JPS5996594A - イオン注入形磁気バブル装置の製法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気バブル材料結晶体内に、その主面側から
、磁気バブル材オ゛＋１結晶体内に格子歪を生せしめる
イオンの注入された、所望のパターンを有する領域を、
磁気バブル駆動用領域が形成されるように、形成してい
る（１°１１成を有するイオン注入形磁気バブル装首の
製法に関する。

磁気バブル材料結晶体内に、その主面側から、磁気バブ
ル材料結晶体内に格子歪を生せしめるイオンの注入され
た、所望のパターンを有する領域を、磁気バブル駆動用
領域が形成されるにうに、形成されている構成を有Ｊる
イオン注入形磁気バブル装貿において、そのイオンの注
入された領域は、格子歪を有し、しかして、そのイオン
の注入された領域における、格子歪が予定の下限値と予
定の上限値との間の予定の範囲内にある領域が、磁気バ
ブル駆動用領域の有効領域として形成されているもので
ある。

このにうな構成を有するイオン注入形磁気バブル装置は
、磁気バブル材ね結晶体内に、磁気バブルを、磁気バブ
ル材料結晶体内に形成されている磁気バブル駆動用領域
と、磁気バブル材料結晶体の磁気バブル駆動用領域の形
成されていない領域との間の境界に沿って、転送さける
ことができる。

従って、上述した構成を有するイオン注入形磁気バブル
装置は、磁気バブルメモリ装置の磁気バブル転送部に適
用して好適なものである。

ところで、上］ホした構成を有づるイオン注入形磁気バ
ブル装置の製法として、従来、第１図を伴なって次に述
べる方法が提案されている。

ｔへわら、第１図Ａに示すように、層状乃至板状の磁気
バブル材料結晶体１を、予め用意りる。

しかして、その磁気バブル材料結晶体１の主面２上に、
第１図Ｂに示すように、後述するイオン４が磁気バブル
材料結晶体１内に注入するのを阻止するイオン注入阻止
用マスク３を、例えばフＡ１〜リソグラフィ法によって
、所望のパターンに形成する。

次に、第１図Ｃに示すように、イオン注入阻止用マスク
３をマスクとする、水素イオン（ト」。

Ｈ−）　、ネオンイオン（Ｎｅ＋）、ヘリウムイオン（
Ｈｅ”）、酸素イオン〈０＋）などの、磁気バブル材料
結晶体１内に格子歪を生ぜしめるイオン４を用いた、磁
気バブル拐料結晶体１にス・１するイオン注入処理によ
って、磁気バブル４４旧結晶体１内に、イオン注入阻止
用マスク３のパターンに応じたパターンを有する、イオ
ン４の注入された領域５を形成する。

この場合、イオン４の加速エネルギを適当に選定する。

しかるとぎは、イオン４の注入された領域５が、格子歪
を有するものとじて形成されるが、そのイオン４の注入
された領域５の、主面２の位置から、予定の深さくこれ
をＤａとする）をとった位置までの領域が、格子歪が予
定の下限値（これをＳａとする）と予定の上限値くこれ
をｓｂと覆る）との間の予定の範囲内にあるものとして
形成され、そしてその領域が、磁気バブル駆動用領域６
として形成される。

以」二のようにして、磁気バブル拐Ｍ”ｌ結晶体１内に
、その主面２側から、磁気バブル材わ［結晶体１内に格
子歪を生げしめるイオン４の注入された、所望のパター
ンを有する領域５を、磁気バブル駆動用領域６が形成さ
れる」：うに、形成している構成を右するイオン注入形
磁気バブル装置を装造する。

以上で、従来の、上述した（１１１成を有するイオン注
入形磁気バブル装置の製法が明らかとなつｌこ　。

このような従来のイオン注入形磁気バブル装置の製法は
、磁気バブル材料結晶体１内に、その主面２側から、イ
オン注入阻止用マスク３を用いた、磁気バブル材料結晶
体１内に格子歪を生ぜしめるイオン４を注入さぜる処■
！によって、イオン注入阻止用マスク３のパターンに応
じたパターンを右する、イオン４の注入された領域５を
、４１１気バブル駆動用領滅６が形成されるＪ：うに、
形成する工程を含んで、イオン注入形磁気バブル装置を
製造するというものである。

