JP5417369B2 - 磁気素子及び不揮発性記憶装置 - Google Patents
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Description
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図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適宜省略する。
図1(a)〜図1(d)は、第1の実施形態に係る磁気素子の構成を例示する模式的断面図である。
図1(a)〜図1(d)は、実施形態に係る磁気素子111、111a、111b及び111cの構成をそれぞれ例示している。まず、磁気素子111に関して説明する。
図2(a)は、垂直磁化膜における磁化を例示している。図2(b)は、面内磁化膜における磁化を例示している。
これらの図は、磁気素子111における「書き込み」動作の際の第1積層部SB1の状態を例示している。これらの図では、第2積層部SB2、第1導電層81、第2導電層82及び中間配線83は省略されている。
磁気素子111における第2強磁性層20の磁化の方向の検出は、例えば、磁気抵抗効果を利用して実施される。磁気抵抗効果においては、各層の磁化の相対的な向きにより電気抵抗が変わる。磁気抵抗効果を利用する場合、第1強磁性層10と第2強磁性層20との間にセンス電流を流し、磁気抵抗が測定される。センス電流の電流値は、記憶時に流す電子電流60に対応する電流値よりも小さい。
これらの図は、磁気素子111における「読み出し」動作の際の第1積層部SB1の状態を例示している。これらの図では、第2積層部SB2、第1導電層81、第2導電層82及び中間配線83は省略されている。
ノーマルタイプの磁気抵抗効果においては、図4(a)の状態の抵抗は、図4(b)の状態の抵抗よりも低い。リバースタイプの磁気抵抗効果においては、図4(a)の状態の抵抗は、図4(b)の状態の抵抗よりも高い。
図5(a)及び図5(b)は、磁気素子111における書き込み動作WOと読み出し動作ROとをそれぞれ例示している。
すなわち、制御回路部150は、磁気素子に保持されたデータを読み出す読み出し動作ROにおいて、第1導電層81と中間配線83との間に、第2導電層82と中間配線83との間に流れる電流よりも大きい値を有する読み出し電流Irを流す。これにより、読み出し時の誤書き込みを抑制する不揮発性記憶装置が提供できる。
中間配線83に用いられる非磁性金属層には、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、クロム(Cr)、亜鉛(Zn)、ガリウム(Ga)、ニオブ(Nb)、モリブデン(Mo)、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)、ハフニウム(Hf)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、タングステン(W)、白金(Pt)、ビスマス(Bi)、イリジウム(Ir)及びオスミウム(Os)よりなる群から選択された少なくともいずれかの非磁性金属、または、上記の群から選択された2つ以上の非磁性金属を含む合金を含むことができる。さらに、中間配線83に用いられる非磁性金属層には、上記の群から選択された少なくともいずれかの元素を含む、導電性窒化物、導電性酸化物及び導電性弗化物のいずれかを用いることができる。例えば、中間配線83には、TiN及びTaNなどを用いることができる。さらに、これらの材料の膜を積層させた積層膜を用いても良い。中間配線83には、例えば、Ti膜/Ru膜/Ti膜の積層膜などを用いることができる。
図6(a)及び図6(b)は、第2の実施形態に係る磁気素子の構成を例示する模式的断面図である。
図6(a)及び図6(b)に表したように、本実施形態に係る磁気素子112a及び112bにおいては、第3強磁性層30、第2非磁性層20n、第4強磁性層40、中間配線83、第1強磁性層10、第1非磁性層10n及び第2強磁性層20が、この順に積層される。
図7(a)及び図7(b)は、磁気素子112aにおける書き込み動作WOと読み出し動作ROとをそれぞれ例示している。
図8(a)及び図8(b)に表したように実施形態に係る別の磁気素子112c及び112dにおいては、第1強磁性層10の磁化の向き及び第4強磁性層40の磁化の向きが膜面に対して斜めである。この場合も、第1方向に固定された磁化(第1強磁性層10の磁化)の垂直斜影成分の向きは、第2方向に固定された磁化(第4強磁性層40の磁化)の垂直斜影成分の向きに対して逆向きである。
