174472. lajstromszámú szabadalom • Eljárás néhány mikronos méretű ábrák kialakítására vas-nikkel rétegen
MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS SZOLGÁLATI TALÁLMÁNY 174472 Á Bejelentés napja: 1977. III. 2. (MA-2858) Nemzetközi osztályozás. C 09 K 13/04 C 23 F 1/02 ]^r Közzététel napja: 1979. VI. 28. ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Megjelent: 1980. VI. 30. Feltaláló: Szabadalmas: Pintér István fizikus, MTA Központi Kutató Intézete, Budapest Budapest Eljárás néhány mikronos méretű ábrák kialakítására vas-nikkel rétegen 1 A találmány permalloy filmeken fotolitográfiával kialakított néhány ßm-es méretű ábrák kémiai kimaratásával foglalkozik. A találmány lényege egy olyan marószer, amely segítségével csekély alámaródás, mérethú ábrakialakítás érhető el permalloyon, s így 5 pl. a buborékmemória technológiájában jól használható. A buborékmemóriák feltűnésük 1967 óta A. H. Bobeck, Bell Syst. Techn. J. 46 (1967) az érdeklődés homlokterében állnak. Legnagyobb előnyük a többi 10 mágneses háttérmemória-fajtához képest, hogy nem tartalmaznak mozgó alkatrészt, mint pl. a mágneses lemez-, illetve szalagtárolók, ugyanakkor a külső feszültség megszűnésekor is megőrzik az információt szemben pl. a félvezető memóriákkal. A buborék- IS memóriák egyszerű módon előállíthatok néhány maszk és lényegében négy különböző réteg segítségével, amely rétegeket egy nem mágneses gránáthordozóra (gadolinium gallium gránát vagy GGG) választanak le. 20 Ez a négyréteg: buborékhordozó gránátfilm, szilícium-dioxid távtartó és védőréteg, alumínium (4% réz) vezetőréteg és végül mozgató-detektáló permalloy film (80% Ni, 20% Fe). A memória árát nagymértékben a felhasznált buborékdomén átmé- 25 rője határozza meg. Eszerint a minél kisebb buborékok alkalmazása lenne előnyösebb. Lefelé a kis buborékátmérők alkalmazását a rendelkezésre álló fotolitográfiai felbontás és az ábrakialakítás (maratás) korlátozza. A buborékok mozgatásához szükséges 30 2 tipikus ábra vonalszélesség = D/2, résszélesség = D/4 (D = buborékátmérő). A néhány pm átmérőjű buborékok mozgatásához alkalmas léptetőhálózat megvalósítása mind a fotolitográfia, mind a maratás oldaláról komoly nehézségekbe ütközik. A buborékmemória kialakításának legkényesebb lépése a mozgatóhálózat kialakítása permalloyból. Pl. egy 4 kbites memória esetén ez tízezer elem hibátlan kialakítását jelenti. Finom, mikron méretű ábrák kémiai maratásához a marószernek néhány követelményt kell teljesíteni. A marószemek időben stabilnak, megfelelően nagy viszkozitásúnak kell lennie (a tapasztalat szerint ekkor legkisebb az ábráknál az alámaródásból adódó méretváltozás). Ezenkívül a maródásnak egyenletesnek, poiirmarónak kell lenni, hogy a filmben levő kristály szemcsék orientálódásuktól, méretüktől függetlenül egyenletesen maradjanak. A permalloy réteg kimarására az irodalomból többféle megoldás ismeretes. A buborékmemóriák kezdeti időszakában a permalloy kimarása főleg FeCl3 híg vizes oldatával történt vagy bemerítéssel marva vagy spray formájában: J. P. Reekstin, R. Kowalchuk, IEEE transaction on Magn., Vol. MAG-9, No 3, 485 (1973). Később azt észlelték, hogy a FeCl3 nem képes a permalloyt egyenletesen eltávolítani, mert a fém felületén levő szénben és oxigénben gazdag legfelső réteget csak rendkívül lassan maija, ezért először rövid ideig hig sósavban martak, majd FeCl3-ban. így durvább ábrák esetén reprodukálható maródást lehetett elérni. A kisebb 174472
