(57)【要約】【課題】磁区移動手段、読出部、書込手段等は同一の製造プロセスででき、コストは同一で信頼性を向上すること。【解決手段】強磁性材料からなり微小磁区を移動して複数のデータを記録する磁性細線１と、該磁性細線１の微小磁区内の磁化方向を記録データとし、前記磁性細線１から記録データを読み出す読出部４と、前記磁性細線１に記録データを書き込む書込手段２と、前記磁性細線１の微小磁区を移動する駆動パルスを与える磁区移動手段３１と、前記磁性細線１内の記録データを行データとし、前記書込手段２で該行データにパリティ・データＰｘを付加して書き込み、該書き込んだ記録データとパリティ・データＰｘを前記読出部４で読み出してエラー検出を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
強磁性材料からなり微小磁区を移動して複数のデータを記録する磁性細線と、
該磁性細線の微小磁区内の磁化方向を記録データとし、前記磁性細線から記録データを読み出す読出部と、
前記磁性細線に記録データを書き込む書込手段と、
前記磁性細線の微小磁区を移動する駆動パルスを与える磁区移動手段と、
前記磁性細線内の記録データを行データとし、前記書込手段で該行データにパリティ・データを付加して書き込み、該書き込んだ記録データとパリティ・データを前記読出部で読み出してエラー検出を行うことを特徴とした磁気記録装置。
【請求項２】
前記磁性細線を複数行配列し、その内の１行を列データのパリティ・データラインに割り当て、各行データ、各列データにパリティ・データを付加することを特徴とした請求項１記載の磁気記録装置。
【請求項３】
前記パリティ・データは、記録データの「１」の個数が偶数であるときには「０」、奇数であるときには「１」に設定し、このパリティ・データと読出データの比較から、データエラーを検出することを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録装置。
【請求項４】
前記パリティ・データは、記録データの「０」の個数が偶数であるときには「０」、奇数であるときには「１」に設定し、このパリティ・データと読出データの比較から、データエラーを検出することを特徴とする請求項１又は２記載の磁気記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁性体構造を持つ磁気ランダムアクセスメモリ装置（以下、ＭＲＡＭ：Magnetic Random Access Memory ）である磁気記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＭＲＡＭは、磁性体のスピンの方向によって抵抗値が変化することを利用したメモリデバイスであった。ＭＲＡＭは、磁気抵抗素子であるＴＭＲ（Tunneling Magneto-Resistive ）及び、ＴＭＲの上下に直交配線（ビット線と書き込みワード線）を配置した複雑な構成（例えば、特許文献１、２参照）の電流磁界書き込み方式が主流となっている。
【０００３】
大容量化（Gbit超化）に対応するためにＴＭＲ素子を縮小（200nm 以下）すると、フリー層の反磁界（Ｈｃ）は増加するため、書き込み不良、及び書き込み電流が増加して消費電力が増加するといった問題（書き込みが困難）が予測されており、スピン注入磁化反転素子（ＳＴＳ:Spin Transfer torque switching ）を利用したスピン注入磁化反転方式ＭＲＡＭ（STS-MRAM）の研究もなされている（非特許文献１）。
【０００４】
図５は従来のＭＲＡＭの説明図である。図５において、ＭＲＡＭには、書き込みワード線（Write Word Line ）２、ビット線３、磁気抵抗素子部４が設けてある。磁気抵抗素子部４が記憶素子する。この磁気抵抗素子部４への書き込みは、図の黒線の矢印のように書き込みワード線２とビット線３に同時に電流を流すことにより、両線にはさまれた交点の磁気抵抗素子部４に書き込みが行われる。なお、帯線の矢印の方向は、黒線の矢印の電流によって発生する磁界の方向を示している。
【０００５】
