DE1121114B

DE1121114B - Electronic switching or storage element

Info

Publication number: DE1121114B
Application number: DEJ18779A
Authority: DE
Inventors: Robert Anthony Hyman
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1959-08-14
Filing date: 1960-09-28
Publication date: 1962-01-04

Description

Die Erfindung bezieht sich auf elektronische Schaltkreise, die für Schalt- und Speicherzwecke die Supraleitfähigkeit gewisser Materialien ausnutzen.The invention relates to electronic circuits used for switching and storage purposes Take advantage of the superconductivity of certain materials.

Die Wirkungsweise supraleitfähiger Kreise als Schalter beruht auf der Tatsache, daß bei Temperaturen kurz oberhalb des absoluten Nullpunktes der Widerstand gewisser Metalle (Legierungen eingeschlossen) scharf auf Null abfällt. Die Temperatur, bei der dieser Übergang erfolgt, kann durch die Stärke eines Magnetfeldes, das den Leiter umgibt, verschoben werden. Eine einfache Form eines supraleitfähigen Kreises besteht aus einem Draht, der von einer Spule umschlossen ist und auf eine Temperatur gebracht wird, die kurz unterhalb der Umschalttemperatur liegt. Die Spule dient nun dazu, den Widerstand des Drahtes zwischen Null und einem kleinen, aber endlichen Wert zu steuern. Eine weiter ausgebildete Anordnung besteht aus einer Metallfolie, die mit zwei D-geformten Aussparungen versehen ist, die sich zu einem kreisförmigen Loch ergänzen, das im Durchmesser durch einen schmalen Steg überbrückt ist. Auf der einen Seite liegt ein Lesedraht, auf der anderen mindestens ein Schreibdraht parallel zum Quersteg, die beide von diesem durch dünne Isolierschichten getrennt sind. Als Trägerkörper dient eine Scheibe aus Isoliermaterial, auf die der Lesedraht als erste Schicht aufgebracht ist. Bei der Entwicklung dieser Schaltkreise ist es wichtig, sie reproduzierbar herstellen zu können. Außerdem muß es möglich sein, eine große Anzahl von diesen Speicherelementen auf kleinstem Raum unterzubringen, um sie z. B. an Stelle von Magnetkernspeichern in Rechnern usw. einzusetzen.The operation of superconducting circuits as a switch is based on the fact that at temperatures just above absolute zero the resistance of certain metals (including alloys) drops sharply to zero. The temperature at which this transition occurs can be determined by the Strength of a magnetic field that surrounds the conductor can be shifted. A simple form of a superconductive Circle consists of a wire, which is enclosed by a coil and at a temperature is brought, which is just below the switchover temperature. The coil is now used to Control resistance of the wire between zero and a small but finite value. One more formed arrangement consists of a metal foil, which is provided with two D-shaped recesses is that complement each other to form a circular hole that is narrowed in diameter by a Bridge is bridged. There is a reading wire on one side and at least one writing wire on the other parallel to the crosspiece, both of which are separated from it by thin insulating layers. as The carrier body is a disk made of insulating material, to which the reading wire is applied as the first layer is. When developing these circuits, it is important to be able to produce them in a reproducible manner. In addition, it must be possible to use a large number of these storage elements in a very small space accommodate them z. B. to use instead of magnetic core memories in computers, etc.

Durch die vorliegende Erfindung soll ein elektronisches Schaltelement der zweiten Art, das als Speicherelement wirkt, vorgeschlagen werden. Gemäß der Erfindung besteht die Trägerschicht aus Halbleitermaterial. Die Verwendung von Halbleitermaterial ist möglich, da das Element im Temperaturbereich betrieben wird, in dem der Halbleiter ein guter Isolator ist. Die aus einem Halbleiter bestehende Trägerschicht bietet gegenüber den bekannten Trägerschichten aus z. B. Glas oder Glimmer den großen Vorteil, daß das aufzubringende Leitersystem bei normalen Raumtemperaturen aufgalvanisiert werden kann. Für die Anwendung bei Schaltkreisen, die bei niedrigen Temperaturen im Supraleitfähigkeitsbereich arbeiten, hat fast jedes Halbleitermaterial einen genügend hohen Isolationswiderstand. Die Anwendung des galvanotechnischen Verfahrens erlaubt die Konstruktion eines komplizierten Leitersystems und eine Kombination von mehreren Elektronisches Schalt- bzw. SpeicherelementThe present invention is intended to provide an electronic switching element of the second type, which as Memory element acts, are proposed. According to the invention, the carrier layer consists of Semiconductor material. The use of semiconductor material is possible because the element is in the temperature range operated in which the semiconductor is a good insulator. The one consisting of a semiconductor Carrier layer offers compared to the known carrier layers of z. B. glass or mica the great advantage that the conductor system to be applied is electroplated at normal room temperatures can be. For use in circuits that operate at low temperatures in the superconductivity range work, almost every semiconductor material has a sufficiently high insulation resistance. The application of the electroplating process allows the construction of a complicated one Ladder system and a combination of several electronic switching or storage elements

