JPH0646502B2 - Magnetic bubble memory - Google Patents
Magnetic bubble memoryInfo
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- JPH0646502B2 JPH0646502B2 JP60252797A JP25279785A JPH0646502B2 JP H0646502 B2 JPH0646502 B2 JP H0646502B2 JP 60252797 A JP60252797 A JP 60252797A JP 25279785 A JP25279785 A JP 25279785A JP H0646502 B2 JPH0646502 B2 JP H0646502B2
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- transfer
- bubble
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は磁気バブルメモリ、特に改良された転送パター
ンを有する磁気バブルメモリに関する。Description: FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a magnetic bubble memory, and more particularly to a magnetic bubble memory having an improved transfer pattern.
一般に磁気バブル転送路としては、パーマロイ等の軟強
磁性体薄膜パターンを回転磁界により磁化する、いわゆ
るフィールドアクセス方式が主に使用されている。そし
て、この磁気バブル転送路のパターンには、第1図に要
部拡大平面図で示すような種類のパターンがこれまで主
に用いられてきた。Generally, as a magnetic bubble transfer path, a so-called field access method in which a soft ferromagnetic thin film pattern such as permalloy is magnetized by a rotating magnetic field is mainly used. As the pattern of this magnetic bubble transfer path, a pattern of the kind shown in the enlarged plan view of the main part in FIG. 1 has been mainly used so far.
第1図Aは非対象シェブロンパターン10を基体パター
ンとして構成した転送路を示し、同図Bはハーフディス
クパターン11を基本パターンとして構成した転送路を
示し、同図CはC字形パターン12を基本パターンとし
て構成した転送路をそれぞれ示したものである。これら
の転送パターンはパラレルギャップパターンとして例え
ばアイ・イー・イー・イー・トランザクシヨン磁気学、
第MAG−12巻、第6号、1976年11月(IEE
E Transactions on Magnetics)頁614〜61
7および頁651〜653に論じられている。1A shows a transfer path formed by using the asymmetric chevron pattern 10 as a base pattern, FIG. 1B shows a transfer path formed by using a half disk pattern 11 as a basic pattern, and FIG. 1C shows a C-shaped pattern 12 as a basic pattern. The transfer paths each configured as a pattern are shown. These transfer patterns are parallel gap patterns, for example, iE, E, Transaction magnetics,
MAG-12, No. 6, November 1976 (IEE
E Transactions on Magnetics) Pages 614-61
7 and pages 651-653.
近年磁気バブルメモリ素子の高集積度化,高密度化に伴
い、使用する磁気バブル径が従来の約1.5μmからさ
らに約1.0μmへと微小化されてきている。また同様
に磁気バブル転送路も第1図に示すように基本パターン
の周期をλとすると、このλが従来では12〜16μm
であつたものに対して最近では約8〜6μm程度に微小
化されている。また、パターン間ギャップg,最小パタ
ーン幅Wも現在のホトリソグラフィ技術の限界である約
1.0μm程度まで微細化されてきている。With the recent increase in the degree of integration and density of magnetic bubble memory devices, the diameter of magnetic bubbles used has been reduced from about 1.5 μm in the past to about 1.0 μm. Similarly, assuming that the period of the basic pattern of the magnetic bubble transfer path is λ as shown in FIG. 1, this λ is 12 to 16 μm in the conventional case.
Recently, the size has been reduced to about 8 to 6 μm. Further, the inter-pattern gap g and the minimum pattern width W have been miniaturized to about 1.0 μm, which is the limit of the current photolithography technology.
このような微細化に伴い、バイアス・マージンで代表さ
れるバブルの転送特性は非常にシビアとなっており、ほ
んの僅かの製造プロセスのばらつきや変動が大きな歩留
低下をもたらしていた。With such miniaturization, the transfer characteristics of bubbles represented by a bias margin have become extremely severe, and even a slight variation or fluctuation in the manufacturing process causes a large yield reduction.
本発明は一つの目的はバイアス・マージンの改善された
磁気バブルメモリを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION One object of the present invention is to provide a magnetic bubble memory with improved bias margin.
本発明の他の目的は歩留を高くすることのできる磁気バ
ブルメモリを提供することである。Another object of the present invention is to provide a magnetic bubble memory capable of increasing the yield.
本発明の更に他の目的は周辺回路の低消費電力化が可能
な磁気バブルメモリを提供することである。Still another object of the present invention is to provide a magnetic bubble memory capable of reducing the power consumption of peripheral circuits.
本発明は磁気バブル出口付近と入口付近に突起を設けた
パーマロイ転送パターンを対象とするものである。この
突起はパターン設計の段階で採り入れられ、写真処理用
マスクでもほぼ同様なパターンで再現される。パーマロ
イのパターニングを終えた、即ちパターンの出来上がり
状態において、バブル転送方向に添って隣り合う2つの
転送パターンのバブル出口と入口間のギャップgは、設
計パターンの突起部が功を奏し広がりが小さくなつた。
従つて従来の設計パターンに比べ突起状設計パターンは
出来上がり状態でギャップgが小さくなりバブル転送バ
イアスマージンが大きくなった。また、この突起状設計
パターンはバブルの吸引力を強くしたり、ウエル・ポテ
ンシャルを深くしたり、更にはウエル・ポテンシャルの
勾配を急峻にする働きがあり、このような働きによって
もバイアス・マージンの向上が達成される。The present invention is directed to a permalloy transfer pattern having protrusions near the magnetic bubble outlet and the magnetic bubble inlet. These protrusions are incorporated at the stage of pattern design, and are reproduced in almost the same pattern on a photo processing mask. After the patterning of permalloy is completed, that is, when the pattern is completed, the gap g between the bubble outlet and the inlet of the two transfer patterns adjacent to each other along the bubble transfer direction is small because the projection of the design pattern is effective. It was
Therefore, the gap g and the bubble transfer bias margin of the projecting design pattern are large in the completed state as compared with the conventional design pattern. In addition, this projecting design pattern has the function of increasing the suction force of bubbles, deepening the well potential, and steepening the gradient of the well potential. Improvements are achieved.
