Brevet FR2594252A1 — publié le 19870814

Dispositif de mémoire a bulle magnétique La présente invention concerne un dispositif de mémoire à bulle magnétique Plus particulièrement, la pré- sente invention concerne un dispositif de mémoire à bulle magnétique, dans lequel une contrainte réduite est appliquée à des structures réalisées en des matériaux magnétiques doux, et dans lequel la pellicule de passivation présente une adhé- rence améliorée. - Dans un dispositif classique de mémoire à bulle magnétique, il était d'une pratique usuelle de former une pellicule de passivation 6 directement sur la structure 5 en utilisant du SiO2, qui est une substance minérale, après la formation de la structure 5 réalisée en un matériau ma- gnétique doux comme cela est illustré sur la figure 1, du dessin annexé. Dans ce cas, la force coerci- tive Hc de la structure 5 réalisée en un matériau magnétique doux augmente sous l'effet de l'influence de la contrainte produite par la pellicule de passivation 6 en SiO2. Une tel- le influence devient notable lorsque le diamètre de la bulle magnétique diminue et que la caractéristique minimale four- nie par les structures réalisées en des matériaux magnétiques doux diminue, ce qui entraîne une perturbation dans la mar- ge de propagation de la bulle magnétique. Il en va de même dans un dispositif hybride de mémoire à bulle magnétique comportant des pistes du type hybride, constituées par des pistes de propagation formées par implantation ionique et par des pistes de propagation réalisées en un matériau magnéti- que doux. De façon spécifique, dans un dispositif hybride de mémoire à bulle magnétique, la formation d'une pelli- cule de passivation 6 réalisée en SiO2 après la formation de la structure 5 réalisée en un matériau magnétique doux comme représenté sur la figure 2 du dessin annexé ----- entraîne un accroissement de la force coercitive Hc de la structure 5 réalisée en un matériau magnétique doux comme dans le dispositif de mémoire à bulle magnétique men- tionné plus haut, qui est un facteur principal de perturba- tion de la marge de propagation. A ce sujet, on notera que, étant donné que le dispositif hybride de mémoire & bulle magnétique utilise des pistes de propagation formées par implantation ionique dans sa boucle secondaire, la partie principale du dispositif contient la piste formée par implan- tation ionique. C'est pourquoi le dispositif hybride de mé- moire à bulle magnétique présente une surface étendue lors- qu'une seconde pellicule isolante 4 est en contact direct avec la pellicule de passivation 6 en SiO2. Afin de réduire la partie étagée formée par la structure 5 réalisée en un matériau magnétique doux, qui intersecte une structurecon- ductrice 3, on a utilisé un polymère thermorésistant en tant que seconde pellicule isolante 4. Des exemples de polymères thermorésistant sont: une résine polyimide, une résine époxy, une résine phénolique, une résine polycarbonate, une résine polyamide-imide, une résine polybenzimida- zole et une résine silicone. Cependant, étant donné que de tels polymères thermorésistants présentent une faible adhe- rence vis-a-vis du SiO2, il se pose un grave problème de fia- bilité. Afin de supprimer le problème mentionné plus haut relatif à l'adhérence, la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 28517/1980 a proposé l'uti- lisation d'une résine en tant que pellicule de passivation. Bien que l'utilisation de la résine en tant que pellicule de passivation améliore l'adhérence à la seconde pellicule isolante, la pellicule de passivation incluant la résine pré- sente une faible capacité de protection vis-à-vis d'un choc mécanique et de l'humidité ambiante, ce qui rend le dispo- sitif inapte pour une utilisation pratique. Comme cela ressort à l'évidence de ce qui précède, dans les dispositifs classiques de mémoire à bulle magné- tique mentionnés ci-dessus, il se présentait des problèmes en rapport avec la contrainte appliquée par la pellicule de passivation ou l'adhérence de cette pellicule et c'est pour- quoi on était en présence d'inconvénients tels qu'une per- turbation de la marge de propagation et un manque de fiabi- lité. C'est pourquoi un but de la présente invention con- siste à fournir un dispositif de mémoire à bulle magnéti- que, dans lequel l'influence de la contrainte appliquée par la pellicule de passivation à la structure réalisée en un matériau magnétique doux est réduite et dans lequel on a une meilleure adhérence de la pellicule de passivation. Conformément à la présente invention, on peut ré- duire l'influence de la contrainte appliquée par une pelli- cule de passivation réalisée en une substance minérale telle que du SiO2 sur la structure réalisée en un matériau magné- tique.doux, en prévoyant une couche polymère thermorésistan- te en tant que troisième pellicule isolante entre la struc- ture réalisée en un matériau magnétique doux et la pellicu- le de passivation réalisée en une substance minérale telle que du SiO2. A ce sujet on notera que, lorsque l'on forme une couche polymère thermorésistante sur l'ensemble de la surface du dispositif après avoir formé la structure réali- sée en un matériau magnétique doux et