Anmelder:Applicant:

International Standard Electric Corporation, New York, N. Y. (V. St. A.)International Standard Electric Corporation, New York, N.Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, Patentanwalt,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42Representative: Dipl.-Ing. H. Ciaessen, patent attorney,
Stuttgart-Zuffenhausen, Hellmuth-Hirth-Str. 42

Robert Anthony Hyman, London,
ist als Erfinder genannt wordenRobert Anthony Hyman, London,
has been named as the inventor

Schalt- bzw. Speicherelementen, wo z. B. Verbindungen von einer Seite auf die andere durch Löcher im Halbleiterblock geführt werden können, die auf der inneren Oberfläche mit einer leitenden Schicht versehen sind.Switching or storage elements, where z. B. Connections from one side to the other through holes in the Semiconductor block can be performed, which is provided on the inner surface with a conductive layer are.

Die Erfindung gilt grundsätzlich für alle Herstellungen von elektrischen Schaltkreisen, bei denen das Verfahren des Aufvulkanisierens Vorteile bietet. Wie jedoch schon vorher bemerkt wurde, kann das beschriebene Verfahren speziell bei der Herstellung von supraleitfähigen Schaltkreisen angewendet werden.The invention applies in principle to all manufacture of electrical circuits in which the Method of vulcanization offers advantages. However, as noted earlier, this can be done Process specifically used in the manufacture of superconducting circuits will.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Fig. 1 bis 7 beispielsweise näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 den Aufbau eines einzelnen Elementes einer Speicheranordnung,The invention is explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 7, for example. It shows 1 shows the structure of an individual element of a memory arrangement,

Fig. 2 a und 2 b beide Seiten eines kompletten Speichers,Fig. 2a and 2b both sides of a complete memory,

Fig. 3 bis 6 die einzelnen Herstellstufen des zu Fig. 1 gezeichneten Speicherelementes,
Fig. 7 einen Teil des fertigen Speichers im Schnitt. Das in Fig. 1 gezeigte Speicherelement besteht aus einer Anzahl von metallischen und isolierenden Filmen, die auf dem Halbleiterblock 10 aufgebracht sind. Dieser besteht aus einem Silizium-Einkristall. Die Speichereigenschaften beruhen auf der Supraleitfähigkeit des dünnen Metallfilms 11; ein hierfür geeignetes Metall ist Blei, dessen Übergangstemperatur bei etwa 7,26° Kelvin liegt. Die Dicke des Films 11 liegt bei etwa 0,1 μ, während die Dicke der Basis 10 etwa 0,25 mm beträgt.FIGS. 3 to 6 show the individual manufacturing stages of the memory element shown in FIG. 1,
7 shows a part of the finished memory in section. The memory element shown in FIG. 1 consists of a number of metallic and insulating films which are applied to the semiconductor block 10. This consists of a silicon single crystal. The memory properties are based on the superconductivity of the thin metal film 11; a metal suitable for this purpose is lead, the transition temperature of which is around 7.26 ° Kelvin. The thickness of the film 11 is about 0.1 μ, while the thickness of the base 10 is about 0.25 mm.

