JPS5968888A - イオン注入バブルデバイスの製造方法 - Google Patents
イオン注入バブルデバイスの製造方法Info
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- JPS5968888A JPS5968888A JP57178897A JP17889782A JPS5968888A JP S5968888 A JPS5968888 A JP S5968888A JP 57178897 A JP57178897 A JP 57178897A JP 17889782 A JP17889782 A JP 17889782A JP S5968888 A JPS5968888 A JP S5968888A
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- 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
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- 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】
発明の技術分野
本発明は、イオン注入バブルデバイスの製造方法特に大
きな誘起異方性磁界ΔＨｋが得られる基板作製法に関す
る。
きな誘起異方性磁界ΔＨｋが得られる基板作製法に関す
る。
技術の背景
磁気バブル装置ではバブル用磁性基板上に第１図（ａｌ
の如きパーマロイパターン１０を配設し、面内回転磁界
を加えて該パターンを磁化し、該パターン周縁に沿って
移動する磁極を作ってバブル１２を該磁極と共に移動さ
せる。矢印はバブル伝播軌跡の一例を示す。バブル径と
当初は６μｍ程度、その後改良されるにつれて３．＋１
ｍ、１μｍなどに微小化され、高集積化、大容量化が図
られている。
の如きパーマロイパターン１０を配設し、面内回転磁界
を加えて該パターンを磁化し、該パターン周縁に沿って
移動する磁極を作ってバブル１２を該磁極と共に移動さ
せる。矢印はバブル伝播軌跡の一例を示す。バブル径と
当初は６μｍ程度、その後改良されるにつれて３．＋１
ｍ、１μｍなどに微小化され、高集積化、大容量化が図
られている。
バブルが径１μｍなどと微小になると多数のパターン１
０を、間隙ｇをおいて配列するこの（８１図の方式では
、該間隙ｇもバブル径に合わせて小にする必要があるの
で製作しにくい、バブル伝播が間隙部で阻害される等の
問題が出てくる。イオンｔｌ：入バブルデバイスはか＼
る問題に対処できるもので、イオン注入で磁性基板表面
の磁化容易軸を変えることによりバブル伝播路を構成す
る。
０を、間隙ｇをおいて配列するこの（８１図の方式では
、該間隙ｇもバブル径に合わせて小にする必要があるの
で製作しにくい、バブル伝播が間隙部で阻害される等の
問題が出てくる。イオンｔｌ：入バブルデバイスはか＼
る問題に対処できるもので、イオン注入で磁性基板表面
の磁化容易軸を変えることによりバブル伝播路を構成す
る。
即ち第１図ｆｂｌ、 ｆｃ）に示すように（前者は平面
図、後者は断面図）、例えばＧＧＧからなる非磁性基板
１４にバブル用ガーネット磁性層１６を液相エピタキシ
ャル成長させ、その上に金（Ａ ｌｌ’） Ｈ’Ｊヲ蒸
着したのちパターニングして側縁が三角波状の膜１８を
作り、全面にイオン打込み２０する。金膜１８がある部
分ではイオンは該金膜に遮ぎられて磁性基板１６に達し
ないが、金膜のない所では磁性基板に入りイオン打込み
層１６ａを作る。液相エピタキシル層１６の磁化容易軸
はその厚み方向にあり、基板と垂直なバイアス磁界を加
えることによりバブルを発生、保持できる。しかしイオ
ン打込み１ｉ１６ａでは、打込まれたイオンが結晶内に
入って結晶を膨張させようとし、しかしこれは周囲の液
相エピタキシャル層により阻止されるので表面開放面側
へ膨出させる力となり、か＼る歪でＮ １６ ａの磁化
容易軸は面に平行な方向を向く。つまり誘起磁気異方性
が生じる。か−る磁性基板１６を面内磁場で磁化すると
、磁化は該磁場の方向に生じるが、金膜１８の周縁では
該周縁に沿って生し、従って該周縁群しくはイオン打込
みされた層とされない層の境界が伝播パターン１０と同
様に、回転磁界の回転に伴なってバブルを伝播させる機
能を持つ。金膜１Ｂは、イオン打込み後は除去してよい
