JPS626484A - 磁性薄膜コアメモリ - Google Patents

磁性薄膜コアメモリ

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JPS626484A
JPS626484A JP14447285A JP14447285A JPS626484A JP S626484 A JPS626484 A JP S626484A JP 14447285 A JP14447285 A JP 14447285A JP 14447285 A JP14447285 A JP 14447285A JP S626484 A JPS626484 A JP S626484A
Authority
JP
Japan
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magnetic
thin film
grooves
line
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP14447285A
Other languages
English (en)
Inventor
Minoru Yamano
稔 山野
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Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP14447285A priority Critical patent/JPS626484A/ja
Publication of JPS626484A publication Critical patent/JPS626484A/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/06Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using single-aperture storage elements, e.g. ring core; using multi-aperture plates in which each individual aperture forms a storage element
    • G11C11/06007Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using single-aperture storage elements, e.g. ring core; using multi-aperture plates in which each individual aperture forms a storage element using a single aperture or single magnetic closed circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Magnetic Heads (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コアメモリの改良に係り、より詳しくは、磁
性薄膜メモリを応用して閉磁路のコアを形成した磁性薄
膜コアメモリに関する。
〔従来の技術およびその問題点〕
コンピュータに適用されるランダムアクセスメモリ(以
下、RAMと略称する。)には、不揮発性であること、
ランダムアクセス性に優れていること、小型にして記憶
容量が大きいこと、動作が安定であること、Il造が容
易で安価であること。
等の諸性能が要求される。
従来より、この種RAMとしては、半導体メモリ、バブ
ルメモリ、プロッホラインメモリ、コアメモリ、磁性薄
膜メモリなどが知られているが。
近年は記憶容量の大容量化が特に強く要求されており、
かかる観点から、IMbit程度までの大容量化が可能
な半導体メモリが、現在のところ、コンピュータメモリ
の主流となっている。しかしながら、半導体メモリの場
合、セルが小型化するにつれ、電圧が同じでも電界強度
が大きくなって絶縁破壊のおそれが大きくなること、お
よび、扱う電荷量が小さくなるにつ扛で、α線あるいは
外部ノイズ電界などの外乱に対して不安定になること。
さらには、線幅の加工精度にも自ずから限界があると考
えられることから、今@(±急激な記憶61の増加を望
むことは難し、い。しかも、揮発性であるため用途が限
定されるという間開もある。
一方、バブルメモリ、プロシホラインメモリは、不揮発
性、放射線耐久性、および大容量化の点で非常に優れて
いるが、反面5本質的にアクセス能力が劣り、特に大容
量になるほど実効アクセス速度が低下するという問題が
ある。
また、コアメモリおよび磁性薄膜メモリは1本質的に不
揮発メモリであって、動作の安定性が高く、シかもラン
