반도체 장치는 교대로 적층된 도전막들 및 절연막들을 포함하는 적층물; 상기 적층물을 관통하는 채널막; 상기 채널막과 상기 적층물의 사이에 개재되고, 서로 다른 자성을 갖는 제1 금속과 제2 금속을 포함한 금속 산화물을 포함하는 터널절연막; 및 상기 터널절연막과 상기 적층물의 사이에 개재된 데이터 저장막을 포함하고, 상기 터널 절연막은 상기 채널막과 인접한 내측부 및 상기 데이터 저장막과 인접한 외측부를 포함하는 단일막이고, 상기 외측부는 상기 제1 금속이 풍부하고(M1-rich) 상기 내측부는 상기 제2 금속이 풍부(M2-rich)할 수 있다.
