Brevet FR2012625A1 — publié le 19700320

20tf36 1 2012625 Les mémoires à films couplés sont dss mémoires dans lesquelles des conducteurs Cc'est à dire, chaque ligne de détection de fait de l'ensemble) sont prises an sandwich entre uns rangée associée de films magnétiques qui sont respectivement adaptés pour itre magnétisés suivant un mode mutuel complémentaire 5 ou antiparallèle lorsque l'on alimente le conducteur respectif. Ces dispositifs prennent de plus an plus d'importance dans les applications de mémoire d'ordinateur. On couple les films par fermeture de flux, c'est à dire, chemin de flux fermé entourant le conducteur entre les films magnétiques fournis soit par l'air ou par moyen de champ magnétostatique en interaction ou de préférence par des 10 matériaux magnétiques communs. Dans les dispositifs dans lesquels l'épaisseur du conducteur est égale ou dépasse 2% de la largeur du conducteur, par exemple], un conducteur d'épaisseur d8 3 microns et de 100 microns de largeur (3%), il est nécessaire de coupler les films magnétiques par un matériau magnétique commun, puisqu'il se produit un effet démagnétisant avec du couplage d'air dû au 15 fait de l'épaisseur du conducteur. Cet effet démagnétisant enlève des possibilités au dispositif. □ans les dispositifs couplés magnétiquement, il est désirable que le matériau de bord utilisé pour fermeture de flux ait un champ cosrcitif d'environ 6 oersteds ou moins et ait une perméabilité élevée. De nombreux essais réalisés 20 jusqu'à présent pour plaquer le bord da ces éléments de mémoire magnétique ont soulevé de nombrsux problèmes. Un tel problème est que les potentiels élevés présents aux angles des lignes de bit gravées provoquent la croissance du métal déposé dans les angles sous forme d'arborescences. Le métal déposé ultérieurement, se déposera de préférence sur les arborescences plutôt que sur les bords. 25 En conséquence, des films de bords plaqués ne sont pas uniformes et on trouve qu'ils ont des champs coercitifs de 10 oersteds ou plus et de basse perméablité. L'art antérieur décrit un bain et un procédé qui sont utilisés pour recouvrir dBS formss cylindriques. On pourrait supposer qu'un tel bain et procédé peuvent itre utilisés dans las buts de l'invention. Cependant, lors de l'utilisation 30 des bains et procédés décrits dans l'art antérieur dans le but de plaquer les bords, les problâmes ci-dessus restent.présents. Bien que les autres techniques d'électrodéposition actuelles offrent des possibilités très appréciables, actuellement, il reste encore à produire économiquement de là» des éléments de films couplés acceptables commercialement qui possèdent les caractéristiques ci-dessus 35 mentionnées. D'après le procédé de l'invention présente, on fournit un bain de revêtement électrolytique et un procédé pour le revêtement de bord de film magnétique. Le bain comprend des ions de cuivre dans le domaine d'environ 0*0005 à 0,002 moles par litrei des ions de fer dans le domaine d'environ 0,0054 à 0,0211 moles 40 par litrej des ions nickel.dans le domaine d'Bnviron 0,QB4 - 0,211 moles par 69 20436 2 2012625 litre» des ions chlore dans la domains d'environ 0,168 à 0,422 moles par litrej des ions sulfate dans la domaine d'environ 0,006 à 0,0217 moles par litre,- des ions tartrates dans la domaine d'environ 0,024fî à 0,0532 moles par litra; K„C0 6 J dans le domaine d1 environ 0,00 à 0,00362 moles par litrej de la saccharine sous 5 forme de solution à 10% dans le domaine d'environ 0,10 à 0,30 grammes par litre; st du triton X 100 (un agent tension-actif préparé par la Cie Rohm and Hass) sous forme de solution à 20% dans la domaine d'environ 0,3 à 0,6 grammes par litre. On maintient le pH du bain dans un domaine d'environ 3,9 à 5,6. On dépose la matériau magnétique par impulsions de courant d'une durée d'environ S 10 secondes, arrêtant las impulsions et agitant durant 4 secondes, le courant restant coupé durant 24 secondas et l'on répâte le cycle d'impulsions jusqu'à ce que l'épaisseur de film désiré soit obtenus. Les films recouvrement ds bord déposés d'après les bains et dans les-conditions opératoires ci-dessus fournissent des films relativement sans