JPS6160501B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は磁気バブルメモリ素子の作成方法の改
良に関する。

磁気バブルメモリ素子は製作技術および材料の
進歩に従つて１素子内に格納される磁気バブル
（以下バブルという）の記憶容量は年とともに増
加し、一方記憶媒体であるバブル径は減少し、ま
たAu或はNi―Cu合金などからなる導電パターン
およびパーマロイなどからなる転送パターンは微
小化している。

例えば記憶容量1Mビツトのメモリ素子の場
合、最小パターン寸法は約１μｍであり、10mm角
の磁性ガーネツト結晶膜上に電子回路の全パター
ンが形成されている。

さて、これについて現在用いられているパター
ン形成法としては、高性能な投影露光機を用いる
場合、可能転写領域は10mm角であるが、分解能な
どによる歩留りを考慮し、分解能の良い中心部を
用い５×10mmのパターン領域を２回露光して10mm
角の回路パターンを形成し、これを１素子とする
ことが行われている。

ここで現在のブロツクリプリケートトランスフ
ア方式による回路構成においてはアクセスタイム
を早めるため左右それぞれ異つた構成をとり、入
力情報に対応するバブル信号を偶数列と寄数列と
に分けて処理するオード・イーブン方式がとられ
ている。

第１図は従来のパーマロイパターン回路を形成
させる露光マスクの概略図で、これは発生器形成
端部１ａ，１ｂを有する書き込みメジヤライン
２、マイナーループ３、読み出しメジヤライン
４、バブル検出器５などを得るためのマスクパタ
ーンを有し、該パターン形状は実際にはＴ―パ
ターンやハーフデイスクパターン等が列状に位置
して構成されている。

この露光マスクパターンの特徴は書き込みメジ
ヤライン２が２つの発生器形成端部１ａ，１ｂを
もち、また検出器５もダミーを含めてフイシユボ
ンやサーペンタイン形状からなる３つのパーマロ
イ検出素子５ａ，５ｂ，５ｃより形成されている
ことである。

第２図はこのマスクパターンを用い、ウエハー
を５mm移動させて２回投影露光を行い、500Kビ
ツトのメモリパターンを２個作り、オツド・イー
ブン方式の回路構成をとつた1Mビツトバブルメ
モリ素子の構成図である。

このメモリ素子は磁性ガーネツト単結晶を生成
したウエハー上に先ず絶縁膜を被着し、次いで該
絶縁膜面にバブル制御用の導体パターンをホトエ
ツチングにより形成して例えば点線で示す発生器
形成用の導体パターン１ｃ，１ｄを製作する。し
かる後、該導体パターン上に絶縁膜を被着してか
ら導体パターン上に第１図の露光マスクを用いて
パーマロイパターンを形成することにより製造さ
れている。

図において、１と１′はパーマロイパターンか
らなる書き込みメジヤライン２の端部１ａ，１ｂ
と導体パターン１ｃ，１ｄが重なつて形成された
２個のバブル発生器である。また左側のパターン
６がバブル信号の奇数列を処理格納する奇数ブロ
ツク、右側のパターン７が偶数例を処理格納する
偶数ブロツクで、この両ブロツク６，７により１
素子の回路構成がとられている。

すなわちメジヤ・マイナ構成をとるこの回路に
おいては数多くのマイナループ３および３′がメ
ジヤライン２および２′を構成する転送パターン
の１ビツト置きに配列されている。そしてバブル
信号の書き込みに当つてはバブル信号が駆動磁界
によつてジヤライン２および２′の上を伝播する
が、この際バブル信号を構成する奇数番目のバブ
ルが奇数ブロツク６のマイナループ３に対応した
メジヤライン２の各ビツト位置に輸送され、同時
に偶数番目のバブルが偶数ブロツク７のマイナル
ープ３′に対応したメジヤライン２′の各ビツト位
置に輸送される。

しかる後この状態において図示していない導体
パターンからなるトランスフアゲートの作用によ
りメジヤライン２および２′上の各バブルは一斉
に各マイナループ３および３′に輸送されて書き
込みが行われる。

ここでバブル信号を発生する偶数および奇数ブ
ロツクの発生器１，１′は駆動回路を簡略化させ
るため同一電源により動作されるが、この際上記
の書き込みが行われるためには発生器１および
１′より書き込みメジヤライン２および２′に到る
転送路のビツト数を奇数ブロツク６と偶数ブロツ
ク７とでは１ビツトずれていることが必要であ
り、これは２つある発生器をそれぞれ使い分ける
ことにより行われている。

