近年来，提出磁随机存取存储器(MRAM：Magnetic Random Access Memory)，作为兼有非易失性、高集成性、高可靠性、高速动 作的器件。作为该MRAM的存储元件，正在流行开发读出输出此使 用GMR(Giant Magneto-Resistance)元件的那种大的MTJ(Magnetic Tunneling Junction)元件。
这种MRAM的基本构造如图51所示，在位线BL和写入字线 WWL的交点上配置MTJ元件。该MTJ元件经上部金属层(未示出) 连接位线BL，经下部金属层64连接MOS晶体管Tr的源极/漏极。 并且，该MOS晶体管Tr的栅极为读出字线RWL。
这里，MTJ元件由连接下部金属层64的铁磁性层的磁化钉扎层 60、经上部金属层(未示出)连接位线BL的铁磁性层的磁记录层61、 由这些磁化钉扎层60和磁记录层61夹住的非磁性层的隧道结合层 62构成。
参考图52A、52B说明上述MRAM的数据写入和读出。
首先使用图52A说明在任意选择单元写入数据的情况。由于朝 向纸面外流过电流时在逆时针方向上产生磁场，磁记录层61的磁化 朝右。由此，磁化钉扎层60的磁化方向和磁记录层61的磁化方向一 致(将其叫作磁化平行)，该状态为存储例如数据“0”的状态。另一 方面，由于朝向纸面向里流过电流时在顺时针方向上产生磁场，磁记 录层61的磁化朝左。由此，磁化钉扎层60的磁化方向和磁记录层 61的磁化方向不同(将其叫作磁化反平行)，该状态为存储例如数据 “1”的状态。
接着使用图52B说明读出写入了数据“1”、“0”的选择单 元中的数据的情况。MTJ元件的磁化平行时，MTJ元件的电阻最 低，MTJ元件的磁化反平行时，MTJ元件的电阻最高。因此，通过 在贯通MTJ元件的方向上流过电流，读取MTJ元件的电阻，判断 出“1”、“0”的存储状态。在这种MRAM中，为了对存储单元 的数据进行改写，必须反转MTJ元件的记录层(膜厚为2～5nm的 NiFe薄膜等)的磁化。反转该磁化所需要的磁场H大概用下面的式(1) 求出。式(1)中，Ms是记录层的饱和磁化强度，t是记录层的厚度，F 是记录层的宽度。
H～4πMs×t/F(Oe)..............(1)
这里，MTJ元件的单元宽度为0.6μm左右，MTJ元件的单元长 度为1.2μm左右时，写入电流值为8mA左右。
为确保抗热干扰性，MTJ元件的记录层的薄膜化受到限制。将 MTJ元件细微化到0.15μm左右以下时，也需要增大记录层的厚度。 假设CoFeNi形成的记录层的膜厚固定为2nm，如图53所示，细微 化MTJ元件(减少记录层的宽度F)时，切换磁场H增大，因此需要 增大写入电流。
另一方面，可在写入布线中流过的电流密度具有上限(例如，Cu布线的电流密度是107A/cm2)，因此，如上所述，随着MTJ元件的细 微化，需要增大写入电流，随着单元的细微化，写入布线的截面积也 减少，产生反转记录层的磁化所需要的切换磁场H的电流不能流过 写入布线。
如上所述，原来的没有磁轭的布线的情况下，如图53所示，随 着单元的细微化(减少记录层的宽度F)，需要增加产生切换磁场H的 写入电流，另一方面，由于写入布线的截面积减少，流过写入布线的 电流受到限制。因此，单元的细微化以1/F＝8左右为界限。
为解决这个问题，提出在写入布线上包覆NiFe等软磁性材料63 的带磁轭布线(参考图54)。该带磁轭布线中，通过设置磁轭，可将写 入布线产生的磁场集中在选择单元中。其结果是带磁轭布线中，报告 了2倍左右的高效率效果(写入电流值为1/2)。关于这一点，要参看 例如“Saied Tehranj.Magneto resistive RAM，IEDM short course(美 国)2001年”。
但是，当前随着单元的细微化，要求进一步降低写入电流。

根据本发明第一方面的磁存储装置，包括：在第一方向上延伸 的第一布线；在与上述第一方向不同的第二方向上延伸的第二布线； 配置在上述第一和第二布线间的上述第一和第二布线的交点上的磁电 阻效应元件；至少覆盖上述第一布线的下面和两个侧面中的某个面的 第一磁轭主体部；至少覆盖上述第二布线的上面和两个侧面中的某个 面的第二磁轭主体部；在上述磁电阻效应元件的上述第一方向上的两 个侧面上与上述磁电阻效应元件分开配置的第一和第二磁轭尖部；在 上述磁电阻效应元件的上述第二方向上的两个侧面上与上述磁电阻效 应元件分开配置的第三和第四磁轭尖部。
根据本发明的第二方面的磁存储装置的制造方法，包括形成用 第一磁轭主体部覆盖其至少下面和两个侧面中的某个面的第一布线的 工序；在上述第一布线上形成由第一和第二层夹住的磁电阻效应元件 的工序；在上述第一布线和上述第二层上形成绝缘膜的工序；在上述 绝缘膜上形成磁性膜的工序；对上述磁性膜构图的工序；去除上述磁 电阻效应元件上的上述第二层的一部分、上述磁性膜和上述绝缘膜， 并与上述磁电阻效应元件自匹配地形成由上述磁性膜构成的第一到第 四磁轭尖部的工序；在上述第二层和上述第一到第四磁轭尖部上形成 第二布线的工序；形成至少覆盖上述第二布线的上面和两个侧面中的 某个面的第二磁轭主体部的工序。
附图说明    
图1表示本发明的第一实施例的磁存储装置的平面图；
图2A是表示沿着图1的IIA-IIA线的磁存储装置截面图；
图2B是表示沿着图1的IIB-IIB线的磁存储装置截面图；
图3，4，5，6，7，8，9是表示本发明的第一实施例的磁存储装置的各制 造工序的截面图；
图10是本发明的第一实施例中图5的工序使用的蚀刻掩膜的平 面图；
图11是表示本发明的第一实施例的磁性膜在图5的工序中被构 图后的形状的平面图；
图12是表示本发明的第一实施例的磁性膜在图6的工序中被构 图后的形状的平面图；
图13是接着图5表示本发明的第一实施例的磁存储装置的其他 制造工序的截面图；
图14A是表示已有技术的磁存储装置的平面图；
图14B是表示已有技术的退磁曲线的图；
图14C是表示已有技术的读出信号的图；
图15A是表示本发明的第一实施例的磁存储装置的平面图；
图15B是表示本发明的第一实施例的退磁曲线的图；
图15C是表示本发明的第一实施例的读出信号的图；
图16A是表示本发明的第一实施例的磁存储装置的截面图；