que l'on forme sur cet- te couche une pellicule de passivation en SiO2, cette pelli- cule tend à se décoller de la couche de polymère thermoré- sistant étant donné la mauvaise adhérence existant entre le polymère et le SiO2, ce qui pose un problème en rapport avec la fiabilité. Les auteurs de la présente invention ont trou- vé que ce problème peut être résolu de la manière indiquée ci-après. Dans un dispositif hybride de mémoire à bulle ma- gnétique comportant des pistes de type hybride constituées par des pistes de propagation formées par implantation io- nique et par des pistes de propagation en matériau magnéti- que doux, les pistes de propagation formées par implantation ionique sont utilisées dans la partie de boucle secondaire constituant la partie principale du dispositif. Les pistes de propagation formées par implantation ionique ne sont sou- mises à aucune influence de la contrainte produite par la pellicule de passivation réalisée en SiO2. Par conséquent la formation de la pellicule de passivation réalisée en SiO2 après suppression des seconde et troisième pellicules iso- lantes au niveau de leurs parties situées au-dessusde la région des pistes formées par implantation ionique et sur le pourtour du dispositif établit un contact direct entre la pellicule de passivation réalisée en SiO2 et une première pellicule isolante réalisée en SiO2 dans la partie principale du dis- positif, ce qui contribue à améliorer l'adhérence de la pel- licule de passivation. En outre, dans ce cas, étant donné que la structure réalisée en un matériau magnétique doux est recouverte par une couche d'un polymère thermorésistant, qui constitue la troisième pellicule isolante, l'influence de la contrainte produite par la pellicule de passivation réa- lisée en SiO2 sur la structure réalisée en un matériau ma- gnétique doux peut être réduite. C'est pourquoi ceci permet d'empêcher l'accroissement de la force coercitive Hc de la %0 structure réalisée en un matériau magnétique doux, ce qui permet d' empêcher la perturbation de la marge de propaga- tion du dispositif de mémoire à bulle magnétique. D'autres caractéristiques et avantages de la pré- sente invention ressortiront de la description donnée ci- après prise en référence au dessin annexé, dans lequel: - la figure 1, dont il a déjà été fait mention, est une vue en coupe transversale d'un dispositif classique de mémoire à bulle magnétique comportant des pistes de pro- pagation réalisées en un matériau magnétique doux; - la figure 2, dont il a déjà été fait mention, est une vue en coupe transversale d'un dispositif hybride classique de mémoire à bulle magnétique; et - la figure 3, qui est formée des figures partiel- les 3(a) à 3(d), est une vue en coupe transversale d'une for- me de dispositif hybride de mémoire à bulle magnétique con- forme à la présente invention. Ci-après on va décrire une forme de réalisation de la présente invention en se référant aux schémas tels que représentés sur la figure 3 et illustrant les phases du pro- cessus de fabrication. Comme représenté sur la figure 3(a), on a formé des pistes 7 de propagation par implantation ionique dans une pellicule de grenat magnétique 1 supportant une bulle magnétique, et on a formé ensuite, sur cette pellicule, une pellicule de SiO2 d'une épaisseur de 100 nm en tant que pre- mière pellicule isolante 2. Ensuite on a formé une couche double de Au/Mo dune epaisseur de 350 nm en tant que pel- licule conductrice 3 sur la première pellicule isolante 2, à la suite de quoi on a formé une structure. On a alors ap- pliqué sur l'ensemb]e, en tant que seconde pellicule isolan- te 4, une couche d'une épaisseur de 350 nm réalisée en une résine polyimide utilisée en tant que polymère thermoré- sistant, puis on a formé une couche d'un matériau magnétique doux d'une épaisseur de 350 nm en tant que structure 5 for- mée d'un matériau magnétique doux. On a ensuite déposé sur l'ensemble de Ja surface une résine polyimide,sur une épais- seur de 300 nm,en tant que troisième pellicule isolante 8, comme représenté sur la figure 3(b). On a éliminé par corro- sion physique les seconde et troisième pellicules isolantes sur les parties situées au-dessus des régions de propagation formées par implantation ionique et constituant une boucle secondaire,et des régions circonférentielles du dispositif, comme représenté sur la figure 3(c). Enfin on a formé une pellicule de passivation 6 d'une épaisseur de 1 pm en utili- sant du SiO2, comme représenté sur la figure 3(d). Dans la présente forme de réalisation, on a pré- paré un dispositif hybride de mémoire à bulle magnétique à ligne principale-boucle secondaire, dans laquelle la période des bits dans la boucle secondaire était égale à 3 pm, tan- dis que la période des bits dans la ligne principale était de 14 pm, en utilisant une pellicule d'un grenat (YSmLuGd)3 (FeGà)5012 (épaisseur de la pellicule: 0,9 pm; diamètre de la bulle: environ 0,9 pm). Lorsque l'on a appliqué un champ magnétique tournant de 500 Oe ou plus dans le plan avec une fréquence de commande de 200 kHz, la marge du champ de polarisation était aussi élevée que 10 % ou plus en moyenne. Bien que l'on ait utilisé une résine polyimide