ところで、このような従来のイオン注入形磁気バブル装
置の製法の場合、イオン４の注入された領域５が、上述
したように格子歪を有覆るものとして形成される。

しかしながら、そのイオン４の注入された領ｊ或５は、
格子歪が、イオン４の注入された領域５の主面２側から
とった深さ方向にみて、第２図に示づように、イオン４
が磁気バブル）ｌイＩｌｌ結晶体１内に注入される前の
、イオン４の加速エネルキに略々対応する深さｐｍの位
置で最大値３　ｍを呈し、また深さＤｍの位置から主面
２側に到るに従い、値３ｍより小さな１１０Ｓ　ｌ）ま
で・徐々に小さくなる値を里し、さらに、深さ［）ｍの
位置から、主面２側とは反対側に到るに従い急激に、値
零まで小になる値をテするという格子量分Ｙｌｉを右す
るものとして形成される。

従って、イオン４の注入された９１”ｊ　Ｉ或５におい
て、その領域５に有する格子歪の上述した値Ｓρが、第
２図に示すように、予定の下限値３ａより犬であり、ま
た上述した最大ｆｆｏ　Ｓ　ｍが予定の上限値５ｌ）Ｊ
：り小である場合、磁気バブル駆動用領域６は、イオン
４の注入された領域５の主面２の位置から、第２図に示
す格子歪の分布曲線９と予定の下限値Ｓａを表わす線１
ｏとの交点におりる深さＤａの位置までの領域を、有効
な磁気バブル駆動用領域として、形成されているもので
ある。

なお、イオン４の注入された領域５にａ３いて。

その領域５に右する格子歪の値が上述した予定の下限値
３ａより小でｄうる領域は、磁気バブル駆動用領域とし
ての礫能を有しないものである、また、イオン４の注入
された領域５において、その領域５に有する格子歪の値
が上述した予定の」二限胎ｓｂより大である領域は、そ
の領域の結晶が破壊されているので、磁気バブル駆動用
領域どしての機能を有しないばかりが、磁気バブルを転
送する場合に、磁気バブルに悪影響を与えるものである
。

上述したところから、第１図で上述した従来のイオン注
入形磁気バブル装置の製法の場合、イオン４の注入され
た領域５を、その領域５内に生ずる格子歪の上述した値
Ｓｐが予定の下限値Ｓａより大であり、ｎつ上述した最
大値Ｓｍが予定の上限値Ｓｂより小であるものとして形
成されるように、磁気バブル拐斜結晶体１内に格子歪を
生ぜしめるイオン４を注入させる処理を行なう必要があ
るが、この場合、上述した値３ｍとＳ　＋＋との差か、
」二連した予定の上限値Ｓ１）と下限値Ｓａどの差に対
して、犬なる割合を有する。

従って、第１図で上述しｌこ従来のイオン注入形磁気バ
ブル装置の製法の場合、磁気バブル々Ａね結晶体１内に
格子歪を牛ぜしめるイオン４を注入させる処理を行なう
のに、大なる困難を伴なう欠点を有してい７’＋　０ また、第１図で上述した従来のイオン注入形磁気バブル
装置の製法の場合、磁気バブル駆動用領域６の有効領域
が、上述したように、深さ方向に一様性のある格子歪を
有するものとして形成されていないので、磁気バブル材
料結晶体１内に、磁気バブルを、磁気バブル材料結晶体
１内に形成されている磁気バブル駆動用領域６ど、磁気
バブル材料結晶体１の磁気バブル駆動用領域６の形成さ
れていない領域との間の境界に冶って転送するときの、
その転送特性、すなわち磁気バブル転送特性が、比較的
悪いという、イオン注入形磁気バブル装置しか製）告さ
れない欠点を右していた。

よって、本発明は、上述した欠点のない、新規な、イオ
ン注入形磁気バブル装置の製法を提案ぜ／υどするもの
である。

第３［欠１は、本発明によるイオン注入形磁気バブル装
置の製法の一例を示し、次のとＪ５ゆである。なお、第
３図において、第１図との対応部分にはρ］−符号を付
して示す。

第３図△に示すように、第１図Ａの場合と同様の、層状
乃至板状の磁気バブル材料結晶体１を予め用意づ゛る。

しかして、その磁気バブル４Ｊ　Ｊ’３１結晶体１の主
面２上に、第３図Ｂに示すように、例えばＭＯでなる、
結晶面に配向性を有しＣいる結晶膜１２（通常、多結晶
膜でなり、その各結晶の例えば（１００）面が、はとん
ど結晶膜１２の表面と垂直な面上に延長している）を、
それ自体は公知の、例えば電子ビーム熱着法によって形
成する。

