(57)【要約】【課題】  単位面積当たりに多くの情報を記憶することを可能にする磁気メモリを提供する。【解決手段】  情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層１０を少なくとも有する磁気記憶素子２，３と、互いに交差する２種類の配線１，４及び５から成る、磁気記憶素子２，３に磁場を印加する配線とを有し、２種類の配線１，４及び５の交点付近に磁気記憶素子２，３が配置され、少なくとも２層以上の磁性層１１及び１２，１３及び１４が、上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層されて記憶層１０が構成され、２種類の配線１，４及び５のうち一方の配線１の両側にそれぞれ磁気記憶素子２及び３が配置されている磁気メモリを構成する。【選択図】        図１
2005260174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層を少なくとも有する磁気記憶素子と、
互いに交差する２種類の配線から成る、前記磁気記憶素子に磁場を印加する配線とを有し、
前記２種類の配線の交点付近に前記磁気記憶素子が配置され、
少なくとも２層以上の磁性層が、上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層されて前記記憶層が構成され、
前記２種類の配線のうち、一方の配線の両側にそれぞれ前記磁気記憶素子が配置されている
ことを特徴とする磁気メモリ。
【請求項２】
前記２種類の配線が互いに略直交し、前記一方の配線の両側にそれぞれ他方の配線を配置し、各前記他方の配線と前記一方の配線との間に、それぞれ前記磁気記憶素子が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気メモリ。
【請求項３】
前記２種類の配線のうち１種類の配線に流す電流の極性を変えることにより、記録を行う磁気記憶素子の選択がなされることを特徴とする請求項１に記載の磁気メモリ。
【請求項４】
情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層を少なくとも有する磁気記憶素子と、
互いに交差する２種類の配線から成る、前記磁気記憶素子に磁場を印加する配線とを有し、
前記２種類の配線の交点付近に前記磁気記憶素子が配置され、
少なくとも２層以上の磁性層が、上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層されて前記記憶層が構成され、
前記２種類の配線のうち、一方の配線の両側にそれぞれ前記磁気記憶素子が配置されている磁気メモリに対して、
前記２種類の配線のうち１種類の配線に流す電流の極性を変えることにより、記録を行う磁気記憶素子の選択を行う
ことを特徴とする磁気メモリの記録方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記憶素子を備えて成る磁気メモリ及びその記録方法に係わり、不揮発メモリに適用して好適なものである。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の情報機器では、ランダム・アクセス・メモリとして、動作が高速で、高密度なＤＲＡＭが広く使われている。
しかし、ＤＲＡＭは電源を切ると情報が消えてしまう揮発性メモリであるため、情報が消えない不揮発のメモリが望まれている。
【０００３】
そして、不揮発メモリの候補として、磁性体の磁化で情報を記録する磁気ランダム・アクセス・メモリ（ＭＲＡＭ）が注目され、開発が進められている（例えば非特許文献１参照）。
【０００４】
ＭＲＡＭでは、情報を記録して保持させる磁性層（記憶層）を、長方形や楕円等の平面形状として、その反磁界を利用した形状異方性によって磁化を安定化することにより、記録された情報を長期間にわたって保持している。これにより、不揮発メモリとして使用することが可能となっている。
また、情報の記録は、直交する２種類のアドレス配線（例えば、ワード線やビット線）のそれぞれに電流を流し、発生する電流磁場によって、アドレス配線の交点にある磁気記憶素子において、情報を記録して保持させる磁性層（記憶層）の磁化の向きを反転させることにより行っている。