图16B是表示本发明的第一实施例的写入电流和抗热干扰性与 距离D的关系的图；
图17是表示本发明的第二实施例的磁存储装置的平面图；
图18是表示本发明的第三实施例的磁存储装置的平面图；
图19是表示本发明的第四实施例的磁存储装置的平面图；
图20A是表示沿着图19的XXA-XXA线的磁存储装置的截面 图；
图20B是表示沿着图19的XXB-XXB线的磁存储装置的截面 图；
图21是表示本发明的第五实施例的磁存储装置的平面图；
图22A是表示沿着图21的XXIIA-XXIIA线的磁存储装置的截 面图；
图22B是表示沿着图21的XXIIB-XXIIB线的磁存储装置的截 面图；
图23是表示本发明的第六实施例的磁存储装置的平面图；
图24A是表示沿着图23的XXIVA-XXIVA线的磁存储装置的 截面图；
图24B是表示沿着图23的XXIVB-XXIVB线的磁存储装置的 截面图；
图25是表示本发明的第七实施例的磁存储装置的平面图；
图26A是表示沿着图25的XXVIA-XXVIA线的磁存储装置的 截面图；
图26B是表示沿着图25的XXVIB-XXVIB线的磁存储装置的 截面图；
图27是表示本发明的第八实施例的磁存储装置的平面图；
图28A是表示沿着图27的XXVIIIA-XXVIIIA线的磁存储装置 的截面图；
图28B是表示沿着图27的XXVIIIB-XXVIIIB线的磁存储装置 的截面图；
图29是表示本发明的第九实施例的磁存储装置的平面图；
图30A是表示沿着图29的XXXA-XXXA线的磁存储装置的截 面图；
图30B是表示沿着图29的XXXB-XXXB线的磁存储装置的截 面图；
图31是表示本发明的第十实施例的磁存储装置的平面图；
图32A是表示沿着图31的XXXIIA-XXXIIA线的磁存储装置的 截面图；
图32B是表示沿着图31的XXXIIB-XXXIIB线的磁存储装置的 截面图；
图33是接着图4表示本发明的第十一实施例的磁存储装置的制 造工序的截面图；
图34是接着图33表示本发明的第十一实施例的磁存储装置的 制造工序的截面图；
图35是表示本发明的第十一实施例的磁存储装置中对掩膜构图 后的平面图；
图36是接着图3表示本发明的第十二实施例的磁存储装置的制 造工序的截面图；
图37是接着图36表示本发明的第十二实施例的磁存储装置的 制造工序的截面图；
图38是接着图37表示本发明的第十二实施例的磁存储装置的 制造工序的截面图；
图39A，39B是表示本发明的各实施例的单结构造的MTJ元件的 截面图；
图40A，40B是表示本发明的各实施例的双结构造的MTJ元件的 截面图；
图41是表示本发明的第十三实施例的磁存储装置的平面图；
图42是表示本发明的第十四实施例的磁存储装置的平面图；
图43是表示本发明的第十五实施例的磁存储装置的平面图；
图44是表示本发明的第十五实施例的磁存储装置中对磁性膜的 外周构图后的形状的平面图；
图45，46，47，48，49，50是表示本发明的第十六实施例的磁存储装置 的各制造工序的截面图；
图51是表示已有技术的磁存储装置的斜视图；
图52A是表示已有技术的磁存储装置的数据写入的图；
图52B是表示已有技术的磁存储装置的数据读出的图；
图53是表示随着已有技术的磁存储装置的微细化切换磁场的关 系的图；
图54是表示已有技术的带磁轭磁存储装置的斜视图；
图55A是表示已有技术的无磁轭布线的磁存储装置的截面图；
图55B是表示已有技术的带磁轭布线的磁存储装置的截面图；
图56A是表示已有技术的无磁轭布线的磁存储装置的读出信号 的图；
图56B是表示已有技术的带磁轭布线的磁存储装置的读出信号 的图。

图54所示的已有技术的带磁轭布线中，通过实验和计算机模拟 进行讨论，发现与上述报告同样，可确认2倍左右的高效率化具有下 面所示缺点。
第一，干扰(半选择单元的误写入)增加了。即，针对没有磁 轭布线的情况下在每1000个单元中有50个左右被干扰，通过使用带 磁轭布线，干扰急剧增加到每1000个单元中有250个左右。
调查干扰增加的原因，得知作为磁电阻效应元件的MTJ元件和 写入布线的配合偏差是主要原因。如图55A所示，无磁轭布线中， 写入布线周围整个产生磁场，因此即便产生了布线和MTJ元件的配 合偏差，也可充分进行MTJ元件的磁化反转。与此相反，如图55B 所示，通过使用带磁轭布线，由于磁场从磁轭63的端部集中到端 部，故在布线与MTJ元件产生配合偏差时，产生了MTJ元件的磁 化反转不能充分进行的情况。也就是，通过使用带磁轭布线，布线的 配合偏差许可值变小了。具体说，在0.24μm宽度的MTJ元件的情 况下，也不允许有0.1μm左右的配合偏差，需要将配合偏差控制在 0.05μm以下。
第二，读出信号的偏离增加了。如图56A所示，无磁轭布线 中，“0”状态和“1”状态的读出信号的偏离减少，可充分判别 “0”和“1”。与此相反，如图56B所示，带磁轭布线中，“0” 状态和“1”状态的读出信号的偏离增加，难以判别“0”和 “1”。具体说，对于1σ下的平均电阻值的偏离在无磁轭布线中为 3％，与此相反，在带磁轭布线中增加到大概5％。
已知这样的读出信号偏离并非一定和写入布线与MTJ元件的配 合偏差相关，而是随机产生的。推测其原因是磁轭的剩余磁化干扰了 MTJ元件的磁化配置，记录层的磁化从理想的“0”状态(钉扎层和 记录层的磁化平行)或“1”状态(钉扎层和记录层的磁化反平行)倾 斜，因此引起“0”，“1”的电阻值偏离。
第三，出现了抗热干扰性减少的单元。通过放置60天左右，出 现了数据从“0”变化为“1”或从“1”变化为“0”的不良比 特。这种情况在无磁轭布线中为每1000个单元有0个，在带磁轭布 线中为每1000个单元有10个左右。
因此，除写入电流降低外，考虑到上述情况，下面参考附图说 明本发明的实施例。该说明时，所有图中共通的部分具有共通的参考 符号。
[第一实施例]
第一实施例是在MTJ元件周围备有磁耦合于磁轭主体部的磁轭 尖部的作为各实施例基础的构造，该磁轭尖部与MTJ元件自匹配地 形成。
图1表示本发明的第一实施例的磁存储装置的平面图。图2A是 表示沿着图1的IIA-IIA线的磁存储装置的截面图。图2B是表示沿 着图1的IIB-IIB线的磁存储装置的截面图。
