JPH0572090B2 - - Google Patents
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- JPH0572090B2 JPH0572090B2 JP57024350A JP2435082A JPH0572090B2 JP H0572090 B2 JPH0572090 B2 JP H0572090B2 JP 57024350 A JP57024350 A JP 57024350A JP 2435082 A JP2435082 A JP 2435082A JP H0572090 B2 JPH0572090 B2 JP H0572090B2
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/32—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film
- H01F41/34—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film in patterns, e.g. by lithography
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F41/186—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying magnetic films to substrates by cathode sputtering for applying a magnetic garnet film
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気バブル素子の製造方法に関する。
イオン打込みバブル素子の転送路は、バブル膜
表面に各種のイオン（H+、H+ 2、D+ 2、He+、Ne+
など）を打ち込み、磁歪効果で発起される面内磁
化層の性質を利用する。
表面に各種のイオン（H+、H+ 2、D+ 2、He+、Ne+
など）を打ち込み、磁歪効果で発起される面内磁
化層の性質を利用する。
とくに第１図に示したように、水素イオンおよ
び重水素イオンの打込みは打込み量（ドーズ量）
に比例して大きな面内異方性磁界ΔHKを得るこ
とができる。一方、この水素イオン打込みは、所
望の歪量を得るために、質量が軽いために打込み
イオンドーズ量が多量になり、従来のイオン打込
み方式では打込み時間が長くなり、また熱処理に
対して不安定であるという欠点を有する。そこ
で、従来から熱処理に対して安定なNe+やHe+と
水素イオンを組み合わせた多重イオン打込みバブ
ル素子が開発されてきた。しかし、第２図に示し
たように、各イオンを打ち込んだ面内磁化層のキ
ユリー温度Tcは、イオンドーズ量が大きくなる
ほど低下し、質量の重いイオンほどそろ低下が顕
著となる。しかも組み合わせ多重イオン打込みバ
ブル素子のTcは、最も重いイオン種打込み層の
Tcで決定される。
び重水素イオンの打込みは打込み量（ドーズ量）
に比例して大きな面内異方性磁界ΔHKを得るこ
とができる。一方、この水素イオン打込みは、所
望の歪量を得るために、質量が軽いために打込み
イオンドーズ量が多量になり、従来のイオン打込
み方式では打込み時間が長くなり、また熱処理に
対して不安定であるという欠点を有する。そこ
で、従来から熱処理に対して安定なNe+やHe+と
水素イオンを組み合わせた多重イオン打込みバブ
ル素子が開発されてきた。しかし、第２図に示し
たように、各イオンを打ち込んだ面内磁化層のキ
ユリー温度Tcは、イオンドーズ量が大きくなる
ほど低下し、質量の重いイオンほどそろ低下が顕
著となる。しかも組み合わせ多重イオン打込みバ
ブル素子のTcは、最も重いイオン種打込み層の
Tcで決定される。
実用的なイオン打込みバブル素子の動作温度範
囲を考慮すれば、このイオン打込み層のTc低下
は、実用上極めて大きな問題となる。
囲を考慮すれば、このイオン打込み層のTc低下
は、実用上極めて大きな問題となる。
本発明によるバブル素子の製造方法は、したが
つて、イオン打込みによつてバブル膜表面に歪層
を作り、その磁歪効果で面内磁化層を形成し、し
かも高いキユリー温度Tcを有するバブル素子を
得ることを可能にするバブル素子の製造方法を提
供することである。
つて、イオン打込みによつてバブル膜表面に歪層
を作り、その磁歪効果で面内磁化層を形成し、し
かも高いキユリー温度Tcを有するバブル素子を
得ることを可能にするバブル素子の製造方法を提
供することである。
