DE10248271A1

DE10248271A1 - Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit Kommunikationsfunktion sowie Vertriebsmanagementsystem und Herstellungsschritt-Managementsystem unter Verwendung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung

Info

Publication number: DE10248271A1
Application number: DE10248271A
Authority: DE
Inventors: Tsukasa Ooshi
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2002-02-18
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2003-09-04
Also published as: US20030156449A1; JP2003243631A; US6795339B2; TWI223261B; CN1440036A; KR20030069037A

Abstract

Eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung enthält einen Antennenabschnitt (4), der Funkwellen ins Äußere der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung sendet und von dort empfängt. Eine induktive Verdrahtung (5), die den Antennenabschnitt (4) bildet, besitzt eine Metallverdrahtung (6) und einen Magnetfilm (7), die entsprechend einem Unterseitenabschnitt der Metallverdrahtung (6) oder einer Unterseite und den Seitenabschnitten der Metallverdrahtung (6) ausgebildet sind. Der Magnetfilm (7) wird in einem ursprünglichen Herstellungsschritt der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung ausgebildet, ohne daß ein hierfür vorgesehener Herstellungsschritt vorgesehen ist.

Description

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtungen und insbesondere eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit einem Magnetfilm und einer Kommunikationsfunktion sowie einen Funk-Chip, ein Vertriebsmanagementsystem und ein Herstellungsprozeß-Managementsystem jeweils unter Verwendung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung.
Eine MRAM-Vorrichtung (Magnet-Schreib-Lese-Speichervorrichtung) hat als Speicher, der nichtflüchtig Daten mit niedrigem Leistungsverbrauch speichern kann, Aufmerksamkeit erregt. Die MRAM-Vorrichtung ist ein Speicher, der Daten unter Verwendung mehrerer Dünnfilm-Magnetelemente, die in einer integrierten Halbleiterschaltung ausgebildet sind, nichtflüchtig speichert, wobei auf die jeweiligen Dünnfilm-Magnetkörper wahlfrei zugegriffen werden kann.

In den vergangenen Jahren ist insbesondere veröffentlicht worden, daß die Leistung der MRAM-Vorrichtung, die einen Dünnfilm-Magnetkörper verwendet, der einen Magnettunnelübergang (MTJ) als Speicherzelle verwendet, unerwartet fortschreitet. Die MRAM-Vorrichtung, die Speicherzellen mit Magnettunnelübergängen enthält, ist in Fachdokumenten wie etwa "A 10 ns Read and Write Non-Volatile Memory Array Using a Magnetic Tunnel Junction and FET Switch in each Cell", ISSCC Digest of Technical Papers, TA7.2, Februar 2000, und "Non- volatile RAM based on Magnetic Tunnel Junction Elements", ISSCC Digest of Technical Papers, TA7.3, Februar 2000, offenbart.

Fig. 17 ist ein Stromlaufplan der Konfiguration einer (im folgenden einfach als "MTJ"-Speicherzelle bezeichneten) Speicherzelle mit einem Magnettunnelübergang.

Wie in Fig. 17 gezeigt ist, enthält die MTJ-Speicherzelle ein Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR, dessen elektrischer Widerstand sich gemäß dem Datenpegel der magnetisch geschriebenen gespeicherten Daten ändert, und ein Zugriffselement ATR. Der Zugriffstransistor ATR ist zwischen einer Bitleitung BL und einer Source-Leitung SL mit dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR in Serie geschaltet. Das Zugriffselement ATR ist typischerweise ein Feldeffekttransistor.

Für die MTJ-Speicherzelle sind eine Bitleitung BL, die während des Datenschreibens und -lesens einen Datenschreibstrom bzw. -lesestrom führt, eine Schreibziffernleitung WDL, die während des Datenschreibens den Datenschreibstrom führt, eine Wortleitung WL, die das Lesen der Daten anweist, und eine Source-Leitung SL, die die Spannung des Tunnel-Magnetwiderstandselements TMR während des Datenlesens auf die Massespannung GND herunterzieht, angeordnet.

Während des Datenlesens ist das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR, wenn der Zugriffstransistor ATR eingeschaltet ist, zwischen die Source-Leitung SL (Massespannung GND) und die Bitleitung BL geschaltet.

Fig. 18 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung einer Datenschreiboperation zum Schreiben von Daten in die MTJ- Speicherzelle.

Wie in Fig. 18 gezeigt ist, enthält das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR eine (im folgenden auch einfach als "feste Magnetschicht" bezeichnete) Magnetkörperschicht FL, die eine feste Magnetisierungsrichtung besitzt, und eine (im folgenden auch einfach als "freie Magnetschicht" bezeichnete) Magnetkörperschicht VL, die in einer Richtung gemäß einem durch den Datenschreibstrom erzeugten Datenschreib-Magnetfeld magnetisiert wird. Zwischen der festen Magnetschicht FL und der freien Magnetschicht VL ist eine Tunnelbarriere TB vorgesehen, die aus einem Isolierfilm ausgebildet ist. Die freie Magnetschicht VL ist in Übereinstimmung mit dem Pegel der geschriebenen, gespeicherten Daten in der gleichen Richtung wie die feste Magnetschicht FL oder in der entgegengesetzten Richtung zu ihr magnetisiert.

Der elektrische Widerstand des Tunnel-Magnetwiderstandselements TMR ändert sich gemäß der relativen Beziehung der Magnetisierungsrichtung zwischen der festen Magnetschicht FL und der freien Magnetschicht VL. Genauer ist der elektrische Widerstand des Tunnel-Magnetwiderstandselements TMR, wenn die Magnetisierungsrichtung der festen Magnetschicht FL die gleiche (parallele) wie die der freien Magnetschicht VL ist, niedriger, als wenn die Magnetisierungsrichtung der festen Magnetschicht FL entgegengesetzt (antiparallel) zu der der freien Magnetschicht VL ist.

Während des Datenschreibens wird die Wortleitung WL deaktiviert und der Zugriffstransistor ATR ausgeschaltet. In diesem Zustand werden die Datenschreibströme zum Magnetisieren der freien Magnetschicht VL in Übereinstimmung mit dem Pegel der geschriebenen Daten an die Bitleitung BL bzw. an die Schreibziffernleitung WDL angelegt. Das heißt, die Magnetisierungsrichtung der freien Magnetschicht VL wird gemäß den Richtungen der Datenschreibströme bestimmt, die der Schreibziffernleitung WDL bzw. der Bitleitung BL zugeführt werden.

Fig. 19 ist eine konzeptionelle Ansicht der Beziehung zwischen dem Datenschreibstrom und der Magnetisierungsrichtung der MTJ-Speicherzelle.

Wie in Fig. 19 gezeigt ist, bezeichnet die horizontale Achse Hx die Richtung eines Magnetfelds H(WDL), das durch den der Schreibziffernleitung WDL zugeführten Datenschreibstrom erzeugt wird. Die vertikale Achse Hy bezeichnet ein Magnetfeld H(BL), das durch den der Bitleitung BL zugeführten Datenschreibstrom erzeugt wird.

Die Magnetisierungsrichtung der freien Magnetschicht VL wird nur dann aktualisiert, wenn die Summe der Magnetfelder H(WDL) und H(BL) ein Außengebiet einer gezeigten sternförmigen Kennlinie erreicht. Das heißt, zum Ausführen des Datenschreibens muß sowohl der Schreibziffernleitung WDL als auch der Bitleitung BL ein ausreichender Datenschreibstrom zugeführt werden, der ein Magnetfeld erzeugt, dessen Stärke größer als eine vorgegebene Stärke ist.

Wenn andererseits ein Magnetfeld angelegt wird, das dem Innengebiet der sternförmigen Kennlinie entspricht, wird die Magnetisierungsrichtung der freien Magnetschicht VL nicht geändert. Das heißt, wenn lediglich an die Schreibziffernleitung WDL oder an die Bitleitung BL ein vorgeschriebener Datenschreibstrom angelegt wird, wird kein Datenschreiben ausgeführt. Die in die MTJ-Speicherzelle geschriebene Magnetisierungsrichtung, d. h. der gespeicherte Datenpegel, wird nichtflüchtig gehalten, bis neue Daten geschrieben werden. Wie die sternförmige Kennlinie zeigt, kann ein erforderlicher Magnetisierungsschwellenwert zur Änderung der Magnetisierungsrichtung entlang einer leichten Magnetisierungsachse dadurch verringert werden, daß an die freie Magnetschicht VL ein Magnetfeld in Richtung der schweren Magnetisierungsachse angelegt wird.

Fig. 20 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung einer Datenleseoperation zum Lesen von Daten aus der MTJ-Speicherzelle.

Wie in Fig. 20 gezeigt ist, wird während des Datenlesens als Reaktion auf die Aktivierung der Wortleitung WL der Zugriffstransistor ATR eingeschaltet. Im Ergebnis wird das Tunnel- Magnetwiderstandselement TMR elektrisch mit der Bitleitung BL verbunden und auf die Massespannung GND heruntergezogen. In diesem Zustand kann in der Bitleitung BL durch Anlegen eines Datenlesestroms Is an einen Stromweg, der die Bitleitung BL und das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR enthält, eine Spannungsänderung gemäß dem elektrischen Widerstand des Tunnel-Magnetwiderstandselements TMR, d. h. entsprechend dem Pegel der gespeicherten Daten der MTJ-Speicherzelle, erzeugt werden. Beispielsweise können die in der MTJ-Speicherzelle gespeicherten Daten dadurch gelesen werden, daß die Spannung der Bitleitung BL erfaßt wird, wobei die Bitleitung BL mit einer vorgegebenen Spannung vorgeladen und daraufhin mit der Zufuhr des Datenlesestroms Is begonnen wird.

Fig. 21 ist ein schematisches Diagramm einer in einem Halbleitersubstrat ausgebildeten MTJ-Speicherzelle.

Wie in Fig. 21 gezeigt ist, enthält der in einem Halbleitersubstrat SUB ausgebildete Zugriffstransistor ATR die Source/Drain-Gebiete, d. h. n-Gebiete, 310 und 320 und ein Gate 330. Das Source/Drain-Gebiet 310 ist über einen in einem Kontaktloch 341 ausgebildeten Metallfilm elektrisch mit der Source-Leitung SL verbunden.

In einer Metallverdrahtungsschicht, die auf der oberen Schicht der Source-Leitung SL ausgebildet ist, ist die Schreibziffernleitung WDL ausgebildet. Das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR ist über einen in einer Drahtbrücke 345 und in einem Kontaktloch 340 ausgebildeten Metallfilm elektrisch mit dem Source/Drain-Gebiet 320 des Zugriffstransistors ATR verbunden. Die Drahtbrücke 345 ist vorgesehen, um das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR elektrisch mit dem Zugriffstransistor ATR zu verbinden, und enthält ein leitendes Material.

Die Bitleitung BL ist elektrisch mit dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR verbunden und auf der oberen Schicht des Tunnel-Magnetwiderstandselements TMR vorgesehen. Wie bereits beschrieben wurde, muß während des Datenschreibens sowohl der Bitleitung BL als auch der Schreibziffernleitung WDL ein Datenschreibstrom zugeführt werden. Falls während des Datenschreibens die Wortleitung WL beispielsweise auf einen hohen Spannungszustand aktiviert wird, wird der Zugriffstransistor ATR eingeschaltet. Im Ergebnis wird das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR, das auf die Massespannung GND heruntergezogen ist, über den Zugriffstransistor ATR elektrisch mit der Bitleitung BL verbunden.

Die Bitleitung BL, an die ein Datenschreibstrom und ein Datenlesestrom angelegt wird, und die Schreibziffernleitung WDL, an die ein Datenschreibstrom angelegt wird, sind jeweils unter Verwendung einer Metallverdrahtungsschicht ausgebildet.

Andererseits ist die Wortleitung WL zur Steuerung der Gate-Spannung des Zugriffstransistors ATR vorgesehen, so daß der Wortleitung WL aktiv kein Strom zugeführt zu werden braucht. Dementsprechend wird die Wortleitung WL unter dem Gesichtspunkt einer erhöhten Integration normalerweise unter Verwendung einer Polysiliciumschicht, einer Polycid-Schicht oder dergleichen in der gleichen Verdrahtungsschicht wie das Gate 330 ausgebildet, ohne daß eine unabhängige Metallverdrahtungsschicht neu vorgesehen zu werden braucht.

