JP2003209227A - Magnetic memory - Google Patents

Magnetic memory

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JP2003209227A
JP2003209227A JP2002007879A JP2002007879A JP2003209227A JP 2003209227 A JP2003209227 A JP 2003209227A JP 2002007879 A JP2002007879 A JP 2002007879A JP 2002007879 A JP2002007879 A JP 2002007879A JP 2003209227 A JP2003209227 A JP 2003209227A
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達也 岸
Yoshiaki Saito
好昭 斉藤
Minoru Amano
実 天野
Shigeki Takahashi
茂樹 高橋
Katsuya Nishiyama
勝哉 西山
Tomomasa Ueda
知正 上田
Hiroaki Yoda
博明 與田
Yoshiaki Asao
吉昭 浅尾
Yoshihisa Iwata
佳久 岩田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic memory element which has high integrity, lower power consumption and high reliability by applying a magnetic field to a magnetic recording layer by a lower write current efficiently. <P>SOLUTION: This magnetic memory includes a magnetoresistance effect element (21) having a magnetic recording layer, and first write wiring (22) extending above or below the magnetoresistance effect element in a first direction. The direction of magnetization of the magnetic recording layer can be changed by a magnetic field formed by allowing a current to flow in the first write wiring. The first write wiring has a coating layer (SM) composed of a magnet at least on one of its two side faces. In the covered layer, the thickness of an end portion closest to the magnetoresistance effect element is made thinner than the thickness of any other portion. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、磁気メモリに関
し、より詳細には、小さい書き込み電流により磁気抵抗
効果素子の記録層に効率的に磁場を印加することにより
消費電力を低減できる磁気メモリに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic memory, and more particularly to a magnetic memory capable of reducing power consumption by efficiently applying a magnetic field to a recording layer of a magnetoresistive effect element with a small write current.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、固体磁気メモリとして、巨大磁気
抵抗効果(Giant Magnetoresistanceeffect)を有する
磁気素子を用いた磁気ランダムアクセスメモリが提案さ
れ、特に、磁気抵抗効果素子として「強磁性トンネル接
合」を用いた磁気メモリに注目が集まっている。
2. Description of the Related Art Recently, a magnetic random access memory using a magnetic element having a giant magnetoresistive effect has been proposed as a solid-state magnetic memory, and in particular, a "ferromagnetic tunnel junction" is used as a magnetoresistive effect element. Attention is focused on the magnetic memory that was used.

【0003】強磁性トンネル接合は、主に、(第1の強
磁性層)/(非磁性絶縁層)/(第2の強磁性層)とい
う3層構造を基本とし、非磁性絶縁層をトンネルして電
流が流れる。この場合、接合抵抗値は、第1及び第2の
強磁性層における磁化の相対角の余弦に比例して変化す
る。したがって、抵抗値は、第1及び第2の強磁性層の
磁化が平行のときに極小値、反平行のときに極大値をと
る。これは、「トンネル磁気抵抗(Tunneling MagnetoR
esistance:TMR)効果」と呼ばれている。例えば、
Appl.Phys.Lett.;vol.77、(2
000)p.283 において、TMR効果による抵抗
値変化が室温において49.7%にも達することが報告
されている。
The ferromagnetic tunnel junction is mainly based on a three-layer structure of (first ferromagnetic layer) / (nonmagnetic insulating layer) / (second ferromagnetic layer), and the nonmagnetic insulating layer is tunneled. Then the current flows. In this case, the junction resistance value changes in proportion to the cosine of the relative angle of magnetization in the first and second ferromagnetic layers. Therefore, the resistance value has a minimum value when the magnetizations of the first and second ferromagnetic layers are parallel, and a maximum value when the magnetizations are antiparallel. This is "Tunneling MagnetoR
esistance: TMR) effect ”. For example,
Appl. Phys. Lett. Vol. 77, (2
000) p. 283, it is reported that the resistance change due to the TMR effect reaches 49.7% at room temperature.

【0004】強磁性トンネル接合をメモリセルとして備
えた磁気メモリにおいては、一方の強磁性層の磁化を固
定して「基準層」とし、他方の強磁性層を「記憶層」と
して用いる。このセルにおいて、基準層と記憶層の磁化
の方向が平行または反平行に対して、2値情報すなわち
「0」、「1」を対応づけることにより、情報を記憶さ
せることができる。
In a magnetic memory having a ferromagnetic tunnel junction as a memory cell, the magnetization of one ferromagnetic layer is fixed to serve as a "reference layer", and the other ferromagnetic layer is used as a "storage layer". In this cell, information can be stored by associating binary information, that is, "0" and "1" with the directions of magnetization of the reference layer and the storage layer being parallel or antiparallel.

【0005】記録情報の書き込みは、書き込み配線に電
流を流すことにより発生する磁場をセルに印加すること
により、記憶層の磁化を反転させて行う。この際、互い
に交差し且つ接触していない2本の書き込み配線に同時
に書き込み電流を流し、記憶層の磁化容易軸に対してゼ
ロでないある角度をもつ方向に合成磁場を印加すること
により、磁化反転を行うことが多い。また、この書き込
み動作の際には、印加磁場方向と反転磁場の関係を表す
「アステロイド曲線」を考慮する。
Recording information is written by reversing the magnetization of the storage layer by applying a magnetic field generated by passing a current through the write wiring to the cell. At this time, a write current is simultaneously applied to two write wirings that intersect each other and are not in contact with each other, and a synthetic magnetic field is applied in a direction having a non-zero angle with respect to the easy axis of magnetization of the storage layer, thereby reversing the magnetization Often do. Further, at the time of this writing operation, an "asteroid curve" representing the relationship between the applied magnetic field direction and the reversal magnetic field is considered.

【0006】一方、読み出しは、強磁性トンネル接合に
電流を流し、TMR効果による抵抗変化を検出すること
で行われる。磁気メモリは、このようなメモリセルを多
数配置することで大容量のメモリとして構成される。
On the other hand, reading is performed by passing a current through the ferromagnetic tunnel junction and detecting the resistance change due to the TMR effect. The magnetic memory is configured as a large capacity memory by arranging a large number of such memory cells.

【0007】このようなメモリセルをマトリクス状に設
けて実際の磁気メモリを構成する際には、任意のひとつ
のメモリセルを選択できるように、例えば半導体DRA
M(Dynamic Random Access Memory)同様に各セルに対
しスイッチングトランジスタなどを配置し、周辺回路を
組み込んで構成する。また一方、ワード線とビット線が
交差する位置にダイオードと強磁性トンネル接合素子と
を組み合わせて設ける構造も提案されている(米国特許
第5、640、343号、第5、650、958号)。
When such memory cells are arranged in a matrix to form an actual magnetic memory, for example, a semiconductor DRA can be selected so that any one memory cell can be selected.
Similarly to M (Dynamic Random Access Memory), a switching transistor or the like is arranged for each cell and peripheral circuits are incorporated. On the other hand, a structure in which a diode and a ferromagnetic tunnel junction element are provided at a position where a word line and a bit line intersect with each other is also proposed (US Pat. Nos. 5,640,343, 5,650,958). .

【0008】さて、磁気抵抗効果素子をメモリセルとし
て用いる磁気メモリの集積密度を上げるためには、それ
ぞれのメモリセルのサイズを小さくし、セルを構成する
強磁性体のサイズも必然的に小さくする必要がある。し
かし一般に、強磁性体が小さくなると、その保磁力は大
きくなる。保磁力の大きさは磁化を反転するために必要
なスイッチング磁場の大きさの目安となるので、これは
スイッチング磁場の増大を意味する。よって、ビット情
報を書き込む際にはより大きな電流を書き込み配線に流
さなければならなくなり、消費電力の増加、配線寿命の
短命化など、好ましくない結果をもたらす。従って、よ
り小さな書込み電流によるビット情報の書き込みは、高
集積化磁気メモリの実用化において重要な課題である。
In order to increase the integration density of the magnetic memory using the magnetoresistive effect element as a memory cell, the size of each memory cell is reduced and the size of the ferromagnetic material forming the cell is necessarily reduced. There is a need. However, generally, the smaller the ferromagnetic material, the larger its coercive force. Since the magnitude of the coercive force is a measure of the magnitude of the switching magnetic field necessary for reversing the magnetization, this means an increase in the switching magnetic field. Therefore, when writing bit information, a larger current has to be passed through the write wiring, resulting in unfavorable results such as increased power consumption and shortened wiring life. Therefore, writing bit information with a smaller write current is an important issue in the practical application of a highly integrated magnetic memory.

【0009】この課題を解決するために、書き込み配線
の周囲に高透磁率材料からなる薄膜を備えた磁気メモリ
素子が提案されている(米国特許第5、659、499
号、米国特許第5、956、267号、米国特許第5、
940、319号および国際特許出願WO00/101
72号)。これらの素子においては、書き込み配線の周
囲にある高透磁率薄膜によって、書き込み電流により発
生する磁束を収束することができる。このため、書き込
み時において発生する磁場を強くすることができ、その
結果として、より小さな電流でビット情報を書き込むこ
とができるようになる。同時に、高透磁率薄膜の外部に
もれる磁束を大きく低減することができるため、クロス
トークを抑制できる効果も得られる。
In order to solve this problem, a magnetic memory element having a thin film made of a high magnetic permeability material around a write wiring has been proposed (US Pat. No. 5,659,499).
U.S. Pat. No. 5,956,267, U.S. Pat. No. 5,
940, 319 and International Patent Application WO 00/101
72). In these elements, the magnetic flux generated by the write current can be converged by the high magnetic permeability thin film around the write wiring. Therefore, the magnetic field generated at the time of writing can be strengthened, and as a result, bit information can be written with a smaller current. At the same time, since the magnetic flux leaking to the outside of the high magnetic permeability thin film can be greatly reduced, the effect of suppressing crosstalk can be obtained.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、米国特許第
5、659、499号に開示されている構造の場合、磁
気記録層の全体にわたって均一に磁場を印加することが
できない。また、米国特許第5、956267号、およ
び米国特許第5、940、319号に開示された構造に
おいては、高透磁率薄膜と磁気記録層との距離が遠く、
特に高出力を得られる複数の磁化固着層をもつ磁気メモ
リ素子の場合に距離が遠くなり、磁気記録層に効率的に
磁場を印加することができない。
However, in the case of the structure disclosed in US Pat. No. 5,659,499, a magnetic field cannot be applied uniformly over the entire magnetic recording layer. Further, in the structures disclosed in US Pat. No. 5,956,267 and US Pat. No. 5,940,319, the distance between the high magnetic permeability thin film and the magnetic recording layer is long,
Particularly in the case of a magnetic memory element having a plurality of magnetization pinned layers capable of obtaining a high output, the distance becomes large, and a magnetic field cannot be efficiently applied to the magnetic recording layer.

