DE10028640A1 - Wheatstonebrücke, beinhaltend Brückenelemente, bestehend aus einem Spin-Valve-System, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Wheatstonebrücke, beinhaltend Brückenelemente, bestehend aus einem Spin-Valve-System, sowie ein Verfahren zu deren HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Wheatstonebrücke, beinhaltend üblich verschaltete Brückenelemente, bestehend aus einem Spin-Valve-System, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. Die Aufgabe der Erfindung eine Wheatstonebrücke schaffen, bei denen jeweils benachbart liegenden Halbbrücken jeweils eine antiparallele BMR aufweisen, wird dadurch gelöst, daß jeweils nicht benachbarte Brückenelemente (1, 3 oder 2, 4) unterhalb der gepinnten ferromagnetischen Schicht eines GMR- oder TMR-Spin-Valve-Schichtsystems mit einer Dotierung von implantierbaren Ionen mit einem Anteil zwischen 1 È 10·12· bis 5 È 10·16· Atomen/cm·2· versehen sind, wobei während eines Beschusses ausgewählter Brückenbereiche (1, 3) oder Flächenbereiche, die nicht mit einer Abdeckung (5) versehen sind, mit Ionen niedriger Dosis und niedriger Energie, die so groß festgelegt werden, daß die Ionen die gepinnte ferromagnetische Schicht durchdringen und alle Flächenbereiche oder Brückenelemente (1, 2, 3, 4) einem homogenen, gerichteten, ausreichend starkem Magnetfeld ausgesetzt werden.
Description
Die Erfindung betrifft eine Wheatstonebrücke, beinhaltend üblich
verschaltete Brückenelemente, bestehend aus einem Spin-Valve-System,
sowie und ein Verfahren zu deren Herstellung.
Solche Wheatstonebrücken werden bevorzugt als Sensoren zur Messung
kleiner magnetischer Felder verwendet und als berührungslos messende
Winkeldetektoren eingesetzt.
Zur betrags- und richtungsmäßigen Messung von Magnetfeldern werden
nach dem Stand der Technik magnetoresistive Streifenleiter eingesetzt,
die anisotrop bzgl. ihrer magnetoresistiven Eigenschaften und i. a. als
Wheatstonebrücke verschaltet sind (vgl. z. B. DD 256 628,
DE 43 17 512 A1). Die dabei zum Einsatz gelangenden
magnetoresistiven Streifenleiter weisen bzgl. eines äußeren Magnetfeldes
anisotrope Widerstandsänderungen auf, was für den Verwendungszweck
z. B. als Drehwinkelgeber eine wünschenswerte Eigenschaft ist. Solche
Streifenleiter, z. B. auf der Basis von Permalloy, zeigen jedoch nur
maximale Widerstandsänderungen von ca. 2-3%, weswegen ein relativ
hoher elektronischer und herstellungsmäßiger Aufwand betrieben werden
muß.
Des weiteren sind auch Materialien bzw. Bauformen mit einem
sogenannten Giant Magnetowiderstand bekannt geworden (vgl. z. B.
S. P. P. Parkin et al., Oscillatory magnetic exchange coupling through thin
copper layers, Phys. Rev. Lett., Vol. 66, S. 2152 ff., 1991 und R. von
Helmolt et al., Giant Negative Magnetoresistance in Perovskite like
La2/3Ba1/3MnOx Ferromagnetic Films, Phys. Rev. Lett., Vol. 71, No. 14,
S. 2331 ff, 1993). Diese Klasse von Materialien bzw. Bauformen weisen
magnetoresistive Widerstandseffekte auf, die die üblicherweise
verwendeter magnetoresistiver Materialien um eine bis mehrere
Größenordnungen übersteigen. Der Nachteil dieser Materialien für den
angestrebten Verwendungszweck besteht jedoch darin, daß sie keinen
anisotropen Widerstandseffekt aufweisen.
