JPS62214579A - Hybrid type magnetic bubble memory element - Google Patents

Hybrid type magnetic bubble memory element

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JPS62214579A
JPS62214579A JP61056874A JP5687486A JPS62214579A JP S62214579 A JPS62214579 A JP S62214579A JP 61056874 A JP61056874 A JP 61056874A JP 5687486 A JP5687486 A JP 5687486A JP S62214579 A JPS62214579 A JP S62214579A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ion implantation
transfer path
region
permalloy
memory element
Prior art date
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Pending
Application number
JP61056874A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Sato
良夫 佐藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS62214579A publication Critical patent/JPS62214579A/en
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Abstract

PURPOSE:To decrease the interaction between bubbles and to prevent the deterioration of a margin by implanting ions for hard bubble control only to the 'Permalloy(R)' transfer path region without implanting the ions for hard bubble control to an ion implantation transfer path region. CONSTITUTION:A bubble crystal 11 is formed in a substrate 10 of a hybrid type magnetic bubble memory element and double ion implantation layers 12 for forming the ion implantation transfer path are formed in the crystal 11. The ions for the hard bubble control are implanted only in the 'Permalloy(R)' transfer path region 16 without implanting the ions for hard bubble control into the ion implantation transfer path region 14 of the memory element. A boundary l between the region implanted with the ions for hard bubble control and the region not implanted with the ions is disposed in the region commonly occupied by the ion implantation transfer path 13 and the 'Permalloy(R)' transfer path 15 of the junction pattern. The interaction between the bubbles is decreased and the deterioration of the margin is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔概 要〕 ハイブリッド型磁気バブルメモリ素子であって、ハード
バブル抑制用のイオン注入をパーマロイ転送路領域のみ
に行ない、イオン注入転送路領域には行なわないことに
より、イオン注入転送路におけるバブル間相互作用を減
少させ、転送マージンの向上を可能とする。
[Detailed Description of the Invention] [Summary] This is a hybrid magnetic bubble memory element, in which ion implantation for hard bubble suppression is performed only in the permalloy transfer path region and not in the ion implantation transfer path region. It reduces the interaction between bubbles in the injection transfer path, making it possible to improve the transfer margin.

〔産業上の利用分野〕[Industrial application field]

本発明は電子計算装置等の記憶装置に用いられるハイブ
リッド型磁気バブルメモリ素子に関するものである。
The present invention relates to a hybrid magnetic bubble memory element used in a storage device such as an electronic computing device.

磁気バブルメモリ素子は、従来そのバブル転送路として
パーマロイ等の軟磁性薄膜パターンが用いられて来たが
、最近では記憶装置の高度化に伴ってパターンが微細化
し、その形状が光りソグラフィでは困難となって来てい
る。このため、パターン間にギャップを必要としないイ
オン注入方式によるバブル転送路が注目されている。し
かし素子全体をイオン注入転送路で構成した場合にはゲ
ート特性が悪くマージンの劣化が生ずる。このためメモ
リの主要面積を占める情報蓄積用のマイナーループには
高密度化に適したイオン注入転送路を用い、読み書きゲ
ートを含むメジャーラインには従来の実績をもつパーマ
ロイ転送路を用いたハイブリッド型の磁気バブルメモリ
が主流となりつつある。
Magnetic bubble memory elements have conventionally used soft magnetic thin film patterns such as permalloy as the bubble transfer path, but recently, as storage devices have become more sophisticated, patterns have become finer, and their shapes have become shiny, making it difficult to use lithography. It's becoming. For this reason, a bubble transfer path using an ion implantation method that does not require a gap between patterns is attracting attention. However, if the entire device is constructed of ion-implanted transfer paths, gate characteristics will be poor and margins will deteriorate. For this reason, the minor loop for information storage, which occupies the main area of the memory, uses an ion-implanted transfer path suitable for high density, and the major line, which includes read/write gates, uses a hybrid type that uses a permalloy transfer path with a proven track record. magnetic bubble memory is becoming mainstream.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のハイブリッド型磁気バブルメモリ素子におけるイ
オン注入は、イオン注入転送路形成用に2重のイオン注
入を行ない、ハードバブル抑制用イオン注入はイオン注
入領域もパーマロイ転送路領域も共に共通したイオン注
入条件で全面イオン注入が行なわれていた。
Ion implantation in conventional hybrid magnetic bubble memory elements involves double ion implantation to form ion implantation transfer paths, and ion implantation for hard bubble suppression uses common ion implantation conditions for both the ion implantation region and the permalloy transfer path region. Full-surface ion implantation was performed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記従来のハイブリッド型磁気バブルメモリ素子では、
次の如き問題がある。第6図はイオン注入転送路部分の
断面図であり、バブル結晶2に形成されたハードバブル
抑制用のイオン注入層3の磁化容易方間が面内方向とな
るので磁束が流れ易くなり、イオン注入層4によって形
成された転送路にある2つのバブル5.5′が、互いに
出す磁界(stray field)の影響を受は易く
なり、その結果第7図に示すようなエラーを生ずる。同
図aは転送路6−ヒにバブルA、Bがあるとき、ティプ
に近いバブルAが消滅する。b図は転送路6を同一方向
に進むバブルA、Bがあるとき、バブルBが遅れる。0
図は転送路6にあるバブルAが隣接転送路σへ飛び移る
。これらは何れもバブルBの影響によって生ずるもので
あり、マージンを大きく劣化させる。
In the above conventional hybrid magnetic bubble memory element,
There are the following problems. FIG. 6 is a cross-sectional view of the ion implantation transfer path. Since the easy magnetization direction of the ion implantation layer 3 for suppressing hard bubbles formed in the bubble crystal 2 is in the in-plane direction, the magnetic flux flows easily and the ions The two bubbles 5.5' in the transfer path formed by the injection layer 4 are susceptible to the magnetic stray field emitted by each other, resulting in an error as shown in FIG. In the figure a, when there are bubbles A and B on the transfer path 6-H, bubble A near the tip disappears. In Figure b, when there are bubbles A and B traveling in the same direction on the transfer path 6, bubble B is delayed. 0
In the figure, bubble A on transfer path 6 jumps to adjacent transfer path σ. All of these are caused by the influence of bubble B, and greatly deteriorate the margin.

