JP2002368306A - 磁気抵抗効果膜およびそれを用いたメモリ - Google Patents
磁気抵抗効果膜およびそれを用いたメモリInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 大きな磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果膜
およびそれを用いたメモリを提供する。 【解決手段】 第一の磁性膜111、非磁性膜112、第二の
磁性膜113が形成され、非磁性膜112と第二の磁性膜113
の界面に第二の磁性膜113よりも大きなスピン分極率を
有しかつ粒形状である磁性領域114が形成され、その粒
形状の磁性領域114と第一の磁性膜111を交換結合させる
ことにより上記問題を解決した。ただし、その粒形状の
磁性領域114は膜状にした場合に形状異方性より膜面垂
直方向から傾いた方向に磁化が向き、垂直磁気異方性エ
ネルギーよりも反磁界エネルギーの方が大きな材料から
なっている。
およびそれを用いたメモリを提供する。 【解決手段】 第一の磁性膜111、非磁性膜112、第二の
磁性膜113が形成され、非磁性膜112と第二の磁性膜113
の界面に第二の磁性膜113よりも大きなスピン分極率を
有しかつ粒形状である磁性領域114が形成され、その粒
形状の磁性領域114と第一の磁性膜111を交換結合させる
ことにより上記問題を解決した。ただし、その粒形状の
磁性領域114は膜状にした場合に形状異方性より膜面垂
直方向から傾いた方向に磁化が向き、垂直磁気異方性エ
ネルギーよりも反磁界エネルギーの方が大きな材料から
なっている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気抵抗効果膜に
関し、さらにその磁気抵抗効果膜を用いたメモリに関す
る。
関し、さらにその磁気抵抗効果膜を用いたメモリに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、固体メモリである半導体メモリは
情報機器に多く用いられ、DRAM、FeRAM、フラッシュEEP
ROM等その種類も様々である。これら半導体メモリの特
性は一長一短であり、現在の情報機器において要求され
るスペックのすべてを満たすメモリが存在しない。例え
ば、DRAMは記録密度が高く書き換え可能回数も多いが、
揮発性であり電源を切ると情報は消えてしまう。また、
フラッシュEEPROMは不揮発であるが消去の時間が長く、
情報の高速処理には不向きである。
情報機器に多く用いられ、DRAM、FeRAM、フラッシュEEP
ROM等その種類も様々である。これら半導体メモリの特
性は一長一短であり、現在の情報機器において要求され
るスペックのすべてを満たすメモリが存在しない。例え
ば、DRAMは記録密度が高く書き換え可能回数も多いが、
揮発性であり電源を切ると情報は消えてしまう。また、
フラッシュEEPROMは不揮発であるが消去の時間が長く、
情報の高速処理には不向きである。
【０００３】上記のような半導体メモリの現状に対し
て、磁気抵抗効果を用いたメモリ(MRAM）は、記録時
間、読み出し時間、記録密度、書き換え可能回数、消費
電力等において多くの情報機器から求められるスペック
をすべて満たすメモリとして有望である。特にスピン依
存トンネル磁気抵抗（TMR）効果を利用したMRAMは、大
きな読み出し信号が得られることから、高記録密度化あ
るいは高速読み出しに有利であり、近年の研究報告にお
いてMRAMとしての実現性が実証されている。
て、磁気抵抗効果を用いたメモリ(MRAM）は、記録時
間、読み出し時間、記録密度、書き換え可能回数、消費
電力等において多くの情報機器から求められるスペック
をすべて満たすメモリとして有望である。特にスピン依
存トンネル磁気抵抗（TMR）効果を利用したMRAMは、大
きな読み出し信号が得られることから、高記録密度化あ
るいは高速読み出しに有利であり、近年の研究報告にお
いてMRAMとしての実現性が実証されている。
【０００４】MRAMの素子として用いられる磁気抵抗効果
膜の基本構成は、非磁性層を介して磁性層が隣接して形
成されたサンドイッチ構造である。非磁性膜として良く
用いられる材料としてCuやAl2O3が挙げられる。磁気抵
抗効果膜において非磁性層にCu等のような導体を用いた
ものを巨大磁気抵抗効果膜（GMR膜）といい、Al2O3など
の絶縁体を用いたものをスピン依存トンネル磁気抵抗効
果膜（TMR膜）という。一般にTMR膜はGMR膜に比べて大
きな磁気抵抗効果を示す。
膜の基本構成は、非磁性層を介して磁性層が隣接して形
成されたサンドイッチ構造である。非磁性膜として良く
用いられる材料としてCuやAl2O3が挙げられる。磁気抵
抗効果膜において非磁性層にCu等のような導体を用いた
ものを巨大磁気抵抗効果膜（GMR膜）といい、Al2O3など
の絶縁体を用いたものをスピン依存トンネル磁気抵抗効
果膜（TMR膜）という。一般にTMR膜はGMR膜に比べて大
きな磁気抵抗効果を示す。
【０００５】MRAMの記録密度を高くするために、素子サ
イズを小さくしていくと、面内磁化膜を使用したMRAMは
反磁界あるいは端面の磁化のカーリングといった影響か
ら、情報を保持できなくなるという問題が生じる。この
問題を回避するためには、例えば磁性層の形状を長方形
にすることが挙げられるが、この方法では素子サイズが
小さくできないために記録密度の向上があまり期待され
ない。そこで、例えば特開平11-213650号公報で述べら
れているように垂直磁化膜を用いることにより上記問題
を回避しようとする提案がなされている。この方法では
素子サイズが小さくなっても反磁界は増加しないので、
面内磁化膜を用いたMRAMよりも小さなサイズの磁気抵抗
効果膜が実現可能である。
イズを小さくしていくと、面内磁化膜を使用したMRAMは
反磁界あるいは端面の磁化のカーリングといった影響か
ら、情報を保持できなくなるという問題が生じる。この
問題を回避するためには、例えば磁性層の形状を長方形
