JPS5823671B2 - Bubble domain device manufacturing method - Google Patents

Bubble domain device manufacturing method

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Publication number
JPS5823671B2
JPS5823671B2 JP13463978A JP13463978A JPS5823671B2 JP S5823671 B2 JPS5823671 B2 JP S5823671B2 JP 13463978 A JP13463978 A JP 13463978A JP 13463978 A JP13463978 A JP 13463978A JP S5823671 B2 JPS5823671 B2 JP S5823671B2
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mask
layer
transfer
bubble
size
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JP13463978A
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バ−ン・ジエン・リン
ヨン・シヨウ・リン
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Publication of JPS5823671B2 publication Critical patent/JPS5823671B2/en
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はコンティギュアス転送(propagatio
n )素子を持つバブル・ドメイン・デバイスの製造方
法、より具体的にはセルの大きさが転送素子間の失点(
cusp )の大きさによって決定されず、マスクを通
して順次露光を行なう間のマスク・バタン整合精度によ
って決定されるような製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to continuous transfer (propagation).
n) method of manufacturing a bubble domain device with an element, more specifically, the size of the cell is determined by the loss point (
cusp), but rather by the mask-to-bump alignment accuracy during sequential exposures through the mask.

コンテイギュアス転送素子を用いた磁気バブル・ドメイ
ン・デバイスは当技術分野で周知であり、例えば米国特
許第3967002号を参照する事によって理解できる
Magnetic bubble domain devices using contiguous transfer elements are well known in the art and can be understood, for example, by reference to US Pat. No. 3,967,002.

上記文献は、磁性材料中にコンティギュアス転送素子を
形成するためにイオン注入を用いたコンテイギュアス・
ディスク・バブル・ドメイン・デバイスを説明している
The above literature describes a contiguous transfer device using ion implantation to form a contiguous transfer element in a magnetic material.
Describes disk bubble domain devices.

コンテイギュアス素子は円、菱形等の多くの違った形を
取り得る。
Contiguous elements can take many different shapes, such as circles, diamonds, etc.

イオン注入された転送素子の面内で磁界が再配向するに
つれて、磁荷を帯びた磁壁(magnetic ch
arged wall )は素子の周囲を移動し、それ
に沿ってバブル・ドメインを引き付ける。
As the magnetic field reorients in the plane of the ion-implanted transfer element, a magnetic channel
arged wall ) moves around the element and attracts bubble domains along it.

このようにして、バブル・ドメインの約4倍の大きさの
構造中をバブル・ドメインが転送される。
In this way, the bubble domain is transferred through a structure approximately four times as large as the bubble domain.

従ってセルの大きさから見た記憶密度は増大する。Therefore, the storage density in terms of cell size increases.

コンテイギュアス転送素子デバイスは、普通適当な(金
属の)マスクを通して磁性体にイオン注入する事によっ
て又は磁性体中に隣接開口のパタンを設ける事によって
形成される。
Contiguous transfer element devices are usually formed by implanting ions into a magnetic material through a suitable (metallic) mask or by providing a pattern of adjacent openings in the magnetic material.

これらの両方の方法で、レジスト層がマスクを通して露
光する事ニヨってバタン形成される。
In both of these methods, a resist layer is patterned by exposing it through a mask.

こうしてイオン注入ニおいては、注入されるべき部分が
入射イオン粒子に対して露出され、イオン注入されない
部分は金属マスクで保護される。
Thus, during ion implantation, the part to be implanted is exposed to the incident ion particles, and the part not to be implanted is protected by a metal mask.

こうして形成されたイオン注入領域を、そのヘリにそっ
てバブン・ドメインが、イオン注入層の面内の磁界の再
配向に応じて移動する。
The bubble domain moves along the edge of the ion implanted region thus formed in accordance with the reorientation of the magnetic field within the plane of the ion implanted layer.

従って転送素子は、互いに隣接したイオン注入領域のへ
りである。
The transfer elements are therefore the edges of adjacent ion implantation regions.

コンテイギュアス転送素子は、隣り合う転送素子間に位
置する失点領域によって特徴付けられる。
Contiguous transfer elements are characterized by loss regions located between adjacent transfer elements.

先行技術のコンティギュアス素子デバイスにおいて、記
憶セルの大きさは失点の大きさに依存していた。
In prior art continuous element devices, the size of the storage cell was dependent on the size of the loss.

というのはこれが転送パタン中の最小の解像可能な特徴
だからである。
This is because this is the smallest resolvable feature in the transfer pattern.

光又は電子ビームでマスクを通してレジスト層を露光す
る事によってコンテイギュアス転送素子を形成する時、
干渉の効果が失点の鮮鋭度に限界を与える。
When forming a contiguous transfer element by exposing a resist layer through a mask with a light or electron beam,
The effect of interference limits the sharpness of goals conceded.

例えば転送素子に近い大きさの失点は、(露光が光によ
る時)回折効果又は(露光が電子ビームによる時)近接
効果(proximity effect)による空
間的関係及び隣接する転送素子からのゆがみによって影
響される。
For example, a loss of size close to a transfer element is influenced by spatial relationships and distortions from adjacent transfer elements due to diffraction effects (when exposure is by light) or proximity effects (when exposure is by an electron beam). Ru.

