DE1295008B - Duennschichtspeicherzelle und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents

Description

über anderen Speichern den Vorteil der schnellen io herzustellen, deren Vorzugsachse genau in der ge-Einspeicher- und Entnahmegeschwindigkeit. Sie wünschten Richtung liegt. Bereits kleine Abweichunhaben jedoch verschiedene Nachteile, die störend in gen der Vorzugsachse von der Sollrichtung beeinflus-Erscheinung treten, wenn ein Speicher mit einer sen die Lesesignalamplitude, und größere Abgrößeren Anzahl Bitstellen hergestellt werden soll. weichungen stellen das Funktionieren des Speichers

Beim Entwurf und bei der Herstellung von Dünn- 15 überhaupt in Frage.

schichtspeichern großen Fassungsvermögens für Aus den gemachten Erfahrungen ist daher die

Rechen- und Datenverarbeitungsanlagen kommt es Notwendigkeit erwachsen, nach neuen Möglichkeiten darauf an, eine vernünftige und ökonomische Synthese in der Technologie der Magnetschichtspeicher zu zu finden zwischen den Charakteristiken der Speicher- suchen, um die Schaffung von Speichern großen zellen und den peripheren Schalteinheiten. Beispiels- 20 Fassungsvermögens zu ermöglichen, die preislich weise ist es nicht befriedigend, wenn in einem Spei- nicht teurer zu stehen kommen, als die konventionellen, allerdings langsameren Ferritkernspeicher, und die sich in einem Massenherstellungsprozeß mit tragbaren Toleranzbedingungen fabrizieren lassen. 25 Bei einem bekannten Verfahren wird zur Speicherung binärer Informationswerte die Blockierung der magnetischen Teilbereiche verwendet, in welche die Magnetschicht bei Beendigung eines eine Magnetisierung in Richtung der harten Magnetisierungsachse

den Verstärkern ganz erheblich auf den Gesamtpreis 30 vornehmenden Impulses aufgespalten wird (Prodes Speichers aus. Beispielsweise besteht ein großer ceedings of the IFIP Congress, 1962, München,

North Holland Publishing Company, Amsterdam, 1963, S. 641, 642).

Zur Speicherung der binären »1« wird die Blockie-35 rung nach einem Impuls, der eine Magnetisierung in positiver Richtung der harten Achse vornimmt, verwendet, während zur Speicherung einer binären »0« die Blockierung nach einem Impuls, der eine Magnetisierung in umgekehrter Richtung bewirkt,

nur zu unterscheiden haben zwischen vorhandenen 40 verwendet wird. Ein Einschreiben erfolgt durch und nicht vorhandenen Signalen, d. h., daß sie ledig- einen in die harte Achse magnetisierenden positiven lieh einer unipolaren Amplitudendiskriminierung oder negativen Impuls, nachdem die Zelle vorüberfähig sein brauchen. gehend in die Richtung ihrer leichten Achse magne-Andererseits bedarf es keines großen Mehraufwan- tisiert worden ist. Ein Lesen erfolgt durch Zusamdes, vorhandene bipolare Verstärker für die Diskrimi- 45 menwirken je eines in die harte Achse magnetisienierung ternärer Signale, z. B. negativ, Null und renden positiven oder negativen Impulses mit einem positiv, einzusetzen. Wenn man in Verbindung damit beide Impulse überdauernden, in die leichte Richals Speicherzellen Elemente verwendet, die dreier tung magnetisierenden Impulses, so daß ein posistabiler Zustände fähig sind, d. h. mit anderen Wor- tives Ausgangssignal für den einen Binärwert und ten, ternär codierte Daten speichern können, so hat 50 ein negatives und zwei positive Ausgangssignale für man wieder eine ökonomische Synthese zwischen den anderen Binärwert erhalten werden. Nach diesem den Speicherzellen und den peripheren Einheiten Verfahren sind sowohl für das Einschreiben von erreicht. Der Vorteil liegt darin, daß man bei gleicher Information als auch für das Lesen bipolare Impuls-Anzahl von individuellen Speicherzellen und Ver- verstärker notwendig. Von einer der ternären Speistärkern im Speicher einen insgesamt größeren In- 55 cherung macht das Verfahren dagegen keinen Geformationsinhalt unterbringen kann wegen des Vor- brauch.

teils einer ternären Codierung der Information. Es ist auch bekannt bzw. bereits vorgeschlagen

Einen großen Einfluß auf die Gesamtkosten eines worden, Dünnschichtspeicherzellen zur Binärwert-Dünnschichtspeichers, der in Massenfabrikation pro- speicherung aus zwei oder mehr übereinanderduziert wird, hat naturgemäß auch die Ausschuß- 60 gestapelten, gleichartigen, anisotropen Magnetschichhöhe; hierunter fallen insbesondere Speicherplatten, ten herzustellen, zwischen denen sich je eine deren magnetische Eigenschaften bei der Fabrikation nichtmagnetische Zwischenschicht befindet, die eine unbefriedigend ausgefallen sind, also außerhalb der Streufeldkopplung der Schichten gestattet (z. B. geforderten Toleranzen liegen. Um ein einwandfreies C. R. Academie des Sciences, Paris, 8. Oktober 1962, Funktionieren der bekannten Speicher zu erreichen, 65 S. 1676 bis 1681, sowie deutsche Auslegeschrift müssen an die magnetischen Eigenschaften der 1247398). Diese Speicher haben die Eigenschaft, Dünnschichtspeicherzellen sehr scharfe Toleranz- daß sie relativ unempfindlich gegen Kriechschalten bedingungen gestellt werden, was einen großen sind. Die vorausgehend erläuterten Schwierigkeiten

eher die Zellen zwar schnell schalten, die peripheren Einheiten, wie Schreib- und Leseverstärker, so hohen Schaltgeschwindigkeiten jedoch nicht gewachsen sind.

Auch der Kostengesichtspunkt fällt bei den peripheren Einheiten stark ins Gewicht, da man für einen großen Speicher sehr viele einzelne Verstärker braucht. Somit wirken sich Kosteneinsparungen bei

Kostenunterschied darin, ob man Schreibverstärker für bipolare Impulse vorsehen muß oder ob man mit Schreibverstärkern für unipolare Impulse auskommt.

