JPH10283771A - マイクロ磁気コアメモリー - Google Patents

マイクロ磁気コアメモリー

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JPH10283771A
JPH10283771A JP9126204A JP12620497A JPH10283771A JP H10283771 A JPH10283771 A JP H10283771A JP 9126204 A JP9126204 A JP 9126204A JP 12620497 A JP12620497 A JP 12620497A JP H10283771 A JPH10283771 A JP H10283771A
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JP
Japan
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memory
magnetic core
reading
sensor
polarity
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JP9126204A
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English (en)
Inventor
Masayuki Morizaki
正幸 森崎
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Individual
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/02Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
    • G11C11/06Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using single-aperture storage elements, e.g. ring core; using multi-aperture plates in which each individual aperture forms a storage element
    • G11C11/06085Multi-aperture structures or multi-magnetic closed circuits, each aperture storing a "bit", realised by rods, plates, grids, waffle-irons,(i.e. grooved plates) or similar devices

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Mram Or Spin Memory Techniques (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メモリーの出入力が高速で、高集積化が容易
であり、大容量の記憶装置を安価に製造でき、電源の供
給が途切れてもメモリーを失うことがないマイクロ磁気
コアメモリーを提供することができる。 【解決手段】 磁気コア1の外周部にこれを磁化するコ
イル3を巻回する。磁気コア1に近接してその磁化の極
性を検知するセンサーを配置する。コイル3に書込み行
ライン31および書込み列ライン32を接続する。セン
サー2に読取り行ライン21および読取り列ライン22
を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シリコン等の半導
体基板上に形成するメモリーセルおよびメモリーの出入
力方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、インターネットの爆発的な拡大に
ともなうコンピューター、特にパーソナルコンピュータ
ー(以下、「PC」と称す)の高需要により、関連技術
の発展は正に日進月歩である。そして市場はより高性
能、且つより安価なものを要求しており、この要求に応
えるべく供給側が凌ぎを削っている。コンピューターの
性能を決める上で、一つの大きな要因が記憶装置であ
り、その主流はシリコン等の半導体基板上にメモリーセ
ルを形成した半導体記憶装置である。この記憶装置が高
性能であるための主な要件は、「メモリー出入力の高速
性」、「メモリーの大容量化」および「メモリー保持の
安定性」である。コンピューターは市場のさまざまな要
求に応じた構成を取ることは可能であるが、高速性と大
容量化の両方を追求すると価格は高くなり、このいずれ
かを妥協することによりその価格を下げることができ
る。
【0003】現在、最も普及しているPCの本体メモリ
ーは、キャシュメモリーやメインメモリーがRAM(R
andom Access Memory)により構成
され、これらに使用されているものにDRAM(Dyn
amic Random Λccess Memor
y)やSRAM(Static Random Acc
ess Memory)がある。
【0004】DRAMは、SRAMに比較するとその単
位面積当たりの容量が大きく、しかも安価に製造できる
が、その反面メモリーの取り出しが電荷の排出であるた
めメモリーの出力に時間がかかる上、常に電荷を供給
(リフレッシュ)しなくてはならないという欠点があ
る。一方、SRAMはメモリーの取り出しがマルチバイ
ブレーターの状態を判別するものであるため、リフレッ
シュの必要がなく、読み取りが高速である反面、その複
雑な構造上DRAMに比較すると単位面積当たりの容量
が小さく、しかも高価である。
【0005】したがって、一般的なPCのメモリーの構
成としてはキャシュメモリーとしてSRAMを使用し、
メインメモリーにはDRAMを使用することにより、価
格を抑えている。また、このDRAMおよびSRAM
は、電源が切れるとそのメモリーは消失するため、必要
なメモリーはディスクなどの他の記憶装置に保存する必
要がある。電源を切断しても、メモリーを失わないもの
としてはフラシュメモリーがあるが、これは入力におけ
る高電圧の必要やその容量の制限および価格において、
現時点における市場の上記したような要求を満たすこと
は難しい。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、コンピュー
ターの本体RAMに要求される次の要件を満たすことが
できる記憶装置を構成するメモリーセルとしてのマイク
ロ磁気コアメモリーおよびそのメモリーの出入力方法を
提供することを目的とするものである。 (1)メモリーの出入力が高速である。 (2)高集積化が容易であり、大容量な記憶装置を安価
に製造できる。 (3)電源の供給が途切れてもメモリーを失うことがな
く、メモリーが安定して保持される。
【0007】
【課題を解決するための手段】このため本発明では、メ
モリーセルとしてのマイクロ磁気コアメモリーを、記憶
媒体としての磁気コアと、該磁気コアに近接して配置さ