換言すれば、隣接開口を有するマスクを通しての露光は
隣り合った開口間の失点領域のマスクの性質によって回
折効果又は近接効果を受けるので、鮮鋭で輪郭のはつき
りした失点領域を作る事は困難である。
In other words, exposure through a mask having adjacent apertures is subject to a diffraction effect or a proximity effect depending on the nature of the mask in the lost point area between adjacent apertures, making it difficult to create a sharp lost point area with sharp outlines. It is.

従ってこの効果によりセルの大きさが制限されないコン
テイギュアス素子バブル・トメ。
Therefore, due to this effect, the contiguous element bubble tome does not limit the cell size.

イン・デバイスを作る技術を与える事が望ましい。It is desirable to provide technology to create in-device devices.

従って本発明の主な目的は、隣り合った転送素子間の失
点領域が鮮鋭に作られたコンテイギュアス素子バブル転
送デバイスの製造方法を与える事である。
Therefore, the main object of the present invention is to provide a method for manufacturing a contiguous element bubble transfer device in which the loss area between adjacent transfer elements is sharply formed.

本発明の他の目的は、転送路のセルの大きさが隣り合っ
た転送素子間の失点の大きさによって決定される事のな
い、コンテイギュアス素子バブル転送パタンの製造方法
を与える事である。
Another object of the present invention is to provide a method for manufacturing a contiguous element bubble transfer pattern in which the size of a cell in a transfer path is not determined by the size of points lost between adjacent transfer elements.

本発明の他目的は、セルの極限の大きさが単に基本的構
成要素(例えば円板、菱形、円等)の大きさだけに関係
するような、コンテイギュアス素子バブル転送パタンの
改良された製造方法を与える事である。
Another object of the invention is an improved method for manufacturing contiguous element bubble transfer patterns in which the ultimate size of the cell is related solely to the size of the basic components (e.g. disks, diamonds, circles, etc.). It is to give.

本発明の他の目的は、セルの極限の大きさが順次の露光
の間のマスク・パタンの整合の精度によって決定される
、コンテイギュアス素子バブル転送パタンの改良された
製造方法を与える事である。
Another object of the present invention is to provide an improved method for manufacturing continuous element bubble transfer patterns in which the ultimate size of the cells is determined by the accuracy of mask pattern alignment during successive exposures.

本発明の他の目的は、多くの異なった型のリングラフィ
に適した、コンテイギュアス素子バブル転送デバイスの
改良された製造方法を与える事である。
Another object of the invention is to provide an improved method of manufacturing a contiguous element bubble transfer device that is suitable for many different types of phosphorography.

本発明はコンテイギュアス素子転送パタンを持つバブル
・ドメイン・デバイスの改良された製造方法に関する。
The present invention relates to an improved method for manufacturing bubble domain devices with contiguous element transfer patterns.

パタン中の個々の転送素子の形は重要ではなく、円形、
菱形等のよく知られた形の任意のものを含み得る。
The shape of the individual transfer elements in the pattern is not important; circular,
It may include any of the well-known shapes, such as a diamond.

典型的にはコンティギュアス転送素子は磁性体のイオン
注入によって作られるが、他の方法を使う事もできる。
Contiguous transfer elements are typically made by ion implantation of magnetic materials, but other methods can also be used.

例えば面内磁化を有する磁性体層にパタンを形成しコン
ティギュアス転送素子を設ける事ができる。
For example, a continuous transfer element can be provided by forming a pattern on a magnetic layer having in-plane magnetization.

この例は隣接した開口を有する磁性体であり、転送素子
は開口のへりに相当する。
This example is a magnetic body with adjacent apertures, and the transfer element corresponds to the edge of the aperture.

この後者の型の構造は米国特許第3988722号に示
されている。
This latter type of structure is shown in US Pat. No. 3,988,722.

コンテイギュアス素子転送パタンを設けるためにマスク
を通じて1回だけの露光を行なう先行技術と対比して、
本発明は根数回の露光を行なう。
In contrast to prior art techniques that involve a single exposure through a mask to provide a contiguous device transfer pattern,
The present invention performs multiple exposures.

マスク(又はウェーバあるいはその両方)は各回の露光
に先立って変位される。
The mask (and/or weber) is displaced prior to each exposure.

もしマスクが孤立した開口等の孤立した素子を含んでい
るならば、回折は生じないであろう。
If the mask contains isolated elements, such as isolated apertures, no diffraction will occur.

すなわち失点による回折は避けられる。In other words, diffraction due to lost points can be avoided.

その時極限のセルの大きさは各回の順次の露光に先立つ
位置合わせの精度の関数となる。
The ultimate cell size is then a function of the accuracy of the alignment prior to each successive exposure.

しかしながら、位置合わせは高分解能を達成するよりも
容易に達成でき、個々の転送素子の大きさく即ちマスク
中の開口の大きさ)よりも小さな距離で容易に位置合わ
せできる。
However, alignment is easier to achieve than high resolution and can be easily aligned over distances smaller than the size of the individual transfer elements (ie, the size of the apertures in the mask).

良好な実施例において、レジスト層はマスク(普通は同
じマスク)を通して少なくとも2回順次露光され、マス
クは新しい露光に先立って空間的に変位される。
In a preferred embodiment, the resist layer is exposed at least twice sequentially through a mask (usually the same mask), and the mask is spatially displaced prior to a new exposure.

