JPH05135567A - ストレツチヤー型バブル検出器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストライプ磁区のバブル転送用導体の屈曲部
開放側での不必要な引き伸ばしを回避し、読み出しを確
実に且つ高速に行うことができるようにする。 【構成】 磁気バブルＢをジグザグ状の２層導体より成
るバブル転送用導体１を用いてストライプ状に伸ばして
転送し、検出手段３により磁気バブルＢの有無を検出す
るストレッチャー型バブル検出器において、磁気バブル
Ｂの転送領域５をフェンスパターン２で固定されたフェ
ンスストライプ磁区で囲み、フェンスパターン２をバブ
ル転送用導体１の屈曲部１Ｃより内側に配置するか又は
フェンスパターン２の少なくとも一部をバブル転送用導
体１の屈曲部１Ｃに重なるように配置して構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気バブルメモリ等にお
いて用いられるストレッチャー型バブル検出器、特に例
えばブロッホラインメモリ等において、情報に対応した
バブルの有無を読み出すストレッチャー型バブル検出器
に係わる。

【０００２】

【従来の技術】バブル検出器は、磁気バブルやブロッホ
ラインメモリ等の例えば情報読み出し等に用いられる。

【０００３】ブロッホラインメモリについては、例えば
日経エレクトロニクス１９８３年８月１５日号１４１頁
〜１６７頁の記事や、特開昭６０−１１３３８９号公開
公報等にその開示があり、この種の垂直ブロッホライン
メモリは、高密度メモリとして脚光を浴びるに至ってい
る。

【０００４】このブロッホラインメモリは、例えば図４
に示すように、磁壁中に情報の担体となるＶＢＬ（垂直
ブロッホライン）を有して成るメインストライプ磁区Ｍ
が複数本平行配列されてなるマイナーループ部３１と、
その一端に各マイナーループ部３１上のＶＢＬの有無に
よって磁気バブルを切り出す例えば２本のチョッピング
導体より成るチョッピング部３２と、これをバブル検出
器３４に転送するメジャーライン３３とを有して成る。

【０００５】ブロッホラインメモリにおいては、情報の
担体となるＶＢＬは極めて微細な磁化構造であるので直
接電気信号に変換することはできないので、上述したよ
うにＶＢＬの有無によって磁気バブルを形成し、この磁
気バブルの有無を検出することによってそのメモリの読
み出し動作を行う。

【０００６】即ちこの場合、先ず読み出すビット位置の
ＶＢＬをストライプ磁区先端部に移動させる。従って読
み出すビット位置にＶＢＬが無い場合は、ストライプ磁
区先端部にはＶＢＬのない状態になる。

【０００７】次に、チョッピング部３２においてストラ
イプ磁区に直交する導体にパルス電流を与えると、局所
的な磁界が発生する。ストライプ磁区先端部にＶＢＬが
存在する場合にはこれが切断されてバブルが切り出され
る。これに対して、ストライプ磁区先端部にＶＢＬが無
い場合には、磁壁磁化構造の違いからストライプ磁区の
切断は起こらない。従って、この場合バブルは切り出さ
れない。

【０００８】この結果、ＶＢＬのある場合はバブルがで
き、ＶＢＬが無い場合はバブルができない。つまりＶＢ
Ｌの有無からバブルの有無へ情報の変換が行われたこと
になる。

【０００９】このバブルの有無の検出は、バブルを転送
して、磁気抵抗効果やホール効果を利用した検出器によ
り電気信号に変換することによって、その検出即ち情報
の読み出しを行うものであり、磁気抵抗効果によりバブ
ルを検出する技術はバブルメモリにおいて確立された技
術である。

【００１０】バブルメモリにおいては、情報の担体とな
るバブルを転送する方法としては例えばパーマロイパタ
ーンと回転面内磁界を組み合わせた回転磁界駆動方式い
わゆるフィールドアクセス法が採られているが、この場
合駆動磁界を発生するコイルのインダクタンスによって
バブルの転送速度即ち情報の転送速度が制限され、３０
０ｋＨｚ程度が限界とされている。

【００１１】ブロッホラインメモリではバブルの転送を
高速化するために、外部磁界によらずに２層のジグザグ
状導体を用いてバブルを転送する電流駆動方式いわゆる
カレントアクセス法が採られている。図５にこのような
電流駆動方式を用いたバブル検出器の一例の略線的拡大
平面図を示す。

