JP2001338487A

JP2001338487A - 磁気メモリ、磁気メモリの製造方法

Info

Publication number: JP2001338487A
Application number: JP2000182154A
Authority: JP
Inventors: Kazuyoshi Imae; 一義今江; Ryoji Namikata; 量二南方; Masashi Michijima; 正司道嶋; Hidekazu Hayashi; 秀和林
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-06-16
Publication date: 2001-12-07

Abstract

(57)【要約】【課題】反磁界の影響を低減することができると共
に、磁性層端部に磁極が発生しても、磁性層に記録され
た磁化状態が従来よりも安定に存在する磁気メモリおよ
びその製造方法を提供する。【解決手段】面内の一方向に磁化配向する強磁性層を
有し、該強磁性層の磁化の向きを情報として用いるＭＴ
Ｊ素子１０を略格子状に配し、ＭＴＪ素子１０における
メモリ層１となる強磁性層の磁化容易軸の軸方向が、隣
合うＭＴＪ素子１０のメモリ層１となる強磁性層の磁化
容易軸の軸方向に対して９０度異なるように設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、膜面内の一方向に
磁化配向する磁性層を有した磁気メモリ素子がマトリク
ス状に配されてなる磁気メモリおよびその製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気トンネル接合（ＭＴＪ）素子
は、従来の異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子や巨大磁
気抵抗効果（ＧＭＲ）素子に比べて大きな出力が得られ
ることから、ＨＤＤ用再生ヘッドや磁気メモリヘの応用
が考えられている。

【０００３】特に、磁気メモリは、半導体メモリと同じ
く稼動部の無い固体メモリであるが、電源が断たれて
も情報を失わない、繰り返し回数が無限回、放射線
が入射しても記録内容が消失する危険性が無い等、半導
体メモリと比較して有利である。

【０００４】ＭＴＪ素子は、例えば、図１４に示すよう
に、反強磁性層１０１、強磁性層１０２、絶縁層１０
３、強磁性層１０４をこの順に積層した構造を有してい
る。このような構造は、例えば、特開平９−１０６５１
４号公報等に示されている。

【０００５】上記反強磁性層１０１としては、例えば、
ＦｅＭｎ、ＮｉＭｎ、ＭｎＰｔ、ＭｎＩｒ等の合金が用
いられる。また、強磁性層１０２および強磁性層１０４
としては、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉあるいはこれらの合金が用
いられる。絶縁層１０３としては、各種の酸化物や窒化
物が検討されているが、Ａｌ₂Ｏ₃膜の場合に最も高い
磁気抵抗（ＭＲ）比が得られる。

【０００６】その他にも、ＭＴＪ素子として、反強磁性
層１０１を除いた構成で、強磁性層１０２と強磁性層１
０４との保磁力差を利用したＭＴＪ素子の提案もなされ
ている。

【０００７】次に、図１４に示す構造を有するＭＴＪ素
子１００を磁気メモリに使用する場合の動作原理を、図
１５（ａ）、図１５（ｂ）および図１６を参照して以下
に説明する。

【０００８】図１５（ａ）に示すように強磁性層１０２
および強磁性層１０４の磁化方向は何れも強磁性層１０
２および強磁性層１０４の表面と平行であり、該強磁性
層１０２および強磁性層１０４を蒸着により形成する際
に磁界Ｈを加えることで、磁界Ｈの方向を磁化容易軸と
する一軸性の磁気異方性が誘起され、各ＭＴＪ素子１０
０の磁化容易軸、すなわち、各ＭＴＪ素子１００の磁化
方向は、印加磁界Ｈの方向に揃っている。

【０００９】これにより、強磁性層１０２および強磁性
層１０４の磁化は何れも強磁性層１０２および強磁性層
１０４の面内にあり、平行、もしくは、反平行となるよ
うに、実効的な一軸磁気異方性を有している。そして、
強磁性層１０２の磁化は、反強磁性層１０１との交換結
合により、実質的に一方向に固定されている。これによ
り、ＭＴＪ素子１００は、上記強磁性層１０４の磁化の
方向で記憶（情報）が保持されるようになっている。

【００１０】上記の構造を有するＭＴＪ素子１００を用
いた磁気メモリでは、メモリ層となる強磁性層１０４の
磁化が平行もしくは反平行であり、ＭＴＪ素子１００の
抵抗が異なることを検出することにより、読出しを行
う。一方、書込みは、図１５（ｂ）に示すように、ＭＴ
Ｊ素子１００の近傍に配置した電流線１０６（ワード線
・ビット線（電流供給線））に電流を流すことで発生す
る磁界Ｈを利用して強磁性層１０４の磁化の向きを変え
ることで実現される。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記構造のＭＴＪ素子
１００では、強磁性層１０２および強磁性層１０４の磁
化方向が、強磁性層１０２および強磁性層１０４の面内
方向であるため、これら強磁性層１０２および強磁性層
１０４の磁化方向両端部、例えば図１６に示すように、
強磁性層１０４の磁化方向である長手方向の両端部１０
４ａ・１０４ｂには、磁極が発生する。

【００１２】従って、図１６に示すように、上記構造の
ＭＴＪ素子１００を複数、マトリクス状に配してなる磁
気メモリにおいて、該磁気メモリの高密度化を図るに
は、ＭＴＪ素子１００を微細化する必要があるが、ＭＴ
Ｊ素子１００の微細化に伴い、上述した磁極による反磁
界の影響が大きくなる。

【００１３】この場合、強磁性層１０２は反強磁性層１
０１と交換結合していることから、上記反磁界の影響は
少ない。また、米国特許第５，８４１，６９２号に開示
されているように、強磁性層１０２を、反強磁性結合す
る二つの強磁性層で構成することにより、強磁性層１０
２端部に発生する磁極を実質的にゼロにすることができ
る。

【００１４】しかしながら、メモリ層となる強磁性層１
０４についてはこのような手法を取ることができない。
このため、パターンが微細化するに連れて、強磁性層１
０４の両端部１０４ａ・１０４ｂの磁極の影響により、
磁化が不安定となり、記憶の保持が困難となる。

【００１５】また、従来のＭＴＪ素子１００の配置で
は、図１６に示すように、メモリ層となる強磁性層１０
４の磁化が、隣合うＭＴＪ素子１００からの漏洩磁界に
より不安定になる問題がある。

【００１６】例えば、図１６において、右下のメモリ層
（以下、説明の便宜上、メモリ層１１１ａと記す）に着
目すると、該メモリ層１１１ａが、矢印１１２にて示す
ように、図中、左向きに磁化している場合、漏洩する磁
界（以下、漏洩磁界１１３と記す）は破線矢印にて示す
ように生じる。

