有氧、氮、氟的至少一种，例如在不失去绝缘性的范围内，也可以欠缺氧、氮、氟的至少一种。
隧道势垒层53的厚度薄的方面较好，但没有特别限制。果敢地表示一个例子的话，设定隧道势垒53的厚度为10nm以下。这是因为MTJ元件制作上的观点。
《第2例》
图70B是表示第2例MTJ元件的剖面图。
第2例的MTJ元件是叫做双结型的MTJ元件。
如图70B所示，基层50上边，顺序形成反铁磁性层51-1、铁磁性层52-1、隧道势垒层53-1、铁磁性层54、隧道势垒层53-2、铁磁性层52-2、反铁磁性层51-2、和保护层55。
本例中，铁磁性层52-1、52-2起固定层功能，铁磁性层54起存储层功能，反铁磁性层51-1是固定铁磁性层52-1自旋方向的层，反铁磁性层51-2是固定铁磁性层52-2自旋方向的层。
本例的这种双结型MTJ元件，与例如图70A所示MTJ元件(单结型)比较，具有能够进一步增加低电阻时的电阻值与高电阻时的电阻值之比，所谓MR比(magneto-resistance ratio：磁阻比)的优点。
反铁磁性层51-1、51-2、铁磁性层52-1、52-2、54、隧道势垒层53-1、53-2各自材料例，如同上述第1例中说明的一样。
并且，反铁磁性层51-1、51-2、54各自的厚度例，如同上述第1例中说明的一样。
并且隧道势垒层53-1、53-2的材料例和厚度例，如同上述第1例说明的一样。
《第3例》
图70C是表示第3例MTJ元件的剖面图。
如图70C所示，第3例的MTJ元件是将第1例MTJ元件的铁磁性层52、54作成铁磁性层与非磁性层的叠层构造。作为叠层构造的例子，如本例，可以举出铁磁性层/非磁性层/铁磁性层的三层膜。本例中，一般认为铁磁性层52是铁磁性层61/非磁性层62/铁磁性层63的三层膜，认为铁磁性层54是铁磁性层64/非磁性层65/铁磁性层66的三层膜。
铁磁性层61、63、64、66的材料例，如同上述第1例中说明的一样。
非磁性层62、65的材料例如下。
Ru、Ir
假如举出铁磁性层/非磁性层/铁磁性层的三层膜具体例的话，就是如下。
Co/Ru/Co、Co/Ir/Co
Co-Fe/Ru/Co-Fe、Co-Fe/Ir/Co-Fe
把起固定层功能的铁磁性层52作成叠层构造时，例如作为铁磁性层61/非磁性层62/铁磁性层63的三层膜场合，可在铁磁性层61与铁磁性层63之间，介以非磁性层62产生反铁磁性耦合。进而，接连上述三层膜设置反铁磁性层51。通过作成这样的构造，就能够获得可更牢固地固定起固定层作用的铁磁性层52，特别是铁磁性层63的自旋方向的这个优点。因为该优点，铁磁性层52，特别是铁磁性层63将难以受到电流磁场的影响，能够抑制起固定层作用的铁磁性层52的自旋方向意外反转。
并且，把起存储层作用的铁磁性层54作成叠层构造时，例如作成铁磁性层64/非磁性层65/铁磁性层66的三层膜场合，也可以在铁磁性层64与铁磁性层66之间介以非磁性层65产生反铁磁性耦合。这时，磁通在上述三层膜内闭合，因而能够抑制起因于例如磁极的开关磁场增大。其结果，能够获得例如存储单元的大小、或MTJ元件的大小即使亚微米以下，也能抑制起因于例如反磁场引起电流磁场的电力消耗增大这样的优点。
并且，起存储层作用的铁磁性层54也可以作成软铁磁性层与铁磁性层的叠层构造。这里所述的软铁磁性层，例如与铁磁性层比较，是主席方向更容易反转的层。
把铁磁性层54作成软铁磁性层与铁磁性层的叠层构造时，在靠近电流磁场布线，例如位线的一方，配置软铁磁性层。
该叠层构造中，也可以还包括非磁性层。例如如本例那样，是铁磁性层64/非磁性层65/铁磁性层66的三层膜时，例如也可以把铁磁性层66作成软铁磁性层。
本例中，分别把铁磁性层52、54作成叠层构造，但是仅仅把铁磁性层52或铁磁性层54作成叠层构造也行。
《第4例》
图70D是表示第4例MTJ元件的剖面图。
如图70D所示，第4例的MTJ元件是将第2例MTJ元件的铁磁性层52-1、54、52-2作成第3例中所述的叠层构造例。
