JPS599105B2 - 磁気バブル素子 - Google Patents
磁気バブル素子Info
- Publication number
- JPS599105B2 JPS599105B2 JP10865778A JP10865778A JPS599105B2 JP S599105 B2 JPS599105 B2 JP S599105B2 JP 10865778 A JP10865778 A JP 10865778A JP 10865778 A JP10865778 A JP 10865778A JP S599105 B2 JPS599105 B2 JP S599105B2
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- Japan
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- bubble
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- magnetic
- transfer
- magnetic bubble
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はバブル制御動作に対するバイアス磁界マージン
を広くした磁気バブル素子に関する。
を広くした磁気バブル素子に関する。
第１図に代表的磁気バブル素子である磁気バブルメモリ
チップの一例の構成を示す。図中、ｍは情報を貯えるマ
イナループ、ＲＭＬは読出し情報を転送するリードメイ
ジヤライン、ＷＭＬは書込み情報を転送するライトメイ
ジヤライン、Ｄは磁気バブルの有無を電気信号に変換す
るバブル検出器、Ｇは磁気バブルを発生するバブル発生
器、Ｒはマイナループｍの情報をリードメイジヤライン
ＲＭＬに複写または移すレプリケートゲート回路、Ｔは
ライトメイジヤラインＷＭＬ上の情報をマイナループｍ
へ移すトランスファゲート回路、ＧＲは上記諸要素の外
周を囲んで外部から誤つて余計な磁気バブルが侵入する
のを防止するガードレール、ＢＰは外部との接続に用い
るボンディングパッドである。前記基本要素中、本発明
に関係のあるトランスファゲート回路Ｔ）レプリケート
ゲート回路Ｒ）バブル発生器Ｇのパターンの従来の例を
、それぞれ第２、３、４図に示す。
チップの一例の構成を示す。図中、ｍは情報を貯えるマ
イナループ、ＲＭＬは読出し情報を転送するリードメイ
ジヤライン、ＷＭＬは書込み情報を転送するライトメイ
ジヤライン、Ｄは磁気バブルの有無を電気信号に変換す
るバブル検出器、Ｇは磁気バブルを発生するバブル発生
器、Ｒはマイナループｍの情報をリードメイジヤライン
ＲＭＬに複写または移すレプリケートゲート回路、Ｔは
ライトメイジヤラインＷＭＬ上の情報をマイナループｍ
へ移すトランスファゲート回路、ＧＲは上記諸要素の外
周を囲んで外部から誤つて余計な磁気バブルが侵入する
のを防止するガードレール、ＢＰは外部との接続に用い
るボンディングパッドである。前記基本要素中、本発明
に関係のあるトランスファゲート回路Ｔ）レプリケート
ゲート回路Ｒ）バブル発生器Ｇのパターンの従来の例を
、それぞれ第２、３、４図に示す。
これらの図において、１は磁気バブル媒体、２は磁気バ
ブルを制御（分割、トランスファ、発生など）する動作
電流を流すＡｌ−ＣｕやＡｕ−Ｃｒ等の非磁性導体薄膜
よりなるヘアピン状コンダクタループ、１０は磁気バブ
ルを転送する転送路（リードメイジヤライン、ライトメ
イジヤライン、マイナループその他）を構成する軟強磁
性体たとえばパーマロイ等の薄膜微細パターンよりなる
転送路素片である。またＨＲは転送路素片中に磁極を生
じさせ、その位置を変化させて磁気バブルを転送させる
ために、これら転送路素片の層内で回転するように外部
から加えられている回転磁界で、その回転方向は、図示
した各例ではいずれも反時計方向である°ＨＢは磁気バ
ブルが安定して存在するように、バブル媒体面に垂直に
外部から加えられているバイアス磁界で、その方向は図
示した各例ではいずれも紙面の裏から表に向つている。
