DE2931825B2

DE2931825B2 - Magnetic bubble storage device

Info

Publication number: DE2931825B2
Application number: DE19792931825
Authority: DE
Inventors: Katsuhiro Sayama Kaneko; Nagatugu Tama Koiso; Hideki Tokyo Nishida; Yutaka Tokorozawa Sugita; Masatake Hachioji Takahashi; Hiroshi Umezaki; Hirozi Hachioji Yamada
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1978-08-07
Filing date: 1979-08-06
Publication date: 1981-06-25
Also published as: DE2931825C3; DE2931825A1; GB2039181B; JPS5522293A; JPS597148B2; NL180362C; GB2039181A; NL7905963A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Magnetblasen-Speichervorrichtung mit einer magnetischen, zum Enthalten von Magnetblasen geeigneten Schicht, einer ersten Isolierschicht, einem Leitermuster, einer zweiten Isolierschicht und einem Weichmagnetmaterialmuster, die auf einem nichtmagnetischen Substrat gestapelt sind.The invention relates to a magnetic bubble storage device with a magnetic layer suitable for containing magnetic bubbles, a first insulating layer, a conductor pattern, a second insulating layer and a soft magnetic material pattern, stacked on a non-magnetic substrate.

Die herkömmliche Magnetblasen-Speichervorrichtung hat allgemein einen solchen Aufbau, wie er in Fig. 1 dargestellt ist. Gemäß Fig. 1 sind nacheinander auf einer magnetischen Schicht 1, die darin Magnetblasen enthalten kann, eine erste Isolierschicht 2, ein beispielsweise aus einer Goldschicht gebildetes Leitermuster 3, eine zweite Isolierschicht 4, ein Weichmagnetmaterialmuster 5, das gewöhnlich aus einer Ni-Fe-Legierungsschicht gebildet ist und zur Übertragung oder Erfassung der Magnetblasen verwendet wird, und eine (nicht dargestellte) Schutzschicht gestapelt. Die magnetische Schicht 1 ist auf einem nichtmagnetischen Granatsubstrat ausgebildet, das in Fig. 1 nicht dargestellt ist, da es keinen direkten Zusammenhang mit der Erfindung hat.The conventional magnetic bubble memory device generally has such a structure as shown in FIG Fig. 1 is shown. According to Fig. 1 are one after the other a first insulating layer 2 on a magnetic layer 1 which may contain magnetic bubbles therein for example, a conductor pattern 3 formed from a gold layer, a second insulating layer 4, a soft magnetic material pattern 5, which is usually made of a Ni-Fe alloy layer is formed and is used for the transmission or detection of the magnetic bubbles, and a (not shown) protective layer stacked. The magnetic layer 1 is on a non-magnetic one Garnet substrate formed, which is not shown in Fig. 1, since there is no direct connection with the Invention has.

Bei einer solchen herkömmlichen Vorrichtung ist, wie F i g. 1 zeigt, die Oberfläche der zweiten Isolierschicht 4 aufgrund der Anwesenheit des Leitermusters 3 nicht flach, und daher ist auch im Weichmagnetmaterialmuster 5 eine Stufe gebildet, wenn ein Teil des Musters 5 das Leitermuster 3 überlappt. Wenn eine solche steile Stufe, wie sie in F i g. 1 gezeigt ist, im Weichmagnetmaterialmuster 5 existiert, entsteht ein unerwünschter magnetischer Pol, und daher wird der Spielraum eines Vormagnetisierungsmagnetfeldes zur Übertragung von Magnetblasen beträchtlich verringert. Die obige Störung infolge der Stufe im Weichmagnetmaterialmuster 5 wird erheblich, wenn der Durchmesser der Magnetblasen geringer ist Demgemäß ist es, um eine Magnetblasen-Speichervorrichtung mit einer hohen Packungsdichte herzustellen, erforderlich, das Weichmagnetmaterialmuster flach zu machen, d. h. die Stufe im Weichmagnetmaterialmuster zu beseitigen. Neuerdings wurde das Lehermuster üblicherweise durch Jonenschleifen gebildet, um ein feines Muster zu erhalten. Dabei wird die Neigung der Seitenwände des Leitermusters gleich etwa 80°, d.h. die Seiten wände sind nahezu vertikal, und daher werden die oben erwähnte Stufe und auch der ungünstige Effekt aufgrund der Stufe ausgeprägter.In such a conventional apparatus, as shown in FIG. 1 shows that the surface of the second insulating layer 4 is not flat due to the presence of the conductor pattern 3, and therefore a step is also formed in the soft magnetic material pattern 5 when a part of the pattern 5 overlaps the conductor pattern 3. If such a steep step as shown in FIG. 1, exists in the soft magnetic material pattern 5, an undesirable magnetic pole is generated, and therefore the margin of a bias magnetic field for transferring magnetic bubbles is considerably reduced. The above disturbance due to the step in the soft magnetic material pattern 5 becomes significant when the diameter of the magnetic bubbles is smaller. Accordingly, in order to manufacture a magnetic bubble memory device with a high packing density, it is necessary to make the soft magnetic material pattern flat, that is, to eliminate the step in the soft magnetic material pattern. Recently, the teacher's pattern has usually been formed by ion grinding to obtain a fine pattern. At this time, the inclination of the side walls of the conductor pattern becomes approximately 80 °, that is, the side walls are almost vertical, and therefore the above-mentioned step and also the unfavorable effect due to the step become more pronounced.