Ein ähnlich großer Kostenunterschied ergibt sich bei den Leseverstärkern, ob sie zwischen positiven und negativen Signalen diskriminieren müssen oder ob sie zum Erkennen der ausgelesenen Information

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bei der Fertigung von Speichern großer Kapazität findung wird an Hand von in Zeichnungen dargestelltreffen auch auf diese Speicherart zu. ten Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen

Außerdem ist es bekannt, die Winkeldispersion Fig. 1 a bis Ic bekannte Dünnschichtzellen mit

bei Dünnschichtspeicherzellen dadurch gering zu verschieden gelagerten, äußerlich in Erscheinung halten, daß eine einkristalline Magnetschicht her- 5 tretenden leichten Richtungen in Verbindung mit gestellt wird (IBM Technical Disclosure Bulletin, schematisch gezeigten Eingabe- und Ausgabemitteln, September 1963, S. 133). Dies kann dadurch ge- F i g. 2 a bis 2 c Diagramme der beim Auslesen in

schehen, daß auf eine frische, erwärmte Glimmer- den Ausgabemitteln auftretenden Lesespannungs-Spaltfläche eine Silberschicht aufgedampft wird, die amplitude U₁ in Abhängigkeit von der beim vorausals Träger für die nachfolgend aufzudampfende io gegangenen Einschreiben durch die Eingabemittel Magnetschicht dient. Ein solches Verfahren ist je- erzeugten Bitfeldgrößen H_B bei Anwendung konvendoch relativ umständlich. tioneller Dünnschichtzellen in F i g. 1 a bis 1 c,

Die Hauptaufgabe vorliegender Erfindung besteht F i g. 3 a bis 3 c Scharen von kritischen Kurven

darin, aufbauend auf den vorausgehend erläuterten, bekannter Dünnschichtzellen mit verschieden gebekannten Doppelschichtspeicherzellen eine Spei- 15 lagerten, äußerlich in Erscheinung tretenden leichten cherzelle anzugeben, die einen großen Toleranzspiel- Richtungen zur Veranschaulichung der Dispersion raum bei der Herstellung von Speichern mit umfang- innerhalb einer Zelle,

reicher Speicherkapazität ermöglicht und die außer- F i g. 4 a und 4 b eine in einem bekannten Magnet-

dem die Verwendung unipolarer Treiberverstärker schichtspeicher zur Anwendung kommende Speicherbei binärer Speicherung oder die Speicherung ternärer ao platte mit einer Vielzahl von Speicherzellen mit Signale bei Verwendung von bipolaren Treiber- konkaver und konvexer Verzeichnung der leichten verstärkern gestattet. Bei einer magnetischen Spei- Richtung außerhalb der Plattenmitte, cherzelle der eingangs erläuterten Art wird diese Fig. 5a und 5b einen in bekannter Weise zur

Aufgabe dadurch gelöst, daß die Vorzugsachse der Datenspeicherung ausnutzbaren Magnetisierungseinen Magnetschicht einen spitzen Winkel zur Vor- 25 zustand einer Dünnschichtzelle mit in praktisch zugsachse der anderen Magnetschicht bildet, der allen Bereichen der Zelle einheitlich ausgerichteter wenigstens annähernd symmetrisch zu einer Norm- Magnetisierung in positiver Orientierung (F i g. 5 a) richtung liegt, die durch den Verlauf einer beiden und in negativer Orientierung (F i g. 5 b), Magnetschichten gemeinsamen, eine Auslenkung aus F i g. 6 einen Ausschnitt eines anderen zur Datenden Vorzugsrichtungen bewirkenden Treiberleitung 30 speicherung ausnutzbaren Magnetisierungszustandes bestimmt ist. innerhalb einer Dünnschichtzelle mit abwechselnder

Eine solche Speicherzelle hat den Vorteil, daß für Orientierung der Magnetisierung ohne Blockierung, einen relativ großen Bereich der Winkeldispersion F i g. 7 einen Ausschnitt eines weiteren in bekann-

der Vorzugsachse einheitliche Lesesignale erhalten ter Weise zur Datenspeicherung ausnutzbaren Magnewerden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die 35 tisierungszustandes innerhalb einer Dünnschichtzelle Zelle neben den beiden Speicherzuständen in Rieh- mit Blockierung der Magnetisierung in der harten tung der Vorzugsachse zwei zusätzliche Speicher- Richtung,

zustände in Richtung der harten Achse aufweist. Da- Fig. 8a und 8b Querschnitt und Draufsicht einer

durch sind vielfältige Betriebsweisen bei der Speiche- Dünnschichtzelle gemäß der Erfindung, rung binärer Daten möglich. Außerdem kann da- 40 F i g. 9 a bis 9 c Diagramme der beim Auslesen in durch die Zelle auch zur Speicherung ternärer Daten den Ausgabemitteln auftretenden Lesespannungsverwendet werden. amplitude U_L in Abhängigkeit von der beim voraus-

Eine weitere Aufgabe der Erfindung richtet sich gegangenen Einschreiben durch die Eingabemittel auf die Angabe eines vorteilhaften Verfahrens der erzeugten Bildfeldgröße H_B bei Anwendung der Herstellung einer Speicherzelle nach der Erfindung 45 Dünnschichtzellen von Fig. 1 a bis Ic. und eines mit derartigen Speicherzellen aufgebauten Zur Veranschaulichung des Schaltverhaltens von