2回の露光がコンテイギュアス・パタンを形成するのに
使われる場合、最初の露光は転送パタンのうち1つおき
の転送素子を画成し、2番目の露光は最初の露光で作ら
れた転送素子の間に位置する転送素子を画成する。
When two exposures are used to form a continuous pattern, the first exposure defines every other transfer element of the transfer pattern and the second exposure defines the transfer elements created by the first exposure. A transfer element is defined between the two.

このようにして、完全な転送パタンか与えられる。In this way, a complete transfer pattern is given.

空間的変位は、設計の要求に応じて、一般に個々の転送
素子の大きさに等しいか又は少し大きいかもしくは少し
小さい。
The spatial displacement is generally equal to, slightly larger, or slightly smaller than the size of the individual transfer elements, depending on design requirements.

これらの目的、特徴及び利点は以下の良好な実施例のよ
り具体的な説明から明らかになるであろう。
These objects, features and advantages will become apparent from the more specific description of the preferred embodiments below.

iIA図、第1B図は、バブルの移動にコンティギ亙ア
ス転送素子を用いたバブル・ドメイン記憶装置の平面図
及び断面図を示す。
FIG. 1A and FIG. 1B show a plan view and a cross-sectional view of a bubble domain storage device that uses a contiguous transfer element to move bubbles.

第1A図の記憶装置はおなじみのタイジャー/マイナー
・ループ編成に構成されているが、これは説明のために
過ぎない。
Although the storage device of FIG. 1A is arranged in the familiar tiger/minor loop organization, this is for illustrative purposes only.

ここで入出力メイジャー・ループ10は、書込みの時マ
イナー・ループ12ヘパプルを与え、続取りの時マイナ
ー・ループ12からバブルBを受は取る。
Here, the input/output major loop 10 gives bubbles to the minor loop 12 when writing, and receives and takes bubble B from the minor loop 12 when continuing.

バブル・ドメインBは磁気バブル・ドメイン用磁性層1
4中に存在する。
Bubble domain B is magnetic layer 1 for magnetic bubble domain.
Exist in 4.

これは安定化バイアス磁界Hbの下で安定なバブル・ド
メインを保持できる作意の磁性体である。
This is an engineered magnetic material that can maintain a stable bubble domain under the stabilizing bias magnetic field Hb.

メイジャー・ループ10及びマイナー・ループ12の周
囲のバブルの移動は、駆動磁界HXyが磁性層140面
内で再配向する時に起きる。
The movement of the bubble around the major loop 10 and the minor loop 12 occurs when the driving magnetic field HXy reorients within the plane of the magnetic layer 140.

この移動は、メイジャー及びマイナー・ループの周辺部
の磁荷」を帯びた磁壁の存在による。
This movement is due to the presence of magnetically charged domain walls around the major and minor loops.

磁荷を帯びた磁壁は、ループ10及び120周辺部を移
動すると共に、それに沿ってバブル・ドメインBを引き
付ける。
The magnetically charged domain wall moves around the loops 10 and 120 and attracts the bubble domain B along it.

この実施例で、イオン注入領域16は斜線で示される。In this example, ion implantation region 16 is shown with diagonal lines.

よく知られているように、磁性層14の。上部表面(又
は底部表面)はHe+イオン等のイオンによってイオン
注入される。
As is well known, the magnetic layer 14. The top surface (or bottom surface) is implanted with ions, such as He+ ions.

このためイオン注入された薄層の磁化は注入領域におい
て面内磁化に変化する。
Therefore, the magnetization of the ion-implanted thin layer changes to in-plane magnetization in the implanted region.

しかしバブル・ドメインの大きさが小さくなるにつれて
、バブル・ドメイン用磁性2層14にイオン注入する事
がしばしば困難になる。
However, as the bubble domain size decreases, it often becomes difficult to implant ions into the bubble domain magnetic bilayer 14.

その時はイオン注入領域を設けるために別の駆動層が使
われなければならない。
A separate driving layer must then be used to provide the ion implantation region.

この事は特願昭第51−147217号で述べられてい
る。
This matter is stated in Japanese Patent Application No. 51-147217.

別の駆動層の使用は第1B図で説明される。The use of alternative drive layers is illustrated in FIG. 1B.

ここで磁性:層14はその上にイオン注入可能な層20
を持つ。
where the magnetic: layer 14 has a layer 20 on which ions can be implanted.
have.

層20の領域16は、駆動層20のイオン注入領域にお
いて面内磁化Mdを生じるようにイオン注入される。
Region 16 of layer 20 is implanted to produce an in-plane magnetization Md in the implanted region of drive layer 20.

バブル・ドメイン用磁性層14の磁化M8は層14の面
に垂直である。
The magnetization M8 of the bubble domain magnetic layer 14 is perpendicular to the plane of the layer 14.

層14中に示さ。れるバブル・ドメインBは、バブル用
磁性層の残部の磁化M8に反対の向きの磁化Mbを持つ
Shown in layer 14. The bubble domain B has a magnetization Mb opposite to the magnetization M8 of the remainder of the bubble magnetic layer.

゛第1B図で、隣接した金属円板18はイオン注入さ
れなかった駆動層200部分の上に存在する。
In FIG. 1B, an adjacent metal disk 18 overlies portions of drive layer 200 that have not been implanted.

