JP2003132670A - Magnetic memory device - Google Patents

Magnetic memory device

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JP2003132670A
JP2003132670A JP2001323506A JP2001323506A JP2003132670A JP 2003132670 A JP2003132670 A JP 2003132670A JP 2001323506 A JP2001323506 A JP 2001323506A JP 2001323506 A JP2001323506 A JP 2001323506A JP 2003132670 A JP2003132670 A JP 2003132670A
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JP
Japan
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write
switch element
current
power supply
supply circuit
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Application number
JP2001323506A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiji Shirai
英二 白井
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress overshoot caused in a current flowing write-in lines and bit lines at write-in of data. SOLUTION: Switch elements ϕ 100 are provided at preceding stages of write-in lines WWL1-WWL3, and each write-in line WWL1-WWL3 is connected to a power source circuit 14 through the switch elements ϕ 100. In the same way, switch elements ϕ 200 are provided at preceding stages of bit lines BL1-BL3, and each write-in line BL1-BL3 is connected to a power source circuit 14 through the switch elements ϕ 200.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、不揮発性の磁気メ
モリ装置に関し、特に、磁気抵抗素子を用いたメモリセ
ルを有する磁気メモリ装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a non-volatile magnetic memory device, and more particularly to a magnetic memory device having a memory cell using a magnetoresistive element.

【0002】[0002]

【従来の技術】強磁性体などの磁性体において、その磁
化の方向や磁化の有無などによってその電気抵抗が変化
する磁気抵抗効果が知られており、そのときの電気抵抗
値の変化率を磁気抵抗比(MR比;Magneto-Resistance
Ratio)という。磁気抵抗比が大きい材料としては、巨
大磁気抵抗(GMR;Giant Magneto-Resistance)材料
や超巨大磁気抵抗(CMR;Colossal Magneto-Resista
nce)材料があり、これらは一般に、金属、合金、複合
酸化物などである。例えば、Fe,Ni,Co,Gd,
Tb及びこれらの合金や、LaXSr1-XMnO9,LaX
Ca1-XMnO9などの複合酸化物などの材料がある。ま
た一般に、強磁性体は、外部から印加された磁場によっ
てその強磁性体内に発生した磁化が外部磁場を取り除い
た後にも残留する(これを残留磁化という)、という特
性を有している。
2. Description of the Related Art In a magnetic material such as a ferromagnetic material, a magnetoresistive effect is known in which the electric resistance changes depending on the direction of magnetization and the presence or absence of magnetization. Resistance ratio (MR ratio; Magneto-Resistance)
Ratio). Giant Magneto-Resistance (GMR) materials and Colossal Magneto-Resista (CMR) materials are used as materials having a large magnetic resistance ratio.
nce) materials, which are generally metals, alloys, complex oxides, and the like. For example, Fe, Ni, Co, Gd,
Tb and these alloys, La X Sr 1-X MnO 9 , La X
There are materials such as complex oxides such as Ca 1-X MnO 9 . In general, a ferromagnetic substance has a characteristic that the magnetization generated in the ferromagnetic substance by an externally applied magnetic field remains even after the external magnetic field is removed (this is called remanent magnetization).

【0003】そこで、磁気抵抗材料として強磁性体を用
いてその強磁性体の残留磁化を利用すれば、磁化方向や
磁化の有無により電気抵抗値を選択して情報を記憶する
不揮発性メモリを構成することができる。このような不
揮発性メモリは、磁気メモリ(MRAM(磁気ランダム
アクセスメモリ);Magnetic Random Access Memory)
と呼ばれている。
Therefore, if a ferromagnetic material is used as the magnetoresistive material and the residual magnetization of the ferromagnetic material is utilized, a non-volatile memory for storing information by selecting an electric resistance value depending on the magnetization direction and the presence / absence of magnetization is constructed. can do. Such a nonvolatile memory is a magnetic memory (MRAM: Magnetic Random Access Memory).
It is called.

【0004】近年、開発が進められているMRAMの多
くは、巨大磁気抵抗材料の強磁性体の残留磁化で情報を
記憶しており、磁化方向の違いによって生じる電気抵抗
値の変化を検出することにより、記憶した情報を読み出
す方式を採用している。また、書き込み用の配線に電流
を流して誘起される磁場により強磁性体メモリセルの磁
化方向を変化させることで、メモリセルに情報を書き込
み、また、その情報を書き換えることができる。
Most of the MRAMs that have been developed in recent years store information by the residual magnetization of a ferromagnetic material of a giant magnetoresistive material, and can detect a change in electric resistance value caused by a difference in magnetization direction. Therefore, a method of reading the stored information is adopted. Further, by changing the magnetization direction of the ferromagnetic memory cell by a magnetic field induced by applying a current to the write wiring, it is possible to write information in the memory cell and rewrite the information.

【0005】MRAMのメモリセルとしては、トンネル
絶縁膜(トンネル電流が流れる程度の厚さの電気絶縁
膜)を2つの強磁性体層で挟んだ構造をもつトンネル磁
気抵抗素子(TMR;Tunnel Magneto-Resistance、あ
るいはMTJ;Magnetic TunnelJunction)が、高い磁
気抵抗変化率(MR比)を備えており、もっとも実用化
に近いデバイスとして期待されている。このようなメモ
リセルとして、従来、2つの面内磁化膜の間にトンネル
絶縁膜を挟み込んだ構成のものが検討されていた。しか
しながら、面内磁化膜を使用したメモリセルの場合、メ
モリセルの微小化に伴って、MR比が低下し、必要な書
き込み電流が増加し、また、動作点(メモリセルの磁気
特性を示すヒステリシスループ)の移動が起こるなど
の、解決すべき課題があることが分かっている。これに
対し、特開平11−213650号公報においては、2
枚の垂直磁化膜の間にトンネル絶縁膜である非磁性層を
挟み込んだ構成のものが提案されている。垂直磁化膜を
使用することにより、メモリセルを微小化した場合であ
っても、MR比の低下や書き込み電流の増加が抑えら
れ、また、ヒステリシスループにおけるシフトも抑えら
れ、優れた特性を有するメモリセルが得られるようにな
る。
As a memory cell of an MRAM, a tunnel magnetoresistive element (TMR; Tunnel Magneto-) having a structure in which a tunnel insulating film (an electric insulating film having a thickness such that a tunnel current flows) is sandwiched between two ferromagnetic layers. Resistance, or MTJ (Magnetic Tunnel Junction), has a high rate of change in magnetoresistance (MR ratio), and is expected as a device that is most practical. As such a memory cell, one having a structure in which a tunnel insulating film is sandwiched between two in-plane magnetized films has been conventionally studied. However, in the case of a memory cell using an in-plane magnetized film, the MR ratio is reduced and the required write current is increased with the miniaturization of the memory cell, and the operating point (hysteresis indicating the magnetic characteristics of the memory cell is It is known that there are issues that need to be solved, such as movement of loops). On the other hand, in Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 11-213650, 2
A structure has been proposed in which a non-magnetic layer that is a tunnel insulating film is sandwiched between a plurality of perpendicularly magnetized films. By using the perpendicular magnetization film, even if the memory cell is miniaturized, a decrease in MR ratio and an increase in write current can be suppressed, and a shift in a hysteresis loop can also be suppressed. You can get cells.