図６は従来のトランジスタを有するＭＲＡＭの説明図である。図６において、トランジスタを有するＭＲＡＭには、書き込みワード線２、ビット線３、磁気抵抗素子部４、ゲート電極（読出ワード線) ５、ソース・ドレイン領域６、層間絶縁膜部７、コンタクトプラグ８、素子分離膜９、下部電極１０、層間絶縁膜部１１、キャップ１２、半導体シリコン基板２０が設けてある。磁気抵抗素子部４には、自由磁化層（フリー層）４ａ、スペーサートンネル酸化膜又は非磁性金属膜４ｂ、固定磁化層４ｃが設けてある。
【０００６】
磁気抵抗素子部４は、２つの強磁性層（自由磁化層４ａ、固定磁化層４ｃ）がスペーサートンネル酸化膜又は非磁性金属膜４ｂを介して積層されたものであり、２つの強磁性層の磁化方向の関係に基づいてトンネル絶縁膜４ｂを介して磁性層間を流れるトンネル電流が変化する現象を利用したものである。すなわち、磁気抵抗素子部４は、２つの強磁性層の磁化方向が平行のときに低い素子抵抗を有し、反平行のときには高い素子抵抗を有する。この２つの状態をデータ「０」及びデータ「１」に関連づけることにより、記憶素子として用いることができる。
【０００７】
磁気抵抗素子部４への情報の書き込みは、書き込みワード線２とビット線３に同時に電流を流すことにより、磁気抵抗素子部４の自由磁化層４ａの磁化方向を反転することにより行われる。この磁化方向の反転により、磁気抵抗素子部４の抵抗値が変化する。磁気抵抗素子部４からの情報の読み出しは、ゲート電極に読み出し信号を印加することにより、ビット線３からキャップ１２、磁気抵抗素子部４、下部電極１０、コンタクトプラグ８、ソース・ドレイン領域６への経路の抵抗を検出することにより行う。
【０００８】
但し、より高密度なストレージ・メモリを目指すためには、フラッシュ（ＦＬＡＳＨ）メモリで実現されているような多値化記録方式が、将来不可欠となる。ギガ（Gbit）超の大容量メモリを目指した新しいメモリ方式として、スピントランスファー効果による磁壁の電流駆動現象（非特許文献２参照）を応用した磁壁移動型ストレージ・メモリが提案されている（特許文献３参照）。
【０００９】
磁性材料は静磁気エネルギーが最小になるように磁区が形成され、磁区境界に磁壁（ＤＷ：Domain Wall ）も形成されている。磁性材料薄膜を半導体製造技術等により微細加工して細線（線幅500nm 以下) とすると、磁化困難方向、磁化容易方向が形状で制御されるため、長手方向に単一な微小磁区が形成される。この細線に電流パルスを印加すると、伝導電子が磁壁を横切る際に伝導電子のスピンは、Ｓ−Ｄ相互作用（伝導電子と局在電子の間の相互作用）によって磁気モーメントに沿って回転する。この際、角運動量保存によって伝道電子のスピン角運動量は磁気モーメントへ吸収される。その結果、磁気モーメントは回転して磁壁移動が生じる。すなわち、このスピントルク・トランスファー効果により、電流駆動によって磁壁を移動させることが可能なのである。例えば、非特許文献２の山口、小野等の実験結果によれば、J=1.2 ×1012A/m2, 0.5 - 5us のパルス電流によって、3m/sで磁壁が移動することが、磁壁移動のＭＦＭ（Magnetic Force Microscopy ）測定から実証されている。このように磁性材料細線では、単一方向の微小磁区形成可能、磁壁（磁区）は電流駆動で移動可能である。任意の微小磁区への磁化書き込み、及び読み出しができれば、メモリとして機能させることができる。
【００１０】
その一例を図７に示している。図７は従来の磁壁移動型のストレージ・メモリの基本構造の説明図である。図７において、磁壁移動型のストレージ・メモリには、磁性細線１、書込素子または書き込み配線（電極）２、読出配線（電極）３、読出素子（ＴＭＲ素子）４が設けてある。なお、磁性細線１の各黒線矢印は磁化方向を示している。データ読み出しは、パルス電流にて磁性細線１内の微小磁区（磁壁）を移動させて、読出素子４にて磁化方向を読み出す。例えば、ＴＭＲ素子（磁気抵抗素子）４によれば、抵抗変化にて磁化方向を読み出せる。一方、データ書き込みは、同様な磁気抵抗素子（書込素子）を具備してスピン注入磁化反転方式（非特許文献１）によって磁化方向を制御する方法、又は、書込配線２から生じる電流磁界方式で反転させる方法で書き換えが可能となる。このような構成であれば、一本の磁性細線１に多数データを記録できる。すなわち、多値記録が可能となり、記録密度向上が容易となる。なお、このような構成のメモリを磁壁移動型ストレージ・メモリと呼ぶ。