金属円板18は、典型的には200−400人のTi/
Auの金属メッキ・ベース22上にメッキされた約60
00人の金から成る。
The metal disk 18 typically has a Ti/
Approximately 60 mm plated on the Au metal plated base 22
Consists of money from 00 people.

このように、メイジャー・ループ10及びマイナー・ル
ープ12の転送素子は、金の層18から成るマスクを通
して駆動層20にイオン注入する事によって形成された
イオン注入領域のヘリである。
Thus, the transfer elements of the major loop 10 and the minor loop 12 are the edges of ion implanted regions formed by implanting ions into the driving layer 20 through a mask consisting of the gold layer 18.

金属18は第1A図で円板状であるが、コンテイギュア
ス転送素子を形成するのに他の任意の形を使う事もでき
る。
Although metal 18 is disk-shaped in FIG. 1A, any other shape may be used to form the continuous transfer element.

例えば金属18は菱形でもよい。For example, metal 18 may be diamond-shaped.

その形にかかわりなく、この構造のコンテイギュアス転
送素子は互いに隣接したイオン注入領域から成り、それ
に沿ってバブル・ドメインBは磁界HXyが駆動層20
0面内で再配向すると共に移動する。
Regardless of its shape, a contiguous transfer element of this structure consists of ion-implanted regions adjacent to each other, along which the bubble domain B has a magnetic field H
It moves while reorienting within the 0 plane.

イオン注入領域16を作るために隣接金属円板18を形
成するためのマスクを設ける事は通常の手段である。
It is a common practice to provide a mask for forming an adjacent metal disk 18 to create the ion implantation region 16.

次にイオン注入領域16を作るために駆動層20は適当
なイオンを全面に注入される。
The drive layer 20 is then implanted over its entire surface with suitable ions to create the ion implantation region 16.

マスキング金属18は、その下の駆動層の一部を入射イ
オンによる損傷から保護するのに役立つ。
Masking metal 18 serves to protect portions of the underlying drive layer from damage by incident ions.

金属円板18を形成するために駆動層20の全体に薄い
メッキ・ベース22を最初に設けるのは習慣的である。
It is customary to first provide a thin plating base 22 over the drive layer 20 to form the metal disk 18.

この後メッキ・ベース層22全体に1−2μの厚さのレ
ジスト層が塗布(5pin )される。
Thereafter, a resist layer with a thickness of 1-2 μm is applied to the entire plating base layer 22 (5 pins).

レジスト層は金属円板18が形成されるべき領域で露光
される。
The resist layer is exposed in the areas where the metal disk 18 is to be formed.

レジスト層の露光は、隣接金属円板18に対応する隣接
開口を有するマスクを通して行なわれる。
Exposure of the resist layer is performed through a mask having adjacent openings corresponding to adjacent metal disks 18.

従ってレジストは隣接円板のパタンに露光される。The resist is thus exposed to the pattern of adjacent discs.

化学的現像の後、レジスト層の露光された部分は除去さ
れ、メッキ・ベース22が露出される。
After chemical development, the exposed portions of the resist layer are removed, exposing the plating base 22.

次に金のマスキング層18が層22の露出部分にメッキ
される。
A masking layer 18 of gold is then plated onto the exposed portions of layer 22.

、この後駆動層20がマスキング層18を通してイオン
注入され、面内磁化Mdを持つ領域16が形成される。
, after which the drive layer 20 is ion-implanted through the masking layer 18 to form a region 16 with in-plane magnetization Md.

隣接開口を有するマスクがレジスト層の露光に使われる
時、最小の解像可能な特徴は尖点C(第1A図)である
When a mask with adjacent apertures is used to expose the resist layer, the smallest resolvable feature is cusp C (FIG. 1A).

マスクを通過する光は回折による空間的関係及び隣りの
隣接開口からのゆがみによる影響を受ける。
Light passing through the mask is affected by spatial relationships due to diffraction and distortions from adjacent adjacent apertures.

これらの干渉効果はレジスト層に作られる失点の近傍の
ゆがみの原因となる。
These interference effects cause distortions in the vicinity of the lost points created in the resist layer.

従ってコンテイギュアス転送パタンの基本セルの大きさ
は、基本的構成要素の大きさく例えば円板、菱形等の転
送素子の大きさ)に単純に関係するのでなく、失点の大
きさによって決定される。
Therefore, the size of the basic cell of the continuous transfer pattern is not simply related to the size of the basic components (for example, the size of the transfer element such as a disk or a diamond), but is determined by the size of the points conceded.

例えレジスト層がDupont E、 I 、DeN
emours製のPMMA(ポリメタクリル酸メチル)
のような電子ビームに態度のあるレジストで露光照射が
電子ビームであったとしても、失点の大きさはまだセル
の大きさを決定するであろう。
Even if the resist layer is made of Dupont E, I, DeN
PMMA (polymethyl methacrylate) manufactured by emours
Even if the exposure irradiation was an electron beam in a resist that is sensitive to electron beams, the size of the spot would still determine the size of the cell.

この場合「近接効果」として知られるものの中に入射電
子の散乱がある。
In this case there is scattering of the incident electrons in what is known as the "proximity effect".

