DE3217501C2 - Verfahren zum Herstellen einer ionenimplantierten Schicht eines Magnetblasenspeicher-Bauelements - Google Patents
Verfahren zum Herstellen einer ionenimplantierten Schicht eines Magnetblasenspeicher-BauelementsInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetblasenspeicher-Bauelements angegeben, bei dem Ionen in einen erwünschten Abschnitt einer Oberflächenzone einer Magnetblasen-Trägerschicht implantiert werden zur Bildung einer Spannungsschicht mit einer Spannung von ca. 1 bis ca. 2,5, wonach auf der Magnetblasen-Trägerschicht eine diese überdeckende Schicht vorgesehen wird, woraufhin die Magnetblasen-Trägerschicht unter vorbestimmten Bedingungen geglüht wird, so daß ein praktisch einsetzbares Magnetblasenspeicher-Bauelement mit einem großen Vormagnetisierungs-Grenzbereich erzeugt wird.
Description
2. Verfahren nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet,
daß die Ionen Wasserstoffionen sind.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wasserstoffionen mit einer Implantationsenergie
von 15—400 keV in den erwünschten Abschnitt r'.t einer lonendotiermenge von 2 ■ 10'°
bis! · 10"cm-2 implantiert werden.
4. Verfahren nach Ansprucn 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet,
daß die Abiieckschicht aus wenigstens
einem der folgenden Werksioffe besteht: SiO?, SIjN4, A^Oj. polykristallines Silizium. Aluminium,
Molybdän, Chrom oder Nickel.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Abdeckschicht eine SiO2-, oder eine
SijNj- oder eine AbOi-Schicht gewählt wird, deren
jede eine Dicke von 0.005— 1,0 μπι hat.
6. Verfahren nach Ansprucn 1. dadurch gekernzeichnet,
daß die Dicke der Spannungsschicht im Bereich zwischen ca. '/; und ca. '/■>
der Dicke der Magnetblasen-Trägerschicht liegt.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen einer ionenimplantierten Schicht eines Magnetblasenspeicher-Bauelements.
Dabei handelt es sich um ein solches vom Scheibchenkettentyp.
Ein Scheibchenketten-Bauelement z. B. gemäß der US-PS 38 28 329 weist einen Seheibchenketten-Blasentransportkreis
auf, der durch Ionenimplantation in einer MagnetblasenTrägerschicht gebildet ist. Da der Transportkreis
keinen Spalt aufweist, wird das Scheibchenkettcn-Bauelement
als gut geeignet zur Erhöhung der Bitdichte des Magnetblasenspeicher-Bauelements angesehen.
Wie Fig. 1 zeigt, ist der .Scheibchenketten-Transportkreis
derart hergestellt, daß eine Maske 2 aus einem Fotoreistfilm oder einem Metallfilni auf einer Magnetblasen-Trägcrschicht
1,/. B einer einkristallinen magnetischen Blasenlrägersehicht, die auf einem Substrat (z. B.
einer (lll)-orientierten Fläche von GdtGa-.O,.) gebildet
ist. vorgesehen wird und dann in die Magnetblasen-Trägerschicht 1 Ionen 3, z. B. Wasserstoff- oder Ne+-Ionen,
implantiert werden.
In der Magnetblasen-Trägerschicht 1 wird durch die
Ionenimplantation eine Spannung erzeugt, und diese macht die Magnetisierungsrichtung M in einem ionenimplantierten
Bereich parallel zu dar Oberfläche der
Schicht 1; eine so erhaltene in der gleichen Ebene liegende Magnetisierungsschicht (d. h. eine ionenimplanticrte
Schicht) 4 dient zur Bildung eines Transp,->rtkreises5.
Der Transportkreis 5 ist eine Zone in Form von
Scheibchenketten und ist nicht mit loner, implantiert.
Eine geladene Wandung mit magnetischen Ladungen ist am Rand des Transportkreises 5 gebildet und zieht eine
>ylagnetblase6an(vgl.Fig.2).
Die geladene Wandung wird längs dem Rand des Transportkreises 5 durch ein von außen angelegtes rotierendes
Feld 7 bewegt, so daß die Magnetblsse übertragen wird.