【0011】一方、国際特許出願WO00/10172
に開示されている構造の場合、高透磁率薄膜と磁気記録
層との距離が近くなるような構造を備えているが、磁気
記録層に十分な磁束を集中させることは困難である。
On the other hand, international patent application WO00 / 10172
In the case of the structure disclosed in, the structure has such a structure that the high magnetic permeability thin film and the magnetic recording layer are close to each other, but it is difficult to concentrate a sufficient magnetic flux in the magnetic recording layer.

【0012】本発明は、かかる課題の認識に基づいてな
されたものであり、その目的は、より小さな書込み電流
により磁気記録層に効率的に磁場を印加することによ
り、高集積度で消費電力を低減し且つ信頼性も高い磁気
メモリ素子を提供することにある。
The present invention has been made based on the recognition of such a problem, and an object thereof is to efficiently apply a magnetic field to a magnetic recording layer with a smaller write current to achieve high integration and power consumption. It is an object to provide a magnetic memory device that is reduced in reliability and has high reliability.

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第1の磁気メモリは、磁気記録層を有する
磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の上または
下において第1の方向に延在する第1の書き込み配線
と、を備え、前記第1の書き込み配線に電流を流すこと
により形成される磁界によって前記磁気記録層の磁化の
方向が可変とされ、前記第1の書き込み配線は、その両
側面の少なくともいずれかに磁性体からなる被覆層を有
し、前記被覆層は、前記第1の方向に対して垂直な断面
において、前記磁気抵抗効果素子にもっとも近い先端部
における厚みがそれ以外の部分における厚みよりも薄い
ことを特徴とする。
To achieve the above object, a first magnetic memory of the present invention comprises a magnetoresistive effect element having a magnetic recording layer and a first magnetoresistive effect element above or below the magnetoresistive effect element. A first write wiring extending in a direction, the direction of magnetization of the magnetic recording layer is made variable by a magnetic field formed by passing a current through the first write wiring, and the first write wiring is formed. The wiring has a coating layer made of a magnetic material on at least one of both side surfaces thereof, and the coating layer is provided at a tip portion closest to the magnetoresistive effect element in a cross section perpendicular to the first direction. It is characterized in that the thickness is smaller than the thickness in other portions.

【0013】上記構成によれば、隣接するメモリセルへ
の書き込みクロストークを防止し、磁気記録層に対して
磁場を効果的に集中できる。
According to the above structure, write crosstalk to the adjacent memory cells can be prevented and the magnetic field can be effectively concentrated on the magnetic recording layer.

【0014】また、本発明の第2の磁気メモリは、磁気
記録層を有する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の上または下において第1の方向に延在する第1の
書き込み配線と、を備え、前記第1の書き込み配線に電
流を流すことにより形成される磁界によって前記磁気記
録層の磁化の方向が可変とされ、前記第1の書き込み配
線は、その両側面の少なくともいずれかに磁性体からな
る被覆層を有し、前記被覆層は、前記第1の方向にみた
幅が、前記磁気抵抗効果素子にもっとも近い先端部にお
いて、それ以外の部分における幅よりも狭くなっている
ことを特徴とする。
A second magnetic memory of the present invention comprises a magnetoresistive effect element having a magnetic recording layer, and a first write wiring extending above or below the magnetoresistive effect element in a first direction. And a direction of magnetization of the magnetic recording layer is made variable by a magnetic field formed by passing a current through the first write wiring, and the first write wiring is provided on at least one of both side surfaces thereof. It has a coating layer made of a magnetic material, and the coating layer has a width, as viewed in the first direction, which is narrower at a tip portion closest to the magnetoresistive effect element than at other portions. Is characterized by.

【0015】上記構成によっても、隣接するメモリセル
への書き込みクロストークを防止し、磁気記録層に対し
て磁場を効果的に集中できる。
Also with the above structure, the write crosstalk to the adjacent memory cells can be prevented and the magnetic field can be effectively concentrated on the magnetic recording layer.

【0016】また、本発明の第3の磁気メモリは、磁気
記録層を有する磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果
素子の上または下において第1の方向に延在する第1の
書き込み配線と、を備え、前記第1の書き込み配線に電
流を流すことにより形成される磁界によって前記磁気記
録層の磁化の方向が可変とされ、前記第1の書き込み配
線は、その両側面の少なくともいずれかに磁性体からな
る被覆層を有し、前記被覆層は、前記第1の方向に対し
て垂直な断面において、前記磁気抵抗効果素子にもっと
も近い先端部における厚みがそれ以外の部分における厚
みよりも薄く、さらに前記被覆層は、前記第1の方向に
みた幅が、前記磁気抵抗効果素子にもっとも近い先端部
において、それ以外の部分における幅よりも狭くなって
いることを特徴とする。
Further, a third magnetic memory of the present invention comprises a magnetoresistive effect element having a magnetic recording layer, and a first write wiring extending above or below the magnetoresistive effect element in a first direction. And a direction of magnetization of the magnetic recording layer is made variable by a magnetic field formed by passing a current through the first write wiring, and the first write wiring is provided on at least one of both side surfaces thereof. A coating layer made of a magnetic material, wherein the coating layer has a thickness at a tip portion closest to the magnetoresistive effect element smaller than thicknesses at other portions in a cross section perpendicular to the first direction. Further, the width of the coating layer as viewed in the first direction is narrower at the tip portion closest to the magnetoresistive effect element than at the other portions. That.

【0017】上記構成によれば、隣接するメモリセルへ
の書き込みクロストークを防止し、磁気記録層に対して
磁場をさらに効果的に集中できる。
According to the above structure, write crosstalk to the adjacent memory cells can be prevented and the magnetic field can be more effectively concentrated on the magnetic recording layer.

【0018】ここで、前記被覆層は、前記第1の方向に
対して垂直な断面において、前記磁気抵抗素子に近づく
につれてその厚みが徐々に薄くなっているテーパ部を有
するものとすることができる。
Here, the coating layer may have a taper portion whose thickness is gradually reduced toward the magnetoresistive element in a cross section perpendicular to the first direction. .

【0019】また、前記被覆層は、前記磁気抵抗効果素
子に近づくにつれて前記幅が徐々に狭くなっているテー
パ部を有するものとすることができる。
Further, the coating layer may have a taper portion in which the width is gradually narrowed toward the magnetoresistive effect element.

【0020】また、前記被覆層は、前記磁気抵抗効果素
子に向けて前記第1の書き込み配線よりも突出した突出
部を有するものとすれば、隣接するメモリセルへの書き
込みクロストークを防止し、磁気記録層に対してさらに
磁場を効率的に集中させることができる。
Further, if the covering layer has a protruding portion protruding from the first write wiring toward the magnetoresistive effect element, write crosstalk to an adjacent memory cell is prevented, The magnetic field can be more efficiently concentrated on the magnetic recording layer.

【0021】またここで、前記突出部は、前記第1の書
き込み配線の前記側面から前記磁気抵抗効果素子の方向
に向けて傾斜して設けられたものとすれば、磁気ヨーク
として作用する被覆層の突出部をさらに磁気記録層に接
近させ、効率的な書き込みが可能となる。
If the protrusion is provided so as to be inclined from the side surface of the first write wiring toward the magnetoresistive effect element, the coating layer that functions as a magnetic yoke. It is possible to write more efficiently by making the protruding portion of (3) closer to the magnetic recording layer.

【0022】また、前記突出部の少なくとも一部は、前
記磁気抵抗素子に近づくにつれてその厚みが徐々に薄く
なっているテーパ部を有するものすることができる。
At least a part of the protruding portion may have a taper portion whose thickness is gradually reduced toward the magnetoresistive element.

【0023】また、前記突出部の少なくとも一部は、前
記磁気抵抗効果素子に近づくにつれて前記幅が徐々に狭
くなっているテーパ部を有するものとすることができ
る。
At least a part of the projecting portion may have a taper portion in which the width is gradually narrowed toward the magnetoresistive effect element.

【0024】また、 前記第1の書き込み配線と交差す
る第2の方向に延在する第2の書き込み配線をさらに備
え、前記第1の書き込み配線と前記第2の書き込み配線
との交差部にこれらの配線に挟まれて前記磁気抵抗効果
素子が配置され、前記第1及び第2の書き込み配線にそ
れぞれ電流を流すことにより形成される磁界によって前
記磁気記録層の磁化の方向が可変とされたものとすれ
ば、それぞれの書き込み配線に流す電流を下げて配線の
疲労やエレクトロマイグレーションなどの問題を解消で
きる。
Further, a second write wiring extending in a second direction intersecting with the first write wiring is further provided, and these are provided at an intersection of the first write wiring and the second write wiring. Wherein the magnetoresistive effect element is disposed so as to be sandwiched between the first and second write wirings, and the direction of the magnetization of the magnetic recording layer can be changed by a magnetic field formed by applying a current to each of the first and second write wirings. Then, the current flowing through each write wiring can be lowered to solve the problems such as wiring fatigue and electromigration.