Um die durch das Leitermuster verursachte Stufe zu verkleinern und die Senkung des Vormagnetisierungsfeldspielraums zu vermeiden, wurden bereits mehrere Verfahren beschrieben.To reduce the step caused by the conductor pattern and lower the bias field clearance To avoid this, several methods have already been described.

Beispielsweise beschreibt ein Aufsatz »Planar Processing for Magnetic Bubble Devices« von D.K.Rose, »IEEE Transactions on Magnetics«, Vol. MAG-12,For example, an article describes "Planar Processing for Magnetic Bubble Devices" by D.K.Rose, "IEEE Transactions on Magnetics", Vol. MAG-12,

is No. 6, Nov. 1976, Seiten 618-621 ein Verfahren zum Machen der Dicke eines Leitermusters gleich der einer Oxidschicht, bei dem zunächst eine AL-Cu-Schicht auf der gesamten Oberfläche vorgesehen wird und man die Schicht in einem Bereich, wo kein Leitermuster benötigtis No. 6, Nov. 1976, pages 618-621 a method for Make the thickness of a conductor pattern equal to that of an oxide layer by first adding an AL-Cu layer the entire surface is provided and the layer is in an area where no conductor pattern is required

4n wird, in ihrer Dicke verringert und dann zur Bildung der Oxidschicht anodisiert. Außerdem beschreibt ein Aufsatz »Fabrication of Large Bubble Circuits« von J. P. Reekftin & R. Kowalchuk »IEEE Transactions on Magnetics«, Vol. MAG-9, No. 3, Sept. 1973, Seiten4n is reduced in thickness and then anodized to form the oxide layer. Also describes an essay "Fabrication of Large Bubble Circuits" by J. P. Reekftin & R. Kowalchuk "IEEE Transactions on Magnetics ", Vol. MAG-9, No. 3, Sep. 1973, pp

■»5 485—488 ein Abdeckmaterial-Abhebeverfahren, bei dem eine SiO2-Schicht auf der gesamten Oberfläche vorgesehen wird, nachdem eine lichtbeständige Abdeckschicht auf einem Leitermuster belassen wurde, und dann die SiO2-Schicht auf dem Leitermaster zusammen mit der Abdeckschicht entfernt wird.■ »5 485-488 a covering material removal process in which a SiO2 layer is applied to the entire surface is provided after leaving a light-resistant cover layer on a conductor pattern, and then the SiO2 layer on the conductor master is removed together with the cover layer.

Bei diesen herkömmlichen Verfahren ist es jedoch schwierig, die Al-Cu-Schicht völlig zu anodisieren oder die lichtbeständige Abdeckschicht in befriedigender Weise zu beseitigen. Es war daher schwierig, eine Magnetblasen-Speichervorrichtung mit einem günstigen planaren Aufbau herzustellen.In these conventional methods, however, it is difficult to completely anodize or completely anodize the Al-Cu layer to remove the light-resistant cover layer in a satisfactory manner. It was therefore difficult to find one Manufacture magnetic bubble memory device with an inexpensive planar structure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetblasen-Speichervorrichtung zu entwickeln, bei der die Stufe im Weichmagnetmaterialmuster, die durch das darunterliegende Leitermuster verursacht ist, abgeflacht werden kann, um den Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfeldes zur Übertragung von Magnetblasen zu erweitern, und mit der daher das bei der bekannten Vorrichtung angetroffene Problem gelöst werden kann.The invention is based on the object of developing a magnetic bubble storage device which is the step in the soft magnetic material pattern caused by the underlying conductor pattern, Can be flattened to the area of the bias magnetic field for the transfer of magnetic bubbles to expand, and thus solved the problem encountered in the known device can be.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Magnetblasen-Speichervorrichtung mit einer magnetischen, zum Enthalten von Magnetbla-The invention, with which this object is achieved, is a magnetic bubble storage device with a magnetic, to contain magnetic blades

sen geeigneten Schicht, einer ersten Isolierschicht, einem Leitermuster, einer zweiten Isolierschicht und einem Weichmagnetmaterialmuster, die auf einem nichtmagnetischen Substrat gestapelt sind, mit dem Kennzeichen, daß mindestens die zweite Isolierschicht der beiden Isolierschichten eine gehärtete Schicht aus einer hitzebeständigen, hochpolymerisierten organischen Verbindung ist und daß die Dicke der gehärteten Schicht in einem Bereich von einem Minimalwert von 100 nm bis zu einem Maximalwert von 1000 bis 1300 mn liegt.sen suitable layer, a first insulating layer, a conductor pattern, a second insulating layer and a soft magnetic material pattern stacked on a non-magnetic substrate with the Characteristic that at least the second insulating layer of the two insulating layers consists of a hardened layer a heat-resistant, highly polymerized organic compound and that the thickness of the hardened Layer in a range from a minimum value of 100 nm to a maximum value of 1000 to 1300 mn lies.

Die Erfindung gibt also eine Magnetblasen-Speichervorrichtung an, bei der eine aus einem hitzebeständigen, hochpolymerisierten organischen Harz hergestellte gehärtete Schicht mit einer bestimmten Dicke für eine Isolierschicht verwendet wird, die zwischen einem Leitermuster und einem Weichmagnetmaterialmuster eingefügt ist Bei einer herkömmlichen Magnetblasen-Speichervorrichtung, bei der die erwähnte Isolierschicht aus S1O2 hergestellt ist, entsteht eine schroi'/'e Stufe im Weichmagnetmaterialmuster infolge der Existenz des Leitermusters unterhalb eines Teils des Weichmagnetmaterialmusters, und der Spielraum des Vormagnetisierungsmagnetfeldes ist dadurch verkleinert. Erfindungsgemäß ist die Stufe verringert und geglättet, und daher läßt sich die Verkleinerung des genannten Spielraums vermeiden.The invention thus provides a magnetic bubble storage device one made of a heat-resistant high-polymerized organic resin hardened layer with a certain thickness is used for an insulating layer between a Conductor pattern and a soft magnetic material pattern is inserted. In a conventional magnetic bubble memory device, in which the mentioned insulating layer is made of S1O2, there is a sharp step in the Soft magnetic material pattern due to the existence of the conductor pattern beneath part of the soft magnetic material pattern, and the margin of the bias magnetic field is thereby reduced. According to the invention the step is decreased and smoothed, and hence the decrease of the above margin can be made avoid.