【0006】図6は、MRAMのメモリセルアレイの構
成の一例を示す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the memory cell array of the MRAM.

【0007】1個のメモリセルは、可変抵抗として表現
された磁気抵抗素子(メモリ素子)11と、磁気抵抗素
子11に一端が接続するトランジスタ12とを備えてい
る。トランジスタ12は、典型的にはMOS(Metal-Ox
ide-Semiconductor)電界効果トランジスタによって構
成されており、その他端は接地されている。このような
メモリセルが複数個、2次元にマトリクス状に配置する
ことにより、メモリセルアレイを構成している。ここで
図示横方向の並びを行、縦方向の並びを列と呼ぶことに
すると、図示したものでは、メモリセルアレイにおける
3行×3列分の領域が示されている。各行ごとに行方向
に延びるビット線BL1〜BL3が設けられ、各列ごと
に列方向に延びるワード線WL1〜WL3が設けられて
いる。各メモリセルにおいて、磁気抵抗素子11の一端
は対応する行のビット線に接続し、トランジスタ12の
ゲートは対応する列のワード線に接続する。
One memory cell includes a magnetoresistive element (memory element) 11 represented as a variable resistance, and a transistor 12 having one end connected to the magnetoresistive element 11. The transistor 12 is typically a MOS (Metal-Ox).
ide-Semiconductor) field effect transistor, the other end is grounded. A plurality of such memory cells are two-dimensionally arranged in a matrix to form a memory cell array. Here, when the arrangement in the horizontal direction in the drawing is called a row and the arrangement in the vertical direction is called a column, the illustrated area shows a region of 3 rows × 3 columns in the memory cell array. Bit lines BL1 to BL3 extending in the row direction are provided for each row, and word lines WL1 to WL3 extending in the column direction are provided for each column. In each memory cell, one end of the magnetoresistive element 11 is connected to the bit line of the corresponding row, and the gate of the transistor 12 is connected to the word line of the corresponding column.

【0008】図示破線で示すのは、各メモリセルへのデ
ータの書き込みを行うための書き込み線WWL1〜WW
L3であり、この書き込み線は、列ごとに設けられてい
る。T1〜T4はスイッチ素子としてのトランジスタ、
13は列ごとに書き込み線WWL1〜WWL3に電流を
供給する第1のスイッチ素子として書き込み回路であ
る。書き込み線WWL1〜WWL3は列の他端で折り返
し、書き込み回路13を構成するトランジスタT1,T
4またはT2,T3を介して電源回路14に接続され
る。トランジスタT1,T4がオンされている時には図
示反時計回りに書き込み電流が流れ、トランジスタT
2,T3がオンされている時には図示時計回りに書き込
み電流が流れる。従って、書き込み回路13のスイッチ
素子により、電源回路14からの電流を書き込み線に対
して双方向に書き込み電流として流すことができる。
The broken lines shown in the figure indicate write lines WWL1 to WW for writing data to each memory cell.
L3, and the write line is provided for each column. T1 to T4 are transistors as switching elements,
A write circuit 13 is a first switch element that supplies a current to the write lines WWL1 to WWL3 for each column. The write lines WWL1 to WWL3 are folded back at the other end of the column to form transistors W1 to WWL3 that form the write circuit 13.
4 or T2, T3 and is connected to the power supply circuit 14. When the transistors T1 and T4 are turned on, the write current flows counterclockwise in the figure, and the transistor T1
When 2 and T3 are turned on, the write current flows clockwise in the drawing. Therefore, the switch element of the write circuit 13 allows a current from the power supply circuit 14 to flow bidirectionally as a write current to the write line.

【0009】図7は、メモリセルの構成の一例を示す断
面図である。図では、列方向に並ぶ2個のメモリセルが
示されている。
FIG. 7 is a sectional view showing an example of the structure of a memory cell. In the figure, two memory cells arranged in the column direction are shown.

【0010】半導体基板30上に素子分離領域31が形
成されるとともに、トランジスタ12のドレイン領域3
2及びソース領域33が設けられ、ドレイン領域32及
びソース領域33に挟まれた領域において、ゲート絶縁
膜34を介して、トランジスタ12のゲート電極を兼ね
るワード線35(図6におけるワード線WL1〜WL3
に対応)が形成されている。図示した例では、2個のト
ランジスタ12がソース領域33を兼用する形態となっ
ており、このようなトランジスタ12を覆うように、層
間絶縁膜36,37及び38がこの順で設けられてい
る。層間絶縁膜38は、特に薄く形成されている。ソー
ス領域33は、プラグ39を介して、層間絶縁膜36上
に形成された接地線40に接続し、ドレイン領域32
は、プラグ41を介して、層間絶縁膜38上に形成され
た磁気抵抗素子11に下面に接続している。磁気抵抗素
子11は、図示した例では、特開平11−213650
号公報に記載されたような、2層の垂直磁化膜の間に非
磁性層であるトンネル絶縁膜を挟持した構成のものであ
る。また、層間絶縁膜38の下には、層間絶縁膜37に
彫り込まれるように、書き込み線42(図6における書
き込み線WWL1〜WWL3に対応)が形成されてい
る。隣接する磁気抵抗素子11間の領域を埋めるように
層間絶縁膜43が形成されており、磁気抵抗素子11の
上面は、層間絶縁膜43上に形成されて図示左右方向に
延びるビット線44(図6におけるビット線BL1〜B
L3に対応)に接続している。さらに、層間絶縁膜43
やビット線44を覆うように、保護膜を兼ねる層間絶縁
膜45が形成されている。
An element isolation region 31 is formed on a semiconductor substrate 30, and a drain region 3 of the transistor 12 is formed.
2 and the source region 33 are provided, and in a region sandwiched between the drain region 32 and the source region 33, the word line 35 (the word lines WL1 to WL3 in FIG. 6) also serving as the gate electrode of the transistor 12 is provided via the gate insulating film 34.
Corresponding to) is formed. In the illustrated example, the two transistors 12 also serve as the source region 33, and the interlayer insulating films 36, 37 and 38 are provided in this order so as to cover such a transistor 12. The interlayer insulating film 38 is formed particularly thin. The source region 33 is connected to the ground line 40 formed on the interlayer insulating film 36 via the plug 39, and the drain region 32.
Is connected to the lower surface of the magnetoresistive element 11 formed on the interlayer insulating film 38 via the plug 41. In the illustrated example, the magnetoresistive element 11 is disclosed in JP-A-11-213650.
As described in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai), a tunnel insulating film which is a non-magnetic layer is sandwiched between two layers of perpendicularly magnetized films. A write line 42 (corresponding to the write lines WWL1 to WWL3 in FIG. 6) is formed below the interlayer insulating film 38 so as to be engraved in the interlayer insulating film 37. An interlayer insulating film 43 is formed so as to fill the region between the adjacent magnetoresistive elements 11, and the upper surface of the magnetoresistive element 11 is formed on the interlayer insulating film 43 and extends in the left-right direction in the drawing (see FIG. Bit lines BL1 to B in 6
It corresponds to L3). Further, the interlayer insulating film 43
An interlayer insulating film 45 that also serves as a protective film is formed so as to cover the bit line 44 and the bit line 44.