本例中，一般认为铁磁性层52-1是铁磁性层61-1/非磁性层62-1/铁磁性层63-1的三层膜，认为铁磁性层54是铁磁性层64/非磁性层65/铁磁性层66，认为铁磁性层52-2是铁磁性层61-2/非磁性层62-2/铁磁性层63-2的三层膜。
铁磁性层61-1、61-2、63-1、63-2、64、66的材料例，如同上述第1例说明的一样。
非磁性层62-1、62-2、65的材料例，如同上述第3例说明的一样。
本例中，分别把铁磁性层52-1、54、52-2作成叠层构造，然而只是把至少某一层作成叠层构造也行。
《由第2～第5实施例得到的效果例》
第2～第5实施例中，具有覆盖例如写入字线24-1至少侧面并且MTJ元件18侧面的磁轭层。因此，与没有磁轭层的情况比较，能够很有效地使写入字线24-1来的磁场传给MTJ元件18。
同时，对于邻接的非选择MTJ元件18，应该很难受到来自选定的写入字线24-1的磁场影响。因此，能够提高例如有关数据写入的可靠性。
进而，按照第2～第5实施例，与下述参考例比较，可以获得如下的效果。
图71A、图71B是参考例的磁随机存取存储器侧视图。
如图71A、图71B所示，本参考例是例如图73所示的磁随机存取存储器内设置磁轭层的。本参考例中，磁轭层覆盖写入字线124-1下面和侧面上边的磁轭层126和覆盖位线113-1上面和侧面，以及MTJ元件118侧面的磁轭层128。
就图73所示的磁随机存取存储器而言，写入字线124-1的上方形成单元内局部布线121-1。因此，在MTJ元件118与单元内局部布线121-1之间，增加单元内局部布线121-1的厚度t1和绝缘单元内局部布线121-1与写入字线124-1的层间绝缘膜的厚度t2。
对这种磁随机存取存储器，如果形成磁轭层128，从MTJ元件118的存储层到磁轭层128的距离会较近，然而从MTJ元件118的存储层到磁轭层126的距离DWWL-M将较远。
图72A、图72B是第2～第5实施例的磁随机存取存储器侧视图。
如图72A、图72B所示，就第2～对实施例的磁随机存取存储器而言，在写入字线24-1的下方形成单元内局部布线21-1，在位线13-1上边形成MTJ元件18。即，位线13-1处于MTJ元件18的下方，而且位线13-1上面Stop和MTJ元件18的下面Sbtm处于同一平面上。
所以，要是第2～第5的磁随机存取存储器与参考例比较，可就使MTJ元件18的存储层接近磁轭层26。
进而，要是第2～第5实施例的磁随机存取存储器而言，可就使从MTJ元件18存储层到磁轭层26的距离DBL-M与MTJ元件18的存储层到磁轭层26的距离DWWL-M大约相等。若能使距离DBL-M与距离DWWL-M大约相等，对存储层就能够均匀地提供由磁轭层26发生的磁场和由磁轭层28发生的磁场。因此，与参考例比较，能够更有效地对MTJ元件18提供，例如来自写入字线24-1的磁场和来自位线13-1的磁场。
进而，与参考例比较，对于邻接的非选择MTJ元件18，会更难受到来自选定写入字线24-1磁场的影响。因此，能够进一步提高例如有关数据写入的可靠性。
以上，虽然用第1～第5实施例说明了本发明，但是本发明并不限定于各个实施例，这些实施例当中，在不脱离发明宗旨的范围内可以有种种变形。
并且，上述实施例是可以各自单独实施，但适当组合实施，当然也可以。
并且，上述各实施例中，包括各种阶段的发明，通过各实施例中公开的多个构成要仅的适当组合，也能抽取各种阶段发明。
并且，上述各实施例中，虽然基于将本发明应用于磁随机存取存储器的例子进行说明，但是内藏上述这种磁随机存取存储器的半导体集成电路器件、例如处理器、系统LSI等也是本发明的范畴。
另外的优点和改进，对本领域普通技术人员将是显而易见。因此，本发明概括起来说并不限于这里表示和描述的具体细节和表现的各实施例。所以，应该能够作各种各样的修改而不脱离由附属权利要求书及其等同物所限定的本发明总构思的精神或范围内。