Fig. 22 ist eine Draufsicht der MTJ-Speicherzelle mit einer in Fig. 21 gezeigten Konstruktion.

Wie in Fig. 22 gezeigt ist, ist die MTJ-Speicherzelle entsprechend dem Schnittpunkt zwischen der Wortleitung WL und der Bitleitung BL, die in einem Gitter verlaufen, angeordnet. Wie in Fig. 21 gezeigt ist, ist das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR in jeder MTJ-Speicherzelle über das Kontaktloch 342 mit der entsprechenden Bitleitung BL verbunden.

Unterdessen wurde ein sogenannter Funk-Chip mit einer Funkkommunikationsfunktion zur Kommunikation mit dem Äußern des Speichers über eine Spiralantenne oder dergleichen und einer Datenspeicherfunktion durch den nichtflüchtigen Speicher als ein Speicher entwickelt, der Daten kontaktlos lesen und schreiben kann.

JP 8-315247 offenbart ein Artikelmanagementverfahren unter Verwendung eines solchen Funk-Chips als Datenträger. Gemäß diesem Artikelmanagementverfahren werden in den Funk-Chip Managementdaten über die Herstellung, den Verkauf, die Wartung und dergleichen der Artikel geschrieben, wobei der Funk- Chip in jedem Artikel o. ä. enthalten ist. Das heißt, durch das Lesen gespeicherter Daten aus dem als Datenträger verwendeten Funk-Chip, durch das Schreiben zusätzlicher Daten in ihn oder durch das Ändern der Daten in einem Artikelvertriebsprozeß können Vertrieb, Verkauf, Untersuchung, Prüfung und dergleichen effizient durchgeführt werden.

Wie in JP 2000-57282 und JP 2000-59260 offenbart ist, kann ein Funk-Chip dieses Typs ferner als sogenannte kontaktlose IC-Karte verwendet werden.

Normalerweise wird als nichtflüchtiger Speicher, der in einem solchen Funk-Chip enthalten ist, ein EEPROM (elektrisch löschbarer programmierbarer Nur-Lese-Speicher) oder ein Flash-EEPROM verwendet. Jeder dieser Speicher benötigt aber für eine Datenneuschreiboperation und für eine Datenlöschoperation eine verhältnismäßig hohe Spannung. Aus diesem Grund ist es unerwünscht, einen solchen Speicher in einem Funk-Chip anzubringen, dessen intern erzeugte Leistung begrenzt ist. Mit anderen Worten, es ist die Entwicklung eines Funk-Chips erwünscht, der einen niedrigeren Leistungsverbrauch erfordert.

Außerdem muß der Induktivitätswert eines Antennenabschnitts sichergestellt werden, um die Kommunikationsfähigkeit des Funk-Chips zu verbessern, d. h. eine Kommunikationsentfernung zu erhöhen. Demzufolge gibt es bei einem herkömmlichen Funk- Chip eine Abwägung zwischen Kommunikationsfähigkeit und Chip- Größe, die es erschwert, einen kleineren Funk-Chip zu schaffen. Im Ergebnis ist es besonders schwierig, einen Funk-Chip auf ein Dünnfilmziel wie etwa auf ein Papierprodukt aufzutragen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung zu schaffen, die eine niedrige Größe und einen verringerten Leistungsverbrauch besitzt und eine kontaktlose Datenkommunikation mit dem Äußeren des Speichers herstellen kann, sowie einen Funk-Chip, ein Vertriebsmanagementsystem und ein Herstellungsprozeß-Managementsystem zu schaffen, die jeweils die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung verwenden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 1 bzw. durch ein Vertriebsmanagementsystem nach Anspruch 13 bzw. durch ein Herstellungsprozeß-Managementsystem nach Anspruch 14. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Kurz gesagt, wird gemäß einem Aspekt der Erfindung eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung geschaffen, die in einem Substrat ausgebildet ist und enthält: eine leitende Verdrahtung, die auf dem Substrat ausgebildet ist; und einen ersten Magnetfilm, der wenigstens einem Teil direkt unter der leitenden Verdrahtung entsprechend selektiv wenigstens auf einer der Oberflächen der leitenden Verdrahtung auf dem Substrat ausgebildet ist.

Somit besteht der Hauptvorteil der Erfindung darin, daß der Induktivitätswert der leitenden Verdrahtung unter Verwendung eines Magnetfilm-Herstellungsschritts erhöht werden kann, der notwendig in den Schritten zur Herstellung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung enthalten ist.

Vorzugsweise enthält die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung ferner: einen Speicheranordnungsabschnitt mit mehreren Magnetspeicherzellen, in denen jeweils ein zweiter Magnetfilm zum magnetischen Halten gespeicherter Daten angeordnet ist; einen Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt zum Lesen der gespeicherten Daten aus dem Speicheranordnungsabschnitt und zum Schreiben der gespeicherten Daten in ihn; einen Antennenabschnitt, der die als Spirale ausgebildete leitende Verdrahtung enthält; und einen Peripherieschaltungsabschnitt zum Erzeugen einer Betriebsanweisung für den Peripherieschaltungsabschnitt anhand von Funkwellen, die von dem Antennenabschnitt empfangen werden.

Somit enthält der Antennenabschnitt zur Kommunikation mit dem Äußeren unter Verwendung der induktiven Verdrahtung einen erhöhten Induktivitätswert, wodurch der klein und dünn ausgebildete Antennenabschnitt die Kommunikationsfähigkeit sicherstellen kann.

Außerdem enthält der Peripherieschaltungsabschnitt vorzugsweise einen Stromversorgungs-Steuerabschnitt, der unter Verwendung eines induzierten Stroms, der durch die Funkwellen als Quelle in der leitenden Verdrahtung erzeugt wird, eine Betriebs-Stromversorgungsspannung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung erzeugt.

Somit kann die Betriebs-Stromversorgungsspannung durch einen induzierten Strom sichergestellt werden, der durch die von dem Antennenabschnitt empfangenen Funkwellen erzeugt wird. Im Ergebnis kann die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung, die mit niedrigem Leistungsverbrauch arbeiten kann, ohne daß sie wie ein EEPROM o. ä. eine Hochspannung benötigt, semipermanent genutzt werden, ohne daß die Lebensdauer einer Batterie in Betracht gezogen werden muß.

Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Vertriebsmanagementsystem geschaffen, mit: einem Etikett- Chip, der einteilig in einen Vertriebsartikel eingebettet ist; einem Datenbankabschnitt zum Zuordnen und Registrieren von Managementdaten über den Vertriebsartikel; einer Managementdaten-Lesevorrichtung zum nichtflüchtigen Lesen der Managementdaten aus dem Etikett-Chip und zum Zuordnen der gelesenen Managementdaten für den Datenbankabschnitt; und einer Managementdaten-Schreibvorrichtung zum nichtflüchtigen Schreiben der Managementdaten von dem Etikett-Chip und zum Zuordnen der gelesenen Managementdaten für den Datenbankabschnitt. Der Etikett-Chip umfaßt eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit einem Speicheranordnungsabschnitt, in dem mehrere Speicherzellen angeordnet sind, die die Managementdaten magnetisch halten. Die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung umfaßt: einen Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt zum Lesen und Schreiben von Daten aus dem und in den Speicheranordnungsabschnitt; einen Antennenabschnitt, der eine leitende Verdrahtung enthält, bei der wenigstens eine Unterseite mit einem Magnetfilm bedeckt ist; einen Stromversorgungs-Steuerabschnitt, der unter Verwendung eines induzierten Stroms, der in der leitenden Verdrahtung durch von dem Antennenabschnitt als Quelle empfangene Funkwellen erzeugt wird, eine Betriebs- Stromversorgungsspannung des Etikett-Chips erzeugt; und einen Sende- und Empfangsabschnitt, der den Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt anhand der von dem Antennenabschnitt empfangenen Funkwellen anweist, die in dem Speicheranordnungsabschnitt gespeicherten Managementdaten zwischen der Managementdaten-Lesevorrichtung und der Managementdaten-Schreibvorrichtung zu lesen und zu schreiben.

Ein solches Vertriebsmanagementsystem kann unter Verwendung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung, die die kleine Antenne enthält, als Etikett-Chip des Management durch kontaktloses Senden und Empfangen von Managementdaten durchführen. Dadurch, daß die Antenne kleiner und dünner gemacht wird, kann insbesondere die Reichweite der Vertriebsartikel, deren Vertrieb gemanagt werden kann, erweitert werden. Da dem Etikett-Chip, der die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung verwendet, durch externe Funkwellen ausreichend Betriebsleistung zugeführt werden kann, braucht keine Lebensdauer einer Batterie in Betracht gezogen zu werden.

Gemäß einem nochmals weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Herstellungsprozeß-Managementsystem geschaffen, mit: einem ID-Chip, der zu einem Halbfertigartikel hinzugefügt wird, der mehreren vorgegebenen Herstellungsprozessen ausgesetzt wird; und einer Prozeßmanagementvorrichtung, die in jedem der Herstellungsprozesse kontaktlos zu dem ID-Chip sendet und von ihm empfängt. Der ID-Chip umfaßt eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit einem Speicheranordnungsabschnitt, in dem mehrere Speicherzellen angeordnet sind, die die Prozeßmanagementdaten magnetisch halten. Die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung umfaßt: einen Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt zum Lesen von Daten aus dem Speicheranordnungsabschnitt und zum Schreiben von Daten in ihn; einen Antennenabschnitt, der eine leitende Verdrahtung enthält, bei der wenigstens eine Unterseite mit einem Magnetfilm bedeckt ist; einen Stromversorgungs-Steuerabschnitt, der unter Verwendung eines induzierten Stroms, der durch von dem Antennenabschnitt als Quelle empfangenen Funkwellen in der leitenden Verdrahtung erzeugt wird, eine Betriebs-Stromversorgungsspannung des ID-Chips erzeugt; und einen Sende- und Empfangsabschnitt, der den Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt anhand der von dem Antennenabschnitt empfangenen Funkwellen anweist, die in dem Speicheranordnungsabschnitt gespeicherten Managementdaten zwischen der Managementdaten-Lesevorrichtung und der Managementdaten-Schreibeinrichtung zu lesen und zu schreiben.

Ein solches Herstellungsprozeß-Managementsystem kann durch kontaktloses Senden und Empfangen von Managementdaten unter Verwendung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung, die die kleine Antenne enthält, als ID-Chip das Management des Herstellungsprozesses durchführen. Dadurch, daß die Antenne dünner und kleiner gemacht wird, kann dieses Herstellungsprozeß- Managementsystem insbesondere auf die Herstellungsprozesse eines sehr kleinen Produkts oder Dünnfilmprodukts angewendet werden. Da dem ID-Chip, der die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung verwendet, durch externe Funkwellen ausreichend Betriebsleistung zugeführt werden kann, braucht außerdem keine Lebensdauer einer Batterie in Betracht gezogen zu werden.

Nachdem der Halbfertigartikel allen der mehreren vorgegebenen Herstellungsprozesses ausgesetzt worden ist, wird der ID-Chip vorzugsweise entfernt und, nachdem die Prozeßmanagementdaten neu registriert worden sind, zu einem weiteren Halbfertigartikel hinzugefügt.

