JPS6150277A - 磁気記憶素子およびその製造方法 - Google Patents
磁気記憶素子およびその製造方法Info
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- JPS6150277A JPS6150277A JP59171944A JP17194484A JPS6150277A JP S6150277 A JPS6150277 A JP S6150277A JP 59171944 A JP59171944 A JP 59171944A JP 17194484 A JP17194484 A JP 17194484A JP S6150277 A JPS6150277 A JP S6150277A
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- magnetic memory
- forming
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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
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/06—Digital 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
- G11C11/06007—Digital 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
- G11C11/06014—Digital 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 using one such element per bit
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- Semiconductor Memories (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】
産業上の利用分野
本発明は、電気信号を磁気に変換して記憶する磁気記憶
素子に関するものである。さらに詳しくは、ランダムア
クセス、高速読出し・書込み、不運全記憶等の機能を合
せ持ったコンピュータ等の情報産業機器に利用する磁気
記憶素子に関するものである。
素子に関するものである。さらに詳しくは、ランダムア
クセス、高速読出し・書込み、不運全記憶等の機能を合
せ持ったコンピュータ等の情報産業機器に利用する磁気
記憶素子に関するものである。
従来例の構成とその問題点
ｌ 現在、コンピュータの主メモリとしては
半導体素子を用いたＲＡＭが主として用いられている。
半導体素子を用いたＲＡＭが主として用いられている。
中でもＤ−ＲＡＭは、構造が簡単なため高密度・大容量
化が可能であり、ビット当りのコストも安くあらゆる分
野で利用されるようになってきた。
化が可能であり、ビット当りのコストも安くあらゆる分
野で利用されるようになってきた。
ところが、Ｄ−ＲＡＭは、ランダムアクセスおよび晶速
読出し・書込み機能を持っているが、使用中は、Ｊｌ’
ｌ当な時間々隔でリフレツシユする必要がある。リフレ
ツシユを必要としないものＫ Ｓ ＋ＲＡＭがあるが、
５−ＲＡＭは、構造が複雑なためＤ −ＲＡＭ程高密度
化できない欠点がある。また、いずれのメモリーも、揮
発性記憶という欠点がある。
読出し・書込み機能を持っているが、使用中は、Ｊｌ’
ｌ当な時間々隔でリフレツシユする必要がある。リフレ
ツシユを必要としないものＫ Ｓ ＋ＲＡＭがあるが、
５−ＲＡＭは、構造が複雑なためＤ −ＲＡＭ程高密度
化できない欠点がある。また、いずれのメモリーも、揮
発性記憶という欠点がある。
発明の目的
本発明は、コンピュータ主メモリ用として、従来になか
ったランダムアクセス、高速読出し・書込み、不揮発記
憶の機能を合せ持った高密度大規模磁気記憶素子を提供
することを目的とした。
ったランダムアクセス、高速読出し・書込み、不揮発記
憶の機能を合せ持った高密度大規模磁気記憶素子を提供
することを目的とした。
発明の構成
本発明は、ランダムアクセス、高速読出し・書込み、不
揮発記憶等の機能を合せ持った高密度大規模な磁気記憶
素子を実現するため、半導体素子で構成されたデコーダ