すなわち、第２図の如く奇数ブロツク６におい
ては右側の発生器１を偶数ブロツク７においては
左側の発生器１′を使用して両者を駆動回路に通
じた外部電極端子８，８′により接続することで
発生器１，１′よりメジヤライン２，２′へのビツ
ト数を１ビツト変えている。

同様なことは読み出しに際しても行う必要があ
り、これは検出器５において１ビツト差で隣接す
る検出素子５ａ，５ｂ，５ｃを用いることで実現
されている。

これは第２図へ如く奇数ブロツク６では読み出
しメジヤライン４よりのバブル信号を内側の検出
素子５ａによりとり出し、一方偶数ブロツク７で
は読み出しメジヤライン４よりのバブル信号を中
央の検出素子５ｂよりとり出すことで１ビツト差
が実現されている。

ここで奇数ブロツク６の場合５ｂ、また偶数ブ
ロツク７の場合５ｃの各ダミー検出素子を必要と
する理由は検出効率の高い差動増幅器によりバブ
ル信号を検出するためである。そしてダミー検出
素子５ｂ，５ｃよりの信号は差動増幅器の一方の
端子に、また奇数ブロツク６の検出素子５ａより
の検出信号と偶数ブロツク７の検出素子５ｂより
の信号は外部電極端子９，９′を通じ連続信号と
なり差動増幅器の他方の端子に接続されている。

以上説明した従来のパターン形成法によるバブ
ルメモリ素子においては、偶数ブロツクの検出器
と奇数ブロツクの検出器とでは使用する検出素子
の位置関係が多少異るため特性上相違が生ずるこ
と、及び余分な発生器や検出素子を必要としパタ
ーン密度の観点から不利であり、しかも使用する
発生器および検出素子とそれの外部電極端子との
ボンデイング接続時に間違を生じ易く誤接続によ
り誤動作素子が製作される可能性が大である等の
問題があつた。

この対策として本発明者は次の如き方法を既に
提案している。その方法は第３図に示す如き露光
マスクを使用して露光を行なうのである。この露
光マスクは１個の発生器形成端部１０ａを有する
書き込みメジヤライン１０、読み出しメジヤライ
ン１１、マイナループ２３、および２個の検出素
子２４ａ，２４ｂを有するバブル検出器２４を得
るための光が透過するマスクパターンを備えてい
る。またこれら各機能素子を得るマスクパターン
１０，１１，２３，２４が位置する主パターン１
４内のメジヤライン１０と１１は可変パターン領
域１２，１３を有し、且つ該主パターン領域１４
の両側上下には副パターン領域１５および１６が
形成されている。第３図の周囲に示した４つの部
分図Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは可変パターン領域１２，１
３部分と副パターン領域１５，１６部分の構成を
拡大して示したもので、Ｃ図とＤ図の副パターン
領域１５，１６内には図示の如くハーフデイスク
形の転送用パーマロイパターンを得るための光が
透過するマスクパターンが形成されているが、そ
れは１ビツト分に相当した１個のパーマロイパタ
ーンを得るため１５ａと１６ａと、大きさが1/2
で２ビツト分に相当した２個のパーマロイパター
ンを得るための単位パターン１５ｂ，１６ｂが並
列した形状になつている。またＡ図とＢ図の可変
パターン領域１２，１３は図示の如くメジヤライ
ン１０，１１を形成するハーフデイスク形の転送
用パーマロイパターンを得るための光が透過する
マスクパターン１０ｂと１１ａが２ビツト分（パ
ーマロイパターン２個分）が欠如した光を透過さ
せない領域として与えられている。この露光マス
クを用いてウエハーを左右に一定距離ずつ移動さ
せ乍ら投影露光を行なう際に、その移動距離を一
定距離よりも僅か変える操作を隔回毎に繰返すこ
とにより可変パターン領域１２，１３内に副パタ
ーン領域１５，１６が有するハーフデイスク形の
パーマロイパターンを得る１個または２個の単位
パターン１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂを選択
的に投影することができる。このようにしてメジ
ヤライン１０，１１の構成ビツト数の異るものを
連続的にパターン形成することができる。