【００１２】図５に示すように、この電流駆動方式にお
いては、互いに位相が１／４周期ずれた２本のジグザグ
状のバブル転送用導体１（図５においては１本のみを示
す）を設ける。そしてこの導体１に位相を９０°ずらし
た正弦波状の電流を印加すると進行波磁界が得られるこ
とから、この磁界の谷に同期してバブルＢが矢印ａで示
すように転送される。

【００１３】そして転送用導体１の一部に、これを横切
るように破線で示すバブルストレッチャー１２が設けら
れ、このバブルストレッチャー１２によって、磁気バブ
ルＢは矢印ａで示す転送方向と直交する方向にストライ
プ状に引き伸ばされる。そしてこのバブルストレッチャ
ー１２に沿って設けられたＭＲ（磁気抵抗効果）膜１３
によって読み出しが行われる。この引き伸ばしは、ＭＲ
膜１３に充分な磁界を与えるために行うものであるが、
この引き伸ばし時間が律速段階となり、磁気バブルの転
送速度をより高めることが難しいという問題がある。

【００１４】このような問題を解決するために、例えば
図６の略線的拡大平面図に示すように、電流駆動による
転送を行うバブル転送用導体１を、矢印ａで示すバブル
転送方向と直交する方向に、ＭＲ膜１３が設けられた読
み出し部に向かって徐々に幅広となるジグザグ状パター
ンとして設けることによって、磁気バブルＢをＭＲ膜１
３に向かって転送しながら、この幅方向に即ちジグザグ
パターン幅方向の輪郭形状に沿ってストライプ状に引き
伸ばして読み出しを行うようにしたストレッチャー型バ
ブル検出器が提案されている。

【００１５】このストレッチャー型バブル検出器におい
ては、磁気バブルＢは、ストライプ状に引き伸ばされた
ストライプ磁区ＳとしてＭＲ膜１３を通過する。ＭＲ膜
１３は例えばその長手方向に磁化容易軸を有して成り、
ストライプ磁区Ｓが通過すると、その短軸方向即ちバブ
ル転送方向に磁化が回転し、つまり磁化困難軸方向に磁
化が回転して抵抗値が変化するので、これを電気信号と
して信号用導体１４によって検出することができる。

【００１６】そして読み出されたストライプ磁区Ｓは、
この後読み出し部即ちＭＲ膜１３から離間するに従って
その幅が漸次幅狭とされたバブル転送用導体１に沿っ
て、徐々に縮小されるようにして転送される。

【００１７】更にこの場合、まわりから不要な磁区が転
送領域５に侵入することを回避するために、転送領域５
を取り囲むようにＴｂＣｏ等の垂直磁化膜或いは磁区固
定用グルーブ等より成る対のフェンスパターン２を設
け、このフェンスパターン２に沿って磁化膜内に生じる
フェンスストライプ磁区（図６においては、フェンスパ
ターン２と同一のパターンとして示す）によって、スト
ライプ磁区Ｓを挟みこむようにして、ストライプ磁区Ｓ
をガイドする構造が提案されている。

【００１８】しかしながらこの場合、バブル転送用導体
１のジグザグ状の屈曲部１Ｃの開放側での転送駆動力が
弱いことから、ストライプ磁区Ｓの先端部がこの開放側
に、必要以上に引き伸ばされるため、そのバブル中心位
置の移動軌跡を一点鎖線ｂで示すようにストライプ磁区
Ｓが蛇行する。このため転送周波数を上げるとストライ
プ磁区Ｓが転送できなくなる場合や、駆動磁界がこの引
き伸ばされた先端部に及ばなくなっていわばストライプ
磁区Ｓがトラップされ、ストライプ磁区即ち磁気バブル
Ｂを転送させることができず、読み出しを行えなくなる
場合があった。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述したよ
うなストレッチャー型バブル検出器において、ストライ
プ磁区のバブル転送用導体の屈曲部の開放側での不要な
引き伸ばしを回避し、転送をスムーズに行って読み出し
を確実に行うことができるようにして、転送周波数の向
上をはかって読み出しの高速化をはかる。