レジスト中の電子ビームの一様でない強度プロフィルに
より、転送素子の大きさが減少するにつれて失点は滑ら
かになる。
Due to the non-uniform intensity profile of the electron beam in the resist, the lapses smooth out as the size of the transfer element decreases.

本発明を実施すると、失点の大きさは、コンテイギュア
ス素子バタンか形成される時のセルの大きさの主要な決
定因子から取り除かれる。
In practicing the present invention, the size of the loss is removed from being the primary determinant of cell size when a contiguous element baton is formed.

第2図に3つの異なる型の隣接開口を持つ先行技術のマ
スク24が示される。
A prior art mask 24 with three different types of adjacent apertures is shown in FIG.

マスク24は典型的にはクロム等の金属マスクである。Mask 24 is typically a metal mask such as chrome.

隣接開口の一番上の行26は円形開口28から成る。The top row 26 of adjacent apertures consists of circular apertures 28.

隣接円形開口を用いたマスクは第1A図、第1B図の構
造の形成に適している。
A mask using adjacent circular apertures is suitable for forming the structures of FIGS. 1A and 1B.

しかし菱形開口30を含む第2番目の行28から明らか
なように、コンテイギュアス転送素子は円形である必要
はない。
However, as is clear from the second row 28, which includes diamond-shaped apertures 30, the continuous transfer elements need not be circular.

さらに別の変型例は六角形の開口34から成る一番下の
行32である。
Yet another variation is the bottom row 32 of hexagonal openings 34.

第2図のマスク24で尖点領域Cは開口の各行中の隣り
合った隣接開口間に存在する。
In mask 24 of FIG. 2, cusp regions C exist between adjacent adjacent apertures in each row of apertures.

光がマスク24を通って入射すると、失点領域Cで回折
や干渉の効果が生じる。
When light enters through the mask 24, diffraction and interference effects occur in the lost-point region C.

そのため露光された下側のレジスト中の失点は鮮鋭に画
成されず、駆動層20に作られるコンテイギュアス転送
素子の完全性に影響する。
As a result, defects in the exposed underlying resist are not sharply defined and affect the integrity of the contiguous transfer elements fabricated in the drive layer 20.

正味の効果は失点が鮮鋭に画成されず、記憶レジスタ1
0及び12(第1A図)中のセルの大きさに悪影響を与
える事である。
The net effect is that the points conceded are not sharply defined and the memory register 1
This has an adverse effect on the size of cells in cells 0 and 12 (FIG. 1A).

第3図に改良されたマスク36が示される。An improved mask 36 is shown in FIG.

これもクロム等の金属マスクである。This is also a metal mask such as chrome.

各行38゜40及び42中の開口が互いに離れている点
でこのマスク36は第2図のマスクと相違する。
This mask 36 differs from the mask of FIG. 2 in that the apertures in each row 38.40 and 42 are spaced apart from each other.

例えば一番上の行38は孤立した円形開口44を含み中
央の行40は孤立した菱形開口46を含む。
For example, the top row 38 includes isolated circular apertures 44 and the middle row 40 includes isolated diamond-shaped apertures 46.

一番下の行42は孤立した六角形開口48を含む。The bottom row 42 includes isolated hexagonal apertures 48 .

マスク36を使うと、形成されるコンテイギュアス転送
パタンの最小の解像可能な線幅Wは素子自身の大きさに
相当する。
When the mask 36 is used, the minimum resolvable line width W of the formed continuous transfer pattern corresponds to the size of the element itself.

例えば円形開口44の直径Wは、円形転送素子から成る
コンテイギュアス転送バタン中のセルの大きさの基本的
決定因子である。
For example, the diameter W of the circular aperture 44 is a fundamental determinant of the size of the cells in a continuous transfer batten comprised of circular transfer elements.

同様に開口46及び48の大きさWは、バタン中の個々
の転送素子の画成に関して、それぞれ行40及び42を
使うコンテイギュアス転送パタンのセルの大きさの決定
因子である。
Similarly, the size W of apertures 46 and 48 is a determinant of the cell size of the continuous transfer pattern using rows 40 and 42, respectively, with respect to the definition of individual transfer elements in the batten.

マスク36の各行の隣り合った開口は互いに2W’−距
離れている。
Adjacent openings in each row of mask 36 are spaced 2W'-distance apart from each other.

但しW/は最終の、くブ7.転送、くタン(第4図)の
隣り合う素子間の中心と中心との間の距離である。
However, W/ is the final, 7. The transfer is the center-to-center distance between adjacent elements of the tangent (FIG. 4).

マスク36はコンテイギュアス転素子子を設けるために
使う事ができる。
Mask 36 can be used to provide contiguous transfer elements.

そのために、このマスクを通して多重露光が行なわれ、
マスクは各露光の間に横方向に移動される。
For this purpose, multiple exposures are made through this mask,
The mask is moved laterally between each exposure.

移動距離はWIC:ある。Travel distance is WIC: Yes.

これは設計の要求に応じて素子の大きさWと等しいか又
は少し大きいかもしくは小さい。
This may be equal to, slightly larger or smaller than the element size W, depending on design requirements.

すなわちW′は設計者がバブル転送バタンで得ようと思
う重なりの量に従って選ばれる。
That is, W' is chosen according to the amount of overlap the designer wishes to obtain with the bubble transfer button.