en tant que troisième pellicule isolante 8 dans cette forme de réalisation, on peut également utiliser d'autres résines différentes. Des exemples de telles résines incluent une ré- sine époxy, une résine phénolique, une résine polycarbo- nate, une résine polyamide-polyimide, une résine poly- benzimidazole et une résine silicone. A ce sujet, il est préférable que la troisième pellicule isolante 8 puisse ré- sister à une température de 300 C ou plus. Le tableau 1 ci-dessous indique l'adhérence entre la résine polyimide, qui est un polymère thermorésistant et la pellicule de passivation réalisée en SiO2, qui est une substance minérale, et l'adhérence entre la première pelli- cule isolante réalisée en SiO2 et la pellicule de passiva - tion réalisée en SiO2. L'adhérence telle qu'indiquée dans le tableau 1 a été déterminée au moyen du procédé d'essai de pelage. Tableau N comDlnalson des pellicules testées Adhérence Seconde pellicule isolante réalisée 1 en résine polyimide et pellicule 10 g/cm de passivation réalisée en SiO Première pellicule isolante réalisée en SiO2 et pellicule de passivation 2 réalisée en SiO2 et pellicule de pas- 300 g/cm sivation réalisée en SiO2 Comme cela est visible dans le tableau 1, l'adhé- rence entre la première pellicule isolante réalisée en SiO2 et la pellicule de passivation réalisée en SiO2 est extrême- ment élevée par rapport a l'adhérence entre la seconde pel- licule isolante réalisée en une résine polyimide et la pellicule isolante réalisée en SiO2. A ce sujet, on notera que l'adhérence entre une pellicule réalisée en un polymère thermorésistant autre que la résine polyimide y compris une résine époxy et la pel- licule de passivation réalisée en SiO2 est essentiellement égale à l'adhérence entre la seconde pellicule isolante réalisée en une résine polyimide et la pellicule de pas- sivation réalisée en SiO2 comme cela est indiqué dans le N 1 du tableau 1. En outre, lorsque l'on utilise une substance minérale autre que du SiO2 à la place de SiO2, l'adhérence est essentiellement la même que celle indiquée aux N il et 2 du tableau 1. Comme mentionné précédemment, dans un dispositif hybride de mémoire à bulle magnétique, une boucle secon- daire comprenant des pistes de propagation formées par im- plation ionique occupe une zone étendue du dispositif. Con- formément à la présente invention, les régions formées par implantation ionique, dans lesquelles de telles pistes for- mées par implantation ionique ont été réalisées, sont recou- vertes par une première pellicule isolante, sur laquelle une pellicule de passivation réalisée en une substance minérale a été formée directement. C'est pourquoi, étant donné que les régions principales de la microplaquette présentent une adhérence élevée, l'adhérence de l'ensemble de la micropla- quette est suffisante pour une utilisation pratique. Comme cela ressort de ce qui précède, conformé- ment à la présente invention, étant donné que non seulement l'influence de la contrainte d'une pellicule de passivation réalisée en une substance minérale sur la structure réalisée en un matériau magnétique doux peut être réduite, mais éga- lement l'adhérence de la pellicule de passivation réalisée en une substance minérale peut être améliorée et la carac- téristique du champ de polarisation et la fiabilité d'un dis- positif hybride de mémoire à bulle magnétique peuvent être améliorées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de mémoire à bulle magnétique, com- portant: - une pellicule magnétique apte à supporter une bulle magnétique formée sur un substrat amagnétique, - une première pellicule isolante réalisée en une substance minérale, - une -première région de pistes de propagation de la bulle magnétique, comprenant une structure conductrice, une seconde pellicule isolante réalisée en un polymère ther- morésistant et une structure réalisée en un matériau magné- tique doux et formée sur ladite seconde pellicule isolante, - une seconde région de pistes de propagation de la bulle magnétique, qui comporte des pistes de propagation réaliséespar implantation ionique et qui ont été formées au moyen d'une implantation sélective d'un ion dans des régions désirées de ladite pellicule magnétique, caractérisé en ce - qu'une troisième pellicule isolante (8) réali- sée en un polymère thermorésistant est prévue sur ladite se- conde pellicule isolante (4) et sur ladite structure (5) réa- lisee en un matériau magnétique doux, et - une pellicule de passivation (6) est prévue sur ladite troisième pellicule isolante (8) et sur ladite pre- mitre pellicule isolante (2), dans leurs parties situées dans ladite seconde région des pistes de propagation de la bulle magnétique. 2. Dispositif de mémoire à bulle magnétique se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite subs- tance minérale est du SiO2. 3. Dispositif de mémoire à bulle magnétique se- lon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit polymère thermorésistant est au moins un élément choisi parmi le grou- pe incluant une résine polyimide, une résine époxy, une résine phénolique, une résine polycarbonate, une résine -- polyamide-imide, une résine résine silicone. polybenzimidazole et une