Die Erfindung wird anhand der in der Zei hnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele näher erläutert; darin zeigt JOThe invention is explained in more detail using the exemplary embodiments illustrated in the drawing; in it shows JO

F i g. 1 eine Schnittansicht eines Hauptteils der schon erläuterten herkömmlichen Magnetblasen-Speichervorrichtung; F i g. 1 is a sectional view of a main part of FIG illustrated conventional magnetic bubble memory device;

F i g. 2 eine Schnittansicht zur Darstellung eines Teils eines Ausführungsbeispiels einer Magnetblasen- « Speichervorrichtung gemäß der Erfindung;F i g. 2 is a sectional view showing part of an embodiment of a magnetic bubble Storage device according to the invention;

F i g. 3 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung des Neigungswinkels und der Dicke einer Harzschicht;F i g. 3 is a sectional view showing the inclination angle and the thickness of a resin layer;

F i g. 4 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Neigungswinkel und der Dicke einer Harzschicht;F i g. 4 is a graph showing the relationship between the inclination angle and the thickness of a Resin layer;

F i g. 5 ein Diagramm zur Darstellung der Beziehung zwischen dem Neigungswinkel und dem Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfeldes;F i g. 5 is a graph showing the relationship between the inclination angle and the range of the Bias magnetic field;

Fig.6 eine Schnittansicht zur Veranschaulichung eines Teils eines anderen Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Magnetblasen-Speichervorrichtung; undFig. 6 is a sectional view showing a part of another embodiment of a magnetic bubble storage device according to the invention; and

Fig. 7A bis 7L Schnittansichten zur Veranschaulichung der aufeinanderfolgenden Schritte eines Verfah- ^r> rens zur Bildung eines Verbindungsgliedes.FIGS. 7A to 7L are sectional views illustrating the successive steps of a procedural ^r> proceedings for the formation of a link.

Gemäß Fig.2, die ein Ausführungsbeispiel einer Magnetblasen-Speichervorrichtung gemäß der Erfindung zeigt, ist eine SiCVSchicht 7 mit einer Dicke von 200 nm als die erste Isolierschicht auf einer Granatschicht 1 vorgesehen, die darin Magnetblasen enthalten kann. Eine gehärtete Schicht 9 mit einer Dicke von 300 nm, die aus Polyimidharz, wie z. B. Polyimidisoindrochinazonlindion (im folgenden mit PII bezeichnet) hergestellt ist, ist als die zweite Isolierschicht zwischen einem Leitermuster 8 aus Gold und einem Weichmagnetmaterialmuster 10 aus 82% Ni, Rest Fe eingefügt. Im übrigen enthält eine tatsächliche Magnetblasen-Speichervorrichtung außerdem ein nichtmagnetisches Granatsubstrat, auf dem man die Granatschicht 1 epitaktisch aufwachsen läßt, eine Schicht zur Unterdrükkung harter Blasen und eine Schutzschicht. Da das Substrat und die genannten Schichten keinen direkten Zusammenhang mit der Erfindung haben, sind sie in den Figuren zur Vereinfachung ausgelassen.According to Figure 2, which shows an embodiment of a magnetic bubble storage device according to the invention Fig. 13 shows a SiCV layer 7 with a thickness of 200 nm as the first insulating layer on a garnet layer 1 provided, which may contain magnetic bubbles therein. A hardened layer 9 with a thickness of 300 nm made of polyimide resin, such as. B. Polyimidisoindroquinazonlindione (hereinafter referred to as PII) is made is as the second insulating layer between a conductor pattern 8 made of gold and a pattern of soft magnetic material 10 of 82% Ni, the remainder Fe inserted. Incidentally, includes an actual magnetic bubble storage device in addition, a non-magnetic garnet substrate on which the garnet layer 1 is grown epitaxially, a layer for suppression hard bubbles and a protective layer. Since the substrate and the layers mentioned are not direct Have connection with the invention, they are omitted in the figures for simplicity.