。またバブルは、磁化容易軸が厚み方向を向く液相エピ
タキシャル屓１６内に制限される。以上がイオン注入型
バブルデバイスの概要であり、この型のデバイスでは間
隙ｇがなくパターンは連続しているので微細パターンで
も製作容易であり、勿論間隙ｇでバブルが引掛って伝播
しなくなる等の問題がない。
図、後者は断面図）、例えばＧＧＧからなる非磁性基板
１４にバブル用ガーネット磁性層１６を液相エピタキシ
ャル成長させ、その上に金（Ａ ｌｌ’） Ｈ’Ｊヲ蒸
着したのちパターニングして側縁が三角波状の膜１８を
作り、全面にイオン打込み２０する。金膜１８がある部
分ではイオンは該金膜に遮ぎられて磁性基板１６に達し
ないが、金膜のない所では磁性基板に入りイオン打込み
層１６ａを作る。液相エピタキシル層１６の磁化容易軸
はその厚み方向にあり、基板と垂直なバイアス磁界を加
えることによりバブルを発生、保持できる。しかしイオ
ン打込み１ｉ１６ａでは、打込まれたイオンが結晶内に
入って結晶を膨張させようとし、しかしこれは周囲の液
相エピタキシャル層により阻止されるので表面開放面側
へ膨出させる力となり、か＼る歪でＮ １６ ａの磁化
容易軸は面に平行な方向を向く。つまり誘起磁気異方性
が生じる。か−る磁性基板１６を面内磁場で磁化すると
、磁化は該磁場の方向に生じるが、金膜１８の周縁では
該周縁に沿って生し、従って該周縁群しくはイオン打込
みされた層とされない層の境界が伝播パターン１０と同
様に、回転磁界の回転に伴なってバブルを伝播させる機
能を持つ。金膜１Ｂは、イオン打込み後は除去してよい
。またバブルは、磁化容易軸が厚み方向を向く液相エピ
タキシャル屓１６内に制限される。以上がイオン注入型
バブルデバイスの概要であり、この型のデバイスでは間
隙ｇがなくパターンは連続しているので微細パターンで
も製作容易であり、勿論間隙ｇでバブルが引掛って伝播
しなくなる等の問題がない。
従来技術と問題点
イオン注入するイオンは一般にＮｅ＋イオンと１１″イ
オンである。誘起異方性磁界は注入イオン量を大にする
程大になるが、無制限に大になるのではなく、Ｎｅ＋イ
オンなどではある点で飽和しそしてその飽和値でもバブ
ル伝播路形成に必要な値を満していない。Ｎｅ＋イオン
に比べて１１＋イオンの方が大きな誘起異方性磁界ΔＨ
ｋが得られる。しかしＨ”４オンは粒径が小さいのでＮ
ｅ＋イオンに比べて多量のイオンを打込む必要があり、
注入時間が非常に長くなる。また■１イオンは微小なの
で注入後に移動し、安定性が悪いという問題もある。
オンである。誘起異方性磁界は注入イオン量を大にする
程大になるが、無制限に大になるのではなく、Ｎｅ＋イ
オンなどではある点で飽和しそしてその飽和値でもバブ
ル伝播路形成に必要な値を満していない。Ｎｅ＋イオン
に比べて１１＋イオンの方が大きな誘起異方性磁界ΔＨ
ｋが得られる。しかしＨ”４オンは粒径が小さいのでＮ
ｅ＋イオンに比べて多量のイオンを打込む必要があり、
注入時間が非常に長くなる。また■１イオンは微小なの
で注入後に移動し、安定性が悪いという問題もある。
そこで一般にはこれらの両方を打込む多重イオン注入法
を採用し、■＋イオンの注入量を制御して必要な異方性
磁界ΔＨｋが得られるようにしている。
を採用し、■＋イオンの注入量を制御して必要な異方性
磁界ΔＨｋが得られるようにしている。
しかし、所要時間は相当に長い。
発明の目的
本発明は、イオン注入時間が比較的短くて必要な誘起異
方性磁界が得られるバブルデバイスの製造方法を提供し
ようとするものである。
方性磁界が得られるバブルデバイスの製造方法を提供し
ようとするものである。
発明の構成
本発明はバブル用磁性基板の表面に選択的にイオン注入
してバブル伝播パターンを形成し、次いで該基板上に絶
縁スペーサを被着し、その上にバブル検出パターン等を
形成するイオン注入バブルデバイスの作製法において、
該イオン注入後、該基板を２５０〜４５０℃に上昇させ
てスパッタして前記絶縁スペーサを被着することを特徴
とするが、次に実施例を参照しながらこれを詳細に説明
る。
してバブル伝播パターンを形成し、次いで該基板上に絶
縁スペーサを被着し、その上にバブル検出パターン等を
形成するイオン注入バブルデバイスの作製法において、
該イオン注入後、該基板を２５０〜４５０℃に上昇させ
てスパッタして前記絶縁スペーサを被着することを特徴
とするが、次に実施例を参照しながらこれを詳細に説明
る。
発明の実施例
