JPS6318280B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバブル伝播路要素とバブル機能決定部
品を定める磁気軟性材のパターン化層を平面すな
わちプレーナ形に配置した磁気バブルメモリ素子
の製造方法に関する。特に、本発明による製造方
法は、バブル支持磁気フイルムを有する基台上
に、非磁性電導材の層、絶縁材の層、磁気軟性材
の層を含む異なる材料の複数層を連続被着し、以
後各層の各々に最上層から始めて下方へ連続的に
トツプダウンでパターン化し、磁気バブル伝播路
とバブル機能決定部品、絶縁スペーサを定める磁
気軟性材のパターン化上部金属層と制御導線を定
める非磁性電導材のパターン化下部金属層を形成
する。完成した磁気バブルメモリ素子では、磁気
軟性材のパターン化平面層はバブル支持磁気フイ
ルム上に一様に隔置し、これにより磁気軟性材の
パターン化層に設けた磁気軟性要素の各々の下に
誘導される磁界強度の一様性に寄与する。

磁気バブルメモリ素子は磁気バブルを支持可能
な平面フイルム又は磁性材の層が蒸着される非磁
性材の基台を含む。小さな幾何学的形状又は回路
素子の形式で磁気軟性材の一連の薄膜伝播要素と
して磁性材の層上に磁化可能バブル伝播路パター
ンを配置することによりバブル支持磁性材の層内
の所定の路に沿つて磁気バブルを走行させる。駆
動磁界は磁性材の層の面内で与えられ、バブル伝
播路パターンに含まれる個々の伝播要素を連続的
に循環するように分極させ、磁化可能伝播要素に
より定まる路に沿つて個々のバブルを段階的に伝
播させる。磁気バブルメモリ素子に一般的に用い
られるオーバーレイ・パターンの一つは、個々の
伝播要素が非対称シエブロン・パーマロイ構造の
形式をとるいわゆる非対称シエブロン・パターン
である。このオーバーレイ・パターンの他にいわ
ゆる一連の交番Ｔ型及び棒型パーマロイ要素があ
る。磁気軟性材のオーバーレイ・パターンは１個
以上の記憶ループを含む記憶部に標準的に構成さ
れ、その各々は２進情報の１ビツトを表わす磁気
単一壁区域又はバブルを収容する複数個のビツト
位置を有する。従つて各々２進数の「１」と
「０」を表わす一連の磁気バブルと空所の形式の
情報は各メモリ記憶ループに配置され同期して制
御されてそのまわりを回転し、与えられた記憶情
報を得るためのアクセスを可能とする。メモリ記
憶部は主記憶ループに付随する複数個の副記憶ル
ープとして構成され、磁気バブルと空所により表
わされるデータ情報は主ループと各副ループの
各々との間で転送され、情報をメモリから読出
し、又メモリへ書込むことを可能とする。他の磁
気バブルメモリ素子構成では、一端の各記憶ルー
プと入力部に含まれる伝播路との間に挿入された
転送ゲートを介して記憶ループへ情報が書込ま
れ、一方記憶ループから出力複製ゲートを介して
出力部に含まれる伝播路へ情報が読出され、記憶
ループの各バブルを複製することによりデータの
非破壊読出しが行なわれ、これらのバブルは出力
部の伝播路を走行して以後バブル検出器により検
出され、消滅器により消去されるようにメモリ記
憶ループは入力部と出力部との間に配置されてい
る。

これまで、磁気バブルメモリ素子を構成する標
準的な製造習慣では、バブル支持磁気膜内のバブ
ル伝播路を定める個々のバブル伝播路要素と例え
ば発生器、複製器、消滅器、転送ゲートのような
バブル機能決定部品とを含む磁気軟性材のオーバ
ーレイ・パターン中にオフセツト部又は「階段」
を生じる。このオフセツト形状は、バブル支持磁
気フイルム上に配置されてはいるが絶縁材により
磁気軟性材のオーバーレイ・パターンから分離さ
れている非磁性電導材のオーバーレイ・パターン
を含む下部金属化レベル上に配置されている磁気
軟性材のオーバーレイ・パターンの区域に生じ
る。この点に関して、非磁性電導材の第１又は下
部オーバーレイ・パターンは発生器、複製器、消
滅器、転送ゲートのようなバブル機能決定部品の
下に延びる制御導線を定める。従来の製造技術は
２酸化シリコンのような絶縁材を配置して非磁性
電導材のオーバーレイ・パターンを含む第１レベ
ル金属を覆い、これに続けて以後パターンを与え
る磁気軟性材の層を含む第２又は上部金属層を蒸
着する。非磁性電導材の下部オーバーレイ・パタ
ーンと絶縁材の被覆体の存在により、磁気軟性材
の層の蒸着は非磁性電導材の下部オーバーレイ・
パターンにより定まる制御導線上に乗る区域の
各々のオフセツト部分を含む非平面形状を取る。

磁気バブルメモリ・チツプの単位面積当りのデ
ータ・ビツト密度を増加するため、磁気バブルの
寸法とバブル回路周期を減ずることが望ましい。
これに関連して、磁気バブルメモリ・チツプは５
ミクロン寸法の磁気バブルで動作しており、磁気
軟性材の上部非平面オーバーレイ・パターンによ
り定まるバブル機能決定部品はメモリ・チツプの
バブル支持磁性膜のまわりの案内路中で伝播バブ
ルを信頼できる方法で操作する。この例では、一
連の磁気バブルと空所の形式でデータを交換する
ためバブル記憶部と主伝播路との間の転送ゲート
と非破壊読出しのためのバブル記憶部と主伝播路
との間の出力複製ゲートは、磁気バブルメモリ・
チツプを構成するのに用いた製造方法のために非
平面形状ではあるが満足に動作する。しかしなが
ら、標準的に用いられる12−16μｍ域から２ミク
ロンの寸法を有するバブルの使用を可能にする６
−8μｍ周期域へバブル回路周期を減少させよう
とする連続的な努力は、バブル回路周期の短縮に
よりもたらされる非磁性電導制御導線上の磁気軟
性材の階段的被覆により生じるバブル伝播異常の
強化された効果のため転送ゲートと出力複製ゲー
トの信頼性ある動作に関する限り問題がある。従
来の非平面処理により製造された磁気バブル・メ
モリ素子にこのようなバブル回路周期減少を与え
ると、パーマロイの非平面部分により定まる転送
ゲート域と出力複製ゲート域は散発する結果を生
じ、磁気バブルメモリ素子の動作に重大な信頼性
の要因を導入することになる。