Nachdem das Leitermuster 8 2uf der ersten Isolierschicht 7 gebildet ist, wird eine bestimmte Menge von in einem Lösungsmittel (z. B. einer Mischung aus gleichen Teilen N-Methyl-2-pyrrolidon und N,N-Dimethylacetamid) gelöstem PII auf die Oberfläche durch Rotationsüberzugstechniken aufgebracht und dann zur Bildung der PI !-Schicht 9 erhitzt. Die Dicke der so gebildeten PH-Schicht läßt sich sowohl durch die PI I-Konzentration als auch durch die Zahl von Drehungen beim Überzugsprozeß steuern. Wenn beispielsweise eine PI I-Lösung in einer Konzentration von 8 Gew.-% mit einer Drehzahl von 3500 U/min aufgebracht wird, bildet sich eine ΡίΙ-Schicht mit einer Dicke von 300 nm nach der Wärmebehandlung. Wenn eine aufgebrachte PII-Schicht eine Stunde auf eine Temperatur von z. B. 350⁰C erhitzt wird, härtet die Pl!-Schicht aus und kann befriedigende Eigenschaften für die Isolierschicht der Magnetblasen-Speichervorrichtung aufweisen.After the conductor pattern 8 2uf of the first insulating layer 7 is formed, a certain amount of PII dissolved in a solvent (e.g. a mixture of equal parts of N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylacetamide) is applied to the surface Rotational coating techniques are applied and then heated to form the PI! Layer 9. The thickness of the PH layer formed in this way can be controlled both by the PI I concentration and by the number of rotations during the coating process. If, for example, a PI I solution in a concentration of 8% by weight is applied at a speed of 3500 rpm, a ΡίΙ-layer with a thickness of 300 nm is formed after the heat treatment. When an applied PII layer is at a temperature of e.g. B. 350 ⁰ C is heated, the PI! Layer hardens and can have satisfactory properties for the insulating layer of the magnetic bubble storage device.

Da die Dicke des Leitermusters 8 bei gewöhnlichen Magnetblasen-Speichervorrichtungen etwa 350 nm ist, entsteht in einem Fall, wo eine SiCb-Schicht mit einer Dicke von 300 nm als zweite Isolierschicht anstelle der PII-Schicht mit der gleichen Dicke aufgebracht wird, eine steile Stufe, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und der Vormagnetisierungsfeldbereich ist erheblich verringert. Wenn die PII-Schicht als die zweite Isolierschicht verwendet wird, hat sie, da das aufgebrachte PII in flüssiger Phase ist, ein solches Verhalten, eine glatte Oberfläche anzunehmen. Demgemäß wird, wenn die PII-Lösung durch Rotationsüberzugstechniken od. dgl. aufgebracht und so, wie sie ist, für eine bestimmte Zeit gelassen wird, die durch das darunterliegende Leitermuster 8 auf der Oberfläche der PII-Schicht 9 verursachte Stufe beträchtlich verringert, wie Fig. 2 zeigt, und daher ist auch die in dem auf der PII-Schicht 9 ausgebildeten Weichmagnetmaterialmuster TO gebildete Stufe im Vergleich mit dem in Fig. 1 dargestellten Fall erheblich verkleinert.Since the thickness of the conductor pattern 8 in ordinary magnetic bubble memory devices is about 350 nm, arises in a case where a SiCb layer with a thickness of 300 nm is used as a second insulating layer instead of the PII layer is applied with the same thickness, a steep step as shown in Fig. 1, and the The bias field area is significantly reduced. If the PII layer as the second insulating layer is used, since the applied PII is in the liquid phase, it has such behavior, a smooth one Surface. Accordingly, if the PII solution by rotary coating techniques or the like. is applied and left as it is for a certain period of time through the conductor pattern below 8 on the surface of the PII layer 9 is considerably reduced, as shown in FIG. 2, and FIG therefore, the pattern TO formed in the soft magnetic material pattern TO formed on the PII layer 9 is also formed Step significantly reduced in comparison with the case shown in FIG. 1.

Die Dicke der PII-Schicht 9 ist bei der Erfindung eine Sache von großer Bedeutung. Wenn die PI !-Schicht 9 zu dünn ist, läßt sich die Stufe nicht genügend verkleinern. Außerdem führt eine äußerst dünne PII-Schicht zu einer schlechten Isolation zwischen dem Leitermuster 8 und dem Weichmagnetmaterialmuster 10. Wenn dagegen die PII-Schicht 9 zu dick ist, wird der Abstand zwischen der Granatschicht 1 und dem Weichmagnetmaterialmuster 10 groß, und es ergeben sich mehrere Störungen hinsichtlich der Erfassung der Magnetblasen.The thickness of the PII layer 9 is a matter of great importance in the invention. When the PI! Layer 9 is closed is thin, the step cannot be reduced sufficiently. In addition, an extremely thin layer of PII results in a poor insulation between the conductor pattern 8 and the soft magnetic material pattern 10. If on the other hand the PII layer 9 is too thick, the distance between the garnet layer 1 and the soft magnetic material pattern becomes 10 large, and there are several troubles with respect to the detection of the magnetic bubbles.

Wie oben bereits angegeben wurde, muß, um die Bildung der Stufe ohne Verursachung solcher Störungen, wie schlechter Isolation zwischen dem Leitermuster 8 und dem Weichmagnetmaterialmuster 10 und der unverläßlichen Erfassung der Magnetblasen, die Dicke der PII-Schicht 9 in einem bestimmten Bereich begrenzt sein. Unter Bezugnahme auf F i g. 3 wird bei einem Aufbau, bei dem die magnetische Schicht 1 zum Enthalten von Magnetblasen, die erste Isolierschicht 7, das Leitermuster 8 und die PII-Schicht 9 nacheinander gestapelt sind, angenommen, daß eine auf der PII-Schicht 9 gebildete Stufe einen Neigungswinkel θ hat und daß die PII-Schicht 9 eine Dicke h hai. Natürlich wira die Stufe niedrig, wenn der Winkel θ kleiner ist. und ein solcher niedriger Winkel θ ist für Magnetblasen-Speichervorrichtungen günstig. Wie in Fig. 4 gezeigt ist, ist der Neigungswinkel Θ klein, wenn dieAs stated above, in order to form the step without causing such troubles as poor insulation between the conductor pattern 8 and the soft magnetic material pattern 10 and the unreliable detection of the magnetic bubbles, the thickness of the PII layer 9 must be limited in a certain range. Referring to FIG. 3, in a structure in which the magnetic layer 1 for containing magnetic bubbles, the first insulating layer 7, the conductor pattern 8 and the PII layer 9 are stacked one after another, it is assumed that a step formed on the PII layer 9 has an inclination angle θ and that has the PII film 9 has a thickness h hai. Of course, the level becomes low when the angle θ is smaller. and such a low angle θ is favorable for magnetic bubble memory devices. As shown in Fig. 4, the inclination angle Θ is small when the