Da der Transportkreis 5, wie bereits erwähnt, keinen Spall aufweist, ist zu erwarten, daß das Scheibchenketten-Bauelcment
eine mehr als viermal so hohe Bitdichte wie übliche Magnetblasenspeicher-Bauelemente durch
Anwendung einer fotolithografischen Technik erhalten kann, also eine Bitdichte von ca. 4 Mb/cm2. Ferner steht
zu erwarten, daß das Magnetfeld zum Treiben der Magnetblasen stark verringert werden kann.
Wie bereits erwähnt, spielt in einem Scheibchenketten-Bauelement eine in einer Magnetblasen-Trägerschicht
ionenimplantierte Schicht (nämlich eine Spannungsschicht) eine sehr große Rolle. Bei einem konventionellen
Verfahren werden jedoch die Ionen in einen erwünschten Abschnitt eines Oberflächenbereichs einer
Magnetblasen-Trägerschicht implantiert, und die so ionenimplantierte
Magnetblasen-Trägerschicht wird in diesem Zustand geglüht zur Bildung einer in der gleichen
Ebene liegenden Magnetisierungsschicht.
Es ist erwünscht, daß das Glühen hinsichtlich der Wärmebeständigkeit und langen lebensdauer eines
Scheibchenketten-Bauelements mit der höchstmöglichen Temperatur durchgeführt wird.
Durch die Thermodiffusion werden jedoch Wasserstoff- und Heliumionen, die zur Bildung der in der gleichen
Ebene liegenden Magnetisierungsschicht in die Magnetblasen-Trägerschicht implantiert wurden, in hohem
Maß nach außen freigesetzt, wenn die Magnetblasen-Trägerschicht bei hoher Temperatur geglüht wird.
Somit ist es also schwierig, die Glühtemperatur zu steigern.
Bei dem konventionellen Verfahren muß also das Scheibchenkettcn-Bauelemcnt bei relativ niedriger
"temperatur von ca. 350 C geglüht werden. Die thermische
Beständigkeit der in der gleichen Ebene liegenden Magnetisierungsschicht ist also nicht gut, und eine lange
Lebensdauer des Bauelements ist nicht sichergestellt. Somit ist es schwierig, das Bauelement in der Praxis
einzusetzen.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Herstellung eines Magnetblasenspeicherbo
Bauelements, bei dem die vorgenannten Probleme nicht auftreten und ein zuverlässig arbeitendes Schcibchenkctlen-Bauelement
mit einer in der gleichen Ebene liegenden Magnetisicrungsschicht hoher Wärmebestandigkeit
gebildet werden kann.
h> Zur Lösung dieser Aufgabe ist das Verfahren /.um
Herstellen einer ioncnimplantierten Schicht eines Magnetblasenspeicher-Bauelements
erfindungsgemäß gekennzeichnet durch die folgenden Verfahrensschritte·.
a) Implantieren von Ionen in einen erwünschten Abschnitt
einer Oberflächenzone einer Magnetblasen-Trägerschicht zur Bildung einer Spannungsschicht
mit einer Spannung von ca. 1—2,5%, wobei der
Spannungswert durch —- · 1ΟΟ(ο/ο) mit λ = Git-
o
terkonstante definiert ict;
terkonstante definiert ict;
b) Aufbringen einer Abdeckschicht auf die Magnetblasen-Trägerschicht;
und
c) Glühen Jer abgedeckten Magnetblasert-Trägerschicht
bei einer bestimmten Temperatur während einer bestimmten Zeitdauer, wobei die Glühtemperatur
und die Glühdauer durch einen Punkt innerhalb eines Bereichs A in F i g. 8 bestimmt sind.
