专利名称：使用铁磁隧道结元件的磁存储装置的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种使用铁磁隧道结元件的磁存储装置。
背景技术：
近年来，人们期望一种可高速写入、具有无写入次数限制的非易失性的计算机存储介质，而作为具有这些性质的存储介质，通过将被固定的磁化层(fixed magnetization layer)和自由磁化层(free magnetization layer)通过隧道势垒层(tunnel barrier layer)叠在一起形成的铁磁隧道结元件(ferromagnetictunnel junction element)引起了关注。
上面提到的铁磁隧道结元件有一个性质，即，当自由磁化层在与被固定的磁化层的磁化方向相同的方向(平行方向)磁化时，隧道势垒层中的电阻值变得比预定电阻值小(这称为低电阻状态(low resistance state))；而当自由磁化层在被固定的磁化层的磁化方向的相反方向(反平行方向)磁化时，隧道势垒层中的电阻值变得比预定电阻值大(这称为高电阻状态)。
利用上述性质，即隧道势垒层中的电阻值随着自由磁化层中的磁化方向而变化，铁磁隧道结元件形成两种不同磁化方向的状态，其取决于自由磁化层在与被固定的磁化层的磁化方向相同的方向上磁化或者自由磁化层在被固定的磁化层的磁化方向的相反方向上磁化。通过使上述两种不同磁化方向的状态对应于“0”或“1”，数据存储在铁磁隧道结元件中。
使用上述铁磁隧道结元件作为存储器件的磁存储装置判定两种数据中哪种数据存储在铁磁隧道结元件中，从而从铁磁隧道结元件中读出数据。为此，需要判定铁磁隧道结元件是处于高电阻状态还是处于低电阻状态。
作为这种能够使之以简单的结构来判定铁磁隧道结元件的电阻状态是高电阻状态还是低电阻状态的磁存储装置，已知有一种互补型磁存储装置，其中彼此相反的存储数据存储在第一和第二铁磁隧道结元件中，比较第一铁磁隧道结元件的电阻值和第二铁磁隧道结元件的电阻值从而判断第一铁磁隧道结元件的电阻值是处于高电阻状态还是处于低电阻状态。
上述互补磁存储装置中，为了存储一块数据，包括第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的一对(两个)铁磁隧道结元件彼此邻近地形成在相同半导体基板上，并且在写数据时，存储数据写入在第一铁磁隧道结元件中，同时，与第一铁磁隧道结中存储数据相反的存储数据存储在第二铁磁隧道结元件中，然后，在读时，比较两铁磁隧道结元件的电阻值。当第一铁磁隧道结元件的电阻值比第二铁磁隧道结元件的电阻值高时，判定第一铁磁隧道结元件处于高电阻状态，而当第一铁磁隧道结元件的电阻值比第二铁磁隧道结元件的电阻值低时，测定第一铁磁隧道结元件处于低电阻状态(例如，参考美国专利No.6191989的说明)。
但是，上述传统互补型磁存储装置中，为了存储一块数据，要在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件中存储彼此相反的数据，这样导致为了存储一块存储数据要在两铁磁隧道结元件中进行存储，使得用于改变第一和第二铁磁隧道结元件磁化方向的写入电流加倍，这不利地增加了磁存储装置的能量消耗。
另一方面，在使用铁磁隧道结元件的磁存储装置中，已知的一种具有其中写入线象线圈一样绕着铁磁隧道结元件的结构，从而减少写入中的能量消耗(例如，参考美国专利No.5732016的说明)。
上述磁存储装置中，因为写入线(writing line)形成为线圈状，较小的写入电流即可有效产生写入磁力，因此减小了写入中的能量消耗。
因此，可考虑采用一种结构，即，其中互补型磁存储装置中采用上述传统写入线形成为线圈状的技术。也就是说，可考虑第一和第二铁磁隧道结元件邻近地形成，并且第一线圈状写入线绕着第一铁磁隧道结元件设置以及第二线圈状写入线绕着第二铁磁隧道结元件设置来组成互补磁存储装置。
但是，当绕着第一和第二铁磁隧道结元件形成第一和第二线圈状写入线时，如果第一写入线的缠绕方向和第二写入线的缠绕方向相同，通过第一写入线通电产生的写入磁力方向和通过第二写入线通电产生的写入磁力方向也相同。
这种情况下，形成在第一写入线外部的磁力方向和形成在第二写入线外部的磁力方向相同，从而外部磁力相互干扰，并且写入磁力的大小和方向被改变，这妨碍存储数据精确地写入第一和第二铁磁隧道结元件中。
此外，为了解决上述缺陷，可在第一和第二铁磁隧道结元件之间形成磁屏蔽以防止外部磁力相互干扰。但是，这种情况下，需要用于在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件之间形成磁屏蔽的空间，这可使磁存储装置变大。
发明内容