Magnetoresistive Sensoren werden in bekannter Weise in Form von
Wheatstonebrücken ausgebildet, um Umwelteinflüsse wie
Temperaturänderungen auf das Meßsignal zu minimieren oder total zu
unterdrücken. Der Aufbau derartiger Wheatstonebrücken setzt voraus,
daß sich benachbarte Brückenzweige einer Halbbrücke bei Einwirkung
eines äußeren magnetischen Feldes bzgl. der magnetoresistiven
Widerstandsänderung entgegengesetzt verhalten. Dies ist bei
Verwendung von anisotropen magnetischen Materialien, wie bei dem in
klassischen MR-Sensoren verwendeten Permalloy (Ni81Fe19)
vergleichsweise einfach realisierbar, indem durch zueinander senkrechte
Ausrichtung von zwei MR-Streifenleitern innerhalb einer Halbbrücke
oder durch die Verwendung von Barberpolen die Richtung des in dem
magnetoresistiven Brückenzweigen fließenden Stromes unterschiedlich
eingeprägt ist. Im Falle von isotropen Widerstandssystemen, wie z. B.
Systemen mit Giant Magnetowiderstandseffekt, führen die bisher
verwendeten Lösungsansätze jedoch zu keiner befriedigenden Lösung.
Ein möglicher Lösungsansatz wurde für Drehwinkelsensoren für
antiferromagnetisch gekoppelte Viellagenschichten oder Schichtsysteme
mit einem kolossalen Magnetowiderstandseffekt bspw. in
DE 195 32 674 C1 aufgezeigt. Dort wird durch eine geeignet geformte
Geometrie von weichmagnetischen, als magnetische Sammler wirksamen
Antennengeometrien eine Änderung der auf benachbarte Brückenzweige
wirkenden Magnetfelder erreicht. Dieser Lösungsansatz bewirkt zwar
den gewünschten Effekt, jedoch ist er mit zusätzlichen Strukturen und
diffizilen Strukturierungsprozessen verbunden und nur für eine
Drehwinkelmessung geeignet.
Weiterhin sind Schichtsysteme mit einem sogenannten Spin-Valve-Effekt
bekannt, die vorzugsweise zur Detektion kleiner Felder oder auch zur
Winkeldetektion verwendet werden (vgl. z. B. DE 43 01 704 A1). Diesen
Schichtsystemen ist gemeinsam, daß sie aus magnetischen
Einzelschichten bestehen, bei denen idealerweise eine Sensorschicht
magnetisch leicht drehbar und eine Biasschicht magnetisch unbeweglich
ist. Diese Schichten können bislang nur als einzelne magnetoresistive
Streifensensoren betrieben werden, womit zwar vergleichsweise hohe
Signale erhaltbar sind, jedoch auch alle weiteren Störeinflüsse, wie
Temperaturschwankungen, das Meßsignal beeinflussen.
Eine Lösung zur Behebung dieses Problems ist in DE 196 49 265 A1
beschrieben, die einen GMR-Sensor mit einer Wheatstonebrücke
beschreibt, bei der Spin-Valve-Schichtsysteme für die einzelnen
Brückenelemente eingesetzt sind. Diese Lösung bedarf jedoch eines
relativ komplizierten Layouts der auf relativ großen Chipflächen
(1 . . . 4 mm2) angeordneten Wheatstone-Brücken. Aufgrund des dort
zwingend benötigten Layouts ist eine weitere Miniaturisierung bei dieser
Lösung jedoch nicht möglich.