【００１７】この時、上記メモリ層１１１ａに対し、磁
化容易軸方向と直交する磁化困難軸方向（図１５中、上
下方向）に隣合うＭＴＪ素子１００のメモリ層（以下、
説明の便宜上、メモリ層１１１ｂと記す；但し、図面の
簡略化のため、図１５中、上記メモリ層１１１ａに対
し、下方向に隣接するメモリ層は省略している）では、
磁化の方向が、矢印１１４にて示すように、上記メモリ
層１１１ａの磁化の方向と同じ方向（この場合、左向
き）になったときには、該メモリ層１１１ｂに流入する
漏洩磁界１１３の向きは、メモリ層１１１ａの磁化の方
向と逆向きとなり、メモリ層１１１ａの漏洩磁界１１３
が、メモリ層１１１ｂの磁化を打ち消す方向に加わるた
め、磁化が不安定になる。

【００１８】また、上記メモリ層１１１ａに対し、磁化
容易軸方向（図１５中、左右方向）に隣合うＭＴＪ素子
１００のメモリ層（以下、説明の便宜上、メモリ層１１
１ｃと記す；但し、図面の簡略化のため、図１５中、上
記メモリ層１１１ａに対し、右方向に隣接するメモリ層
は省略している）では、磁化の方向が、矢印１１５にて
示すように、上記メモリ層１１１ａの磁化の方向と逆方
向（この場合、右向き）になったときには、該メモリ層
１１１ｃに流入する漏洩磁界１１３の向きが該メモリ層
１１１ｃの磁化の方向と逆向きとなり、メモリ層１１１
ａの漏洩磁界１１３が、メモリ層１１１ｃの磁化を打ち
消す方向に加わるため、磁化が不安定になる。

【００１９】このように、複数のメモリ層（メモリ層１
１１ａ・１１１ｂ・１１１ｃ…）がマトリクス構成され
た磁気メモリでは、各メモリ層が、隣合うメモリ層の磁
化の向きにより、隣合うメモリ層から漏洩する磁界の影
響を受け、磁化が不安定となっていた。

【００２０】本発明は上記問題点に鑑みなされたもので
あり、その目的は、反磁界の影響を低減することができ
ると共に、磁性層端部に磁極が発生しても、磁性層に記
録された磁化状態が従来よりも安定に存在する磁気メモ
リ、および上記磁気メモリを安定に製造できる磁気メモ
リの製造方法を提供することにある。

【００２１】

【課題を解決するための手段】本発明に係る磁気メモリ
は、上記の課題を解決するために、面内の一方向に磁化
配向する磁性層を有し、該磁性層の磁化の向きを情報と
して用いる磁気メモリ素子が略格子状に配されてなる磁
気メモリにおいて、隣合う磁気メモリ素子の磁化容易軸
の軸方向が互いに異なることを特徴としている。

【００２２】上記の構成によれば、上記磁気メモリ素子
において、面内の一方向に磁化配向している磁性層にお
ける磁化の向きが、隣合う磁気メモリ素子の磁性層にお
ける磁化の向きと異なるため、隣合う磁気メモリ素子の
磁性層から流入する漏洩磁界が、上記漏洩磁界が流入す
る側の磁気メモリ素子の磁性層の磁化を打ち消す方向に
大きく作用することを抑制することができる。このた
め、上記漏洩磁界による反磁界の影響を低減し、上記磁
性層に記録された磁化状態が従来よりも安定に存在する
磁気メモリを提供することができる。

【００２３】この場合、隣合う磁気メモリ素子の磁化容
易軸の軸方向が互いに９０度異なることで、隣合う磁気
メモリ素子の磁性層から流入する漏洩磁界が、上記漏洩
磁界が流入する側の磁気メモリ素子の磁性層の磁化を打
ち消す方向に作用せず、隣合う磁気メモリ素子の磁性層
から流入する漏洩磁界による反磁界の影響を無くし、上
記磁性層に記録された磁化状態が極めて安定に存在する
磁気メモリを提供することができる。

【００２４】また、本発明に係る磁気メモリは、上記の
課題を解決するために、上記磁気メモリ素子の平面形状
が長方形状であり、その長手方向に磁化容易軸があるこ
とを特徴としている。

【００２５】磁性体が長方形状の場合には、短手方向よ
りも長手方向に磁化して安定する傾向にある。このた
め、上記磁気メモリ素子の平面形状を長方形状にするこ
とで、複雑な構造を必要とすることなく、その長手方向
を磁化容易軸とすることができ、隣合う磁気メモリ素子
の磁化容易軸の軸方向を容易に異ならしめることができ
る。

【００２６】また、上記の構成によれば、上記磁気メモ
リ素子の磁性層の磁極は、その長手方向端部（短辺部）
に生じるので、磁極の面積が減少すると共に、磁極間の
距離が長くなるので、反磁界の影響をより低減すること
ができる。さらに、磁気メモリ素子の微細化に伴って形
状効果も増加するので、より高い集積度の磁気メモリを
実現することができる。

【００２７】さらに、本発明に係る磁気メモリは、上記
の課題を解決するために、各磁気メモリ素子の中心位置
が直線状に並ぶように配されていることを特徴としてい
る。

【００２８】上記の構成によれば、各磁気メモリ素子の
中心位置が直線状に並ぶように配されていることで、各
磁気メモリ素子の磁性層における中心位置から離れた位
置においても、隣合う磁気メモリ素子の磁性層から流入
する漏洩磁界のうち、磁化を弱める成分と、磁化を強め
る成分とのバランスをとることができ、上記漏洩磁界に
よる反磁界の影響を低減することができる。

【００２９】特に、隣合う磁気メモリ素子の磁化容易軸
の軸方向が互いに９０度異なる場合、上記磁気メモリ素
子の平面形状が長方形状であっても、各磁気メモリ素子
の中心位置が直線状に並ぶように配置することで、各磁
気メモリ素子の磁性層における中心位置から離れた位
置、例えば長手方向端部（短辺部）においても、該磁性
層に、隣合う磁気メモリ素子の磁性層から流入する漏洩
磁界のうち、磁化を弱める成分と、磁化を強める成分と
の量が等しくなり、上記漏洩磁界（反磁界）の影響を無
くすことができる。

【００３０】また、上記磁気メモリにおいては、上記磁
気メモリ素子が磁気トンネル接合素子であることが好ま
しい。

【００３１】磁気トンネル接合素子は、異方性磁気抵抗
効果素子や巨大磁気抵抗効果素子に比べて大きな出力が
得られ、低磁場において大きな抵抗変化（感度）を示
す。従って、上記の構成によれば、異方性磁気抵抗効果
素子や巨大磁気抵抗効果素子を用いた場合と比較して、
低磁場で安定した記録を行うことができる磁気メモリを
提供することができる。

【００３２】上記磁気メモリでは、さらに、基板上に斜
面部が形成され、磁気メモリ素子が、上記斜面部上に形
成され、かつ、上記斜面部の面方向と平行方向に磁化容
易軸を有していてもよい。