図9(a)及び図9(b)は、第3の実施形態に係る磁気素子の構成を例示する模式的断面図である。
図9(a)及び図9(b)に表したように、実施形態に係る磁気素子113a及び113bにおいては、第4強磁性層40、第2非磁性層20n、第3強磁性層30、中間配線83、第2強磁性層20、第1非磁性層10n及び第1強磁性層10が、この順に積層される。これらの場合も、第1強磁性層10の磁化及び第4強磁性層40の磁化の向きは、膜面に対して斜めでも良い。
図10(a)及び図10(b)は、磁気素子113aにおける書き込み動作WOと読み出し動作ROとをそれぞれ例示している。
図11(a)及び図11(b)は、第4の実施形態に係る磁気素子の構成を例示する模式的断面図である。
図11(a)及び図11(b)に表したように、実施形態に係る磁気素子114a及び114bにおいては、第4強磁性層40、第2非磁性層20n、第3強磁性層30、中間配線83、第1強磁性層10、第1非磁性層10n及び第2強磁性層20が、この順で積層される。この場合も、第1強磁性層10の磁化及び第4強磁性層40の磁化の向きは、膜面に対して斜めでも良い。
図12(a)及び図12(b)は、磁気素子114aにおける書き込み動作WOと読み出し動作ROとをそれぞれ例示している。
図13(a)及び図13(b)は、第5の実施形態に係る磁気素子の構成を例示する模式的断面図である。
図13(a)及び図13(b)に表したように、実施形態に係る磁気素子115a及び115bにおいては、第3強磁性層30、第2非磁性層20n、第4強磁性層40、中間配線83、第2強磁性層20、第1非磁性層10n及び第1強磁性層10が、この順で積層される。この場合も、第1強磁性層10の磁化及び第4強磁性層40の磁化の向きは、膜面に対して斜めでも良い。
図14(a)及び図14(b)は、磁気素子115aにおける書き込み動作WOと読み出し動作ROとをそれぞれ例示している。
図15(a)は、模式的平面図である。図5(b)〜図5(f)は、それぞれ、図15(a)のB1−B2線、C1−C2線、D1−D2線、E1−E2線及びF1−F2線断面図である。これらの図は、第1〜5の実施形態にかかる磁気素子の構造の例を示している。これらの図においては、図を見やすくするために、導電部分を表示し、絶縁部分及び半導体部分は省略されている。
このような構成により、第1〜第5の実施形態に関して説明した動作が実施できる。
以上により、図15(a)〜図15(f)に例示した構造を有する磁気素子が作製される。
図16(a)〜図16(c)は、第6の実施形態に係る磁気素子の構成を例示する模式的断面図である。
図16(a)に表したように、本実施形態に係る磁気素子116aにおいては、第1積層部SB1の側面に対向する磁気シールド51が設けられる。
図16(b)に表したように、本実施形態に係る磁気素子116bにおいては、第2積層部SB2の側面に対向する磁気シールド51が設けられる。
図16(c)に表したように、本実施形態に係る磁気素子116cにおいては、第1積層部SB1の側面、及び、第2積層部SB2の側面に対向する磁気シールド51が設けられる。
図17(a)及び図17(b)は、第7の実施形態に係る磁気素子の構成を例示する模式図である。
図17(a)に表したように、本実施形態に係る磁気素子117aにおいては、複数の磁気素子が設けられる。そして、この例では、複数の磁気素子において、中間配線83が共通化される。すなわち、磁気記憶部(第1積層部SB1)が中間配線83を介して磁界発生源(第2積層部SB2)と接続される構造において、隣接する磁気素子において、中間配線83が共通でも良い。すなわち、隣接する磁気素子において、中間配線83が接続される。
図18(a)〜図18(c)は、第1の具体例に係る磁気素子の特性を例示するグラフ図である。
図18(a)は、磁界発生源の特性を例示し、図18(b)は、磁気記憶部の特性を例示している。
一方、図18(b)及び図18(c)は、磁気記憶部の特性を例示している。
図19は、磁気素子の特性を例示するグラフ図である。
図19の横軸は、磁気素子に流れる電流であり、縦軸は、周波数fである。
図19に示すように、磁界発生源からの回転磁界を磁気記憶部に作用させる場合、回転磁界の周波数と、磁気記憶部の共鳴周波数と、の関係は、その差が±1GHzの範囲に収まる場合に、磁化反転がアシストされる効果が現れる。磁界発生源を発振させる場合の電流範囲はI3−I3Sであるが、共鳴周波数をそろえる観点から、動作電流範囲はI2に制限される。