このため、磁気軟性材の上部オーバーレイによ
り定まるゲート域の非平面特性を除去するため多
数のいわゆる平面製造処理が開発された。これら
の平面処理は一般に下部金属レベルから上方への
断片的処理を含み、非磁性電導オーバーレイ・パ
ターンを最初に完成させて制御導線と各リード線
を定め、以後下部パターン化金属レベルを覆う絶
縁体材上に磁気軟性材の上部金属レベルを蒸着し
パターンを与え、その中に空所を満たす。前記い
わゆる平面処理は、磁気軟性材の上部金属層中に
相当部分のパターン化複雑性が存在するため、実
行しなければならない形状減少に課せられている
制限の欠点をうける。すなわち、この平面処理で
は、非磁性電導材のパターン形成・平面化後、そ
の上に磁気軟性材のパターンを正確に形成して、
これらを重ね合わせなければならない。しかしな
がら、非磁性電導材のパターン化を図るためのマ
スクと磁気軟性材のパターン化を図るためのマス
クとを正確に整合させることが困難であるところ
から、その偏倚を考慮してパターン寸法を定めな
ければならず、集積度の向上を妨げるという問題
点があつた。この小さな形状分解能問題を攻撃す
るため、絶縁材の第１層、非磁性電導材の層、絶
縁材の第２層、磁気軟性材の層を含む平面層のサ
ンドイツチ構造をバブル支持磁気フイルム上に蒸
着し、続いて磁気軟性材の上部平面層にパターン
を与え、以後絶縁材の第２層と非磁性電導材の層
にパターンを与えるトツプダウン平面処理が以前
示唆されていた。このトツプダウン平面処理はパ
ーマロイと制御導線素子上に異なる厚さのホトレ
ジストを与えるよう倍密度ホトレジスト・マスク
を用いることが試みられていた。このような過程
により上部金属レベルを形成する平面オーバーレ
イ・パターンに設けたパーマロイ要素の下に制御
導線金属を作製できるが、この方法で生産した時
うまく動作する磁気バブルメモリ素子を開発する
努力はそれまでの所矛盾した一般に不満足な結果
しか生じていない。

すなわち、磁気軟性材上に厚さの異なるホトレ
シスト層を形成しなければならず、その為には、
まず、一枚のマスク中に透明度の異なる部分を正
確に形成しなければならない。このようなマスク
の形成は極めて困難なうえ、仮にこのようなマス
クが得られたとしても、磁気軟性材上の一様な厚
さのホトレジスト層に異なる深さの潜像を付与す
ることは、ホトレジストの解像度がホトレジスト
層表面から深くなるにつれ低下することに鑑みる
と不可能に近い。その結果、磁気軟性材の平面オ
ーバーレイパターンと非磁性電導材のパターンを
正確な寸法で形成できないという問題点があつ
た。

本発明によると、上部金属レベルとして磁気軟
性材の平面オーバーレイ・パターンを有する磁気
バブル・メモリ素子を製造する改良されたトツプ
ダウンプレーナプロセスが提供される。最初に、
本方法は非磁性電導材、絶縁材、磁気軟性材の各
層を磁気バブルを支持可能な磁気フイルムを有す
る基台へ連続的に蒸着する必要がある。以後、各
蒸着層のパターンは最上層から下へと進んで与え
られる。連続パターン化処理には２つの別々なマ
スクが用いられ、一方のマスクは磁気軟性材の上
部平面オーバーレイのパターンを与えるために用
いられ、第２のマスクは下にある絶縁材と非磁性
電導材の層に以後パターンを与えるために用いら
れる。磁気軟性材の上部平面オーバーレイのパタ
ーン化は、磁気軟性材の選択部分をエツチして磁
気軟性材の残りの部分にパターンを発生させるイ
オン・ミリングによりなされる。下にある絶縁材
の層と非磁性電導材の層のパターンは、第２のマ
スクを用い、絶縁材の層の露出域を選択性プラズ
マ・エツチに当ててこれらの露出域を選択的に除
去し、これに続けて異なる選択性プラズマ・エツ
チにより非磁性電導材の層の直下のレベルまで下
にある対応する非磁性電導材の区域を除去する。

非磁性電導材の層はバブル支持磁気フイルムと
直接接触するアルミニウム・銅（AlCu）合金か
ら形成するのが適当であり、非磁性電導層にパタ
ーンを与える手段としてプラズマ・エツチングが
用いられる。これに関連してAlCu層は安定性の
ため約3000Åのような最小厚を有さねばならず又
磁気軟性材、例えばパーマロイの上部平面層から
絶縁されていなければならない。2μ寸法のバブ
ルを収容する幾何学的寸法で磁気バブルメモリ素
子を構成することを考える場合、上部平面パター
ン・パーマロイ層をバブル支持磁気ガーネツト・
フイルムの表面に生来る限り近づけて配置すると
メモリ素子はその動作信頼性が高くなる。パーマ
ロイの上部パターン・オーバーレイと磁気フイル
ムの表面との間の間隔約5000Åが、間隔をおいた
パーマロイの上部オーバーレイ・パターンとバブ
ル支持磁気フイルムとの間の有効磁気的結合を容
易にすることにより2μバブル動作にとつて最適
であると決定された。

生成した磁気バブルメモリ構造は絶縁材を中間
に上部及び下部金属レベルを有し、下部金属レベ
ルはパターン・パーマロイの平面オーバーレイを
含む上部金属レベルの全面域の下にあつて制御導
線を定めるAlCu材のパターン平面オーバーレイ
を含む。従つて、非磁性電導材の下部金属レベル
により定まる下の制御導線に選択的に電流パルス
が与えられると、減少した幾何学的寸法の平面転
送ゲート域と平面出力複製ゲート域は十分な信頼
性で動作する。非磁性電導層とバブル支持磁気フ
イルムとの間の絶縁材の層が除去でき、これは非
磁性電導層を含むAlCuを安定性のためより厚く
約3000Åにすることが可能となるため、全てのパ
ーマロイ要素はバブル支持磁気フイルムの平面上
一様な距離をおいて隔置しているが、実際には従
来特性の磁気バブルメモリ構造より磁気フイルム
に近接している。

磁気軟性材の上部オーバーレイ・パターンを平
面形状に配置した磁気バブルメモリ構造は、磁気
軟性材の上部オーバーレイ・パターンが転送ゲー
ト域と出力複製ゲート域とを与える区域に階段部
分を含む構造には標準的に付随するバブル伝播異
常が生じない。加えて、本発明による製造方法は
より小さい形状のバブル伝播要素と機能決定部分
に向いている、なぜなら本方法により考慮される
ようなトツプダウン・パターン化は改良されたパ
ターン分解能を与えるように磁気軟性材の上部オ
ーバーレイ・パターンには顕著なパターン化複雑
性が見出されるからである。さらに、磁気軟性材
自体のパターン化平面オーバーレイは下にある層
を含む以後のパターン化処理の整合マスクすなわ
ちアライメント・マスクとしても作用する。

本発明の１つの特徴としては、本製造方法は磁
気軟性材の平面オーバーレイ・パターンの下にあ
る絶縁材と非磁性電導材の層の連続パターン処理
の合成第２マスクの使用を考慮しており、第２パ
ターン・マスクはホトレジスト材のパターン層と
協働する平面オーバーレイ・パターンからの磁気
軟性材の個々の要素の部分により部分的に形成さ
れ、平面オーバーレイ・パターンに含まれる磁気
軟性材により与えられるマスク定義境界部は非磁
性電導層のパターン処理と関連して整合を補助す
る。この点に関して、パターン化非磁性電導層に
定められた制御導線間のギヤツプ又は間隔の臨界
寸法は、パターン化ホトレジスト材ではなく合成
第２マスクに含まれる磁気軟性材の要素によつて
のみ決定されるという点で、合成第２マスクの使
用はホトレジスト材のパターン不整合にある程度
の許容度を与える。

本製造方法は、非磁性電導材の下部平面オーバ
ーレイ・パターンが磁気軟性材の上部除去オーバ
ーレイ・パターンの全表面の下にあり、その間に
挿入された絶縁材のパターン層から絶縁材のスペ
ーサ部により分離されている磁気バブルメモリ素
子を生産する。非磁性電導材のオーバーレイ・パ
ターン中の個々の制御導線は互いに一端のみで一
体に接続されてヘヤピンループを与える入力及び
復帰用の間隔をおいた導線部材を含み、入力及び
復帰導線材は互いに間隔をおいた磁気軟性材の平
面オーバーレイ・パターンの各々異なるバブル伝
播要素の下にあり、これにより各制御導線の入力
導線部材に印加されるエネルギ・パルスの電流路
に与えて例えば転送ゲートや複製出力ゲートのよ
うなバブル機能決定部品を選択的に付勢する。