【0025】なおここで、「交差する」とは、空間にお
いて交わることなく互いに平行でない配置を含むものと
する。
Here, "intersect" includes dispositions that do not intersect in space and are not parallel to each other.

【0026】また、前記第2の書き込み配線は、その両
側面及び前記磁気抵抗効果素子からみて反対側の面の少
なくともいずれかに磁性体からなる被覆層を有するもの
とすれば、第2の書き込み配線においても、隣接するメ
モリセルへの書き込みクロストークを抑制し、効率的な
書き込みが可能となる。
If the second write wiring has a coating layer made of a magnetic material on at least one of both side surfaces of the second write wiring and the surface opposite to the magnetoresistive effect element, the second write wiring is formed. Also in the wiring, write crosstalk to adjacent memory cells can be suppressed, and efficient writing can be performed.

【0027】また、本発明の第1乃至第3の磁気メモリ
において、前記第1の書き込み配線は、前記磁気抵抗効
果素子からみて反対側の面にも磁性体からなる被覆層を
有していても良いし、有していなくても良いが、被覆層
を有する場合には、隣接するメモリセルへの書き込みク
ロストークをさらに抑制し、より効率的な書き込みが可
能となる。
In the first to third magnetic memories of the present invention, the first write wiring also has a coating layer made of a magnetic material on the surface opposite to the magnetoresistive effect element. Although it may or may not be provided, when the coating layer is provided, write crosstalk to an adjacent memory cell can be further suppressed and more efficient writing can be performed.

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

【0028】図1(a)は、本発明の第1の実施の形態
にかかる磁気メモリの要部断面構造を表す概念図であ
り、同図(b)は、同図(a)のA−A’線断面図であ
る。
FIG. 1A is a conceptual diagram showing a cross-sectional structure of a main part of a magnetic memory according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is an A- of FIG. It is an A'line sectional view.

【0029】また、図2は、この磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view of the main part of this magnetic memory.

【0030】すなわち、これらの図面に表した構造は、
はランダムアクセスメモリとして動作する磁気メモリの
1ビット部分のメモリセルに対応する。このメモリセル
は、記憶素子部分11とアドレス選択用トランジスタ部
分12とからなる。
That is, the structures shown in these drawings are
Corresponds to the memory cell of the 1-bit portion of the magnetic memory that operates as a random access memory. This memory cell comprises a storage element portion 11 and an address selection transistor portion 12.

【0031】記憶素子部分11は、磁気抵抗効果素子2
1と、これに接続された一対の配線22、24とを有す
る。磁気抵抗効果素子21は、例えば、磁性層/非磁性
層/磁性層、あるいは磁性層/絶縁トンネル層/磁性層
という積層構造をもち、GMR効果やTMR効果などを
有するものであればよい。
The memory element portion 11 is the magnetoresistive effect element 2.
1 and a pair of wirings 22 and 24 connected thereto. The magnetoresistive effect element 21 may have, for example, a laminated structure of magnetic layer / nonmagnetic layer / magnetic layer or magnetic layer / insulating tunnel layer / magnetic layer, and may have a GMR effect or a TMR effect.

【0032】GMR効果を有する場合は、ビット情報読
み出しの際には磁気抵抗効果素子21にセンス電流を流
してその抵抗変化を検出すればよい。
In the case of having the GMR effect, a sense current may be passed through the magnetoresistive effect element 21 at the time of reading bit information to detect the resistance change.

【0033】また、特に、磁性層/非磁性トンネル層/
磁性層/非磁性トンネル層/磁性層という構造をもつ強
磁性2重トンネル接合などを含むものであると、トンネ
ル磁気抵抗(TMR)効果による抵抗変化により高い磁
気抵抗効果が得られる点で有利である。
In particular, magnetic layer / nonmagnetic tunnel layer /
Including a ferromagnetic double tunnel junction having a structure of magnetic layer / non-magnetic tunnel layer / magnetic layer is advantageous in that a high magnetoresistive effect can be obtained due to a resistance change due to the tunnel magnetoresistive (TMR) effect.

【0034】これらの構造において、いずれかの磁性層
は、磁化固着層として作用し、他のいずれかの磁性層が
磁気記録層として作用するものとすることができる。
In these structures, one of the magnetic layers can act as a magnetically pinned layer and any of the other magnetic layers can act as a magnetic recording layer.

【0035】磁化固着層と磁気記録層は、鉄(Fe)、
コバルト(Co)、ニッケル(Ni)あるいはこれらい
ずれかを含む合金などからなる強磁性体層を含むものと
したり、または、ニッケル・マンガン・アンチモン(N
iMnSb)、白金マンガン・アンチモン(PtMnS
b)、コバルト・マンガン・ゲルマニウム(CoMn
Ge)などのハーフメタル磁性体層を含むものとするこ
とが望ましい。
The magnetization fixed layer and the magnetic recording layer are made of iron (Fe),
It includes a ferromagnetic layer made of cobalt (Co), nickel (Ni), or an alloy containing any of these, or nickel manganese antimony (N
iMnSb), platinum manganese antimony (PtMnS)
b), cobalt manganese germanium (Co 2 Mn
It is desirable to include a half metal magnetic layer such as Ge).

【0036】また、磁化固着層としては,これらの磁性
層の膜厚を厚くして保磁力を高めたものを用いることが
でき,または、反強磁性層を隣接して積層させた構造と
することにより、磁性層と反強磁性層の間に働く交換相
互作用により磁化を固着することができる。
As the magnetization pinned layer, one having a thicker film thickness of these magnetic layers to increase the coercive force can be used, or a structure in which antiferromagnetic layers are laminated adjacent to each other can be used. As a result, the magnetization can be fixed by the exchange interaction acting between the magnetic layer and the antiferromagnetic layer.

【0037】なお、本発明において用いる磁気抵抗効果
素子21は、配線22(あるいは23、またはこれらの
両方)に電流を流したときに発生する磁場の方向と磁気
記録層の磁化容易軸とがほぼ一致していることが望まし
い。これは、磁気抵抗効果素子21の成膜後に磁場を印
加した状態でアニールを行うことにより簡単に実現でき
る。また、配線22に電流を流したときに発生する磁場
の方向に長軸をもつ長方形、ひし形、楕円などの扁平な
形状に加工することにより形状異方性をもたせてもよ
い。
In the magnetoresistive effect element 21 used in the present invention, the direction of the magnetic field generated when a current is applied to the wiring 22 (or 23, or both of them) and the easy axis of magnetization of the magnetic recording layer are almost the same. It is desirable that they match. This can be easily realized by performing annealing in a state in which a magnetic field is applied after forming the magnetoresistive effect element 21. Further, shape anisotropy may be imparted by processing into a flat shape such as a rectangle, a rhombus, or an ellipse having a long axis in the direction of the magnetic field generated when a current is applied to the wiring 22.

【0038】一方、選択用トランジスタ部分12には、
ビア26及び埋め込み配線28を介して接続されたトラ
ンジスタ30が設けられている。このトランジスタ30
は、ゲート32に印加される電圧に応じてスイッチング
動作をし、磁気抵抗効果素子21と配線34との電流経
路の開閉を制御する。゜また、磁気抵抗効果素子の下方
には、書き込み配線23が、配線22と略直交する方向
に設けられている。これら書き込み配線22、23は、
例えばアルミニウム(Al)、銅(Cu)、タングステ
ン(W)、タンタル(Ta)あるいはこれらいずれかを
含む合金により形成することができる。
On the other hand, in the selection transistor portion 12,
A transistor 30 connected via the via 26 and the embedded wiring 28 is provided. This transistor 30
Performs a switching operation according to the voltage applied to the gate 32, and controls the opening / closing of the current path between the magnetoresistive effect element 21 and the wiring 34. Further, a write wiring 23 is provided below the magnetoresistive effect element in a direction substantially orthogonal to the wiring 22. These write wirings 22 and 23 are
For example, it can be formed of aluminum (Al), copper (Cu), tungsten (W), tantalum (Ta), or an alloy containing any of these.

【0039】このような構成のメモリセルにおいて、ビ
ット情報を磁気抵抗効果素子21に書き込むときは、配
線22、23に書き込みパルス電流を流し、それら電流
により誘起される合成磁場を印加することにより磁気抵
抗効果素子の記録層の磁化を適宜反転させる。
In the memory cell having such a structure, when the bit information is written in the magnetoresistive effect element 21, a write pulse current is passed through the wirings 22 and 23, and a synthetic magnetic field induced by these currents is applied to the magnetic field. The magnetization of the recording layer of the resistance effect element is appropriately reversed.

【0040】また、ビット情報を読み出すときは、配線
22と、磁気記録層を含む磁気抵抗効果素子21と、下
部電極24とを通してセンス電流を流し、磁気抵抗効果
素子21の抵抗値または抵抗値の変化を測定することに
より行われる。
When the bit information is read, a sense current is passed through the wiring 22, the magnetoresistive effect element 21 including the magnetic recording layer, and the lower electrode 24 to change the resistance value or the resistance value of the magnetoresistive effect element 21. This is done by measuring the change.

【0041】さて、本実施形態においては、書き込み用
配線22、23の側面および磁気記録層と対向する裏面
側に磁性体からなる被覆層SMが設けられている。そし
てさらに、配線22の側壁に設けられた被覆層SMは、
磁気抵抗効果素子21に向かって、その先端部の厚さが
徐々に薄くされたテーパ部Tを有する。
In the present embodiment, the coating layer SM made of a magnetic material is provided on the side surfaces of the write wirings 22 and 23 and on the back surface side facing the magnetic recording layer. Further, the coating layer SM provided on the side wall of the wiring 22 is
Toward the magnetoresistive effect element 21, there is a tapered portion T whose tip portion is gradually thinned.

