JPS5856289A - 永久電流メモリ装置 - Google Patents
永久電流メモリ装置Info
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- JPS5856289A JPS5856289A JP56152909A JP15290981A JPS5856289A JP S5856289 A JPS5856289 A JP S5856289A JP 56152909 A JP56152909 A JP 56152909A JP 15290981 A JP15290981 A JP 15290981A JP S5856289 A JPS5856289 A JP S5856289A
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- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/21—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
- G11C11/44—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using super-conductive elements, e.g. cryotron
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- Computer Hardware Design (AREA)
- Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はジョセフソン素子を用いた永久電流メモリ装置
に係り、特に永久電流ループ全立体的に構成することに
より集積度を上げることが可能な永久電流メモリ装置に
関する。
に係り、特に永久電流ループ全立体的に構成することに
より集積度を上げることが可能な永久電流メモリ装置に
関する。
一般に、永久電流メモリ装置のメモリセルは。
書込み制御線路を流れる電流に感応して電圧状態または
超伝導状態になる書込み用ジョセフソン累子全含む永久
電流ループと、そのループを流れる電流に感応して電圧
状態″f、たは超伝導状態になる読出し用ジョセフソン
素子とヲ備えている。
超伝導状態になる書込み用ジョセフソン累子全含む永久
電流ループと、そのループを流れる電流に感応して電圧
状態″f、たは超伝導状態になる読出し用ジョセフソン
素子とヲ備えている。
従来の永久電流メモリ装置のメモ1ノセルは、永久電流
ループが平面的に配置されていたので、ル〜プの内側の
空間が水平方向に広がり金持ち、従って所要面積が大き
く、集積化に適芒ないという問題があった。
ループが平面的に配置されていたので、ル〜プの内側の
空間が水平方向に広がり金持ち、従って所要面積が大き
く、集積化に適芒ないという問題があった。
本発明のN的は、永久電流ループを立体的に構成するこ
とによジルーズの内側の甲聞が鉛直方向に広がるように
し、それによジ永久′Vぽ1Ktメモリ装置ηのメモリ
セルの平面上での寸法の縮少を図り。
とによジルーズの内側の甲聞が鉛直方向に広がるように
し、それによジ永久′Vぽ1Ktメモリ装置ηのメモリ
セルの平面上での寸法の縮少を図り。
集積化に適したものにすることにある。
以下1本発明の実施例ケ添+Iflの図面にもとついて
、従来例とzJ比して15?、明する。
、従来例とzJ比して15?、明する。
第1図i丁本発明に係る水入、4i流メモリ装置Nの1
つのメモリセルの等価1す1路図である。第111 j
r(おいて、永久電流ループ1は俳口み用ジョセフソン
素子J1とインダクタンスL1.L2を含んでいる。
つのメモリセルの等価1す1路図である。第111 j
r(おいて、永久電流ループ1は俳口み用ジョセフソン
素子J1とインダクタンスL1.L2を含んでいる。
バイアス電雌紳路2,2′が永久′市流ループ1に接続
さQている。書込み711υ御憇[3が¥77込み用ジ
