JPH0478091A - ブロッホラインメモリ素子 - 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］ 本発明は固体磁性メモリに係り、特に大容量ファイルメ
モリを実現させる上で好適なブロッホラインメモリ素子
に関する。

［従来の技術１ ブロッホラインメモリ素子では、膜面に垂直な方向を磁
化容易軸とする磁性ガーネット膜中に並列に配列させた
ストライプ磁区の磁壁中に存在させたブロッホライン対
の有無を情報のｔｒ　１　ｕＬＬ　０１＋に対応させて
情報を記、憶する。ブロッホラインメモリ素子に関して
は、特開昭５９−１０１０９２号に基礎的な構成が記載
されている。ストライプ磁区の配列に関しては、例えば
、アイ・イー・イー・イー、トランザクション　オン　
マグネチソクス、エム　ニー　ジー２２、ナンバー５（
１９８６年）第７８４頁から第７８９頁（ＩＥＥＥ丁ｒ
ａｎｓａｃｔｉｏｎ　　ｏｎ　　Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ、
Ｖｏｌ＋ＭＡＧ−２２，〜ｏ、５．（１９８６）ｐｐ７
８４〜ｐｐ７８９）において論しられている。これにつ
いて第５図により説明する。

第５図はブロッホラインメモリの記憶部を構成するスト
ライプ磁区の一部の斜視図を示している。

図に示すように、磁性ガーネット膜にその膜厚と同じ深
さのグループ２００と呼ばれる溝を形成する。そうする
と、グループ２００とストライプ磁区１との静磁気的な
相互作用により、ストライプ磁区１はグループ２００の
周りに固定される。このグループ２００を並列に多数本
形成することにより、ストライプ磁区を配列できる。こ
のグループは、磁性ガーネット膜の上に５ｉｎ２膜から
形成した細長い矩形状のグループのマスクパターンを作
り、グループパターンの部分にイオン打ち込みにより歪
を与え、その部分を熱りん酸で選択的にエツチングする
ことにより形成される。

また、特開昭６３−２２５９８９に記載されているよう
に、ブロッホライン対の転送特性をよくするために、グ
ループパターンの長手方向を磁性ガーネット膜の結晶方
位［１■２■］、［■］及び［１■２■］、［■］。

［■２■］、［■１コ及び［■２■］、［■１１，［２
１１］及び［２１，１］のいずれかと平行になるように
する必要がある。

【発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術において、グループのマスクパターンを第
６図に示すように矩形状にすると、イオン打ち込みとり
ん酸エツチングを繰り返して形成されたグループは、そ
の端部形状が第７図に示すように両端部で異なる。これ
は、磁性ガーネット膜（７）（１００）面、（０１０）
面、及び（００１）面が他の面に比へてエツチング速度
が早いためてあり、磁性ガーネット膜の結晶方位 ［■■２］、［１■１］、［２１１］方向に平行な長手
方向２１の端部ては三角形状、　［１■２■］、［■］
、　［■２■］、［■１１、［２１１］方向に平行な長
手方向２２の端部では四角形状になる。このようにグル
ープの端部形状が異なると、グループ端部とストライプ
磁区端部間に働く静磁気的な力が両端部で異なってくる
ため磁壁の動きも両端部で異なってくる。ブロッホライ
ン対の転送は磁壁の動き方に大きく影響されるため、ス
トライプ磁区の両端部においてブロッホライン対の転送
マージンが異なり、共通マージンがなくなる。そのため
に、同一の転送条件で周回転送が８来ない。

本発明の目的は、ストライプ磁区の２つの端部における
ブロッホライン対の転送マージンの共通マージンを広げ
、同一の転送条件での周回転送を可能にすることにある
。

［課題を解決するための手段］ 」二記目的は、基板面上に（１，１１，）面が膜面とな
るように形成された磁性ガーネット膜中に、長手方向が
上記磁性カーネット膜の結晶方位［１■２■］、［■］
及び［■■２］、［１■１コ及び［：１．２１−］、　
［２］１コ及び［２１，１］のいずれかと平行になるよ
うに配置したストライプ磁区の磁壁中に存在させたブロ
ッホライン対を情報の担体とするブロッホラインメモリ
素子において、上記ストライプ磁区を固定するために磁
性ガーネット膜に掘るグループのマスクパターンの端部
形状を、上記磁性ガーネッ［２１１１方向の端部におい
て凹形状にすること、または、上記磁性ガーネット膜の
結晶方位［１１においで矩形状にすること、または、上
記磁性ガーネット膜の結晶方位［１■２■］、［■コ、
　［■２■］、［■１１，［２］１コ方向の端部におい
て矩形状、［１１，２］、　［■２■］、［■１］、　
［２１１］方向の端部において凹形状にすることによっ
て達成される。