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen
F i g. 1 und 2 schematische Ansichten, die das Hersteilungsverfahren
und die Funktionsweise eines Scheibchenketten-Bauelements erläutern:
Fig.3a und 3b die Bildung einer Spannungsschicht
mit einem konventionellen Verfahren sowie Spannungsverteilungen in der Spannungsschichi vor und nach dem
Glühen;
Fig.3c und 3d die Bildung einer Spannungsschicht nach der Erfindung sowie Spannungsverteilungen vor
und nach dem Glühen der Spannungsschicht;
Fig.4a und 4b ein Beispiel einer Änderung des Transportgrenzbereichs einmal bei der Herstellung eines
Scheibchenketten-Bauelements nach einem konventionellen Verfahren und einmal bei dessen Herstellung
mit dem Verfahren nach der Erfindung:
Fi g. 5 und 6 Beziehungen Δ Hk und der Glühzeit für
nach einem konventionellen Verfahren hergestellte Scheibchenketten-Bauelemente und für gemäß der Erfindung
hergestellte Scheibchenketten-Bauelemente;
Fig. 7a und 7b eine Änderung der Spannungsverteilung
aufgrund des Glühens in einem Scheibchenketten-Bauelement nach der Erfindung sowie eine entsprechende
Änderung des Transport-Grenzbereichs: und
F i g. 8 eine Grafik, die Glühbedingungen wiedergibi.
die bei der Erfindung bevorzugt angewandt werden.
Das neue Verfahren wird nachstehend im Vergleich mit einem konventionellen Verfahren erläutert.
Die F i g. 3a und 3b zeigen schematisch eine mit einem
konventionellen Verfahren gebildete ionenimplantierte Schicht 4 sowie Spannungsverteiliingen in der Schicht 4
in Tiefenrichtung vor und nach dem Glühen, und die F i g. 3c und 3d zeigen schematisch eine mit dem neuen
Verfahren hergestellte innenimplanticrte Schicht sowie
Spannungsverteilungen in dieser Schicht vor und nach dem Glühen.
Die F i g. 3a- d zeigen ein Substrat 8. z. B. ein cinkristallines
GdiGasOu-Substrat, eine Mugneiblasen-Trägerschicht
1, z. B. eine magnetische Granatschicht, die epitaktisch auf einer (Ill)-Kristallebene des Substrats 8
aufgebracht ist, eine in der gleichen Ebene liegende Magnetisierungsschicht 4 (d. h. eine Spannungsschicht), die
durch Ionenimplantation in einer Oberflächenzone der Magnetblasen-Trägerschicht 1 gebildet ist, Spannungsverteilungen 9 und 11 vor dem Glühen und Spannungsverteilungen 10 und 12 nach dem Glühen sowie eine
SiOrSchicht 13.
Wenn gemäß oen F i g. ia und 3b Wasseistoffionen
und andere Ionen ir· die Magnctblasen-Trägcrschicht 1 implantiert werden zur Bildung der Spnnniingsschicht
(d. h. der in der gleichen Ebene liegenden Magnetisierungsschicht)
4 mit einer Höchstspannung von ca. 1% und anschließend die Magnetblasen-Trägerschicht 1 gegiüht
wird, wobei auf diese kein SiO>Film zur Vereinheitlichung
der Spannungsverteilung in der Spannungsschicht 4 aufgebracht ist, wird die Höchstspannung auf
weniger als 1% verringert.
Fig.4a zeigt einen Transport-Grenzbereich eines konventionellen Scheibchenketten-Bauelements, das in
ίο der vorgenannten Weise erhalten wurde. Dabei bezeichnen
die Leeqpunkte bzw. die Vollpunkte eine Transportcharakteristik vor bzw. nach dem Glühen. Der
Klammerausdruck in Fig.4a bezeichnet Ionenimplantier-Bedingungen
bei der Bildung der in der gleichen Ebene liegenden Magnetisierungsschicht 4. Im einzelnen
wird die Ionenimplantation dreimal ausgeführt, wobei z. B. der in der ersten Reihe angegebene Ausdruck
50/Ne+/l · 1014 cm-- bedeutet, daß Ne +-Ionen mit einer
Implantationsenergie von 50 keV in der Schicht 4 mit einer lonendotiermenge von 1 · 10Ncm~2 implantiert
werden.
Nach Fig.4a beträgt ein Transpon-Grenzbereieh
(d. h. die Differenz zwischen der Ober- und der Untergrenze eines Vormagnetisierungsfelds, das eine Magnetblase
normal bewegen kann) 11,1% vor dem Glühen. Wenn das Scheibchenketten-Bauelement für
30 min bei 350;C nach der Ionenimplantation geglüht wurde, wird der Transport-Grenzbereich auf ca. 5,2%
vermindert.