Matrixspeichers. Dieses Verfahren kennzeichnet sich konventionellen Dünnschichtzellen im praktischen dadurch, daß in einem ersten Schritt auf eine Sub- Betrieb eines nach dem sogenannten Orthogonalfeldstratplatte eine erste dünne Schicht eines Ferro- Steuerverfahren betriebenen Magnetschichtspeichers magnetikums bei einer ersten Temperatur und in 50 seien die F i g. 1, 2 und 3 herangezogen. In den mit Gegenwart eines magnetischen Gleichfeldes mit (a) bezeichneten Figuren wird eine Dünnschichtzelle einem im wesentlichen in der Schichtebene liegenden 11 betrachtet, deren äußerlich in Erscheinung tre-Richtungsvektor aufgebracht wird, daß in einem tende leichte Richtung R_L parallel zu der von den zweiten Schritt darauf eine dünne Schicht einer nicht- Eingabe- und Ausgabemitteln bestimmten Normmagnetischen Substanz aufgebracht wird und daß in 55 richtung (x-Richtung) verläuft. Die jeweils mit (b) einem dritten Schritt darauf eine zweite dünne Schicht und (c) bezeichneten Figuren enthalten Dünnschichtdes Ferromagnetikums bei einer zweiten Temperatur, zellen, bei denen die äußerlich in Erscheinung tredie niedriger ist als die erste Temperatur, und tende leichte Richtung R_L unter einem gewissen wiederum in Gegenwart eines magnetischen Gleich- Winkel (+ bei b; — bei c) zur x-Richtung liegt, feldes aufgebracht wird, dessen Richtung in Schicht- 60 Wie bekannt, wird beim Orthogonalfeld-Steuerebene gegenüber derjenigen des während des ersten verfahren die Magnetisierung der Zelle beim AusSchrittes angewendeten Gleichfeldes um einen be- lesen und Einschreiben durch ein in y-Richtung, stimmten Winkel versetzt ist, der jedoch maximal d. h. wenigstens angenähert in der harten Richtung 50° nicht überschreitet. R_H wirkendes Wortfeld H_w, dessen Amplitude größer

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Dünn- 65 ist als die Sättigungsfeldstärke H_K, in die y-Richtung Schichtspeicherzelle nach der Erfindung und des ausgelenkt und die Zelle in dieser Richtung somit erfindungsgemäßen Verfahrens zu ihrer Herstellung magnetisch gesättigt. Eine beim Auslesen dabei in sind aus den Unteransprüchen zu ersehen. Die Er- die Ausgabemittel induzierte Spannung U_L, die pro-

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portional ist der Änderung der Magnetisierungs- Scharen von gestrichelt gezeichneten kritischen Kur-

, _{Λ t} · τ,- r₊ , dMx . , ven angedeutet. Die in einer Dünnschichtzelle auf-

komponente m x-Richtung, also -^-, ist kenn- ^^ _{maximale Dispersion ist mit dem WmkeI/?}

zeichnend für die in der Zelle gespeicherte Infor- bezeichnet. Es ist einleuchtend, daß man mit dem mation. Beim Einschreiben bestimmt ein orthogonal 5 Bitfeld H_B die in einer Zelle vorkommende maximale zum Wortfeld, also in x-Richtung wirkendes Bit- Dispersion überwinden muß, wenn man die Magnetifeld H_B durch seine Polarität, von welcher Art (»0« sierung in allen Kristallitgruppen oder Bereichen oder »1«) die einzuschreibende Information ist. einheitlich nach einer leichten Richtung ausrichten

Das Wortfeld H_w entsteht durch einen durch die will, wie es beispielsweise beim Einschreiben be-Wortleitung 12 fließenden Wortimpuls, der in einem io stimmter Informationswerte (z. B. »1«) geschehen Worttreiber 13 erzeugt wird. Das Bitfeld H_B wird soll (vgl. Fig. 5a oder 5b). Für den hierfür erformittels eines Bitimpulses aufgebracht, der im Bit- derlichen Minimalwert des Bitfeldes im Fall der in treiber 14 erzeugt wird und durch die Bitleitung 15 Fig. 3a dargestellten Schar von kritischen Kurfließt. Beim Einschreiben nach dem Orthogonalfeld- ven gilt

Steuerverfahren kommt es darauf an, daß das die 15 Hb

Information kennzeichnende Bitfeld mindestens tg P = jj ·

gerade dann vorhanden ist, wenn das Wortfeld abklingt. Beim Auslesen wird die in die Leseleitung 16 Es wird nun dazu übergegangen, die in den induzierte Spannung U_r einem Leseverstärker 17 zu- ,-,.„,.„ , „ Ur ^. geführt, wo durch eine Diskrimmierungsschaltung ao ^FlS- ^{2a bls 2c} dargestellten-^--Diagramme zu aus Amplitude und Form des Leseimpulses fest- beschreiben. Die gezeigten Kennlinien werden mit gestellt wird, von welcher Art (»0« oder »1«) die der in Fig. 1 gezeigten Anordnung experimentell ausgelesene Information ist. ermittelt. In die Zelle 11 wird mit veränder-

Durch die Eingabe- und Ausgabemittel, genauer: liehen Bitfeldern H_B der Einschreibevorgang nach durch die Achsen der im allgemeinen als Band- 25 dem Orthogonalfeld-Steuerverfahren simuliert. Nach leitungen ausgeführten Wort-, Bit- und Leseleitun- jedem solchen Einschreibevorgang wird der Auslesegen, wird ein orthogonales Koordinatensystem defl- Vorgang simuliert, die in die Leseleitung 46 induzierte niert, dessen Normrichtung oder x-Richtung im Spannung beobachtet und deren Amplitude U_L in Idealfall (F i g. 1 a) parallel zu der äußerlich in Er- Abhängigkeit vom vorher angewendeten Bitfeld H_B scheinung tretenden leichten Richtung R_L der magne- 30 aufgetragen. Konventionelle binäre Magnetschichttischen Anisotropie der Zelle liegt. speicher arbeiten mit bipolaren Bitimpulsen, d. h.,