【００１１】
図８は従来の磁壁移動型ストレージ・メモリのデータ記録方式の説明図である。図８において、磁性細線１は、各黒線矢印で示す複数の微小磁区の磁化方向（記録データ）があるデータ領域（Data-Area ）と左右端のバッファ領域（Buffer１、Buffer２）が設けてある。そして、磁性細線１に情報を書き込む書込素子（Ｗ）２と情報を読み出す読出素子（Ｒ）４が設けてある。磁性細線１には、右端がＤＷシフター（DW Shifter）３１に接続され、ＤＷシフター３１からの微小磁区を (右又は左に）移動するシフトパルスが与えられる。書込素子２には、ライトパルス発生器（Write Pulse Generator ）３２から書き込みパルスが与えられる。読出素子４は、比較器（Comparator）３３に接続され、読出素子４から読み出された電圧Ｖｓｐを比較器３３で基準値Ｖｒｅｆと比較し、磁性細線１の記憶情報を判定する。
【００１２】
＜リード／ライト（Read/Write）手順の説明＞
(1) ＤＷシフター３１で、所定の位置に微小磁区を移動する。
【００１３】
(2) シフトパルス数等でデータシフト完了を確認する。
【００１４】
(3) 書込素子（配線) ２で磁化方向を変更書き込みする（読出素子４の電圧（抵抗）変化でデータを読み出す）。
【００１５】
(4) 前記 (1)〜(3) を繰り返す。
【００１６】
更に、どの程度の記録容量が実現できるかを見積もってみると、以下のようになった。磁区長60nm、磁性細線長 1.4mm（メモリ長1.4mm （トラック長））、磁性細線幅 50nm （スペース50nm）で磁性細線数100000ライン形成（読出、書込素子はライン上に含まれる構造とする）した場合の記録容量を試算すると、メモリ部サイズ1.4mm ×1.1mm で、1.2Gbit の大容量を実現できることが想定される。
【００１７】
＜試算＞
磁性細線長 1.4mm  =>メモリ長1.4mm （トラック長）
磁区長     60nm  => 11.7Kbit/Track
磁性細線幅 50nm （スペース50nm）
磁性細線数  100000  =>メモリ幅1.0mm 
メモリ部サイズ1.4mm ×1.0mm     ⇒    メモリ容量    1.2Gbit 
【特許文献１】特開平１１−３１７０７１号公報
【特許文献２】特開２００２−２４６５６６公報号
【特許文献３】特開２００６−２３７１８３号公報
【非特許文献１】スピン注入磁化反転の研究動向, 屋上公二郎, 鈴木義茂, 日本応用磁気学会Vol.28 No.9, 2004
【非特許文献２】Yamaguchi, Ono ;  Physical Review Letters V92,Number.7 077205-1
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
上記従来のものは、次のような課題があった。
【００１９】
微細領域の磁化状態（方向）は、熱によって揺らいでおり、ある確率で磁化反転が生じるため、この“熱揺らぎ耐性”の向上が、磁気記録媒体において大きな課題となっている。
【００２０】
磁壁移動型磁気メモリでは、単位磁区内の磁化方向を記録データ(Data-Area) としているため、磁化反転などによりエラーとなる可能性があった（熱揺らぎによる磁化方向の不安定性があり、磁化反転を完全に防止することは不可能）。このため、熱揺らぎ耐性の向上、熱揺らぎによって生じた誤データのエラー検出が必要となっていた。
【００２１】
ここで説明する磁気記録装置は、データエラー発生を想定して、同一磁性細線内のデータ（Data）にパリティデータ（Parity data ）を付加することでエラー検出を容易に行うことができるようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
