(57)【要約】【課題】誤書き込みを抑制しつつ、書き込み電流を低減することを可能にする。【解決手段】第１の配線２０と、第１の配線に交差する第２の配線３０と、第１および第２の配線の交差領域に対応して設けられた磁気抵抗効果素子１と、を備え、磁気抵抗効果素子は、磁化の向きが固着された磁化固着層４と、それぞれの平面形状が、磁化容易軸方向が磁化困難軸方向に比べて長い本体部２ａとこの本体部の中央部の磁化困難軸方向に設けられた突出部２ｂとを有する少なくとも２層以上の磁性層２１、２２と、各磁性層との間に設けられた非磁性層２３と、を含み外部磁界により磁性層の磁化の向きが可変の磁化自由層２と、を備え、磁気抵抗効果素子は、磁化自由層の磁化容易軸の方向が前記第１および第２の配線に対して傾いて配置され、磁化自由層の磁性層のそれぞれは、磁化容易軸方向の長さと磁化困難軸方向の長さとの比が１より大きく１．５以下である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の配線と、前記第１の配線に交差する第２の配線と、前記第１および第２の配線の交差領域に対応して設けられた磁気抵抗効果素子と、を備え、
前記磁気抵抗効果素子は、
磁化の向きが固着された磁化固着層と、
それぞれの平面形状が、磁化容易軸方向が磁化困難軸方向に比べて長い本体部と前記本体部の中央部の磁化困難軸方向に設けられた突出部とを有する少なくとも２層以上の磁性層と、各磁性層との間に設けられた非磁性層と、を含み外部磁界により前記磁性層の磁化の向きが可変の磁化自由層と、
を備え、前記磁気抵抗効果素子は、前記磁化自由層の磁化容易軸の方向が前記第１および第２の配線に対して傾いて配置され、
前記磁化自由層の前記磁性層のそれぞれは、磁化容易軸方向の長さと磁化困難軸方向の長さとの比が１より大きく１．５以下であることを特徴とする磁気メモリ。
【請求項２】
前記磁化自由層の磁化容易軸の方向の、前記第１および第２の配線に対する傾き角は実質的に４５度であることを特徴とする請求項１記載の磁気メモリ。
【請求項３】
前記磁化自由層の前記磁性層のそれぞれは、磁化容易軸方向の長さと磁化困難軸方向の長さとの比が１より大きく１．３３以下であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気メモリ。
【請求項４】
前記磁化自由層の各磁性層は、前記本体部と前記突出部との接合部分が尖っていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気メモリ。
【請求項５】
前記磁化自由層の各磁性層の角部は丸みを帯びていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気メモリ。
【請求項６】
前記磁化自由層の各磁性層は、磁化困難軸方向の長さは、中央部から端部にかけて単調に減少する平面形状であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気メモリ。
【請求項７】
前記第１および第２の配線に対して傾いて配置された前記磁気抵抗効果素子の前記第１または第２の配線の幅方向の寸法に対して、前記第１および第２の配線の幅は−１０％〜＋１０％の範囲にあることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気メモリ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メモリセルに磁気抵抗効果素子を有する磁気メモリに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体メモリの一種として、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：Tunnel Magneto-resistance）効果を利用した磁気ランダムアクセスメモリ（ＭＲＡＭ：Magnetic Random Access Memory）が提案されている。
【０００３】
このＭＲＡＭのメモリセルでは、ビット線とワード線との交差領域に、情報記憶素子として、磁気抵抗効果素子の一種であるＭＴＪ(Magnetic Tunneling Junction)素子が設けられている。このＭＲＡＭにおいて、データを書き込む場合は、選択ビット線及び選択ワード線にそれぞれ電流を流し、これらの電流による合成磁界で選択ビット線および選択ワード線の交差領域に位置する選択されたメモリセルのＭＴＪ素子にデータが書き込まれる。一方、データを読み出す場合は、選択されたメモリセルのＭＴＪ素子に読み出し電流を流し、このＭＴＪ素子の磁化状態の抵抗変化によってデータ“１”、“０”が読み出される。