Der Schichtaufbau eines Spin-Valve-Systems kann als GMR-
Schichtsystem (unter Verwendung von Giant Magnetowiderstands
materialien) oder als TMR-Schichtsystem (Tunnelschichtsystem)
ausgebildet sein. Das Schichtsystem besteht dabei aus mindestens einer
antiferromagnetischen Schicht, einer durch den Antiferromagneten über
eine sogenannte Exchange Bias gepinnten ferromagnetischen Schicht, die
selbst wieder Bestandteil eines sogenannten künstlichen
Antiferromagneten (AAF) sein kann, mindestens einer
Flußführungsschicht und einer zwischen diesen ferromagnetischen
Schichten angeordneten leitfähigen Schicht für GMR-Schichtsysteme
oder oxidischen Schicht für Tunnelanordnungen, wobei mittels dieses
Schichtaufbaus ein magnetoresistives Sensorsystem mit mindestens zwei
Sensorelementen bildbar ist. Für Anwendungen werden diese
Sensorelemente üblicherweise zu Wheatstonebrücken angeordnet.
Aus "Sensors - A Comprehensive Survey" (Hrsg.: W. Göpel u. a.), VCH
Verlagsgesellschaft Weinheim, Vol. 5: Magnetic Sensors (Hrsg.: R. Boll
u. a.), 1989, Kapitel 9: Magnetoresistive Sensors, Seiten 341 bis 378 sind
allgemein der Aufbau von magnetoresistiven Sensoren, deren
Funktionsweise und deren Anwendungen zu entnehmen. Die
dargestellten Sensoren zeigen einen anisotropen magnetoresistiven
Effekt. Aus der Literaturstelle geht auch die Bildung von Sensorbrücken
hervor, die beispielsweise zur Herstellung von 360° Winkeldetektoren
verwendet werden können. Entsprechende Brücken können auch mit
Sensoren aufgebaut werden, die den vorstehend genannten Schichtaufbau
aufweisen. Auch hierbei ist es erforderlich, von den die Brücke bildenden
vier Sensoren zwei Sensoren hinsichtlich ihrer Biasschicht-
Magnetisierung entgegengesetzt zu den anderen auszurichten, um
entsprechende Signale über den gesamten Winkelbereich zu erhalten.
Dies ist auch bei Sensoren erforderlich, die auf Basis eines magnetischen
Tunneleffekts oder mit Spin-Valve-Transistoren arbeiten.
Die Einstellung der Biasmagnetisierungsrichtung (BMR) erfolgt
üblicherweise durch Anlegen eines homogenen Magnetfeldes bei der
Abscheidung des Magnetschichtsystems auf einen 3-6" Si-Wafer. Dies
hat zur Folge, daß die BMR überall die gleiche ist. Im Patent
DE 198 30 343 C1 ist dargestellt, wie im Falle der Verwendung von
Kombinationen von antiferromagnetischen Schichten sowie
Schichtsystemen, die als künstlicher Antiferromagnet ausgebildet sind,
durch geeignete Wahl der Schichten eine antiparallele Ausrichtung der
BMR erreicht werden kann. Dies wird dort dadurch erreicht, daß zur
Ermöglichung einer lokal antiparallelen Ausrichtung der Magnetisierung
der Biasschichten nach der Herstellung des AAF-Systems lokal die
Symmetrie des AAF-Systems derart beeinflußt wird, daß die beeinflußten
und die nicht beeinflußten Bereiche des Schichtaufbaus ein
unterschiedliches Verhalten in einem homogenen Magnetfeld zeigen.
Dieser Vorschlag geht also ab von einem identischen Schichtaufbau für
sämtliche Sensorelemente bzw. für sämtliche Bereiche, die
Sensorelemente bilden sollen. Dies erzeugt im allgemeinen schädliche
Asymmetrien bzgl des Widerstandes und vor allem des
Temperaturkoeffizienten des Widerstandes, was sich schädlich auf die
Betriebsverhalten auswirkt.