にすることが挙げられるが、この方法では素子サイズが
小さくできないために記録密度の向上があまり期待され
ない。そこで、例えば特開平11-213650号公報で述べら
れているように垂直磁化膜を用いることにより上記問題
を回避しようとする提案がなされている。この方法では
素子サイズが小さくなっても反磁界は増加しないので、
面内磁化膜を用いたMRAMよりも小さなサイズの磁気抵抗
効果膜が実現可能である。
【０００６】垂直磁化膜を用いた磁気抵抗効果膜は、面
内磁化膜を用いた磁気抵抗効果膜と同様に、二つの磁性
層の磁化方向が平行であると磁気抵抗効果膜の電気抵抗
は比較的小さく、磁化方向が反平行であると電気抵抗は
比較的大きくなる。図８は、垂直磁化膜を用いた磁気抵
抗効果膜の磁化状態と抵抗値の大きさの関係を説明する
図である。非磁性層22の上部に位置する磁性層23を記録
層、下部に位置する磁性層21を読み出し層とし、記録層
の磁化方向が上向きの場合を『1』、下向きの場合を
『0』とする。図８（ａ）に示すように両磁性層の磁化
方向が上向きの場合、磁気抵抗効果膜の電気抵抗は比較
的小さく、図８（ｃ）に示すように読み出し層の磁化方
向が下向きでかつ記録層の磁化方向が上向きであると電
気抵抗は比較的大きくなる。したがって、『1』が記録
された状態で読み出し層の磁化方向が上向きとなるよう
に磁界を印加した後、さらに読み出し層の磁化方向が下
向きとなるように磁界を印加すると、磁気抵抗効果膜の
電気抵抗は大きくなるように変化し、この変化から
『1』を読み出すことが可能である。ただし、読み出し
のときに印加する磁界は記録層の磁化方向が変化しない
ような大きさである。また、図８（ｂ）に示すように読
み出し層の磁化方向が上向きでかつ記録層の磁化方向が
下向きであると電気抵抗は比較的大きくなり、図８
（ｄ）に示すように両磁性層の磁化方向が下向きの場合
電気抵抗は比較的小さくなる。したがって、『0』が記
録されているときには、読み出しの操作を行うと電気抵
抗が小さくなるように変化するので『0』を読み出すこ
とが可能である。
内磁化膜を用いた磁気抵抗効果膜と同様に、二つの磁性
層の磁化方向が平行であると磁気抵抗効果膜の電気抵抗
は比較的小さく、磁化方向が反平行であると電気抵抗は
比較的大きくなる。図８は、垂直磁化膜を用いた磁気抵
抗効果膜の磁化状態と抵抗値の大きさの関係を説明する
図である。非磁性層22の上部に位置する磁性層23を記録
層、下部に位置する磁性層21を読み出し層とし、記録層
の磁化方向が上向きの場合を『1』、下向きの場合を
『0』とする。図８（ａ）に示すように両磁性層の磁化
方向が上向きの場合、磁気抵抗効果膜の電気抵抗は比較
的小さく、図８（ｃ）に示すように読み出し層の磁化方
向が下向きでかつ記録層の磁化方向が上向きであると電
気抵抗は比較的大きくなる。したがって、『1』が記録
された状態で読み出し層の磁化方向が上向きとなるよう
に磁界を印加した後、さらに読み出し層の磁化方向が下
向きとなるように磁界を印加すると、磁気抵抗効果膜の
電気抵抗は大きくなるように変化し、この変化から
『1』を読み出すことが可能である。ただし、読み出し
のときに印加する磁界は記録層の磁化方向が変化しない
ような大きさである。また、図８（ｂ）に示すように読
み出し層の磁化方向が上向きでかつ記録層の磁化方向が
下向きであると電気抵抗は比較的大きくなり、図８
（ｄ）に示すように両磁性層の磁化方向が下向きの場合
電気抵抗は比較的小さくなる。したがって、『0』が記
録されているときには、読み出しの操作を行うと電気抵
抗が小さくなるように変化するので『0』を読み出すこ
とが可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】垂直磁化膜としては、
Gd、Dy、Tb等の希土類金属から選ばれる少なくとも１種
類の元素とCo、Fe、Ni等の遷移金属から選ばれる少なく
とも１種類の元素の合金膜や人工格子膜、Co/Pt等遷移
金属と貴金属の人工格子膜、CoCr等の膜面垂直方向の結
晶磁気異方性を有する合金膜が主として挙げられる。こ
れらの材料の中で、希土類金属と遷移金属からなるアモ
ルファス合金が最も容易に垂直磁化膜になり、さらに希
土類金属にGdを用いると保磁力や磁化飽和磁界を小さく
することが可能であるのでメモリ素子としてより好まし
い。ところで大きな磁気抵抗効果を得るためには、非磁
性膜との界面に大きなスピン分極率を有する磁性体が接
して形成されている必要がある。しかし、非磁性膜を希
土類金属と遷移金属のアモルファス合金からなる磁性膜
で挟んだ三層構造の磁気抵抗効果膜では大きな磁気抵抗
効果が得られないという問題がある。この原因はGd原子
が非磁性膜との界面に存在しているためであると考えら
れる。つまり、Gdの磁性の担い手は4f電子であり、伝導
電子とは異なり、このような原子が非磁性層の界面に存
在すると、GMR膜の場合はGd原子に衝突した電子はスピ
ン散乱をしないし、TMR膜の場合はスピントンネリング
をしない。したがって、磁気抵抗効果膜全体として磁気
抵抗効果は低いものとなる。
Gd、Dy、Tb等の希土類金属から選ばれる少なくとも１種
類の元素とCo、Fe、Ni等の遷移金属から選ばれる少なく
とも１種類の元素の合金膜や人工格子膜、Co/Pt等遷移
金属と貴金属の人工格子膜、CoCr等の膜面垂直方向の結
晶磁気異方性を有する合金膜が主として挙げられる。こ
れらの材料の中で、希土類金属と遷移金属からなるアモ
ルファス合金が最も容易に垂直磁化膜になり、さらに希
土類金属にGdを用いると保磁力や磁化飽和磁界を小さく
することが可能であるのでメモリ素子としてより好まし
い。ところで大きな磁気抵抗効果を得るためには、非磁
性膜との界面に大きなスピン分極率を有する磁性体が接
して形成されている必要がある。しかし、非磁性膜を希
土類金属と遷移金属のアモルファス合金からなる磁性膜
で挟んだ三層構造の磁気抵抗効果膜では大きな磁気抵抗
効果が得られないという問題がある。この原因はGd原子
が非磁性膜との界面に存在しているためであると考えら
れる。つまり、Gdの磁性の担い手は4f電子であり、伝導
