JPS6058570B2 - 薄膜パタ−ン形成方法 - Google Patents
薄膜パタ−ン形成方法Info
- Publication number
- JPS6058570B2 JPS6058570B2 JP1514777A JP1514777A JPS6058570B2 JP S6058570 B2 JPS6058570 B2 JP S6058570B2 JP 1514777 A JP1514777 A JP 1514777A JP 1514777 A JP1514777 A JP 1514777A JP S6058570 B2 JPS6058570 B2 JP S6058570B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pattern
- thin film
- resist
- film
- etched
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Landscapes
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、基板上に多層薄膜パターンを形成する場合
における表面の凹凸を平面化する方法に関するものであ
る。
における表面の凹凸を平面化する方法に関するものであ
る。
例えば、磁気バブル・メモリを作る場合、1チップ上
に複数個のマイナ・ループとメジャー・ループを形成し
、磁気バブルをループ相互間で転送させ、あるいはバブ
ルを発生、除去させることにより、高速アクセスを可能
にしている。
に複数個のマイナ・ループとメジャー・ループを形成し
、磁気バブルをループ相互間で転送させ、あるいはバブ
ルを発生、除去させることにより、高速アクセスを可能
にしている。
この場合、バブル転送パターンとしてTINYYシエプ
カン等のパターン、バブル検出器として磁気抵抗検出器
、発生器としてニユークリエイト方式の発生器、また消
去器として転送ゲートを用いてメジャー・ループからバ
ブル吸収器に導く手段等がそれぞれ用いられる。このう
ち、マイナ・ループとメジャー・ループを形成する転送
パターン(パーマロイ・パターン)と、バブルを発生、
消去したり、ループ間を転送させるゲート(導体パター
ン)とは、同一平面に配置できないので、導体パターン
層の上に絶縁層を介してパーマロイ・パターンの層を形
成する。また、パターンの形状を細くするほど、強力な
磁場を発生するが、製作上の限界から、普通3μm径の
バブルに対して2μm幅のパターンを使用する。しかし
、一般に多層の薄膜パターンを形成する場合、パターン
の凹凸が次の層に悪影響を及ぼす。
カン等のパターン、バブル検出器として磁気抵抗検出器
、発生器としてニユークリエイト方式の発生器、また消
去器として転送ゲートを用いてメジャー・ループからバ
ブル吸収器に導く手段等がそれぞれ用いられる。このう
ち、マイナ・ループとメジャー・ループを形成する転送
パターン(パーマロイ・パターン)と、バブルを発生、
消去したり、ループ間を転送させるゲート(導体パター
ン)とは、同一平面に配置できないので、導体パターン
層の上に絶縁層を介してパーマロイ・パターンの層を形
成する。また、パターンの形状を細くするほど、強力な
磁場を発生するが、製作上の限界から、普通3μm径の
バブルに対して2μm幅のパターンを使用する。しかし
、一般に多層の薄膜パターンを形成する場合、パターン
の凹凸が次の層に悪影響を及ぼす。
すなわち、隣接する層に段差が生することにより、ファ
イン・パターンが形成されず、極端な場合にはパターン
が切断される。また、段差が生ずることにより、磁化力
が弱められて、回転磁界が効率よく伝達されず、バブル
の転送に大きな外部磁界が必要となる。この場合、ファ
イン・パターンを形成し、しかも磁化力を強くするため
には、層間の距離を短縮しなければならないが、発生、
消去および転送のために大電流を流す場合には、導体パ
ターンを厚くするとともに、絶縁膜も厚くする必要があ
る。したがつて、基板上に多層パターンを形成する場合
、下層パターン面を平面化すれば、上層パターン形成時
に、レジスト膜厚の不均一や段差によるパターンの切断
等を防ぐことができ、微細パターン形成の歩留り向上、
および素子の性能向上を図ることができる。
