DE2606563A1

DE2606563A1 - Verfahren zur herstellung von magnetischen einzelwanddomaenen-anordnungen

Info

Publication number: DE2606563A1
Application number: DE19762606563
Authority: DE
Inventors: Kie Yeung Ahn; Michael Hatzakis; John Vincent Powers
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1975-03-05
Filing date: 1976-02-19
Publication date: 1976-09-16
Also published as: FR2303378B1; GB1507947A; FR2303378A1; JPS51110930A; US4001061A; JPS5821808B2

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: YO 973 102

Verfahren zur Herstellung von magnetischen E in zelwanddomänen-Ano rdnungen

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, wie sie aus dem Oberbegriff des Patentanspruchs hervorgeht.

Bei Herstellung magnetischer Einzelwanddomänen-Anordnungen ist es häufig erforderlich eine größere Anzahl von magnetischen Schichten übereinander in genauer Ausrichtung zueinander aufzubringen. Gleichzeitig kann es dabei erforderlich sein, daß verschiedene Materialien oder Kombinationen hiervon in verschiedenen Bereichen einer vorgegebenen Struktur anzubringen sind. So kann es z.B. zweckmäßig sein, einen elektrisch gutleitenden Schichtbereich, bestehend z.B. aus Gold, zwischen zwei Schichten mangnetxschen Materials anzubringen, wobei die eine Schicht zur Weiterleitung der magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen und die andere zur Abfühlung magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen dient. Zusätzlich kann dabei auch gefordert sein, daß eine Schicht magnetoresistiven Materials, wie z.B. NiFe, in einem Abfühlbereich angeordnet wird, um das Auftreten oder Nichtauftreten von magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen hierin feststellen zu können.

809838/0825

¹DIe meisten zur Herstellung magnetischer Einzelwanddomänen-Ein-Irichtungen angewendeten Verfahren bedienen sich einer Vielzahl
von Maskierungsschritten, um die hierbei benötigten Vielfachschichtstrukturen bereitzustellen. Als Beispiel hierfür läßt
sich IBM Technical Disclosure Bulletin, Bd. 15, Nr. 6, November | |1972, Seite 1826 anführen, wo ein solches Verfahren beschrieben j ist. Hierbei ist typisch, daß eine größere Anzahl von Maskierungs- I schritten, verbunden mit einer entsprechenden Vielzahl von Masken-
!ausrichtungsgangen, angewendet werden muß.

; j

! i

Das Bestreben geht jedoch dahin, möglichst nur mit einem Maskenver-j fahrensschritt auszukommen. Eine Möglichkeit hierzu ist in dem | Artikel von A.H. Bobeck u.a. in "IEEE Transactions on Magnetics", i ¹Bd. MAG-9, Nr. 3, September 1973, Seite 474 beschrieben. Im dort [ beschriebenen Verfahrensschritt wird eine Schattenmaske verwendet, ! um den Abfühlbereich der magnetischen Schaltung während des ι Niederschlags der elektrischen Leitungszüge abzudecken. Diesem ! Prozeß jedoch haften dann Nachteile an, wenn die Verarbeitung ' der Gesamtstruktur bei kleinen Domänenabfühleinrichtungen vor- ; genommen werden soll. Während eines derartigen Verfahrensganges
!erfordert die Verwendung von Schattenmasken unweigerlich Justie- . rungs- und Ausrichtungsverfahrensschritte, wenn bei Gesamtstruk- I |turverarbeitung die zu definierenden Abfühlbereiche sehr klein ] ■sind. ΐ

! I

Demnach werden in bekannter Weise Vielfachschichten in magneti- j ; ι

sehen Einzelwanddomänenvorrichtungen üblicherweise mit Hilfe j von Vielfachmasken unter Anwendung von mehrfachen Photolackischichten zur Definition der diesbezüglichen Bereiche angewen-
!det, in denen jeweils Schichten aufzutragen sind. Zur Durchführung der angegebenen Verfahren lassen sich Elektronenstrahl-Feldabtastung oder programmierte Elektronenstrahlablenkung anwenden. Jedoch ist die Durchführung beider Verfahren schwierig,
da es nicht sehr einfach ist, Masken genau genug auszurichten
oder Elektronenstrahlen präzise zu führen, wenn von einem Schicht-