【0042】磁性体からなる被覆層SMは、書き込み用
配線22、23において生ずる電流磁界が周囲に漏洩す
ることを防止する。すなわち、書き込み用配線22、2
3に書き込み電流を流すことにより生ずる書き込み磁界
は、被覆層SMの内部を磁路として配線22、23の周
囲に磁気回路を形成する。その結果として、左右方向あ
るいは裏面側に隣接する他のメモリセルの磁気抵抗効果
素子に対する「書き込みクロストーク」を効果的に防止
することができる。
The coating layer SM made of a magnetic material prevents the current magnetic field generated in the write wirings 22 and 23 from leaking to the surroundings. That is, the write wirings 22, 2
A write magnetic field generated by applying a write current to the magnetic field 3 forms a magnetic circuit around the wirings 22 and 23 with the inside of the coating layer SM as a magnetic path. As a result, it is possible to effectively prevent "write crosstalk" with respect to the magnetoresistive effect element of another memory cell adjacent in the left-right direction or on the back surface side.

【0043】そしてさらに、配線22の被覆層SMの先
端にテーパ部Tを設けることにより、被覆層SMを通る
磁束Mを収束させて磁気抵抗効果素子21の磁気記録層
に集中させることができる。つまり、「磁気ヨーク」と
して作用する被覆層SMの先端にテーパ部Tを設けるこ
とにより、書き込み用配線22の周囲に生ずる書き込み
磁界を磁気記録層に集中させて、高い効率の書き込みが
可能となる。
Further, by providing the tapered portion T at the tip of the coating layer SM of the wiring 22, the magnetic flux M passing through the coating layer SM can be converged and concentrated on the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element 21. That is, by providing the taper portion T at the tip of the coating layer SM that acts as a “magnetic yoke”, the write magnetic field generated around the write wiring 22 is concentrated in the magnetic recording layer, and high-efficiency writing is possible. .

【0044】本実施形態によれば、このように被覆層S
Mに独特の特徴を与えることにより、書き込みに伴う磁
気メモリの消費電力を低減することができる。また、磁
気メモリの集積度を上げるために磁気抵抗効果素子21
を微細化し、その記録層の保磁力が増大しても、安定し
た書き込みが可能となる。
According to this embodiment, the coating layer S is thus formed.
By giving M a unique characteristic, it is possible to reduce the power consumption of the magnetic memory associated with writing. Further, in order to increase the integration degree of the magnetic memory, the magnetoresistive effect element 21
Even if the recording layer is miniaturized and the coercive force of the recording layer is increased, stable writing is possible.

【0045】さらにまた、書き込み配線に流す書き込み
電流を低減することにより、配線のエレクトロマイグレ
ーションなどの発生を抑制し、磁気メモリの信頼性を向
上させて寿命も延ばすことができる。
Furthermore, by reducing the write current flowing in the write wiring, the occurrence of electromigration of the wiring can be suppressed, the reliability of the magnetic memory can be improved, and the life can be extended.

【0046】このような作用を得るために、被覆層SM
の材料としては、一般に比透磁率が大きい高透磁率材料
を用いることが望ましい。特に、比透磁率が5以上であ
ることが好ましく、100以上がより好ましい。また、
飽和磁化が大きいほうが好ましく、500以上であるこ
とが好ましく、1000以上であることがより好まし
い。
In order to obtain such an action, the coating layer SM
As the material of (1), it is generally desirable to use a high magnetic permeability material having a large relative magnetic permeability. Particularly, the relative magnetic permeability is preferably 5 or more, more preferably 100 or more. Also,
Higher saturation magnetization is preferable, 500 or more is preferable, and 1000 or more is more preferable.

【0047】このような材料としては、鉄(Fe)、鉄
アルミニウム(Fe−Al)合金、鉄シリコン(Fe−
Si)合金、センダストなどの鉄シリコン・アルミニウ
ム(Fe−Si−Al)合金、ニッケル鉄(NiFe)
合金、酸化鉄(Fe)を主成分とするソフトフェ
ライト、あるいは、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニ
ッケル(Ni)とボロン(B)、シリコン(Si)、り
ん(P)などとのアモルファス合金など、各種の高透磁
率材料を用いることができる。
As such a material, iron (Fe), iron aluminum (Fe--Al) alloy, iron silicon (Fe--)
Si) alloy, iron-silicon-aluminum (Fe-Si-Al) alloy such as sendust, nickel iron (NiFe)
Alloy, soft ferrite containing iron oxide (Fe 2 O 3 ) as a main component, iron (Fe), cobalt (Co), nickel (Ni) and boron (B), silicon (Si), phosphorus (P), etc. Various high-permeability materials such as an amorphous alloy of and can be used.

【0048】なお、図1及び図2に表した具体例の場
合、書き込み配線22、23の側壁と磁気抵抗効果素子
21からみて裏面側の両方に被覆層SMが設けられてい
るが、このような被覆層SMは、配線22、23の側壁
のみに設けても、ある程度の効果は得られる。
In the case of the specific example shown in FIGS. 1 and 2, the coating layer SM is provided on both the side walls of the write wirings 22 and 23 and the back surface side as viewed from the magnetoresistive effect element 21. Even if the covering layer SM is provided only on the side walls of the wirings 22 and 23, some effect can be obtained.

【0049】また、図1及び図2においては、被覆層S
Mを配線22、23に密着させて設けた場合を例示した
が、本発明はこれに限定されず、被覆層SMをこれら書
き込み用配線22、23からある程度離間させた状態で
配置しても磁界の漏洩防止及び磁気記録層への磁束の収
束の効果は得られる。
Further, in FIGS. 1 and 2, the covering layer S
Although the case where M is provided in close contact with the wirings 22 and 23 has been illustrated, the present invention is not limited to this, and even if the covering layer SM is arranged in such a state that it is separated from the writing wirings 22 and 23 to some extent, a magnetic field is generated. The effect of preventing leakage of magnetic field and converging magnetic flux to the magnetic recording layer can be obtained.

【0050】また、図1及び図2においては、書き込み
用配線22、23の周囲に設けられる被覆層SMは、こ
れら配線の交差領域、すなわち磁気抵抗効果素子21が
設けられた領域の付近にのみ、形成されている。この場
合、被覆層SMの配線22、23のそれぞれの長手方向
にみた長さは、磁気抵抗効果素子21のそれぞれの配線
長手方向の長さに対して1.2倍以上であることが望ま
しく、2倍以上の長さであることがより望ましく、さら
に長くして、複数個の磁気抵抗効果素子を含むように設
けてもよい。さらに、マトリクス状に形成されたメモリ
領域の全体に亘ってこのような被覆層SMを設けてもよ
い。
Further, in FIGS. 1 and 2, the coating layer SM provided around the write wirings 22 and 23 is provided only in the intersection region of these wirings, that is, in the vicinity of the region where the magnetoresistive effect element 21 is provided. , Formed. In this case, it is desirable that the lengths of the wires 22 and 23 of the coating layer SM viewed in the longitudinal direction are 1.2 times or more the lengths of the magnetoresistive effect element 21 in the wire longitudinal direction, respectively. It is more preferable that the length is twice or more, and the length may be further increased to include a plurality of magnetoresistive effect elements. Further, such a covering layer SM may be provided over the entire memory region formed in a matrix.

【0051】またさらに、配線22、23の両側の側面
に設けられる被覆層SMは、それらの厚さが同一でなく
てもよい。つまり、配線22、23の左側側面と右側側
面とにおいて、これら被覆層SMの厚みが異なるように
してもよい。
Furthermore, the coating layers SM provided on both side surfaces of the wirings 22 and 23 do not have to have the same thickness. In other words, the left side surface and the right side surface of the wirings 22 and 23 may have different thicknesses of these covering layers SM.

【0052】また、図1では配線22に設けられた被覆
層SMのみにテーパ部Tが形成されているが、同様のテ
ーパ部Tを配線23に設けられた被覆層SMに形成して
も同様の効果が得られることはいうまでもない。またさ
らに、上下の配線22、23の被覆層SMの両方にテー
パ部Tを形成すれば、さらに大きな効果が得られること
はいうまでもない。
Further, in FIG. 1, the tapered portion T is formed only on the coating layer SM provided on the wiring 22, but the same tapered portion T is formed on the coating layer SM provided on the wiring 23. Needless to say, the effect of can be obtained. Needless to say, a greater effect can be obtained by forming the tapered portion T on both the covering layers SM of the upper and lower wirings 22 and 23.

【0053】次に、本発明の第2の実施の形態について
説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.

【0054】図3(a)は、本発明の第2の実施の形態
にかかる磁気メモリの要部断面構造を表す概念図であ
り、同図(b)は、同図(a)のA−A’線断面図であ
る。
FIG. 3A is a conceptual diagram showing the cross-sectional structure of the main part of the magnetic memory according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is the line A- of FIG. It is an A'line sectional view.

【0055】また、図4は、この磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view of the main part of this magnetic memory.

【0056】これらの図面については、図1及び図2に
関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付し
て詳細な説明は省略する。本実施形態においても、書き
込み用配線22、23の両側面及び磁気抵抗効果素子2
1からみた裏面側に磁性体からなる被覆層SMが設けら
れている。
In these drawings, elements similar to those described above with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Also in this embodiment, both side surfaces of the write wirings 22 and 23 and the magnetoresistive effect element 2 are
A coating layer SM made of a magnetic material is provided on the back surface side as viewed from 1.