Der Film 11 kann sich über die ganze Fläche des Blockes 10 ausbreiten und mehreren Speicherelemen-The film 11 can spread over the entire surface of the block 10 and several memory elements

109 758/373109 758/373

3 43 4

ten gemeinsam sein. Das Gebiet, in dem die Spei- Stromimpulse sind am Ausgang verfügbar. Bei derten be together. The area in which the supply current pulses are available at the output. In the

cherung stattfindet, hat die Form von zwei D-geform- zweiten Methode ist der Lesedraht aus demselbenbackup takes place, has the shape of two D-shaped- second method is the reading wire from the same

ten Aussparungen 12, die sich praktisch zu einem Material wie der Speicherfilm 11 und wird dadurchth recesses 12, which practically become a material like the storage film 11 and is thereby

kreisrunden Loch ergänzen, das im Durchmesser beim Lesevorgang zwischen Supraleitfähigkeit undcomplement circular hole that is between superconductivity and in diameter during the reading process

durch einen relativ schmalen Steg 13 des Bleifilms 5 normaler Leitfähigkeit geschaltet und dieser Wechselswitched by a relatively narrow web 13 of the lead film 5 of normal conductivity and this change

überbrückt ist. im Widerstand als Ausgangssignal gewertet. Es magis bridged. evaluated as an output signal in the resistor. Like it

Eine isolierende Schicht 14 aus Siliziummonoxyd noch dazugefügt werden, daß es von Vorteil ist, fürAn insulating layer 14 made of silicon monoxide can still be added that it is advantageous for

liegt unter dem Bleifilm 11. Unter dieser Isolier- die beiden Schreibdrähte ein solches Material zulies under the lead film 11. Under this insulating the two writing wires are made of such a material

schicht, direkt auf die Oberfläche des Blocks 10 auf- wählen, daß bei allen vorkommenden Arbeitsbedin-layer, select directly on the surface of the block 10 that with all occurring working conditions

gebracht, liegt ein Metallstreifen, der Lesedraht 15, io gungen immer im supraleitfähigen Zustand ist, z. B.brought, is a metal strip, the reading wire 15, io conditions is always in the superconductive state, z. B.

der direkt unter dem Quersteg 13 liegt und etwas Niobium.which is directly under the crosspiece 13 and some niobium.

schmaler als dieser ist. Der Lesedraht 15 kann aus Die Wirkungsweise, der die Funktion dieses Baudemselben Metall sein wie der Film 11, so daß er teiles als Speicherelement zugrunde liegt, ist nicht so im Betrieb zwischen Supraleitfähigkeit und normaler wichtig, um die vorliegende Erfindung zu verstehen, Leitfähigkeit geschaltet wird. Er kann jedoch auch 15 welche sich in erster Linie mit der Herstellung dieser aus einem Metall mit einer ziemlich hohen Umschalt- Bausteine befaßt. Es muß jedoch noch hinzugefügt temperatur bestehen, so daß er sich dauernd im werden, daß die maximal mögliche Schaltgeschwinsupraleitfähigen Zustand befindet; dieses wäre z. B. digkeit des Bausteins durch einen niedrigen thermimit Indium durchzuführen. Der Lesedraht 15 kann, sehen Widerstand zwischen dem Speicherfilm 11 (und wie später noch erwähnt wird, für alle Speicher- 20 ebenso dem Lesedraht 15) und einer passenden Kühlelemente gemeinsam sein und endet zunächst an fläche erhöht wird. In der gezeigten Konstruktion einem Metallfilmring 16. Um eine bessere Raum- wirkt der Einzelkristallblock 10 als Kühlfläche, zu ausnutzung zu erzielen, befinden sich zu beiden Sei- dem die dünnen Filme, die die aktiven Elemente ten des Trägerkörpers Speicherelemente. Durch die formen, einen sehr guten thermischen Kontakt haben, innere metallisierte Oberfläche 17 eines im Block 10 25 Die Speicher- und Lesefunktionen des Speicherbefindlichen Loches sind die Ringe 16 und 18 zu bei- elementes nach Fig. 1 benötigen eigentlich nur einen den Seiten des Blockes 10 miteinander verbunden. einzelnen Schreibdraht. Es sind jedoch deshalb zwei Diese beiden Ringe und die metallisierte Fläche 17 Schreibdrähte 19 und 20 vorhanden, um eine große des Loches sind eine praktische Methode, um zwei Anzahl einzelner Speicherelemente zu einer Anord-Lesedrähte 15, die zu beiden Seiten des Blockes lie- 30 nung zusammenfassen zu können, die dann als Speigen, miteinander zu verbinden. eher oder Codierer Verwendung findet.is narrower than this. The reading wire 15 can be made from The mode of operation, the function of this building same To be metal like the film 11, so that it is partly used as a storage element, is not so in operation between superconductivity and normal important to understand the present invention, Conductivity is switched. However, he can also 15 which is primarily concerned with the production of these made of a metal with a rather high switching blocks dealt with. It has yet to be added temperature exist, so that he is constantly in that the maximum possible switching speed superconductive Condition is located; this would be B. durance of the component through a low thermal limit To carry out indium. The read wire 15 can see resistance between the storage film 11 (and as will be mentioned later, for all memory 20 as well as the reading wire 15) and a suitable cooling element being together and ends first in area being increased. In the construction shown a metal film ring 16. The single crystal block 10 acts as a cooling surface for better space To achieve utilization, there are thin films on both sides, which are the active elements th of the carrier body storage elements. Due to the mold, have a very good thermal contact, inner metallized surface 17 of one in block 10 25 The storage and reading functions of the memory are located Holes are the rings 16 and 18 to two elements according to FIG. 1 actually only need one the sides of the block 10 connected to each other. single writing wire. However, there are two These two rings and the metallized surface 17 writing wires 19 and 20 present to a large one of the hole are a practical way to read two numbers of individual memory elements into one array 15, which can be summarized on both sides of the block, which are then used as spears, to connect with each other. rather or encoder is used.