【００３３】上記構成によれば、基板上に、溝部または
凸部を形成することにより、斜面部を形成することがで
き、かつ、磁気メモリ素子の基板上での占有形状（投影
面積形状）を、例えば正方形状に設定することができ
る。

【００３４】このとき、上記構成では、磁気メモリ素子
を基板上において正方形状に設定しても、斜面部では、
長方形状となるので、上記磁気メモリ素子に対し、磁化
容易軸を容易に設定でき、また、磁気メモリ素子を基板
上において正方形状に設定できることにより、上記磁気
メモリ素子を基板上に最密に配置できて、磁気メモリ素
子の形成密度を向上できる。

【００３５】本発明の磁気メモリの製造方法は、前記の
課題を解決するために、上記斜面部を有する磁気メモリ
の製造方法であって、磁気メモリ素子が配置される位置
に、隣り合う位置で異なる方向に傾斜する斜面部をそれ
ぞれ基板上に形成する工程と、上記各斜面部に磁性層を
それぞれ成膜する工程と、各斜面部上の各磁性層を磁気
メモリ素子の形状に加工する工程とを含むことを特徴と
している。

【００３６】上記方法によれば、磁気メモリ素子を基板
上に最密に配置できて、磁気メモリ素子の形成密度を向
上した磁気メモリを安定に製造することができる。

【００３７】本発明の磁気メモリの他の製造方法は、前
記の課題を解決するために、磁気メモリ素子の形状に窓
部を隣接方向に一個おきに設けた第１のマスクを形成す
る工程と、第１のマスク上に第１の磁性層を磁界中で成
膜する工程と、第１のマスクをリフトオフして第１の磁
性層を磁気メモリ素子形状に加工する工程と、第１のマ
スクの窓部と異なる位置に、磁気メモリ素子の形状に窓
部を隣接方向に一個おきに設けた第２のマスクを形成す
る工程と、第２のマスク上に第２の磁性層を磁界中で成
膜する工程と、第２のマスクをリフトオフして第２の磁
性層を磁気メモリ素子形状に加工する工程とを有し、第
１の磁性層と第２の磁性層とを互いに異なる方向の磁界
中でそれぞれ成膜することを特徴としている。

【００３８】上記方法によれば、第１の磁性層と第２の
磁性層とを互いに異なる方向の磁界中でそれぞれ成膜す
ることにより、隣り合う各磁気メモリ素子の間での磁化
容易軸を互いに異なる設定することを安定化できるの
で、情報が記録された各磁気メモリ素子の磁化方向を安
定化できる。

【００３９】上記磁気メモリでは、磁気メモリ素子に対
する各書き込み線が、磁気メモリ素子と重なる部分で互
いに異なる方向に配線されていてもよい。

【００４０】上記構成によれば、磁気メモリ素子に対
し、情報を書き込む場合、上記磁気メモリ素子上にて交
差する各書き込み線の双方に、書き込みのための電流を
それぞれ通電することにより、上記各書き込み線からの
各磁界の合成磁界によって上記磁気メモリ素子に対し、
上記合成磁界を上記各磁界より大きく設定できるので、
情報を書き込むことができる。

【００４１】また、上記構成では、磁気メモリ素子が略
格子状に配されているので、磁気メモリ素子に対する各
書き込み線を、略格子状に沿って、それぞれ直線状に設
定できるので、上記各書き込み線を設定を容易化でき
る。

【００４２】上記磁気メモリにおいては、磁気メモリ素
子に対する各書き込み線が、磁気メモリ素子と重なる部
分において同一方向に配線されていてもよい。

【００４３】上記構成によれば、各書き込み線による合
成磁界は、各書き込み線に通電される電流値の違いや、
各書き込み線の配置とは無関係に一方向に設定できるの
で、上記各書き込み線による情報の書き込みを安定化で
きる。

【００４４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の一形態について図
１ないし図１３に基づいて説明すれば、以下の通りであ
る。以下の実施の形態では、面内の一方向に磁化配向す
る磁性層を有し、磁化の向きを情報として用いる磁気メ
モリ素子として、磁気トンネル接合素子（以下、ＭＴＪ
素子と記す）を用いた磁気メモリを例に挙げて説明する
が、本発明は、磁性体の磁化方向の向きを情報として用
いる磁気メモリ分野（固体磁気メモリ）で広く応用でき
るものであり、以下の説明にのみ限定されるものではな
い。

【００４５】本実施の形態に係る磁気メモリは、図１〜
３に示すように、同一の水平平面内に所定の間隔で平行
に配された導電線からなるワード線７…（第１の電流供
給線；図２および図３参照）と、他の水平平面内に所定
の間隔で平行に配された導電線からなるビット線８…
（第２の電流供給線；図２および図３参照）と、ワード
線７…とビット線８…との各交差点に配され、これによ
り、略格子状（マトリクス状）に配列された、複数のＭ
ＴＪ素子１０…とを備えている。尚、図面の簡略化のた
め、これらワード線７、およびビット線８、およびＭＴ
Ｊ素子１０は、実際より少なく記載されている。

【００４６】上記ワード線７およびビット線８は、ＭＴ
Ｊ素子１０の上下に形成された図示しない上部電極、下
部電極にそれぞれ接続され、行方向、列方向のＭＴＪ素
子１０…をそれぞれ制御するようになっている。

【００４７】上記ＭＴＪ素子１０は、非磁性層を介して
積層された２層以上の強磁性層（磁性層）を備え、該強
磁性体の磁化方向の差を情報として記録すると共に、上
記した磁化方向の差を電気抵抗値として読み出すように
なっている。

【００４８】該ＭＴＪ素子１０は、図４に示すように、
例えば、反強磁性層１１、強磁性層１２、絶縁層１３、
強磁性層１４がこの順に積層された構造を有している。
上記絶縁層１３は、強磁性層１２と強磁性層１４との間
の交換結合を遮断する機能を有するものである。該ＭＴ
Ｊ素子１０の基本構造（積層構造）は、従来のＭＴＪ素
子、例えば前記図１４に示したＭＴＪ素子１００と同じ
であるため、その詳細についてはここでは省略するもの
とする。

【００４９】本実施の形態において、上記ＭＴＪ素子１
０の平面形状、即ち、メモリ層（以下、説明の便宜上、
メモリ層１と記す）となる強磁性層１４の平面形状は矩
形（長方形状）であり、該メモリ層１は、図１において
例えば矢印２にて示すように、メモリ層１の長手方向を
磁化容易軸として、それぞれ、メモリ層１の面内の一方
向に磁化配向している。これは磁性体の形状効果と呼ば
れるものであり、磁性体が長方形状の場合には、短手方
向よりも長手方向に磁化して安定する効果を利用してい
る。このような形状効果は、磁性体の長辺と短辺との比
が大きくなるほど強くなる傾向にある。このため、メモ
リ層１は、できるだけ細長い形状にすることが望まし
い。