【0011】図6に示したメモリセルアレイにおけるメ
モリセルへのデータの書き込みは、データを書き込もう
とするメモリセル(選択されたメモリセル)に書き込み
線を流れる書き込み電流による書き込み磁界とビット線
を流れるアシスト電流によるアシスト磁界との和磁界に
よって、選択されたメモリセルのみにデータが書き込ま
れるようにして行われる。例えば、メモリセルが属する
行のビット線にアシスト電流を流して磁気抵抗素子の膜
面に対して水平なアシスト磁界を発生させ、その後に書
き込み線に、書き込み値(“Low(0)”または“H
igh(1)”)に応じた極性の書き込み電流を流して
磁気抵抗素子の膜面に対して垂直な書き込み磁界を発生
させ書き込み磁界とアシスト磁界との和磁界によって、
選択されたメモリセルのみにデータが書き込まれる。ア
シスト磁界は強磁性層の磁化方向反転に必要な書き込み
磁界の大きさを低減するように働く磁界であり、書き込
み磁界は強磁性層の磁化方向を決定する磁界である。メ
モリセルへの書き込み方法としては、アシスト磁界を発
生させた後に、書き込み磁界を発生させることで書き込
みを達成しても良く、書き込み磁界を先に発生させた後
にアシスト磁界を発生させることで書き込みを達成して
も良い。
Writing of data to a memory cell in the memory cell array shown in FIG. 6 is performed by a write magnetic field due to a write current flowing through a write line and an assist flowing through a bit line in a memory cell (selected memory cell) to which data is to be written. Data is written only in the selected memory cell by the sum magnetic field of the current and the assist magnetic field. For example, an assist current is passed through the bit line of the row to which the memory cell belongs to generate an assist magnetic field horizontal to the film surface of the magnetoresistive element, and then the write value ("Low (0)" or " H
write (1) ″) is passed to generate a write magnetic field perpendicular to the film surface of the magnetoresistive element, and the sum magnetic field of the write magnetic field and the assist magnetic field causes
Data is written only in the selected memory cell. The assist magnetic field is a magnetic field that acts to reduce the magnitude of the write magnetic field necessary for reversing the magnetization direction of the ferromagnetic layer, and the write magnetic field is the magnetic field that determines the magnetization direction of the ferromagnetic layer. As a method for writing to a memory cell, writing may be achieved by generating a write magnetic field after generating an assist magnetic field, or writing may be performed by first generating a write magnetic field and then generating an assist magnetic field. You may achieve it.

【0012】また、選択された行のビット線にアシスト
電流を流すために、各ビット線の一端には、電源回路1
4とそのビット線を接続するためのスイッチ素子として
のトランジスタ15が設けられ、他端には、その他端で
ビット線を接地するためのスイッチ素子としてのトラン
ジスタ16が設けられている。トランジスタ15,16
は、典型的には、MOS電界効果トランジスタによって
構成される。
Further, in order to pass an assist current to the bit line of the selected row, the power supply circuit 1 is provided at one end of each bit line.
4 is provided with a transistor 15 as a switch element for connecting the bit line to the bit line 4, and the other end is provided with a transistor 16 as a switch element for grounding the bit line at the other end. Transistors 15 and 16
Are typically constituted by MOS field effect transistors.

【0013】このようなメモリセルアレイにおいて、各
ビット線BL1〜BL3の一端には、読み出し回路20
が設けられている。読み出し回路20は、ワード線WL
1〜WL3によって選択された列のメモリセルからその
メモリセルに書き込まれたデータを読み出すものであ
る。具体的には、トランジスタ15,16の全てをオフ
状態とし、ワード線によって特定の列のトランジスタ1
2をオン状態とし、読み出し回路20側から対象とする
メモリセルの磁気抵抗素子11の抵抗値を読み出し、そ
の結果に基づいて“0”及び“1”のいずれが記録され
ているかを判定する。この場合、磁気抵抗素子11の抵
抗値の絶対値を測定するのではなく、たとえば読み出し
回路20内に参照セルを設け、その参照セルと磁気抵抗
素子11の抵抗との大小を比較して“0”及び“1”の
いずれであるかを判定する。参照セルには、磁気抵抗素
子11において記録値が“0”のときの抵抗値と記録値
が“1”であるときの抵抗値との中間となる抵抗値が設
定されるようにする。そして、参照セルと磁気抵抗素子
11の双方に所定電流を流し、そのときに参照セル及び
磁気抵抗素子11の双方の両端に発生する電圧を検出
し、両者の電圧を比較することによって、参照セルの抵
抗値の方が大きいか、磁気抵抗素子11の抵抗値の方が
大きいかを判定し、磁気抵抗素子11に記録されたデー
タを判別する。
In such a memory cell array, the read circuit 20 is provided at one end of each of the bit lines BL1 to BL3.
Is provided. The read circuit 20 uses the word line WL
The data written in the memory cell of the column selected by 1 to WL3 is read out. Specifically, all the transistors 15 and 16 are turned off, and the transistor 1 of a specific column is set by the word line.
2 is turned on, the resistance value of the magnetoresistive element 11 of the target memory cell is read from the read circuit 20 side, and whether "0" or "1" is recorded is determined based on the result. In this case, instead of measuring the absolute value of the resistance value of the magnetoresistive element 11, for example, a reference cell is provided in the read circuit 20, and the reference cell and the resistance of the magnetoresistive element 11 are compared to determine “0”. It is determined whether it is "" or "1". In the reference cell, a resistance value that is intermediate between the resistance value when the recorded value is “0” and the resistance value when the recorded value is “1” in the magnetoresistive element 11 is set. Then, a predetermined current is passed through both the reference cell and the magnetoresistive element 11, the voltage generated at both ends of the reference cell and the magnetoresistive element 11 at that time is detected, and the voltages of both are compared to obtain the reference cell. It is determined whether the resistance value of 1 is larger or the resistance value of the magnetoresistive element 11 is larger, and the data recorded in the magnetoresistive element 11 is determined.

【0014】図8は、MRAMのメモリセルアレイのデ
ータ書き込みに関連する部分の構成を詳細に説明するた
めの図である。
FIG. 8 is a diagram for explaining in detail the structure of a portion related to data writing in the memory cell array of the MRAM.