図面を参照すると、第１図は従来の非平面法に
より製造した標準的な磁気バブルメモリ素子の断
面図を図示し、磁気軟性材のオーバーレイ・パタ
ーンを含む上部金属レベルに階段形状が与えられ
る。第１図に図示するような既知構造の磁気バブ
ルメモリ素子は単軸異方性を有する平面バブル支
持磁気フイルム又は層１１が蒸着されている非磁
性基台１０を含む。標準的には、非磁性基台１０
は非磁性希土類ガーネット、例えばガドリニウ
ム・ガリウム・ガーネツト（GGG）であり、フ
イルム又は層１１は２ミクロン径の磁気バブルに
用いる厚さ約２ミクロン（20000Å）の層の面に
直角方向に磁化容易軸を有する、例えば
（YSmCalu）₃（FeGe）₅O₁₂のエピタキシヤル蒸着
ガーネツト層である。バブル支持磁気材料のエピ
タキシヤル成長層として適しており、１−10ミク
ロンオーダーの厚さを有する他の材料には
（YSm）₃（FeGa）₅O₁₂、（YGdTm）₃（FeGa）₅O₁₂、
（mEuYb）₃（FeAl）₅O₁₂、（YGdYb）₃（FeGa）₅O₁₂、
（YEu）₃Fe₅O₁₂、（LuSm）₃Fe₅O₁₂、
（YGd）₃Fe₅O₁₂、（YSmCa）₃（FeGe）₅O₁₂がある。

パターン化第１及び第２金属層を含む多重レベ
ル組立は平面磁性フイルム１１上に形成され、絶
縁層が各パターン化第１金属層と磁性フイルム１
１との間及び第１、第２パターン化金属層の間に
挿入される。このため、第１図に図示するような
方法で従来製造された磁気バブルメモリ素子は磁
性フイルム１１上に蒸着された２酸化シリコンの
ような第１絶縁層１２を含む。第１又は下部金属
層１３は非磁性電導材であり、制御導線とバブル
機能決定構造の部品を定めるようにパターン処理
される。２酸化シリコンのような絶縁材の第２層
１４はパターン化第１金属層１３上に蒸着され、
パーマロイのような磁気軟性材のオーバーレイ・
パターンを含む第２又は上部金属層１５はパター
ン化第１金属層１３に対して隔置した関係で第２
絶縁層１４上に蒸着される。２酸化シリコンのよ
うな絶縁材パツシベーシヨン層１６をパーマロイ
のパターン化上部金属レベル１５の上に蒸着して
基本磁気バブル素子構造を完成させる。パターン
化第１金属レベル１３により定まる制御導線が磁
気軟性材の上部金属レベル１５の部分の下にある
領域では、材料の各層を蒸着し、層にパターン処
理を施し、次いで以後パターン処理をするため異
なる材料の他の層を蒸着する等々の従来の製造技
術によると、第１又は下部オーバーレイ・パター
ン１３がある領域に層状材料の堆積が生じ、転送
ゲートや出力複製ゲートのようなバブル機能決定
部品や個々のバブル伝播路要素を定める磁気軟性
材の上部オーバーレイ・パターン１５に階段状又
はオフセツト形状を生じることになる。パターン
化非磁性電導材の下部金属レベル１３の部分の上
にある磁気軟性材のオーバーレイパターン１５の
非平面形状は、磁気軟性材のオーバーレイ・パタ
ーン１３の異なる部分が磁性フイルム１１の平面
状表面から異なつた距離だけ隔置しており、従つ
て磁界異常が生じる転送ゲート域と出力複製ゲー
ト域を定める。磁気軟性材のオーバーレイ・パタ
ーン１５により定まる個々のバブル伝播路要素や
バブル機能決定部品の幾何学形状を縮少しようと
する試みは、磁気軟性材のオーバーレイ・パター
ン１５の部分と磁性フイルム１１の表面との間の
間隔の差により生じるバブル伝播異常の効果を高
める結果となつた。特に、磁気軟性材のオーバー
レイ・パターン１５の階段状被覆がある場合に２
ミクロン寸法のバブルの使用を可能とするような
減少バブル回路周期を有する磁気バブルメモリ素
子中の転送ゲートと出力複製ゲートの動作は得ら
れる結果が異なるため信頼性に問題が生じてき
た。

本発明によると、本明細書で考慮される磁気バ
ブルメモリ素子の製造方法は磁気軟性材のオーバ
ーレイ・パターンの階段状被覆を避け、代りにこ
のオーバーレイ・パターンを平面形状に形成し、
これにより第１図に従つて構成された磁気バブル
メモリ素子の動作時に生じるバブル伝播異常を除
去する。このため、本発明による方法は、非磁性
基台１０に蒸着されたバブル支持磁性フイルム１
１上に一連の各層が連続的に蒸着されるトツプダ
ウン平面処理として記述される。この連続蒸着に
は少なくともバブル支持磁性フイルム１１に直接
蒸着される非磁性電導材の層１７、これに続く絶
縁材の層１８、そして磁気軟性材の層１９がこの
順序に含まれる。非磁性電導材の層１７はアルミ
ニウム・銅（AlCu）の合金が適しており、絶縁
材の層１８には２酸化シリコンが、磁気軟性材の
層１９にはパーマロイが適している。

各蒸着層１７，１８，１９のパターン処理は上
から下へ進行し、これにより第１図に図示するよ
うな磁気軟性材の非平面オーバーレイ・パターン
１５を生じる従来の製造手順と対比される磁気軟
性材の最上層１９の平面オーバーレイ・パターン
が得られる。本明細書で記述するトツプダウン平
面処理は２マスク処理であり、第１パターン・マ
スクは磁気軟性材の上層１９をパターン処理する
ために用いられ、前に形成された磁気軟性材の平
面パターン化オーバーレイ１９を部分的にあてに
している第２パターン・マスクは絶縁材の層１８
と非磁性電導材の層１７を以後パターン処理する
ために用いられる。

第３図を参照すると、磁気軟性材（すなわちパ
ーマロイ）の上層１９をパターン処理する際に、
光感材（すなわちホトレジスト）の層２０を磁気
軟性材の層１９上に蒸着する。次いでホトレジス
ト層には標準的なホトリソグラフ処理の紫外光の
ような適当なエネルギ源に露光され、この露光は
以後パーマロイの層１９に形成される所定のパタ
ーンに従つて選択的である。この目的のための適
当なエネルギ源には、紫外光に加えてＸ線やＥ線
露光も含まれ、ホトレジスト層２０の選択部分の
可溶性はエネルギ源に露光されないホトレジスト
層２０の残りの部分の可溶性によつて変化する。
所要パターンに適合する潜像がホトレジスト層２
０に設けられ、通常の方法で溶媒によるホトレジ
スト層２０を現像すると、ホトレジスト層２０の
可溶部の除去によりパターンが形成され、これに
より第３図に図示するようにパーマロイの層１９
の選択部分を露光する。