【非特許文献１】日経エレクトロニクス  ２００１．２．１２号（第１６４頁−１７１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来提案されているＭＲＡＭの構成では、各アドレス配線の交点に１個ずつ磁気記憶素子が設けられているだけであるため、情報を記録できる単位は１ビットのみであった。
従って、より高密度の磁気メモリを実現するためには、情報を記憶できる単位を増やす必要がある。
【０００６】
情報を記憶できる単位を増やす方法としては、例えば、アドレス配線を多層化する等の方法が考えられる。
しかし、アドレス配線を多層化して情報を記憶できる単位を増やすと、磁気記憶素子が近接して配置されることになる。
このため、近接する磁気記憶素子同士の磁気的干渉が生じることにより、安定した記録動作が困難になってしまう。
【０００７】
上述した問題の解決のために、本発明においては、単位面積当たりに多くの情報を記憶することを可能にする磁気メモリ及びその記録方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁気メモリは、情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層を少なくとも有する磁気記憶素子と、互いに交差する２種類の配線から成る、磁気記憶素子に磁場を印加する配線とを有し、２種類の配線の交点付近に磁気記憶素子が配置され、少なくとも２層以上の磁性層が、上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層されて記憶層が構成され、２種類の配線のうち一方の配線の両側にそれぞれ磁気記憶素子が配置されているものである。
【０００９】
上述の本発明の磁気メモリの構成によれば、少なくとも２層以上の磁性層が、上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層されて記憶層が構成されていることにより、互いに反平行の向きである上下の磁性層の磁化が打ち消し合って、記憶層全体の合成磁化が小さくなり、記憶層の磁性層の磁化の向きを容易に変えることが可能になる。
また、２種類の配線のうち一方の配線の両側にそれぞれ磁気記憶素子が配置されていることにより、配線の片側に各磁気記憶素子が配置されていた従来の磁気メモリの構成と比較して、単位体積当たり（単位面積当たり）の磁気記憶素子２，３の数を増やして、磁気メモリを高密度化することができる。
そして、一方の配線の両側に配置されている２つの磁気記憶素子は、間に一方の配線を挟んでいるため、磁気的な干渉を生じにくい。
さらに、例えば、一方の配線に流す電流の方向（極性）を変えることにより、両側に配置されている２つの磁気記憶素子のうちどちらか１つの磁気記憶素子を選択して記録することも可能になる。
【００１０】
本発明の磁気メモリの記録方法は、情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層を少なくとも有する磁気記憶素子と、互いに交差する２種類の配線から成る、磁気記憶素子に磁場を印加する配線とを有し、２種類の配線の交点付近に磁気記憶素子が配置され、少なくとも２層以上の磁性層が、上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層されて記憶層が構成され、２種類の配線のうち一方の配線の両側にそれぞれ磁気記憶素子が配置されている磁気メモリに対して、２種類の配線のうち１種類の配線に流す電流の極性を変えることにより記録を行う磁気記憶素子の選択を行うものである。
【００１１】
上述の本発明の磁気メモリの記録方法によれば、上記本発明の磁気メモリに対して、２種類の配線のうち１種類の配線に流す電流の極性を変えることにより記録を行う磁気記憶素子の選択を行うため、容易に記録を行う磁気記憶素子を選択することができる。そしてさらに、もう１種類の配線に流す電流の極性（電流の向き）を固定することも可能になり、これにより、もう１種類の配線に電流を流す駆動回路の構成の簡略化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１２】