ョセフソン素子J、に対向するようVC走r丁シて因る
。d口出し用バイアス電流源路4が永久14i流ルーフ
lの1部に平行に走行しており、線路4ぼ請出し用ジョ
セフソン素子J2に含んでいる。
さQている。書込み711υ御憇[3が¥77込み用ジ
ョセフソン素子J、に対向するようVC走r丁シて因る
。d口出し用バイアス電流源路4が永久14i流ルーフ
lの1部に平行に走行しており、線路4ぼ請出し用ジョ
セフソン素子J2に含んでいる。
(3)
第1図の回路の動作全説明すると、書込み’を流■ッが
零の状態でバイアス電流11)を供給すると。
零の状態でバイアス電流11)を供給すると。
インダクタンスL、、L2が等しい場合、バイアス電流
1bにルーツ1内を斤右に均等に流れる。次いで M坪
込みru流IWを庫路3に供給すると、ジョセフソン素
子J1は電子状pちに変ジJ1の両端に批抗が発生し、
ループ1内の電流は殆んど右の分枝にのみ流れる。その
後書き込み屯銃Iw’に零とした後バイアス電流1b”
C減少させると、ループ1の左右の分枝を流れる電流は
左右で等1−り減少し。
1bにルーツ1内を斤右に均等に流れる。次いで M坪
込みru流IWを庫路3に供給すると、ジョセフソン素
子J1は電子状pちに変ジJ1の両端に批抗が発生し、
ループ1内の電流は殆んど右の分枝にのみ流れる。その
後書き込み屯銃Iw’に零とした後バイアス電流1b”
C減少させると、ループ1の左右の分枝を流れる電流は
左右で等1−り減少し。
遂VCは左の分枝の電流が負となって右回ジの永久′電
流がループ内全流れ続ける。こうして書込み動作に終了
する。この書込みデータ金論理「1」とすると、崗1i
1! r OJのデータ金省込むためには。
流がループ内全流れ続ける。こうして書込み動作に終了
する。この書込みデータ金論理「1」とすると、崗1i
1! r OJのデータ金省込むためには。
11) と逆方向のバイアス電流を供給すればよい。
読出しと行う/ζめPCに、バイアス電流Ii)全増加
することによf)胱出し用ジョセフソン素子全スイッチ
ングすれはよい。
することによf)胱出し用ジョセフソン素子全スイッチ
ングすれはよい。
第2図は従来の永久′厄流メモリ装置のメモリセルの構
造を示す平面図である。第2図に示される(4) ように、永久電流ループ1に平面に矩形を形成して配置
でれており、この矩形の下辺および下辺にバイアス電流
源路2,2′が電気的に結合している。
造を示す平面図である。第2図に示される(4) ように、永久電流ループ1に平面に矩形を形成して配置
でれており、この矩形の下辺および下辺にバイアス電流
源路2,2′が電気的に結合している。
矩形の左辺において永久′亀姫ループ1の下部電極と十
MIS寅極が薄い絶縁層(IZI示せず)を介してn(
なっておジ、その兜なりt)13分が慢込みノJJジョ
セフンン素子J、である。J、の土を1込み1lIlI
側1腺路3が走行している。矩形の右辺の1・゛で1f
7ellll〜Jflバイアス電流勝路4が走行してい
る。航出し用バイアス*流線路4の中に矩形の右辺にえ
」向してbit出し用ショセフノン素子J、が設けられ
ている。
MIS寅極が薄い絶縁層(IZI示せず)を介してn(
なっておジ、その兜なりt)13分が慢込みノJJジョ
セフンン素子J、である。J、の土を1込み1lIlI
側1腺路3が走行している。矩形の右辺の1・゛で1f
7ellll〜Jflバイアス電流勝路4が走行してい
る。航出し用バイアス*流線路4の中に矩形の右辺にえ
」向してbit出し用ショセフノン素子J、が設けられ
ている。
第2図の永久?を流メモリセルにおいでぼ、矩形の内側
の空間Sは平面的に広がっている無駄な狽域であり、こ
のを間Sの存在の故に装mの平面上での面積が大きくな
っており、染4丁(化に小滴な構造となっている。
の空間Sは平面的に広がっている無駄な狽域であり、こ
のを間Sの存在の故に装mの平面上での面積が大きくな
っており、染4丁(化に小滴な構造となっている。
第3図に本発明の一実施例による永久′市尚メモリ装置
のメモリセルの構造をホ丁−)’1lri図、第4図ぼ