［作用１ グループのマスクパターンの端部形状が両端部で同し場
合、イオン打ち込みとりん酸エツチングを繰り返して形
成されたグループは、その端部形状が前述した第７図に
示すように、両端部で異なる。これは、磁性ガーネット
膜の結晶方位によって膜のエツチング速度が異なるため
てあり、磁性カーネノ［〜膜の結晶方位［１■２■］、
［■］、　［■２■］、［■ＬＬ　［２１１］方向に平
行な長手方向２１の端部ては三角形状、［１■２■］、
［■］、［■２■］、［■１コ、［２１１］方向に平行
な長手方向２２の端部では四角形状に近づく。

したかって、端部が三角形状になる長手方向２１の端部
においてマスクパターンを凹形状にすると、りん酸エツ
チングにより端部が三角形状になろうとするのを抑える
ことができる。また、端部が四角形状になる長手方向２
２の端部においてマスクパターンを凸形状にすると、端
部は三角形状に近づく。これにより、グループの両端部
の形状の差を小さくできる。

【実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図、第２図、第３図により
説明する。

第２図はブロッホラインメモリ素子の機能部を示す図で
ある。ストライプ磁区１は、厚さ０．４ｍｍのガドリニ
ウム・ガリウム・ガーネット基板上に液相成長させた厚
さ５μｍのＣａＧｅ系磁性ガーネット膜に存在し、スト
ライプ磁区固定用グループ２００の周りに固定される。

ガイド用グループ２０１は情報の書き込み及び読み出し
の時のストライプ磁区を引き伸ばすときにガイドの役目
を果たす。ガード用グループ２０２は外部から機能部内
に不要な磁区が侵入するのを防ぐ。これら２００．２０
１．２０２のグループハ、磁性カーネジ１〜膜上にＳコ
０２から形成したグループのマスクパターンを作り、グ
ループパターンの部分にイオン打ち込みにより歪を与え
、その歪の入った部分を熱りん酸により選択的にエツチ
ングすることにより形成する。

磁壁２中に存在するブロッホライン７は、情報の担体で
あるブロッホライン対８を安定に保つためのダミーのブ
ロッホラインである。磁壁２中に存在する情報の担体で
あるブロッホライン対８は、磁性体パターン６が作るポ
テンシャルウェルによって固定される。磁性体パターン
６ば、磁性ガーネット膜に掘ったグループをポリイミド
樹脂で平坦化した後、その上にスパッタ法によりＣｏ−
Ｐｔ膜を３００人〜４００人被着し、ホトリソグラフィ
法により所望のパターン形状にした。

第１図は、ストライプ磁区固定用グループのマスクパタ
ーンの形状を示している。磁性ガーネット膜では結晶方
位によって膜のエツチング速度が異なり、（１００）面
、（０１０）面、及び（００１）面が他の面に比べてエ
ツチング速度が大きい。そのため、イオン打ち込みとり
ん酸エツチングを繰り返してグループを形成すると、そ
の端部形状は磁性ガーネット膜の結晶方位［ｌ　■２■
］、［■］、　［■２■］、［■１］、［２１１Ｆ方向
に平行な長手方向２１の端部では三角形状、［■■２］
、［１■１コ、［２１１］方向に平行な長手方向２２の
端部では四角形状に近づこうとする。したがって、マス
クパターン■２■］、［■．１３のように、端部が三角
形状になる長手方向２１の端部においてマスクパターン
を凹形状にすることで、りん酸エツチングにより端部が
三角形状になろうとするのを抑えることができる。

また、端部が四角形状になる長手方向２２の端部におい
てマスクパターンを凸形状にすると、端部は三角形状に
近づく。

これにより、イオン打ち込みとりん酸エツチングを繰り
返して形成したグループの形状は第３図に示すようにな
り、両端部での形状の差が小さくなる。この両端部の差
を小さくすることは、第４図に示すマスクパターンによ
っても可能である。

すなわち、マスクパターン１４のように長手方向２１の
端部を大きな凹形状にすることにより、第２図のマスク
パターンに比べて端部が三角形状になりにくくなり、四
角形状に近づく。そのため、長手方向２２の端部が四角
形状のままでも両端部の形状の差は小さくなる。また逆
に、マスクパターン１５のように長手方向２２の端部を
大きな凸形状にすることにより、この端部の形状が長手
方向２１の端部の三角形状に近つく。そのため、長手方
向２１の端部が四角形状のままでも両端部の形状の差は
小さくなる。

