JPS58171786A - 磁気バブルメモリの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は薄膜形検出器を含んだ磁気バブルメモリの製造
方法に関する。

磁気バブルメモリ素子は例えば磁性ガーネット等垂直異
方性を有する磁性単結晶膜上にバブルを転送、検出する
ための軟磁性体パターンとバブルの発生、消去太の他バ
ブル転送を制御するための導体パターン及びこれら両パ
ターンを電気的に分離する絶縁層を適切に組合せ構成さ
れている。ここでバブルを検出する検出器は転送用磁性
バター／と同時に形成するいわゆる厚膜型と転送パター
ンとは別々に形成する薄膜型がある。この前者は転送用
パターンと同時に成膜、パターン化が可能でありプロセ
スが簡単であるためこれ迄一般的に行われているもので
あるが、反面検出棒について着目すると転送用磁性膜と
同時形成の膜によシ形成しているため検出効率が低く、
従って検出出力が小さくバブルの有無の読み出しの信頼
性の点で大きな問題となっている。この傾向はパズル径
が例えば２βｍ以下になると益々深刻となる。後者は仁
の欠点を除くために試みられているもので検出出力を高
めるため検出器用軟磁性膜を転送用のそれとは別々に成
膜、パターン形成を行うもので通常転送用軟磁性膜より
も薄く形成するため薄膜形と呼ばれている。この薄膜検
出器全形成着述した様にバブル径の微少化、すなわちパ
ズルメモリデバイスの大容量化に伴い益々重要度を増し
ている。

ここで現在上として行われている薄膜形検出器を含んだ
バブルメモリチップの製造方法について説明する。第１
図は完成後のバブルメモリチップの検出器部分の断面構
造を示したものであるが、先ず、単結晶基板ｌＯ上に成
長された磁性ガーネット層１１上に二酸化圭累等から成
る絶縁物をスパッタリング法等によシ成膜し第１スペー
サー１２とする１次にその上層全面にパーマロイ薄膜を
蒸着等により成膜後通常の写真食刻技術を用いストライ
プ状の薄膜パーマロイパターン１３を形成する。次にこ
の様にして得られた基板全面にアル建ニウムを蒸着等に
より成膜後再び写真食刻技術によりアルミニ、ムの不ｌ
！部分を食刻し導体パターン１４を形成する。このとき
導体パターン１４は薄膜パーマロイパターン１３の両端
で互いに電気的接続を取る様にし結局導体−薄膜パーマ
ロイ−導体の薄膜抵抗体を形成する。この薄膜抵抗体が
完成後のバブルメモリチップの薄膜検出器となる。

次にこの様にして得られた構造体上に再び二酸化圭零等
をスパッタリング法等により形成し第ニスペーサ１５と
し続いて、パーマロイを全面に蒸着等により成膜後再び
写真食刻法によりパーマロイパターン１６を形成する。

このパーマロイパターンがパズルを転送や引き伸ばすた
めのパターンである１次に再び二酸化圭素等絶縁物をス
パッタリング法等により成膜しパッジベージ、ン層１７
とし、最後に写真食刻技術によ〕導体パターンを外部に
引き出すためのパッド部（図示せず）のパッジベージ、
ン層及び第ニスペーサ−を食刻し第１図の構造を有する
バブルメモリチップを完成する。

前述した通ジ仁の構造体の薄膜抵抗体がすなわち検出器
であるが、この上層のパーマロイパターン１６はストレ
ッチャーと呼ばれるバブルを引き伸ハすパターンとなっ
ており通常シェブロンパターン管前記薄膜抵抗体の長さ
方向に重ねた構造となっている。バブルの検出動作は検
出者に近ずいたバブル（このときバブルは前記ストレッ
チャーにより検出器に平行なストライプ状となっている
）から発生している磁界によＪｉｆｆ気抵抗動抵抗効果
薄膜抵抗体の抵抗値変化を検出することにより行う。従
ってこの薄膜抵抗体が正常に裏作されているか否かは検
出動作の信頼性にとって重大な問題となる。然るに現任
行われている薄膜検出器は上述の製造方法で製造されて
いるため薄膜パーマロイパターン１３とアルン二、−ム
から成る導体パターン１４との間の電気的接続が正常に
取れず該部分の接触抵抗が大きくなシ結果として検出出
力が著しく小さく又接触不良に起因するノイズが大きく
なりパズルの検出が不可能になる場合がしばしばある。

