JPS6336074B2 - - Google Patents

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JPS6336074B2
JPS6336074B2 JP59039740A JP3974084A JPS6336074B2 JP S6336074 B2 JPS6336074 B2 JP S6336074B2 JP 59039740 A JP59039740 A JP 59039740A JP 3974084 A JP3974084 A JP 3974084A JP S6336074 B2 JPS6336074 B2 JP S6336074B2
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JP
Japan
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bubble
pattern
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magnetic
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JP59039740A
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English (en)
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JPS60185288A (ja
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Masashi Amatsu
Takeyasu Yanase
Hiroshi Inoe
Jusuke Nakagawa
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Priority to US06/706,611 priority patent/US4698786A/en
Priority to EP85400392A priority patent/EP0155212A3/en
Priority to KR1019850001354A priority patent/KR850007152A/ko
Publication of JPS60185288A publication Critical patent/JPS60185288A/ja
Publication of JPS6336074B2 publication Critical patent/JPS6336074B2/ja
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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C11/00Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor
    • G11C11/21Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements
    • G11C11/24Digital stores characterised by the use of particular electric or magnetic storage elements; Storage elements therefor using electric elements using capacitors
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
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    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
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    • G11C19/0816Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure using magnetic domain propagation using a rotating or alternating coplanar magnetic field