さらに矢印Ｐはバブル転送方向を示している。なお第２
図中の４〜０については後述する。第５図はこれら基本
要素パターンの断面積層構造の例を示す図である。
ブルを制御（分割、トランスファ、発生など）する動作
電流を流すＡｌ−ＣｕやＡｕ−Ｃｒ等の非磁性導体薄膜
よりなるヘアピン状コンダクタループ、１０は磁気バブ
ルを転送する転送路（リードメイジヤライン、ライトメ
イジヤライン、マイナループその他）を構成する軟強磁
性体たとえばパーマロイ等の薄膜微細パターンよりなる
転送路素片である。またＨＲは転送路素片中に磁極を生
じさせ、その位置を変化させて磁気バブルを転送させる
ために、これら転送路素片の層内で回転するように外部
から加えられている回転磁界で、その回転方向は、図示
した各例ではいずれも反時計方向である°ＨＢは磁気バ
ブルが安定して存在するように、バブル媒体面に垂直に
外部から加えられているバイアス磁界で、その方向は図
示した各例ではいずれも紙面の裏から表に向つている。
さらに矢印Ｐはバブル転送方向を示している。なお第２
図中の４〜０については後述する。第５図はこれら基本
要素パターンの断面積層構造の例を示す図である。
図中、１は磁気バブル媒体、２はコンダクタループ、１
０は転送路素片で、バブル媒体１の面上にはスペーサ４
０が、コンダクタループ２と転送路素片１０の間には絶
縁膜４１が、外面には保護膜４２が設けられており、こ
れら三者はいずれもＳｉＯ２膜やＡｌ２Ｏ３膜等で形成
されている。なお段差部分ＤｉｎｓＤＯｕｔについては
後述する。現在よく用いられている各層の膜厚は、スペ
ーサ４０が１，０００〜４，０００λ、絶縁膜４１が１
，５００〜６，０００人、コンダクタループ２の膜厚Ｈ
Ｏが３，０００〜５，０００λ、転送路素片１０の膜厚
Ｈｐが３，０００〜４，５００λである。各膜厚に幅が
あるのは、使用する磁気バブルの直径ｄに幅があるため
で、現在よく用いられているｄの値は２〜４μｍである
。磁気バブル径ｄの値が比較的大きい従来の場合には、
第２〜４図に例示した磁気バブル素子の各基本要素の動
作に問題はなかつたが、近来高密度化のためにバブル径
ｄの値を前記のような範囲まで低下させてくると、磁気
バブル転送動作が不安定となり、バブル転送路が安定に
動作できるバイアス磁界領域（バイアス磁界マージン）
が著しく狭くなり、実用上バイアス磁界マージン不十分
という問題が生ずるようになつた。
０は転送路素片で、バブル媒体１の面上にはスペーサ４
０が、コンダクタループ２と転送路素片１０の間には絶
縁膜４１が、外面には保護膜４２が設けられており、こ
れら三者はいずれもＳｉＯ２膜やＡｌ２Ｏ３膜等で形成
されている。なお段差部分ＤｉｎｓＤＯｕｔについては
後述する。現在よく用いられている各層の膜厚は、スペ
ーサ４０が１，０００〜４，０００λ、絶縁膜４１が１
，５００〜６，０００人、コンダクタループ２の膜厚Ｈ
Ｏが３，０００〜５，０００λ、転送路素片１０の膜厚
Ｈｐが３，０００〜４，５００λである。各膜厚に幅が
あるのは、使用する磁気バブルの直径ｄに幅があるため
で、現在よく用いられているｄの値は２〜４μｍである
。磁気バブル径ｄの値が比較的大きい従来の場合には、
第２〜４図に例示した磁気バブル素子の各基本要素の動
作に問題はなかつたが、近来高密度化のためにバブル径
ｄの値を前記のような範囲まで低下させてくると、磁気
バブル転送動作が不安定となり、バブル転送路が安定に
動作できるバイアス磁界領域（バイアス磁界マージン）
が著しく狭くなり、実用上バイアス磁界マージン不十分
という問題が生ずるようになつた。
本発明の目的は、前記従来の磁気バブル素子の問題点を
解消し、磁気バブル転送路が安定に動作できるバイアス
磁界マージンが、実用上十分にある磁気バブル素子を提
供することを目的とする。
解消し、磁気バブル転送路が安定に動作できるバイアス
磁界マージンが、実用上十分にある磁気バブル素子を提
供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明者はまず従来の素子
の磁気バブル転送路の動作特性を詳細に検討した。この
ような検討結果の一例として、第２図に示したトランス