やアンプとコアメモリよシなる記憶セル群を非磁性体基
板上へ集積化一体形成したことを特徴とした信号記憶素
子およびその製造方法を提供するものである。
揮発記憶等の機能を合せ持った高密度大規模な磁気記憶
素子を実現するため、半導体素子で構成されたデコーダ
やアンプとコアメモリよシなる記憶セル群を非磁性体基
板上へ集積化一体形成したことを特徴とした信号記憶素
子およびその製造方法を提供するものである。
実施例の説明
以下、本発明の磁気記憶素子およびその製造方法を第１
図〜第４図を用いて説明する。
図〜第４図を用いて説明する。
まず、本発明の磁気記憶素子の一例を第１図に示す。素
子構成は、非磁性体基板１上にＸアドレスデコーダ２と
Ｙアドレスデコーダ３とライトアンプ４とセンスアンプ
５と記憶セル群６よりなり、前記記憶セル６個々は、第
２図に示すようＫＸアドレス線７とＹアドレス線８とセ
ンス線９と強性体パターンで形成されたコア１０よりな
るものである。
子構成は、非磁性体基板１上にＸアドレスデコーダ２と
Ｙアドレスデコーダ３とライトアンプ４とセンスアンプ
５と記憶セル群６よりなり、前記記憶セル６個々は、第
２図に示すようＫＸアドレス線７とＹアドレス線８とセ
ンス線９と強性体パターンで形成されたコア１０よりな
るものである。
ここで、信号の書込は、Ｘアドレス線７とＹアドレス線
８とのパルス電流一致により、コア中の磁束を一定方向
に磁化して記憶させる。また、読出しは、Ｘアドレス線
７とＹアドレス線８とのパルス電流の一致によりセンス
線に発生する電圧を読み出す。すなわち、Ｘ、Ｙアドレ
ス線にパルス電流が流れ、コアの磁束が反転するときは
センス線に電圧が発生するし、反転しないときは電圧が
発生しないので、二値情報として取り出すことができる
。なお、このとき、選択されたコア以外の半選択のコア
による雑信号は、対角巻線方法てて除去できる。
８とのパルス電流一致により、コア中の磁束を一定方向
に磁化して記憶させる。また、読出しは、Ｘアドレス線
７とＹアドレス線８とのパルス電流の一致によりセンス
線に発生する電圧を読み出す。すなわち、Ｘ、Ｙアドレ
ス線にパルス電流が流れ、コアの磁束が反転するときは
センス線に電圧が発生するし、反転しないときは電圧が
発生しないので、二値情報として取り出すことができる
。なお、このとき、選択されたコア以外の半選択のコア
による雑信号は、対角巻線方法てて除去できる。
ここで、非磁性基板１としては、ガラス板、セラミック
ス板、半導体基板等を用いることができるが、半ｆ４”
ｆｉ体基板を用いる場合には、Ｍ接基板上へデコーダや
センスアンプを構成する電界効果トランジスタやバイポ
ーラトランジスタやバリスティック２（・１子を形成で
きるので都合が良い。なお、半導体基板としては、Ｃ，
Ｓｉ、Ｇｅの他ｉＣＧ ａ Ａ ｓ笠の化合物でも良い
。放熱特性の良い基板はダイヤシトＣで：らるが、Ｇａ
Ａｓでは高速動作が可能でちる特徴がちる。
ス板、半導体基板等を用いることができるが、半ｆ４”
ｆｉ体基板を用いる場合には、Ｍ接基板上へデコーダや
センスアンプを構成する電界効果トランジスタやバイポ
ーラトランジスタやバリスティック２（・１子を形成で
きるので都合が良い。なお、半導体基板としては、Ｃ，
Ｓｉ、Ｇｅの他ｉＣＧ ａ Ａ ｓ笠の化合物でも良い
。放熱特性の良い基板はダイヤシトＣで：らるが、Ｇａ
Ａｓでは高速動作が可能でちる特徴がちる。
また、基板として＃導体材料以外の非磁性体を用いる揚
台には、デコーダやセンスアンプをＴＰＴ技術やＳＯＩ
技術で構成する必要がある。
台には、デコーダやセンスアンプをＴＰＴ技術やＳＯＩ
技術で構成する必要がある。
一方、コア部分の材料としては、パーマロイやフェライ
トが一般的であるか、強磁性体であれは何んでも良い。
トが一般的であるか、強磁性体であれは何んでも良い。
例えば、Ｆｅ 、Ｎｉ 、Ｃｏ 、Ｃｒ 、Ｍｎや希土
類全屈を含むものは、一般に強磁性を示す。
類全屈を含むものは、一般に強磁性を示す。
さて、次に製造方法を一実施例を用いて説明すると、例
えば、Ｓｉ基板１の所定の部分に通常の半導体素子製造
技術を用いて、Ｘアドレスデコーダ２．Ｙアドレスデコ
ーダ３．ライトアンプ４Ｉセンスアンプ５を形成する（
第３図ａ）。
えば、Ｓｉ基板１の所定の部分に通常の半導体素子製造
技術を用いて、Ｘアドレスデコーダ２．Ｙアドレスデコ
ーダ３．ライトアンプ４Ｉセンスアンプ５を形成する（
第３図ａ）。
