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DE2725858A1 - Vorrichtung fuer magnetische zylinderdomaenen - Google Patents

Vorrichtung fuer magnetische zylinderdomaenen

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Publication number
DE2725858A1
DE2725858A1 DE19772725858 DE2725858A DE2725858A1 DE 2725858 A1 DE2725858 A1 DE 2725858A1 DE 19772725858 DE19772725858 DE 19772725858 DE 2725858 A DE2725858 A DE 2725858A DE 2725858 A1 DE2725858 A1 DE 2725858A1
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DE
Germany
Prior art keywords
magnetic
areas
layer
insulating
elements
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19772725858
Other languages
English (en)
Inventor
Donald K Rose
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HP Inc
Original Assignee
Hewlett Packard Co
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Filing date
Publication date
Application filed by Hewlett Packard Co filed Critical Hewlett Packard Co
Publication of DE2725858A1 publication Critical patent/DE2725858A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11CSTATIC STORES
    • G11C19/00Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers
    • G11C19/02Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements
    • G11C19/08Digital stores in which the information is moved stepwise, e.g. shift registers using magnetic elements using thin films in plane structure
    • G11C19/085Generating magnetic fields therefor, e.g. uniform magnetic field for magnetic domain stabilisation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/32Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film
    • H01F41/34Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film in patterns, e.g. by lithography

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  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Thin Magnetic Films (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Description

Int. Az.: Case 1078 If 1. Juni 1977
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Hewlett-Packard Company
VORRICHTUNG FÜR MAGNETISCHE ZYLINDERDOMÄNEN
Vorrichtungen für magnetische Zylinderdomänen sind gegenwärtig von Interesse für den Gebrauch als Groß- und Kleinrechner-Speicher. Solche Vorrichtungen enthalten eine Schicht aus einem Magnetmaterial, z.B. einem Seltenerd/Eisen-Granat, in welchem zylindrische magnetische Domänen stabilen Durchmessers (Magnetblasen) in Gegenwart eines magnetischen Vorspannungsfeldes aufrechterhalten werden. Auf das Granatsubstrat sind "Spuren" aus einem Dünnfilm-Magnetmaterial, z.B. Permalloy aufgebracht, die durch ein in der gleichen Ebene liegendes rotierendes Magentfeld magnetisiert werden und dadurch die Fortpflanzung der Magnetdomänen auf der Vorrichtung bewirken. Um Funktionen wie Erzeugung, Vervielfachung, Abzweigung und Vernichtung von Magentblasen zu bewerkstelligen, ist es erforderlich, daß die Magnetdomänen-Schaltungen auch elektrisch leitende Elemente enthalten, die so beaufschlagt werden können, daß sie lokale Felder in gewünschten Regionen der Schaltung erzeugen. Die Betriebsweise einiger typischer Magnetdomänen-Schaltungen ist in den US-PSen 3 848 239 und 3 953 840 beschrieben. Die konventionelle Konstruktion dieser Vorrichtungen beinhaltet das Aufbringen eines erhöhten Musters von elektrischen Leitern auf dem Substrat, auf welches wiederum ein Muster von Permalloy-Elementen aufgebracht ist. Dies führt zu einer stufenartigen Deformierung der Permalloy-Elemente, wenn dieses ein erhöhtes Leiterelement kreuzt. Dabei entstehende Schwierigkeiten bestehen u.a. darin, daß in der Nähe der Stufen das Permalloy nicht gleichmäßig abgelagert ist und daß anomale magnetische Effekte auftreten. Diese neigen dazu, die effektiven Betriebsgrenzen der Magentdomänen-
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Schaltung herabzusetzen, d.h. die Bereiche für die Werte des Vorspannungsfeldes und des rotierenden Feldes, in welchen die Vorrichtung arbeiten kann.
Bei bekannten Vorrichtungen wurden diese in Verbindung mit den Stufen in den Permalloy-Elementen auftretenden Schwierigkeiten auf einer tolerierbaren Höhe gehalten, indem die Leiterdicken auf ungefähr 4 000 bis 5 OOO A begrenzt wurden. Das bedeutet aber wiederum, daß die Leiter einen relativ hohen Widerstand haben, was zu lokaler Erhitzung und zur Erhöhung der zum Ansteuern der Leiterelemente benötigten Spannungen führt. Es ist weiterhin bekannt, daß die Befestigung externer Drähte an Leitern mit einer Dicke von weniger als ungefähr 7 500 A sehr schwierig ist.