Zum Schluß kommen noch zwei Schreibdrähte 19 In so einer Anordnung sind die einzelnen Speicherund 20, die oberhalb des Bleifilmes 11 liegen und elemente in Zeilen und Spalten angeordnet. Jede Zeile direkt über dem Steg 13 verlaufen. Die Schreibdrähte und jede Spalte hat ihren eigenen Schreibdraht, so sind gegeneinander und vom Film 11 durch Iso- 35 daß jedes einzelne Element dieser Anordnung im lationsschichten 21 und 22 aus Siliziummonoxyd iso- Kreuzungspunkt von zwei solchen Schreibdrähten liert. Über dem oberen Schreibdraht 20 liegt noch liegt. So kann in Fig. 1 z. B. der Schreibdraht 19 als eine weitere Isolationsschicht 23. Zeilen- oder Y-Draht angesehen werden, der andere Der Block 10 hat als Halbleiter natürlich eine end- Schreibdraht 20 entsprechend als Spalten- oder liehe Leitfähigkeit bei normalen Temperaturen. Im 40 X-Draht. Werden nun einem Zeilenleiter und einem Betrieb benötigt das Speicherelement jedoch eine Spaltenleiter Schreibimpulse halber Amplitude zuUmgebungstemperatur, die etwas niedriger als die geführt, so erhält das Speicherelement, das am Kreu-Umschalttemperatur des Filmes 11 liegt. Wenn, wie zungspunkt dieser beiden Leiter liegt, im Effekt einen im vorliegenden Fall, dieser Film 11 aus Blei ist vollen Schreibimpuls für Schalt- und Lesezwecke. (Umschalttemperatur 7,26° Kelvin), wird der Baustein 45 Alle übrigen Elemente erhalten nur einen halben mittels einer Helium-Kälteanlage auf einer Tempe- Schreibimpuls und werden deshalb nicht umgeschalratur in der Nähe des Siedepunktes flüssigen Heliums tet. Solch eine Arbeitsweise ist natürlich bekannt für (4,1° Kelvin) gehalten. Bei so niedrigen Tempera- andere Formen von Speicherelementen. Eine Eigenturen hat der Siliziumblock 10 nahezu eine Leit- art der Anordnung aus in Fig. 1 gezeigten Speicherfähigkeit von Null und ist hiermit ein perfekter Iso- 50 elementen ist jedoch erwähnenswert. Ein dem lator für dieses Speicherelement. Schreibdraht eines nicht ausgewählten Speicherin der Funktion stellt das Bauteil nach Fig. 1 ein elementes zugeführter Impuls halber Amplitude kann bistabiles Speicherelement dar. Eine Null oder eine in dem dazugehörigen Lesedraht 15 keinen störenden Eins kann darin gespeichert werden durch Ströme, Ausgangsimpuls erzeugen, weil letzterer vom Schreibdie in dem Film 11 fließen und den Steg 13 passieren. 55 draht durch die perfekte magnetische Abschirmung Die gespeicherte Information liegt in der Richtung des supraleitenden Filmes 11 abgeschirmt ist. In des zirkulierenden Stromes. Solange der Film 11 im solch einer Anordnung kann der Lesedraht 15 allen supraleitfähigen Zustand gehalten wird, existieren Speicherelementen gemeinsam sein (wenn die Anordsolche Ströme unendlich lange. Durch geeignete nung einen einfachen Speicher darstellen soll), oder Stromimpulse durch einen oder beide der Schreib- 60 er wird ausgewählten Gruppen von Speicherelemendrähte 19 und 20 kann eine Information eingespei- ten gemeinsam sein (wenn die Anordnung einen Coder chert werden. darstellen soll). Die Auswahl des abzufragenden Das Herauslesen der Information geschieht, indem Speicherelementes geschieht also nur auf der Schreiman den Schreibdrähten Impulse zuführt, wodurch berseite der Anordnung.Finally, there are two writing wires 19. In such an arrangement, the individual memory and 20, which are above the lead film 11 and elements arranged in rows and columns. Every line run directly over the web 13. The writing wires and each column has its own writing wire, like this are against each other and from the film 11 by ISO 35 that each individual element of this arrangement in the lation layers 21 and 22 made of silicon monoxide iso-crossing point of two such writing wires lates. Above the upper writing wire 20 is still lying. Thus, in Fig. 1 z. B. the writing wire 19 as another layer of insulation 23. Row or Y-wire can be considered the other The block 10 has as a semiconductor of course an end writing wire 20 correspondingly as a column or Borrowed conductivity at normal temperatures. In the 40 X wire. Will now be a line leader and a In operation, however, the memory element requires a column conductor write pulses of half amplitude at ambient temperature, which is slightly lower than the led, so the storage element receives that at the Kreu switchover temperature of the film 11 is located. If the point of intersection of these two conductors is one, the effect is one in the present case, this lead film 11 is a full write pulse for switching and reading purposes. (Switchover temperature 7.26 ° Kelvin), the module 45 is only given half of all other elements by means of a helium cooling system on a temperature write impulse and are therefore not changed over near the boiling point of liquid helium tet. Such a way of working is of course known for (4.1 ° Kelvin). At such a low temperature, other forms of storage elements. One property the silicon block 10 has almost a guiding type of the arrangement from the storage capacity shown in FIG from zero and is therefore a perfect iso-50 element is worth mentioning. A dem lator for this storage element. Write wire of an unselected memory in the function of the component according to FIG. 1 is an element supplied pulse of half amplitude can bistable memory element. A zero or one in the associated reading wire 15 does not interfere One can be stored in it by currents that generate output pulse because the latter from the write the flow in the film 11 and pass the web 13. 55 wires through the perfect magnetic shielding The stored information lies in the direction of the superconducting film 11 is shielded. In of the circulating stream. As long as the film 11 is in such an arrangement, the reading wire 15 can all superconductive state is maintained, storage elements exist in common (if the arrangement such Stream infinitely long. A simple memory should be represented by suitable voltage), or Pulses of current through one or both of the writers 60 become selected groups of memory element wires 19 and 20, information fed in can be common (if the arrangement has a coder be chert. should represent). The selection of the information to be queried The reading out of the information is done by the storage element so only happens on the Schreiman supplies pulses to the writing wires, creating over side of the array.