【0015】図8において、M11〜M33は各メモリ
セルに備えられている磁気抵抗素子、141は書き込み
電流用の定電流源、142はアシスト電流用の定電流
源、φWWL11〜φWWWL32はスイッチT1〜T
4を制御して書き込み線WWL1〜WWL3に書き込み
電流を流すためのスイッチ素子、φBL1〜φBL3は
各ビット線BL1〜BL3にアシスト電流を流すための
スイッチ素子であり、ここではn型MOSトランジスタ
で構成している。なお、電源回路14を2つ以上設け、
互いに異なる電源回路内に定電流源141,142をそ
れぞれ設けても良い。ここではトランジスタT1、T
2、T3及びT4はn型MOSトランジスタで構成され
ているが、例えばトランジスタ(T1、T3)がp型M
OSトランジスタであって、トランジスタ(T2、T
4)がn型MOSトランジスタであっても良い。その場
合は図8において、トランジスタT1及びT2を制御す
るφWWL11をインバータ回路にせず、両スイッチに
同じ入力信号が入力される回路構成にすればよい。
In FIG. 8, M11 to M33 are magnetoresistive elements provided in each memory cell, 141 is a constant current source for write current, 142 is a constant current source for assist current, and φWWL11 to φWWWL32 are switches T1 to T1. T
4 is a switch element for supplying a write current to the write lines WWL1 to WWL3, and φBL1 to φBL3 are switch elements for supplying an assist current to the bit lines BL1 to BL3, and are composed of n-type MOS transistors here. is doing. In addition, two or more power supply circuits 14 are provided,
The constant current sources 141 and 142 may be provided in different power supply circuits. Here, the transistors T1 and T
Although 2, T3 and T4 are composed of n-type MOS transistors, for example, the transistors (T1, T3) are p-type M transistors.
OS transistors, which are transistors (T2, T
4) may be an n-type MOS transistor. In that case, in FIG. 8, φWWL11 for controlling the transistors T1 and T2 may not be an inverter circuit, but may have a circuit configuration in which the same input signal is input to both switches.

【0016】図8に示したメモリセルアレイでは、スイ
ッチ素子φWWL11にHighのパルスが印加される
ことでトランジスタT1がオンされ、トランジスタT2
はオフとなる。さらにスイッチ素子φWWL12にLo
wのパルスが印加されることでトランジスタT3がオフ
され、トランジスタT4がオンとなり、書き込み線WW
L1に図示反時計回りに書き込み電流が流れる。逆に、
スイッチ素子φWWL11にLowのパルスが印加さ
れ、スイッチ素子φWWL12にHighのパルスが印
加されるとトランジスタT2及びT3がオンされ、トラ
ンジスタT1及びT4はオフとなるので、書き込み線W
WL1に図示時計回りに書き込み電流が流れる。
In the memory cell array shown in FIG. 8, when a high pulse is applied to the switch element φWWL11, the transistor T1 is turned on and the transistor T2 is turned on.
Turns off. Further, the switching element φWWL12 is Lo
By applying the pulse of w, the transistor T3 is turned off, the transistor T4 is turned on, and the write line WW
A write current flows through L1 counterclockwise in the drawing. vice versa,
When a low pulse is applied to the switch element φWWL11 and a high pulse is applied to the switch element φWWL12, the transistors T2 and T3 are turned on and the transistors T1 and T4 are turned off. Therefore, the write line W
A write current flows through WL1 clockwise in the drawing.

【0017】また、スイッチ素子φBL1がHighの
パルスによりオンされると、ビット線BL1に図示左方
向にアシスト電流が流れる。
When the switch element φBL1 is turned on by a high pulse, an assist current flows in the bit line BL1 to the left in the drawing.

【0018】例えば、磁気抵抗素子M11へのデータ書
き込み時には、スイッチ素子φBL1をオンにしてビッ
ト線BL1にアシスト電流が流れている間に、書き込み
線WWL1に書き込み電流が書き込み値に応じた向きに
流す。また、データ書き込み時には、書き込み線に双方
向に書き込み電流を流す動作を1セットとして行っても
良く、書き込み値(“0”または“1”)に応じた極性
の書き込み電流のみ片方向だけを流してもよい。
For example, at the time of writing data to the magnetoresistive element M11, while the switch element φBL1 is turned on and the assist current is flowing to the bit line BL1, the write current flows to the write line WWL1 in the direction corresponding to the write value. . Further, at the time of data writing, the operation of passing the write current in the write line bidirectionally may be performed as one set, and only the write current of the polarity corresponding to the write value (“0” or “1”) is passed in only one direction. May be.

【0019】[0019]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のメモリセルアレイでは、書き込み線と電源回路
14とを接続させる全てのスイッチ素子がオフの状態、
あるいは、ビット線と電源回路14とを接続させる全て
のスイッチ素子がオフの状態では、電源回路14からの
電流の流れ先がなくなるためにその電流は寄生容量C1
0あるいはC20へ充電される。また、本明細書でいう
ところの寄生容量C10,C20を構成する要素として
は、書き込み線およびビット線が接続された電源回路の
出力容量、書き込み線やビット線等の配線容量、スイッ
チ素子の寄生容量等である。
However, in the above-mentioned conventional memory cell array, all the switch elements for connecting the write line and the power supply circuit 14 are in the off state,
Alternatively, when all the switch elements that connect the bit line and the power supply circuit 14 are off, the current from the power supply circuit 14 does not flow to the parasitic capacitance C1.
It is charged to 0 or C20. The elements constituting the parasitic capacitances C10 and C20 referred to in this specification include the output capacitance of the power supply circuit to which the write line and the bit line are connected, the wiring capacitance of the write line and the bit line, and the parasitic of the switch element. Capacity etc.

【0020】その結果、データ書き込み時に、書き込み
線、ビット線に図9に示すような振幅Iのパルス電流を
流すと、その瞬間に寄生容量C10,C20へ充電され
たエネルギー(電荷)が瞬時に放電されるため、その直
後のパルス電流波形にはオーバーシュートが発生し、誤
動作や書き込み不良等を生じる。
As a result, when a pulse current having an amplitude I as shown in FIG. 9 is passed through the write line and the bit line at the time of writing data, the energy (charge) charged in the parasitic capacitances C10 and C20 is instantly generated at that moment. Since it is discharged, an overshoot occurs in the pulse current waveform immediately after that, which causes malfunctions and writing failures.

【0021】ここで、スイッチ素子の寄生容量とは、ス
イッチ素子が例えばMOS型トランジスタであれば、図
3に示すようにS(ソース)−G(ゲート)間のオーバ
ーラップ容量及びSの拡散容量に該当する。MRAMの
メモリセルアレイでは、所定の閾値以上の書き込み電流
およびアシスト電流を流さなければデータの書き込みを
行うことができない。そのため、通常のキャパシタセル
を用いたDRAMと比較して、スイッチ素子の電流駆動
能力を著しく高める必要がある。そのため、スイッチ素
子の寄生容量が、上述の配線容量などに比べて大きくな
る。
Here, the parasitic capacitance of the switch element means, for example, if the switch element is a MOS transistor, the overlap capacitance between S (source) and G (gate) and the diffusion capacitance of S as shown in FIG. Corresponds to. In the memory cell array of the MRAM, data cannot be written unless a write current and an assist current above a predetermined threshold value are supplied. Therefore, it is necessary to remarkably increase the current driving capability of the switch element as compared with a DRAM using a normal capacitor cell. Therefore, the parasitic capacitance of the switch element becomes larger than the above-mentioned wiring capacitance and the like.