本発明では第3図Cに示すように、磁界強度分布特性を
測定することで、転送パターン足部の形状による、磁気
バブルの転送され易さを明らかにし、転送マージンは転
送パターンのギャップのみならずその形状も関係してい
ることを突き止め、磁気バブルの転送され易い、第9図
Bに示す転送パターン足部の形状を発明したもので、本
発明によれば下記の磁気バブルメモリが提供される。In the present invention, as shown in FIG. 3C, the magnetic field strength distribution characteristic is measured to clarify the ease of transfer of magnetic bubbles due to the shape of the transfer pattern foot, and if the transfer margin is only the transfer pattern gap. The shape of the transfer pattern foot portion shown in FIG. 9B, in which the shape of the transfer pattern is related, is easily invented. According to the present invention, the following magnetic bubble memory is provided. It
磁気バブルの転送方向に沿って複数個のパーマロイ転送
パターンを配列した磁気バブルメモリにおいて、上記転
送パターンは入力側脚部と、出力側脚部と、両脚部を繁
ぐ山型状の胴部と、上記入力側脚部に連続する入力側足
元部と、上記出力側脚部に連続する出力側足元部とを有
し、一つの上記転送パターンにおいて、上記入力側足元
部と出力側足元部はそれぞれ互いに、向かい合う方向に
傾斜した足の裏部と、反対方向に上記脚部から突出した
足の甲部とを有し、2個の上記転送パターンが隣り合う
箇所において、上記出力側足元部の足の甲部と上記入力
側足元部の足の甲部間のギャップ(h)は上記出力側脚
部と上記入力側脚部間のギャップ(g)よりも狭く形成
されている磁気バブルメモリ。In a magnetic bubble memory in which a plurality of permalloy transfer patterns are arranged along the transfer direction of a magnetic bubble, the transfer pattern includes an input side leg portion, an output side leg portion, and a mountain-shaped body portion that extends on both leg portions. , An input side foot portion continuous to the input side leg portion, and an output side foot portion continuous to the output side leg portion, in the one transfer pattern, the input side foot portion and the output side foot portion, Each of them has a sole portion of the foot inclined in a direction opposite to each other and an instep portion of the foot projecting from the leg portion in the opposite direction, and at a place where the two transfer patterns are adjacent to each other, the foot portion of the output side A magnetic bubble memory in which a gap (h) between the instep and the instep of the input-side foot is narrower than a gap (g) between the output-side leg and the input-side leg.
本発明、本発明の他の目的および本発明の他の特長は図
面を参照した以下の説明から明きらかとなるであろう。The invention, other objects of the invention and other features of the invention will be apparent from the following description with reference to the drawings.
第2図はパーマロイ転送パターンを示すもので、点線で
示したパターン10は、フォト・マスクパターンを示し
ている。FIG. 2 shows a permalloy transfer pattern, and a pattern 10 shown by a dotted line shows a photo mask pattern.
フォトマスクのパターンが第2図Aの点線で示すよう
に、設計パターン通りに形成されたとしても、現在の写
真処理技術では、出来上がりパターンは実線で示すよう
に折れ線の変曲点付近で丸みを帯びてくる。本発明者等
の解析によれば、この丸みにより転送パターンのバブル
出口OUTと入口INとの間のギャップgが広がりそれ
によってバイアス磁界の上限が制限されることが判っ
た。第2図BはバブルBの動きを顕微鏡で観察した結果
を示すもので、磁気バルブは回転磁界の動きに合せ、B
1の位置からB5,B8を経てB12の位置に達する経
路を通る。以下この経路をミクロなバブル転送方向と呼
ぶ。この図から判るように、隣り合う転送パターン間に
おいて磁気バブルは転送パターンの先端部B5(第2図
AのOUTの位置)から先端部B8(第2図AのINの
位置)へと渡る。従って、転送パターンの先端部の丸味
が転送特性に大きな影響を与えることが判った。Even if the pattern of the photomask is formed according to the design pattern as shown by the dotted line in FIG. 2A, with the current photo processing technology, the finished pattern is rounded near the inflection point of the polygonal line as shown by the solid line. Comes on. According to the analysis by the present inventors, it was found that this roundness widens the gap g between the bubble outlet OUT and the inlet IN of the transfer pattern, thereby limiting the upper limit of the bias magnetic field. FIG. 2B shows the result of observing the movement of the bubble B with a microscope.
The route from the position 1 to B12 via B5, B8 is reached. Hereinafter, this path is called a micro bubble transfer direction. As can be seen from this figure, the magnetic bubble passes from the tip portion B5 (OUT position in FIG. 2A) of the transfer pattern to the tip portion B8 (IN position in FIG. 2A) between adjacent transfer patterns. Therefore, it was found that the roundness of the leading end of the transfer pattern greatly affects the transfer characteristics.