【００５０】従来、ＭＴＪ素子における強磁性層には、
該強磁性層となる薄膜を蒸着する際に磁界を加えておく
ことで磁界の方向を磁化容易軸とするような一軸性の磁
気異方性が誘起されており、このため、磁気メモリを構
成するマトリクス状に配された各ＭＴＪ素子の磁化容易
軸は、印加した磁界方向に一様に揃っていた。

【００５１】しかしながら、本実施の形態では、磁気メ
モリを構成する際に、互いに隣合うＭＴＪ素子１０・１
０を互いに９０度回転させて配列し、ＭＴＪ素子１０…
を、互いに隣合うＭＴＪ素子１０・１０の長手方向側面
と短手方向側面とが互いに対向するようにマトリクス状
に配列することで、磁気メモリを構成するマトリクス状
に配された各ＭＴＪ素子１０の磁化容易軸の軸方向が、
隣合うＭＴＪ素子１０のメモリ層１の磁化容易軸の軸方
向と９０度異なるように設定している。

【００５２】このため、従来の磁気メモリでは、漏洩磁
界が、隣合うＭＴＪ素子のメモリ層の磁化を打ち消す方
向に加わる場合が生じたが、本実施の形態に係る磁気メ
モリでは、図１に示すように、例えば右下のメモリ層１
（以下、説明の便宜上、メモリ層１Ａと記す）に着目す
ると、破線矢印４にて示す、メモリ層１Ａの一方の端部
（短辺部１ａ）からの漏洩磁界の向きと、矢印２あるい
は矢印３にて示す、該メモリ層１Ａと隣合うＭＴＪ素子
１０のメモリ層１（以下、説明の便宜上、ワード線７
（例えば図２参照）に沿って該メモリ層１Ａと隣合うＭ
ＴＪ素子１０のメモリ層１をメモリ層１Ｂ、ビット線８
（例えば図２参照）に沿って該メモリ層１Ａと隣合うＭ
ＴＪ素子１０のメモリ層１をメモリ層１Ｃと記す）の磁
化の方向とは向きが９０度異なるため、上記漏洩磁界
は、上記メモリ層１Ａと隣合うメモリ層１Ｂ・１Ｃの磁
化を打ち消す方向に作用しない。

【００５３】また、より好ましい配置として、ＭＴＪ素
子１０…のメモリ層１…の中心位置が直線状に並ぶよう
に配置すれば、メモリ層１、例えばメモリ層１Ｂの、中
心位置１ｂから離れた位置、例えば短辺部１ｃでは、矢
印３で示す該メモリ層１Ｂの磁化方向と、破線矢印５に
て示す、メモリ層１Ａの短辺部１ａからの漏洩磁界の向
きとのなす角度が９０度より小さくなり、上記メモリ層
１Ａの短辺部１ａからの漏洩磁界（反磁界）の影響が出
てくるが、メモリ層１Ｂに流入する、矢印４・５・６で
示される漏洩磁界のうち、矢印５にて示す、磁化を弱め
る成分と、矢印６にて示す、磁化を強める成分との量が
等しくなり、上記漏洩磁界（反磁界）の影響を無くすこ
とができる。

【００５４】また、上述した形状効果を利用して磁化容
易軸を形成すると、メモリ層１の磁極、例えばメモリ層
１Ａの磁極は短辺部１ａ・１ａ’に生じるので、磁極の
面積が減少すると共に、磁極間の距離が長くなるので、
これによっても反磁界の影響を小さくすることができ
る。

【００５５】次に、本実施の形態において、互いに隣合
うＭＴＪ素子１０・１０のメモリ層１・１の磁化容易軸
の軸方向、即ち、磁化方向を、９０度異なるように設定
する方法について、図２を参照して以下に説明する。

【００５６】図２に示す方法では、ＭＴＪ素子１０の強
磁性層１２・１４（図４参照）となる磁性体材料を成膜
する際に、外部から、矢印２１にて示す磁界を印加し、
該磁性体材料からなる強磁性薄膜を、得られるＭＴＪ素
子１０の形状に対して４５度傾けて磁化する。

【００５７】続いて、このようにして作製した強磁性薄
膜をＭＴＪ素子１０に加工する際に、該強磁性薄膜を、
個々のＭＴＪ素子１０…が、その平面形状が矩形で、か
つ、互いに隣合うＭＴＪ素子１０・１０が、ワード線７
およびビット線８に沿って、互いに９０度回転するよう
に作製されたマスクを用いて加工する。

【００５８】加工後、個々のＭＴＪ素子１０の磁化容易
軸は、ＭＴＪ素子１０の形状に対して、４５度傾いた状
態から、それぞれの長手方向へ最短距離で回転し、安定
状態となる。

【００５９】図２に示す磁気メモリにおいては、個々の
ＭＴＪ素子１０の磁化の方向、例えば個々のＭＴＪ素子
１０のメモリ層１における磁化の方向は、図２中、ワー
ド線７と平行な右向きの矢印２２…およびビット線８と
平行な上向きの矢印２３…にて示すように、ＭＴＪ素子
１０の長手方向に沿って上向きと右向きとに分かれ、互
いに隣合うＭＴＪ素子１０・１０で、互いに９０度異な
る方向に磁化容易軸が設定されている。

【００６０】次に、上記磁気メモリに情報を記録する方
法について、図３を参照して以下に説明する。上記構成
の磁気メモリに情報を記録する場合には、ワード線７お
よびビット線８に電流を流すことで発生する合成磁界を
利用する。該合成磁界は、ＭＴＪ素子１０の形状に対し
て４５度傾いた方向に生じるが、この方向が、ＭＴＪ素
子１０の強磁性層１２・１４（図４参照）成膜時の磁界
の向きとは逆向きとなるように電流を設定すれば、上記
ＭＴＪ素子１０の磁化の向きを反転することができる。

【００６１】例えば、磁気メモリの形成に際し、図２に
示す方法を採用した場合には、図３中、矢印３１にて示
すように、図２において矢印２１にて示した磁界の向き
とは逆向きの磁界が生じるように電流を設定すれば、図
３中、矢印３２にて示すように、上記ＭＴＪ素子１０の
磁化の向きを層の平面内で反転させることができる。

【００６２】情報の記録（書き込み）は、このように、
ワード線７およびビット線８の両方に電流を流すことに
より、その交点で結合された、電流の大きさ並びに方向
に応じた合成磁界により、メモリ層１（強磁性層１４）
に励起された磁化を、磁化容易軸に沿って回転させるこ
とにより実現される。

【００６３】本実施の形態に係る磁気メモリへの情報の
記録は、従来の磁気メモリと同様であり、個々のＭＴＪ
素子１０は、従来のＭＴＪ素子同様、強磁性層１２およ
び強磁性層１４の磁化の方向が何れも強磁性層１２およ
び強磁性層１４の面内方向に沿ってあり、互いに、平
行、もしくは、反平行となるように、実効的な一軸磁気
異方性を有している。また、強磁性層１２の磁化は、反
強磁性層１１との交換結合により、実質的に一方向に固
定されている。これにより、ＭＴＪ素子１０は、従来同
様、上記強磁性層１４の磁化の方向で記憶（情報）が保
持されるようになっている。

