JPS6153795B2 - - Google Patents

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、磁気バブル材料結晶体体内に格子歪を
生ぜ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、形成している構成を有するイオン注
入形磁気バブル装置の製法に関する。

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ぜしめるイ
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、
形成されている構成を有するイオン注入形磁気バ
ブル装置において、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。

このような構成を有するイオン注入形磁気バブ
ル装置は、磁気バブル材料結晶体内に、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
との間の境界に沿つて、転送させることができ
る。

従つて、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、上述した構成を有するイオン注入形
磁気バブル装置の製法として、従来、第１図を伴
なつて次に述べる方法が提案されている。

すなわち、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、予め用意する。

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、例えばフオ
トリソグラフイ法によつて、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（H⁺，
H₂ ⁺）、ネオンイオン（Ne⁺）、ヘリウムイオン
（He⁺）、酸素イオン（O⁺）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、磁気バブル材料結晶体１に対するイオン注
入処理によつて、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。

しかるときは、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（これをDaとする）をとつた
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（これをSbとす
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。

以上のようにして、磁気バブル材料結晶体１内
に、その主面２側から、磁気バブル材料結晶体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形磁気バブル装置を製造す
る。

以上で、従来の、上述した構成を有するイオン
注入形磁気バブル装置の製法が明らかとなつた。

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を注入させる処理によつて、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
を有する、イオン４の注入された領域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するものと
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側からとつた深さ方向にみて、第２図に示
すように、イオン４が磁気バブル材料結晶体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Dmの位置で最大値Smを呈し、
また深さDmの位置から主面２側に到るに従い、
値Smより小さい値Spまで徐々に小さくなる値を
呈し、さらに、深さDm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
値を呈するという格子歪分布を有するものとして
形成される。

従つて、イオン４の注入された領域５におい
て、その領域５に有する格子歪の上述た値Sp
が、第２図に示すように、予定の下限値Saより
大であり、また上述した最大値Sm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１０との交点における
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
下限値Saより小である領域は、磁気バブル駆動
用領域としての機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上限
値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として
の機能を有しないばかりか、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、且つ上述した最大値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行なう必要があ
るが、この場合、上述した値SmとSpとの差が、
上述した予定の上限値Sbと下限値Saとの差に対
して、大なる割合を有する。

従つて、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
せる処理を行なうのに、大なる困難を伴なう欠点
を有していた。

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と、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沿つて転送すると
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
ル装置しか製造されない欠点を有していた。

よつて、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せ
んとするものである。

第３図は、本発明によるイオン注入形磁気バブ
ル装置の製法の一例を示し、次のとおりである。
なお、第３図において、第１図との対応部分には
同一符号を付して示す。

第３図Ａ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
め用意する。

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ている結晶膜１２（通
常、多結晶膜でなり、その各結晶の例えば＜110
＞方向が、ほとんど結晶膜１２の表面と垂直な方
向に延長している）を、それ自体は公知の、例え
ば電子ビーム蒸着法によつて形成する。

次に、結晶面に配向性を有している結晶膜１２
上に、第３図Ｃに示すように、第１図Ｂの場合と
同様のイオン注入阻止用マスク３を、例えばフオ
トリソグラフイ法によつて所望のパターンに形成
する。

次に、第３図Ｄに示すように、イオン注入阻止
用マスク３をマスクする、第１図Ｃで上述したと
同様のイオン４を用いた、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
ル材料結晶体１に対するイオン注入処理によつ
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、格子歪を有するもの
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Da′を
とつた位置までの領域が、格子歪が予定の下限値
Saと予定の上限値Sb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。

以上のようにして、磁気バブル材料結晶体１内
に、その主面２側から、磁気バブル材料結晶体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形磁気バブル装置を製造す
る。

以上で、本発明によるイオン注入形磁気バブル
装置の製法が明らかとなつた。

このような本発明によるイオン注入形磁気バブ
ル装置の製法は、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内に格子歪を生ぜしめるイオン４を注入さ
せる処理によつて、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有する、イオン４の
注入された領域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。

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１
２を介して、行なつている。

このため、本発明による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するものとして
形成されるが、そのイオン４の注入された領域５
は、格子歪が、イオン４の注入された領域５の主
面２側からとつた深さ方向にみて、第４図に示す
ように、イオン４の注入された領域５の主面２の
位置から、イオン４が磁気バブル材料結晶体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Dm′の位置までの領域におい
て、略々一様な値を呈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、そのイオンは、いわゆ
るチヤネルリング現象によつて、いわゆるLSS理
論と称されているイオン注入理論によつて結晶面
に配向性を有していない結晶膜内に注入されるよ
りもはるかに深い位置まで、注入するものであ
る。

