CN100346421C - 磁随机存取存储器及其写入方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种磁随机存取存储器及其写入方法，能够通过对具有理想的星状曲线的TMR元件，同时使困难轴方向的磁场H1和容易轴方向的磁场H2作用，使TMR元件的存储层的磁化方向反转。在实际的星状曲线向困难轴方向仅偏差Ho的情况下，通过在写入动作时，使所修正的合成磁场H1+H2+Ho产生，来可靠地进行磁场反转。通过基于所编程的设定数据，对写入字/位线电流个别进行控制，就能够容易地生成所修正的合成磁场。

Description

磁随机存取存储器及其写入方法

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求2002年7月20日提出的在前日本专利申请No.2002-179914的优先权，这里合并其全部内容作为参考。

技术领域

本发明涉及利用根据隧道式磁阻(Tunneling MagnetoResistive)效应来存储“1”、“0”-信息的TMR元件构成存储单元的磁随机存取存储器(MRAM：Magnetic Random AccessMemory)。

背景技术

近年来，根据新的原理存储信息的存储器得到大量提案，其中之一，就有利用了由Roy Scheuerlein et.al.所提案的隧道式磁阻(Tunneling Magneto Resistive：以后记为TMR)效应的存储器(例如参照，ISSCC2000 Technical Digest p.128“A 10ns Read and WriteNon-volatile Memory Array Using a Magnetic Tunnel Junction andFET Switch in each Cell”)。

磁随机存取存储器，利用TMR元件来存储“1”、“0”-信息。TMR元件，如图41所示那样，具有由两个磁性层(强磁性层)夹着绝缘层(隧道势垒)的结构。TMR元件中所存储的信息，通过两个磁性层的自旋方向是平行还是反平行来进行判断。

这里，如图42所示那样，所说的平行，意味着两个磁性层的自旋(磁化方向)方向相同，所说的反平行，意味着两个磁性层的自旋方向反向(箭头的方向表示自旋方向)。

此外，通常，在两个磁性层的一方侧，配置反强磁性层。反强磁性层，是通过固定一方侧的磁性层的自旋方向，仅改变另一方侧的自旋方向，容易地改写信息的构件。

自旋方向被固定的磁性层，被称为固定层或管脚层。另外，能够依照写入数据自由地改变自旋方向的磁性层，被称为自由层或存储层。

如图42所示那样，在两个磁性层的自旋方向平行的情况下，夹在这两个磁性层中的绝缘层(隧道势垒)的隧道阻抗，成为最低。此状态为“1”-状态。在两个磁性层的自旋方向反平行的情况下，夹在这两个磁性层中的绝缘层(隧道势垒)的隧道阻抗，成为最高。此状态为“0”-状态。

接着，一边参照图43，一边就对于TMR元件的写入动作原理简单地进行说明。

TMR元件，配置于相互交叉的写入字线和写入位线的交点。并且，写入是通过在入字线和写入位线中流动电流，并使用由在两配线中流动的电流所产生的合成磁场，使TMR元件的自旋方向平行或反平行来达到的。

例如，在TMR元件的容易磁化轴为X方向，写入字线在X方向延伸，写入位线在与X方向垂直的Y方向延伸的情况下，在写入时，在写入字线上流动朝向一个方向的电流，在写入位线上依照写入数据流动朝向一个方向或另一方向的电流。

当在写入位线上流动朝向一个方向的电流时，TMR元件的自旋方向就成为平行(“1”-状态)。另一方面，当在写入位线上流动朝向另一方向的电流时，TMR元件的自旋方向就成为反平行(“0”-状态)。

TMR元件的自旋方向变化的结构，如下面那样。

如图44的TMR曲线所示那样，当在TMR元件的长边(Easy-Axis)方向施加磁场时，TMR元件的阻抗值，例如变化17％程度。此变化率，即变化前后的阻抗值的比，被称为MR比。

此外，MR比，根据磁性层的性质进行变化。在目前，也得到MR比为50％程度的TMR元件。

在TMR元件中，施加Easy-Axis方向的磁场Hy和Hard-Axis方向的磁场Hx的合成磁场。如图45的实线所示那样，根据Hard-Axis方向的磁场Hx的强度，为改变TMR元件的阻抗值所需要的Easy-Axis方向的磁场Hy的强度也进行变化。通过利用此现象，就能够在阵列状所配置的存储单元中，仅对存在于所选择的写入字线和所选择的写入数据选择线的交点的TMR元件写入数据。

进而使用图45的星状曲线来说明此情形。

TMR元件的星状曲线，例如，如图45的实线所示那样。写入时的磁场Hx的方向，为固定，写入数据，由磁场Hy的方向所决定。

例如，当TMR元件的自由层的磁化方向在图45内为向下的情况下，如果表示Easy-Axis方向的磁场(向上)Hy和Hard-Axis方向的磁场Hx和合成磁场的强度的点位于星状曲线(实线)的外侧(例如，黑点的位置)，则能够使TMR元件的自由层的磁化方向反转(向下→向上)。

反之，例如当TMR元件的自由层的磁化方向在图45内为向上的情况下，如果表示Easy-Axis方向的磁场(向下)Hy和Hard-Axis方向的磁场Hx和合成磁场的强度的点位于星状曲线(实线)的内侧(例如，白点的位置)，则不能使TMR元件的自由层的磁化方向反转。

也就是，如果换个说法，则通过改变Easy-Axis方向的磁场Hy的强度和Hard-Axis方向的磁场Hx的强度，并改变合成磁场的强度的Hx-Hy平面内的位置，就能够控制对于TMR元件的数据的写入。

此外，读出通过在所选择的TMR元件中流动电流，并检测该TMR元件的阻抗值就能够容易地进行。

例如，在TMR元件中串联地连接开关元件，仅将连接在所选择的读出字线中的开关元件设为接通状态来创建电流路径。其结果，就是由于仅在所选择的TMR元件中流动电流，就能够读出该TMR元件的数据。

在磁随机存取存储器中，如上述那样，数据写入，例如通过在写入字线和写入位线中分别流动写入电流，并使由此产生的合成磁场作用于TMR元件来进行。

这里，关于写入动作，要求将写入数据准确地写入到TMR元件，即，要求写入特性的稳定化。写入特性的稳定化，在存储于TMR元件中的数据(TMR元件的状态)和写入数据不同的情况下尤其重要。也就是，在这样的情况下，必须稳定TMR元件的存储层的磁化状态(自旋方向)并使其反转。

如图45所示那样，在星状曲线对X轴和Y轴具有对称的形状的情况下，TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，不管反转方向(向上、向下)如何，都能够通过磁化反转所需要的一定的合成磁场使其反转。

但是，例如，对所制造的全部芯片(从相同或不同的晶片所采取)，一个芯片内的全部存储单元阵列(块)，或者存储单元阵列内的全部TMR元件，使TMR元件的星状曲线相同，即，使其对X轴和Y轴为对称的形状，在现实上是不可能的。

实际上，TMR元件的星状曲线，例如，如图46至图49所示那样，对每个芯片、每个存储单元阵列、每个字线/位线、或者TMR元件，都互不相同(对X轴和Y轴具有不对称的形状)。

在此情况下，当假定在磁场反转中使用的合成磁场Hx+Hy的强度为固定时，根据磁化方向的反转方向，就产生合成磁场Hx+Hy的强度不能达到星状曲线的外侧，不能使TMR元件的磁化方向反转的情况。

作为TMR元件的星状曲线成为对X轴和Y轴不对称的原因，考虑有制造工艺中的种种差异。作为其具体例子，有以下情况。

①TMR元件的形状

在设计上，即使所有的TMR元件为相同的形状，但实际上，因制造差异，TMR元件的形状，会微妙不同。

由于TMR元件的形状，决定磁区的大小、反磁场(磁性体内产生的磁场，且对外部磁场方向反向的磁场)的强度，所以TMR元件的形状不同，意味着对每个TMR元件，磁区的大小和反磁场的强度不同。也就是，为了使TMR元件的磁化方向反转所需要的磁场的强度，对每个TMR元件都不同，TMR元件的星状曲线对X轴和Y轴就不对称。

②TMR元件的磁性层的厚度/组成

当TMR元件的磁性层(自由层、固定层)的厚度增加时，为使磁化方向反转所需要的磁场的强度也变大。也就是，TMR元件的磁性层的厚度的差异，就成为TMR元件的星状曲线对X轴和Y轴不对称的原因。

作为构成TMR元件的自由层(存储层)的磁性材料，一般是使用由铁族(Fe、Ni、Co等)构成的合金，有在合金中，存在组成差异的可能性。

当在构成TMR元件的自由层的合金中存在组成差异时，对每个TMR元件饱和磁化就会不同。另外，构成TMR元件的自由层的合金，一般都是多结晶结构。当结晶轴的磁各向异性大时，使所有的TMR元件的星状曲线对X轴和Y轴对称，是非常困难的。

此外，即使假定所有的TMR元件的星状曲线对X轴和Y轴对称，在写入线和TMR元件的位置关系发生了偏离的情况下，就有不能写入，即，即便给与TMR元件所需要的合成磁场，TMR元件的自由层的磁化方向也不反转的情况。

即，即便在设计阶段中，基于理想的TMR元件的形状以及理想的写入线和TMR元件的位置关系，求出使磁化方向的反转所需要的磁场产生的写入电流的最小值，在制造阶段中，由于掩膜的接合偏离，在写入线和TMR元件的位置关系等发生了偏离的情况下，也会有不能写入的情况。

这样，在现有的磁随机存取存储器中，由于制造时产生的TMR元件的形状的差异，和TMR元件的厚度/组成的差异等，而产生星状曲线对X轴和Y轴不对称的TMR元件，另外，即便星状曲线对X轴和Y轴对称，由于写入线和TMR元件的位置关系等发生偏离，就会有不能写入的情况。这样的现象，尤其在磁随机存取存储器的开发当初中常常发生。

从而，有望进行高可靠性、高成品率以及低价格的磁随机存取存储器的开发，其能够通过控制写入电流的大小(写入磁场的强度)，对每个芯片、每个存储单元阵列、每个字线/位线、或者每个TMR元件，消除因TMR元件的写入特性的差异而引起的不能写入之类的现象。

发明内容

为此，本发明的第一技术方案提供一种磁随机存取存储器的写入方法，包括以下一系列的步骤：测试具有困难轴和容易轴的磁阻效应元件的写入特性；基于上述写入特性，分别独立地决定，使上述磁阻效应元件的磁化反转所需要的上述困难轴方向的磁场产生的第一写入电流的值，和使上述容易轴方向的磁场产生的第二写入电流的值；将上述第一及第二写入电流的值作为设定数据进行编程；以及通过基于上述设定数据，生成上述第一及第二写入电流，对上述磁阻效应元件执行数据的写入。

本发明的第二技术方案提供一种磁随机存取存储器，包括：相互交叉的第一和第二写入线；配置于上述第一和第二写入线的交叉点的磁阻效应元件；用于对上述第一写入线供给第一写入电流的第一驱动器；用于对上述第二写入线供给第二写入电流的第二驱动器；以及登记有用于控制上述第一写入电流的电流波形的第一设定数据和用于控制上述第二写入电流的电流波形的第二设定数据的设定电路，其中，上述第一设定数据和第二设定数据包含根据上述磁阻效应元件的写入特性的测试结果来使上述磁阻效应元件的磁化反转所需要的磁场产生的上述第一写入电流和第二写入电流的值。

本发明的第三技术方案提供一种磁随机存取存储器，包括：相互交叉的多个第一和第二写入线；配置于上述多个第一和第二写入线的交叉点的多个磁阻效应元件；对应于上述多个第一写入线的多个第一驱动器；对应于上述多个第二写入线的多个第二驱动器；以及登记有用于控制在上述多个第一写入线中流动的第一写入电流的第一设定数据和用于控制在上述多个第二写入线中流动的第二写入电流的第二设定数据的设定电路，其中，上述第一设定数据和第二设定数据包含根据上述磁阻效应元件的写入特性的测试结果来使上述磁阻效应元件的磁化反转所需要的磁场产生的上述第一写入电流和第二写入电流的值。