Es wird zum besseren Verständnis definiert, was bei Anwendung eines positiven Bitfeldes 21 erhält man sich unter der »äußerlich in Erscheinung tre- man bei der Speicherung des einen Binärwertes eine tenden« leichten Richtung R_L vorzustellen hat. Es ist positive Amplitude 22 der Lesespannung, während bekannt, daß Dünnschichtzellen in der Größe wie 35 man bei Anwendung eines negativen Bitfeldes 23 bei sie in Magnetschichtspeichern verwendet werden der Speicherung des anderen Binärwertes eine nega-(z. B. Länge 0,7 mm, Breite 0,3 mm) keine magne- tive Amplitude 24 der Lesespannung erhält (vgl. tische Homogenität aufweisen; sie bestehen vielmehr Fig. 2a). Wie einleitend erwähnt, gibt es gute aus einer Vielzahl von Kristallitgruppen. Erst diese Gründe dafür, daß man es neuerdings vorzieht, mit einzelnen Gruppen von Kristalliten benehmen sich 40 unipolaren Verstärkern zu arbeiten, d. h., man will wie Eindomänen, d. h. weisen in sich homogene nur unipolare Bitfelder anwenden. In diesem Fall magnetische Eigenschaften und ein homogenes Ver- schreibt man den einen Binärwert (z. B. »1«) mit halten auf. Eine solche homogene Gruppe von Hilfe eines positiven Bitfeldes H_B und den anderen Kristalliten mit Eindomänenverhalten hat meist eine Binärwert (z. B. »0«) ohne Bitfeld ein. Der sich längliche Form parallel zur leichten Richtung mit 45 durch diese Festlegung ergebende Speicherbereich äs i^sss ä: * *· - ■«· * *> *-£»*— de, Wie bekannt, läßt sich das magnetische Schaltverhal- Fig. 2a bis 2c durch Schraffur vermerkt. Es sei beten einer Eindomänenstruktur durch die sogenannte merkt, daß es ökonomischen Überlegungen widerkritische Kurve, eine Astroide, beschreiben. Die ein- 50 spricht, den »!«-Speicherbereich zu weit nach rechts zelnen Kristallitgruppen in jeder Dünnschichtzelle gegen große Werte H_B hin zu verlegen; die Bithaben nun voneinander — wenn auch geringfügig — verstärker müssen dann sehr hohe Leistungen aufabweichende kritische Kurven mit nicht einheitlichen bringen. Praktisch legt man den »1 «-Bereich — wie Werten der Sättigungsfeldstärke H_K und mit ver- gezeichnet — in den Anfang der Sättigung, schieden liegenden leichten Richtungen der magne- 55 . , _Oi ... .. __ , U_L „ , . , tischen Anisotropie; letzteres Phänomen nennt man ^{Aus der StelIheit 2S der} l^^{Kurve lassen sich} die Winkeldispersion der leichten Richtung. Der Rückschlüsse ziehen auf die Dispersion β der leichmakroskopischen Beobachtung zugänglich und von ten Richtung innerhalb der Dünnschichtzelle. Durch außen meßbar ist natürlich nur die Überlagerung Betrachtung von F i g. 3 a läßt sich einsehen, daß aller mikrokristallinen Effekte. Die Mittelung über 60 erst von einer bestimmten Größe des Bitfeldes H_B alle lokalen Verteilungen der leichten Richtungen in ab die Dispersion überwunden wird und daß sich den einzelnen eindomäneähnlichen Kristallitgruppen dann erst die Magnetisierung in allen Kristallitergibt die für eine ganze Dünnschichtzelle äußerlich gruppen einheitlich ausrichtet (Sättigungsbereich der in Erscheinung tretende leichte Richtung, die in U_{L T}, .„.,,. „. _TT ·-..·, Fig. 1 und 3 mit dem ÜberweisungszeichenR_L be- 65 ä.-^Kurve)· ^{Bei kIemeren Werten von H}b ^er§^{lbt slch} zeichnet ist. Senkrecht zu R_L liegt die sogenannte eine graduelle Abnahme der in eine bestimmte Richharte RichtungR_H. In den Fig. 3a bis 3c ist die tung ausgerichteten Magnetisierung in den Kristallit-Winkeldispersion der leichten Richtung durch gruppen, bis im Fall von H_B = 0 die Magnetisierung

in den Kristallitgruppen der Zelle etwa je zur Hälfte nach rechts und links ausgerichtet ist.

Wenn — wie in der Anordnung von Fig. Ib und Ic gezeigt ist — die äußerlich in Erscheinung tretende leichte Richtung R_L eine Abweichung γ (vgl. auch F i g. 3 b und 3 c) von der von den Eingabe- und Ausgabemitteln bestimmten Normrichtung (x-Richtung) aufweist, verschiebt sich — wie aus

F i g. 2 b und 2 c ersichtlich — die -_rr ^L -Kurve bei ⁶ H_B ίο

einem positiven Winkel γ nach links und bei einem negativen Winkel γ nach rechts.

Solche Winkelabweichungen γ können in der Fabrikationstechnik der Speicherplatten leider nicht vollkommen vermieden werden, wie weiter unten besprochen werden wird. Sie wirken sich, wie aus F i g. 2 b und 2 c hervorgeht, sehr nachteilig auf den Betrieb des Speichers aus, indem die Diskriminierung der Lesesignale »0« und »1« mit den üblichen Leseverstärkern praktisch unmöglich wird. Beispielsweise ao ist bei einem positiven Winkel γ die Lesesignalamplitude für »0« größer als diejenige für »1« bei einem negativen Winkel γ.

F i g. 4 a und 4 b zeigen Speicherplatten 31, wie sie beispielsweise in Magnetschichtspeichern angewendet werden. Auf ihnen befindet sich eine Vielzahl von einzelnen, z. B. rechteckigen Dünnschichtzellen 32 mit uniaxialer magnetischer Anisotropie, deren leichte Richtung R_L über die ganze Platte hinweg bei Fig. 4a eine sogenannte konkave und bei Fig. 4b eine konvexe Verzeichnung aufweist. Wie bekannt, wird die magnetische Anisotropie bei der Herstellung der Speicherplatten, z. B. während des Aufdampfens der ferromagnetischen Schichten, durch die Gegenwart eines magnetischen Gleichfeldes eingeprägt. Üblicherweise dampft man erst auf die ganze Speicherplatte 31 eine zusammenhängende ferromagnetische Schicht (meist eine Legierung von 80% Ni und 20°/o Fe) auf, die dann einem lokalen Photoätzprozeß unterworfen wird. In diesem Prozeß wird die ferromagnetische Schicht mit Ausnahme der Stellen, welche die Speicherzellen 32 ergeben sollen, wieder abgetragen.

Es zeigt sich, daß sowohl bei der konkaven als auch bei der konvexen Verzeichnung auf einer Speicherplatte Zellen mit positiver und negativer Winkelabweichung γ vorhanden sind. Diese Abweichungen sind naturgemäß gegen die Außenecken der Platte hin am größten. Das eingezeichnete ^x- -Koordinatensystem wird durch die Eingabe- und

Ausgabemittel festgelegt. Es ist klar, daß bei Speicherplatten, die die erwähnten Verzeichnungen der leichten Richtung R₁ aufweisen, die Betriebsbedingungen von Zelle zu Zelle variieren; es kornmen praktisch alle in F i g. 1, 2, 3 a bis 3 c erläuterten Fälle vor.

