JPS60209994A - 磁気バブル転送路形成方法 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は磁性ガーネット膜上にイオン注入によって形成
された磁気バブル転送路をもつ磁気バブル素子の転送路
形成方法に関する。

（従来技術とその問題点） 従来イオン注入による磁気バブル転送路形成は負の磁歪
定数をもつ磁性ガーネット膜上にネオンイオン等でイオ
ン注入することによジノ・−ドパプル抑制したのち、該
ガーネット膜上に金属あるいは有機材料によシ注入イオ
ンを部分的に遮蔽するマスクを形成したのち、水素イオ
ンあるいはヘリウムイオンあるいは１００ＫＶ以上の比
較的高い加速エネルギーで加速したネオンイオンを注入
して磁気バブル転送路を形成していた。

又、ハードバブル抑制のための該ガーネット膜全面にネ
オン注入する工程を省いてもハードバブルを抑制するこ
とができるため、この工程を省いて転送路を形成するこ
ともなされてきた。

しかしながら、この２つの方法で形成された転送路の磁
気バブル転送余裕度はそれ程満足できるものではなかっ
た。この理由は次のように考えられる。

該磁気バブル素子では、磁気バブルは転送路外周部のイ
オン注入層に生じる帯磁した磁壁（以下チャージドウオ
ールと称す）によシ面内回転磁界の回転ととも駆動され
る。

ストレスの方向依存性から、生じる面内磁気異方性が本
質的な寄与をしている。

従って、充分な量の注入がなされていても注入領域と非
注入領域の境界周辺でなければストレスの方向依存性か
ら生じる面内磁気異方性は生じず、チャージトウオール
の発生には何ら寄与しない。

従来性なわれている磁性ガーネット膜上にハードバブル
抑制のために膜全面にイオン注入したのち、転送路形成
用マスクを形成し、その上からイオン注入することによ
り転送路を形成する方法ではハードバブル抑制用の注入
ではストレスによる面内磁気異方性は生じない。

通常ハードバブル抑制は加速エネルギー１００ＫＶ未満
のエネルギーでネオン注入されており、注入深さはｘｏ
ｏｏＡ未満であシ、この深さの層での注入によるチャー
ジドウオール発生への寄与がない。

一方、ハードバブル抑制のためのイオン注入工程を省い
た場合はイオンの注入深さが大きいため表面から１ｏｏ
ｏＸ未満の注入層のストレスが小さいため、ストレスに
よる面内磁気異方性の効果が小さいものとなり、この深
さでの注入によるチャージドウオール発生への寄与が小
さい。

このように従来の２つの磁気バブル転送路形成方法はと
もに表面から１０００λ未満の層に発生する面内磁気異
方性の効果が小さく、そのぶんチャージドウオール発生
の効果を阻害している。

（発明の目的） 本発明はこのような点に鑑みてなされたもので、その目
的は膜表面まで充分なストレスによる面内磁気異方性を
生じさせ充分な磁気バブル転送余裕度をもつ磁気バブル
転送路形成方法を提供するにある。

（発明の構成） 即ち、本発明は負の磁歪定数をもつ磁性ガーネット膜に
イオン注入によって磁気バブル転送路を形成する磁気バ
ブル素子の転送路形成方法において、磁性ガーネット膜
上に注入イオンを部分的に遮蔽するマスクを形成したの
ち、加速エネルギー１００ＫＶ未溝の加速エネルギーで
加速したネオンイオンを注入する工程を含むことを特徴
とする磁気バブル転送路形成方法である。

（構成の詳細な説明） これは、イオン注入工程中に、１００ＫＶ未満でネオン
注入する工程を含むことによシ、磁性ガーネット膜表面
からｘｏｏｏｕ未滴の浅い層から深い層にわたって、注
入領域と非注入領域境界でのストレスの方向依存性が充
分大きく生じるようにすることにより、イオン注入層の
表面から最深部にわたりストレスによる面内磁気異方性
が充分大きく生じ、バブルを正常に転送するに充分強力
なチャージドウオールが発生できるような磁気バブル転
送路が形成できる。

（実施例） 以下では本発明の実施例について更に詳細に説明する。

ＧＧＧ基板上に液相法で成長した磁性ガーネット膜＠ｍ
ＬｕＣａＢｉ）３（ＦｅＧｅ）、０．２（膜厚１，１７
μｍ。

特生長０．１２μｍ飽和磁化６５８Ｇａｕｓｓ　１Ｋｕ
４６０００ｅｒｇ／ｃｍ３）上に第１図のように光学露
光により厚さ５ｏｏｏＸの蒸着で形成した金により数珠
玉状の磁気バブル転送路形成用マスクパターン１を形成
するＯ この転送マスクの転送路の転送方向の周期は４μｍに、
転送路間の間隔は８μｍである。第１図ではイオン注入
層、３は非イオン注入層、４はバブル支持層、４はバブ
ル支持層、５はＧＧＧ基板である。