Der in den nebengeordneten Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Magnetdomänen-Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung zu schaffen, wobei eine stufenförmige Verformung der Permalloy-Elemente vermieden wird.
Entsprechend bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung ist eine Magnetdomänen-Vorrichtung und ein Verfahren zu ihrer Herstellung vorgesehen, bei der das Muster aus Permalloy-Elementen auf eine im wesentlichen ebene Oberfläche aufgebracht wird, die sich auf gleicher Höhe mit der Oberseite der leitfähigen Elemente befindet. Diese Struktur wird dadurch hergestellt, daß anfänglich ein dicker metallischer Legierungsfilm auf das Substrat aufgebracht wird und daß anschließend dieser Film in den Bereichen anodisiert wird, wo keine Leiterelemente gewünscht sind. Der anodisierte Bereich bildet eine isolierende Ab-Standsschicht, dessen Oberfläche leicht koplanar mit der der leitfähigen Elemente gemacht werden kann.
Anodisierungsverfahren sind benutzt worden, um mehrlagige Metallisierungen von Halbleitervorrichtungen zu erzeugen.
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Eine ausführliche Diskussion befindet sich in dem Artikel mit dem Titel "An Anodic Process for Forming Planar Interconnection Metallization for Multilevel LSI" von G.C. Schwartz und V. Platter, Journal of the Electrochemical Society, November 1975. Solche Verfahren sind jedoch bisher nicht zum Herstellen von Magnetdomänen-Schaltungen benutzt worden, da man dies offenbar nicht für möglich hielt.
Eine entsprechend der oben beschriebenen Konfiguration aufgebaute Vorrichtung weist elektrische Leiterelemente auf, die mehrfach dicker sein können als die nach dem Stand der Technik,ohne daß Stufen in den Permalloy-Elementen entstehen. Eine lokale Erhitzung infolge ohmscher Verluste wird dadurch reduziert. Außerdem können die Ansteuerspannungen für die Leiterelemente wesentlich gegenüber den beim Stand der Technik nötigen Spannungen erniedrigt werden. Die Ausfallraten wegen Elektromigration im Leiter werden reduziert, und die Befestigung von Zuleitungen an den dickeren Metallschichten wird erleichtert. Weiterhin sind die Permalloy-Elemente selbst bei Fehlen von Stufen zuverlässiger geformt, wodurch die Betriebsgrenzen für die Magnetdomänen-Schaltung erweitert werden.
Es wurde auch festgestellt, daß die Fortpflanzung der Magnetdomänen in der Nachbarschaft der Leiterelement-Kanten im Vergleich zum Stand der Technik verbessert wird. In konventionellen Magnetdomänen-Schaltungen benötigen die Domänen erheblich mehr Antriebskraft, um einen Bereich zu kreuzen, in welchem sich ein Leiterelement befindet, als in Vorrichtungen benötigt wird, die entsprechend der vorliegenden Erfindung aufgebaut sind. Man nimmt an, daß die Verbesserung nicht zuletzt auf einer Verringerung der lokalen mechanischen Spannungen beruht, die im Granat-Substrat durch das Aufbringen der Leiterelemente erzeugt werden.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der zugehörigen Zeichnung erläutert.
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In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 ein Teil einer Magnetdomänen-Vorrichtung gemäß dem
Stand der Technik, bei welcher die Permalloy-Elemente eine stufenförmige Struktur haben, wenn sie ein darunter liegendes Leiterelement kreuzen;
Fig. 2 einen Teil einer Magnetdomänen-Vorrichtung gemäß der
Erfindung, wobei das Permalloy-Element auf einer planaren Oberfläche angeordnet ist, welche die Leiterelemente und einen Isolationsbereich über dem Rest des darunter liegenden Substrats überdeckt;
Fig. 3 schematisch einen Querschnitt eines Teils der Magnetdomänen-Schaltung während verschiedener Schritte bei
deren Herstellung entsprechend der Erfindung;
Fig. 4 im Querschnitt ein Montagegestell mit zugehöriger
Konstruktion, in welchem eine Magnetdomänen-Schaltung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren vorbereitet
werden kann und
Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Plättchen, auf welchem Magnetdomänen-Schaltungen in dem Gerät nach Fig. 4 hergestellt werden sollen.