図１は本発明の行エラーを検出する磁気記録装置の説明図である。図１において、１は磁性細線、２は書込素子又は書込配線（書込手段）、４は読出素子 (読出部）、３１はＤＷシフター（磁区移動手段）、３２はライトパルス発生器、３３は電圧比較器（Comparator）、３４はＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路である。
【００２３】
この磁気記録装置は、上記従来の課題を解決するため、次のような手段を有する。
【００２４】
（１）：強磁性材料からなり微小磁区を移動して複数のデータを記録する磁性細線１と、該磁性細線１の微小磁区内の磁化方向を記録データとし、前記磁性細線１から記録データを読み出す読出部４と、前記磁性細線１に記録データを書き込む書込手段２と、前記磁性細線１の微小磁区を移動する駆動パルスを与える磁区移動手段３１と、前記磁性細線１内の記録データを行データとし、前記書込手段２で該行データにパリティ・データＰｘを付加して書き込み、該書き込んだ記録データとパリティ・データＰｘを前記読出部４で読み出してエラー検出を行う。このため、行データ（例えば、８ビット）にパリティ・データ（１ビット）を付加するエラー検出方式であるため、磁区移動手段、読出部、書込手段等は同一の製造プロセスでできるため、コストは同一で、信頼性を向上することができる。
【００２５】
（２）：前記（１）の磁気記録装置において、前記磁性細線１を複数行配列し、その内の１行を列データのパリティ・データラインに割り当て、各行データ、各列データにパリティ・データを付加する。このため、エラーの列データの検出も行え、行データ、列データのパリティエラー検出から、エラーデータを特定し、エラー修正を行うことが可能となる。
【００２６】
（３）：前記（１）又は（２）の磁気記録装置において、前記パリティ・データは、記録データの「１」の個数が偶数であるときには「０」、奇数であるときには「１」に設定する、又は、前記パリティ・データは、記録データの「０」の個数が偶数であるときには「０」、奇数であるときには「１」に設定する。このため、このパリティ・データと読出データの比較から、容易にデータエラーを検出することができる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば次のような効果がある。
【００２８】
（１）：磁性細線内の記録データを行データとし、書込手段で該行データにパリティ・データＰｘを付加して書き込み、該書き込んだ記録データとパリティ・データＰｘを読出部で読み出してエラー検出を行うため、行データ（例えば、８ビット）にパリティデータ（１ビット）を付加してエラー検出を行うので、磁区移動手段、読出部、書込手段は同一の製造プロセスでできるため、コストは同一で、信頼性を向上することができる。
【００２９】
（２）：磁性細線を複数行配列し、その内の１行を列データのパリティ・データラインに割り当て、各行データ、各列データにパリティ・データを付加するため、エラーの列データの検出も行え、行データ、列データのパリティエラー検出から、エラーデータを特定し、エラー修正を行うことが可能となる。
【００３０】
（３）：パリティ・データは、記録データの「１」の個数が偶数であるときには「０」、奇数であるときには「１」に設定するか、又は、記録データの「０」の個数が偶数であるときには「０」、奇数であるときには「１」に設定するため、このパリティ・データと読出データの比較から、容易にデータエラーを検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
（１）：行エラーを検出する磁気記録装置の説明
図１は行エラーを検出する磁気記録装置の説明図である。図１において、行エラーを検出する磁気記録装置には、磁性細線１、書込素子又は書込配線２、読出素子４、ＤＷシフター（DW Shifter）３１、ライトパルス発生器３２、電圧比較器（Comparator）３３、ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路３４が設けてある。磁性細線１には、複数の微小磁区のデータ領域（Data(1,2,--8) ）である８ビットと微小磁区のパリティ領域（P ）である１ビットと左右端のバッファ領域が設けてある。