次いでパーマロイの層１９にパターンを設ける
ためイオン・ミリングが望ましいエツチング処理
に入る。イオン・ミリング処理はパーマロイ層１
９の露光部分の迅速なエツチングを行ない、パー
マロイ層１９の露光部分が除去されるまで続行さ
れ、下にある絶縁材の層１８の対応する区域を露
出する。現像したホトレジスト層２０により与え
られるパターン・マスクの残りの分は適当な除去
処理により除去される。この結果の構造は第４図
に図示した形式を取る。パーマロイ層１９のパタ
ーン処理はホトレジスト・マスクの使用と関連し
て記述してきたが、パーマロイ層１９のパターン
処理は他のマスク技術を用いて実施できることも
考えられる。例えば、ホトレジスト材のパターン
層を用いたホトリソグラフ技術によりまずその場
で金属マスクを形成し、イオン・ミリングにより
下のパーマロイ層をパターン処理する媒体として
用いる1978年７月４日バロツク他に発せられた米
国特許第4098917号を参照されたい。イオン・ミ
リングは、イオンが表面ではずんでこれを侵食す
るように不十分なエネルギレベルを注入された磁
気軟性材の層１９の表面の選択的露出域に衝突す
る加速イオンを用いてなされる。1KeVで２×
10^-4torr圧のアルゴン・イオンの照準線を用いて
パーマロイの層１９をパターン処理する。

前にパターン処理された磁気軟性材の層１９の
一部を、非磁性電導材の下部金属レベル１７に与
えられるパターン中の限界ギヤツプ又は間隔を正
確に定める整合補助として第２パターン・マスク
の一部として用いている第２合成マスクを与える
ことにより、絶縁材の層１８と非磁性電導材の層
１７のパターン処理が順番に進行する。絶縁材の
層１８と非磁性電導材の層１９のパターン処理を
実行するに際して、光感材、すなわちホトレジス
トの層２１を磁気軟性材のパターン層１９と絶縁
材の層１８の露出部の上に蒸着する。第５図は製
造方法のこの段階を図示している。この後で、絶
縁材の層１８と非磁性電導材の層１７に以後形成
されるパターンに従つてホトレジスト層２１に適
当なエネルギ源が選択的に露光される。ホトレジ
スト層２０の選択的露光と現像に関連して前に述
べたように、エネルギ源への選択的露光によりホ
トレジスト層２１に形成された潜像は適当な溶媒
により現像され、ホトレジスト層２１の可溶部の
除去によりパターンが形成されて第２マスクを形
成し、上部金属レベルを形成する磁気軟性材の平
面オーバーレイ・パターン１９は絶縁材の層１８
とその下に蒸着された非磁性電導材の層１７を以
後パターン処理する際の整合補助として作用す
る。第６図は製造方法のこの段階を図示し、第２
マスクは下にある絶縁材と非磁性電導材の各層１
８，１７を順番にパターン処理するために与えら
れている。

第７図は絶縁材の層１８のパターン処理を図示
し、層１８はその露光域を除去するエツチング処
理を受け、パターン・ホトレジスト層２１と磁気
軟性材のパターン化平面オーバーレイ１９の一部
により与えられる第２マスクは下にある絶縁材の
層１８部分を保護する。非磁性電導材の層１７の
レベルまで絶縁材の層１８の露出部分を選択的に
除去するにはプラズマ・エツチングを用いること
が望ましい。２酸化シリコン層１８をプラズマ・
エツチするために用いるエツチ雰囲気は適当なフ
ルオロカーボン・エツチから得られ、このような
酸化エツチの１つにアルゴンを混合したC₂F₆が
ある。このエツチ混合物は、磁気軟性材の層１９
の材料であるパーマロイ又は非磁性電導層１７の
アルミニウム・銅合金には殆んど効果を与えない
という点でそのエツチ特性について等方かつ選択
的である。

この後に、プラズマ・エツチングであることが
望ましいが、２酸化シリコン層１８のパターン処
理に用いたものとは異なるエツチ雰囲気を用いて
下の非磁性電導材（すなわちAlCu）の層１７の
パターン処理が開始される。パーマロイ層１９の
要素を含む同じ合成マスクを用いてアルミニウム
銅合金から作られることが望ましい非磁性電導層
１７をパターン処理する。本例では、アルミニウ
ム・銅合金材には選択的であるが、２酸化シリコ
ンのパターン層１８又はパーマロイ材のパターン
層１９には殆んどエツチ効果のない化学混合物に
よりプラズマ・エツチ雰囲気が与えられる。加え
て、アルミニウム・銅合金層１７のプラズマ・エ
ツチング用エツチ試薬は、バブル支持磁気層１１
の表面には何ら効果を与えないよう選択されてい
るため劣化は生じない。アルミニウム・銅合金層
１７のプラズマ・エツチングは、1978年８月２日
出願の米国特許出願番号第930453号（TI−7430
号）に開示されているようなシリコン・テトラク
ロライド、SiCl₄のエツチ雰囲気により成される
ことが望ましい。このプラズマ・エツチはそのエ
ツチング作用がアルミニウム・銅合金層１７に対
して選択的であり、磁気ガーネツト・バブル支持
フイルム又は前にパターン処理した２酸化シリコ
ン層１８やパーマロイ層１９をおかさない。第８
図は製造方法のこの段階を示しアルミニウム・銅
合金層１７のこれらの区域は磁気バブルメモリ素
子の動作時に電流パルスを与えるため電圧源への
接続用にパターン処理することにより出来たので
あり、パターン化アルミニウム銅合金層１７のこ
れらの区域は上に蒸着されてている層１９から何
ら対応するパーマロイ材の区域がないことに注意
されたい。酸化部１８とフオトレジスト部２１が
上に付随するAlCuパターン層１７の１例が第８
図に示されている。

第９図に示すように、第２合成マスクに含まれ
るホトレジスト材の層２１の残りの部分はアツシ
ング（ashing）技術のような適当なエツチ処理に
より構造体からはがされる。以後、パーマロイの
パターン上部オーバーレイ１９と、間に挿入され
た２酸化シリコンのパターン層１８により絶縁さ
れているその下に蒸着されたアルミニウム・銅合
金材１７のパターン下部オーバーレイとをカバー
するよう２酸化シリコンのような絶縁材のパツシ
ベーシヨン層２２がバブル支持磁気ガーネツト層
１１上に成長する。パツシベーシヨン酸化層２２
はシラン（SiH₄）と２酸化炭素の雰囲気から構
造上に２酸化シリコンを蒸着するようにして適当
な方法で形成され、第１０図に図示する構造とな
る。

パツシベーシヨン酸化層２２の蒸着に続けて、
アルミニウム・銅合金材のパターン化下部金属レ
ベル１７と接触し、磁気ガーネツト層又はフイル
ム１１の表面と連通するよう中を延びて貫通路又
穴２３をパツシベーシヨン層２２に形成する。こ
れらの穴又は貫通路２３は光感材、すなわちホト
レジストのパターン層によりパツシベーシヨン層
の選択部分の適当なプラズマ・エツチングにより
形成される。以後、電導材の金属層をこの上に蒸
着し、適当なパターン処理により接点パツド２４
を定めることにより金属接点パツド２４がパツシ
ベーシヨン層２２に設けられる。この点に関して
接点パツド２４の蒸着により、貫通路又は穴２３
に蒸着した金属は非磁性電導材のパターン化下部
金属レベル１７及び磁気ガーネツト・フイルム１
１の表面との適当な電気接点２５，２６を形成す
る。接点パツド２４の金属材は金クローム、
AuCr合金が望ましい。導線２７を電気接点パツ
ド２４の各接点部２６に接着し、これらの接着域
は上部金属レベル１９のパーマロイ材から分離さ
れている。第１１図に図示するような構造は、こ
うしないとプロービング又はボンデング作業時に
生じる下部パターン化金属レベル１７に含まれる
アルミニウム・銅合金制御導線への上部パターン
金属レベル１９のパーマロイ検出器域の短絡を防
止する。