上述の本発明によれば、磁気記憶素子を高密度に配置して、磁気メモリの高記録密度化を図ることができる。これにより、磁気メモリの記憶容量の増大や小型化を図ることができる。
また、磁気記憶素子の間に磁気的な干渉を生じにくくすることができ、磁気記憶素子を高密度に配置しても、記録された情報への干渉を少なくすることができる。
従って、本発明により、高密度に磁気記憶素子（情報記憶単位）を配置しても、安定して確実に情報を記録することができる磁気メモリを実現することができる。
【００１３】
また特に、２種類の配線のうち１種類の配線に流す電流の極性を変えることにより記録を行う磁気記憶素子の選択を行うようにしたときには、１種類の配線に流す電流の極性を変えることにより、容易に記録を行う磁気記憶素子を選択できる。そしてさらに、もう１種類の配線に流す電流の極性（電流の向き）を固定することも可能になり、これにより、もう１種類の配線に電流を流す駆動回路の構成を簡略化することが可能になる。
従って、磁気メモリの構成の簡略化を図ることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の磁気メモリの一実施の形態の概略構成図（斜視図）を図１Ａに示す。
【００１５】
図１Ａに示すように、この磁気メモリでは、図中左右方向に延びる第１のアドレス配線（例えば、ワード線）１に対して、上下にそれぞれ図中前後方向に延びる第２のアドレス配線（例えば、ビット線）４，５が設けられている。
そして、第１のアドレス配線１と上層の第２のアドレス配線４との間には、これらアドレス配線１及び４の交点に、磁気記憶素子２が配置されている。
また、第１のアドレス配線１と下層の第２のアドレス配線５との間には、これらアドレス配線１及び４の交点に磁気記憶素子３が配置されている。
磁気記憶素子２，３は、情報を磁性体の磁化状態により保持する記憶層を少なくとも有して成り、その１個１個が、それぞれ情報記憶単位となるものである。
【００１６】
各アドレス配線１，４，５の材料は、例えばＡｌ、Ｃｕ等、従来公知の配線材料を用いることができる。
【００１７】
また、図１Ａの第１のアドレス配線１と第２のアドレス配線４，５との交点付近の概略断面図を、図１Ｂに示す。
図１Ｂに示すように、各磁気記憶素子２，３は、互いに反平行に磁気的結合した２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４からなる記憶層１０を、少なくとも有して構成される。
【００１８】
そして、磁気記憶素子２，３の記憶層１０を構成する２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４は、互いに反平行に磁気的結合していると共に、磁化量がほぼ同じになる構成とすることが望ましい。
これにより、磁気記憶素子２，３の記録層１０から漏洩する磁場を最小限に抑えることができるため、複数の磁気記憶素子を近接配置しても磁気記憶素子同士の磁気的な干渉が少なくなり、情報記憶単位となる各磁気記憶素子２，３に、それぞれ独立した情報を記録し保存することが可能になる。
【００１９】
本実施の形態の磁気メモリの構成においては、磁気記憶素子２の２層の磁性層１１及び１２に磁気的な相互作用が生じており、一様な外部磁場の印加では、磁性層１１及び磁性層１２の磁化Ｍ１１及びＭ１２を反転させることができない。下層の磁気記憶素子３の磁性層１３及び磁性層１４の磁化Ｍ１３及びＭ１４についても同様である。
【００２０】
磁化量がほぼ等しく反平行に磁気的結合した２層の磁性層から成る記憶層に情報を書き込む場合には、従来のＭＲＡＭで行われていた、アステロイド特性を利用した書き込みはできないので、スイッチング特性を利用して、情報の記録を行う（例えば、米国特許出願公開第２００３／００７２１７４号明細書参照）。
なお、このスイッチング特性を利用して情報の記録を行う方法では、情報の記録は記憶層に保存されている状態から他の状態への書き換えであり、記録の手順は記録後の状態によらず同じになる。
また、記憶層への情報の記録は、記憶層への特定方向の磁界の印加により行われる。それ以外の方向の磁界を印加しても、スイッチングがなされず、磁化の向きが反転しないため、情報の記録が行われない。