In Fig. 1 ist in teilweisem Querschnitt ein Teil einer Magnetdomänen-Vorrichtung gemäß dem Stand der Technik dargestellt. Eine Schicht 111 aus einem Magnetmaterial, z.B. einem Seltenerd-Granat, welches magnetische Zylinderdomänen bei Anwesenheit eines magnetischen Vorspannungsfeldes aufrechterhalten
kann, ist von einer Isolierschicht 113 (typischerweise aus
SiO-) bedeckt. Auf der Isolierschicht 113 befindet sich ein
Leiterelement 115 als Beispiel für ein Netzwerk solcher Elemente, die sich über die gesamte Vorrichtung erstrecken. Das Leiterelement 115 ist aus Metall, z.B. Gold, hergestellt, in manchen Fällen auch aus einer Metallegierung wie Aluminium-Kupfer. Gemäß dem Stand der Technik ist die Höhe der Leiterelemente typischerweise auf ungefähr 2 500 A begrenzt, um
die Stufe möglichst klein zu halten, die mit Permalloy be-
deckt werden muß. Jedoch ist das Befestigen externer Zuleitungen an solch dünnen Leiterelementen extrem schwierig und be-
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nötigt ein besonderes Maskierungsniveau bei der Fabrikation, um die Dicke der Verbindungsstellen zu erhöhen. Eine teilweise Lösung dieses Problems ist in Fig. 1 dargestellt, in welcher das Leiterelement 115 abgeschrägte Seitenwände 117 aufweist. Dies wird typischerweise durch Säureätzung des metallischen Leiterelementes erreicht und ermöglicht die Benutzung von Leiterelementen mit Dicken im Bereich von 4 000 bis 5 000 8 ohne wesentliche Verluste im Betriebsbereich auf Grund der entstehenden Stufe im darüberllegenden Permalloy-Element. Jedoch ist auch die Befestigung einer Zuführungsleitung an einem etwa 5 000 A dicken Element nicht zuverlässig, und das Ätzverfahren muß sehr sorgfältig kontrolliert werden, wenn gute Magnetdomänen-Vorrichtungen erhalten werden sollen.
Um das Magnetdomänen-Plättchen gemäß dem Stand der Technik zu vervollständigen, wird eine weitere Isolierschicht 119, typischerweise aus aufgesprühtem SiO? auf die Leiterelemente aufgebracht. Diese Schicht isoliert die Leiterelemente elektrisch von den Parmalloy-Elementen, die den Magnetdomänen-Kreis bilden, und sorgt für eine optimale Separierung der Permalloy-Elemente vom Substrat 111. Ein typisches Permalloy-Element mit einer einfachen Balkenform ist in Fig. 1 mit 121 bezeichnet. Man sieht aus dieser Figur, daß das Element 121 Abschitte 123 und 125 enthält, die sich auf einer bestimmten Höhe über dem Substrat 111 befinden, welches durch die Dicke der Isolierschichten bestimmt ist. Das Element 121 enthält jedoch auch einen Teil 125, der über das genannte Niveau hinaus angehoben ist, und zwar wegen der Kreuzung des Bereichs mit dem Leiterelement 115. Das Element 121 enthält also eine Aufwärtsstufe zwischen den Abschnitten 123 und 127 und eine Abwärtsstufe zwischen den Abschnitten 125 und 12 7. Die Stufenhöhe beträgt typischerweise etwa 4 000 8 und neigt dazu, die Einheitlichkeit der metallischen Abdeckung in der Nachbarschaft der Stufen zu verschlechtern.