電子とは異なり、このような原子が非磁性層の界面に存
在すると、GMR膜の場合はGd原子に衝突した電子はスピ
ン散乱をしないし、TMR膜の場合はスピントンネリング
をしない。したがって、磁気抵抗効果膜全体として磁気
抵抗効果は低いものとなる。
【０００８】上述の従来の技術の課題に鑑み、本発明の
目的は、大きな磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果膜お
よびそれを用いたメモリを提供することにある。
目的は、大きな磁気抵抗効果を有する磁気抵抗効果膜お
よびそれを用いたメモリを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記のように保磁力や磁
化飽和磁界が小さくスピン分極率の大きな垂直磁化膜
は、未だ見出されてはいない。そこで本発明は、少なく
とも垂直磁化膜である第一の磁性膜、非磁性膜、垂直磁
化膜である第二の磁性膜を有し、非磁性膜と磁性膜の界
面にスピン分極率の大きな磁性体を形成し、その粒形状
の磁性体と第一の磁性膜を交換結合させることにより上
記問題を解決した。ただし、その粒形状の磁性体は膜状
にした場合に形状異方性より膜面垂直方向から傾いた方
向に磁化が向き、垂直磁気異方性エネルギーよりも反磁
界エネルギーの方が大きな材料からなっている。
化飽和磁界が小さくスピン分極率の大きな垂直磁化膜
は、未だ見出されてはいない。そこで本発明は、少なく
とも垂直磁化膜である第一の磁性膜、非磁性膜、垂直磁
化膜である第二の磁性膜を有し、非磁性膜と磁性膜の界
面にスピン分極率の大きな磁性体を形成し、その粒形状
の磁性体と第一の磁性膜を交換結合させることにより上
記問題を解決した。ただし、その粒形状の磁性体は膜状
にした場合に形状異方性より膜面垂直方向から傾いた方
向に磁化が向き、垂直磁気異方性エネルギーよりも反磁
界エネルギーの方が大きな材料からなっている。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は本発明の磁気抵抗効果膜の
膜断面を示す模式図である。第一の磁性膜111、非磁性
膜112、第二の磁性膜113が形成され、非磁性膜と第二の
磁性膜の界面に第二の磁性膜よりも大きなスピン分極率
を有しかつ粒形状である第一の磁性領域114が形成され
ている。
膜断面を示す模式図である。第一の磁性膜111、非磁性
膜112、第二の磁性膜113が形成され、非磁性膜と第二の
磁性膜の界面に第二の磁性膜よりも大きなスピン分極率
を有しかつ粒形状である第一の磁性領域114が形成され
ている。
【００１１】第一の磁性膜や第二の磁性膜には希土類金
属と遷移金属のアモルファス合金が好適に用いられ、非
磁性膜にはCuやAl2O3が好適に用いられる。第一の磁性
領域には粒形状をしたスピン分極率の高い材料が用いら
れ、例えばCoやCoFe合金が挙げられる。CoやCoFe合金は
通常それ自体大きな垂直磁気異方性を示さないため、こ
れを膜形状にすると反磁界の影響により磁化は膜面内方
向に向き、この磁化を膜面垂直方向に向けるためには大
きなエネルギーが必要である。しかし、CoやCoFe合金を
球形にすると形状異方性が無いため、比較的容易に磁化
を任意の方向に向けることが可能になり好適である。実
際には完全な球形の磁性体を形成することは困難である
が、磁性体を粒形状にすることで球形にした場合と近い
効果が得られる。磁性体の形状は作成方法、作成条件さ
らに下地の状態によって異なる。粒形状の磁性体の作成
手段としてはスパッタリングよりも蒸着の方が容易であ
る。
属と遷移金属のアモルファス合金が好適に用いられ、非
磁性膜にはCuやAl2O3が好適に用いられる。第一の磁性
領域には粒形状をしたスピン分極率の高い材料が用いら
れ、例えばCoやCoFe合金が挙げられる。CoやCoFe合金は
通常それ自体大きな垂直磁気異方性を示さないため、こ
れを膜形状にすると反磁界の影響により磁化は膜面内方
向に向き、この磁化を膜面垂直方向に向けるためには大
きなエネルギーが必要である。しかし、CoやCoFe合金を
球形にすると形状異方性が無いため、比較的容易に磁化
を任意の方向に向けることが可能になり好適である。実
際には完全な球形の磁性体を形成することは困難である
が、磁性体を粒形状にすることで球形にした場合と近い
効果が得られる。磁性体の形状は作成方法、作成条件さ
らに下地の状態によって異なる。粒形状の磁性体の作成
手段としてはスパッタリングよりも蒸着の方が容易であ
る。
【００１２】図１では第一の磁性領域を非磁性膜と第二
の磁性膜の界面に形成しているが、これは非磁性膜と第
一の磁性膜の界面に形成しても良いし、あるいは両界面
に第一の磁性領域及び第二の磁性領域として形成しても
良い。両界面に磁性領域を形成した場合には、どちらか
一方に形成した場合よりも大きな磁気抵抗効果が得られ
る。
の磁性膜の界面に形成しているが、これは非磁性膜と第
一の磁性膜の界面に形成しても良いし、あるいは両界面
に第一の磁性領域及び第二の磁性領域として形成しても
良い。両界面に磁性領域を形成した場合には、どちらか
一方に形成した場合よりも大きな磁気抵抗効果が得られ
る。
【００１３】第一の磁性膜と非磁性膜の界面あるいはさ
らに第二の磁性膜と非磁性膜の界面に形成された磁性領
域の磁化は、零磁場中で膜面に対して垂直方向に向いて
いるか、あるいは膜面垂直方向に対して傾いている場合
には膜面垂直方向に磁界を印加すると容易に膜面垂直方
向に向くことが好ましい。本発明の磁気抵抗効果膜をメ
モリ素子として利用する場合、記録や読み出しの際に磁
気抵抗効果膜に磁界を印加する手段は多くの場合、導線
に電流を流し、その電流によってつくられる磁界を用い
る。この導線は通常AlやAl合金で作製されるが、電流密
度に限界があることからメモリ素子である磁気抵抗効果
膜に印加できる磁界の大きさも限られる。実際にメモリ
素子に印加できる磁界の大きさはメモリセルの構造によ
り異なるが、概略4 kA/m程度が限界である。したがっ
て、第一の磁性膜と非磁性膜の界面あるいは第二の磁性
膜と非磁性膜の界面に形成された磁性領域の磁化は、4