第3図は3種類の転送パターンの、磁気バブルに与える
磁界強度分布特性(Well potential distribution)
を比較する図であり、回転磁界強度Hrを60〔O
e〕、バブル径を1.85〔μm〕に設定し、磁気バブ
ルの中心が隣り合う転送パターンのギャップ中央部に位
置したとき(回転磁界の方向によって決まる)の条件で
計算したのである。転送パターンP13のバブル出入口、
即ち足元部は左右両方の角部が斜めに面取りされた形と
なっている。転送パターンP14の足元部は左右両方の角
部が直角に交わる2辺をもつようになっている。転送パ
ターンP15の足元部はギャップに近い方の各部が鋭角な
2辺をもつようになっている。同図において等高線とそ
れに添え書きした数字は磁界強度を表している(単位
〔Oe〕)。Fig. 3 shows the magnetic field strength distribution characteristics (Well potential distribution) given to magnetic bubbles of three types of transfer patterns.
FIG. 6 is a diagram for comparing the magnetic field strength Hr of 60 [O
e], the bubble diameter is set to 1.85 [μm], and the calculation is performed under the conditions when the center of the magnetic bubble is located at the center of the gap between the adjacent transfer patterns (determined by the direction of the rotating magnetic field). Bubble entrance / exit of transfer pattern P13,
That is, the foot has a shape in which both the left and right corners are chamfered obliquely. The foot portion of the transfer pattern P14 has two sides where right and left corners intersect at a right angle. In the foot portion of the transfer pattern P15, each portion near the gap has two acute-angled sides. In the figure, the contour lines and the numbers attached thereto indicate the magnetic field strength (unit [Oe]).
転送パターンP13,P14およびP15の最高ウエル・ポテ
ンシャルはそれぞれ、36、38及び42〔Oe〕であ
り、この最高ウエル・ポテンシャルが高い程バブルは転
送され易くなる。従って、この点ではパターンP15,P
14およびP13の順で優れている。The maximum well potentials of the transfer patterns P13, P14, and P15 are 36, 38, and 42 [Oe], respectively. The higher the maximum well potential, the easier the bubbles are transferred. Therefore, at this point, the patterns P15, P
14 and P13 are excellent in that order.
転送パターンP15に関し、図中最も外側のクロスハッチ
で示した等高線が36〔Oe〕の値であるが、この等高
線の中には38,40及び42〔Oe〕の値を持つ3本
の等高線が包含されている。転送パターンP14は36
〔Oe〕等高線内に1本の38〔Oe〕等高線を有す
る。転送パターンP13は36〔Oe〕等高線が最高位で
あるため、その中に他の等高線は含まれていない。上記
3つの転送パターンにおいて36〔Oe〕等高線はマク
ロにみるとほぼ同じ大きさであるので、転送パターンP
15がギャップ中心部において密な等高線を有し、言い換
えれば最も急峻な磁界勾配を持っており従ってバブルが
転送され易い。Regarding the transfer pattern P15, the contour line shown by the outermost crosshatch in the figure has a value of 36 [Oe]. Among these contour lines, there are three contour lines having values of 38, 40 and 42 [Oe]. Is included. The transfer pattern P14 is 36
Within the [Oe] contour, there is one 38 [Oe] contour. Since the transfer pattern P13 has the highest 36 [Oe] contour line, it does not include other contour lines. In the above-mentioned three transfer patterns, the 36 [Oe] contour lines have almost the same size as seen in the macro.
15 has dense contour lines in the center of the gap, in other words, has the steepest magnetic field gradient, and therefore bubbles are easily transferred.
もし高精度の写真処理技術によって第3図に描かれたと
おりの転送パターンが形成できるとした場合、転送パタ
ーンP14P15のぞれぞれのギャップgは同じであるにも
かかわらず、上述したウエル・ポテンシャルの最高値及
び分布密度の違いによりパターンP15の方がパターンP
14よりも転送特性が優れていることが判る。つまり、転
送マージンは転送パターンのギャップgのみならずその
形状も関係している。転送パターンP13の形状は第2図
で示した足元部に丸味を帯びた出来上がりパターンP10
0の形状と似ており、このパターンはギャップgが広が
るだけでなく、ウエル・ポテンシヤルの分布も良くな
い。第3図Cの分布図から転送パターンのバブル出入口
足元部はギャップgに近い側に片寄ってパターンを設け
るようにすれば良いことが判る。If it is possible to form the transfer pattern as shown in FIG. 3 by a high-precision photographic processing technique, even though the gaps g of the transfer patterns P14 and P15 are the same, the well The pattern P15 is the pattern P due to the difference in the maximum value of the potential and the distribution density.
It can be seen that the transfer characteristics are superior to those of 14. That is, the transfer margin is related to not only the gap g of the transfer pattern but also its shape. The transfer pattern P13 has a rounded finished pattern P10 shown in FIG.
Similar to the 0 shape, this pattern not only widens the gap g, but also has a poor well-potential distribution. From the distribution chart of FIG. 3C, it is understood that the bubble entrance / exit foot portion of the transfer pattern may be provided so as to be offset toward the side close to the gap g.
第4図AはA,B及びC3種類のパターンの設計、フォ
トマスク形成、写真処理段階における形状を示す図であ
り、あとの2つの段階のパターン図は電子顕微鏡写真の
輪郭を描いたものである。FIG. 4A is a diagram showing the shapes of three types of patterns of A, B, and C, the photomask formation, and the photographic processing stage. The pattern diagrams of the latter two stages are outlines of electron micrographs. is there.
パターンAは転送パターンのバブル出入口足元部におい
て、ギャップ側端部b,cとその反対側端部a,dに片
寄りを持たせない(c=b,a=d)従来型のパターン
を示している。Pattern A is a conventional pattern in which the gap side ends b and c and the opposite side ends a and d are not offset (c = b, a = d) at the foot of the bubble entrance / exit of the transfer pattern. ing.
