【手続補正書】
【提出日】平成16年11月10日(2004.11.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項７】
各々が、データ書込磁界の印加に応答して書換可能な磁化方向に応じて電気抵抗が変化する磁気記憶部を有する複数のメモリセルと、
磁化容易軸に沿った方向に前記データ書込磁界を生じさせる第１のデータ書込電流を流すための第１のデータ書込配線と、
磁化困難軸に沿った方向に前記データ書込磁界を生じさせる第２のデータ書込電流を流すための第２のデータ書込配線とを備え、
前記磁気記憶部の磁化方向を書換えるデータ書込動作の開始時において、前記第１のデータ書込電流の立上がり時定数は、前記第２のデータ書込電流の立上がり時定数よりも大きい、薄膜磁性体記憶装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１７】
単位動作サイクルが行アドレスの入力を受けるロウサイクルと、各々において列アドレスの入力を受ける後続の複数のコラムサイクルとを含むページモード動作を実行する薄膜磁性体記憶装置であって、
行列状に配置された複数のメモリセルを備え、
各前記メモリセルは、
第１および第２のデータ書込電流によって発生する所定のデータ書込磁界の印加に応答して書換可能な磁化方向に応じて電気抵抗が変化する磁気記憶部と、
前記磁気記憶部と直列に電気的に結合されて、データ読出電流を通過させるために選択的にターンオンされるアクセス素子とを含み、
メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、前記第１のデータ書込電流を流すために選択的に活性化される複数のデータ書込選択線と、
前記メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、前記アクセス素子をターンオンさせるために選択的に活性化される複数のデータ読出選択線と、
メモリセル列にそれぞれ対応して設けられる複数のデータ線と、
データ読出が指示された各コラムサイクルにおいて、入力された前記列アドレスに対応するデータ線に前記データ読出電流を供給するとともに、データ書込が指示された各前記コラムサイクルにおいて、入力された前記列アドレスに対応するデータ線に対して前記第２のデータ書込電流を供給するための読出書込制御回路と、
前記行アドレスに基づく行選択結果に応じて、前記複数のデータ書込選択線および前記複数のデータ読出選択線の活性化を制御するための行選択部とをさらに備え、
前記行選択部は、データ書込動作が指示された各前記コラムサイクルにおいて、前記選択行に対応するデータ読出選択線を非活性化するともに、前記選択行に対応するデータ書込選択線を所定期間活性化する、薄膜磁性体記憶装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１９】
各前記メモリセルは、対応する前記データ書込選択線と電気的に接続されるノードを有するように配置され、
前記行選択部は、各前記データ読出選択線の活性化期間と前記第１のデータ書込電流の供給期間とが、時間的に重なることを避けるように、前記複数のデータ読出選択線の活性化を制御する、請求項１８に記載の薄膜磁性体記憶装置。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２０】
各前記メモリセルは、対応する前記データ書込選択線とは電気的に切り離されて配置され、
前記行選択部は、各前記データ読出選択線の活性化期間と前記第１のデータ書込電流の供給期間とが、時間的な重なり期間を有するように、前記複数のデータ読出選択線の活性化を制御する、請求項１８に記載の薄膜磁性体記憶装置。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２１】
単位動作サイクルが行アドレスの入力を受けるロウサイクルと、各々において列アドレスの入力を受ける後続の複数のコラムサイクルとを含むページモード動作を実行する薄膜磁性体記憶装置であって、
行列状に配置された複数のメモリセルを備え、
各前記メモリセルは、
第１および第２のデータ書込電流によって発生する所定のデータ書込磁界の印加に応答して書換可能な磁化方向に応じて電気抵抗が変化する磁気記憶部と、
前記磁気記憶部と直列に電気的に結合されて、データ読出電流を通過させるために選択的にターンオンされるアクセス素子とを含み、
メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、前記第１のデータ書込電流を流すために選択的に活性化される複数のデータ書込選択線と、
前記メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、前記アクセス素子をターンオンさせるために選択的に活性化される複数のデータ読出選択線と、
メモリセル列にそれぞれ対応して設けられる複数のデータ線と、
前記行アドレスに基づく行選択結果に応じて、前記複数のデータ書込選択線および前記複数のデータ読出選択線の活性化を制御するための行選択部とをさらに備え、
前記行選択部は、前記ロウサイクルにおいて、前記選択行に対応するデータ読出選択線を活性化するとともに、各前記コラムサイクルにおいて、各前記データ読出選択線を非活性化し、