イン・パターンが形成されず、極端な場合にはパターン
が切断される。また、段差が生ずることにより、磁化力
が弱められて、回転磁界が効率よく伝達されず、バブル
の転送に大きな外部磁界が必要となる。この場合、ファ
イン・パターンを形成し、しかも磁化力を強くするため
には、層間の距離を短縮しなければならないが、発生、
消去および転送のために大電流を流す場合には、導体パ
ターンを厚くするとともに、絶縁膜も厚くする必要があ
る。したがつて、基板上に多層パターンを形成する場合
、下層パターン面を平面化すれば、上層パターン形成時
に、レジスト膜厚の不均一や段差によるパターンの切断
等を防ぐことができ、微細パターン形成の歩留り向上、
および素子の性能向上を図ることができる。
下層パターン面を平面化するため、従来、第1図aに示
すように、基板Subの上に導体パターン用として膜厚
0.6μmの材料(例えば金Au)を形成し、その上に
1.5μm厚のレジスト・パターンResをのせ(第1
図b参照)、イオン・ミリングした後(第1図c参照)
、レジスト・パターンResを残したままSiO2を0
.5μmの厚さに低温スパッタリンク几(第1図d参照
)、レジスト・パターンResを除去することにより(
第1図e参照)、平面化を実現したものがある(第7図
応用磁気学術講演会(1975年)51A−2資料を参
照)。
すように、基板Subの上に導体パターン用として膜厚
0.6μmの材料(例えば金Au)を形成し、その上に
1.5μm厚のレジスト・パターンResをのせ(第1
図b参照)、イオン・ミリングした後(第1図c参照)
、レジスト・パターンResを残したままSiO2を0
.5μmの厚さに低温スパッタリンク几(第1図d参照
)、レジスト・パターンResを除去することにより(
第1図e参照)、平面化を実現したものがある(第7図
応用磁気学術講演会(1975年)51A−2資料を参
照)。
第1図eの平面上にNi−Fe合金をのせて、上層のパ
ターン形成を行う。
ターン形成を行う。
しかし、通常、第1図a−eの方法でパターン形成する
ためには、レジスト膜厚をかなり厚くしないと歩留りが
悪く、そのため微細パターンに適用できない。
ためには、レジスト膜厚をかなり厚くしないと歩留りが
悪く、そのため微細パターンに適用できない。
また、レジストResを残したままスパッタリングを行
うのてレジスト硬化を極力避ける必要があり、そのため
下層膜にイオン・ミリング時間が短くてすむようにAu
を用い、さらにSiO2も低温スパッタリングにより行
つている。
うのてレジスト硬化を極力避ける必要があり、そのため
下層膜にイオン・ミリング時間が短くてすむようにAu
を用い、さらにSiO2も低温スパッタリングにより行
つている。
一方、本発明者等は、絶縁膜としてSiO2のか.わり
にSlOを導体パターンの上に蒸着する方法を先に提案
した。
にSlOを導体パターンの上に蒸着する方法を先に提案
した。
すなわち、SiO2では真空度が悪い(10−2〜10
−3T0rr)ため、スパッタ・プロセス以外は実用的
でなく、かつ散乱によりレジスト・パターンの側面に付
着する量が多いため、レジス.ト・パターンを厚くしな
いと実用できない。これに対してSlOては、高真空度
(10−QOrr)のため低温蒸着が可能であり、また
レジスト・パターンの側面に付着しないため、レジスト
が薄くてもリフト・オフが容易であり、微細パターンに
・適用てきる。しかし、リフト・オフ法を用いる以上、
レジスト硬化を避けるため、1層目の薄膜材料としてイ
オン●エッチ●レイトの速いもの(例えばAu)を選択
し、またプレーナ化用材料(SlO)を低温状態で生膜
する等の温度制限が存在する。
−3T0rr)ため、スパッタ・プロセス以外は実用的
でなく、かつ散乱によりレジスト・パターンの側面に付
着する量が多いため、レジス.ト・パターンを厚くしな
いと実用できない。これに対してSlOては、高真空度
(10−QOrr)のため低温蒸着が可能であり、また
レジスト・パターンの側面に付着しないため、レジスト
が薄くてもリフト・オフが容易であり、微細パターンに
・適用てきる。しかし、リフト・オフ法を用いる以上、
レジスト硬化を避けるため、1層目の薄膜材料としてイ
オン●エッチ●レイトの速いもの(例えばAu)を選択
し、またプレーナ化用材料(SlO)を低温状態で生膜