【００６４】従って、上記の構造を有するＭＴＪ素子１
０を用いた磁気メモリでも、メモリ層となる強磁性層１
４の磁化の方向が、強磁性層１２の磁化方向に対し平行
もしくは反平行であり、ＭＴＪ素子１０の抵抗が、上記
の平行あるいは反平行とで互いに異なることを検出する
ことにより、上記記憶の読出しを行う。

【００６５】つまり、上記ＭＴＪ素子１０でも、非磁性
体である絶縁層１３を介して積層された強磁性層１４の
磁化を強磁性層１２の磁化と平行または反平行とするこ
とにより、強磁性層１２と強磁性層１４との磁化方向の
差を情報として記憶すると共に、この磁化方向の差を電
気抵抗値（磁気抵抗）として読み出すようになってい
る。この抵抗値は、これら強磁性層１２と強磁性層１４
との磁化方向が同一方向であるときに最小となり、逆方
向であるときに最大となる。従って、このようにして測
定した抵抗値を所定の比較用の基準抵抗値と比較するこ
とによって、情報の読出しを行なうことができる。

【００６６】以上のように、上記の実施の形態では、面
内の一方向に磁化配向する磁性層として強磁性層１２・
１４を有し、該強磁性層１２・１４の磁化の向きを情報
として用いるＭＴＪ素子１０がマトリクス状に配されて
なり、隣合うＭＴＪ素子１０の磁化容易軸の軸方向が互
いに９０度異なる磁気メモリについて説明したが、本発
明は磁性体からなる磁性層の磁化の向きを情報として用
いる磁気メモリ分野で広く応用できるものであり、上記
説明にのみ限定されるものではない。

【００６７】例えば、磁気メモリ素子として、上記ＭＴ
Ｊ素子１０以外に、該ＭＴＪ素子１０から反強磁性層を
除いた構成を有するＭＴＪ素子を用いてもよいし、ＭＴ
Ｊ素子以外に、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子や巨
大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子等、面内の一方向に磁化
配向する磁性層を有し、該磁性層の磁化の向きを情報と
して用いる従来公知の種々の磁気メモリ素子を用いるこ
とができる。

【００６８】また、上記各メモリ層１をストライプ状
に、複数、分割することも可能であり、この場合、形状
異方性をより強調することができる。

【００６９】さらに、本発明に係る磁気メモリにおい
て、隣合う磁気メモリ素子の磁性層（例えば強磁性層１
２・１４）の磁化容易軸の軸方向を異ならせる手段とし
て、前記した形状効果を利用する方法以外に、斜め蒸着
により磁性層を形成（成膜）することにより磁性層に一
軸性の磁気異方性を付与し、これにより、隣合う磁気メ
モリ素子の磁性層の磁化容易軸の軸方向を異ならせるこ
とも可能である。つまり、この場合、隣合う磁気メモリ
素子同士で磁性層の蒸着方向を異ならしめればよい。ま
た、この場合、磁気メモリ素子の平面形状は矩形に限定
されず、例えば正方形状とすることができる。

【００７０】つまり、上記の実施の形態では、上記磁気
メモリの製造方法として、(1) 磁性層形成時に、外部か
ら、磁界を、得られる磁気メモリ素子に対して、その面
内方向に所定の角度で印加する工程と、(2) 個々の磁気
メモリ素子を長方形状にすると共に隣合う磁気メモリ素
子が互いに９０度回転するように作製されたマスクを用
いて、磁気メモリ素子を形成する工程とを含む方法以外
に、例えば、以下の工程、(1) 磁性層を斜め蒸着により
形成することで一軸異方性を有する磁性層を備えた磁気
メモリ素子を形成する工程と、(2) 上記工程により一軸
異方性が付与された磁性層の磁化容易軸の軸方向が、隣
合う磁気メモリ素子の磁性層の磁化容易軸の軸方向と異
なる方向を向くように上記磁気メモリ素子を配列する工
程とを含む方法によっても、上記磁気メモリを容易に製
造することができる。

【００７１】また、上記の実施の形態では、構成が簡素
であり、かつ、高い効果を得ることができる磁気メモリ
の構成として、第１の電流供給線および第２の電流供給
線に沿って磁気メモリ素子がマトリクス状に配され、隣
合う磁気メモリ素子の磁化容易軸の軸方向が互いに９０
度異なる構成について説明したが、磁気メモリ素子の配
置並びにその磁化容易軸の軸方向はこれに限定されるも
のではない。

【００７２】個々の磁気メモリ素子は、交差する第１の
電流供給線と第２の電流供給線とに対して所定の角度に
向けて形成することができる。また、第１の電流供給線
と第２の電流供給線とは、任意の角度、例えば、４５度
の角度で交差することもできる。隣合う磁気メモリ素子
の磁化容易軸の軸方向は、９０度異なることが好ましい
が、必ずしも９０度に限定されるものではない。

【００７３】隣合う磁気メモリ素子の磁化容易軸の軸方
向を互いに異ならしめ、各磁気メモリ素子の磁性層にお
ける磁化方向を、隣合う磁気メモリ素子の磁性層におけ
る磁化方向と異ならしめることで、隣合う磁気メモリ素
子の磁性層から流入する漏洩磁界が、上記漏洩磁界が流
入する側の磁気メモリ素子の磁性層の磁化を打ち消す方
向に大きく作用することを抑制することができる。この
ため、上記漏洩磁界による反磁界の影響を低減し、上記
磁性層に記録された磁化状態が従来よりも安定に存在す
る磁気メモリを提供することができる。

【００７４】この場合、隣合う磁気メモリ素子の磁化容
易軸の軸方向が互いに９０度異なることで、隣合う磁気
メモリ素子の磁性層から流入する漏洩磁界が、上記漏洩
磁界が流入する側の磁気メモリ素子の磁性層の磁化を打
ち消す方向に作用せず、隣合う磁気メモリ素子の磁性層
から流入する漏洩磁界による反磁界の影響を無くし、上
記磁性層に記録された磁化状態が極めて安定に存在する
磁気メモリを提供することができる。

【００７５】以上のように、本発明に係る磁気メモリ
は、磁気メモリ素子端部の磁極の影響を低減できること
から、漏洩磁化の影響を低減あるいは無くし、安定した
磁化状態を保持することができる。また、形状効果を利
用することで、複雑な構造を必要とすることなく、隣合
う磁気メモリ素子の磁性層の磁化容易軸の軸方向を異な
らせることができ、また磁気メモリ素子の微細化に伴っ
て形状効果も増加するので、より高い集積度の磁気メモ
リを実現することができる。