kA/m以下の磁界によって垂直方向に向くことが必要であ
る。
らに第二の磁性膜と非磁性膜の界面に形成された磁性領
域の磁化は、零磁場中で膜面に対して垂直方向に向いて
いるか、あるいは膜面垂直方向に対して傾いている場合
には膜面垂直方向に磁界を印加すると容易に膜面垂直方
向に向くことが好ましい。本発明の磁気抵抗効果膜をメ
モリ素子として利用する場合、記録や読み出しの際に磁
気抵抗効果膜に磁界を印加する手段は多くの場合、導線
に電流を流し、その電流によってつくられる磁界を用い
る。この導線は通常AlやAl合金で作製されるが、電流密
度に限界があることからメモリ素子である磁気抵抗効果
膜に印加できる磁界の大きさも限られる。実際にメモリ
素子に印加できる磁界の大きさはメモリセルの構造によ
り異なるが、概略4 kA/m程度が限界である。したがっ
て、第一の磁性膜と非磁性膜の界面あるいは第二の磁性
膜と非磁性膜の界面に形成された磁性領域の磁化は、4
kA/m以下の磁界によって垂直方向に向くことが必要であ
る。
【００１４】磁気抵抗効果膜には2層以上の磁性膜が数n
mの非磁性膜を介して形成されており、２つの磁性膜に
は静磁結合力が働く。とくにTMR膜の非磁性膜は2nm程度
の超薄膜であるため、磁性膜の磁化の大きさが大きけれ
ば静磁結合力も著しく大きく、場合によっては2層の磁
性膜の磁化反転は同じ大きさの印加磁界によって生じる
こともある。本発明の磁気抵抗効果膜のように非磁性層
の界面に接するようにCoやCoFe等の磁化の大きな磁性体
を配した場合は、大きな静磁結合力が働くと予想され
る。そこで静磁結合力を小さくする方法として、第一の
磁性膜あるいは第二の磁性膜の磁化を界面に形成した第
一または第二の磁性領域とは逆の方向を向くようにして
おき、粒形状の磁性体の磁化との合成磁界の大きさを小
さくすることが挙げられる。例えば、粒形状の磁性体が
CoFeであり第一の磁性膜あるいは第二の磁性膜がGdFeで
あれば、GdFeの組成をGd副格子磁化優勢とする。つま
り、CoFeとGdFeが交換結合しているときCoFeのCo原子の
スピンやFe原子のスピンは、GdFeのFe原子のスピンと平
行に向き、Gd原子のスピンは反平行に向く。したがっ
て、Gd副格子磁化優勢である場合、GdFeの磁化の方向と
CoFeの磁化の方向は反平行になるため、2つの磁性体の
合成磁化は小さくなるのである。
mの非磁性膜を介して形成されており、２つの磁性膜に
は静磁結合力が働く。とくにTMR膜の非磁性膜は2nm程度
の超薄膜であるため、磁性膜の磁化の大きさが大きけれ
ば静磁結合力も著しく大きく、場合によっては2層の磁
性膜の磁化反転は同じ大きさの印加磁界によって生じる
こともある。本発明の磁気抵抗効果膜のように非磁性層
の界面に接するようにCoやCoFe等の磁化の大きな磁性体
を配した場合は、大きな静磁結合力が働くと予想され
る。そこで静磁結合力を小さくする方法として、第一の
磁性膜あるいは第二の磁性膜の磁化を界面に形成した第
一または第二の磁性領域とは逆の方向を向くようにして
おき、粒形状の磁性体の磁化との合成磁界の大きさを小
さくすることが挙げられる。例えば、粒形状の磁性体が
CoFeであり第一の磁性膜あるいは第二の磁性膜がGdFeで
あれば、GdFeの組成をGd副格子磁化優勢とする。つま
り、CoFeとGdFeが交換結合しているときCoFeのCo原子の
スピンやFe原子のスピンは、GdFeのFe原子のスピンと平
行に向き、Gd原子のスピンは反平行に向く。したがっ
て、Gd副格子磁化優勢である場合、GdFeの磁化の方向と
CoFeの磁化の方向は反平行になるため、2つの磁性体の
合成磁化は小さくなるのである。
【００１５】磁気抵抗効果膜をメモリ素子とする場合、
非磁性膜に接して形成されている2つの磁性体のうち、
一方の磁性体の磁化が記録時に印加された磁界によって
反転し、他方の磁性体の磁化は反転しない場合と、両磁
性体の磁化がどちらも反転する場合の2種類が考えられ
る。ただし、両磁性体の磁化がどちらも反転する場合
は、それぞれの磁性体の磁化が反転するために必要な磁
界の大きさは異なる。
非磁性膜に接して形成されている2つの磁性体のうち、
一方の磁性体の磁化が記録時に印加された磁界によって
反転し、他方の磁性体の磁化は反転しない場合と、両磁
性体の磁化がどちらも反転する場合の2種類が考えられ
る。ただし、両磁性体の磁化がどちらも反転する場合
は、それぞれの磁性体の磁化が反転するために必要な磁
界の大きさは異なる。
【００１６】一方の磁性体のみ磁化反転可能な磁気抵抗
効果膜をメモリとして用いた場合、記録された情報を非
破壊で読み出すためには、磁気抵抗効果膜の磁化状態を
維持したまま例えば固定抵抗の抵抗値と比較し、その抵
抗値の大小を検出する。
効果膜をメモリとして用いた場合、記録された情報を非
破壊で読み出すためには、磁気抵抗効果膜の磁化状態を
維持したまま例えば固定抵抗の抵抗値と比較し、その抵
抗値の大小を検出する。
【００１７】また、両磁性層の磁化が反転可能である場
合、比較的大きな磁界で磁化反転する磁性体に情報を記
録し、記録された情報を読み出す場合、他方の磁性体の
磁化を反転させこのときの抵抗値の変化を検出する。
合、比較的大きな磁界で磁化反転する磁性体に情報を記
録し、記録された情報を読み出す場合、他方の磁性体の
磁化を反転させこのときの抵抗値の変化を検出する。
【００１８】磁気抵抗効果膜の磁化方向を変えるため
に、膜面垂直方向に磁界を印加するが、磁気抵抗効果膜
がメモリ素子である場合、膜面垂直方向に印加する磁界
は、記録しようとする情報に基づいて決められた方向の
磁界を印加する。したがって、膜面垂直方向に印加する
磁界はその方向を容易に変えることが可能である必要が
あり、これは膜面垂直方向に印加する磁界を導線に流す
電流により発生させ、電流の方向を変えることで達成さ
れる。また、膜面垂直方向の磁界に加えて、膜面内の任
意な方向に磁界を印加することで、磁気抵抗効果膜に印
加する磁界の大きさを小さくすることが可能であるとと
もに、メモリ素子の選択的な記録が容易になる。膜面内
