JPS59127292A - イオン打込み型磁気バブルメモリ素子 - Google Patents
イオン打込み型磁気バブルメモリ素子Info
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- JPS59127292A JPS59127292A JP58002220A JP222083A JPS59127292A JP S59127292 A JPS59127292 A JP S59127292A JP 58002220 A JP58002220 A JP 58002220A JP 222083 A JP222083 A JP 222083A JP S59127292 A JPS59127292 A JP S59127292A
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- Japan
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- magnetic
- ion implantation
- ion
- ions
- bubble
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- 238000005468 ion implantation Methods 0.000 title claims abstract description 42
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims abstract description 14
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims abstract description 14
- -1 hydrogen ions Chemical class 0.000 claims abstract description 14
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005381 magnetic domain Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims 1
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G11—INFORMATION STORAGE
- G11C—STATIC STORES
- G11C11/00—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
- G11C11/02—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements
- G11C11/14—Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using magnetic elements using thin-film elements
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明はイオン打込み型磁気バブルメモリ素子に係シ、
特にイオン打込み転送路におけるバブルの安定な転送に
好適なイオン打込み層に関するものである。
特にイオン打込み転送路におけるバブルの安定な転送に
好適なイオン打込み層に関するものである。
磁気バブルメモリ素子金より高密度にする上でギャップ
レスパターンを用いたイオン打込み型のバブル転送方式
は非常に有望である。よく知られているように（文献：
Ｒ，Ｈｉ ｒｋｏ ａｎｄ Ｋ、 Ｊｕ 。
レスパターンを用いたイオン打込み型のバブル転送方式
は非常に有望である。よく知られているように（文献：
Ｒ，Ｈｉ ｒｋｏ ａｎｄ Ｋ、 Ｊｕ 。
ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓ、 ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃ、Ｍ
ＡＧ１６．９５８−９６０（１９８０））イオン打込み
層の形成には磁性ガーネットの異方性磁界を大きく変化
させられる水素イオン（Ｈ” 、Ｈ２＋）を最深部とす
る多重イオン打込みが行なわれている。一方、バブルメ
モリ素子の高密度化を行なう・ためには、バブル径をよ
シ小さくしてビット密度を上げる必要がある。バブル径
を小さくするためには、バブルの媒体である磁性ガーネ
ットの膜厚を薄くする必要がある。
ＡＧ１６．９５８−９６０（１９８０））イオン打込み
層の形成には磁性ガーネットの異方性磁界を大きく変化
させられる水素イオン（Ｈ” 、Ｈ２＋）を最深部とす
る多重イオン打込みが行なわれている。一方、バブルメ
モリ素子の高密度化を行なう・ためには、バブル径をよ