Da die Prozeßmanagementdaten in dem von dem Fertigartikel entfernten ID-Chip neu registriert werden und der ID-Chip zu einem weiteren Halbfertigartikel hinzugefügt wird, kann der ID-Chip außerdem semipermanent, wiederholt genutzt werden.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Blockschaltplan der Konfiguration einer Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine konzeptionelle Ansicht der Anordnung und Konstruktion einer in Fig. 1 gezeigten induktiven Verdrahtung;
Fig. 3 einen Blockschaltplan zur ausführlichen Erläuterung der Konfiguration eines in Fig. 1 gezeigten Peripherieschaltungsabschnitts;
Fig. 4 einen Stromlaufplan zur Erläuterung der Konfiguration eines in Fig. 1 gezeigten MRAM-Abschnitts;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht einer Dünnfilm- Magnetspeichervorrichtung, die die Anordnung der induktiven Verdrahtung zeigt;
Fig. 6 eine konzeptionelle Ansicht eines Beispiels der Konfiguration eines in Fig. 5 gezeigten Magnetfilms;
Fig. 7-9 eine erste bis dritte Querschnittsansicht zur Erläuterung der Herstellungsprozesse der in Fig. 5 gezeigten Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht zur Erläuterung der Konstruktion einer Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform;
Fig. 11 einen schematischen Blockschaltplan der Gesamtkonfiguration einer Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform;
Fig. 12 eine Querschnittsansicht der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform;
Fig. 13 eine konzeptionelle Anwendung zur Erläuterung der Konfiguration eines Vertriebsmanagementsystems gemäß der zweiten Ausführungsform;
Fig. 14 eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zur Einbettung eines Etikett-Chips in einen Papiervertriebsartikel;
Fig. 15 eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung der Konfiguration eines Herstellungsprozeß-Managementsystems gemäß der dritten Ausführungsform;
Fig. 16 einen Ablaufplan zur Erläuterung eines Herstellungsprozeß-Managementverfahrens gemäß der dritten Ausführungsform;
Fig. 17 die bereits erwähnte konzeptionelle Ansicht der Konfiguration einer MTJ-Speicherzelle;
Fig. 18 die bereits erwähnte konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung einer Datenschreiboperation zum Schreiben von Daten in die MTJ-Speicherzelle;
Fig. 19 die bereits erwähnte konzeptionelle Ansicht der Beziehung zwischen einem Datenschreibstrom und dem Magnetisierungszustand der MTJ-Speicherzelle;
Fig. 20 die bereits erwähnte konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung einer Datenleseoperation zum Lesen von Daten aus der MTJ-Speicherzelle;
Fig. 21 die bereits erwähnte strukturelle Ansicht einer in einem Halbleitersubstrat ausgebildeten MTJ- Speicherzelle; und
Fig. 22 die bereits erwähnte Draufsicht der MTJ-Speicherzelle mit der in Fig. 21 gezeigten Konstruktion.
Im folgenden werden mit Bezug auf die Zeichnung Ausführungsformen der Erfindung ausführlich beschrieben. Es wird angemerkt, daß sich die gleichen Bezugszeichen in der gesamten Zeichnung auf die gleichen oder auf einander entsprechenden Elemente beziehen.