déformation st uniformes. Les films ont des 15 champs cosrcitifs de 6 oersteds ou moins et ont une perméabilité magnétique relativement élevée. En conséquence, le premier objet de l'invention présents est de mettre au point un nouveau bain élsctrolytique aqueux et un procédé pour le recouvrement de bord ds matériau ferromagnétique à arête aigui st ds forme cylindrique 2Q par quoi lss nouveaux dispositifs améliorés à film magnétiqus couplés sont produits économiquement par des techniques de production de masse et dont les éléments possèdent les caractéristiques cl-dsssus msntionnéss. □'autres objets caractéristiques st avantages de la présents invention ressortiront mieux da l'exposé qui suit fait an référsncs aux dessins annexés 25 à ce texte st qui représentant un mode de réalisation préféré ds cslls-cl. La figure 1 est un diagramme indiquant lss étapes ds fabrication dans la préparation des dispositifs de film magnétique couplé. La figure 2 est un dispositif à multicouche préparé par le procédé indiqué dans la figura 1 juste avant l'étape de photo-gravurs décrite ici. 30 La figure 3 est le dispositif multicouche de la figure 2 ayant été photo- gravé et dont on a recouvert les bords d'après le diagramme de la figure 1. Dans la pratique de l'invention, un dispositif multicouche, généralement représenté par 1, corons on la montre dans la figure 2 est préparé d'après le - diagramme de la figura 1. Un plan de base 2 comprenant une couche isolants 3 35 est utilisé comms substrat. On évapors uns fins couche conductrice métallique sur l'isolant pour l'utiliser comms cathode dans un dépôt électrolytique subséquent d'un film de cuivra ds polissage. On dépose un film de cuivre de polissage en immergeant le substrat dans un bain élsctrolytique dilué comprenant un ssl da cuivrs salubie dans l'sau, source d'ions sulfats, uns source d'ions nitrate, 40 de l'acide tartrique, de la gélatine et un agent tenslo-actif. Un courant 69 20436 3 2012625 2 dont la densité sst d'environ 30 à 40 ma/cm passe entre les anodBS et ls substrat jouant le rôle de cathode jusqu'à ce qu'un film ds cuivre de polissage d'épaisseur désirée soit obtenu. Après rinçage du substrat recouvert de cuivre, on immerge le substrat dans 5 un bain de revêtement élsctrolytique comprenant des ions Ni et Fs ou des ions Ni, Fs Bt Cu. On fait passer un courant entrs l'anode et le substrat jouant le rôle de cathode. On envoie uns séris d'impulsions chronométréss, c'est à dire, on maintisnt lss impulsions durant snviron 10 secondes, après quoi, l'on coupe le courant et on effectue une agitation rigoureuse du bain durant quatre 10 à six secondes, on laisse rsposer la cellule avec un courant zéro durant encore 30-50 secondes, après quoi l'on répète le cycle jusqu'à ce qu'un film magnétique suffisamment épais 4, de 2.500 à 4.000 A d'épaisseur par exemple, soit déposé. Lss détails ds dépôt élsctrolytique des films magnétiques sont donnés dans l'art antérieur. 15 On dépose ensuite un film dB cuivre conducteur épais 5 en immergeant ls substrat recouvsrt de film magnétique st jouant ls rôle ds cathodB, dans un bain élsctrolytiqus contenant un ssl ds cuivrs solubls dans l'eau, uns sourcs d'ions sulfatB, uns sourcs d'ions nitrats, ds l'acide formique et de l'acide acétique. On fait passer un courant entre l'anode st la cathode jusqu'à es qu'un 20 film de cuivre suffisamment épais soit déposé. On dépose un sscond film ds cuivrs ds polissage d'après ls procédé décrit ci-dessus. Finalement, on dépose un second film magnétique 6. On soumet le dispositif 1 à un cycle thsrmiqus à 200°C sur un champ magnétique à vecteur parallèle à l'axa magnétique facils pour obtsnir une stabilité magnétique. Après chauf-25 fage, le dispositif 1 sst alors photogravé par le procédé conventionnel pour former un jeu de ligne de bit parallèle 8 comme on ls montre dans la figure 3. L'ensemble caractéristique est de 3 x 2,54 x 3 x 2,54 cm par zone et comprend 360 lignes da bit ds largeur de 0,102 millimètres st écarté ds 0,102 millimètres. La résine résistante de photogravure 9 est maintenue sur le sommet dss lignes 30 ds bit, ds telle sorts que seuls les bords de ligne seront exposés durant le dépôt électrolytique du film magnétique ds fermeture de bord. Le dispositif photogravé est alors recouvert sur les bords d'après le procédé de cette invention. Le dispositif utilisé commB cathode sst immergé dans un bain de revêtement élsctrolytiqus ayant la composition st les domaines sui-35 vants : 69 20436 Inférieur N1C12 . 