Eine zweite Möglichkeit besteht darin, die Wheatstonebrücken hybrid
aufzubauen dergestalt, daß die Brückenzweige aus Elementen bestehen,
die geometrisch um 180° gedreht sind, um eine Antiparallelstellung der
BMR zu erreichen. Ersteres Verfahren setzt im AAF geeignete
Zusatzschichten mit geeigneten Eigenschaften voraus. Letztere Lösung
bedeutet einen erhebliche Mehraufwand beim Herstellen der
Wheatstonebrücken, nämlich zusätzlichen Montageaufwand sowie
zusätzlichen Aufwand für die Verdrahtung, was neben höheren Kosten
auch eine Verschlechterung der Zuverlässigkeit mit sich bringt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wheatstonebrücke,
beinhaltend Brückenelemente, bestehend aus einem Spin-Valve-System,
sowie ein Verfahren zu deren Herstellung anzugeben, die unter
Beibehaltung eines zunächst einheitlichen Schichtaufbaus und einer
einheitlichen Biasmagnetisierung (BMR) eine Wheatstonebrücke
schaffen, bei denen jeweils benachbart liegenden Halbbrücken jeweils
eine antiparallele BMR aufweisen, wobei die Miniaturisierung der
Wheatstonebrücke nicht durch schaltungstechnisch kompliziertes Layout
begrenzt sein soll.
Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der Ansprüche
1 und 3 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind von den jeweils
nachgeordneten Ansprüchen erfaßt.
Die Erfindung soll nachstehend anhand schematischer Ausführungs
beispiele näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1a eine Wheatstonebrücke mit magnetoresitiven
Brückenelementen gleicher Magnetisierungsrichtung,
Fig. 1b eine Wheatstonebrücke, mit angegebener Magnetisierungs
richtung der Brückenelemente während einer Ionen
implantation,
Fig. 1c eine Wheatstonebrücke, mit angegebener Magnetisierungs
richtung der Brückenelemente nach der Ionenimplantation,
Fig. 2a einen Ausschnitt aus einem Wafer, der mit angedeuteten
Flächenelementen eines Spin-Valve-Schichtsystems gleicher
Magnetisierungsrichtung versehen ist,
Fig. 2b einen Ausschnitt aus einem Wafer, der mit abgedeckten
Flächenelementen während einer Ionenimplantation,
Fig. 2c einen Ausschnitt aus einem Wafer nach Fig. 2b mit
Flächenelementen und der Magnetisierungsrichtung nach der
Ionenimplantation,
Fig. 3, 4 und 6 unter der Erfindung mögliche Ausführungsformen
von Spin-Valve-Schichtsystemen und
Fig. 5 eine Ausführungsmöglichkeit eines künstlichen Antiferro
magneten.
Bei allen nachfolgenden Beispielen wird zunächst von einem Substrat S
ausgegangen, das zunächst auf übliche Weise mit einem Spin-Valve-
Schichtsystem versehen ist. Bei einer Ausführung nach Fig. 3 wird
durch eine beispielhafte Schichtfolge aus Permalloy 14, Kupfer 13,
Kobalt 12, und eine antiferromagnetische Schicht 11, die aus FeMn, NiO,
PtMn, NiMn o. dgl. bestehen kann, ein GMR-Spin-Valve-Schichtsystem
gebildet. Bei der Schichtpaketherstellung wird ein homogenes
Magnetfeld angelegt, so daß in der Grenzschicht zwischen den Schichten
11 und 12 eine einheitlich ausgerichtete Magnetisierung m1 "eingefroren"
(gepinnt) wird. Bei einem Beispiel nach Fig. 4 ist ein TMR-Spin-Valve-
Schichtsystem realisiert, bei dem gleiche Schichten 11, 12, 14 vorgesehen
sind, die Schicht 13 jedoch durch eine Tunuelschicht, bspw. aus Al2O3,
gebildet ist. Auch liegt es im Rahmen der Erfindung, die Schicht 12 als
künstlichen Antiferromagneten (AAF: artificial antiferromagnet)
auszubilden (vgl. Fig. 3), so daß nach Fig. 6 ein AF/AAF-Schichtsystem
gebildet wird. Weitere übliche Schutzschichten, bspw. aus Ta, die
genannte Schichtsysteme überdecken, als auch ggf. erforderliche
Haftschichten, die direkt auf dem Substrat S abgeschieden sind, bevor
genannte Schichtsysteme abgeschieden sind, sind aus Gründen der
Übersichtlichkeit nicht mit angegeben.