する等の温度制限が存在する。
本発明の目的は、基板上に多層パターンを形成する場合
、従来のリフト・オフによる平面化法に比ベレジスト・
パターンを薄くして、微細パターンの形成を可能とし、
かつ温度制限をなくして高温プロセスでもSiOを蒸着
することができ、しかもSiOの蒸着の際、マスクの側
面にSiOが付着しないようにして歩留りの向上を図る
ことにある。
、従来のリフト・オフによる平面化法に比ベレジスト・
パターンを薄くして、微細パターンの形成を可能とし、
かつ温度制限をなくして高温プロセスでもSiOを蒸着
することができ、しかもSiOの蒸着の際、マスクの側
面にSiOが付着しないようにして歩留りの向上を図る
ことにある。
ノ 本発明においては、パターン形成用材料(例えばA
1)の上に、該材料と選択エッチングでき、さらに互い
に選択エッチングが可能な2つの材料(例えばCuとM
O)を重ねて生膜し、同時にパターン形成した後、2つ
の材料のうちの1つ(Cu)の薄膜のみをサイド・エッ
チングすることにより、プレーナ化用材(SiO)を生
膜する際、サイド・エッチされた空間で、多少のサイド
付着かあつても、凹部と一方の材料(MO)の上部とて
プレーナ化用材料(SlO)を不連続にするとともに、
平面化を容易にし、また材料(MO)上のレジストをプ
レーナ化用材料(SiO)生膜前に除去することにより
、プレーナ化用材料(SiO)の高基板温度中での生膜
を可能にすることによつて、上記の目達を達成している
。
1)の上に、該材料と選択エッチングでき、さらに互い
に選択エッチングが可能な2つの材料(例えばCuとM
O)を重ねて生膜し、同時にパターン形成した後、2つ
の材料のうちの1つ(Cu)の薄膜のみをサイド・エッ
チングすることにより、プレーナ化用材(SiO)を生
膜する際、サイド・エッチされた空間で、多少のサイド
付着かあつても、凹部と一方の材料(MO)の上部とて
プレーナ化用材料(SlO)を不連続にするとともに、
平面化を容易にし、また材料(MO)上のレジストをプ
レーナ化用材料(SiO)生膜前に除去することにより
、プレーナ化用材料(SiO)の高基板温度中での生膜
を可能にすることによつて、上記の目達を達成している
。
以下、第2図により本発明の実施例を説明する。
先ず、第2図aに示すように、基板SUbl例えばバブ
ル結晶の上にパターン形成用の第1の材料としてNを蒸
着し、その上にダミー用の第2、第3の材料として、C
u,.MOを重ねて蒸着する。
ル結晶の上にパターン形成用の第1の材料としてNを蒸
着し、その上にダミー用の第2、第3の材料として、C
u,.MOを重ねて蒸着する。
第1の材料と第2または第3の材料とは選択エッチング
が可能であり、また第2、第3の材料は互いに選択エッ
チングが可能な材料を使用する。蒸着する場合、真空容
器内に3つの材料A1、CUlMOを並置して、タング
ステンのボルトを約3000℃まて赤熱すると、先ずA
lが溶解し、続いてCuが溶解し、最後にMOが溶解し
て順次蒸着され、3層膜が生成されるので、工程は全く
増加せず、また仕上げもきれいにできる。さらに、蒸着
によつて生膜する各材料の膜厚は、各材料の比重を計測
することにより、高精度で制御できる。次に、第2図b
に示すように、レジスト●パターンResをのせる。
が可能であり、また第2、第3の材料は互いに選択エッ
チングが可能な材料を使用する。蒸着する場合、真空容
器内に3つの材料A1、CUlMOを並置して、タング
ステンのボルトを約3000℃まて赤熱すると、先ずA
lが溶解し、続いてCuが溶解し、最後にMOが溶解し
て順次蒸着され、3層膜が生成されるので、工程は全く
増加せず、また仕上げもきれいにできる。さらに、蒸着
によつて生膜する各材料の膜厚は、各材料の比重を計測
することにより、高精度で制御できる。次に、第2図b
に示すように、レジスト●パターンResをのせる。
すなわち、MO膜の上にレジストResを塗布し、フォ
ト●プロセスによりパターンを形成する。次に、第2図
cに示すように、レジスト・パターンResをマスクと
して、MONCu..Alに対してイオン・エッチング
法によりパターンを形成する。これは、アルゴン●イオ
ンのビームをMOlCu,.Alの各膜に衝撃浸透させ
ることにより、レジスト・パターンResと同一形状に