Erste Ausführungsform

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, enthält eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A gemäß der ersten Ausführungsform einen MRAM-Abschnitt 2, der Daten nichtflüchtig speichert, einen Peripherieschaltungsabschnitt 3, der das Senden und Empfangen von Daten zwischen dem MRAM-Abschnitt 2 und dem Äußeren des Speichers 1A steuert, und einen Antennenabschnitt 4, der Funkwellen nach außerhalb des Speichers 1A sendet und von dort empfängt. Der Antennenabschnitt 4 enthält eine induktive Verdrahtung 5, die am Außenumfang eines Chips als Spirale ausgebildet ist. Der Peripherieschaltungsabschnitt 3 steuert anhand der über den Antennenabschnitt 4 ans Äußere des Speichers 1A gesendeten und von dort empfangenen Funkwellen den Betrieb des MRAM-Abschnitts 2.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, ist die im Antennenabschnitt 4 enthaltene induktive Verdrahtung 5 als Spirale ausgebildet. Die Fig. 2(a) und 2(b) zeigen jeweils Querschnittsansichten längs der Linie P-Q als Beispiel der Konstruktion der induktiven Verdrahtung 5.
Wie in Fig. 2(a) gezeigt ist, enthält die induktive Verdrahtung 5 eine Metallverdrahtung 6, die als leitendes Material ausgebildet ist, und einen Magnetfilm 7, der wenigstens auf einer der Oberflächen der Metallverdrahtung 6 ausgebildet ist. Beispielsweise ist der magnetische Dünnfilm 7 unter der Metallverdrahtung 6 ausgebildet. Wie Fig. 2(b) gezeigt ist, enthält die induktive Verdrahtung 5 alternativ die Metallverdrahtung 6 und den Magnetfilm 7, der entsprechend dem Seitenflächenteil und dem Unterseitenteil der Metallverdrahtung 6 ausgebildet ist. Wie zu sehen ist, kann ein Magnetfluß, der durch einen Strom erzeugt wird, der durch die Abschirmung des Magnetfilms 7 zu der Metallverdrahtung 6 geführt wird, begrenzt werden, da das Unterseitenteil oder das Unterseitenteil und das Seitenflächenteil der induktiven Verdrahtung 5 mit dem Magnetfilm 7 bedeckt sind. Im Ergebnis kann der Induktivitätswert der induktiven Verdrahtung 5 erhöht werden.
Wie oben festgestellt wurde, kann dadurch, daß der Antennenabschnitt unter Verwendung der Verdrahtung ausgebildet ist, deren Induktivität erhöht ist, eine Antenne ausgebildet werden, die ihre Kommunikationsfähigkeit auch dann sicherstellt, wenn die Verdrahtungslänge der Verdrahtung verringert ist, d. h. wenn die Anzahl der Wicklungen der Spirale verringert ist. Folglich kann ein Antennenabschnitt kleiner ausgebildet werden, während die gleiche Kommunikationsfähigkeit erhalten bleibt. Wie später ausführlich beschrieben wird, umfaßt die Herstellung einer Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung unvermeidbar einen Schritt der Herstellung eines Magnetfilms im Speicheranordnungsabschnitt 10. Somit kann unter Verwendung dieses Herstellungsschritts eine induktive Verdrahtung mit einer hohen Induktivität hergestellt werden, die als Antenne verwendet werden kann, ohne einen speziellen hierzu vorgesehenen Schritt für die induktive Verdrahtung zuzufügen.
Wie wieder in Fig. 1 gezeigt ist, enthält der MRAM-Abschnitt 2 einen Speicheranordnungsabschnitt 10, in dem MTJ-Speicherzellen jeweils mit der gleichen Konfiguration, wie sie in Fig. 17 gezeigt ist, in einer Matrix angeordnet sind, und einen Speicher-Peripherieschaltungsabschnitt 11 zur Ausführung von Datenlese- und -schreiboperationen an dem Speicheranordnungsabschnitt 10.
Der Peripherieschaltungsabschnitt 3 enthält einen Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12, einen Sende- und Empfangsabschnitt 13 und einen Stromversorgungs-Steuerabschnitt 14. Der Stromversorgungs-Steuerabschnitt 14 erzeugt unter Verwendung eines induzierten Stroms, der durch die von dem Antennenabschnitt 4 als Quelle empfangenen Funkwellen in der induktiven Verdrahtung 5 erzeugt wird, die Betriebs- Stromversorgungsspannung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A und steuert den Spannungspegel des Speichers 1A. Der Sende- und Empfangsabschnitt 13 sendet eine Betriebsanweisung an den MRAM-Abschnitt 2 und sendet und empfängt über die Antenne 4 zwischen dem Speicher 1A und dem Äußeren des Speichers 1A in den MRAM-Abschnitt 2 eingegebene Daten bzw. aus ihm ausgegebene Daten.
Der Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12 demoduliert ein von dem Sende- und Empfangsabschnitt 13 empfangenes Signal und moduliert ein von dem Sende- und Empfangsabschnitt 13 gesendetes Signal. Außerdem führt der Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12 eine Datenverarbeitung zur Sicherstellung der Sicherheit für die von dem Sende- und Empfangsabschnitt 12 gesendeten und empfangenen Signale aus und erzeugt er Betriebsanweisungen für den MRAM-Abschnitt 2. Die Betriebsanweisungen umfassen eine Anweisung, die einen im MRAM-Abschnitt 2 auszuführenden Befehl angibt, und eine Adressenauswahlanweisung, die einem Adressensignal entspricht. Das heißt, jede Betriebsanweisung für den MRAM-Abschnitt 2 wird anhand einer externen Anweisung ausgeführt, die in dem durch den Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12 demodulierten Signal enthalten ist.
Fig. 3 ist ein Blockschaltplan zur ausführlicher Erläuterung der Konfiguration des in Fig. 1 gezeigten Peripherieschaltungsabschnitts 3.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, enthält der Stromversorgungs-Steuerabschnitt 14 eine Stromversorgungsleitung 15, einen Gleichrichter 16, eine Referenzerzeugungsschaltung 17, einen Nebenschlußregler 18 und eine Stromversorgungs-Erfassungsschaltung 19. Die Stromversorgungsleitung 15 sendet eine interne Stromversorgungsspannung Vcc, die als Betriebs-Stromversorgungsspannung dient, an die interne Schaltungsgruppe der Dünnfilm- Magnetspeichervorrichtung 1A. Der Gleichrichter 16 wandelt einen induzierten Strom, der in der induktiven Verdrahtung 5 erzeugt wird, die den Antennenabschnitt 4 bildet, in einen Gleichstrom um. Der Referenzerzeugungsabschnitt 17 erzeugt unter Verwendung einer Halbleiterbipolaraktion anhand einer Bandlücke hochgenau eine Referenzspannung Vpr. Die Referenzspannung Vpr ist beispielsweise auf etwa 1,3 V eingestellt. Der Nebenschlußregler 18 erzeugt unter Verwendung des aus dem induzierten Strom durch den Gleichrichter 16 umgewandelten Gleichstroms als Quelle anhand der Referenzspannung Vpr auf der Stromversorgungsleitung 15 die interne Stromversorgungsspannung Vcc.
Die Stromversorgungs-Erfassungsschaltung 19 erfaßt, ob der Spannungspegel der Stromversorgungsleitung 15 einen vorgegebenen Pegel erreicht. Das heißt, wenn die interne Stromversorgungsspannung Vcc nicht unter dem vorgegebenen Pegel liegt, ist der Schaltungsbetrieb des Dünnfilm-Magnetspeichers 1A sichergestellt. Somit erzeugt die Stromversorgungs-Erfassungsschaltung 10 ein Signal, das einen normalen internen Schaltungsbetrieb ermöglicht. Wenn andererseits die externen Funkwellen angehalten werden und die interne Stromversorgungsspannung Vcc mit dem induzierten Strom als Quelle niedriger als der vorgegebene Pegel wird, hält die Stromversorgungs-Erfassungsschaltung 19 den normalen internen Schaltungsbetrieb an, wobei sie ein Signal erzeugt, das den Schutz der Daten im MRAM-Abschnitt 2 angibt.
Der Sende- und Empfangsabschnitt 13 enthält eine Kommunikationssteuerschaltung 20, eine Trägerextraktionsschaltung 21 und eine Sendeschaltung 22. Die Kommunikationssteuerschaltung 20 steuert die Sendung und den Empfang der Funkwellen ins Äußere des Speichers 1A und aus dem Äußeren des Speichers 1A über den Antennenabschnitt 4. Genauer steuert der Kommunikationssteuerabschnitt 20 hauptsächlich die Zeitgebung der Funkwellensendung und des Funkwellenempfangs. Beispielsweise hält die Kommunikationssteuerschaltung 20 die Sendung der Funkwellen von dem Antennenabschnitt 4 an, wenn Funkwellen von außen empfangen werden. Außerdem beginnt der Kommunikationssteuerabschnitt 20, wenn Funkwellen nach außen gesendet werden, mit dem Senden der Funkwellen, nachdem er von außen informiert worden ist, daß ein Datenempfangszustand bereit ist. Die Trägerextraktionsschaltung 21 extrahiert ein Trägersignal Sc (mit der Frequenz fc) aus den von dem Antennenabschnitt 4 empfangenen Funkwellen. Die Sendeschaltung 22 sendet die nach außen zu sendenden Funkwellen an den Antennenabschnitt 4.
Der Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12 enthält einen Oszillator 23, eine Synchronisationsschaltung 24, eine Datenverarbeitungsschaltung 25, eine Demodulationsschaltung 26 und eine Modulationsschaltung 27.
Der Oszillator 23 erzeugt einen Referenztakt mit einer Referenzfrequenz fo. Die Synchronisationsschaltung 24 erzeugt anhand des beispielsweise durch den Oszillator 23 in einer Phasenregelschleife (PLL) erzeugten Referenztakts ein Taktsignal CKc, das mit dem Trägersignal Sc synchronisiert ist. Das synchronisierte Taktsignal CKc wird an die Demodulationsschaltung 26 und an die Demodulationsschaltung 27 gesendet.
Die Demodulationsschaltung 26 extrahiert ein Sendesignal, das eine geschriebene Datenzeichenfolge oder eine Betriebsanweisungs-Zeichenfolge enthält, die, während sie vom Trägersignal Sc übertragen wird, unter Verwendung des Taktsignals CKc vom Trägersignal Sc gesendet wird. Das externe Sendesignal wird von dem Trägersignal in einem verschlüsselten Zustand übertragen. Die Datenverarbeitungsschaltung 25 decodiert das verschlüsselte Sendesignal und führt eine Verarbeitung aus, um die extern geschriebenen Daten oder die Betriebsanweisung zu erhalten.
Falls die aus dem MRAM-Abschnitt 2 gelesenen Daten ins Äußere der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A gesendet werden, verschlüsselt die Datenverarbeitungsschaltung 25 die zu sendenden gelesenen Daten, wobei sie die verschlüsselten gelesenen Daten an die Modulationsschaltung 27 ausgibt. Die Modulationsschaltung 27 führt eine Verarbeitung zum Übertragen der verschlüsselten gelesenen Daten von der Datenverarbeitungsschaltung 25 an ein Trägersignal aus, das ins Äußere des Speichers 1A gesendet wird.
Der MRAM-Abschnitt 2 führt in Übereinstimmung mit der durch die Datenverarbeitungsschaltung 25 demodulierten externen Betriebsanweisung die Eingabe und Ausgabe von Daten DAT aus. Es wird angemerkt, daß die Daten DAT die allgemeine Bezeichnung für die obenerwähnten Lesedaten und Schreibdaten sind. Nachfolgend wird die Konfiguration des MRAM-Abschnitts 2 beschrieben.
Fig. 4 ist ein Stromlaufplan zur Erläuterung der Konfiguration des MRAM-Abschnitts 2.
In Fig. 4 sind typischerweise die Konfigurationen des Speicheranordnungsabschnitts 10 und der Hauptschaltungsabschnitte des für Datenlese- und -schreiboperationen verwendeten Speicher-Peripherieschaltungsabschnitts 11 gezeigt.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die MTJ-Speicherzellen MC im Speicheranordnungsabschnitt 10 in einer Matrix angeordnet. Entsprechend jeder Speicherzellenzeile sind die Wortleitung WL und die Schreibziffernleitung WDL angeordnet, während entsprechend jeder Speicherzellenspalte die Bitleitung BL und die Source-Leitung SL angeordnet sind. Jede MTJ-Speicherzelle MC besitzt die gleiche Konfiguration, wie sie oben anhand von Fig. 17 beschrieben wurde, d. h., enthält ein Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR und einen Zugriffstransistor ATR, die zwischen die entsprechende Bitleitung BL und die Source-Leitung SL geschaltet sind.
Wie bereits beschrieben wurde, hängt der elektrische Widerstand des Tunnel-Widerstandselements TMR von der Magnetisierungsrichtung ab. Das heißt, vor dem Datenlesen wird das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR jeder MTJ-Speicherzelle in einer vorgegebenen Richtung magnetisiert und der elektrische Widerstand des Tunnel-Magnetwiderstandselements TMR entweder auf Rmax oder auf Rmin eingestellt, um entweder Daten auf dem H-Pegel ("1") oder auf dem L-Pegel ("0") zu speichern.
Jede Source-Leitung SL ist an die Massespannung GND angeschlossen. Somit ist die Source-Spannung jedes Zugriffstransistors ATR auf die Massespannung GND festgesetzt. Im Ergebnis wird das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR in einer ausgewählten Zeile, deren Wortleitung WL auf den H-Pegel aktiviert wird, mit der Bitleitung BL verbunden, wobei deren Spannung auf die Massespannung GND heruntergezogen wird.
Nachfolgend wird die Schaltungskonfiguration der Zeilenauswahlschaltungen 40 und 41 zum Ausführen der Auswahl einer Zeile im Speicheranordnungsabschnitt 10 erläutert. Jede der Zeilenauswahlschaltungen 40 und 41, die in dem in Fig. 1 gezeigten Speicher-Peripherieschaltungsabschnitt 11 enthalten sind, enthält einen Zeilentreiber 80 pro Speicherzellenzeile. Der Zeilentreiber 80 steuert anhand eines Decodierungssignals Rd, dass das Ergebnis der Decodierung der entsprechenden Speicherzellenzeile angibt, die Aktivierung der entsprechenden Wortleitung WL und der entsprechenden Schreibziffernleitung WDL.
Das Decodierungssignal Rd wird durch eine nicht gezeigte Decodierungsschaltung erhalten. Falls eine entsprechende Speicherzellenzeile ausgewählt wird, wird das Decodierungssignal Rd auf den H-Pegel (d. h. auf die interne Stromversorgungsspannung Vcc) eingestellt. Das heißt, ein Knoten Nd, der der ausgewählten Zeile entspricht, wird auf den H-Pegel eingestellt. Andernfalls wird der Knoten Nd auf den L-Pegel (z. B. auf die Massespannung GND) eingestellt. In jeder einzelnen Datenleseoperation und in jeder einzelnen Datenschreiboperation wird das Decodierungssignal Rd jeder Speicherzellenzeile am Knoten Nd durch eine nicht gezeigte Zwischenspeicherschaltung gehalten.
Der Zeilentreiber 80 enthält einen zwischen dem Knoten Nd und einem Ende der Schreibziffernleitung WDL vorgesehenen Transistorschalter 82 und einen zwischen dem Knoten Nd und einem Ende der Wortleitung WL vorgesehenen Transistorschalter 84. Wenn in die MTJ-Speicherzelle MC Daten geschrieben werden, wird an das Gate des Transistorschalters 82 ein Steuersignal WE angelegt, das auf den H-Pegel aktiviert wird. Wenn Daten aus der MTJ-Speicherzelle MC gelesen werden, wird in das Gate des Transistorschalters 84 ein Steuersignal RE eingegeben, das auf den H-Pegel aktiviert wird.
Dementsprechend wird in jedem Zeilentreiber 80 der Transistorschalter 82 eingeschaltet und der Transistorschalter 84 ausgeschaltet, wenn Daten in die MTJ-Speicherzelle MC geschrieben werden. Wenn Daten aus ihr gelesen werden, wird in jedem Zeilentreiber 80 der Transistorschalter 84 eingeschaltet und der Transistorschalter 82 ausgeschaltet.
Außerdem sind entsprechend jeder Speicherzellenzeile ein Transistorschalter 90, der zu Zeiten, in denen keine Daten gelesen werden, einschließlich Zeiten, in denen Daten geschrieben werden, das andere Ende der Wortleitung WL mit der Massespannung GND verbindet, und ein Transistorschalter 92, der zu Zeiten, in denen keine Daten gelesen werden, einschließlich Zeiten, in denen Daten geschrieben werden, das andere Ende der Schreibziffernleitung WDL mit der Massespannung verbindet, angeordnet. Die Transistorschalter 90 und 92 sind einander gegenüberliegend angeordnet, wobei der Zeilentreiber 80 und der Speicheranordnungsabschnitt 10 dazwischenliegen.
Der Transistorschalter 90 empfängt an seinem Gate das invertierte Signal /RE des Steuersignals RE und ist zwischen die Wortleitung WL und die Massespannung GND geschaltet. Der Transistorschalter 90, der das an die interne Stromversorgungsspannung Vcc angeschlossene Gate enthält, ist zwischen die Schreibziffernleitung WDL und die Massespannung GND geschaltet. In dem Beispiel der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration ist jeder der Transistoren 82, 84, 90 und 92 ein N-Kanal-MOS-Transistor.
Während des Datenschreibens wird der Transistorschalter 82 als Reaktion auf das Steuersignal WE eingeschaltet, wobei er anhand der Spannung am Knoten Nd, d. h. des Decodierungssignals Rd der entsprechenden Speicherzellenzeile, die entsprechende Schreibziffernleitung WDL aktiviert. Da die aktivierte Schreibziffernleitung mit dem auf den H-Pegel eingestellten Knoten Nd verbunden wird, wird in einem eingeschalteten Zustand ein Datenschreibstrom Ip in einer Richtung vom Zeilentreiber 80 zum Transistorschalter 92 angelegt.
Während des Datenlesens trennt der Transistorschalter 90 die entsprechende Wortleitung WL von der Massespannung GND. Ferner wird der Transistorschalter 84 als Reaktion auf das Steuersignal RE eingeschaltet, wobei er in Übereinstimmung mit der Spannung am Knoten Nd, d. h. mit dem Decodierungssignal Rd der entsprechenden Speicherzellenzeile, die entsprechende Wortleitung WL aktiviert. Die aktivierte Wortleitung WL wird mit dem auf den H-Pegel eingestellten Knoten Nd verbunden. Als Reaktion darauf wird der Knoten des der ausgewählten Zeile entsprechenden Zugriffstransistors ATR eingeschaltet und ein Magnettunnelübergang MTJ zwischen die Bitleitung BL und die Source-Leitung SL geschaltet. Auf diese Weise wird eine Zeilenauswahloperation im Speicheranordnungsabschnitt 10 ausgeführt.
Die gleiche Konfiguration ist entsprechend der Wortleitung WL und der Schreibziffernleitung WD in jeder Speicherzellenzeile vorgesehen. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, sind die Zeilentreiber 80 zickzackförmig angeordnet. Das heißt, die Zeilentreiber 80 sind entsprechend den Zeilen abwechselnd an den einen und an den anderen Enden der Wortleitungen WL und der Schreibziffernleitungen WDL angeordnet. Durch diese Anordnung können die Zeilentreiber 80 effizient mit kleinen Flächen angeordnet werden.
Außerdem enthält die Speicherperipherieschaltung 11 eine Schreibtreiber-Steuerschaltung 150, die in jeder Speicherzellenspalte angeordneten Schreibtreiber WDVa und WDVb, einen Eingangspuffer 175 und einen Dateneingabeanschluß 180b.
Die in den MRAM-Abschnitt 2 geschriebenen und von dem Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12 ausgegebenen geschriebenen Daten DIN werden von dem Dateneingabeanschluß 180b empfangen und über den Eingangspuffer 175 an einen Knoten Nw gesendet. Die Schreibtreiber-Steuerschaltung 150 stellt als Reaktion auf eine Betriebsanweisung die Schreibsteuersignale WDTa und WDTb für jede Speicherzellenspalte in Übereinstimmung mit den an den Knoten Nw gesendeten geschriebenen Daten und einem Spaltenauswahlergebnis ein.
Der Schreibtreiber WDVa in jeder Speicherzellenspalte steuert ein Ende der entsprechenden Bitleitung BL in Übereinstimmung mit dem entsprechenden Schreibsteuersignal WDTa entweder auf die interne Stromversorgungsspannung Vcc oder auf die Massespannung GND an. Ähnlich steuert der Schreibtreiber WDVb das andere Ende der entsprechenden Bitleitung BL in Übereinstimmung mit dem entsprechenden Schreibsteuersignal WDTb entweder auf die interne Stromversorgungsspannung Vcc oder auf die Massespannung GND an.
Während des Datenschreibens werden in Übereinstimmung mit dem Pegel der geschriebenen Daten DIN die Pegel der Schreibsteuersignale WDTa und WDTb, die einer ausgewählten Spalte entsprechen, auf den H-Pegel und auf den L-Pegel bzw. auf den L- Pegel und auf den H-Pegel eingestellt. Wenn beispielsweise Daten auf dem H-Pegel ("1") geschrieben werden, wird der Pegel des Schreibsteuersignals WDTa auf den H-Pegel eingestellt, um einen Datenschreibstrom +Iw in Richtung vom Schreibtreiber WDVa zum Schreibtreiber WDVb zu führen. Umgekehrt wird der Pegel des Schreibsteuersignals WDTb auf den H- Pegel eingestellt, um einen Datenschreibstrom -Iw in Richtung vom Schreibtreiber WDVb zum Schreibtreiber WDVa zu führen, wenn Daten auf dem L-Pegel ("0") geschrieben werden. In der folgenden Beschreibung werden die Datenschreibströme +Iw und -Iw in verschiedenen Richtungen auch allgemein als "Datenschreibstrom ±Iw" bezeichnet. Andererseits werden die Pegel der Schreibsteuersignale WDTa und WDTb in einer nicht ausgewählten Spalte beide auf den L-Pegel eingestellt. Außerdem werden die Pegel der Schreibsteuersignale WDTa und WDTb in anderen Operationen als der Datenschreiboperation beide auf den L-Pegel eingestellt.