YO 973 102

niederschlag auf den nächsten übergegangen wird. Dieses Problem wird umso größer, je mehr die Abmessungen der einzelnen Bauelement· komponenten reduziert werden. Dementsprechend besitzt selbst der Zweimaskenverfahrensschritt, wie er im zuletzt genannten Artikel beschrieben ist, erhebliche Nachteile.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Herstellungsverfahren bereitzustellen, mit dessen Hilfe magnetische Einzelwanddomänenvorrichtungen unter Verwendung nur eines Maskenverfahrensschrittes bereitgestellt werden können, und zwar um eine Vielzahl von metallischen Schichten in beliebiger Reihenfolge aufeinander aufzutragen unter Verwendung unterschiedlicher Schichtmaterialien.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, wie im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegeben.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Tatsache ausgenützt _r daß sich Photolackschichten selektiv entsprechend der jeweils vorgenommenen Bestrahlungsdichte entwickeln lassen, wobei unterschiedliche Bestrahlungsdichten zur Bereitstellung unterschiedlicher Entwicklungsmuster angewendet worden sind. Die Ausnutzung dieser Eigenschaft führt zu dem Resultat, daß sich die Herstellung einer magnetischen Einzelwanddomänen-Vorrichtung unter Verwendung nur eines Maskenverfahrensschrittes durchführen läßt. Bei Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens sind die Materialien für die verschiedenen Schichten in ihrer Auswahl nicht durch den Prozeß selbst beschränkt; wobei sich außerdem noch die verschiedenen Schichten entsprechend den jeweiligen Erfordernissen auftragen lassen. Hinzu kommt, daß eine Vielfachmagnetschichtanordnung unter Anwendung eines gleichförmigen Bestrahlungsmusters gebildet werden kann.

Die erfindungsgemäße Bereitstellung und Anwendung nur einer Maske, die selbst eine differentielle Wirkung unter Einwirken eines gleichförmigen Bestrahlungsmusters herbeiführt, ergeben das gleiche

YO 973 102

609838/0825

Resultat wie bekannte Verfahren, nämlich eine Vielfachschichtstruk tür, die keine genaue Ausrichtung mehrerer Masken zu ihrer Herstellung benötigt.

In einem Herstellungsbeispiel wird eine erste leitende Schicht auf ein Substrat aufgetragen, das zur Aufrechterhaltung magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen dient und dementsprechend eine Granatstruktur oder ein amorphes Gefüge besitzt, wobei dann zwischen Substrat und der ersten leitenden Schicht eine nichtmagnetische Abstandsschicht vorgesehen sein kann. Diese leitende Schicht wird mit einer Photolackschicht überzogen, die einer Elektronenstrahl- oder Röntgenstrahl-Bestrahlung ausgesetzt wird, wobei die Strahlungdichte in verschiedenen Bereichen der Photolackschicht unterschiedlich gewählt werden kann. Während der anschließenden Entwicklung werden zunächst die Schichtbereiche der Photolackschicht entfernt_f die der höheren Bestrahlungsdichte ausgesetzt gewesen sind, unter Beibehalten natürlich der übrigen Photolackschichtbereiche. Hierdurch werden leitende Dünnfilmbereiche in entsprechender Auswahl freigelegt. Hierauffolgend läßt sich dann ein zweiter leitender Film auf die freigelegten Bereiche des ersten leitenden Dünnfilms niederschlagen. In einem zweiten Entwicklungsverfahrensschritt in Einwirkung auf die Photolackschicht werden andere Bereiche der Photolackschicht entfernt; nämlich diejenigen, die der schwächeren Bestrahlungsdichte ausgesetzt gewesen sind. Bei einem anschließenden Matrialauftragungsschritt wird dann eine dritte Schicht sowohl auf die zweite niedergeschlagene leitende Schicht als auch auf den ersten leitenden Dünnfilm in den Bereichen aufgetragen, die durch den zweiten Entwicklungsverfahrensschritt freigelegt worden sind. Auf diese Weise läßt sich eine Schaltkreisstruktur bestehend aus drei Schichten unter Anwendung nur eines Maskenverfahrensschrittes bereitstellen. Im Anschluß hieran werden dann die restlichen Bereiche des Photolacks und der verbliebenen unerwünschten Filmschichten entfernt.