横軸は、中間配線83の厚さt30である。縦軸は、第2強磁性層20の位置において得られる、第3強磁性層30から発生した回転磁界の強度(磁界強度H20)である。
ここで、磁気記憶部の異方性磁界の0.5%程度以上の回転磁界がある場合に磁化反転がアシストされる効果が現れる。
図21は、第2強磁性層20の磁気異方性Ku(20)の値を変えた時に、アシスト効果が現れるために必要な磁界強度Hを表した図である。この図においては、異方性磁界Hkの0.5%〜5%までの磁界強度が示されている。
図22に表したように、第3強磁性層30のMsが800emu/ccで、Ku=3Merg/cm3〜4Merg/cm3の場合、中間配線83の厚さt30を8nm以上10nm以下程度に設定することで、異方性磁界の5%の強度を得て、磁化反転がアシストされる。
図23に表したように、第3強磁性層30のMsが800emu/ccで、Ku=3Merg/cm3〜4Merg/cm3の場合、中間配線83の厚さt30を6nm以上8nm以下に設定することで、異方性磁界の2%の強度を得て、磁化反転がアシストされる。
図24に表したように、第3強磁性層30のMsが800emu/ccで、Ku=3Merg/cm3以上4Merg/cm3以下の場合、中間配線83の厚さt30を6nm以上8nm以下に設定することで、異方性磁界の1%の強度を得て、磁化反転がアシストされる。
本実施形態は、上記の実施形態に係る磁気素子のいずれかを用いた不揮発性記憶装置に関する。
図25(a)及び図25(b)は、第8の実施形態に係る不揮発性記憶装置の構成を例示する模式的平面図である。
図26(a)〜図26(e)は、第8の実施形態に係る不揮発性記憶装置の構成を例示する模式的断面図である。
図26(a)〜図26(e)は、それぞれ、図25(a)のA1−A2線、B1−B2線、C1−C2線、D1−D2線及びE1−E2線断面図である。
この例では、書き込み用ビット配線BL(Write)は、例えば、第2ビット配線であり、読み出し用ビット配線BL(Read)は、例えば、第3ビット配線であり、ビット配線バー\BLは、例えば、第1ビット配線である。これらのビット配線(ビットライン)は、例えばX軸に沿って延在する。すなわち、第1ビット配線の延在方向は、第2ビット配線の延在方向及び第3ビット配線の延在方向に対して平行である。
図27(b)は、図27(a)に例示した構成のうちで、中間配線83を抜き出して描いたものである。なお、これらの図では、制御回路部150は省略されている。
図27(a)及び図27(b)に表したように、本実施形態に係る別の不揮発性記憶装置211aにおいては、読み出し用ビット配線BL(Read)の延在方向(X軸方向)において、隣り合う磁気素子に含まれる中間配線83(3rd−Wire)どうしが接続される。
図28に表したように、実施形態に係る不揮発性記憶装置211においては、1つのトランジスタTRに対し、1つのMTJと、1つのSTOと、が接続され、これらが、1つの記憶セルに対応する。STOとMTJとが接続されている部分には、さらに、中間配線83(3rd−Wire)が接続されている。中間配線83(3rd−Wire)の他端は、読み出し用ビット配線BL(Read)に接続されている。STOの他端は、書き込み用ビット配線BL(Write)に接続されている。トランジスタTRの一方の端は、MTJに接続されており、他方の端は、ビット配線バー\BLに接続されている。
同図は、書き込み動作WOを例示している。図29に表したように、データを書き込む記憶セル(ここでは選択ビットSBと呼ぶ)のゲートをオンするために、選択ビットSBに接続するワードラインWLをオンにする。さらに、選択ビットSBに接続する書き込み用ビット配線BL(Write)をHigh状態にし、選択ビットSBに接続するビット配線バー\BLをLow状態にする。これにより、選択ビットSBでは、STO及びMTJに書き込み電流Iwが流れ、データの書き込みが行われる。
図30に表したように、選択ビットSBのゲートをオンするために、選択ビットSBに接続するワードラインWLをオンにする。さらに、選択ビットSBに接続する読み出し用ビット配線BL(Read)をHigh状態にし、選択ビットSBに接続するビット配線バー\BLをLow状態にする。これにより、選択ビットSBでは、読み出し電流IrはMTJに流れ、データの読み出しが行われる。このとき、読み出し電流IrはSTOには流れない。