【００３２】
磁性細線１は、移動可能な微小磁区（磁壁）で複数のデータを記録されるものである。書込素子又は書込配線２は、磁気抵抗素子を具備してスピン注入磁化反転方式によって磁化方向を制御する又は書込配線から生じる電流磁界方式で反転させて、磁性細線１に情報を書き込む書込手段 (書込部）ものである。読出素子４は、磁気抵抗素子を具備して磁性細線１の情報を読み出す読出部である。ＤＷシフター（DW Shifter）３１は、磁性細線１の微小磁区を右又は左に移動するシフトパルスを発生するものである。ライトパルス発生器３２は、ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路を備え、書込素子２に与えるデータとそのパリティ・データ（パリティデータ）のライトパルス（data＋Px）を発生するものである。ここで、行のパリティデータは、書き込む行データ（８ビット）のデータ領域の「１」の個数を計算し、奇数個であれば行のパリティデータＰｘを「１」とし偶数個であれば行のパリティデータＰｘを「０」とするものである。
【００３３】
電圧比較器（Comparator）３３は、読出素子４から読み出された電圧Ｖｒを基準値Ｖｒｅｆと比較し、この電圧Ｖｒが基準値Ｖｒｅｆより大きい（Vr>Vref ）場合はデータ「１」と判断し、電圧Ｖｒが基準値Ｖｒｅｆより小さい（Vr<Vref ）場合はデータ「０」と判断するものである。ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路３４は、磁性細線１のデータ領域の「１」の個数を計算（ＥＸ−ＯＲ）し、奇数個であれば検出値Ｄｅｘｘを「１」とし偶数個であれば「０」とし、この検出値Ｄｅｘｘと検出したパリティデータＰｘとを比較するものである。ここで、パリティデータＰｘと検出値Ｄｅｘｘが一致しなければ（Px≠Dexx）データエラー有りと判定するものである。
【００３４】
（２）：データエラー検出方式（行エラー検出）の説明
図１のデータエラー検出（行エラー検出）は、次のようになる。
【００３５】
(1) ライトパルス発生器３２による書込配線２からのデータ書き込み時において、行データ(8bit)に含まれる「１」の個数を計算し、奇数個：Px=1, 偶数個：Px=0とパリティビット（Parity bit） (Px) に設定する。
【００３６】
(2) ＤＷシフター３１からの駆動パルスで単位磁区を移動後に、書込配線（Ｗ）２の電流磁界で磁性細線１内に所定の磁化方向データを書き込む。この動作を繰り返して、行データ(8bit) + Px(1bit) を付加してデータを書き込む。
【００３７】
(3) ＤＷシフター３１からの駆動パルスで磁性細線１の単位磁区移動後に、読出素子４の電圧変化を読み出し、電圧比較器３３でデータ判定(0 or 1)を行う。
【００３８】
(4) 上記(3) の動作を繰り返して、行データ(8bit) + Px(1bit) のデータを読み出す。読出データの「１」個数から検出値Ｄｅｘｘを計算し、パリティデータＰｘと検出値Ｄｅｘｘを比較する。Px≠Dexxであれば、データエラー有りと判定できる。
【００３９】
このような磁気記録装置によれば次のような特徴がある。
【００４０】
・データ(8bit)＋パリティ(1bit)を書き込むことで、容易にエラー行の検出が可能となる。２ビット以上のエラー検出はできない。
【００４１】
・従来の細線構造変更不要であるため、低コスト、集積密度変更が無く製造することができる。しかし、書き込み／読み出し時、パリティデータの計算が必要となるため、速度制限されることになる。
【００４２】
（３）：行・列エラーを検出する磁気記録装置の説明
列データにもパリティデータを適応する場合について説明する。前記の行データ(8bit)+ Parity-x(1bit)を格納できる磁性細線１を複数行にすることで、行データ数(8bit)×行数(8line) のデータ(64bit) を格納できるが、更に、列パリティデータPy(1〜8)を格納するＰｙデータラインを形成することで、列データにもパリティエラーチェックを適応できる。