Dicke h der Pl!-Schicht größer ist. Außerdem wird der Spielraum oder Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfeldes merklich verkleinert, wenn der Neigungswinkel θ größer ist, wie Fig. 5 zeigt. Der Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfeldes wird hier als ein Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfeldes definiert, innerhalb dessen eine Magnetblasen-Speichervorrichtung normalerweise arbeiten kann. Im einzelnen bedeutet die Angabe, daß der Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfelds 5% ist, daß die Magnetblasen-Speichervorrichtung normalerweise auch arbeiten kann, wenn das an die Vorrichtung angelegte Vormagnetisierungsmagnetfeld vom Nennwert um 5% verschoben wird. Selbstverständlich ist es erwünscht, einen möglichst großen Bereich zu erzielen.Thickness h of the Pl! Layer is greater. In addition, as the inclination angle θ is larger, as shown in FIG. 5, the margin or range of the bias magnetic field is remarkably narrowed. The range of the bias magnetic field is defined herein as a range of the bias magnetic field within which a magnetic bubble storage device can normally operate. Specifically, the indication that the range of the bias magnetic field is 5% means that the magnetic bubble memory device can normally operate even if the bias magnetic field applied to the device is shifted 5% from the nominal value. Of course, it is desirable to achieve the largest possible area.

In gewöhnlichen Magnetblasen-Speichervorrichtungen wird das Vormagnetisierungsmagnetfeld durch einen Dauermagneten erzeugt. Da jedoch das Vormagnetisierungsmagnetfeld unvermeidlich durch Temperaturänderungen od. dgl. verändert wird, benötigt man vom praktischen Gesichtpunkt her einen Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfeldes von mehr als 10%. Wie aus F i g. 5 ersichtlich ist, kann der Bereich des Vormagnetisierungsmagnetfeldes 10% nur in einem Bereich des Neigungswinkels unter etwa 40° überschreiten und fällt plötzlich ab, wenn der Neigungswinkel größer als 40° wird.In ordinary magnetic bubble storage devices, the bias magnetic field is through generated a permanent magnet. However, because the bias magnetic field is inevitable due to temperature changes od. The like. Is changed, one needs a range of the practical point of view Bias magnetic field of more than 10%. As shown in FIG. 5 can be seen, the area of the Bias magnetic field only exceed 10% in a range of the inclination angle below about 40 ° and suddenly falls off when the inclination angle becomes greater than 40 °.

Andererseits ist es, wie in Fig.4 ersichtlich ist, um einen Neigungswinkel unter 40° zu erhalten, erforderlich, die Dicke h der Pll-Schicht 9 größer als 100 nm zu machen. Außerdem wird, wenn die Pll-Schicht 9 mit einer Dicke h von weniger als 100 nm verwendet wird, die Isolation zwischen dem Leitermuster und dem Weichmagnetmaterialmuster schlecht Aus diesen Gründen benötigt man für die Dicke Ader Pll-Schicht 9 100 oder mehr nm.On the other hand, as can be seen in FIG. 4, in order to obtain an inclination angle less than 40 °, it is necessary to make the thickness h of the PIl layer 9 larger than 100 nm. In addition, if the PIl layer 9 with a thickness h of less than 100 nm is used, the insulation between the conductor pattern and the soft magnetic material pattern becomes poor. For these reasons, 100 or more nm is required for the thickness of the PII layer 9.

Da ein Detektor zum Erfassen der Magnetblasen auf der Pll-Schicht 9 angeordnet wird, verringert sich der Ausgang des Detektors beträchtlich, wenn der Abstand zwischen dem Detektor und der Granatschicht 1 zum Enthalten der Magnetblasen zu groß ist. Daher muß der Abstand zwischen dem Detektor und der Granatschicht geringer als ein bestimmter Wert sein. Im einzelnen muß die Summe der Dicke der ersten Isolierschicht 7 und der Dicke der zweiten Isolierschicht 9 vorzugsweise geringer als 1400 nm sein. Wenn die Summe der Schichtdicken 1400 nm übersteigt, ist es sehr schwierig, Magnetblasen mit hoher Genauigkeit zu erfassen.Since a detector for detecting the magnetic bubbles is arranged on the PIl layer 9, the decrease Output of the detector is considerable when the distance between the detector and the garnet layer 1 to Containing the magnetic bubbles is too big. Therefore, the distance between the detector and the garnet layer must be be less than a certain value. In detail, the sum of the thickness of the first insulating layer 7 and the The thickness of the second insulating layer 9 should preferably be less than 1400 nm. When the sum of the If the layer thickness exceeds 1400 nm, it is very difficult to detect magnetic bubbles with high accuracy.