この磁性ガーネット膜にＨｅイオンを加速エネルギー１
００ＫＶでドーズ量４．７　ｘ　１０　”／ａｍ２及び
Ｈｅイオンを４０ＫＶの加速エネルギーでドーズ量２．
２ｘ　ｌ　Ｑ　”　５／ｃｍ２　及びＮｅイオンを加速
エネルギー４０ＫＶでドーズｌｉｔ　４　Ｘ　１０　”
／ａｍ２注入して磁気バブル転送路を形成した。

第２図の実線はマスクパターンを形成した磁性ガーネッ
ト膜に）Ｈｅイオンを１００ＫＶの加速エネルギーで、
ドースｊｔ　４．７　Ｘ　１０１１／’ｇｒｎ２及びＨ
ｅイオンを４０ＫＶの加速エネルギーでドース量２．２
Ｘ１０”／ｃｌｌｎ２及びＮｅイオンを４０ＫＶの加速
エネルギーでドース量Ｉ　Ｘ　１０　”７ａｍ２注入し
て形成した磁気バブル転送路の駆動同波数１００ＫＨｚ
での転送マージンを示す。

（比較例） 第２図の一点鎖線にあらかじめ磁性ガーネット膜上にＮ
ｅイオンを加速エネルギー４０ＫＶでドース１ｌＸ１０
１４Ａ注入したのち金で実施例と同様なマスクパターン
を形成したのち、Ｈｅイオンを１００ＫＶの加速エネル
ギーでドース量４．７　Ｘ　１０１′／＆Ｉ及びＨｅイ
オンを４０ＫＶの加速エネルギーでドース＊　２．２Ｘ
１０　”／血注入して形成した転送路の転送マージンを
示す。

さらに第２図の破線では全て実施例と同様なマスクパタ
ーンを形成したのち、Ｈｅイオンを１００ＫＶの加速エ
ネルギーでドーズ量４，７Ｘ１０”Ａ及び、Ｈｅイオン
を４０ＫＶの加速エネルギーで、ドーズ量２．２８１０
”／６１注入して形成した転送路の転送マージンを示す
。

第２図よシ明らかなように本発明によって著しい転送マ
ージンの改善がなされている。

本実施例のＮｅイオンを４０ＫＶの加速エネルギーで注
入することＫよ多形成される注入層の厚さは膜表面から
１００ＯＡ未満であると考えられる。

本発明の効果は転送路形成用マスクを形成したのち、Ｎ
ｅイオンを１００ＫＶ未滴の加速エネルギーで注入する
ことによシ、膜表面１０００Ｘ未満の層に充分なストレ
スを与えることにより生じたものである。

したがってＮｅ注入での加速エネルギーの値は１００Ｋ
Ｖ未満であれば、注入ドーズ量を調節することによシ本
実施例の４０ＫＶ以外の値で注入しても良く、又、二種
以上の加速エネルギーで注入しても同様な効果を得るこ
とができる。

表面層付近への注入はＮｅイオン以外にもＮｅよシ重い
イオンによって可能であるが、試みた結果転送マージン
は改善は小さいか、あるいはかえって劣化した。

父、Ｉ（ｅイオンないしはＨ２イオンを２５ＫＶ以下の
小加速エネルギーで加速し注入することにより表面層に
注入する事は可能であるが通常のイオン注入装置ではイ
オンビ〒ム量が減少するうえにビーム形状が著しく拡が
シ均−性に問題が生じ工程上問題があった。

本発明はイオン注入方式の磁気バブル素子の磁じうる転
送路形成方法を提供するにあたシ、注入層の深い層への
注入は本発明の実施例のようなＨｅイオンであっても又
、水素イオンであっても、又１００ＫＶ以上の高加速エ
ネルギーで注入のＮｅイオンであっても、又その組み合
わせが何であっても同じ効果を得ることができた。

（発明の効果） このように本発明により転送マージンが拡い磁気バブル
転送路形成方法が得られ、本方法によシ、素子動作範囲
に余裕があるため、製造上の良品率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の転送路形成方法を示す図であシ、第２
図は本発明の実施例及び比較例により形である。 １　注入マスクパターン ２　イオン注入層 ３　非イオン注入層 ４　バブル支持層 オ　１　図 第２図 ０　２５　５０　７５ Ｈｒ（Ｏｅ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 負の磁歪定数をもつ磁性ガーネット膜にイオン注入によ
   って磁気バブル転送路を形成する磁気バブルの転送路形
   成方法において、磁性ガーネット膜上に注入イオンを部
   分的に遮蔽するマスクを形成したのち、加速エネルギー
   １００ＫＶ未滴の加速エネルギーで加速したネオンイオ
   ンを注入する工程を含むことを特徴とする磁気バブル転
   送路形成方法。