方向に印加する磁界は、例えば永久磁石によって発生さ
せても良いし、磁気抵抗効果膜の上部あるいは下部に導
線を配し、これによって発生する磁界を用いても良い。
さらにメモリにおいて面内磁界を印加させるための配線
をビット線と共有させることが可能である。
に、膜面垂直方向に磁界を印加するが、磁気抵抗効果膜
がメモリ素子である場合、膜面垂直方向に印加する磁界
は、記録しようとする情報に基づいて決められた方向の
磁界を印加する。したがって、膜面垂直方向に印加する
磁界はその方向を容易に変えることが可能である必要が
あり、これは膜面垂直方向に印加する磁界を導線に流す
電流により発生させ、電流の方向を変えることで達成さ
れる。また、膜面垂直方向の磁界に加えて、膜面内の任
意な方向に磁界を印加することで、磁気抵抗効果膜に印
加する磁界の大きさを小さくすることが可能であるとと
もに、メモリ素子の選択的な記録が容易になる。膜面内
方向に印加する磁界は、例えば永久磁石によって発生さ
せても良いし、磁気抵抗効果膜の上部あるいは下部に導
線を配し、これによって発生する磁界を用いても良い。
さらにメモリにおいて面内磁界を印加させるための配線
をビット線と共有させることが可能である。
【００１９】
【実施例】（実施例−１）Siウエハー上にスパッタリン
グによってGd副格子磁化優勢であるGd26Fe74からなる垂
直磁化膜を50nm成膜し、真空状態を維持したままその膜
表面に蒸着によって第一の磁性領域として平均直径2.5n
m程度の粒状形のCoを複数形成した。さらにその上部に
1.5nmのAl2O3膜をスパッタリングで成膜した後、大気中
で自然酸化し、再び真空チャンバー内でスパッタリング
によってFe副格子磁化優勢であるTb 19Fe81を30nm成膜
し、さらに保護膜としてPtを5nm成膜した。
グによってGd副格子磁化優勢であるGd26Fe74からなる垂
直磁化膜を50nm成膜し、真空状態を維持したままその膜
表面に蒸着によって第一の磁性領域として平均直径2.5n
m程度の粒状形のCoを複数形成した。さらにその上部に
1.5nmのAl2O3膜をスパッタリングで成膜した後、大気中
で自然酸化し、再び真空チャンバー内でスパッタリング
によってFe副格子磁化優勢であるTb 19Fe81を30nm成膜
し、さらに保護膜としてPtを5nm成膜した。
【００２０】上記のようにして得られた磁気抵抗効果膜
上に1μm×1μmの大きさのレジストを形成し、ミリング
装置によってレジスト下部以外のTb19Fe91膜を除去し
た。その後Al2O3膜を30nm成膜し上部電極とGd26Fe74膜
（下部電極）の間の絶縁膜とし、レジストとその上部に
成膜されたAl2O3膜を除去した。さらにダンベル型に抜
けた形状のレジストを形成し、その上からAl膜を成膜し
た後リフトオフによってTb19Fe91膜の上部にダンベル型
の上部電極を形成した。また、下部電極に定電流源と電
圧計を接続するために、上部電極と下部電極の間の絶縁
を保つために形成されたAl2O3膜の一部をイオンミリン
グによって除去しコンタクトホールを形成した。
上に1μm×1μmの大きさのレジストを形成し、ミリング
装置によってレジスト下部以外のTb19Fe91膜を除去し
た。その後Al2O3膜を30nm成膜し上部電極とGd26Fe74膜
（下部電極）の間の絶縁膜とし、レジストとその上部に
成膜されたAl2O3膜を除去した。さらにダンベル型に抜
けた形状のレジストを形成し、その上からAl膜を成膜し
た後リフトオフによってTb19Fe91膜の上部にダンベル型
の上部電極を形成した。また、下部電極に定電流源と電
圧計を接続するために、上部電極と下部電極の間の絶縁
を保つために形成されたAl2O3膜の一部をイオンミリン
グによって除去しコンタクトホールを形成した。
【００２１】図２に得られた磁気抵抗効果膜の断面の模
式図を示す。
式図を示す。
【００２２】得られた磁気抵抗効果膜の磁気抵抗変化率
を測定したところ30%であった。 （比較例）Siウエハー上にスパッタリングによってGd副
格子磁化優勢であるGd26Fe74からなる垂直磁化膜を50nm
成膜し、その上部に1.5nmのAl2O3膜をスパッタリングで
成膜した後、大気中で自然酸化し、再び真空チャンバー
内でスパッタリングによってFe副格子磁化優勢であるTb
19Fe81を30nm成膜し、さらに保護膜としてPtを5nm成膜
した。
を測定したところ30%であった。 （比較例）Siウエハー上にスパッタリングによってGd副
格子磁化優勢であるGd26Fe74からなる垂直磁化膜を50nm
成膜し、その上部に1.5nmのAl2O3膜をスパッタリングで
成膜した後、大気中で自然酸化し、再び真空チャンバー
内でスパッタリングによってFe副格子磁化優勢であるTb
19Fe81を30nm成膜し、さらに保護膜としてPtを5nm成膜
した。
【００２３】上記のようにして得られた磁気抵抗効果膜
上に1μm×1μmの大きさのレジストを形成し、ミリング
装置によってレジスト下部以外のTb19Fe81膜を除去し
た。その後Al2O3膜を30nm成膜し上部電極とGd26Fe74膜
（下部電極）の間の絶縁膜とし、レジストとその上部に
成膜されたAl2O3膜を除去した。さらにダンベル型に抜
けた形状のレジストを形成し、その上からAl膜を成膜し
た後リフトオフによってTb19Fe91膜の上部にダンベル型
の上部電極を形成した。また、下部電極に定電流源と電
圧計を接続するために、上部電極と下部電極の間の絶縁
を保つために形成されたAl2O3膜の一部をイオンミリン
グによって除去しコンタクトホールを形成した。
上に1μm×1μmの大きさのレジストを形成し、ミリング
装置によってレジスト下部以外のTb19Fe81膜を除去し
た。その後Al2O3膜を30nm成膜し上部電極とGd26Fe74膜
（下部電極）の間の絶縁膜とし、レジストとその上部に
成膜されたAl2O3膜を除去した。さらにダンベル型に抜
けた形状のレジストを形成し、その上からAl膜を成膜し
た後リフトオフによってTb19Fe91膜の上部にダンベル型
の上部電極を形成した。また、下部電極に定電流源と電
