JPS6053460B2 - 微細パタン加工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は微細パタンの加工方法に関するものである。

更に詳しく述べればリソグラフィーの手法とイオンビー
ムを用いた物理的エッチングの手法による微細パタン加
工法に於いて、リソグラフィーで用いられるマスク・パ
タンと異なる最終微細パタンを得る方法に関するもので
ある。 従来バブルメモリ技術に於いては、半導体ＩＣ
に於けると同様なリソグラフィー、エッチングの工程が
採られてきた。

しカルバブル技術では、本質的にはＩＣ技術で用いられ
るマスクレベルよりも少ないマスクレベルで作ることが
可能である。究極的には１マスクレベルで完全なバブル
メモリ動作が行えることが、Ａ−Ｈ、Ｂｏｂｅｃｋ等に
よつてアイ・イー・イー、イー・トランザクションズ・
オン、マグネテイツクス（ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉ
ｏｎｓｏｎＭａｇｎｅｔｉｃｓ）ＭＡＧ−９巻４７４−
４８０頁１９７奔に発表された。 そこではバブルメモ
リ素子の各機能部分（例え ば発生器、消去器、検出器
等）は全て、バブル転送パタンと同一の薄膜から出来て
いる。

この構成ではバブル検出器の膜厚は必然的にバブル転送
パ タンと同じ厚さとなり、２０００〜４０００Ａの膜
厚であ る。このような検出器は厚膜検出器と呼ばれて
いる。膜厚検出器は従来の２００〜３００Ａ程度の膜厚
のパーマロイ薄膜を用いる薄膜検出器に比べて検出効率
が悪いことはよく知られている。従つて、１−マスクで
バブルメモリの検出器を構成するには、バブルを多段に
伸長して出力を増大する方法が用いられている。しかし
特開昭５０−８２９４３号明細書で指摘される通りバブ
ルの多段伸長用の伸長パタン部が大きな面積を占め能率
のよいバブルメモリチップを提供することは困難である
。 前記特開昭５０−８２９４３号ではその改良方法と
して、バブル転送パタンと同じ厚さの厚膜検出器の一部
をイオンミリング法でエッチングして薄くすることによ
つて検出効率の増大を計つている。

しカル厚膜検出器の一部分だけを選択的にエツチンιグ
するためには、一度１−マスクで転送、検出器パタンを
完成させた後、更にもう一変則のマスクを用いて検出器
の一部分のみを露呈したレジストを前記１−マスクレベ
ルパタン上に設ける工程が必要となる。； 微細パタン
加工技術に於いては、工程が多くなることはそれだけ完
成品の歩留りが低下し、且つ製作の工数が増大して製品
単価の上昇を引き起こす欠点を有する。

本発明の目的は上述の如き欠点を除き、１−マスクレベ
ルで検出効率の高いバブル検出器等の実現を可能にする
微細パタン加工法を提供することにある。更に本発明を
用いれば、一回のマスキング工程のみで電気的に分離し
た個々のパタンの下に互に電気的に連つたパタンを形成
することが可能になる。斜め入射イオンビームによる微
細パタン加工の際、入射角度が大きくなると、エッチン
グされたパタンには裾が出来ることは既にＪ．ＫＲＵＭ
ＭＥ等によつてアイ●イー●イー●イー●トランザクシ
ョンズ●オン マグネテイツクス（ＩＥＥＥＴｒａｒｌ
ｓａｃｔｉＯｎｓＯｎＭａｇｒｌｅｔｉｃｓ）ＭＡＧ−
９巻３号４０５〜４０頂（１９７坪）に示されている。

しかしながらこのようなパタン裾の存在は小さなパタン
ピッチが得られない点及びパタン精度の悪化という面か
ら拒否されるべきであるとされてきた。従つてそのパタ
ン裾の大きさを制御する試みは従来はあまりなされてい
なかつた。本発明は、このようなパタン裾の大きさは、
レジスト膜厚とイオンビームの入射角に依存しそれ故制
御可能であるという知見に基きなされたものである。