因此，根据与权利要求1相关的本发明，用于分别在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件中存储彼此相反的存储数据的互补型磁存储装置中，第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件邻近地形成在半导体基板上；并且第一写入线象线圈一样绕在第一铁磁隧道结元件周围，同时第二写入线象线圈一样绕在第二铁磁隧道结元件周围，另外，第一写入线的缠绕方向和第二写入线的缠绕方向彼此相反。
此外，根据与权利要求2相关的本发明，在与权利要求1相关的本发明中，第二写入线的起点端部分连接到第一写入线的终点端部分来形成写入线序列。
此外，根据与权利要求3相关的本发明，在与权利要求1或权利要求2的本发明中，第一写入线和第二写入线形成有平行布线部分，平行布线部分在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的紧上方或紧下方位置处在基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向延伸。
此外，根据与权利要求4相关的本发明，在与权利要求1或权利要求2相关的本发明中，第一写入线和第二写入线具有上部和下部写入线，它们在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的上方和下方在基本垂直于第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的被固定的磁化层的磁化方向的方向延伸，另外，在上部和下部写入线的至少一种中，设置有在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的紧上方或紧下方的位置处在基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向延伸的平行布线部分。
图1是示出铁磁隧道结元件的说明图。
图2是示出根据第一实施例的磁存储装置的透视图。
图3是其平面图。
图4是示出根据第二实施例的磁存储装置的透视图。
图5是其平面图。
具体实施例方式
根据本发明使用铁磁隧道结元件的磁存储装置是互补型磁存储装置，其中第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件在垂直于其被固定的磁化层磁化方向的方向上邻近并彼此分开地形成在相同半导体基板上，并且彼此相反的存储数据(例如”0”和”1”)分别存储在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件中。
此外，本发明中，第一写入线象线圈一样绕着第一铁磁隧道结元件，同时第二写入线象线圈一样绕着第二铁磁隧道结元件。
因此，本发明中，通过形成象线圈一样缠绕着第一和第二铁磁隧道结元件的第一和第二写入线，用较小的写入电流可有效产生写入磁力，因而即使是磁存储装置构造成互补型也能减小写入中的能量消耗。
此外，本发明中，第一写入线的缠绕方向和第二写入线的缠绕方向彼此相反。
因此，当相邻的第一写入线和第二写入线的缠绕方向彼此相反时，彼此相反的存储数据写入到第一和第二铁磁隧道结元件时产生的磁场成为闭合回路，于是用于磁化第一铁磁隧道结自由磁化层的磁力和用于磁化第二铁磁隧道结自由磁化层的磁力彼此不会干扰，因而存储数据可精确地写入到第一和第二铁磁隧道结元件中，并且提高了磁存储装置的可靠性。
特别是，在第二写入线的起点端部分连接到第一写入线的终点端部分从而形成写入线序列的情况下，尽可能减小了写入线占有面积，从而可实现磁存储装置的小型化。
此外，在第一写入线第二写入线的结构为这样的情况下，即，在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的上方和下方提供有在基本垂直于第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的上部和小部写入线，另外，在上部和下部写入线的至少一种中，在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的紧上方或紧下方位置处提供有在基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的平行布线(wiring)部分，那么通过流经在基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的平行布线部分的写入电流产生的磁力的作用，作用在自由磁化层上的写入磁化力的方向朝向被固定的磁化层的磁化方向倾斜，这可产生一种辅助效果(assist effect)。因此，自由磁化层的磁化方向用较小写入电流即可平滑改变并且可实现磁存储装置的较低能量消耗。