【００２０】

【課題を解決するための手段】本発明ストレッチャー型
バブル検出器の一例の略線的拡大平面図を図１に示す。
本発明は図１に示すように、磁気バブルＢをジグザグ状
の２層導体より成るバブル転送用導体１を用いてストラ
イプ状に引き伸ばして転送駆動し、引き伸ばされたスト
ライプ磁区Ｓの延長方向と平行に設けた検出手段３によ
り磁気バブルＢの有無を検出するストレッチャー型バブ
ル検出器において、磁気バブルＢの転送領域５を、フェ
ンスパターン２で固定されたフェンスストライプ磁区で
囲み、このフェンスパターン２をバブル転送用導体１の
屈曲部１Ｃより内側に配置するか、或いはフェンスパタ
ーン２の少なくとも一部をこのバブル転送用導体１の屈
曲部１Ｃに重なるように配置して構成する。

【００２１】

【作用】上述したように、本発明ストレッチャー型バブ
ル検出器によれば、フェンスパターン２をバブル転送用
導体１の屈曲部１Ｃの内側に設ける構成とすることか
ら、このバブル転送用導体１に沿って転送されたストラ
イプ磁区Ｓが、転送駆動力の弱い屈曲部１Ｃの開放側よ
り外側に引き伸ばされることを回避することができる。

【００２２】従って、ストライプ磁区Ｓが蛇行したりト
ラップされることがなく、磁気バブルＢを確実に転送す
ることができて、転送周波数の向上従って読み出しの高
速化をはかることができる。

【００２３】

【実施例】以下図１〜図３を参照して、本発明ストレッ
チャー型バブル検出器の各例を詳細に説明する。各例共
に、垂直ブロッホラインメモリに本発明を適用した場合
を示す。

【００２４】ブロッホラインメモリには前述した図４に
示すように、情報の担体となるブロッホラインを蓄積す
るメインストライプ磁区が並置配列されて成るマイナー
ループが設けられ、その例えば一端に図１に示すよう
に、情報の読み出しを行うストレッチャー型バブル検出
器が設けられてメジャーラインが構成される。マイナー
ループとこのメジャーラインとの間にはチョッピング部
が設けられて、垂直ブロッホラインの有無に対応して磁
気バブルＢを形成するようになす。

【００２５】図１において１はジグザグ状パターンにフ
ォトリソグラフィ等の適用によってパターニング形成し
た２層導体より成るバブル転送用導体で、図１において
はその１層のみを示している。この転送用導体１は、矢
印ａで示す磁気バブルＢの転送方向と直交する方向に徐
々に幅広となるように設けられ、転送方向に転送するに
従って磁気バブルＢを、この導体１のジグザグ状パター
ン幅方向の輪郭形状に沿って、転送方向と直交する方向
にストライプ状に引き伸ばすようになす。

【００２６】そして、このバブル転送用導体１の輪郭に
沿って転送領域５を囲むように、対のフェンスパターン
２を設けるもので、本実施例においては、このフェンス
パターン２をバブル転送用導体１の各屈曲部１Ｃの内側
に配置する。そしてこのフェンスパターン２に沿って磁
化膜内にフェンスストライプ磁区（図２においては、フ
ェンスパターン２と同パターンとして示す）が形成され
て、このフェンスストライプ磁区によって、外部から転
送領域５内に不要の磁区が入り込まないようになすと共
に、転送されるストライプ磁区Ｓが、バブル転送用導体
１の屈曲部１Ｃの開放側に不必要に引き伸ばされること
を回避する。

【００２７】更にこの転送用導体１の最も幅広とされた
部分に、引き伸ばされたストライプ磁区Ｓの長手方向と
平行に帯状のＭＲ膜１３が設けられ、このＭＲ膜１３の
両端部に接続して信号用導体１４をバブル転送用導体１
の外側方に延長するようにフォトリソグラフィ等の適用
によってパターニング形成して、これらＭＲ膜１３及び
信号用導体１４より成る検出手段３を設ける。

【００２８】図１におけるＡ−Ａ線上の略線的拡大断面
図を図２に示す。図２において２１はＧＧＧ（ＧｄＧａ
ガーネット）等の非磁性基板で、この上に磁性ガーネッ
ト膜等の、垂直磁化を有する磁性層２２が例えば厚さ２
μｍとして被着されて成り、この磁性層２２の厚さに相
当する深さの磁区固定用のグルーブ２３が所要の即ち図
１において示したフェンスパターン２のパターンをもっ
て形成され、これによりフェンスストライプ磁区が固定
されるフェンスパターン２が構成される。このグルーブ
２３は選択的なイオン注入とりん酸エッチングを繰り返
すなどして形成することができる。