【００４３】
図２は行・列エラーを検出する磁気記録装置の説明図である。図２において、行エラーを検出する磁気記録装置には、磁性細線１、書込素子又は書込配線２、読出素子４、行のパリティユニット（Row-Parity-unit ）３０、列のパリティユニット４０が設けてある。行のパリティユニット３０には、ライトパルス発生器３２、電圧比較器（Comparator）３３、ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路３４が設けてある。列のパリティユニット（Column-Parity-unit）４０には、ライトパルス発生器４２、電圧比較器（Comparator）４３、ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路４４が設けてある。
【００４４】
上段の８ラインの磁性細線１には、複数の微小磁区のデータ領域（Data(1,2,--8) ）である８ビットと微小磁区のパリティ領域（Px）である１ビットと左右端のバッファ領域が設けてある。なお、２段目以降の行のパリティユニット３０、ＤＷシフター（DW Shifter）３１の接続は省略してある。
【００４５】
下段の１ラインの磁性細線１には、複数の微小磁区の各列データのパリティ領域（Ｐｙ(1) 〜Ｐｙ(8) ）である８ビットと左右端のバッファ領域が設けてある。なお、ＤＷシフター（DW Shifter）３１は省略してある。
【００４６】
ライトパルス発生器４２は、ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路を備え、書込素子２（Ｗ９）に与える列のパリティデータのライトパルス（Ｐｙ）を発生するものである。ここで、列のパリティデータは、各列データ（８ビット）の領域の「１」の個数を計算し、奇数個であれば列のパリティデータＰｙを「１」とし偶数個であれば列のパリティデータＰｙを「０」とするものである。
【００４７】
電圧比較器（Comparator）４３は、読出素子４（Ｒ１〜Ｒ９）から読み出された電圧Ｖｒを基準値Ｖｒｅｆと比較し、この電圧Ｖｒが基準値Ｖｒｅｆより大きい（Vr>Vref ）場合はデータ「１」と判断し、電圧Ｖｒが基準値Ｖｒｅｆより小さい（Vr<Vref ）場合はデータ「０」と判断するものである。ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路４４は、磁性細線１の各列のデータ領域の「１」の個数を計算（ＥＸ−ＯＲ）し、奇数個であれば検出値Ｄｅｘｙを「１」とし偶数個であれば「０」とし、この検出値Ｄｅｘｙと検出したパリティデータ（例えば、検出値ＤｅｘｙがＤ１(8) 〜Ｄ８(8) の場合）Ｐｙ(8) とを比較するものである。ここで、パリティデータＰｙ(8) と検出値Ｄｅｘｙが一致しなければ（Py(8) ≠Dexy）データエラー有りと判定するものである。
【００４８】
（４）：データエラー検出方式（行・列エラー検出）の説明
ここで行データに関するデータエラー検出方式の説明は、前記（２）：データエラー検出方式（行エラー検出）の説明と同様で良いため、説明は省略する。
【００４９】
(1) ライトパルス発生器４２は、列データ(8bit)に含まれる「１」の個数を計算し、奇数個：Py=1, 偶数個：Py=0とParity bit(Py)に設定する。
【００５０】
(2) ＤＷシフター３１（図示省略）からの駆動パルスで単位磁区を移動後に、Ｐｙデータラインに書込素子２（Ｗ９）によりＰｙデータ(8bit)を書き込む。
【００５１】
(3) ＤＷシフター３１からの駆動パルスで各磁性細線１の単位磁区移動後に、電圧比較器（Comparator）４３で読出素子４（Ｒ１〜Ｒ９）の電圧変化を読出し、電圧比較器４３でデータ判定(0 or 1)を行い、列データ(8bit)＋Ｐｙ（1bit) のデータを読み出す。ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路４４で読出データ (列データ）の「１」の個数から検出値Ｄｅｘｙを計算し、パリティデータＰｙと検出値Ｄｅｘｙを比較する。Ｐｙ≠Ｄｅｘｙであれば、列データエラー有りと判定できる。