【００２１】
従って、本実施の形態の磁気メモリにおいて、磁気記憶素子２，３の記憶層１０に情報を記録する際には、記憶層１０の２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４の磁化Ｍ１１及びＭ１２，Ｍ１３及びＭ１４の向きを反転させるために、第１のアドレス配線１及び第２のアドレス配線４，５に、それぞれ電流を流して、電流磁界を誘起させる。
第１のアドレス配線１による電流磁界と第２のアドレス配線４，５による電流磁界の合成磁界は、図示しないが、磁性層１１，１２，１３，１４の面内方向において、時計回りまたは反時計回りに回る回転磁界を形成する。
そして、第１のアドレス配線１の電流と、第２のアドレス配線４，５の電流とに時間差を設けて、スイッチング特性を利用することにより（前述した、米国特許出願公開第２００３／００７２１７４号明細書等を参照）、上述した回転磁界の作用によって、記憶層１０の２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４の磁化Ｍ１１及びＭ１２，Ｍ１３及びＭ１４の向きを変えることができる。これにより、記憶層１０に情報（例えば、情報”１”又は情報”０”）を記録することができる。
【００２２】
なお、記憶層１０の２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４は、その磁化容易軸の方向が、第１のアドレス配線１及び第２のアドレス配線４，５に対して傾斜していることが望ましい。このように磁化容易軸の方向が第１のアドレス配線１及び第２のアドレス配線４，５に対して傾斜していることにより、効率良く回転磁界による磁化反転を行うことができる。
【００２３】
上層の磁気記憶素子２に記録を行うときには、第１のアドレス配線１の電流と上層の第２のアドレス配線４の電流とに、時間差を設けて、スイッチング特性を利用することにより、磁性層１１の磁化Ｍ１１の向き及び磁性層１２の磁化Ｍ１２の向きを変えて、最終的には記録前の向きから反転させる。
また、下層の磁気記憶素子３に記録を行うときには、第１のアドレス配線１の電流と下層の第２のアドレス配線５の電流とに、時間差を設けて、スイッチング特性を利用することにより、磁性層１３の磁化Ｍ１３の向き及び磁性層１４の磁化Ｍ１４の向きを変えて、最終的には記録前の向きから反転させる。
【００２４】
なお、磁気記憶素子２，３には、記憶層１０の他にも、図示しないが、例えば記憶層１０に記録された情報を読み出すための構成を設けてもよい。
この記録された情報を読み出すための構成は、特に限定されるものではなく、例えば、記憶層１０に薄い絶縁膜を介して、反強磁性層により磁化の向きが固定された磁性層（磁化固定層）等の情報の基準となる磁性層（参照層）を設け、薄い絶縁層（トンネル絶縁層）を介して流れる強磁性トンネル電流によって、記憶層１０に記録された情報を読み出してもよい。また、磁気抵抗効果により記憶層１０に記録された情報を読み出してもよい。
さらにまた、図１Ａ中には記録のためのアドレス配線１，４，５しか示していないが、読み出し用の配線やアドレス選択用のトランジスタを各情報記憶単位の磁気記憶素子に接続してもよいし、記録用のアドレス配線１，４，５により読み出しの配線を兼ねてもよい。
【００２５】
本実施の形態の磁気メモリの構成では、第１のアドレス配線１、上層の第２のアドレス配線４、下層の第２のアドレス配線５のそれぞれに流す電流の向きを任意に変えることにより、それぞれのアドレス配線１，４，５からの電流磁場の向きを任意に変えることができる。
そして、各アドレス配線１，４，５に流す電流の向きの組み合わせにより、（１）上層の磁気記憶素子２及び下層の磁気記憶素子３の両方に記録、（２）上層の磁気記憶素子２のみに記録、（３）下層の磁気記憶素子３のみに記録、（４）上層の磁気記憶素子２及び下層の磁気記憶素子３の両方とも記録されない、の４つの場合のいずれかになる。
従って、各アドレス配線１，４，５に流す電流の向きを選定することにより、記録を行う磁気記憶素子２，３を選択することができる。
【００２６】