本製造方法は、非磁性電導材の下部金属レベル
１７が磁気ガーネツト・フイルム１１と直接接触
している望ましい形式で記述したきたが、本発明
は又２酸化シリコンのような絶縁材の第１層３０
を磁気ガーネツト・フイルム１１上に連続蒸着層
として蒸着し、第１酸化層３０が磁気ガーネツ
ト・フイルム１１と非磁性電導層１７とこの間に
第２図のサンドイツチ組立体で挿入されることも
考慮していることを理解されたい。以後、前述し
たようにトツプダウン処理が進行し、非磁性電導
材のパターン下部金属レベル１７をフイルム１１
から隔置するよう第１酸化層３０がバブル支持磁
気ガーネツト・フイルム１１の表面をカバーして
いる第１２図に図示したような磁気バブルメモリ
素子が生じる。第１酸化層３０を蒸着する場合、
磁気ガーネツト・フイルム１１の表面は第１酸化
層３０で保護されているため、第２酸化層１８と
その下のアルミニウム・銅層１７に用いるエツチ
ング処理はイオン・ミリング又はウエツト・エツ
チング技術により実行される。２ミクロン寸法の
磁気バブルを用いる磁気バブル素子の製造に際し
ては、パーマロイ材の上部金属レベル１９はパー
マロイをガーネツト表面に対して結合させるため
に磁気ガーネツト・フイルム１１の表面に十分接
近していなければならないことを理解されたい。
さらに別な要請として、アルミニウム・銅層１７
は電流パルスにより生じた不当な応力に対して安
定性を保持するため最小の厚さを有していなけれ
ばならないこと、及びパーマロイ層１９から絶縁
されていなければならないことがある。これらの
要因は本明細書で開示した製造方法を実行し、ア
ルミニウム・銅層を磁気ガーネツト・フイルム１
１の表面と直接接触させることにより最も良く実
施される。本製造方法の望ましい実施例で第１酸
化層３０を除いたことは上部及び下部金属レベル
の相対厚に十分な柔軟性を与えることを可能と
し、減少した幾何学的寸法の磁気バブルメモリ素
子で２ミクロン磁気バブル操作をするには特に重
要である。パーマロイの上部オーバーレイ・パタ
ーン１９と磁気ガーネツト・フイルム１１の表面
との間の間隔は約5000Åで、パーマロイ・バブル
伝播要素と機能決定部品の磁気ガーネツト・フイ
ルム１１の表面に対する最適結合が得られ、これ
により磁気バブルメモリ素子の動作信頼性を強化
する。パーマロイの上部オーバーレイ・パターン
１９に含まれるバブル機能決定部品を作動させる
制御導線を形成するアルミニウム・銅合金層１７
は、電流の通過により誘起される応力を受入れる
安定性のため最小厚を有せねばならず、約3000Å
最小厚のアルミニウム・銅合金が望ましい。従つ
て、パーマロイとアルミニウム・銅合金オーバー
レイとの間のパターン化酸化層１８からの酸化ス
ペーサ部分は約2000Å厚である。

第１３−１５図は本製造方法の他の方法を図示
し、パーマロイ材の平面上部オーバーレイ・パタ
ーン１９′が各絶縁材及び非磁性電導材の層１８，
１７の連続パターン処理に用いられる第２パター
ン・マスクの一部となつている。第１３図は第６
図に図示した製造方法の段階に対応し、前述した
ように適当なプラズマ・エツチングにより絶縁層
１８と非磁性電導層１７に連続してパターン処理
をするための第２マスクが定められている。第２
マスクは、パーマロイのパターン化上部オーバー
レイ１９′の一部がマスクの残りの部分を形成す
るパターン化ホトレジスト層２１と共にマスクの
一部として含まれているという点で合成の性質を
有している。この点に関して、第２合成マスクの
境界定義縁はパーマロイ１９′の縁により部分的
に又ホトレジスト２１′の縁により部分的に与え
られるようにホトレジスト層２１′はパーマロイ
のパターン化オーバーレイ１９′に対してオフセ
ツト関係にパターン処理されている。以後、製造
方法は前述のように進行し、絶縁層１８が最初に
適当なプラズマ・エツチによりパターン処理され
これに続いて異なるプラズマ・エツチ材を用いて
非磁性電導材の層１７がパターン処理され、製造
方法のこの段階が第１４図に図示されている。絶
縁層１８のパターン処理と後の非磁性電導材の層
１７のパターン処理において、パーマロイの上部
オーバーレイ・パターン１９′のパターン画定縁
は下の絶縁材と非磁性電導材の各層１８，１７の
整合とマスク作用を与える。各プラズマ・エツチ
は酸化層１８とアルミニウム・銅合金層１７に対
して選択的であり、パーマロイ層１９′には何の
効果もない。以後、２酸化シリコンのパツシベー
シヨン層２２を前と同様に成長させる（第１５
図）。

合成第２マスクとしてパターン化ホトレジスト
層２１′と共にパーマロイのパターン化上部平面
オーバーレイを用いるこの特徴の別な延長は第１
３図〜第１５図に各々対応する第１６図〜第１８
図に図示してあり、完成した磁気バブルメモリ素
子でパターン化下部金属レベル１７により定まる
隣接する制御導線の適正な動作を保証するためパ
ターン処理時に非磁性電導材の下部金属レベル１
７に形成される限界ギヤツプ寸法ｄを設定する手
段として用いられている合成第２マスクの隔置し
たパーマロイ部１９′が示されている。このため、
パーマロイの上部金属レベル１９′の本来のパタ
ーン処理は正確に制御されて、製造方法の以後の
段階でパターン処理時に非磁性電導材の下部金属
レベル１７に以後これらの限界間隔寸法が与えら
れることを可能とするよう隣接するパーマロイ部
分間の限界間隔関係が与えられることを保証す
る。このようにして、第１６図〜第１８図に図示
した製造方法の特徴は、パーマロイの上部平面オ
ーバーレイ・パターン１９′と酸化層１８の露出
部の上に蒸着されるホトレジスト材２１′の層の
パターン処理時のある程度の不整合を許容する。
この点に関して、合成第２マスクに含まれるパー
マロイ部１９′の縁はパターン処理時に下の非磁
性電導層１７に全ての限界ギヤツプ寸法を定める
意図のものであり、又オフセツト・パターンのホ
トレジスト層２１′の縁は許容域である程度の不
整合を受入れ可能な下の層のパターン部分を定め
ることを理解されたい。従つて、ホトレジスト層
２１′をパターン処理する場合、エネルギ源への
ホトレジスト層の選択的露光は合成第２マスクを
作成する際形成される潜像と以後のホトレジスト
層の現像に対してある程度の不整合を収容可能で
あり、この場合マスクの一部はオフセツト・パタ
ーンのホトレジスト材２１′により定められ又一
部は上部平面オーバーレイ・パターン１９′に含
まれるパーマロイ材の露出縁により定まる。従つ
て、本製造方法のこの特徴は、たとえ第２合成マ
スクに用いたフオトレジスト層のパターン処理に
わずかな不整合が生じたとしても上部及び下部金
属レベルの正確な整合と制御された定義を可能と
する。このように、本発明による第１６図〜第１
８図に図示した製造方法の特徴は、アルミニウ
ム・銅合金層のパターン処理時にその一部をマス
クするため前にパターン処理したパーマロイを用
いることにより、アルミニウム・銅合金の下部パ
ターン・オーバーレイに対して自己整合するパー
マロイの平面上部オーバーレイ・パターンを有す
る磁気バブルメモリ素子を生じる。