シ小さくしてビット密度を上げる必要がある。バブル径
を小さくするためには、バブルの媒体である磁性ガーネ
ットの膜厚を薄くする必要がある。
しかし、直径が１μｍ以下のバブル用のイオン打込み層
を水素イオンで形成しようとすると、膜厚゛に対する水
素イオンの深さ方向の分散の占る割合が増大し、良好に
バブルを駆動できるイオン打込み層を形成することが困
難となる欠点があった。
を水素イオンで形成しようとすると、膜厚゛に対する水
素イオンの深さ方向の分散の占る割合が増大し、良好に
バブルを駆動できるイオン打込み層を形成することが困
難となる欠点があった。
第１図（ａ）、 （ｂ）は、このようすを模式的に示し
たものであるっ図において、１−２は非磁性のガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ）結晶基板、１−
１はＧＧＧ結晶基板１−２上に形成した磁性ガーネット
層、１−３は磁性ガーネット層１−１の表面近傍に設け
たイオン打込み層であシ、それぞれの図にはイオン打込
みによって形成される磁性ガーネット層１−１の深さ方
向の歪の分布も付記しである。
たものであるっ図において、１−２は非磁性のガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネット（ＧＧＧ）結晶基板、１−
１はＧＧＧ結晶基板１−２上に形成した磁性ガーネット
層、１−３は磁性ガーネット層１−１の表面近傍に設け
たイオン打込み層であシ、それぞれの図にはイオン打込
みによって形成される磁性ガーネット層１−１の深さ方
向の歪の分布も付記しである。
図（ａ）は膜厚に対してイオン打込み層が適切な場合、
図（ｂ）は膜厚が図（ａ）の約半分程度の磁性ガーネッ
ト層１−１に水素イオン打込みを行なった場合である。
図（ｂ）は膜厚が図（ａ）の約半分程度の磁性ガーネッ
ト層１−１に水素イオン打込みを行なった場合である。
１−４で示す歪の分散はイオンの分布にほぼ対応してお
り、図（ｂ）のように磁性ガーネット層１−１の膜厚が
薄い場合には、膜厚に対する歪の分散１−４の割合は増
加する。
り、図（ｂ）のように磁性ガーネット層１−１の膜厚が
薄い場合には、膜厚に対する歪の分散１−４の割合は増
加する。
本発明の目的は、高密度イオン打込み型磁気バブルメモ
リ素子において、磁気バブルを良好に転送することがで
きるイオン打込み層をもったイオン打込み型磁気バブル
メモリ素子を提供することにある。
リ素子において、磁気バブルを良好に転送することがで
きるイオン打込み層をもったイオン打込み型磁気バブル
メモリ素子を提供することにある。
上記の目的を達成するためには、イオン打込みされた磁
性ガーネット層におけるイオン打込み層とバブルが存在
する残りの磁性ガーネット層部分との深さ方向の境界を
急峻にする必要がある。そこで、最深部に打込むイオン
を分散が小さな種類とすることを考えた。すなわち、深
い部分には打込みによる分散が小さなイオンとして０２
．Ｎｅ。
性ガーネット層におけるイオン打込み層とバブルが存在
する残りの磁性ガーネット層部分との深さ方向の境界を
急峻にする必要がある。そこで、最深部に打込むイオン
を分散が小さな種類とすることを考えた。すなわち、深
い部分には打込みによる分散が小さなイオンとして０２
．Ｎｅ。
１（ｅ等のイオンを用い、これらよりも浅い部分を水素
イオンの打込みで形成するという多重構造のイオン打込
み層を有するイオン打込み型磁気バブル素子を作製し、
これら素子のイオン打込み層をＦＭＲ（強磁性共鳴）、
Ｘ＃Ｊ回折等の手段で評価したところ、良好な磁気特性
を有し、この境界が急峻（変化することが確認された。
イオンの打込みで形成するという多重構造のイオン打込
み層を有するイオン打込み型磁気バブル素子を作製し、
これら素子のイオン打込み層をＦＭＲ（強磁性共鳴）、
Ｘ＃Ｊ回折等の手段で評価したところ、良好な磁気特性
を有し、この境界が急峻（変化することが確認された。
またこれら素子におけるバブルの転送特性を測定した結
果、非常に良好な特性を示すことを見出した。
果、非常に良好な特性を示すことを見出した。
以下、本発明の実施例と従来の水素イオンを最深部に用
いた例を第２図によって説明する。
いた例を第２図によって説明する。
第２図は、磁性ガーネット層の膜厚が０．６μｍ１バブ
ル直径が０．５μｍである２μｍ周期用の材料に、各種
のイオン打込み条件で、イオン打込み層を形成した際の
ガーネット層深さ方向の歪分布（以下、歪プロファイル
と称する）を示したものである。′ 図において、曲線２−１は打込み条件（２５／Ｈ２＋／
ＩＥ１６）＋（４５／Ｈ２＋／１．５Ｅ１６ ）＋（６
５／Ｈ２”／ ３ Ｅ１６ ）で形成した従来の水素イ
オンを最深部としたイオン打込み層の例、曲線２−２は
打込み条件（３０／Ｈａ”／２Ｅ１６ ）＋（１８０１
０２°／３Ｅ１６）で形成した最深部に打込むイオンと