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、簡易
な構成で転送マージンの向上を可能にしたハイブリッド
型磁気バブルメモリ素子を提供することを目的としてい
る。
The present invention was created in view of these points, and an object of the present invention is to provide a hybrid magnetic bubble memory element that has a simple configuration and can improve the transfer margin.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

このため本発明においては、イオン注入バブルメモリ素
子と、パーマロイバブルメモリ素子とを混成させて成る
ハイブリッド型磁気バブルメモリ素子において、イオン
注入転送路頭域14にはハードバブル抑制用のイオン注
入は行われず、パーマロイ転送路領域16のみハードバ
ブル抑制用のためのイオン注入が行われていることを特
徴としている。
Therefore, in the present invention, in a hybrid magnetic bubble memory element which is a hybrid of an ion-implanted bubble memory element and a permalloy bubble memory element, ion implantation for hard bubble suppression is not performed in the ion-implanted transfer path area 14. , is characterized in that ion implantation for suppressing hard bubbles is performed only in the permalloy transfer path region 16.

〔作 用〕[For production]

イオン注入転送路領域にはハードバブル抑制用のイオン
注入を行なわないことにより、イオン注入転送路におけ
るバブル間相互作用が減少し、マージンの劣化防止を可
能とする。
By not performing ion implantation for suppressing hard bubbles in the ion implantation transfer path region, interaction between bubbles in the ion implantation transfer path is reduced, making it possible to prevent margin deterioration.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は本発明の実施例を示す図であり、aは平面図、
bはa図のb−b ’−b ”線における断面図である
。同図において、lOは基板、11はバブル結晶、12
はイオン注入転送路形成のための2重イオン注入層、1
3はイオン注入転送路、14はイオン注入転送路領域、
15はパーマロイ転送路、16はパーマロイ転送路領域
、17はハードバブル抑制用イオン注入層、1.はハー
ドバブル抑制用イオン注入、It、Itはイオン注入層
転送路形成用イオン注入、lはハードバブル抑制用イオ
ン注入領域の境界である。
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, in which a is a plan view;
b is a cross-sectional view taken along the line b-b'-b'' in figure a. In the same figure, lO is the substrate, 11 is a bubble crystal, and 12
is a double ion implantation layer for forming an ion implantation transfer path, 1
3 is an ion implantation transfer path, 14 is an ion implantation transfer path region,
15 is a permalloy transfer path, 16 is a permalloy transfer path region, 17 is an ion implantation layer for suppressing hard bubbles, 1. is ion implantation for hard bubble suppression, It, It is ion implantation for forming an ion implantation layer transfer path, and l is the boundary of the ion implantation region for hard bubble suppression.