本実施の形態の磁気メモリを製造するには、下層の第２のアドレス配線５と下層の磁気記憶素子３とを順次形成した後、第１のアドレス配線１を形成し、さらにその後、上層の磁気記憶素子２と上層の第２のアドレス配線４とを順次形成すればよい。
【００２７】
ここで、図２Ａに斜視図を示すように、本実施の形態の構成に対して、さらに上下の第２のアドレス配線（例えばビット線）４及び５を一方の終端で結合した場合を考える。この場合、上層の第２のアドレス配線４と下層の第２のアドレス配線５とにおいて、それぞれ逆方向に同じ電流が流れる。
【００２８】
このように構成すると、上下の第２のアドレス配線（例えばビット線）４及び５から、上下の磁気記憶素子２及び３に、同じ方向の磁場を印加することができる。即ち、図２Ａに示す向きの電流Ｉ４５とした場合は、図２Ｂに断面図を示すように、第２のアドレス配線４，５から磁気記憶素子２及び３にかかる磁場Ｈ４及びＨ５が共に右向きになる。一方、第２のアドレス配線４，５に流す電流を図２Ａとは逆向きとした場合は、第２のアドレス配線４，５から磁気記憶素子２及び３にかかる磁場が共に左向きになる。
一方、第１のアドレス配線（例えばワード線）１に流した電流による電流磁場は、上下の磁気記憶素子２及び３に対して、それぞれ逆の向きに作用する。即ち、図２Ｂに示す左向きの電流Ｉ１を第１のアドレス配線１に流すと、第１のアドレス配線１の電流磁場Ｈ１は、上層の磁気記憶素子２に対しては図２Ｂの紙面に垂直で奥向きに作用し、下層の磁気記憶素子３に対しては図２Ｂの紙面に垂直で手前向きに作用する。右向きの電流を第１のアドレス配線１に流すと、第１のアドレス配線１の電流磁場Ｈ１は、図２Ｂとは逆の向きになる。
【００２９】
第１のアドレス配線１の上下両側にある磁気記憶素子２，３を、例えば同じ平面パターンに形成する等により、磁気異方性（磁化容易軸の方向）を揃えて形成していれば、情報の記録（磁化反転）がなされる第１のアドレス配線１の電流磁界Ｈ１の向きと、第２のアドレス配線４，５の電流磁界Ｈ４又はＨ５の向きとの組み合わせが、上下の磁気記憶素子２，３で同じになる。
この場合、図２Ａに示したように、上下の第２のアドレス配線４及び５の各端部を結線し、この状態で各アドレス配線１，４，５に電流を流すと、図２Ｂに示したように、上下の磁気記憶素子２，３において、第１のアドレス配線１による磁界Ｈ１の向きが反対向きであり、第２のアドレス配線４，５による磁界Ｈ４，Ｈ５の向きが同じになる。
そして、磁気記憶素子２，３の記憶層１０への情報の記録が特定方向の磁界の印加により行われるため、上下の磁気記憶素子２，３のうち、一方には記録が行われるが、他方には記録が行われない。
【００３０】
従って、第１のアドレス配線１に流す電流の極性（向き）或いは第２のアドレス配線４，５に流す電流の極性（向き）のいずれか一方（どちらでも可）を変えることによって、記録を行う磁気記憶素子２、３を任意に選択して、情報を記録することができる。
【００３１】
ここで、図２Ａ及び図２Ｂに示した構成において、第１のアドレス配線（例えば、ワード線）１と第２のアドレス配線（例えば、ビット線）４，５の電流量を変化させたとき、上層の磁気記憶素子２及び下層の磁気記憶素子３の各動作領域を、図３Ａ及び図３Ｂにそれぞれ示す。
なお、図３Ａ及び図３Ｂにおいては、第１のアドレス配線１の電流をワード線電流、第２のアドレス配線４，５の電流をビット線電流としており、それぞれ一方の向きの電流を＋、他方の向きの電流を−としている。
【００３２】
図３Ａに示すように、上層の磁気記憶素子２の動作領域は、第１象限と第３象限にある。
一方、図３Ｂに示すように、下層の磁気記憶素子３の動作領域は、第２象限と第４象限にある。
このように、上下の磁気記憶素子２，３で、それぞれの動作領域が異なっているため、お互いの磁気記憶素子２，３に対する記録動作を、それぞれ独立して行うことが可能になる。
【００３３】
なお、上述のように第２のアドレス配線４，５の端部を接続した場合において、上下の磁気記憶素子２，３に共に記録するには、いずれか一方（どちらでも可）のアドレス配線に流す電流の方向を切り替えて、２回の記録を行えばよい。
【００３４】
これに対して、第２のアドレス配線４，５の端部を接続しない場合には、上下の第２のアドレス配線４，５に流す電流の向きを同じ向きにすると共に、第１のアドレス配線１に流す電流の向きを第２のアドレス配線４，５に流す電流の向きに対応して選定することにより、上下の磁気記憶素子２，３に同時に記録を行うことが可能である。