ダムアクセス性に僅れていることから、一時はコンピュ
ータメモリの主流であった。
しかしながら、これらのうちコアメモリは、微小なフェ
ライトコアを信号線で編み上げる構造であるため、大容
量メモリの製造が困難で大容量化が難しく、近年の大容
量化の要請に対応することができず、大容量化された半
導体メモリに置き換えられた。また、磁性薄膜メモリは
、a造が比較的容易で大容量化が可能である反面、磁路
が閉じていないために、記録効率および再生効率それに
記録された信号の安定性が悪いという問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
かように、ますます記憶容量の大容量化が要求されるコ
ンピュータメモリとして、従来のRAMはそれぞれ特有
の問題点を有しており、理想的なメモリは今だ提供され
ていない。上記した従来のRAMのうち、不揮発性、ラ
ンダムアクセス性。
記録再生効率、および動作の安定性に関してはコアメモ
リが最も優れており、記憶容量の大容量化が実現される
ならば、理想的なコンピュータメモリとすることができ
る。
本発明は大容量化に適した磁性薄膜メモリの製造技術を
応用することによって、かかる理想的なコンピュータメ
モリを得ようとするものであって、高飽和磁束密度と適
度な保磁力とを有する磁性材料にて形成された磁性基板
の片面に格子状の凹溝を凹設し、該凹溝に沿って予じめ
定められたパターンでX駆動線およびY駆動線および信
号線を埋設し、これらX駆動線およびY駆動線および信
号線が埋設された凹溝を介して相隣接する2つの島の表
面に磁性薄膜を横着したこと、および、この磁性薄膜コ
アメモリを単位ユニットとして、これを多層に積層した
ことを特徴とするものである。
〔実施例〕
第1図は本発明の第1実施例に係る磁性薄膜コアメモリ
の斜視図、第2図は磁性基板の平面図。
第3図は第2図のA−A断面図、第4図はX駆動線およ
び7g動線および信号線の形成パターンを示す磁性基板
の平面図、第5図はX駆動線およびY駆動線および信号
線が埋設された磁性基板の断面図、第6図は磁性薄膜が
付設された磁性基板の平面図であって、1は磁性基板、
2は磁性基板lに凹設された凹溝、3は凹溝2によって
磁性基板1の表面に形成された島、4はX駆動線、5は
Y駆動線、6は信号線、7は磁性薄膜を示している・磁
性基板1は1例えばパーマロイあるいはセンダストなど
、aoooガウス以上の飽和磁束密度と1〜1oooe
程度の保磁力を有する金属磁性材料の薄膜によって形成
される。磁性基板lのもとになる金屑磁性材料は、結晶
質であると非結品質であるとを問わないが、加工性の観
点から、非結晶質金属磁性材料の方が好ましい。尚、こ
の磁性基板1は、非磁性基板の表面に上記の金属磁性材
料をスパッタリングすることによって形成される。
凹溝2は、第2図に示すように、上記磁性基板1の表面
を図上右側上方から左側下方にそtぞれ等しい間隔をも
って相平行に延びる凹溝群2aと。
左側上方から右側下方にそれぞれ等しい間隔をもって相
平行に延びる凹溝群2bによって格子状に形成される。
この凹溝2は1例えばフォトエツチングなどのリソグラ
フィーを応用した加工手段を適用することによって、第
3図に示すように、上記磁性基板1の厚さよりも浅い一
定の深さに形成される。尚、相隣接する凹溝群2の間隔
、即ち島3の大きさは2−辺が約10μmに形成される
X駆動線4は、第4図に破線にて表示するように、磁性
基板1のX方向に配置された2個を一組とする島の列3
xの間に形成された上記磁性基板1の右側上方から左側
下方に延びる凹溝2a、および、これを連結する左側上
方から右側下方に延びる凹溝2bに連続して形成される
。また、X駆動線5および信号線6は、第4図に実線に
て表示するように、磁性基板1のY方向に配置された2
個を一組とする島の列3yの間に形成され、上記X駆動
線4が形成された凹溝2a、および、これを連結する左
側上方から右側下方に延びる凹1lI2bに連続して形
成される。これらX駆動線4.X駆動線5.信号線6は
、磁性基板1との間、およびX駆動IA4.X駆動線5
、信号線6の相互間での短絡を防止するため、第5図に
示すように1例えば5iO=の如き絶縁体8を介して凹
溝2内に埋設される。具体的には、スパッタリングによ
る絶縁層の形成とリソグラフィー技術によるX駆動線4
、Ylll動線5、信号線6の形成を順次繰り返すこと
によって形成される。
尚、上記X駆動線4およびX駆動線5および信号線6が
全部埋設された凹溝以外の凹溝には、第5図に示すよう
に、 5102の如き非磁性体9が充填される。
磁性薄膜7は、上記磁性基Fi1と同様の磁性材料にて
形成されており、第6図に示すように、X駆動線4、Y
jl!動線5、および信号線6が埋設された凹溝2を介
してその両側に配置される2つの島の表面に横着される
。具体的には、上記のようにしてX駆動線4.X駆動線