In Fig. 2 ist in teilweisem Querschnitt ein Teil einer Magnet-
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domänen-Vorrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung dargestellt. Entsprechende Bereiche sind wie in Fig. 1 bezeichnet, jedoch mit Bezugszeichen, die uni 100 erhöht sind. Eine Magnetschicht 211, die epitaxial auf einem Substrat gezüchtet werden kann, wird von einer Isolierschicht 213 (z.B. aufgesprühtes SiO_) bedeckt. Es ist auch rcöolich, Vorrichtungen ohne diese isolierende Abstandsschicht herzustellen, jedoch wird sie bei bevorzucten Ausführunnsformen benutzt, um eine Oberfläche herzustellen, auf v/elcher v/eitere Schichten gut haften. Ein Leiterstreifen 215 befindet sich auf der Isolierschicht 213 und wird von einem isolierenden Bereich 219 umgeben. Die Figur zeiat, daß die Höhe des Leiterelementes 215 gleich der des benachbarten isolierenden Bereiches 219 ist, so daß die Oberseiten des Leiterelenentes und des isolierenden Bereiches koplanar sind. Daher hat ein das Leitereleir.ent 215 kreuzender Permalloystreifen 221 nicht die charakteristische Stufenkonfiguration gemäß Fia. 1. Eine zusätzliche planare Isolierschicht 235, z.B. aus SiO„ kann zwischen Leiterelement 215 und den Permalloy-Elementen eingebracht sein, um sicherzustellen, daß die Peririalloy-Streifen keine elektrischen Kurzschlüsse zwischen den darunter liegenden elektrischen Leiterelementen verursachen.
Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren für die Struktur der Fig. 2 ist in Figuren 3a bis 3f dargestellt. In Fig. 3a ist dargestellt, wie eine dünne isolierende Abstandsschicht 313 auf das Trägermaterial 311 für die Magnetblasen aufgebracht ist. Beispielsweise kann SiO- auf das Plättchen gesprüht werden. In praktischen Ausführungsformen liegt die Dicke der Magnetschicht 311 typischerweise im Bereich von 2,O bis 6,0 pm, während die Dicke des darunter liegenden Substrats, eines unmagnetischen Granats, 0,25 bis 0,5 min beträgt. Die Abstandsschicht 313 ist ungefähr 0,1 pm dick.
Eine Schicht 329 aus einem geeignetem Metallgemisch für anschließende Anodisierung ist auf die Abstandsschicht 313 auf-
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gebracht. In bevorzugten Ausführungsformen weist die Schicht 329 eine Aluminium-Kupfer-Legierung (mit z.B. 4 % Kupfer) auf, deren Dicke die endgültige Dicke der Leiterelemente der Schaltung festlegt. Fig. 3a zeigt außerdem eine weitere dielektrische Schicht 331, die als Anodisierungsmaske dient. Bevorzugte Materialien für die Maske sind Si^N, und SiO-.
In Fig. 3b ist dargestellt, wie Teile der Anodisierungsmaske 331 selektiv weggeätzt sind. Dazu kann jede nach dem Stand der Technik übliche Methode angewandt werden; z.B. kann ein lichtbeständiges Muster für die gewünschte endgültige Leiterkonfiguration auf die Oberfläche der Oxidiationsmaske 331 aufgebracht werden, worauf die Maske selektiv plasma-geätzt oder sprüh-geätzt werden kann. Wie in Fig. 3b dargestellt ist verbleibt nach dem selektiven Ätzen ein Teil 333 der Maske 331 übrig, wodurch ein Bereich definiert wird, in welchem in der endgültigen Vorrichtung das gewünschte Leiterelement liegen soll. In darauffolgenden Herstellungsschritten wird die Schicht 329 selektiv anodisiert, so daß in allen Bereichen eine Isolierschicht gebildet wird, die nicht von Teilen der Anodisierungsmaske (z.B. 333) überdeckt sind. Im Verlauf des folgenden Anodisierungsprozesses vergrößert sich das entstehende Oxid in den unmaskierten Bereichen auf eine Dicke, die größer ist als die der ursprünglichen Legierungsschicht 329. Um schließlich eine planare Konfiguration zu erreichen, ist es daher notwendig, einen Teil der Schicht 329 irgendwann während des Verfahrensverlaufs zu entfernen, bevor die Anodisierung abgeschlossen ist. Gemäß Fig. 3c ist demgemäß der Bereich 319, welcher der letztlichen Anodisierung ausgesetzt ist, als in der Höhe niedriger dargestellt, als der Bereich 315, welcher in der endgültigen Konfiguration das Leiterelement darstellt. Diese Höhenverringerung kann einfach dadurch erreicht werden, daß während des Erzeugens der selektiven Maskenbereiche 333 eine geeignete Dicke der Schicht abgetragen wird. Bei der oben erwähnten Aluminium-Kupfer-Legierung mit 4 % Kupfer wird eine Beseitigung von ungefähr 30 %