これは、現行の製造方法では薄膜パーマロイ成膜後スト
ライプ状パターンを形成するがパーマロイが酸化し易す
い複合金属であるためこの工程の処理をする過程で薄膜
パーマロイの表面に極めて薄いながらパーマロイ構成金
属の酸化物層が生じこれが続く工程で成膜するアルミニ
、？ム膜との間の電気的接続を阻害するためである。

本発明は薄膜形検出器を有する磁気バブルメモリチップ
の製造方法に関し、上記の様な問題を解決できる製造方
法すなわち、薄膜検出器を構成する薄膜抵抗体のパーマ
ロイパターンと導体パターンとの間の電気的接続が正常
に行われる。改良され九裂遣方法を提供するものである
。

本発明の製造方法は薄膜検出器全形成するのに薄膜パー
マロイの成膜に引き続き真空を破ることなく同一成膜槽
内で後続する工程で形成される薄ｌｌｌ５出器のパーマ
ロイパターン、導体パターン間の電気的接続を嵐好なら
しめるための導体層を連続成膜する工程を含むものであ
る。

次に本発明の製造方法をさらに詳細にするため図面を参
照しつつ実施例を挙げて説明する。第２図及び第３図（
ａ）〜（Ｃ）は本発明のバブルメモリチップの製造方法
を説明するための各主要工程終了後の断面構造を示すも
のである。第２図は通常の製造方法と同様にガリ、ウム
・ガドリニュウム・ガーネット単結晶基板２０上に液相
成長法によりたとえばイヤトリ、ラム・サマリ、つ・ル
テシ、つム・鉄・ゲルマニウムを成分とする磁性ガーネ
ッＨ１２１′ｆｃたとえば３μｍの厚さに成長させたも
の（央除はこの磁性ガーネット表面層にハードバブル抑
制用としてヘリ、−ム等のイオン注入層を形成するが省
略している）を基板としこの上層に二酸化圭ｉｔスパッ
タリングにより２０００λ付着形成し第１スペーサ２２
としたものである。第３図（ａｌ〜（Ｃ１ではこの第２
図に示し九構遺体を単に３０と示しである。以下第３図
（ａ）〜（Ｃ）によ）本発明の製造方法の説明を続ける
０次に前工程で得られ九彌遺体の全面に真空蒸着により
パーマロイ、アルミニュウム全それぞれ３００Ａ、５０
（ｌを真空を破ることなく連続成膜し、その後通常の写
真製版技術とイオンシリングにより薄膜形検出器の検出
エレメントとなるべきストライプパターンを画成し第３
図（ａｌに示した薄膜パーマロイパターン３３と接続層
３４′　とする。なおこの工程で成膜する薄膜パーマロ
イは検出効率を考慮し成膜されるべきであり本実施例で
は組成比が二、ケル／鉄＝８ａ／１２のパーマロイ全蒸
着ソースとして用いている。続いて得られた構造体全面
に真空蒸着によりアル建二、ウムを４００ＯＡ成膜し通
常の写真製版技術とプラズマエ・、チング技術によシ本
工程で成膜したアルイニ、ウム膜と前記第３図ｆａ）に
図示した接続層３４′の不ｇ！部分を食刻し導体パター
ンを画成し第３図（ｂｌに示した導体パターン３４−接
続層３４′−薄膜バー！ロイパターン３３−接続層３４
′−導体パターンの構成の薄膜抵抗体（検出器）とする
、なお本工程で画成する導体パターンは発生器。

ゲート等機能部、これ等容々をパッド部へ導くための配
線パターンさらにパッドパターンをも含むが第３図（ｂ
ｌに検出器部分のみを図示している１本工程における導
体パターンの画成は上述の通シの薄膜抵抗体（検出器）
１−形成することが主目的の一つであるがそのためには
導体膜を食刻する際薄膜パーマロイが犯かされないこと
、すなわち導体膜が食刻されても薄膜パーマロイは食刻
されないという食刻の選択性が必要要件である。本実施
例ではこの要件を満たすものとして導体材料としてアル
ミニ、ラムを食刻法としてプラズマエツチング技術を用
いている。すなわち本工程では食刻ガスとして四塩化炭
素を用い同ガス圧０．０３ｔｏｒｒ。