Weiter soll die erste Isolierschicht 7 in gewissem Ausmaß dick sein, um die Beanspruchung der Granatschicht, die darin Magnetblasen enthält, zu erleichtern. Wenn jedoch die Schicht 7 zu dick ist, steigt der zur Erzeugung der Magnetblasen benötigte elektrische Strom stark an. Aus diesen Gründen soll die Dicke der ersten Isolierschicht 7 im Bereich von 100 bis 400 nm liegen. Dieser Bereich der Schichtdicke gilt in solchen Fällen, in denen die erste Isolierschicht aus einem der Stoffe SiO₂, AI2O3, S13N4 oder aus hitzebeständigem, hochpolymerisiertem Harz gebildet wird.Further, the first insulating layer 7 should be thick to some extent in order to relieve the stress on the garnet layer containing magnetic bubbles therein. However, if the layer 7 is too thick, the electric current required to generate the magnetic bubbles increases sharply. For these reasons, the thickness of the first insulating layer 7 should be in the range from 100 to 400 nm. This range of layer thickness applies in those cases in which the first insulating layer is formed from one of the materials SiO ₂ , Al2O3, S13N4 or from heat-resistant, highly polymerized resin.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, ist die minimale Dicke der Pll-Schicht 9, die sich erfindungsgemäß verwenden läßt, 100 nm, und die Maximaldicke ist 1000 bis 1300 nm.As can be seen from the above, the minimum thickness of the PII layer 9, which is according to the invention can be used, 100 nm, and the maximum thickness is 1000 to 1300 nm.

Fig.6 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel der Erfindung. Bei diesem Ausfühningsbeispiel ist die Oberseite einer ersten Isolierschicht 12 (einer SiO₂-Schicht), die auf einer zum Enthalten von Magnetblasen geeigneten Granatschicht 11 vorgesehen ist, mit der Oberseite eines Leitermusters 13 fluchtend gemacht, um einen vollkommen planaren Aufbau zu bilden. Auf der Oberseite ist eine zweite Isolierschicht 14 (eine Pll-Schicht) vorgesehen, auf derein Weichmagnetmate-) rialmuster 15 ausgebildet ist. Demgemäß hat das Weichmagnetmaterialmuster keine Stufe. Der obige Aufbau wird in der folgenden Weise hergestellt. Zunächst wird S1O2 bis zu einer Dicke entsprechend dem Boden des Leitermusters 13 durch chemischeFig. 6 shows another embodiment of the invention. In this embodiment, the top of a first insulating layer 12 (a SiO ₂ layer) provided on a garnet layer 11 suitable for containing magnetic bubbles is made flush with the top of a conductor pattern 13 to form a perfectly planar structure. On the top, there is provided a second insulating layer 14 (a PI1 layer) on which a soft magnetic material pattern 15 is formed. Accordingly, the soft magnetic material pattern has no step. The above structure is made in the following manner. First, S1O2 is chemically deposited to a thickness corresponding to the bottom of the conductor pattern 13

κι Dampfabscheidung od. dgl. abgeschieden, und dann wird das Leitermuster 13 auf dem abgeschiedenen S1O2 ausgebildet. Dann wird eine S^-Schicht auf der ganzen Oberfläche vorgesehen, und danach wird diese S1O2-Schicht auf dem Leitermuster 13 durch Abhebetechniken entfernt. Jedoch bildet sich beim Abhebeverfahren unvermeidlich ein Spalt zwischen der SiO2-Schicht 12 und den Seitenwänden des Leitermusters 13. Wenn die zweite Isolierschicht 14 aus SiO₂ gemacht wird, läßt sich der Spalt nicht vollkommen mit SiO₂ füllen. Dagegen wird, wenn Pll zur Bildung der zweiten Isolierschicht 14 aufgebracht wird, der Spalt völlig mit PII im Lauf desκι vapor deposition or the like. Deposited, and then the conductor pattern 13 is formed on the deposited S1O2. Then an S ^ layer is provided over the whole surface, and after that this S1O2 layer is removed on the conductor pattern 13 by lift-off techniques. However, in the lifting process, a gap is inevitably formed between the SiO2 layer 12 and the side walls of the conductor pattern 13. When the second insulating layer 14 is made of SiO ₂ , the gap cannot be completely filled _{with SiO 2.} In contrast, when PII is applied to form the second insulating layer 14, the gap is completely filled with PII in the course of the

Überziehens gefüllt, und daher läßt sich so ein befriedigender planarer Aufbau erhalten.Plated filled, and therefore a satisfactory planar structure can be obtained.

Natürlich können verschiedene Arten von magneti-Of course, different types of magnetic

r> sehen Granaten, wie z. B. (YSmLuCaJ^FeGeJsOii, zur Bildung der magnetischen Schicht zum Enthalten magnetischer Blasen verwendet werden.r> see grenades, such as B. (YSmLuCaJ ^ FeGeJsOii, for Formation of the magnetic layer for containing magnetic bubbles can be used.

Die erste Isolierschicht kann aus SiO₂, das allgemein verwendet wurde, S13N4, AI2O3 oder hitzebeständigem, hochpolymerisiertem Harz, wie z. B. Pll, hergestellt werden. Jedoch wird AI2O3 aus den Gründen bevorzugt, daß AI2O3 gut an hitzebeständigem, hochpolymerisiertem Harz, wie z. B. PII, das die zweite Isolierschicht bildet, haften kann, von hoher Wärmeleitfähigkeit ist und daher einen übermäßigen Temperaturanstieg infolge des durch das Leitermuster 13 fließenden Stroms vermeiden kann.The first insulating layer may be made of SiO ₂ , which has been commonly used, S13N4, Al2O3 or heat-resistant high-polymerized resin such as. B. Pll, are produced. However, Al2O3 is preferred for the reasons that Al2O3 works well on heat-resistant, highly polymerized resin such as resin. B. PII, which forms the second insulating layer, can adhere, is of high thermal conductivity, and therefore can avoid excessive temperature rise due to the current flowing through the conductor pattern 13.