特别地，通过在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的紧上方和紧下方形成平行布线部分，平行布线部分和铁磁隧道结元件之间的距离可尽可能的短，这样可增加辅助效果。
下面，通过参考
本发明的具体实施例。
说明根据本发明的磁存储装置1之前，先说明铁磁隧道结元件2的结构。如图1所示，铁磁隧道结元件2通过经由隧道势垒层5来层叠薄膜状被固定的磁化层3和薄膜状自由磁化层4而形成。
这里，被固定的磁化层3由铁磁体(例如，CoFe)制成，并总是被磁化在一恒定方向。此外，自由磁化层4由铁磁体(例如，NiFe)制成，并被磁化在与被固定的磁化层3的磁化方向相同的方向(平行方向)或相反的方向(反平行方向)上。此外，隧道势垒层5由绝缘体(例如，Al2O3)制成。
上述铁磁隧道结元件2具有一种性质，即，当自由磁化层4被磁化在和被固定的磁化层3的磁化方向相同的方向上时(图1中点划线所示情况)，隧道势垒层5中的电阻值比预定电阻值低，而当自由磁化层4被磁化在和被固定的磁化层3的磁化方向相反的方向上时(图1中双点划线所示情况)，隧道势垒层5中的电阻值比预定电阻值高。因此，取决于自由磁化层4被磁化在与被固定的磁化层3的磁化方向相同的方向上或者自由磁化层4被磁化在与被固定的磁化层3的磁化方向相反的方向上，两种不同磁化方向的状态被形成，并且通过使上述两种不同磁化方向的状态对应数据“0”或“1”，数据被存储在铁磁隧道结元件2中。
接下来，将说明根据本发明的磁存储装置1的结构。
(第一实施例)图2和3为示出了根据本发明第一实施例的磁存储装置1的视图。
磁存储装置1是互补型存储装置，其中第一铁磁隧道结元件7和第二铁磁隧道结元件8在垂直于第一和第二铁磁隧道结元件7、8的被固定的磁化层3(参考图1)的磁化方向(图2和3中的前后方向)的方向上邻近并彼此分开地形成在相同半导体基板(semiconductor substrate)6的表面上，彼此相反的存储数据(例如，“0”和“1”)分别存储在这些第一铁磁隧道结元件7和第二铁磁隧道结元件8中。
这里，磁存储装置1中，第一铁磁隧道结元件7和第二铁磁隧道结元件8组成一个比特(bit)的存储元件9。实际上，磁存储装置1中，在相同半导体基板6上，在横向和纵向彼此分开地形成有多个比特的存储元件9。但是，为了便于理解，集中说明单个比特的存储元件9。
如图2所示的存储元件9中，绕着第一铁磁隧道结元件7形成第一线圈状写入线10，同时绕着第二铁磁隧道结元件8形成第二线圈状写入线11，另外，第二写入线11的起点端13通过连接部分14连接到第一写入线10的终点端12来形成写入线序列15，此外，第一写入线10的缠绕方向(图2中顺时针方向)和第二写入线11的缠绕方向(图2中逆时针方向)彼此相反。
现在详细说明写入线15的结构。如图2和3所示的第一写入线10以这样一种方式构造，即，第一铁磁隧道结元件7上方在基本垂直于第一铁磁隧道结元件7的被固定的磁化层3的磁化方向(图3中向下方向)的方向上延伸的六条上部写入线16，以及第一铁磁隧道结元件7下方在基本垂直于第一铁磁隧道结元件7的被固定的磁化层3的磁化方向(图3中向下方向)的方向上延伸的六条下部写入线17，通过通孔18在上部写入线16和下部写入线17的右和左端缘部分处连接起来，从而它们象线圈一样顺时针方向地被绕在第一铁磁隧道结元件7周围，如图2所示。
另外，在第一铁磁隧道结元件7的紧下方位置处的下部写入线17的端部部分或中间部分，第一写入线10形成有平行布线部分19，该平行布线部分19在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸。
如图2和3所示，第二写入线11以这样一种方式构造，即，第二铁磁隧道结元件8上方在基本垂直于第二铁磁隧道结元件8的被固定的磁化层3的磁化方向(图3中向下方向)的方向上延伸的六条上部写入线20，以及第二铁磁隧道结元件8下方在基本垂直于第二铁磁隧道结元件8的被固定的磁化层3的磁化方向(图3中向下方向)的方向上延伸的六条下部写入线21，通过通孔22在上部写入线20和下部写入线22的右和左端缘部分处连接起来，从而它们象线圈一样逆时针方向地被绕在第二铁磁隧道结元件8周围，如图2所示。
另外，在第二铁磁隧道结元件8的紧下方位置处的下部写入线21的端部部分或中间部分，第二写入线11形成有平行布线部分23，该平行布线部分23在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸。
上部写入线16的右侧的端部部分，即第一写入线10的终点端(terminal-end)部分12，通过连接部分14连接到上部写入线20的右侧的端部部分-即第二写入线11的起点端(start-end)部分13。图中，附图标记24、25是连接到第一和第二铁磁隧道结元件7、8的自由磁化层4的读布线。
