JPS5925308B2 - 磁気バブルメモリ素子及びその製造方法 - Google Patents

磁気バブルメモリ素子及びその製造方法

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JPS5925308B2
JPS5925308B2 JP53043222A JP4322278A JPS5925308B2 JP S5925308 B2 JPS5925308 B2 JP S5925308B2 JP 53043222 A JP53043222 A JP 53043222A JP 4322278 A JP4322278 A JP 4322278A JP S5925308 B2 JPS5925308 B2 JP S5925308B2
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soft magnetic
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manufacturing
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宏治 山田
正毅 高橋
宏 梅崎
「ゆたか」 杉田
則和 積田
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    • H01F10/06Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the coupling or physical contact with connecting or interacting conductors
    • GPHYSICS
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    • H01F41/34Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film in patterns, e.g. by lithography

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、磁気記憶装置などに用いられるバブルメモリ
素子およびその製造法に関するものである。
一般に磁気バブル素子は、第1図に示すような構造をも
つ。
すなわち、磁気バブルを保持する磁性媒体1上に、スペ
ーサ2、バブル制御用導電体パターン3、絶縁膜4、バ
ブル転送・検出用軟磁性体パターン5、5’、保護膜6
を持つ。この構造は、次のような欠点をもつ。軟磁性体
パターン5が、導電体パターン3と重なる部分では段差
を生じ、バブル動作特性の低下をきたす。また、この素
子は膜形成とパターン形成をくり返して作製すを必要が
あり、工程が複雑である。本発明は、上記従来の欠点を
除去し、軟磁性体パターンが同一平面内に形成され、上
記段差のない素子およびその製造方法を提供するもので
ある。
本発明からなる素子の断面構造の1例を、第1図の従来
素子の例と対応させて第2図に示す。軟磁性体パターン
5,5′の下には必ず絶縁層4,4′と導電体層3,3
′を持つため、軟磁性体パターンは完全に同一平面内に
形成される。この場合、軟磁性体パターン5′の下の絶
縁層4′と導電体層3′は単にスペーサの役目しかない
。一方、軟磁性体パターン5の下の導電体パターン3は
、バブル制御用の通電コンダクタである。第1図に示し
たように、従来の軟磁性体パターン5,5′の下部には
、導電体パターン3が存在しない部分があつたが、本発
明においては、第2図に示したように、軟磁性体パター
ン5,5′の下部には必ず導電体パターン3,3′が存
在し、軟磁性体パターンは凹凸にならず平坦になる。
このように、軟磁性体パター7全領域において、必ず下
部に導電体パターンが存在しても、磁気バブル素子の動
作には悪影響はほとんどない。このような構造の素子は
、軟磁性体パターンが同一平面内にある為、特性向上に
非常に有用である。尚、スペーサ2および絶縁層4は、
本発明に必ずしも必要なものではなく、いずれか一方も
しくは2層ともない場合もありうる。また、磁性媒体1
は、普通その表面にハードバブル抑制膜を有する。次に
、この素子の製造法の原理を簡単に説明する。
第3図は、ホトレジストの露光状態を示す。基板(磁性
媒体、スペーサなどからなる)7の上に導電体層8、絶
縁層9、軟磁性体層10を順次積層し、この上にホトレ
ジスト11を塗布する。ホトマスクは、光に対して半透
明なパターン(導電体パターンの形成に必要)12と、
光に対して不透明なパターン(軟磁性体パターンの形成
に必要)13とからなる。この場合、必ずしもここに示
したホトマスクを用いる必要はなく、所定のパターンで
光の強度を変えて照射できれば良い。この状態で、ホト
マスクを介してホトレジスト11を露光すると、半透明
パターン12の直下のホトレジスト11はある程度光分
解を起こすが、その程度はパターンのないところよりは
少ない。一方、不透明パターン13の直下のレジストは
光分解を起こさない。したがつて、これを現像すれば、
光分解量に応じてレジストの溶解量が異なるため、第4
図のような厚さの異なるレジストパターン1Vが得られ
る。次に、イオンミリングなどの手段でこれをエツチン
グすると、レジストパターン11′の凹凸に応じてエツ
チングされ、第5図に示すような所望の構造のパターン
が得られる。
すなわち、イオンミリングによつてレジストのない部分
は導電体層8まで完全に除去され、薄いレジストパター
ンの部分は少なくとも軟磁性層10まで完全に除去され
る。本発明の作製法は、上のような光を用いる場合に限
らず、X線、電子線を利用する場合にも適用できる。
当然その場合には、レジストとしては、X線レジスト、
電子線レジストが、マスクとしてはX線マスク、電子線
マスクが用いられる。尚、本目的のマスクは、半透明と
不透明の2種類のパターンが、互に正確な位置に形成さ
れていなければならない。このために、マスク上にあら
かじめ形成された基準マーカーを電子線で検出し、パタ
ーンを描画する電子線露光法が非常に有効である。以上
のような素子作製法は、連続的に所望のすべての膜を形