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der ursprünglichen Höhe benötigt. Eine andere Möglichkeit, die zu guten Ergebnissen führt, besteht darin, die Schicht 329 teilweise zu anodisieren und dann selektiv die teilweise anodisierten Bereiche zu ätzen, um ihre Höhe vor Abschluß der Anodisierung zu verringern. Dieses wurde z. B. erreicht durch Benutzung eines Bades mit 2 %iger Oxalsäure bei 25 C mit einer Stromdichte von lmA/cm zum Anodisieren der Aluminium-Kupfer-Legierung, die dann selektiv mit einem Ätzmittel geätzt wird, welches aus einem Liter Wasser mit 25 ml Lösung, 85 %iger Phosphorsäure und 20 g Chromsäure bei 85 C besteht. Nach dieser Ätzung werden die verbleibenden freiliegenden Regionen 319 der Schicht 329 weiter anodisiert, z.B. unter Benutzung von 2 %iger Oxalsäure bei 25 C bei Begrenzung der
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Stromdichte auf 5 mA/cm und der Spannung auf 50 V, um die Konfiguration gemäß Fig. 3d zu erzeugen, bei welcher die Oberfläche des Bereichs 319 koplanar mit der Oberfläche des Bereichs 315 ist. Die Maskenbereiche 332 werden dann durch konventionelle Ätzverfahren entfernt, und eine dünne Abstandsschicht 335 (z.B. aus SiO-) wird gleichförmig auf das Plättchen gesprüht, wie in Fig. 3e dargestellt ist.
Nach diesem Schritt wird eine Schicht aus magnetischem Material, z.B. Permalloy mit einer Dicke von ungefähr 0,4 pm auf das Plättchen gesprüht und maskiert, um das gewünschte Muster für die Magnetdomänen-Schaltung zu definieren. Fig. 3f entspricht Fig. 2 und zeigt ebenfalls, daß in einer Magnetdomänen-Schaltung die nach dem oben beschriebenen Verfahren aufgebaut wurde, die Magentkreis-Elemente, z.B. das Element 323 auf Leiterbereiche, z.B. Bereich 315 aufgebracht werden können, ohne daß sich notwendigerweise stufenförmige Konfigurationen in den Magentelementen wie beim Stand der Technik ergeben. Es ist aus dieser Beschreibung offensichtlich, daß Abweichungen von der koplanaren Oberfläche unter bestimmten Bedingungen auftreten können. Jedoch beeinträchtigen Abweichungen von bis zu 5 bis 10 % in der Dicke der Leiter-
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elemente nicht meßbar die Funktionsfähigkeit.
In Fig. 4 ist eine Vorrichtung 439 zum Anodisieren der Metallschicht 329 (Fig. 3) auf dem isolierenden Substrat 411 dargestellt. Bei den bekannten Anodisierungsverfahren, welche bei der Halbleiter-Fabrikation verwendet werden, ist das Substrat des Halbleiter-Plättchens typischerweise aus einem leitenden Material, z.B. dotiertem Silizium. Der elektrische Kontakt zu der zu anodisierenden Oberfläche wurde daher durch das Substrat hergestellt. In der vorliegenden Vorrichtung ist das Substrat 411 jedoch nicht leitend. Die Vorrichtung 4 39 ist daher so aufgebaut, daß sie den erforderlichen Anodisierungsstrom seitlich aufbringt, d.h. von der Außenkante des zu anodisierenden Plättchens. Im einzelnen wird ein Plättchen 441 mit einer Anzahl von Magnetdomänen-Schaltungen, die anodisiert werden sollen, zwischen eine Anschlagfläche 443 und einen isolierenden O-Ring 445 gebracht. Eine Justierungsschraube 447 kann dazu benutzt werden, einen positiven Kontakt zwischen dem Plättchen 441 und dem O-Ring 445 aufrechtzuerhalten. Eine Anodisierungslösung 449 (z.B. die spezielle, oben im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebene Lösung) ist im Inneren der Vorrichtung 4 39 enthalten und stellt einen Kontakt zur Oberfläche des zu anodisierenden Plättchens 441 dar. Ein elektrischer Kontakt 451 (z.B. aus rostfreiem Stahl oder Aluminium) ragt in die Anodisierungslösung 449 und wirkt als Anodisierungskathode.