【0057】そしてさらに、配線22の両側面に設けら
れた被覆層SMは、磁気抵抗効果素子21の方向に向か
って突き出した突出部Pを有する。この突出部Pは、磁
気抵抗効果素子21の磁気記録層の近傍にまで延出して
設けることが可能である。つまり、「磁気ヨーク」とし
て作用する被覆層SMの先端に突出部Pを設ける。この
ようにすれば、配線22に電流を流して発生する磁束が
磁気抵抗効果素子21のごく近傍まで誘導され、磁気記
録層における書き込み磁場をさらに高くすることができ
る。
Further, the coating layer SM provided on both side surfaces of the wiring 22 has a protruding portion P protruding toward the magnetoresistive effect element 21. The protrusion P can be provided so as to extend to the vicinity of the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element 21. That is, the protrusion P is provided at the tip of the coating layer SM that functions as a “magnetic yoke”. By doing so, the magnetic flux generated by passing a current through the wiring 22 is induced to the vicinity of the magnetoresistive effect element 21, and the write magnetic field in the magnetic recording layer can be further increased.

【0058】また本実施形態において、図4に表したよ
うに、突出部Pの幅Wがその先端に向けて徐々に狭くな
るようなテーパ部TWを設けてもよい。このようなテー
パ部TWを設けると、磁気ヨークとして作用する被覆層
SMを誘導された書き込み磁束を、さらに効率的に磁気
抵抗効果素子21に集中させることができる。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 4, a tapered portion TW may be provided so that the width W of the protruding portion P is gradually narrowed toward the tip thereof. By providing such a tapered portion TW, it is possible to more efficiently concentrate the write magnetic flux induced in the coating layer SM, which acts as a magnetic yoke, in the magnetoresistive effect element 21.

【0059】また一方、このような幅方向のテーパ部T
Wは、突出部Pに設けるのではなく、被覆層SMのうち
の配線22、23に隣接した部分に設けてもよい。
On the other hand, such a taper portion T in the width direction
W may not be provided on the protrusion P, but may be provided on a portion of the coating layer SM adjacent to the wirings 22 and 23.

【0060】図5は、このように配線に隣接した被覆層
の部分にテーパ部TWを設けた磁気メモリの要部を表す
斜視図である。同図についても、図1乃至図4に関して
前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細
な説明は省略する。
FIG. 5 is a perspective view showing an essential part of the magnetic memory in which the tapered portion TW is provided in the portion of the coating layer adjacent to the wiring as described above. Also in this figure, elements similar to those described above with reference to FIGS. 1 to 4 are marked with the same reference numerals and not described in detail.

【0061】図5に表した具体例の場合、被覆層SMの
うちの配線22に隣接した部分に幅方向のテーパ部TW
が設けられている。このようにしても、配線22に電流
を流して発生する磁束が磁気抵抗効果素子21のごく近
傍まで誘導され、磁気記録層における書き込み磁場をさ
らに高くすることができる。
In the case of the specific example shown in FIG. 5, the taper portion TW in the width direction is formed in the portion of the covering layer SM adjacent to the wiring 22.
Is provided. Even in this case, the magnetic flux generated by passing an electric current through the wiring 22 is induced to the vicinity of the magnetoresistive effect element 21, and the write magnetic field in the magnetic recording layer can be further increased.

【0062】次に、本発明の第3の実施の形態について
説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

【0063】図6(a)は、本発明の第2の実施の形態
にかかる磁気メモリの要部断面構造を表す概念図であ
り、同図(b)は、同図(a)のA−A’線断面図であ
る。
FIG. 6A is a conceptual diagram showing the cross-sectional structure of the main part of the magnetic memory according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a section A- of FIG. It is an A'line sectional view.

【0064】また、図7は、この磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of the main part of this magnetic memory.

【0065】これらの図面についても、図1乃至図4に
関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付し
て詳細な説明は省略する。本実施形態においても、書き
込み用配線22、23の両側面及び磁気抵抗効果素子2
1からみた裏面側に磁性体からなる被覆層SMが設けら
れている。
Also in these drawings, elements similar to those described above with reference to FIGS. 1 to 4 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Also in this embodiment, both side surfaces of the write wirings 22 and 23 and the magnetoresistive effect element 2 are
A coating layer SM made of a magnetic material is provided on the back surface side as viewed from 1.

【0066】そしてさらに、配線22の両側面に設けら
れた被覆層SMは、第2実施形態と同様に磁気抵抗効果
素子21に向けて突出した突出部Pを有する。さらに、
この突出部Pは、その先端に向けて厚みが徐々に薄くな
るようなテーパ部TTを有する。このようなテーパ部T
Tは、第1実施形態において説明したテーパ部Tと同様
の作用を有する。つまり、配線22に電流を流して発生
する磁束をより効率よく磁気抵抗効果素子21の磁気記
録層の近傍に集めることができ、発生磁場を強くするこ
とができる。
Further, the covering layer SM provided on both side surfaces of the wiring 22 has the protruding portion P protruding toward the magnetoresistive effect element 21 as in the second embodiment. further,
The protrusion P has a tapered portion TT whose thickness gradually decreases toward the tip thereof. Such a taper portion T
T has the same action as the tapered portion T described in the first embodiment. That is, the magnetic flux generated by passing a current through the wiring 22 can be more efficiently gathered in the vicinity of the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element 21, and the generated magnetic field can be strengthened.

【0067】またこの効果は、図7に例示したように、
幅Wの方向のテーパTWと組み合わせることにより、さ
らに顕著となる。
Further, this effect is as shown in FIG.
It becomes more remarkable by combining with the taper TW in the width W direction.

【0068】次に、本発明の第4の実施の形態について
説明する。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0069】図8(a)は、本発明の第2の実施の形態
にかかる磁気メモリの要部断面構造を表す概念図であ
り、同図(b)は、同図(a)のA−A’線断面図であ
る。
FIG. 8A is a conceptual diagram showing a cross-sectional structure of a main part of the magnetic memory according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a view of A- in FIG. 8A. It is an A'line sectional view.

【0070】また、図9は、この磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 9 is a perspective view of the main part of this magnetic memory.

【0071】これらの図面についても、図1乃至図7に
関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付し
て詳細な説明は省略する。本実施形態においても、書き
込み用配線22、23の両側面及び磁気抵抗効果素子2
1からみた裏面側に磁性体からなる被覆層SMが設けら
れている。
Also in these drawings, elements similar to those described above with reference to FIGS. 1 to 7 are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Also in this embodiment, both side surfaces of the write wirings 22 and 23 and the magnetoresistive effect element 2 are
A coating layer SM made of a magnetic material is provided on the back surface side as viewed from 1.

【0072】そしてさらに、配線22の両側面に設けら
れた被覆層SMは、第2及び第3実施形態と同様に磁気
抵抗効果素子21に向けて突出した突出部Pを有する。
但し、本実施形態においては、この突出部Pは、配線2
2に隣接した根本部分あるいはこの根本から離れた途中
の部分から屈曲して方向を変え、所定の角度で磁気抵抗
効果素子21の磁気記録層に向けて接近するように設け
られている。このようにすれば、突出部Pの先端を、磁
気抵抗効果素子21の磁気記録層に対してさらに接近さ
せることが可能となり、書き込み磁束を効率的に磁気記
録層に集中させることができる。
Further, the covering layer SM provided on both side surfaces of the wiring 22 has the protruding portion P protruding toward the magnetoresistive effect element 21 as in the second and third embodiments.
However, in the present embodiment, the protrusion P is the wiring 2
It is provided so as to bend from a root portion adjacent to 2 or a portion in the middle of the distance from the root to change the direction and approach toward the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element 21 at a predetermined angle. With this configuration, the tip of the protrusion P can be brought closer to the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element 21, and the write magnetic flux can be efficiently concentrated on the magnetic recording layer.

【0073】また、本実施形態においても、第2実施形
態に関して前述した幅方向のテーパ部TWや、第3実施
形態に関して前述した厚み方向のテーパ部TTと組み合
わせることにより、さらに書き込み磁束を効率的に収束
させることができる。
Also in the present embodiment, the write magnetic flux can be more efficiently used by combining with the widthwise taper portion TW described in the second embodiment and the thickness taper portion TT described in the third embodiment. Can be converged to.

【0074】以上、本発明の第1乃至第4実施形態とし
て、本発明の磁気メモリのメモリセルの構造について説
明した。
The structure of the memory cell of the magnetic memory of the present invention has been described above as the first to fourth embodiments of the present invention.

【0075】これらのメモリセルは、マトリクス状に配
列することにより磁気メモリを形成することができる。
A magnetic memory can be formed by arranging these memory cells in a matrix.

【0076】図10は、本発明の磁気メモリのマトリク
ス構成を例示する概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating the matrix configuration of the magnetic memory of the present invention.

【0077】すなわち、同図は、図1乃至図9に関して
前述したメモリセルをアレイ状に配置した場合の実施形
態の回路構成を示す。アレイ中の1ビットを選択するた
めに、列デコーダ50、行デコーダ51が備えられてお
り、ビット線34とワード線32によりスイッチングト
ランジスタ30がオンになり一意に選択され、センスア
ンプ52で検出することにより磁気抵抗効果素子21を
構成する磁気記録層に記録されたビット情報を読み出す
ことができる。
That is, this figure shows a circuit configuration of an embodiment in which the memory cells described above with reference to FIGS. 1 to 9 are arranged in an array. A column decoder 50 and a row decoder 51 are provided for selecting one bit in the array, and the switching transistor 30 is turned on by the bit line 34 and the word line 32 to be uniquely selected and detected by the sense amplifier 52. As a result, the bit information recorded in the magnetic recording layer forming the magnetoresistive effect element 21 can be read.

【0078】ビット情報を書き込むときは、特定の書込
みワード線23とビット線22に書き込み電流を流して
発生する磁場により行われる。
Bit information is written by a magnetic field generated by passing a write current through a specific write word line 23 and bit line 22.