して０１を用いたイオン打込み層の例、曲線２−３は打
込み条件（３ｏ／Ｈ２／１．５Ｅ１６ ） ＋（１８０
／Ｎ ｅ”７３Ｅ１６ ）で形成した最深部にＮｅ“を
用いたイオン打込み層の例、曲線１−４は打込み条件（
３０／ Ｈ２／ １．５Ｅ１６ ）＋ （５０／ Ｈｅ
”／ ３Ｅ１６ ）で形成した最深部にＨｅゝを用いた
イオン打込み層の例である。いずれのイオン打込みノー
も深さが０．１５μｍ程度まで歪が０．９％以上である
が、水素イオンが最深部である２−１では膜厚の半分で
ある０、３μｍの深さでも０．３％の歪が生じているが
、ｏ２＋＊ Ｎｅ＋を最深部とする２−２，２−３では
０．３μｍの深さで歪は殆ど零であり、）（ｅ＋を最深
部とする２−４では両者の中間位の歪になシ、水素イオ
ンより歪が急峻に変化する境界領域を形成することがで
きる。
ル直径が０．５μｍである２μｍ周期用の材料に、各種
のイオン打込み条件で、イオン打込み層を形成した際の
ガーネット層深さ方向の歪分布（以下、歪プロファイル
と称する）を示したものである。′ 図において、曲線２−１は打込み条件（２５／Ｈ２＋／
ＩＥ１６）＋（４５／Ｈ２＋／１．５Ｅ１６ ）＋（６
５／Ｈ２”／ ３ Ｅ１６ ）で形成した従来の水素イ
オンを最深部としたイオン打込み層の例、曲線２−２は
打込み条件（３０／Ｈａ”／２Ｅ１６ ）＋（１８０１
０２°／３Ｅ１６）で形成した最深部に打込むイオンと
して０１を用いたイオン打込み層の例、曲線２−３は打
込み条件（３ｏ／Ｈ２／１．５Ｅ１６ ） ＋（１８０
／Ｎ ｅ”７３Ｅ１６ ）で形成した最深部にＮｅ“を
用いたイオン打込み層の例、曲線１−４は打込み条件（
３０／ Ｈ２／ １．５Ｅ１６ ）＋ （５０／ Ｈｅ
”／ ３Ｅ１６ ）で形成した最深部にＨｅゝを用いた
イオン打込み層の例である。いずれのイオン打込みノー
も深さが０．１５μｍ程度まで歪が０．９％以上である
が、水素イオンが最深部である２−１では膜厚の半分で
ある０、３μｍの深さでも０．３％の歪が生じているが
、ｏ２＋＊ Ｎｅ＋を最深部とする２−２，２−３では
０．３μｍの深さで歪は殆ど零であり、）（ｅ＋を最深
部とする２−４では両者の中間位の歪になシ、水素イオ
ンより歪が急峻に変化する境界領域を形成することがで
きる。
また、磁気特性、特に異方性磁界ＨＫについても、歪プ
ロファイルに対応して急峻に変化する。なお上記イオン
打込み条件、例えば（２０／Ｈ２”／ＩＥ１６ ）のよ
うな表示は、加速電圧が２０ ｅ Ｖ。
ロファイルに対応して急峻に変化する。なお上記イオン
打込み条件、例えば（２０／Ｈ２”／ＩＥ１６ ）のよ
うな表示は、加速電圧が２０ ｅ Ｖ。
打込みイオン種がＨ２、ドープ量がｌＸｌ０”１ｏｎｓ
／ｃｒＡであることを示す。
／ｃｒＡであることを示す。
本実施例によれば、高密度イオン打込み型磁気バブルメ
モリ素子で用いる膜厚が１μｍ以下の磁性が−ネット層
において、急峻な歪プロファイルを有するイオン打込み
層を形成することができる。
モリ素子で用いる膜厚が１μｍ以下の磁性が−ネット層
において、急峻な歪プロファイルを有するイオン打込み
層を形成することができる。
このイオン打込み層を用いれば、直径が１μｍ以下のバ
ブルをイオン打込み転送パターンにおいて広い動作領域
で転送させることができる。
ブルをイオン打込み転送パターンにおいて広い動作領域
で転送させることができる。
本発明によれば、上記のように高密度イオン打込み型磁
気バブルメモリ素子におけるイオン打込み層の歪プロフ
ァイルを急峻に変化させることができるので、第３図に
示すような２μｍ周期転送路におけるバブルの良好な動
作バイアス磁界マージンを得ることができる。第３図は
第２図で示した各種の歪プロファイルを有する試料にお
いて、回転磁界ＨＲの周波数をＩｎ２、試料温度ｉ５０
±３Ｃとして２μｍ周期転送特性を測定した結果である
。同図において、曲線３−１は第２図の曲線２−１に示
した水素イオンだけで形成した歪プロファイルをもつ試
料の特性である。このように動作領域は狭く、動作可能
な最小回転磁界の強さＨｎ＊ＩＩｔｉｓは６００ｅ以上
となっている。メモリ素子への実用には回転磁界Ｈｎが
５０〜６００ｅ以下において充分広い動作領域を有する
ことが必要であり、このままでは実用不可能である。
気バブルメモリ素子におけるイオン打込み層の歪プロフ
ァイルを急峻に変化させることができるので、第３図に
示すような２μｍ周期転送路におけるバブルの良好な動
作バイアス磁界マージンを得ることができる。第３図は
第２図で示した各種の歪プロファイルを有する試料にお
いて、回転磁界ＨＲの周波数をＩｎ２、試料温度ｉ５０
±３Ｃとして２μｍ周期転送特性を測定した結果である
。同図において、曲線３−１は第２図の曲線２−１に示
した水素イオンだけで形成した歪プロファイルをもつ試
料の特性である。このように動作領域は狭く、動作可能
な最小回転磁界の強さＨｎ＊ＩＩｔｉｓは６００ｅ以上