本実施例は第1図に示すように、ハードバブル抑制用の
イオン注入をイオン注入転送路領域14には行なわず、
パーマロイ転送路頭域16のみに行ない、かつその境界
lをパーマロイ−イオン注入両転送路の接合パターンの
イオン注入転送路13とパーマロイ転送路15の共有部
分に配置したものである。
In this embodiment, as shown in FIG. 1, ion implantation for hard bubble suppression is not performed in the ion implantation transfer path region 14,
This is carried out only in the permalloy transfer path head area 16, and its boundary l is placed in the common part of the ion implantation transfer path 13 and the permalloy transfer path 15 of the permalloy-ion implantation transfer path junction pattern.

このように構成された本実施例は、イオン注入転送路頭
域14にハードバブル抑制用のイオン注入を行なわない
ため、 ■イオン注入転送路13におけるバブル間相互作用を減
少し、 ■従来に比しハードバブル抑制用イオン注入層17の厚
さd3の分だけバブル層の厚さtを厚くすることができ
るためマージンのバイアスレヘルを上げることができ、
パーマロイ転送路15とのマ・ノチングが改善される。
This embodiment configured as described above does not perform ion implantation for hard bubble suppression into the ion implantation transfer path head region 14, so that: 1) interaction between bubbles in the ion implantation transfer path 13 is reduced; 2) compared to the conventional method; Since the thickness t of the bubble layer can be increased by the thickness d3 of the hard bubble suppressing ion implantation layer 17, the bias level of the margin can be increased.
The notching with the permalloy transfer path 15 is improved.

なおハードバブル抑制用イオン注入層17の厚さd、は
0.93μmバブルを用いたデバイスの場合で約500
人である。d、 +d(但しdはイオン注入転送路形成
用イオン注入層の厚さ〉は約0.3μmである。但しこ
れらはイオン注入条件として第1表の条件で打ち込んだ
時の値である。
The thickness d of the hard bubble suppressing ion implantation layer 17 is approximately 500 μm in the case of a device using 0.93 μm bubbles.
It's a person. d, +d (where d is the thickness of the ion implantation layer for forming the ion implantation transfer path) are approximately 0.3 μm. However, these values are when implantation is performed under the conditions shown in Table 1 as the ion implantation conditions.

第  1  表 以上のようにハードバブル抑制用のイオン注入層17の
厚さ68分だけバブル層の厚さtを厚くできるためコラ
ップス磁界を上げることができる。
As shown in Table 1, the thickness t of the bubble layer can be increased by 68 times the thickness of the ion-implanted layer 17 for suppressing hard bubbles, so the collapse magnetic field can be increased.

具体的な値としては、500人にて約80e位増加する
As a concrete value, the number increases by about 80e for 500 people.

第2図にパーマロイ部のマージンとイオン注入転送部の
マージンの比較を示す。同図において曲線Aはパーマロ
イ転送路(周期14μmのハーフディスク)、曲線Bは
イオン注入転送路でハードバブル抑制用イオン注入のな
い場合、曲線Cはイオン注入転送路でハードバブル抑制
用イオン注入のある場合である。図よりイオン注入転送
路ではハードバブル抑制用のイオン注入のない方がバイ
アスマツチングが良好となることが分かる。なおイオン
注入条件は第1表の通りである。
FIG. 2 shows a comparison between the margin of the permalloy section and the margin of the ion implantation transfer section. In the figure, curve A is a permalloy transfer path (half disk with a period of 14 μm), curve B is an ion implantation transfer path without ion implantation for hard bubble suppression, and curve C is an ion implantation transfer path without ion implantation for hard bubble suppression. In some cases. From the figure, it can be seen that in the ion implantation transfer path, bias matching is better without ion implantation for suppressing hard bubbles. Note that the ion implantation conditions are as shown in Table 1.

■イオン注入転送路領域14とパーマロイ転送路領域1
6とを分けるイオン注入境界の膜厚差をへらすことがで
きるため、イオン注入転送路13とパーマロイ転送路1
5との接合部での転送マージンを改善できる。
■Ion implantation transfer path region 14 and permalloy transfer path region 1
Since the difference in film thickness at the ion implantation boundary that separates the ion implantation transfer path 13 and the permalloy transfer path 1 can be reduced,
The transfer margin at the junction with 5 can be improved.