フアゲート回路Ｔの近傍における磁気バブル転送路の各
部分ごとのバイアス磁界マージンを求めた結果を第６図
に示す。第６図の横軸に示す部分６〜Ｏは、それぞれ第
２図中に示す部分４〜Ｏに対応する。第６図縦軸には、
横軸に示したバブル転送路各部分において、磁気バブル
が安定に転送されるバイアス磁界を示してある。したが
つて縦軸の値の上下限間がバイアス磁界マージンである
。図かられかるように下限は各部分で同様であるが、上
限は各部分の値に大きな差が見られる。第６図から回路
Ｔの転送路全体としての特性を悪くしているのは、０，
０，０の各部分であることがわかる。これらａ），０，
０の各部分では、いずれも、転送路素片１０が、バブル
転送路が転送方向Ｐに沿つてコンダクタループパターン
２の存在する所から存在していない所へ移行する境界部
分に位置している。
の磁気バブル転送路の動作特性を詳細に検討した。この
ような検討結果の一例として、第２図に示したトランス
フアゲート回路Ｔの近傍における磁気バブル転送路の各
部分ごとのバイアス磁界マージンを求めた結果を第６図
に示す。第６図の横軸に示す部分６〜Ｏは、それぞれ第
２図中に示す部分４〜Ｏに対応する。第６図縦軸には、
横軸に示したバブル転送路各部分において、磁気バブル
が安定に転送されるバイアス磁界を示してある。したが
つて縦軸の値の上下限間がバイアス磁界マージンである
。図かられかるように下限は各部分で同様であるが、上
限は各部分の値に大きな差が見られる。第６図から回路
Ｔの転送路全体としての特性を悪くしているのは、０，
０，０の各部分であることがわかる。これらａ），０，
０の各部分では、いずれも、転送路素片１０が、バブル
転送路が転送方向Ｐに沿つてコンダクタループパターン
２の存在する所から存在していない所へ移行する境界部
分に位置している。
この境界部分では、第５図に示すように転送路素片１０
が段差を持つている。以上第２図に示したトランスフア
ゲート回路Ｔに対する検討結果を述べたが、第３図に示
したレプリケートゲート回路Ｒ１第４図に示したバブル
発生器Ｇに対する検討結果からも同様に、転送路素片１
０が、バブル転送路がコンダクタループ２の存在する所
から存在しない所へ移行する境界の段差を含む部分に位
置している場合に、バイアス磁界マージンが減少すると
いう結論が得られた。
が段差を持つている。以上第２図に示したトランスフア
ゲート回路Ｔに対する検討結果を述べたが、第３図に示
したレプリケートゲート回路Ｒ１第４図に示したバブル
発生器Ｇに対する検討結果からも同様に、転送路素片１
０が、バブル転送路がコンダクタループ２の存在する所
から存在しない所へ移行する境界の段差を含む部分に位
置している場合に、バイアス磁界マージンが減少すると
いう結論が得られた。
第７図にバブル転送路とコンダクタループ２とが交わる
部分を示す。なお図中Ｂｕｂｌは磁気バブルである。転
送路が、バブル転送方向Ｐに沿つてコンダクタループ２
の存在しない所から存在する所へ移行する境界の段差部
分（以後入口側段差部分とよぶ）をＤｉｎｌコンダクタ
ループ２の存在する所から存在しない所へ移行する境界
の段差部分（以後出口側段差部分とよぶ）をＤＯｕｔと
すると、上記検討結果によれば、転送路素片１０がＤＯ
ｕｔを含む部分に位置している場合にバイアス磁界マー
ジンが減少している。すなわち、バイアス磁界マージン
の少ない、転送動作が不安定となり易い部分は第６図に
示すトランスフアゲート回路Ｔの場合、８，０，０の３
部分であるが、トランスフアゲート回路を示す第２図を
参照すると、部分８は段差部分ＤｉｎとＤＯｕｔの双方
を含み、部分０，０はＤＯｕｔだけを含んでいる。前記
の如く、レプリケートゲート回路Ｒ１バブル発生器Ｇに
対する検討結果も同様で、転送路素片１０が出口側段差
部分ＤＯｕｔを含む部分に位置している場合に、著しく
バイアス磁界マージンが減少するという結論が得られた
。本発明者は上記検討結果にもとづき、出口側段差部分
ＤＯｕｔを含む部分に配置した各種転送路素片１０のパ
ターンを試作し、評価した結果、第８図に示すように、
磁気バブルＢｕｂｌが出口側段差部分ＤＯｕｔを通過す