Wenn dagegen Ionen in die Magtietblasen-Trägerschicht
1 von F i g. 3c unter den Implantationsbedingungen des Klammerausdrucks von Fig.4b implantiert
werden und die in der gleichen Ebene liegende Magnetisierungsschicht
4 mit einer Höchstspannung von ca. 2% (vgl. Kurve 11 in Fig. 3d) bilden, wird auf der Magnetblasen-Trägerschicht
1 eine SiO2-Schicht 13 vorgesehen, und dann wird die Trägerschicht 1 für 30 min bei
4000C geglüht; dabei verbleibt in der Schicht 4 eine
Höchstspannung von mehr als 1% ungeachtet Jer Tat-Sache,
daß die Glühiempcratur höher als bei dem konventionellen Verfahren ist.
Der Transport-Grenzbereich des so erhaltenen Scheibchenketten-Bauelements wurde bestimmt. Nach
Fig. 4b entspricht der Transport-Grenzbereich vor dem Glühen 13.5% und nach dem Glühen 13,0%. Das
heißt, die Verringerung des Transport-Grenzbereichs infolge des Glühens beträgt nur 0.5%. Damit steht fest,
daß mit dem neuen Verfahren ein besonderer Effekt erzielt wird.
Anschließend wird die Auswirkung des neuen Verfahrens
auf die Lebensdauer eines Scheibchenketten-Bauclements erläutert.
Fig. 5 zeigt Beziehungen zwischen der Glühzeit und
dei Anisotropiefeldändcrung Δ /7a bei verschiedenen
5-j Pegeln der Glühtemperatur Ta in einem Fall, in dem
H2'-Ionen mil einer Implantationsenergic von 70 KeV
in eine Spannungschicht mit einer lonendotiermenge von 2 · !0"1Cm-' zur Bildung eines Scheibchenketten-Bauclcmenls
i,r>r>lantiert werden. Wie aus Fig. 5 er-
Mi sichtlich ist. verringert sich Δ Hk stark mit steigender
Glühiempcratur (bzw. Alterungstemperatur) Ta.
Aus den Ergebnissen von F i g. 5 soll die Lebensdauer
von Wiisscrstoffionen mit einer Implantationsenergie
von 70keV in dem Bauelement bei einer lonendotier-
b5 menge von 2 · 10'11Cm-- bestimmt werden. In diesem
Fall entspricht die Aktivierungsenergie E.\ 0.8 eV, und die Lebensdauer des Bauelements (also die Zeit, die erforderlich
ist, um Δ Hi um 1 % zu ändern) wird mit einem
halben )ahr angenommen, wenn das Bauelement bei
100°C gehalten wird.
Wenn jedoch gemäß dem neuen Verfahren H* Ionen
mit einer Implantationsenergic von 40 keV in eine Magnetblasen-Trägerschicht
I mit einer loncndotiermengc von 8 · 10lhcnr ·' zur Bildung einer Spannungsschicht
mit einer Höchstspannung von 2% implantiert werden, die so gebildete Spannlingsschicht mit einer
SiO2-Schicht bedeckt wird und in dieser Weise gebildete
Scheibchenketten-Bauelemente bei unterschiedlichen Temperaturen geglüht werden, erhält man die Ergebnisse
von Fig.6. Die Lebensdauer eines Scheibchenketten-Bauelements,
das in dieser Weise hergestellt wurde, kann aus den Ergebnissen von F i g. 6 mit einem bekannten
Verfahren bestimmt werden. In diesem Fall beträgt die Aktivierungsenergic F.\ ca. 2 cV, und die Lebensdauer
des Bauelements wird schätzungsweise ca. 2 · I07 |ahre betragen, wenn das Bauelement bei 1000C
gehalten wird. Somit hat sich gezeigt, daß ein nach dem
neuen Verfahren hergestelltes Scheibehenket ten- Bauelement eine wesentlich längere Lebensdauer als ein
konventionelles Bauelement hat.