如图1，2A，2B所示，第一实施例的磁存储装置中，例如由Cu构 成的位线19和字线13在彼此不同的方向上延伸，在这些位线19和 字线13间的位线19和字线13的交点上配置MTJ元件15。并且， 覆盖字线13的下面和侧面来形成第一磁轭主体部12，覆盖位线19 的上面和侧面来形成第二磁轭主体部20。另外，在MTJ元件15的 周围形成第一、第二、第三和第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d。这里， 第一和第二磁轭尖部18a，18b在字线13的延长方向上、与MTJ元件 15分开地配置在MTJ元件15的两个侧面上，第三和第四磁轭尖部 18c，18d在位线19的延长方向上、与MTJ元件15分开地配置在 MTJ元件15的两个侧面上。
第一和第二磁轭尖部18a，18b与第二磁轭主体部20(20b)相接， 与第一磁轭主体部12分开。另外，第一和第二磁轭尖部18a，18b可 与第二磁轭主体部20物理分开，也可磁耦合(magnet static coupling)。这里，所谓第一和第二磁轭尖部18a，18b与第二磁轭主 体部20磁耦合是指第一和第二磁轭尖部18a，18b的磁化不受流过位 线19的电流所产生的磁场的影响，而受到第二磁轭主体部20的磁化 的影响。另外，第一和第二磁轭尖部18a，18b与第二磁轭主体部20 相接时，为了防止位线19和字线13电连接，第一和第二磁轭尖部 18a，18b需要和字线13以及第一磁轭主体部12电绝缘。
另一方面，第三和第四磁轭尖部18c，18d与第一和第二磁轭主体 部12，20分开，与第一磁轭主体部12磁耦合。另外，第三和第四磁 轭尖部18c，18d也可与第一磁轭主体部12物理接触，但此时，为了 防止位线19和字线13电连接，第三和第四磁轭尖部18c，18d需要和 位线19以及第二磁轭主体部20电绝缘。
第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d和MTJ元件15之间、第 一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d和字线13之间形成作为非磁性膜 的例如绝缘膜17。从而，第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d形成 在绝缘膜17的同一面上。
通过该绝缘膜17的膜厚，规定第一距离P1，P2，P3，P4和第二距 离H1，H2，H3，H4，因此这些第  一和第二距离 P1，P2，P3，P4，H1，H2，H3，H4全部为大致相等的距离。这里，第一距离 P1，P2，P3，P4是第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d和MTJ元件15 之间的距离。第二距离H1，H2，H3，H4是第一到第四磁轭尖部 18a，18b，18c，18d和字线13(第一磁轭主体部12)之间的距离。
在MTJ元件15的纵向方向上延伸字线13、在与该字线13垂直 的方向上延伸位线19时，位线19的宽度比字线13的宽度粗，MTJ 元件15和第二磁轭主体部20b之间的第三距离Q1，Q2和MTJ元件 15和第一磁轭主体部12之间的第四距离Q3，Q4可大致相等。
第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d彼此分离形成。
第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d具有纵向的易磁化轴。该 易磁化轴也可以是双轴各向异性，但希望是单轴各向异性。这是由于 第一，易磁化轴为单轴各向异性，可使磁轭尖部18a，18b，18c，18d的 磁畴结构稳定，磁特性的再现性好，从而确保写入的再现性。第二， 应和位线19磁耦合的第一和第二磁轭尖部18a，18b难以和字线13磁 耦合，应和字线13磁耦合的第三和第四磁轭尖部18c，18d难以和位 线19磁耦合，从而得到大幅度降低相互干涉的效果。
第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d与第一和第二磁轭主体部 12，20最好使用膜的难磁化轴方向的矫顽力为5Oe(奥斯特)以下的软磁 性材料。
希望第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d用与第一和第二磁轭 主体部12，20不同的材料形成。例如，第一到第四磁轭尖部 18a，18b，18c，18d用比上述第一和第二磁轭主体部12，20的导磁率大的 材料形成，作为例子，前者用NiFe形成，后者可以用非晶CoZrNb或FeAlSi形成。第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d也可用具有比 第一和第二磁轭主体部12，20高的饱和磁力线密度的材料形成，作为 一个例子，前者用CoFe、非晶CoZrNb或FeNx形成，后者可以用 NiFe形成。
MTJ元件15由例如Ta/PtMn/CoFe/Ru/CoFe/AlOx/NiFe/Ta的 多层膜构成。MTJ元件15也可以由磁化记录层、磁化钉扎层和该磁 化记录层与磁化钉扎层夹住的隧道结合层构成的单结结构。MTJ元 件15也可以是由第一和第二磁化钉扎层、该第一和第二磁化钉扎层 夹住的磁记录层、第一磁化钉扎层与磁记录层夹住的第一隧道结合层 和第二磁化钉扎层与磁记录层夹住的第二隧道结合层构成的双结结 构。另外，上述磁化钉扎层和磁记录层可以是单层结构，也可以是由 第一铁磁性层、非磁性层和第二铁磁性层构成的三层结构。
使用图39A，39B说明上述单结结构的MTJ元件15的一个例 子。如图39A所示，单结结构的MTJ元件15由顺序层叠了模板层 101、初始铁磁性层102、反铁磁性层103、铁磁性层104’、非磁性 层107、铁磁性层104”而成的磁化钉扎层60、形成在该磁化钉扎层 60上的隧道结合层62、以及在该隧道结合层62上顺序层叠了自由铁 磁性层105、接触层106而成的磁记录层61形成。如图39B所示， 单结结构的MTJ元件15也可以由顺序层叠了模板层101、初始铁磁 性层102、反铁磁性层103、铁磁性层104’、非磁性层107、铁磁性 层104”而成的磁化钉扎层60、形成在该磁化钉扎层60上的隧道结合 层62、以及在该隧道结合层62上顺序层叠了铁磁性层105’、非磁性 层107、铁磁性层105”、接触层106而成的磁记录层61形成。