れ、それを磁化するコイルと、前記磁気コアに近接して
配置され、その磁化の極性を検知するセンサーとからな
るようにしたものである。
【0008】また、メモリーの出入力方法を、記憶媒体
として磁性体である磁気コアを使用し、1つの該磁気コ
アについて、それを磁化させるためのコイルを少なくと
も1つ配置し、該コイルより前記磁気コアを磁化させて
メモリーを書き込み、1つの前記磁気コアについて、そ
の磁化の極性を検知するセンサーを少なくとも1つ配置
し、該センサーにより前記磁気コアの磁化の極性を検知
してメモリーを読み取るようにしたものである。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明は、主としてDRAMやS
RAM等と同様のRAMとしての記憶装置を構成するた
めのメモリーセルに関するものであり、DRAMおよび
SRAMの持つ長所を兼ね備え、しかもフラッシュメモ
リーなどのように電源を遮断してもメモリーを消失する
ことがないマイクロ磁気コアメモリーである。
【0010】したがって、本発明のメモリーの出入力方
法は、記憶媒体として磁気コアを使用し、1つの磁気コ
アについて1つのコイルを配置して、このコイルにより
磁気コアを磁化させてメモリーを書き込み、さらに1つ
の磁気コアについてセンサーを1つ配置して、このセン
サーにより磁気コアの磁化の極性を検知してメモリーを
読み取るものである。
【0011】また、メモリーセルの基本的な構成として
は、磁気コアと、この磁気コアの周囲にコイルを巻回
し、センサーを磁気コアに近接して配置したものであ
り、このセンサーとしては、その加工が容易で、解像度
の高いGMR(Giant Magnetic Res
istor)またはMR(Magnetic Resi
stor)などの薄膜センサーを使用したものである。
【0012】したがって、本案のマイクロ磁気コアメモ
リーはその構造が簡単で、トレンチやスタックといった
複雑な構造を必要としないことから、高集積化が容易で
あり、大容量のRAM装置を安価で構成することができ
る。
【0013】尚、本発明のマイクロ磁気コアメモリーを
集積化して記憶装置を製造するに当たっては、例えば磁
気コアの材料としてはガーネットといったシリコン結晶
体の磁性体などが好適である。また、読み取り用の薄膜
センサーとしては、GMRやMRが好適である。したが
って、記憶装置の量産にあたっては従来のLSI等の製
造工程と略同様の工程で行うことが可能である。
【0014】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明に係るマイクロ磁気コアメモリーを
示す拡大斜視図、図2はマイクロ磁気コアメモリーを使
用した記憶装置の構成を示す模式図である。図1に示す
ように、本実施例のマイクロ磁気コアメモリーは、略円
柱状の磁気コア1と、磁気コア1の外周部に巻回され、
これを磁化させるコイル3と、コイル3にそれぞれ接続
された書込み行ライン31および書込み列ライン32
と、磁気コア1の側部に近接して配置され、その磁化の
極性を検知するセンサー2と、センサー2にそれぞれ接
続された読取り行ライン21および読取り列ライン22
とから構成されている。
【0015】センサー2は、読取り行ライン21および
読取り列ライン22を介してそれぞれ読取りドライバ2
3および読取りセンスアンプ24に連結され(図2参
照)、これらからの指示により磁気コア1の磁化の極性
を検知する。このセンサー2は磁気抵抗素子である薄膜
センサーを使用することにより、集積回路の形成が容易
になることから、その材質としてはGMRやMRが好適
である。
【0016】コイル3は、書込み行ライン31および書
込み列ライン32を介してそれぞれ書込みドライバ33
および書込みコントロールアンプ34に連結され(図2
参照)、これらからの指示により磁気コア1を磁化させ
ることにより磁化の極性が入れ代わる。
【0017】このようにセンサーとして磁気抵抗素子に
より磁化の極性を検知してメモリーを読み取る方法は、
DRAMのように電荷の受取によるものとは異なり、そ
の磁化の極性を検知するだけである。したがって、この
メモリーセルによる記憶装置ではそのメモリーの出力を
10ナノ秒程度と非常に高速化できる。
【0018】図2に示すように、本発明のマイクロ磁気
コアメモリーを使用した記憶装置においては、半導体基
板4の上に複数の磁気コア1a〜1nを載置し、それぞ
れの磁気コアについでセンサー2a〜2nおよびコイル
3a〜3nを設けている。さらに、それぞれのセンサー
については読取り行ライン21a〜21nおよび読取り
列ライン22a〜22nを介して、読取りドライバ23
およびセンスアンプ24に連結されている。また、それ
ぞれのコイルについては書込み行ライン31a〜31n
および書込み列ライン32a〜32nを介して、書込み
ドライバ33および書込みコントロールアンプ34に連
結されている。
【0019】したがって、メモリーの書き込みにおいて
は、書込みドライバ33および書込みコントロールアン
プ34によるそれぞれの行及び列ラインの選択により、
選択された磁気コアに書き込まれ、メモリーの読み取り
においては、読取りドライバ23およびセンスアンプ2
4によるそれぞれの行及び列ラインの選択により、選択
された磁気コアのメモリーを読み取ることができる。例
えば書き込みにおいては、書込みドライバ33により読
取り行ライン21aが選択され、書込みコントロールア
ンプ34により読取り列ライン22aが選択されると、
コイル3aにより磁気コア1aの極性が入れ代わりメモ
リーがなされる。また、読み取りにおいては、読取りド
ライバ23eおよびセンスアンプ24eによりそれぞれ
読取り行ライン21eおよび読取り列ライン22eが選
択され、センサー2eにより磁気コア1eの極性を読み
取ることができる。
【0020】
【発明の効果】本発明では以上のように構成したので、
下記の性能を備えた記憶装置を構成することができると
いう優れた効果がある。 (1)メモリーの出入力が高速である。 (2)高集積化が容易であり、大容量な記憶装置を安価
に製造できる。 (3)電源の供給が途切れてもメモリーを失うことがな
い。 また、この記憶装置の適用としては、従来のDRAMや
SRAMなどのRAMに替わるものだけでなく、その特
性を活かして各種マイクロチップとしてのアップリケー
ションも期待できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るマイクロ磁気コアメモリーセルを
示す拡大斜視図である。
【図2】マイクロ磁気コアメモリーを使用した記憶装置
の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
1‥‥‥磁気コア 10‥‥半導体基板 2‥‥‥センサー 21‥‥読取り行ライン 22‥‥読取り列ライン 23‥‥読取りドライバ 24‥‥読取りセンスアンプ 25‥‥ビアホール 3‥‥‥コイル 31‥‥書込み行ライン 32‥‥書込み列ライン 33‥‥書込みドライバ 34‥‥書込みコントロールアンプ 35‥‥ビアホール

