JPH01263991A - 磁気バブル素子 - 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〕 本発明はイオン打込み方式磁気バブル素子に関する。

〔従来の技術〕

従来のイオン打込み方式磁気バブルメモリ素子では、情
報の非破壊読み出しを行なう機能部として、特開昭５９
−１１３５８７号公報に記載のような単一コンダクタ層
で形成したブロックレプリケートゲートが知られている
。また、特開昭６１−１０４６４４号公報に記載のよう
に、２層コンダクタを用いて形成した情報の書き替えと
非破壊読み出しが１つの機能部で実現できるデュアルゲ
ートが知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術のうち前者のブロックレプリケートゲート
を用いてメモリ素子を構成する場合には、これとは別に
情報の書き替えを行なう機能を有するスワップゲートを
新たに設ける必要があった。

しかし、単一コンダクタ層でスワンプゲート動作を実現
するには１、良好な動作特性を得るパタン形状やパルス
条件の設定に問題があった。そこで上記従来技術の後者
のデュアルゲートがメモリ素子を構成する上で有効な機
能を提供した。第２図にデュアルゲートの形状および動
作パルス条件の一例を示す。このようなデュアルゲート
では２層のヘアピンコンダクタパタン５，６にパルス電
流を印加して発生するパルス磁界を用い、バブルの伸長
（ストレッチ）・分割（カット）・消去（アナイアレー
ト）の動作を行ない、これらを組み合わせて擬似的なス
ワップ動作とブロックレプリケート動作の両方の動作が
実現できる。

デュアルゲートの各ゲート動作においては、バブルを引
き伸ばすストレッチパルスを２段階とし、バブルを分割
するカットパルスをこれに重畳しパルスの位相余裕度を
改善する手法が用いられている。第１のストレッチパル
ス１２でバブルをヘアピンコンダクタ内の部分９と部分
１０の間に引き伸ばし第２のストレッチパルス１３でこ
の状態を保持する。第２のストレッチパルス１３は第１
のストレッチパルス１２より電流振幅を小さく設定し、
第２のストレッチパルス１３を印加する間にカットパル
ス１４を印加する。このようにして、ストレッチパルス
に対するカットパルスの位相余裕度を改善することがで
きる。

しかし、このゲートでは、第２のストレッチパルス１３
によって生じる磁界成分がカットパルス１４によって生
じる磁界成分とは逆向きであるため、引き伸ばしたバブ
ルを２つに分割するために要するカットパルスの電流振
幅が極めて大きくなるという問題があった。この問題は
、２つのヘアピンコンダクタパタンの交差位置７がイオ
ン打込み転送路３，４を形成するために選択的にイオン
を打込んだ領域１の上に位置しているために、特に０℃
以下の低温度域においてさらに大きな問題となる。第３
図（ａ）は第２図におけるＩ−１の断面図である。図の
ようにコンダクタパタン５゜６から発生する磁界は、矢
印１６のようにイオン打込み層１に大部分が吸収されイ
オン打込み層１の下には印加しにくい。

本発明の目的は、動作パルスの電流振幅が小さくても良
好な動作特性を広い温度範囲においても得ることのでき
る磁気バブル素子を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、デュアルゲートを構成する２つのヘアピン
コンダクタの交差位置をイオン打込み転送路のイオン打
込み境界より内側（他より浅いイオン打込み層か全くイ
オン打込みされていない領域）（以下非打込み領域と呼
ぶ）に設けることにより、達成される。

〔作用〕

本発明によるデュアルゲートでは、ストレッチパルスに
よって引き伸ばされたバブルを分割する位置が、第３図
（ｂ）に示すように、非打込み領域２であるため、コン
ダクタパタンから生じる磁界１６がイオン打込み層】、
に吸収されることが少なく、バブル層まで有効に印加さ
れる。このため、伸びたバブルを保持する第２のストレ
ッチパルス１３の電流振幅が低減できるとともに、カッ
トパルス１４の電流振幅も大幅に低減することができる
。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を第１図と第４図により説明する
。

第１図は本発明の第１の実施例である。イオン打込み転
送路形成用に選択的にイオン打込みされた領域１と非打
込み領域２との境界からなるイオン打込み転送路のメジ
ヤライン３およびマイナルーブコーナ４の並傍において
、第１のヘアピンコンダクタパタン５と第２のヘアピン
コンダクタパタン６を設けこれらをマイプループコーナ
４近傍の非打込み領域７において交差させる。

このデュアルゲートのブロックレプリケート動作では、
マイナループコーナ上で第１のヘアピンコンダクタパタ
ン５のギャップに位置する部分８において第１のストレ
ッチパルス１２を印加してバブルをこのギャップ内の先
端部分９からメジヤライン部分１０まで引き伸ばす。こ
の後筒２のストレンチパルス１３を印加して伸びたバブ
ルを保持する間に、第２のヘアピンコンダクタパタン６
にカットパルス１４を印加して交差位置７で伸びたバブ
ルを２つに分割する。このとき、交差位置７近傍は非打
込み領域であるため、コンダクタから発生する磁界が有
効に伸びたバブルに印加され、従来３００　ｍ　Ａ程度
必要であったカットパルスの電流振幅を２００ｍＡ以下
に低減できた。この後第２のストレッチパルス１３を止
めるとバブルはマイナループコーナ上の部分９とメジヤ
ライン上の部分１０に移り、マイナループ内のデータが
メジヤライン上に複製され情報の非破壊読み出しが実現
する。

