(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁化膜の上に絶縁体からなるスペース層を介してＭＲ素子が形成された磁気バブル素子において、前記スペース層の厚さを４０００オングストローム程度としたことを特徴とする磁気バブル素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気バブル素子の構成に関し、更に詳しくは磁気バブル検出回路の出力電圧値を向上させると共にパルス幅を広げた磁気バブル素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
はじめに図７を用いて磁気バブル素子の製造工程について簡単に説明する。
１．  表面に１０μｍ程度の垂直磁化膜（（ＹＳｍ  Ｌｕ  Ｃａ）３（ＦｅＧｅ）５Ｏ１２等）１が形成されたＧＧＧ（Ｇｅｒｌｍａｎｉｕｍ  Ｇａｌｌｉｕｍ  Ｇａｒｎｅｔ）基板１０上に膜厚が６０００オングストローム程度のＳｉＯ２２を形成する。
２．  ＳｉＯ２２の表面に、ＭＲ素子３を形成する層として、スパッタにより、ＮｉＦｅを３６０オングストローム程度、Ｍｏを５００オングストローム程度、Ａｕを５００オングストローム程度、順次積層する。
【０００３】
３．  積層形成されたＮｉＦｅ／Ｍｏ／Ａｕの表面にＭＲ素子のレジストパターンを形成し（図示せず）、
４．  ＭＲ素子３を所定の形状にイオンミリングする。
５．  ＭＲ素子３の最上層のＡｕを逆スパッタで剥離させた後、電極層４として、スパッタにより、Ｍｏを５００オングストローム程度、Ａｕを３０００オングストローム程度、順次積層する。
【０００４】
６．  図示しないマスクで電極パターンを形成した後、
７．  Ａｕをエッチングし、
８．  Ｍｏをエッチングする。
【０００５】
次に図８に示すように、
９．  ポリイミド膜を形成するための条件出しを行い、
１０．  求めた条件に基づいて表面にポリイミド膜５を３２００オングストローム程度形成する。ここで、電極４のポリイミド膜５が形成されなかった部分がボンディングパッド６として用いられる。
【０００６】
１１．  ポリイミド膜５の表面に、転送素子７を形成する層として、加熱スパッタによりＮｉＦｅを４０００オングストローム程度形成する。
１２．  ＮｉＦｅの表面に、転送素子レジストパターンを１μｍ程度形成する。
【０００７】
最後に図１に示すように、
１３．  イオンミリングによる転送素子７のエッチングを行う。
なお、上述した従来例においては工程１における酸化膜（ＳｉＯ2）２の膜厚を６０００オングストロームとしたが、本発明はこの酸化膜２の膜厚を適正化して４０００オングストローム程度としたものである。
【０００８】
上記構成のＭＲ素子は強磁性体の向きとこれに流れる電流の向きとの間の角度によりその抵抗値が変化するものであり、図１では左右（紙面に対して水平）方向に電流が流れ、外部磁界は紙面に垂直方向に加わったとき磁界の変化を抵抗値変化として検出する。
【０００９】
図９は図１のａ−ａ’の断面においてＭＲ下にバブルがきたときのＭＲ，ＳｉＯ２、垂直磁化膜と磁界の向きの関係を示す拡大図である。
ここで、磁気バブル直上ではその磁界は垂直方向成分となり、ＭＲでは検出できないが、磁気バブルとＭＲの間の距離を離して構成した場合、磁気バブルからの磁界のうち、水平成分の磁界を検出できる。
図７の工程１で形成するＳｉＯ２（酸化膜）２は磁気バブルとＭＲの間の距離を離すためのスペーサとして機能する。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、このような磁気バブル素子では検出信号のパルス幅が十分に得られないために、場合によっては信号の検出ができないという問題があった。
図１０は磁気バブル素子の信号検出回路、図１１はその出力波形を示している。
【００１１】
バブルの検出器としては感度が高い薄膜ＭＲ素子を採用した。メインＭＲとダミーＭＲの２素子を隣接して配置し、これらからの信号を差動アンプにより増幅することで磁気ノイズを低減させている。
【００１２】
図１１において、上に凸の波形は、メインＭＲの下にバブルが来たときの信号波形、下に凸の波形はダミーＭＲの下にバブルが来たときの信号波形である。また、バブルが無い時の波形は０Ｖ付近にある波形である。
【００１３】
ここで、パルス出力に対しスレッショルド電圧を０．３５Ｖに設定したとするとパルス幅Δｔは４．５μｓとなる。回転磁界の周期を３６μｓｅｃ（約２８ｋＨｚ）とすると、エンコーダとして動作させるために必要なパルス幅４μｓに対して余裕が少ない。
【００１４】
本発明は上記問題点を解決するためになされたもので、パルス幅を広げて特性マージンを十分に満たすことが可能な磁気バブル素子を実現することを目的とする。
【００１５】
垂直磁化膜の上に絶縁体からなるスペース層を介してＭＲ素子が形成された磁気バブル素子において、前記スペース層の厚さを４０００オングストローム程度としたことを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面を用いて本発明を詳しく説明する。
図１は本発明の実施形態の一例を示す概略構成図である。