Die den Datenschreibstrom ±Iw entsprechenden Schreibdaten werden magnetisch in das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR geschrieben, an dessen entsprechende Schreibziffernleitung WDL und Bitleitung BL die Datenschreibströme Ip bzw. ±Iw angelegt werden. Die gleiche Konfiguration ist auch entsprechend der Bitleitung BL in jeder Speicherzellenspalte vorgesehen. Mit der in Fig. 2 gezeigten Konfiguration können die Ansteuerspannungen der Schreibtreiber WDVa und WDVb auf andere Spannungen als die Massespannung GND und die interne Stromversorgungsspannung Vcc eingestellt werden.
Nachfolgend wird eine Datenleseoperation zum Lesen von Daten aus dem Speicheranordnungsabschnitt 10 erläutert. Der Speicher-Peripherieschaltungsabschnitt 11 enthält ferner eine Datenleitung DIO, die eine Spannung in Übereinstimmung mit dem elektrischen Widerstand einer ausgewählten Speicherzelle sendet, und ein zwischen der Datenleitung DIO und jeder Bitleitung BL vorgesehenes Leseauswahlgatter RSG. An das Gate des Leseauswahlgatters RSG ist eine Lesespalten-Auswahlleitung RCSL angeschlossen, die den ausgewählten Zustand der entsprechenden Speicherzellenspalte angibt. Jede Lesespalten- Auswahlleitung RCSL wird auf den H-Pegel aktiviert, wenn die entsprechende Speicherzellenspalte ausgewählt wird. Für jede Speicherzellenspalte ist die gleiche Konfiguration vorgesehen. Das heißt, die Datenleitung DIO wird von den Bitleitungen BL im Speicheranordnungsabschnitt 11 gemeinsam genutzt. Durch diese Anordnung wird eine ausgewählte Speicherzelle beim Lesen von Daten über die Bitleitung BL einer ausgewählten Spalte und über das entsprechende Leseauswahlgatter RSG elektrisch mit der Datenleitung DIO verbunden.
Ferner enthält der Speicher-Peripherieschaltungsabschnitt 11 eine Datenleseschaltung 100, eine Datenlese-Stromversorgungsschaltung 105, einen Ausgangspuffer 170 und einen Datenausgabeanschluß 180a. Die Datenlese-Stromversorgungsschaltung 105 enthält einen Stromversorgungstransistor 107, der zwischen die interne Stromversorgungsspannung Vcc und die Datenleitung DIO geschaltet ist. Der Stromversorgungstransistor 107 ist ein P-Kanal-MOS-Transistor, der ein Steuersignal /RE empfängt (das beim Lesen von Daten auf den L-Pegel aktiviert wird).
Während des Datenlesens verbindet der Stromversorgungstransistor 107 die Datenleitung DIO mit der internen Stromversorgungsspannung Vcc und erzeugt dadurch den Datenlesestrom Is. Der Datenlesestrom Is wird über einen von der Datenleitung DIO, dem Leseauswahlgatter RSG einer ausgewählten Spalte, der Bitleitung BL der ausgewählten Spalte, dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR einer ausgewählten Speicherzelle, dem Zugriffstransistor ATR und der Source-Leitung SL gebildeten Weg geleitet. Im Ergebnis wird auf der Datenleitung DIO eine Spannung in Übereinstimmung mit dem elektrischen Widerstand der ausgewählten Speicherzelle erzeugt. In Fig. 4 ist ein Beispiel der Datenlese-Stromversorgungsschaltung 105 in der einfachsten Konfiguration gezeigt. Um den Datenlesestrom Is genauer zuzuführen, kann die Datenlese-Stromversorgungsschaltung 105 auch mit einer Konstant-Stromversorgungsschaltung mit einer Stromspiegelkonfiguration oder dergleichen gebildet sein.
Die Datenleseschaltung 100 enthält eine Umschaltschaltung 110, die zwischen der Datenleitung DIO und den Knoten N1 und N2 vorgesehen ist, die Spannungshaltekondensatoren 111 und 112, die jeweils entsprechend den Knoten N1 und N2 vorgesehen sind, die Leseverstärker 120 und 130 und eine Zwischenspeicherschaltung 140.
In einer Datenleseoperation verbindet die Umschaltschaltung 110 die in einer Reihenfolge ausgewählten Knoten N1 und N2 einzeln mit der Datenleitung DIO. Die Spannungshaltekondensatoren 111 und 112 sind vorgesehen, um die Spannungen der Knoten N1 bzw. N2 zu halten.
Der Leseverstärker 120 verstärkt die Spannungsdifferenz zwischen den Knoten N1 und N2. Der Leseverstärker 130 in der zweiten Stufe verstärkt das Ausgangssignal des Leseverstärkers 120 weiter und sendet das verstärkte Ausgangssignal an die Zwischenspeicherschaltung 140. Die Zwischenspeicherschaltung 140 verstärkt zu einem vorgegebenen Zeitpunkt das Ausgangssignal des Leseverstärkers 130 auf eine volle Amplitude und gibt ein Lesesignal RD an einen Knoten Nr aus.
Eine Datenleseoperation umfaßt die erste Leseoperation, die in einem Zustand ausgeführt wird, in dem der Schreibziffernleitung WDL kein Vorstrom zugeführt wird, und die zweite Leseoperation, die in einem Zustand ausgeführt wird, in dem der Schreibziffernleitung WDL in einer ausgewählten Spalte ein Vorstrom zugeführt wird. Insbesondere, wenn Daten geschrieben werden, kann der der Schreibziffernleitung WDL zugeführte Datenschreibstrom Ip als Vorstrom verwendet werden. In diesem Fall braucht keine neue Schaltung vorgesehen zu werden, die während des Datenlesens einen Vorstrom liefert, so daß die Schaltungskonfiguration vereinfacht werden kann.
In der ersten Datenleseoperation werden in einem Zustand, in dem der entsprechenden Schreibziffernleitung WDL kein Strom zugeführt wird (d. h. I(WDL) = 0), Daten aus einer ausgewählten Speicherzelle gelesen. Die Umschaltschaltung 110 verbindet die Datenleitung DIO mit dem Knoten N1. Dadurch kann in der ersten Leseoperation die Datenleitungsspannung am Knoten N1 durch den Spannungshaltekondensator 111 gehalten werden.
Nachfolgend werden in der zweiten Leseoperation in einem Zustand, in dem der Schreibziffernleitung WDL, die der ausgewählten Spalte entspricht, ein Vorstrom zugeführt wird (I(WDL) = Ip), d. h. in einem Zustand, in dem auf die ausgewählte Speicherzelle ein vorgegebenes Vormagnetisierungsfeld entlang der Richtung der schweren Magnetisierungsachse wirkt, Daten aus der ausgewählten Speicherzelle gelesen. In der zweiten Leseoperation verbindet die Umschaltschaltung 110 die Datenleitung DIO mit dem Knoten N2. Im Ergebnis wird die Datenleitungsspannung in der zweiten Datenleseoperation an den Knoten N2 gesendet und durch den Spannungshaltekondensator 112 gehalten.
Dadurch, daß ein solches Vormagnetisierungsfeld auf die ausgewählte Speicherzelle einwirkt, ändert sich der Speicherzellenwiderstand Rcell der ausgewählten Speicherzelle mit einer Polarität gemäß dem Pegel der gespeicherten Daten gegenüber dem vor der Datenleseoperation. Im Ergebnis steigt oder fällt die Spannung der Datenleitung DIO in der zweiten Leseoperation gegenüber der Spannung in der ersten Leseoperation.
Genauer ist die Datenleitungsspannung in der zweiten Leseoperation höher als in der ersten Leseoperation, wenn in der ausgewählten Speicherzelle Daten (z. B. "1") gespeichert sind, die dem elektrischen Widerstand Rmax entsprechen. Dies liegt daran, daß ein dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR zugeführter Strom wächst, während der Speicherzellenwiderstand Rcell durch die Wirkung des von dem Ziffernleitungsstrom I(WDL) verursachten Vormagnetisierungsfelds niedriger wird.
Umgekehrt ist die Datenleitungsspannung in der zweiten Leseoperation niedriger als in der ersten Leseoperation, wenn in der ausgewählten Speicherzelle Daten (z. B. "0") gespeichert sind, die dem elektrischen Widerstand Rmin entsprechen. Dies liegt daran, daß der Speicherzellenwiderstand Rcell durch die Wirkung des von dem Ziffernleitungsstrom verursachten Vormagnetisierungsfelds höher wird.
Der Leseverstärker 120 vergleicht die an den Knoten N1 und N2 gehaltenen Spannungen miteinander, d. h. die Datenleitungsspannung in der ersten Leseoperation mit der in der in der zweiten Leseoperation. Nach Ausführung der zweiten Leseoperation wird das Ausgangssignal des Leseverstärkers 130, der das Ausgangssignal des Leseverstärkers 120 weiter verstärkt, verstärkt und durch die Zwischenspeicherschaltung 140 zwischengespeichert, wobei das Lesesignal RD erzeugt wird, wodurch der Pegel des Lesesignals RD den in der ausgewählten Speicherzelle gespeicherten Daten entspricht. Der Ausgangspuffer 170 gibt die Lesedaten DOUT in Übereinstimmung mit dem Lesesignal RD an den Datenausgabeanschluß 180b aus. Die Lesedaten DOUT von dem MRAM-Abschnitt 2 werden von dem Datenausgabeanschluß 180b an den Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12 gesendet.
Wie zu sehen ist, können in der Datenleseoperation gemäß der in Fig. 4 gezeigten Konfiguration Daten lediglich dadurch gelesen werden, daß ohne Verwendung einer Referenzzelle auf die ausgewählte Speicherzelle zugegriffen wird. Mit anderen Worten, die Lesedaten werden anhand eines Spannungsvergleichs erzeugt, der durch den gleichen Datenleseweg erzeugt wird, der die gleiche Speicherzelle, die gleiche Bitleitung, die gleiche Datenleitung, den gleichen Leseverstärker und dergleichen enthält. Somit kann der Einfluß eines von der Herstellungsabweichung herrührenden Versatzes oder dergleichen auf die jeweiligen Schaltungen, die den Datenleseweg bilden, vermieden werden und die Genauigkeit der Datenleseoperation verbessert werden.
Alternativ kann eine (nicht gezeigte) Referenzzelle mit einem elektrischen Zwischenwiderstand zwischen den elektrischen Widerständen Rmax und Rmin der MTJ-Speicherzelle angeordnet sein, wobei in die Knoten N1 oder N2 eine anhand der Referenzzelle erzeugte Referenzspannung eingegeben werden kann. Bei einer solchen Konfiguration wird das Lesesignal RD anhand der Referenzzelle durch Vergleich der Spannung der an die ausgewählte Speicherzelle angeschlossenen Datenleitung DIO mit der Referenzspannung erzeugt. In diesem Fall können die Daten durch einmaligen Zugriff auf die ausgewählte Speicherzelle gelesen werden, so daß die Datenleseoperation beschleunigt werden kann.
Nachfolgend werden die Anordnung der induktiven Verdrahtung 5 in der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A und deren Herstellungsprozesse ausführlich erläutert.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, umfaßt die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A grob den Speicheranordnungsabschnitt 10, den Peripherieschaltungsabschnitt 9 und den Antennenabschnitt 4. Der Speicher-Peripherieschaltungsabschnitt 11 und der Peripherieschaltungsabschnitt 3, die in Fig. 1 gezeigt sind, werden allgemein als Peripherieschaltungsabschnitt 9 bezeichnet.
Die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A ist auf dem Halbleitersubstrat SUB ausgebildet. Wie im Fall des Blockschaltbilds aus Fig. 21 sind im Speicheranordnungsabschnitt 10 unter Verwendung der Metallverdrahtungsschichten ML1, ML2 und ML3 die Source-Leitung SL, die Schreibziffernleitung WDL und die Bitleitung BL als Signalleitungen zum Lesen von Daten aus einer MTJ-Speicherzelle und zum Schreiben von Daten in sie vorgesehen.
Wie im Fall der in Fig. 2(b) gezeigten Querschnittskonstruktion der induktiven Verdrahtung 5 sind die Unterseite und die Seitenflächenteile der in der Metallverdrahtungsschicht ML2 angeordneten Schreibziffernleitung WDL mit einem Magnetfilm 7 bedeckt. Dies kann den Induktivitätswert der Schreibziffernleitung WDL erhöhen, so daß die Stärke des zum Erzeugen des erforderlichen Datenschreibmagnetfelds erforderlichen Stroms unterdrückt und der Leistungsverbrauch gesenkt werden kann. Da die Richtung eines durch die Schreibziffernleitung WDL erzeugten Magnetflusses ferner auf einer Seite direkt auf, der Schreibziffernleitung WDL konzentriert sein kann, kann außerdem der Einfluß des Datenschreibmagnetfelds auf nicht ausgewählte angrenzende Speicherzellen verringert werden. Dadurch kann verhindert werden, daß fehlerhaft Daten geschrieben werden, wobei die Zuverlässigkeit des Betriebs verbessert werden kann. Ferner ist aus dem Magnetfilm 8 das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR ausgebildet. Da die Konstruktionen der anderen Teile des Speicheranordnungsabschnitts 10 die gleichen wie in dem in Fig. 21 gezeigten Blockschaltbild sind, werden sie hier nicht noch einmal beschrieben.
Wie in Fig. 6 gezeigt ist, enthält der Magnetfilm 8 einen NiFe-Film, der die freie Magnetschicht VL bildet, und einen Al-Al₂O₃-Film, der als Tunnelbarriere TB, d. h. als Isolierfilm zur Realisierung eines Magnettunnelübergangs, vorgesehen ist. Die Dicke dieses Al-Al₂O₃-Films wird beispielsweise auf etwa 0,9 bis 2,1 nm (1 nm = 10^-9 m) eingestellt.
Außerdem enthält der Magnetfilm 8 einen NiFe-Film, der als feste Magnetschicht FL verwendet wird, Co-Filme, die zwischen der festen Magnetschicht FL und der Tunnelbarriere TB bzw. zwischen der freien Magnetschicht VL und der Tunnelbarriere TB ausgebildet sind, und einen FeMn-Film, der als antiferromagnetischer Film PL zum Festsetzen der Magnetisierungsrichtung der festen Magnetschicht FL vorgesehen ist. Wie bereits beschrieben wurde, bildet der auf diese Weise ausgebildete Magnetfilm 8 das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR zum magnetischen Speichern von Daten in jeder Speicherzelle. Das heißt, in einer Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung muß ein solcher Magnetfilm 8 immer ausgebildet werden.
Wie wieder in Fig. 5 gezeigt ist, ist im Antennenabschnitt 4 in der Metallverdrahtungsschicht ML2, in der die Schreibziffernleitung WDL ausgebildet ist, die induktive Verdrahtung 5 ausgebildet. Die induktive Verdrahtung 5 besitzt eine in Fig. 2(b) gezeigte Querschnittskonstruktion. Wie im Fall der Schreibziffernleitung WDL enthält die induktive Verdrahtung 5 den Magnetfilm 7, der in der Weise ausgebildet ist, daß er die Unterseite und die Seitenflächenteile der Metallverdrahtung 6 bedeckt. Dadurch wird der Induktivitätswert der induktiven Verdrahtung 5 erhöht.
Ferner ist im Antennenabschnitt 4 auf der oberen Schicht der induktiven Verdrahtung 5 wie im Fall des Speicheranordnungsabschnitts 10 der Magnetfilm 8 ausgebildet. Während der im Speicheranordnungsabschnitt 10 ausgebildete Magnetfilm 8 in Übereinstimmung mit der Form jeder Speicherzelle mittels Mikro-Materialbearbeitung hergestellt wird, ist der im Antennenabschnitt 4 ausgebildete Magnetfilm vorgesehen, um den Induktivitätswert der induktiven Verdrahtung 5 zu erhöhen. Somit braucht der im Antennenabschnitt 4 ausgebildete Magnetfilm 8 nicht mittels Mikro-Materialbearbeitung hergestellt zu werden. Somit ist es ausreichend, wenn der Magnetfilm 8 in Übereinstimmung mit der Form des Antennenabschnitts 4 im Antennenabschnitt 4 eben ausgebildet wird.
Demgegenüber ist der Magnetfilm 7 im Peripherieschaltungsabschnitt 9 auf einer Metallverdrahtung 360, die in der Metallverdrahtungsschicht ML2 angeordnet ist, in der die Schreibziffernleitung WDL und die induktive Verdrahtung 5 ausgebildet sind, nicht ausgebildet, so daß es keine Signalausbreitungsverzögerung in den Signalverdrahtungen gibt. Ferner ist der Magnetfilm 8 im Peripherieschaltungsabschnitt 9 ebenfalls nicht ausgebildet. Im Ergebnis kann der Induktivitätswert der im Peripherieschaltungsabschnitt 9 ausgebildeten Metallverdrahtung 360 unterdrückt und die Signalausbreitungsverzögerung verringert werden.
Nachfolgend werden anhand der Fig. 7 bis 9 die Herstellungsprozesse zur Herstellung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit der in Fig. 5 gezeigten Konstruktion erläutert.
Anhand von Fig. 7 entspricht ein Prozeß (0) dem Zeitpunkt, zu dem die Ausbildung der Metallverdrahtungsschicht ML1, in der die Source-Leitung SL angeordnet ist, abgeschlossen ist. In einem Prozeß (1) wird in der Metallverdrahtung ML1 ein aus SiO₂ oder dergleichen ausgebildeter Zwischenschicht-Isolierfilm 350 als Vorbereitung auf die Ausbildung der Metallverdrahtungsschicht ML2 vorgesehen.
In einem Prozeß (2) wird in einem Gebiet 351, in dem die Schreibziffernleitung WDL angeordnet wird, in einem Gebiet 352, das den Kontakt zwischen dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR und dem Zugriffstransistor ATR sicherstellt, in einem Gebiet 353 zur Ausbildung der Signalverdrahtung 360 und in einem Gebiet 354 zur Ausbildung der induktiven Verdrahtung 5 eine Dual-Damascene-Verarbeitung durchgeführt.
In einem Prozeß (3) wird der Magnetfilm 7 ausgebildet. Normalerweise wird der Magnetfilm 7 als Film mit mehreren Schichten ausgebildet, die jeweils einen Magnetkörper, TiN und dergleichen enthalten. Der Magnetfilm 7 wird durch Zerstäuben oder CVD (Gasphasenabscheidung nach chemischem Verfahren) ausgebildet. Vor dem Verfahren (3) wird ein Resist 355 ausgebildet, der dem Peripherieschaltungsabschnitt 9 entspricht. Im Ergebnis wird ein Gebiet, in dem der Resist 355 ausgebildet wird, geschützt und der Magnetfilm 7 in diesem Gebiet nicht ausgebildet. Nach dem Prozeß (3) wird der Resist 355 durch Veraschen oder dergleichen entfernt.
Wie in Fig. 8 gezeigt ist, wird in einem Prozeß (4) in der oberen Schicht des Magnetfilms 7 ferner beispielsweise eine Cu-Schicht 356 zum Ausbilden von Metallverdrahtungen ausgebildet. Die Cu-Schicht 356 wird durch Plattieren in die Damascene-Gebiete eingebettet, um dadurch die Metallverdrahtungen auszubilden. Nachfolgend werden in einem Prozeß (5) die Cu-Schicht 356 und der Magnetfilm 7 beispielsweise durch CMP (chemisch-mechanisches Polieren) poliert, um dadurch das Glätten, die Verarbeitung der Formen und dergleichen einer in der Metallverdrahtungsschicht ML2 ausgebildeten Verdrahtungsgruppe durchzuführen. Im Ergebnis wird in der Metallverdrahtungsschicht ML2 im Speicheranordnungsabschnitt 10 die Schreibziffernleitung WDL ausgebildet, wird im Peripherieschaltungsabschnitt 9 die Signalverdrahtung 360 ausgebildet und wird im Antennenabschnitt 4 die induktive Verdrahtung 5 ausgebildet.
In einem Prozeß (6) werden im Speicheranordnungsabschnitt 10 das Kontaktloch 340 und die Drahtbrücke 345 ausgebildet, die die elektrische Verbindung zwischen dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR und dem Zugriffstransistor ATR sicherstellen. Im Peripherieschaltungsabschnitt 9 und im Antennenabschnitt 4 wird auf der Metallverdrahtungsschicht ML2 ein Zwischenschicht-Isolierfilm (SiO₂ oder dergleichen) 357 ausgebildet.
Wie in Fig. 9 gezeigt ist, wird in dem nächsten Prozeß (7) der Magnetfilm 8, der dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR entspricht, ausgebildet und durch RIE (reaktives Ionenätzen) oder dergleichen gemustert. Im Ergebnis wird der Magnetfilm 8 im Speicheranordnungsabschnitt 10 in Übereinstimmung mit der Form jeder Speicherzelle mittels Mikro-Materialbearbeitung bearbeitet. Demgegenüber wird der Magnetfilm 8 im Antennenabschnitt 4 eben ausgebildet. In dem nächsten Prozeß (8) werden ein Gebiet 371, das eine auf dem Magnetfilm 8 ausgebildete obere Schicht des Zwischenschicht-Isolierfilms 370 liefert, und ein Gebiet 373, das den Kontakt zwischen der oberen Verdrahtung und dem Tunnelmagnetwiderstandselement TMR sicherstellt, der Damascene-Verarbeitung ausgesetzt.
Ferner wird in den Damascene-Gebieten in einem Prozeß (9) durch Plattieren eine Cu-Schicht oder dergleichen als Metallverdrahtung ausgebildet und daraufhin mittels CMP bearbeitet, wodurch die Metallverdrahtungsschicht MIß ausgebildet wird. Im Ergebnis wird entsprechend dem Speicheranordnungsabschnitt 10 die Bitleitung BL ausgebildet und im Antennenabschnitt 4 und im Peripherieschaltungsabschnitt 9 eine Metallverdrahtung 385 ausgebildet.
Durch diese Prozesse kann die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in dem Halbleitersubstrat ausgebildet werden, ohne daß ein hierfür vorgesehener Schritt zum Erhöhen des Induktivitätswerts der induktiven Schicht 5 speziell vorgesehen werden muß. Das heißt, dadurch, daß eine Antenne angebracht wird, die von einer Verdrahtung gebildet wird, deren Induktivitätswert erhöht wird, kann ein kleiner, dünner Funk-Chip mit hoher Kommunikationsfähigkeit hergestellt werden, ohne daß dies zur Verkomplizierung der Herstellungsprozesse führt. Außerdem kann einem Funk-Chip, der die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung verwendet, die Betriebsleistung ausreichend von externen Funkwellen zugeführt werden, da die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit niedrigem Leistungsverbrauch arbeiten kann, ohne wie ein EE- PROM oder dergleichen eine hohe Spannung zu benötigen. Infolgedessen kann der Funk-Chip auch wiederholt semipermanent verwendet werden, ohne die Lebensdauer einer Batterie in Betracht zu ziehen.