YO 973 102

609838/0825

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den ünteransprücher zu entnehmen.

Anhand einer Ausführungsbeispielsbeschreibung wird die Erfindung mit Hilfe der unten aufgeführten Zeichnungen näher erläutert.

Es zeigen:

JFig. 1 eine schematische Darstellung eines photolackbei schichteten Substrats, das in verschiedenen Be

reichen einer Bestrahlung ausgesetzt ist;

Fig. 2 den Querschnitt durch eine Anordnung nach Fig. 1

die teilweise entwickelte Photolackschichtbe- ! reiche besitzt, wo metallische Schichten nieder-

; geschlagen sind;

;Fig. 3 die Anordnung nach Fig. 1 mit endgültig enti wickelter Photolackschicht;

'Fig. 4 die Anordnung,bei der nach Anwendung des zwei- ! ten Entwicklungsverfahrensschrittes eine weite-

' re Metallschicht aufgetragen ist;

Fig. 5 die Anordnung mit entfernten überflüssigen ι Schichtbereichen;

;Fign. 6-9 Querschnittsdarstellungen für die verschiedenen

Verfahrensschritte unter Anwendung einer einzi-

■ gen Maske.

Die in Fig. 1 gezeigte magnetische Einzelwanddomäneneinrichtung ΊΟ besteht aus einer üblichen Schicht 11 zur Aufbewahrung magnetischer Einzelwanddomänen, auf die je nach Bedarf eine nichtmagnetische Abstandsschicht 12 aufgetragen ist. Für einige Anwendungs-

YO 973 102

60983S/0825

zwecke braucht eine solche Abstandsschicht 12 nämlich nicht vorgesehen zu werden. Die magnetische Schicht 11 befindet sich !ihrerseits auf einem hier nicht gezeigten Substrat. Zur Erläuterung vorliegender Erfindung jedoch ist es zweckmäßig die Schichjten 11 und 12 zusammen mit einem erforderlichen Substrat kollekjtiv als Substrat 13 zu bezeichnen, da diese Schichten bei nachfolgender Weiterverarbeitung keinerlei Änderung erfahren.

!Dieses so gebildete Substrat 13 wird zunächst mit einem Dünnfilm J14 bestehend aus elektrischleitendem Material überzogen, um so ₍eine Grundlage für nachfolgende Elektroplattierung zu bilden. JDer Dünnfilm 14 besitzt vorzugsweise eine Dicke von etwa 30 nm joder weniger. Als Material für den Dünnfilm 14 dient zweckmäßiger-j weise NiFe, Für bestimmte Anwendungszwecke kann der Dünnfilm 14 ! aus magnetoresistivem Material z.B» ebenfalls NiFe bestehen, um eine Domänenabfühlung bereitstellen zu können. Der Dünnfilm kann so für zwei Funktionen vorgesehen sein, nämlich einmal zur Domänenabfühlung und zum anderen zum Bereitstellen einer Grundlage für die Elektroplattierung weiteraufzutragender Schichten. Als nächstes wird dann der Dünnfilm 14 mit einer gleichförmigen Schicht 15 bestehend aus Photolack wie z.B. Polymethyl-Metacrylat (PMMA) abgedeckt. Die Anwendung von PMMA als Material für eine Photolackschicht läßt sich z.B. der USA-Patentschrift 3 535 137 entnehmen.

t>ie Photolackschicht 15 wird einer Bestrahlung ausgesetzt deren Bestrahlungsdichte für verschiedene Schichtbereiche unterschiedlich gewählt ist. In einem vorgegebenen Bereich 16 der übrigens izur Aufnahme der magnetischen Schaltung, also für die Weiterleitung der magnetischen zylindrischen Einzelwanddomänen vorgesehen ist, besitzt die einwirkende Strahlung eine sehr viel höhere Inten-j jsität als in den übrigen Bereichen, wie es schematisch durch die ' Länge der Pfeile 17 angedeutet ist. Diese Pfeile sind länger als ^! die im Bereich 18, der zur Aufnahme der Abfühleinrichtungen für rna-* ignetische zylindrische Einzelwanddomänen vorgesehen sein soll. Ent-·