本実施形態においても、実施形態に係る磁気素子のいずれかが用いられる。
図31(a)及び図31(b)は、第9の実施形態に係る不揮発性記憶装置の構成を例示する模式的平面図である。
図32(a)〜図32(e)は、第9の実施形態に係る不揮発性記憶装置の構成を例示する模式的断面図である。
図32(a)〜図32(e)は、それぞれ、図31(a)のA1−A2線、B1−B2線、C1−C2線、D1−D2線及びE1−E2線断面図である。図31(b)は、図31(a)に例示した構成のうちで、中間配線83を抜き出して描いた模式的平面図である。これらの図においては、制御回路部150は省略されている。
図33(b)は、図33(a)に例示した構成のうちで、中間配線83を抜き出して描いたものである。
図33(a)及び図33(b)に表したように、本実施形態に係る別の不揮発性記憶装置212aにおいては、読み出し用ビット配線BL(Read)の延在方向(X軸方向)において、隣り合う磁気素子に含まれる中間配線83(3rd−Wire)どうしが接続される。
本実施形態に係る不揮発性記憶装置212においては、不揮発性記憶装置211に関して説明した、書き込み用ビット配線BL(Write)及びビット配線バー\BLは設けられない。本実施形態においては、2種類の兼用ビット配線BL(兼用ビット配線BL−A及び兼用ビット配線BL−B)が、接続される記憶セルごとに、書き込み用ビット配線BL(Write)及びビット配線バー\BLの役目を担う。
本実施形態においても、実施形態に係る磁気素子のいずれかが用いられる。
図35は、第10の実施形態に係る不揮発性記憶装置の構成を例示する模式的回路図である。
図35は、本実施形態に係る不揮発性記憶装置213の記憶セルアレイ部の構成を例示している。同図においては、制御回路部150は省略されている。
図35に表したように、不揮発性記憶装置213においては、書き込み用ビット配線BL(Write)の延在方向は、読み出し用ビット配線BL(Read)の延在方向に対して平行ではない。すなわち、縦横に配列された記憶セルにおいて、1本の書き込み用ビット配線BL(Write)は、横方向(例えばX軸方向)に沿って配列した記憶セルと接続される。1本の読み出し用ビット配線BL(Read)は、斜め方向に配列した記憶セルと接続される。
第1磁気素子においては、積層軸SD1に沿って第1積層部SB1及び第2積層部SB2に電流を流すことによりスピン偏極した電子を第2強磁性層20に作用させ、且つ、第3強磁性層30の磁化を歳差運動させることにより発生する磁場を第2強磁性層20に作用させることにより、第2強磁性層20の磁化の方向を電流の向きに応じた方向に決定可能である。
第2磁気素子においては、積層軸SD1に沿って第3積層部及び第4積層部に電流を流すことによりスピン偏極した電子を第6強磁性層に作用させ、且つ、第7強磁性層の磁化を歳差運動させることにより発生する磁場を第6強磁性層に作用させることにより、第6強磁性層の磁化の方向を前記電流の向きに応じた方向に決定可能である。
第2ビット配線は、第2積層部SB2の第1中間配線とは反対側の第2端部に直接または間接に接続される。
第3ビット配線は、第1中間配線及び第2中間配線に直接または間接に接続される。
第4ビット配線は、第3積層部の第2中間配線とは反対側の第3端部に直接または間接に接続される。
第5ビット配線は、第4積層部の第2中間配線とは反対側の第4端部に直接または間接に接続される。
第2選択トランジスタは、第4ビット配線と第3端部との間、及び、第5ビット配線と第4端部との間の少なくともいずれかに配置される。
また、各具体例のいずれか2つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。
Claims (17)
- 第1導電層と、
第2導電層と、
前記第1導電層と前記第2導電層との間に設けられた中間配線と、
前記第1導電層と前記中間配線との間に設けられた第1積層部であって、
第1方向に磁化が固定された第1強磁性層と、
前記第1導電層から前記第2導電層に向かう積層軸に沿って前記第1強磁性層と積層され、磁化の方向が可変である第2強磁性層と、
前記第1強磁性層と前記第2強磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
を含む第1積層部と、
前記第2導電層と前記中間配線との間に設けられた第2積層部であって、