5.信号線6が埋設され、これらX駆動線4、X駆動線
5.信号線6が全て埋設された凹溝以外の凹溝に非磁性
体9が一充填された磁性基板1の表面にラッピングを施
し、該表面に磁性基板1と同様の磁性材料をスパッタリ
ングしたのちに、X駆動線4、Y駆動aS、信号線6が
全て埋設された凹溝を介して相隣接する2つの島、即ち
、1つの磁気コアを形成する一対の島の組の表面を除く
部分をエツチングなどの手。
段を用いて除去する。
上記実施例の磁性薄膜コアメモリは、X駆動線4、X駆
動線5、および信号線6を介してその両側に配置された
2つの島3と該2つの島3の表面に横着された磁性薄膜
7とによって閉磁路を構成可能なコアが形成されろ。該
コアは、上記X駆動線4またはX駆動線5に電流を印加
することによって保磁力士Heまたは−Heよりも大き
な磁界を加えられると、その磁界の方向によって+Br
または−Brに磁化される。この磁化の状態は磁界を取
り去ったのちも安定に存在し、該コアの保磁力よりも小
さい磁界を加えても磁化の状態は失われない。これによ
り、この2つの磁化の状態を2進情報の1′V′と1″
0″に対応させ、1ビツトの情報を記録することができ
る。また、記憶内容を読み取る場合には、コアの保磁力
士Hcよりも大きい正の磁界を加えてみる。もし記憶内
容がl″であれば磁化は−Brから+Brに変わるから
、この磁束反転によって上記信号線6に電圧が誘起され
る。しかし、記憶内容が11 Onであれば磁束の変化
がないから誘起電圧がない。即ち、信号線6に誘起電圧
が出力さ九たか否かによって、記憶内容がl″であった
か0″であったかを判別することができる。
叙上のように、上記実施例の磁性Wetコアメモリは、
閉磁路を構成するコアに情報を記憶するようにしたので
、動作が安定であるとともに記録再生効率が高い、また
、磁性基板1および磁性m膜7の材料としてパーマロイ
およびセンダストのように8000ガウス以上の高い飽
和磁束密度と1〜1000e程度の高い保磁力を有する
金属磁性材料を用いたので、コアの体積を微小化しても
コア内に比較的大きな磁束を閉じ込めることができ。
コアの微小化、即ち、記憶容量の大容量化を図ることが
できる。現在の一般的なリソグラフィー技術を応用して
も、−辺がlOμm程度の島3を形成することは容易で
あり、この場合には、1cm”の磁性基板1上に106
ビツトのコアメモリを形成することができる。また、1
つのコアを構成する一組の島の周囲に非磁性体9を充填
したので。
相隣接するコア同士が磁気的に影響を及ぼしあうことが
なく、この点からも記憶容量の大容量化を図ることがで
きろ。この場合、凹溝2の深さを全て同一に形成したの
で、X駆動線4、Y駆動線5、信号線7が埋設される凹
溝と、これらの線が埋設されない凹溝の段差が小さく、
非磁性体9の充填が容易である。
尚、上記実施例においては、in性基板1および磁性薄
膜7の材料として、パーマロイおよびセンダストを例示
したが、本発明の要旨は磁性基板1上に形成される磁気
コアの密度に応じて適度な飽和磁束密度と保磁力を有す
るものを選択する点に存するのであって上記のものに限
定されるものではない。即ち、鉄、ニッケル、コバルト
のグループから選択された1種以上の元素と、リン、炭
素、ホウ素、ケイ素のグループから選択された1種以上
の元素から成る結晶質または非晶質の合金、またはこれ
らを主成分として、アルミニウム、ゲルマニウム、ベリ
リウム、スズ、インジウム、モリブデン、タングステン
、チタン、マンガン、クロム、ジルコニウム、ハフニウ
ム、ニオブなどを添加した結晶質または非晶質の合金、
あるいは、コバルト、ジルコニウムを主成分として上記
の添加元素を含んだ結晶質または非晶質の合金などから
広く選択することができる。
また、上記実施例においては、磁性基板lの形成手段お
よび非磁性層9の形成手段としてスパッタリングを用い
た場合について説明したが1本発明の要旨はこれに限定
されるものではなく、真空蒸着あるいは化学めっきなど
、任意の薄膜形成手段を用いることができる。
さらに、上記実施例におい−Cは、凹溝2の形成手段、
X駆動$14.Y駆動線5.信号IIA6の形成手段お
よび磁性薄II 7の成形手段としてリソグラフィー技
術を用いた場合について説明したが1本発明の要ヨはこ
れに限定されるものではなく、電子ビーム加工、レーザ
加工など任意の微細加工技術を適用することができる。
また、上記実施例においては、X駆動n4.Y駆動n5
.信号線6を凹溝2の底部より順次埋設した場合につい
て説明したが、本発明の要旨はこれに限定されろもので
はなく、これらの線4,5゜6ののうちの2つ乃至3つ
を凹溝2内に並列に形成することもできろ。
以下9本発明の第2実施例について説明する。
第7図は第2実施例の磁性m膜コアメモリの斜視図であ
って、10は磁性薄膜コアメモリの単位ユニット、11
は磁性薄膜コアメモリのブロックを示す。