ハイブリッドデバイスでは必ずこのイオン注入境界を通
過しなければならないが、この境界では、第3図に示す
ようなバブルの転送を妨げるポテンシャル障壁がある。
In a hybrid device, the ion implantation boundary must be passed through, but at this boundary there is a potential barrier that prevents bubble transfer, as shown in FIG.

バブルがパーマロイ転送路側からイオン注入転送路側へ
移動するには高さBaのバリヤを、その逆の時には高さ
Bbのバリヤを越えなければならない。
In order for the bubble to move from the permalloy transfer path side to the ion implantation transfer path side, it must cross a barrier of height Ba, and vice versa, it must cross a barrier of height Bb.

このバリヤの高さは、イオン注入層の深さ、あるいはイ
オン注入層の歪の増加とともに大きくなる。(文献J、
A、P、 53(3)2513(1982)参照)イオ
ン注入境界にの高さは、第4図aに示すように、ハード
バブル抑制用イオン注入層17がある場合にはdであっ
たものが、本発明を適用するとイオン注入転送路領域で
は深さdのイオン注入層を得れば十分であることから、
境界にでの高さは第4図すに示すようにd−d、となり
d3の分だけ減小し、その結果上記の理由から境界に生
ずるバリヤは低められ、接合部のマージンが改善される
The height of this barrier increases as the depth of the ion implantation layer or the strain of the ion implantation layer increases. (Reference J,
A, P, 53(3) 2513 (1982)) The height of the ion implantation boundary is d when there is an ion implantation layer 17 for suppressing hard bubbles, as shown in Figure 4a. However, when the present invention is applied, it is sufficient to obtain an ion implantation layer of depth d in the ion implantation transfer path region.
The height at the boundary becomes dd as shown in Figure 4, which is reduced by d3, and as a result, for the above reasons, the barrier created at the boundary is lowered and the margin of the joint is improved. .

次に本発明の場合、第1図で示した(−に、パーマロイ
領域のハードバブル抑制用イオン注入領域とイオン注入
転送路領域の2重注入領域との間に境界βが生ずる。こ
れは同図における■1により生ずる歪と、IZ+13に
よる歪とが少し異なるためで、その歪の差の分だけ第3
図に示すようなバリヤが生ずると考えられる。このバリ
ヤは歪の差が小さいことと、■、の深さが浅いことでそ
れほど問題とはならないと考えられるものの、転送に何
らかの影響を与える可能性があるため、第1図に示すよ
うに、バブルの転送路を横切る境界lは駆動力の強いパ
ーマロイパターンのFへもってくる必要がある。しかも
ハードバブル抑制の効果は保たなければならないため、
イオン注入領域のパーマロイパターンの下が必要条件で
ある。
Next, in the case of the present invention, a boundary β occurs between the hard bubble suppressing ion implantation region of the permalloy region and the double implantation region of the ion implantation transfer path region at (-) shown in FIG. This is because the distortion caused by ■1 in the figure and the distortion caused by IZ+13 are slightly different, and the third
It is thought that a barrier as shown in the figure is generated. Although this barrier is not considered to be much of a problem because the difference in strain is small and the depth of The boundary l that crosses the bubble transfer path must be brought to point F of the permalloy pattern, which has a strong driving force. Moreover, since the effect of suppressing hard bubbles must be maintained,
The requirement is that the ion implantation region be under the permalloy pattern.

次に本発明を実施するための製造法を第5図により説明
する。同図において、aは第1工程の断面図、bはその
平面図、Cは第2工程の断面図、dはその平面図、eは
第3工程の断面図、fはその平面図である。
Next, a manufacturing method for carrying out the present invention will be explained with reference to FIG. In the figure, a is a cross-sectional view of the first step, b is a plan view thereof, C is a cross-sectional view of the second step, d is a plan view thereof, e is a cross-sectional view of the third step, and f is a plan view thereof. .

図により説明すると、先ずa、b図に示すようにイオン
注入転送路13をAu等でフォトリソグラフィを用いて
形成し、ごれをマスク20としてイオン注入Iz、T3
 (表1参照)を行なう。その後マスク20を除去し、
c、d図の如くイオン注入転送路頭域14のみを覆うよ
うなマスクパターンを用いてレジスト膜21を形成する
。(これは上記Auのようなマスク材を用いても良いが
I。
To explain with the drawings, first, as shown in Figs.
(See Table 1). After that, the mask 20 is removed,
As shown in FIGS. c and d, a resist film 21 is formed using a mask pattern that covers only the ion implantation transfer path head region 14. (For this, a mask material such as the above-mentioned Au may be used.