【0022】例えば、図8において、トランジスタT
1,T3がオフ状態(遮断状態)であるとすると、S−
G間のオーバーラップ容量及びSの拡散容量が、電源回
路14からみたトランジスタT1,T3の寄生容量成分
となる。電源回路14にはこれらの容量成分が書き込み
線の数だけ並列的に接続しているため、スイッチ素子の
寄生容量が寄生容量C10を構成する要素の中で、より
支配的なものとなる。
For example, in FIG. 8, the transistor T
Assuming that T1 and T3 are in the off state (cutoff state), S-
The overlap capacitance between G and the diffusion capacitance of S are parasitic capacitance components of the transistors T1 and T3 viewed from the power supply circuit 14. Since these capacitance components are connected in parallel to the power supply circuit 14 by the number of write lines, the parasitic capacitance of the switch element becomes more dominant among the elements constituting the parasitic capacitance C10.

【0023】そこで本発明の目的は、スイッチ素子全体
としての寄生容量を軽減することにより、データ書き込
み時に書き込み線及びビット線に流れる電流に発生する
オーバーシュートを抑圧することができる磁気メモリ装
置を提供することにある。
Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic memory device capable of suppressing an overshoot generated in a current flowing through a write line and a bit line at the time of writing data by reducing the parasitic capacitance of the entire switch element. To do.

【0024】[0024]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の磁気メモリ装置は、磁気抵抗素子を具備し、
マトリクス状に配置された複数のメモリセルと、電流を
供給する電流源と、メモリセルに磁界を印加する複数の
配線と、前記複数の配線毎に前記電流源からの電流を供
給するスイッチ素子と、を有する磁気メモリ装置におい
て、前記電流源と複数の前記スイッチ素子とを切り離す
スイッチ素子を有することを特徴とする。
To achieve the above object, a magnetic memory device of the present invention comprises a magnetoresistive element,
A plurality of memory cells arranged in a matrix, a current source for supplying a current, a plurality of wirings for applying a magnetic field to the memory cells, and a switch element for supplying a current from the current source for each of the plurality of wirings And a magnetic memory device having a switch element for disconnecting the current source from the plurality of switch elements.

【0025】この構成によれば、複数の配線に電流を供
給するために設けられた複数のスイッチ素子と、複数の
スイッチ素子を切り離すスイッチ素子とを全てオフ状態
としても、電流は複数のスイッチ素子には流れ込まず、
結果、切り離すためのスイッチ素子の寄生容量のみに電
荷が充電されることになる。それにより、電流源からみ
た配線側の寄生容量は複数のスイッチ素子の分だけ大き
く軽減されるため、データ書き込み時に書き込み線にオ
ーバーシュートが抑圧された電流を流すことができる。
According to this structure, even if all the switch elements provided for supplying the current to the plurality of wirings and the switch element for disconnecting the plurality of switch elements are turned off, the current flows through the plurality of switch elements. Does not flow into
As a result, electric charges are charged only in the parasitic capacitance of the switch element for disconnection. As a result, the parasitic capacitance on the wiring side as viewed from the current source is greatly reduced by the amount of the plurality of switch elements, so that a current with overshoot suppressed can flow through the write line during data writing.

【0026】また、本発明の磁気メモリ装置は、磁気抵
抗素子を具備し、マトリックス状に配置された複数のメ
モリセルと、前記メモリセルに磁界を印加する複数の書
き込み線と、前記複数の書き込み線毎に設けられ、対応
する書き込み線に電流を供給するための第1のスイッチ
素子と、前記複数の書き込み線と交差して配置され、前
記メモリセルに接続された複数のビット線と、前記複数
のビット線毎に設けられ、対応するビット線に電流を供
給するための第2のスイッチ素子と、を有する磁気メモ
リ装置において、電源回路と複数の前記第1のスイッチ
素子とを切り離す1つ以上の第3のスイッチ素子を有
し、及び/又は電源回路と複数の前記第2のスイッチ素
子とを切り離す第4のスイッチ素子を有することを特徴
とする。
Further, the magnetic memory device of the present invention comprises a plurality of memory cells which are provided with a magnetoresistive element and are arranged in a matrix, a plurality of write lines for applying a magnetic field to the memory cells, and a plurality of the write operations. A first switch element provided for each line for supplying a current to a corresponding write line; a plurality of bit lines arranged to intersect the plurality of write lines and connected to the memory cells; In a magnetic memory device having a second switch element provided for each of a plurality of bit lines and supplying a current to a corresponding bit line, one for disconnecting a power supply circuit from a plurality of the first switch elements It is characterized by having the above-mentioned third switch element and / or having a fourth switch element for separating the power supply circuit from the plurality of second switch elements.

【0027】この構成によれば、複数の書き込み線に電
流を供給する第1のスイッチ素子及び第3のスイッチ素
子を全てオフ状態としても、電流は第1のスイッチ素子
には流れ込まず、第3のスイッチ素子の寄生容量のみに
電荷が充電されることになる。それにより、電源回路か
らみた書き込み線側のスイッチ素子の寄生容量が大きく
軽減されるため、データ書き込み時に書き込み線にオー
バーシュートが抑圧された電流を流すことができる。ビ
ット線においても同様のことがいえ、電源回路からみた
ビット線側のスイッチ素子の寄生容量が大きく軽減され
るため、データ書き込み時にビット線にオーバーシュー
トが抑圧された電流を流すことができる。
According to this structure, even if all of the first switch element and the third switch element that supply current to the plurality of write lines are turned off, the current does not flow into the first switch element and the third switch element does not flow into the third switch element. The electric charge will be charged only to the parasitic capacitance of the switching element. As a result, the parasitic capacitance of the switch element on the write line side as seen from the power supply circuit is greatly reduced, so that a current whose overshoot is suppressed can flow through the write line during data writing. The same can be said for the bit line, and since the parasitic capacitance of the switch element on the bit line side as seen from the power supply circuit is greatly reduced, a current with overshoot suppressed can flow through the bit line during data writing.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は、本発明の実施の一形態の磁気メモ
リ装置のデータ書き込みに関係する部分の構成を示す図
である。なお、図1において、図8と同様の部分は同一
の符号を付し、説明を省略する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a portion related to data writing of a magnetic memory device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the same parts as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.