次に、絶縁膜１１（例えばＳ ｉＯ２）、を介して、第
１層強磁性体薄膜（例えばＦｅ−Ｎｉ合金）を蒸着また
はメンキレ、ホトリソ法により、強磁性体パターン１２
を形成する。
１層強磁性体薄膜（例えばＦｅ−Ｎｉ合金）を蒸着また
はメンキレ、ホトリソ法により、強磁性体パターン１２
を形成する。
次に、同じようにＸアドレス線７．Ｙアドレス線８．セ
ンス線９をそれぞれンヨートしないように絶縁膜１１′
を介して形成する。なお、これらの紛の一端は、それぞ
れ、アンプに接続しておく（第３図ｂ）。
ンス線９をそれぞれンヨートしないように絶縁膜１１′
を介して形成する。なお、これらの紛の一端は、それぞ
れ、アンプに接続しておく（第３図ｂ）。
１ う’ｙＫ、ｉｅユゆ、１・よう、１、オ、。
−一パターンに達する如く絶縁膜１１．１１’、１１′
にコンタクト窓１３を開口し、第１層と同様の方法で第
２の強磁性体パターン１４を両端が第１層の強磁ＰＩ−
１１＝パターンに接続され且つ前記Ｘアドレス勝とＹつ
′ドレス線とセンス線の交差点を包囲するようＫ Ｊ［
≦成してコア１５を形作る。
にコンタクト窓１３を開口し、第１層と同様の方法で第
２の強磁性体パターン１４を両端が第１層の強磁ＰＩ−
１１＝パターンに接続され且つ前記Ｘアドレス勝とＹつ
′ドレス線とセンス線の交差点を包囲するようＫ Ｊ［
≦成してコア１５を形作る。
’７Ｘ １．’： １７ ハノ／ぺ一７ヨン１Ｊ１６で
カハーシて磁久記録７（−子全完成する（第３図Ｃ）。
カハーシて磁久記録７（−子全完成する（第３図Ｃ）。
上述の方法で、Ｘアドレス線とＹアドレス線の直交巻線
による電流一致選択と、対角巻線による雑音打消し読出
しが可能な記憶セル群とデコーダおよびアンプを一体化
した高密度大規模な磁気記憶素子を製造することができ
る。
による電流一致選択と、対角巻線による雑音打消し読出
しが可能な記憶セル群とデコーダおよびアンプを一体化
した高密度大規模な磁気記憶素子を製造することができ
る。
なお、さらに大規模化を目的とした場合には、記憶セル
ｒ！Ｔ：製造工程をくり返して積層構造としたことがで
き、飛躍的に高密度大規模化された記（音素子を実現で
きる。なお、このとき読出し・書込時にＸおよびＹアド
レスデコーダ、ライトアンプ。
ｒ！Ｔ：製造工程をくり返して積層構造としたことがで
き、飛躍的に高密度大規模化された記（音素子を実現で
きる。なお、このとき読出し・書込時にＸおよびＹアド
レスデコーダ、ライトアンプ。
センスアンプと各層の記憶セル群内Ｘ−Ｙ７１ルス線、
センス線とを選択して接続するためのスイッチを増設し
ておく必要がちるが、デコーダおよびアンプを層の数だ
け作っておく必ｇはない。
センス線とを選択して接続するためのスイッチを増設し
ておく必要がちるが、デコーダおよびアンプを層の数だ
け作っておく必ｇはない。
一方、第２の実施例として上述の実施例とは反対に、第
４図ａ、ｂ［示す如く、コア部を１層で形成方法もある
。この方法ではあらかじめ、Ｘアドレス線２１１Ｙアド
レス８２２．センス線２３を７ヨートしないように絶縁
膜２４を挾んで形成しておき、コア２Ｓの内部でコンタ
クト窓２６を介して上層のＸアドレス線、Ｙアドレス線
、センス線とそれぞれ接続する方法で記憶セル群を形成
することができる。
４図ａ、ｂ［示す如く、コア部を１層で形成方法もある
。この方法ではあらかじめ、Ｘアドレス線２１１Ｙアド
レス８２２．センス線２３を７ヨートしないように絶縁
膜２４を挾んで形成しておき、コア２Ｓの内部でコンタ
クト窓２６を介して上層のＸアドレス線、Ｙアドレス線
、センス線とそれぞれ接続する方法で記憶セル群を形成
することができる。
なお、実施例１の場合、線幅１μｍとしたと１セル当り
５×５μｍ２の専有面積となり、１層当り５×５− の
記憶セル群の面積に１Ｍｂｉｔ集積できる。
５×５μｍ２の専有面積となり、１層当り５×５− の
記憶セル群の面積に１Ｍｂｉｔ集積できる。
発明の効果
本発明の方法を用いることにより、ランダムアクセス、
１／１０ｏマイクロ秒程度の高速読出し・１、込み、不
揮発記憶等の機能を合せ持った高密度大規模な磁気記憶
素子を低コストで製造できる。
１／１０ｏマイクロ秒程度の高速読出し・１、込み、不
揮発記憶等の機能を合せ持った高密度大規模な磁気記憶
素子を低コストで製造できる。
また、本発明の磁気記憶素子は、コア部分をきわめて小
きくできるため読み書き時の消費電力や発熱量を少くで
きる特徴がある。
きくできるため読み書き時の消費電力や発熱量を少くで