前記ロウサイクルにおいて、前記複数のデータ線の少なくとも一部のＭ本（Ｍ：２以上の整数）のデータ線の各々に対して、前記データ読出電流を供給するとともに、データ書込が指示された各前記コラムサイクルにおいて、入力された前記列アドレスに対応するデータ線に対して前記第２のデータ書込電流を供給する読出書込制御回路と、
前記ロウサイクルにおいて、前記選択行に属するメモリセルから読出された、前記Ｍ本のデータ線にそれぞれ対応するＭ個の記憶データを保持するための読出データ保持回路と、
データ読出動作が指示された各前記コラムサイクルにおいて、前記読出データ保持回路に対して、前記Ｍ個の記憶データのうちの入力された前記列アドレスに応じた１個の出力を指示するための制御回路とをさらに備える、薄膜磁性体記憶装置。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３５】
この発明の他の構成に従う薄膜磁性体記憶装置は、各々が、データ書込磁界の印加に応答して書換可能な磁化方向に応じて電気抵抗が変化する磁気記憶部を有する複数のメモリセルと、磁化容易軸に沿った方向にデータ書込磁界を生じさせる第１のデータ書込電流を流すための第１のデータ書込配線と、磁化困難軸に沿った方向にデータ書込磁界を生じさせる第２のデータ書込電流を流すための第２のデータ書込配線とを備える。磁気記憶部の磁化方向を書換えるデータ書込動作の開始時において、第１のデータ書込電流の立上がり時定数は、第２のデータ書込電流の立上がり時定数よりも大きい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４５】
この発明のさらに他の１つの構成に従う薄膜磁性体記憶装置は、単位動作サイクルが行アドレスの入力を受けるロウサイクルと、各々において列アドレスの入力を受ける後続の複数のコラムサイクルとを含むページモード動作を実行する薄膜磁性体記憶装置であって、行列状に配置された複数のメモリセルを備える。各メモリセルは、第１および第２のデータ書込電流によって発生する所定のデータ書込磁界の印加に応答して書換可能な磁化方向に応じて電気抵抗が変化する磁気記憶部と、磁気記憶部と直列に電気的に結合されて、データ読出電流を通過させるために選択的にターンオンされるアクセス素子とを含む。薄膜磁性体記憶装置は、さらに、メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、第１のデータ書込電流を流すために選択的に活性化される複数のデータ書込選択線と、メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、アクセス素子をターンオンさせるために選択的に活性化される複数のデータ読出選択線と、メモリセル列にそれぞれ対応して設けられる複数のデータ線と、データ読出が指示された各コラムサイクルにおいて、入力された列アドレスに対応するデータ線にデータ読出電流を供給するとともに、データ書込が指示された各コラムサイクルにおいて、入力された列アドレスに対応するデータ線に対して第２のデータ書込電流を供給するための読出書込制御回路と、行アドレスに基づく行選択結果に応じて、複数のデータ書込選択線および複数のデータ読出選択線の活性化を制御するための行選択部とをさらに備える。行選択部は、データ書込動作が指示された各コラムサイクルにおいて、選択行に対応するデータ読出選択線を非活性化するともに、選択行に対応するデータ書込選択線を所定期間活性化する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
さらに好ましくは、各メモリセルは、対応するデータ書込選択線と電気的に接続されるノードを有するように配置され、行選択部は、各データ読出選択線の活性化期間と第１のデータ書込電流の供給期間とが、時間的に重なることを避けるように、複数のデータ読出選択線の活性化を制御する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
あるいは、さらに好ましくは、各メモリセルは、対応するデータ書込選択線とは電気的に切り離されて配置され、行選択部は、各データ読出選択線の活性化期間と第１のデータ書込電流の供給期間とが、時間的な重なり期間を有するように、複数のデータ読出選択線の活性化を制御する。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
この発明のさらに別の構成に従う薄膜磁性体記憶装置は、単位動作サイクルが行アドレスの入力を受けるロウサイクルと、各々において列アドレスの入力を受ける後続の複数のコラムサイクルとを含むページモード動作を実行する薄膜磁性体記憶装置であって、行列状に配置された複数のメモリセルを備える。各メモリセルは、第１および第２のデータ書込電流によって発生する所定のデータ書込磁界の印加に応答して書換可能な磁化方向に応じて電気抵抗が変化する磁気記憶部と、磁気記憶部と直列に電気的に結合されて、データ読出電流を通過させるために選択的にターンオンされるアクセス素子とを含む。薄膜磁性体記憶装置は、さらに、メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、第１のデータ書込電流を流すために選択的に活性化される複数のデータ書込選択線と、メモリセル行にそれぞれ対応して設けられ、アクセス素子をターンオンさせるために選択的に活性化される複数のデータ読出選択線と、メモリセル列にそれぞれ対応して設けられる複数のデータ線と、行アドレスに基づく行選択結果に応じて、複数のデータ書込選択線および複数のデータ読出選択線の活性化を制御するための行選択部とをさらに備える。