第２図は本発明に係るバブルデバイスの要部を示す。１
６はＧＧＧ基板上に液相エピタキシャル成長させたＹＳ
ｍ Ｌｕ Ｃａ Ｇｅ ＩＧ層で、その上面部１６ａＩ
は、層１６の全面にＮｅ＋イオンを５０ＫｅＶでそして
ｌＸｌ０ ７ｃｍ のドーズ量で打込んでなる層であ
る。これより下層の１６ａ２は、Ｎｅ４−イオンを２０
０Ｋｅ■でそして２×１０１４／ｃｒｎ” のドーズ量
で打込んでなる層、１６ａ３は１１″イオンを５０Ｋｅ
ＶでそしてＸ Ｘ １０”／ａｍ２のドーズ量で打込ん
でなる層で、これらは点線で示す金マスク１８を被着し
たのちイオン打込みして作り、前述のバブル伝播路を構
成させる。上記のＸは２〜６とする。１ｉ１６ａ＋、１
６ａ２，１６ａ３は打込んだイオンＮ ｅ” 、 Ｎ
ｅ＋、 Ｈ４−の濃度のピークおよびその周辺を示し
ており、各層の深さは０．１μｍ、Ｑ、３μｍ、、０．
５μｍ程度である。
６はＧＧＧ基板上に液相エピタキシャル成長させたＹＳ
ｍ Ｌｕ Ｃａ Ｇｅ ＩＧ層で、その上面部１６ａＩ
は、層１６の全面にＮｅ＋イオンを５０ＫｅＶでそして
ｌＸｌ０ ７ｃｍ のドーズ量で打込んでなる層であ
る。これより下層の１６ａ２は、Ｎｅ４−イオンを２０
０Ｋｅ■でそして２×１０１４／ｃｒｎ” のドーズ量
で打込んでなる層、１６ａ３は１１″イオンを５０Ｋｅ
ＶでそしてＸ Ｘ １０”／ａｍ２のドーズ量で打込ん
でなる層で、これらは点線で示す金マスク１８を被着し
たのちイオン打込みして作り、前述のバブル伝播路を構
成させる。上記のＸは２〜６とする。１ｉ１６ａ＋、１
６ａ２，１６ａ３は打込んだイオンＮ ｅ” 、 Ｎ
ｅ＋、 Ｈ４−の濃度のピークおよびその周辺を示し
ており、各層の深さは０．１μｍ、Ｑ、３μｍ、、０．
５μｍ程度である。
この眉の深さ、具体的にはイオン加速電圧は適宜変更で
きる。イオン注入後金マスク１８は除去し、次いで二酸
化シリコン（ＳｉＯ２）の第１スベーザ２０をＲＦ（高
周波）スパッタ法で形成する。
きる。イオン注入後金マスク１８は除去し、次いで二酸
化シリコン（ＳｉＯ２）の第１スベーザ２０をＲＦ（高
周波）スパッタ法で形成する。
その後イオン注入層を安定化するため３５０℃で３０分
間熱処理し、第１スペーサ２０上にバブル検出パーマロ
イパターン２２及び酸化クロム（Ｃｒ２０３）膜２４を
形成したのちＳｉＯ２の第２スペーサ２６を同様にＲＦ
スパッタ法で形成し、バブル検出パターン２２．２４に
対して窓開きなどしたのち金属（Ｔｉ−Ａｕ）蒸着、そ
のパターニングをしてコンダクパターン２８を形成した
のち再びＳｉＯ２を被着して保護膜３ｏを形成してなる
。
間熱処理し、第１スペーサ２０上にバブル検出パーマロ
イパターン２２及び酸化クロム（Ｃｒ２０３）膜２４を
形成したのちＳｉＯ２の第２スペーサ２６を同様にＲＦ
スパッタ法で形成し、バブル検出パターン２２．２４に
対して窓開きなどしたのち金属（Ｔｉ−Ａｕ）蒸着、そ
のパターニングをしてコンダクパターン２８を形成した
のち再びＳｉＯ２を被着して保護膜３ｏを形成してなる
。
本発明では、第１スペーサ２０をＲＦスパ、７りで形成
する時、基板温度を上げる。一般にこのスパッタは低温
で行なうのが望ましいとされ、強制冷却で基板は低温に
保持するが、本発明では第３図に示すように基板温度を
上昇させる。第３図の横軸はスパッタ時間、縦軸は基板
温度であり、時間Ｏは基板をＲＦスパッタ装置に装入し
た時点を示す。スパッタが行なわれると装置温度が上昇
するので、基板は装入後、昇温しでいる装置の温度の影
響で常温から上り始めるが、１０分経過まではスパッタ
装置の５１０２ターゲートと基板との間にあるシャッタ
を閉じておき、スパッタは行なわない。１０分後シャッ
タを開き、スパッタを開始する。これにより基板温度は
急速に上昇し、一定値本例では３３５℃に落ち付く。３
０分後にシャッタを開き、スパックを終了させる。
する時、基板温度を上げる。一般にこのスパッタは低温
で行なうのが望ましいとされ、強制冷却で基板は低温に
保持するが、本発明では第３図に示すように基板温度を
上昇させる。第３図の横軸はスパッタ時間、縦軸は基板
温度であり、時間Ｏは基板をＲＦスパッタ装置に装入し
た時点を示す。スパッタが行なわれると装置温度が上昇
するので、基板は装入後、昇温しでいる装置の温度の影
響で常温から上り始めるが、１０分経過まではスパッタ
装置の５１０２ターゲートと基板との間にあるシャッタ
を閉じておき、スパッタは行なわない。１０分後シャッ