使用图40A，40B说明上述双结结构的MTJ元件的一个例子。如 图40A所示，双结结构的MTJ元件15由顺序层叠了模板层101、初 始铁磁性层102、反铁磁性层103、基准铁磁性层104而成的第一磁 化钉扎层60a、形成在该第一磁化钉扎层60a上的第一隧道结合层 62a、形成在该第一隧道结合层62a上的磁记录层61、形成在该磁记 录层61上的第二隧道结合层62b、在该第二隧道结合层62b上顺序 层叠了基准铁磁性层104、反铁磁性层103、初始铁磁性层102、接 触层106而成的第二磁化钉扎层60b构成。如图40B所示，双结结 构的MTJ元件15也可以由顺序层叠了模板层101、初始铁磁性层 102、反铁磁性层103、基准铁磁性层104而成的第一磁化钉扎层 60a、形成在该第一磁化钉扎层60a上的第一隧道结合层62a、在该 第一隧道结合层62a上通过铁磁性层105’、非磁性层107、铁磁性层 105”的三层结构顺序层叠的磁记录层61、形成在该磁记录层61上 的第二隧道结合层62b、在该第二隧道结合层62b上顺序层叠了铁磁 性层104’、非磁性层107、铁磁性层104”、反铁磁性层103、初始 铁磁性层102、接触层106而成的第二磁化钉扎层60b构成。
这种双结结构的MTJ元件15与单结结构的MTJ元件15相 比，施加相同的外部偏置时的MR(磁致电阻)比(“1”状态、 “0”状态的电阻变化率)的恶化减少，从而可按更高的偏置下动 作。即，双结结构在读出单元内的信息时有利。
另外，在图39A，39B，40A，40B中，通过在磁化钉扎层60，60b内 引入由铁磁性层104’、非磁性层107、铁磁性层104”构成的三层结 构、在磁记录层61内引入由铁磁性层105’、非磁性层107、铁磁性 层105”构成的三层结构，可抑制在铁磁性内部产生磁极，从而提供 适合于更微细化的单元结构。
另外，MTJ元件15例如也可使用下面的材料形成。
磁化钉扎层60，60a，60b和磁记录层61的材料中除例如Fe，Co，Ni或其合金、自旋分极率大的四氧化三铁、CrO2，RXMnO3-y(R：稀土 类，X：Ca，Ba，Sr)等氧化物外，最好使用NiMnSb、PtMnSb等霍伊斯 勒高导磁率合金等。这些磁性体中，只要不丧失铁磁性，也可多少包 含Ag，Cu，Au，Al，Mg，Si，Bi，Ta，B，C，O，N，Pd，Pt，Zr，Ir，W，Mo，Nb等非磁性 元素。
构成磁化钉扎层60，60a，60b的一部分的反铁磁性层103的材料 中，最好使用Fe-Mn，Pt-Mn，Pt-Cr-Mn，Ni-Mn，Ir-Mn，NiO2，Fe2O3等。
隧道结合层62，62a，62b的材料，可使用Al2O3，SiO2，Mgo，AlN， Bi2O3，MgF2，CaF2，SrTiO2，AlLaO3等的各种介电体。这些介电体中， 可存在氧、氮、氟的缺损。
上述的磁存储装置中，在写入数据时，第一到第四磁轭尖部18a， 18b，18c，18d如下作用。即，由于第一和第二磁轭尖部18a，18b和第二 磁轭主体部20磁耦合而具有将由通入位线19的写入电流产生的磁力 线导向MTJ元件15的功能。另一方面，由于第三和第四磁轭尖部 18c，18d和第一磁轭主体部12磁耦合而具有将由通入字线13的写入 电流产生的磁力线导向MTJ元件15的功能。
图3到图9表示依据本发明第一实施例的磁存储装置的制造工 序的截面图。下面说明第一实施例的磁存储装置的制造方法。
首先，如图3所示，在绝缘膜11上形成其下面和两个侧面被第 一磁轭主体部12覆盖的字线13。在该字线13上形成被下部金属层 14和上部金属层16夹住的MTJ元件15。
这里，虽然字线13和MTJ元件15电连接，但字线13和MTJ 元件15也可以电绝缘，而另外形成读出用的字线(例如图 26A，B)。
接着，如图4所示，在上部金属层16及字线13上形成SiNx等 绝缘膜17，在该绝缘膜17上形成NiFe等磁性膜18。
接着如图5所示，对磁性膜18按希望的形状构图。此时，使用 如图10所示的由抗蚀剂、Ta等构成的蚀刻掩膜21，按图11所示的 十字形状对磁性膜18构图。
接着如图6所示，通过例如蚀刻、CMP(化学机械抛光)，去除 MTJ元件15上的磁性膜18和绝缘膜17、以及上部金属层16的一部 分。其结果，如图12所示，第一到第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d与 MTJ元件15仅分开绝缘膜17的膜厚，自匹配地形成。
这里，与进行CMP相比，可高精度地控制涂覆低分子量的平坦 化材料等进行深蚀刻的方法，因此希望进行深蚀刻。
接着如图7所示，形成由Cu等构成的位线19，在该位线19上 形成由NiFe等构成的磁性膜20a。
接着如图8所示，在绝缘膜17、第一到第四磁轭尖部 18a，18b，18c，18d、磁性膜20a上形成磁性膜20b。
接着如图9所示，离子蚀刻整个面，去除磁性膜20a、绝缘膜 17等上的磁性膜20b。其结果是形成覆盖位线19的上面和侧面的第 二磁轭主体部20。
根据上述第一实施例，(1)在MTJ元件15周围形成磁耦合于第 一磁轭主体部12的第三和第四磁轭尖部18c，18d和磁耦合于第二磁 轭主体部20的第一和第二磁轭尖部18a，18b，(2)这些第一到第四磁 轭尖部18a，18b，18c，18d与MTJ元件15自匹配地形成。通过这种 (1)(2)的结构，分别得到如下效果。
通过(1)的结构，(1-a)与原来的带磁轭布线相比，写入电流降低 到1/5倍，(1-b)可消除干扰(半选择单元的误写入)，(1-c)可大幅度降 低读出信号的偏离。关于这些(1-a)(1-b)(1-c)的效果，下面具体说明。