る際、転送方向Ｐに沿つて拡大されているような転送路
素片パターンを用いれば、ＤＯｕｔを含む部分でも転送
特性が悪くならないという実験結果を得た。
部分を示す。なお図中Ｂｕｂｌは磁気バブルである。転
送路が、バブル転送方向Ｐに沿つてコンダクタループ２
の存在しない所から存在する所へ移行する境界の段差部
分（以後入口側段差部分とよぶ）をＤｉｎｌコンダクタ
ループ２の存在する所から存在しない所へ移行する境界
の段差部分（以後出口側段差部分とよぶ）をＤＯｕｔと
すると、上記検討結果によれば、転送路素片１０がＤＯ
ｕｔを含む部分に位置している場合にバイアス磁界マー
ジンが減少している。すなわち、バイアス磁界マージン
の少ない、転送動作が不安定となり易い部分は第６図に
示すトランスフアゲート回路Ｔの場合、８，０，０の３
部分であるが、トランスフアゲート回路を示す第２図を
参照すると、部分８は段差部分ＤｉｎとＤＯｕｔの双方
を含み、部分０，０はＤＯｕｔだけを含んでいる。前記
の如く、レプリケートゲート回路Ｒ１バブル発生器Ｇに
対する検討結果も同様で、転送路素片１０が出口側段差
部分ＤＯｕｔを含む部分に位置している場合に、著しく
バイアス磁界マージンが減少するという結論が得られた
。本発明者は上記検討結果にもとづき、出口側段差部分
ＤＯｕｔを含む部分に配置した各種転送路素片１０のパ
ターンを試作し、評価した結果、第８図に示すように、
磁気バブルＢｕｂｌが出口側段差部分ＤＯｕｔを通過す
る際、転送方向Ｐに沿つて拡大されているような転送路
素片パターンを用いれば、ＤＯｕｔを含む部分でも転送
特性が悪くならないという実験結果を得た。
従来から、バブル転送方向Ｐに沿つて磁気バブルを引き
延ばす機能を有する転送路素片のパターンは、すでにい
くつも知られ、かつ、例えばレプリケートゲート回路で
バブル分割に用いられるなど、利用されており、一般に
「ポリユームの大きいパターン」とか、「デイスク状パ
ターン」とかよばれるパターンが、この様な性質を持つ
ている。
延ばす機能を有する転送路素片のパターンは、すでにい
くつも知られ、かつ、例えばレプリケートゲート回路で
バブル分割に用いられるなど、利用されており、一般に
「ポリユームの大きいパターン」とか、「デイスク状パ
ターン」とかよばれるパターンが、この様な性質を持つ
ている。
通常の製法では転送路素片を形成する軟強磁性体層の厚
さは同一素子内では、どの素片に対しても同一であるか
ら、ポリユームを大きくするためには素片の面積を大き
く、特に転送方向に直角な幅を広くとることになる。第
８図はこのようなパターンの転送路素片１１を、出口側
段差部分ＤＯｕｔを含む部分に配置するという本発明の
基本を示す図で、この転送路素片１１の高さｈは、通常
の転送路素片１０の高さｈ′よりかなり大きくとつてあ
る。なおバブルを転送方向に引き延ばす機能を有する転
送路素片１１を入口側段差部分Ｄｌｎを含む部分に設け
ても何等差支えない。第９〜１１図は、それぞれ本発明
を実施したトランスフアゲート回路Ｔ１レプリケートゲ
ート回路Ｒ１バブル発生器Ｇの例を示す図で、図中の転
送路素片１１はバブルを転送方向に引き延ばす機能を有
し、このような素片１１が出口側段差Ｄ−０ｕｔを含む
部分に配置してあるために、磁気バブル素子全体として
転送路の動作特性が安定化され、十分大きなバイアス磁
界マージンを有する。
さは同一素子内では、どの素片に対しても同一であるか
ら、ポリユームを大きくするためには素片の面積を大き
く、特に転送方向に直角な幅を広くとることになる。第
８図はこのようなパターンの転送路素片１１を、出口側
段差部分ＤＯｕｔを含む部分に配置するという本発明の
基本を示す図で、この転送路素片１１の高さｈは、通常
の転送路素片１０の高さｈ′よりかなり大きくとつてあ
る。なおバブルを転送方向に引き延ばす機能を有する転
送路素片１１を入口側段差部分Ｄｌｎを含む部分に設け
ても何等差支えない。第９〜１１図は、それぞれ本発明
を実施したトランスフアゲート回路Ｔ１レプリケートゲ
ート回路Ｒ１バブル発生器Ｇの例を示す図で、図中の転
送路素片１１はバブルを転送方向に引き延ばす機能を有