附图说明

图1是表示与本发明相关的写入原理1的例1的图。

图2是表示与本发明相关的写入原理1的例2的图。

图3是表示与本发明相关的写入原理1的例3的图。

图4是表示与本发明相关的写入原理1的例4的图。

图5是表示与本发明相关的写入原理2的例1的图。

图6是表示与本发明相关的写入原理2的例2的图。

图7是表示与本发明相关的写入原理2的例3的图。

图8是表示与本发明相关的写入原理2的例4的图。

图9是表示与本发明相关的写入原理3的例1的图。

图10是表示与本发明相关的写入原理3的例2的图。

图11是表示与本发明相关的写入原理4的例1的图。

图12是表示与本发明相关的写入原理4的例2的图。

图13是表示与本发明相关的写入方法I的图。

图14是表示与本发明相关的写入方法II的图。

图15是表示与本发明相关的写入方法III的图。

图16是表示与本发明的一例相关的MRAM的整体结构的图。

图17是表示写入字线驱动器/吸收器的例子的图。

图18是表示写入位线驱动器/吸收器的例子的图。

图19是表示写入电流波形控制电路的例子的图。

图20是表示设定电路的例子的图。

图21是表示设定电路内的寄存器的例子的图。

图22是表示设定电路内的寄存器的例子的图。

图23是表示Vclamp生成电路的例子的图。

图24是表示设定电路内的译码器的例子的图。

图25是表示写入字线电流的电流波形的例子的图。

图26是表示写入位线电流的电流波形的例子的图。

图27是表示与本发明的一例相关的MRAM的整体结构的图。

图28是表示写入字线驱动器/吸收器的例子的图。

图29是表示写入位线驱动器/吸收器的例子的图。

图30是表示写入电流波形控制电路·设定电路的例子的图。

图31是表示写入电流波形控制电路·设定电路的例子的图。

图32是表示写入电流波形控制电路·设定电路的例子的图。

图33是表示写入字线驱动器/吸收器·触发电路的例子的图。

图34是表示写入位线驱动器/吸收器·触发电路的例子的图。

图35是表示写入位线驱动器/吸收器·触发电路的例子的图。

图36是表示设定电路的例子的图。

图37是表示设定电路的例子的图。

图38是表示设定电路的例子的图。

图39是表示将与本发明相关的电路方式应用于具有多级垒积了存储单元阵列的MRAM情况下的例1的图。

图40是表示将与本发明相关的电路方式应用于具有多级垒积了存储单元阵列的MRAM情况下的例2的图。

图41是表示TMR元件的结构例子的图。

图42是表示TMR元件的两个状态的图。

图43是表示磁随机存取存储器的写入动作原理的图。

图44是表示TMR曲线的图。

图45是表示星状曲线的图。

图46是表示星状曲线偏移的图形的例子的图。

图47是表示星状曲线偏移的图形的例子的图。

图48是表示星状曲线偏移的图形的例子的图。

图49是表示星状曲线偏移的图形的例子的图。

具体实施方式

下面，一边参照附图，一边对与本发明的例子相关的磁随机存取存储器详细地进行说明。

1.写入原理(对于TMR元件磁场的外施方法)

首先，对与本发明的例子相关的磁随机存取存储器的写入原理，即，对于TMR元件(MTJ)的磁场Hx、Hy的外施方法进行说明。

在与本发明的例子相关的写入原理中，首先，识别TMR元件的星状曲线的偏离(对于X轴或者Y轴的不对称性)的图形，然后，依照该星状曲线(写入特性)的偏离的图形，决定写入字/位线中流动的写入电流的大小，即，磁场Hx、Hy的强度。

(1)原理1

本例的写入原理，以TMR元件的星状曲线在Hard-Axis方向上进行移动的情况为前提。

①例1

首先，如图1所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

此外，设所说理想的星状曲线，是指具有对X轴和Y轴具有对称的形状的星状曲线(下面，在所有例子中相同)。

另外，在例1中，如图1所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Hard-Axis方向的磁场方向相同侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的内侧，故在写入时，即便对TMR元件给与合成磁场H1+H2，该TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，也不会反转，结果就成为不能写入的状态。

于是，例1中，在写入时，对Hard-Axis方向的磁场H1加上因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho，将(H1+Ho)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1+Ho)+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1+Ho)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，通过控制该发生了偏离的方向(在本例中，为Hard-Axis方向)的磁场的强度，来取消理想的星状曲线和实际的星状曲线的偏移。

其结果，就能够回避在写入时不能写入的情形，能够提高写入动作的可靠性。

②例2

在例1中，仅对星状曲线发生了偏离的方向(Hard-Axis方向)的磁场的强度依照该偏移量进行控制。相对于此，在例2中，提案出不考虑星状曲线发生了偏离的方向(Hard-Axis方向)，而是依照该偏移量，分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高的技术。

首先，如图2所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例2中，如图2所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Hard-Axis方向的磁场方向相同侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的内侧，故在写入时，即便对TMR元件给与合成磁场H1+H2，该TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，也不会反转，结果就成为不能写入的状态。

于是，例2中，在写入时，对Hard-Axis方向的磁场H1加上因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho中的一部分H3(例如，Ho/2)，将(H1+H3)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。另外，对Easy-Axis方向的磁场H2加上偏移量Ho中的一部分H4(例如，Ho/2)，将(H2+H4)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1+H3)+(H2+H4)的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1+H3)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

另外，Easy-Axis方向的磁场(H2+H4)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，不考虑该发生了偏离的方向(在本例中，为Hard-Axis方向)，而是分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

从而，就能够减少对于沿所选择的写入字线配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

即，在磁随机存取存储器的存储单元阵列中，不仅所选择的TMR元件，而且未选择的多个TMR元件，都沿所选择的写入字线来进行配置。

在此情况下，当为了取消理想的星状曲线和实际的星状曲线的偏移，仅增加在写入字线中流动的写入电流时，该增加量也变多，就产生对于沿所选择的写入字线所配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

于是，如果使得不考虑星状曲线发生了偏离的方向(Hard-Axis方向)，而是分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，则能够减少仅增加了在写入位线中流动的写入电流的量，和在写入字线中流动的写入电流的增加量。

也就是，能够减少对于沿所选择的写入字线所配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

此外，为了将对于沿所选择的写入字线所配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑，以及对于沿所选择的写入位线所配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑减少到最大限度，可以设H3＝H4(例如，H1＝H2、H3＝H4＝Ho/2)。

③例3

例3若与例1相比，不同点是TMR元件的星状曲线，相对理想的星状曲线，在与Hard-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动。

首先，如图3所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例3中，如图3所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Hard-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，从实际的星状曲线(实线)向其外侧很大地离开。也就是，由于使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转用的合成磁场H1+H2的值过大，故产生对于未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

于是，例3中，在写入时，从Hard-Axis方向的磁场H1减去因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho，将(H1-Ho)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1-Ho)+H2的强度的点，在实际的星状曲线(实线)附近，位于其外侧，所以就能够没有对于未选择的TMR元件的误写入地，仅使所选择的TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1-Ho)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅减少预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，通过控制该发生了偏离的方向(在本例中，为Hard-Axis方向)的磁场的强度，来取消理想的星状曲线和实际的星状曲线的偏移。

其结果，就能够回避在写入时不能写入的情形，能够提高写入动作的可靠性。

④例4

与例1和例3的关系同样地，相对于例3提案出例4。

在例4中，不考虑星状曲线发生了偏离的方向(Hard-Axis方向)，而是依照该偏移量，分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

首先，如图4所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例4中，如图4所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Hard-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，从实际的星状曲线(实线)向其外侧很大地离开。也就是，由于使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转用的合成磁场H1+H2的值过大，故产生对于未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

于是，例4中，在写入时，从Hard-Axis方向的磁场H1减去因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho中的一部分H3(例如，Ho/2)，将(H1-H3)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。另外，从Easy-Axis方向的磁场H2减去偏移量Ho中的一部分H4(例如，Ho/2)，将(H2-H4)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1-H3)+(H2-H4)的强度的点，在实际的星状曲线(实线)附近，位于其外侧，所以就能够没有对于未选择的TMR元件的误写入地，仅使所选择的TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1-H3)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

另外，Easy-Axis方向的磁场(H2-H4)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，不考虑该发生了偏离的方向(在本例中，为Hard-Axis方向)，而是分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

从而，就能够减少对于沿所选择的写入字线配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

此外，关于H1、H2、H3以及H4的关系，例如，可以设H1＝H2、H3＝H4＝Ho/2。

(2)原理2

本例的写入原理，以TMR元件的星状曲线在Easy-Axis方向上进行移动的情况为前提。

①例1

首先，如图5所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

此外，设所说理想的星状曲线，是指具有对X轴和Y轴具有对称的形状的星状曲线(下面，在所有例子中相同)。

另外，在例1中，如图5所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Easy-Axis方向的磁场方向(依照写入数据不同)相同侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的内侧，故在写入时，即便对TMR元件给与合成磁场H1+H2，该TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，也不会反转，结果就成为不能写入的状态。

于是，例1中，在写入时，对Easy-Axis方向的磁场H2加上因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho，将(H2+Ho)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+(H2+Ho)的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Easy-Axis方向的磁场(H2+Ho)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，通过控制该发生了偏离的方向(在本例中，为Easy-Axis方向)的磁场的强度，来取消理想的星状曲线和实际的星状曲线的偏移。

其结果，就能够回避在写入时不能写入的情形，能够提高写入动作的可靠性。

②例2

在例1中，仅对星状曲线发生了偏离的方向(Easy-Axis方向)的磁场的强度依照该偏移量进行控制。相对于此，在例2中，不考虑星状曲线发生了偏离的方向(Easy-Axis方向)，而是依照该偏移量，分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

首先，如图6所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例2中，如图6所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Easy-Axis方向的磁场方向(依照写入数据不同)相同侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的内侧，故在写入时，即便对TMR元件给与合成磁场H1+H2，该TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，也不会反转，结果就成为不能写入的状态。

于是，例2中，在写入时，对Easy-Axis方向的磁场H2加上因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho中的一部分H4(例如，Ho/2)，将(H2+H4)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。另外，对Hard-Axis方向的磁场H1加上偏移量Ho中的一部分H3(例如，Ho/2)，将(H1+H3)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1+H3)+(H2+H4)的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1+H3)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

另外，Easy-Axis方向的磁场(H2+H4)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，不考虑该发生了偏离的方向(在本例中，Easy-Axis方向)，而是分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

从而，就能够减少对于沿所选择的写入位线配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

此外，为了将对于沿所选择的写入位线所配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑，以及对于沿所选择的写入字线所配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑减少到最大限度，可以设H3＝H4(例如，H1＝H2、H3＝H4＝Ho/2)。

③例3

例3若与例1相比，不同点是TMR元件的星状曲线，相对理想的星状曲线，在与Easy-Axis方向的磁场方向(依照写入数据不同)相反侧进行移动。

首先，如图7所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例3中，如图7所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Easy-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，从实际的星状曲线(实线)向其外侧很大地离开。也就是，由于使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转用的合成磁场H1+H2的值过大，故产生对于未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

于是，例3中，在写入时，从Easy-Axis方向的磁场H2减去因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho，将(H2-Ho)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+(H2-Ho)的强度的点，在实际的星状曲线(实线)附近，位于其外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Easy-Axis方向的磁场(H2-Ho)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅减小预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，通过控制该发生了偏离的方向(在本例中，为Easy-Axis方向)的磁场的强度，来取消理想的星状曲线和实际的星状曲线的偏移。

其结果，就能够回避在写入时不能写入的情形，能够提高写入动作的可靠性。

④例4

与例1和例3的关系同样地，相对于例3提案出例4。

在例4中，不考虑星状曲线发生了偏离的方向(Easy-Axis方向)，而是依照该偏移量，分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

首先，如图8所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例4中，如图8所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Easy-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动，且，将该移动量(偏移量)换算成磁场的强度，并设为Ho。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，从实际的星状曲线(实线)向其外侧很大地离开。也就是，由于使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转用的合成磁场H1+H2的值过大，故产生对于未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

于是，例4中，在写入时，从Easy-Axis方向的磁场H2减去偏移量Ho中的一部分H4(例如，Ho/2)，将(H2-H4)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。另外，从Hard-Axis方向的磁场H1减去因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Ho中的一部分H3(例如，Ho/2)，将(H1-H3)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1-H3)+(H2-H4)的强度的点，在实际的星状曲线(实线)附近，位于其外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1-H3)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

另外，Easy-Axis方向的磁场(H2-H4)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，不考虑该发生了偏离的方向(在本例中，为Easy-Axis方向)，而是分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

从而，就能够减少对于沿所选择的写入位线配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

此外，关于H1、H2、H3以及H4的关系，例如，可以设H1＝H2、H3＝H4＝Ho/2。

⑤例5

原理2是星状曲线在Easy-Axis方向进行移动的情况下的例子。这里，TMR元件的数据值，由Easy-Axis方向中的磁化方向所决定。

也就是，在原理2中，在对特定的TMR元件，产生例1(或者例2)所示的状况时，对于该特定的TMR元件，也产生例3(或者例4)所示的状况。例如，在对特定的TMR元件写入数据“1”时，产生例1(或者例2)所示的状况时，在对特定的TMR元件写入数据“0”时，产生例3(或者例4)所示的状况。

从而，也可以组合例1和例3(或者例2和例4)。

即，例如，在写入数据“1”时，控制写入字/位线的写入电流的大小以使合成磁场的强度成为H1+(H2+Ho)或者(H1+H3)+(H2+H4)，在写入数据“0”时，控制写入字/位线的写入电流的大小以使合成磁场的强度成为H1+(H2-Ho)或者(H1-H3)+(H2-H4)。