第１９ａ図〜第１９ｃ図は本発明により製造し
た磁気バブルメモリ素子の転送ゲート域を図示し
ており、第２マスクはパーマロイの上部オーバー
レイ・パターン１９′の要素とフオトレジスト材
のパターン層２１′との間のオフセツト整合を用
いた合成型である。従つて第１９ａ図は標準的な
転送ゲート域におけるパーマロイの上部平面オー
バーレイ・パターン１９′を図示している。第１
９ｂ図は破線でパーマロイのパターン平面オーバ
ーレイ１９′に対してオフセツト整合配置されて
いるホトレジスト材２１′のパターン層を図示し
ている。第１９ｃ図は外形が第１９ｂ図に図示し
たようなパターン化ホトレジスト層２１′とパー
マロイ要素１９′の縁に対応する非磁性電導材の
パターン化下部金属レベル１７を図示する。この
点に関して、パターン化下部金属レベル１７に含
まれるヘヤピン・ループ要素３０の２本の細長い
導線２８，２９の間の間隔は第１６図〜第１８図
の方法で２つの隔置したパーマロイ要素１９′間
のギヤツプｄによりその最狭寸法に定まることに
注意されたい。さらに、ヘヤピン・ループ要素３
０の２本の細長い導線２８，２９は各々互いに一
端のみに一体に接続された入力及び復帰用の隔置
導線部材を含み、第１９ｃ図に図示するように実
質的にＵ字形のヘヤピン要素３０のヘヤピン・ル
ープ３１を定める。このヘヤピン・ループ要素３
０は、本発明により上載パーマロイ要素１９′の
縁部分がその全体形に組込まれている点を除いて
例えば、1979年５月１日バロツク他に発せられた
米国特許第4152776号に開示されているようなヘ
ヤピン要素やバロツクにより1978年４月20日出願
の米国特許出願番号第888124号（TI−7095号）
に開示されているヘヤピン要素と形態及び動作が
同じである。隔置した入力及び復帰導線部材２
８，２９は各異なるパーマロイ要素１９′の下に
ある（互いに隔置したパーマロイ要素１９′ａ，
１９′ｂにより第１９ｂ図に図示するように）。こ
の配列はヘヤピン・ループ要素３０を含む制御導
線の入力導線部材２８に印加されるエネルギ・パ
ルス用の電流路を与え、電流パルスは入力導線部
材２８を流れ、ヘヤピン・ループ域３１をまわ
り、復帰導線部材２９を介して戻つてパーマロイ
の上部オーバーレイ・パターン１９′のバブル機
能決定部品を行動させる。このように、上部オー
バーレイ・パーマロイ・パターン１９′の他のバ
ブル機能決定部品と共に転送ゲート域と複製出力
ゲート域のこの特定の設計は、下部オーバレイ・
パターン１７に設けた制御導線の適正な作用を防
止する非磁性電導材の下部オーバーレイ・パター
ン中の短絡路の形成をさけるような構成となつて
いる。第１９ａ図〜第１９ｃ図に図示した特定の
転送ゲート域は上述のバロツク他の米国特許第
4152776号に特に記述されている真のスワツプ転
送機能特性を実行し、磁気バブルメモリ構成の入
力部に含まれる伝播路又は主ループのどちらかで
あるバブル伝播路とバブル記憶部に含まれるバブ
ル伝播路との間で一連のバブルと空所により表わ
されるデータを同時に交換する。しかしながら、
本発明により構成されるような磁気バブルメモリ
素子の転送ゲート域は、主ループ又は単に入力バ
ブル伝播路を含む主バブル伝播路とバブル記憶部
に含まれるバブル伝播路との間で一方向転送ゲー
ト又は２方向転送ゲートのどちらかを定める。

第２０ａ図〜第２０ｃ図は非磁性電導材の下部
オーバーレイ・パターン１７に定めるような実質
的にＵ字形のヘヤピン要素の適正な動作を保証す
るように本発明により構成されたパーマロイ要素
１９′の様々な型式の平面転送ゲート形の部分図
である。第２０ａ図は第１９ｂ図に対応し、本発
明によるパーマロイ要素１９′の平面スワツプ・
ゲート構造の平面図を図示し、下部金属レベル１
７を含む非磁性電導材をパターン処理するための
合成第２マスクを形成するよう破線でオフセツ
ト・ホトレジスト・パターン２１′が示されてい
る。第２０ｂ図及び第２０ｃ図は平面転送ゲート
構造の変形を開示する。第２０ｂ図は周期短絡を
与える真の転送ゲートであり、一方第２０ｃ図は
データの交換が記憶ループ当り１クロツク・サイ
クルでなされる倍周期要素を与える為のスワツプ
ゲートである。後者の特徴は本発明の一部を形成
せず、単に転送ゲートが本発明に従つて取り得る
他の形状に言及しているにすぎない。重要なこと
は、各々第２０ａ−２０ｃ図で図示されている転
送ゲート構造の形式の各々において、パターン化
下部金属レベル１７に含まれるヘヤピン・ループ
要素の２本の細長い導線の間の間隔は２個の隔置
したパーマロイ要素１９′間のギヤツプｄによる
最狭寸法で定まることである。又、各例で、個々
の制御導線がヘヤピン・ループを定めるため一端
のみで互いに一体に接続されている隔置した入力
及び復帰導線部材を含んでいる下部オーバーレ
イ・パターン１７′を与えるように上部オーバー
レイ・パーマロイ・パターン１９′が設計されて
おり、入力及び復帰導線部材は互いに間隔をおい
たオーバーレイ・パーマロイ・パターン１９′の
各々異なるバブル伝播要素１９a′，１９b′の下に
あるため、前述したように各制御導線の入力導線
部材に印加されるエネルギ・パルスに対して適正
な電流路が与えられる。

第２１ａ図〜第２１ｃ図は各々パーマロイの上
部オーバーレイ・パターン１９′の平面出力複製
ゲート域の平面図を図示し、整合しているオフセ
ツト・ホトレジスト・パターン２１′は破線で示
されている。前と同様に、非磁性電導材の下部パ
ターン・オーバーレイ１７に設けられた制御導線
の形状はパーマロイ要素１９′とホトレジスト・
パターン２１′の縁部分による外形の形状を取る
ことを理解されたい。第２１ａ図及び第２２ａ図
の出力複製ゲートは前述した1978年４月20日出願
の米国特許出願第888124号（TI−7095号）に開
示されている出力複製ゲートに一般的に対応す
る。第２１ｂ図の出力複製ゲートはデータ記憶ル
ープ終端の屈曲部を形成するオーバレイ・パーマ
ロイ・パターン１９′のフツク状転送／複製要素
４１に形成された、ノツチ４０を有する。以後の
パターン処理時にアルミニウム・銅合金の下部オ
ーバーレイ・パターンの制御導線として定められ
たヘヤピン・ループ要素のループ域中に対応する
ノツチを形成することを可能とするためノツチ４
０は上部オーバーレイ・パーマロイ・パターン１
９′の転送／複製要素４１中に形成されている。
この点に関して、中にノツチ４０を設けている転
送／複製パーマロイ要素４１の縁部は合成第２マ
スクの部分として含まれ、さらに下部金属レベル
１７のヘヤピン・ループ要素中の対応するノツチ
をそのパターン処理時に定める。ヘヤピン・ルー
プ要素中のこのノツチの存在は磁気バブルメモリ
素子の出力複製ゲート域中のバブル複製機能の動
作を改良する。第２１ｃ図のフツク状転送／複製
パーマロイ要素４２は同じ理由により形成した同
様なノツチ４３を有する。