Die erwähnten Verzeichnungen können verschiedene Ursachen haben. Eine nicht unbedeutende Rolle spielen hierbei allfällige Inhomogenitäten des beim Aufdampfen der ferromagnetischen Schichten zum Einprägen der magnetischen Anisotropie benutzten magnetischen Gleichfeldes. Dieses wird üblicherweise mittels einer bekannten Helmholtzschen Spulenanordnung erzeugt, in deren Zentrum sich die Speicherplatte befindet. Andere Ursachen sind magnetostriktive Effekte innerhalb des aufgedampften Ferromagnetikums. Schon geringfügige mechanische Spannungen innerhalb der Platte, die beim Aufdampfen auf Grund z. B. des Temperaturgradienten entstehen, können der Anlaß für magnetostriktive Verzeichnungen sein. Bei positiver Magnetostriktion, die sich einstellt, wenn die Legierungszusammensetzung weniger als etwa 80% Ni und mehr als 20% Fe ist, entsteht meist eine konkave Verzeichnung (vgl. Fig. 4a). Bei negativer Magnetostriktion, die sich einstellt, wenn die Legierungszusammensetzung mehr als etwa 82% Ni und weniger als 18% Fe ist, tritt meist eine konvexe Verzeichnung auf (vgl. F i g. 4 b).

Zum Speichern von Information kann man Magnetisierungszustände der Dünnschichtzelle heranziehen, wie sie in F i g. 5 a und 5 b gezeigt sind. Hierbei ist die Magnetisierung in praktisch allen Bereichen der Zelle in eine einheitliche, parallel zur leichten Richtung verlaufende Lage ausgerichtet. Es genügt an sich, wenn die resultierende Magnetisierungskomponente parallel zur Normrichtung (x-Richtung) etwa 80% des erzielbaren Höchstwertes (100%) erreicht; letzteres entspräche der Sättigung. In F i g. 5 a ist die Magnetisierung parallel zur Normrichtung ausgerichtet und hat einen positiven Wert, während sie in Fig. 5b einen negativen Wert aufweist. Der in Fig. 5a dargestellte Magnetisierungszustand kann beispielsweise herangezogen werden zur Speicherung eines Informationswertes » + 1«, während der in F i g. 5 b dargestellte Magnetisierungszustand einen gespeicherten Wert» —1« repräsentieren kann. Die hier gezeigten Magnetisierungszustände kann man, wie bereits erwähnt, beim Einschreiben dadurch erreichen, daß man das Bitfeld H_B so groß wählt, daß die in einer Zelle vorkommende maximale Dispersion überwunden wird. Die Magnetisierung richtet sich dann in allen Kristallitgruppen oder Bereichen einheitlich nach einer leichten Richtung aus, im Fall eines negativen Bitfeldes H_B in die »—^«-Richtung und im Fall eines positiven Bitfeldes H_B in die »+^«-Richtung.

Zur Datenspeicherung sind grundsätzlich noch weitere stabile Magnetisierungszustände einer Dünnschichtzelle geeignet. Ein solcher möglicher Magnetisierungszustand ist in F i g. 6 dargestellt, wo ein sehr stark vergrößerter Ausschnitt aus einer Dünnschichtzelle gezeigt ist. Die Zelle ist in eine Vielzahl von schmalen Magnetisierungsbereichen 40 aufgespalten, die durch die aus der Physik des Ferromagnetismus bekannten Neelwände 41 getrennt sind. Diese Bereiche 40 haben eine Längsausdehnung im wesentlichen parallel zur leichten Richtung, also praktisch auch parallel zur x-Richtung; sie erstrekken sich gegebenenfalls über die gesamte Länge der Zelle. Die Magnetisierung, dargestellt durch die Pfeile 42, ist abwechselnd positiv und negativ orientiert. Die Magnetisierung innerhalb der Neelwände hat nach oben gerichtete Komponenten 43, wenn — wie hier angenommen wurde — die Zelle vorher in der positiven harten Richtung R_H gesättigt war. An den oberen und unteren Grenzen der Neelwände 41 bildet sich eine mit N und S schematisch angedeutete magnetische Polbelegung aus, die auf die Magnetisierung 42 in den Bereichen 40 gewisse Kräfte auszuüben vermag. Wenn die Breitenausdehnung der Bereiche 40 relativ groß ist, so sind diese Kräfte praktisch ohne Einfluß in bezug auf die Lage der Magnetisierung 42. Um einen Einblick in die hier herrschenden Größenverhältnisse der Abmes-

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sungen der Bereiche 40 und der Neelwände 41 zu geben, seien im folgenden einige Angaben gemacht, die sich in zahlreichen praktischen Fällen ergeben haben. Unter der Annahme, daß die Dicke der ferromagnetischen Schicht der Zelle ungefähr 500 A beträgt, erhält man Neelwände von einer Breite von ungefähr 400 Ä; die Breite der Bereiche 40 liegt in der Größenordnung von 200 μΐη.
Ein etwas anderer Magnetisierungszustand einer

kann entweder eine Isolierschicht, z. B. Siliciumoxyd, sein, oder sie kann auch metallischen Charakter haben, wie z. B. eine Silberschicht. Es ist günstig, wenn die nichtmagnetische Zwischenschicht leicht 5 ätzbar ist, da sie beim Herstellen der individuellen Speicherzellen zusammen mit der ferromagnetischen Schicht weggeätzt werden muß. Die Substratplatte, auf weiche die ferromagnetische Doppelschicht aufgebracht wird, kann entweder eine kompakte Silber-Dünnschichtzelle ist in Fig. 7 gezeigt. Man bezeich- io platte sein oder man kann auch eine Glasplatte mit net den hier dargestellten Zustand als sogenannten einer überzogenen Silberschicht verwenden. Zwischen blockierten Zustand. Es liegt auch hier wieder eine der Substratplatte und der ferromagnetischen Doppel-Aufspaltung in eine Vielzahl von Magnetisierungs- schicht befindet sich zweckmäßigerweise eine Isolierbereichen 50 vor, deren Längsausdehnungen im schicht aus Siliciumoxyd. Um das Haftvermögen der wesentlichen wiederum parallel zur leichten Rieh- 15 ferromagnetischen Schichten auf der Silberunterlage tung, also praktisch auch zur ^-Richtung verlaufen. zu erhöhen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Zwischen diesen verschiedenen Magnetisierungs- Silberschichten mit einer dünnen Chromauflage zu bereichen50 gibt es ebenfalls wieder Neelwände51. versehen. Der in Fig. 8a gezeigte Querschnitt durch Wie im vorigen Fall bilden sich auch hier wieder an eine Dünnschichtzelle zeigt eine als Substrat dieden oberen und unteren Grenzen der Neelwände ao nende Glasplatte 60 mit einer versilberten Oberfläche mit N und S schematisch angedeutete magnetische 61, welche noch eine dünne Chromschicht 62 trägt. Polbelegungen aus. Im Gegensatz zum vorigen Fall Die Substratplatte ist zuoberst mit einer isolierenden sind die Magnetisierungsbereiche 50 jedoch viel Siliciumoxydschicht 63 versehen. Die eigentliche schmaler, so daß die von der Polbelegung ausgehen- Dünnschichtzelle besteht aus einer Nickel-Eisenden magnetischen Kräfte einen wesentlichen Einfluß 25 Schicht 64, auf die eine Silberschicht 65 mit Chromauf die Magnetisierung in den Bereichen 50 ausüben auflage 66 folgt. Ganz zuoberst befindet sich die können. Durch diese inneren Kopplungskräfte erfährt zweite Nickel-Eisen-Schicht 67. die Magnetisierung eine Auslenkung nach oben hin, Durch geeignete Maßnahmen während des Her-