(3)原理3

本例的写入原理，以TMR元件的星状曲线在Hard-Axis方向和Easy-Axis方向上进行移动的情况为前提。

①例1

首先，如图9所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

此外，设所说理想的星状曲线，是指具有对X轴和Y轴具有对称的形状的星状曲线(下面，在所有例子中相同)。

另外，在例1中，如图9所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，分别在与Hard-Axis方向的磁场方向相同侧以及与Easy-Axis方向的磁场方向相同侧，进行移动，且，将该移动量(偏移量)，在Hard-Axis方向设为Hox，在Easy-Axis方向设为Hoy。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的内侧，故在写入时，即便对TMR元件给与合成磁场H1+H2，该TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，也不会反转，结果就成为不能写入的状态。

于是，例1中，在写入时，对Hard-Axis方向的磁场H1加上因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Hox，将(H1+Hox)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。另外，对Easy-Axis方向的磁场H2加上因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Hoy，将(H2+Hoy)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1+Hox)+(H2+Hoy)的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1+Hox)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

另外，Easy-Axis方向的磁场(H2+Hoy)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，通过控制该发生了偏离的方向(Hard-Axis方向和Easy-Axis方向)的磁场的强度，来取消理想的星状曲线和实际的星状曲线的偏移。

其结果，就能够回避在写入时不能写入的情形，能够提高写入动作的可靠性。

②例2

例2若与例1相比，不同点是TMR元件的星状曲线，相对理想的星状曲线，在与Hard-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动，且，在与Easy-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动。

首先，如图10所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例2中，如图10所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)，相对理想的星状曲线，在与Hard-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动，且在与Easy-Axis方向的磁场方向相反侧进行移动。另外，将该移动量(偏移量)，在Hard-Axis方向设为Hox，在Easy-Axis方向设为Hoy。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，从实际的星状曲线(实线)向其外侧很大地离开。也就是，由于使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转用的合成磁场H1+H2的值过大，故产生对于未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

于是，例2中，在写入时，从Hard-Axis方向的磁场H1减去因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Hox，将(H1-Hox)作为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

另外，在写入时，从Easy-Axis方向的磁场H2减去因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Hoy，将(H2-Hoy)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1-Hox)+(H2-Hoy)的强度的点，在实际的星状曲线(实线)附近，位于其外侧，所以就能够没有对于未选择的TMR元件的误写入地，仅使所选择的TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1-Hox)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅减少预定量，则能够容易地使其产生。

另外，Easy-Axis方向的磁场(H2-Hoy)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅减少预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线从理想的位置偏离，对X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)变成了不对称的情况下，通过控制该发生了偏离的方向(Hard-Axis方向和Easy-Axis方向)的磁场的强度，来取消理想的星状曲线和实际的星状曲线的偏移。

其结果，就能够回避在写入时不能写入的情形，能够提高写入动作的可靠性。

(4)原理4

本例的写入原理，以TMR元件的星状曲线的一部分在Easy-Axis方向上进行了扩展的结果为，该星状曲线对Y轴(Easy-Axis)不对称的情况为前提。

这样的星状曲线的偏离，还由于TMR元件磁区结构，和不纯物等的影响而容易产生。

①例1

首先，如图11所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

此外，设所说理想的星状曲线，是指具有对X轴和Y轴具有对称的形状的星状曲线(下面，在所有例子中相同)。

另外，在例1中，如图11所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)的一部分，相对理想的星状曲线，在Easy-Axis方向上进行扩展。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的内侧，故在写入时，即便对TMR元件给与合成磁场H1+H2，该TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，也不会反转，结果就成为不能写入的状态。

于是，例1中，在写入时，对Easy-Axis方向的磁场H2加上因星状曲线的偏离而引起所产生的偏移量Hoy，将(H2+Hoy)作为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+(H2+Hoy)的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Easy-Axis方向的磁场(H2+Hoy)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位字线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线的一部分的X轴(Hard-Axis)或者Y轴(Easy-Axis)方向的宽度扩展，该星状曲线对X轴或者Y轴变成了不对称的情况下，对该宽度进行了扩展的反向(在本例中，为Easy-Axis方向)的磁场的强度进行控制。

其结果，就能够回避在写入时不能写入的情形，能够提高写入动作的可靠性。

②例2

在例2中，不考虑星状曲线的变形的图形，而是依照该偏移量，分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

首先，如图12所示那样，设基于理想的星状曲线(虚线)所决定的磁化反转所需要的合成磁场，为H1+H2。H1是X轴(Hard-Axis)方向的磁场，H2是Y轴(Easy-Axis)方向的磁场。在此情况下，表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于理想的星状曲线的外侧。

另外，在例2中，如图12所示那样，设实际上所制造的磁随机存取存储器的TMR元件的星状曲线(实线)的一部分，相对理想的星状曲线，在Easy-Axis方向上扩展。

在此情况下，由于表示合成磁场H1+H2的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的内侧，故在写入时，即便对TMR元件给与合成磁场H1+H2，该TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向，也不会反转，结果就成为不能写入的状态。

于是，例2中，在写入时，设Hard-Axis方向的磁场为(H1+H3)，设将此磁场(H1+H3)为Hard-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。另外，设Easy-Axis方向的磁场为(H2+H4)，设将此磁场(H2+H4)为Easy-Axis方向的磁场，使其作用于TMR元件。

在此情况下，由于表示合成磁场(H1+H3)+(H2+H4)的强度的点，位于实际的星状曲线(实线)的外侧，所以就能够使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转。

此外，Hard-Axis方向的磁场(H1+H3)，如果使在Easy-Axis方向延伸的写入字线中流动的写入电流(方向为固定)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

另外，Easy-Axis方向的磁场(H2+H4)，如果使在Hard-Axis方向延伸的写入位线中流动的写入电流(方向依照写入数据变化)的值仅增加预定量，则能够容易地使其产生。

关于执行此动作原理用的电路方式，在后面进行详述。

这样，在本例子的写入原理中，在TMR元件的星状曲线发生了变形的情况下，不考虑该变形的图形，而是分别控制Hard-Axis方向和Easy-Axis方向的磁场的强度，使写入动作的可靠性得以提高。

从而，就能够减少对于沿所选择的写入位线配置的未选择的TMR元件的误写入的顾虑。

(5)原理5

原理1～4，是以TMR元件的星状曲线发生了偏离，或者发生了变形的情况为前提，对取消伴随这些偏离和变形的星状曲线的偏移的技术进行了说明。

但是，本发明的例子，即便在TMR元件的星状曲线对X轴和Y轴实质上对称，但存在TMR元件的写入特性从理想值(设计值)变化的可能性的情况下，例如在写入字/位线和TMR元件的位置关系变化了的情况下，也能够作为对此进行校正的方法来使用。

具体来讲，就是由于掩膜的接合偏离，存在写入字/位线和TMR元件的位置，比理想值还有窄，或者还有宽的可能性。当写入字/位线和TMR元件的位置变窄时，施加于TMR元件的磁场就变强，反之，当变宽时，施加于TMR元件的磁场就变弱。

为了防止由这种现象而导致的不能写入或者误写入之类的不妥，利用本发明的例子的磁场的强度(写入电流的大小)的控制，非常有效。

(6)其他

在原理1～5中所说明过的写入原理，由磁随机存取存储器(芯片或者单元阵列块)内的硬件所实现。这些写入原理，对每个芯片、每个单元阵列块、每个写入字/位线，或者每个TMR元件来进行设定。

写入原理的设定，如图13和图14所示那样，首先，对存储单元阵列块内的TMR元件实施写入测试，来把握各TMR元件的写入特性(例如，星状曲线)(步骤ST1)。

然后，考虑各TMR元件的写入特性的差异，对每个芯片、每个单元阵列块、每个写入字/位线，或者每个TMR元件决定写入字线电流和写入位线电流的电流波形(电流值等)(步骤ST2)。

此外，图13是对每个芯片(或者每个单元阵列块)决定写入字/位线电流的电流波形的情况的例子，图14是对每个写入字/位线决定写入字/位线电流的电流波形的情况的例子，图15是对每个TMR元件决定写入字/位线电流的电流波形的情况的例子。

然后，在最后，将对每个芯片、每个单元阵列块、每个写入字/位线，或者每个TMR元件所决定的写入原理，即，写入字线电流和写入位线电流的电流波形进行编程(步骤ST3)。

对在芯片内的预定的地方所设置的设定电路进行编程。如在电路方式的项目中进行说明那样，例如能够对激光熔断式熔丝、TMR元件(MTJ)、和破坏TMR元件的隧道势垒的防熔丝等进行编程。

在测试模式中，也可以使其能够对设定电路内的编程元件电编程写入字线电流和写入位线电流的电流波形。另外，在测试模式中，也可以测试与本发明例子相关的写入原理。

在实际的写入动作时，基于在设定电路内所存储的编程数据，来决定写入字线电流和写入位线电流的电流波形。

写入电流，从连接在写入字/位线的一端的驱动器所供给，被连接在其另一端的吸收器吸收。这里，如果在写入电流的切断时，使驱动器的功能停止后，并在一定期间后使吸收器的功能停止，就能够将写入字/位线的电位完全设成0V。

关于与这些编程有关的动作，与测试有关的动作、以及驱动器/吸收器的动作，将在下面的电路方式的项目中进行详述。

2.电路方式

下面，对用于实现与上述原理1～5相关的写入原理的磁随机存取存储器的电路方式的例子进行说明。

(1)对每个芯片或者每个单元阵列进行设定的情况

TMR元件的写入特性或者星状曲线，由于制造差异存在每个芯片、或者每个单元阵列(块)，相互不同的情况。

于是，首先，就对于这样的写入特性的差异(例如星状曲线的偏差)，对每个芯片、或者每个单元阵列，设定写入电流的大小，即，为使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转所需要的写入磁场的强度用的电路(包含能够对磁化的反转方向个别进行设定的功能)进行说明。

①整体结构

图16表示与本发明的一例相关的磁随机存取存储器的主要部件的结构。

磁随机存取存储器(MRAM)11，也可以用其自身构成一个存储芯片，另外，也可以作为具有特定功能的芯片内的一个块。存储单元阵列(数据单元)12，实际上具有存储数据的功能，参考单元阵列13，在读出动作时，具有决定用于判定读出数据的值的基准的功能。

在由存储单元阵列12和参考单元阵列13组成的单元阵列的Y方向(East-Axis方向)的两个端部中的一个上，配置行译码器&驱动器(行译码器&写入字线驱动器、行译码器&读出字线驱动器)14，在另一个上，配置写入字线吸收器15。

行译码器&驱动器14，在写入动作时，具有例如基于行地址信号，选择多个写入字线中的一个，且对所选择的一个写入字线供给写入电流的功能。写入字线吸收器15，在写入动作时，具有例如吸收被供给所选择的一个写入字线的写入电流的功能。

行译码器&驱动器14，在读出动作时，具有例如基于行地址信号，选择多个读出字线(也可以与写入字线一体化)中的一个，且在所选择的一个读出字线中流动读出电流的功能。读出放大器20，例如，检测此读出电流，并判定读出数据。

在存储单元阵列12的X方向(Hard-Axis方向)的两个端部中的一个上，配置列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A，在另一个上，配置列译码器&写入位线驱动器/吸收器(包括列传输门、列译码器)17A。

列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A、17A，在写入动作时，具有例如，基于列地址信号，选择多个写入位线(或者数据选择线)中的一个，且在所选择的一个写入位线中，流动具有与写入数据相应的方向的写入电流的功能。列传输门和列译码器，在读出动作时，具有将根据列地址信号所选择的数据选择线电连接到读出放大器20的功能。

在参考单元阵列13的X方向的两个端部中的一个上，配置参考单元用列译码器&写入位线驱动器/吸收器16B，在另一个上，配置参考单元用列译码器&写入位线驱动器/吸收器(包括列传输门、列译码器)17B。

参考单元用列译码器&写入位线驱动器/吸收器16B、17B，具有使参考单元阵列13存储参考数据的功能。列传输门和列译码器，在读出动作时，具有读出参考数据并将其传送到读出放大器20的功能。

地址接收器18，接收地址信号，例如，将行地址信号传送到行译码器&驱动器14，将列地址信号传送到列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A、17A。数据输入接收器19，将写入数据传送到列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A、17A。另外，输出驱动器21，将由读出放大器20所检测的读出数据，向磁随机存取存储器11的外部输出。

控制电路22，接收/CE(Chip Enable)信号、/WE(WriteEnable)信号、以及/OE(Output Enable)信号，控制磁随机存取存储器11的动作。