【0030】図1を参照すると、本実施形態の磁気メモ
リ装置では、列ごとに書き込み線WWL1〜WWL3に
電流を供給する複数のスイッチ素子として又は第1のス
イッチ素子としての書き込み回路13、各書き込み回路
13を構成する複数の第5のスイッチ素子としてのトラ
ンジスタT1〜T4、複数の第1のスイッチ素子と電源
回路14とを切り離すためのスイッチ素子として又は第
3のスイッチ素子としてのスイッチ素子φ100を配置
し、書き込み線WWL1〜WWL3を、各書き込み回路
13内のトランジスタT1〜T4からスイッチ素子φ1
00を介して電源回路14内の定電流源141に接続し
ている。また、ビット線BL1〜BL3に電流を供給す
るスイッチ素子として又は第2のスイッチ素子としての
スイッチ素子φBL1〜φBL3、複数のスイッチ素子
φBL1〜BL3と電源回路14とを切り離すためのス
イッチ素子として又は第4のスイッチ素子としてのスイ
ッチ素子φ200を配置し、ビット線BL1〜BL3
を、スイッチ素子φBL1〜φBL3からスイッチ素子
φ200を介して電源回路14内の定電流源142に接
続している。
Referring to FIG. 1, in the magnetic memory device of the present embodiment, a write circuit 13 as a plurality of switch elements for supplying a current to the write lines WWL1 to WWL3 or a first switch element for each column, each write. Transistors T1 to T4 as a plurality of fifth switch elements that form the circuit 13, switch elements φ100 as a switch element for disconnecting the plurality of first switch elements and the power supply circuit 14 or as a third switch element The write lines WWL1 to WWL3 are arranged from the transistors T1 to T4 in each write circuit 13 to the switch element φ1.
00 to the constant current source 141 in the power supply circuit 14. Also, as a switch element for supplying a current to the bit lines BL1 to BL3, or as a second switch element, a switch element φBL1 to φBL3, a switch element for disconnecting the plurality of switch elements φBL1 to BL3 from the power supply circuit 14, or The switch element φ200 as the switch element of No. 4 is arranged, and the bit lines BL1 to BL3
Are connected to the constant current source 142 in the power supply circuit 14 from the switch elements φBL1 to φBL3 via the switch element φ200.

【0031】なお、図1では、磁気メモリ装置のメモリ
セルアレイにおける3行×3列分の領域のみが示されて
いるが、その全体構成は、例えば、図2のようになって
いる。ただし、本実施形態の磁気メモリ装置は図2に示
す構成に必ずしも限定されるものではなく、スイッチ素
子φ100−1〜φ100−Nに関しては、スイッチ素
子φ100−1〜φ100−Nが2つ以上の書き込み線
に接続され、各書き込み線がスイッチ素子φ100−1
〜φ100−Nのいずれかを介して電源回路14に接続
されるような構成であれば良い。また、スイッチ素子φ
200−1〜φ200−Mに関しては、スイッチ素子φ
200−1〜φ200−Mが2つ以上のビット線に接続
され、各ビット線がスイッチ素子φ200−1〜φ20
0−Mのいずれかを介して電源回路14に接続されるよ
うな構成であれば良い。
Although FIG. 1 shows only a region of 3 rows × 3 columns in the memory cell array of the magnetic memory device, the overall configuration is as shown in FIG. 2, for example. However, the magnetic memory device of the present embodiment is not necessarily limited to the configuration shown in FIG. 2, and regarding the switch elements φ100-1 to φ100-N, two or more switch elements φ100-1 to φ100-N are provided. Each write line is connected to a write line, and each write line is a switching element φ100-1
It is sufficient if the configuration is such that it is connected to the power supply circuit 14 via any one of ˜φ100-N. Also, switch element φ
For 200-1 to φ200-M, the switching element φ
200-1 to φ200-M are connected to two or more bit lines, and each bit line has switching elements φ200-1 to φ20.
Any configuration may be used as long as it is connected to the power supply circuit 14 via any of 0-M.

【0032】本実施形態におけるスイッチ素子φ10
0,φ200は、図3に示すようにS−G間のオーバー
ラップ容量及びSの拡散容量を持つn型MOSトランジ
スタで構成されている。ただし、本発明のスイッチ素子
φ100,φ200はこれに限定されず、p型MOSト
ランジスタであっても良い。
Switch element φ10 in the present embodiment
0 and φ200 are composed of n-type MOS transistors having an S-G overlap capacitance and an S diffusion capacitance as shown in FIG. However, the switch elements φ100 and φ200 of the present invention are not limited to this, and may be p-type MOS transistors.

【0033】例えば、書き込み線WWL1〜WWL3と
電源回路14とを接続させるスイッチ素子(図1ではス
イッチ素子φ100及び各書き込み回路13内のトラン
ジスタT1,T3)を全てオフ状態にさせると、電源回
路14からの電流はスイッチ素子φ100の寄生容量
(上述のオーバーラップ容量及び拡散容量)に充電され
ることになる。しかしながら、スイッチ素子φ100を
オフ状態にさせているため、トランジスタT1,T3に
は電流が流れず、トランジスタT1,T3に電荷が充電
されることはない。したがって、電源回路14からみた
書き込み線側のスイッチ素子の寄生容量はスイッチ素子
φ100の寄生容量のみとなる。
For example, when all the switch elements (switch element φ100 and transistors T1 and T3 in each write circuit 13 in FIG. 1) connecting the write lines WWL1 to WWL3 and the power supply circuit 14 are turned off, the power supply circuit 14 is turned off. The current from is charged into the parasitic capacitance (the above-mentioned overlap capacitance and diffusion capacitance) of the switch element φ100. However, since the switch element φ100 is turned off, no current flows through the transistors T1 and T3, and the transistors T1 and T3 are not charged. Therefore, the parasitic capacitance of the switch element on the write line side as viewed from the power supply circuit 14 is only the parasitic capacitance of the switch element φ100.

【0034】これに対して、図8に示した従来の磁気メ
モリ装置では、書き込み線WWL1〜WWL3と電源回
路14とを接続させるスイッチ素子(図8では各書き込
み回路13内のトランジスタT1,T3)を全てオフ状
態にさせると、電源回路14からの電流はトランジスタ
T1,T3の寄生容量に充電されることになる。したが
って、電源回路14からみた書き込み線側のスイッチ素
子の寄生容量は、電源回路14に書き込み線の数だけ並
列的に接続されているトランジスタT1,T3の寄生容
量の合成容量となる。
On the other hand, in the conventional magnetic memory device shown in FIG. 8, switch elements for connecting the write lines WWL1 to WWL3 and the power supply circuit 14 (transistors T1 and T3 in each write circuit 13 in FIG. 8). When all are turned off, the current from the power supply circuit 14 is charged in the parasitic capacitance of the transistors T1 and T3. Therefore, the parasitic capacitance of the switch element on the write line side as viewed from the power supply circuit 14 becomes a combined capacitance of the parasitic capacitances of the transistors T1 and T3 connected in parallel to the power supply circuit 14 by the number of write lines.