【００３５】
上述の本実施の形態によれば、磁気記憶素子２，３において、２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４が、互いに反平行となるように積層されて記憶層１０が構成されていることにより、互いに反平行の向きである２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４の磁化Ｍ１１及びＭ１２，Ｍ１３及びＭ１４が打ち消し合って、記憶層１０全体の合成磁化が小さくなり、記憶層１０の磁性層１１及び１２，１３及び１４の磁化Ｍ１１及びＭ１２，Ｍ１３及びＭ１４の向きを容易に変えることが可能になる。
【００３６】
また、第１のアドレス配線１の上下両側にそれぞれ磁気記憶素子２，３が配置されていることにより、第１のアドレス配線１の片側に磁気記憶素子が配置されていた従来のＭＲＡＭの構成と比較して、単位体積当たり（単位面積当たり）の磁気記憶素子２，３の数を増やして、磁気メモリを高密度化することができる。
そして、第１のアドレス配線１の上下両側に配置されている２つの磁気記憶素子２及び３は、間に第１のアドレス配線１を挟んでいるため、磁気的な干渉を生じにくくなっている。
【００３７】
従って、磁気記憶素子２，３を高密度に配置して、磁気メモリの高記録密度化を図ることができる。これにより、磁気メモリの記憶容量の増大や小型化を図ることができる。
また、磁気記憶素子２，３の間に磁気的な干渉を生じにくくすることができ、磁気記憶素子２，３を高密度に配置しても、記録された情報への干渉を少なくすることができる。
従って、高密度に磁気記憶素子２，３を配置しても、安定して確実に情報を記録することができる磁気メモリを実現することができる。
【００３８】
特に、図２Ａ及び図２Ｂに示したように、上下の第２のアドレス配線４，５の端部を接続した構成としたときには、第１のアドレス配線１及び第２のアドレス配線４，５のうち、一方のアドレス配線に流す電流の方向（極性）を変えることにより、記録を行う磁気記憶素子２，３の選択を行うことができる。これにより、容易に記録を行う磁気記憶素子２，３を選択することができる。
そしてさらに、もう１種類のアドレス配線に流す電流の極性（電流の向き）を固定することも可能になり、これにより、もう１種類のアドレス配線に電流を流す駆動回路の構成の簡略化を図ることが可能になる。
【００３９】
なお、上述の実施の形態では、互いに反平行に磁気的結合した２層の磁性層１１及び１２，１３及び１４から記憶層１０が構成されていたが、本発明では、３層以上の磁性層を上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層させて記憶層を構成してもよい。
３層以上の磁性層を上下の磁性層の磁化の向きが互いに反平行となるように積層させて記憶層を構成しても、記憶層全体の磁化を小さくして記憶層から漏洩する磁場を小さくすることができる。そして、各磁性層の磁化量を選定することにより、記憶層から漏洩する磁場を最小限に抑えることができる。
【００４０】
さらに、上述の実施の形態では、各磁性層１１〜１４がそれぞれ単層であったが、本発明では、磁気記憶素子の記憶層を構成する２層以上の磁性層が、それぞれ、単層の磁性層であってもよく、また記録磁場に対して一様な磁性層とみなせるものであれば、異なる組成の磁性層を連続して積層した構成や、磁性層と非磁性層とが積層された構成であってもよい。
【００４１】
上述の実施の形態では、磁気記憶素子（情報記憶単位）２，３が、第１のアドレス配線１を挟んで、上下に同じ平面位置に配置されていたが、本発明では、必ずしもそのような配置に限定されるものではない。
【００４２】
例えば、磁気記憶素子を同一層で形成し、一方のアドレス配線を磁気記憶素子の上下を通るように形成して、磁気メモリを構成してもよい。
その場合の実施の形態を次に示す。
【００４３】
本発明の磁気メモリの他の実施の形態を、その製造工程とともに、図４〜図６に示す。
【００４４】
