Способ выявления дефектов в интегральных магнитных схемах на цилиндрических магнитных доменах Советский патент 1984 года по МПК G11C11/14 

00

о

00

со о Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при изготовлении запоминающих устройств на цилиндрических магнитных доменах (1ЩЦ) . Известен способ вьивления дефектов в интегральных магнитных схемах на ЦЩ, основанный на подаче электрических сигналов на входы интеграль ной магнитной схемы и регистрации дефектов регистров хранения информации 1 3. Недостатком этого способа является невозможность обеспечения пооперационного контроля дефектов при изготовпении интегральных магнитньк схем на ЦЩ,Наиболее близким техническим решением к изобретению является спо соб выявления дефектов в доменосодержащих пленках, основанный на намагничивании пленки до насьлцения, перемагничивании ее путем приложения периодического импульсного поля обратной полярности и регистрации с помощью магнитооптического эффекта Фарадея в проходящем свете нестабиль ных локальных областей с обратной намагниченностью, по которым судят о дефектах пленки 2. Недостатком известного способа яв ляется его практическая неприменимость для выявления дефектов в непрозрачных элементах управляющих структур, так как регистрация дефек тов осуществляется в проходящем све те, и как следствие, непригодность для пооперационного контроля, что снижает надежность выявления дефектов. Цель изобретения ПОвьшение надежности выявления дефектов в интеграл ных магнитных схемах. Поставленная цель достигается те что согласно способу выявления дефе тов в интегральных магнитных схемах на ЩЩ, основанному на намагничиван доменосодержащей пленки до состояни насыщения, воздействии на нее импул ным магнитным полем обратной полярн ти и поляризованным светом и регистрации в доменосодержащей пленке неста бильных локальных областей с обратной намагниченностью, по которым судят о наличии дефектов, воздействие импульсным магнитным полем ocym ствляют импульсами с длительностью фронта 0,05-0,50 мкс, а регистрацию нестабильных локальных областей с обратной намагниченностью проводят в отраженном свете. При этом воздействие на доменосодержащую пленку поляризованным светом можно осуществлять и после окончания импульса магнитного поля. Предложенный способ содержит следующие операции: намагничивание доменосодержащей пленки до насьпцения, приложение импульсного магнитного поля обратной полярности и регистрацию в отраженном свете нестабильных локальных областей с обратной намагниченностью. Экспериментально установлено, что на участках доменосодержащей пленки, на которые нанесены дефектные управляющие структуры, происходит локальное понижение поля зародышеобразования. Дефекты управляющих структур (локальные напряжения, неоднородность пермаллоевых элементов, неоднородность зазора между пермаллоевыми элементами и поверхностью доменосодержащей пленки и т.п.) приводят к локальному изменений поля анизотропии и полей рассеяния пермалпоевых элементов. Как следствие, при импульсном перемагнячивании в этик участках пленки- в первую очередь зарождаются домены обратной намагниченности. Следовательно, регистрируя нестабильные локальные области с обратной намагниченностью в доменосодержащей пленке при ее импульсном перемагничивании из насьш1енного состояния, можно судить о дефектах управляющих структур, нанесенных на ее поверхность. Поскольку непрозрачность пермаллоевых элементов управляющих структур не позволяет использовать эффект Фарадея в проходящем свете для регистрации нестабильных локальных областей с обратной намагниченнос|Тью, их регистрацию осуществляют в |отраженном свете. В частности, можно для облегчения регистрации на поверхность доменосодержащей пленки перед нанесением управляющих структур напылить отражающий слой и наблюдать домены со стороны нерабочей поверхности пленки . Если для перемагничивания доменосодержшцей пленки используют импульсы магнитного поля с длительностью фронта менее 0,05 мкс, то на процесс перемагничивания сказываются динамические эффекты. При этом минимальная амплитуда импульсного поля, при которой на данном центре зародьшеоб разования появляется домен с обратной намагниченностью, зависит от длительности фронта импульса. При длительности фронта импульса более 0,5 МКС на процесс перемагничивания сказывается неодновременноеть появления доменов с обратной намагничен ностью. При этом домены, появившиес первыми, увеличиваются в размерах настолько, что препятствуют зарожде нию доменов с обратной намагниченностью на соседних центрах зародышеобразования. Следовательно, если дпительность фронта импульса выходи за пределы интервала 0,05-0,5 мкс, возмсжны ошибки при выявлении дефек тов и разделении их по коэрцитивнос ти. Пооперационный контроль дефектов при изготовлении интегральной магни ной схемы обеспечивается, если реги страцию нестабильных локальных областей с обратной намагниченностью проводят после вьшолнения различны технологических операций при нанесении управляющих структур: после эпитаксиального выращивания доменосодержащей феррит-гранатовой пленки выявляются дефекты п-ленки; после ионной имплантации выявляются дефекты в ионно-имппа,нтированном слое-, после нанесения первого разделител но го слоя выявляются дефекты , связанные с локальными напряжениями в этом слое; после нанесения пермаллоевого слоя выявляются дефекты, связанные с локальными напряжениями в слоях и неоднородностью зазора между пермал лоевым слоем и поверхностью доменосодержащей пленки; после проведения фотолитографии выявляются дефекты, связанные с неоднородностью пермаллоевых элементов например, из-за их высокой коэрцитивности и наличия доменной структуры и т.д. Предложенный способ реализу 9т на кристаллах с диаметром 5 мкм. Визуализация нестабильных локальных областей с обратной намагниченностью осуществляется с помощью магнитооптического эффекта Фарадея. Регистрация доменов в отраженном свете при нормальном падении обеспечивается пр менением-расщепителя лучей,который делит падающий луч на два луча равной интенсивности. Для подсветки пленки применякуг импульсный лазер с длительностью импульса света 10 не. Немонохроматичность излучения .составляет 6 нм, что позволяет исключить интерференцию лучей и повысить контраст изображения доменов. Образец намагничивают до насыщения постоянным магнитным полем напряженностью 13-25кА/м, Импульсное магнитное поле создают с помощью двух катушек диаметром около 5 мм. А1 шлитуда импульса поля составляет 40-150 кА/м, длительность 2 МКС, длительность фронта 0,15 мкс. Подсветку проводят импульсным лазером через 0,1-2,0 мкс после приложения импульса поля. Однако для того, чтобы зарождение доменов происходило под действием более однородного поля, можно намагничивать образец до насьщения с помощью импульса поля длительностью 5-10 мкс, а регистрировать, зарождение нестабильных локальных областей с исходной намагниченностью через 0,1-2,0 мкс после окончания импульса поля. Обнаружено, что под действием импульса поля с амплитудой выше 93 кА/м зарождение доменов с обратной намагниченностью происходит под всеми пермаллоевыми элементами. Однако выявлены участки, где домены с обратной намагниченностью зарождаются при амплитудах 40-70 кА/м. Для однозначного ответа на вопрос, с чем связаны центры зародьш1еобразования с дефектами пленки или с дефектами управляющих структур, проводят послойное стравливание этих структур. Оказывается, что зарождение доменов с обратной намагниченностью в пленке без управляющих СТРУКТУР начинается при амплитуде 135 кА/м, сравнимой с полем анизотропии, причем плотность центров зародьш1е6бразования достигает . Это свидетельствет об отсутствии дефектов в контролируемой области плен-. ки. Следовательно, центры зародышеобраэования в интегральной магнитной хеме до стравливания связаны с дефектами управляющих структур. Предложенный способ выявления деектов в интегральных магнитных схеах мсжет быть использован после каждой технологической операции изготовления интегральной магнитной схемы, что позволяет повысить надежность выявления дефектов.