【００７６】前述した、隣り合う各ＭＴＪ素子１０の各
磁化容易軸が９０度と異なる場合の具体例を以下に示
す。上記各磁化容易軸が交差する角度を、図５に示すよ
うに、例えば、４５度に設定してもよい。上記角度は、
９０度のときに効果が最大となるが、隣接するＭＴＪ素
子１０からの漏洩磁界１５とＭＴＪ素子１０の磁化の方
向との間に角度差を設定することで、上記漏洩磁界１５
が隣り合う各ＭＴＪ素子１０への悪影響つまり隣り合う
各ＭＴＪ素子１０に対する磁化方向の不安定化を、ある
程度、緩和することが可能である。

【００７７】次に、上記のＭＴＪ素子（磁気メモリ素
子）１０の平面形状（投影面積形状）を、例えば正方形
状とした場合に、各磁気メモリに対し異方性を付与する
手法として、斜め蒸着とマスクを用いる手法についてそ
れぞれ説明する。

【００７８】まず、斜め蒸着による異方性の付与につい
て説明すると、図６および図７に示すように、マトリク
ス状に配置された各ＭＴＪ素子１０を形成する領域にお
いて、基板９の表面に対し、略Ｖ字状の溝２４を、溝２
４の基板表面での開口の形状を正方形となるように各Ｍ
ＴＪ素子１０の位置に対応してそれぞれ形成する。

【００７９】よって、上記溝２４には、略長方形状の一
対の各斜面部２４ａが溝２４の底部２４ｂにて隣り合う
ように形成されることになる。その上、隣り合う上記各
溝２４は、それらの斜面部２４ａの長手方向の交差する
角度に差、例えば上記角度差を９０度となるように、そ
れぞれ設定されている。

【００８０】このように加工した基板９に対し、前述と
同様に磁界を印加しながら、磁性体を蒸着すると、Ｖ字
状の溝２４の各斜面部２４ａの長手方向と平行方向に異
方性を各斜面部２４ａの磁性体に対し付与することがで
きる。

【００８１】なお、Ｖ字状の溝２４は、１つのＭＴＪ素
子１０に対し複数設けてもよいし、図７（ｂ）に示すよ
うに、上記の溝２４に代えて、逆に凸状部２５に設定し
てもよい。また、溝２４の形状はＶ字状に代えて、片斜
面形状でもよい。

【００８２】上記磁性体の成膜方法は、各斜面部２４ａ
に向かって磁性体の蒸発原子３０を飛来させるような手
法であればよく、蒸着法以外にスパッタリング法であっ
てもよい。本方法によれば、基板９に各斜面部２４ａを
形成する工程が必要となるが、１回の成膜で異なる異方
性を同時に得ることができる。

【００８３】次に、マスクを用いた異方性の付与方法に
ついて図８および図９に基づいて説明すると、まず、上
記付与方法では、各ＭＴＪ素子１０の配置形状に対応し
たマスクを用いて、上記磁気メモリの形状に窓開けした
レジストパターン４４を基板９上に形成した〔図９
（ａ）参照〕後、磁界を矢印４２の方向〔図８（ａ）参
照〕に印加しながら磁性体を上記レジストパターン４４
上および窓開け部の基板９上に成膜して強磁性層４０を
形成し〔図９（ｂ）参照〕、続いて、上記レジストパタ
ーン４４をリフトオフすることで、ＭＴＪ素子１０領域
に対応する、窓開け部の基板９上に残った強磁性層４０
を、前述の強磁性層１４として形成する。

【００８４】この工程を隣接するＭＴＪ素子１０領域に
分けて、互いに異なる位置に強磁性層４０と、強磁性層
４１とを形成するように２回繰り返し、そのとき、それ
ぞれの蒸着する際の磁界の印加方向を矢印４２と、その
矢印４２と直交する方向の矢印４３というように互いに
変えて、異方性を有する、強磁性層４０である強磁性層
１４と、強磁性層４１である強磁性層１４とを交互に隣
り合うように略格子状に配置された各ＭＴＪ素子１０と
して備えた磁気メモリを得る。

【００８５】図８（ａ）と図８（ｂ）にマスクを２回に
分けるときの素子の窓開け部分を示す。また、図８
（ｂ）のＢ−Ｂ’矢視断面図でのプロセスを図９（ａ）
〜図９（ｆ）に示す。

【００８６】本方法によれば、磁化容易軸を異なる方向
に確実に付与できると共に、平坦な基板９上に各ＭＴＪ
素子１０を形成できるので、上記各ＭＴＪ素子１０から
情報を読みだしたり、上記各ＭＴＪ素子１０に情報を書
き込んだりするための各配線が容易になる。

【００８７】次に、本発明の磁気メモリに対する、他の
配線方法と、他の記録方法について説明すると、従来の
磁気メモリと同様に、本発明の磁気メモリにおいても、
導体に電流を流すことで生じる磁界を用いることによ
り、情報を記録できる。つまり、ビット線８またはワー
ド線７に電流を流し、強磁性層１４（メモリ層１）の保
磁力を超える磁界を上記強磁性層１４に対し発生して、
電流方向と直交する方向で、上記強磁性層１４の磁化の
向きを変える。実際には、各ＭＴＪ素子１０をマトリク
ス状に配置するため、各ＭＴＪ素子１０上で直交するビ
ット線８とワード線７とにより発生する合成磁界を用い
て、電流方向と対して傾いた方向で磁化の向きを変え
る。

【００８８】具体的には、図１０（ａ）に示すように、
ＭＴＪ素子１０を挟んでビット線８とワード線７とが上
下に離間した状態で交差している。そして、ビット線８
あるいはワード線７は、何れか一方がＭＴＪ素子１０と
直接に電気的に接続され、他方はトランジスタ（スイッ
チング素子、図示せず）を介してＭＴＪ素子１０と接続
されている。

【００８９】ビット線８とワード線７とに電流をそれぞ
れ流すことで、図１０（ｂ）に示すように、メモリ層１
である強磁性層１４には各電流によって発生する各磁界
８ａ・７ａが合成され、合成磁界３１が生じる。強磁性
層１４は、合成磁界３１の方向に磁化した後、電流を切
ると磁化容易軸方向に回転し戻る。磁化容易軸の何れの
方向に戻るかは回転に要するエネルギーが最小となるよ
う、合成磁界３１の方向と、強磁性層１４の磁化容易軸
との角度差が少ない方向に回転する。

【００９０】したがって、合成磁界３１と磁化容易軸と
の角度が９０度の場合には、磁化方向は何れに回転する
か不安定であり、所望する方向に確実に向けることがで
きない。