パターンB及びCは本出願人の一人が先に出願した特願
昭59−127421号(特開昭61−8789号)に
記載された改良パターンである。パターンB及びCはバ
ブル出入口足元部のギャップg側b及びcに片寄ってパ
ターンを追加したもので、その輪郭はフォトマスク作成
時に用いる電子ビーム露光装置の最小ビーム・スッポト
25μm角に合せて階段状に描いている。パターンBは
その追加分がスポット3つ分、パターンCはその追加分
が6つ分となっている。フォトマスク作成段階及び写真
処理段階でそれぞれのパターンの輪郭線は丸味を帯びて
くるが、最終的に出来上がったパーマロイ・パターンで
みると、転送パターン間のギャップはパターンCが一番
小さく、パターンAが一番広がっている。Patterns B and C are improved patterns described in Japanese Patent Application No. 59-127421 (Japanese Patent Laid-Open No. 61-8789) previously filed by one of the applicants. Patterns B and C are patterns added to the gap g side b and c at the foot of the bubble entrance / exit, and their contours are stepwise according to the minimum beam spot 25 μm square of the electron beam exposure apparatus used when making the photomask. I draw it. The pattern B has three additional spots, and the pattern C has six additional spots. The outline of each pattern becomes rounded at the photomask making stage and the photoprocessing stage, but in the finally completed permalloy pattern, the gap between the transfer patterns is the smallest in the pattern C, and the pattern A is the smallest. Is the most widespread.
出来上がった3種類のパーマロイ・パターンのギャップ
間転送特性を実測したデータを第4図Bに示す。FIG. 4B shows data obtained by actually measuring the inter-gap transfer characteristics of the three types of completed permalloy patterns.
同図において、A,B及びCの曲線はそれぞれ第4図の
パターンA,B及びCの特性を示しており、上側がバイ
アス磁界の上限を、下側が下限を表わしている。なお、
曲線Cの回転磁界強度Hr=60〔Oe〕における上限
値は260〔Oe〕を越えていたので図示していない。
この特性図から判るように、パターンB及びCは従来の
パターンAに比べてバイアス磁界の上限値が格段に向上
しており、また下限値にも若干の向上がみられ、上限値
−下限値=バイアス・マージンの大幅な向上が得られ
た。In the same figure, the curves A, B and C show the characteristics of the patterns A, B and C of FIG. 4, respectively. The upper side represents the upper limit of the bias magnetic field and the lower side represents the lower limit. In addition,
The upper limit value of the rotating magnetic field strength Hr = 60 [Oe] of the curve C exceeds 260 [Oe] and is not shown.
As can be seen from this characteristic diagram, the upper limit value of the bias magnetic field in the patterns B and C is significantly improved as compared with the conventional pattern A, and the lower limit value is slightly improved. = Significant improvement in bias margin was obtained.
第5図は前記先行出願による改良された転送パターンを
適用した磁気バブルメモリチツプのスワップ・ゲート付
近のパターンを示す図である。転送パターンI1〜I1
6は情報を記憶するためのマイナループmを構成してお
り、磁気バブルは図中PRiで示した反時計回りの方向
で転送される。J1〜J5は書き込みメイジャラインW
MLを構成するパーマロイ転送パターンであり、磁気バ
ブルは図中Rjで示された方向に転送される。Pc,P
l,Pmは転送を助けるためのパーマロイ補助バーパタ
ーンである。CNDはバブルの交換を制御するための導
体層であり、マイナル−プmの転送パターンI8部分で
ヘアーピン状の形状にされている。バブル発生器で発生
されたバブルは図の右側から左方向へパターンJ1〜J
5及びそれらの間に挿入された補助バーパターンPmに
沿って回転磁界Hrの動きに同期して転送される。バブ
ルの交換、すなわち情報の書き込みは次のようにして行
なわれる。書き込み情報がメイジャラインの所定ビット
位置に転送され、回転磁界Hrが所定の位相となったと
き導体層CNDに電流が流される。このとき、パターン
I8の左側に位置していたバブルは補助パターンPl,
Pmを通って、パターンJの入口足元部へ転送される。
またメイジャラインの補助パターンPmの下方に位置し
ていたバブルは補助パターンPlを経由してパターンI
100,I9へと転送される。FIG. 5 is a diagram showing a pattern near a swap gate of a magnetic bubble memory chip to which the improved transfer pattern according to the above-mentioned prior application is applied. Transfer patterns I1 to I1
Reference numeral 6 constitutes a minor loop m for storing information, and the magnetic bubble is transferred in the counterclockwise direction indicated by PRi in the figure. J1 to J5 are write major lines W
This is a permalloy transfer pattern forming the ML, and the magnetic bubbles are transferred in the direction indicated by Rj in the figure. Pc, P
l and Pm are permalloy auxiliary bar patterns for assisting transfer. CND is a conductor layer for controlling the exchange of bubbles, and has a hairpin shape at the transfer pattern I8 portion of the minor loop m. Bubbles generated by the bubble generator are patterns J1 to J from the right side to the left side of the figure.
5 and the auxiliary bar pattern Pm inserted between them are transferred in synchronization with the movement of the rotating magnetic field Hr. The exchange of bubbles, that is, the writing of information is performed as follows. The write information is transferred to a predetermined bit position of the major line, and when the rotating magnetic field Hr has a predetermined phase, a current is passed through the conductor layer CND. At this time, the bubbles located on the left side of the pattern I8 are the auxiliary patterns Pl,
It is transferred to the entrance foot of the pattern J through Pm.