Ein Magnetblasenspeicher-Bauelement muß einen Transport-Grenzbercich von ca. 7% oder mehr aus
praktischen Erwägungen aufweisen. Wenn gemäß dem angegebenen Verfahren eine Spannungsschicht mit einer
Spannung von mehr als 1 % hergestellt wird und das Glühen anschließend unter geeigneten Bedingungen
durchgeführt wird, wird ein Transport-Grenzbcreich von mehr als 7% erzielt. Wenn jedoch die Spannung
höher als 2,5% gemacht wird, wird die Spannungsschicht amorph und kann auch nach dem Glühen nicht
verwendet werden. Infolgedessen hat eine durch Ionenimplantation gebildete Spannungsschicht bevorzugt eine
Spannung von ca. 1 % bis ca. 2,5%.
Zur Bildung einer Spannungsschicht können im vorliegenden Fail Elemente mit einer Aiuninummcr von
1 — 10 eingesetzt werden. Wenn jedoch Wasserstoff ionen (d.h. H-*-, Hi*-, />'- oder D+-Ionen) eingesetzt
werden, werden die günstigsten Ergebnisse erzielt. Selbstverständlich kann nur eines der vorgenannten Ionen
eingesetzt werden, aber eine Ionenimplantation unter Einsatz von zwei oder mehr lonenarten wirkt sich
auf die Vergleichmäßigung der Spannungsverteilung günstig aus.
F i g. 7a zeigt Spannungsverteilungen bei der dreimaligen Durchführung einer Ionenimplantation, d. h.. wenn
Ne + - und f/2+-lonen unter Bedingungen entsprechend
dem Klammerausdruck von F i g. 7a implantiert werden. In F i g. 7a bezeichnen die Kurven 14 und 15 eine Spannungsverteilung
in der ionenimplantierten Spannungsschicht vor dem Glühen, sowie eine Spannungsverteilung
in dieser Spannungsschicht, nachdem die SiGvSchicht vorgesehen wurde und die Spannungsschicht dann für 30 min bei 3000C geglüht wurde.
F i g. 7b zeigt einen Transport-Grenzbereich eines Scheibchenketten-Bauelements, das der vorgenannten
Ionenimplantation unterzogen wurde, vor dem Glühvorgang.
bzw. einen Transport-Grenzbereich des Bauelements nach der Durchführung des Glühvorgangs. In
F i g. 7b bezeichnen die Leerpunkte bzw. die Vollpunkte eine Transportcharakteristik des Seheibchenketten-Bauelemcnts
vor dem Glühen bzw. nach dem Glühen.
Aus den F i g. 7a und 7b ist ersichtlich, daß dann, wenn eine Spannungsschicht mit einer Höchstspannung von
ca. 2% durch Ionenimplantation gebildet und anschließend ein Glühvorgang unter den vorgenannten Bedingungen
durchgeführt wurde, eine Spannung von ca. 1% in der Spannungsschicht verbleibt und ein Transport-Grenzwert
von 13% erzielt wird. Das heißt, es wurde gefunden, daß die Verringerung des Transport-Grenzwerts
aufgrund des Glühens sehr gering ist.
Die Bedingungen, unter denen das Glühen nach der Ionenimplantation zu erfolgen hat. sind sehr wichtig.
Wenn die Glühbedingungen bei der Herstellung eines Schcibchenketten-BauelemciHs außerhalb eines vorbestimmten
Bereichs gemäß Fig. 8 liegen, ist der Trans-
I» porl-Ciren/wert des Bauelements niedrig, und somit ist
es schwierig, das Bauelement in der Praxis einzusetzen. Dies wird nachstehend im einzelnen erläutert.
Es wurde eine große Anzahl Scheibchenketten-Bauelcmente
nach dem angegebenen Verfahren hergestellt.
r> und /war derart, daß Wasserstoffionen in eine Oberflächenzone
einer Magnetblasen-Trägerschicht implantiert wurden zur Bildung einer Spannungsschicht mit
einer Höchstbespannung von 1—2,5%, wonach eine Wüiincbc-iianuiurig bei einer der verschiedenen Olüh-
j(i tempcratiircn und während einer unter verschiedenen
Glühzeiten ausgewählten Glühzeit durchgeführt wurde: sodann wurde der Transport-Grenzwert jedes dieser
Sehcibchenketlcn-Bauelemenie bestimmt. Die Meßergebnisse
sind in der Tabelle I gezeigt. Darin sind Scheib-
2> chenketten-Bauclemente mit einem Transport-Grenzwert
von 7% oder mehr mit einer Markierung O bezeichnet, und Bauelemente mit einem Transport-Grenzwert
vol.- .veniger als 7% sind mit einer Markierung χ
versehen.