まず、図４Ａに斜視図を示し、図４Ｂに断面図を示すように、絶縁層２１の上に、第１層の導体配線層を形成し、これをパターニングして、下層の第２のアドレス配線（以下ビット線とする）２２と第１のアドレス配線（以下ワード線とする）の一部２３を形成する。
第１層の導体配線層の材料としては、Ａｌ，Ｃｕ等の、従来公知の配線材料を使用することができる。
【００４５】
次に、図５Ａに斜視図を示し、図５Ｂに断面図を示すように、第１の導体配線層２２，２３間の隙間を絶縁層２５で充填した後に、第１層の導体配線層から成る、下層の第２のアドレス配線（ビット線）２２及び第１のアドレス配線（ワード線）の一部２３の上に、それぞれ磁気記憶素子（情報記憶単位）２４を形成する。
【００４６】
次に、第２層の導体配線層の形成を行う。即ち、表面全体を覆って絶縁層２６を形成した後に、絶縁層２６の一部に下部の第１層の導体配線層との導通のための穴を形成し、その穴を埋めて第２層の導体配線層を形成する。そして、この第２層の導体配線層をパターニングして、第１のアドレス配線（ワード線）の一部２７と上層の第２のアドレス配線（ビット線）２８を形成する。
第２層の導体配線層の材料としては、Ａｌ，Ｃｕ等の、従来公知の配線材料を使用することができる。
これにより、図６Ａに斜視図を示し、図６Ｂに断面図を示すように、第１層の導体配線層から成る第１のアドレス配線（ワード線）の一部２３と第２層の導体配線層からなる第１のアドレス配線（ワード線）の一部２７とが導通し、これらの導体配線層２３及び２７により、連続した第１のアドレス配線（例えばワード線ＷＬ）が形成される。
【００４７】
図５Ａ及び図５Ｂにおいて、第１のアドレス配線（ワード線）の一部２３の上に形成された磁気記憶素子２４は、第１のアドレス配線（ワード線ＷＬ）の上に位置し、下層の第２のアドレス配線（ビット線）２２の上に形成された磁気記憶素子２４は、第１のアドレス配線（ワード線ＷＬ）の下に位置することになる。
【００４８】
各磁気記憶素子２４の構成は、先の実施の形態の磁気記憶素子２，３と同様に、反平行に磁気的結合した２層の磁性層から成る記憶層を有する構成とすることができる。
【００４９】
ここで、本実施の形態の磁気メモリの構成において、下層の第２のアドレス配線２２（下層のビット線ＢＬ１）と上層の第２のアドレス配線２８（上層のビット線ＢＬ２）の端部を接続することにより、或いは、下層の第２のアドレス配線２２（下層のビット線ＢＬ１）と上層の第２のアドレス配線２８（上層のビット線ＢＬ２）とに逆向きの電流が流れるように制御することにより、図２Ａ及び図２Ｂに示したと同様に、第１のアドレス配線２３，２７（ワード線ＷＬ）の上下の磁気記憶素子２４のうち一方に選択的に情報の記録を行うことが可能である。
この場合に、第１のアドレス配線２３，２７（ワード線ＷＬ）より上に位置する磁気記憶素子２４の動作領域と、第１のアドレス配線２３，２７（ワード線ＷＬ）より下に位置する磁気記憶素子２４の動作領域とを、それぞれ、図７Ａと図７Ｂに示す。
図７Ａ及び図７Ｂにおいては、ワード線電流及びビット線電流のそれぞれ一方の向きの電流を＋、他方の向きの電流を−として、ビット線電流については＋側のみを示している。
また、図中斜線を付した領域１０１は、完全動作領域であり、その周囲の領域１０２は不完全動作領域であり、それ以外の部分は記録が行われない領域である。完全動作領域１０１は、いずれの磁化反転動作（情報“０”→情報“１”及び情報“１”→情報“０”）も１００％起こる領域である。また、不完全動作領域１０２は、一方の反転動作のみが起こる、或いは磁化反転する確率が１００％未満である領域である。
【００５０】
図７Ａより、ワード線ＷＬの上に位置する磁気記憶素子２４は、ワード線電流が正のときに動作することがわかる。また図７Ｂより、ワード線ＷＬの下に位置する磁気記憶素子２４はワード線電流が負の時に動作することがわかる。
これにより、ワード線ＷＬの電流の極性（向き）によってワード線ＷＬの上に位置する磁気記憶素子とワード線ＷＬの下に位置する磁気記憶素子とから、選択して記録を行うことができることがわかる。
【００５１】
上述の本実施の形態によれば、第１のアドレス配線２３，２７（ワード線ＷＬ）の上下両側にそれぞれ磁気記憶素子２４が配置されていることにより、第１のアドレス配線の片側に磁気記憶素子が配置されていた従来のＭＲＡＭの構成と比較して、単位体積当たり（単位面積当たり）の磁気記憶素子２４の数を増やして、磁気メモリを高密度化することができる。