きる特徴がある。
さらにまた、絶縁膜上に単結晶領域を形成する、いわゆ
る３次元技術のような高度な技術を必要とせず、ＶＬＳ
Ｉ製造技術の内、微細多層配線技術のみで、記憶セル群
６を積層形成できることも大きな特徴である。
る３次元技術のような高度な技術を必要とせず、ＶＬＳ
Ｉ製造技術の内、微細多層配線技術のみで、記憶セル群
６を積層形成できることも大きな特徴である。
従って、コンピュータを中心とした情報産莢の発展１・
こ寄与大なるものである。
こ寄与大なるものである。
第１図は本発明の磁気記憶素子のチノグ概略図、第２図
）１１．暦１２１中のＡ部を示す記憶セル群の一部の拡
大図、第３図ａ〜Ｃは、同素子の製造工程を説明するた
めの工程断面図を示し同ａは第１図中Ｃ−Ｃ’１ｆ１１
面口、同す、同Ｃはそれぞれ第２図中り−Ｄ′断ｉｍ１
ノ１、同ａＱＢ部の拡大図、第４図ａはコア部分を１層
で形成する場合の製造方法を説明するだめの概略上面図
、同すは同ａのＥ−Ｅ／断面図である。 １・・・・非磁性基板、２・・ Ｘアドレスデコーダ、
３・・・・Ｙアドレスデコーダ、４・・・・ライトアン
プ、５・・・・・センスアンプ、６・・・・・・３己憶
セル群。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第 ３ 図
）１１．暦１２１中のＡ部を示す記憶セル群の一部の拡
大図、第３図ａ〜Ｃは、同素子の製造工程を説明するた
めの工程断面図を示し同ａは第１図中Ｃ−Ｃ’１ｆ１１
面口、同す、同Ｃはそれぞれ第２図中り−Ｄ′断ｉｍ１
ノ１、同ａＱＢ部の拡大図、第４図ａはコア部分を１層
で形成する場合の製造方法を説明するだめの概略上面図
、同すは同ａのＥ−Ｅ／断面図である。 １・・・・非磁性基板、２・・ Ｘアドレスデコーダ、
３・・・・Ｙアドレスデコーダ、４・・・・ライトアン
プ、５・・・・・センスアンプ、６・・・・・・３己憶
セル群。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名第１
図 第２図 第 ３ 図
Claims (9)
- （１）半導体素子とコアメモリよりなる記憶セル群とが
非磁性体基板上に一体形成されていることを特徴とした
磁気記憶素子。 - （２）非磁性体基板として、半導体材料を用いることを
特徴とした特許請求の範囲第１項記載の磁気記憶素子。 - （３）半導体材料としてＳｉ、Ｇｅ、ＣまたはＧａＡｓ
を用いることを特徴とした特許請求の範囲第２項記載の
磁気記憶素子。 - （４）半導体素子が薄膜トランジスタであることを特徴
とした特許請求の範囲第１項記載の磁気記憶素子。 - （５）半導体素子が電界効果トランジスタまたはバイポ
ーラトランジスタまたはバリスティック素子であること
を特徴とした特許請求の範囲第１項記載の磁気記憶素子
。 - （６）コアメモリの材料が、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｒ、
Ｍｎおよび希土類金属の内少くとも１つを含むことを特
徴とした特許請求の範囲第１項記載の磁気記憶素子。 - （７）非磁性体基板上へデコーダおよびアンプを形成す
る工程と、コア部を形成する第１の強磁性体パターンを
形成する工程と、絶縁膜を介してそれぞれＸアドレス線
とＹアドレス線とセンス線を形成する工程と、前記絶縁
膜の一部を開口し、コア部を形成する第２の強磁性体パ
ターンを両端が前記第１の強磁性体パターンに接続され
且つ、前記Ｘアドレス線とＹアドレス線とセンス線の交
差点を包囲するように形成する工程を含むことを特徴と
した磁気記憶素子の製造方法。 - （８）強磁性体パターンを蒸着またはメッキ等で形成し
た強磁性体薄膜をホトリソ法を用いてエッチング形成す
ることを特徴とした特許請求の範囲第７項記載の磁気記
憶素子の製造方法。 - （９）非磁性体基板上へデコーダおよびアンプを形成す
る工程と、第１のＸアドレス線およびＹアドレス線およ
びセンス線を各々絶縁膜を挾んで形成する工程とコア状
の強磁性体パターンを形成する工程と、前記第１のＸア
ドレス線およびＹアドレス線およびセンス線に前記コア
内部に形成されたコンタクト窓を介して、第２のＸアド
レス線およびＹアドレス線、センス線をそれぞれ接続し