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は磁気バブルメモリ装置に関し、特にそ
のバブル磁区転送パターンの形状に関するもので
ある。
従来技術と問題点 従来よりバブル磁区を転送させるバブル磁区転
送パターンにはハーフデイスク型パターン(第1
図a参照)、非対称シエブロン型パターン等が用
いられてきた。しかし最近の情報量の増加や装置
の小型化のためバブルメモリ素子の高密度化をは
かる場合、ハーフデイスク或は非対称シエブロン
を相似縮小しても主として光露光技術の限界によ
り転送周期の限界は6μm程度にとどまり、例えば
4メガビツトチツプでは寸法が1メガビツトチツ
プの約10mm角に対し約15mm角と大きくなるため駆
動電力の増大やウエハからとれるチツプ数が減少
し、コストアツプ等の問題が生ずる。ところが近
年ベル研究所のボーベツクにより第2図aに示す
如き形状をしたワイドギヤツプパターンと呼ばれ
る新しい転送パターンが発表された。これは従来
のハーフデイスクパターン等が第1図a及びbに
示すように、パターン1,2間のギヤツプ3にお
いて深いポテンシヤル4を発生させ、バブル5を
ストレツチさせながらパターン1からパターン2
へ転送させるのに対し、第2図a及びbに示すよ
うに、パターン1の先端部Aとパターン2の足部
Bの間に生じる磁界勾配に沿つてバブル5を移動
させるものでありハーフデイスク型パターンの約
2倍のギヤツプ余裕度を有していることから高密
度化に対し有望なパターンであると期待された。
事実このワイドギヤツプパターン(第2図)は
直径が約2μmのバブルを用いパターン配列周期P
が8μmでギヤツプ3が2μmとした場合、周期Pと
ギヤツプ3が同寸法のハーフデイスクパターン
(第1図)に比べ約2倍の400e三角波駆動におい
て約300eのバイアスマージン幅を持つことが確認
されている。
ところが第2図に示したワイドギヤツプパター
ンは4メガビツトチツプを得るためパターン配列
周期Pを4μm、ギヤツプ3を1μm程度に縮小して
いくと、ギヤツプ部のポテンシヤルが極めて浅く
なるためバブルがAからBへ渡りはじめる時非常
に不安定な状態となり充分な転送マージンが得ら
れないという欠点があつた。
発明の目的 本発明は上記従来の欠点に鑑み、ワイドギヤツ
プパターンのパターンギヤツプに生ずる強い磁界
勾配を保つたままギヤツプ部のポテンシヤル全体
を深くし高密度化に適するようにしたバブル磁区
転送路を具備した磁気バブルメモリ素子を提供す
ることを目的とするものである。
発明の構成 そしてこの目的は本発明によれば、入口側素片
と出口側素片を有する軟磁性材料からなるバブル
磁区転送パターンが複数個、隣接パターンにおい
て出口側素片を入口素片の背面にバブル転送ギヤ
ツプを介して対向するように配置されたバブル磁
区転送路を備え、且つ前記バブル磁区転送パター
ンはその入口側素片と出口側素片の長さの差hが
該転送パターンの高さHの10%以上25%以下の寸
法を持つことを特徴とする磁気バブルメモリ素子
を提供することによつて達成される。
また前記バブル磁区転送路が、そのバブル磁区
転送パターンの入口側素片のパターン幅を復路は
A、往路はCとし、出口側素片のパターン幅を復
路はB、往路をDとしたとき、B/A>D/Cで
あり、かつC>AB>Dであることを特徴とす
る磁気バブルメモリ素子を提供することによつて
達成される。
発明の実施例 以下、本発明の実施例を図面によつて詳述す
る。第3図は本発明による磁気バブルメモリ素子
におけるバブル磁区転送パターンとしてのワイド
ギヤツプパターンの基本形状を説明するための図
であり、同図において、10,11は3200Å〜
3400Å程度の膜厚のパーマロイからなるバブル磁
区転送パターン、12はその出口側素片、13は
入口側素片、aは入口側素片のパターン幅、gは
ギヤツプ幅、Hはパターン高さ、hは入口側素片
と出口側素片の高さの差、Pはパターン配列周
期、矢印Qはバブルの転送方向、矢印Rはバブル
を安定に静止させるためのホールド磁界の方向を
それぞれ示している。
尚、パターン10,11はバブル情報を記憶す
るマイナーループ転送路を構成するパターンで、
直径が1.2〜1.4μm程度のバブル磁区を与える磁性
ガーネツトからなるバブル結晶(Y Sm Lu Ca
Ge I G組成からなる結晶等)上に被着された
1200Å〜1400ÅのSiO2スペーサの上に形成され、
該バブル結晶表面にはハードバブル抑制のため4
〜6×1013Ne+(50KeV)の条件でイオン注入が
施される。また図示矢印の121,112,211は
該バブル結晶の(111)面の場合の結晶方向を示
している。
本実施例は第3図に示す如く入口側素片13と
出口側素片12とを有し、その出口側素片12が
P2点をできるだけ磁気的に中立な状態になる様
入口側素片13に比べ細く(出口側素片12の中
央部で約70〜90%細い)かつ浅い屈曲を持つた非
対称形状である。
本実施例のギヤツプ部における磁界勾配の強さ
及びポテンシヤルの深さなど動作特性に影響を与
える形状パラメータはギヤツプ幅g、入口側素片
13のP1点と出口側素片12のP2点間の距離、