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 記憶媒体としての磁気コアと、該磁気コ
    アに近接して配置され、それを磁化するコイルと、前記
    磁気コアに近接して配置され、その磁化の極性を検知す
    るセンサーとからなることを特徴とするマイクロ磁気コ
    アメモリー。
  2. 【請求項2】 センサーが薄膜センサーであることを特
    徴とする請求項1記載のマイクロ磁気コアメモリー。
  3. 【請求項3】 記憶媒体として磁性体である磁気コアを
    使用し、1つの該磁気コアについて、それを磁化させる
    ためのコイルを少なくとも1つ配置し、該コイルより前
    記磁気コアを磁化させてメモリーを書き込み、1つの前
    記磁気コアについて、その磁化の極性を検知するセンサ
    ーを少なくとも1つ配置し、該センサーにより前記磁気
    コアの磁化の極性を検知してメモリーを読み取るように
    したことを特徴とするメモリーの出入力方法。
JP9126204A 1997-04-09 1997-04-09 マイクロ磁気コアメモリー Pending JPH10283771A (ja)

Priority Applications (2)

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JP9126204A JPH10283771A (ja) 1997-04-09 1997-04-09 マイクロ磁気コアメモリー
US09/056,812 US6236586B1 (en) 1997-04-09 1998-04-08 Micro magnetic core memory

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JP9126204A JPH10283771A (ja) 1997-04-09 1997-04-09 マイクロ磁気コアメモリー

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