174472. lajstromszámú szabadalom • Eljárás néhány mikronos méretű ábrák kialakítására vas-nikkel rétegen
174472 4 3 ábrák kialakítása már nehézségekbe ütközött. Japán kutatok salé':om»u" alapanyagú, pontosan nem közölt összetételi r■.írószerrel értek el rendkívül biztató eredményeket: M. íaksnashi, H. Nishida, T. Kasai, Y. Sugita, INTF.HMAG Conf. Paper 26-8, Torontó (1974). Más helyeken az ionmarásra tértek át E. G. Spencer, P. H. Schmidt, R. F. Fischer, Appl. Phys. Lett. Vol. 17, No. 8. 328 (1971), J.P. Krumme, H Dimigen, IEEE transaction on Magn. Vol. MAG-9, 405 (1973). Az ionmar-nás legnagyobb előnye, hogy mérethű, aiámaródásmenres ábrakialakítást tesz lehetővé, ily módon csak a fotolitográfiával elérhető felbontás szabja meg a végső ábra méreteit. Azonban tekintve, hogy a fotoreziszt lakle vastagságának ionmaratás esetén lényegesen többnek kell lenni, mint a marandó rétegnek (pl. permalloy maratásnál a lakkvastagság kétszerese a permalloy vastagságának), a vastag lakk viszont a fotolitográfia és végső soron az egész módszer felbontását korlátozza. A kialakuló ábrák fala többnyire derékszögű, így csak legfelül elhelyezkedő rétegekhez alkalmazható az ionmaratás, mert egyébként az ábrák éleinél a következő rétegekben törés lépne fel. Az eljárás rendkívül drága, időigényes. Komoly hátránya még, hogy a maratás nem szelektív és a lakk eltávolítása sokszor nehézségekbe ütközik. Ezzel szemben a kémiai maratás vékony lakkal is megbízható, pontos ábrakialakítást tesz lehetővé, ha a marást sikerül kellő időben megállítani. Az ábrakialakítás gyors és olcsó, és a kialakuló ábrák falának hajlásszöge széles határok között változtatható, így többréteges struktúrák tetszés szerinti rétege is kémiai maratással megmunkálható. Ezen kívül szelektív maratás is megvalósítható. A találmány lényegében egy marószer leírását adja, amelyet az jellemez, hogy vékony fotoreziszt lakkból nagy felbontóképességgel kialakított néhány fűti vonalszélességű ábrák mérethű kémiai kimarását teszi lehetővé FeNi (permalloy) filmből. A marás előnyös tulajdonsága, hogy a rétegeltávolítás egyenletes, így a marás kellő időben leállítható. További előnyös tulajdonsága, hogy a marás polirmarás és az ábrák éleinek hajlásszöge széles határok között változtatható. Mindezeknek a feltételeknek eleget tesz egy 100 térfogatrész H3PO4 (85%) és 0-6 térfogatrész HNO3 (75%) keverékéből nyert marószer. Pl. 100 térfogatrész H3PO4 és 4 térfogatrész HNO3 elegyéből álló marószer 40°C-nál 120 Á/perc, 50°C-nál 300 Á/perc, 60 °C-nál 800 A/perc, 70°C-nál 2000 A/perc, 80°C-nál 4200 A/perc és 90°C-nál 12000 A/perc maródási sebesség érhető el permalloyon. így az 1—2 perces optimális marási idő különféle vastagságú permalloyok esetén is elérhető. A találmány szerint a marószer használata az alábbiak szerint történik: permalloy filmen Shipley AZ-1350 típusú pozitív fotolakkból 3-5000 A réteget viszünk fel. (A pozitív lakkokat a jobb felbontóképesség és a könnyebb processzálási eljárások miatt célszerű használni.) Minimális exponálási és előhívási időt használva a szeleteket 140 °C-on száraz levegőben 30 percig beégetjük. Egy üvegedénybe a már előzőleg nagyobb mennyiségben elkészített marószerből a szükséges mennyiséget kitöltjük és a permalloy vastagságától függően megfelelő hőmérsékletűre felfütjük úgy, hogy a néhány perces ideális marási időt elérjük. Az azonos vastagságú szeleteket egy mintatartóba helyezzük, a savkeverékbe mártjuk és állandó mozgatás mellett a kiszámított ideig nv rjuk. A marást vizes öblítés zárja. A találmány szerinti eljárás alkalmazásával kapcsolatban szükségesnek tartjuk megemlíteni, hogy a buborékmemóriák kialakításánál két technológiai módszer van a gyakorlatban elterjedve. Mindkét technológiai módszernél a hordozó 400 ju vastagságú nem mágneses gránátszelet, amelyre további rétegeket visznek fel. Az egyik módszernél: a) buborékhordozó gránátréteg b) távtartó szilíciumoxid réteg c) alumínium vezetőréteg d) szigetelő szilíciumoxid réteg e) permalloy réteg és végül f) védő szilíciumoxid réteg felvitele. A másik módszernél : a) buborékhordozó gránátréteg b) távtartó szilíciumdioxid réteg c) permalloy réteg d) szilíciumdioxid réteg e) vezető fémréteg és végül f) passziváló-védő szilíciumdioxid réteg felvitele. Mindkét technológiában, de főként a másodiknak említett módszernél a permalloy rétegre újabb rétegeket visznek fel. Ha a permalloy réteg fala 90 °C-os, a rákövetkező rétegben a permalloy ábrák falánál törés léphet fel. Ez a körülmény problémát okoz a buborékmemória működésében és így annak megbízhatóságában. Ezért szükséges, hogy az ábrák kialakítása ellenőrzött hajlásszögű permalloy ábraialak kialakításával történjen. Kísérleteink szerint az első módszernél az optimális falkialakítás 60-75° hajlásszögű, a másik módszernél 45—50° hajlásszögű falnál várható a legjobb eredmény. A találmány szerinti eljárást példák kapcsán mutatjuk be: 1. példa Ez egyébként a találmány szerinti legelőnyösebb összetétel és 70—75%-os falú permalloy ábra kimarasát biztosítja. 4400 Â permalloy film alkalmazása esetén 85% H3PO4 100 ml 75% HNO3 2 ml keverékben 60 °C-on 8 percig maratva a bevezetésben említett falmeredekség adódik. 2. példa A fenti összetétel mellett a maratási időt 25%-kal megnöveljük, vagyis 60°C-on 10 percig maratunk, akkor a 45ó-os falmeredekség adódik. Tehát ennél a megoldásnál a falmeredekséget túlmaratással változtattuk. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