Danach erfolgt ein üblicher Strukturierungsprozeß, bei dem entweder die
einzelnen Brückenelemente 1, 2, 3, 4, die i. d. R. als Mäander (in den
Fig. 1a und 1b nicht dargestellt) ausgeführt sind, der
Wheatstonebrücke strukturiert werden, oder es werden zunächst nur
definiert vorgebbare Flächenbereiche 10, 20, 30, 40 (vgl. Fig. 2b) mit
einer Abdeckschicht oder einer geeigneten Maskierung versehen, wobei
genannte Flächenbereiche als auch sie trennende Ausnehmungen in
einem späteren Strukturierungsschritt mit der endgültigen
Mäanderstruktur der Brückenelemente versehen werden. Die zu einer
späteren Wheatstonebrücke gehörenden Flächenbereiche sind in Fig. 2a
bis 2c durch ein strichliniertes Rechteck umfaßt. Nach einer derzeitigen
Realisierungsform sind auf einem 6"-Siliziumwafer 80.000 derartiger
Flächenbereiche vorgesehen, so daß zugleich 20.000
Wheatstonebrücken, die eine Fläche von je 0,5 mm2 einnehmen,
hergestellt werden können. Die Verdrahtung der einzelnen
Brückenelemente kann vor der Abscheidung genannter Spin-Valve-
Schichtsysteme oder in einem späteren Verfahrensschritt erfolgen.
Die Dicken der Einzelschichten 11, 12, 13, 14 liegen je nach
Ausführungsart zwischen 0,5 bis 50 nm. So kann bspw. auf einem mit
einer 1,5 µm dicken SiO2- und einer 5 nm dicken Ta-Schicht versehenen
Siliziumwafer ein typisches System nach Fig. 3 mit einer 5 nm dicken Py-
Schicht, einer 3 nm dicken Cu-Schicht, einer 4 nm dicken Co-Schicht,
einer 20 nm dicken FeMn-Schicht (AF) und einer nicht dargestellten
5 nm dicken Ta-Schutzschicht versehen sein. Weitere konkrete
Schichtdickenangaben für andere Systeme erübrigen sich an dieser Stelle,
da diese zum bekannten Stand der Technik gehören.
An diesen nach Fig. 1a oder Fig. 2a geschaffenen Ausgangssituationen
setzt vorliegende Erfindung an.
Es werden zunächst in einem ersten Beispiel die Brückenelemente 2, 4
oder Flächenbereiche 20, 40, deren durch einen Pfeil charakterisierte
ursprüngliche Magnetisierungsrichtung erhalten bleiben soll, mit einer
Abdeckung 5, die aus einem strukturiertem Fotoresist einer je nach
Ionenart und -energie festzulegenden Dicke von 10 nm bis 6 µm, im
Beispiel 1,5 µm (vgl. Fig. 1b), oder durch eine nicht dargestellt Maske,
die mit für Ionen transparenten und nicht transparenten Bereichen
versehen ist oder eine entsprechende Lochmaske, die im Beispiel jeweils
die Brückenelemente 1, 3 oder Flächenelemente 10, 30 frei läßt und
lediglich die Bereiche 2, 4 oder 20, 40 abdeckt, versehen. Die spezielle
Dicke der Abdeckschicht bzw. der maskierenden Bereiche der
Lochmaske ist abhängig von in einer konkreten Anlage vorgebbaren
Energie der zu implantierenden Ionen; genannte Dicken können somit
größeren Schwankungen unterliegen, sind jedoch mindestens so groß
festzulegen, daß sie von den Ionen nicht durchdrungen werden. Danach
werden die Wafer in einer Ionenstrahlanlage einer Ionenimplantation mit
einer Dosis von 1012 bis 1016 Atomen/cm2 mit z. B. Edelgasionen (He,