【0079】この構成においては、ビット線22とワー
ド線23にそれぞれ被覆層SMが設けられ、さらにこの
被覆層SMが、図1乃至図9のいずれかに例示した如く
独特の特徴を有し、磁気抵抗効果素子21の磁気記録層
に対する書き込みを効率的に行うことできる。
In this structure, the bit line 22 and the word line 23 are each provided with a coating layer SM, and the coating layer SM has a unique feature as illustrated in any one of FIGS. 1 to 9. Writing on the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element 21 can be efficiently performed.

【0080】図11は、本発明の磁気メモリのマトリク
ス構成のもうひとつの具体例を表す概念図である。すな
わち、本具体例の場合、マトリクス状に配線されたビッ
ト線22とワード線34とが、それぞれデコーダ60、
61により選択されて、アレイ中の特定のメモリセルが
選択される。それぞれのメモリセルは、磁気抵抗効果素
子21とダイオードDとが直列に接続された構造を有す
る。ここで、ダイオードDは、選択された磁気抵抗効果
素子21以外のメモリセルにおいてセンス電流が迂回す
ることを防止する役割を有する。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing another specific example of the matrix configuration of the magnetic memory of the present invention. That is, in the case of this example, the bit lines 22 and the word lines 34 arranged in a matrix form the decoder 60,
Selected by 61, a particular memory cell in the array is selected. Each memory cell has a structure in which the magnetoresistive effect element 21 and the diode D are connected in series. Here, the diode D has a role of preventing the sense current from bypassing in the memory cells other than the selected magnetoresistive effect element 21.

【0081】書き込みは、特定のビット線22と書き込
みワード線23とにそれぞれに書き込み電流を流して発
生する磁場により行われる。
Writing is performed by a magnetic field generated by applying a write current to each of the specific bit line 22 and write word line 23.

【0082】このマトリクス構成においても、ビット線
22とワード線23のそれぞれに被覆層SMが設けら
れ、さらにこれらの被覆層SMが、図1乃至図9のいず
れかに例示した如く独特の特徴を有し、磁気抵抗効果素
子21の磁気記録層に対する書き込みを効率的に行うこ
とできる。
Also in this matrix structure, the bit line 22 and the word line 23 are each provided with a coating layer SM, and these coating layers SM have unique characteristics as illustrated in any of FIGS. 1 to 9. Thus, the writing of the magnetoresistive effect element 21 to the magnetic recording layer can be efficiently performed.

【0083】[0083]

【実施例】以下、実施例を参照しつつ本発明の実施の形
態についてさらに詳細に説明する。すなわち、ここで
は、本発明の磁気メモリの書き込み配線22、23に設
ける被覆層SMの効果について、具体例を挙げつつその
配線が発生する磁場を定量的に調べた結果について説明
する。
Embodiments of the present invention will be described in more detail below with reference to embodiments. That is, here, the effect of the coating layer SM provided on the write wirings 22 and 23 of the magnetic memory of the present invention will be described with reference to specific examples and the results of quantitatively examining the magnetic field generated by the wirings.

【0084】(第1の実施例)まず、本発明の第1の実
施例として、図1及び図2に表した構造のメモリセルに
ついて説明する。
(First Embodiment) First, as a first embodiment of the present invention, a memory cell having the structure shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

【0085】このメモリセルのトランジスタ部分11
は、通常のシリコンプロセスと同様にしてシリコンウエ
ハ上に作製できる。さらに、磁気記録部分12を作製す
るために、その表面をエッチングまたは化学機械研磨
(CMP)により平坦化した上で、磁気抵抗効果素子2
1を作製した。その作製にはスパッタ法、蒸着法など、
通常用いられる薄膜堆積法を用いることができる。ま
た、TMR構造を得るための酸化トンネル膜の作製は、
プラズマ酸化法を用いた。
Transistor portion 11 of this memory cell
Can be produced on a silicon wafer in the same manner as a normal silicon process. Further, in order to produce the magnetic recording portion 12, the surface thereof is planarized by etching or chemical mechanical polishing (CMP), and then the magnetoresistive effect element 2 is formed.
1 was produced. For its fabrication, sputtering method, vapor deposition method, etc.
A commonly used thin film deposition method can be used. Further, the production of the oxide tunnel film for obtaining the TMR structure is
A plasma oxidation method was used.

【0086】さらに、この磁気抵抗効果素子をフォトリ
ソフラフィーとイオンミリング法により微細加工した。
上側の配線22も同様に微細加工により形成できる。た
だし、本発明で用いられる配線23、22の周りに付加
される被覆層SMについては、ダマシン法を用いて作製
した。
Further, the magnetoresistive effect element was finely processed by photolithography and ion milling.
Similarly, the upper wiring 22 can be formed by fine processing. However, the coating layer SM added around the wirings 23 and 22 used in the present invention was manufactured by using the damascene method.

【0087】図12は、本実施例における書き込み配線
22からの発生磁場の分布を表すグラフ図である。すな
わち、同図の横軸は、配線22の下方に設けられた磁気
抵抗効果素子21の中心軸上での配線22からの距離を
表し、同図の縦軸は磁場強度を表す。
FIG. 12 is a graph showing the distribution of the magnetic field generated from the write wiring 22 in this embodiment. That is, the horizontal axis of the drawing represents the distance from the wiring 22 on the central axis of the magnetoresistive effect element 21 provided below the wiring 22, and the vertical axis of the drawing represents the magnetic field strength.

【0088】ここでは、配線22の幅を200nm、高
さを100nmとして、この配線22の長手方向に2m
Aの電流を流したときの発生する磁場をプロットした。
Here, assuming that the wiring 22 has a width of 200 nm and a height of 100 nm, the wiring 22 has a length of 2 m.
The magnetic field generated when an electric current of A was passed was plotted.

【0089】また、配線22の周囲に形成した被覆層S
Mは、比透磁率1000、飽和磁化10000のニッケ
ル鉄(NiFe)により形成し、その厚みは約10nm
とした。さらに、図1及び図2に表したように、その先
端にテーパ部Tを設けた。テーパ部Tは、配線22の高
さ方向の半分すなわち50nm付近からその先端に向け
て被覆層SMの厚みが徐々に薄くなり、先端において厚
みがほぼ半分になるように形成した。
Further, the coating layer S formed around the wiring 22
M is formed of nickel iron (NiFe) having a relative magnetic permeability of 1000 and a saturation magnetization of 10000, and its thickness is about 10 nm.
And Further, as shown in FIGS. 1 and 2, a tapered portion T is provided at the tip thereof. The taper portion T is formed so that the thickness of the coating layer SM gradually decreases from the half in the height direction of the wiring 22, that is, from around 50 nm toward the tip thereof, and the thickness at the tip is almost half.

【0090】図12には、このようなテーパ部Tを設け
た場合(菱形のプロット)と設けない場合(三角形のプ
ロット)のそれぞれを表した。
FIG. 12 shows the case where such a tapered portion T is provided (diamond-shaped plot) and the case where such a tapered portion T is not provided (triangular plot).

【0091】同図から分かるように、配線22から約1
00nmの距離までの範囲内においては、テーパ部Tを
設けた場合の方が、設けない場合よりも高い発生磁場が
得られている。
As can be seen from the figure, about 1 from the wiring 22.
In the range up to the distance of 00 nm, the generated magnetic field is higher when the taper portion T is provided than when it is not provided.

【0092】このように、本発明の効果は、磁気メモリ
の集積度を高くした場合に特に顕著となる。
As described above, the effect of the present invention becomes particularly remarkable when the degree of integration of the magnetic memory is increased.

【0093】(第2の実施例)次に、本発明の第2の実
施例として、図3に表したように突出部Pを設けた磁気
メモリの具体例について説明する。
(Second Embodiment) Next, as a second embodiment of the present invention, a specific example of a magnetic memory provided with a protrusion P as shown in FIG. 3 will be described.

【0094】本実施例においても、第1実施例に関して
前述した手順とほぼ同様の手順により磁気メモリを形成
した。
Also in this embodiment, a magnetic memory was formed by a procedure substantially similar to the procedure described above with respect to the first embodiment.

【0095】ここで、配線22の幅を200nm、高さ
を100nmとし、この配線の長手方向に2mAの電流
を流したときの発生する磁場を求めた。
Here, the width of the wiring 22 was 200 nm and the height was 100 nm, and the magnetic field generated when a current of 2 mA was passed in the longitudinal direction of this wiring was determined.

【0096】図13は、本実施例における書き込み配線
22からの発生磁場の分布を表すグラフ図である。すな
わち、同図(a)は、配線22から磁気抵抗効果素子2
1の中心に向けた垂直方向をz軸としたときに、z軸方
向の磁場分布を表す。また、同図(b)は、配線22の
z軸方向に向けて110nmだけ離れた位置において、
配線22の長手方向に対して垂直な方向の磁場分布を表
す。また、これらいずれのグラフにおいても、突出部P
を設けない場合(菱形のプロット)と、突出量が100
nmの突出部Pを設けた場合(クロスのプロット)を表
した。
FIG. 13 is a graph showing the distribution of the magnetic field generated from the write wiring 22 in this embodiment. That is, FIG. 3A shows the magnetoresistive effect element 2 from the wiring 22.
When the vertical direction toward the center of 1 is the z axis, the magnetic field distribution in the z axis direction is represented. Further, FIG. 6B shows that at a position separated by 110 nm in the z-axis direction of the wiring 22,
The magnetic field distribution in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the wiring 22 is shown. Moreover, in any of these graphs, the protrusion P
When not provided (diamond-shaped plot), the protrusion amount is 100
The case where the protrusion P of nm is provided (cross plot) is shown.