磁存储装置1如上所述来构造。通过给写入线15通电，在第一和第二线圈状写入线10、11中产生方向彼此相反的磁力(magnetic force)，并且这些磁力作用在第一和第二铁磁隧道结元件7、8的自由磁化层4上，从而在彼此相反的方向上磁化第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4和第二铁磁隧道结元件8的自由磁化层4，因此彼此相反的数据可分别存储在第一铁磁隧道结元件7和第二铁磁隧道结元件8中。
更明确地，当给写入线15从起点端26向终点端27通电时，第一写入线10中，通电是从起点端部分26朝向终点端部分12进行，因此产生关于第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4的从前到后的磁力(即，在与第一铁磁隧道结元件7的被固定的磁化层3的磁化方向相反的方向上的磁力)，从而第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4可被磁化在与被固定的磁化层3的磁化方向相反的方向上。另一方面，第二写入线11中，通电是从起点端部分13朝向终点端部分27进行，因此产生关于第二铁磁隧道结元件8的自由磁化层4的从后到前的磁力(即，在与第二铁磁隧道结元件8的被固定的磁化层3的磁化方向相同的方向上的磁力)，从而第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4被磁化在与被固定的磁化层3的磁化方向相同的方向上。
相反，当给写入线15从终点端部分27向起点端部分26通电时，第一写入线10中，通电是从终点端部分12朝向起点端部分26进行，因此产生关于第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4的从后到前的磁力(即，在与第一铁磁隧道结元件7的被固定的磁化层3的磁化方向相同的方向上的磁力)，从而第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4被磁化在与被固定的磁化层3的磁化方向相同的方向上。另一方面，第二写入线11中，通电是从终点端部分27朝向起点端部分13进行，因此产生关于第一铁磁隧道结元件8的自由磁化层4的从前到后的磁力(也就是，与第二铁磁隧道结元件8的被固定的磁化层3的磁化方向相反的方向上的磁力)，从而第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4被磁化在与被固定的磁化层3的磁化方向相反的方向上。
如上所述，本实施例中，由于第一和第二写入线10、11形成为线圈状，采用较小写入电流即可有效产生写入磁力，因此减小了写入中的能量消耗。
另外，本实施例中，由于第一写入线10的缠绕方向和第二写入线11的缠绕方向彼此相反，当彼此相反的存储数据写入到第一和第二铁磁隧道结元件7、8中时，作用在第一铁磁隧道结元件7上的磁力和作用在第二铁磁隧道结元件8上的磁力彼此相反，并且磁场形成为闭合回路，从而用于磁化第一铁磁隧道结元件7的自由磁化层4的磁力和用于磁化第二铁磁隧道结元件8的自由磁化层4的磁力之间不产生干涉。这使存储数据可以精确地写入到第一和第二铁磁隧道结元件7、8中，因此可提高磁存储装置1的可靠性。
此外，当存储数据写入到预定的存储元件9中时，写入磁力形成闭合回路，从而预定的存储元件9中的写入磁力不影响附近其他存储元件9，因此不改变其他存储元件9的存储状态，这也可以提高磁存储装置1的可靠性。
此外，本实施例中，由于第二写入线11的起点端部分13连接到第一写入线10的终点端部分12来形成写入线序列15，只要从起点端部分26朝终点端部分27给写入线15通电，或从终点端部分27朝起点端部分26给写入线15通电，彼此相反的存储数据即可存储在第一和第二铁磁隧道结元件7、8中。因此，写入线11结构简单且容易制造，并且可实现磁存储装置1的制造成本的降低，同时半导体基板6中写入线15的占用面积可以尽可能减小，从而可实现磁存储装置1的小型化。
此外，本实施例中，由于第一写入线10和第二写入线11的下部写入线17、21在第一铁磁隧道结元件7和第二铁磁隧道结元件8的紧下方位置处设置有在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸的平行布线部分19、23，所以流经在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸的平行布线部分19、23的写入电流产生的磁力的作用产生一辅助效果，即，使作用在自由磁化层4上的写入磁力的方向朝向被固定的磁化层3的磁化方向倾斜，于是即使采用较小的写入电流亦可平滑改变自由磁化层4的磁化方向，从而可实现磁存储装置1的更低能量消耗。