YO 973 102

§09838/0825

sprechend sind die Pfeile 19 kürzer. Alle übrigen Schichtbereiche unterliegen nicht dem Einfluß der Bestrahlung. Die Bestrahlung der Photolackschicht 15 erfolgt mit Hilfe von Elektronenstrahlen unter Anwendung üblicher Verfahren, wobei die unterschiedlichen Bestrahlungsintensitäten durch jeweilige Einstellung der Strahlstärken in den verschiednen Schichtbereichen zur Einwirkung gebracht werden. Die Photolackschicht 15 läßt sich ebensogut auch durch Röntgenstrahlen belichten. Da es jedoch schwierig ist, Rontgenstrahlintensitäten in verschiedenen Bereichen unterschiedlich einzustellen, kann die Anordnung 10 mit einer entsprechenden Maske abgedeckt werden, um sie einer gleichförmigen Röntgenbestrahlung auszusetzen. Eine hierfür geeignete Maske wird noch im Zusammenhang mit der Beschreibung der Fign. 6-9 vorgestellt.

Gemäß der in Fig. 2 gezeigten Anordnung ist die Photolackschicht 15 lediglich teilweise entwickelt. Bestrahlung mit variabler Intensität und Teilentwicklung von Photolackschichten sind in der USA-Patentschrift 3 649 393 beschrieben. Andererseits ist in der USA-Patentschrift 3 536 547 die Anwendung von Elektronenstrahlen oder Ionenstrahlen auf Schichten gezeigt, um sie für den Angriff von Ätzlösungen empfindlich zu machen. Da im vorliegenden Fall die Bestrahlungsintensität im Bereich 16 der Photolackschicht stärker war, ist die Photolackschicht in ihrer gesamten Dicke depolymerisiert worden, so daß die Entfernung dieses Photolackschichtbereichs durch entsprechende Auswaschung den Dünnfilm 14 in dem entsprechenden Gebiet freigelegt hat. Da hingegen im Bereich 18 eine sehr viel geringere Strahlungsintensität zur Einwirkung gebracht worden ist, wird die Photolackschicht 15 nicht in ihrer Gesamtdicke in diesem Bereich, sondern lediglich bis zu einer bestimmten Tiefe abgetragen. Dies hat zur Folge, daß ein metallischer Dickfilm 20 lediglich auf den freigelegten Dünnfilmbereich 14, also im Gebiet der vorzusehenden magnetischen Schaltung, aufgetragen wird. Der Dickfilm 20 kann aus Gold oder irgendeinem anderen elektrisch gut leitenden Material bestehen,

YO 973 102

609838/0825

wobei eine Dicke von etwa 200 bis 500 nm vorgesehen ist. Die Dicke der Dickschicht 20 ist generell so gewählt, daß sich eine [gute elektrische Leitfähigkeit entsprechend den erforderlichen !Strömen in den zu bildenden Schaltkreisen ergibt. So kann z.B. die Dicke der Dickschicht 20 derart gewählt werden, daß eine schädliche Elektromigration im Bereich der Schicht 20 überhaupt nicht auftreten kann. Gold wird zu diesem Anwendungszweck hauptsächlich deshalb verwendet, weil es einen besseren elektrischen Leiter als das NiPe des Dünnfilms 14 darstellt.

In der in Fig. 3 gezeigten Anordnung ist die Photolackschicht

15 voll entwickelt. Der entwickelte Photolackschichtbereich legt den Dünnfilm 14 im vorgesehenen Abfühlbereich 18 frei, wohingegen in anderen Schichtbereichen keine Einwirkung des Entwicklers zu verzeichnen ist. Die Anordnung nach Fig, 4 zeigt den Zustand nach Aufbringen einer zweiten elektroplattierten Schicht 21. Für magnetische Einzelwanddomänen-Vorrichtungen besteht diese Schicht vorzugsweise aus NiFe mit einer Dicke von etwa 300 nm. Die Schicht 21 erstreckt sich ebenfalls über den Golddickfilm 20 im Bereich 16, der für die magnetische Schaltung vorgesehen ist und erhöht außerdem die Dicke der NiFe-Schicht im Abfühlbereich 18.