磁化の方向が可変である第3強磁性層と、
前記積層軸に沿って前記第3強磁性層と積層され、第2方向に磁化が固定された第4強磁性層と、
前記第3強磁性層と前記第4強磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
を含む第2積層部と、
を備え、
前記積層軸に沿って前記第1積層部及び前記第2積層部に電流を流すことによりスピン偏極した電子を前記第2強磁性層に作用させ、且つ、前記第3強磁性層の磁化を歳差運動させることにより発生する磁場を前記第2強磁性層に作用させることにより、前記第2強磁性層の磁化の方向を前記電流の向きに応じた方向に決定可能とし、
データを読み出す読み出し動作において、前記第1導電層と前記中間配線との間に、前記第2導電層と前記中間配線との間に流れる電流よりも大きい値を有する電流が流されることを特徴とする磁気素子。 - 前記第1方向は、前記第2方向に対して逆向きであることを特徴とする請求項1記載の磁気素子。
- 前記中間配線は、ルテニウム(Ru)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、モリブデン(Mo)、ニオブ(Nb)、ジルコニウム(Zr)、チタン(Ti)、及び、バナジウム(V)よりなる群から選択されたいずれかの金属、または、前記群から選択された少なくとも2つ以上の金属を含む合金を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の磁気素子。
- 前記中間配線は、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、及び、イリジウム(Ir)よりなる群から選択されたいずれかの金属、または、前記群から選択された少なくとも2つ以上の金属を含む合金を含み、
前記中間配線の厚さは、3ナノメートル以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気素子。 - 前記第3強磁性層の前記積層軸に対して垂直な平面で切断したときの断面形状の円相当直径は、35ナノメートル以下であり、前記第3強磁性層の厚さは、0.5ナノメートル以上3.5ナノメートル以下であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1つに記載の磁気素子。
- 前記第1積層部の側面、及び、前記第2積層部の側面の少なくもいずれかに対向する磁気シールドをさらに備えたことを特徴とする請求項1〜5のいずれか1つに記載の磁気素子。
- 第1導電層と、
第2導電層と、
前記第1導電層と前記第2導電層との間に設けられた中間配線と、
前記第1導電層と前記中間配線との間に設けられた第1積層部であって、
第1方向に磁化が固定された第1強磁性層と、
前記第1導電層から前記第2導電層に向かう積層軸に沿って前記第1強磁性層と積層され、磁化の方向が可変である第2強磁性層と、
前記第1強磁性層と前記第2強磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
を含む第1積層部と、
前記第2導電層と前記中間配線との間に設けられた第2積層部であって、
磁化の方向が可変である第3強磁性層と、
前記積層軸に沿って前記第3強磁性層と積層され、第2方向に磁化が固定された第4強磁性層と、
前記第3強磁性層と前記第4強磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
を含む第2積層部と、
を備え、
前記積層軸に沿って前記第1積層部及び前記第2積層部に電流を流すことによりスピン偏極した電子を前記第2強磁性層に作用させ、且つ、前記第3強磁性層の磁化を歳差運動させることにより発生する磁場を前記第2強磁性層に作用させることにより、前記第2強磁性層の磁化の方向を前記電流の向きに応じた方向に決定可能とする磁気素子と、
前記第1導電層、前記第2導電層及び前記中間配線に直接または間接に接続された制御回路部と、
を備え、
前記制御回路部は、
前記磁気素子に保持されたデータを読み出す読み出し動作において、前記第1導電層と前記中間配線との間に、前記第2導電層と前記中間配線との間に流れる電流よりも大きい値を有する電流を流すことを特徴とする不揮発性記憶装置。 - 前記制御回路部は、
前記磁気素子にデータを書き込む書き込み動作において、前記第1導電層と前記中間配線との間に電流を流し、前記第2導電層と前記中間配線との間に電流を流すことを特徴とする請求項7記載の不揮発性記憶装置。 - 前記制御回路部は、