次に、結晶面に配向性をイｊしているＸ１ｔ□晶膜１２
上に、第３図Ｃに示ずＪ：うに、第１図Ｂの場合と同様
のイオン注入阻止用マスク３を、例えばフォトリソグラ
フィ法によって所望のパターンに形成する。

次に、第３図りに示−１−Ｊ：うに、イオン注入阻止用
マスク３をマスクする、ｕ（１図Ｃで」二連したと同様
のイオン４を用い７ｊ、上述した結晶面に配向性を有し
ている結晶膜１２を介しての、磁気バブル（イ料結品体
１に対するイオン注入処理によって、磁気バブル材料結
晶体１内に、イオン注入阻止用マスク３のパターンに応
じたパターンを右する、イオン４のン主入された領域５
を形成する。

この場合、イオン４の加速エネルギを適当に選定づ−る
。

しかるときは、第１図Ｃの場合と同様に、イオン４の注
入された領域５が、格子歪を有するｂのとして形成され
るが、そのイオン４の注入された領域５の、主面２の位
置から、予定の深さ［〕ａ′をとった位置までの領域が
、格子歪が予定の下限値３ａと予定の上限値Ｓｂとの間
の予定のに１・ｉ回内にあるものとして形成され、そし
てその領域が、磁気バブル駆動用領域６として形成され
る。

以上のようにし−Ｃ１磁気バブル材料結晶体１内に、そ
の主面２側から、磁気バブルｊｔＡ　ｌ結晶体１内に格
子歪を生ぜしめるイオン４の注入された、所望のパター
ンを有する領域５を、磁気バブル駆動用領域６が形成さ
れるように、形成している構成を有するイオン注入正磁
気バブル装置δを製造する。

以上で、本発明によるイオン注入正磁気バブル装置の製
法が明らかとなった。

このような本発明によるイオン注入正磁気バブル装置の
製法は、第１図で上）ホした従来のイオン注入正磁気バ
ブル装置の製法と同様に、磁気バブル材料結晶体１内に
、その主面２側から、イオン注入阻止用マスク３を用い
た、磁気バブル材料結晶体１内に格子歪を牛「しめるイ
オン４を注入させる処理によって、イオン注入阻止用マ
スク３のパターンに応じたパターンを右づる、イオン４
の注入された領１！Ａ５を、磁気バブル駆動用領域６が
形成されるにうに、形成する工程を含んで、イオン注入
正磁気バブル装置を製造するというものである。

しかしながら、本発明によるイオン注入正磁気バブル装
置の製法は、上述した磁気バブル材料結晶体１内に格子
歪を生ぜしめるイオン４を注入させる処理を、磁気バブ
ル材料結晶体１上に予め形成された、結晶面に配向性を
有している結晶膜１２を介して、行なっている。

このため、本発明によるイオン注入正磁気バブル装置の
製法の場合、イオン４の注入された領域５が、上述した
ように格子歪を有づ−るーｂのとしＣ形成されるが、そ
のイオン４の注入された領域５は、格子歪が、イオン４
の注入された領域５の主面２側からとった深さ方向にみ
て、第４図に示ずように、イオン４の注入された領１戎
５の主面２の位置から、イオン４が磁気バブル々Ａ斜結
晶体１内に注入される前の、イオン４の加速エネルギに
略々対応する深さ［）ｍ’　の位置までの領域において
、略々一様な値を早するという格子歪分布を有している
ものとして形成される。

その理由は、次のとおりである。

一般に、結晶面に配向性を有している結晶膜内にイオン
を注入した場合、そのイオーンは、いわゆるチトネルリ
ング現象によって、いわゆるＬＳＳ理論と称されている
イオン注入理論ににって結晶面に配向性を有している結
晶膜内に注入されるＪ、すしはるかに深い位置まて′、
ｄ入り−るものである。

従っ−（、本発明によるイオン注入正磁気バブル装置の
製法において、結晶面に配向性を有している結晶膜１２
の厚さを、適当に選定しておけば、イオン４が、磁気バ
ブル材わ１結晶体１の主面２上において、結晶面に配向
性を有している結晶膜１２に入射する前の加速エネルギ
に近い加速コニネルギを右するイオンから、その加速−
エネルギに対して比較的大きな値だ（プ小さな値の加速
エネルギを石するイオンまで広く分布しているイオンど
して、得られるからである。