【００５２】
(4) 同様に、行のパリティユニット３０による行データ（8bit）＋Ｐｘ（1bit）データより、Ｐｘ≠Ｄｅｘｘの判定から行データエラー判定が可能である。
【００５３】
(5) 列のパリティユニット４０による列データエラー判定と行のパリティユニット３０による行データエラー判定から、エラーデータを特定することができるため、データ修正（書き換え）を実施可能となる。
【００５４】
（５）：磁気記録装置の製造方法の説明
図３は磁気記録装置の製造方法の説明図（１）、図４は磁気記録装置の製造方法の説明図（２）である。以下、図３、図４により、段差形成型の磁気記録装置の製造方法を説明する。
【００５５】
ａ）下部電極形成の説明
シリコン基板ａに層間絶縁膜としてシリコン酸化膜ｂをＣＶＤ（化学的気相成長法）等により200nm 形成後に、従来のレジストパターニング、及びドライエッチング方法により下部電極用の溝を形成して、下部電極膜ｃをスパッタ法によりＣｕ 400nm堆積して後にＣＭＰ（化学機械研磨）方法等に平坦化して、厚み200nm のＣｕ下部電極層を形成する（図３(a) 参照）。
【００５６】
ｂ）読出（書込）素子形成の説明
磁性細線膜ｄとして強磁性材料のＮｉＦｅ30nm／ＣｏＦｅＢ-2nm、書込素子／読出素子構造膜ｅとしてトンネル酸化膜ＭｇＯ-1.0nm積層フェリ構造を有する固定磁化層ＣｏＦｅＢ-2.3nm／Ｒｕ-0.8nm／ＣｏＦｅ-1.7nm／ＰｔＭｎ100nm を連続性膜する。更に、接続電極膜ｆとして、例えばＴａ-50nm 堆積する。次いで、レジストパターニング及びドライエッチング方法により、ライン＆スペース50nmのパターンに、接続電極膜ｆ、書込素子／読出素子構造膜ｅ、磁性細線膜ｄを加工する。この時、磁壁データ部となる磁性細線部と基準抵抗素子部（基準電圧素子部）は電気的に分離されかつ、所定の形状に加工する（図３(b) 参照）。
【００５７】
ｃ）読出（書込）素子形成の説明
その後、同様な方法により、読出素子部、書込素子部を所定の形状、例えば、30nm×90nmの寸法に加工する。但し、この時は、磁性細線膜ｄで加工が終了するように、エッチングエンドポイントを制御する。シリコン酸化膜ｇをＣＶＤ等により200nm 程度形成し、平坦化かつ接続電極ｆの電気的な接続が可能となるように、ＣＭＰ、エッチバックする（図３(c) 参照）。
【００５８】
ｄ）プラグ形成の説明
次いで、レジストパターニング及びドライエッチング方法により、コンタクトホールを形成する。例えばＣＶＤ法により、バリアメタルとしての窒化チタン膜及びタングステン膜を堆積後、これら導電膜をエッチバック或いはポリッシュバックし、コンタクトホールに埋め込まれた下部電極ｃ、磁性細線ｄに電気的に接続されたコンタクトプラグｈを形成する（図４（ａ）参照）。
【００５９】
ｅ）電極形成の説明
Ｃｕ200nm 成膜、パターニング、加工することで、上部電極ｉを形成する。保護膜として、シリコン酸化膜ｊをＣＶＤ等により400nm 程度形成することで、磁性細線ｄ、読出素子（Ｒ）、書込素子（Ｗ）、基準電圧素子（Ｒｅｆ）で構成される磁壁移動型ストレージ・メモリ２０を完成する（図４（ｂ）参照）。
【００６０】
（変形実施形態の説明）
本発明は上記実施形態に限らず、次のような種々の変形が可能である。
【００６１】
例えば、上記実施形態では、磁化固定層の反強磁性層をＰｔＭｎにより構成する場合を例に説明したが、反強磁性層は、ＩｒＭｎ、ＰｄＰｔＭｎ等の反強磁性材料により構成しても良い。
【００６２】