【0097】図13(a)から、突出部Pを設けること
によりz軸上での発生磁場が大きくなってたことがわか
る。また、図13(b)から、一対の突出部Pの間にお
いては、磁場が収束されて高い発生磁場が得られ、一
方、一対の突出部Pの外側においては、磁場の漏洩が顕
著に抑止されて発生磁場が大幅に下がっていることがわ
かる。つまり、このような突出部Pを設けることによ
り、磁気抵抗効果素子21に向けて発生磁場を極めて効
率的に収束させ、周囲への発散を大幅に低減できること
がわかる。
From FIG. 13A, it can be seen that the magnetic field generated on the z axis is increased by providing the protrusion P. From FIG. 13B, the magnetic field is converged between the pair of protrusions P to obtain a high generated magnetic field, while the magnetic field leakage is significantly suppressed outside the pair of protrusions P. It can be seen that the generated magnetic field has dropped significantly. That is, it is understood that by providing such a protruding portion P, the generated magnetic field can be converged toward the magnetoresistive effect element 21 very efficiently, and the divergence to the surroundings can be significantly reduced.

【0098】(第3の実施例)次に、本発明の第3の実
施例として、図8乃至図9に表した磁気メモリの具体例
について説明する。
(Third Embodiment) Next, as a third embodiment of the present invention, a specific example of the magnetic memory shown in FIGS. 8 to 9 will be described.

【0099】本実施例においても、第1及び第2実施例
に関して前述した手順とほぼ同様の手順により磁気メモ
リを形成した。
Also in this embodiment, a magnetic memory was formed by a procedure substantially similar to the procedure described above with respect to the first and second embodiments.

【0100】ここで、配線22の幅を200nm、高さ
を100nmとし、この配線の長手方向に2mAの電流
を流したときの発生する磁場を求めた。また、突出部P
は、配線22の側面の位置から約10nmほど内側に入
り込むように根本から屈曲させて形成した。
Here, the width of the wiring 22 was 200 nm and the height was 100 nm, and the magnetic field generated when a current of 2 mA was passed in the longitudinal direction of this wiring was determined. Also, the protrusion P
Was formed by bending from the root so as to be inwardly about 10 nm from the side surface of the wiring 22.

【0101】その結果、配線22からz軸方向に110
nm離れた位置では、直線状の突出部P(第2実施例)
の場合に約90エルステッドの磁場を発生しているのに
対して、本実施例により突出部Pに角度をつけて内側に
曲げた場合には、約98エルステッドの発生磁場が得ら
れ、約10%の磁場増加の効果が確認できた。
As a result, the wiring 110 is 110 in the z-axis direction.
At a position separated by nm, the linear protrusion P (second embodiment)
In this case, a magnetic field of about 90 Oersted is generated, whereas in the present embodiment, when the protrusion P is angled and bent inward, a generated magnetic field of about 98 Oersted is obtained, The effect of increasing the magnetic field was confirmed.

【0102】以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施
の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの
具体例に限定されるものではない。例えば、磁気メモリ
を構成する磁気抵抗素子やスイッチング素子の構造や配
置関係、あるいは各配線の配線関係や材料などに関して
は、当業者が適宜選択することにより本発明を同様に実
施し、同様の効果を得ることができるものも本発明の範
囲に包含される。
The embodiments of the present invention have been described above with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to these specific examples. For example, the present invention can be similarly implemented by those skilled in the art by appropriately selecting the structure and arrangement relationship of the magnetoresistive element and the switching element forming the magnetic memory, or the wiring relationship and material of each wiring, and the like effect. What can obtain is also included in the scope of the present invention.

【0103】また、以上説明したような被覆層の厚み方
向あるいは幅方向のテーパ部T、TW、TTに関して
は、配線22あるいは23の両側に対称に設ける構成に
は限定されない。すなわち、磁気抵抗効果素子の磁気記
録層のヒステリシスが、通常はヒステリシス特性曲線の
中央においてゼロ磁場が対応するようにする場合が多
く、このようにすればデバイスとして使いやすい。
Further, the taper portions T, TW, and TT in the thickness direction or the width direction of the coating layer as described above are not limited to the configuration provided symmetrically on both sides of the wiring 22 or 23. That is, the hysteresis of the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element is usually made to correspond to the zero magnetic field in the center of the hysteresis characteristic curve in many cases, which makes it easy to use as a device.

【0104】しかし、磁性積層膜やその微細加工の影響
により磁気記録層のヒステリシスが特性グラフ上の左右
のいずれかにシフトするような場合もよくある。このよ
うな場合に対処して、配線のいずれか片側のみにテーパ
部を設けたり、あるいは配線の左右のテーパ部の厚み分
布やテーパ角度などを異なるようにしてもよい。
However, it is often the case that the hysteresis of the magnetic recording layer shifts to either the left or the right on the characteristic graph due to the influence of the magnetic laminated film and its fine processing. To cope with such a case, a tapered portion may be provided on only one side of the wiring, or the thickness distribution and the taper angle of the left and right tapered portions of the wiring may be different.

【0105】その他、本発明の実施の形態として上述し
た磁気メモリを基にして、当業者が適宜設計変更して実
施しうるすべての磁気メモリも同様に本発明の範囲に属
する。
In addition, all magnetic memories that can be appropriately designed and implemented by those skilled in the art based on the magnetic memories described above as the embodiments of the present invention also belong to the scope of the present invention.

【0106】[0106]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
磁気メモリの書き込み用配線の周囲に被覆層を設け、さ
らに、その形態に独特の特徴を与えることにより、書き
込み磁界の漏洩を阻止し、隣接する他の磁気抵抗効果素
子への書き込みクロストークを抑制できる。
As described in detail above, according to the present invention,
By providing a coating layer around the write wiring of the magnetic memory, and by giving a unique feature to the form, the leakage of the write magnetic field is blocked and the write crosstalk to the adjacent magnetoresistive effect element is suppressed. it can.

【0107】またさらに、被覆層を磁気ヨークとして作
用させることにより、書き込み磁界を磁気抵抗効果素子
の磁気記録層に集中させ、高い効率で書き込みを行うこ
とができる。
Furthermore, by making the coating layer act as a magnetic yoke, the write magnetic field can be concentrated on the magnetic recording layer of the magnetoresistive effect element, and writing can be performed with high efficiency.

【0108】その結果として、ビット情報を記録するた
めに必要な書き込み電流を大きく低減することができ、
消費電力の少ない磁気メモリを提供できる。
As a result, the write current required for recording bit information can be greatly reduced,
A magnetic memory with low power consumption can be provided.

【0109】さらにまた、磁気メモリの集積度を上げる
ために磁気抵抗効果素子を微細化し、その記録層の保磁
力が増大しても、安定した書き込みが可能となる。
Furthermore, even if the magnetoresistive effect element is miniaturized in order to increase the integration degree of the magnetic memory and the coercive force of the recording layer is increased, stable writing is possible.

【0110】また、書き込み配線に流す書き込み電流を
低減することにより、配線のエレクトロマイグレーショ
ンなどの発生を抑制し、磁気メモリの信頼性を向上させ
て寿命も延ばすことができる。
Further, by reducing the write current flowing in the write wiring, the occurrence of electromigration of the wiring can be suppressed, the reliability of the magnetic memory can be improved, and the life can be extended.

【0111】すなわち、本発明によれば、低消費電力で
高集積度の磁気メモリを実現することができ、産業上の
メリットは多大である。
That is, according to the present invention, it is possible to realize a magnetic memory with low power consumption and a high degree of integration, which is a great industrial advantage.

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

【図1】本発明の第1の実施の形態にかかる磁気メモリ
の要部断面構造を表す概念図であり、同図(b)は、同
図(a)のA−A’線断面図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a sectional structure of a main part of a magnetic memory according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. is there.

【図2】本発明の第1実施形態の磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view of a main part of the magnetic memory according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第2の実施の形態にかかる磁気メモリ
の要部断面構造を表す概念図であり、同図(b)は、同
図(a)のA−A’線断面図である。
FIG. 3 is a conceptual diagram showing a sectional structure of a main part of a magnetic memory according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. is there.

【図4】本発明の第2実施形態の磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 4 is a perspective view of essential parts of a magnetic memory according to a second embodiment of the present invention.

【図5】配線に隣接した被覆層の部分にテーパ部TWを
設けた磁気メモリの要部を表す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a main part of a magnetic memory in which a tapered portion TW is provided in a portion of a coating layer adjacent to a wiring.

【図6】本発明の第3の実施の形態にかかる磁気メモリ
の要部断面構造を表す概念図であり、同図(b)は、同
図(a)のA−A’線断面図である。
FIG. 6 is a conceptual diagram showing a sectional structure of a main part of a magnetic memory according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 6B is a sectional view taken along the line AA ′ of FIG. is there.

【図7】本発明の第3実施形態の磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 7 is a perspective view of essential parts of a magnetic memory according to a third embodiment of the present invention.

【図8】、本発明の第4の実施の形態にかかる磁気メモ
リの要部断面構造を表す概念図であり、同図(b)は、
同図(a)のA−A’線断面図である。
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a cross-sectional structure of a main part of a magnetic memory according to a fourth embodiment of the present invention, and FIG.
It is the sectional view on the AA 'line of the figure (a).

【図9】本発明の第4実施形態の磁気メモリの要部斜視
図である。
FIG. 9 is a perspective view of essential parts of a magnetic memory according to a fourth embodiment of the present invention.

【図10】本発明の磁気メモリのマトリクス構成を例示
する概念図である。
FIG. 10 is a conceptual diagram illustrating the matrix configuration of the magnetic memory of the present invention.

【図11】本発明の磁気メモリのマトリクス構成のもう
ひとつの具体例を表す概念図である。
FIG. 11 is a conceptual diagram showing another specific example of the matrix configuration of the magnetic memory of the present invention.

【図12】本発明の実施例における書き込み配線22か
らの発生磁場の分布を表すグラフ図である。
FIG. 12 is a graph showing the distribution of the magnetic field generated from the write wiring 22 in the example of the present invention.