Ne, Ar), wobei auch sonstige für Halbleiterdotierungsprozesse
verwendete Dotierungsionen, wie z. B. Ga, P oder B, als auch dafür
unübliche Ionen in Betracht kommen, mit einer Energie von 1 . . . 1000 keV
beschossen, wobei gleichzeitig an das Substrat ein homogenes
Magnetfeld, im Beispiel einer Stärke von 0,2 T, angelegt wird, welches
die Magnetisierungsrichtung in der gepinnten ferromagnetischen Schicht
12 um 180° auslenkt oder bzgl. ihrer Magnetisierungsrichtung
auszurichtenden ferromagnetische Schicht 12 ausrichtet (vgl. Fig. 1b und
2b). Die jeweils konkrete Magnetfeldstärke ist abhängig von der
eingesetzten Schicht 11 und kann mit fachgemäßen Handeln den
speziellen Bedingungen angepaßt werden. Nach Beendigung des
Ionenbeschusses, was im Beispiel nach ca. 50 sec erfolgt, und nach
Entfernung des ausrichtenden Dauermagneten oder Abschaltung eines
analog einsetzbaren Elektromagneten verbleibt die gepinnte
Magnetisierungsrichtung in der aufgeprägten Lage. Die jeweiligen
Endorientierungen, bei denen jeweils benachbarte Brückenelemente 1, 2
oder 3, 4 einer Halbbrücke oder Flächenbereiche 10, 20 oder 30, 40 eine
zueinander antiparallele Magnetisierung aufweisen, sind in Fig. 1c und 2c
mit entsprechenden Pfeilen dargestellt. Dabei sind nicht benachbarte
Brückenelemente 1, 3 oder 2, 4 (oder Flächenbereiche 10, 30 oder
20, 40) unterhalb der gepinnten ferromagnetischen Schicht 12 und ggf
bis in das Substrat S hinein, nicht jedoch innerhalb der ferromagnetischen
Schicht 12, mit einer Dotierung von implantierbaren Ionen I mit einem
Anteil zwischen 1012 bis 5 . 1016 Atomen/cm2 versehen, wie es in den
Fig. 3, 4 und 6 schematisch angedeutet ist.
Technologisch und zeitlich etwas aufwendiger läßt sich auch ein
gescannter Ionenfeinstrahl zur Ionenimplantation einsetzen, der nur die
Brückenelemente oder Flächenbereiche erfaßt, deren gepinnte
Magnetisierungsrichtung ml gedreht werden soll.
Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der
Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in
beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.
1
,
2
,
3
,
4
Brückenelemente einer Wheatstonebrücke
11
,
12
,
13
,
14
Einzelschichten eines GMR- oder TMR-Spin-
Valve-Schichtsystems
10
,
20
,
30
,
40
Flächenbereiche eines GMR- oder TMR-Spin-
Valve-Schichtsystems
5
Abdeckung
I Ionen
m1, m2 Magnetisierungsrichtungen
S Substrat
I Ionen
m1, m2 Magnetisierungsrichtungen
S Substrat
Claims (7)
1. Wheatstonebrücke, beinhaltend üblich verschaltete Brückenelemente,
bestehend aus einem GMR- oder TMR-Spin-Valve-System, wobei
jeweils benachbart liegende Halbbrücken (1, 2 und 3, 4) eine
antiparallele Magnetisierung aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß
jeweils nicht benachbarte Brückenelemente (1, 3 oder 2, 4) unterhalb
der gepinnten ferromagnetischen Schicht (12) mit einer Dotierung von
implantierbaren Ionen mit einem Anteil zwischen 1 . 1012 bis 5 . 1016
Atomen/cm2 versehen sind.