ただこの場合、パターンの接続はハーフデイス
クのギヤツプ部を用いているので、隣接する素子
とのステツプ送りの誤差がギヤツプのギヤツプ幅
にばらつきとなつて顕われ、これがバブル伝播持
性の劣化の原因となる欠点がある。本発明はこの
欠点を改良するために案出されたものである。

このため本発明においては、磁気バブルメモリ
用基板の上に、複数個のパーマロイパターンを列
状に配置したバブル伝播路が金属の蒸着又はスパ
ツタと写真食刻により形成され、且つ該写真食刻
時には露光マスクに作成された回路形成用マスク
パターンを投影型露光機にて、前記基板上に塗ら
れた感光物質に該基板を所定量移動して少くとも
２回転写露光を行う露光方法と； 前記マスクパターンを形成した主パターン領域
と、該主パターン領域中に形成した光を透過しな
い少なくとも１個の可変パターン領域と、前記主
パターン領域外の近傍に位置する前記可変パター
ン領域中に所定パターンを与えるための副パター
ン領域とを有し、 該副パターン領域内には前記パーマロイパター
ンの下端部を形成する駆動パターンと、前記パー
マロイパターンの上端部を形成する駆動パターン
と、該上下の駆動パターン間に偶数個の前記パー
マロイパターンを形成する駆動パターンとを含む
第一パターン列、前記上下の駆動パターンと該駆
動パターン間に奇数個の前記パーマロイパターン
を形成する駆動パターンとを含む第二パターン列
が形成され、 且つ前記可変パターン領域に近接した前記主パ
ターン領域内には前記上端部駆動パターンに接続
される前記パーマロイパターンの下端部を形成す
る駆動パターンと、前記下端部駆動パターンに接
続される前記パーマロイパターンの上端部を形成
する駆動パターンが形成された露光マスクと；を
用い、 前記基板を移動して転写露光を行う際隣接する
露光時に前記主パターン領域中の前記可変パター
ン領域と前記副パターン領域が前記基板上で重な
ると共に、該基板の移動量に応じて前記可変パタ
ーン領域内に前記副パターン領域の前記第一と第
二のパターン列のうち所定のパターン列が選択さ
れ且つ前記主パターン領域内に形成された前記上
端部或は下端部の駆動パターンと、前記副パター
ン内に形成された前記下端部或は上端部の駆動パ
ターンとがその接続部において若干重なるように
夫夫露光することにより、一種類の前記露光マス
クにより偶数ビツト或は奇数ビツトのパーマロイ
パターンをもつバブル伝播路を選択的に形成可能
としたことを特徴とするものである。

以下添付図面に基づいて本発明方法を詳細に説
明する。第４図に本発明方法を実施するためのマ
スクの要部を示す。図のＡ図は主パターン領域、
Ｂ図は副パターン領域であり、符号２５及び２６
は主パターン領域に形成される伝播路用パーマロ
イパターンの上端部と下端部を形成するための駆
動パターン、２７は可変パターン領域、２８〜３
４は副パターン領域内に伝播路用パーマロイパタ
ーンを形成するための駆動パターンである。そし
て主パターン領域Ａの駆動パターン２５，２６は
可変パターン領域２７によつてそれぞれ駆動パタ
ーン内で切断されている。また副パターン領域Ｂ
には２つのパターン列として下端部駆動パターン
２８、偶数個（実施例は２個）の駆動パターン２
９，３０、下端部駆動パターン３１の列と、下端
部駆動パターン３２、奇数個（実施例は１個）の
駆動パターン３３、下端部駆動パターン３４の列
が形成されている。なお後者のパターン列の駆動
パターン３３は前者のパターン列の駆動パターン
２９，３０の２倍の大きさに形成されて１ビツト
少なくなつている。また両パターン列の端部の駆
動パターン２８，３１及び３２，３４はそれぞれ
副パターン領域によつて駆動パターン内で切断さ
れている。但しこの駆動パターンは可変パターン
領域２７と副パターン領域Ｂが重ね合わされたと
き主パターン領域Ａの駆動パターン２５，２６と
若干重なるように切断されている。