【００９１】その上、各電流線であるビット線８とワー
ド線７の直交位置での合成磁界３１を用いると、次のよ
うな困難な面もある。

【００９２】磁化容易軸と合成磁界３１の角度によ
りスイッチングに要する磁界強度は異なる。

【００９３】合成磁界３１の方向は各電流値および
各電流線からの距離の双方により変化する。

【００９４】各ＭＴＪ素子１０間で、磁化容易軸が
異なる場合、ＭＴＪ素子１０間での理由により小さな
磁界で記録できるＭＴＪ素子１０と大きな磁界が必要と
なるＭＴＪ素子１０とが生じる。また、最悪の場合、何
れの磁化容易軸も合成磁界３１に対し、９０度の角度に
なることも考えられる（図１１（ａ）および図１１
（ｂ）参照）。

【００９５】各ＭＴＪ素子１０間で各磁化容易軸が
９０度異なる場合、合成磁界３１を、上記各磁化容易軸
のそれぞれに対して４５度に設定できれば、のような
バラツキは生じないが、実際にはの理由により合成磁
界３１の方向を正確に制御するのは困難である。

【００９６】特に本発明のように、磁化容易軸の異なる
ＭＴＪ素子１０で磁気メモリを構成する場合、情報を記
録することはできても、やに記載の理由によって記
録効率がよいとは言えない。

【００９７】このため、本発明では、図１２に示すよう
に、ビット線８とワード線７とをＭＴＪ素子１０上の部
分で互いに平行に配線し、各電流線であるビット線８お
よびワード線７と直交する方向で合成磁界３１を得るよ
うに設定するのが望ましい。図１２にビット線８とワー
ド線７とを素子部で平行にした例を示す。

【００９８】図１２（ｂ）に示すように、ビット線８と
ワード線７とによる各磁界（Ｈｂ，Ｈｗ）の大きさが異
なっても、合成磁界３１の方向は電流方向に対して直交
方向から変化しない。よって、上記構成では、前記の
やの問題を回避できる。

【００９９】図１３（ａ）および図１３（ｂ）に、隣り
合う各ＭＴＪ素子１０間で磁化容易軸を９０度異ならせ
た場合のビット線８とワード線７とを平行配線とした例
を示す。

【０１００】ＭＴＪ素子１０の磁化容易軸は、各配線方
向に対し直交方向となるように向けられており、合成磁
界３１の方向と合わせている。また、用いた強磁性層１
４については、ビット線８およびワード線７の一方によ
る磁界では、磁化方向が変化せず、上記双方による合成
磁界３１では磁化方向が変化するように保磁力を設定す
ればよい。

【０１０１】このように平行配線を用いることで、電流
線であるビット線８およびワード線７の方向と合成磁界
３１の方向とが一義的に設定される（直交方向）ので、
磁化容易軸に対して合成磁界３１の方向を、より確実に
一致させることができ、記録電流の低減化が図れると共
に、上記記録電流の精度に関する自由度（許容範囲）を
大きくできて、書き込みを安定化できる。

【０１０２】

【発明の効果】本発明に係る磁気メモリは、以上のよう
に、面内の一方向に磁化配向する磁性層を有し、該磁性
層の磁化の向きを情報として用いる磁気メモリ素子が略
格子状に配されてなる磁気メモリにおいて、隣合う磁気
メモリ素子の磁化容易軸の軸方向が互いに異なる構成で
ある。

【０１０３】それゆえ、隣合う磁気メモリ素子の磁性層
から流入する漏洩磁界が、上記漏洩磁界が流入する側の
磁気メモリ素子の磁性層の磁化を打ち消す方向に大きく
作用することを抑制することができるので、上記漏洩磁
界による反磁界の影響を低減し、上記磁性層に記録され
た磁化状態が従来よりも安定に存在する磁気メモリを提
供することができるという効果を奏する。

【０１０４】また、本発明にかかる磁気メモリは、以上
のように、上記磁気メモリ素子の平面形状が長方形状で
あり、その長手方向に磁化容易軸がある構成である。

【０１０５】それゆえ、複雑な構造を必要とすることな
く、その長手方向を磁化容易軸とすることができ、隣合
う磁気メモリ素子の磁化容易軸の軸方向を容易に異なら
しめることができる。また、上記の構成によれば、上記
磁気メモリ素子の磁性層の磁極は、その長手方向端部
（短辺部）に生じるので、磁極の面積が減少すると共
に、磁極間の距離が長くなるので、反磁界の影響をより
低減することができる。さらに、上記の構成によれば、
磁気メモリ素子の微細化に伴って形状効果も増加するの
で、より高い集積度の磁気メモリを実現することができ
るという効果を併せて奏する。

【０１０６】また、本発明にかかる磁気メモリは、以上
のように、各磁気メモリ素子の中心位置が直線状に並ぶ
ように配されている構成である。

【０１０７】そえゆえ、各磁気メモリ素子の磁性層にお
ける中心位置から離れた位置においても、隣合う磁気メ
モリ素子の磁性層から流入する漏洩磁界のうち、磁化を
弱める成分と、磁化を強める成分とのバランスをとるこ
とができ、上記漏洩磁界による反磁界の影響を低減する
ことができるという効果を奏する。

【０１０８】また、本発明にかかる磁気メモリは、以上
のように、上記磁気メモリ素子が磁気トンネル接合素子
である構成である。

【０１０９】それゆえ、磁気メモリ素子として異方性磁
気抵抗効果素子や巨大磁気抵抗効果素子を用いた場合と
比較して、低磁場で安定した記録を行うことができる磁
気メモリを提供することができるという効果を奏する。

【０１１０】本発明にかかる磁気メモリは、以上のよう
に、さらに、基板上に斜面部が形成され、磁気メモリ素
子が、上記斜面部上に形成され、かつ、上記斜面部の面
方向と平行方向に磁化容易軸を有している構成である。

【０１１１】上記構成によれば、基板上の斜面部に磁気
メモリ素子を形成することにより、磁気メモリ素子の基
板上での占有形状（投影面積形状）を、例えば正方形状
に設定することができるから、上記磁気メモリ素子を基
板上に最密に配置できて、磁気メモリ素子の形成密度を
向上できるという効果を奏する。

【０１１２】本発明の磁気メモリの製造方法は、以上の
ように、上記斜面部を有する磁気メモリの製造方法であ
って、磁気メモリ素子が配置される位置に、隣り合う位
置で異なる方向に傾斜する斜面部をそれぞれ基板上に形
成する工程と、上記各斜面部に磁性層をそれぞれ成膜す
る工程と、各斜面部上の各磁性層を磁気メモリ素子の形
状に加工する工程とを含む方法である。

【０１１３】上記方法によれば、磁気メモリ素子を基板
上に最密に配置できて、磁気メモリ素子の形成密度を向
上した磁気メモリを安定に製造することができるという
効果を奏する。

【０１１４】本発明の磁気メモリの他の製造方法は、以
上のように、互いに異なる位置に、磁気メモリ素子とな
る、第１の磁性層と、第２の磁性層とを、互いに異なる
方向の磁界中でそれぞれ成膜する方法である。