【００２９】また、フェンスパターン２としては、その
他例えばＴｂＣｏ垂直磁化膜を所要のパターンにパター
ニングして形成し、この下に磁区を安定化させる構成と
することもできる。

【００３０】そしてこの上に例えばＳｉＯ₂ 等より成る
絶縁層２４が、グルーブ２３内を埋め込んで、更にこの
上に厚さ１μｍ程度被着され、この上に例えばＳｉＯ₂
１０００Å、Ａｌ１０００Å、ＳｉＯ₂ ５００Åを順次
積層して磁区観察用の反射膜２５がスパッタリング等に
より被着形成される。更に例えばＮｉＦｅより成る信号
検出用のＭＲ膜１３がフォトリソグラフィ等の適用によ
り形成される。図示しないが、このＭＲ膜１３の延長端
部において、信号用導体が接続され、これらにより検出
手段が構成される。

【００３１】このＭＲ膜１３の上に、厚さ例えば１００
０Åの絶縁層２７を介してスパッタリング等によって例
えば厚さ２００ÅのＴｉ層上に例えば厚さ５０００Åの
Ａｕ層より成るジグザグ状パターンの導体層２８及び３
０が、厚さ例えば７０００Åの絶縁層２９を介して積層
形成されて、これらによりバブル転送用導体１が構成さ
れる。これらバブル転送用導体１の各導体層２８及び３
０は例えばその平面パターンが互いに位相がずれるパタ
ーンとなるように形成し、これらに例えば位相を９０°
ずらして正弦波状の電流を印加することによって、進行
波磁界が得られる構成とする。図２においては、これら
導体層２８及び３０はそれぞれバブル転送用導体１の各
屈曲部１Ｃを示す。

【００３２】そしてこのときバブル転送用導体１の各屈
曲部１Ｃの内側にフェンスパターン２を配置するよう
に、即ち図２において破線で示すように、各導体層２８
及び３０の内縁から磁性層２２に垂線をひいた領域内か
らフェンスパターン２がはみ出さないように、各層の位
置を選定する。即ちこの場合、各グルーブ２３に囲まれ
た領域が磁気バブルＢの転送領域５となる。

【００３３】このような構成におけるストレッチャー型
バブル検出器による読み出し態様について説明する。上
述のチョッピング導体によって、ブロッホラインの有無
に対応して形成された磁気バブルＢが、このバブル検出
器に沿って転送されてくる。この転送と共に、このバブ
ル転送用導体１及びフェンスパターン２によって囲まれ
た転送領域５の輪郭形状に沿ってバブルＢを転送方向と
直交する方向に徐々に引き伸ばしてストライプ磁区Ｓと
する。

【００３４】このようにして転送したストライプ磁区Ｓ
は、前述したように信号検出用のＭＲ膜１３によって読
み出しを行う。即ちストライプ磁区Ｓは、ストライプ状
に引き伸ばされた状態でこのＭＲ膜１３上を通過する。
ＭＲ膜１３はその長手方向に例えば磁化容易軸を有して
成り、ストライプ磁区Ｓが通過すると、その短軸方向即
ちバブル転送方向となる磁化困難軸方向に磁化が回転し
て抵抗値が変化するので、これを電気信号として信号用
導体によって検出することができる。

【００３５】この場合、ストライプ磁区Ｓはバブル転送
用導体１及びフェンスパターン２によってその両延長端
部を塞がれる状態で転送されるため、ストライプ磁区Ｓ
はこのフェンスパターン２に沿って滑らかに引き伸ばさ
れ、又は縮小されて転送されることとなり、バブル転送
用導体１の屈曲部１Ｃの開放側に不必要に引き伸ばされ
て蛇行したり、トラップされたりすることを回避するこ
とができて、ストライプ磁区Ｓ即ち磁気バブルＢを確実
に転送することができる。

【００３６】次に他の本発明によるストレッチャー型バ
ブル検出器の一例を図３の平面図を参照して説明する。
図３において、図１に対応する部分には同一符号を付し
て重複説明を省略する。この例においてもブロッホライ
ンメモリのメジャーラインにストレッチャー型バブル検
出器を設けるもので、この場合、フェンスパターン２２
の一部とバブル転送用導体１の屈曲部１Ｃとの平面パタ
ーンが重なるように構成する例を示す。１４は信号用導
体を示す。

