JPS608549B2 - 磁性膜パタ−ン作成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、円筒滋区（バブル磁区）を用いたメモリー
素子の円筒磁区転送パターン等の磁性膜パターンの作成
方法に関するものである。

近年円筒磁区を用いたメモリー素子の開発は一段と大容
量化の方向へと進んでいる。

それに伴って円筒滋区の直径、および磁性膜パターンは
増々微細化してきており、数ミクロンのパターンが正確
に作成できることが要求されている。そして一般にリフ
ト・オフ法によって磁性膜パターンあるいは導体パター
ンを作成する方法は切れの精度の面で有利な方法として
知られている。リフト・オフ法とは最初に下地基板上に
レジストでパターンを形成し、その上に磁性膜あるいは
導体膜を作成し、その後レジストを除去して求める磁性
膜あるいは導体膜のパターンを得る方法である。このと
きの重大な問題点としては、レジストのパターン作成の
工程は高々１００００位の温度処理で十分であるが、蒸
着法あるいはスパッタ法で磁性膜を作成する場合、腰の
抗磁力を十分小さくするために下地基板温度を２００〜
３００℃に上げねばならず、普通この高温のためしジス
トのパターンに変形あるいは変質が生じリフト・オフ工
程が不能となることがある。すなわちレジストのパター
ンを２００〜３００℃に加熱すると、レジストの角の面
だれ等の変形が起こってリフト・オフが不能となったり
、ネガ型レジストでは熱架橋等の変質が起こってレジス
トの剥離が不能となったり、あるいはポジ型レジストで
は熱分解等の変質が起こってパターンの切れの精度が悪
くなる等の問題点が生じ、パターンの切れの精度のよい
磁性膜パターンを得ることができない。本発明の目的は
パターンの切れの精度が良く、しかも抗磁力の十分小さ
い磁性膜パターンの製造方法を提供することである。

すなわち本発明によれば磁性膜作成の工程においてはし
ジストパタ−ンの作成された下地基板を低温に保ち、リ
フト・オフ法により前記レジストを除去して磁性膜パタ
ーンを作成したのち磁性膜の抗磁力を高温アニールによ
って低下させる。に本発明の具体的構成を示すために図
面および実施例をもって詳しく説明する。

第１図はリフト・オフ法の概略を示している。最初下地
基板１上にレジストのパターン２を光学露光によって作
成する。次に下地基板を適当な温度に上げて磁性膜３つ
４を付ける。磁性膜作成の手段としては通常真空黍着
法またはスパッタ法を用いる。最後にレジスト２を除去
することにより、その上に付着した磁性膜３を取り除き
、磁性膜４が残って必要な磁性膜パタ−ンが得られる。
磁気バブルチップの磁性膜パターンとしてパーマロィ膜
がよく用いられるが、この場合パーマロィ膜は膜厚が数
千Ａで抗磁力の小さな膜が要求される。通常パーマロィ
膜の抗磁力は下地基板温度依存性を有しており、十分小
さな抗磁力を得るには２００〜３００℃位の下地基板温
度で蒸着もしくはスパッタを行うことが必要である。第
２図は電子銃（８一ｇｕｎ）によって真空蒸着されたパ
ーマ。ィ膜の下地基板温度特性の一例を示す図である。
第２図からは下地基板温度を２００〜２４０ｑｏ位にす
れば、１〜幻ｅの小さい抗磁力が得られることが分かる
。しかし乍ら下地基板温度を２００〜３００ｏｏに上げ
ると、前述したように通常のレジストは耐熱性が弱いの
で変形、変質等が起こりリフト・オフが不能となる。ポ
ジ型レジストとしては光学露光用としてシプレー社製舷
１３５０「東京応化社製ＯＦＰＲ、電子ビ‐ム露光用と
してポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等があり、
ネガ型レジストとしては光学露光用として東京応化社製
ＯＭＲ８３ 電子ビーム露光用としてグリシジルメタク
リレートとエチルアクリレートの共重合体（Ｐ（ＧＭＡ
−ｃｏ−ＥＡ））等があるが、いずれも耐熱性に関して
は問題がある。また最近耐熱性の強いレジストが開発さ
れているが、これは露光時の解像度が悪く磁気バブルチ
ップ用の微細パターンの作成には不適当である。第３図
は高熱処理のためしジストのパターンに変形が起こりそ
のためリフト・オフが不能となった例を模式的に表わし
ている。下地基板５の上にレジストのパターン６を作成
する。そしてそのレジストのパターンは蒸着、スパッタ
等の高温下地基板温度によって面だれ７が生じる。その
上に磁性膜８を作成すると、第１図に比べてレジストの
面が外に出ている所が無くなるのでリフト・オフによる
レジストの除去は不能となる。１９７１年に発行された
レコード・オブ・ィレブンス・シンポジウム・オン・エ
レクトロン、イオン、アンド・レーザ・ビーム・テクノ
ロジー（Ｒｅｃｏｒｄ ｏｆ ｌｉｔｈ ＳＭｍｐｏｓ
ｌｕｍ ｏｎ ＥｌｅｃｔｒｏｎしＩｏｎ、ａｎｄＬａ
ｓｅｒ 氏ａｍ Ｔｅｃｈｎｏｌｏ戦入 ３３７頁〜３
４４頁にＰＭＭＡレジストに関して第３図に類似した写
真が示されている。また１９７３８こ発行された第７回
境界領域における電気化学半導体・集積回路の製作にお
ける微細加工技術のセミナー・テキストの２６頁にもＡ
Ｚ−１３５のレジストに関して第３図に類似した写真が
示されている。従ってレジストのパターンが作成された
下地基板を用いて磁性膜を作成する場合、磁性膜の抗磁
力が十分小さくなるような下地基板温度（第２図からは
２００〜２４０℃）にすることはレジストの変形、変質
が起こるから好ましくない。そこで本発明では磁性膜を
作成する場合、レジストの変形、変質が起こらない位の
低い下地基板温度で作成する。すると第２図から分かる
ように磁性膜の抗磁力は必要な値よりかなり大きくなる
が、この抗磁力の大きな磁性膜の付いたままの状態でリ
フト・オフ工程を完了させ切れの精度の良い磁性膜パタ
ーンを先ず作成する。次に磁性膜の抗磁力を小さくする
ため本発明では磁性膜のァニールを行なう。ァニールの
方法としては高温、短時間のアニールの場合は真空中ア
ニールあるいは水素雰囲気中アニールを、比較的低温の
アニールの場合は空気中のアニールを行なえばよい。第
４図は下地基板温度１２０〜１３０ｑｏで真空蒸着法に
よって作成された厚さ約３０００Ａのパーマロィ膜の抗
磁力の水素雰囲気中でのアニール特性を表わす一例であ
る。第４図から磁性膜作成時の下地基板温度より高い温
度でアニールを行なうと抗磁力が下がることが分かる。
例えば３５０℃でのアニールを２０分位行えば最初２５
〜２７０ｅであった抗磁力を３〜４戊に下げることがで
き、必要な十分小さな抗磁力を得ることができる。なお
磁性膜作成の他の手段として電解メッキおよび無電解〆
ッキによる方法があり、これらの手法によると下地基板
温度を比較的低い状態で磁性膜を作成することができる
。