6H20 - 20,g FeS04. 7H20 - 1,5g 5 CuS04.5H20 - 0 g K2C°3 - G g KNaC4H40B.4H20 - 7,g Saccharine sous forme de 10 solution à 10%- 0,10 g Triton x 100 solution à 1% - 0,3 g Tartrate de Potassium Sodium KNaC.H.O .4H_0 4 4 6 2 15 UnB fols que le dispositif photogravé a été mis dans le bain avec une anode d'accompagnement, on envoie une série d'impulsions entre l'anoda st la cathode. La quantité de courant nécessaire des impulsions varie suivant l'épaisseur des lignes de bits 8. Par axsmpls, lorsquB les lignes 8 sont d'épaisssur ds 2,6 et 12 microns, on utilise respectivBmsnt dss courants ds 170 mllliampèrss, 240 20 milliampèrss et 330 mllliampères. Lss impulsions ds courant ont uns durés d'envl-rori 6 secondes st on les arrête durant environ 24 secondes. Au commencement de la période, durant laquelle le courant est coupé, on agite le bain rigoursu-semant durant environ 4 secondes. Chaque impulsion de courant dépose une couche de matériau magnétique d'environ 300 A, Les films magnétiques, ayant une épais-25 seur entre 2.500 et 4.000 A, déposés aux bords des lignes de bit 8 par le procédé ci-dessus, ont des propriétés magnétiques uniformes, des champs coercitifs de 6 oersteds ou moins, et des perméabilités élsvéss ds l'ordrs de 1.000. On doit comprendre, bien que l'on ait décrit l'Invention comms un procédé de revêtement de bord de lignes de bits de dispositifs de film couplé pour fer-30 meture de flux, le procédé ci-décrit peut être utilisé similairement avantageusement pour le revêtemerlt de film magnétique de forme cylindrique. Bien que l'on ait décrit dans ce qui précèds st représenté sur les dessins les caractéristiques principales ds l'invention appliquées à un mode de réali-' sation préféré de celle-ci, il est évident que l'homme de l'art peut y apporter 35 toutes modifications de forme ou ds détail qu'il juge utiles sans pour autant sortir du cadre ds ladits invention. Préféré 30,0 g 2,2 g 0,15g 0,35g 10,0 g 0,15 g 0,4 g 2012625 Supérieur 50,0 g 6 g 0 ,50 g 0 ,50 g 15, g 0,3 g 0,6 g 69 20436 5 2012625 REVENDICATIONS 1.- Procédé ds rBvStsmsnt de bords ds films magnétiquss dans des dispositifs à films magnétiquss couplés caractérisé par les étapss suivantes: - on élabors un bain ds dépôt élsctrolytique comprenant des sels ds nicksl, far st cuivrs solublss dans l'eau, uns sourcs d'ions chlorure« un sel pour maintenir le ph du bain sntrB 3,9 et 5,8, un agent complexant pour maintenir les ions nickel st fsr en solution, et un agsnt tsnsio-actifj - on appliqus entre l'anode et la cathode formées par ls film à revêtir, disposées dans ls bain, uns séris d'impulsions ds courant ds durés déterminés st en nombre suffisant pour dépossr uns couchs ds matériau magnétique sur les bords du film à revêtir. 2.- Procédé de revâtemsnt selon 1 dans lequel les induisions de courant 3.- Procédé ds rsvâtement selon 1 dans lsqusl on agits le bain pendant environ 4 secondes entre daux impulsions de courant appliquées au bain. 20 4.- Procédé de rsvêtsmsnt selon 1 dans lsqusl lss impulsions ds courant appliquées au bain ont uns intensité comprise entre 170 et 330 mA. 5.- Procédé de revêtement selon 1 dans lequel le bain utilisé comprend de 25 20 à 50g de NiCl2» 6H20, de 1,5 g à 6 g de Fa S04, 7H20,„de 0,15 g à 0,50 g de CuSO^» 5H20, de 0 à 0,5 g de ^2^3' ds 7 g à 15 g d'un tartrate de métal alcalin, de 0,3 g à 0,6 g de triton X 100 en solution à 1%, et de 0,10 g à 0,30 g de saccharine en solution à 10%. 30 6.- Procédé de revêtsmBnt selon 1 et 2 et 3 st 4 dans lequel le bain utili sé comprend 30 g de N1C12, 6H20, 2,2 g ds Fe SQ^, 7H20, 0,15 g de Cu SO^, 5H2Q, 0,35g de K_C0 , 10 g de tartrate de potassium, 0,4 g de triton X 100 en solution 4» w à 1%, et 0,15 g ds saccharins en solution à 10%. 35 7.- Produit ayant des propriétés identiques à celui obtenu par le procédé selon 1 ou 2 ou 3 ou 4 ou 5 ou 6. 5 10