前記磁気素子にデータを書き込む書き込み動作において、前記第1導電層と前記第2導電層との間に前記中間配線を介して電流を流すことを特徴とする請求項7記載の不揮発性記憶装置。 - 前記第1導電層と前記制御回路部との間、前記第2導電層と前記制御回路部との間、及び、前記中間配線と前記制御回路部との間の少なくともいずれかに直接または間接に接続されたトランジスタをさらに備えたことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の不揮発性記憶装置。
- 前記第1導電層と前記制御回路部との間、及び、前記第2導電層と前記制御回路部との間の少なくともいずれかに直接または間接に接続されたトランジスタと、
前記第1導電層に直接または間接に接続された第1ビット配線と、
前記第2導電層に直接または間接に接続された第2ビット配線と、
前記中間配線に直接または間接に接続された第3ビット配線と、
前記トランジスタのゲートに接続されたワードラインと、
をさらに備えたことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載の不揮発性記憶装置。 - 前記第1ビット配線の延在方向は、前記第2ビット配線の延在方向及び前記第3ビット配線の延在方向に対して平行であることを特徴とする請求項11記載の不揮発性記憶装置。
- 前記第3ビット配線の延在方向は、前記第1ビット配線の延在方向及び前記第2ビット配線の延在方向と交差することを特徴とする請求項11記載の不揮発性記憶装置。
- 複数のビットラインと、
複数のワードラインと、
前記複数のビットラインのそれぞれと前記複数のワードラインのそれぞれとの交差部にそれぞれ設けられた複数の記憶セルと、
を備え、
前記複数の記憶セルのそれぞれは、
第1積層部と、
第2積層部と、
前記第1積層部と前記第2積層部との間に設けられた中間配線と、
ゲートを含み、前記ゲートをオンにすることで通電可能となる選択トランジスタと、
を含み、
前記第1積層部は、
第1方向に磁化が固定された第1強磁性層と、
前記第1積層部から前記第2積層部に向かう積層軸に沿って前記第1強磁性層と積層され、磁化の方向が可変である第2強磁性層と、
前記第1強磁性層と前記第2強磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
を含み、
前記第2積層部は、
磁化の方向が可変である第3強磁性層と、
前記積層軸に沿って前記第3強磁性層と積層され、第2方向に磁化が固定された第4強磁性層と、
前記第3強磁性層と前記第4強磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
を含み、
前記複数の記憶セルのそれぞれは、前記第1及び第2積層部の膜面に対して略垂直な方向に電流を流すことによりスピン偏極した電子を前記第2強磁性層に作用させ、且つ前記第3強磁性層の磁化を歳差運動させることにより発生する磁場を前記第2強磁性層に作用させることにより、前記第2強磁性層の磁化の方向を前記電流の向きに応じた方向に決定することでデータを記憶する機能を有し、
前記複数のビットラインのそれぞれは、第1〜第3ビット配線を有し、
前記第1〜第3ビット配線のそれぞれは、前記複数のビットラインのいずれかと前記複数のワードラインのいずれかとの前記交差部に設けられた前記複数の記憶セルのいずれかに接続され、
前記第1ビット配線は、前記記憶セルの前記いずれかの前記第1積層部の前記中間配線とは反対側の第1端部に直接または間接に接続され、
前記第2ビット配線は、前記記憶セルの前記いずれかの前記第2積層部の前記中間配線とは反対側の第2端部に直接または間接に接続され、
前記第3ビット配線は、前記記憶セルの前記いずれかの前記中間配線に直接または間接に接続され、
前記記憶されたデータを読み出す読み出し動作において、前記第1ビット配線と前記中間配線との間に、前記第2ビット配線と前記中間配線との間に流れる電流よりも大きい値を有する電流が流され、
前記記憶セルの前記いずれかの前記選択トランジスタは、前記第1ビット配線と前記第1端部との間、及び、前記第2ビット配線と前記第2端部との間の少なくともいずれかに配置され、
前記複数のワードラインの前記いずれかは、前記記憶セルの前記いずれかの前記選択トランジスタの前記ゲートと接続されていることを特徴とする不揮発性記憶装置。 - 前記記憶セルの前記いずれかの前記選択トランジスタは、前記第1ビット配線と前記第1端部との間に配置され、