上記目的を達成するために、本発明によるバブ
ル素子の製造方法は、磁気バブル結晶面にH+、
H+ 2、D+、D+ 2などの水素族イオンを単独または組
み合わせて多重打込みして、バブル膜の面内方向
に異方性磁界を形成することを要旨とする。本発
明によれば、水素族イオンを少なくとも１回は、
H+ 2イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオン
なら５×1016ion／cm2以上打ち込むのが有利であ
る。本発明の有利な実施の態様による磁気バブル
素子の製造方法においては、分子イオンおよび単
原子イオンは同時または相連続して打ち込まれ、
少なくとも350℃以上の熱処理（歪の安定化）が
施される。
ル素子の製造方法は、磁気バブル結晶面にH+、
H+ 2、D+、D+ 2などの水素族イオンを単独または組
み合わせて多重打込みして、バブル膜の面内方向
に異方性磁界を形成することを要旨とする。本発
明によれば、水素族イオンを少なくとも１回は、
H+ 2イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオン
なら５×1016ion／cm2以上打ち込むのが有利であ
る。本発明の有利な実施の態様による磁気バブル
素子の製造方法においては、分子イオンおよび単
原子イオンは同時または相連続して打ち込まれ、
少なくとも350℃以上の熱処理（歪の安定化）が
施される。
軽い水素、重水素イオン打込みは、公知のイオ
ン打込み方式では、重いイオンと比較して同じ歪
量を得るのに、質量が軽いため打込みイオンドー
ズ量が多量になるので、打込み時間が極めて長く
なり、素子量産性の点から大きな障害となる。し
たがつて、水素イオンおよび重水素イオンを
200μA以上の大電流で打ち込むのが有利である。
ン打込み方式では、重いイオンと比較して同じ歪
量を得るのに、質量が軽いため打込みイオンドー
ズ量が多量になるので、打込み時間が極めて長く
なり、素子量産性の点から大きな障害となる。し
たがつて、水素イオンおよび重水素イオンを
200μA以上の大電流で打ち込むのが有利である。
本発明による水素、重水素イオンだけを用いた
バブル素子の製造方法は以下のような特徴を持つ
ている。
バブル素子の製造方法は以下のような特徴を持つ
ている。
(1) 分子ガスを使用することから、一度に多重打
込みをして一様性のよい歪分布を得ることがで
きる。
込みをして一様性のよい歪分布を得ることがで
きる。
(2) イオン打込み層のキユリー温度Tcの低下を
小さくした素子を得ることができる。
小さくした素子を得ることができる。
(3) H+ 2イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イ
オンなら５×1016ion／cm2以上の多量打込みを
行なつて積層膜を被着後熱処理（350℃以上）
を施して素子特性を安定化する。
オンなら５×1016ion／cm2以上の多量打込みを
行なつて積層膜を被着後熱処理（350℃以上）
を施して素子特性を安定化する。
(4) 大電流イオン打込みにより、水素・重水素イ
オンを多量打込んで、打込み時間などの面で極
めて量産に適したイオン打込みバブル素子を得
る。
オンを多量打込んで、打込み時間などの面で極
めて量産に適したイオン打込みバブル素子を得
る。
(5) 一種類の分子ガスで面内磁化層を形成できる
ことから、打込みイオン種によるイオン源交換
が不要となり、量産性のすぐれたイオン打込み
バブル素子作製プロセスを提供できる。
ことから、打込みイオン種によるイオン源交換
が不要となり、量産性のすぐれたイオン打込み
バブル素子作製プロセスを提供できる。
以下、実施例を用いて本発明を一層詳細に説明
する。
する。
第３図は、本発明の一実施例を示す、１×
1016ion／cm2のドーズ量のH+ 2（以下本明細書にお
いてはH+ 2／1E16と略記する。）−H+／4E16−
H+／8E16の３重打込み素子の歪分布を示したも
のである。１，２，３はそれぞれH+ 2／1E16、
H+／4E16、H+／8E16単独打込みの場合の歪分
布を示す。H+ 2／1E16、H+／4E16、H+／8E16は
それぞれ180℃、170℃、および160℃のキユリー
温度を与えるはずであるが、本素子のキユリー温
度TcはH+／8E16で決まり、約160℃となる。一
方、従来のNe+を用いたNe+／1E14−Ne+／2E14
−H+ 2／2E16の３重打込み素子では、キユリー温
度TcがNe+／2E14で決まり、約120℃となる。す
なわち、本発明の水素イオンだけを用いたバブル