例如，控制电路22，在写入动作时，将写入信号WRITE给与写入电流波形控制电路24。写入电流波形控制电路24，当接收写入信号WRITE时，就生成写入字线激励信号WWLDRV、写入字线吸收信号WWLSNK、写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK。

写入字线激励信号WWLDRV被供给行译码器&驱动器14，写入字线吸收信号WWLSNK被供给写入字线吸收器15。写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK被供给列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A、17A。

设定电路23，具有编程元件，在该编程元件中，用于决定写入字/位线电流的电流波形的设定数据被编程。作为编程元件，例如能够使用激光熔断式熔丝、TMR元件(MTJ)和破坏TMR元件的隧道势垒的防熔丝等。

设定电路23，在写入动作时，基于设定数据，生成写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，以及写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>。

写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，经由写入电流波形控制电路24(也可以不经由写入电流波形控制电路24)，被给与行译码器&驱动器14。

写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，经由写入电流波形控制电路24或者不经由地，被给与列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A，写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>经由写入电流波形控制电路24或者不经由地，被给与列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A。

行译码器&驱动器14，在写入字线激励信号WWLDRV为“H”、写入字线吸收信号WWLSNK为“H”时，基于写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，决定在根据行地址信号所选择的写入字线中流动的写入电流的值(大小)。

同样地，写入字线吸收器15以及列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A、17A，在写入位线激励信号WBLDRV为“H”、写入位线吸收信号WBLSNK为“H”时，基于写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>，决定在根据列地址信号所选择的写入位线中流动的写入电流的值(大小)。

写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，在流动从列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A向列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A的写入电流时，决定该写入位线电流的值。

写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>，在流动从列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A向列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A的写入电流时，决定该写入位线电流的值。

关于写入电流的电流吸收定时，例如，通过使吸收信号WWLSNK、WBLSNK从“H”变成“L”的定时，比激励信号WWLDRV、WBLDRV从“H”变成“L”的定时还要迟，就能够取得将写入字/位线的电位完全设成0V之类的效果。

在磁随机存取存储器的测试模式中，例如，也能够基于从数据输入输出端子输入的设定数据D<j>，实施对于TMR元件的写入测试。通过此写入测试，来把握存储单元阵列12内的TMR元件的写入特性，并决定通常的写入动作时的写入字/位线电流的值(合成磁场Hx、Hy的强度)。

此外，在此测试模式中，也可以使设定数据D<j>从地址端子输入。

接收测试模式的结果，此后，进行设定数据的编程动作。此编程动作，是在设定电路23内的编程元件中对测试模式的结果，即，写入字/位线电流的值进行编程的动作。

在编程动作时，编程信号PROG成为“H”。然后，控制从数据输入输出端子或者地址端子输入的设定数据D<j>的值，并在设定电路23内的编程元件中对通常的写入动作时的写入字/位线电流的值进行编程。

②行译码器&写入字线驱动器/吸收器

图17表示行译码器&写入字线驱动器/吸收器的电路例。

行译码器&写入字线驱动器/吸收器(1行量)14，由AND门电路AD1、NAND门电路NDWS0～NDWS3和P沟槽MOS晶体管WS0～WS3构成。P沟槽MOS晶体管WSi(i＝0、1、2、3)的控制极，连接到NAND门电路NDWSi的输出端子，其源极连接到电源端子VDD，其漏极连接到写入字线WWLi(i＝1、…)的一端。

在NAND门电路NDWSi的两个输入端子的一方，输入写入字线电流波形信号WS<i>，在另一方，输入AND门电路AD1的输出信号。在AND门电路AD1中，输入由写入字线激励信号WWLDRV和多个位构成的行地址信号(对每个行i都不同)。

写入字线吸收器(1行量)15，由N沟槽MOS晶体管TN1构成。N沟槽MOS晶体管TN1源极连接到接地端子VSS，其漏极连接到写入字线WWLi的另一端。在N沟槽MOS晶体管TN1的控制极上，输入写入字线吸收信号WWLSNK。

在写入动作时，写入字线激励信号WWLDRV成为“H”，同时在所选择的行i中，行地址信号的全部位都成为“H”。即，在所选择的行i中，由于AND门电路AD1的输出信号成为“H”，故依照写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的值，对写入字线WWLi供给具有预定的值(大小)的写入字线电流。

由于当写入字线吸收信号WWLSNK成为“H”时，N沟槽MOS晶体管TN1成为接通状态，故在写入字线WWLi中流动的写入电流，经由N沟槽MOS晶体管TN1被吸收到接地点VSS。

如果利用这样的行译码器&写入字线驱动器/吸收器，就能够通过控制写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的值，来控制对于所选择的行i内的写入字线WWLi的写入电流的大小(电流波形)。

另外，如果在将写入字线激励信号WWLDRV设定成“L”后，将写入字线吸收信号WWLSNK设定成“L”，就能够将写入动作后的写入字线WWLi的电位完全设成0V，便于初始化。

此外，在控制写入字线电流的值(大小)上，第一，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，全部设定成相同的值，使用写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的数量之类的控制方法。

第二，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，设定成相互不同的值，使用写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，有选择地将多个P沟槽MOS晶体管WS0～WS3中的一个设成接通状态之类的控制方法。

第三，能够使用组合这些第一和第二的方法的控制方法，即，改变P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小，且，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的数量，来控制写入电流的值(大小)之类的控制方法。

③列译码器&写入位线驱动器/吸收器

图18表示列译码器&写入位线驱动器/吸收器的电路例。

列译码器&写入位线驱动器/吸收器(1列量)16A，由NAND门电路NDBS0～NDBS3、AND门电路AD2、AD3、P沟槽MOS晶体管BS0～BS3和N沟槽MOS晶体管BN0构成。

P沟槽MOS晶体管BSi(i＝0、1、2、3)的控制极，连接到NAND门电路NDBSi的输出端子，其源极连接到电源端子VDD，其漏极共通地连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的一端。

在NAND门电路NDBSi(i＝0、1、2、3)的两个输入端子的一方，输入写入位线电流波形信号BS<i>，在另一方，输入AND门电路AD2的输出信号。在AND门电路AD2中，输入由写入位线激励信号WBLDRV、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据DATA。

N沟槽MOS晶体管BN0的控制极，连接到AND门电路AD3的输出端子，其源极连接到接地端子VSS，其漏极连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的一端。在AND门电路AD3中，输入由写入位线吸收信号WBLSNK、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据的反转信号bDATA。

同样地，列译码器&写入位线驱动器/吸收器(1列量)17A，由NAND门电路NDBS4～NDBS7、AND门电路AD4、AD5、P沟槽MOS晶体管BS4～BS7和N沟槽MOS晶体管BN1构成。

P沟槽MOS晶体管BSi(i＝4、5、6、7)的控制极，连接到NAND门电路NDBSi的输出端子，其源极连接到电源端子VDD，其漏极共通地连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的另一端。

在NAND门电路NDBSi(i＝4、5、6、7)的两个输入端子的一方，输入写入位线电流波形信号BS<i>，在另一方，输入AND门电路AD4的输出信号。在AND门电路AD4中，输入由写入位线激励信号WBLDRV、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据反转信号bDATA。

N沟槽MOS晶体管BN1的控制极，连接到AND门电路AD5的输出端子，其源极连接到接地端子VSS，其漏极连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的另一端。在AND门电路AD5中，输入由写入位线吸收信号WBLSNK、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据DATA。

在写入动作时，写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK都成为“H”，且在所选择的列i中，列地址信号的全部位都成为“H”。

从而，在在所选择的列i中，由写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，决定从列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A向列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A流动的写入电流的值(大小)。

另外，由写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>，决定从列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A向列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A流动的写入电流的值(大小)。

在写入位线WBLi中流动的写入电流的方向，取决于写入数据DATA的值。

例如，在写入数据DATA为“1”(＝“H”)时，通过写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，P沟槽MOS晶体管BS0～BS3的至少一个成为接通状态，另外，N沟槽MOS晶体管BN1也成为接通状态。为此，从列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A向列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A的写入电流流动。

另外，在写入数据DATA为“0”(＝“L”)时，通过写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>，P沟槽MOS晶体管BS4～BS7的至少一个成为接通状态，另外，N沟槽MOS晶体管BN0成为接通状态。为此，从列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A向列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A的写入电流流动。

如果利用这样的列译码器&写入位线驱动器/吸收器，就能够通过控制写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>的值，来控制对于所选择的列i内的写入位线WBLi的写入电流的大小(电流波形)。

另外，如果在将写入位线激励信号WBLDRV设定成“L”后，将写入位线吸收信号WBLSNK设定成“L”，就能够将写入动作后的写入位线WBLi的电位完全设成0V，便于初始化。

此外，在控制写入位线电流的值(大小)上，第一，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，全部设定成相同的值，使用写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的数量之类的控制方法。

第二，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，设定成相互不同的值，使用写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>，有选择地将多个P沟槽MOS晶体管BS0～BS7中的一个设成接通状态之类的控制方法。

第三，能够使用组合这些第一和第二的方法的控制方法，即，改变P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的大小，且，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的数量，来控制写入电流的值(大小)之类的控制方法。

④写入电流波形控制电路

接着，对生成写入字线激励信号WWLDRV、写入字线吸收信号WWLSNK、写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK的写入电流波形控制电路的例子进行说明。

图19表示写入电流波形控制电路的例子。

写入电流波形控制电路24，由WWLDRV生成电路25X、WWLSNK生成电路25Y、WBLDRV生成电路26X和WBLSNK生成电路26Y构成。

WWLDRV生成电路25X，由反相电路IV0、IV1构成，基于写入信号WRITE，生成写入字线激励信号WWLDRV。WWLSNK生成电路25Y，由NAND门电路ND1和延迟电路27构成，基于写入信号WRITE，生成写入字线吸收信号WWLSNK。

WBLDRV生成电路26X，由反相电路IV2、IV3构成，基于写入信号WRITE，生成写入位线激励信号WBLDRV。WBLSNK生成电路26Y，由NAND门电路ND2和延迟电路28构成，基于写入信号WRITE，生成写入位线吸收信号WBLSNK。

写入信号WRITE是在写入动作时成为“H”的信号。当写入信号WRITE从“L”变化成“H”时，写入字/位线激励信号WWLDRV、WBLDRV以及写入字/位线吸收信号WWLSNK、WBLSNK，大致同时从“L”变化成“H”。

延迟电路27、28，决定写入信号WRITE从“H”变化成“L”，且，写入字/位线激励信号WWLDRV、WBLDRV从“H”变化成“L”开始，到写入字/位线吸收信号WWLSNK、WBLSNK从“H”变化成“L”为止的时间(间隔)。

⑤设定电路

接着，对生成写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>和写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>的设定电路进行说明。

图20表示设定电路的例子。

设定电路23由生成写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的第一部分和生成写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>的第二部分构成。

第一部分，具有对决定写入字线电流的电流波形(大小)的设定数据进行编程的寄存器<0>、<1>，和对寄存器<0>、<1>的输出信号TD<0>、TD<1>、bTD<0>、bTD<1>进行译码，并输出写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的译码器WS<0>～WS<3>。

第二部分，具有对决定写入位线电流的电流波形(大小)的设定数据进行编程的寄存器<2>～<4>，和对寄存器<2>～<4>的输出信号TD<2>～TD<4>、bTD<2>～bTD<4>进行译码，并输出写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>的译码器BS<0>～BS<7>。

在本例中，以对每个芯片、或者每个单元阵列设定写入字/位线电流为前提。在对每个芯片、设定写入字/位线电流的情况下，在芯片内仅设置一个设定电路23。当在芯片内存在多个单元阵列，对每个单元阵列设定写入字/位线电流的情况下，在芯片内设置与单元阵列的数量相同数量的设定电路23

在寄存器<0>、<1>中，对决定写入字线电流的电流波形的设定数据进行编程。写入字线电流的电流波形，如图17所示那样，由写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>所控制。在本例中，通过在寄存器<0>、<1>中所登录的2位的设定数据，写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>中的一个成为“H”。

也就是，通过改变图17的P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小，就能够实现4类电流波形。

此外，也可以通过在寄存器<0>、<1>中所登录的2位的设定数据，控制成为“H”的写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的数量。在此情况下，即使将图17的P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小设为相同，也能够实现4类电流波形。

D<0>、D<1>，是在测试模式时，从磁随机存取存储器(芯片)的外部输入的设定数据。在测试模式时，基于此设定数据，就能够决定写入字线电流的电流波形，测试TMR元件的特性。

另外，D<0>、D<1>，也是在设定数据的登录时，从磁随机存取存储器(芯片)的外部输入的设定数据。在设定数据的登录时，基于此设定数据，就能够在寄存器<0>、<1>内的存储元件中对设定数据进行电编程。

在寄存器<2>～<4>中，对决定写入位线电流的电流波形的设定数据进行编程。写入位线电流的电流波形，如图18所示那样，由写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>所控制。在本例中，通过在寄存器<2>～<4>中所登录的3位的设定数据，写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>中的一个成为“H”。