Die nicht der Bestrahlung ausgesetzt gewesenen Bereiche der Photolackschicht 15 in Fig. 4 werden anschließend mit einer üblichen Lösung aufgelöst. Als nächstes wird dann die Oberfläche der Einrichtungen 10 in üblicher Weise geätzt (Zerstäubungsätzung oder Ionenabtragung), um den Dünnfilm 14 mit Ausnahme in den Bereichen

16 und 18 von der Substratschicht 12 abzutragen. Da der Dünnfilm 14 wesentlich dünner ist als die Schichten 20 und 21, wird durch diesen Ätzvorgang hierbei lediglich ein geringer Anteil entfernt,

Fig. 5 zeigt die Einrichtung 10 nachdem die Dünnfilmreste, wie oben angegeben, entfernt worden sind. Der magnetische Schaltkreisbereich 16 enthält drei verschiedene Metallschichten. Einen magne-

YO 973.102

609338/0825

!tischen Dünnfilm 14, bestehend aus aus NiFe, eine elektrisch gut ' j leitende Schicht 20, bestehend aus Gold, und eine weitere NiFe- ' !Schicht 21. Im Abfühlbereich 17 befindet sich eine einzige magne- ' [tische Schicht NiFe, gebildet aus dem ursprünglichen Dünnfilm 14 j !und dem anschließend aufplattierten Material 21. Da die Schicht 12 jals Dielektrikum nichtleitend ist, sind auch die Schichtbereiche I16 und 18 voneinander elektrisch isoliert.

:Wie oben erwähnt, können die Materialien für die verschiedene Schichten untereinander auch vertauscht werden. Ist so z.B. der j ιDünnfilm 14 nicht für Äbfühlzwecke vorgesehen, dann braucht er !

■auch nicht magnetisch zu sein. In diesem Falle könnte es dann !

! i

^: zweckmäßig sein, eine elektrisch leitende Schicht als Grundlage jfür die spätere Elektroplattierung vorzusehen, so daß der Einzelwanddomänenabfühler dann aus einem Dickfilm bestehen würde, in- j ;dem ein Teil hiervon durch die Schicht 21 gebildet wird. j

! Die Anordnungen in den Fign. 6-9 dienen zur Veranschaulichung j eines Verfahrens zur Herstellung einer Spezialmaske 30, die selbst | unterschiedlich wirksame Bestrahlungsdichten herbeizuführen ver- j mag, wie sie zur Herstellung der Anordnung nach Fig. 10 ausgehend von gleichförmigen Röntgenstrahlen oder anderen Bestrahlungsfeldern gleichförmiger Dichte angewendet werden soll.

Das in Fig. 6 gezeigte Maskensubstrat 31 wird zunächst mit einem

positiven Photolack 32 wie z.B. PMMA überzogen. Ein Elektronenstrahl variabler Intensität oder eine andere programmierbare Bestrahlungsquelle belichtet den Photolack 32 mit relativ hoher Intensität in den Bereichen 33 und mit relativ niedriger Intensität im Bereich 34 wie durch die jeweilige Länge der Pfeile angedeutet. Der Bereich 35 ist dabei im wesentlichen gegenüber der Strahlungseinwirkung abgedeckt. Die Photolackschicht 15 wird dann zum Teil entwickelt, so daß in den Bereichen 33, das Maskensubstrat 31 freigelegt wird. Die Teilentwicklung reduziert die Dicke der Photolackschicht 32 im Bereich 34, läßt aber die volle

YO 973 102

Θ09838/0825

j - 10 -

ι Dicke der Photolackschicht im Bereich 32 bestehen.

Die Anordnung nach Fig. 7 zeigt eine Schicht 36, die auf das
Maskensubstrat 31 durch Elektroplattierung oder einem anderen

üblichen Verfahren aufgebracht ist und gegenüber der Bestrahlung _:

!undurchlässig wirkt. Als geeignetes Material hierfür kann Gold ;

!verwendet werden, wenn die Maske 30 in Verbindung mit der Schicht

;36 einer Röntgenbestrahlung ausgesetzt werden soll. Da lediglich -

,die Bereiche 33 des Maskensubstrats 31 durch die Teilentwicklung

der Photolackschicht 32 freigelegt werden, befindet sich die j

iSchicht 36 dementsprechend auch nur in den Bereichen 33. j

i !

tin Fig. 8 schließlich wird die Anordnung nach Vollentwicklung j

i '