圧計を接続するために、上部電極と下部電極の間の絶縁
を保つために形成されたAl2O3膜の一部をイオンミリン
グによって除去しコンタクトホールを形成した。
【００２４】図９に得られた磁気抵抗効果膜の断面の模
式図を示す。得られた磁気抵抗効果膜の磁気抵抗変化率
を測定したところ1.8%であった。 （実施例−２）Siウエハー表面にトランジスターを作製
した後、磁気抵抗効果膜等を作製し、図３に示すような
メモリとした。p型Si基板011に２つのn型拡散領域012お
よび013を形成し、その間に絶縁層123を介してワード線
（ゲート電極）342を形成する。n型拡散領域012に接地
線356を接続し、他方にコンタクトプラグ352、353、35
4、357とローカル配線358を介して磁気抵抗効果膜105を
接続する。磁気抵抗効果膜はさらにビット線332に接続
されている。磁気抵抗効果膜105の横には磁界を発生さ
せるための導線322および導線323が配されている。ただ
し、ここで用いた磁気抵抗効果膜は図４に示す膜構成で
あり、Gd副格子磁化優勢であるGd26Fe74からなる垂直磁
化膜を50nm、第一の磁性領域として平均直径2.5nm程度
の粒状形のCo、1.5nmのAl2O3膜、さらに第二の磁性領域
として平均直径2.5nm程度の粒状形のCo、Tb副格子磁化
優勢であるTb27Fe73を30nm、さらに保護膜としてPtを5n
m成膜した。磁気抵抗効果膜は３行３列に並べて形成さ
れている。図５はこのメモリの磁界を印加するための書
き込み線の回路図であり、図６は記録された情報を読み
出すための電気回路を示す図である。
式図を示す。得られた磁気抵抗効果膜の磁気抵抗変化率
を測定したところ1.8%であった。 （実施例−２）Siウエハー表面にトランジスターを作製
した後、磁気抵抗効果膜等を作製し、図３に示すような
メモリとした。p型Si基板011に２つのn型拡散領域012お
よび013を形成し、その間に絶縁層123を介してワード線
（ゲート電極）342を形成する。n型拡散領域012に接地
線356を接続し、他方にコンタクトプラグ352、353、35
4、357とローカル配線358を介して磁気抵抗効果膜105を
接続する。磁気抵抗効果膜はさらにビット線332に接続
されている。磁気抵抗効果膜105の横には磁界を発生さ
せるための導線322および導線323が配されている。ただ
し、ここで用いた磁気抵抗効果膜は図４に示す膜構成で
あり、Gd副格子磁化優勢であるGd26Fe74からなる垂直磁
化膜を50nm、第一の磁性領域として平均直径2.5nm程度
の粒状形のCo、1.5nmのAl2O3膜、さらに第二の磁性領域
として平均直径2.5nm程度の粒状形のCo、Tb副格子磁化
優勢であるTb27Fe73を30nm、さらに保護膜としてPtを5n
m成膜した。磁気抵抗効果膜は３行３列に並べて形成さ
れている。図５はこのメモリの磁界を印加するための書
き込み線の回路図であり、図６は記録された情報を読み
出すための電気回路を示す図である。
【００２５】次にこのメモリの記録動作を説明する。例
えば、磁気抵抗効果膜105の磁化を選択的に反転させる
場合、トランジスタ212、217、225、220をONにし、その
他のトランジスタはOFFにしておく。このようにすると
電流は導線312、313、323、322を流れそれらの周りに磁
界を発生させる。したがって磁気抵抗効果膜105にのみ
４つの導線から同方向の磁界が印加され、これらの合成
磁界が素子の磁性膜の磁化反転磁界よりも僅かに大きく
なるように調整しておけば、選択的に磁気抵抗効果膜10
5の磁化のみ反転させることが可能である。また上下逆
方向の磁界を磁気抵抗効果膜105に印加する場合はトラ
ンジスタ213、216、224、221をONにし、その他のトラン
ジスタはOFFにしておく。このようにすると電流は導線3
12、313、323、322を先程とは逆の方向に流れ磁気抵抗
効果膜105へは逆方向の磁界が印加される。次に読み出
し時の動作を説明する。例えば、磁気抵抗効果膜105に
記録された情報を読み出す場合、トランジスタ235およ
びトランジスタ241をONにする。すると電源412、固定抵
抗100および磁気抵抗効果膜105が直列に接続された回路
となる。したがって、電源電圧は固定抵抗100の抵抗値
と磁気抵抗効果膜105の抵抗値の割合でそれぞれの抵抗
に分圧される。電源電圧は固定されているので磁気抵抗
効果膜の抵抗値が変化するとそれにしたがって、磁気抵
抗効果膜にかかる電圧は異なる。この電圧値をセンスア
ンプ500で読み出す。 （実施例−３）メモリ素子の横に配置されている膜面垂
直方向の磁界発生用のX方向およびY方向の書き込み線の
うちX方向の書き込み線を排除し、記録時にビット線に
電流を流すことにより膜面内方向の磁界を発生させ、膜
面垂直方向に磁界を発生させるための書き込み線からの
磁界とビット線からの膜面内磁界の合成磁界によって、
所望のメモリ素子の磁化方向を変えること以外は、実施
例−２と同じメモリを作製した。図７はこのメモリの磁
界を印加するための書き込み線および記録された情報を
読み出すための電気回路を示す図である。
えば、磁気抵抗効果膜105の磁化を選択的に反転させる
場合、トランジスタ212、217、225、220をONにし、その
他のトランジスタはOFFにしておく。このようにすると
電流は導線312、313、323、322を流れそれらの周りに磁
界を発生させる。したがって磁気抵抗効果膜105にのみ
４つの導線から同方向の磁界が印加され、これらの合成
磁界が素子の磁性膜の磁化反転磁界よりも僅かに大きく
なるように調整しておけば、選択的に磁気抵抗効果膜10
5の磁化のみ反転させることが可能である。また上下逆
方向の磁界を磁気抵抗効果膜105に印加する場合はトラ
ンジスタ213、216、224、221をONにし、その他のトラン
ジスタはOFFにしておく。このようにすると電流は導線3
12、313、323、322を先程とは逆の方向に流れ磁気抵抗
効果膜105へは逆方向の磁界が印加される。次に読み出
し時の動作を説明する。例えば、磁気抵抗効果膜105に