タを開き、スパッタを開始する。これにより基板温度は
急速に上昇し、一定値本例では３３５℃に落ち付く。３
０分後にシャッタを開き、スパックを終了させる。
第４図はスパッタ中の基板温度Ｔｓと誘起異方性磁界Δ
Ｈｋとの関係を示す。スパッタ温度４゜０℃が最も誘起
異方性磁界ΔＨｋを大にする。このグラフは前記の注入
条件（但しｘ−２）で、そして第１スペーサ形成後３５
０℃、３０分間の熱処理をしたものにつき得た。左端の
測定点は常温従って温度上昇を抑えたもののデータであ
る。このグラフを見ると４ｏｏ℃のスパッタでは常温ス
パックヨリΔＨｋは２５％程改善されており、高温スパ
ッタの有利性がよく分る。このグラフはイオン種には依
らず、従ってＨ＋イオンはＨｅ＋などでもよい。従来方
法では基板温度を２ｏｏ℃以下に抑えることが推奨され
ているが、このように低温に抑える理由の１つは、注入
したイオン特に１１＋イオンが高温になると運動が激し
くなり、基板外へ放散してしまうことが危惧されるから
である。
Ｈｋとの関係を示す。スパッタ温度４゜０℃が最も誘起
異方性磁界ΔＨｋを大にする。このグラフは前記の注入
条件（但しｘ−２）で、そして第１スペーサ形成後３５
０℃、３０分間の熱処理をしたものにつき得た。左端の
測定点は常温従って温度上昇を抑えたもののデータであ
る。このグラフを見ると４ｏｏ℃のスパッタでは常温ス
パックヨリΔＨｋは２５％程改善されており、高温スパ
ッタの有利性がよく分る。このグラフはイオン種には依
らず、従ってＨ＋イオンはＨｅ＋などでもよい。従来方
法では基板温度を２ｏｏ℃以下に抑えることが推奨され
ているが、このように低温に抑える理由の１つは、注入
したイオン特に１１＋イオンが高温になると運動が激し
くなり、基板外へ放散してしまうことが危惧されるから
である。
本発明でもこの１１〜オンの散逸問題はあり、従って基
板を高温に昇温したのち、やおらスパッタを開始すると
いう処理は好ましくなく、上述のようにスパッタ開始で
昇温させるといった方法をとるのが望ましい。このよう
にするとスパッタ開始で被着し始めたＳｉＯ２膜が■１
イオンの散逸を防ぐと考えられる。なおスパッタ温度を
余りに高温にすると第４図のグラフに示されるようにΔ
Ｈｋは減少し始めるが、これはＨイオンの散逸によると
考えられる。従ってスパッタ温度は２５０℃〜４５０℃
が好ましく、この温度範囲を維持するには基板の強制冷
却を調整してもよいが、ＲＦ電力を適当に設定するのが
簡便である。
板を高温に昇温したのち、やおらスパッタを開始すると
いう処理は好ましくなく、上述のようにスパッタ開始で
昇温させるといった方法をとるのが望ましい。このよう
にするとスパッタ開始で被着し始めたＳｉＯ２膜が■１
イオンの散逸を防ぐと考えられる。なおスパッタ温度を
余りに高温にすると第４図のグラフに示されるようにΔ
Ｈｋは減少し始めるが、これはＨイオンの散逸によると
考えられる。従ってスパッタ温度は２５０℃〜４５０℃
が好ましく、この温度範囲を維持するには基板の強制冷
却を調整してもよいが、ＲＦ電力を適当に設定するのが
簡便である。
高温ＲＦスパッタで第１スペーサ２０を被着したのちイ
オン注入層安定化のため熱処理（３５０℃、３０分）を
するが、スペーサ２０を被着しておくとこの熱処理でも
ΔＨｋが減少することはない。スペーサ２０を被着せず
に熱処理すると、ΔＨｋは減少してしまう。第１スペー
サ２０の膜厚２０００人程度とする。
オン注入層安定化のため熱処理（３５０℃、３０分）を
するが、スペーサ２０を被着しておくとこの熱処理でも
ΔＨｋが減少することはない。スペーサ２０を被着せず
に熱処理すると、ΔＨｋは減少してしまう。第１スペー
サ２０の膜厚２０００人程度とする。
イオン注入型バブルデバイスとしてはΔＨｋ＝３０００
０ｅは欲しい所である。従って従来の低温スパッタな
ら更にドーズ量を高める従ってＨ＋イオン注入時間を大
にする必要がある。この点本発明によれば３００〜４５
０℃の高温スパッタでΔＨｋ＝３０００以上となるから
、従来法より少ないイオン注入量、所要時間で済む。
０ｅは欲しい所である。従って従来の低温スパッタな
ら更にドーズ量を高める従ってＨ＋イオン注入時間を大
にする必要がある。この点本発明によれば３００〜４５
０℃の高温スパッタでΔＨｋ＝３０００以上となるから
、従来法より少ないイオン注入量、所要時間で済む。
第５図はＨ＋イオンのドーズ量に対する誘起異方性磁界