単位ユニット10は、上記した第1実施例の磁性薄膜コ
アメモリと全く同一のものであって、これら磁性薄膜コ
アメモリの単位ユニットを、第6図に示すように、非磁
性層12を介して順次積層することによって、磁性薄膜
コアメモリのブロック11を形成する。
上記第2実施例の磁性薄膜コアメモリは、積層した磁性
薄膜コアメモリの数の倍数だけ記憶容量を増加すること
ができるので、記憶容量の大容量化に顕著なる効果があ
る1例えば、1cm立方の磁性薄膜コアメモリのブロッ
ク11を作製する場合、1つの単位ユニットの厚さが0
.2!I11であるとすると、51層の単位ユニット1
0を積層することが可能で、上記したように、島3の一
辺を10μmに形成した場合には1つの単位ユニット1
0上に10eビツトのコアメモリを形成することか可能
であるから、全体として、約5X107ビツトのメモリ
とすることができるゆ 〔発明の効果〕 以上説明したように1本発明の磁性薄膜コアメモリは、
閉磁路を構成するコアに情報を記憶するようにしたので
、動作が安定であるとともに記録再生効率が高い、また
、磁性基板および磁性:allgの材料として高飽和磁
束密度、高保磁力の磁性材料を用いたので、コアの体8
!ト微小化してもコア内に比較的大きな磁束を閉じ込め
ることができ。
コアの微小化、即ち記憶容量の人1j藍化を図ることが
できる。特に、平板状に形成された磁性薄膜コアメモリ
を多数積層するようにした実施例においては、大容量化
の効果が顕著である。また、1つのコアを構成する一組
の島の周囲に非磁性体を充填したので、相隣接するコア
同士が磁気的に影響を及ぼしあうことがなく、この点か
らも記憶容量の大容量化を図ることができろ。さらに、
駆動線および信号線の配線が比較的シンプルであるので
、製造が容易で安価に提供することができる。
加えて、コアメモリは本質的に不Jll性で、かつラン
ダムアクセス性に優れていることから、理想的なコンピ
ュータメモリとすることができる。
【図面の簡単な説明】
添付の図面は本発明の実施例図であって、第1図は本発
明の第1実施例に係る磁性薄膜コアメモリの斜視図、第
2図は磁性基板の平面図、第3図は第2図のA−A断面
図、第4図はX駆動線およびX駆動線および信号線の配
置を示す磁性基板の平面図、第5図はX駆動線およびX
駆動線および信号線が埋設された磁性基板の断面図、第
6図は上部磁性膜が付設された磁性基板の平面図、第7
図は本発明の第2実施例を示す斜視図である。 1:磁性基板、2;凹溝、3:島、4 : X駆動線、
5:X駆動線5,6:信号線、7:磁性薄膜。 8:絶縁体、9:非磁性体、10:磁性薄膜コアメモリ
の単位ユニット、11:磁性薄膜コアメモリのブロック
、12:非磁性層 第2図 第3図 第5図 第4図 第6図 第7図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)高飽和磁束密度と適度な保磁力とを有する磁性材
    料にて形成された磁性基板の片面に格子状の凹溝を凹設
    し、該凹溝に沿つて予じめ定められたパターンでX駆動
    線およびY駆動線および信号線を埋設し、これらX駆動
    線およびY駆動線および信号線が埋設された凹溝を介し
    て相隣接する2つの島の表面に磁性薄膜を橋着したこと
    を特徴とする磁性薄膜コアメモリ。
  2. (2)高飽和磁束密度と適度な保磁力とを有する磁性材
    料にて形成された磁性基板の片面に格子状の凹溝を凹設
    し、該凹溝に沿つて予じめ定められたパターンでX駆動
    線およびY駆動線および信号線を埋設し、これらX駆動
    線およびY駆動線および信号線が埋設された凹溝を介し
    て相隣接する2つの島の表面に磁性薄膜が橋着された磁
    性薄膜コアメモリの単位ユニットを複数個積層したこと
    を特徴とする磁性薄膜コアメモリ。
JP14447285A 1985-07-03 1985-07-03 磁性薄膜コアメモリ Pending JPS626484A (ja)

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JP (1) JPS626484A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6545900B2 (en) 2000-09-12 2003-04-08 Infineon Technologies, Ag MRAM module configuration
JP2008075475A (ja) * 2006-09-19 2008-04-03 Fujitsu General Ltd 密閉型圧縮機

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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