也就是，通过改变图18的P沟槽MOS晶体管BS0～BS3的大小，就能够准备4类程度从写入位线驱动器16A向写入位线吸收器17A的写入位线电流的电流波形。另外，通过改变P沟槽MOS晶体管BS4～BS7的大小，就能够准备4类程度从写入位线驱动器17A向写入位线吸收器16A的写入位线电流的电流波形。

此外，也可以通过在寄存器<2>～<4>中所登录的3位的设定数据，控制成为“H”的写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>的数量。在此情况下，即使将图18的P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的大小设为相同，也能够对写入位线电流的各方向，实现4类电流波形。

D<2>～D<4>，是在测试模式时，从磁随机存取存储器(芯片)的外部输入的设定数据。在测试模式时，基于此设定数据，就能够决定写入位线电流的电流波形，测试TMR元件的特性。

另外，D<2>～D<4>，也是在设定数据的登录时，从磁随机存取存储器(芯片)的外部输入的设定数据。在设定数据的登录时，基于此设定数据，就能够在寄存器<2>～<4>内的存储元件中对设定数据进行电编程。

⑥寄存器<j>

对图20的设定电路23内的寄存器<j>的电路例进行说明。

I.电路例1

图21表示寄存器的电路例。

寄存器<j>(j＝0、1、2、3、4)由将所编程的设定数据作为输出信号TD<j>、bTD<j>进行输出用的编程数据输出电路29，和将从磁随机存取存储器的外部所输入的设定数据作为输出信号TD<j>、bTD<j>进行输出用的输入数据传送电路30构成。

编程数据输出电路29，具有用于存储设定数据的激光熔断熔丝(laser blow fuse)29。利用激光熔断熔丝29的切断的有无来存储1位数据。P沟槽MOS晶体管P1和激光熔断熔丝29，串联连接于电源端子VDD和接地端子VSS之间。由于P沟槽MOS晶体管P1的控制极连接到接地端子VSS，故P沟槽MOS晶体管P1，总是处于接通状态。

P沟槽MOS晶体管P1和激光熔断熔丝29的连接点，经由反相器I9和传输门TG4，连接到反相器I7的输入端。反相器I7的输出信号成为bTD<j>，反相器I8的输出信号成为TD<j>。

输入数据传送电路30，由传输门TG1～TG3以及反相器I5、I6构成。反相器I5、I6和传输门TG3构成锁存电路。

在通常动作模式中的写入动作时，测试信号VCTEST成为“L”，测试信号bVCTEST成为“H”。为此，传输门TG4成为接通状态，传输门TG1、TG2，成为断开状态。

从而，在激光熔断熔丝29中所编程的设定数据，经由传输门TG4和反相器I7～I9，作为输出信号TD<j>、bTD<j>4被输出。

在测试模式中的写入动作时，测试信号VCTEST成为“H”，测试信号bVCTEST成为“L”。为此，传输门TG1、TG2成为接通状态，传输门TG3、TG4，成为断开状态。

从而，从外部端子(数据输入端子、地址端子等)所输入的设定数据D<j>，经由传输门TG1、TG2和反相器I5～I8，作为输出信号TD<j>、bTD<j>被输出。

在测试模式中的待机时，测试信号VCTEST成为“L”，测试信号bVCTEST成为“H”。为此，传输门TG1、TG2成为断开状态，传输门TG3、TG4，成为接通状态。

从而，从外部端子所输入的设定数据D<j>，被锁存于由传输门TG3和反相器I5、I6构成的锁存电路。然后，基于在锁存电路中所锁存的设定数据，就能够进行写入测试。

此外，作为，除激光熔断熔丝外，例如，还能够使用通过磁化状态来存储数据的TMR元件(MTJ)、和通过是否绝缘破坏隧道势垒来存储数据的TMR元件等。

II.电路例2

图22表示寄存器的其他电路例。

当本例的寄存器<j>与图21的寄存器<j>进行比较时，特征在于编程数据输出电路29的结构。即，在图21的寄存器<j>中，作为用于存储设定数据的元件，使用了激光熔断熔丝29，但在本例的寄存器<j>中，作为用于存储设定数据的元件，使用TMR元件(MTJ)。

编程数据输出电路29，具有用于存储设定数据的TMR元件MTJ。这里，尽管在TMR元件MTJ中，能够通过TMR元件的磁化状态、即，固定层的磁化方向和存储层的磁化方向和关系(平行或者反平行)来存储设定数据，但在本例中，不使用这样的方法。

因为，关于设定数据的值，在一旦写入到TMR元件MTJ中后，就不会再次对此进行改写。

另外，因为当考虑TMR元件MTJ的MR比为20％～40％的情况时，与通电同时，在输出TMR元件MTJ的数据的设定电路中，在设定数据的读出时，在TMR元件MTJ的两端被外施大的电压，有进行误读出的可能性。

TMR元件MTJ，具有随着在TMR元件MTJ的两端施加的偏置电压变大，MR比变小之类的特性。为此，在通过TMR元件的磁化状态存储了设定数据的情况下，当为了得到大的读出信号量，加大偏置电压时，MR比(“1”数据和“0”数据的读出信号差)变小，误读出的可能性就变大。

从而，相对于存储设定数据用的TMR元件MTJ，不是通过固定层和磁化方向和存储层的磁化方向的关系，而是通过是否绝缘破坏隧道势垒来对设定数据进行编程。

在利用了TMR元件MTJ的绝缘破坏的设定数据的编程方法中，能够预先半永久地存储设定数据。

TMR元件MTJ的一端，经由P沟槽MOS晶体管P1和N沟槽MOS晶体管N1连接到电源端子VDD，其另一端，经由N沟槽MOS晶体管N2连接到接地端子VSS。

由于P沟槽MOS晶体管P1的控制极连接到接地端子VSS，N沟槽MOS晶体管N2的控制极连接到电源端子VDD，故这些MOS晶体管P1、N2，总是处于接通状态。

在N沟槽MOS晶体管N1的控制极，输入钳位电位Vclamp。通过将钳位电位Vclamp设定成适当值，就能够在设定数据的读出时，防止在TMR元件MTJ的电极间被外施高电压。

此外，在图23中示出生成钳位电位Vclamp的Vclamp生成电路的例子。在本例的Vclamp生成电路31中，钳位电位Vclamp通过对BGR电路的输出电压进行阻抗分割来得到。钳位电位Vclamp为0.3～0.5V。

NAND门电路ND4和P沟槽MOS晶体管P2是在采用利用了TMR元件TMJ的绝缘破坏的设定数据的编程方法情况下必须的要素。

在设定数据的编程时，编程信号PROG成为“H”。然后，例如，在将设定数据“1”写入到TMR元件MTJ的情况下，从外部端子(数据输入端子、地址端子、专用端子等)，作为设定数据D<j>输入“1”(＝“H”)。

此时，NAND门电路ND4的输出信号，成为“L”，P沟槽MOS晶体管P2成为接通状态。从而，在TMR元件MTJ的两端，被外施大的电压，TMR元件MTJ的隧道势垒被破坏，结果，在TMR元件MTJ中设定数据“1”就被编程。在此情况下，TD<j>成为“L”，bTD<j>成为“H”。

另一方面，例如，在将设定数据“0”写入到TMR元件MTJ的情况下，从外部端子(数据输入端子、地址端子、专用端子等)，作为设定数据D<j>输入“0”(＝“L”)。

此时，NAND门电路ND4的输出信号，成为“H”，P沟槽MOS晶体管P2成为断开状态。从而，在TMR元件MTJ的两端，不被外施大的电压，TMR元件MTJ的隧道势垒被破坏，结果，在TMR元件MTJ中设定数据“0”就被编程。在此情况下，TD<j>成为“H”，bTD<j>成为“L”。

P沟槽MOS晶体管P1和N沟槽MOS晶体管N1的连接点，经由反相器I9和传输门TG4，连接到反相器I7的输入端。反相器I7的输出信号成为bTD<j>，反相器I8的输出信号成为TD<j>。

⑦译码器WS<0>～WS<3>、BS<0>～BS<7>

对图20的设定电路23内的译码器WS<0>～WS<3>、BS<0>～BS<7>的电路例进行说明。

图24表示译码器的电路例。

译码器WS<0>～WS<3>、BS<0>～BS<7>，分别由NAND门电路ND3和反相器I10构成。

在NAND门电路ND3中，输入三个输入信号A、B、C，其输出信号输入到反相器I10。反相器I10的输出信号D，成为写入字/位线电流波形信号WS<0>～WS<3>、BS<0>～BS<7>。

在表1中示出译码器WS<0>～WS<3>、BS<0>～BS<7>的译码

表(输入信号和输出信号的关系)。

输入		输出
				A	B	C	D
bTD<0>	bTD<1>	VDD	WS<0>
				TD<0>	bTD<1>	VDD	WS<1>
bTD<0>	TD<1>	VDD	WS<2>
				TD<0>	TD<1>	VDD	WS<3>
bTD<2>	bTD<3>	bTD<4>	BS<0>
				TD<2>	bTD<3>	bTD<4>	BS<1>
bTD<2>	TD<3>	bTD<4>	BS<2>
				TD<2>	TD<3>	bTD<4>	BS<3>
bTD<2>	bTD<3>	TD<4>	BS<4>
				TD<2>	bTD<3>	TD<4>	BS<5>
bTD<2>	TD<3>	TD<4>	BS<6>
				TD<2>	TD<3>	TD<4>	BS<7>

表1

⑧动作波形例

图25表示图17的写入字线驱动器/吸收器的动作波形例。

当写入信号WRITE成为“H”时，则接收此信号，写入字线激励信号WWLDRV和写入字线吸收信号WWLSNK成为“H”。此时，具有与写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的值相应的电流波形的写入字线电流，在写入字线WWLi中流动。

当写入信号WRITE成为“L”时，则接收此信号，首先，写入字线激励信号WWLDRV成为“L”。然后，在从那时起经过了由图19的延迟电路27的延迟施加所决定的一定期间后，写入字线吸收信号WWLSNK成为“L”。此一定期间是，在写入动作结束后，将写入字线WWLi的电位设成0V用的期间。

图26表示图18的写入位线驱动器/吸收器的动作波形例。

当写入信号WRITE成为“H”时，则接收此信号，写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK成为“H”。此时，具有与写入数据DATA的值相应的方向，且具有与写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>、BS<4>～BS<7>的值相应的电流波形的写入位线电流，在写入位线WBLi中流动。

当写入信号WRITE成为“L”时，则接收此信号，首先，写入位线激励信号WBLDRV成为“L”。然后，在从那时起经过了由图19的延迟电路27的延迟施加所决定的一定期间后，写入位线吸收信号WBLSNK成为“L”。此一定期间是，在写入动作结束后，将写入位线WBLi的电位设成0V用的期间。

⑨概括

以上，如所说明那样，如果利用本例的磁随机存取存储器，则能够通过编程对每个芯片、或者每个存储单元阵列设定对于写入字/位线的写入电流的电流波形(大小)。另外，能够相互独立地决定写入字线电流的电流波形和写入位线电流的电流波形。进而，关于写入位线电流，对写入数据的值(写入电流的方向)，也能够个别地决定写入位线电流的电流波形。

由此，例如，就可以实现上述的写入原理1～5，并能够可靠地进行TMR元件的存储层的磁化反转，谋求写入特性的提高。

(2)对每个写入字/位线进行设定的情况

TMR元件的写入特性或者星状曲线，由于制造差异存在每个写入字/位线，相互不同的情况。

于是，就对于这样的写入特性的差异(例如星状曲线的偏差)，对每个写入字/位线，设定写入电流的大小，即，为使TMR元件的自由层(存储层)的磁化方向反转所需要的写入磁场的强度用的电路(包含能够对磁化的反转方向个别进行设定的功能)进行说明。

①整体结构

图27表示与本发明的一例相关的磁随机存取存储器的主要部件的结构。

磁随机存取存储器(MRAM)11，也可以用其自身构成一个存储芯片，另外，也可以作为具有特定功能的芯片内的一个块。存储单元阵列(数据单元)12，实际上具有存储数据的功能，参考单元阵列13，在读出动作时，具有决定用于判定读出数据的值的基准的功能。

在由存储单元阵列12和参考单元阵列13组成的单元阵列的X方向的两个端部中的一个上，配置行译码器&驱动器(行译码器&写入字线驱动器、行译码器&读出字线驱动器)14-1，在另一个上，配置写入字线吸收器15。

行译码器&驱动器14-1，在写入动作时，具有例如基于行地址信号，选择多个写入字线中的一个，且对所选择的一个写入字线供给写入电流的功能。写入字线吸收器15，在写入动作时，具有例如吸收被供给所选择的一个写入字线的写入电流的功能。