また、固定磁化層の強磁性層、磁化細線の強磁性層をＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ、又はＣｏＦｅにより構成する場合を例に説明したが、これらの強磁性層は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ等の強磁性材料、又は、これらの合金（ＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅＢ等）からなる強磁性材料により構成しても良い。また、固定磁化層の非磁性層にＲｕにより構成する場合を例に説明したが、これらの非磁性層はＲｕのほか、Ｒｈ、Ｃｕ、Ａｌ、Ａｕ等の非磁性材料により構成しても良い。また、トンネル絶縁膜に、ＭｇＯのほか、ＡｌＯｘ（アルミニウムの酸化物）、ＨｆＯｘ（ハフニウムの酸化物）、ＴｉＯｘ（チタンの酸化物）、ＴａＯｘ（タンタルの酸化物）等の絶縁材料により構成することができる。
【００６３】
上記の例では、読出素子、書込素子には、ＴＭＲ−スピン注入素子を使用しているが、ＧＭＲ（Giant Magneto-Resistive ）型にしても良い。また、書込素子は、スピン注入素子を使用しているが、磁場発生配線を具備し、電流磁界によって微小磁区の磁化方向の書き換えを行っても良い。
【００６４】
上述のように、行データ(8bit)にパリティデータ(1bit)を付加するエラー検出方式によれば、磁壁移動細線部、ＴＭＲ読出部、書込部は、同一の製造プロセスであるため、コストは同一で、信頼性向上が容易に可能となる。更に、複数行の磁性細線の内の１行を各列データのパリティ(Parity-y)に割り当ることで、エラー列データの検出も行えるようにでき、行データ、列データのパリティエラー検出から、エラーデータを特定することも可能となる。
【００６５】
このように、多値化記録が容易なスピントランスファー効果による磁壁の電流駆動現象を利用した、新しい磁壁移動型ストレージ・メモリにおいて、有効なデータエラー検出方式を提供することができる。この方式によれば、磁壁移動細線部、ＴＭＲ読出部、書込部は、同一の製造プロセスで形成できるため、同一コストにもかかわらず、信頼性を格段に向上することが可能となる。このため、次のような効果がある。
【００６６】
ａ）行データ(8bit)にパリティデータ(1bit)を付加するエラー検出方式である為、磁壁移動細線部、ＴＭＲ読出部、書込部は同一の製造プロセスであるため、コストは同一で、信頼性向上が可能となる。
【００６７】
ｂ）複数行の磁性細線の内の１行を各列データのパリティ(Parity-y)に割り当ることで、エラー列データの検出も行える。
【００６８】
ｃ）行データ、列データのパリティエラー検出から、エラーデータを特定することも可能となる。
【００６９】
なお、上記説明では、誤り検出のためパリティデータとして１ビットの冗長ビットを追加して書き込む説明をしたが、２ビット以上の冗長ビットを設けて誤り検出を行うようにすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の行エラーを検出する磁気記録装置の説明図である。
【図２】本発明の行・列エラーを検出する磁気記録装置の説明図である。
【図３】本発明の磁気記録装置の製造方法の説明図（１）である。
【図４】本発明の磁気記録装置の製造方法の説明図（２）である。
【図５】従来のＭＲＡＭの説明図である。
【図６】従来のトランジスタを有するＭＲＡＭの説明図である。
【図７】従来の磁壁移動型のストレージ・メモリの基本構造の説明図である。
【図８】従来の磁壁移動型ストレージ・メモリのデータ記録方式の説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  磁性細線
２  書込素子又は書込配線（書込手段）
４  読出素子 (読出部）
３１  ＤＷシフター（磁区移動手段）
３２  ライトパルス発生器
３３  電圧比較器（Comparator）
３４  ＥＸ−ＯＲ（排他的論理和）回路  
【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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【図８】
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