【０１１５】上記方法によれば、第１の磁性層と第２の
磁性層とを互いに異なる方向の磁界中でそれぞれ成膜す
ることにより、隣り合う各磁気メモリ素子の間での磁化
容易軸を互いに異なる設定することを安定化できるの
で、情報が記録された各磁気メモリ素子の磁化方向を安
定化できるという効果を奏する。

【０１１６】本発明にかかる磁気メモリは、以上のよう
に、さらに、磁気メモリ素子に対する各書き込み線が、
磁気メモリ素子と重なる部分で互いに異なる方向に配線
されている構成である。

【０１１７】上記構成によれば、磁気メモリ素子が略格
子状に配されているので、磁気メモリ素子に対する各書
き込み線を、略格子状に沿って、それぞれ直線状に設定
できるので、上記各書き込み線を設定を容易化できると
いう効果を奏する。

【０１１８】本発明にかかる磁気メモリは、以上のよう
に、さらに、磁気メモリ素子に対する各書き込み線が、
磁気メモリ素子と重なる部分において同一方向に配線さ
れている構成である。

【０１１９】上記構成によれば、各書き込み線による合
成磁界は、各書き込み線に通電される電流値の違いや、
各書き込み線の配置とは無関係に一方向に設定できるの
で、上記各書き込み線による情報の書き込みを安定化で
きるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る磁気メモリにおけ
る磁気メモリ素子の形状と配置とを模式的に示す説明図
である。

【図２】本発明の一実施の形態に係る磁気メモリの初期
化方法を示す説明図である。

【図３】本発明の一実施の形態に係る磁気メモリへの記
録方法を示す説明図である。

【図４】図１に示す磁気メモリ素子の構成例を示す図で
ある。

【図５】上記磁気メモリにおける、各磁気メモリ素子の
磁化容易軸の他の設定例を模式的に示す説明図である。

【図６】上記磁気メモリにおける、各磁気メモリ素子
の、さらに他の変形例を示す説明図である。

【図７】上記の変形例を示すための基板の模式断面図で
あって、（ａ）は溝を形成した場合、（ｂ）は凸部を形
成した場合を示す。

【図８】上記磁気メモリにおける、各磁気メモリ素子
の、さらに他の変形例を、製造方法に基づいて示す説明
図であって、（ａ）は、互いに磁化容易軸が異なる各磁
気メモリ素子の一方を示し、（ｂ）は、他方を示す。

【図９】上記変形例の製造方法を、各工程（ａ）〜
（ｆ）にて示す各工程図である。

【図１０】上記磁気メモリにおいて、ビット線とワード
線とを互いに直交するように配置したときの、上記ビッ
ト線とワード線とによる各磁界、およびそれらの合成磁
界の説明図であって、（ａ）は断面模式図であり、
（ｂ）は平面模式図である。

【図１１】上記磁気メモリにおいて、磁化容易軸と合成
磁界との角度の影響を示す説明図であって、（ａ）は上
記角度が小さい場合、（ｂ）は上記角度が大きい場合を
示す。

【図１２】上記磁気メモリにおいて、ビット線とワード
線とを互いに平行となるように配置したときの、上記ビ
ット線とワード線とによる各磁界、およびそれらの合成
磁界の説明図であって、（ａ）は断面模式図であり、
（ｂ）は平面模式図である。

【図１３】上記磁気メモリにおいて、ビット線とワード
線とを互いに平行となるように配置したときの、上記ビ
ット線とワード線の配線図であって、（ａ）は、ビット
線を示し、（ｂ）はワード線を示す。

【図１４】一般的なＭＴＪ素子の構成例を示す図であ
る。

【図１５】（ａ）・（ｂ）は、図１４に示すＭＴＪ素子
の動作を示す説明図であり、（ａ）は該ＭＴＪ素子の初
期状態の磁化方向を示し、（ｂ）は、該ＭＴＪ素子の磁
界印加時の磁化方向を示す。

【図１６】従来の磁気メモリにおける磁気メモリ素子の
形状と配置とを模式的に示す説明図である。

【符号の説明】

１メモリ層（磁性層）１ｂ中心位置７ワード線８ビット線１０ＭＴＪ素子（磁気メモリ素子）１２強磁性層（磁性層）１４強磁性層（磁性層）

フロントページの続き (72)発明者道嶋正司大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者林秀和大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】面内の一方向に磁化配向する磁性層を有
し、該磁性層の磁化の向きを情報として用いる磁気メモ
リ素子が略格子状に配されてなる磁気メモリにおいて、隣合う磁気メモリ素子の磁化容易軸の軸方向が互いに異
なることを特徴とする磁気メモリ。
【請求項２】上記磁気メモリ素子の平面形状が長方形状
であり、その長手方向に磁化容易軸があることを特徴と
する請求項１記載の磁気メモリ。
【請求項３】各磁気メモリ素子の中心位置が直線状に並
ぶように配されていることを特徴とする請求項１または
２記載の磁気メモリ。
【請求項４】上記磁気メモリ素子が磁気トンネル接合素
子であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に
記載の磁気メモリ。
【請求項５】基板上に斜面部が形成され、磁気メモリ素子が、上記斜面部上に形成され、かつ、上
記斜面部の面方向と平行方向に磁化容易軸を有している
ことを特徴とする請求項１記載の磁気メモリ。
【請求項６】磁気メモリ素子が配置される位置に、隣り
合う位置で異なる方向に傾斜する斜面部をそれぞれ基板
上に形成する工程と、上記各斜面部に磁性層をそれぞれ成膜する工程と、各斜面部上の各磁性層を磁気メモリ素子の形状に加工す
る工程とを含むことを特徴とする磁気メモリの製造方
法。
【請求項７】磁気メモリ素子の形状に窓部を隣接方向に
一個おきに設けた第１のマスクを形成する工程と、第１のマスク上に第１の磁性層を磁界中で成膜する工程
と、第１のマスクをリフトオフして第１の磁性層を磁気メモ
リ素子形状に加工する工程と、第１のマスクの窓部と異なる位置に、磁気メモリ素子の
形状に窓部を隣接方向に一個おきに設けた第２のマスク
を形成する工程と、第２のマスク上に第２の磁性層を磁界中で成膜する工程
と、第２のマスクをリフトオフして第２の磁性層を磁気メモ
リ素子形状に加工する工程とを有し、第１の磁性層と第２の磁性層とを互いに異なる方向の磁
界中でそれぞれ成膜することを特徴とする磁気メモリの
製造方法。
【請求項８】磁気メモリ素子に対する各書き込み線が、
磁気メモリ素子と重なる部分で互いに異なる方向に配線
されていることを特徴とする請求項１記載の磁気メモ
リ。
【請求項９】磁気メモリ素子に対する各書き込み線が、
磁気メモリ素子と重なる部分において同一方向に配線さ
れていることを特徴とする請求項１記載の磁気メモリ。