１例として、第２２図は本発明により製造され
た磁気バブルメモリ素子のブロツク複製チツプ構
成を概略的に図示される。この例では、磁気層１
１の面内の回転磁界の方向変化に応答して層１１
中のバブルの移動を案内するためバブル伝播路パ
ターンは磁気バブル支持材１１（図示せず）の層
上に設けられ、回転面内磁界は回転磁界源５０か
ら与えられる。バブル伝播路パターンは平面磁気
層１１の主面上に配置された例えばパーマロイの
磁気軟性材の平面オーバーレイ・パターンを含
む。第２２図に図示するように、この平面パーマ
ロイオーバーレイ・パターンは一般にバブル入力
部５１と、バブル出力部５２と、バブル入力部５
１とバブル出力部５２との間に配置された中間バ
ブル記憶部５３とを含むように配置されている。
バブル入力部５１とバブル出力部５２は主バブル
伝播路を含み、一方中間バブル記憶部５３は別々
の閉バブル記憶ループの形式で複数個の副バブル
伝播路を含む。バブル入力部５１はバブル発生器
をその上に有する主伝播路５５を含む。バブル発
生器５６はバブル入力部５１に含まれる主伝播路
５５に沿つて伝播させるため磁界源から得られる
面内駆動界の完全な各１回転でバブルを発生す
る。個々の磁気バブル・ドメインの直径は磁界源
６０から与えられ、チツプに実質的に直角に印加
されるバイアス磁界により定められる。本明細書
で考察したように、本発明により製造された磁気
バブルメモリ・チツプの動作には２ミクロン寸法
のバブル径が用いられる。

バブル出力部５２は主伝播路６１を介して渡さ
れた磁気バブルの存在の有無を検出する検出器６
２と通信する主伝播路６１を含む。記憶ループ５
４と数が対応している転送ゲート６３は一端で支
持ループ５４と相互接続し、又パルス発生器へ導
く制御線６４によりバブル入力部５１の主伝播路
５５とも接続している。可変パルス発生器を含む
制御回路６５を介して制御線６４に適当にパルス
を与えることにより、転送ゲート６３を介してバ
ブル入力部５１からバブル記憶部６３へデータ転
送が実施される。転送ゲート６３がバロツク他の
米国特許第4152776号に開示されている真のスワ
ツプ特性のものである場合、同時にデータ交換が
行なわれ、バブル記憶部５３からデータがバブル
入力部５１のバブル伝播路５５へ同時に転送され
る。同様に、対向端の各記憶ループ５４の各々と
バブル出力部５２の主伝播路６１との間に複数個
の複製／転送出力ゲート６５が設けられている。
複数個の出力複製ゲート６５は制御回路６５に接
続された制御線６６により相互接続されている。
制御回路６５に含まれる可変パルス発生器はバロ
ツク他の米国特許第4152776号に一般的に記載さ
れている方法で各複製／転送出力ゲート６５を作
動させるため転送ゲート６３を作動させるのに要
するパルスと比較して異なる幅の所定のパルスを
有効に発生可能である。本明細書で記述した製造
方法によると、転送ゲート６３と出力複製ゲート
６５を定める上部オーバーレイ・パーマロイ・パ
ターンの領域は平面であり、これにより磁界異常
を除去し磁気バブルメモリ素子の信頼性ある動作
に貢献し、上部オーバーレイ・パーマロイ・パタ
ーンにより定まるバブル伝播要素とバブル機能決
定部品は減少した幾何寸法で２ミクロン・バブル
動作を収容する。第２２図に図示した磁気バブル
メモリ・チツプ構成の形式はブロツク複製型であ
るが、本明細書で開示したトツプダウン平面処理
により主・服ループ構成も同様に製造可能である
ことを理解されたい。

磁気バブルメモリ素子を製造する改良されたト
ツプダウン平面処理は市販のホトレジスト材とホ
トレジスト材をパターン処理する標準的なホトリ
ソグラフ技術を用いて実施される。3000Å
AlCu、2000Å SiO₃、4000Åパーマロイの連続
蒸着は適当な蒸着技術により単一のポンプ・ダウ
ン・サイクルで成される。本明細書で記述した合
成第２マスクは各々２つの異なるプラズマ・エツ
チによりパターン処理される酸化及びアルミニウ
ム・銅層を定めるパターンを与える。特定の例と
して、酸化層１８をパターン処理するため用いら
れるプラズマ・エツチは約65ccm C₂F₆と100ccm
Arの気体混合物を含み、圧力−800ミクロン、電
力−400ワツト、電極間隔0.25〜0.35インチ
（0.635〜0.889cm）、チヤンバ・プラーテン16イン
チ（40.64cm）径、酸化物除去速度（熱SiO₂）＞
200Å／分である。アルミニウム・銅のプラズ
マ・エツチは250ccmのSiCl₄の気体を含み、圧力
−300ミクロン、電力500−600ワツト、電極間隔
0.25〜0.35インチ（0.635〜0.889cm）チヤンバ・
プラーテン16インチ（40.64cm）径、AlCu除去速
度1500Å／分である。下にあるアルミニウム・銅
合金の下部オーバーレイにおける全ての臨界パタ
ーン特徴を描くため合成第２マスクに上部オーバ
ーレイ・パーマロイ・パターンの一部を用いるこ
とにより、トツプダウン平面処理は設計許容度を
ある程度緩和して単一放射流リアクタ中で連続的
に行なわれる。酸化層１８とアルミニウム・銅合
金層１７をパターン処理する各プラズマ・エツチ
の選択性は優秀であり、これにより下のアルミニ
ウム・銅合金金属レベルの一部をマスクするため
パーマロイの前にパターン処理した上部金属レベ
ルを用いて自己整合（self−aligned）設計をつ
くる方法が可能となる。

以上説明してきたように、本願発明は、磁気フ
イルムを有する基台上に非磁性電導材の平面層
と、絶縁材の平面層と、磁気軟性材の平面層とを
連続的に蒸着した後、最上層から下へ各層の各々
を順番にパターン処理するようにしたため、磁気
軟性材の平面オーバーレイパターン下に非磁性電
導材のパターンを正確に位置させることができる
とともに、上記各パターンをそれぞれ所望の寸法
でパターン形成できるという効果が得られる。