マスク整合の確点から(まWの関係なく何の問題もない
From the point of view of mask matching (well, there is no problem regardless of W).

とい5のは後で指摘するようにWよりも小さな距離に至
るまで位置合わせは容易に行なえるからである。
5 is because, as will be pointed out later, alignment can be easily performed up to a distance smaller than W.

例えば隣り合った円板の重なり領域(すなわち隣り合っ
て円板の間のくびれだ部分)が円板直径の約1/4の幅
を持つように重なりWlが選ばれたコンティギュアス・
ディスク素子を作る事ができる。
For example, if the overlap region of adjacent discs (that is, the constriction between adjacent discs) overlaps so that it has a width of about 1/4 of the disc diameter, Wl is selected.
You can make disk elements.

開口44,46及び48は同じ列中の他の開口から離れ
ているので、隣接開口間の失点の周辺のゆがみの原因と
なる干渉効果はもはや存在しない。
Because the apertures 44, 46, and 48 are separated from other apertures in the same row, there are no longer any interference effects that cause distortion around the lapses between adjacent apertures.

従ってセルの大きさは失点の大きさによっては決定され
ず、単に基本的構成要素の大きさすなわちWに関係する
The size of the cell is therefore not determined by the size of the points conceded, but is simply related to the size of the basic component, namely W.

これはセルの大きさW2のコンテイギュアス・バブル転
送バタンをもたらす。
This results in a continuous bubble transfer button of cell size W2.

第4図はコンテイギュアス素子バブル・チップを処理す
る工程を示す。
FIG. 4 shows the process of processing a contiguous element bubble chip.

この場合レジスト層50が下側の駆動層20上に存在し
ている。
In this case a resist layer 50 is present on the lower drive layer 20.

このレジスト層はイオン注入マスクを形成するためにマ
スク36を通して露光される。
This resist layer is exposed through mask 36 to form an ion implantation mask.

マスク36を使って最初の露光時に露光されたレジスト
50の領域は実線で、W′だけ変位させた後マスク36
を通して露光されたレジスト50の領域は破線で示され
ている。
The area of the resist 50 exposed during the first exposure using the mask 36 is shown by a solid line, and after being displaced by W′
The areas of resist 50 that have been exposed through are shown in dashed lines.

参照番号は、露光されたレジスト層50の一部である事
を示すようにプライムが付けられている事を除けば第3
図と同じ番号が使われている。
The reference number is the third one except that it is primed to indicate that it is part of the exposed resist layer 50.
The same numbers are used as in the figure.

1重のプライムは最初に露光された領域を、2プライム
は2番目に露光された領域を示す。
A single prime indicates the first exposed area, and a double prime indicates the second exposed area.

従って層50の最初の露光時に光(又は電子)はマスク
36を通過して領域44’、46’及び48′を照射す
る。
Thus, during the initial exposure of layer 50, light (or electrons) passes through mask 36 and illuminates regions 44', 46', and 48'.

最初の露光後、マスク36はW′だけ右へ動かされる。After the first exposure, mask 36 is moved to the right by W'.

次にレジスト層50は同じマスクで第2回目の露光をさ
れ、露光領域44“、46′及び48〃が形成される。
The resist layer 50 is then exposed a second time with the same mask to form exposed regions 44'', 46' and 48''.

こうして層50の露光部分から成る隣接領域が同じマス
ク36を使って作られる。
Adjacent regions of exposed portions of layer 50 are then created using the same mask 36.

第3図1はWに等しく、従って第4図のコンテイギュア
ス・パタン44’、44“、 44’・・・・・は隣り
合った円形領域が互いに接するようなパタンでアル。
3 is equal to W, so the continuous patterns 44', 44", 44', . . . in FIG. 4 are patterns in which adjacent circular areas touch each other.

第4図の他の2つのコンテイギュアス・パタンは、W/
がマスク36の行40及び42のWよりも小さいので重
なり合った隣接領域を持つ。
The other two contiguous patterns in Figure 4 are W/
is smaller than W in rows 40 and 42 of mask 36, so they have overlapping adjacent regions.

もしW/がWよりも太きいならば、レジスト50の最終
のパタンは孤立した露出領域を含むであろう。
If W/ is thicker than W, the final pattern of resist 50 will contain isolated exposed areas.

失点領域を持つマスクを通過した光は、光学の分野でよ
く知られているように、コヒーレント及び非コヒーレン
トの両方の回折効果を受ける。
Light passing through a mask with lapsed regions is subject to both coherent and incoherent diffraction effects, as is well known in the field of optics.

本発明の技術はコヒーレント回折をな(して、かなりの
量(容易に50%を越える)全体の回折を減少させる。
The technique of the present invention provides coherent diffraction and reduces the total diffraction by a significant amount (easily over 50%).

バブル転送パタンに関する最後のセルの大きさは、2回
の順次の露光の間のマスク36の整合の精度で決定され
る。
The final cell size for the bubble transfer pattern is determined by the accuracy of mask 36 alignment between two sequential exposures.

孤立した円形がレジスト層に非常に容易に作成されるの
はよく知られている。
It is well known that isolated circles are very easily created in resist layers.

これは任意の形の小孔は円形像を作る傾向があるからで
ある。
This is because ostia of any shape tend to create a circular image.