入口側素片13のパターン幅a及びパターン高さ
Hである。
ギヤツプ幅gは広すぎると動作特性を劣化し逆
に狭すぎると露光、エツチング技術等の制約によ
り素子作製が困難となるため1.2μmから0.5μmの
範囲が適当である。
第4図はパターン周期Pで規格化した入口側素
片13のパターン幅aとバイアスマージンΔHB
の関係を示したものである。入口側素片13のパ
ターン幅aは細い程磁極がP1点に集中しP1―P2
間の磁界勾配は強くなると考えられるが、あまり
細くするとバブルを入口側素片に沿つてP1から
P3へ移動する場合の駆動力が減少し、特性が劣
化する。一方aをあまり広くすると入口側素片先
端部で磁極が分散し磁界勾配が弱くなる。従つて
第4図からも分るように入口側素片13のパター
ン幅aはパターン周期Pに対し30%〜40%の範囲
が特性上良好である。
第5図は入口側素片13と出口側素片12の高
さの差hをパターン高さHで規格化した値とバイ
アスマージン幅ΔHBの関係を示したものである。
hが小さくなる程P1〜P2間距離が短くなり磁界
勾配が強くなつてくるが小さくなりすぎるとP2
点の磁極が強くなりすぎ逆に磁界勾配の劣化を招
く。従つて第5図からも分るように入口側素片1
3と出口側素片12の高さの差hはパターン高さ
Hに対し10%〜25%の範囲が特性上良好である。
更に第6図はパターン周期Pで規格化したパタ
ーン高さHとバイアスマージン幅ΔHBの関係を
示したものである。Hが小さくなると形状異方性
の減少によりP1点の磁極が弱まり磁界勾配の低
下が起こる。逆に高すぎるとセルサイズが増大し
記憶密度が減小する。従つてパターン高さHはパ
ターン周期Pに対し50%〜100%の範囲が適当で
ある。
第7図は以上の結果から最適化されたワイドギ
ヤツプパターンの実際例を説明するための図であ
り、(a)はパターン寸法、(b)はその動作マージン特
性を示す。本パターンはギヤツプ幅gが0.9μm、
入口側素片のパターン幅aはパターン周期4μmに
対し37%、入口側素片と出口側素片の高さの差h
はパターン高さHに対し17%、パターン高さHは
パターン周期Pに対し87%である。このパターン
の動作マージン特性はb図に示す如く最少駆動磁
界50Oe、バイアスマージン幅40Oe(70Oe三角波
駆動、バブル径が約1.3μm)と極めて良好な特性
を示した。
第8図は同様に最適化した8μm周期のワイドギ
ヤツプパターンの実際例を説明するための図であ
り、(a)はパターン寸法、(b)は動作マージン特性を
示す。本パターンは、ギヤツプ幅gが1.0μm、入
口側素片のパターン幅aはパターン周期Pに対し
35%、入口側素片と出口側素片の高さの差hはパ
ターン高さHの18%、パターン高さHはパターン
周期Pに対し70%である。このパターンの動作マ
ージン特性はb図に示す如く最小駆動磁界35Oe、
バイアスマージン幅45Oe(70Oe三角波駆動、
1.3μm径バブル)と良好な特性を示した。尚、本
8μm周期パターンは不良ループ情報を記憶するた
めのブートループや、マイナーループに対しバブ
ルの書込み/読出しを行なうメジヤーラインの転
送用パターンとして有効である。
次に本発明の他の実施例を説明する。
第9図に示すワイドギヤツプパターンを用いて
マイナーループを構成するときは矢印の方向の
転送路(往路)と矢印の方向の転送路(復路)
が必要である。このような往復の転送路において
は往路と復路の特性が異なるものである。例えば
転送路のパターンの入口側素片の幅をA、出口
側素片の幅をBとし、転送路のパターンの入口
側素片の幅をC、出口側素片の幅をDとしたと
き、B/A=D/C,C=A>B=D、即ち転送
路とのパターンが全く同じであると第10図
aの特性図に示す如く転送路のマージン幅が転
送路よりも狭くなり全体のマージン幅が狭くな
る。
また、B/AD/C,CA>B>D、即ち
前者よりDを小さくするとその特性は第10図b
に示す如く転送路の特性が下方に移動し、全体
のマージン幅が狭くなる。
また、B/A<D/C,CAB>D、即ち
転送路のD/Cを小さくすると、その特性は第
10図Cの如く転送路の駆動磁界が上り、やは
り全体のマージンが劣化する。
そこで本実施例においては、B/A>D/C,
C>AB>Dとしたのである。即ちA,Bに対
してCは大きくDは小さく、かつ入口側素片と出
口側素片の比は転送路が転送路より大であ
る。このように構成された本実施例は第11図に
示す如く転送路と転送路の特性が近似し、且
つ全体のマージン幅も大となり良好な結果が得ら
れる。
この際幅A,B,C,Dの関係は当然上記本発
明の実施例による4μm周期パターン或は8μm周期
パターンにおける定められた寸法内で調整する。
尚、本実施例においてホールド磁界は第9図
(第3,7,8図でも同様)に矢印Rで示す方向
に印加することが好ましい。その理由は矢印R方
向以外の方向では実際に素子に印加される磁界ベ
クトルによる駆動力がマージン劣化に、より顕著
に影響するためである。
発明の効果 以上、詳細に説明したように本発明による磁気
バブルメモリ素子はそのバブル磁区転送路のパタ
ーン形状を、パターンギヤツプに生ずる強い磁界