前記記憶セルの前記いずれかの前記選択トランジスタは、ソース及びドレインをさらに含み、
前記ソースは、前記第1ビット配線及び前記第1端部のいずれか一方に直接または間接に接続され、
前記ドレインは、前記第1ビット配線及び前記第1端部のいずれか他方に直接または間接に接続されることを特徴とする請求項14記載の不揮発性記憶装置。 - 前記記憶セルの前記いずれかの前記選択トランジスタは、前記第2ビット配線と前記第2端部との間に配置され、
前記記憶セルの前記いずれかの前記選択トランジスタは、ソース及びドレインをさらに含み、
前記ソースは、前記第2ビット配線及び前記第2端部のいずれか一方に直接または間接に接続され、
前記ドレインは、前記第2ビット配線及び前記第2端部のいずれか他方に直接または間接に接続されることを特徴とする請求項14記載の不揮発性記憶装置。 - 第1方向に磁化が固定された第1強磁性層と、
前記第1強磁性層と積層され、磁化の方向が可変である第2強磁性層と、
前記第1強磁性層と前記第2強磁性層との間に設けられた第1非磁性層と、
を含む第1積層部と、
前記第1強磁性層から前記第2強磁性層に向かう積層軸に沿って前記第1積層部と積層された第2積層部であって、
磁化の方向が可変である第3強磁性層と、
前記積層軸に沿って前記第3強磁性層と積層され、第2方向に磁化が固定された第4強磁性層と、
前記第3強磁性層と前記第4強磁性層との間に設けられた第2非磁性層と、
を含む第2積層部と、
前記第1積層部と前記第2積層部との間に設けられた第1中間配線と、
を含み、
前記積層軸に沿って前記第1積層部及び前記第2積層部に電流を流すことによりスピン偏極した電子を前記第2強磁性層に作用させ、且つ、前記第3強磁性層の磁化を歳差運動させることにより発生する磁場を前記第2強磁性層に作用させることにより、前記第2強磁性層の磁化の方向を前記電流の向きに応じた方向に決定可能とする第1磁気素子と、
前記積層軸に対して直交する軸に沿って前記第1磁気素子と並置された第2磁気素子であって、
第3方向に磁化が固定された第5強磁性層と、
前記第5強磁性層と前記積層軸に沿って積層され、磁化の方向が可変である第6強磁性層と、
前記第5強磁性層と前記第6強磁性層との間に設けられた第3非磁性層と、
を含む第3積層部と、
前記積層軸に沿って前記第3積層部と積層された第4積層部であって、
磁化の方向が可変である第7強磁性層と、
前記積層軸に沿って前記第7強磁性層と積層され、第4方向に磁化が固定された第8強磁性層と、
前記第7強磁性層と前記第8強磁性層との間に設けられた第4非磁性層と、
を含む第4積層部と、
前記第3積層部と前記第4積層部との間に設けられた第2中間配線と、
を含み、
前記積層軸に沿って前記第3積層部及び前記第4積層部に電流を流すことによりスピン偏極した電子を前記第6強磁性層に作用させ、且つ、前記第7強磁性層の磁化を歳差運動させることにより発生する磁場を前記第6強磁性層に作用させることにより、前記第6強磁性層の磁化の方向を前記電流の向きに応じた方向に決定可能とする第2磁気素子と、
前記第1積層部の前記第1中間配線とは反対側の第1端部に直接または間接に接続された第1ビット配線と、
前記第2積層部の前記第1中間配線とは反対側の第2端部に直接または間接に接続された第2ビット配線と、
前記第1中間配線及び前記第2中間配線に直接または間接に接続された第3ビット配線と、
前記第3積層部の前記第2中間配線とは反対側の第3端部に直接または間接に接続された第4ビット配線と、
前記第4積層部の前記第2中間配線とは反対側の第4端部に直接または間接に接続された第5ビット配線と、
前記第1ビット配線と前記第1端部との間、及び、前記第2ビット配線と前記第2端部との間の少なくともいずれかに配置された第1選択トランジスタと、
前記第4ビット配線と前記第3端部との間、及び、前記第5ビット配線と前記第4端部との間の少なくともいずれかに配置された第2選択トランジスタと、
前記第1選択トランジスタのゲートと、前記第2選択トランジスタのゲートと直接または間接に接続されたワードラインと、
を備え、
データを読み出す読み出し動作において、前記第1ビット配線と前記第1中間配線との間に、前記第2ビット配線と前記第1中間配線との間に流れる電流よりも大きい値を有する電流が流されることを特徴とする不揮発性記憶装置。
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