(1-a)MTJ元件15的单元宽度为0.4μm、MTJ元件15的单元 长度为1.2μm、MTJ元件15和字线13的间隙为150nm时，MTJ 元件15的记录层采用5nm左右的NiFe膜的情况下，在现有的无磁 轭布线中，数据写入需要的电流平均值为10mA左右，图54所示的 现有的带磁轭布线中，数据写入需要的电流为5mA左右。这是由于 字线13和MTJ元件15的间隙在晶片内偏开，配合误差最大变为 150nm左右，从而难以低电流化。
与此相反，本发明的第一实施例中，数据写入需要的电流可降 低到1mA左右。这是由于MTJ元件15和磁轭尖部18a，18b，18c，18d 的间隙可做到配合误差(50～100nm)左右，经磁轭尖部18a，18b，18c，18d 可将磁轭主体部12，20的磁力线有效地导向MTJ元件15。由于磁轭 尖部18a，18b，18c，18d可形成在绝缘膜17的平面上，从而可形成良好 的磁性膜18。因此，作为磁性膜18，可使用导磁率大的材料，并可 降低高频的写入电流。
(1-b)在按矩阵状设置多个位线和字线，并在这些位线和字线的 交点上配置MTJ元件的情况下，不仅位于选择的位线和选择的字线 的交点上的一个MTJ元件，位于选择的位线和字线之一的布线上的 MTJ元件也可进行写入。这叫做半选择单元的误写入(干扰)。
与此相反，根据第一实施例，由于可经磁轭尖部18a，18b， 18c，18d将磁轭主体部12，20的磁力线有效地导向MTJ元件15，因此 可消除干扰(半选择单元的误写入)。
(1-c)如图14A，14B，14C所示，在使用现有的带磁轭20的布线19 的情况下，与使用不带磁轭的布线的情况相比，“0”和“1”的电 阻值偏离增大。这是由于从布线19侧壁在磁轭20的布线厚度方向上 的剩余磁化泄漏的磁力线流入MTJ元件15，MTJ元件15的记录层 磁化从完全的“0”，“1”状态倾斜，而使得退磁曲线偏向右方， 在“0”状态下(上下磁性层的磁化为平行状态)产生电阻值增大，在 “1”状态(上下磁性层的磁化为反平行状态)下产生电阻值降低。其 结果是在使用现有的带磁轭布线时，引起读出错误。
与此相反，在第一实施例的情况下，电阻值的偏离可与无磁轭 布线的情况相同。这是由于具有如图15A，15B，15C所示，在磁轭尖部 18a，18b的厚度方向上的反磁场系数非常大(～1)，从而抑制了布线侧 壁的磁轭在布线厚度方向上产生剩余磁化的巨大效果。另一方面，磁 轭尖部18a，18b的形状也在布线长度方向上拉长(宽高比大)，磁轭 尖部18a，18b的剩余磁化朝向其拉长方向，从而可不对MTJ元件15 产生影响，其结果是MTJ元件15的记录层的磁化不从“0”， “1”状态倾斜，从而防止了退磁曲线偏向右方。这样，可抑制 “0”，“1”状态的电阻值的偏离，可防止产生读出错误。
根据(2)的结构，(2-a)可降低写入电流，并且可消除抗干扰性恶 化的单元，(2-b)可进一步降低写入电流，(2-c)可进一步降低读出信号 偏离。关于这些(2-a)(2-b)(2-c)的效果，下面具体说明。
(2-a)如图16所示，MTJ元件15和磁轭尖部18c，18d之间的距 离D依赖于MTJ元件15的形状和宽度等，但需要高精度控制为规 定宽度X。如图16B所示，考虑到保持高的抗热干扰性时，希望距离 D大，但考虑到写入电流降低时，希望距离D小。因此，为满足这两 者的要求，希望将距离D控制为规定宽度X。
正如这种情况，在第一实施例中，用绝缘膜17的膜厚决定距离 D，因此，可将距离D高精度控制为规定宽度X，从而可降低写入电 流，并消除抗干扰性恶化的单元。
(2-b)在第一实施例中，通过自匹配地形成MTJ元件15和磁轭 尖部18a，18b，18c，18d，可防止MTJ元件15和磁轭尖部18a，18b， 18c，18d的配合偏差。由此，MTJ元件15和磁轭尖部18c，18d之间的 距离D可接近配合误差的级别，从而容易地将该距离D控制到 20nm±1nm左右。因此，可经磁轭尖部18a，18b，18c，18d有效地将磁 轭主体部12，20的磁力线导向MTJ元件15，成为0.5mA以下的写入 电流。
(2-c)如上所述，第一实施例中，全部的单元中MTJ元件15和 磁轭尖部18a，18b，18c，18d之间的距离D都可用绝缘膜17的膜厚高精 度地(±1nm左右)控制。因此，反转单元记录层磁化的写入电流的 偏离(读出信号偏离)可大幅度降低，可扩大写入电流值对干扰的容 限，可大大消除写入干扰。
另外，第一实施例的图6的工序中，不一定去除到第一到第四 磁轭尖部18a，18b，18c，18d的表面变得平坦为止。例如如图13所示， 通过控制经深蚀刻或CMP去除的量可在第一到第四磁轭尖部 18a，18b，18c，18d的表面上剩余台阶部22。此时，不仅得到上述第一 实施例的效果，磁轭尖部18a，18b，18c，18d的与MTJ元件15面对的 面积可增大，因此可更有效地将磁轭主体部12，20的磁力线导向MTJ 元件15，进一步降低写入电流。
例如，在图2A，2B中，可将下部金属层14或上部金属层16变 更为二极管层，将该二极管层用作读出用的切换元件。
[第二实施例]
第二实施例是将第一实施例的磁轭尖部的形状变形的例子。第 二实施例中，仅说明与上述第一实施例不同的结构。
图17是表示本发明的第二实施例的磁存储装置的平面图。如图 17所示，第二实施例的磁存储装置的第一到第四磁轭尖部18a’，18b’， 18c’，18d’为朝向MTJ元件15收敛的形状。即，第一到第四磁轭尖部 18a’，18b’，18c’，18d’中，朝向MTJ元件15的第一侧面的宽度比与该 第一侧面相反侧的第二侧面的宽度小，第一到第四磁轭尖部 18a’，18b’，18c’，18d’的平面形状为梯形。
根据上述第二实施例，可得到与第一实施例相同的效果。
另外，在第二实施例中，第一到第四磁轭尖部18a’，18b’， 18c’，18d’为朝向MTJ元件15收敛的形状。因此，可进一步有效地将 磁轭主体部12，20的磁力线导向MTJ元件15，从而可进一步降低写 入电流。具体说，在第二实施例中，可将写入电流降低到第一实施例 中的0.6倍左右。
[第三实施例]
第三实施例是将第一实施例的磁轭尖部和MTJ元件的形状变形 的例子。第三实施例中，仅说明与上述第一实施例不同的结构。