勾配を保つたままギヤツプ部のボテンシヤル全体
を深くすることによつてパターンの小型化が可能
となり高密度化が実現されるといつた効果大なる
ものである。
【図面の簡単な説明】
第1図及び第2図は従来のバブル磁区転送パタ
ーンの動作原理を説明するための図、第3図乃至
第6図は本発明による磁気バブルメモリ素子にお
けるバブル磁区転送パターンを説明するための
図、第7図及び第8図は本発明の実際例を説明す
るための図、第9図乃至第11図は本発明による
他の実施例を説明するための図である。 図面において、10,11はバブル磁区転送パ
ターン、12はバブル磁区転送パターンの出口側
素片、13はバブル磁区転送パターンの入口側素
片をそれぞれ示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入口側素片と出口側素片を有する軟磁性材料
    からなるバブル磁区転送パターンが複数個、隣接
    パターンにおいて出口側素片を入口側素片の背面
    にバブル転送ギヤツプを介して対向するように配
    置されたバブル磁区転送路を備え、且つ前記バブ
    ル磁区転送パターンはこの入口側素片と出口側素
    片の長さの差hが該転送パターンの高さHの10%
    以上25%以下の寸法を持つことを特徴とした磁気
    バブルメモリ素子。 2 前記バブル磁区転送パターンの入口側素片の
    パターン幅aがパターン周期Pの30%以上40%以
    下の寸法を持つことを特徴とした特許請求の範囲
    第1項記載の磁気バブルメモリ素子。 3 前記バブル磁区転送パターンの高さHがパタ
    ーン配列周期Pの50%以上100%以下の寸法を持
    つことを特徴とした特許請求の範囲第2項記載の
    磁気バブルメモリ素子。 4 前記バブル磁区転送路が、0.5μm以上1.2μm
    以下の転送ギヤツプ、8μm以下3.5μm以上の一定
    の配列周期で配列されていることを特徴とした第
    1項〜第3項のいずれかに記載の磁気バブルメモ
    リ素子。 5 バブル磁区の転送を行なうため軟磁性材料で
    形成され、バブルの進行方向にパターンギヤツプ
    をはさんで入口側素片と出口側素片を有し、該出
    口側素片が該入口側素片より細くかつ短くなつた
    非対称構造のバブル磁区転送パターンが配列され
    たバブル磁区転送路を有し、該バブル磁区転送路
    は、そのバブル磁区転送パターンの入口側素片の
    パターン幅を復路はA、往路はCとし、出口側素
    片のパターン幅を復路はB、往路をDとしたと
    き、B/A>D/Cであり、かつC>AB>D
    であることを特徴とする磁気バブルメモリ素子。
JP59039740A 1984-03-03 1984-03-03 磁気バブルメモリ素子 Granted JPS60185288A (ja)

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CA000475170A CA1238111A (en) 1984-03-03 1985-02-26 Magnetic bubble memory device
US06/706,611 US4698786A (en) 1984-03-03 1985-02-28 Magnetic bubble memory device
EP85400392A EP0155212A3 (en) 1984-03-03 1985-03-01 Magnetic bubble memory device
KR1019850001354A KR850007152A (ko) 1984-03-03 1985-03-02 자기 버블 메모리 장치

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JPS60185288A JPS60185288A (ja) 1985-09-20
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EP (1) EP0155212A3 (ja)
JP (1) JPS60185288A (ja)
KR (1) KR850007152A (ja)
CA (1) CA1238111A (ja)

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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Also Published As

Publication number Publication date
JPS60185288A (ja) 1985-09-20
EP0155212A3 (en) 1989-03-15
EP0155212A2 (en) 1985-09-18
CA1238111A (en) 1988-06-14
KR850007152A (ko) 1985-10-30
US4698786A (en) 1987-10-06

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