図１において、従来例で説明した磁気バブル素子の構成とはスペーサとしてのＳｉＯ２２の厚さのみが異なるのみで他の部分は同様である。従ってここでは構成についての説明は省略する。
【００１７】
本発明者等はスペーサ２の膜厚に着目して実験を行ったところこのＳｉＯ２２の膜厚がパルス幅に関連していることを発見した。
【００１８】
図２乃至図５は図１０に示す検出回路を用いてスレッショルド電圧を０．３５Ｖとしてパルス幅を求めたものである。図２はスペーサ２の膜厚を３０００オングストロームとした場合のオシロスコープの画面を示している。図によればパルス幅ΔTは６．８μsに改善されているが、スレッショルド電圧である０．３５Ｖを超えた出力の矢印Ａで示す箇所に歪が生じていることが分かる。
【００１９】
図３はスペーサの膜厚を４０００オングストロームとした場合のオシロスコープの画面であり、パルス幅ΔＴは５．６μｓとなっており、かなりの改善が見られる。図４はスペーサの膜厚を６０００オングストロームとした場合でありΔＴは４．６μｓである。また、図５はスペーサの膜厚を９０００オングストロームとした場合でありΔＴは４．３μｓとなっており、従来の６０００オングストロームの場合に比較して悪化していることが分かる。
【００２０】
図６は以上の実験結果をもとにしたスペーサ（酸化膜）２の厚さ（オングストローム）とパルス幅（μｓ）の関係を示すものである。
図によれば、パルス幅は膜厚が薄くなるに従って広くなっていることが分かる。
【００２１】
ここで、スペーサ（酸化膜）２の形成は一般にプラズマＣＶＤにより行うが、この膜厚形成方法は３０００オングストローム以下の膜厚では膜厚の均一性が低下するなど膜厚制御が難しいという問題がある。
【００２２】
また、スペーサ（酸化膜）２はＭＲ素子３に対するＧＧＧ基板１０の応力緩和の作用も有しており、３０００オングストローム以下の膜厚ではその効果も低減するという効果もある。全体の製作工程上スピンコートによる方法は用いることができない。
【００２３】
そこで、本発明ではスペーサ（酸化膜ＳｉＯ２）２の厚さを適正化、具体的には４０００オングストローム程度とすることにより、パルス幅を広げて特性マージンを十分に満たすことが可能な磁気バブル素子を実現できる。
【００２４】
本発明の以上の説明は、説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。したがって本発明はその本質から逸脱せずに多くの変更、変形をなし得ることは当業者に明らかである。例えば、従来例の製作工程で示したＭＲ素子３や電極層４の厚さは具体的数値に限定するものではない。特許請求の範囲の欄の記載により定義される本発明の範囲は、その範囲内の変更、変形を包含するものとする。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、垂直磁化膜の上に絶縁体からなるスペース層を介してＭＲ素子が形成された磁気バブル素子において、前記スペース層の厚さを４０００オングストローム程度としたので、パルス幅を広げて特性マージンを十分に満たすことが可能な磁気バブル素子を実現できた。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明及び従来例の磁気バブル素子の実施形態の一例を示す構成図である。
【図２】スペーサ（酸化膜…ＳｉＯ２）の膜厚を３０００オングストロームとして磁気バブル素子を駆動したときのスレッショルド電圧とパルス幅の関係を示す図である。
【図３】スペーサ（酸化膜…ＳｉＯ２）の膜厚を４０００オングストロームとして磁気バブル素子を駆動したときのスレッショルド電圧とパルス幅の関係を示す図である。
【図４】スペーサ（酸化膜…ＳｉＯ２）の膜厚を６０００オングストロームとして磁気バブル素子を駆動したときのスレッショルド電圧とパルス幅の関係を示す図である。
【図５】スペーサ（酸化膜…ＳｉＯ２）の膜厚を９０００オングストロームとして磁気バブル素子を駆動したときのスレッショルド電圧とパルス幅の関係を示す図である。
【図６】スペーサ（酸化膜…ＳｉＯ２）と出力波形の関係を示す図である。
【図７】磁気バブル素子の製作工程例を示す図である。
【図８】磁気バブル素子の製作工程例を示す図である。
【図９】ＭＲ，ＳｉＯ２、垂直磁化膜と磁界の向きの関係を示す拡大図である。
【図１０】磁気バブル素子の検出回路の一例を示す図である。
【図１１】従来例の磁気バブル素子を駆動したときのスレッショルド電圧とパルス幅の関係を示す図である。
【符号の説明】
１      垂直磁化膜
２      スペーサ（酸化膜…ＳｉＯ２）
３      ＭＲ素子
４      電極層
５      ポリイミド
７      転送素子
【図１】
0003603298.tif 000002
【図２】
0003603298.tif 000003
【図３】
0003603298.tif 000004
【図４】
0003603298.tif 000005
【図５】
0003603298.tif 000006
【図６】
0003603298.tif 000007
【図７】
0003603298.tif 000008
【図８】
0003603298.tif 000009
【図９】
0003603298.tif 000010
【図１０】
0003603298.tif 000011
【図１１】
0003603298.tif 000012