dann Ausgangsimpulse im Lesedraht 15 erscheinen. 65 In Fig. 2 der Zeichnung ist in vereinfachter Formoutput pulses then appear in reading wire 15. 65 In Fig. 2 of the drawing is in simplified form

Es gibt zwei Methoden des Herauslesens. In der ein Ausschnitt der vorher beschriebenen AnordnungThere are two methods of extraction. In the a section of the previously described arrangement

ersten wird der Lesedraht 15 dauernd im supraleit- herausgezeichnet. Die Anordnung besteht aus einerFirst, the reading wire 15 is continuously drawn out in the superconducting. The arrangement consists of one

fähigen Zustand gehalten, und die hierin induzierten Anzahl von in Fig. 1 gezeigten Elementen, die zucapable state held, and the number of elements shown in FIG. 1 induced therein, which are to

beiden Seiten der Scheibe 30 aus Einkristallsilizium, welche den Grundblock für alle Elemente formt, aufgebracht sind. Die beiden Teile α und b der Fig. 2 zeigen jede Seite der Anordnung in der Nähe der gemeinsamen Kante 31.Both sides of the disk 30 made of single crystal silicon, which forms the basic block for all elements, are applied. The two parts α and b of FIG. 2 show each side of the arrangement in the vicinity of the common edge 31.