Das Leitermuster kann aus Aluminiumlegierungen, wie z. B. Al-Si- und Al-Cu-Legierungen, oder auch Aluminium, welche allgemein verwendet wurden, hergestellt werden. Als Material des Leitermusters wird Gold aus dem Grund bevorzugt, daß eine geringe Gefahr von Drahtbrüchen aufgrund von Elektromigration auftritt und so eine hohe Verläßlichkeit erzielbar ist.The conductor pattern can be made of aluminum alloys, e.g. B. Al-Si and Al-Cu alloys, or else Aluminum, which have been commonly used. As the material of the conductor pattern is Gold preferred for the reason that there is little risk of wire breakage due to electromigration occurs and so a high level of reliability can be achieved.

Jedoch weist Gold eine geringe Haftung an S1O2 und AI2O3 auf, die zur Bildung der ersten Isolierschicht verwendet werden. Daher wird vom praktischen Gesichtspunkt bevorzugt, daß Leitermuster aus einer Doppellagenschicht, die aus einer auf der ersten Isolierschicht vorgesehenen und aus Mo od. dgl. hergestellten Metallschicht, die gut an der ersten Isolierschicht haftet, und einer auf der ersterwähnten Metallschicht vorgesehenen Au-Schicht besteht, auszubilden. However, gold has poor adhesion to S1O2 and AI2O3, which forms the first insulating layer be used. Therefore, from the practical point of view, it is preferred that conductor patterns consist of a Double-layer layer consisting of one provided on the first insulating layer and made of Mo or the like. produced metal layer that adheres well to the first insulating layer and one on the first mentioned Metal layer provided Au layer is to be formed.

In der Beschreibung wird das Ausführungsbeispiel, das PII als das hitzebeständige, hochpolymerisierte Harz verwendet, erläutert. Jedoch ist das erfindungsgemäß verwendbare hitzebeständige, hochpolymerisierte Harz nicht auf PII beschränkt, sondern auch andereIn the description, the embodiment is that uses PII as the heat-resistant, high-polymerized resin. However, this is according to the invention Applicable heat-resistant high-polymerized resin is not limited to PII, but others as well

ω hitzebeständige, hochpolymerisierte Harze können die gleiche Wirkung wie PII ergeben. Magnetblasen-Speichervorrichtungen werden auf eine Temperatur von 150 bis 200° C im Laufe der Herstellung erhitzt Daher muß das erfindungsgemäß verwendete Harz eine solche Temperatur aushalten. Weiter ist es, um die oben erwähnte Stufe zu verringern, erforderlich, daß die Viskosität des verwendeten Harzes unter 0,2 Pa · s ist, daß das Harz keine Brüche oder Risse während derω heat-resistant, highly polymerized resins can die give the same effect as PII. Magnetic bubble storage devices are heated to a temperature of 150 to 200 ° C in the course of production Therefore, the resin used in the present invention must withstand such a temperature. Next it is to the above to reduce the mentioned step, it is necessary that the viscosity of the resin used is below 0.2 Pa · s, that the resin does not break or crack during the

Verfestigungsdauer erleidet und daß die gehärtete Harzschicht eine dielektrische Festigkeit über 10⁵ V/cm aufweist. Das Harz, das diese Anforderungen zu erfüllen vermag, wird hierin als das hitzebeständige, hochpolymerisierte Harz bezeichnet. Es sind viele Harze bekannt, die erfindungsgemäß verwendet werden können. Zusätzlich zu Polyimidharz, wie z. B. PII, können beispielsweise Epoxyharz, Phenolharz, Polykarbonatharz, Polyamid-Imidharz und Polybenzimidazolharz verwendet werden. Weiter kann auch eine Kombination von zwei oder mehr dieser Harze verwendet werden. Jedoch wird das Polyimidharz aus praktischen Gesichtpunkten am meisten bevorzugt.Solidification time suffers and that the hardened resin layer has a dielectric strength exceeding 10 ⁵ V / cm. The resin that can meet these requirements is referred to herein as the heat-resistant, high-polymerized resin. Many resins are known which can be used in the present invention. In addition to polyimide resin such as B. PII, for example, epoxy resin, phenolic resin, polycarbonate resin, polyamide-imide resin and polybenzimidazole resin can be used. Further, a combination of two or more of these resins can also be used. However, the polyimide resin is most preferred from the practical point of view.

Das Weichmagnetmaterialmuster wird aus einer Ni-Fe-Schicht od. dgl. gebildet und hat verschiedene Formen, v/ie z. B. eine T-Stange. eine I-Stange. ein Zickzackmuster und eine Halbscheibe.The soft magnetic material pattern is formed from a Ni-Fe layer or the like and has various ones Forms, v / ie e.g. B. a T-bar. an I-bar. a Zigzag pattern and a half disk.

