185079. lajstromszámú szabadalom • Mágneses buborékok detektálására alkalmas kombinát vastag-vékonyréteg magnetorezisztív detektor és eljárás annak előállítására
1 185 079 2 kát magnetorezisztív összekötő elemek pedig vékony lágy mágneses anyagból (pl. permalloy) vannak. A találmány értelmében célszerű a detektort mágneses buborékok detektálására litográfiás (pl. fotolitográfiás) eljárással kialakítani úgy, hogy először a teljes ábrát vastagrétegben alakítjuk ki, majd egy újabb litográfiás (pl. fotolitográfiás) eljárással az összekötő elemeket elvékonyítjuk. A találmány szerint célszerű, ha a kombinált vastagvékonyréteg magnetorezisztív detektort egyetlen kombinált ún. szemitranszparens maszk segítségével alakítjuk ki, amelyen a mozgatóstruktúra és a detektor vastagréteg eleméi átlátszatlanok, a detektor vékonyréteg összekötő elemei pedig félig átlátszóak. A találmány értelmében célszerű még, ha rövid hullámhosszú, pl. X = 440 pm vagy kis intenzitású pl. 20 mJ/cm2 fényt használva a kombinált maszk segítségével kialakítjuk a mozgatóstruktúra és a detektor vastagréteg elemeit, majd az ismételt fotolitográfiánál a kombinált maszk ismételt illesztésével, de nagyobb hullámhosszú, pl. X = 470 fim fényt alkalmazva marással vékonyítjuk el a detektor összekötéseit. Célszerű továbbá, ha a kombinált maszk egyszeri pozicionálásával hosszabb hullámhosszú fényt pl. X = 460 fim 20 mJ/cm2 használva a fotolitográfiánál kialakítjuk a mozgatóstruktúrát és a detektor vastagréteg elemeit, majd maszk nélkül ismételt pl. 20 mJ/cm2 exponálás után marással alakítjuk ki a detektor vékonyréteg összekötő elemeit. A találmányt részletesebben rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra az ismert mágneses buborékmemória sematikus rajza, a 2. ábra az ismert vastagréteg magnetorezisztív detektor, a 3a ábra a találmány szerinti kombinált vastag-vékonyréteg magnetorezisztív detektor felülnézeti rajza, a 3b ábra a találmány szerinti kombinált vastag-vékonyréteg magnetorezisztív detektor perspektivikus rajza, a 4. ábra a találmány szerinti kombinált vastag-vékonyréteg magnetorezisztív detektor kivitelezési technológiája a találmány szerint egy új maszk felhasználásával, az 5. ábra a kombinált vastag-vékonyréteg magnetorezisztív detektor kivitelezési technológiája a találmány szerint egyetlen szemitranszparens maszk kétszeri illesztésével, a 6. ábra a kombinált vastag-vékonyréteg magnetorezisztív detektor kivitelezési technológiája a találmány szerinti egyetlen szemitranszparens maszk egyszeri illesztésével és utána maszk nélküli exponálással. Az 1. ábrán az ismert mágneses buborékmemória látható. A buborékmemória, amely áll a 11 vékony mágneses rétegből, mágneses filmből, rendszerint permalloyból kialakított ML1, ML2,..., MLn mellékhurkokból, amelyek a buborék mozgatási útvonalait képezik és a szintén permalloyból kialakított, a mellékhurkok végeit összekötő további buborék útvonalból, az FH főhurokból. Az FH főhurok közvetítésével írhatunk be új információt az ML1, ML2, ..., MLn mellékhurkokba és az FH főhurok segítségével tudjuk a mellékhurkokban tárolt információt a 12 buboréknyújtó-detektor struktúrához mozgatni. A 14 generátor vezeték az FH főhurok detektorral ellentétes végén egy buborék generátort jelöl, amely a 11 mágneses vékonyréteg felületén van kialakítva. A 14 generátor vezeték egyik vége a 15 generátor meghajtó