Erste Abwandlung der ersten Ausführungsform

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, ist das Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR, das eine Speicherzelle bildet, in einer Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform zwischen der obersten Metallverdrahtung MLn und einer Metallverdrahtung ML(n-1) unter der Metallverdrahtung MLn vorgesehen. Das heißt, die Schreibziffernleitung WDL und die induktive Verdrahtung 5 sind in der Metallverdrahtungsschicht ML(n-1) vorgesehen. Im Speicheranordnungsabschnitt 10 ist die Bitleitung BL in der obersten Metallverdrahtung MLn vorgesehen.
Normalerweise werden die Metallverdrahtung ML(n-1) und die Metallverdrahtung wie etwa MLn, die in dem obersten Schichtteil vorgesehen sind, im Peripherieschaltungsabschnitt 9 und im Antennenabschnitt 4 als Stromversorgungsleitungen verwendet (typischerweise die in Fig. 3 gezeigte Stromversorgungsleitung 15), in denen keine Signalausbreitungsverzögerung stattfindet. Somit können in der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der ersten Abwandlung der ersten Ausführungsform das untere Schichtteil oder die Unterseite und die Seitenflächenteile der Signalleitung 386, die in der Metallverdrahtung ML(n-1) vorgesehen sind, in der die Schreibziffernleitung WDL und die induktive Leitung 5 vorgesehen sind, mit dem Magnetfilm 7 bedeckt werden. Folglich braucht vor dem Schritt des Ausbildens der Metallverdrahtungsschicht ML(n-1), der zwischen den in Fig. 7 gezeigten Prozessen (2) und (3) liegt, in einem Gebiet, das dem Peripherieschaltungsabschnitt 9 entspricht, kein Resist 355 ausgebildet zu werden, so daß die Herstellungsprozesse vereinfacht werden können.