die durch die Pfeile 52 und 53 angedeutet ist. Durch Stellungsprozesses der Nickel-Eisen-Schichten 64 und die gestrichelt gezeichneten Pfeile 54 und 55 soll an- 30 67 wird dafür gesorgt, daß die leichten Richtungen deutungsweise gezeigt werden, welche Lage die in den beiden Schichten 64 und 67 um einen beMagnetisierung einnehmen würde, wenn die erwähn- stimmten Winkel α voneinander abweichen. In ten inneren Kopplungskräfte nicht vorhanden wären. Fig. 8b ist die leichte Richtung in der unteren Die Abmessungen der Bereiche 50 und der Neel- Schicht 64 mit dem Überweisungszeichen R^ und wände 51 bei einer Schichtdicke der Zelle von etwa 35 die leichte Richtung in der oberen Schicht 67 mit 500 A sind wie folgt: Die Breite der Neelwände 51 dem Überweisungszeichen j?£⁰⁾ bezeichnet. Für die liegt in der Größenordnung von 2μηι, während die
Breite der Bereiche 50 etwa bei 20 μΐη liegt. Es gibt
aber auch Fälle, bei denen die Bereiche 50 wesentlich schmaler sein können. Man hat Breiten beob- 40 zeichnet ist.

achtet bis minimal etwa 2μΐη. Die Abmessungen, Die Dicke der Nickel-Eisen-Schichten liegt vor-

die sich bei einem blockierten Zustand — wie in Fig. 7 gezeigt — ergeben, sind in wesentlichem Maße abhängig von der Dicke der Schicht. Die hier

gegebenen Abmessungen beziehen sich, wie gesagt, 45 sehen den beiden Nickel-Eisen-Schichten praktisch auf eine Schichtdicke von etwa 500 A. unbedeutend wird. Wird als nichtmagnetische Sub-

Da die in F i g. 6 und 7 dargestellten Magnetisie- stanz beispielsweise eine Siliciumoxydschicht verrungszustände im Mittel keine von Null im wesent- wendet, so sollte deren Dicke mindestens 50 A belichen verschiedenen Komponenten der Magnetisie- tragen; sie kann aber auch wesentlich dicker sein rung in der x-Richtung aufweisen, sind diese beiden 50 bis in die Größenordnung von 350 A. Im Fall der Zustände für die Speicherung eines bestimmten Verwendung einer Silberschicht als nichtmagnetische Informationswertes (»0«) äquivalent. Es ist möglich, Substanz verwendet man Schichtdicken der gleichen daß man beide Zustände auf einer Speicherplatte Größenordnung, also etwa 250 ± 200A. antrifft, wenn man beim Einschreiben von Informa- Das nachfolgend beschriebene Verfahren zur Her-

tion vom Orthogonalfeld-Steuerverfahren Gebrauch 55 stellung einer Dünnschichtzelle, wie sie beispielsweise macht. in Fig. 8a und 8b gezeigt ist, hat sich in der Praxis

Eine gemäß der vorliegenden Erfindung ausgebil- gut bewährt. Das Aufbringen der Schichten erfolgt dete Dünnschichtzelle, bei welcher gewisse Ab- durch Aufdampfen in einer Vakuumapparatur. Auf weichungen der äußerlich in Erscheinung tretenden eine entsprechend vorbereitete Substratplatte wird in leichten Richtung R_L der magnetischen Anisotropie 60 einem ersten Schritt die Nickel-Eisen-Schicht 64 aufder Zelle von der von den Eingabe- und Ausgabe- gedampft. Das Aufdampfen dieser Schicht erfolgt mitteln bestimmten Normrichtung (^-Richtung) prak- bei einer Temperatur Γ1 und in Gegenwart eines tisch keinen Einfluß haben, ist in Fig. 8a (Quer- magnetischen Gleichfeldes, das beispielsweise mittels schnitt) und Fig. 8b (Draufsicht) gezeigt. Es handelt einer Helmholtzschen Spulenanordnung erzeugt wersich im wesentlichen um eine Doppelschicht von 65 den kann, mit einem im wesentlichen in der Schichtzwei Lagen eines Ferromagnetikums, beispielsweise ebene liegenden Richtungsvektor. Die Temperatur Permalloy, zwischen denen sich eine nichtmagnetische Tl kann im Bereich zwischen 100 und 450° C liegen. Schicht befindet. Diese nichtmagnetische Schicht Als nächstes wird die nichtmagnetische Zwischen-