本実施例によれば、ストライプ磁区固定用グループ２０
０の両端部の形状の差が小さくなり、両端部の転送マー
ジンの差が小さくなる。それにより、両端部の転送の共
通マージンが拡がり、同一の転送条件でブロッホライン
対の周回転送か可能となる。

［発明の効果１ 本発明によれば、ストライプ磁区固定用グルブの両端部
の形状の差が小さくなり、両端部の転送マージンの差が
小さくなる。それにより１両端部の転送の共通マージン
が拡がり、同一の転送条件でブロッホライン対の周回転
送が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図は本発明の実施例のグループ形成用マス
クパターンの平面図、第２図は本発明の実施例のブロッ
ホラインメモリ装置の要部平面図、第３図は本発明の実
施例によるグループ形状を示す平面図、第５図はブロッ
ホラインメモリ素子の原理的構成を示す斜視図、第６図
は従来のグループ形成用マスクパターンの形状を示す平
面図、第７図は従来のマスクパターンによるグループ形
状の平面図である。 符号の説明 １・・ストライプ磁区、２・・・磁壁、３・・磁性カー
ネット膜、４・・・非磁性基板、５・・・磁化方向、６
・・・磁性体パターン、７・・・ブロッホライン、８・
・ブロッホライン対、１１〜１５・・・グループのマス
クパターン、２１．２２・・・グループの長手方向、１
０１゜１０２・・・グループ形状、２００・・・磁区固
定用グループ、２０１・・ガイド用グループ、２０２・
・ガーゝ用′ｆ″−″′　　　　　　　　　　　　　　
　　２■　１　口 （久） （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、基板面上に、（１１１）面が膜面となるように形成
   された強磁性体膜中に多数本配列したストライプ磁区の
   磁壁中に存在させたブロッホライン対を情報の担体とす
   るメモリ素子において、上記ストライプ磁区を固定する
   ために強磁性体膜に掘るグループの端部形状が該グルー
   プの両端部で同一形状になるように、該グループのマス
   クパターンの端部形状を補正しことを特徴とするブロッ
   ホラインメモリ素子。 ２、特許請求の範囲第１項において、長手方向が上記強
   磁性体膜の結晶方位［１１■］及び［■■２］、［１■
   １］及び［■２■］、［■１１］及び［２■■］のいず
   れかと平行になるように配置したストライプ磁区の磁壁
   中に存在させたブロッホライン対を情報の担体とするブ
   ロッホラインメモリ素子において、上記ストライプ磁区
   を固定するために強磁性体膜に掘るグループのマスクパ
   ターンの端部形状が、上記強磁性体膜の結晶方位［１１
   ■］、［１■１］、［■１１］方向の端部において凸形
   状、［■■２］、［■２■］、［２■■］方向の端部に
   おいて凹形状であることを特徴とするブロッホラインメ
   モリ素子。３、特許請求の範囲第１項において、長手方
   向が上記強磁性体膜の結晶方位［１１■］及び［■■２
   ］、［１■１］及び［■２■］、［■１１］及び［２■
   ■］のいずれかと平行になるように配置したストライプ
   磁区の磁壁中に存在させたブロッホライン対を情報の担
   体とするブロッホラインメモリ素子において、上記スト
   ライプ磁区を固定するために強磁性体膜に掘るグループ
   のマスクパターンの端部形状が、上記強磁性体膜の結晶
   方位［１１■］、［１■１］、［■１１］方向の端部に
   おいて凸形状、［■■２］、［■２■］、［２■■］方
   向の端部において矩形状であることを特徴とするブロッ
   ホラインメモリ素子。 ４、特許請求の範囲第１項において、長手方向が上記強
   磁性体膜の結晶方位［１１■］及び［■■２］、［１■
   １］及び［■２■］、［■１１］及び［２■■］のいず
   れかと平行になるように配置したストライプ磁区の磁壁
   中に存在させたブロッホライン対を情報の担体とするブ
   ロッホラインメモリ素子において、上記ストライプ磁区
   を固定するために強磁性体膜に掘るグループのマスクパ
   ターンの端部形状が、上記強磁性体膜の結晶方位［１１
   ■］、［１■１］、［■１１］方向の端部において矩形
   状、［■■２］、［■２■］、［２■■］方向の端部に
   おいて凹形状であることを特徴とするブロッホラインメ
   モリ素子。５、上記請求項２ないし４記載の素子におい
   て、上記強磁性体膜は磁性ガーネット膜であることを特
   徴とするブロッホラインメモリ素子。