上述したところから、上述したイオン４の注入された領
域５において、その領域５に有する格子歪の主面２の位
置から上述した深さＤｍ′の位置までの領域にｉ１月プ
る最小値（これを一般にＳＣとする）が、第４図に承り
ように、予定の下限値Ｓａより大てあり、また上述した
深さＤｍ’の位置にお【プる値（これをＳｍ　Ｌ　とす
る）が、予定の上限値ｓｂより小である場合、磁気バブ
ル駆動用領域６は、イオン４の注入された（ｒ域５の、
主面２の位置から、第４図に示す格子歪の分布曲線１１
と予定の下限値Ｓａを表わ１線１Ｃ）どの交点にお（プ
る深さＯａ′の位置までの領域を、有効な磁気バブル駆
動用領域として、形成されているものでｄ６る。

従って、第３図で上）ホした本発明によるイオン注入正
磁気バブル装置の製法の場合も、第１図で上述した従来
のイオン注入形磁気バブル装置の製法の場合に準じて、
イオン４の注入された領域５を、その領域５内に生ずる
格子歪の上述した値ＳＣが上述した予定の下限値３ａよ
り人であり、口つ上述した１直３ｍ’　が上限Ｍｉ　Ｓ
　ｂＪ、り小であるものとして形成されるよう（こ、磁
気バブル拐料結晶体１内に格子歪を牛ケ゛シめるイオン
４を注入さける処理を行なう必要があるしかしながら、
この場合、上述した舶Ｓｍ′と１的Ｌ）　Ｃどの間の差
が【Ｊとんどインいか、あるとしても、上述した予定の
上限値３１）と下限値Ｓａとの差に対して、十分小さな
割合しか有しない。

従って、第３図で上述した本発明によるイオン注入形磁
気バブル装百の製法の場合、磁気バブル材料結晶体１内
に格子歪を１−Ｊ三ぜしめるイオーン４を注入させる処
理を行なうのに、第１図で上述した従来のイオン注入正
磁気バブル装置の製法の場合のよう４を困ガ［を伴なう
ことがない、という特徴を有ザる。

また、第３図で上述した本発明にＪ、るイオン注入正磁
気バブル装置の製法の揚台、）磁気バブル駆動用領域６
の有効領域を、深さ方向に一様性のある格子歪を有する
ものとして形成することができるので、磁気バブル拐斜
結晶体１内に、磁気バブルを、磁気バブル祠オ′）１結
晶体１内に形成されている磁気バブル駆動用領域６と、
磁気バブル材料結晶体１の磁気バブル駆動用領１或６の
形成されていない領ｉ戊との間の境界に治って転送する
とさ゛の、その転送特性、リーなわち磁気バブル転送特
性が、第１図で上述した従来のイオン注入形磁気へプル
装買の製法によって１トられるイオン注入正磁気バブル
装置の揚台に比し、格段的に優れている、というイオン
注入正磁気バブル装置を容易に製造覆ることができる人
なる特徴を右する。

囚みに、第１図で上述した従来のイオン注入正磁気バブ
ル装置の製法によって、イオン注入形磁気バブル装置・
が、横軸に磁気バブル駆動用限界の強さくＯｅ　）を、
縦軸にバイアス磁界の強さくＯｅ　）をとる第５図の曲
線１３に示す磁気バブル転送特性を有づるものとして製
造されるとき、第３図で上述した本発明によるイオン注
入形！ｉ）１気バブル装置の製法による場合、イオン注
入正磁気バブル装置を、第５図の曲線１４に示づ転送特
性を右するものとして製造することがでさた。

なお、第５図の曲線１４で示す、本発明によるイオン注
入正磁気バブル装置の製法によって製造されたイオン注
入正磁気バブル装置の磁気バブル転送特性は、結晶面に
配向性を有している結晶膜１２として、厚さが０．１５
μｍをイ１する１ｖｌｏてなるものを使用し、また、イ
オン４として、５０Ｋｃ　Ｖの加速エネルギを有する水
素オン（＋−１”）を用い、そしてそのイオン４を８　
Ｘ　１０”　／ｃｍ’　のドーズ吊て′注入して１ｑら
れたイオン注入形磁気バブル）、じ′１についで、心径
１μｎ１の磁気バブルを、４μＩ１１のφム送周期で転
送させた揚台の、測定結果−（ある。

また、第５図の曲線１３で示づ、従来のイオン注入形磁
気バブル装置の製法によって製造されたイオン注入正磁
気バブル装置の転送特性は、」二連した結晶面に配向性
を右している結晶膜１２を使用しないことを除いて、第
５図の曲線１４−τ示づ一１本発明によるイオン注入形
磁気バブル装置の製法によってイオン注入正磁気バブル
装置を製造した場合と同じ条イ！１て、イオン注入形磁
気バブル装置を製造し１こ揚台の、同様の測定結果であ
る。