行译码器&驱动器14-1，在读出动作时，具有例如基于行地址信号，选择多个读出字线(也可以与写入字线一体化)中的一个，且在所选择的一个读出字线中流动读出电流的功能。读出放大器20，例如，检测此读出电流，并判定读出数据。

在存储单元阵列12的Y方向的两个端部中的一个上，配置列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1，在另一个上，配置列译码器&写入位线驱动器/吸收器(包括列传输门、列译码器)17A-1。

列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1、17A-1，在写入动作时，具有例如，基于列地址信号，选择多个写入位线(或者数据选择线)中的一个，且在所选择的一个写入位线中，流动具有与写入数据相应的方向的写入电流的功能。列传输门和列译码器，在读出动作时，具有将根据列地址信号所选择的数据选择线电连接到读出放大器20的功能。

在参考单元阵列13的Y方向的两个端部中的一个上，配置参考单元用列译码器&写入位线驱动器/吸收器16B，在另一个上，配置参考单元用列译码器&写入位线驱动器/吸收器(包括列传输门、列译码器)17B。

参考单元用列译码器&写入位线驱动器/吸收器16B、17B，具有使参考单元阵列13存储参考数据的功能。列传输门和列译码器，在读出动作时，具有读出参考数据并将其传送到读出放大器20的功能。

地址接收器18，接收地址信号，例如，将行地址信号传送到行译码器&驱动器14，将列地址信号传送到列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1、17A-1。数据输入接收器19，将写入数据传送到列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1、17A-1。另外，输出驱动器21，将由读出放大器20所检测的读出数据，向磁随机存取存储器11的外部输出。

控制电路22，接收/CE(Chip Enable)信号、/WE(WriteEnable)信号、以及/OE(Output Enable)信号，控制磁随机存取存储器11的动作。例如，控制电路22，在写入动作时，将写入信号WRITE给与写入电流波形控制电路·设定电路14-2、16A-2、17A-2。

写入电流波形控制电路·设定电路14-2、16A-2、17A-2，当接收写入信号WRITE时，就对每个写入字/位线，例如基于在设定电路中预先所编程的设定数据，决定写入电流的电流波形(大小等)。

具体来讲，就是，写入电流波形控制电路·设定电路14-2，在写入动作时，将写入字线激励信号WWLDRV和写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>给与行译码器&驱动器14-1，将写入字线吸收信号WWLSNK给与写入字线吸收器15。写入电流波形控制电路·设定电路16A-2、17A-2，将写入位线激励信号WBLDRV、写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>以及写入位线吸收信号WBLSNK给与列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1、17A-1。

写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，对每个写入字线个别地，供给对应写入字线所设置的行译码器&写入字线驱动器。由此，就能够对每个写入字线，控制写入电流的电流波形。

另外，写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>，对每个写入位线个别地，供给对应写入位线所设置的列译码器&写入位线驱动器。由此，就能够对每个写入位线，控制写入电流的电流波形。

写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，决定向某一方向的写入位线电流的电流波形，写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>，决定向与某一方向反向的另一方向的写入位线电流的电流波形。从而，就能够对每个写入位线，和每个写入数据，控制写入电流的电流波形。

关于写入电流的电流吸收定时，例如，通过使吸收信号WWLSNK、WBLSNK从“H”变成“L”的定时，比激励信号WWLDRV、WBLDRV从“H”变成“L”的定时还要迟，就能够取得将写入字/位线的电位完全设成0V之类的效果。

写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的值，例如，基于在设定电路中预先所编程的设定数据来决定，写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>的值也同样地，例如，基于在设定电路中预先所编程的设定数据来决定。

作为用于存储设定数据的编程元件，例如，能够使用激光熔断式熔丝、TMR元件(MTJ)和，破坏TMR元件的隧道势垒的防熔丝等。

在磁随机存取存储器的测试模式中，例如，也能够基于从数据输入输出端子输入的设定数据D<j>，实施对于TMR元件的写入测试。

通过此写入测试，来把握存储单元阵列12内的TMR元件的写入特性，并决定通常的写入动作时的写入字/位线电流的值(合成磁场Hx、Hy的强度)。也可以使设定数据从地址端子输入。

接收测试模式的结果，此后，进行设定数据的编程动作。此编程动作，是在设定电路内的编程元件中对测试模式的结果，即，写入字/位线电流的值进行编程的动作。

在编程动作时，编程信号PROG成为“H”。然后，控制从数据输入输出端子或者地址端子输入的设定数据D<j>的值，例如在设定电路内的编程元件中对通常的写入动作时的写入字/位线电流的值进行编程。

②行译码器&写入字线驱动器/吸收器

图28表示行译码器&写入字线驱动器/吸收器的电路例。

行译码器&写入字线驱动器/吸收器(1行量)14-1，由AND门电路AD1、NAND门电路NDWS0～NDWS3和P沟槽MOS晶体管WS0～WS3构成。P沟槽MOS晶体管WSi(i＝0、1、2、3)的控制极，连接到NAND门电路NDWSi的输出端子，其源极连接到电源端子VDD，其漏极连接到写入字线WWLi(i＝1、…)的一端。

在NAND门电路NDWSi的两个输入端子的一方，输入写入字线电流波形信号WS<i>，在另一方，输入AND门电路AD1的输出信号。在AND门电路AD1中，输入由写入字线激励信号WWLDRV和多个位构成的行地址信号(对每个行i都不同)。

写入字线吸收器(1行量)15，由N沟槽MOS晶体管TN1构成。N沟槽MOS晶体管TN1源极连接到接地端子VSS，其漏极连接到写入字线WWLi的另一端。在N沟槽MOS晶体管TN1的控制极上，输入写入字线吸收信号WWLSNK。

在写入动作时，写入字线激励信号WWLDRV成为“H”，同时在所选择的行i中，行地址信号的全部位都成为“H”。即，在所选择的行i中，由于AND门电路AD1的输出信号成为“H”，故依照写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的值，对写入字线WWLi供给具有预定的值(大小)的写入字线电流。

由于当写入字线吸收信号WWLSNK成为“H”时，N沟槽MOS晶体管TN1成为接通状态，故在写入字线WWLi中流动的写入电流，经由N沟槽MOS晶体管TN1被吸收到接地点VSS。

如果利用这样的行译码器&写入字线驱动器/吸收器，就能够通过控制写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的值，来控制对于所选择的行i内的写入字线WWLi的写入电流的大小(电流波形)。

另外，如果在将写入字线激励信号WWLDRV设定成“L”后，将写入字线吸收信号WWLSNK设定成“L”，就能够将写入动作后的写入字线WWLi的电位完全设成0V，便于初始化。

此外，在控制写入字线电流的值(大小)上，第一，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，全部设定成相同的值，使用写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的数量之类的控制方法。

第二，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，设定成相互不同的值，使用写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，有选择地将多个P沟槽MOS晶体管WS0～WS3中的一个设成接通状态之类的控制方法。

第三，能够使用组合这些第一和第二的方法的控制方法，即，改变P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的大小，且，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管WS0～WS3的数量，来控制写入电流的值(大小)之类的控制方法。

③列译码器&写入位线驱动器/吸收器

图29表示列译码器&写入位线驱动器/吸收器的电路例。

列译码器&写入位线驱动器/吸收器(1列量)16A-1，由NAND门电路NDBS0～NDBS3、AND门电路AD2、AD3、P沟槽MOS晶体管BS0～BS3和N沟槽MOS晶体管BN0构成。

P沟槽MOS晶体管BSi(i＝0、1、2、3)的控制极，连接到NAND门电路NDBSi的输出端子，其源极连接到电源端子VDD，其漏极共通地连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的一端。

在NAND门电路NDBSi(i＝0、1、2、3)的两个输入端子的一方，输入写入位线电流波形信号BS<i>，在另一方，输入AND门电路AD2的输出信号。在AND门电路AD2中，输入由写入位线激励信号WBLDRV、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据DATA。

N沟槽MOS晶体管BN0的控制极，连接到AND门电路AD3的输出端子，其源极连接到接地端子VSS，其漏极连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的一端。在AND门电路AD3中，输入由写入位线吸收信号WBLSNK、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据的反转信号bDATA。

同样地，列译码器&写入位线驱动器/吸收器(1列量)17A-1，由NAND门电路NDBS4～NDBS7、AND门电路AD4、AD5、P沟槽MOS晶体管BS4～BS7和N沟槽MOS晶体管BN1构成。

P沟槽MOS晶体管BSi(i＝4、5、6、7)的控制极，连接到NAND门电路NDBSi的输出端子，其源极连接到电源端子VDD，其漏极共通地连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的另一端。

在NAND门电路NDBSi(i＝4、5、6、7)的两个输入端子的一方，输入写入位线电流波形信号BS<i>，在另一方，输入AND门电路AD4的输出信号。在AND门电路AD4中，输入由写入位线激励信号WBLDRV、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据反转信号bDATA。

N沟槽MOS晶体管BN1的控制极，连接到AND门电路AD5的输出端子，其源极连接到接地端子VSS，其漏极连接到写入位线WBLi(i＝1、…)的另一端。在AND门电路AD5中，输入由写入位线吸收信号WBLSNK、多个位构成的列地址信号(对每个列i都不同)以及写入数据DATA。

在写入动作时，写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK都成为“H”，且在所选择的列i中，列地址信号的全部位都成为“H”。

从而，在在所选择的列i中，由写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，决定从列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1向列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A-1流动的写入电流的值(大小)。

另外，由写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>，决定从列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A-1向列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1流动的写入电流的值(大小)。

在写入位线WBLi中流动的写入电流的方向，取决于写入数据DATA的值。

例如，在写入数据DATA为“1”(＝“H”)时，通过写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，P沟槽MOS晶体管BS0～BS3的至少一个成为接通状态，另外，N沟槽MOS晶体管BN1也成为接通状态。为此，从列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1向列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A-1的写入电流流动。

另外，在写入数据DATA为“0”(＝“L”)时，通过写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>，P沟槽MOS晶体管BS4～BS7的至少一个成为接通状态，另外，N沟槽MOS晶体管BN0成为接通状态。为此，从列译码器&写入位线驱动器/吸收器17A-1向列译码器&写入位线驱动器/吸收器16A-1的写入电流流动。

如果利用这样的列译码器&写入位线驱动器/吸收器，就能够通过控制写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>的值，来控制对于所选择的列i内的写入位线WBLi的写入电流的大小(电流波形)。

另外，如果在将写入位线激励信号WBLDRV设定成“L”后，将写入位线吸收信号WBLSNK设定成“L”，就能够将写入动作后的写入位线WBLi的电位完全设成0V，便于初始化。

此外，在控制写入位线电流的值(大小)上，第一，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，全部设定成相同的值，使用写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的数量之类的控制方法。

第二，能够使用将多个P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的大小(沟槽宽度)，即，驱动能力，设定成相互不同的值，使用写入位线电流波形信号BS<0>～BS<7>，有选择地将多个P沟槽MOS晶体管BS0～BS7中的一个设成接通状态之类的控制方法。

第三，能够使用组合这些第一和第二的方法的控制方法，即，改变P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的大小，且，改变接通状态的P沟槽MOS晶体管BS0～BS7的数量，来控制写入电流的值(大小)之类的控制方法。

④写入电流波形控制电路·设定电路

接着，对生成写入字线激励信号WWLDRV、写入字线吸收信号WWLSNK、写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK的写入电流波形控制电路·设定电路的例子进行说明。

图30表示图27中的写入电流波形控制电路·设定电路14-2的例子。

在该图中，仅对写入电流波形控制电路·设定电路14-2的1列量进行表示。因而，实际上图30所示的要素(写入字线驱动器/吸收器·触发电路25和设定电路23A)，存在行的数量程度。

写入电流波形控制电路·设定电路14-2由写入字线驱动器/吸收器·触发电路25和设定电路23A构成。

写入字线驱动器/吸收器·触发电路25，基于写入信号WRITE，生成写入字线激励信号WWLDRV和写入字线吸收信号WWLSNK。

设定电路23A，基于设定数据，输出写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>。设定数据，基于编程信号PROG、地址信号(行i)以及输入数据D<0>～D<3>，预先在设定电路23A内的编程元件(熔丝元件、TMR元件等)中被编程。

此外，在本例中，设定数据的程序，也可以在晶片状态，装配后的产品状态等，任何时期进行。在装配后，进行设定数据的编程的情况下，输入数据D<0>～D<3>，例如能够从数据输入管脚、地址管脚，和专用管脚等输入，并将设定数据登录到设定电路23A。

写入信号WRITE，是在写入动作时成为“H”的信号。

写入字线驱动器/吸收器·触发电路25，当写入信号WRITE成为“H”时，将写入字线激励信号WWLDRV和写入字线吸收信号WWLSNK设成“H”。

设定电路23A，总是输出基于设定数据的写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>。写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>，决定写入字线电流的电流波形。