成し、その後1回のホトエツチングにより素子の基本構
造を作製できるという特長をもつている。
この方法は、ウエーハ露光においていわゆるマスクアラ
イニングがいらないというきわめてユニークな特長も合
わせもつている。以下、本発明の製造法を実施例により
説明する。(1)ホトマスクの作製ホトエツチング法に
よる場合;第6図に示すように、軟磁性体パターン用の
通常のクロムマスク14上に、パーマロイ15を70人
蒸着し、AZl35O(Shipley社商品名)ホト
レジスト16を塗布した。
これに、導電体パターン用の通常のホトマスク17を介
して露光し、現像後、パーマロイ層のみ、リン酸、硝酸
水溶液にて選択エツチした。できたパーマロイパターン
の部分が半透明となり、導電体パターンの形成に使われ
る。電子線リソグラフイによる場合;第7図に示すよう
にあらかじめ、ガラスプレート18上に金の基準マーカ
19をホトリソグラフイにより適当な位置に形成してお
き、この上にクロム20を約80人厚さに蒸着し、電子
線レジスト21を塗布した。
電子線リソグラフイ技術により、基準マーカに対して所
望の位置に軟磁性体パターン用のクロムパターンを形成
した。同様の手法により、この上に半透明の導電性パタ
一ン用パーマロイパターンを形成した。この電子線リソ
グラフイによる方法が前記のホトエツチングによる方法
より、半透明と不透明のパターン間の位置ずれは小さか
つた。(2)膜形成, 4μmφバブルを保持する磁性ガーネツト膜上に、ハー
ドバブル抑制用パーマロイ70駅スペーサ用SlO24
OOO人、導電体用Al−Cu膜4000人、絶縁用S
iO22OOOλ、軟磁性体パターン用パーマロイ膜3
500λを順次積層した。
(3)レジストパターンの形成 このウエーハ上にホトレジストAZl35OJを1.3
μm厚に塗布し、上記ホトマスクを介して露光した。
この時の露光条件は、Kasper社製マスクアライナ
を用いて10秒間露光した。50%のAZl35O現像
液にて2分間現像した。
得られたレジストパターンの膜厚は、導電体パターンに
相当する部分が0.5μm、軟磁性体パターンに相当す
る部分が1.2μmであつた。(4)イオンミリングこ
のあとイオンミリングして、Al−Cu層のエツチング
が完了した時点でイオンミリングを停止した。
イオンミリングの条件は、VeecO社製のMicrO
etchsystemを用い、加速電圧600VsAr
圧力5×10−5T0rr1イオン電流密度0.5mA
/d1イオンビーム入射角30度、イオンミリング時間
20分であつた。この条件で、丁度導電体パターンの上
のパーマロイは完全に除去されていた。以上、説明した
ごとく、本発明によれば、(1)軟磁性体パターンが、
完全に同一平面内に形成されていること(2) 1回の
連続的膜形成工程と、1回のパターン形成工程により、
素子の基本構造を作製できること、従つて、マスクアラ
イニングが不要となること(3)電子線リソグラフイ技
術の利用によつて不透明と半透明のパターンを正しい位
置に形成できることなど、極めて有効な素子および作製
法であることがわかる。
第8図は本発明に用いるホトマスクの他の一例を示した
ものであり、ガラスプレート31の上に、光に対して不
透明な材料からなるパターン32と、光に対して半透明
な材料からなるパターン33をもつ。
このホトマスクは半透明の材料として、ホトレジスト膜
にイオン打込みを行つたものを用いることを特長とする
。不透明の材料は、現在使われているクロム(膜厚約7
0、人)や酸化鉄などで良い。このような構造を持つた
マスクは、 (1)イオン打込み量によつて透過度が異なるので、透
過度の微妙な制御が容易にできる。
金属膜などでは膜厚で透過度を制御する必要があり、所
望の膜厚のものを再現性良くつくることは難しい。(2
)ホトレジストのパターンがそのままマスクパターン3
になるので、精度が良く、かつ作製法が簡単である、と
いう大きな特長がある。
第9図に、透過度とイオン打込み量との関係を示す。
使用したホトレジストはAZl35OJ(Shiple
y社商品名)膜厚0.4μmである。イオンの加速電圧
は120keVである。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来素子の構造を示す図、第2図は本発明によ
る素子の構造を示す図、第3図は本発明のレジスト露光
の状態を示す図、第4図はレジスト形成の状態を示す図
、第5図はパターン形成後の状態を示す図、第6図は光
によるホトマスク作製法を示す図、第7図は電子線によ
るホトマスク作製法を示す図、第8図は本発明に用いる
他のホトマスクを示す図、第9図はホトレジストにイオ
ン打込みをしたときの、イオン打込み量と光透過度の関
係を示す図である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 磁気バブルを保持できる磁性膜上に、スペーサ、バ
    ブル制御用導電体パターン、絶縁膜、バブル転送検出用
    軟磁性体パターンが順次積層され、前記絶縁膜および導
    電体パターンは前記軟磁性体パターンの直下に位置し、
    前記軟磁性体パターンが同一平面内に形成されているこ
    とを特徴とする磁気バブルメモリ素子。 2 下記工程を含む磁気バブルメモリ素子の製造方法。 (1)磁気バブルを保持できる磁性膜上に、スペーサ、
    バブル制御の導電体層、絶縁膜、バブル転送検出用軟磁
    性体層を順次積層する工程、(2)放射線レジストを全
    面に塗布する工程、(3)相異なる放射線強度をもつ所
    定パターンの放射線を前記放射線レジストに照射する工
    程、(4)前記レジストを現像して部分的に膜厚の異な
    るレジストパターンを形成する工程、(5)イオンエッ
    チングにより前記レジストパターンに応じた導電体パタ
    ーン、軟磁性体パターンを形成する工程。
JP53043222A 1978-04-14 1978-04-14 磁気バブルメモリ素子及びその製造方法 Expired JPS5925308B2 (ja)

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