(第二实施例)虽然在上述第一实施例中，仅下部写入线17、21设置有基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上的平行布线部分19、23，本发明并不局限于这一结构，但是平行布线部分仅需要形成在第一写入线或第二写入线的上部写入线和下部写入线中的至少任意一个，而平行布线部分可形成在第一写入线和第二写入线的上部写入线和下部写入线中。
更明确的，图4和5所示的磁存储装置31中，和磁存储装置1相似，第一铁磁隧道结元件37和第二铁磁隧道结元件38在垂直于第一和第二铁磁隧道结元件37、38的被固定的磁化层3(参考图1)的磁化方向(图4、5中前后方向)的方向上邻近并彼此分开地形成在相同半导体基板36的表面上。磁存储装置31中，第一铁磁隧道结元件37和第二铁磁隧道结元件38组成一个比特的存储元件39，并且在相同半导体基板36上，在横向和纵向彼此分开地形成多个比特的存储元件39。但是，为了便于理解，这里集中说明单个比特的存储元件39。
如图4所示的存储元件39中，围绕着第一铁磁隧道结元件37形成第一线圈状写入线40，同时围绕着第二铁磁隧道结元件38形成第二线圈状写入线41，并且第二写入线41的起点端部分43通过连接部分44连接到第一写入线40的终点端部分42来形成写入线序列45，此外，第一写入线40的缠绕方向(图4中顺时针方向)和第二写入线41的缠绕方向(图4中逆时针方向)彼此相反。
现在详细说明写入线45的结构。如图4和5所示，第一写入线40以这样一种方式构造，即，第一铁磁隧道结元件37上方在基本垂直于第一铁磁隧道结元件37的被固定的磁化层3的磁化方向(图5中向下方向)的方向上延伸的四条上部写入线46，以及第一铁磁隧道结元件37下方在基本垂直于第一铁磁隧道结元件37的被固定的磁化层3的磁化方向(图5中向下方向)的方向上延伸的五条下部写入线47，通过通孔48在上部写入线46和下部写入线47的右侧和左侧的端缘部分处连接起来，从而象线圈一样被顺时针方向地绕在第一铁磁隧道结元件37周围，如图4所示。
另外，在第一铁磁隧道结元件37的紧上方位置处的上部写入线46的端部部分或中间部分，第一写入线40形成有平行布线部分49a，该平行布线部分49a在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸。
另外，在第一铁磁隧道结元件37的紧下方位置处的下部写入线47的端部部分或中间部分，第一写入线40形成有平行布线部分49b，该平行布线部分49b在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸。
如图4和5所示，第二写入线41以这样一种方式构造，即，第二铁磁隧道结元件38上在基本垂直于第二铁磁隧道结元件38的被固定的磁化层3的磁化方向(图5中向下方向)的方向上延伸的四条上部写入线50，以及第二铁磁隧道结元件38下方在基本垂直于第二铁磁隧道结元件38的被固定的磁化层3的磁化方向(图5中向下方向)的方向上延伸的五条下部写入线51，在上部写入线50和下部写入线51的右侧和左侧的端缘部分处通过通孔52连接起来，从而象线圈一样逆时针方向地绕着第二铁磁隧道结元件38，如图4所示。
另外，在第二铁磁隧道结元件38的紧上方位置处的上部写入线50的端部部分或中间部分，第二写入线41形成有平行布线部分53a，该平行布线部分53a在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸。
另外，在第二铁磁隧道结元件38的紧下方位置处的下部写入线51的端部部分或中间部分，第二写入线41形成有平行布线部分53b，该平行布线部分53b在基本平行于被固定的磁化层3的磁化方向的方向上延伸。
下部写入线47的左侧的端部部分，即第一写入线40的终点端部分42通过连接部分44连接到下部写入线51的左侧的端部部分-也就是第二写入线41的起点端部分43。图中，附图标记54、55是连接到第一和第二铁磁隧道结元件37、38的自由磁化层4的读布线。
以这种方式，在本实施例中，平行布线部分49a、49b、53a、53b分别形成在第一写入线40和第二写入线41的上部写入线46、50和下部写入线47、51中。
工业实用性依照上述实施例实现本发明，并带来如下所述的效果。
(1)根据权利要求1的本发明中，因为第一线圈状写入线围绕着第一铁磁隧道结元件形成，同时第二线圈状写入线围绕着第二铁磁隧道结元件形成，利用较小写入电流即可有效产生写入磁力，因此减小写入中的能量消耗，从而能实现磁存储装置的低能耗。
另外，由于第一写入线的缠绕方向和第二写入线的缠绕方向彼此相反，彼此相反的存储数据写入到第一和第二铁磁隧道结元件中时产生的磁场形成闭合回路，从而用于磁化第一铁磁隧道结元件自由磁化层的磁力和用于磁化第二铁磁隧道结元件自由磁化层的磁力不会相互干扰，于是存储数据可精确地写入到第一和第二铁磁隧道结元件中，并能提高磁存储装置的可靠性。