ΔＨｋの関係を示す。点線はＳ ｉ０２第１スペーサス
パッタ時の基板温度Ｔｓが５０℃の場合、実線はそれが
３５０℃の場合である。図から明らかなように基板温度
が高いと同じドーズ量に対して常にΔＨｋが大である。
ΔＨｋの関係を示す。点線はＳ ｉ０２第１スペーサス
パッタ時の基板温度Ｔｓが５０℃の場合、実線はそれが
３５０℃の場合である。図から明らかなように基板温度
が高いと同じドーズ量に対して常にΔＨｋが大である。
発明の詳細
な説明したように本発明によれば、二酸化シリコンの第
１スペーサ形成のためのスパッタ中の基板温度を高温（
２５０°〜４５０”ｃ）に保持するので、イオンドーズ
量が少なくても大きなΔ１（ｌ（が得られ、所要時間を
短縮できる利点が得られる。
１スペーサ形成のためのスパッタ中の基板温度を高温（
２５０°〜４５０”ｃ）に保持するので、イオンドーズ
量が少なくても大きなΔ１（ｌ（が得られ、所要時間を
短縮できる利点が得られる。
またスパッタ温度を変えて同一ドーズ量でもΔＨｋを所
望値にする等、ΔＨｋの調整手段が得られる。
望値にする等、ΔＨｋの調整手段が得られる。
０
第１図はバブルデバイスの要部説明図、第２図は本発明
の実施例を示す断面図、第３図〜第５図は各種特性曲線
図である。 図面で、１６はバブル用磁性基板、１６ａ２゜１６ａ３
は伝播パターンを形成するイオン注入層、２０は絶縁ス
ペーサ、２２はバブル検出パターンである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 １ 第１図 ２
の実施例を示す断面図、第３図〜第５図は各種特性曲線
図である。 図面で、１６はバブル用磁性基板、１６ａ２゜１６ａ３
は伝播パターンを形成するイオン注入層、２０は絶縁ス
ペーサ、２２はバブル検出パターンである。 出願人 富士通株式会社 代理人弁理士 青 柳 稔 １ 第１図 ２
Claims (1)
- バブル用磁性基板の表面に選択的にイオン注入してバブ
ル伝播パターンを形成し、次いで該基板上に絶縁スペー
サを被着し、その上にバブル検出ハ））−ン等を形成す
るイオン注入バブルデバイスの作製法において、該イオ
ン注入後、該基板を２５０〜４５０℃に上昇させてスパ
ッタして前記絶縁スペーサを被着することを特徴とする
イオン注入バブルデバイスの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178897A JPS5968888A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | イオン注入バブルデバイスの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57178897A JPS5968888A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | イオン注入バブルデバイスの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5968888A true JPS5968888A (ja) | 1984-04-18 |
| JPS6160502B2 JPS6160502B2 (ja) | 1986-12-20 |
Family
ID=16056597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57178897A Granted JPS5968888A (ja) | 1982-10-12 | 1982-10-12 | イオン注入バブルデバイスの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5968888A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01115307U (ja) * | 1988-01-29 | 1989-08-03 |
-
1982
- 1982-10-12 JP JP57178897A patent/JPS5968888A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6160502B2 (ja) | 1986-12-20 |
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