| Proben- | Glüh- | Glüh/eil | Trans- | Tauglich | |
| Nr. | temp. | (S) | port- | keit | |
| ("C) | Grenzw. | ||||
| J5 | (0/0) | ||||
| 1 | 2 χ ι o'> | β-5 | X | ||
| 2 | 200 | 1.8x10" | 5,5 | X | |
| 3 | 250 | 3,6 xi O5 | 6,8 | X | |
| 40 | 4 | 300 | 9 xiO5 | 8.2 | O |
| 5 | 300 | I xlO5 | 7.5 | O | |
| 6 | 300 | 1.8 χ ΙΟ4 | 6.8 | X | |
| 7 | 300 | 8 xiO2 | 6.0 | X | |
| 8 | 300 | 2 xiO2 | 5,5 | X | |
| 45 | 9 | 350 | 1x10* | 6,8 | X |
| 10 | 350 | 1 xlO4 | 10,5 | O | |
| 11 | 350 | 2XiO3 | 7.5 | O | |
| 12 | 350 | 1,8 xlO3 | 6.8 | X | |
| 13 | 350 | 2 XlO3 | 5.5 | X | |
| 50 | 14 | 400 | 2x10' | 2,3 | X |
| 15 | 400 | 7 xlO4 | 12,0 | O | |
| 16 | 400 | IxIO4 | 12,5 | O | |
| 17 | 400 | 1 χ 10* | 13,0 | O | |
| 18 | 400 | 6x10- | 12,5 | O | |
| 55 | 19 | 400 | 2x10-' | 6,8 | X |
| 20 | 400 | 6x10 | 5,5 | X | |
| 21 | 500 | 1xl04 | 4.0 | X | |
| 22 | 500 | 12 xlO3 | 9,6 | O | |
| 23 | 500 | 3.6 xl O3 | !0,0 | O | |
| 60 | 24 | 500 | 3,6 χ 102 | 12.0 | O |
| 25 | 500 | 6x 10 | 10.5 | O | |
| 26 | 500 | 4 χ 10 | 6.8 | X | |
| 27 | 600 | 3.6x10' | 3.5 | X | |
| 28 | 600 | l,8x 10' | 9.6 | O | |
| b5 | 29 | 600 | 9x10-' | !25 | O |
| 30 | 600 | 6x 10 | 11.0 | O | |
| 31 | 600 | 1.2x10 | 7.5 | O | |
| 32 | 600 | 1 | 5.5 | X |
Tabelle I (Fortsetzung)
| Probcn- | Glüh- | C | Ti | ililS | I.in |
| Nr. | icmp. | (Λ | p< | in- | ken |
| ( C) | (, | rcn/w. | |||
| iliih/.cil | |||||
| ■) | |||||
33
34
35
3b
37
38
39
40
41
42
43
44
34
35
3b
37
38
39
40
41
42
43
44
700
700
700
700
750
800
800
800
800
800
800
800
700
700
700
750
800
800
800
800
800
800
800
1 χ 10'
ox 10-'
bx 10
4
ox 10-'
bx 10
4
8x10-'
3.6x10-'
2 χ 10;
6x 10
6
6x 10
6
1.6
o }
o }
1.5
9,b
8.0
7.0
9.6
0
9,b
8.0
7.0
9.6
0
7.5
10.5
7.8
7.2
7.0
5.5
10.5
7.8
7.2
7.0
5.5
χ
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
bildet, daß sie eine Dicke aufweist, die V-, bis Vj der
vorgenannten Dicke beträgt.