エッチングする。勿論、化学的な方法でエッチングする
こともできる。次に、第2図dに示すように、Cu薄膜
を常温の(NF[4)2S208+H2O液でサイド・
エッチングして、MO.Alの膜幅より細くする。
ト●プロセスによりパターンを形成する。次に、第2図
cに示すように、レジスト・パターンResをマスクと
して、MONCu..Alに対してイオン・エッチング
法によりパターンを形成する。これは、アルゴン●イオ
ンのビームをMOlCu,.Alの各膜に衝撃浸透させ
ることにより、レジスト・パターンResと同一形状に
エッチングする。勿論、化学的な方法でエッチングする
こともできる。次に、第2図dに示すように、Cu薄膜
を常温の(NF[4)2S208+H2O液でサイド・
エッチングして、MO.Alの膜幅より細くする。
次に、第2図eに示すように、レジストResを除去す
る。
る。
次に、第2図fに示すように、基板Sudを150〜2
00℃に加熱し、MO..Cu薄膜をマスクにしてSi
OをAlの膜厚と同程度に蒸着し、生膜する。
00℃に加熱し、MO..Cu薄膜をマスクにしてSi
OをAlの膜厚と同程度に蒸着し、生膜する。
そして、Fl2SO4+HNO3+H2O(1:1:3
)液でCu.MOを化学エッチングすることにより除去
する。または、(NH4)2S208+H2O液を50
〜60℃に加熱して、Cu..MOをエッチングしても
よい。この場合、(NH4)2S204+H2O液は、
常温ではMOを殆んどエッチング几ないが、50〜60
液Cに加熱することにより、MOをエッチングすること
ができる。なお、CuのかわりにNi−Feを用い、M
OのかわりにCrを用いてもよく、その場合には、Ni
−Feのサイド・エッチング液として(NH4)2S2
08+H2Oを50〜600Cで用い、Nj−Fe.s
Crのエッチング液としては、(NFl4)2S208
+H2O(50〜60℃)をN1に対して、またHcl
O4+Ce(NO3)2・2NH4N03+H2OをC
rに対して用いる。
)液でCu.MOを化学エッチングすることにより除去
する。または、(NH4)2S208+H2O液を50
〜60℃に加熱して、Cu..MOをエッチングしても
よい。この場合、(NH4)2S204+H2O液は、
常温ではMOを殆んどエッチング几ないが、50〜60
液Cに加熱することにより、MOをエッチングすること
ができる。なお、CuのかわりにNi−Feを用い、M
OのかわりにCrを用いてもよく、その場合には、Ni
−Feのサイド・エッチング液として(NH4)2S2
08+H2Oを50〜600Cで用い、Nj−Fe.s
Crのエッチング液としては、(NFl4)2S208
+H2O(50〜60℃)をN1に対して、またHcl
O4+Ce(NO3)2・2NH4N03+H2OをC
rに対して用いる。
このようにして、MO,.Cu膜が除去されることによ
り、MO膜上に生膜されているSlOも除去されて、第
2図gに示すように、A1膜とSiO膜が同一レベルと
なつて平面化される。この平面の上にSiOを介して次
のパターン(例えば、パーマロイ・パターン)をのせれ
ば、表面に凹凸のない2層のパターンが形成される。以
上説明したように、本発明によれば、第2、第3の材料
(例えば、Cu.MO)を使うので、それだけ材料が余
分に必要であるが、レジストを除去し、レジストのかわ
りに第2、第3の材料をマスクとしてプレーナ化用材料
(SlO)を蒸着するため基板加熱が可能となり、強い
密着力が得られる。
り、MO膜上に生膜されているSlOも除去されて、第
2図gに示すように、A1膜とSiO膜が同一レベルと
なつて平面化される。この平面の上にSiOを介して次
のパターン(例えば、パーマロイ・パターン)をのせれ
ば、表面に凹凸のない2層のパターンが形成される。以
上説明したように、本発明によれば、第2、第3の材料
(例えば、Cu.MO)を使うので、それだけ材料が余
分に必要であるが、レジストを除去し、レジストのかわ
りに第2、第3の材料をマスクとしてプレーナ化用材料
(SlO)を蒸着するため基板加熱が可能となり、強い
密着力が得られる。
また、第2、第3の材料を重ねて生膜した後、その上に
レジスト●パターンを形成するため、レジスト膜厚を薄
くすることができ、微細パターン形成に有利となる。そ
して、パターン形成後にレジストを使用しないので、1