て形成する工程を含むことを特徴とした磁気記憶素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59171944A JPS6150277A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 磁気記憶素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59171944A JPS6150277A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 磁気記憶素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6150277A true JPS6150277A (ja) | 1986-03-12 |
Family
ID=15932697
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59171944A Pending JPS6150277A (ja) | 1984-08-18 | 1984-08-18 | 磁気記憶素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6150277A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000054281A1 (fr) * | 1999-03-09 | 2000-09-14 | Vladimir Mikhailovich Dubovik | Procede d'ecriture toroidale et de lecture d'informations, cellule de memoire et dispositif de memoire permettant de mettre en oeuvre ce procede |
| US6166944A (en) * | 1998-04-20 | 2000-12-26 | Kyoto University | Data storing apparatus including integrated magnetic memory cells and semiconductor devices |
| US7339817B2 (en) | 2001-01-11 | 2008-03-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thermally-assisted switching of magnetic memory elements |
-
1984
- 1984-08-18 JP JP59171944A patent/JPS6150277A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6166944A (en) * | 1998-04-20 | 2000-12-26 | Kyoto University | Data storing apparatus including integrated magnetic memory cells and semiconductor devices |
| WO2000054281A1 (fr) * | 1999-03-09 | 2000-09-14 | Vladimir Mikhailovich Dubovik | Procede d'ecriture toroidale et de lecture d'informations, cellule de memoire et dispositif de memoire permettant de mettre en oeuvre ce procede |
| US6266289B1 (en) | 1999-03-09 | 2001-07-24 | Amphora | Method of toroid write and read, memory cell and memory device for realizing the same |
| US7339817B2 (en) | 2001-01-11 | 2008-03-04 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Thermally-assisted switching of magnetic memory elements |
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