第3凶のIV −IV’線断面図である。第3図および
第4図において、シリコン基板5の−ににNb膜のグラ
ンドプレーン6が形成されており、その土にSiOが急
増された絶縁層7が形成されている。
のメモリセルの構造をホ丁−)’1lri図、第4図ぼ
第3凶のIV −IV’線断面図である。第3図および
第4図において、シリコン基板5の−ににNb膜のグラ
ンドプレーン6が形成されており、その土にSiOが急
増された絶縁層7が形成されている。
SIO絶縁層7の上に超伝導+r科の下部電極]aが形
成さ九てお9.その一方の端部は書込み用ジョセフソン
菓子J1の形成のための絶に層8を介して超電S材料の
」二賢1j箪極1bの一端と接合している。
成さ九てお9.その一方の端部は書込み用ジョセフソン
菓子J1の形成のための絶に層8を介して超電S材料の
」二賢1j箪極1bの一端と接合している。
下m電極1aの他端は上部電極]bの他端と接合し、超
伝導コンタクト(9)全形成している。絶縁層8ぼ超伏
導体の酸化物からなり、鉛の超伝導体音用いる場合にげ
鉛酸化物である。下部電極1a。
伝導コンタクト(9)全形成している。絶縁層8ぼ超伏
導体の酸化物からなり、鉛の超伝導体音用いる場合にげ
鉛酸化物である。下部電極1a。
絶縁層8.上部電極1b、および接合9全通るループは
永久電流ループ1紫構成している。この永久電流ループ
lの内偵IK読出し用ジョセフソン素子J1が配置さ扛
ている。第3図および第4図に示したメモリセルの等価
回路に第1図と同等であり。
永久電流ループ1紫構成している。この永久電流ループ
lの内偵IK読出し用ジョセフソン素子J1が配置さ扛
ている。第3図および第4図に示したメモリセルの等価
回路に第1図と同等であり。
動作説明に省略する。
第3図および第4図から明らかなように、永久′HL訛
ルーグl内の空間S′に鉛直力向に広がっており、この
ため、永久電流メモリセルの平面上の所要面積は従来と
比較して大幅に減少した。例えば。
ルーグl内の空間S′に鉛直力向に広がっており、この
ため、永久電流メモリセルの平面上の所要面積は従来と
比較して大幅に減少した。例えば。
第2図の従来例では、装部の幅が約30μであったのが
、第3図の実施例では、装置の幅が約10μであり、長
さについては第2図と第3図で実質的に等しく、ジョセ
フソン累子の長さの約3倍である。従って、第3図の実
M!、1例に」:る平面上の所要面積は第2図の従来例
の約3分の1となった○第3図および第4図に示したメ
モリセル全多数集積化して、第5図に示すように7トリ
ソクス状に配置する場合、以下に述べる問題が生じる。
、第3図の実施例では、装置の幅が約10μであり、長
さについては第2図と第3図で実質的に等しく、ジョセ
フソン累子の長さの約3倍である。従って、第3図の実
M!、1例に」:る平面上の所要面積は第2図の従来例
の約3分の1となった○第3図および第4図に示したメ
モリセル全多数集積化して、第5図に示すように7トリ
ソクス状に配置する場合、以下に述べる問題が生じる。
すなわち、第5図に示すように1通常rよ、バイアス電
+X線路2全書込み制側■路3および読出(2用)々イ
アスミ流純路4とrば交するように配線する。これに、
書込み時にt/′:J、バイアス電ml路2と得込み?
tj制御曜路3に電流全供給することによりメモリセル
MC金遣択して書込み全行ない。Mf、出し時vCげバ
イアス′屯流勝路2と読出し用バイアス′電流線路4に
電流を供給することによりメモリセルMCk選択して読
出丁からで必る。例えば第5図のように、バイアス’m
:流M!回路2全横方向に、他の2庫の紬路盆縦方向に
配線した場合、第3〆1の構造i/Cよ(7) れは書込みMj制御線路3および読出し用バイアス線路
4を横方向に配線するためのスペースが必要トなり、メ
モリセル間隔ケ狭くすることが出来ないので、集積度向
上の見地からは好ましくない。
+X線路2全書込み制側■路3および読出(2用)々イ
アスミ流純路4とrば交するように配線する。これに、
書込み時にt/′:J、バイアス電ml路2と得込み?