Die Speicherelemente der Anordnung auf jeder Seite sind in Zeilen angeordnet, die in der Figur waagerecht, also parallel zur Kante 31 verlaufen, und in Spalten, die senkrecht zu den Zeilen verlaufen. DieThe storage elements of the array on each side are arranged in rows, shown in the figure run horizontally, that is, parallel to the edge 31, and in columns that run perpendicular to the rows. the

wie in Fig. 3 gezeigt, und die Löcher 37 und 41 frei lassen. Anschließend wird der Block in ein galvanisches Bad, das Blei-Ionen enthält, getaucht und als Kathode angeschlossen. Das Galvanisieren der gewünschten Flächen mit einem Bleifilm kann jetzt auf beiden Seiten bei normalen Temperaturen ausgeführt werden, wo der Widerstand des Siliziumblocks etwa 10 bis 10 000 Ohm ■ cm beträgt, je nach der Reinheit des benutzten Siliziums. Wenn der Block 30 ausas shown in Fig. 3, and leave the holes 37 and 41 free. Then the block is in a galvanic Bath containing lead ions, immersed and connected as a cathode. Electroplating the desired Surfaces with a lead film can now run on both sides at normal temperatures where the resistance of the silicon block is about 10 to 10 000 ohm · cm, depending on the purity of the silicon used. When the block 30 is off

Spalten der beiden Seiten sind deutlich voneinander io einem Einkristall besteht, ist es bei sorgfältiger Kongetrennt; jedoch die den Zeilen zugehörigen Lese- trolle des Galvanisiervorganges möglich, den Bleifilm und Schreibdrähte sind durch den Block 30 durch- ebenso einkristallig aufzubringen, was den thermigeführt und laufen auf der entgegengesetzten Seite sehen Widerstand zwischen Film und Block sehr weiter, so daß im Effekt eine Zeile von Elementen reduziert und ebenso die Genauigkeit erhöht, mit der der einen Seite auf der anderen fortgeführt wird. Für 15 die gewünschten Charakteristiken von Element zu ein einfache Konstruktion sind die Elemente der bei- Element hergestellt werden können, den Seiten direkt einander gegenüber angeordnet. Um Nachdem eine genügend dicke Schicht Bleifilm aufunerwünschte Kopplungen zwischen den Lesedrähten gebracht ist, wird das Bauteil aus dem Bad herausder auf beiden Seiten liegenden Elemente zu vermei- genommen und das Maskierungsmaterial entfernt, den, sind die Querstege der Elemente auf der einen 20 Jede Oberfläche ist nun mit den Lesedrähten wie 35 a Seite im rechten Winkel zu denen auf der anderen versehen, und die metallisierten Anschlußverbindun-Seite angeordnet. gen 44 und die Ringe 45 und 46 aus Bleifilm, die dieThe columns of the two sides are distinct from each other; however, the reading role of the electroplating process associated with the lines is possible, the lead film and writing wires are to be applied through the block 30 as well as monocrystalline, which is thermally guided and run on the opposite side see resistance between film and block very much further, so that in effect a row of elements is reduced and also increases the accuracy with which one side is continued on the other. For 15 the desired characteristics of element too a simple construction are the elements that can be manufactured the sides arranged directly opposite each other. To After a sufficiently thick layer of lead film on undesired Coupling is brought between the reading wires, the component is removed from the bath elements lying on both sides should be avoided and the masking material removed, den, are the crossbars of the elements on the one 20 Each surface is now with the reading wires like 35 a Side at right angles to those on the other, and the metallized terminal connection side arranged. gen 44 and the rings 45 and 46 made of lead film, which the

Der Bleifilm, der dem Film 11 in Fig. 1 entspricht, Löcher 37 und 41 umgeben, sind aufgebracht. Die und die verschiedenen Isolierfilme breiten sich über Oberflächen der Löcher sind ebenfalls mit Bleifilm die ganze Fläche 32 des Bausteines, wo noch Spei- 25 bedeckt, die die Verbindungen zwischen den beiden cherelemente vorhanden sind, aus und sind gemein- Seiten des Blocks herstellen.The lead film, which corresponds to the film 11 in Fig. 1, surrounding holes 37 and 41, is applied. the and the various insulating films spread over surfaces of the holes are also with lead film the whole surface 32 of the building block, where the storage area 25 covers the connections between the two cherelemente are available, from and are common- sides of the block.