はエネルギーが低いため簡便なレジスト材で良い)次に
、このレジスト材21をマスクにしてパーマロイ転送路
領域16のみ、例えば第1表の■1の条件でイオン注入
する。最後にe、f図の如くレジスト21を除去して完
成する。
(Since the energy is low, a simple resist material may be used.) Next, using this resist material 21 as a mask, ions are implanted only into the permalloy transfer path region 16 under the conditions of, for example, (1) in Table 1. Finally, as shown in figures e and f, the resist 21 is removed to complete the process.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べてきたように、本発明によれば、極めて簡易な
構成で、バブル間相互作用を減少させてマージンの劣化
を防止することができ、実用的には極めて有用である。
As described above, according to the present invention, interaction between bubbles can be reduced and margin deterioration can be prevented with an extremely simple configuration, which is extremely useful in practice.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例を示す図、 第2図はパーマロイ部のマージンとイオン注入転送部の
マージンを比較して示した図、第3図はイオン注入境界
のバリヤくポテンシャル障壁)を示す図、 第4図はイオン注入境界近傍でのイオン注入層の層構成
を示す図、 第5図は本発明を実施するための製造方法を説明するた
めの図、 第6図は従来のイオン注入転送路部分を示す図、第7図
はバブル間相互作用による転送のエラーモードを示す図
、 第1図、第3図、第4図、第5図において、10は基板
、 11はバブル結晶、 12は2重イオン注入層、 13はイオン注入転送路、 14はイオン注入転送路領域、 15はパーマロイ転送路、 16はパーマロイ転送路領域、 17はハードバブル抑制用イオン注入層、20はマスク
、 21はレジスト膜である。
Figure 1 is a diagram showing an embodiment of the present invention, Figure 2 is a diagram comparing the margin of the permalloy part and the margin of the ion implantation transfer part, and Figure 3 is a diagram showing the barrier (potential barrier) at the ion implantation boundary. 4 is a diagram showing the layer structure of the ion implantation layer near the ion implantation boundary. FIG. 5 is a diagram for explaining the manufacturing method for carrying out the present invention. 7 is a diagram showing the transfer error mode due to the interaction between bubbles. In FIGS. 1, 3, 4, and 5, 10 is the substrate, and 11 is the bubble crystal. , 12 is a double ion implantation layer, 13 is an ion implantation transfer path, 14 is an ion implantation transfer path region, 15 is a Permalloy transfer path, 16 is a Permalloy transfer path region, 17 is an ion implantation layer for hard bubble suppression, and 20 is a mask. , 21 is a resist film.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、イオン注入バブルメモリ素子とパーマロイバブルメ
モリ素子とを混成させて成るハイブリッド型磁気バブル
メモリ素子において、 イオン注入転送路領域(14)にはハードバブル抑制用
のイオン注入は行われず、パーマロイ転送路領域(16
)のみハードバブル抑制のためのイオン注入が行われて
いることを特徴とするハイブリッド型磁気バブルメモリ
素子。 2、特許請求の範囲第1項記載のハイブリッド型磁気バ
ブルメモリ素子において、 前記ハードバブル抑制用イオン注入領域と非イオン注入
領域との境界(l)をパーマロイ−イオン注入両転送路
の接合パターンのイオン注入転送路(13)とパーマロ
イ転送路(15)の共有部分に配置したことを特徴とす
るハイブリッド型磁気バブルメモリ素子。
[Claims] 1. In a hybrid magnetic bubble memory element which is a hybrid of an ion-implanted bubble memory element and a permalloy bubble memory element, the ion-implanted transfer path region (14) is implanted with ions for suppressing hard bubbles. Permalloy transfer path area (16
) A hybrid magnetic bubble memory element characterized in that only ion implantation is performed to suppress hard bubbles. 2. In the hybrid magnetic bubble memory device according to claim 1, the boundary (l) between the hard bubble suppressing ion implantation region and the non-ion implantation region is formed in the junction pattern of the permalloy-ion implantation transfer path. A hybrid magnetic bubble memory element characterized in that it is arranged in a shared portion of an ion implantation transfer path (13) and a permalloy transfer path (15).
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