【図13】本発明の実施例における書き込み配線22か
らの発生磁場の分布を表すグラフ図である。
FIG. 13 is a graph showing the distribution of the magnetic field generated from the write wiring 22 in the example of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 記憶素子部分 12 選択用トランジスタ部分 21 磁気抵抗効果素子 22 ビット線 23 ワード線 24 下部電極 26 ビア 30 トランジスタ 32 ゲート(ワード線) 34 ビット線 34 ワード線 50 列デコーダ 51 行デコーダ 52 センスアンプ 60 デコーダ D ダイオード M 磁界 P 突出部 SM 被覆層 T、TW、TT テーパ部 11 Memory element part 12 Transistor part for selection 21 Magnetoresistive element 22 bit line 23 word lines 24 Lower electrode 26 beer 30 transistors 32 gates (word line) 34 bit line 34 word lines 50 column decoder 51 row decoder 52 sense amplifier 60 decoder D diode M magnetic field P protrusion SM coating layer T, TW, TT taper part

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成14年1月28日(2002.1.2
8)
[Submission date] January 28, 2002 (2002.1.2
8)

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】全図[Correction target item name] All drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図1】 [Figure 1]

【図2】 [Fig. 2]

【図3】 [Figure 3]

【図4】 [Figure 4]

【図5】 [Figure 5]

【図6】 [Figure 6]

【図7】 [Figure 7]

【図8】 [Figure 8]

【図9】 [Figure 9]

【図10】 [Figure 10]

【図11】 FIG. 11

【図12】 [Fig. 12]

【図13】 [Fig. 13]

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 天野 実 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 高橋 茂樹 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 西山 勝哉 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 上田 知正 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 與田 博明 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝研究開発センター内 (72)発明者 浅尾 吉昭 神奈川県横浜市磯子区新杉田町8番地 株 式会社東芝横浜事業所内 (72)発明者 岩田 佳久 神奈川県川崎市幸区小向東芝町1番地 株 式会社東芝マイクロエレクトロニクスセン ター内 Fターム(参考) 5F083 FZ10 GA15 LA12 LA16 PR40   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Minoru Amano             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Inside the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Shigeki Takahashi             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Inside the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Katsuya Nishiyama             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Inside the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Tomomasa Ueda             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Inside the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Hiroaki Yasuda             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Inside the Toshiba Research and Development Center (72) Inventor Yoshiaki Asao             8th Shinsugita Town, Isogo Ward, Yokohama City, Kanagawa Prefecture             Ceremony company Toshiba Yokohama office (72) Inventor Yoshihisa Iwata             1st Komukai Toshiba-cho, Sachi-ku, Kawasaki-shi, Kanagawa             Ceremony Company Toshiba Microelectronics Sen             Inside F term (reference) 5F083 FZ10 GA15 LA12 LA16 PR40

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気記録層を有する磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の上または下において第1の方向
に延在する第1の書き込み配線と、 を備え、 前記第1の書き込み配線に電流を流すことにより形成さ
れる磁界によって前記磁気記録層の磁化の方向が可変と
され、 前記第1の書き込み配線は、その両側面の少なくともい
ずれかに磁性体からなる被覆層を有し、 前記被覆層は、前記第1の方向に対して垂直な断面にお
いて、前記磁気抵抗効果素子にもっとも近い先端部にお
ける厚みがそれ以外の部分における厚みよりも薄いこと
を特徴とする磁気メモリ。
1. A first write wiring comprising: a magnetoresistive effect element having a magnetic recording layer; and a first write wiring extending in a first direction above or below the magnetoresistive effect element. The direction of magnetization of the magnetic recording layer is made variable by a magnetic field formed by applying a current to the first write wiring, and the first write wiring has a coating layer made of a magnetic material on at least one of both side surfaces thereof. In the cross section perpendicular to the first direction, the coating layer has a thickness at a tip portion closest to the magnetoresistive effect element smaller than a thickness at other portions.
【請求項2】磁気記録層を有する磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の上または下において第1の方向
に延在する第1の書き込み配線と、 を備え、 前記第1の書き込み配線に電流を流すことにより形成さ
れる磁界によって前記磁気記録層の磁化の方向が可変と
され、 前記第1の書き込み配線は、その両側面の少なくともい
ずれかに磁性体からなる被覆層を有し、 前記被覆層は、前記第1の方向にみた幅が、前記磁気抵
抗効果素子にもっとも近い先端部において、それ以外の
部分における幅よりも狭くなっていることを特徴とする
磁気メモリ。
2. A magnetoresistive effect element having a magnetic recording layer, and a first write wiring extending in a first direction above or below the magnetoresistive effect element. The direction of magnetization of the magnetic recording layer is made variable by a magnetic field formed by applying a current to the first write wiring, and the first write wiring has a coating layer made of a magnetic material on at least one of both side surfaces thereof. In the magnetic memory, the width of the coating layer in the first direction is narrower at a tip portion closest to the magnetoresistive effect element than at a portion other than the tip portion.
【請求項3】磁気記録層を有する磁気抵抗効果素子と、 前記磁気抵抗効果素子の上または下において第1の方向
に延在する第1の書き込み配線と、 を備え、 前記第1の書き込み配線に電流を流すことにより形成さ
れる磁界によって前記磁気記録層の磁化の方向が可変と
され、 前記第1の書き込み配線は、その両側面の少なくともい
ずれかに磁性体からなる被覆層を有し、 前記被覆層は、前記第1の方向に対して垂直な断面にお
いて、前記磁気抵抗効果素子にもっとも近い先端部にお
ける厚みがそれ以外の部分における厚みよりも薄く、 さらに前記被覆層は、前記第1の方向にみた幅が、前記
磁気抵抗効果素子にもっとも近い先端部において、それ
以外の部分における幅よりも狭くなっていることを特徴
とする磁気メモリ。
3. A magnetoresistive effect element having a magnetic recording layer, and a first write wiring extending in a first direction above or below the magnetoresistive effect element, wherein the first write wiring is provided. The direction of magnetization of the magnetic recording layer is made variable by a magnetic field formed by applying a current to the first write wiring, and the first write wiring has a coating layer made of a magnetic material on at least one of both side surfaces thereof. In the cross section perpendicular to the first direction, the coating layer has a thickness at a tip portion closest to the magnetoresistive effect element smaller than a thickness at other portions, and the coating layer is the first layer. The magnetic memory is characterized in that the width viewed in the direction is narrower at the tip portion closest to the magnetoresistive effect element than at the other portions.
【請求項4】前記被覆層は、前記第1の方向に対して垂
直な断面において、前記磁気抵抗素子に近づくにつれて
その厚みが徐々に薄くなっているテーパ部を有すること
を特徴とする請求項1または3に記載の磁気メモリ。
4. The coating layer has a taper portion whose thickness is gradually reduced toward the magnetoresistive element in a cross section perpendicular to the first direction. 1. The magnetic memory according to 1 or 3.
【請求項5】前記被覆層は、前記磁気抵抗効果素子に近
づくにつれて前記幅が徐々に狭くなっているテーパ部を
有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに
記載の磁気メモリ。
5. The magnetic layer according to claim 1, wherein the coating layer has a taper portion in which the width is gradually narrowed toward the magnetoresistive effect element. memory.
【請求項6】前記被覆層は、前記磁気抵抗効果素子に向
けて前記第1の書き込み配線よりも突出した突出部を有
することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記
載の磁気メモリ。
6. The coating layer according to claim 1, wherein the coating layer has a protrusion that protrudes from the first write wiring toward the magnetoresistive effect element. Magnetic memory.
【請求項7】前記突出部は、前記第1の書き込み配線の
前記側面から前記磁気抵抗効果素子の方向に向けて傾斜
して設けられたことを特徴とする請求項6記載の磁気メ
モリ。
7. The magnetic memory according to claim 6, wherein the protrusion is provided so as to be inclined from the side surface of the first write wiring toward the magnetoresistive effect element.
【請求項8】前記突出部の少なくとも一部は、前記磁気
抵抗素子に近づくにつれてその厚みが徐々に薄くなって
いるテーパ部を有することを特徴とする請求項6または
7に記載の磁気メモリ。
8. The magnetic memory according to claim 6, wherein at least a part of the projecting portion has a taper portion whose thickness is gradually reduced toward the magnetoresistive element.
【請求項9】前記突出部の少なくとも一部は、前記磁気
抵抗効果素子に近づくにつれて前記幅が徐々に狭くなっ
ているテーパ部を有することを特徴とする請求項6〜8
のいずれか1つに記載の磁気メモリ。
9. At least a part of the protruding portion has a taper portion whose width is gradually narrowed toward the magnetoresistive effect element.
2. The magnetic memory according to any one of 1.
【請求項10】前記第1の書き込み配線と交差する第2
の方向に延在する第2の書き込み配線をさらに備え、 前記第1の書き込み配線と前記第2の書き込み配線との
交差部にこれらの配線に挟まれて前記磁気抵抗効果素子
が配置され、 前記第1及び第2の書き込み配線にそれぞれ電流を流す
ことにより形成される磁界によって前記磁気記録層の磁
化の方向が可変とされたことを特徴とする請求項1〜9
のいずれか1つに記載の磁気メモリ。
10. A second line intersecting the first write line.
Further comprising a second write wiring extending in the direction of, wherein the magnetoresistive effect element is disposed at an intersection of the first write wiring and the second write wiring sandwiched by these wirings, 10. The magnetization direction of the magnetic recording layer is made variable by a magnetic field formed by applying a current to each of the first and second write wirings.
2. The magnetic memory according to any one of 1.
【請求項11】前記第2の書き込み配線は、その両側面
及び前記磁気抵抗効果素子からみて反対側の面の少なく
ともいずれかに磁性体からなる被覆層を有することを特
徴とする請求項10記載の磁気メモリ。
11. The second write wiring has a coating layer made of a magnetic material on at least one of both side surfaces thereof and a surface opposite to the magnetoresistive effect element. Magnetic memory.
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