Der elektrische Kontakt zum Plättchen wird über eine leitfähige Lösung 463 auf dem schmalen Bereich des Plättchens 441 hergestellt, welches über den isolierenden O-Ring 445 hinausragt.
In Fig. 5 zeigt eine Anzahl von Pfeilen den Weg des Stromflusses durch gezogene Linien 553 an. Außerdem ist ein Teil der Anodisierungsmaske 531 dargestellt, welche Abschnitte
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333 enthält, die das darunter liegende metallische Leitermuster darstellen. Ein zusätzliches Verbindungsstück 559 bildet eine Kurzschlußverbindung zwischen den gezogenen Linien 55 3 und dem Leitermuster. Der Strom wird daher vom O-Ring 545 durch die gezogenen Linien 553 in die zu anodisierende Schicht entlang der Regionen übertragen, welche die endgültigen Leiterelemente bilden.
Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird der positive elektrische Kontakt mit der Plättchenoberfläche 441 dadurch vorgesehen, daß ein Kanal 461 in Kontakt mit der äußeren Kante der Plättchenoberfläche 441 und außerdem in Verbindung mit der leitfähigen Lösung 463 außerhalb der Vorrichtung 439 in Verbindung steht. Ein elektrischer Kontakt 465 vervollständigt den Stromkreis. Die leitfähige Lösung 463 kann die gleichen Bestandteile wie die Anodisierungslösung 449 enthalten. Somit wird Strom gleichförmig durch die gezogenen Linien 553 in den zu anodisierenden Bereich 429 über Wege übertragen, die die Leiterelemente 315 (Fig. 3) bilden, bis die Anodisierung der nichtmaskierten Bereiche 319 (Fig. 3) fertig ist.
Aus der planaren Konfiguration der Magnetkreis-Elemente 32 3 und aus der stark vergrößerten Dicke der leitenden Regionen 315, die sich daraus ergibt, entstehen viele Vorteile.
Man erhält eine gleichförmigere Abdeckung des Magnetmaterials, das die Elemente 323 bildet, wenn die Elemente über ein erhöhtes Leiterelement geführt werden müssen. Magnetische Störeffekte an der Stufe werden eliminiert, so daß die Betriebsbereiche erhöht werden. Die Widerstandserhitzung in den Leiterelementen wird wegen ihrer größeren Dicke verringert, und entsprechend werden geringere Ansteuerspannungen zum Erzeugen der gewünschten Ströme durch die Leiterelemente benötigt. Die Elektromigration in den Leiterelementen wird verringert, und die Befestigung externer Zuleitungen an den dickeren Leiterelementen wird gegenüber dem Stand der Technik wesentlich
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Int. Az.: Case 1078 I I 4.UOOÖ
vereinfacht. Ein weiteres interessantes Ergebnis, das bei Vorrichtungen in erfindungsgemäßer Konfiguration beobachtet wurde, ist, daß die Magnetblasen im Bereich 311 sich gleichförmig durch das Substrat fortbewegen, auch wenn sie Bereiche unterqueren, die den Leitergrenzen (z.B. Grenze 337) unterqueren. In Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik wird die Position der Magnetblasen hinter der zugeordneten Phase des Ansteuerfeldes verzögert, wenn die Magnetblase diese Bereiche passiert. Man vermutet, daß dieser Effekt zu mindestens teilweise darauf beruht, daß im Trägersubstrat 311 durch das Aufbringen der Leiterelemente 315 mechanische Spannungen entstehen. In Vorrichtungen gemäß der vorliegenden Erfindung, in welchen eine Metallegierungsschicht 329 auf das gesamte Substrat aufgebracht wird und dann selektiv anodisiert wird, ist diese Phasenverzögerung erfahrungsgemäß wesentlich verringert, und die Größe des magnetischen Ansteuerfeldes, welches zum Vorschub der Magnetblasen unter den Leiterelementen benötigt wird, kann verringert werden.