Wenn also als lmplanticrion //_> · eingesetzt wird,
werden //.'-Ionen mit einer Implnntationsencrgie von
r, 15 — 400 keV in eine Spanntingsschieht mit einer loncndotiermengc
von 2 · 10"' bis 1 · 10" cm · zur Bildung
einer Spunnung:;schicht implantiert, die eine Spannung
von ca. 11Vo bis ca. 2.51Vo aufweist, und zwar in eine Oberfliichcnziuie
einer Magnetblasen-Trägerschicht, die von
in deren Oberfläche bis zu einer Tiefe von 0.06— 1.25 μπι
verlauft. Nachdem das /-/>· -lon unter den vorgenannten
Bedingungen implantiert wurde, wird eine der vorgenannten Schichten, z. B. eine SiOrSchicht, auf die Magnetblasen-Trägerschicht
aufgebracht, wonach das Glühen unter Bedingungen durchgeführt wird, die durch
einen Punkt innerhalb des Bereichs A von Fig.8 gegeben
sind. Somit kann ein vorteilhaftes Scheibchcnkettcn-Baueleinent
erhalten werden, das einen großen
F i g. 8 zeigt die Versuchsergebnisse der Tabelle I. Die
Nummern 1 —44 entsprechen den Probenmimmcrn 1 —44 der Tabelle I, und die Markierungen O und χ in
F i g. 8 bedeuten das gleiche wie in der Tabelle I.
Ein schraffierter Bereich A, der durch eine Strecke a. 2">
die die Punkte 4,5,11, 18, 25,36 und 43 verbindet, eine Strecke b, die die Punkte 43,42,41,40 und 39 verbindet,
und eine Strecke c, die die Punkte 39, 28, 22, 15 und 4 verbindet, begrenzt ist, bezeichnet Glühbedingungen
für die Erzielung eines günstigen Transport-Grenz- jo w 'ts. Wenn also eine Spannungsschicht mit einer Spannung
von 1—2,5% in einem Scheibchenketten-Bauelement
durch Ionenimplantation gebildet und das Bauelement unter Bedingungen geglüht wird, die durch einen
Punkt innerhalb des schraffierten Bereichs A bestimmt J5
sind, hat das Scheibchenketten-Bauelement einen Transport-Grenzwert von 7% oder mehr und kann daher
zufriedenstellend funktionieren.
Infolgedessen ist es bei dem angegebenen Verfahren erforderlich, daß die Glühzeit (also die Altcrungszcit) 4i>
und die Glühtemperatur (also die Alterungstemperatur) während der nach der Ionenimplantation durchgeführten
Wärmebehandlung innerhalb des Bereichs A von F i g. 8 liegen.
Um ferner die Freisetzung von Ionen, die in eine 4S
Spannungsschicht implantiert wurden, beim Glühvorgang zu verhindern, wird bevorzugt wenigstens auf die
Magnetblasen-Trägerschicht vor dem Glühen eine Schicht aufgebracht.
Eine solche Schicht kann eine Isolierschicht wie z. B. w
eine Si(V, eine S13N4- oder eine AljOi-Schicht. eine
Metallschicht wie z. B. eine Aluminium-, eine Molybdän-,
eine Chrom- oder eine Nickelschicht oder auch eine polykristalline Siliziumschicht sein.
Wenn eine Isolierschicht, z. B. eine SiCb-Schicht, ein- 5-,
gesetzt wird, kann bei Ausbildung der Isolierschicht mit einer Dicke von mehr als ca. 5 nm und weniger als I um
in wirksamer Weise eine Freisetzung von in eine Spannungsschicht implantierten Wasserstoffionen verhindert
werden. Insbesondere kann eine Isolierschicht mit w>
einer Dicke von 50—300 ηm sowohl als Isolierschicht
für ein Magnetblasenspeicher-Bauelement und gleichzeitig als die Freisetzung von Ionen verhindernde
Schicht dienen, was in praktischer Hinsicht erwünscht ist. bi
Bei einem Scheibchenketten-Bauelement hat die Magnetblasen-Trägerschicht
eine Dicke von ca. OJ μπι bis
ca. 2,5 μπι, und eine ionenimplantierte Zone wird so geBei
dem vorliegenden Verfahren kann die Magnetblasen-Trägerschicht aus einem von mehreren verschiedenen
Werkstoffen bestehen, typischerweise ist sie eine einkristalline magnetische Granatschicht, z. B. aus
(YSmLuCa)-(FeGeK),:.