【０００４】
このようなＭＲＡＭにおいては、データ書き込みの際、選択ビット線および選択ワード線の一方のみが選択されたメモリセル、すなわち半選択セルにまで書き込み電流磁界が影響を及ぼしてしまう。このため、半選択セルに誤書き込みが生じるという問題が発生することがある。この問題を回避することは、ＭＲＡＭ開発の最重要課題の一つであると考えられている。
【０００５】
そこで、上記問題の解決策の一つとして、非磁性層を介して反強磁性結合させた２つの磁性層を備えた記録層を用いたトグル方式のＭＲＡＭが提案されている（例えば特許文献１参照）。しかし、このトグル方式のＭＲＡＭでは、書き込み電流値が汎用メモリとしては非現実的に大きくなるという問題がある。
【特許文献１】米国特許第６，５４５，９０６号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上説明したように、従来のＭＲＡＭでは、誤書き込みを抑制しつつ、書き込み電流の低減を図ることが困難であった。
【０００７】
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、誤書き込みを抑制しつつ、書き込み電流を低減することのできる磁気メモリを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による磁気メモリは、第１の配線と、前記第１の配線に交差する第２の配線と、前記第１および第２の配線の交差領域に対応して設けられた磁気抵抗効果素子と、を備え、
前記磁気抵抗効果素子は、
磁化の向きが固着された磁化固着層と、
それぞれの平面形状が、磁化容易軸方向が磁化困難軸方向に比べて長い本体部と前記本体部の中央部の磁化困難軸方向に設けられた突出部とを有する少なくとも２層以上の磁性層と、各磁性層との間に設けられた非磁性層と、を含み外部磁界により前記磁性層の磁化の向きが可変の磁化自由層と、
を備え、前記磁気抵抗効果素子は、前記磁化自由層の磁化容易軸の方向が前記第１および第２の配線に対して傾いて配置され、
前記磁化自由層の前記磁性層のそれぞれは、磁化容易軸方向の長さと磁化困難軸方向の長さとの比が１より大きく１．５以下であることを特徴とする。
【０００９】
なお、前記磁化自由層の磁化容易軸の方向の、前記第１および第２の配線に対する傾き角は実質的に４５度であってもよい。
【００１０】
なお、前記磁化自由層の前記磁性層のそれぞれは、磁化容易軸方向の長さと磁化困難軸方向の長さとの比が１より大きく１．３３以下であることが好ましい。
【００１１】
なお、前記磁化自由層の各磁性層は、前記本体部と前記突出部との接合部分が尖っていてもよい。
【００１２】
なお、前記磁化自由層の各磁性層の角部は丸みを帯びていてもよい。
【００１３】
なお、前記磁化自由層の各磁性層は、磁化困難軸方向の長さは、中央部から端部にかけて単調に減少する平面形状であってもよい。
【００１４】
なお、前記第１および第２の配線に対して傾いて配置された前記磁気抵抗効果素子の前記第１または第２の配線の幅方向の寸法に対して、前記第１および第２の配線の幅は−１０％〜＋１０％の範囲にあってもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、誤書き込みを抑制しつつ、書き込み電流を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１７】
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態による磁気メモリセルの平面図を図１（ａ）に、正面図を図１（ｂ）に示す。本実施形態の磁気メモリは、トグル方式の磁気メモリであって、複数のメモリセルを有し、各メモリセルは、ワード線２０と、このワード線２０と実質的に直交するビット線３０との交差領域に配置された磁気抵抗効果素子１を備えている。磁気抵抗効果素子１は、図２に示すように、非磁性金属層２３を介して反強磁性結合した磁性層２１、２２を有し、外部磁界に応じて磁化の向き（磁気モーメント）が変化する磁気記録層となる磁化自由層２と、磁化の向きが固着された磁化固着層４と、磁化自由層２と磁化固着層４との間に設けられたトンネルバリア層３と、磁化固着層４の磁化の向きを固着する反強磁性層５とを備えている。この磁気抵抗効果素子１は、磁化固着層４の磁化の向きと、磁化固着層４に近い、磁化自由層２の磁性層２２の磁化の向きとの相対角度によってトンネルバリアを介したトンネルコンダクタンスが変化する。なお、図２に示す磁気抵抗効果素子１は、１重トンネル接合構造であったが、図３に示すように、２重トンネル接合構造を有する磁気抵抗効果素子１であってもよい。この２重トンネル接合構造を有する磁気抵抗効果素子１は、図２に示す１重トンネル接合の磁気抵抗効果素子の磁化自由層２のトンネルバリア層３と反対側にトンネルバリア層６を設け、トンネルバリア層６の磁化自由層２と反対側に磁化固着層７を設け、磁化固着層７のトンネルバリア層６と反対側に磁化固着層７の磁化の向きを固着する反強磁性層８を設けた構成となっている。