!der Photolackschicht 32 gezeigt. Da das Gebiet 34 des Masken- >

Substrats 31 nunmehr freigelegt ist, ergibt sich beim anschließen-;

ι ■ I

■dem Elektroplattieren mit einem Material wie Gold eine Schicht 36' \

jentsprechend Fig. 9, die eine größere Dicke in den Bereichen 33 I

j als in den Bereichen 34 besitzt. Es existiert jedoch noch ein j

!unentwickelter Photolackschichtberexch 32 im Gebiet 34. Dieser ;

■ i

•Rest der ursprünglichen Photolackschicht 32 läßt sich nun mit ;

;Hilfe üblicher Lösungen entfernen. j

I .

t \

i '-

Anstelle einer positiven Photolackschicht lassen sich selbstverständlich auch negative Photolackschichten anwenden. Zusätzlich j !könnten auch noch weitere Teilentwicklungsschritte Anwendung i !finden, um Bereiche mit wesentlich differenzierteren Maskendicken !

zu erhalten. j

'Wie bereits gesagt, läßt sich die Reihenfolge der auf ein Sub- ,

•strat aufzutragenden Schichten abändern, wobei auch die in den i

verschiednen Schichten verwendeten Materialien je nach den Er- ;

forderaissen bestimmt werden können. So ist z.B. im vorliegenden \ Fall für magnetisches Material NiFe verwendet; es lassen sich jedoch auch Materialien wie CoNi und FeCo in gleicher Weise anwenden« Außerdem soll hervorgehoben werden, daß für den Schichtnieder-

YO 973 102

809838/0825

schlag ebensogut andere Verfahren als Elektroplattieren angewendet werden können, wie z.B. Aufdampfen; welche aber dann nicht so günstig sind, wenn es sich darum handelt, schmale Linienbreiten bereitzustellen. Das erfindungsgemäße Verfahren zeigt als Charakteristikum eine selektive Behandlung einer strahlungsempfindlichen Schicht, wie z.B. einer Photolackschicht, um verschiedene Gebiete hierin bereitzustellen, die sich unterschiedlich zum Freilegen verschiedener Zonen einer darunterliegenden Schicht behandeln lassen, und dann als Detierungsbasis für anschließenden Schichtniederschlag dienen. Es lassen sich Elektronenstrahlen, Röntgenstrahlen und Lichtstrahlen hierzu anwenden.

Als Beispiel für das erfindungsgemäße Verfahren ist eine magnetische Einzelwanddomänen-Vorrichtung folgendermaßen hergestellt worden. Eine erste Dünnschicht 14, bestehend aus NiFe mit einer Dicke von 30 nm, ist auf eine Siliciumdioxidabstandschicht 12, deren Dicke 200 nm betragen hat, niedergeschlagen worden. Das Einzelwanddomänen-Medium 11 hat aus einer amorphen Gd-Co-Mo-Legierung mit einer Schichtdicke von etwa 1 um bestanden. Die Photolackschicht 15 mit einer Dicke von etwa 800 nm ist einer Bestrahlung mit gebietsweise unterschiedlichen Strahlungsintensitäten ausgesetzt worden, um die Bereiche 16 und 17 zu definieren, die für Abfühlbereiche und magnetische Schaltungsbereiche vorgesehen sind. Das Beschleunigungspotential der Elektronenkanone hat 15 bis 20 kV betragen, wobei die Strahlungsintensität in den Bereichen 16 und 17 um den Faktor 2 unterschiedlich zur Einwirkung gekommen ist. In einem dieser Gebiete hat die Elektronenstrahlintensität etwa 10~ coul/cm und in dem anderen

—5 2

Bereich 5 χ 10 coul/cm betragen. Der elektrischleitende Dickfilm 20 hat aus Gold mit einer Dicke von 350 nm bestanden. Die Abfühl- und magnetische Schaltungsschicht 21 hat aus NiFe mit einer Dicke von 250 nm bestanden. Die Linienbreite des für die magnetische Schaltung verwendeten Musters hat 1 um betragen. Das im Abfühlbereich erfaßte Abfühlsignal hat sich zu 1mV/mA, bezogen auf den Abfühlstrom, ergeben.