行選択部は、ロウサイクルにおいて、選択行に対応するデータ読出選択線を活性化するとともに、各コラムサイクルにおいて、各データ読出選択線を非活性化する。薄膜磁性体記憶装置は、さらに、ロウサイクルにおいて、複数のデータ線の少なくとも一部のＭ本（Ｍ：２以上の整数）のデータ線の各々に対して、データ読出電流を供給するとともに、データ書込が指示された各コラムサイクルにおいて、入力された列アドレスに対応するデータ線に対して第２のデータ書込電流を供給する読出書込制御回路と、ロウサイクルにおいて、選択行に属するメモリセルから読出された、Ｍ本のデータ線にそれぞれ対応するＭ個の記憶データを保持するための読出データ保持回路と、データ読出動作が指示された各コラムサイクルにおいて、読出データ保持回路に対して、Ｍ個の記憶データのうちの入力された列アドレスに応じた１個の出力を指示するための制御回路とをさらに備える。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９３】
図７を参照して、実施の形態２に従う構成においては、リードワード線ＲＷＬ１〜ＲＷＬｎ、ライトワード線ＷＷＬ１〜ＷＷＬｎは、図２に示されるメモリアレイと同様にメモリセル行にそれぞれ対応して配置される。一方、メモリセル列にそれぞれ対応して、ビット線対ＢＬＰ１〜ＢＬＰｍを構成する、ビット線ＢＬ１，／ＢＬ１〜ＢＬｍ，／ＢＬｍが設けられる。以下においては、ビット線／ＢＬ１〜／ＢＬｍを総括的に表記する場合には、ビット線／ＢＬと表記することとする。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２１】
データ書込回路５１Ｗの動作電圧である電源電圧Ｖｃｃ２は、データ読出回路５１Ｒの動作電圧であるＶｃｃ１よりも高く設定される。データ書込時において、選択メモリセルのトンネル磁気抵抗素子ＴＭＲを磁化するために必要なデータ書込電流Ｉｐ、±Ｉｗは、データ読出に必要なセンス電流Ｉｓよりも大きいからである。たとえば、電源電圧Ｖｃｃ２には、ＭＲＡＭデバイス１外部から供給される外部電源電圧をそのまま適用し、さらに、この外部電源電圧を図示しない電圧降下回路によって降下させて、電源電圧Ｖｃｃ１を発生する構成とすれば、これらの電源電圧Ｖｃｃ１およびＶｃｃ２を効率的に供給できる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２５】
図１１を参照して、ドライブユニットＤＶＵ１は、電源電圧Ｖｃｃ１とコラム選択線ＣＳＬ１との間に直列に接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタ２００および２０１と、電源電圧Ｖｃｃ２と選択線ＣＳＬ１との間に直列に接続されたＰチャネルＭＯＳトランジスタ２０２および２０３と、コラム選択線ＣＳＬ１と接地電圧Ｖｓｓとの間に接続されたＮチャネルＭＯＳトランジスタ２０４とを有する。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
論理ゲート２０８は、論理ゲート２０６の出力と、デコードユニットＣＤＵ１の出力とのＯＲ論理演算結果を、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２０１、２０３およびＮチャネルＭＯＳトランジスタ２０４の各々のゲートへ与える。ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２００のゲートには制御信号／ＷＥの反転信号が入力され、ＰチャネルＭＯＳトランジスタ２０２のゲートには、制御信号／ＷＥが入力される。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１４９】
一方、選択列のコラム選択線ＣＳＬは、電流駆動力の小さいＰチャネルＭＯＳトランジスタ２０２（図１１）によって、緩やかな速度で駆動される。したがって、コラム選択線ＣＳＬの立上がり時定数は、データ書込時においてデータ読出時よりも大きく設定される。すなわち、時刻ｔ０にデコードユニットからデコード結果が伝達されると、コラム選択線ＣＳＬは、時刻ｔ１よりも遅い時刻ｔ２に、ＬレベルからＨレベルに立上がる。図１３（ａ）中には、比較のため、データ読出時における選択列のコラム選択線の動作波形が点線で示される。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６３】
上述したように、コラム選択線ＣＳＬの活性化タイミングをライトワード線ＷＷＬよりも遅らせることによって、磁化困難軸方向のデータ書込磁界は、磁化容易軸方向のデータ書込磁界よりも先に印加される。これにより、トンネル磁気抵抗素子ＴＭＲの端部領域１０８，１０９における磁化方向を一方向（図１５（ａ），（ｂ）においては上向き）に揃えた後に、中央部領域１０７において磁化容易軸に沿った方向の磁化反転を安定的に行なうことができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１２】
2003151260.tif 000001
【手続補正１８】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2003151260.tif 000002
【手続補正１９】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２３】
2003151260.tif 000003