次に図面を参照しながら詳細に本発明を説明する。

第１Ａ図に於いて、微細パタンを設けたい薄膜３は、基
板材料４に真空蒸着等の方法で着けられている。

予め定められた膜厚のレジストパタン２は薄膜３上に密
着している。エッチング用のイオンビーム１は予め定め
られた入射角度で照射され．る。このときレジストパタ
ン２によつてイオンビーム１の入射が妨げられる部分（
半影部分）５が生じる。半影部分５のエッチング速度は
レジストパタンより充分離れた部分の速度よりも遅く、
レジストパタン下の完全影部のエッチング速度より．も
速い。従つてエッチング終了後の完成パタンは第１Ｂ図
の如く、パタンの主要部３２とパタン裾部分３５より成
る。パタン裾部分３５はレジストによるイオンビームの
半影部分５に相当する。第２図は２つのレジストパター
ンを上述のパターン裾部分３５の大きさの２倍よりも近
づけて薄膜上に設けた場合の斜め入射イオンビームによ
るエッチング後のパタンを示している。パタン３２で挾
まれた裾部分は互に連つて一つのパタンと化している。
この連接部分３６は、パタンの主要部分３２よりも当然
の事ながら薄くなつている。本発明の原理は、この連接
部分の大きさは予めレジストパタンの間隙及び厚さを定
めることによつて制御可能であるという知見に基づくも
のである。次に本発明の実施例を第３図Ａ〜第３図Ｄを
用いて説明する。第３図Ａはバブルメモリ素子に於ける
、バブル検出器部分及びストレッチャー部分を示す。予
め定められた膜厚のレジストパタン２１はエッチングパ
タン裾の２倍より大きな間隙部２５と小さな間隙部２６
をもつて、パーマロイで代表される軟磁性材料上に設け
られている。予め定められた角度をもつて入射するイオ
ンビームで物理的エッチングした後の７で示される一点
鎖線部分での断面図を第３図Ｂに示す。蒸着膜パタンの
主要部分３２及び、レジストパタン間隙２６に対応する
薄い蒸着パタン連接部分３６、レジストパタン間隙２５
に対応する蒸着パタン非連接部分３５が示されている。
この第一の実施例で示されるパーマロイ蒸着膜パタンは
、一度のレジストワーク及び一度のイオンビームエッチ
ングで、従来非常に工数が必要であつた効率の良い１−
レベルマスク・バブル検出器として形成される。第３図
Ｃは本発明の第二の実施例を示す。

本実施例では三層の膜が基板４上に設けられている。そ
れぞれはパーマロイで代表される磁気抵抗材料の数百Ａ
程度の薄膜６、非磁性絶縁薄膜８及びバブル転送パタン
用薄膜３７である。これらの膜上に第３図Ａで示１．・
される予め定められた厚さを持つレジストパタジを設け
、斜め入射イオンビームでエッチングを行う。エッチン
グ後のパタン断面は第３図Ｃで示されており、完全に連
続した薄膜パタン６と、互に独立なパタン３７が絶縁層
８を介して設けられた事になる。第３図Ｄ６で示される
薄膜パタン６は、効率のよい薄膜バブル検出器を構成し
ている。従つて本発明によれば前記特開昭５０−８四置
号で示された一部薄膜の検出器よりも優れたバブル検出
器が実現する。更に本発明の第二の実施例からも容易に
判る様に、薄膜６に対応する部分に金、アルミ、銅の如
ぎ電導性膜を設けることにより、その上のパタンと独立
した導電パタゾ配線を行い得ることは明らかである。

以上に説明した様に、本発明に従うなら、最小の工数で
複雑な、連続したパタンと、分離したパタンの二種のパ
タンを同時に製作することが可能になる。

これは又、半導体■Ｃに於けるパタン配線に応用出来る
ことは明らかである。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ１第１図Ｂ及び第２図は本発明の詳細な説明す
る概略図、第３図Ａ−Ｄは本発明の実施例を示す概略図
で第３図Ａはレジストパタンの平面、第３図Ｂ及びＣは
薄膜パタンの断面図、第３図Ｄはパタン連接部の平面図
を示す図である。 １・・・・・・斜め入射イオンビーム、２・・・・・ル
ジストパタン、３・・・・・・蒸着膜、４・・・・・・
基板、５・・・・・・半影部分、６・・・・・・連続パ
タン、７・・・・・・断面位置を示す線、８・・・・・
・絶縁層、２５・・・・・ルジストパタンの広間隙部、
２６・・・・・ルジストパタンの狭間隙部、３２・・・
・・・パタン主要部、３５・・・・・・パタン裾部、３
６・・・・パタン連接部、３７・・・・・・独立パタン
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 予め定められた膜厚のレジストパタンをマスクとし
   て、基板上に設けられた少くとも一層以上よりなる薄膜
   を、斜め入射イオンビームによりエッチングするプロセ
   スに於いて、イオンビームの半影部分が互に重なり合う
   ような相対する部分を有するレジストパタンにより、該
   半影部分に、前記薄膜の一部をエッチング未了のまま残
   すことを特徴とする微細パタン加工法。