YO 973 102

609838/0825

Claims

- 12 -

PATENTANSPRÜCHE

- Verfahren zur Herstellung einer mikroelektronischen Anordnung gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) Auftragen eines elektrischleitenden Dünnfilms auf ein Substrat;

b) Überzug dieses Dünnfilms mit einer Photolackschicht;

c) Aussetzen dieser Photolackschicht in unterschiedlichen Bereichen mit jeweils unterschiedlichen Bestrahlungsintensitäten;

d) Teilentwicklung der Photolackschicht, so daß diese nach Entwicklung in den Bereichen, die der stärksten Bestrahlungsintensität ausgesetzt gewesen sind, entfernt werden _f wohingegen in anderen Bereichen lediglich eine Teilabtragung stattfindet;

e) Niederschlagen eines zweiten elektrischleitenden Films auf den freigelegten Bereich des ersten elektrischleitenden Films;

f) erneute Entwicklung der Photolackschicht in weiteren Schichtbereichen und Wiederholung der oben genannten Verfahrensschritte bis die Photolackschicht in Bereichen, die jeweils schwächeren Strahlungsintensitäten ausgesetzt gewesen sind, nach jeweiliger entsprechender Entwicklung entfernbar ist;

g) Entfernen unerwünschter Schichtanteile, um die endgültige Struktur zu erhalten.

2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß zur Herstellung einer magnetischen Einzelwanddomänen-Anordnung folgende Verfahrensschritte Anwendung finden: a) Niederschlagen eines ersten magnetischen Dünnfilms auf einem Substrat, das zur Aufbewahrung magnetischer Einzelwanddomänen geeignet ist, mit einer Schichtdicke, die geringer ist als etwa 30 nm;

YO 973 102

609838/0825

b) Überzug des magnetischen Dünnfilms mit einer Photolackschicht;

c) Aussetzen der Photolackschicht in den vorgesehenen Domänenabfühlbereichen und dem magnetischen Schaltungsbereiche einer Strahlung mit jeweils unterschiedlicher Strahlintensität;

d) Teilentwicklung der Photolackschicht, so daß der magnetische Dünnfilm lediglich im vorgesehenen Abfühlbereich freigelegt wird;

e) Elektroplattieren einetf zweiten Metallfilmymit einer elektrischen Leitfähigkeit, die höher ist als die des magnetischen Films auf diesen magnetischen Dünnfilmbereich, wobei die Dicke des hierbei aufgetragenen Metallfilms größer als etwa 200 nm ist;

f) erneute Entwicklung der Photolackschicht, so daß der Metalldünnfilm im vorgesehenen magnetischen Schaltungsbereich freigelegt wird;

g) Elektroplattieren eines dritten Metallfilms auf den magnetischen Dünnfilm im freigelegten magnetischen Schaltungsbereich, wobei dieser dritte aufgetragene Film als Magnetfilm zur Weiterleitung magnetischer Einzelwanddomänen geeignet ist;

h) Entfernen unerwünschter Photolackschichtbereiche und unerwünschter Bereiche des ersten magnetischen Dünnfilms.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im zweiten Elektroplattierungsschritt neben dem magnetischen Schaltungsbereich auch der Abfühlbereich

: mit dem dritten Metallfilm überzogen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrisch leitender Film magnetisches Material verwendet wird.

YO 973 102

609838/0825

!5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

■ daß als elektrisch leitender Film magnetoresistives Material verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des ersten Metallfilms mit etwa 30 nm

ι und dünner gewählt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,

j daß als erster Metallfilm magnetisches Material , als zweiter Metallfilm nichtmagnetisches, elektrisch leitendes Material und als dritter Metallfilm magnetisches

ι Material gewählt wird.

|8. Verfahren nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet ι daß bei magnetischen ersten und zweiten Metallfilmen ; als dritter Metallfilm ein nichtmagnetischer elektrischer

■ Leiter gewählt wird.

|9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in den aufeinanderfolgenden Verfahrensschritten Schichten zur Aufbewahrung magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen, magnetische Schichten mit Weiterleitungsmustern zur Bildung der magnetischen Schaltung für die Weiterleitung magnetischer Einzelwanddomänen, und magnetoresistive Schichten zur Abfühlung magnetischer zylindrischer Einzelwanddomänen aufeinanderfolgend niedergeschlagen werden.

YO 973 102

609838/0825

Leerseite