190771. lajstromszámú szabadalom • Mágneses buborék nyújtó-detektor hálózat
:í 190771-1 A találmány mágneses buborék nyújtó-detektor hálózat, amely mozgató elemek résnélkül összekapcsolt úthálózatán forgó mágneses tér hatására a buborék mozgatását, a mozgatás irányára merőleges irányú kinyújtását és detektálását (kiolvasását) teszi lehetővé. A találmány előnyösen alkalmazható a digitális számítógépekben felhasznált buborékmemória eszközökben. Mint ismeretes a mágneses buborékmemória áll egy vékony mágneses rétegből, amelyben buborékokat lehet létrehozni és mozgatni: a réteg felületére felvitt, vékony mágneses filmből fotolitográfiával kialakított mozgató-detektáló elemekből, amelyeken a mozgató elem síkjában forgó mágneses tér hatására keletkező és tovahaladó mágneses pólusok mozgatják a buborékokat a tárolás helyéről a detektálás, azaz a kiolvasás helyére. A kiolvasó áramkör legtöbbször ugyanolyan szerkezetű, mint a mozgató elemek. A detektálás előtt célszerű a buborékokat csíkká kinyújtani, hogy kiolvasásnál nagyobb jelet kapjunk. A kinyújtást a haladási irányra merőlegesen célszerű elvégezni, hogy a detektálás sebessége ne csökkenjen a mozgatáshoz képest. A Leggyakrabban használt nyújtó-detektor hálózat rendszerint szorosan egymás fölé rakott V alakú, u.n. chevron mozgató elemekből áll. Ezekből az elemekből felépített és egymás mellé helyezett chevron oszlopokon vonalszerűén haladó mágneses töltés hatására mozgató buborékok eredeti hosszuknak néhányszázszoroBára is kinyújthatok. A nyújtóhálózatot követi a halszálkaszérűén, vagy az egymás alatti chevron elemek végeinek összekötésével kialakított detektor. A detektoron áthaladó buborék szórt mágneses terének hatására a detektor ellenállása megváltozik, így a buborék jelenléte, ill. hiánya kiolvasható. A síkban forgó mágneses tér hatására a detektorban keletkezett, magnetorezisztív zaj kiküszöbölésére még egy u.n. áldetektort is szoktak alkalmazni. Ezt a detektort védögyűrüvel határolják el a tároló többi részétől, hogy a buborékok bejutását az áldetektorba megakadályozzák. A megegyező geometriájú detektor és az áldelektorok mérőhídba kapcsolásával a közösmódusú, forgó mágneses tér által okozott zaj nagymértékben lecsökkenthető. A gyakorlatban leginkább elterjedt chevron mozgató elemekből felépített nyújtó-detektor hálózatnak komoly hátrányai vannak. Míg a mozgató elemek fejlődése során az aszimmetrikus C alakú, ill. aszimmetrikus chevron elemek kialakulásával sikerült a mozgató elemek között elhelyezkedő rést kb. a buborékátmérő felére növelni, így a fotolitográfiai felbontás-igényt csökkenteni, addig a nyújtódetektor hálózatban lévő chevron elemek szomszédos oszlopai között a rést csak olymódon lehetett megnövelni a buborékátmérő felére, hogy közben az elemek periódusát is jelentősen megnövelték. A megnövelt periódusú nyújtó-detektor hálózat nagy inozgalási-kiolvasási sebességnél azonban hibásan működik, mert a buborék véges mozgékonysága miult. nem képes követni a mind nagyobb lépésekben továbbhaladó mágneses vonaltöltést, működési tartománya pedig - az a mágneses tér intervallum, amelyben az eszköz működik - legszűkebb a memória elemei közölt. Az újabban alkalmazott résnélküli mozgató elemekkel együtt használva még súlyosbodott a helyzet. Ezeknél a mozgató elemeknél a legkisebb elem mérete buborékátmérónyire nőtt, és igy sokkal nagyobb tárolási sűrűség érhető el velük, mint a réses elemekkel. Ahhoz, hogy a hagyományos buborékinemóriában egységes litográfiái felbontóképesség igény legyen a memória összes alkotórészénél, a nyújtó-detektor hálózat chevron mozgató elemekből felépített oszlopai közötti rést tovább kellene növelni. Ezt a célkitűzést a hagyományos mozgatóelemekböl felépített nyújtó-detektor hálózattal nem lehet elérni. A 4.094.004 lajslromszámú amerikai szabadalmi leírás olyan rés nélkül kapcsolt, mozgató elemekből felépített nyújtó-detektor hálózatot ismerLet, amely alkalmas a fenti hátrányok kiküszöbölésére. A hagyományos chevron mozgalóelemek résnélkülivé való összekapcsolásával kapott buborék nyújtó-detektor hálózat fotolitográfiai felbontási igénye csökkent. A legkisebb mozgatóelem mérete a buborékátmérő kétharmad része lett. Azonban a rés megszüntetésével a hálózat mozgutóképessége is megszűnt volna, mert mindezideig a rés tette lehetővé a forgó mágneses tér irányának átfordulását, azaz a hálózat inhomogenitását. Ezért a rés szerepének pótláséra permalloy elemek alatt elhelyezkedő távtartóban kellett inhomogenitást, vastagsággradienst kialakítani. A távtartóban kialakitotl ismétlődő vastagsággradiens lehetővé tette a buborékok mozgatását, kinyújtását, detektálását. Ilyen távtartógradiensek kialakítása azonban rendkívül bonyolult feladat és gyakorlati megvalósítása jelentősen eltér a jelenleg használatos jól bevált gazdaságos technológiáktól. Az ismertetett chevron réses nyújtó-detektor hálózat hátrányai, hogy a fotolitográfiai felbontási igénye nagy, magasabb forgó mágneses térfrekvenciákon rosszul működik, működési tartománya kicsi. A résnélküli nyújtó-detektor hálózat legnagyobb hátránya, hogy az ismert eljárásoktól eltérő, rendkívül bonyolult technológiát igénye] és újabb fotomaszk szintek alkalmazása miatt a kihozatali aránya alacsony. A találmánnyal célunk a fentiekben vázolt valamennyi nehézség egyidejű kiküszöbölése és olyan mágneses buborék nyújtó-detektor hálózat kialakítása, melynek tárolási sűrűsége nagy, azaz helyigénye kicsi, a buborékmemóriákban leggyakrabban használt forgó mágneses térben jó működési tulajdonságokat mutat, litográfiái felbontási igénye megegyezik a résnélküli mozgató ele-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