图18是表示本发明的第三实施例的磁存储装置的平面图。如图 18所示，第三实施例的磁存储装置的MTJ元件15’的平面形状为椭 圆形状，沿着该MTJ元件15’的形状弯曲第一到第四磁轭尖部 18a”，18b”，18c”，18d”的内侧面。另外，与第二实施例同样，第一到 第四磁轭尖部18a”，18b”，18c”，18d”为朝向MTJ元件15’收敛的形 状。
根据上述第三实施例，可得到与第一和第二实施例相同的效 果。
另外，在第三实施例中，MTJ元件15’的平面形状为椭圆。因 此，在MTJ元件15’的纵向端部，可防止磁化方向偏离，从而可抑 制读出信号的电阻值偏离。
[第四实施例]
第四实施例是将第二实施例的磁轭尖部变形的例子。第四实施 例中，仅说明与上述第二实施例不同的结构。
图19是表示本发明的第四实施例的磁存储装置的平面图。图 20A表示沿着图19的XXA-XXA线的磁存储装置的截面图。图20B 表示沿着图19的XXB-XXB线的磁存储装置的截面图。
如图19，20A，20B所示，第四实施例的磁存储装置是在第二实施 例中去掉了从第二磁轭主体部20的侧面突出的第一和第二磁轭尖部 18a，18b的突出部23(参考图2A)。因此，第四实施例中，第一和第二 磁轭尖部18a’，18b’的外侧面与第二磁轭主体部20(20b)的侧面一致。
根据上述第四实施例，可得到与第一和第二实施例相同的效 果。
另外，在第四实施例中，第一和第二磁轭尖部18a’，18b’的外侧 面与第二磁轭主体部20(20b)的侧面一致。由此，可更有效地将第二 磁轭主体部20的磁力线导向MTJ元件15，从而可进一步降低写入 电流。具体说，第四实施例中，可将写入电流值从0.5mA降低10％ 左右。
另外，在第四实施例中，不仅第一和第二磁轭尖部18a’，18b’的 外侧面与第二磁轭主体部20(20b)的侧面一致，还可使第三和第四磁 轭尖部18c’，18d’的外侧面与第一磁轭主体部12的侧面一致。此时不 仅取得上述第四实施例的效果，还由于更有效地将第一磁轭主体部 12的磁力线导向MTJ元件15，从而可进一步降低流过字线13的写 入电流。
[第五实施例]
第五实施例是将第二实施例的磁轭主体部变形的例子。第五实 施例中，仅说明与上述第二实施例不同的结构。
图21是表示本发明的第五实施例的磁存储装置的平面图。图 22A表示沿着图21的XXIIA-XXIIA线的磁存储装置的截面图。图 22B表示沿着图21的XXIIB-XXIIB线的磁存储装置的截面图。
如图21，22A，22B所示，第五实施例的磁存储装置没有字线13 的两个侧面上的第一磁轭主体部12，也没有位线19的两个侧面上的 第二磁轭主体部20。因此，第五实施例中，第一磁轭主体部12仅在 字线13的下面形成，第二磁轭主体部20仅在位线19的上面形成。
根据上述第五实施例，可得到与第一和第二实施例相同的效 果。
另外，在第五实施例中，由于不在字线13和位线19的两个侧 面上形成磁轭主体部12，20，可减少处理工艺数。
另外，在第五实施例中，若第一和第二磁轭尖部18a’，18b’与第 二磁轭主体部20、第三和第四磁轭尖部18c’，18d’与第一磁轭主体部 12分别磁耦合，则即便不形成字线13和位线19两个侧面上的磁轭 主体部12，20，也可有效地将磁轭主体部12，20的磁力线导向MTJ元 件15。
[第六实施例]
第六实施例是将第二实施例的磁轭主体部变形的例子。第六实 施例中，仅说明与上述第二实施例不同的结构。
图23是表示本发明的第六实施例的磁存储装置的平面图。图 24A表示沿着图23的XXIVA-XXIVA线的磁存储装置的截面图。图 24B表示沿着图23的XXIVB-XXIVB线的磁存储装置的截面图。
如图23，24A，24B所示，第六实施例的磁存储装置没有字线13 下面的第一磁轭主体部12，也没有位线19上侧面的第二磁轭主体部 20。因此，在第六实施例中，第一磁轭主体部12仅形成在字线13的 两个侧面上，而第二磁轭主体部20仅形成在位线19的两个侧面上。
根据上述第六实施例，可得到与第一和第二实施例相同的效 果。
另外，在第六实施例中，由于不形成字线13下面和位线19上 面的磁轭主体部12，20，可减少处理工艺数。
[第七实施例]
第七实施例是在第二实施例中设置读出用选择晶体管的例子。 在第七实施例中，仅说明与上述第二实施例不同的结构。
图25是表示本发明的第七实施例的磁存储装置的平面图。图 26A表示沿着图25的XXVIA-XXVIA线的磁存储装置的截面图。图 26B表示沿着图25的XXVIB-XXVIB线的磁存储装置的截面图。
如图25，26A，26B所示，第七实施例的磁存储装置在MTJ元件 15的下层形成引出用金属层32，通过连接器33连接到读出单元的选 择用晶体管34。另外，为了绝缘字线13和MTJ元件15，在金属层 32和字线13之间形成绝缘膜31。在这种结构下，字线13用作写入 字线，晶体管34的栅极用作读出字线。
根据上述第七实施例，可得到与第一和第二实施例相同的效 果。
另外，在第七实施例中，由于设置了读出用选择晶体管34，可 仅向选择单元流过读出电流。因此，可改善读出信号的S/N比，并可 提高读出速度。
另外，在第七实施例中，作为读出用切换元件，也可使用二极 管替代晶体管34。
[第八实施例]
第八实施例是不使第七实施例中的字线13和MTJ元件15绝缘 的例子。在第八实施例中，仅说明与上述第一实施例不同的结构。
图27是表示本发明的第八实施例的磁存储装置的平面图。图 28A表示沿着图27的XXVIIIA-XXVIIIA线的磁存储装置的截面 图。图28B表示沿着图27的XXVIIIB-XXVIIIB线的磁存储装置的 截面图。
如图27，28A，28B所示，第八实施例的磁存储装置是不将第七实 施例中的字线13和MTJ元件15绝缘的结构。因此，金属层32和字 线13相连接。
根据上述第八实施例，可得到与第一和第二实施例相同的效 果。
另外，在第八实施例中，由于字线13和金属层32之间没有绝 缘膜，因此与第七实施例相比，第一磁轭主体部12更接近第三和第 四磁轭尖部18c’，18d’。从而可更有效地将第一磁轭主体部12的磁力 线导向MTJ元件15，进一步实现写入电流的降低。
另外，在第八实施例中，作为读出用切换元件，也可使用二极 管替代晶体管34。
[第九实施例]