(2)根据权利要求2的本发明中，由于第二写入线的起点端部分连接到第一写入线的终点端部分来形成写入线序列，尽可能减小了写入线的占用面积，因此能实现磁存储装置的小型化。
(3)根据权利要求3的本发明中，由于第一写入线和第二写入线在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的紧上方或紧下方位置处具有在平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的平行布线部分，通过流经在基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的平行布线部分的写入电流中产生的磁力的作用，作用在自由磁化层上的写入磁力的方向朝向被固定的磁化层的磁化方向倾斜，这能产生一辅助效果。因此，采用较小的写入电流可平滑改变自由磁化层的磁化方向，并且可实现磁存储装置的更低能量消耗。
(4)根据权利要求4的本发明中，第一写入线和第二写入线的结构为在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件上方和下方，设置有在基本垂直于第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件的被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的上部和下部写入线，另外，在上部和下部写入线的至少一种中，在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件紧上方和紧下方位置处设置基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向上的平行布线部分。因此，通过流经在基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的平行布线部分的写入电流产生的磁力的作用，作用在自由磁化层上的写入磁化力的方向朝向被固定的磁化层的磁化方向倾斜，这能产生辅助效果。因此，采用较小的写入电流可平滑改变自由磁化层的磁化方向，并且可实现磁存储装置的更低能量消耗。
权利要求
1.一种互补型磁存储装置，用于分别在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件中存储彼此相反的存储数据，其中使用所述铁磁隧道结元件的所述磁存储装置特征在于所述第一铁磁隧道结元件和所述第二铁磁隧道结元件邻近地形成在半导体基板上；第一写入线象线圈一样绕在所述第一铁磁隧道结元件周围，并且第二写入线象线圈一样绕在所述第二铁磁隧道结元件周围；其中所述第一写入线的缠绕方向和所述第二写入线的缠绕方向彼此相反。
2.如权利要求1的使用铁磁隧道结元件的磁存储装置，其特征在于所述第二写入线的起点端部分连接到所述第一写入线的终点端部分来成为写入线序列。
3.如权利要求1或2的磁存储装置，其特征在于所述第一写入线和所述第二写入线形成有平行布线部分，该平行布线部分在所述第一铁磁隧道结元件和所述第二铁磁隧道结元件的紧上方或紧下方位置处在基本平行于被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸。
4.如权利要求1或2的使用铁磁隧道结元件的磁存储装置，其特征在于在所述第一铁磁隧道结元件和所述第二铁磁隧道结元件上方和下方的位置处，所述第一写入线和所述第二写入线具有在基本垂直于所述第一铁磁隧道结元件和所述第二铁磁隧道结元件的所述被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸的上部和下部写入线；以及另外，在所述上部和下部写入线的至少一种中，设置有平行布线部分，其在所述第一铁磁隧道结元件和所述第二铁磁隧道结元件的紧上方或紧下方位置处在基本平行于所述被固定的磁化层的磁化方向的方向上延伸。
全文摘要
本发明提供一种互补型磁存储装置，其可以将存储数据精确地写入到一对铁磁隧道结元件中，从而提高了可靠性。互补型磁存储装置中，相反的存储数据存储在第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件中。第一铁磁隧道结元件和第二铁磁隧道结元件邻近地形成在半导体基板上。线圈状第一写入布线形成在第一铁磁隧道结元件周围，线圈状第二写入布线形成在第二铁磁隧道结元件周围，使得第一写入布线的缠绕方向和第二写入布线的缠绕方向相反。
文档编号H01L43/08GK1701443SQ0382537
公开日2005年11月23日 申请日期2003年9月18日 优先权日2002年10月8日
发明者吉原宏, 森山胜利, 森宽伸, 冈崎信道 申请人:索尼株式会社