素子では、Tcが従来よりも40℃高くなり、実用
に供するものとなる。
1016ion／cm2のドーズ量のH+ 2（以下本明細書にお
いてはH+ 2／1E16と略記する。）−H+／4E16−
H+／8E16の３重打込み素子の歪分布を示したも
のである。１，２，３はそれぞれH+ 2／1E16、
H+／4E16、H+／8E16単独打込みの場合の歪分
布を示す。H+ 2／1E16、H+／4E16、H+／8E16は
それぞれ180℃、170℃、および160℃のキユリー
温度を与えるはずであるが、本素子のキユリー温
度TcはH+／8E16で決まり、約160℃となる。一
方、従来のNe+を用いたNe+／1E14−Ne+／2E14
−H+ 2／2E16の３重打込み素子では、キユリー温
度TcがNe+／2E14で決まり、約120℃となる。す
なわち、本発明の水素イオンだけを用いたバブル
素子では、Tcが従来よりも40℃高くなり、実用
に供するものとなる。
また、本発明の水素イオンだけを用いた素子で
は、水素が分子ガスであるため、一度の打込みで
第３図に示したような分子イオンと単原子イオン
の多重打込みが可能となり、面内磁化層として必
要な一様な歪分布を容易に得ることができる。
は、水素が分子ガスであるため、一度の打込みで
第３図に示したような分子イオンと単原子イオン
の多重打込みが可能となり、面内磁化層として必
要な一様な歪分布を容易に得ることができる。
第４図に、本発明の一実施例として大電流水素
イオン打込みを用いた面内磁化層のΔHKを示す。
図中、４は従来の小電流イオン打込み装置を用い
て50μAのビーム電流で100keVに加速されたH+ 2
を打ち込んだときのΔHKの変化を示し、５は大
電流イオン打込み装置を用いた５ｍＡのビーム電
流で40keVに加速されたH+を打ち込んだときの
ΔHKの変化を示す。この際の打込み時間は従来
の1/20となり、図からも明らかなように特性は従
来のイオン打込み方式を用いた場合と全く等価で
ある。すなわち、本発明の大電流イオン打込みを
用いた水素、重水素だけを用いたイオン打込み方
式の磁気バブル素子は、打込み時間が大幅に短縮
でき、素子量産上の問題を解決することができ
る。
イオン打込みを用いた面内磁化層のΔHKを示す。
図中、４は従来の小電流イオン打込み装置を用い
て50μAのビーム電流で100keVに加速されたH+ 2
を打ち込んだときのΔHKの変化を示し、５は大
電流イオン打込み装置を用いた５ｍＡのビーム電
流で40keVに加速されたH+を打ち込んだときの
ΔHKの変化を示す。この際の打込み時間は従来
の1/20となり、図からも明らかなように特性は従
来のイオン打込み方式を用いた場合と全く等価で
ある。すなわち、本発明の大電流イオン打込みを
用いた水素、重水素だけを用いたイオン打込み方
式の磁気バブル素子は、打込み時間が大幅に短縮
でき、素子量産上の問題を解決することができ
る。
しかも、第５図に示したように、熱処理に対し
て不安定であつた水素イオン打込み層もドーズ量
がH+ 2イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオ
ンなら５×1016ion／cm2以上であれば、積層膜被
着後に例えば400℃で30分の熱処理を施せば、第
５図から寿命τ−温度1/T線図を作成し、寿命を
推定すると、寿命が（100℃でΔHKが１％変化す
るのに）105年となり、実用上極めて信頼度の高
いものとなる。第５図は40keVに加速したH+イ
オンを８×1016cm-2打ち込んだ試料についての結
果を示す。第６図は、比較のために従来の３重イ
オン打込み（例えば25keV／H+ 2／1E16、
65keV／H+ 2／2E16、100keV／H+ 2／4E16）磁気
バブル素子において、水素イオンドーズ量をH+ 2
イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオンなら
５×1016ion／cm2以上にした本発明の一実施例を
示し、第７図は本素子の寿命推定曲線を示す。図
から明らかなように、水素イオンドーズ量をH+ 2
イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオンなら
５×1016ion／cm2以上（例H+ 2／４×1016ion／cm2）
にすれば、350℃以上（例400℃）の熱処理後にも
極めて安定な面内磁化層が得られる。しかも、素
子としての寿命が（100℃でΔHKが１％変化）約
5000年となり、実用上、極めて信頼度の高い素子
特性を実現できる。