sam für alle Speicherelemente auf der entsprechenden Die durch die gestrichelte Linie 47 begrenztesam for all storage elements on the corresponding die delimited by the dashed line 47

Seite des Blockes 30. In Fig. 2 sind die Speicher- Fläche wird nun mit einer Isolierschicht durch Aufelemente ebenso wie die dazugehörigen Schreib- und dampfen von Siliziummonoxyd bedeckt. Diese Fläche Lesedrähte in vereinfachter Form gezeichnet. In 30 wird wiederum mit einem dünnen Bleifilm 48 (Fig. 4) Wirklichkeit haben sie dieselbe Form wie in Fig. 1. versehen, wo das überbrückte Loch das eigentlicheSide of the block 30. In Fig. 2, the storage area is now covered with an insulating layer by means of elements as well as the associated writing and steaming covered by silicon monoxide. This area Reading wires drawn in a simplified form. 30 is again covered with a thin lead film 48 (Fig. 4) In reality they have the same shape as in Fig. 1, where the bridged hole is the real one

Die Speicherelemente 33 α bis 33/ oder 34« bis
34/, die beide parallel zur Kante 31 zu beiden Seiten
des Trägerkörpers liegen, formen eine einzelne Zeile
der Speicheranordnung. Die Spalten der in der Figur 35
dargestellten Anordnung bestehen aus sechs Paaren
von Elementen 33 a, 34 a bis 33/, 34/. Die Zeilenlesedrähte 35« und 36a der Elementenzeilen der
Fläche α der Anordnung passieren durch die Löcher
37 und 38 den Halbleiterblock und sind als Lese- 40 den. Das Ende dieses Leiters ist mit der Fläche 46 drähte 35 b und 36 b auf der anderen Seite weiter- verbunden, die zur Durchführung durch das Loch 41 geführt. Die Zeilenschreibdrähte 39« und 40 a sind des Blocks dient. Dann folgt eine weitere Isolierähnlich durch die Löcher 41 und 42 geführt, um schicht 50 (s. Fig. 6), die den Schreibdraht 39 a bedann als Zeilenschreibdrähte 39 b und 40 b auf der deckt, und auf diese wird dann der Niobium-Spaltenanderen Seite weiterzulaufen. Die Spaltenschreib- 45 schreibdraht 43 c aufgebracht. Das Ende dieses Leidrähte 43« bis 43/ sind jedoch für die in der Figur ters führt zu der metallisierten Endfläche 44 an derThe storage elements 33 α to 33 / or 34 ″ to
34 /, both parallel to edge 31 on either side
of the carrier body, form a single line
the memory array. The columns of the in Figure 35
The arrangement shown consist of six pairs
of elements 33 a, 34 a to 33 /, 34 /. The line reading wires 35 "and 36a of the element lines of the
Area α of the assembly pass through the holes
37 and 38 the semiconductor block and are used as reading 40 the. The end of this conductor is connected to the surface 46 wires 35 b and 36 b on the other side, which are passed through the hole 41 for implementation. The line writing wires 39 ″ and 40 a are used for the block. Then another insulating similarly follows through the holes 41 and 42 to layer 50 (see Fig. 6), which then covers the writing wire 39 a as line writing wires 39 b and 40 b on the, and on this the niobium column is then other Page to continue. The column writing 45 writing wire 43 c applied. The end of this lead wire 43 ″ to 43 / are, however, for the in the figure ters leads to the metallized end face 44 on the

Speicherelement 35 c darstellt. Dieser Film kann ebenso durch Aufdampfen auf den Block erhalten werden.Represents memory element 35 c. This film can also be obtained by vapor deposition on the block will.

Der Bleifilm 48 wird dann mit einer weiteren Isolierschicht 49 (Fig. 5) bedeckt. Dann wird ein Niobiumfilm, der den Zeilenschreibdraht 39« darstellt, auf den Block aufgebracht, wozu die anderen Flächen mit einer passenden Maske abgedeckt wer-The lead film 48 is then covered with a further insulating layer 49 (FIG. 5). Then a Niobium film, which represents the line writing wire 39 ', applied to the block, as did the others Areas are covered with a suitable mask

gezeichneten sechs Spalten getrennt herausgeführt. Sie enden an der Kante 31 des Bauteiles in die etwas vergrößerten Flächen 44, die für Anschlußzwecke des fertigen Bausteines angebracht sind.drawn out six columns separately. They end at the edge 31 of the component in the something enlarged areas 44, which are attached for connection purposes of the finished module.