Further, the bubbles located below the auxiliary pattern Pm of the major line pass through the auxiliary pattern Pl to form the pattern I.
100, transferred to I9.
第3図および第4図で説明した改良された転送パターン
は第5図Aの図において、マイナル−プmの転送パター
ンI1〜I6及びI11〜I16の各バブル出入口I7の入
口及びI10の出口に適用されている。図中5B,5Cの
円で囲んだパターンの拡大図を第5図B及び第5図Cに
示す。同拡大図から判るように、転送マージンが厳しい
部分の転送パターン足元部には、ギャップg側に2辺の
長さが1〔μm〕の直角二等辺三角形状(段階状の折り
線は斜線とみなして)の突起が設けられている。なお、
図で転送パターンの他の斜線輪郭線は実際は25〔μ
m〕角の電子ビーム・スポットに合せ段階状となってい
るが、ここではその段階形状は省略している。The improved transfer pattern described with reference to FIGS. 3 and 4 is shown in FIG. 5A at the bubble inlet / outlet I7 inlet and I10 outlet of each of the transfer patterns I1 to I6 and I11 to I16 of the minor loop m. Has been applied. An enlarged view of a pattern surrounded by circles 5B and 5C in the drawings is shown in FIGS. 5B and 5C. As can be seen from the enlarged view, at the foot portion of the transfer pattern where the transfer margin is severe, two isosceles right triangles having a length of 1 [μm] on the gap g side (stepwise fold lines are shaded) Prominently) is provided. In addition,
In the figure, the other shaded outlines of the transfer pattern are actually 25 [μ
Although there is a step shape according to the electron beam spot of [m] angle, the step shape is omitted here.
第6図は前記先行出願による改良パターンの他の適用例
を示す、スワップゲート近辺の平面図であり、第5図の
適用例と異なる点は転送パターンI7からI8,I9か
らI10,PlからPm,J1からJ2及びJ2からI10
0のバブル転送経路に図中クロス・ハッチで示した突起
部を設けたことである。FIG. 6 is a plan view in the vicinity of a swap gate showing another application example of the improved pattern according to the prior application. The difference from the application example of FIG. 5 is that transfer patterns I7 to I8, I9 to I10, Pl to Pm. , J1 to J2 and J2 to I10
This means that the bubble transfer path of 0 is provided with a protrusion shown by a cross hatch in the figure.
バブルの転送マージンは第2図の解析から判ったことで
あるが、転送パターンの足元間のギャップgをバブルが
渡るときがシビアであり、そのギャップg僅か0.1μ
mずれただけで動作しなくなるものが多い。従って、前
述した適用例でバイアス・マージンが大きくなったとい
うことは、製造ばらつきに強く歩留の向上につながる訳
である。この転送マージンは、ギャップ値、転送パター
ンの大きさ、周期だけでなくバブル径にも依存し、バブ
ル径が1〔μm〕以下になると、転送マージンが他と比
べて大きい部分にも(バーパターンPc,Pl,Pmや
J1〜J5のメイジャループ等)第6図に示すように全
面的に突起を設ければ良い。第7図は前記先行出願によ
る改良パターンの変形例を示す図である。同図において
転送パターンP13には矩形状の突起が設けられている。
転送パターンP14はハーフ・ディスクパターンに突起を
設けたものであり、転送パターンP15はC字形パターン
に突起を設けたものである。The transfer margin of the bubble is known from the analysis of FIG. 2, but it is severe when the bubble crosses the gap g between the feet of the transfer pattern, and the gap g is only 0.1 μm.
Many of them do not work even if they are misaligned. Therefore, the large bias margin in the above-described application example is resistant to manufacturing variations and leads to an improvement in yield. This transfer margin depends not only on the gap value, the size of the transfer pattern, and the period but also on the bubble diameter. When the bubble diameter becomes 1 [μm] or less, even if the transfer margin is larger than other areas (bar pattern (Pc, Pl, Pm, major loops of J1 to J5, etc.) Protrusions may be provided on the entire surface as shown in FIG. FIG. 7 is a diagram showing a modified example of the improved pattern according to the prior application. In the figure, the transfer pattern P13 is provided with a rectangular protrusion.
The transfer pattern P14 is a half disk pattern provided with protrusions, and the transfer pattern P15 is a C-shaped pattern provided with protrusions.
第8図は前記先行出願による改良パターンをワイド・ギ
ャップ転送パターンに適用した例を示している。第8図
Aにおいて、図中点線で示した部分は従来のパターンの
輪郭線であり、実線で示した部分は改良パターンであ
る。転送パターンのバブル入口足元付近に注目すると、
従来の足元底部輪郭線eはマクロなバブル転送方向PR
(マイナループやメイジャラインの方向)とほぼ平行で
あるが、改良されたパターンの足元底部輪郭線fはそれ
に対して傾けられている。FIG. 8 shows an example in which the improved pattern according to the prior application is applied to a wide gap transfer pattern. In FIG. 8A, the portion shown by the dotted line in the figure is the outline of the conventional pattern, and the portion shown by the solid line is the improved pattern. Focusing on the bubble entrance near the transfer pattern,
The conventional bottom contour e is the macro bubble transfer direction PR
Almost parallel to (direction of minor loops and major lines), the modified bottom foot contour f of the pattern is inclined to it.
それによって、足元部はギャップ側にパターンが追加さ
れ(h部分)、ギャップと反対側の部分(k部分)が削
られた形となっており、全体としてギャップ側にパター
ンが片寄った形状とされている。As a result, the foot portion has a pattern in which the pattern is added to the gap side (h portion) and the portion on the opposite side of the gap (k portion) is cut away, and the pattern is offset to the gap side as a whole. ing.