tj制御曜路3に電流全供給することによりメモリセル
MC金遣択して書込み全行ない。Mf、出し時vCげバ
イアス′屯流勝路2と読出し用バイアス′電流線路4に
電流を供給することによりメモリセルMCk選択して読
出丁からで必る。例えば第5図のように、バイアス’m
:流M!回路2全横方向に、他の2庫の紬路盆縦方向に
配線した場合、第3〆1の構造i/Cよ(7) れは書込みMj制御線路3および読出し用バイアス線路
4を横方向に配線するためのスペースが必要トなり、メ
モリセル間隔ケ狭くすることが出来ないので、集積度向
上の見地からは好ましくない。
第6図は第3図の構造における上記問題を解決した本発
明の第2の実施例による永久電流メモリ装置の1つのメ
モリセルの構造ケ示す平面図である。第5図において汀
1人力バイアス電流鞭路2げ上部’Fit極1bの端部
に接続されて上部電極1bの伸長方向に延伸している。
明の第2の実施例による永久電流メモリ装置の1つのメ
モリセルの構造ケ示す平面図である。第5図において汀
1人力バイアス電流鞭路2げ上部’Fit極1bの端部
に接続されて上部電極1bの伸長方向に延伸している。
出力バイアス′嘔流線路2′に下部電極1aの反対側端
部に接続されて入力線路2と反対方向に延伸している。
部に接続されて入力線路2と反対方向に延伸している。
他の構造は第3図および第4図に示したものと同一であ
る。
る。
第6図の構造によジ、バイアス電姫絨路2は書込み71
?lI#線路3および読出し用バイアス電流糾路4に直
交しているので、第5図のようにメモリセル全マトリッ
クス状に配置する場合、メモリセル間に書込み1fil
l #肪路3および読出し用バイアス電流線路4を横方
向に配線するスペースが不要となり。
?lI#線路3および読出し用バイアス電流糾路4に直
交しているので、第5図のようにメモリセル全マトリッ
クス状に配置する場合、メモリセル間に書込み1fil
l #肪路3および読出し用バイアス電流線路4を横方
向に配線するスペースが不要となり。
従って、メモリセルを高蛋就に集積化することが(8)
できる。
以上の説明から明らかケように9本発明によれば、永久
電流ループ金立体的に+71成したことにより、永久電
宛メモリ装置のメモリセルの平面上での寸法の縮少が達
hV、できるとともに、バイアス電(AP、線路を誓込
み1b1]釧]巌路およびI売出し用ノくイアス′1ゼ
、流糾路に直交することによりメモリセル金高密度に集
積化した永久]を流メモリ装置+Wがイ41られる。
電流ループ金立体的に+71成したことにより、永久電
宛メモリ装置のメモリセルの平面上での寸法の縮少が達
hV、できるとともに、バイアス電(AP、線路を誓込
み1b1]釧]巌路およびI売出し用ノくイアス′1ゼ
、流糾路に直交することによりメモリセル金高密度に集
積化した永久]を流メモリ装置+Wがイ41られる。
なお、前述の実施例でげ土バ11′m極とF部゛11f
他との一端における接合全超伝導コンタクトとし/ζが
。
他との一端における接合全超伝導コンタクトとし/ζが
。
これに替えて、臨界電流値がバイアス直流11)よυ大
@なジョセフノン素子?用いても、メモリ動作に前述の
実施例と同様である。
@なジョセフノン素子?用いても、メモリ動作に前述の
実施例と同様である。
丹た。永久電流ループ汀単−のジョセフソン素子を含む
場合に限ることげなく、二接合以上の1社子干渉耐にも
本発明に適用可能である。
場合に限ることげなく、二接合以上の1社子干渉耐にも
本発明に適用可能である。
第1図に本発明に係る永久′屯流メモリ装冑の1つのメ
モリセルの等価回路図、第2図に従来の永久電流メモリ
装置のメモリセルの構遺會示す平面図、第3図ぼ本発明
の一実施例による永久電流メモリ装置のメモリセルの構
造を示す平面図、第4図は第3図のIV−IV’線断面
図、第5図はメモリ七ル全マ) IJノクス状に配列(
また永久電流メモリ装置の平面図、そして第6図は本発
明の第2の実施例による永久電流メモリ装置のメモリセ
ルの構造全示す平面図である。 図において、lは永久電流ループ、 2.2’はバイ
アス電流脚路、3げ書込み制御線路、4は続出し用バイ
アス′電流線路+ Jlは書込み用ジョセフソン素子、
、rtnM、出し用ジョセフソン素子、1al”J:
下部電極、lbは土部′電極である〇 特許出願人 富士通株式会社 特許川願代理人 弁理士 背水 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第3図 第4図 第 5図 第6図