し、このような素片１１が出口側段差Ｄ−０ｕｔを含む
部分に配置してあるために、磁気バブル素子全体として
転送路の動作特性が安定化され、十分大きなバイアス磁
界マージンを有する。
なお第１０図において転送路素片１２は、第３図に示す
従来の回路Ｒの対応位置素片と実質上同一であるが、こ
れは従来の回路Ｒも、この位置で磁気バブルを転送方向
に沿つて引き延ばしておいて２個のバブルに分割する必
要があつて、従来からすでにこの種のパターンの素片を
ここに配置していたからである。以上説明した如く本発
明によれば、磁気バブル素子全体として、転送路の動作
特性が安定化され、バイアス磁界マージンを広くできる
効果がある。
従来の回路Ｒの対応位置素片と実質上同一であるが、こ
れは従来の回路Ｒも、この位置で磁気バブルを転送方向
に沿つて引き延ばしておいて２個のバブルに分割する必
要があつて、従来からすでにこの種のパターンの素片を
ここに配置していたからである。以上説明した如く本発
明によれば、磁気バブル素子全体として、転送路の動作
特性が安定化され、バイアス磁界マージンを広くできる
効果がある。
第１図は磁気バブルメモリチツプ構成例図、第２〜４図
は各基本要素の従来のパターン例図、第５図は断面積層
構造例図、第６，７図は従来の磁気バブル素子問題点の
説明図、第８図は本発明の基本を説明する図、第９〜１
１図は本発明を実施した各基本要素の例を示す図である
。 ２・・・・・・コンダクタループ、１０・・・・・・転
送路素片、１１・・・・・・本発明実施に必要な転送路
素片。
は各基本要素の従来のパターン例図、第５図は断面積層
構造例図、第６，７図は従来の磁気バブル素子問題点の
説明図、第８図は本発明の基本を説明する図、第９〜１
１図は本発明を実施した各基本要素の例を示す図である
。 ２・・・・・・コンダクタループ、１０・・・・・・転
送路素片、１１・・・・・・本発明実施に必要な転送路
素片。
Claims (1)
- １ 磁気バブルを転送する転送路の素片を形成する軟強
磁性体層と、磁気バブルを制御する動作電流を流す導体
パターンを形成する導体層とを備えた多層積層構造磁気
バブル素子において、磁気バブル転送方向に磁気バブル
を引き延ばす機能を有する転送路素片を、磁気バブル転
送路が導体パターンの存在する所から存在しない所へ移
行する境界の段差を含む部分に、配置したことを特徴と
する磁気バブル素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10865778A JPS599105B2 (ja) | 1978-09-06 | 1978-09-06 | 磁気バブル素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10865778A JPS599105B2 (ja) | 1978-09-06 | 1978-09-06 | 磁気バブル素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5538606A JPS5538606A (en) | 1980-03-18 |
| JPS599105B2 true JPS599105B2 (ja) | 1984-02-29 |
Family
ID=14490353
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10865778A Expired JPS599105B2 (ja) | 1978-09-06 | 1978-09-06 | 磁気バブル素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS599105B2 (ja) |
-
1978
- 1978-09-06 JP JP10865778A patent/JPS599105B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5538606A (en) | 1980-03-18 |
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