第九实施例是将第八实施例中的第三和第四磁轭尖部与第一磁 轭本体部相接的例子。在第九实施例中，仅说明与上述第八实施例不 同的结构。
图29是表示本发明的第九实施例的磁存储装置的平面图。图 30A表示沿着图29的XXXA-XXXA线的磁存储装置的截面图。图 30B表示沿着图29的XXXB-XXXB线的磁存储装置的截面图。
如图29，30A，30B所示，第九实施例的磁存储装置通过改变金属 层32的形状使第三和第四磁轭尖部18c’，18d’接近第一磁轭主体部 12。因此第三和第四磁轭尖部18c’，18d’可与第一磁轭主体部12连 接。
根据上述第九实施例，可得到与第八实施例相同的效果。
另外，在第九实施例中，第三和第四磁轭尖部18c’，18d’与第一 磁轭主体部12连接。因此，与第八实施例相比，可更有效地将第一 磁轭主体部12的磁力线导向MTJ元件15，从而可进一步实现写入 电流的降低。
另外，连接MTJ元件15和晶体管34的连接器33配置在位线 19的外侧，但也可配置在位线19的下方。
第三和第四磁轭尖部18c’，18d’不一定必须与第一磁轭主体部12 连接，也可以与第一磁轭主体部12有间隙。
另外，在第九实施例中，作为读出用切换元件，也可使用二极 管替代晶体管34。
[第十实施例]
第十实施例是通过不使用读出用切换元件的阵列配备读出专用 的字线的例子。第十实施例中，仅说明与上述第二实施例不同的结 构。
图31是表示本发明的第十实施例的磁存储装置的平面图。图 32A表示包含沿着图31的XXXIIA-XXXIIA线的截面的磁存储装置 的截面图。图32B表示沿着图31的XXXIIB-XXXIIB线的磁存储装 置的截面图。
如图31，32A，32B所示，第十实施例的磁存储装置将多个MTJ 元件15经金属层40和连接器41连接到读出专用的字线42。这里， 字线13和位线19用作写入布线。为使MTJ元件15和字线13绝 缘，字线金属层40和字线13分开形成。另外，第三和第四磁轭尖部 18c’，18d’连接第一磁轭主体部12。MTJ元件15连接位线19，但与 字线13分开。
根据上述第十实施例，可得到与第一和第二实施例相同的效 果。
另外，第十实施例中，第三和第四磁轭尖部18c’，18d’连接第一 磁轭主体部12。因此，可更有效地将第一磁轭主体部12的磁力线导 向MTJ元件15，从而可进一步实现写入电流的降低。
[第十一实施例]
第十一实施例是在第一实施例的磁存储装置的制造方法中在磁 性膜的构图中使用绝缘膜掩膜的例子。
图33到34是表示本发明的第十一实施例的磁存储装置的制造 工序的截面图。下面说明第十一实施例的磁存储装置的制造方法。该 第十一实施例中，简化对与上述第一实施例的磁存储装置的制造方法 相同的工序的说明。
首先，如图1到图4所示，与第一实施例同样，在字线13上形 成被下部金属层14和上部金属层16夹住的MTJ元件15。之后，顺 序形成绝缘膜17和磁性膜18。
接着如图33所示，在磁性膜18上形成由绝缘膜构成的掩膜层 50。
接着如图34所示，对掩膜层50按十字形状构图(参考图 35)，使用该构图的掩膜层50加工磁性膜18。
接着例如通过深蚀刻和CMP等，去除MTJ元件15上的掩膜层 50、磁性膜18和绝缘膜17以及上部金属层16的一部分。其结果是 如图6和图12所示，第一、第二、第三、第四磁轭尖部 18a，18b，18c，18d与MTJ元件15仅分开绝缘膜17的膜厚，自匹配地 形成。之后，进行和第一实施例同样的工序。
根据上述第十一实施例，可得到与第一实施例相同的效果。
[第十二实施例]
与在第一实施例的磁存储装置的制造方法中在对磁轭尖部的外 侧面构图后对内侧面构图相反，在第十二实施例中，是对磁轭尖部的 内侧面构图后才对外侧面构图。
图36到38是表示本发明的第十二实施例的磁存储装置的制造 工序的截面图。下面说明第十二实施例中的磁存储装置的制造方法。 该第十二实施例中，简化对与上述第一实施例的磁存储装置的制造方 法相同的工序的说明。
首先，如图36所示，与第一实施例同样，在字线13上形成被 下部金属层14和上部金属层16夹住的MTJ元件15。之后，顺序形 成绝缘膜17和磁性膜18。
接着如图37所示，例如通过深蚀刻和CMP等，去除MTJ元件 15上的磁性膜18和绝缘膜17以及上部金属层16的一部分。
接着如图38所示，对磁性膜18构图。由此，第一、第二、第 三、第四磁轭尖部18a，18b，18c，18d与MTJ元件15仅分开绝缘膜17 的膜厚，自匹配地形成(参考图12)。之后，进行和第一实施例同 样的工序。
根据上述第十二实施例，可得到与第一实施例相同的效果。
另外，在第十二实施例中，与第一实施例的处理工艺相比，由 于可减少处理工艺中基板上的台阶的产生，提高处理工序的控制性。 具体说，在图37的工序中，提高上部金属层16的剩余膜厚的控制 性，在图38的工序中，可提高第一、第二磁轭尖部18a，18b的外侧 边缘的加工精度。
[第十三实施例]
第一实施例中，第一距离P1，P2，P3，P4全部大致相等，但第十三 实施例中，P1，P2比P3，P4短。
图41是表示本发明的第十三实施例的磁存储装置的平面图。如 图41所示，在第十三实施例中，配置在MTJ元件15的纵向方向的 两侧的第一和第二磁轭尖部18a，18b比在相对MTJ元件15的纵向方 向垂直的方向的两侧配置的第三和第四磁轭尖部18c，18d更接近MTJ 元件15。即，成为满足下面的式(2)的关系的结构。
P1，P2＜P3，P4........(2)
此时，P1，P2可相等或不等，P3和P4可相等或不等。
这种结构可用例如下面的方法形成。在形成上述图4所示的绝 缘膜17的工序中，溅射形成绝缘膜17时，通过使基板在位线19的 延伸方向(相对MTJ元件15的纵向方向垂直的方向)上移动，MTJ元 件15的与第一和第二磁轭尖部18a，18b相对的侧面比MTJ元件15 的与第三和第四磁轭尖部18c，18d相对的侧面难以附着绝缘膜17。如 果这样进行溅射的话，也可调整绝缘膜17的膜厚，使得值为P1，P2 的膜厚比值为P3，P4的膜厚薄。
根据上述第十三实施例，可得到与第一实施例相同的效果。
另外，在第十三实施例中，可确保在MTJ元件15的纵向上具 有更强的磁各向异性，通过附加磁轭尖部，可以避免抗热干扰性缩 小。