【００１８】
そして、磁気抵抗効果素子１の磁化自由層２の平面形状は、図４に示すように、磁化容易軸方向が磁化困難軸方向に比べて長い本体部２ａと、ほぼ中央部に配置された磁化困難軸方向に突出した突出部２ｂとを備えている。本実施形態においては、磁化自由層２の磁化容易軸方向の長さａ（＝５４０ｎｍ）と磁化困難軸方向の長さｂ（＝３６０ｎｍ）との比（＝ａ／ｂ）は１．５である。本実施形態においては、磁化自由層２の各磁性層の平面形状は、磁化困難軸方向の長さは、中央部から端部にかけて単調に減少するように構成されている。なお、突出部２ｂは、図４に示すように磁化容易軸に対して対称であってもよいし、非対称でもよい。これは、トグル方式では磁気モーメントの回転方向は一方向に限られるので、上下が非対称であっても磁気モーメントの回転の仕方はデータが１から０に変化する場合でも０から１に変化する場合でもまったく同じであるからである。また、磁気抵抗効果素子１の磁化自由層２の磁化容易軸は、図１に示すように、ワード線２０およびビット線３０と実質的に４５度の角度をなすように配置される。
【００１９】
本実施形態による磁気メモリのトグル方式の書き込みについてＬＬＧ（Landau-Lifsiz-Gilbert）シミュレーションを用いて計算した結果を、図５、６を参照して説明する。なお、磁化自由層２の上下の磁性層２１、２２の膜厚は３ｎｍとし、磁性層２１、２２の間にある非磁性層２３の膜厚は２ｎｍ、反強磁性結合定数は０．０２ｅｒｇ／ｃｍ２を仮定した。なお、このシミュレーションにおいては、磁界の計算は静磁界シミュレーターを用いて行った。図５は書込みに使用したビット線３０およびワード線２０の書込み電流パルスを示し、図６は図５に示す電流パルスをビット線３０およびワード線２０に流した場合の磁化自由層２の一方の磁性層２２の一方向（例えば図２では、左方向）の規格化された磁気モーメントＭｘの時間変化を示している。電流パルスを流す前の磁化固着層４の磁気モーメントは図２に示すように右側を向き、磁化自由層２の磁性層２２の磁気モーメントの向きは図２においては左側、すなわち、磁化固着層４の磁気モーメントとは実質的に１８０度異なっている向きであり、磁性層２１の磁気モーメントの向きは図２においては右側、すなわち、磁化固着層４の磁気モーメントとは実質的に同じ向きとなっている。この状態で、時刻ｔ０において、ワード線２０に電流を流すと、磁化自由層２の磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントは小さくなる。すなわち、磁性層２２の磁気モーメントの向きは、回転し始める。そして、ワード線を流れる電流が時刻ｔ１で所定の電流値に達し、時刻ｔ２まで上記所定の電流値に維持すると、その間はこの電流によって発生する磁界と磁性層２２の上記一方向に直交する方向の磁気モーメントとが釣り合い、磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントは一定値に維持される。すなわち、磁性層２２の磁気モーメントの回転は停止する。そして、時刻ｔ２からビット線３０に電流を流し始めると、磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントはさらに小さくなり、再び回転を開始する。この回転はビット線３０を流れる電流が所定値に達する時刻ｔ３まで、続く。そして時刻ｔ２から時刻ｔ３の間に磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントは０となり、磁化困難軸方向を通過する。時刻ｔ３時刻ｔ４の間は、ワード線２０およびビット線３０を流れる電流は所定値となっているので、ワード線２０およびビット線３０を流れる電流による磁界と磁性層２２の磁気モーメントが釣り合い、磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントは一定値に維持され、磁性層２２の磁気モーメントの回転は停止する。時刻ｔ４から時刻ｔ５にかけて、ビット線３０を流れる電流は所定値のままであるが、ワード線２０を流れる電流が所定値から０まで減少することにより、磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントはさらに減少し、磁性層２２の磁気モーメントは再び回転を開始する。