印力０［圧０．２８　ｗ／ｃ　ｍ　　のプラズマ中でア
ルミニ。

ラム膜（第３図（ａｌの接続層３４′と次工程で成膜し
たアル（ニーラム膜）の不４＆部分を食刻したがこのと
きアルミニ、ラム膜の工、チング速度が約９００　Ａ／
ｍ　ｉ　ｎであるのに対し露出したパーマロイ膜のそれ
は１０４／ｍｉｎ以下であシロ分間の食刻により不咬部
分の特に縞３図（ｂｌの薄膜パーマロイパターン３３上
のアルミニ、ラムを完全に除去できしかも実質的に薄膜
パーマロイパターンに何らの損傷金与えることなく本食
刻作業を完了できた。

続いて前記工程で得られた構造体上にスパッタリングに
より二酸化圭素を２００ＯＡ形成し第２スペーサ３５と
しさらにこの全面にパーマロイ１１ｔ４０００λスパツ
タリングにより形成し写真製版技術とイオンミリング法
によりパーマロイパターン３６を画成する。ここで画成
するパーマロイパターンはバブルを転送するためのパタ
ーン、バブルを引！伸ばすだめのパターン（ストレッチ
ャー）を含むがこのパーマロイはデバイスの転送特性を
考慮し組成比ニッケル／鉄＝８０／２０のターゲットよ
りスパッタリング成膜している。次に本工程で得られ九
構遺体上にスパッタリングによシ二酸化圭累ｔ−５００
ｉ付着形成しこれをパ、シベーシ、ン層３７とし第３図
ｆｃｌに図示した構造体を得る。なお第３　図（Ｃ）の
パーマロイパターン３６はストレッチャーの断面のみを
模式的に示したものである。最後に通常の写真食刻技術
によシバ、ド都のバッジベージ、ン層及び第ニスペーサ
−の二酸化圭素を食刻しバブルメモリチップを完成する
。

上述の説明で明らかな様に本発明の製造方法の要点は薄
膜形検出器を形成するのに薄膜パーマロイの成膜に引き
続き真空を破ることなく導体膜を接続層として連続成膜
する点と導体膜とパーマロイ膜に対する食刻の選択性を
利用し導体パターンを画成する際同時に該接続層の不要
部４を除去し第３図（ｂｌに図示した導体パターン−接
続層−薄膜パーマ四イパターンー接続層〜導体パターン
の構成の薄膜抵抗体を形成する点である。この様にして
得た薄膜抵抗体は絶膜パーマロイの表面が鹸化すること
なく接続層が形成され又接続層−導体パターンは良導体
金属同志の接続であるため、導体パターン−薄膜パーマ
ロイ間の電気的接続が良好となり極めて安定なものとな
る。

本発明の製造方法を実施することによ）薄膜形検出器を
含んだバブルメモリを安定に製造することが可能となり
、微小パズルによる大容量パズルメモリデバイス実用の
上でその意義は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は薄膜形検出器を含むバブルメモリチ。 プの従来の製造方法を説明する丸めの断面構造図、第２
図及び第３図（ａｌ、　（ｂ）、　（Ｃ）はそれぜれ本
発明の製造方法を説明するための各主要工程完了後の断
面構造図、である。 なお図において、１０．２０・・・・・・ＧＧＧ単結晶
基板、１１．２１・・・・・・磁性ガーネット層、１２
゜２２・・・・・・第１スペーサー、３０・・・・・・
上記２０，２１゜２２を積層した構造体、１３，２３．
３３・・・・・・薄膜パーマロイパターン％１４，２４
．３４・・・・・・導体パターン（アルミニウム）、３
４’・・・・・・接続層（アルミニウム）、１５，２５
．３５・・印・第ニスペーサ−（二酸化老木）、１６，
２６．３６・・・・・・パーマロイパターン、１７，２
７．３７・山・・パ。 シベーシ、ン層（二酸化老木）、である。 な　／　ロ 孔　２図 ６３　曜

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 薄膜形検出器を含む磁気パズルメモリの製造方法におい
   て、＃嗅パーマロイおよび良導体金属から成る廣続層を
   同一真空内で連続成膜し得られた二層構造膜を検出器形
   状に画成し良導体金属膜を成膜後該良導体金緘膜及び接
   続層の不要部分を食刻し４体パターン−接続Ｉ−−薄膜
   パーマロイパターンー接続層−導体パターンの構造の薄
   膜抵抗体を形成する工程を含むことを特徴とする磁気パ
   ズルメモリの製造方法。