層目のパターン形成用材料としてイオン・エッチ・レイ
トの速いものを用いる必要がなくなる。さらに、第2、
第3の材料の一方の膜をサイド・エッチングするととも
に、プレーナ化用材料としてSiOを用いて高温蒸着す
るため、散乱によりサイドにSiOが付着し難く、多少
のサイド付着があつても、SiOの膜を不連続にするか
ら、第2、第3の材料を容易にエッチングでき、歩留り
を向上できる。バブル・メモリのように、導体パターン
上にバブル駆動用パーマロイ膜を配置する場合、メジャ
ー●マイナ方式のチップは、転送ゲートの真上にメジャ
ー・ループが走るが、転送ゲートの1箇所でも凹凸が残
つていると、それによつてメジャー・ループの最小駆動
磁界が決定されてしまい、平面化の意味がなくなる。
レジスト●パターンを形成するため、レジスト膜厚を薄
くすることができ、微細パターン形成に有利となる。そ
して、パターン形成後にレジストを使用しないので、1
層目のパターン形成用材料としてイオン・エッチ・レイ
トの速いものを用いる必要がなくなる。さらに、第2、
第3の材料の一方の膜をサイド・エッチングするととも
に、プレーナ化用材料としてSiOを用いて高温蒸着す
るため、散乱によりサイドにSiOが付着し難く、多少
のサイド付着があつても、SiOの膜を不連続にするか
ら、第2、第3の材料を容易にエッチングでき、歩留り
を向上できる。バブル・メモリのように、導体パターン
上にバブル駆動用パーマロイ膜を配置する場合、メジャ
ー●マイナ方式のチップは、転送ゲートの真上にメジャ
ー・ループが走るが、転送ゲートの1箇所でも凹凸が残
つていると、それによつてメジャー・ループの最小駆動
磁界が決定されてしまい、平面化の意味がなくなる。
特に、メモリの容量が大きくなるに伴つて、段差部分も
増加するため、歩留りを100%にする必要があるが、
本発明による方法は上記の場合にき・わめて有効である
。
増加するため、歩留りを100%にする必要があるが、
本発明による方法は上記の場合にき・わめて有効である
。
第1図a−eは従来のリフト・オフ法による平面化のプ
ロセスを示す断面図、第2図a−gは本発明の一実施例
を示す平面化プロセスの断面図て・ある。 Au:金、MO:モリブデン、Cu:銅、A1:アルミ
ニウム、Res:レジスト(パターン)、SiO,、S
iO:プレーナ化用材料。
ロセスを示す断面図、第2図a−gは本発明の一実施例
を示す平面化プロセスの断面図て・ある。 Au:金、MO:モリブデン、Cu:銅、A1:アルミ
ニウム、Res:レジスト(パターン)、SiO,、S
iO:プレーナ化用材料。
Claims (1)
- 1 基板上にパターン形成用の第1の薄膜を形成し、該
薄膜上にレジスト・パターンを形成し、該レジスト・パ
ターンをマスクとして該第1の薄膜をエッチングし、該
レジスト・パターンを除去した後、絶縁材料を生膜して
第1層の表面を形成し、該表面上に別のパターン層を形
成する多層薄膜パターン形成方法において、該第1の薄
膜の上に、該第1の薄膜材料と選択エッチングが可能な
材料で第2の薄膜を、また該第1、第2の薄膜材料と選
択エッチングが可能な材料で第3の薄膜を、それぞれ重
ねて形成し、該第1、第2および第3の薄膜をエッチン
グ法によりパターン形成した後、該第2の薄膜のみを選
択的にサイド・エッチングしてから、レジストを除去し
、該第2、第3の薄膜材料と選択エッチングが可能な絶
縁材料を該第1の薄膜と同じ厚さに生膜して、第2、第
3の薄膜をエッチングにより除去することを特徴とする
薄膜パターン形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1514777A JPS6058570B2 (ja) | 1977-02-15 | 1977-02-15 | 薄膜パタ−ン形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1514777A JPS6058570B2 (ja) | 1977-02-15 | 1977-02-15 | 薄膜パタ−ン形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53100499A JPS53100499A (en) | 1978-09-01 |