モリセルの等価回路図、第2図に従来の永久電流メモリ
装置のメモリセルの構遺會示す平面図、第3図ぼ本発明
の一実施例による永久電流メモリ装置のメモリセルの構
造を示す平面図、第4図は第3図のIV−IV’線断面
図、第5図はメモリ七ル全マ) IJノクス状に配列(
また永久電流メモリ装置の平面図、そして第6図は本発
明の第2の実施例による永久電流メモリ装置のメモリセ
ルの構造全示す平面図である。 図において、lは永久電流ループ、 2.2’はバイ
アス電流脚路、3げ書込み制御線路、4は続出し用バイ
アス′電流線路+ Jlは書込み用ジョセフソン素子、
、rtnM、出し用ジョセフソン素子、1al”J:
下部電極、lbは土部′電極である〇 特許出願人 富士通株式会社 特許川願代理人 弁理士 背水 朗 弁理士 西舘和之 弁理士 内 1)幸 男 弁理士 山 口 昭 之 第3図 第4図 第 5図 第6図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ■、バイアス電流線路、該バイアス電流線路に電気的に
結合して水入電流ループ全形成する上部電極と下部電極
、書込み制御線路、該上部電極と該下部電極との端部に
形成されており該書込み制御線路を流れる所足書込み電
流に応じて電圧状態になる曹込み用ジョセフソン素子、
読出し用バイアス電流紳路、および該読出し用バイアス
宵流線路に含壕れておジ該水久篭流ループを流れる電流
に応じて曹込みデータを読出す読出し用ジョセフソン素
子を具備する永久電流メモリにおいて、該下部電極と該
上部電極全鉛直方向で対向させ、かつ、水平方向に伸長
させて配置することにより該永久電流ループ全立体的に
構成し、V永久NRループの内側に該読出し用ジョセフ
ソン素子を配置してなることを特徴とする永久’を流メ
モリ装置。 2、該バイアス電流線路、該書込み制御線路および該読
出し用バイアス電流線路を互いに平行に配置してなる特
許請求の範囲第1項記載の永久電流メモリ装部。 3、該バイアス電流aIIli5全該書込み制御線路お
よび該読出し制御線路に直交するように配置してなる特
許請求の範囲第1項記載の永久″#を流メモリ装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56152909A JPS5856289A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 永久電流メモリ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP56152909A JPS5856289A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 永久電流メモリ装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5856289A true JPS5856289A (ja) | 1983-04-02 |
Family
ID=15550786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP56152909A Pending JPS5856289A (ja) | 1981-09-29 | 1981-09-29 | 永久電流メモリ装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS5856289A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6315639A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-22 | ソニー株式会社 | コ−ドレステレホン |
-
1981
- 1981-09-29 JP JP56152909A patent/JPS5856289A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6315639A (ja) * | 1986-07-03 | 1988-01-22 | ソニー株式会社 | コ−ドレステレホン |
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