图31表示图27中的写入电流波形控制电路·设定电路16A-2的例子。

在该图中，仅对写入电流波形控制电路·设定电路16A-2的1列量进行表示。因而，实际上图31所示的要素(写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-1和设定电路23B-1)，存在列的数量程度。

写入电流波形控制电路·设定电路16A-2由写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-1和设定电路23B-1构成。

写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-1，基于写入信号WRITE，生成写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK。

设定电路23B-1，基于设定数据，输出写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>。设定数据，基于编程信号PROG、地址信号(列i)以及输入数据D<0>～D<3>，预先在设定电路23B-1内的编程元件(熔丝元件、TMR元件等)中被编程。

此外，在本例中，设定数据的程序，也可以在晶片状态，装配后的产品状态等，任何时期进行。在装配后，进行设定数据的编程的情况下，输入数据D<0>～D<3>，例如能够从数据输入管脚、地址管脚，和专用管脚等输入，并将设定数据登录到设定电路23B-1。

写入信号WRITE，是在写入动作时成为“H”的信号。

写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-1，当写入信号WRITE成为“H”时，将写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK设成“H”。

设定电路23B-1，总是输出写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>。写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>，决定写入位线电流的电流波形。

图32表示图27中的写入电流波形控制电路·设定电路17A-2的例子。

在该图中，仅对写入电流波形控制电路·设定电路17A-2的1列量进行表示。因而，实际上存在列的数量程度的图32所示的要素(写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-2和设定电路23B-2)。

写入电流波形控制电路·设定电路17A-2由写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-2和设定电路23B-2构成。

写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-2，基于写入信号WRITE，生成写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK。

设定电路23B-2，基于设定数据，输出写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>。设定数据，基于编程信号PROG、地址信号(列i)以及输入数据D<4>～D<7>，预先在设定电路23B-2内的编程元件(熔丝元件、TMR元件等)中被编程。

此外，在本例中，设定数据的程序，也可以在晶片状态，装配后的产品状态等，任何时期进行。在装配后，进行设定数据的编程的情况下，输入数据D<4>～D<7>，例如能够从数据输入管脚、地址管脚，和专用管脚等输入，并将设定数据登录到设定电路23B-2。

写入信号WRITE，是在写入动作时成为“H”的信号。

写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-2，当写入信号WRITE成为“H”时，将写入位线激励信号WBLDRV和写入位线吸收信号WBLSNK设成“H”。

设定电路23B-2，总是输出写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>。写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>，决定写入位线电流的电流波形。

⑤写入字线驱动器/吸收器·触发电路

图33表示图30的写入字线驱动器/吸收器·触发电路的例子。

写入字线驱动器/吸收器·触发电路25，由决定写入电流的电流供给/切断定时的电流供给/切断定时决定电路25X，和决定写入电流的电流吸收定时的电流吸收定时决定电路25Y构成。

电流供给/切断定时决定电路25X由多个(在本例中为两个)反相器IV0、IV1构成。电流供给/切断定时决定电路25X，依照写入信号WRITE的“H”或“L”的定时，决定写入字线激励信号WWLDRV的“H”或“L”的定时。

电流吸收定时决定电路25Y由NAND门电路ND1和延迟电路27构成。电流吸收定时决定电路25Y，在与写入信号WRITE成为“H”大致同时地，将写入字线吸收信号WWLSNK设成“H”，并在写入信号WRITE成为“L”后，在由延迟电路27决定的延迟时间后，将写入字线吸收信号WWLSNK设成“L”。

这样，通过在将写入信号WRITE设成了“L”后，在经过了一定的间隔后，将写入字线吸收信号WWLSNK设成“L”，就能够在写入动作结束后，将写入字线WWLi完全设成0V。

⑥写入位线驱动器/吸收器·触发电路

图34表示图31的写入位线驱动器/吸收器·触发电路的例子。

写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-1，由决定写入电流的电流供给/切断定时的电流供给/切断定时决定电路26X，和决定写入电流的电流吸收定时的电流吸收定时决定电路26Y构成。

电流供给/切断定时决定电路26X由多个(在本例中为两个)反相器IV0、IV1构成。电流供给/切断定时决定电路26X，依照写入信号WRITE的“H”或“L”的定时，决定写入位线激励信号WBLDRV的“H”或“L”的定时。

电流吸收定时决定电路26Y由NAND门电路ND2和延迟电路28构成。电流吸收定时决定电路26Y，在与写入信号WRITE成为“H”大致同时地，将写入位线吸收信号WBLSNK设成“H”，并在写入信号WRITE成为“L”后，在由延迟电路28决定的延迟时间后，将写入位线吸收信号WBLSNK设成“L”。

这样，通过在将写入信号WRITE设成了“L”后，在经过了一定的间隔后，将写入位线吸收信号WBLSNK设成“L”，就能够在写入动作结束后，将写入位线WBLi完全设成0V。

图35表示图33的写入位线驱动器/吸收器·触发电路的例子。

写入位线驱动器/吸收器·触发电路26-2，由决定写入电流的电流供给/切断定时的电流供给/切断定时决定电路26X，和决定写入电流的电流吸收定时的电流吸收定时决定电路26Y构成。

电流供给/切断定时决定电路26X由多个(在本例中为两个)反相器IV0、IV1构成。电流供给/切断定时决定电路26X，依照写入信号WRITE的“H”或“L”的定时，决定写入位线激励信号WBLDRV的“H”或“L”的定时。

电流吸收定时决定电路26Y由NAND门电路ND2和延迟电路28构成。电流吸收定时决定电路26Y，在与写入信号WRITE成为“H”大致同时地，将写入位线吸收信号WBLSNK设成“H”，并在写入信号WRITE成为“L”后，在由延迟电路28决定的延迟时间后，将写入位线吸收信号WBLSNK设成“L”。

这样，通过在将写入信号WRITE设成了“L”后，在经过了一定的间隔后，将写入位线吸收信号WBLSNK设成“L”，就能够在写入动作结束后，将写入位线WBLi完全设成0V。

⑦设定电路

图36表示图30的设定电路23A的例子。

设定电路23A，具有用于存储设定数据的TMR元件MTJ。在本例中，通过TMR元件TMJ的隧道势垒的破坏的有无，来存储1位数据。此外，也可以通过TMR元件MTJ的磁化状态(平行或者反平行)来存储1位数据。

在TMR元件MTJ的一端，经由N沟槽MOS晶体管N2连接到接地点VSS。由于N沟槽MOS晶体管N2，在其控制极外施电源电位VDD，故总是处于接通状态。

TMR元件MTJ的另一端，经由N沟槽MOS晶体管N1和P沟槽MOS晶体管P1连接到电源电位VDD。由于P沟槽MOS晶体管P1，在其控制极外施接地电位VSS，故总是处于接通状态。在N沟槽MOS晶体管N1的控制极，外施钳位电位Vclamp。

在控制极输入钳位电位Vclamp的N沟槽MOS晶体管N1，在通常动作时，即，在写入时从设定电路23A输出写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>时，具有使得对TMR元件MTJ不外施大的电压(TMR元件MTJ不被破坏)的功能。

此外，生成钳位电位Vclamp的Vclamp生成电路，能够由图23所示那样的电路构成。

NAND门电路ND4和P沟槽MOS晶体管P2在对TMR元件MTJ写入用于决定写入电流的电流波形的设定数据时使用。

即，如上所述那样，在本例中，设定数据，作为隧道势垒的破坏的有无，半永久地被存储在TMR元件MTJ中。这里，在破坏TMR元件MTJ的隧道势垒时，将P沟槽MOS晶体管P2设成接通状态，在TMR元件MTJ的两端给与大的电压即可。

程序信号PROG，是在设定数据的写入时，成为“H”的信号。例如，程序信号PROG，能够在装配后，从数据输入管脚和地址管脚等供给。另外，也可以从专用管脚给与程序信号PROG。

在将设定数据写入到行i内的设定电路23A的情况下，地址信号(行i)的全部位成为“H”。

为此，在设定数据的写入时，在行i内的设定电路23A中，依照输入数据D<0>～D<3>的值，NAND门电路ND4的输出信号的值进行变化。

例如，在输入数据D<0>为“1”(＝“H”)时，NAND门电路ND4的输出信号成为“L”。为此，P沟槽MOS晶体管P2成为接通状态，TMR元件MTJ的隧道势垒被破坏，在TMR元件MTJ中存储“1”。在此情况下，写入字线电流波形信号WS<0>成为“H”。

另外，在输入数据D<0>为“0”(＝“L”)时，NAND门电路ND4的输出信号成为“H”。为此，P沟槽MOS晶体管P2成为断开状态，TMR元件MTJ的隧道势垒不被破坏，在TMR元件MTJ中存储“0”。在此情况下，写入字线电流波形信号WS<0>成为“L”。

这样，就能够通过输入数据D<0>～D<3>，将设定数据写入到设定电路23A，并决定写入字线电流波形信号WS<0>～WS<3>的值。

图37表示图31的设定电路23B-1的例子。图38表示图32的设定电路23B-2的例子。

图37和图38的设定电路23B-1、23B-2的结构，都与上述的图36的设定电路23A完全相同。设定数据，通过TMR元件TMJ的隧道势垒的破坏的有无，被半永久地存储。

程序信号PROG，在设定数据的写入时，成为“H”。在将设定数据写入到行i内的设定电路23B-1、23B-2的情况下，地址信号(行i)的全部位成为“H”。

为此，在设定数据的写入时，在行i内的设定电路23B-1、23B-2中，依照输入数据D<0>～D<7>的值，NAND门电路ND4的输出信号的值进行变化。

例如，在输入数据D<0>为“1”(＝“H”)时，NAND门电路ND4的输出信号成为“L”。为此，P沟槽MOS晶体管P2成为接通状态，TMR元件MTJ的隧道势垒被破坏，在TMR元件MTJ中存储“1”。

在此情况下，写入位线电流波形信号BS<0>成为“H”。

另外，在输入数据D<0>为“0”(＝“L”)时，NAND门电路ND4的输出信号成为“H”。为此，P沟槽MOS晶体管P2成为断开状态，TMR元件MTJ的隧道势垒不被破坏，在TMR元件MTJ中存储“0”。

在此情况下，写入位线电流波形信号BS<0>成为“L”。

这样，就能够通过将输入数据D<0>～D<7>，作为设定数据写入到设定电路23B-1、23B-2，来决定写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>的值，以及写入位线电流波形信号BS<4>～BS<7>的值。

此外，输入数据D<0>～D<3>，决定向某一方向的写入位线电流的电流波形，输入数据D<4>～D<7>，决定向与某一方向反向的另一方向的写入位线电流的电流波形。

当在各写入位线中，不考虑写入数据，即，写入位线电流的方向，将写入位线电流的电流波形设为相同的情况下，就能够省略图38的设定电路23B-2。在此情况下，写入位线驱动器/吸收器16A-1、17A-1就都由写入位线电流波形信号BS<0>～BS<3>所控制。

⑧概括

以上，如所说明那样，如果利用本例的磁随机存取存储器，则能够通过编程对每个写入字线，和每个写入位线设定对于写入字/位线的写入电流的电流波形(大小)。另外，关于写入位线电流，对写入数据的值(写入电流的方向)，也能够个别地决定写入位线电流的电流波形。

由此，例如，就可以实现上述的写入原理1～5，并能够可靠地进行TMR元件的存储层的磁化反转，谋求写入特性的提高。

(3)对每个TMR进行设定的情况

作为对上述(2)的对每个写入字/位线，设定写入电流的电流波形的电路方式的变形例，能够实现对每个TMR元件设定写入电流的电流波形的电路方式。

在此情况下，分别准备TMR元件数量程度的图36至图38的设定电路23A、23B-1、23B-2，且，通过行地址信号和列地址信号对它们进行选择即可。尽管设定电路23A、23B-1、23B-2的数量大幅增加，但在理论上是可以实现的。

(4)垒积存储单元阵列的情况

近年来，由于实现存储单元(TMR元件)的高集成化，故在半导体基板(芯片)上多级垒积存储单元阵列的单元阵列的结构得以大量提案。

尽管关于与本发明的例子相关的写入原理及实现它的电路方式，如上述那样。但也可以应用于具有多级垒积了存储单元阵列的磁随机存取存储器。

①对每个芯片或者每个单元阵列进行设定的情况

首先，就对每个芯片或者每个单元阵列设定写入字/位线电流的电流波形的情况下的例子进行说明。

图39表示具有多级垒积了存储单元阵列的磁随机存取存储器的概略。

这相当于将上述的“(1)对每个芯片或者每个单元阵列进行设定的情况”的电路例应用于具有多级垒积了存储单元阵列的磁随机存取存储器的情况。

在半导体基板(磁随机存取存储器芯片)11A上，n级(n为多数个)地垒积了存储单元阵列12-1、12-2、…12-n。这里，设存储单元阵列12-1、12-2、…12-n分别包含外围电路的一部分，例如，行译码器&写入字线驱动器/吸收器、列译码器&写入位线驱动器/吸收器等。