áramkörhöz, másik vége a földre van kötve. A 17 forgó mágneses tér meghajtó áramkörök működésére a buborékok az ML1, ML2, ...,MLn mellékhurkokban és az FH főhurokban mozgást végeznek. Á 11 mágneses vékonyrétegben az adott átmérőjű buborékok létrehozásához szükséges merőleges irányú mágneses teret a 18 egység biztosítja. A mellékhurkokból a főhurokba kilépő buborék sor, amely egy információs blokkot reprezentál, az FH főhurok mentén a 12 buboréknyújtó-detektor struktúrába jut. A buborékok fokozatos kinyúlásuk után a detektoron áthaladva és a detektor ellenállását megváltoztatva a 13 detektor áramkör segítségével kiolvashatók. A 13 detektor áramkörbe csatlakozik a 12a áldetektor is, amely segítségével a kiolvasáskor keletkező magnetorezisztív zajt lehet lecsökkenteni. A buborékmemória áramköreit a 19 kontroliáramkör vezérli. A 2a ábrán egy ismert vastagréteg magnetorezisztív detektor felülnézeti képe látható. A 25 chevron elemekbe 1 álló nyújtó részen, amely a 27 alsó és 28 felső szaggatott vonallal határolt területet foglalja el, a mágneses buborék fokozatosan kinyúlik és a 20 detektor oszlopba ju', majd ezt követően a szintén chevron elemekből álló védőgyűrűn keresztül a tároló aktív területét elhagyja. A 20 detektor oszlop a 21 detektor elemekből és ezek szárait felváltva összekötő 22 baloldali és 24 jobboldali összekötésekből tevődik össze. A 2b ábra a 20 detektor oszlop perspektivikus képét mutatja be. A 21 detektor elemek és 22 bal, illetve 24 jobboldali összekötései egyaránt ugyanabból a vastag permalloyból vannak kialakítva. A 3a és 3b ábra a találmány szerinti kombinált vastagvékonyréteg magnetorezisztív detektor felülnézeti, illetve pe'spektivikus rajzát mutatja. A detektor nagyon hasonlít a 2. ábrán bemutatott detektorhoz. A fő különbség az, hogy a találmány szerinti 20a kombinált vastagvékonyréteg detektoroszlopban a szomszédos 21 detektor eleinek eredetileg 0,4—0,5 fim vastagságú 22a bal és 24a jobb összekötései el vannak vékonyítva 0,02— 0,2 pm vastagságra. Ezzel a megoldással a detektort alkotó 21 detektor elemek mágnesesen függetlenek lesznek egymástól és mozgató tulajdonságaik nagymértékben megjavulnak. A 4. ábra a találmány szerinti kombinált vastagvékonyréteg magnetorezisztív detektor egy előállítási módját ábrázolja. A 4a ábrán az áttekinthetőség kedvéért nem ábrázolt mágneses réteg tetejére felvitt 51 S1O2 réteg tetejére párologtatással vagy katódporlasztással felvitt lágy mágneses film, rendszerint 0,4-0,5 pm vastagságú 52 vastag permalloy film és ezen pozitív fotoreziszt technikával kia’akított 53 első fotoreziszt lakkábra látható, amelyet az 54 első pozitív maszk leképzésével alakítottunk ki. A 4b ábrán az 51 SiO? tetején a már kialakított 52a vastag permalloy elemek láthatók, amelyeken az 56 második pozitív maszk leképezésével egy 55 második fotoreziszt lakkábrából kialakított, az 52a vastag permalloy elemeket a marástól levédő fotoreziszt ábrát mutatunk be. A 4c ábra a detektor összekötéseket elvékonyító maiás után kapott 52a vastag permalloy elemből és 57 vékony permalloy elemből álló kombinált vastag-vékonyréteg magnetorezisztív detektor oldalnézeti képét ábrázolja. Az 5a ábrán az 51 SÍO2 rétegre felvitt 52 vastag permalloy film felületén, az 58 féligátlátszó vagy szemitrarszparens maszk rövid hullámhosszú vagy kis inten-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