従ってこの技術を用いて得られる最小の構造の大きさは
非常に小さい。
Therefore, the minimum structure size obtained using this technique is very small.

微細で鮮鋭な失点を持つ0.1〜0.25μの範囲のコ
ンテイギュアス・ディスク転送素子を光学的に作るのは
比較的容易である。
It is relatively easy to optically fabricate a continuous disk transfer element in the range of 0.1 to 0.25 .mu. with fine, sharp defects.

もちろん、より高い分解能のりソグラフイ技術(X線リ
ングラフィ等)が使われる時は、より小さな形状が可能
である。
Of course, smaller geometries are possible when higher resolution lithographic techniques (such as X-ray phosphorography) are used.

マスクは、形成されるべき基本素子の大きさくW)より
も小さな距離に至るまで位置合わせが可能である。
The mask can be aligned to a distance smaller than the size W) of the elementary element to be formed.

なぜなら像を解像するよりも像を中心に位置付ける方が
より容易だからである。
This is because it is easier to center an image than to resolve it.

0.1〜0.25μの変位は手近のマスク整合装置を使
用して達成できる。
Displacements of 0.1-0.25μ can be achieved using handy mask alignment equipment.

マスク整合のための多くの技術が知られているし、この
目的のために機械式マスク整合装置が商業的に利用でき
る。
Many techniques for mask alignment are known and mechanical mask alignment devices are commercially available for this purpose.

これらの装置はマスク又はウェーバ(又は両方)を1も
しくは2以上の方向に移動させる能力を持ち、いくつか
の会社によって製造されている。
These devices have the ability to move the mask or the web (or both) in one or more directions and are manufactured by several companies.

現在のウェーバ露光装置(マスク整合装置)について述
べた総合報告が、Electronics : 197
7年10月27日号、134ページにある。
A comprehensive report describing the current Weber exposure equipment (mask alignment equipment) is published in Electronics: 197.
It's on page 134 of the October 27, 2017 issue.

影整合技術を説明する他の関係参考文献はI BM T
echnicalDisclosure Bulle
tin、Vol、20、no、2、(1977年7月)
、p、856 である。
Other relevant references describing shadow matching techniques include IBM T
electricalDisclosure Bullet
tin, Vol, 20, no, 2, (July 1977)
, p, 856.

本発明はこれら既知の技術及び商業的に入手できる装置
を用いて実施できる。
The present invention can be practiced using these known techniques and commercially available equipment.

レジスト層50の露光後、コンティギュアス素子バブル
転送デバイスを製造するために使われる工程の残る部分
は以前に説明した工程と同じである。
After exposing resist layer 50, the remainder of the process used to fabricate the continuous element bubble transfer device is the same as previously described.

例えばレジスト層50の露光部分は化学的に除去されて
下層のメッキ・ベース層22を露出させる。
For example, exposed portions of resist layer 50 may be chemically removed to expose underlying plating base layer 22.

次に金属層18が、露出したメッキ・ベース層上にメッ
キされる。
A metal layer 18 is then plated onto the exposed plating base layer.

この後駆動層20のマスクされない領域のイオン注入が
行なわれる。
Thereafter, ion implantation is performed in the unmasked regions of the drive layer 20.

典型的なイオン注入はHe+イオンで、100KeVで
3 X 10”5He ” /crAの濃度に行なわれ
る。
A typical ion implantation is with He+ ions at 100 KeV to a concentration of 3 x 10''5He''/crA.

最後に他のマスキング層が設けられ、前述の米国特許第
3967002号に完全に説明されているように、必要
な場所に適当な導体が蒸着される。
Finally, another masking layer is applied and appropriate conductors are deposited where needed, as fully described in the aforementioned US Pat. No. 3,967,002.

磁気感知装置は他のマスキング工程で蒸着される。The magnetic sensing device is deposited with another masking step.

本発明の原理は、直径2.5μのコンティギュアス・デ
ィスク転送デバイスの作成に用いられた。
The principles of the invention were used to create a 2.5μ diameter continuous disk transfer device.

これは、直径2.5μの開口を持ちそれらが互いに2W
’−W=2.5μ離れたマスク36を使って行なわれた
This has an opening with a diameter of 2.5μ and they are connected to each other by 2W.
This was done using masks 36 separated by '-W = 2.5μ.

レジスト層50は約1μの厚さで、PMMAであった。Resist layer 50 was approximately 1 micron thick and was PMMA.

露光光の波長は2000−2600人であった。The wavelength of the exposure light was 2000-2600 nm.

本発明を実施する時、同じマスクを使って2回以上露光
してコンテイギュアス転送素子を製造できる事が当業者
により認められるべきである。
It should be recognized by those skilled in the art that when practicing the present invention, the same mask can be used for more than one exposure to produce a contiguous transfer device.

必要な露光回数は、転送パタンか最初分解された孤立ア
レイの方向?数に依存する。
The number of exposures required depends on the direction of the transferred pattern or the initially resolved isolated array? Depends on the number.

さらに個々の転送素子の大きさや形は本発明にとって重
要でなく、転送パタンの形成のための別の駆動層の選択
も同様である。
Moreover, the size and shape of the individual transfer elements are not important to the invention, as is the selection of other driving layers for the formation of the transfer pattern.