このような設計パターンに基づいて製造されたパーマロ
イ転送パターンのギャップ間転送マージンを測定した結
果を第8図Bに示す。同図において、Iの曲線は改良さ
れた輪郭線fを持つ転送パターンの特性であり、IIの曲
線は従来型のeの輪郭線を持つ転送パターンの特性を示
している。同図から判るように、改良されたパターンは
大幅なバイアス・マージンの向上が得られた。FIG. 8B shows the result of measuring the inter-gap transfer margin of the permalloy transfer pattern manufactured based on such a design pattern. In the same figure, the curve I shows the characteristics of the transfer pattern having the improved contour f, and the curve II shows the characteristics of the transfer pattern having the conventional contour e. As can be seen from the figure, the improved pattern provided a significant improvement in bias margin.
第9図Aは第7図Bの設計パターン(点線)とその出来
上がりパターン(実線)を示すものである。出来上がり
のパターンは図中fで示す部分が多少丸まるので、ギャ
ップGは設計パターンのそれより若干広がる。FIG. 9A shows the design pattern (dotted line) and the finished pattern (solid line) of FIG. 7B. In the finished pattern, the part indicated by f in the figure is slightly rounded, so that the gap G is slightly wider than that of the design pattern.
第9図Bのパターンをそれを改善した本発明による転送
パターンの実施例を示すもので、隣り合う転送パターン
の出入口足元部分hにおいて、ギャップをG1からG2
に狭くするように設計したもので(点線部)、出来上が
りにおいては前述したfの部分の丸まりによるギャップ
の広がりを小さくしたり、或は図に示すように先端部分
の方が他の部分よりもギャップが小さくなるという効果
をもたらす。写真処理における解像度が良くない場合は
第9図Cのように転送パターンの一方の足元部のみに出
っぱり部gを設けることになるが、それは本発明の対象
外である。第10図は転送パターンP14とP17のバイア
ス磁界マージンを比較したもので、転送パターンP17は
バイアス磁界の上限を上げる効果が裏付けられた。FIG. 9 shows an embodiment of a transfer pattern according to the present invention, which is an improvement of the pattern of FIG. 9B, in which the gaps G1 to G2 are provided at the entrance / exit foot portions h of the adjacent transfer patterns.
It is designed to be narrower (dotted line part), and when finished, the width of the gap due to the rounding of the above-mentioned part of f is made smaller, or as shown in the figure, the tip part is better than other parts. This has the effect of reducing the gap. When the resolution in the photographic processing is not good, the protruding portion g is provided only on one foot portion of the transfer pattern as shown in FIG. 9C, which is not the subject of the present invention. FIG. 10 compares the bias magnetic field margins of the transfer patterns P14 and P17, and the transfer pattern P17 supports the effect of increasing the upper limit of the bias magnetic field.
次に、本発明が適用される磁気バブルメモリチップの全
体構成、断面構造及び周辺回路をそれぞれ第11図,第
12図及び第13図を参照しながら説明する。Next, the overall structure, sectional structure, and peripheral circuit of the magnetic bubble memory chip to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 11, 12, and 13, respectively.
第11図においてmは情報を蓄えるマイナループ、RM
Lは読み出し情報を転送するリードメジャライン、WM
Lは書き込み情報を転送するライトメジャラインであ
る。また、Dは磁気バブル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の情報をリードメジャラインRMLに複
写または移すレプリケートゲート回路である。Tはライ
トメジャラインWML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又はそのトランスファと同時にマ
イナループmの情報をメジャラインWMLに掃き出す、
言わば両者の間で情報の交換を行なうスワップゲートで
ある。また、これらの外周を囲んで、外周からの磁気バ
ブルの侵入を防止するガードレール(図示せず)を設け
る。In FIG. 11, m is a minor loop that stores information, RM
L is a read major line for transferring read information, WM
L is a write major line that transfers write information. Further, D is a bubble detector that converts a magnetic bubble into an electric signal, G is a bubble generator that generates a magnetic bubble, and R is a replicate gate circuit that copies or transfers information of the minor loop m to the read major line RML. T is a transfer gate circuit for moving the information of the write major line WML to the minor loop m, or at the same time as the transfer, sweeping out the information of the minor loop m to the major line WML.
In other words, it is a swap gate that exchanges information between the two parties. Further, a guard rail (not shown) is provided surrounding these outer peripheries to prevent the invasion of magnetic bubbles from the outer peripheries.
ゲートR及びT,及びバブル発生器Gはパーマロイの転
送パターンと特殊な関係で配置された別層の導体に一定
方向の電流を流すか否かによって制御され、図中その導
体部分は太い実線で示しており、残りの細い実線はパー
マロイの転送パターンを示している。レプリケート、ス
ワップ及びバブル発生器の各導体層の一方の端部はチッ
プ内で共通端子COM1に接続されている。チップの外
側の配線基板においてバブル検出器のメイン及びダミー
磁気抵抗素子の一方の共通端子DET−Cと共通端子C
OM1は接続されている。The gates R and T and the bubble generator G are controlled by whether or not a current in a certain direction is passed through a conductor of another layer arranged in a special relationship with the permalloy transfer pattern, and the conductor portion is shown by a thick solid line in the figure. The remaining solid lines show the permalloy transfer pattern. One end of each conductor layer of the replicate, swap and bubble generators is connected to the common terminal COM1 in the chip. One of the common terminals DET-C and C of the main and dummy magnetoresistive elements of the bubble detector on the wiring board outside the chip
OM1 is connected.