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Claims (10)

Hewlett-Packard Comp. 2/2b8S8 Int. Az.: Case 1078 Patentansprüche
1. Vorrichtung für magnetische Zylinderdomänen mit einem Substrat aus einem magnetischen Material zum Aufrechterhalten von Magnet-Domänen in Gegenwart eines magnetischen Vorspannungsfeldes, mit einem Muster aus elektrisehen Leiterelementen sowie einem darüberliegenden Muster aus Elementen aus Magnetmaterial, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Leiterelemente Teile einer Schicht aus teilweise elektrisch leitenden (215) und teilweise isolierenden Bereichen (219) sind, wobei beide Bereiche im wesentlichen koplanare Oberseiten haben.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß sich zwischen dem Substrat (211) und der Schicht aus elektrisch leitenden (215) und isolierenden Bereichen (219) eine isolierende Abstandsschicht (213) befindet.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß sich zwischen der Schicht aus elektrisch leitenden (215) und isolierenden Bereichen
(219) und dem Muster aus Elementen (221) aus Magnetmaterial eine weitere elektrisch isolierende Abstandsschicht (235) befindet.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Schicht aus elektrisch leiten- den (215) und isolierenden Bereichen (219) elektrisch leitende Bereiche (215) aus Aluminium-Kupfer-Legierung und isolierende Bereiche (219) aus anodischem Aluminiumoxid besteht, die durch selektive Anodisierung der Schicht gebildet werden.
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Int. Az.: Case 1078
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß die Magnetelemente (221) aus Permalloy bestehen.
6. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung für magnetische Zylinderdomänen auf einem Plättchen, dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine anodisierbare Metallschicht auf ein Substrat aus magnetischem Trägermaterial für Magnetdomänen aufgebracht wird, daß auf die anodisierbare Metallschicht eine Maske aufgebracht wird, daß die Maske selektiv geätzt wird, um Bereiche außerhalb des gewünschten Musters aus Leiterelementen zu entfernen, daß die Metallschicht anodisiert wird, so daß isolierende Bereiche an den Stellen gebildet werden, wo die Maske entfernt wurde und leitende Bereiche an den Stellen gebildet werden, wo die Maske verblieben ist, wobei während des Anodisierens eine vorbestimmte Materialdicke in den Bereichen entfernt wird, wo die Maske entfernt worden war, so daß die isolierenden und die leitenden Bereiche im wesentlichen koplanare Oberseiten haben, daß die verbleibenden Bereiche der Maske entfernt werden und daß ein im wesentlichen planares Muster von Magnetelementen auf die Metallschicht aufgebracht wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich net, daß zum Anodisieren das Plättchen mit einer Anodisierungslösung in Berührung gebracht wird, welche einen elektrischen Kontakt zu einer ersten Elektrode hat und daß zwischen der Metallschicht und einer zweiten Elektrode ein seitlicher Kontakt zum Schließen des Stromweges durch die Metallschicht hergestellt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich net, daß der seitliche elektrische Kontakt dadurch hergestellt wird, daß ein elektrischer Kontakt zu metallischen gezogenen Linien auf dem Plättchen hergestellt wird
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und daß ein elektrischer Kontakt von diesen Linien zu den Bereichen der Metallschicht hergestellt wird, wo die Maske verblieben ist.
9. Verfahren nach Anspruch 6 oder 8, dadurch g e k e η η zeichnet, daß eine elektrisch isolierende Abstandsschicht vor Aufbringung der anodisierbaren Metallschicht auf das Substrat aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich net, daß eine weitere elektrische Isolierschicht vor Aufbringung des Musters aus Magnetelementen auf die Metallschicht aufgebracht wird.
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DE19772725858 1976-06-14 1977-06-08 Vorrichtung fuer magnetische zylinderdomaenen Withdrawn DE2725858A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/695,609 US4178635A (en) 1976-06-14 1976-06-14 Planar and near planar magnetic bubble circuits

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2725858A1 true DE2725858A1 (de) 1977-12-22

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Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19772725858 Withdrawn DE2725858A1 (de) 1976-06-14 1977-06-08 Vorrichtung fuer magnetische zylinderdomaenen

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US (1) US4178635A (de)
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