従つて、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、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、磁気バブル材料結晶体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１
２に入射する前の加速エネルギに近い加速エネル
ギを有するイオンから、その加速エネルギに対し
て比較的大きな値だけ小さな値の加速エネルギを
有するイオンまで広く分布しているイオンとし
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
での領域における最小値（これを一般にScとす
る）が、第４図に示すように、予定の下限値Sa
より大であり、また上述した深さDm′の位置にお
ける値（これをSm′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の注入された領域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を表わす線１０との交点における深さ
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。

従つて、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Saより大であり、且
つ上述した値Sm′が上限値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
理を行なう必要がある。

しかしながら、この場合、上述した値Sm′と値
Scとの間の差がほとんどないか、あるとして
も、上述した予定の上限値Sb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。

従つて、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置の製法の場合、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
注入させる処理を行なうのに、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
のような困難を伴なうことがない、という特徴を
有する。

また、第３図で上述した本発明によるイオン注
入形磁気バブル装置の製法の場合、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と、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沿つて転送するときの、
その転送特性、すなわち磁気バブル転送特性が、
第１図で上述した従来のイオン注入形磁気バブル
装置の製法によつて得られるイオン注入形磁気バ
ブル装置の場合に比し、格段的に優れている、と
いう注入形磁気バブル装置を容易に製造すること
ができる大なる特徴を有する。

因みに、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によつて、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磁界の
強さ（Oe）を、縦軸にバイアス磁界の強さ
（Oe）をとる第５図の曲線１３に示す磁気バブル
転送特性を有す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磁気バ
ブル装置の製法による場合、イオン注入形磁気バ
ブル装置を、第５図の曲線１４に示す転送特性を
有するものとして製造することができた。

なお、第５図の曲線１４で示す、本発明による
イオン注入形磁気バブル装置の製法によつて製造
されたイオン注入形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0.15μｍを有するMoでなる
ものを使用し、また、イオン４として、50KeVの
加速エネルギを有する水素イオン（H⁺）を用い、
そしてそのイオン４を８×10¹⁶／cm²のドーズ量で
注入して得られたイオン注入形磁気バブル装置に
ついて、直径１μｍの磁気バブルを、４μｍの転
送周期で転送させた場合の、測定結果である。

また、第５図の曲線１３で示す、従来のイオン
注入形磁気バブル装置の製法によつて製造された
イオン注入形磁気バブル装置の転送特性は、上述
した結晶面に配向性を有している結晶膜１２を使
用しないことを除いて、第５図の曲線１４で示
す、本発明によるイオン注入形磁気バブル装置の
製法によつてイオン注入形磁気バブル装置を製造
した場合と同じ条件で、イオン注入形磁気バブル
装置を製造した場合の、同様の測定結果である。

第５図の測定結果からしても、本発明によるイ
オン注入形磁気バブル装置の製法によれば、第１
図で上述した従来のイオン注入形磁気バブル装置
の製法による場合に比し、磁気バブル駆動用磁界
の低い値で、且つ広いバイアス磁界の強さの範囲
で、磁気バブルを転送することができるという、
優れた磁気バブル転送特性を有するイオン注入形
磁気バブル装置を、容易に製造することができる
ことが明らかである。

なお、上述においては、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、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を注入させる処
理を行なうことを、１回行なうものとして述べ
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、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、複数回行なつて、上述した優れた特徴を得る
ようになすこともできる。

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、Siで
なるもの（Si単結晶膜、Si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、本発明の精神を脱することなしに、
種々の変型、変更をなし得るであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来のイオン注入形磁気バブル装置
の製法を示す、順次の工程における略線的断面図
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つて磁気バブル材
料結晶体内に形成されるイオンの注入された領域
における、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略
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
ける略線的断面図である。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
法によつ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ける、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略線図である。第５図
は、本発明によるイオン注入形磁気バブル装置の
製法によつ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を、従来のイオン注入
形磁気バブル装置の製法によつて製造されるイオ
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……磁気バブル材料結晶体、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ぜしめるイオン、５…
…磁気バブル材料結晶体内に格子歪を生ぜしめる
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。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 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つて、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れるように、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ぜし
   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の製法。