| JPS6058570B2 true JPS6058570B2 (ja) | 1985-12-20 |
Family
ID=11880681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1514777A Expired JPS6058570B2 (ja) | 1977-02-15 | 1977-02-15 | 薄膜パタ−ン形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6058570B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645771U (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-21 | ぺんてる株式会社 | ファスナ− |
-
1977
- 1977-02-15 JP JP1514777A patent/JPS6058570B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645771U (ja) * | 1992-11-30 | 1994-06-21 | ぺんてる株式会社 | ファスナ− |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53100499A (en) | 1978-09-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2023548757A5 (ja) | ||
| JPS6058570B2 (ja) | 薄膜パタ−ン形成方法 | |
| JPH11293480A (ja) | エッチングマスク、その作製方法およびエッチング方法、並びに磁気ヘッドおよびその製造方法 | |
| JPS5972133A (ja) | 半導体素子基板の金属電極膜形成方法 | |
| CN111490157A (zh) | 单晶自旋电子器件、制备方法及其三维集成制备方法 | |
| JPS6058571B2 (ja) | 薄膜パタ−ン形成方法 | |
| JP2504160B2 (ja) | 磁気抵抗効果型ヘッド及びその製造方法 | |
| JPS63113812A (ja) | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 | |
| JP2613876B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 | |
| JPH10340426A (ja) | 薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法 | |
| JPH0447368B2 (ja) | ||
| JPS6045922A (ja) | 磁気抵抗効果型磁気ヘッド | |
| JPS59213131A (ja) | X線露光用マスクの製造方法 | |
| JPS61242398A (ja) | ジヨセフソン記憶回路 | |
| CN118742044A (zh) | 自旋轨道矩磁存储器件的制作方法以及磁存储器件 | |
| JPS5996525A (ja) | 薄膜磁気ヘツド | |
| JP2632882B2 (ja) | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 | |
| JPS63249920A (ja) | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 | |
| JPS6097691A (ja) | 厚膜薄膜配線基板の製造方法 | |
| JPS61272949A (ja) | 半導体装置の製造方法 | |
| JPS61276208A (ja) | コイル製造法 | |
| JPH03259409A (ja) | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 | |
| JPS58210168A (ja) | 二層膜のエツチング方法 | |
| JPH04264728A (ja) | 半導体装置およびその製造方法 | |
| JPS5941839A (ja) | パタ−ン形成方法 |