擬似スワップ動作では、まずマイナループコーナ上で第
２のヘアピンコンダクタパタンのギャップ内にある部分
１１でマイナループ内のバブルを第２のヘアピンコンダ
クタパタンにアナイアレートパルス１５を印加して消去
する０次に、メジヤライン上の部分１０のバブルを第１
のストレッチパルス１２によって第１のヘアピンコンダ
クタパタンの先端部分９まで引き伸ばす。この後第２の
ストレッチパルス１３で伸びたバブルを保持し第２のヘ
アピンコンダクタパタンにカットパルス１４を印加する
ことにより交差位置７で分割する動作はブロックレプリ
ケート動作の場合と同様に２００ｍＡ以下の低電流振幅
で実現できる。このようにしてメジヤライン上のバブル
がマイナループ内のバブルと入れ替わり、情報の書き替
えが実現する。以上のように本実施例によれば、デュア
ルゲートのブロックレプリケート動作および擬似スワッ
プゲート動作に要する電流パルスの振幅を低減できるの
で、より大きな電流振幅を必要とする低温動域の動作に
おいても良好な動作特性が得られるようになった。

第４図は本発明の第２の実施例である。第１図の実施例
と異なるのは、用いるマイナループコーナの結晶方位が
約１８０°異なる点である。メジヤライン転送路３とマ
イナループコーナ４との間に、第１のヘアピンコンダク
タパタン５と第２のヘアピンコンダクタパタン６を設け
これらの交差位置７を第１図ではマイプループコーナ４
側に設けたのに対し本実施例ではメジキライン３側に設
けた。この構造を用いることにより、第１のヘアピンコ
ンダクタパタンが、メジヤラインの凹部１０とマイナル
ープコーナの凹部９にまたがって配置され、特にブロッ
クレプリケート動作のストレンチパルスの位相余裕度を
より向上させることができる。実施例１０デユアルゲー
トではマイナループコーナ上を移動するバブルを引き伸
ばすためのパルス電流の位相マージンが狭かったのに対
して、本実施例ではマイナループコーナの凹部９に回転
磁界の方向が右向きから左向きまで回転する間静止して
いるバブルを引き伸ばせばよく、パルスの位相余裕度は
向上する。ブロックレプリケート動作ではこのようにし
て凹部９からメジヤライン上の凹部１ｏまでバブルを引
き伸ばした後、第２のヘアピンコンダクタパタン６にカ
ットパルスを印加して、交差位置７で分割する。この交
差位置は非打込み領域であるため、有効に第２のヘアピ
ンコンダクタが発生するパルス磁界が印加されるので、
実施例１の場合と同様に２００ｍＡ以下で分割できる。

擬似スワップ動作では、まずマイナループコーナで第２
のヘアピンコンダクタパタン６のギャップ内の部分１１
でバブルを消去する。次にメジヤラインの凹部１０から
バブルをマイナループコーナの凹部９まで引き伸ばし、
この後はブロックレプリケート動作の場合と同様に交差
位置７で分割する。本実施例によれば、より広い位相範
囲の電流パルスでかつ低い電流パルス振幅で動作するデ
ュアルゲートを実現できる。

本実施例によれば、デュアルゲートのブロックレプリケ
ート動作および擬似スワップゲート動作に要するパルス
の電流振幅を３０〜４０％低減できるので、イオン打込
み方式磁気バブル素子の低温度域の動作特性が向上し、
−５０℃〜＋９０℃という広い温度範囲で動作可能なメ
モリ装置が高い信頼性で実現できる効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば、動作パルスの電流振幅が小さくても良
好な動作特性を広い温度範囲において得ることかできる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の平面構成を示す図、第
２図は従来のデュアルゲートの平面構成およびパルス波
形を示す図、第３図は第２図の１−■線の断面図、第４
図は本発明の第２の実施例の平面構成を示す図である。 １・・・選択的イオン打込み領域、２・・・非打込み領
域（浅い打込み領域）、３・・・メジヤライン、４・・
・マイナループコーナ、５・・・第１のヘアピンコンダ
クタバタン、６・・・第２のヘアピンコンダクタバタン
、７・・・交差位置、８・・・ブロックレプリケート動
作でバブルが引き伸ばされる位置、９・・・第１のヘア
ピンコンダクタバタンのギャップ先端部分、１０・・・
メジヤライン上凹部、１１・・・バブル消去位置、１２
・・・第１のストレッチパルス、１３・・・第２のスト
レッチパルス、１４・・・カットパルス、１５・・・ア
ナイアレートパルス、１６・・・磁界の分布。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、選択的にイオンを打込んで形成したイオン打込み転
   送路よりなるメジヤラインとマイナループコーナと絶縁
   層を介して形成した２つのヘアピンコンダクタパタンと
   を含み、該第１のヘアピンコンダクタパタンと該第２の
   ヘアピンコンダクタパタンとの交差位置がイオン打込み
   転送路近傍でかつ転送路形成用のイオン打込みがされて
   いない非打込み領域部にあるゲートを有することを特徴
   とする磁気バブル素子。 ２、上記２つのヘアピンコンダクタパタンの交差位置が
   メジヤライン転送路近傍の非打込み領域にあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気バブル素子。 ３、上記２つのヘアピンコンダクタパタンの交差位置が
   マイナループコーナ近傍の非打込み領域にあることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁気バブル素子。