時刻ｔ５から時刻ｔ６にかけてビット線３０にのみ所定値の大きさの電流が流れているので、この電流によって発生する磁界と磁性層２２の上記一方向に直交する方向の磁気モーメントとが釣り合い、磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントは一定値に維持され、磁性層２２の磁気モーメントの回転は停止する。時刻ｔ６から時刻ｔ７にかけて、ビット線３０を流れる電流が所定値から０まで減少することにより、磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントはさらに減少し、磁性層２２の磁気モーメントは再び回転し、時刻ｔ０の直前の磁性層２２の磁気モーメントと実質的に１８０度異なる方向の磁気モーメントとなる。すなわち、時刻ｔ０の直前の磁性層２２の磁化の向きが反転したことになる。なお、上記過程において、磁性層２１は磁性層２２と反強磁性結合しているため、磁性層２１の磁化の向きは磁性層２２の磁化の向きとともに回転する。
【００２０】
その後、図５に示す電流パルスをワード線２０およびビット線３０に再び流すと、磁性層２２の上記一方向の磁気モーメントは−１から＋１に増加するため、磁性層２２の磁気モーメントは回転し、最後に、時刻ｔ０の直前の磁性層２２の磁気モーメントと実質的に同じ方向の磁気モーメントとなる（図６の右側のグラフ参照）。
【００２１】
本実施形態において、ワード線２０とビット線３０に流す電流の大きさを変えて、磁化自由層の磁気モーメントが反転する否かをシミュレーションした結果を図７に示す。横軸はビット線３０に流す電流ＩＢを、縦軸はワード線ＩＷに流す電流の大きさを示し、記号「○」は反転したことを示し、記号「×」は反転しなかったことを示している。磁化自由層２の磁化容易軸方向の長さａと磁化困難軸方向の長さｂとの比（＝ａ／ｂ）は１．５である本実施形態においては、図７からわかるように、ワード線２０およびビット線３０に流す電流が１０ｍＡ以上であれば、磁化自由層２の磁気モーメントは反転し、１０ｍＡより小さいと反転しない。そして、ワード線２０およびビット線３０の一方のみに電流を流しても反転しないことがわかる。
【００２２】
次に、図８に示すように、磁化自由層２の平面形状が長方形の場合、すなわち、磁化困難軸方向に突起部がない場合以外は本実施形態と同じ磁気メモリを比較例として、この比較例に対して、ワード線およびビット線に図５に示す電流を流し、磁化自由層の磁気モーメントが反転する否かをシミュレーションした結果を図９に示す。なお、図８に示す磁化自由層２の平面形状の長辺の長さａ（＝７２０ｎｍ）と短辺の長さｂ（＝２４０ｎｍ）との比（＝ａ／ｂ）は３である。図９からわかるように、この比較例においては、ワード線２０およびビット線３０に流す電流が１４ｍＡ以上であれば、磁化自由層２の磁気モーメントは反転し、１３ｍＡ以下であると反転しない。
【００２３】
以上説明したように、本実施形態によれば、書き込み電流を低減することができる。また、トグル方式の磁気メモリであるので、誤書き込みを抑制することができる。
【００２４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態による磁気メモリを図１０乃至１６を参照して説明する。本実施形態の磁気メモリは、第１実施形態の磁気メモリにおいて、磁化自由層２の平面形状を図１０に示す形状としたものである。すなわち、磁化自由層２の平面形状は、磁化容易軸方向が磁化困難軸方向に比べて長い本体部２ａと、ほぼ中央部に配置された磁化困難軸方向に突出した突出部２ｂとを備え、磁化容易軸方向の長さａ（＝４８０ｎｍ）と磁化困難軸方向の長さｂ（＝３６０ｎｍ）との比（＝ａ／ｂ）が１．３３である。なお、磁化自由層２の平面形状以外は、第１実施形態と同じ構成となっている。
【００２５】
本実施形態において、図５に示す電流パルスの組をワード線およびビット線に２回流した場合の磁化自由層２の磁性層２２の一方向（例えば図２では、左方向）の規格化された磁気モーメントＭｘの時間変化を図１１に示す。この図１１からわかるように、第１実施形態と同様に、磁化自由層２の磁化モーメントは、最初の電流パルスの組によって、１８０度回転し、次の電流パルスの組によって更に１８０度回転して、元に戻っている。
【００２６】