本発明の特定の実施例を図示し説明したきたが
当業者には本発明の範囲内で変更と修正が可能で
あることを理解されたい。それ故、添附した特許
請求の範囲は従来技術により理論的に許容される
限り広範に解釈して本発明の範囲内の変更や修正
を含ませるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方法により製造した磁気バブルメ
モリ素子の一部を図示する断面図で、磁気軟性材
の上部金属レベルがオフセツト部分又は階段部を
含む非平面形態である。第２図〜第１０図は本発
明による磁気バブルメモリ素子製造方法の各連続
段階を図示する断面図で、磁気軟性材の平面オー
バーレイ・パターンは上部金属レベルを含む。第
１１図は本発明による磁気バブルメモリ素子の制
御導線を定める非磁性電導材のオーバーレイ・パ
ターンへの電気的接続を図示する断面図である。
第１２図は第１０図と同様の断面図であるが、本
製造方法の他の実施例の対応する段階を図示する
もので、バブル支持磁気フイルムと非磁性電導材
のオーバーレイ・パターンとの間に絶縁材の層が
設けられている。第１３図〜第１５図は本発明に
よる製造方法の特別な実施例を図示する断面図で
絶縁材と非磁性電導材の層の連続パターン処理時
に関係する第２パターン・マスクが磁気軟性材の
平面オーバーレイ・パターンの要素により部分的
に、又磁気軟性材の平面オーバーレイ・パターン
とオフセツト関係に配置したパターン化ホトレジ
スト層により定義される。第１６図〜第１８図は
第１３図〜第１５図合成第２マスク・パターン処
理の別な延長を図示する断面図で、平面オーバー
レイ・パターンに含まれる磁気軟性材の各要素を
元にして下の非磁性電導材の層のパターン処理時
に形成される臨界ギヤツプ又は間隔を定める。第
１９ａ図は上部金属レベルを含む磁気軟性材の平
面オーバーレイ・パターンの部分平面図である。
第１９ｂ図は第１９ａ図に図示した磁気軟性材の
平面オーバーレイ・パターンの部分平面図であり
これと共に使用されるオフセツト・ホトレジス
ト・パターンは下部金属レベルを含む非磁性電導
材をパターン処理するための合成マスクとして破
線で示されている。第１９ｃ図は第１９ｂ図で図
示した合成マスクにより定められる下部金属レベ
ルを含む非磁性電導材の平面オーバーレイ・パタ
ーンの部分平面図ある。第２０ａ図は本発明によ
る平面スワツプ・ゲート構造の部分平面図で、下
部金属レベルを含む非磁性電導材をパターン処理
するための合成第２マスクを定めるようこれに整
合しているオフセツト・ホトレジスト・パターン
を破線で示してある。第２０ｂ図は周期短縮をは
かつた平面スワツプ・ゲートの部分平面図で、下
部金属レベルを含む非磁性電導材をパターン処理
するための合成第２マスクを定めるようこれに整
合しているオフセツト・ホトレジスト・パターン
を破線で示している。第２０ｃ図は倍周期要素を
有する平面偽スワツプ・ゲートの部分平面図で、
下部金属レベルを含む非磁性電導材をパターン処
理するための合成第２マスクを指定するよう整合
したオフセツト・ホトレジスト・パターンを破線
で示してある。第２１ａ図は整合したオフセツ
ト・ホトレジスト・パターンを有する平面複製ゲ
ートを破線で示した部分平面図である。第２１ｂ
図は複製ゲートのフツク状要素にノツチを有する
平面複製ゲートの部分平面図で、整合しているオ
フセツト・ホトレジスト・パターンを破線で示し
てある。第２１ｃ図は複製操作時にバブル伸展を
増加させる平面複製ゲート構造で、整合したオフ
セツト・ホトレジスト・パターンを破線で示して
ある。第２２図は本発明により製造された磁気バ
ブルメモリ・チツプの構成の概略図である。 １１…平面磁気フイルム、１２…第１絶縁層、
１３…下部金属層、１４…第２絶縁層、１５…上
部金属層、１６…パツシベーシヨン層、１７…非
磁性電導材層、１８…絶縁材層、１９…磁気軟性
材層、２０，２１…ホトレジスト層、２２…パツ
シベーシヨン層、２４…金属接点パツド。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 磁気バブルメモリ構造体の製造方法におい
   て、磁気バブルを支持可能な磁気フイルムを有す
   る基台に少なくとも次のものを連続的に蒸着する
   段階であつて、 非磁性電導材の平面層と、絶縁材の平面層と、
   磁気軟性材の平面層とを蒸着する前記段階と、 最上層から下へ各層の各々を順番にパターン処
   理する段階であつて、 選択的に磁気軟性材の層を露出する第１パター
   ン・マスクをその上に最初形成し、 磁気軟性材の層の露出域を選択的に除去して絶
   縁材の層の対応する区域を露出させることにより
   磁気軟性材の層をパターン処理して平面オーバー
   レイ・パターンを与え、 第一パターン・マスクを除去して磁気軟性材の
   層の残りの部分を平面オーバーレイ・パターンと
   して露出し、 磁気軟性材の平面オーバレイ・パターンと絶縁
   材の層を露出域とをカバーする光感材の層を蒸着
   し、 光感材の層をエネルギ源に選択的に露光して潜
   像を与え、 光感材を現像して少なくとも絶縁材の層の選択
   域を露出させる第２パターン・マスクを形成し、 絶縁材の層の露出域を選択的に除去し、 パターン化非磁性電導層が互いに絶縁関係で磁
   気軟性材の平面オーバーレイ・パターンの全表面
   域の下にあるように、前に除去した絶縁材の層の
   露出域の下の非磁性電導材の層の対応域を選択的
   に除去し、 以上により絶縁材と非磁性電導材の層を順番にパ
   ターン処理する前記段階と、 を含む磁気バブルメモリ構造体の製造方法。 ２ 磁気バブルメモリ構造体の製造方法におい
   て、磁気バブルを支持可能な磁気フイルムを有す
   る基台に少なくとも次のものを連続的に蒸着する
   段階であつて、 非磁性電導材の平面層と、絶縁材の平面層と、
   磁気軟性材の平面層と蒸着する前記段階と、 最上層から下へ各層の各々を順番にパターン処
   理する段階であつて、 選択的に磁気軟性材の層を露出させる第１パタ
   ーン・マスクをその上に最初形成し、 磁気軟性材の露出域を選択的に除去して絶縁材
   の対応する区域を露出させることにより磁気軟性
   材の層をパターン処理して平面オーバーレイ・パ
   ターンを与え、 第１パターン・マスクを除去して磁気軟性材の
   層の残りの部分を平面オーバーレイ・パターンと
   して露出し、 磁気軟性材の平面オーバーレイ・パターンと絶
   縁材の層の露出域とをカバーする光感材の層を蒸
   着し、 光感材の層をエネルギ源に選択的に露光して、
   磁気軟性材の平面オーバーレイ・パターンに対し
   てオフセツト関係に配置した潜像を与え、 光感材を現像し、少なくとも磁気軟性材の平面
   オーバーレイ・パターンの選択域と絶縁材の層の
   選択域とを露出する磁気軟性材の平面オーバーレ
   イ・パターンに対してオフセツト関係に配置した
   パターンを定め、磁気軟性材の平面オーバーレ
   イ・パターンの選択露出域はパターン化オフセツ
   ト光感層と共働して合成第２パターン・マスクを
   形成し、 合成第２パターン・マスクと一致して絶縁材の
   層の露出域を選択的に除去し、 パターン化非磁性電導層が互いに絶縁関係で磁
   気軟性材の平面オーバーレイ・パターンの全表面
   域の下にあるように、前に除去した絶縁材の層の
   露出域の下の非磁性電導材の層の対応域を選択的
   に除去し、 以上により絶縁材と非磁性電導材の層を順番に
   パターン処理する前記段階と、 を含む磁気バブルメモリ構造体の製造方法。