Dünnschichtzelle als Ganzes ergibt sich durch Überlagerung eine äußerlich in Erscheinung tretende leichte Richtung R_L, die in F i g. 8 b gestrichelt ge-

zugsweise je etwa zwischen 100 und 600 Ä. Die nichtmagnetische Zwischenschicht soll eine solche Dicke aufweisen, daß die Austauschkopplung zwi-

schicht aufgedampft, die — wie erwähnt — entweder eine Siliciumoxydschicht oder eine Silberschicht sein kann. Als nächstes kann gegebenenfalls die Chromauflage durch Aufdampfen erzeugt werden. Schließlich folgt die Nickel-Eisen-Schicht 67, welche bei 5 einer Temperatur Γ2 aufgedampft wird. Die Temperatur T 2 sollte mindestens 50° C unterhalb der Temperatur Tl liegen, um unerwünschte Temperungsrückwirkungen auf die Nickel-Eisen-Schicht 64 zu vermeiden. Auch das Aufdampfen der nichtmagnetisehen Zwischenschicht sollte deshalb bei Γ 2 erfolgen. Dies ist deshalb wichtig, weil die Nickel-Eisen-Schicht 67 ebenfalls wieder in Gegenwart eines magnetischen Gleichfeldes aufgedampft wird, dessen Richtung in Schichtebene jedoch gegenüber derjenigen des wäh- »5 rend des Aufdampfens der Nickel-Eisen-Schicht 64 angewendeten Gleichfeldes um den erwähnten Winkel α versetzt ist. Die Größe des Winkels α ist nicht sehr kritisch, jedoch sollte die folgende Bedingung erfüllt sein: ao

(a-2ß)>y.

Die Erfahrung hat gezeigt, daß der Winkel <x maximal 50° nicht überschreiten sollte.

Wie bereits erwähnt, erfolgt die Erzeugung des magnetischen Gleichfeldes vorzugsweise mit Hilfe einer Helmholtzschen Spulenanordnung, die im Bereich der Substratplatte einen möglichst homogenen Feldverlauf haben sollte. Die erwähnte Versetzung um den Winkel χ kann am einfachsten vorgenommen werden durch Verdrehung der Helmholtzschen Spulenanordnung relativ zur Substratplatte.

Eine andere Möglichkeit der Erzeugung des magnetischen Gleichfeldes im Fall des beschriebenen Herstellungsverfahrens besteht in der Anwendung zweier Helmholtzscher Spulenanordnungen mit zueinander rechtwinklig versetzten Achsen, deren einzelne Felder natürlich ebenfalls wieder im Bereich der Substratplatte einen möglichst homogenen Feldverlauf haben sollen. Die Überlagerung dieser Felder ergibt das zur Einprägung der magnetischen Anisotropie erforderliche magnetische Gleichfeld. Die erwähnte Versetzung um den Winkel α kann bei zwei Helmholtzschen Spulenanordnungen durch Umpolung des durch eine Spulenanordnung fließenden Stromes auf ganz einfache Weise erreicht werden. Die Größe dieses Stromes bestimmt dann natürlich die Größe der Winkelabweichung α.

Das soeben beschriebene Verfahren läßt sich selbstverständlich für eine gesamte Speicherplatte anwenden, auf die man die erwähnten ferromagnetischen Doppelschichten kontinuierlich aufbringt. Die Herstellung einer Speichermatrix mit einer Vielzahl von Dünnschichtzellen, wie sie in F i g. 8 beispielsweise gezeigt sind, läßt sich natürlich auch durch lokal wohldefiniertes Wegätzen der ferromagnetischen Doppelschichten einschließlich der nichtmagnetischen Substanz vornehmen, so daß die Vielzahl der gewünschten einzelnen Dünnschichtzellen dort entsteht, wo das Ätzen unterbleibt. Rechteckförmige Dünnschichtzellen haben sich als sehr vorteilhaft erwiesen, bei denen die äußerlich in Erscheinung tretende leichte Richtung R_L im wesentlichen parallel zur längeren Rechteckseite verläuft. Auf eine solche Speicherplatte mit zeilen- und spaltenweise angeordneten Dünnschichtzellen kann man schließlich zeilenweise und spaltenweise, oder umgekehrt, streifenförmige Leitungen mit entsprechenden Isolierzwischenschichten aufdampfen, welche dann die Bit-, Wort- und Leseleitungen darstellen.

Wenn man in der Anordnung von F i g. 1 a als Dünnschichtzelle diejenige von F i g. 8 benutzt, kann man für diese in genau derselben Weise wie früher

beschrieben, das -^-Diagramm ermitteln, welches

die beim Auslesen in den Ausgabemitteln auftretende Lesespannungsamplitude U_L in Abhängigkeit von der beim vorausgegangenen Einschreiben durch die Eingabemittel erzeugten Bitfeldgröße H_B angibt. Die sich für verschiedene Winkel γ ergebenden charakteristischen ^--Kurven sind in den Fig. 9a, 9b und

Hg °

9 c dargestellt. Das entscheidende Merkmal dieser Kurven ist ihre Stufenform, nämlich der horizontale Abschnitt dieser Kurve für U_L = 0. Daraus ergibt sich, daß man für die gespeicherten Informationswerte »0« und »1« auch für verschiedene Winkel γ ψ 0 übereinstimmende Lesesignale U_L erhält. Dies trifft nicht nur, wie in F i g. 9 gezeigt, für binäre Daten zu, sondern auch für den Fall der Speicherung ternärer Werte, wobei man beispielsweise den Wert »0« ohne Bitfeld, den Wert » + 1« mit einem positiven Bitfeld H_B' und den Wert » — 1« mit einem negativen Bitfeld H₈' einschreibt. Beim Auslesen nach dem Orthogonalfeld-Steuerverfahren erhält man dann kein Signal Ui für eine »0«, ein wohlausgeprägtes positives Lesesignal U_L für » + 1« und ein wohlausgeprägtes negatives Lesesignal U_L für » — 1«. Winkelabweichungen γ von ±10° der äußerlich in Erscheinung tretenden leichten Richtung R_L der magnetischen Anisotropie der Dünnschichtzelle von der von den Eingabe- und Ausgabemitteln bestimmten Normrichtung (x-Richtung) haben auf die auftretenden Lesesignale U_L keinen nachteiligen Einfluß, wie Fig. 9b für eine Abweichung entsprechend F i g. 1 b und F i g. 9 c für eine Abweichung entsprechend Fig. Ic zeigt. Es ist im allgemeinen nicht sehr kritisch, wenn beispielsweise als Lesesignal U_L für eine »0« ein bestimmter kleiner von Null verschiedener Wert auftritt. Die Diskriminierungsschaltungen in den Leseverstärkern sind in der Lage, noch eine durchaus einwandfreie Signaldiskriminierung vorzunehmen, wenn die Amplituden der Lesesignale zwischen »0« und »1« noch so beschaffen sind, daß die kleinere Amplitude (für »0«) nicht 30% derjenigen überschreitet, die beim Auslesen des anderen Informationswertes (z.B. »1«) auftritt. Die Diagramme der F i g. 9 zeigen deutlich, daß diese Sicherheitsgrenze weit unterschritten ist.