第５図の測定結果からしても、本発明にｊ；るイメン注
入形磁気バブル装買の製法ににれば、第１図で上述した
従来のイ＞ｊンン−１人形磁気バブル装置の製？人によ
る場合に比し、磁気バブル駆動用磁界の低い値で、ｎつ
広いバイアス磁Ｖ−の強さの範囲で、磁気バブルを転送
することがでぎるという、優れた磁気バブル転送特性を
右するイオン注入形磁気バブル装質を、容易に製造する
ことができることが明らかである。

７、−　ｉ１５、Ｊ］述にｄ３いては、磁気バブル拐料
結晶体１上に予め形成された、結晶面に配向性を右して
いる結晶膜１２を介して、磁気バブル祠わ１結晶体１内
に格子歪を生せしめるイオンを注入さける処理を行なう
ことを、１回行なうしのとして述べた。

しかしながら、本発明によるイオン注入形磁気バブル装
置の製法においては、磁気バブル月別結晶体１上に予め
形成された、結晶面に配向性を有している結晶膜１２を
介して、磁気バブル祠おＩ結晶体１内に格子歪を牛せし
めるイオンを注入させる処理を行なうことを、イオンの
種類及びイオンの加速エネルギの何れか一方または双方
を変えて、複数回行なって、上述したｆりれた特徴を得
るようになすこともてぎる。

また、結晶面に配向性を有している結晶膜１２が、ＭＯ
でなる場合について例示して述べたが、結晶面に配向性
を有している結晶膜１２を、３ｉでなるもの（Ｓｉ単結
晶膜、Ｓ１多結晶膜）、さらには、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒでな
るものとすることもできる。

その他、本発明の精神をｆＢＪ　することなしに、種々
の変型、変更をなし胃るであろう。

【図面の簡単な説明】

′ｔ８１図は、従来のイオン注入形磁気バブル装置の製
法を示づ、順次の工程における路線的断面図である。 第２図は、第１図に示す従来のイオン注入形磁気バブル
装置の製法によって磁気バブル材料結晶体内に形成され
るイオンの注入された領域にお（プる、格子歪の分布及
びイオンの注入され１〔領域に形成される磁気バブル駆
動用領域を示す路線図である。 第３図は、本発明によるイオン注入形磁気バブル装置の
製法を示す、順次の工程におりる路線的断面図である。 第４図は、第３図に示す本発明によるイオン注入形磁気
バブル装置の製法によって磁気バブル材料結晶体内に形
成される、イオンの注入された領域にお【）る、格子歪
の分布及びイオンの注入された領域に形成される磁気バ
ブル駆動用領域を示す路線図て゛ある。 第５図は、本発明ににるイオン注入形磁気バブル装買の
製法によって製造されるイオーン注入形磁気バブル装置
の磁気バブル転送特性を、従来のイオン注入形磁気バブ
ル装置の製法によって製造されるイオン注入形磁気バブ
ル装置の磁気バブル転送特性と対比して示す図である。 １・・・・・・・・・・・・・・・磁気バブル拐料結晶
体２・・・・・・・・・・・・・・・主面３・・・・・
・・・・・・・・・・イオン注入阻止用マスク４・・・
・・・・・・・・・・・・磁気バブル材料結晶体内に格
子歪を生せしめるイオン ５・・・・・・・・・・・・・・・磁気バブル材料結晶
体内に格子歪を生せしめるイオン の注入された領域 ６・・・・・・・・・・・・・・・磁気バブル駆動用領
域１２・・・・・・・・・・・・・・・結晶面に配向性
を有している結晶膜 出願人　　日本電イ５電諸公社 想１図 第２図 第４０ 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 層状乃至板状の磁気バブル材料結晶体内に、その主面側
   からの、イオン注入阻止用マスクを用いた、上記磁気バ
   ブル材料結晶体内に格子歪を生ぜしめるイオンを注入さ
   せる処理によって上記イオン注入阻止用マスクのパター
   ンに応じたパターンを有する、上記イオンの注入された
   領域を、磁気バブル駆動用領域が形成さ机るように、形
   成する工程を含むイオン注入形磁気バブル装置の製法に
   おいて、 上記磁気バブル材料結晶体内に格子歪を生せしめるイオ
   ンを注入させる処理を、上記磁気バブル材料結晶体上に
   予め形成された、結晶面に配向性を有している結晶膜を
   介して行なう、ことを特徴とするイオン注入形磁気バブ
   ル装置製法。