Zweite Abwandlung der ersten Ausführungsform

Wie in Fig. 11 gezeigt ist, enthält eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1B gemäß der zweiten Abwandlung der zweiten Ausführungsform wie im Fall der in Fig. 1 gezeigten Dünnfilm- Magnetspeichervorrichtung 1A den Speicheranordnungsabschnitt 10, den Speicheranordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt 11, den Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12, den Sende- und Empfangsabschnitt 13, den Stromversorgungs-Steuerabschnitt 14 und den Antennenabschnitt 4. Wie anhand von Fig. 5 beschrieben worden ist, ist in der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A gemäß der ersten Ausführungsform der Dünnfilm 8, der dem Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR entspricht, in einem Gebiet angeordnet, das dem Antennenabschnitt 4 entspricht, während er in einem Gebiet, das dem Peripherieschaltungsabschnitt 9 entspricht, nicht angeordnet ist.
Demgegenüber ist der Magnetfilm 8 in der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1B gemäß der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform in einer Ebene in dem gesamten Peripherieschaltungsabschnitt 9, der den Speicher-Peripherieschaltungsabschnitt 11, den Modulations-Demodulations/Sicherheitsabschnitt 12, den Sende- und Empfangsabschnitt 13 und den Stromversorgungs-Steuerabschnitt 14 umfaßt, ausgebildet.
Fig. 12 ist eine Querschnittsansicht der in Fig. 11 gezeigten Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1B.
Wie aus einem Vergleich der Querschnittsansicht der in Fig. 12 gezeigten Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit der gemäß der ersten Ausführungsform hervorgeht, unterscheidet sich die Konfiguration gemäß der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform von der gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, daß der Magnetfilm 8 auch im Peripherieschaltungsabschnitt 9 ausgebildet ist. Das heißt, in den Herstellungsschritten zur Herstellung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der zweiten Abwandlung der ersten Ausführungsform wird der Magnetfilm in Übereinstimmung mit der Form jeder Speicherzelle mittels Mikro-Materialbearbeitung hergestellt und im Speicheranordnungsabschnitt 10 als Tunnel-Magnetwiderstandselement TMR verwendet, wobei der magnetische Dünnfilm 8 sowohl im Peripherieschaltungsabschnitt 9 als auch im Antennenabschnitt 4 in dem Herstellungsschritt, der dem in Fig. 9 gezeigten Prozeß (7) entspricht, eben ausgebildet wird.
Durch diesen Aufbau kann der Induktivitätswert der induktiven Verdrahtung 5, die als Spirale ausgebildet ist und den Antennenabschnitt 4 bildet, weiter verbessert werden. Im Ergebnis kann die Kommunikationsfähigkeit des Antennenabschnitts 4 verbessert werden. Mit anderen Worten, da die Anzahl der Wicklungen der induktiven Verdrahtung 5, die erforderlich sind, um die gleiche Kommunikationsfähigkeit zu erhalten, verringert werden kann, kann die als Funk-Chip verwendete Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung noch kleiner hergestellt werden.

Zweite Ausführungsform

In der zweiten Ausführungsform wird die Konfiguration eines Vertriebsmanagementsystems beschrieben, das die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform oder gemäß einer ihrer Abwandlungen verwendet.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, enthält das Vertriebsmanagementsystem gemäß der zweiten Ausführungsform einen Vertriebsartikel 600, in den die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A (1B) gemäß der ersten Ausführungsform oder gemäß einer ihrer Abwandlungen einteilig eingebettet ist, eine Datenbank 610, eine Datenlesevorrichtung 620 und eine Datenschreibvorrichtung 630.
Die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A oder 1B, die als Funk-Chip verwendet wird, ist in dem Vertriebsartikel 600 als kontaktloser Etikett-Chip vorgesehen. In der zweiten Ausführungsform wird die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A oder 1B auch einfach als "Etikett-Chip 1A (1B)" bezeichnet. Der Etikett-Chip 1A (1B) speichert nichtflüchtig Managementdaten im Vertriebsartikel 600. Die Managementdaten umfassen Daten über die Herstellung, den Verkauf, die Wartung und dergleichen des Vertriebsartikels.
Insbesondere kann dadurch, daß die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung, in der der Antennenabschnitt gemäß der ersten Ausführungsform oder gemäß einer ihrer Abwandlungen klein gemacht werden kann, als Etikett-Chip verwendet wird, insbesondere der Anwendungsbereich eines Vertriebsartikels erweitert werden. Beispielsweise kann ein kontaktloser Etikett- Chip selbst in Papiervertriebsartikel wie etwa in Wertpapiere eingebettet werden. Außerdem kann für einen Vertriebsartikel wie etwa einen Ring in dem Zwischenraum zwischen einer Fassung und einem Stein ein Etikett-Chip angebracht werden. Für einen Vertriebsartikel wie etwa eine Halskette kann ein Etikett-Chip an einem Kettenteil angebracht werden, das mit Steinen verbunden ist.
Fig. 14 ist eine konzeptionelle Ansicht zur Erläuterung eines Verfahrens zum Einbetten eines Etikett-Chips in einen Papiervertriebsartikel.
Wie in Fig. 14 gezeigt ist, wird in den Papiervertriebsartikel 600 ein Etikett-Chip 1A (1B) gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, in der ein Film dünner hergestellt werden kann, eingebettet, so daß der Etikett-Chip 1A (1B) zwischen einer Hülle und einer Rückhülle 602 eingebunden ist. Dadurch kann der kontaktlose Etikett-Chip einteilig in den Papiervertriebsartikel 600 eingebettet werden.
Wie wieder in Fig. 13 gezeigt ist, registriert die Datenbank 610 die Managementdaten und ordnet sie zu. Die Datenlesevorrichtung 620 liest mittels Funkwellen, die über eine im Etikett-Chip 1A (1B) ausgebildete Antenne gesendet und empfangen werden, kontaktlos die Managementdaten im Vertriebsartikel 600, in den der Etikett-Chip eingebettet ist. Die von der Datenlesevorrichtung 620 gelesenen Managementdaten können durch die Datenbank 610 zugeordnet werden.
Die Datenschreibvorrichtung 630 schreibt die Managementdaten über den Vertriebsartikel 600 mittels Funkwellen, die über die im Etikett-Chip 1A (1B) ausgebildete Antenne gesendet und empfangen werden, kontaktlos in den Etikett-Chip 1A (1B). Die durch die Datenschreibvorrichtung 630 geschriebenen Managementdaten werden in der Datenbank 610 registriert.
Durch diesen Aufbau können die in der Datenbank registrierten Managementdaten, nachdem sie durch die Datenschreibvorrichtung 630 für den Vertriebsartikel 600 beispielsweise vor dem Vertrieb geschrieben worden sind, einem Vertriebsweg zugeführt werden. Im Ergebnis können die Managementdaten unter Verwendung der Datenlesevorrichtung 620 in einer beliebigen Phase des Vertriebswegs zugeordnet werden. Falls während des Vertriebs bei Bedarf die Datenschreibvorrichtung 630 verwendet wird, können die Managementdaten korrigiert werden, wobei sich eine Änderung während des Vertriebs in den Managementdaten widerspiegelt.
Falls ein Vertriebsartikel 600 wiederholt vertrieben wird, können ferner durch die Datenschreibvorrichtung 630 neue Managementdaten in den Etikett-Chip 1A (1B) geschrieben und in der Datenbank 610 registriert werden, woraufhin er wieder dem Vertriebsweg zugeführt wird.
Durch den Aufbau des Vertriebsmanagementsystems, das die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung, die eine kleine Antenne enthält, als Etikett-Chip verwendet, kann die Reichweite eines Vertriebsartikels, dessen Vertrieb durch kontaktloses Senden und Empfangen von Managementdaten gemanagt werden kann, erweitert werden. Außerdem kann der Etikett-Chip ohne Betrachtung der Lebensdauer einer Batterie semipermanent genutzt werden, da die Betriebsleistung des Etikett-Chips ausreichend durch die externen Funkwellen geliefert werden kann.

Dritte Ausführungsform

In der dritten Ausführungsform wird die Konfiguration eines Herstellungsprozeß-Managementsystems beschrieben, das die in der ersten Ausführungsform oder in einer ihrer Abwandlungen gezeigte Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung als ID-Chip (Identifizierungs-Chip) verwendet.
Wie in Fig. 15 gezeigt ist, enthält das Herstellungsprozeß- Managementsystem gemäß der dritten Ausführungsform einen Halbfertigartikel 605, zu dem die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A (1B) gemäß der ersten Ausführungsform oder gemäß einer ihrer Abwandlungen hinzugefügt wird, mehrere Herstellungsprozesse 700 bis 706, denen der Halbfertigartikel 605 ausgesetzt wird, und eine Prozeßmanagementvorrichtung 710.
Die als Funk-Chip verwendete Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A oder 1B wird zu dem Halbfertigartikel 605, der den Herstellungsprozessen ausgesetzt wird, als kontaktloser 1D- Chip hinzugefügt, um Prozeßmanagementdaten über den Halbfertigartikel zu speichern. In der dritten Ausführung wird die zu dem Halbfertigartikel 605 hinzugefügte Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung 1A (1B) auch einfach als "ID-Chip 1A (1B)" bezeichnet.
Die Prozeßmanagementvorrichtung 710 sendet Schrittmanagementdaten an den ID-Chip 1A (1B) und empfängt sie von ihm. Wie bereits in der ersten Ausführungsform und in deren Abwandlungen beschrieben wurde, wird das Senden und Empfangen der Daten zwischen der Prozeßmanagementvorrichtung 710 und dem ID-Chip 1A (1B) anhand von Funkwellen ausgeführt, die über den Antennenabschnitt, der die in dem ID-Chip ausgebildete induktive Verdrahtung enthält, gesendet und empfangen werden. Der Halbfertigartikel 605 wird in vorgegebener Reihenfolge den Herstellungsprozessen 700 bis 706 ausgesetzt. Nachdem der Halbfertigartikel 605 sämtlichen Herstellungsprozessen ausgesetzt worden ist, wird der ID-Chip 1A (1B) von ihm entfernt und der Halbfertigartikel 605 zu einem Fertigartikel 605F, der versandt wird.
Fig. 16 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung eines Herstellungsprozeß-Managementverfahrens gemäß der dritten Ausführungsform.
Wie in Fig. 16 gezeigt ist, wird, wenn ein Halbfertigartikel (in einem Schritt S100) in die Prozesse eingegeben wird, (in einem Schritt S110) ein ID-Chip hinzugefügt, der die Prozeßmanagementdaten nichtflüchtig speichert. Die in dem ID-Chip gespeicherten Prozeßmanagementdaten umfassen die Reihenfolge der Herstellungsprozesse, die der Halbfertigartikel, in den der ID-Chip eingebettet ist, durchläuft, den Rückverfolgungsdatensatz des Halbfertigartikels, der den jeweiligen Herstellungsprozessen ausgesetzt wird, und dergleichen.
Wenn der Halbfertigartikel 605 an einen der in Fig. 15 gezeigten Herstellungsprozesse 700 bis 706 übergeben wird, liest die Prozeßmanagementvorrichtung 710 durch eine Datenleseoperation zum Lesen der Daten aus dem zu dem Halbfertigartikel 605 hinzugefügten ID-Chip 1A (1B) (in einem Schritt S120) die Prozeßmanagementdaten. Anhand der gelesenen Prozeßmanagementdaten kann bestimmt werden, ob der Halbfertigartikel richtig an den Herstellungsprozeß übergeben werden kann. Wenn der Halbfertigartikel anhand der gelesenen Prozeßmanagementdaten richtig an den Herstellungsprozeß übergeben werden kann, wird an dem Halbfertigartikel eine Verarbeitungsphase in dem Herstellungsprozeß ausgeführt.
Nach Abschluß der Verarbeitungsphase werden in den ID-Chip 1A (1B) Informationen geschrieben, die wenigstens angeben, daß der Halbfertigartikel dem Herstellungsprozeß ausgesetzt gewesen ist. Zu diesem Zeitpunkt können auch der Herstellungs- Rückverfolgungsdatensatz des Herstellungsprozesses und dergleichen in den ID-Chip 1A (1B) geschrieben werden. Ferner wird (in einem Schritt S140) durch Lesen der Prozeßmanagementdaten aus dem ID-Chip 1A (1B) bestimmt, ob der Halbfertigartikel mit allen vorgegebenen Herstellungsprozessen fertiggestellt worden ist. Falls ein Herstellungsprozeß, dem der Halbfertigartikel ausgesetzt werden soll, verbleibt, d. h., falls nicht alle Herstellungsprozesse abgeschlossen sind, wird der Halbfertigartikel an den verbleibenden Herstellungsprozeß übertragen, wobei die Verarbeitungen in den Schritten S120 bis S140 an dem Halbfertigartikel erneut ausgeführt werden. Wenn demgegenüber sämtliche Herstellungsprozesse abgeschlossen sind, wird der ID-Chip (in einem Schritt S150) von dem Halbfertigartikel entfernt. Im Ergebnis wird der Halbfertigartikel (in einem Schritt S200) zu einem Fertigartikel und der Herstellungsprozeß abgeschlossen. Durch erneutes Registrieren der Prozeßmanagementdaten in dem von dem Halbfertigartikel entfernten ID-Chip 1A (1B) kann der ID-Chip 1A (1B) (in einem Schritt S160) erneut zu einem weiteren Halbfertigartikel hinzugefügt werden.
Mit der obenerwähnten Konfiguration kann unter Verwendung der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung als nichtflüchtiger Speicher mit Funkkommunikationsfähigkeit, in den Daten programmiert werden können, als ID-Chip ein Prozeßmanagementsystem gebildet werden, das einen kontaktlosen ID-Chip verwendet, der klein ist und dessen Leistungsverbrauch verringert ist. Insbesondere kann der ID-Chip, der die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform oder gemäß einer ihrer Abwandlungen verwendet, dünn und klein gemacht werden. Somit kann der ID-Chip auf das Herstellungsprozeß- Managementsystem eines kleinen oder dünnen Artikels angewendet werden. Da die Betriebsleistung für den ID-Chip ausreichend durch externe Funkwellen zugeführt werden kann, kann ferner der ID-Chip semipermanent, wiederholt verwendet werden, ohne daß die Lebensdauer des ID-Chips in Betracht gezogen werden muß.
Obgleich die Erfindung ausführlich beschrieben und gezeigt wurde, dient dies selbstverständlich lediglich zur Erläuterung und als Beispiel und soll nicht als Beschränkung verstanden werden, wobei der Erfindungsgedanke und der Umfang der Erfindung lediglich durch die beigefügten Ansprüche beschränkt sind.