第12図は磁気バブルメモリチップのボンディングパッ
ドPAD近辺の断面図を示すものである。FIG. 12 is a sectional view of the vicinity of the bonding pad PAD of the magnetic bubble memory chip.
GGGはgadolinium−gallium−garnet基板であり、L
PEは液相エピタキシャル成長法によって形成されたバ
ブル磁性膜である。IONはハードバブル抑制のために
LPE膜表面に形成されたイオン打込層を示している。
SP1は第1のスペーサであり、例えば3000Åの厚
さのSiO2が気相化学反応により形成される。CON
1及びCON2は2層の導体層を示しており、バブル発
生、複写(分割)及び交換を制御する機能をもってお
り、下のCON1がMo,上のCON2がAuの材料で
形成されている。SP2及びSP3は導体層CONとそ
の上に形成されるパーマロイ等の転送パターン層Pとを
電気的に絶縁するポリイミド樹脂等から成る層間絶縁膜
(第2,第3のスペーサ)である。PASは気相化学反
応法により形成されたSiO2膜等からなるパッシベー
ション膜である。PADはチップのボンディングパッド
を示しており、Al線等の細いコネクタワイヤがここに
熱圧着法や超音波法によりボンディングされる。ボンデ
ィングパッドPADはAl等で形成される。GGG is a gadolinium-gallium-garnet substrate, L
PE is a bubble magnetic film formed by a liquid phase epitaxial growth method. ION indicates an ion implantation layer formed on the surface of the LPE film for suppressing hard bubbles.
SP1 is a first spacer, and for example, SiO 2 having a thickness of 3000 Å is formed by a vapor phase chemical reaction. CON
Reference numerals 1 and CON2 denote two conductor layers, which have a function of controlling bubble generation, copying (division) and exchange, and the lower CON1 is made of Mo and the upper CON2 is made of Au. SP2 and SP3 are interlayer insulating films (second and third spacers) made of a polyimide resin or the like for electrically insulating the conductor layer CON and the transfer pattern layer P such as Permalloy formed thereon. PAS is a passivation film made of a SiO 2 film or the like formed by a vapor phase chemical reaction method. PAD represents a chip bonding pad, and a thin connector wire such as an Al wire is bonded thereto by a thermocompression bonding method or an ultrasonic method. The bonding pad PAD is made of Al or the like.
このボンディングパッドPADは下の第1層PAD1が
Cr,中央の第2層PAD2がAu層,上の第3層PA
D3がAuメッキ層等の材料でそれぞれ形成されてお
り、第2層PAD2および第3層PAD3をCr,Cu
等の材料で形成しても良い。Pはバブルの転送路やバブ
ルの分割,発生,交換及び検出部更にはガードレール部
に用いられる層を示しており、前述した足元部の改良は
この層に対して行なわれる。このパターン層はFe−N
iから成るパーマロイ層又はFe−Si合金及びFe−
Niの多層(P1,P2)構造にしても良い。In this bonding pad PAD, the lower first layer PAD1 is Cr, the central second layer PAD2 is the Au layer, and the upper third layer PA.
D3 is formed of a material such as an Au plating layer, and the second layer PAD2 and the third layer PAD3 are made of Cr, Cu.
It may be formed of a material such as. Reference numeral P denotes a layer used for a bubble transfer path, bubble division, generation, exchange, and detection section, and also for a guardrail section, and the above-mentioned improvement of the foot section is performed on this layer. This pattern layer is Fe-N
permalloy layer composed of i or Fe-Si alloy and Fe-
You may make it a multilayer (P1, P2) structure of Ni.
最後に素子CHIの周辺回路を第13図で説明する。R
Fは素子CHIのX及びYコイルに90゜位相差の電流を
流し回転磁界Hrを発生するための回路である。SAは
素子CHIの磁気抵抗素子からの微小なバブル検出信号
を回転磁界のタイミングと合せてサンブリングし感知、
増幅するセンスアンプである。DRは、MBMデバイス
の書き込みに関するバブル発生及びスワップ並びに読み
出しに関係するレプリケートの各機能導体に所定のタイ
ミングで電流を流す駆動回路である。以上の回路は回転
磁界Hrのサイクル及び位相角に同期して動作するよう
タイミング発生回路TGによって同期化されいる。Finally, the peripheral circuit of the element CHI will be described with reference to FIG. R
F is a circuit for generating a rotating magnetic field Hr by passing a current having a 90 ° phase difference through the X and Y coils of the element CHI. The SA senses the minute bubble detection signal from the magnetoresistive element of the element CHI by smbling in synchronization with the timing of the rotating magnetic field.
It is a sense amplifier that amplifies. The DR is a drive circuit that causes a current to flow through each functional conductor of the replicate related to the bubble generation and the swap and the read related to the writing of the MBM device at a predetermined timing. The above circuit is synchronized by the timing generation circuit TG so as to operate in synchronization with the cycle and phase angle of the rotating magnetic field Hr.
本発明によれば、前述したようにバイアスマージンが大
きくなるので、このことは低い回転磁界強度Hrを使用
できることを意味しており、周辺回路の消費電力の低
減,電源電圧を低減化(使用部品の低コスト化)につな
がる。According to the present invention, since the bias margin becomes large as described above, this means that a low rotating magnetic field strength Hr can be used, which reduces the power consumption of the peripheral circuit and the power supply voltage (use components Cost reduction).