Claims (23)

Patentansprüche:

1. Dünnschichtspeicherzelle mit zwei gleichartigen, anisotropen Magnetschichten, die durch eine nichtmagnetische Zwischenschicht voneinander getrennt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorzugsachse der einen Magnetschicht einen spitzen Winkel zur Vorzugsachse der anderen Magnetschicht bildet, der wenigstens annähernd symmetrisch zu einer Normrichtung (x-Richtung) liegt, die durch den Verlauf einer beiden Magnetschichten gemeinsamen, eine Auslenkung aus den Vorzugsrichtungen bewirkenden Treibleitung bestimmt ist.

2. Speicherzelle nach Ansprach 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedingung

(κ-2β)>γ

erfüllt ist, worin α der Winkel zwischen den magnetischen Vorzugsrichtungen beider Magnetschichten, β die maximale Winkeldispersion der Magnetschichten und γ der Winkel ist, mit dem die Symmetrieachse des Winkels χ von der Normrichtung (x-Richtung) abweicht.

3. Speicherzelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α nicht größer als 50° ist.

4. Speicherzelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie durch die Divergenz der Vorzugsachsen beider Magnetschichten nach einer Auslenkung der Magnetisierung in die Richtung der gemeinsamen harten Magnetisierungsachse bei Fehlen von entlang der gemeinsamen Vorzugsachse verlaufenden Magnetfeldern ao einen auf Streufeldblockierung beruhenden Magnetisierungszustand entlang der harten Magnetisierungsachse behält, der neben den Magnetisierungszuständen entlang der beiden Richtungen der gemeinsamen Vorzugsachse zur Speicherung binärer bzw. ternärer Informationen dient.

5. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Zwischenschicht aus Siliciumoxyd besteht.

6. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Zwischenschicht eine leicht ätzbare Substanz ist.

7. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Zwischenschicht aus Silber besteht.

8. Speicherzelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Silberschicht eine dünne Chromschicht aufgebracht ist, die zur Haft-Verbesserung bei der Aufbringung der zweiten Magnetschicht dient.

9. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Magnetschichten je etwa 400 ± 200A betragt.

10. Speicherzelle nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die nichtmagnetische Zwischenschicht eine solche Dicke aufweist, daß die Austauschkopplung zwischen der ersten und zweiten Magnetschicht wenigstens angenähert zu Null wird.

11. Speicherzelle nach den Ansprüchen 5 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Siliciumoxydschicht etwa bei 200 + 150A liegt.

12. Speicherzelle nach den Ansprüchen 7 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke der Silberschicht bei etwa 250 ± 200 A liegt.

13. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratplatte für die Magnetschichten eine Silberplatte ist.

14. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Substratplatte für die Magnetschichten eine auf zumindest einer, und zwar der den aufzubringenden Schichten zugewandten Oberfläche versilberte Glasplatte ist.

15. Speicherzelle nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Silberoberfläche der Substratplatte mit einer dünnen Chromschicht versehen ist, die zur Haftverbesserung bei der Aufbringung der ersten Magnetschicht dient.

16. Verfahren zur Herstellung einer Dünnschichtspeicherzelle nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt auf eine Substratplatte eine erste dünne Schicht eines Ferromagnetikums bei einer ersten Temperatur (Tl) und in Gegenwart eines magnetischen Gleichfeldes mit einem im wesentlichen in der Schichtebene liegenden Richtungsvektor aufgebracht wird, daß in einem zweiten Schritt darauf eine dünne Schicht einer nichtmagnetischen Substanz aufgebracht wird und daß in einem dritten Schritt darauf eine zweite dünne Schicht des Ferromagnetikums bei einer zweiten Temperatur (T 2), die niedriger ist als die erste Temperatur (Tl), und wiederum in Gegenwart eines magnetischen Gleichfeldes aufgebracht wird, dessen Richtung in Schichtebene gegenüber derjenigen des während des ersten Schrittes angewendeten Gleichfeldes um einen bestimmten Winkel versetzt ist, der jedoch maximal 50° nicht überschreitet.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der nichtmagnetischen Substanz bei einer Temperatur erfolgt, die in derselben Größenordnung liegt wie die Temperatur (T 2) beim Aufbringen der zweiten Schicht des Ferromagnetikums.

18. Verfahren nach Ansprach 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Temperatur (Tl) im Bereich zwischen 100 und 450⁰C und die zweite Temperatur (T2) mindestens 5O⁰C unterhalb der ersten Temperatur (Tl) liegt.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des magnetischen Gleichfeldes eine HeImholtzsche Spulenanordnung angewendet wird, die im Bereich der Substratplatte einen möglichst homogenen Feldverlauf ergibt, und daß die erwähnte Winkelversetzung durch Verdrehung der Helmholtzschen Spulenanordnung relativ zur Substratplatte vorgenommen wird.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung des magnetischen Gleichfeldes zwei HeImholtzsche Spulenanordnungen mit zueinander rechtwinklig versetzten Achsen angewendet werden, deren einzelne Felder im Bereich der Substratplatte einen möglichst homogenen Feldverlauf ergeben, welche Felder sich zu dem erwähnten magnetischen Gleichfeld überlagern, und daß die erwähnte Winkelversetzung durch Umpolung des durch eine Helmholtzsche Spulenanordnung fließenden Stromes erreicht wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufbringen der Schichten durch Aufdampfen in einer Vakuumapparatur erfolgt.

22. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 16 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die Durchführung der Verfahrensschritte nach Ansprach 8 durch lokales Wegätzen der zweiten Schicht des Ferromagnetikums, der Schicht der nichtmagnetischen Sub-

stanz und der ersten Schicht des Ferromagnetikums von der Substratplatte die besagte Vielzahl einzelner Dünnschichtzellen dort entsteht, wo das Ätzen unterbleibt.

23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß das lokale Wegätzen der er-

wähnten Schichten derart vorgenommen wird, daß rechteckförmige Dünnschichtzellen erhalten werden, wobei die äußerlich in Erscheinung tretende leichte Richtung der magnetischen Anisotropie im wesentlichen parallel zur längeren Rechteckseite verläuft.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

909520/453