输入数据，经由数据输入接收器19，被输入到选择器34。选择器34，将输入数据传送到所选择的存储单元阵列12-i。此外，也可以取代选择器34而使用多路分解器。

输出数据，从存储单元阵列12-1、12-2、…12-n的读出放大器20，经由选择器35，被传送到数据输出驱动器21。选择器35，将来自所选择的存储单元阵列12-i的读出放大器20的输出数据，传送到数据输出驱动器21。此外，也可以取代选择器35而使用多路分解器。

在设定电路23中，存储着决定写入字/位线电流的电流波形的设定数据。另外，写入电流波形控制电路24，基于来自控制电路22的写入信号WRITE和来自设定电路23的设定数据，实际决定写入字/位线电流的电流波形。

电流波形也可以在全部的存储单元阵列中为共通(每个芯片的设定)，也可以使其对每个存储单元阵列不同(每个存储单元阵列的设定)。在后者的情况下，例如，设定电路23和写入电流波形控制电路24对每个存储单元阵列进行设置。

②对每个写入字/位线进行设定的情况

接着，就对每个写入字/位线设定写入字/位线电流的电流波形的情况下的例子进行说明。

图40表示具有多级垒积了存储单元阵列的磁随机存取存储器的概略。

这相当于将上述的“(2)对每个写入字/位线进行设定的情况”的电路例应用于具有多级垒积了存储单元阵列的磁随机存取存储器的情况。

在半导体基板(磁随机存取存储器芯片)11A上，n级(n为多数个)地垒积了存储单元阵列12-1、12-2、…12-n。这里，设存储单元阵列12-1、12-2、…12-n分别包含外围电路的一部分，例如，行译码器&写入字线驱动器/吸收器、列译码器&写入位线驱动器/吸收器等。

输入数据，经由数据输入接收器19，被输入到选择器34。选择器34，将输入数据传送到所选择的存储单元阵列12-i。此外，也可以取代选择器34而使用多路分解器。

输出数据，从存储单元阵列12-1、12-2、…12-n的读出放大器20，经由选择器35，被传送到数据输出驱动器21。选择器35，将来自所选择的存储单元阵列12-i的读出放大器20的输出数据，传送到数据输出驱动器21。此外，也可以取代选择器35而使用多路分解器。

来自控制电路22的写入信号WRITE，被供给存储单元阵列12-1、12-2、…12-n。存储单元阵列12-1、12-2、…12-n，分别具有写入电流波形控制电路·设定电路。

在写入电流波形控制电路·设定电路内的设定电路中，存储着决定写入字/位线电流的电流波形的设定数据。另外，写入电流波形控制电路·设定电路，基于写入信号WRITE和设定数据，对每个写入字/位线实际决定写入字/位线电流的电流波形。

③概括

以上，如所说明那样，与本发明的例子相关的写入原理及实现它的电路方式，也可以应用于具有多级垒积了存储单元阵列的磁随机存取存储器。

从而，即使在这样具有多级垒积了存储单元阵列的磁随机存取存储器中，也能够通过编程对每个写入字/位线，设定对于写入字/位线的写入电流的电流波形。由此，就能够可靠地进行TMR元件的存储层的磁化反转，谋求写入特性的提高。

3.其他

与本发明的例子相关的写入原理及实现它的电路方式，并不拘泥于单元阵列结构，还能够应用于任何磁随机存取存储器。

例如，具有图43所示那样的交叉点式的单元阵列结构的磁随机存取存储器，当然如此，在具有在一个或者其以上的TMR元件中连接了一个读出选择开关(MOS晶体管)的单元阵列结构的磁随机存取存储器中也能够应用与本发明的例子相关的写入原理及实现它的电路方式。

另外，尽管不是交叉点式，但在不具有读出选择开关的磁随机存取存储器、分别设置读出位线和写入位的磁随机存取存储器、以及使一个TMR元件存储多位的磁随机存取存储器等中，也能够应用与本发明的例子相关的写入原理及实现它的电路方式。

如上面所说明那样，如果利用与本发明的例子相关的磁随机存取存储器，考虑TMR元件的写入特性的差异，对每个芯片、每个存储单元阵列、或者每个写入字/位线，决定写入字/位线电流的电流波形。另外，在写入特性的差异产生时，个别地控制写入字线电流的值和写入位线电流的值，将其影响消除。其结果，就能够可靠地进行TMR元件的存储层的磁化反转，能够取得写入特性的提高、成品率的提高、进而制造成本的降低等的效果。

其他的优点和修改对于本领域的技术人员来说将很清楚。因此，本发明在其更宽的方面，并不限于这里所示和所述的具体细节和典型实施形式。从而，在不脱离由附加的权利要求及其等价物所规定本发明总思想的精神和范围内，可以进行各种修改。

Claims (49)

1.一种磁随机存取存储器的写入方法，包括以下步骤：

测试具有困难轴和容易轴的磁阻效应元件的写入特性；

基于上述写入特性，分别独立地决定，使上述磁阻效应元件的磁化反转所需要的上述困难轴方向的磁场产生的第一写入电流的值，和使上述容易轴方向的磁场产生的第二写入电流的值；

将上述第一及第二写入电流的值作为设定数据进行编程；以及

通过基于上述设定数据，生成上述第一及第二写入电流，对上述磁阻效应元件执行数据的写入。

2.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述写入特性的测试，通过确认向上述困难轴方向和上述容易轴方向提供了磁场时的上述磁阻效应元件的磁化反转的有无来进行。

3.根据权利要求2所述的写入方法，其特征在于：

分别基于输入数据独立地决定上述困难轴方向和上述容易轴方向的磁场的强度。

4.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述第一和第二写入电流的值，按每个芯片来进行决定。

5.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述第一和第二写入电流的值，按每个存储单元阵列来进行决定。

6.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述第一写入电流的值，按在上述容易轴方向延伸的每个写入线来进行决定，上述第二写入电流的值，按在上述困难轴方向延伸的每个写入线来进行决定。

7.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述磁阻效应元件的写入特性，通过星状曲线进行把握。

8.根据权利要求7所述的写入方法，其特征在于：

在上述星状曲线在上述困难轴方向上进行偏移的情况下，使上述第一写入电流的值从设计值变化。

9.根据权利要求7所述的写入方法，其特征在于：

在上述星状曲线在上述困难轴方向上进行偏移的情况下，分别使上述第一和第二写入电流的值从设计值变化。

10.根据权利要求7所述的写入方法，其特征在于：

在上述星状曲线在上述容易轴方向上进行偏移的情况下，使上述第二写入电流的值从设计值变化。

11.根据权利要求7所述的写入方法，其特征在于：

在上述星状曲线在上述容易轴方向上进行偏移的情况下，分别使上述第一和第二写入电流的值从设计值变化。

12.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述第一和第二写入电流的值，相互不同。

13.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述第一和第二写入电流的值，相互等同。

14.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述第一写入电流的方向，为固定。

15.根据权利要求1所述的写入方法，其特征在于：

上述第二写入电流的方向，决定对于上述磁阻效应元件的写入数据的值。

16.根据权利要求15所述的写入方法，其特征在于：

上述第二写入电流的值，相对上述第二写入电流的方向，被独立地进行控制。

17.一种磁随机存取存储器，包括：

相互交叉的第一和第二写入线；

配置于上述第一和第二写入线的交叉点的磁阻效应元件；

用于对上述第一写入线供给第一写入电流的第一驱动器；

用于对上述第二写入线供给第二写入电流的第二驱动器；以及

登记有用于控制上述第一写入电流的电流波形的第一设定数据和用于控制上述第二写入电流的电流波形的第二设定数据的设定电路，

其中，上述第一设定数据和第二设定数据包含根据上述磁阻效应元件的写入特性的测试结果来使上述磁阻效应元件的磁化反转所需要的磁场产生的上述第一写入电流和第二写入电流的值。

18.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一驱动器，由上述第一设定数据或对其进行了译码的数据所控制，上述第二驱动器，由上述第二设定数据或对其进行了译码的数据所控制。

19.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一和第二写入电流的电流波形，按每个芯片来进行决定。

20.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一和第二写入电流的电流波形，按每个存储单元阵列来进行决定。

21.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一写入电流的电流波形，在上述第一写入线中固有地进行决定，上述第二写入电流的电流波形，在上述第二写入线中固有地进行决定。

22.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

还包括吸收上述第一写入电流的第一吸收器；以及

吸收上述第二写入电流的第二吸收器。

23.根据权利要求22所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一吸收器的动作，在从上述第一驱动器的动作结束开始经过了一定期间后结束。

24.根据权利要求22所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第二吸收器的动作，在从上述第二驱动器的动作结束开始经过了一定期间后结束。

25.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一设定数据，是决定对于上述第一写入线的上述第一写入电流的值的数据。

26.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第二设定数据，是决定对于上述第二写入线的上述第二写入电流的值的数据。

27.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一写入电流的方向，不考虑对于上述磁阻效应元件的写入数据的值，为固定。

28.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第二写入电流的方向，依照对于上述磁阻效应元件的写入数据的值进行变化。

29.根据权利要求28所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第二写入电流的电流波形，相对上述第二写入电流的方向，被独立地进行控制。

30.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一驱动器，具有多个电流供给源，上述第一设定数据，是用于控制上述多个电流供给源的动作的数据。

31.根据权利要求30所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述多个电流供给源的电流供给能力，相互等同。

32.根据权利要求30所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述多个电流供给源的电流供给能力，相互不同。

33.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第二驱动器，具有多个电流供给源，上述第二设定数据，是用于控制上述多个电流供给源的动作的数据。

34.根据权利要求33所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述多个电流供给源的电流供给能力，相互等同。

35.根据权利要求33所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述多个电流供给源的电流供给能力，相互不同。

36.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述设定电路具有，在通常动作时输出上述第一和第二设定数据的输出电路，和在测试动作时传送控制上述第一和第二写入电流的第一和第二测试数据的传送电路。

37.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述设定电路，具有用于半永久地存储上述第一和第二设定数据的存储元件。

38.根据权利要求37所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述存储元件是激光熔断式熔丝。

39.根据权利要求37所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述存储元件是磁阻效应元件。

40.根据权利要求37所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述存储元件是利用磁阻效应元件的隧道势垒的破坏的有无来存储数据的防熔丝。

41.根据权利要求40所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

还包括用于在上述防熔丝中对上述第一和第二设定数据进行电编程的电路。

42.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述磁阻效应元件，具有容易轴和困难轴，上述容易轴平行于上述第一写入线延伸的方向，上述困难轴平行于上述第二写入线延伸的方向。

43.根据权利要求42所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一写入线是写入字线，上述第二写入线是写入位线。

44.根据权利要求17所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述磁阻效应元件是具有，两个强磁性层，和配置于上述两个强磁性层之间的隧道势垒层的隧道磁阻效应元件。

45.一种磁随机存取存储器，包括：

相互交叉的多个第一和第二写入线；

配置于上述多个第一和第二写入线的交叉点的多个磁阻效应元件；

对应于上述多个第一写入线的多个第一驱动器；

对应于上述多个第二写入线的多个第二驱动器；以及

登记有用于控制在上述多个第一写入线中流动的第一写入电流的第一设定数据和用于控制在上述多个第二写入线中流动的第二写入电流的第二设定数据的设定电路，

其中，上述第一设定数据和第二设定数据包含根据上述磁阻效应元件的写入特性的测试结果来使上述磁阻效应元件的磁化反转所需要的磁场产生的上述第一写入电流和第二写入电流的值。

46.根据权利要求45所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第一设定数据，是相对上述多个第一写入线的每一个独立地控制上述第一写入电流的电流波形的数据，上述第二设定数据，是相对上述多个第二写入线的每一个独立地控制上述第二写入电流的电流波形的数据。

47.根据权利要求45所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

上述第二写入电流的方向，依照对于上述磁阻效应元件的写入数据的值进行变化，上述第二写入电流的电流波形，相对上述第二写入电流的方向，来独立地进行控制。

48.根据权利要求45所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

在由上述多个第一写入线、上述多个第二写入线、上述多个磁阻效应元件、上述多个第一驱动器、以及上述多个第二驱动器构成一个单元阵列部件的情况下，多个单元阵列部件垒积在半导体基板上，且，上述设定电路，被上述多个单元阵列部件所共有。

49.根据权利要求45所述的磁随机存取存储器，其特征在于：

在由上述多个第一写入线、上述多个第二写入线、上述多个磁阻效应元件、上述多个第一驱动器、上述多个第二驱动器、以及上述设定电路构成一个单元阵列部件的情况下，多个单元阵列部件垒积在半导体基板上。

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