また転送素子が磁性層のイオン注入で作られるか又は磁
性層に開口を形成して作られるかも重要でない。
It is also immaterial whether the transfer element is made by ion implantation of the magnetic layer or by forming openings in the magnetic layer.

後者の例は隣接開口を有する磁性体のヘリから成るコン
テイギュアス転送素子である。
An example of the latter is a contiguous transfer element consisting of a magnetic edge with adjacent apertures.

この後者の例で磁性層は面内磁化を有し、バブル・ドメ
インは隣接開口のヘリに沿った経路を移動する。
In this latter example, the magnetic layer has in-plane magnetization and the bubble domains move along paths along the edges of adjacent apertures.

本発明の他の実施例で、コンテイギュアス素子パタンを
作るために必要な順次の露光に関して2つ以上のマスク
を使う事ができる。
In other embodiments of the invention, more than one mask may be used for the sequential exposures required to create a contiguous device pattern.

またマスク及びウェーバは互いに2つ以上の弐向に移動
させる事ができる。
Also, the mask and webber can be moved in more than one direction relative to each other.

例えば水平及び垂直シフトレジスタに基づいて2次元バ
ブル・シフトレジスタを作るために、1つは垂直方向に
変位されもう1つは水平方向に変位される2つのマスク
を使うと有利であろう。
For example, to create a two-dimensional bubble shift register based on horizontal and vertical shift registers, it may be advantageous to use two masks, one vertically and one horizontally displaced.

しかし一般に2マスクの整合よりも単一のマスクの整合
の方がより容易である。
However, alignment of a single mask is generally easier than alignment of two masks.

本発明は、レジスト層50が光で露光される時に最大の
改善を与える。
The present invention provides the greatest improvement when resist layer 50 is exposed to light.

これはレジスト露光用放射の波長が比較的長い時、回折
や干渉の効果が最も顕著だからである。
This is because the effects of diffraction and interference are most pronounced when the wavelength of the resist exposure radiation is relatively long.

例えば遠紫外線(2000−2600人)又は近紫外線
(3000−4300人)の波長での露光に関して、5
0%を越える改善が示される。
For example, for exposure at far ultraviolet (2000-2600) or near ultraviolet (3000-4300) wavelengths,
An improvement of more than 0% is shown.

もちろん電子も近接効果による干渉を受けるので、露光
が電子ビームによる時でも改善が得られる。
Of course, since electrons are also subject to interference due to the proximity effect, improvements can be obtained even when exposure is performed using an electron beam.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1A図はタイジャー/マイナー・ループ構成のコンテ
イギュアス素子バブル記憶装置の平面図、第1B図は線
IB−IBに沿った第1A図の装置の断面図、第2図は
コンテイギュアス素子転送パタンを作るために使われる
先行技術のマスクの図、第3図はコンテイギュアス素子
転送パタンを作るために使われる本発明のマスクの図、
第4図は第3図のマスクの使用方法を説明する図である
。 10・・・・・・メイジャー・ループ、12・・・・・
・マイナー・ループ、14・・・・・・バブル用磁性層
、16・・・・・・イオン注入領域、18・・・・・・
Au層、20・・・・・・イオン注入用磁性層、22・
・・・・・Ti/Auメッキ・ベース、24,36・・
・・・・マスク、50・・・・・・レジスト層、B・・
・・・・バブル・ドメイン、C・・・・・・失点。
FIG. 1A is a top view of a contiguous element bubble storage device in a tiger/minor loop configuration; FIG. 1B is a cross-sectional view of the device of FIG. 1A along line IB-IB; and FIG. 2 is a contiguous element transfer pattern. FIG. 3 is a diagram of the mask of the present invention used to create a contiguous device transfer pattern;
FIG. 4 is a diagram illustrating how to use the mask of FIG. 3. 10... Major loop, 12...
・Minor loop, 14... Magnetic layer for bubble, 16... Ion implantation region, 18...
Au layer, 20...Magnetic layer for ion implantation, 22.
...Ti/Au plating base, 24,36...
...Mask, 50...Resist layer, B...
...Bubble Domain, C... Conceded points.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 バブル・ドメインが内部で移動し得る薄膜を含む基
板上の、放射に感受性のある層に、離れ離れの開口を有
するマスクを通して放射をあてて第1回目の露光を行な
い、 上記放射に感受性のある層に、上記第1回目の露光によ
り露光された領域に隣接した露光領域を形成するように
、離れ離れの開口を有するマスクを通して放射をあてて
第2回目の露光を行ない、上記放射に感受性のある層の
露光領域を利用して、面内磁化を有する磁性層パタンを
形成する工程を含む コンテイギュアス転送素子を持つバブル・ドメイン装置
の製造方法。
Claims: 1. A radiation-sensitive layer on a substrate comprising a thin film in which bubble domains can move is subjected to a first exposure to radiation through a mask having spaced apart apertures; performing a second exposure of the radiation-sensitive layer to radiation through a mask having spaced apertures to form exposed areas adjacent to the areas exposed in the first exposure; A method for manufacturing a bubble domain device having a contiguous transfer element, comprising the step of forming a magnetic layer pattern having in-plane magnetization using the exposed region of the radiation-sensitive layer.
JP13463978A 1977-12-30 1978-11-02 Bubble domain device manufacturing method Expired JPS5823671B2 (en)

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