【００３７】この場合磁気バブルの読み出しは、上述の
実施例と同様に行うことができる。そしてこの場合にお
いても、ストライプ磁区Ｓはバブル転送用導体１及びフ
ェンスパターン２によってその両端部を塞がれる状態で
転送されるため、ストライプ磁区Ｓが蛇行したり、トラ
ップされたりすることを回避することができて、ストラ
イプ磁区Ｓの転送を確実に行うことができる。

【００３８】このようにして、本発明ストレッチャー型
バブル検出器によればその読み出しを確実に行うことが
できることから、その転送周波数を大とすることができ
た。即ち従来のバブル検出器においては転送周波数が最
大７９０ｋＨｚ程度であったに比し、本発明ストレッチ
ャー型バブル検出器においては、１．８ＭＨｚ程度とす
ることができ、２倍以上の高速化をはかることができ
た。

【００３９】尚、上述の各例はブロッホラインメモリに
本発明を適用した場合であるが、このときそのマイナー
ループ部においては、上述のフェンスパターン２を構成
するグルーブ、或いは垂直磁化膜パターンによって、他
の磁区固定パターン、例えばブロッホラインを蓄積する
メインストライプ磁区や、これら機能部のまわりを囲ん
だり、読み出し時にメインストライプ磁区をストレッチ
するときのガイドレールとなるダミーストライプ磁区等
を保持するための磁区固定パターンを形成することがで
きる。

【００４０】また上述のメインストライプ磁区の磁壁内
に所定の間隔をもってブロッホラインを配置するために
周期的な磁界ポテンシャルを与えるビットパターンを設
ける場合は、例えばマイナーループ部において、磁性薄
膜上に例えばＡｌ膜上にＴｉ膜をそれぞれ厚さ１０００
Åとして積層形成した後所要のパターンにパターニング
してビットパターンを形成し、この後厚さ例えば３００
０Å程度のＳｉＯ₂ 等より成る絶縁層を被着して平坦化
した後、メジャーライン上に上述のフェンスパターン２
やバブル転送用導体１等の各層を形成する構成とするこ
ともできる。

【００４１】尚、本発明ストレッチャー型バブル検出器
は、上述の構成に限ることなく、その他例えば磁気バブ
ルメモリにおいてストレッチャー型バブル検出器を用い
る場合等、本発明構成を逸脱しない範囲で種々のバブル
検出器に適用することができる。

【００４２】

【発明の効果】上述したように、本発明ストレッチャー
型バブル検出器によれば、ストライプ磁区Ｓの転送の際
に、ストライプ磁区Ｓがバブル転送用導体１の屈曲部１
Ｃの開放側に不必要に引き伸ばされて蛇行したりトラッ
プされたりすることを回避できて、確実にストライプ磁
区Ｓを転送することができる。

【００４３】これにより、読み出しを確実に行うことが
できて信頼性の向上をはかることができると共に、スム
ーズに転送できるために転送周波数を実質的に２倍以上
に高めることができて、読み出しの高速化をはかること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明ストレッチャー型バブル検出器の一例の
略線的拡大平面図である。

【図２】本発明ストレッチャー型バブル検出器の一例の
略線的拡大断面図である。

【図３】本発明ストレッチャー型バブル検出器の他の例
の略線的拡大平面図である。

【図４】ブロッホラインメモリの一例の略線的構成図で
ある。

【図５】従来の磁気バブル検出器の一例の略線的拡大平
面図である。

【図６】従来のストレッチャー型バブル検出器の一例の
略線的拡大平面図である。

【符号の説明】

１ バブル転送用導体 １Ｃ 屈曲部 ２ フェンスパターン ３ 検出手段 ４ 信号用導体 ５ 転送領域 １３ ＭＲ膜 １４ 信号用導体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気バブルをジグザグ状の２層導体より
   成るバブル転送用導体を用いてストライプ状に引き伸ば
   して転送駆動し、引き伸ばされた上記ストライプ磁区の
   延長方向と平行に設けた検出手段により磁気バブルの有
   無を検出するストレッチャー型バブル検出器において、 上記磁気バブルの転送領域が、フェンスパターンで固定
   されたフェンスストライプ磁区で囲まれ、 上記フェンスパターンが上記バブル転送用導体の屈曲部
   より内側に配置されるか、或いは上記フェンスパターン
   の少なくとも一部が上記バブル転送用導体の屈曲部に重
   なるように配置されたことを特徴とするストレッチャー
   型バブル検出器。