Die Herstellung einer kompletten Anordnung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, soll nicht beschrieben werden. Jedoch sollen die einzelnen Stufen der Herstellung in Fig. 3 bis 6 durch Herausstellen eines einzelnen Spei-The manufacture of a complete arrangement as shown in FIG. 2 is not intended to be described. However, the individual stages of manufacture in Fig. 3 to 6 should be made by highlighting a single memory

Kante des Bauteiles. Zum Schluß wird die ganze Fläche mit einer Isolierschicht bedeckt, mit Ausnahme der Kanten, die die Kontaktflächen 44 tragen. Fig. 7 zeigt eine Seitenansicht des fertigen Bauteiles. Es ist zu sehen, daß die metallisierten Kontaktflächen 44 zur Verbindung einer Serie gleicher Bauteile dienen können, die aufeinandergeschichtet werden. Ebenso ist zu sehen, wie die metallisiertenEdge of the component. Finally, the entire surface is covered with an insulating layer, with the exception of the edges that carry the contact surfaces 44. 7 shows a side view of the finished component. It can be seen that the metallized contact surfaces 44 for connecting a series of the same Components that are stacked on top of each other can serve. You can also see how the metallized

cherelementes gezeigt werden. In diesen Figuren soll 55 Durchführungen 41 zwei Leiter zu beiden Seiten des ein Speicherelement, welches denen einer kompletten Blocks miteinander verbinden können. Anordnung, wie sie in Fig. 2 beschrieben ist, ent- Es muß noch hinzugefügt werden, daß die erfolgtecherelementes are shown. In these figures, 55 bushings 41 are intended to be two conductors on either side of the a memory element that can connect those of a complete block with each other. Arrangement, as it is described in Fig. 2, ent- It must be added that this was done

sprechen und ist nach Möglichkeit mit denselben Hin- Beschreibung eines speziellen Beispiels dieser Erfinweisnummern versehen. dung keine Begrenzung weiterer Anwendungsmög-and if possible use the same reference description of a specific example of these reference numbers Mistake. no limitation of further possible applications

Der erste Schritt in der Herstellung eines solchen 60 Henkelten sein soll. Bauteiles ist das Schleifen und Ätzen einer dünnen
Scheibe Einkristallsiliziums, die den Block 30 formen
soll, auf die erforderliche Dicke. Der Block wird dann
mit Löchern wie 37 und 41 versehen, die für Verbindungszwecke von einer Seite auf die andere nötig 65
sind. Beide Seiten des Blocks werden dann mit Masken aus geeignetem elektrisch isolierendem Material
abgedeckt, welche nur die Flächen zu beiden Seiten,The first step in making such a 60 handle should be. Component is the grinding and etching of a thin
Disk of single crystal silicon forming ingot 30
should, to the required thickness. The block will then
provided with holes such as 37 and 41 which are necessary for connection purposes from one side to the other 65
are. Both sides of the block are then masked with suitable electrically insulating material
covered, which only covers the areas on both sides,

Claims

PATENT CLAIMS:

1. In the superconductivity area effective electronic switching or storage element that is applied to a carrier body made of insulating material and made of a metal foil with two D-shaped recesses that become one

complement circular hole with a diameter bridging narrow transverse web, consists and on the, in one side with a sense wire, is provided on the other side with at least one write wire parallel to the transverse web, which are against each other and insulated from the film through insulating layers by that the carrier layer consists of semiconductor material, which becomes an insulator at the low operating temperatures.

2. Electronic switching and storage arrangement with electronic switching or storage elements

ten according to claim 1, characterized in that several of these elements on one side or both sides of the carrier body (10) are applied to any overall arrangement are interconnected.

3. Electronic switching or memory arrangement according to claim 2, characterized in that that electrical connections from one side of the carrier material (10) to the other Side can be passed through holes in the carrier body, the surface of which with an electrically conductive film (17) is occupied.

1 sheet of drawings