S11308996

Кроме того, предложенный способмость интеграпьщ11х магнитшх схем имеет следующие преимущества по срав-выявляются технологические операнению с известным: при проведении по-ции, в процессе которых вноситоперационного контроля исключаютсяся наиболыпее число дефектов негодные интегральные магнитные схемы 5 . что позволит в будущем усовершенстиз дальнейшего технологического про-вовать технологический про цесса, уто позволяет снизить стой-цесс.

1. СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ДЕФЕКТОВ В ИНТЕГРМЬНЫХ МАГНИТНЫХ СХЕМАХ НА ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ДОМЕНАХ, основанный на намагничивании доменосодержащей пленки до состояния насыщения, воздействии на нее импульсным магнитным полем обратной полярности и поляризованным светом и регистрации в доменосодержащей пленке нестабильных локальных областей с обратной намагниченностью, по которым судят о наличии дефектов, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности выявления дефектов в интегральных магнитных схемах, воздействие импульсным магнитным полем осуществ ляют импульсами с длительностью фронта 0,050,50 МКС, а регистрацию нестабильных локальных областей с обратной намагниченностью проводят в отраженном свете. 2. Способ по п. 1, отлича1ощ и и с я тем, что воздействие на доменосодержащую пленку поляризованньм светом осуществляют после окончания импульса магнитного поля.