また、本実施形態において、ワード線２０とビット線３０に流す電流の大きさを変えて、磁化自由層の磁気モーメントが反転する否かをシミュレーションした結果を図１２に示す。横軸はビット線３０に流す電流ＩＢを、縦軸はワード線ＩＷに流す電流の大きさを示し、記号「○」は反転したことを示し、記号「×」は反転しなかったことを示している。磁化容易軸方向の長さａと磁化困難軸方向の長さｂとの比（＝ａ／ｂ）は１．３３である本実施形態においては、図１２からわかるように、ワード線２０およびビット線３０に流す電流が７ｍＡ以上であれば、磁化自由層２の磁気モーメントは反転し、７ｍＡより小さいと反転しない。そして、ワード線２０およびビット線３０の一方のみに電流を流しても反転しないことがわかる。このように、ワード線２０およびビット線３０の一方のみに電流を流しても磁気モーメントを反転させることはできず、誤書き込みが起こらないため、書込みマージンを大きく取れる。磁化反転する際、その磁化パターンを調べた結果、一斉回転的に磁化反転を起こしており、Ｃ型磁区のような複雑な磁区構造は取っていない。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の磁気メモリは第１実施形態の磁気メモリよりも、磁化自由層の磁気モーメントを反転するための電流が低い。そこで、磁化自由層２の磁化容易軸方向の長さａと磁化困難軸方向の長さｂとの比（＝ａ／ｂ）を変えたときの、磁化自由層の磁気モーメントを反転するに必要な電流（反転電流）をシミュレーションによって求めた結果を図１３に示す。図１３からわかるように、比ａ／ｂが１．３３より大きくなると反転電流も大きくなっていることがわかる。なお、図１３において、比ａ／ｂが３のデータは第１実施形態の場合であり、比ａ／ｂが３のデータは磁化自由層２の平面形状が図８に示す長方形の場合である。したがって、比ａ／ｂは、１より大きく、１．５以下であれば、反転電流、すなわち書込み電流を小さくすることができる。なお、比ａ／ｂは、１より大きく、１．３３以下であることがより好ましい。
【００２８】
次に、本実施形態において、磁気抵抗効果素子の磁化自由層のサイズおよび形状を変えないで、ワード線２０とビット線３０の配線幅を変えた場合の反転電流の変化を図１４に示す。この実施形態においては、ワード線２０およびビット線３０の配線幅が４６０ｎｍのときに反転電流が最小となっている。このときの平面図を図１５に示す。すなわち、ワード線２０およびビット線３０に対して実質的に４５度傾いて磁気抵抗効果素子が配置されている。さらに、磁気抵抗効果素子の本体部の対角線の方向に相対抗する角部それぞれがワード線２０およびビット線３０の側面に実質的に一致し、かつ磁気抵抗効果素子がワード線２０およびビット線３０に過不足なく覆われているときに、反転電流が最小となっている。なお、本明細書においては、磁気抵抗効果素子の本体部の対角線の方向に相対抗する角部間の長さを磁気抵抗効果素子の対角線の長さという。
【００２９】
トグル方式の磁気メモリにおいては、磁化自由層の磁性層の磁化（磁気モーメント）が反転するためには、各磁性層の磁化が一斉に動く必要がある。しかし、ワード線およびビット線の配線幅が、図１５に示すようにワード線２０に対して実質的に４５度傾いて配置された磁気抵抗効果素子の対角線の長さ４６０ｎｍよりも狭くなると、磁性層の一部分のみの磁化が優先的に回転しようとするが、反転するには磁性層の磁化が回転する必要があるため、反転する電流は大きくなる（図１４参照）。また、ワード線およびビット線の配線幅が磁気抵抗効果素子の対角線の長さ４６０ｎｍよりも大きくなると、ワード線またはビット線に流れる電流による磁界から磁化自由層２が遠ざかり、このため、反転電流も大きくなる。以上のことから、ワード線およびビット線の幅は、磁気抵抗効果素子の対角線の長さ（本実施形態においては４６０ｎｍ（図１５参照））の−１０％〜＋１０％の範囲にあれば、反転電流（書込み電流）を小さくすることができる。
【００３０】
以上説明したように、第２実施形態によれば、誤書き込みを抑制しつつ、書き込み電流を低減することができる。
【００３１】
なお、本発明の各実施形態おいて、磁化自由層を所望の形状にパターニングすることは重要である。サイズが０．１μｍ程度の素子を作成するのであれば、光リソグラフィーを用いることができる。使用する波長にあわせて近接効果を考慮にいれたフォトマスクを用意すれば、最終的に露光された形状を所望のものとすることができる。
【００３２】
突出部と本体部の接合部を尖らせるためには、図１６（ａ）、（ｂ）に示すように、マスクを二回に分けてパターニングする２ステップ法が有効である。すなわち、第一のマスク５１を用いて本体部２ａをパターニングする。そして、パターニングした本体部の周辺に薄く側壁を選択的に形成した後、第二のマスク５２を用いて側壁をパターニングして突出部を形成すれば両者の交叉する部分は極めてシャープに尖ることになる。このとき、ハードマスク材料の下部のストッパ層にハードマスクとの選択比が大きい材料を選択することが重要となる。ハードマスクのエッチングにＴａを用い、ストッパ層にＡｌを用い、エッチングガスＣＦ４を導入したＲＩＥを用いて加工すれば通常１０以上の選択比をとることができる。なお、本体部にＴａからなるハードマスクのパターンを転写し、ストッパ層に突出部に対応するレジストパターンを設け、このレジストパターンとハードマスクとを用いて、ストッパ層を加工してもよい。