Claims

1. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung, die auf einem Substrat ausgebildet ist, mit:
einer leitenden Verdrahtung (6), die auf dem Substrat ausgebildet ist; und
einem ersten Magnetfilm (7), der wenigstens einem Teil direkt unter der leitenden Verdrahtung (6) entsprechend selektiv wenigstens auf einer der Oberflächen der leitenden Verdrahtung (6) auf dem Substrat ausgebildet ist.

2. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Magnetfilm (7) ferner entsprechend einem Seitenflächenteil der leitenden Verdrahtung (6) ausgebildet ist.

3. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die leitende Verdrahtung (6) als Spirale ausgebildet ist.

4. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach einem vorangehenden Anspruch, gekennzeichnet durch
mehrere Magnetspeicherzellen (MC), die jeweils einen zweiten Magnetfilm (8) zum magnetischen Halten gespeicherter Daten besitzen, und
der zweite Magnetfilm (8) in einem Prozeß zum Ausbilden der mehreren Magnetspeicherzellen (MC) ebenfalls auf einer oberen Schicht der leitenden Verdrahtung (6) ausgebildet wird.

5. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch
einen Speicheranordnungsabschnitt (10) mit mehreren Magnetspeicherzellen (MC), in denen jeweils ein zweiter Magnetfilm (8) zum magnetischen Halten gespeicherter Daten angeordnet ist;
einen Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) zum Lesen der gespeicherten Daten aus dem Speicheranordnungsabschnitt (10) und zum Schreiben der gespeicherten Daten in ihn;
einen Antennenabschnitt (4), der die als Spirale ausgebildete leitende Verdrahtung (6) enthält; und
einen Peripherieschaltungsabschnitt (3) zum Erzeugen einer Betriebsanweisung für den Peripherieschaltungsabschnitt (3) anhand von Funkwellen, die von dem Antennenabschnitt (4) empfangen werden.

6. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Peripherieschaltungsabschnitt (3) einen Sende- und Empfangsabschnitt (13) enthält, der zwischen dem Antennenabschnitt (4) und dem Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) vorgesehen ist und der die aus dem Speicheranordnungsabschnitt (10) gelesenen gespeicherten Daten ins Äußere der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung sendet und die in den Speicheranordnungsabschnitt (10) geschriebenen gespeicherten Daten aus dem Äußeren der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung empfängt.

7. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Peripherieschaltungsabschnitt (3) einen Stromversorgungs-Steuerabschnitt (14) enthält, der unter Verwendung eines induzierten Stroms, der durch die Funkwellen als Quelle in der leitenden Verdrahtung (6) erzeugt wird, eine Betriebs-Stromversorgungsspannung (Vcc) der Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung erzeugt.

8. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnetfilm (8) in einem Verfahren zur Herstellung der mehreren Magnetspeicherzellen (MC) in einem dem Antennenabschnitt (4) entsprechenden Gebiet ebenfalls eben in einer gleichen Schicht ausgebildet wird.

9. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Magnetfilm (8) in einem Verfahren zur Herstellung der mehreren Magnetspeicherzellen (MC) in einem dem Antennenabschnitt (4) entsprechenden Gebiet, in einem dem Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) entsprechenden Gebiet und in einem dem Peripherieschaltungsabschnitt (3) entsprechenden Gebiet ebenfalls eben in einer gleichen Schicht ausgebildet wird.

10. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, gekennzeichnet durch
eine Schreibsignalleitung (WDL) zum Schreiben der gespeicherten Daten in die mehreren Magnetspeicherzellen (MC), wobei
die Schreibsignalleitung (WDL) und die leitende Verdrahtung (6) in dem gleichen Prozeß auf einer oberen Schicht des ersten Magnetfilms (7) ausgebildet werden, und
der erste Magnetfilm (7) sowohl für die leitende Verdrahtung (6) als auch für die Schreibsignalleitung (WDL) wenigstens sowohl einem Teil direkt unter der leitenden Verdrahtung (6) als auch einem Teil direkt unter der Schreibsignalverdrahtung (WDL) entsprechend ausgebildet wird.

11. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem dem Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) entsprechenden Gebiet und in einem dem Peripherieschaltungsabschnitt (3) entsprechenden Gebiet auf einer Verdrahtung, die in der gleichen Schicht ausgebildet ist wie die Schreibsignalleitung (WDL) und die leitende Verdrahtung (6), der erste Magnetfilm (7) nicht ausgebildet ist.

12. Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Gebiet, das dem Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) entspricht, und in einem Gebiet, das dem Peripherieschaltungsabschnitt (3) entspricht, auf einer Verdrahtung, die in der gleichen Schicht ausgebildet ist wie die Schreibsignalleitung (WDL) und die leitende Verdrahtung (6), der erste Magnetfilm (7) auf die gleiche Weise wie auf der Schreibsignalleitung (WDL) und auf der leitenden Verdrahtung (6) ausgebildet ist.

13. Vertriebsmanagementsystem, mit:
einem Etikett-Chip (1A, 1B), der einteilig in einen Vertriebsartikel (600) eingebettet ist;
einem Datenbankabschnitt (610) zum Zuordnen und Registrieren von Managementdaten über den Vertriebsartikel (600);
einer Managementdaten-Lesevorrichtung (620) zum nichtflüchtigen Lesen der Managementdaten aus dem Etikett- Chip (1A, 1B) und zum Zuordnen der gelesenen Managementdaten für den Datenbankabschnitt (610); und
einer Managementdaten-Schreibvorrichtung (630) zum nicht- flüchtigen Schreiben der Managementdaten von dem Etikett-Chip (1A, 1B) und zum Zuordnen der gelesenen Managementdaten für den Datenbankabschnitt (610), wobei
der Etikett-Chip (1A, 1B) eine Dünnfilm- Magnetspeichervorrichtung mit einem Speicheranordnungsabschnitt (10) umfaßt, in dem mehrere Magnetspeicherzellen (MC) angeordnet sind, die die Managementdaten magnetisch halten, und
die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung umfaßt:
einen Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) zum Lesen und Schreiben von Daten aus dem und in den Speicheranordnungsabschnitt (10);
einen Antennenabschnitt (4), der eine leitende Verdrahtung (6) enthält, bei der wenigstens eine Unterseite mit einem Magnetfilm (7) bedeckt ist;
einen Stromversorgungs-Steuerabschnitt (14), der unter Verwendung eines induzierten Stroms, der in der leitenden Verdrahtung (6) durch von dem Antennenabschnitt (4) als Quelle empfangene Funkwellen erzeugt wird, eine Betriebs- Stromversorgungsspannung (Vcc) des Etikett-Chips (1A, 1B) erzeugt; und
einen Sende- und Empfangsabschnitt (13), der den Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) anhand der von dem Antennenabschnitt (4) empfangenen Funkwellen anweist, die in dem Speicheranordnungsabschnitt (10) gespeicherten Managementdaten zwischen der Managementdaten-Lesevorrichtung (620) und der Managementdaten-Schreibvorrichtung (630) zu lesen und zu schreiben.

14. Herstellungsprozeß-Managementsystem, mit:
einem ID-Chip (1A, 1B), der zu einem Halbfertigartikel (605) hinzugefügt wird, der mehreren vorgegebenen Herstellungsprozessen (701-706) ausgesetzt wird; und
einer Prozeßmanagementvorrichtung (710), die in jedem der Herstellungsprozesse (701-706) kontaktlos zu dem ID-Chip (1A, 1B) sendet und von ihm empfängt, wobei
der ID-Chip (1A, 1B) eine Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung mit einem Magnetspeicherabschnitt (10) umfaßt, in dem mehrere Magnetspeicherzellen (MC) angeordnet sind, die die Prozeßmanagementdaten magnetisch halten, und
die Dünnfilm-Magnetspeichervorrichtung umfaßt:
einen Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) zum Lesen von Daten aus dem Speicheranordnungsabschnitt (10) und zum Schreiben von Daten in ihn;
einen Antennenabschnitt (4), der eine leitende Verdrahtung (6) enthält, bei der wenigstens eine Unterseite mit einem Magnetfilm (7) bedeckt ist;
einen Stromversorgungs-Steuerabschnitt (14), der unter Verwendung eines induzierten Stroms, der in der leitenden Verdrahtung (6) durch von dem Antennenabschnitt (4) als Quelle empfangene Funkwellen erzeugt wird, eine Betriebs- Stromversorgungsspannung (Vcc) des ID-Chips (1A, 1B) erzeugt; und
einen Sende- und Empfangsabschnitt (13), der den Anordnungs-Peripherieschaltungsabschnitt (11) anhand der von dem Antennenabschnitt (4) empfangenen Funkwellen anweist, die in dem Speicheranordnungsabschnitt (10) gespeicherten Managementdaten zwischen einer Managementdaten-Lesevorrichtung und einer Managementdaten-Schreibvorrichtung zu lesen und zu schreiben.

15. Herstellungsprozeß-Managementsystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der ID-Chip (1A, 1B) entfernt wird, wenn der Halbfertigartikel (605) allen der mehreren vorgegebenen Herstellungsprozesse (701-706) ausgesetzt worden ist.

16. Herstellungsprozeß-Managementsystem nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der entfernte ID-Chip (1A, 1B) nach Neuregistrieren der Prozeßmanagementdaten zu einem weiteren Halbfertigartikel (605) hinzugefügt wird.