2. Wheatstonebrücke nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für
die implantierbaren Ionen He, Ar oder Ne als Dotierungselemente
eingesetzt sind.
3. Verfahren zur Herstellung einer Wheatstonebrücke, beinhaltend üblich
verschaltete Brückenelemente, bestehend aus einem GMR- oder TMR-
Spin-Valve-System, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat (S)
- 1. mit definiert vorgebbaren Flächenbereichen (10, 20, 30, 40), aus denen die einzelnen Brückenelemente (1, 2, 3, 4) der Wheatstonebrücke in einem späteren und außerhalb dieses Verfahrens liegenden Strukturierungsprozeß strukturiert werden oder
- 2. mit bereits strukturierten Wheatstonebrückenelemente (1, 2, 3, 4) eingesetzt wird und dieses einem Ionenbeschuß derart ausgesetzt wird, daß während des Ionenbeschusses der Flächenbereiche (10, 20, 30, 40) oder Brückenelemente (1, 2, 3, 4)
- 3. jeweils nicht benachbarte Flächenbereiche (10, 30 oder 20, 40) oder Brückenelemente (1, 3 oder 2, 4) mit einer ionenundurch lässigen Abdeckung (5) versehen werden oder
- 4. jeweils nicht benachbarte Flächenbereiche (10, 30 oder 20, 40) oder Brückenelemente (1, 3 oder 2, 4) einer ausschließlich diese Bereiche erfassenden Rasterionenbestrahlung ausgesetzt werden und
- 5. während des Beschusses mit Ionen niedriger Dosis und niedriger Energie, die so groß festgelegt werden, daß die Ionen die bzgl. ihrer Magnetisierungsrichtung auszurichtenden ferromagnetische Schicht (12) durchdringen, alle Flächenbereiche (10, 20, 30, 40) oder Brückenelemente (1, 2, 3, 4) einem homogenen, gerichteten Magnetfeld ausgesetzt werden, das eine solche Ausrichtung und Stärke hat, daß die Magnetisierungsrichtung in den ferromagnetischen Schichten (12) der Flächenbereiche (10, 20, 30, 40) oder Brückenelemente (1, 2, 3, 4) um 180° gedreht oder ausgerichtet wird
- 6. und nach Entfernung des gerichteten Magnetfeldes ausschließlich die Magnetisierungsrichtung der nicht benachbarten Flächenbereiche (10, 30 oder 20, 40) oder Brückenelemente (1, 3 oder 2, 4) eine Drehung um 180° oder eine Ausrichtung erfahren.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß genannte
Flächenbereiche (10, 30 oder 20, 40) oder Brückenelemente (1, 3 oder
2, 4) einem Ionenstrahl mit Teilchenenergien von 1 . . . 1000 keV und
einer Dosis von 1 . 1012 bis 5 . 1016 Atomen/cm2 ausgesetzt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß
während des Ionenbeschusses ein die Brückenelemente (1, 2, 3, 4)
bzw. Flächenbereiche (10, 20, 30, 40) erfassendes Magnetfeld einer
vorgebbaren Mindeststärke, die eine ferromagnetische Sättigung
bewirkt, angelegt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht
benachbarte Brückenelemente (1, 3 oder 2, 4) oder Flächenbereiche
(10, 30 oder 20, 40), deren Magnetisierungsrichtung unbeeinflußt
bleiben soll, während der Ionenimplantation mit einer, je nach Ionenart
und -energie, 10 nm bis 6 µm dicken Schicht, bevorzugt einem
Fotoresist, versehen werden.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht
benachbarten Brückenelemente (1, 3 oder 2, 4) oder Flächenbereiche
(10, 30 oder 20, 40), deren Magnetisierungsrichtung unbeeinflußt
bleiben soll, während der Ionenimplantation mit einer separat
auflegbaren Maske abgedeckt werden.
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