【００３３】
なお、上記各実施形態において、磁化自由層の磁性層の平面形状は、本体部と突出部との接合部は外側に丸みを帯びていても良いし、内側にくびれた曲線形状を有していてもよい。また、磁化自由層の磁性層の平面形状は、十字形状であってもよい。また、磁化自由層の磁性層の角部は丸みを帯びていてもよい。
【００３４】
また、上記各実施形態においては、磁化固着層の平面形状も磁化自由層の平面形状と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
【００３５】
なお、上記実施形態の磁気メモリのデータの読み出しは、背景技術に記載した特許文献１に記載の方法によって読み出すことができる。
【００３６】
以上述べたように、本発明の各実施形態によれば、磁化反転に必要な磁界を小さくし、磁化反転電流を低減することが可能となるトグル方式の磁気メモリを提供できる。したがって、本発明の各実施形態の磁気メモリでは，消費電力を低減するとともに，書き込みマージンを広く取れることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の第１実施形態による磁気メモリの構成を示す図。
【図２】本発明の各実施形態に用いられる磁気抵抗効果素子の構成を示す断面図。
【図３】トンネル２重接合の構造を有する磁気抵抗効果素子の構成を示す断面図。
【図４】第１実施形態による磁気メモリの磁化自由層の平面形状を示す図。
【図５】第１実施形態の磁気メモリの書込み電流の波形図。
【図６】図５に示す電流を第１実施形態のワード線およびビット線に流した場合の磁化自由層を構成する一方の磁性層の一方向の規格化された磁気モーメントＭｘの時間変化を示す図。
【図７】第１実施形態の磁気メモリのワード線およびビット線に加える電流の大きさを変えた場合の磁化自由層の磁気モーメントが反転可能か否かを調べた結果を示す図。
【図８】第１実施形態の比較例による磁気メモリの磁化自由層の平面形状を示す図。
【図９】比較例の磁気メモリのワード線およびビット線に加える電流の大きさを変えた場合の磁化自由層の磁気モーメントが反転可能か否かを調べた結果を示す図。
【図１０】本発明の第２実施形態による磁気メモリの磁化自由層の平面形状を示す図。
【図１１】図５に示す電流を第２実施形態のワード線およびビット線に流した場合の磁化自由層を構成する一方の磁性層の一方向の規格化された磁気モーメントＭｘの時間変化を示す図。
【図１２】第２実施形態の磁気メモリのワード線およびビット線に加える電流の大きさを変えた場合の磁化自由層の磁気モーメントが反転可能か否かを調べた結果を示す図。
【図１３】磁化自由層の磁化容易軸方向の長さと磁化困難軸方向の長さとの比を変えたときの反転電流の変化を示す図。
【図１４】第２実施形態において、磁気抵抗効果素子のサイズを変えずにワード線およびビット線の幅を変えた場合の反転電流の変化を示す図。
【図１５】第２実施形態において、最適な幅を有するワード線と磁気抵抗効果素子の平面図。
【図１６】第２実施形態において、磁化自由層のパターニングを説明する図。
【符号の説明】
【００３８】
１  磁気抵抗効果素子
２  磁化自由層（磁気記録層）
２１、２２  磁性層
２３  非磁性層
４  磁化固着層
５  反強磁性層
２０  ワード線
３０  ビット線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2007096074.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007096074.tif 000008
【図７】
2007096074.tif 000009
【図８】
2007096074.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2007096074.tif 000012
【図１１】
2007096074.tif 000013
【図１２】
2007096074.tif 000014
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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