次にこのように形成されたマスクを用いた露光
方法について説明する。先ず感光物質を塗つた基
板を投影露光機の移動台上に載置し、その感光物
質にマスクの主パターン領域Ａを投射する。次に
基板を所定量移動して主パターン領域を投射した
ときの可変パターン領域２７部分に副パターン領
域Ｂを投射する。このとき主パターン領域中の駆
動パターン２５，２６に副パターン領域Ｂの駆動
パターン２８及び３１が接続するように基板を位
置せしめれば第５図ａに示す如き伝播路が形成さ
れ、また主パターン領域中の駆動パターン２５，
２６に副パターン領域Ｂの駆動パターン３２およ
び３４が接続するように基板を位置せしめれば第
５図ｂの如くａ図より１ビツト少ない伝播路が露
光形成される。このようにして前述した第３図と
同様な素子をパターン形成することができる。

以上説明した本発明方法の利点は、写真食刻の
露光時に投影型露光機により生ずる基板送り精度
の誤差に対する許容量が大なることである。第６
図は主パターン領域に対する副パターン領域のず
れが零の場合と、Ｘ方向又はＹ方向に0.5μｍず
れたときの各場合の駆動パターンの様子を示した
ものであるが、この程度乃至±１μｍ程度のずれ
まではバブルの転送に悪影響を及ぼさないことが
確認されている。

以上説明した如く本発明の磁気バブルメモリ素
子の作成方法は、一種類の露光マスクを使用する
のみで偶数ビツトと奇数ビツトのバブル伝播路を
選択的に形成でき、しかもその際に駆動パターン
の接続の誤差許容量を大きくとれ、安定したバブ
ル転送機能をもつバブル伝播路が形成できるな
ど、磁気バブルメモリ装置の信頼性の向上に寄与
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁気バブルメモリ素子形成に用
いられるマスクパターンの構成図、第２図はこれ
を用いる従来の回路形成例、第３図は従来の露光
方法を説明するための説明図、第４図は本発明に
かかる磁気バブルメモリ素子作成方法を実施する
ためのマスクのパターン構成図、第５図は第４図
のマスクを用いてパターン形成されたパターン構
成図、第６図は駆動パターン接続部の様子を示し
た説明図である。 Ａ…主パターン領域、Ｂ…副パターン領域、２
５，２６，２８〜３４…駆動パターン、２７…可
変パターン領域。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気バブルメモリ用基板の上に、複数個のパ
   ーマロイパターンを列状に配置したバブル伝播路
   が金属の蒸着又はスパツタと写真食刻により形成
   され、且つ該写真食刻時には露光マスクに作成さ
   れた回路形成用マスクパターンを投影型露光機に
   て、前記基板上に塗られた感光物質に該基板を所
   定量移動して少くとも２回転写露光を行う露光方
   法と； 前記マスクパターンを形成した主パターン領域
   と、該主パターン領域中に形成した光を透過しな
   い少なくとも１個の可変パターン領域と、前記主
   パターン領域外の近傍に位置する前記可変パター
   ン領域中に所定パターンを与えるための副パター
   ン領域とを有し、 該副パターン領域内には前記パーマロイパター
   ンの下端部を形成する駆動パターンと、前記パー
   マロイパターンの上端部を形成する駆動パターン
   と、該上下の駆動パターン間に偶数個の前記パー
   マロイパターンを形成する駆動パターンとを含む
   第一パターン列、前記上下の駆動パターンと該駆
   動パターン間に奇数個の前記パーマロイパターン
   を形成する駆動パターンとを含む第二パターン列
   が形成され、 且つ前記可変パターン領域に近接した前記主パ
   ターン領域内には前記上端部駆動パターンに接続
   される前記パーマロイパターンの下端部を形成す
   る駆動パターンと、前記下端部駆動パターンに接
   続される前記パーマロイパターンの上端部を形成
   する駆動パターンが形成された露光マスクと；を
   用い、 前記基板を移動して転写露光を行う際隣接する
   露光時に前記主パターン領域中の前記可変パター
   ン領域と前記副パターン領域が前記基板上で重な
   ると共に、該基板の移動量に応じて前記可変パタ
   ーン領域内に前記副パターン領域の前記第一と第
   二のパターン列のうち所定のパターン列が選択さ
   れ、且つ前記主パターン領域内に形成された前記
   上端部或は下端部の駆動パターンと、前記副パタ
   ーン内に形成された前記下端部或は上端部の駆動
   パターンとがその接続部において若干重なるよう
   に夫々露光することにより、一種類の前記露光マ
   スクにより偶数ビツト或は奇数ビツトのパーマロ
   イパターンをもつバブル伝播路を選択的に形成可
   能としたことを特徴とする磁気バブルメモリ素子
   作成方法。