そして、第１のアドレス配線２３,２７（ワード線ＷＬ）の上下両側に配置されている磁気記憶素子２４は、間に第１のアドレス配線２３,２７（ワード線ＷＬ）を挟んでいるため、磁気的な干渉を生じにくくなっている。
【００５２】
従って、磁気記憶素子２４を高密度に配置して、磁気メモリの高記録密度化を図ることができる。これにより、磁気メモリの記憶容量の増大や小型化を図ることができる。
また、磁気記憶素子２４の間に磁気的な干渉を生じにくくすることができ、磁気記憶素子２４を高密度に配置しても、記録された情報への干渉を少なくすることができる。
従って、高密度に磁気記憶素子２４を配置しても、安定して確実に情報を記録することができる磁気メモリを実現することができる。
【００５３】
上述の各実施の形態では、第１のアドレス配線の上下に配置された磁気記憶素子が、第１のアドレス配線と第２のアドレス配線との間にある構成であり、これにより第１のアドレス配線及び第２のアドレス配線から効率良く電流磁場を印加することができる。
しかし、本発明の磁気メモリは、この第１のアドレス配線の上下に配置された磁気記憶素子が、第１のアドレス配線と第２のアドレス配線との間にある構成に限定されるものではなく、例えば、磁気記憶素子が第１のアドレス配線から見て第２のアドレス配線よりも外側にある構成も可能である。この場合は、第１のアドレス配線から磁気記憶素子まで遠くなるが、第１のアドレス配線からの電流磁界が磁気記憶素子の記憶層の磁化反転を起こすのに充分な大きさであればよい。
【００５４】
また、上述の各実施の形態では、磁気記憶素子は一方の第１のアドレス配線の上下両側に配置されているが、本発明では、一方の配線に対して両側に磁気記憶素子が配置されていればよく、一方の配線の上下に配置されている構成に限定されるものではない。
例えば、一方の配線の左右両側に磁気記憶素子が配置されている構成も可能であり、この場合、単位面積当たりの磁気記憶素子の数は少なくなるが、同様の構成を複数層に積層すれば単位体積当たりの磁気記憶素子の数を多くすることが可能である。
【００５５】
本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲でその他様々な構成が取り得る。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】Ａ  本発明の一実施の形態の磁気メモリの概略構成図（斜視図）である。  Ｂ  図１Ａの磁気メモリのアドレス配線の交点付近の概略断面図である。
【図２】Ａ  図１Ａの磁気メモリにおいて、上下の第２のアドレス配線の端部を接続した構成を示す図である。  Ｂ  図２Ａのアドレス配線の交点付近の概略断面図である。
【図３】Ａ、Ｂ  図２Ａ及び図２Ｂに示した構成における、上層の磁気記憶素子及び下層の磁気記憶素子の各動作領域を示す図である。
【図４】Ａ、Ｂ  本発明の他の実施の形態の磁気メモリの製造工程を示す図である。
【図５】Ａ、Ｂ  本発明の他の実施の形態の磁気メモリの製造工程を示す図である。
【図６】Ａ、Ｂ  本発明の他の実施の形態の磁気メモリの製造工程を示す図である。
【図７】Ａ、Ｂ  図６Ａ及び図６Ｂに示した構成における、ワード線上の磁気記憶素子及びワード線下の磁気記憶素子の各動作領域を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  第１のアドレス配線、２，３，２４  磁気記憶素子、４  上層の第２のアドレス配線、５  下層の第２のアドレス配線、１０  記憶層、１１，１２，１３，１４  磁性層、２１，２５，２６  絶縁層、２２  下層の第２のアドレス配線（ビット線）、２３，２７  第１のアドレス配線（ワード線）の一部、２８  上層の第２のアドレス配線（ビット線）、１０１  完全動作領域、１０２  不完全動作領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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