て不安定であつた水素イオン打込み層もドーズ量
がH+ 2イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオ
ンなら５×1016ion／cm2以上であれば、積層膜被
着後に例えば400℃で30分の熱処理を施せば、第
５図から寿命τ−温度1/T線図を作成し、寿命を
推定すると、寿命が（100℃でΔHKが１％変化す
るのに）105年となり、実用上極めて信頼度の高
いものとなる。第５図は40keVに加速したH+イ
オンを８×1016cm-2打ち込んだ試料についての結
果を示す。第６図は、比較のために従来の３重イ
オン打込み（例えば25keV／H+ 2／1E16、
65keV／H+ 2／2E16、100keV／H+ 2／4E16）磁気
バブル素子において、水素イオンドーズ量をH+ 2
イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオンなら
５×1016ion／cm2以上にした本発明の一実施例を
示し、第７図は本素子の寿命推定曲線を示す。図
から明らかなように、水素イオンドーズ量をH+ 2
イオンなら2.5×1016ion／cm2以上、H+イオンなら
５×1016ion／cm2以上（例H+ 2／４×1016ion／cm2）
にすれば、350℃以上（例400℃）の熱処理後にも
極めて安定な面内磁化層が得られる。しかも、素
子としての寿命が（100℃でΔHKが１％変化）約
5000年となり、実用上、極めて信頼度の高い素子
特性を実現できる。
第１図はイオン打込みによつて得られる面内異
方性磁界ΔHKの各イオン・ドーズ量依存性を示
す図、第２図は各種イオン打込み層のキユリー温
度Tcの歪量依存性を示す図、第３図は本発明に
よるTc＝160℃の多重水素イオン打込み素子の歪
分布を示す図、第４図は本発明による大電流水素
イオン打込みを用いた面内磁化層の異方性磁界
ΔHKのドーズ量依存性を示す図、第５図は積層
膜被着後の水素イオン打込み層のアニール曲線を
示す図、第６図は本発明の水素イオン・ドーズ量
を2.5×1016ion／cm2以上にした素子の熱処理特性
を示す図、第７図はその寿命推定曲線を示す図で
ある。 １……H+ 2／1E16単独打込みの場合の歪分布曲
線、２……H+ 2／4E16単独打込みの場合の歪分布
曲線、３……H+／8E16単独打込みの場合の歪分
布曲線、４……小電流を用いたときのΔHKの変
化曲線、５……大電流を用いたときのΔHKの変
化曲線。
方性磁界ΔHKの各イオン・ドーズ量依存性を示
す図、第２図は各種イオン打込み層のキユリー温
度Tcの歪量依存性を示す図、第３図は本発明に
よるTc＝160℃の多重水素イオン打込み素子の歪
分布を示す図、第４図は本発明による大電流水素
イオン打込みを用いた面内磁化層の異方性磁界
ΔHKのドーズ量依存性を示す図、第５図は積層
膜被着後の水素イオン打込み層のアニール曲線を
示す図、第６図は本発明の水素イオン・ドーズ量
を2.5×1016ion／cm2以上にした素子の熱処理特性
を示す図、第７図はその寿命推定曲線を示す図で
ある。 １……H+ 2／1E16単独打込みの場合の歪分布曲
線、２……H+ 2／4E16単独打込みの場合の歪分布
曲線、３……H+／8E16単独打込みの場合の歪分
布曲線、４……小電流を用いたときのΔHKの変
化曲線、５……大電流を用いたときのΔHKの変
化曲線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気バブル磁性膜の所望領域にイオンを打込
みバブル転送路を形成する磁気バブル素子の製造
方法において、上記磁性膜の所望領域に水素族イ
オンのうちから選ばれる少なくとも１種の水素イ
オンを多重に打ち込んで、上記磁性膜の表面に一
様な歪分布を多重に形成させる工程と、上記歪分
布を多重に形成させた磁性膜の水素イオン分布の
均一化と歪の安定化および面内異方性磁界が一様
で高いキユリー温度を有する面内磁化層を形成さ
せる熱処理工程を少なくとも含むことを特徴とす
る磁気バブル素子の製造方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の磁気バブル素
子の製造方法において、上記多重打込みは2.5×
1016ion／cm2以上のH2＋イオン打込みを含む磁気
バブル素子の製造方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の磁気バブル素
子の製造方法において、上記多重打込みは５×
1016ion／cm2以上のＨ＋イオン打込みを含む磁気