となっている。メモリ素子への実用には回転磁界Ｈｎが
５０〜６００ｅ以下において充分広い動作領域を有する
ことが必要であり、このままでは実用不可能である。
これに対して、第２図の曲線２−２に示した０２イオン
を最深部とした歪プロファイルをもつ試料、曲線２−３
に示したＮｅイオンを最深部とした歪プロファイルをも
つ試料および曲線２−４に示したＨｅイオンを最深部と
した歪プロファイルをもつ試料では、それぞれ第３図の
曲線３−２．３−３および３−４のような良好な特性が
得られた。
を最深部とした歪プロファイルをもつ試料、曲線２−３
に示したＮｅイオンを最深部とした歪プロファイルをも
つ試料および曲線２−４に示したＨｅイオンを最深部と
した歪プロファイルをもつ試料では、それぞれ第３図の
曲線３−２．３−３および３−４のような良好な特性が
得られた。
このように、０ ＊ ＋ Ｎ ｅイオンを最深部とした
イオン打込み層を形成することで、ＨＲ、Ｉｔｋが３５
ないし４００ｅまで改善され、また、Ｈｅイオンを最深
部としたイオン打込み層でもこれらより多少劣るが、そ
れでもＯｅまで改善され、バブルの広い動作領域が得ら
れることがわかシ、実用上の効果は大きい。
イオン打込み層を形成することで、ＨＲ、Ｉｔｋが３５
ないし４００ｅまで改善され、また、Ｈｅイオンを最深
部としたイオン打込み層でもこれらより多少劣るが、そ
れでもＯｅまで改善され、バブルの広い動作領域が得ら
れることがわかシ、実用上の効果は大きい。
第１図は磁性ガーネット層の膜厚の違いとこのガーネッ
ト層に形成したイオン打込み層の歪プロファイルの関係
を示した模式図、第２図は磁性ガーネット層への各種イ
オンの打込み条件によって生じたイオン打込４層の歪プ
ロファイルを示した図、第３図は第２図に示した各イオ
ン打込み条件に対応した２μｍ周期転送路における・（
プルの動作領域金示した図である。 図において、１−１・・・磁性ガーネット層、１−２・
・・ＧＧＧ結晶基板、１−３・・・イオン打込み層、１
−４・・・歪プロファイルの分散。
ト層に形成したイオン打込み層の歪プロファイルの関係
を示した模式図、第２図は磁性ガーネット層への各種イ
オンの打込み条件によって生じたイオン打込４層の歪プ
ロファイルを示した図、第３図は第２図に示した各イオ
ン打込み条件に対応した２μｍ周期転送路における・（
プルの動作領域金示した図である。 図において、１−１・・・磁性ガーネット層、１−２・
・・ＧＧＧ結晶基板、１−３・・・イオン打込み層、１
−４・・・歪プロファイルの分散。
Claims (1)
- １、−軸異方性を有し、面に垂直磁界を４卯したときに
バブル磁区を発生する薄膜磁性媒体と該磁性媒体の所定
領域にイオン打込みで形成したバブル磁区転送路を有し
、かつ、該磁性媒体にバイアス磁界全印加する手段と該
磁性媒体に生じるバブル磁区を該磁性媒体の面内で回転
する磁界の印加のもとに該転送路に沿って転送する手段
を備えている磁気バブルメモリ素子において、前記バブ
ル磁区転送路は前記磁性媒体の浅い側に水素イオンを少
なくとも一回打込み、最深部に水素イオンよシも質量が
大きく、イオン打込みによる分散の小さなイオンを打込
んで形成したものであることを特徴とするイオン打込み
型磁気バブルメモリ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002220A JPS59127292A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | イオン打込み型磁気バブルメモリ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58002220A JPS59127292A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | イオン打込み型磁気バブルメモリ素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59127292A true JPS59127292A (ja) | 1984-07-23 |
Family
ID=11523270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58002220A Pending JPS59127292A (ja) | 1983-01-12 | 1983-01-12 | イオン打込み型磁気バブルメモリ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59127292A (ja) |
-
1983
- 1983-01-12 JP JP58002220A patent/JPS59127292A/ja active Pending
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