(YSmLuGd)1(FeGa)5O1,
(YSmLuGd)1(FeGa)5O1,
oder einem anderen Werkstoff, der bereits als Granatschichtmaterial
für ein Magnetblasenspeicher-Bauelement bekannt ist. Andere Werkstoffe, die sich von der
einkristallinen magnetischen Granatschicht unterscheiden, sind z. B. Orthoferrit- oder amorphe Gd-Co-Schichten
und andere Schichten, die als Magnetblasen-Trägerschichten dienen können.
Hierzu 7 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1. Vorfahren zum Herstellen einer ionenimplantierten
Schicht eines Magnetblasenspeicher-Elements, gekennzeichnet durch die folgenden
Verfahrensschritte:
a) Implantieren von Ionen in einen erwünschten Abschnitt einer Oberflächenzone einer Magnetblasen-Trägerschicht
zur Bildung einer Spannungsschicht mit einer Spannung von ca.
1 —2,5%, wobei der Spannungswert durch
—- ■ 100(%)mii« = Gitlerkonstante definiert
a
ist;
b) Aufbringen einer Abdeckschicht auf die Magnetblasen-Trägerschicht;
und
c) Glühen der abgedeckten Magnetblasen-TrägersoiTarht
bei einer bestimmten Temperatur während einer bestimmten Zeitdauer, wobei die
Glühtemperatur und die Glühdauer durch einen Punkt innerhalb eines Bereichs A in F i g. 8 bestimmt
sind.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56069440A JPS57186284A (en) | 1981-05-11 | 1981-05-11 | Manufacture of magnetic bubble memory element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3217501A1 DE3217501A1 (de) | 1982-12-09 |
| DE3217501C2 true DE3217501C2 (de) | 1984-05-24 |
Family
ID=13402691
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3217501A Expired DE3217501C2 (de) | 1981-05-11 | 1982-05-10 | Verfahren zum Herstellen einer ionenimplantierten Schicht eines Magnetblasenspeicher-Bauelements |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4556582A (de) |
| JP (1) | JPS57186284A (de) |
| DE (1) | DE3217501C2 (de) |
| GB (1) | GB2101433B (de) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59227080A (ja) * | 1983-06-06 | 1984-12-20 | Fujitsu Ltd | イオン注入バブルデバイスの作製法 |
| CA1231629A (en) * | 1983-08-30 | 1988-01-19 | Keiichi Betsui | Process for producing ion implanted bubble device |
| JPS60127594A (ja) * | 1983-12-14 | 1985-07-08 | Hitachi Ltd | イオン打込み磁気バブル素子 |
| US4728178A (en) * | 1984-07-02 | 1988-03-01 | Allied Corporation | Faceted magneto-optical garnet layer and light modulator using the same |
| JPS61104390A (ja) * | 1984-10-22 | 1986-05-22 | Fujitsu Ltd | 磁気バブルメモリ素子 |
| US4915746A (en) * | 1988-08-15 | 1990-04-10 | Welsch Gerhard E | Method of forming high temperature barriers in structural metals to make such metals creep resistant at high homologous temperatures |
| US6747845B1 (en) * | 2000-10-11 | 2004-06-08 | International Business Machines Corporation | Modified strain region of strain reactive slider with implanted ions, electrons or neutral atoms |
Family Cites Families (1)
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|---|---|---|---|---|
| US4247781A (en) * | 1979-06-29 | 1981-01-27 | International Business Machines Corporation | Cooled target disc for high current ion implantation method and apparatus |
-
1981
- 1981-05-11 JP JP56069440A patent/JPS57186284A/ja active Pending
-
1982
- 1982-05-05 US US06/375,180 patent/US4556582A/en not_active Expired - Fee Related
- 1982-05-06 GB GB08213108A patent/GB2101433B/en not_active Expired
- 1982-05-10 DE DE3217501A patent/DE3217501C2/de not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| NICHTS-ERMITTELT |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2101433A (en) | 1983-01-12 |
| JPS57186284A (en) | 1982-11-16 |
| US4556582A (en) | 1985-12-03 |
| GB2101433B (en) | 1985-03-27 |
| DE3217501A1 (de) | 1982-12-09 |
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