バブル素子の製造方法。 ４ 特許請求の範囲第１項に記載の磁気バブル素
子の製造方法において、上記多重打込みは水素分
子イオンおよび水素単原子イオンを同時若しくは
相連続して打ち込む磁気バブル素子の製造方法。 ５ 特許請求の範囲第１項に記載の磁気バブル素
子の製造方法において、上記熱処理は350℃以上
で行われる磁気バブル素子の製造方法。 ６ 特許請求の範囲第１項に記載の磁気バブル素
子の製造方法において、上記水素族イオンＨ＋、
H2＋、Ｄ＋およびD2＋イオンから選択される磁
気バブル素子の製造方法。 ７ 特許請求の範囲第１項に記載の磁気バブル素
子の製造方法において、上記多重打込みは200μA
以上の電流で打し込む磁気バブル素子の製造方
法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024350A JPS58142510A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 磁気バブル素子の製造方法 |
| US06/465,298 US4476152A (en) | 1982-02-19 | 1983-02-09 | Method for production of magnetic bubble memory device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57024350A JPS58142510A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 磁気バブル素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58142510A JPS58142510A (ja) | 1983-08-24 |
| JPH0572090B2 true JPH0572090B2 (ja) | 1993-10-08 |
Family
ID=12135742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57024350A Granted JPS58142510A (ja) | 1982-02-19 | 1982-02-19 | 磁気バブル素子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4476152A (ja) |
| JP (1) | JPS58142510A (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58153309A (ja) * | 1982-03-05 | 1983-09-12 | Hitachi Ltd | イオン打込み素子用ガ−ネツト膜 |
| US4625390A (en) * | 1983-03-16 | 1986-12-02 | Litton Systems, Inc. | Two-step method of manufacturing compressed bismuth-containing garnet films of replicable low anisotropy field value |
| CA1231629A (en) * | 1983-08-30 | 1988-01-19 | Keiichi Betsui | Process for producing ion implanted bubble device |
| JPS61104390A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-22 | Fujitsu Ltd | 磁気バブルメモリ素子 |
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1982
- 1982-02-19 JP JP57024350A patent/JPS58142510A/ja active Granted
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1983
- 1983-02-09 US US06/465,298 patent/US4476152A/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58142510A (ja) | 1983-08-24 |
| US4476152A (en) | 1984-10-09 |
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