記録された情報を読み出す場合、トランジスタ235およ
びトランジスタ241をONにする。すると電源412、固定抵
抗100および磁気抵抗効果膜105が直列に接続された回路
となる。したがって、電源電圧は固定抵抗100の抵抗値
と磁気抵抗効果膜105の抵抗値の割合でそれぞれの抵抗
に分圧される。電源電圧は固定されているので磁気抵抗
効果膜の抵抗値が変化するとそれにしたがって、磁気抵
抗効果膜にかかる電圧は異なる。この電圧値をセンスア
ンプ500で読み出す。 （実施例−３）メモリ素子の横に配置されている膜面垂
直方向の磁界発生用のX方向およびY方向の書き込み線の
うちX方向の書き込み線を排除し、記録時にビット線に
電流を流すことにより膜面内方向の磁界を発生させ、膜
面垂直方向に磁界を発生させるための書き込み線からの
磁界とビット線からの膜面内磁界の合成磁界によって、
所望のメモリ素子の磁化方向を変えること以外は、実施
例−２と同じメモリを作製した。図７はこのメモリの磁
界を印加するための書き込み線および記録された情報を
読み出すための電気回路を示す図である。
【００２６】次にこのメモリの記録動作を説明する。例
えば、磁気抵抗効果膜105の磁化を選択的に反転させる
場合、トランジスタ212、217、224、228をONにし、その
他のトランジスタはOFFにしておく。このようにすると
電流は書き込み線312、313に流れ、磁気抵抗効果膜105
に膜面垂直方向の磁界を印加し、かつビット線332を流
れ磁気抵抗効果膜105に膜面内方向に磁界を印加する。
したがって磁気抵抗効果膜105にのみ膜面内方向と膜面
垂直方向に磁界を印加が印加されるため、選択的に磁気
抵抗効果膜105の磁化のみ反転させることが可能であ
る。また上下逆方向の磁界を磁気抵抗効果膜105に印加
する場合はトランジスタ213、216、224、228をONにし、
その他のトランジスタはOFFにしておく。このようにす
ると電流はビット線332に流れると共に、書き込み線31
2、313を先程とは逆の方向に流れ磁気抵抗効果膜105へ
は逆方向の膜面垂直の磁界が印加される。次に読み出し
時の動作を説明する。例えば、磁気抵抗効果膜105に記
録された情報を読み出す場合、トランジスタ235、241、
227をONにし、その他のトランジスタはOFFにする。する
と電源412、固定抵抗100および磁気抵抗効果膜105が直
列に接続された回路となる。したがって、電源電圧は固
定抵抗100の抵抗値と磁気抵抗効果膜105の抵抗値の割合
でそれぞれの抵抗に分圧される。電源電圧は固定されて
いるので磁気抵抗効果膜の抵抗値が変化するとそれにし
たがって、磁気抵抗効果膜にかかる電圧は異なる。この
電圧値をセンスアンプ500で読み出す。
えば、磁気抵抗効果膜105の磁化を選択的に反転させる
場合、トランジスタ212、217、224、228をONにし、その
他のトランジスタはOFFにしておく。このようにすると
電流は書き込み線312、313に流れ、磁気抵抗効果膜105
に膜面垂直方向の磁界を印加し、かつビット線332を流
れ磁気抵抗効果膜105に膜面内方向に磁界を印加する。
したがって磁気抵抗効果膜105にのみ膜面内方向と膜面
垂直方向に磁界を印加が印加されるため、選択的に磁気
抵抗効果膜105の磁化のみ反転させることが可能であ
る。また上下逆方向の磁界を磁気抵抗効果膜105に印加
する場合はトランジスタ213、216、224、228をONにし、
その他のトランジスタはOFFにしておく。このようにす
ると電流はビット線332に流れると共に、書き込み線31
2、313を先程とは逆の方向に流れ磁気抵抗効果膜105へ
は逆方向の膜面垂直の磁界が印加される。次に読み出し
時の動作を説明する。例えば、磁気抵抗効果膜105に記
録された情報を読み出す場合、トランジスタ235、241、
227をONにし、その他のトランジスタはOFFにする。する
と電源412、固定抵抗100および磁気抵抗効果膜105が直
列に接続された回路となる。したがって、電源電圧は固
定抵抗100の抵抗値と磁気抵抗効果膜105の抵抗値の割合
でそれぞれの抵抗に分圧される。電源電圧は固定されて
いるので磁気抵抗効果膜の抵抗値が変化するとそれにし
たがって、磁気抵抗効果膜にかかる電圧は異なる。この
電圧値をセンスアンプ500で読み出す。
【００２７】
【発明の効果】上記のように本発明の磁気抵抗効果膜
は、膜面に対して垂直方向に磁化が向いているため素子
の微細化が可能であり、かつ大きな磁気抵抗効果を得る
ことが可能であるという効果がある。
は、膜面に対して垂直方向に磁化が向いているため素子
の微細化が可能であり、かつ大きな磁気抵抗効果を得る
ことが可能であるという効果がある。
【図１】本発明の磁気抵抗効果膜の膜構成を模式的に示
す断面図である。
す断面図である。
【図２】本発明の磁気抵抗効果膜の実施例を模式的に示
す断面図である。
す断面図である。
【図３】本発明の磁気抵抗効果膜を用いて作製したメモ
リの一部分を模式的に示す断面図である。
リの一部分を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の磁気抵抗効果膜の実施例を模式的に示
す断面図である。
す断面図である。
【図５】本発明の磁気抵抗効果膜を用いて作製したメモ
リの書き込み線の電気回路図である。
リの書き込み線の電気回路図である。
【図６】本発明の磁気抵抗効果膜を用いて作製したメモ
リの情報を読み出すための電気回路である。
リの情報を読み出すための電気回路である。
【図７】本発明の磁気抵抗効果膜を用いて作製したメモ
リの書き込み線と情報を読み出すための電気回路であ
る。
リの書き込み線と情報を読み出すための電気回路であ
る。
【図８】垂直磁化膜を用いた磁気抵抗効果膜の磁化状態
と抵抗値の大きさの関係を説明する図である。
と抵抗値の大きさの関係を説明する図である。
【図９】従来の磁気抵抗効果膜の膜構成を模式的に示す
断面図である。
断面図である。