第1図は従来の転送パターンを示す平面図である。 第2図は写真処理による転送パターンのパターニングと
その問題点解析結果を示す図である。 第3図は転送パターン形状の違いによる磁気バブルに与
えるポテンシャル・ウエルの影響を解析した図であり、
第3図Cは先行出願による改良された転送パターン形状
を示す図である。 第4図は第3図で描いた3種類の転送パターンの特性を
比較する図である。 第5図、第6図、第7図及び第8図は先行出願による改
良パターンの適用例を示す図である。 第9図は本発明を説明するための図であり、同図Aは従
来のパターン、同図Bは本発明の実施例を示すパター
ン、同図Cは本発明との比較をするためのパターンを示
す。 第10図は本発明の効果を従来と比較して説明するため
のグラフ図である。 第11図,第12図及び第13図は本発明が適用される
磁気バブルメモリチップの、それぞれ、全体構成、断面
構造及び周辺回路を示す図である。 P……転送パターン、B……バブル、PR……バブル転
送方向、WML……書き込みメイジャライン、SWAP
……バブル交換制御導体、Hr……回転磁界、DET…
…バブル検出器、REP……バブル複写制御導体、GE
N……バブル発生制御導体、CHI……バブルメモリチ
ップ、PAD……ボンディングパッド。FIG. 1 is a plan view showing a conventional transfer pattern. FIG. 2 is a diagram showing the patterning of transfer patterns by photographic processing and the result of problem analysis. FIG. 3 is a diagram in which the influence of the potential well on the magnetic bubble due to the difference in the transfer pattern shape is analyzed.
FIG. 3C is a diagram showing an improved transfer pattern shape according to the prior application. FIG. 4 is a diagram comparing the characteristics of the three types of transfer patterns depicted in FIG. FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 are diagrams showing application examples of the improved pattern according to the prior application. 9A and 9B are views for explaining the present invention. FIG. 9A is a conventional pattern, FIG. 9B is a pattern showing an embodiment of the present invention, and FIG. 9C is a pattern for comparison with the present invention. Indicates. FIG. 10 is a graph for explaining the effect of the present invention in comparison with the conventional one. FIG. 11, FIG. 12 and FIG. 13 are diagrams showing the overall structure, cross-sectional structure and peripheral circuits of a magnetic bubble memory chip to which the present invention is applied, respectively. P ... Transfer pattern, B ... Bubble, PR ... Bubble transfer direction, WML ... Write major line, SWAP
... Bubble exchange control conductor, Hr ... Rotating magnetic field, DET ...
... Bubble detector, REP ... Bubble copy control conductor, GE
N ... Bubble generation control conductor, CHI ... Bubble memory chip, PAD ... Bonding pad.
フロントページの続き (72)発明者 箭内 雅弘 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 鈴木 哲昭 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (72)発明者 慶田 久彌 千葉県茂原市早野3300番地 株式会社日立 製作所茂原工場内 (56)参考文献 特開 昭61−8789(JP,A)Front page continuation (72) Inventor Masahiro Yanai 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Mobara factory (72) Inventor Tetsuaki Suzuki 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Hitachi Ltd. Mobara factory (72) Invention Kyoda Keida 3300 Hayano, Mobara-shi, Chiba Inside the Mobara factory, Hitachi, Ltd. (56) References JP 61-8789 (JP, A)
Claims (1)
ーマロイ転送パターンを配列した磁気バブルメモリにお
いて、上記転送パターンは入力側脚部と、出力側脚部
と、両脚部を繋ぐ山型状の胴部と、上記入力側脚部に連
続する入力側足元部と、上記出力側脚部に連続する出力
側足元部とを有し、一つの上記転送パターンにおいて、
上記入力側足元部と出力側足元部はそれぞれ互いに、向
かい合う方向に傾斜した足の裏部と、反対方向に上記脚
部から突出した足の甲部とを有し、2個の上記転送パタ
ーンが隣り合う箇所において、上記出力側足元部の足の
甲部と上記入力側足元部の足の甲部間のギャップ(h)
は上記出力側脚部と上記入力側脚部間のギャップ(g)
よりも狭く形成されていることを特徴とする磁気バブル
メモリ。1. A magnetic bubble memory in which a plurality of permalloy transfer patterns are arranged along the transfer direction of magnetic bubbles, wherein the transfer pattern is an input side leg portion, an output side leg portion, and a chevron shape connecting both leg portions. Of the body, an input side foot portion that is continuous with the input side leg portion, and an output side foot portion that is continuous with the output side leg portion, in one of the transfer patterns,
The input side foot portion and the output side foot portion each have a sole portion of the foot inclined in a direction opposite to each other and an instep portion of the foot protruding from the leg portion in the opposite direction, and the two transfer patterns are A gap (h) between the instep of the output side foot and the instep of the input side foot at adjacent points
Is the gap between the output side leg and the input side leg (g)
A magnetic bubble memory characterized by being formed narrower than the magnetic bubble memory.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252797A JPH0646502B2 (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Magnetic bubble memory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60252797A JPH0646502B2 (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Magnetic bubble memory |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62114187A JPS62114187A (en) | 1987-05-25 |
| JPH0646502B2 true JPH0646502B2 (en) | 1994-06-15 |
Family
ID=17242374
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60252797A Expired - Lifetime JPH0646502B2 (en) | 1985-11-13 | 1985-11-13 | Magnetic bubble memory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0646502B2 (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0646500B2 (en) * | 1984-06-22 | 1994-06-15 | 株式会社日立製作所 | Magnetic bubble transfer path |
-
1985
- 1985-11-13 JP JP60252797A patent/JPH0646502B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62114187A (en) | 1987-05-25 |
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