しかし磁気バブルチップ等を制作する場合、アルミナ等
の絶縁膜およびパーマロィ磁性膜および金等の金属膜を
同一工程で簡潔に作成することが望ましいから、蒸着ま
たはスパッタ法で絶縁膜を作成し次にメッキ法で磁性膜
を作成し、メッキ俗を変えて金属膜を作成するというよ
うな方法は工程数の増大を来たし好ましくない。蒸着法
およびスパッタ法はこれらにくらべ同一工程でこれらの
多層膜を作成することができるので好ましい。この点は
本発明の意図の一端でもある。またメッキ法のなかでは
電解メッキ法が制御容易であり「磁性膜の磁気特性も優
れているが」メッキ法による磁性膜パターンの作成にお
いては得るべき磁性膜パターンの中等に大小がある場合
均一性の良い磁性膜パターンを得ることは難かしく、こ
の点でもメッキ法は好ましくない。また低温下地基板の
状態で抗磁力の４・さなパーマロィ膜を作成する他の手
段として、厚さ１０００〜１５００△の薄いパーマロィ
膜と厚さ３００Ａ程度のチタン等の金属膜とを交互に重
ねる多層膜構成があるが「 この方法は本発明に比べて
多層膜構成採用による蒸着あるいはスパッタ工程が複雑
になる点と薄い金属膜が加わることにより精度の高い膜
厚制御が必要になる点との欠点を有する。本発明の効果
としては以上説験した通りであるが、低い下地基板温度
で作成した磁性膜に生じる高抗磁力を高温アニールによ
って小さくするという手段を導入することによって、低
い下地基板温度で作成された磁性膜に切れの精度の良い
レジストのパタ−ンをそのまま生かしてリフト・オフ法
によって切れの精度の良い磁性膜パターンを作成できる
ところにある。

【図面の簡単な説明】

第１図はリフト。 オフ法の概略を示す側断面図、第２図は電子銃によって
真空蒸着されたパーマロィ膜の下地基板温度特性を示す
図「第３図は高熱処理のためしジストのパターンに変形
が起こりそのためリフト・オフ法が不能となった例を模
式的に表わす側断面図、第４図は下地基板温度１２０〜
１３０ｏｏで真空葵着法によって作成されたパーマロィ
膜の抗磁力のアニール特性を表わす図である。１，５…
…下地基板、２，６…・・レジストのパタ−ン、３，４
，８…・・・磁性膜、７・・・・・・面だれ。 才！図才２図 オ３図 才４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レジストでパターンを形成した下地基板上にレジス
   トが変質もしくは変形しない下地基板温度にて磁性膜を
   作成し、リフトオフ法によって前記レジストを除去して
   磁性膜パターンを作成したのち前記下地基板温度より高
   い温度のアニールによって前記磁性膜の抗磁力を低下さ
   せることを特徴とする磁性膜パターン作成方法。