001 Si基板 011 p型Si基板 012、013 n型拡散領域 21、23 磁性層 22 非磁性層 100 固定抵抗 101、102、103、104、105、106、107、108、109 磁
気抵抗効果膜 111、113 磁性膜 112 非磁性膜 114、115 粒形状の磁性領域 116 保護膜 121 絶縁膜 123 絶縁層 122 上部電極 211〜228、231〜242 トランジスタ 311〜314、321〜324 導線（書き込み線） 331〜333 ビット線 341〜343 ワード線（ゲート電極） 351〜355、357 コンタクトプラグ 356 接地線 358 ローカル配線 411、412 電源 500 センスアンプ
気抵抗効果膜 111、113 磁性膜 112 非磁性膜 114、115 粒形状の磁性領域 116 保護膜 121 絶縁膜 123 絶縁層 122 上部電極 211〜228、231〜242 トランジスタ 311〜314、321〜324 導線（書き込み線） 331〜333 ビット線 341〜343 ワード線（ゲート電極） 351〜355、357 コンタクトプラグ 356 接地線 358 ローカル配線 411、412 電源 500 センスアンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 27/105 Ｈ０１Ｌ 27/10 ４４７
Claims (17)
- 【請求項１】 少なくとも垂直磁化膜である第一の磁性
膜と、非磁性膜と、垂直磁化膜である第二の磁性膜とを
有し、前記第一の磁性膜と前記非磁性膜との間に粒形状
でかつ前記第一の磁性膜よりもスピン分極率の大きな第
一の磁性領域が形成され、該第一の磁性領域と前記第一
の磁性膜とが交換結合していることを特徴とする磁気抵
抗効果膜。 - 【請求項２】 前記第二の磁性膜と前記非磁性膜との間
に粒形状でかつ前記第二の磁性膜よりもスピン分極率の
大きな第二の磁性領域が形成され、該第二の磁性領域と
前記第二の磁性膜とが交換結合していることを特徴とす
る請求項１に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項３】 前記非磁性膜が絶縁体からなり、スピン
依存トンネル磁気抵抗効果を示すことを特徴とする請求
項１または２に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項４】 少なくとも前記第一の磁性領域の磁化
が、零磁場中で膜面に対して垂直方向に向いていること
を特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記
載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項５】 少なくとも前記第一の磁性領域の磁化
が、零磁場中で膜面垂直方向から傾いた方向に向いてお
り、かつ膜面垂直方向に磁界を印加したときに膜面垂直
方向に向くことを特徴とする請求項１から請求項３のい
ずれか１項に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項６】 前記第一の磁性領域と、前記第二の磁性
領域のどちらか一方の磁化は零磁場中で膜面に対して垂
直方向に向いており、他方の磁化は零磁場中で膜面垂直
方向から傾いた方向に向いており、かつ膜面垂直方向に
磁界を印加したときに前記第一の磁性領域及び前記第二
の磁性領域の磁化が膜面垂直方向に向くことを特徴とす
る請求項２に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項７】 前記垂直磁化膜が希土類金属と遷移金属
からなるフェリ磁性を示す磁性体であることを特徴とす
る請求項１または２に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項８】 前記垂直磁化膜がアモルファス構造であ
ることを特徴とする請求項７に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項９】 少なくとも前記第一及び第二の磁性領域
の一方が、Coを含有する磁性体であることを特徴とする
請求項１または２に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項１０】 少なくとも前記第一及び第二の磁性領
域の一方が、CoとFeの合金を含有することを特徴とする
請求項９に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項１１】 少なくとも前記第一及び第二の磁性領
域の一方が、Coを主成分とする磁性体とFeを主成分とす
る磁性体を含有することを特徴とする請求項１または２
に記載の磁気抵抗効果膜。 - 【請求項１２】 前記第一及び第二の磁性膜の少なくと
も一方が希土類金属と遷移金属とからなりかつ希土類金
属副格子磁化が優勢であり、前記第一及び第二の磁性領
域の少なくとも一方が遷移金属からなることを特徴とす
る請求項９から１１のいずれか１項に記載の磁気抵抗効
果膜。 - 【請求項１３】 請求項１から請求項１２のいずれか１
項に記載の磁気抵抗効果膜をメモリ素子とし、情報を記
録する手段と記録された情報を読み出す手段とを備えて
いることを特徴とするメモリ。 - 【請求項１４】 前記情報を記録する手段が、所望のメ
モリ素子への磁界印加であることを特徴とする請求項１
３に記載のメモリ。 - 【請求項１５】 前記磁界を印加する手段が導線に電流
を流すことによることを特徴とする請求項１４に記載の
メモリ。 - 【請求項１６】 前記メモリ素子の磁性膜に対して膜面
内方向の磁界と、膜面垂直方向の磁界を印加し、該膜面
垂直方向の磁界によって記録しようとする情報の向きを
決定して情報が記録されることを特徴とする請求項１４
に記載のメモリ。 - 【請求項１７】 前記メモリ素子の磁性膜に対して膜面
内方向の磁界が、該メモリ素子に接続されているビット
線に流した電流によるものであることを特徴とする請求
項１６に記載のメモリ。
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