Es soll nun eine Erläuterung der Bildung eines Verbindungsgliedes gemäß der Erfindung gegeben werden. Wie schon dargelegt wurde, kann die Erfindung eine Magnetblasen-Speichervorrichtung liefern,die eine kleine Stufe im Weichmagnetmaterialmuster aufweist und einen großen Arbeitsbereich hat. Wenn jedoch die erste Isolierschicht aus SiO₂ hergestellt wird, haftet das zur Bildung der zweiten Isolierschicht verwendete Harz nicht gut an der SiCVSchicht oder der ersten Isolierschicht. Daher besteht eine gewisse Gefahr, daß ein Verbindungsglied an der Grenzfläche zwischen der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht abgeschält wird. Obwohl sich ein solcher Nachteil durch Herstellen der ersten Isolierschicht aus AI2O3 erheblich mildern läßt, erhält man ein günstigeres Verbindungsglied mit einem Aufbau, bei dem die Harzschicht unterhalb des Verbindungsgliedes entfernt wird. Fig. 7A bis 7E zeigen die aufeinanderfolgenden Schritte eines Verfahrens zur Herstellung eines solchen Aufbaus. Wie F i g. 7A zeigt, werden auf einer zum Enthalten von Magnetblasen geeigneten Granatschicht 1 nacheinander eine SiO2-Schicht 22, ein aus einer Al-Cu-Legierung bestehendes Leitermuster 23, eine PH-Schicht 24, eine Schicht 25 aus 82% Ni, Rest Fe und ein lichtbeständiges Abdeckmuster 26 gebildet. Wie F i g. 7B zeigt, wird ein Ätzvorgang unter Verwendung des lichtbeständigen Abdeckmusters als Maske zum Wegätzen des freiliegenden Teils der Schicht 25 durchgeführt. Anschließend wird die PH-Schicht 24 unter Verwendung der Schicht 25 als Maske zum Freilegen, wie Fig.7C zeigt, eines Teils sowohl des Leitermusters 23 als auch der SKVSchicht 22 geätzt. Dann wird, wie in Fig. 7D gezeigt ist, eine zweite SiO₂-Schicht 29 auf der gesamten Oberfläche vorgese-An explanation will now be given of the formation of a link according to the invention. As stated, the invention can provide a magnetic bubble memory device which has a small step in the soft magnetic material pattern and has a large working area. However, when the first insulating layer is made of SiO ₂ , the resin used to form the second insulating layer does not adhere well to the SiCV layer or the first insulating layer. Therefore, there is some risk that a connector is peeled off at the interface between the first insulating layer and the second insulating layer. Although such a disadvantage can be considerably alleviated by making the first insulating layer from Al2O3, a cheaper connector is obtained with a structure in which the resin layer below the connector is removed. Figures 7A to 7E show the sequential steps of a method for manufacturing such a structure. Like F i g. 7A shows, on a garnet layer 1 suitable for containing magnetic bubbles, an SiO2 layer 22, a conductor pattern 23 made of an Al-Cu alloy, a PH layer 24, a layer 25 made of 82% Ni, the remainder Fe, and a are successively applied light-resistant cover pattern 26 is formed. Like F i g. 7B, an etching process is performed using the light-resistant masking pattern as a mask to etch away the exposed portion of the layer 25. Subsequently, the PH layer 24 is etched using the layer 25 as a mask to expose a part of both the conductor pattern 23 and the SKV layer 22, as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 7D, a second SiO ₂ layer 29 is provided over the entire surface.

hen, und man bildet eine öffnung 27 in der SKVSchicht 29 bis zu einer der Oberseite der Schicht 25 entsprechenden Tiefe aus. Eine aus Al od. dgl. bestehende Metallschicht wird aufgebracht und dann dem Photoätzen zur Bildung eines Verbindungsgliedes 28 mit einem in F i g. 7E gezeigten Aufbau unterworfen. Wie in Fig. 7E ersichtlich ist, sind fast alle Teile des Verbindungsgliedes 28 von der darunterliegenden PH-Schicht 24 frei, und außerdem ist die Stufe in der Schicht 25 durch die PH-Schicht 24 geglättet. So läßt sich mit dem vorstehend erläuterten Aufbau eine Magnetblasen-Speichervorrichtung hoher Verläßlichkeit herstellen.hen, and an opening 27 is formed in the SKV layer 29 to a depth corresponding to the top of the layer 25. One from Al or the like. Existing metal layer is applied and then photoetched to form a connector 28 with one shown in FIG. 7E is subject to the structure shown. As can be seen in Fig. 7E, almost all parts of the Link 28 is free from the underlying PH layer 24, and also the step is in FIG Layer 25 smoothed by the PH layer 24. Thus, with the structure explained above, a Manufacture a magnetic bubble storage device with high reliability.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Magnetic bubble storage device with a magnetic one for containing magnetic bubbles suitable layer, a first insulating layer, a conductor pattern, a second insulating layer and a pattern of soft magnetic material stacked on a non-magnetic substrate, characterized in that at least the second insulating layer (9; 14) of the two insulating layers (7, 9; 12, 14) a hardened layer of one heat-resistant, highly polymerized organic compound and that the thickness of the hardened Layer in a range from a minimum value of 100 nm to a maximum value of 1000 to 1300 nm.

2. Storage device according to claim 1, characterized in that the heat-resistant, highly polymerized organic compound is polyimide resin.

3. Storage device according to claim 1, characterized in that the heat-resistant, highly polymerized organic compound is polyimide isoindroquinazolinedione.

4. Storage device according to claim 1, characterized in that the heat-resistant, highly polymerized organic compound from the group consisting of epoxy resin, phenolic resin, polycarbonate resin, polyamidimide resin and polybenzimidazole resin is selected.

5. Storage device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first The insulating layer (7; 12) consists of a substance which is selected from the group consisting of S1O2, AUO3, S13N4 and the heat-resistant, highly polymerized organic compound is selected.

6. Storage device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the sum the thickness of the two insulating layers (7, 9; 12, 14) is in the range from 200 to 1400 nm.

7. Storage device according to one of Jer claims 1 to 6, characterized in that the thickness the first insulating layer (7; 12) is in the range from 100 to 400 nm.