【0035】それにより、本実施形態では、寄生容量C
10の中で支配的となるスイッチ素子の寄生容量が従来
例と比較して大きく軽減されるため、データ書き込み時
に書き込み電流に発生するオーバーシュートを図10に
示すように抑圧できる。
As a result, in this embodiment, the parasitic capacitance C
Since the parasitic capacitance of the switch element, which is dominant in 10 in FIG. 10, is greatly reduced as compared with the conventional example, the overshoot occurring in the write current at the time of writing data can be suppressed as shown in FIG.

【0036】同様に、ビット線側のスイッチ素子の寄生
容量も、従来例と比較して大きく軽減されるため、各磁
気抵抗素子への書き込み時にアシスト電流に発生するオ
ーバーシュートを図10に示すように抑圧できる。
Similarly, since the parasitic capacitance of the switch element on the bit line side is greatly reduced as compared with the conventional example, the overshoot generated in the assist current at the time of writing to each magnetoresistive element is shown in FIG. Can be suppressed.

【0037】図1に示した磁気メモリ装置におけるデー
タ書き込み時の動作については、書き込み線に書き込み
電流を流すと同時あるいはその前後にスイッチ素子φ1
00にHighのパルスを印加してオンさせ、ビット線
にアシスト電流を流すと同時あるいはその前後にスイッ
チ素子φ200にHighのパルスを印加してオンさせ
ること以外は、図8の従来例と同様であるため、説明を
省略する。
Regarding the operation at the time of writing data in the magnetic memory device shown in FIG. 1, the switch element φ1 is provided at the same time as or before and after the write current is applied to the write line.
A high pulse is applied to 00 to turn it on, and a high pulse is applied to the switching element φ200 to turn it on at the same time as or before and after the assist current is passed to the bit line. Therefore, the description thereof will be omitted.

【0038】なお、本実施形態では、書き込み線及びビ
ット線のそれぞれの前段に集合スイッチとしてスイッチ
素子φ100,φ200を設けることで、書き込み電流
及びアシスト電流の両方のオーバーシュートの抑圧を達
成しているが、本発明はこれに限定されるものではな
く、書き込み線あるいはビット線のいずれか一方の前段
にのみ集合スイッチを設けることで、書き込み電流及び
アシスト電流のいずれか一方のみのオーバーシュートの
抑圧を達成する構成としても良い。
In this embodiment, the switch elements φ100 and φ200 are provided as the collective switches in the preceding stages of the write line and the bit line, respectively, to suppress the overshoot of both the write current and the assist current. However, the present invention is not limited to this, and by providing the collective switch only in the preceding stage of either the write line or the bit line, suppression of overshoot of only one of the write current and the assist current is suppressed. It may be configured to achieve.

【0039】また、本実施形態では、1つの定電流源に
より各書き込み線に双方向に電流を流しているが、本発
明はこれに限定されるものではなく、図4に示すように
複数の定電流源により各書き込み線に双方向に電流を流
す構成にも適用可能である。図4は、4つの定電流源1
51〜154により各書き込み線WWL1〜WWL3に
双方向に電流を流す構成を示しており、各書き込み線W
WL1〜WWL3に図示反時計回りに電流を流す場合
は、定電流源151,154を選択して電流を流し、各
書き込み線WWL1〜WWL3に図示時計回りに電流を
流す場合は、定電流源152,153を選択して電流を
流す。なお、定電流源151,152と定電流源15
3,154とを、同じ電源回路内に設けていても良く、
また、電源回路を2つ以上設け、互いに異なる電源回路
内にそれぞれ設けても良い。
Further, in the present embodiment, the current is bidirectionally passed through each write line by one constant current source, but the present invention is not limited to this, and a plurality of current lines are provided as shown in FIG. It can also be applied to a configuration in which a constant current source causes a current to flow bidirectionally in each write line. FIG. 4 shows four constant current sources 1.
51 to 154, a configuration is shown in which a current flows bidirectionally through the write lines WWL1 to WWL3.
When a current flows in the counterclockwise direction shown in WL1 to WWL3, the constant current sources 151 and 154 are selected to supply the current, and when a current flows in the clockwise direction shown in each write line WWL1 to WWL3, the constant current source 152 , 153 is selected to pass a current. The constant current sources 151 and 152 and the constant current source 15
3, 154 may be provided in the same power supply circuit,
Further, two or more power supply circuits may be provided and may be provided in different power supply circuits.

【0040】また、本実施形態では、各書き込み線に双
方向に電流を流しているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、図5に示すように各書き込み線に一方向
にのみ電流を流す構成にも適用可能である。
Further, in the present embodiment, the current is passed in both directions to each write line, but the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 5, each write line is only in one direction. It is also applicable to a configuration in which an electric current is passed.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電源回路
と2つ以上の第1のスイッチ素子とを切り離すために1
つ以上の第3のスイッチ素子を有し、書き込み線には第
1のスイッチ素子及び第3のスイッチ素子を介して電流
が供給される構成としている。それにより、複数の書き
込み線に電流を供給する第1のスイッチ素子および第3
のスイッチ素子を全てオフ状態としても、第3のスイッ
チ素子の寄生容量のみに電荷が充電され、電源回路から
みた書き込み線側の寄生容量が第1のスイッチ素子の分
だけ大きく軽減されるため、データ書き込み時に書き込
み線にオーバーシュートが抑圧された電流を流すことが
できるという効果がある。
As described above, according to the present invention, it is necessary to separate the power supply circuit from the two or more first switching elements.
It has three or more third switch elements, and a current is supplied to the write line via the first switch element and the third switch element. Thereby, the first switch element and the third switch element that supply current to the plurality of write lines are provided.
Even if all the switch elements are turned off, charges are charged only in the parasitic capacitance of the third switch element, and the parasitic capacitance on the write line side as seen from the power supply circuit is greatly reduced by the amount of the first switch element. There is an effect that a current whose overshoot is suppressed can be passed through the write line at the time of writing data.

【0042】また、電源回路と2つ以上の第2のスイッ
チ素子とを切り離すために1つ以上の第4のスイッチ素
子を有し、ビット線には第2のスイッチ素子及び第4の
スイッチ素子を介して電流が供給される構成としてお
り、上記と同様の理由により、電源回路からみたビット
線側の寄生容量が第2のスイッチ素子の分だけ大きく軽
減されるため、データ書き込み時にビット線にオーバー
シュートが抑圧された電流を流すことができるという効
果がある。
Further, there is provided one or more fourth switch elements for separating the power supply circuit from the two or more second switch elements, and the bit line has the second switch element and the fourth switch element. For the same reason as described above, the parasitic capacitance on the bit line side seen from the power supply circuit is greatly reduced by the amount of the second switch element. This has the effect of allowing a current whose overshoot is suppressed to flow.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施の一形態の磁気メモリ装置の構成
を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a magnetic memory device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示した磁気メモリ装置の全体構成の一例
を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of the overall configuration of the magnetic memory device shown in FIG.

【図3】図1に示したスイッチ素子φ100,φ200
の一構成例を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing switching elements φ100 and φ200 shown in FIG.
It is a figure which shows one structural example.