另外，作为得到和第十三实施例相同效果的方式，考虑如下方 法。例如，第一和第二磁轭尖部18a，18b的宽高比比第三和第四磁轭 尖部18c，18d的宽高比小。即，例如第一和第二磁轭尖部18a，18b为 正方形，第三和第四磁轭尖部18c，18d为在MTJ元件15的纵向方向 上延长的长方形。
[第十四实施例]
第一实施例中，距离Q1，Q2，Q3，Q4全部大致相等，但第十四实 施例中，Q1，Q2比Q3，Q4短。
图42是表示本发明的第十四实施例的磁存储装置的平面图。如 图42所示，第十四实施例中，在MTJ元件15的纵向方向的两侧配 置的第二磁轭主体部20b比在相对MTJ元件15的纵向方向垂直的方 向的两侧配置的第一磁轭主体部12更接近MTJ元件15。即，成为 满足下面的式(3)的关系的结构。
Q1，Q2＜Q3，Q4 .........(3)
此时，Q1，Q2可相等或不等，Q3和Q4可相等或不等。
根据上述第十四实施例，可得到与第一实施例相同的效果。
另外，在第十四实施例中，和第十三实施例同样，在MTJ元件 15的纵向方向上可确保更强的磁各向异性，通过附带磁轭尖部，可 避免减小抗热干扰性。
[第十五实施例]
第十五实施例中，是不分离第一到第四磁轭尖部的例子。
图43是表示本发明的第十五实施例的磁存储装置的平面图。如 图43所示，第十五实施例中，连续形成磁轭尖部18’(斜线部)以包围 在MTJ元件15的周围。
此时，位于MTJ元件15的纵向方向上的两个侧面侧的、磁轭 尖部18’的第一部分磁耦合于第二磁轭主体部20，位于MTJ元件15 的纵向方向的垂直方向上的两个侧面侧的、磁轭尖部18’的第二部分 磁耦合于第一磁轭主体部12。
这种结构用例如如下方法形成。首先，如上述图4所示，在绝 缘膜17上形成NiFe等磁性膜18。接着如图5所示，磁性膜18的外 侧面按希望的形状构图。此时，磁性膜18使用由抗蚀剂和Ta等构成 的蚀刻掩膜，构图为图44所示的四边形。之后，通过例如深蚀刻和 CMP等，去除MTJ元件15上的磁性膜18和绝缘膜17、以及上部 金属层16的一部分。其结果如图43所示，包围MTJ元件15的磁轭 尖部18’与MTJ元件15仅分开绝缘膜17的膜厚，自匹配地形成。
根据上述第十五实施例，可得到与第一实施例相同的效果。
另外，在第十五实施例中，在对磁性膜18的外侧面构图时，使 用比十字形更简单的四边形掩膜，因此掩膜形成容易。与分离磁轭尖 部的第一实施例相比，可减少关于掩膜和MTJ元件15的配合偏差等 的应考虑事项，从而容易进行磁性膜18的构图。
[第十六实施例]
第十六实施例中，是把第一到第四磁轭尖部作成层叠结构的例 子。
图45到图50是表示本发明的第十六实施例的磁存储装置的制 造工序的截面图。下面说明第十六实施例的磁存储装置的制造方法。
首先，如图45所示，在绝缘膜11上形成其下面和两个侧面被 第一磁轭主体部12覆盖的字线13。该字线13上形成由下部金属层 14、MTJ元件15以及上部金属层16构成的MTJ材料层70。在该 MTJ材料层70上形成第一材料层71，在该第一材料层71上形成抗 蚀剂72。这里，例如以SiOx，AlOx，SiNx作为第一材料层71。之后， 将抗蚀剂72构图为MTJ元件15的形状。
接着如图46所示，将构图后的抗蚀剂72用作掩膜，通过例如 RIE等选择蚀刻第一材料层71。之后，剥离抗蚀剂72。
接着如图47所示，在MTJ材料层70和第一材料层71上形成 第二材料层73，在该第二材料层73上形成第三材料层74。这里，希 望第二材料层73使用与第一材料层71不同的材料，希望第三材料层 74使用与第一材料层71相同的材料。这是由于考虑到后面图49的 工序，用第一和第三材料层71，74与第二材料层73增大蚀刻选择 比。因此，例如以Si，Al，Ta作为第二材料层73，例如以SiOx，AlOx， SiNx作为第三材料层74。接着在第三材料层74上形成抗蚀剂75， 通过例如CMP等使该抗蚀剂75平坦化。
接着如图48所示，通过深蚀刻或CMP使抗蚀剂75、第二和第 三材料层73，74平坦化，露出第一材料层71的表面。
接着如图49所示，通过例如RIE等，选择蚀刻第一和第三材料 层71，74之间露出的第二材料层73。这样，通过仅选择蚀刻并去除第 二材料层73，可设置第二材料层73的膜厚A的间隙。从而，通过按 这种方法进行，可进行光刻术的分辨率界限以下的构图。
接着如图50所示，用第一到第三材料层71，73，74用作掩膜，蚀 刻MTJ材料层70。由此，形成由相同层叠结构构成的MTJ元件15 和磁轭尖部18’。
之后，在间隙中埋入绝缘膜，对磁轭尖部18’的外侧面进行构 图。然后，形成位线19和覆盖在该位线19的上面和侧面的第二磁轭 主体部20。另外，当然可以象第一实施例那样分离磁轭尖部18’。
通过以上制造方法形成的磁存储装置，MTJ元件15和磁轭尖部 18’为相同材料，并与字线13相接配置。磁轭尖部18’与MTJ元件 15的层叠结构相同，也可以是由图39A，39B，40A，40B所示的磁性层 构成的层叠结构。磁轭尖部18’的下面或上面也可以设置反铁磁性 层。
磁轭尖部18’物理连接于第一磁轭主体部12。因此，为了防止位 线19和字线13电连接，磁轭尖部18’需要和位线19以及第二磁轭主 体部20电绝缘。
根据上述第十六实施例，可得到与第一实施例相同的效果。
另外，在第十六实施例中，若磁轭尖部18’的层叠结构用和 MTJ元件15相同的材料替代，则可同时形成磁轭尖部18’与MTJ元 件15，从而可大幅度减少工序数。磁轭尖部18’的层叠结构为软磁性 膜和反铁磁性膜层叠的结构时，可将其磁畴结构作成完全的单磁畴状 态，可使写入的再现性完好。
另外，第一和第二磁轭主体部12，20可与第十六实施例的磁轭尖 部18’同样为由磁性层构成的层叠结构。
本领域的技术人员容易发现另外的优点和变形。因此，广义上 讲，本发明不限制于这里所示和所述的特定细节和代表性实施例。从 而，在不背离由后附权利要求及其等效物限定的一般发明概念的精神 或范围的情况下，可进行各种修改。
本申请基于2002年7月30日提交的在先日本专利申请 No.2002-221877，并且要求以其为优先权，在此引入该申请的内容， 作为参考。