【図4】本発明の別の実施形態の磁気メモリ装置の構成
を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a magnetic memory device according to another embodiment of the present invention.

【図5】本発明のさらに別の実施形態の磁気メモリ装置
の構成を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a magnetic memory device according to still another embodiment of the present invention.

【図6】MRAMのメモリセルアレイの構成の一例を示
す回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a configuration of a memory cell array of MRAM.

【図7】メモリセルの構成の一例を示す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view showing an example of the configuration of a memory cell.

【図8】図6に示したメモリセルアレイのデータ書き込
みに関連する部分の構成を詳細に説明するための図であ
る。
FIG. 8 is a diagram illustrating in detail a configuration of a portion related to data writing of the memory cell array illustrated in FIG.

【図9】従来の磁気メモリ装置における書き込み時のパ
ルス電流波形の一例を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of a pulse current waveform at the time of writing in the conventional magnetic memory device.

【図10】本発明の磁気メモリ装置における書き込み時
のパルス電流波形の一例を示す図である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a pulse current waveform at the time of writing in the magnetic memory device of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M11〜M33 磁気抵抗素子 141,142,151〜154 定電流源 φ100,φ200 スイッチ素子 WWL1〜WWL3 書き込み線 BL1〜BL3 ビット線 φWWL11〜φWWWL32 スイッチ素子 φBL1〜φBL3 スイッチ素子 T1〜T4 トランジスタ C10,C20 寄生容量 M11-M33 Magnetoresistive element 141, 142, 151-154 constant current source φ100, φ200 switch element WWL1 to WWL3 write lines BL1 to BL3 bit lines φWWL11 to φWWWL32 switch element φBL1 to φBL3 switch elements T1 to T4 transistors C10, C20 parasitic capacitance

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁気抵抗素子を具備し、マトリクス状に
配置された複数のメモリセルと、電流を供給する電流源
と、メモリセルに磁界を印加する複数の配線と、前記複
数の配線毎に前記電流源からの電流を供給するスイッチ
素子と、を有する磁気メモリ装置において、 前記電流源と複数の前記スイッチ素子とを切り離すスイ
ッチ素子を有することを特徴とする磁気メモリ装置。
1. A plurality of memory cells provided with a magnetoresistive element and arranged in a matrix, a current source for supplying a current, a plurality of wirings for applying a magnetic field to the memory cells, and a plurality of wirings for each of the plurality of wirings. A magnetic memory device comprising: a switch element that supplies a current from the current source; and a switch element that separates the current source from the plurality of switch elements.
【請求項2】 磁気抵抗素子を具備し、マトリックス状
に配置された複数のメモリセルと、 前記メモリセルに磁界を印加する複数の書き込み線と、 前記複数の書き込み線毎に設けられ、対応する書き込み
線に電流を供給するための第1のスイッチ素子と、 前記複数の書き込み線と交差して配置され、前記メモリ
セルに接続された複数のビット線と、 前記複数のビット線毎に設けられ、対応するビット線に
電流を供給するための第2のスイッチ素子と、を有する
磁気メモリ装置において、 電源回路と複数の前記第1のスイッチ素子とを切り離す
1つ以上の第3のスイッチ素子を有し、及び/又は、電
源回路と複数の前記第2のスイッチ素子とを切り離す第
4のスイッチ素子を有することを特徴とする磁気メモリ
装置。
2. A plurality of memory cells provided with a magnetoresistive element and arranged in a matrix, a plurality of write lines for applying a magnetic field to the memory cells, and provided for each of the plurality of write lines. A first switch element for supplying a current to a write line, a plurality of bit lines arranged to intersect the plurality of write lines and connected to the memory cells, and provided for each of the plurality of bit lines. A second switching element for supplying a current to a corresponding bit line, and a magnetic memory device having one or more third switching elements for disconnecting the power supply circuit from the plurality of first switching elements. And / or a fourth switch element for disconnecting the power supply circuit from the plurality of second switch elements.
【請求項3】 前記書き込み線が前記第1のスイッチ素
子と前記第3のスイッチ素子を介して接続された前記電
源回路と、前記ビット線が前記第2のスイッチ素子と前
記第4のスイッチ素子を介して接続された前記電源回路
とは同一の電源回路であることを特徴とする請求項2に
記載の磁気メモリ装置。
3. The power supply circuit, wherein the write line is connected to the first switch element through the third switch element, and the bit line is the second switch element and the fourth switch element. 3. The magnetic memory device according to claim 2, wherein the power supply circuit connected to the power supply circuit is the same power supply circuit.
【請求項4】 前記電源回路内において、前記書き込み
線及び前記ビット線は定電流源に接続されることを特徴
とする請求項2又は3に記載の磁気メモリ装置。
4. The magnetic memory device according to claim 2, wherein in the power supply circuit, the write line and the bit line are connected to a constant current source.
【請求項5】 前記第3のスイッチ素子及び前記第4の
スイッチ素子は、MOS電界効果トランジスタであるこ
とを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の
磁気メモリ装置。
5. The magnetic memory device according to claim 2, wherein the third switch element and the fourth switch element are MOS field effect transistors.
【請求項6】 前記磁気抵抗素子へのデータ書き込み時
に、該当する書き込み線およびビット線に電流を流し、
該電流によりそれぞれ誘起された磁界を前記磁気抵抗素
子に印加する、請求項2から5のいずれか1項に記載の
磁気メモリ装置。
6. When writing data to the magnetoresistive element, a current is applied to the corresponding write line and bit line,
The magnetic memory device according to claim 2, wherein the magnetic fields respectively induced by the currents are applied to the magnetoresistive element.
【請求項7】 前記書き込み線を、前記磁気抵抗素子の
素子列を挟むように配置された配線の一端を互いに接続
して構成し、前記書き込み線を1つの定電流源に接続
し、前記書き込み線に接続された第1のスイッチ素子内
に複数の第5のスイッチ素子を設け、該複数の第5のス
イッチ素子を切り替えることで前記書き込み線に双方向
に電流が流れるようになっている、請求項2から6のい
ずれか1項に記載の磁気メモリ装置。
7. The write line is configured by connecting one ends of wirings arranged so as to sandwich the element row of the magnetoresistive element to each other, and connecting the write line to one constant current source, A plurality of fifth switch elements are provided in the first switch element connected to the line, and by switching the plurality of fifth switch elements, a current flows in the write line bidirectionally. The magnetic memory device according to claim 2.
【請求項8】 前記書き込み線を、前記磁気抵抗素子の
素子列を挟むように配置された配線の一端を互いに接続
して構成し、前記書き込み線を複数の定電流源に接続
し、該複数の定電流源により前記書き込み線に双方向に
電流が流れるようになっている、請求項2から6のいず
れか1項に記載の磁気メモリ装置。
8. The write line is configured by connecting one ends of wirings arranged so as to sandwich the element row of the magnetoresistive element to each other, and connecting the write line to a plurality of constant current sources. 7. The magnetic memory device according to claim 2, wherein a current flows bidirectionally in the write line by the constant current source.
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