Способ изготовления магнитных интегральных схем

 

1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, основаниьй на нанесении на диэлектрическую гранатовую подложку пленки доменосодержащего материала, первого защитного диэлектрического и металлического немагнитного слоев и защитной маски, формировании элементов управления цилиндрическими магнитными доменами и коммутационной разводки, нанесении второго диэлектрического и магнитного металлического слоев, формировании элементов продвижения и детектирования цилиндрических магнитных доменов ионно-лучевым травлением магнитного металлического слоя, нанесения третьего защитного диэлектрического слоя и вскрытии окон токовык контактов магнитных интегральных схем химическим или плазмо-химическим травлением, нанесении второго меm5i 5&i i } mm % si fi sm таллического немагнитного слоя и: формировании контактных площадок химическим или плазмо-химическим травлением, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности изготовления магнитных интегральных схем, формирование элементов управления цилиндрическими магнитными доменами и коммутационной разводки осуществляют комбинированным травлением металлического немагнитного Слоя путем ионно-лучевого травления и последующего химического травления. 2.Спо соб по п.1,отличаю i щ и и с я тем,что при формировании элементов управления цилиндрическими (Л магнитными доменами и коммутационной разводки ионно-лучевое травление металлического немагнитного слоя осуществляют на глубину /2-2/3 его толщины. 3. Способ по пп.1 и 2, о т л и о ;О чающийся тем, что при ионнолучевом травлении металлического немагнитного слоя устанавливают угол o ю ел падения ионного пучка, при котором наклон боковых стенок элементов управ:г1ения цилиндрическими магнитными доменами после химического травления составляет 45-60 . г I/XyV/Vyii 4 -J -2 -; фaг.J

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1091225

ЗЕ1 0 11 С 11/14

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТБУ (21) 3546959/18-24 (22) 31.01.83 (46) 07.05.84. Бюл, 11р 17 (72) И.И.Гришечкин, P.Ä.Иванов, В.ИеКириков и И.N.Õoìÿêîâ (53) 681. 327. 66 (088, 8) (56) 1. Electronipue Actualites, ч.15,. Р 593, 1980, рр.1-15.

2. Electronigue Ас иа11tes, ч. 14, 9 554, 1979, р.12 (прототип). (54)(57) 1. .СйоС0К йЗГОтоВЛЕНИЯ МАГНИТНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМ, основанный на нанесении на диэлектрическую гранатовую подложку пленки доменосодержащего материала, первого защитного диэлектрического и металлического немагнитного слоев и защитной маски, формировании элементов управления цилиндрическими магнитными доменами и коммутационной разводки, нанесении второго диэлектрического и магнитного металлического слоев, формировании элементов продвижения и детектирования цилиндрических магнитных до- менов ионно-лучевым травлением магнитного металлического слоя, нанесения третьего защитного диэлектрического слоя и вскрытии окон токовых контактов магнитных интегральных схем химическим или плазмо-химическим травлением, нанесении второго металлического немагнитного слоя и; формировании контактных площадок химическим или плазмо-химическим травлением, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности изготовления магнитных интегральных схем, формирование элементов управления цилиндрическими магнитными доменами и коммутационной разводки осуществляют комбинированным травлением металлического немагнитного слоя путем ионно-лучевого травления и последующего химического травления.

2.Способпо и. I,î т л и ч а ю шийся тем,что пои формировании

Ф элементов управления цилиндрическими магнитными доменами и коммутационной разводки ивино-лучевое травление металлического немагнитного слоя осуществляют на глубину 1/2-2/3 его толщины.

3, Способ по пп,1 и 2, о т л и — > ч а ю шийся тем, что при ионно- (,„ 1 лучевом травлении металлического не- Я; магнитного слоя устанавливают угол файв падения ионного пучка, при котором ф наклон боковых стенок элементов управления цилиндрическими магнитными доменами после химического травления составляет 45-60

1091225

Изобретение относится к вычисли. тельной технике и может быть использовано в производстве магнитных интегральных схем на цилиндрических магнитных доменах (1 ЧД), Известен способ изготовления магнитных интегральных схем, основанный на формировании элементов управления ЦМД и коммутационной разводки .методом фотолитографии с химическим (кислотным) травлением металлического немагнитного слоя

Недостатком этого способа является трудность получения рисунка интегральной схемы по металлическому немагнитному слою (например из А1, А1-Cu) с размерами элементов-зазоров между ними меньше 3 мкм, заключающаяся в том, что при химическом травлении фронт растворения металлического слоя имеет как нормальную, так и горизонтальную составляющие независимо от профиля края защитной маски. В результате, получаются элементы со значительным уменьшением 2 геометрического размера металлического слоя относительно размеров защитной маски, С другой стороны узкие зазоры между элементами (C .2 мкм)

Вообще не протравливаются в результате плохого до ".-тупа к ним травитепя.

Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления магнитных интегр, льных схем, основанный на нанес нни на,диэлектрическую гранатовую подложку пленки доменосодержащего материала, нанесении первого защитного диэлектрического слоя, первого металлического немагнитного

40 слоя и эап1итной маски, формировании, элементов управления ЦМД и коммутационной разводки плазмо-химическим травлением металлического -немагнитного слоя причем в качестве металУ

45 лического слоя используют А1, удалении защитной маски, нанесении второго разделительного диэлектрического слоя, нанесении магнитного металлического слоя,. формировании элемен50 тов продвижения и детектирования

ЦМД ионно-лучевым травлением магнитного металлического слоя, нанесении третьего защитного диэлектрического слоя, формировании плазмо — химическтгм

";) травлением третьего защитного и вто-- рого разделительного диэлектрических слоев и вскрытии окон токовых контактов, нанесении второго металли-ческого немагнитного слоя, Формировании контактных площадок методом фотолитографии с плазмо-химическим травлением второго металличес-<ого немагнитного слоя 1 23, Недостатком данного способа явля-ется узкая область работоспособности схемы из — за ухудшения свойств элементов продвижения и ITåòåêòêðoãàíèÿ ЦЩ за счет отвесного края боковой стенки элементов токовой разводки и частичного подтравления нижележащего диэлектрического слоя в силу слабой селективности плазмо-химического и ионно-лучевого травления.

Цель изобретения — повьш ение надежности изготовления магнитных интегральных схем, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления магнитных интегральных схем„ осно— ванному на нанесении на диэлектрическую гранатовую подложку плевки доменосодержащегс материала, первого защитного диэлектрического и металлического немагни-ного слоев и защитной маски, формировании элементов управления 1ЯД II коммутационной разводки, нанесении второго д.-",.электрического и маг."-итнсго металлического слоев, формировании элементов продвн— жения и детектирования 1ЙД нонно-лу— чевым травлением маги.,=.тногс металлического слоя, нанесении третьего за— щитного диэлектрического слоя и вскрытии окон токовых контак:oB магнитных интегральных схем хим..ческим или плазмсхимическим травлением, на несении второго металлического не— магнитного слоя и формировании:<онтактных площадок химическ;и", нли плаз мо-химическим травлением, формирование элементов управления Ж«Д и коммутационной разводки осуществлякт комбинированным травлением металлического немагнитного слсл путем ионнo-лучевого травления и последующего химического травления.

При этом ионно — лучевое равление металлического, немагнитногoс:"лся осуществляют на глубину 1/2-2!3 его толщины и устанавливают угол падения ионного пучка, при котором наклон боковых стенок элемен тов управления

П."1Д после химическor.о -:равления сос— тавляет 45 — бО

О

На фиг. 1-4 показана последовательность технологических операций при

1091225

z

Щиг. 2

БНИИПИ тираж 575

Заказ 3087/48

Подписное

Puz. Ф изготовлении магнитных интегральных схем.

На фиг.1 показан профиль схемы после нанесения на диэлектрическую гранатовую подложку пленки доменосодержащего мат :.чала, первого металлического нема« 1«итного слоя и защитной маски; на фиг,2 — то же, после осуществления ионно-лучевого травления первого металлического не- 10 маг-п«тного слоя на 1/2-2/3 толщины слоя; на фиг.3 — то же, после дотравления оставшегося слоя химическим (кислотным) травлением; на фиг.4 — окончательный профиль магнитной интегральной схемы после удаления защитной маски и нанесении всех послецующих слоев.

Изготовление магнитных интегральных схем по предлагаемому способу ? « осуществляют следующим образом.

Иа подложку из гадолиний-галлиевого граната 1 наносят на пленку феррит-граната 2, Методом высокочастотного распыления наносят слой 3 > двуокиси кремния толщиной 0,1-0,2 мкм.

На слой 3 наносят первый металличес— кий немагнитньпт слой 4, выполненный из Al или сплавов Al 011. А1-Я, толщиной 0,3-0,4 мкм, Методом фотолито- jc.. графии формирутот защитную маску 5 из фоторезиста типа А-1350 толщиной

1 мкм (фиг.1). Проводят ионно-лучевое травление через защитную маску 5 металлического слоя 4 под углом, обеспечива«ощим минимальный .уход геометрического размера элемента относительно размера защитной маски..

Иопно †лучев травление проводят на тлубину 1/2-2/3 толщины металлического слоя 4 (фиг,2). Для исключения подтравливания нтокележащей поле«>хностт« диэлектрического слоя

3 ионным пучком цотравление оставп«егося слоя 4 проводят в кислотном травителе. При этом за счет химического (",слотного) травления оставшегося металлического слоя 4 формируется наклон боковой стенки элемента 45-60 о (фиг.3). Затем удаля«от фоторезист и полученный рельеф покрывают вторым разделительным диэлектрическим слоем 6 из двуокиси кремния, на который наносится магнитный металлический слой 7 из пермаллоя. Методом 11>отолитографии с I«oHI«o-лучевь«м травлением формируют элемент«,1 продвижения и детектирования т>1, свочства которых значител«.тто улучшены за счет плавного перехода вьппеле>кащих слоев на первый металлический немаг «итный слой.

Вновь полученный рельет«> cxer«1 покрывают далее третьим з ащитнhIM диэлект— рическпм слоем 8 из двуокиси кремния и BTopi ë немагт«итным .«еталличес«им слоем 9 (фиг.4) .

Использование предлагаемого способа изгo., Hëåíiiÿ магнитных интеграль-ных схем обеспечивает по сравнетипо с изв ест«пкми наде>к««ОР пол чение ри ун ка маги«.-i«î««иптегральт«ой схем .: по слою Al, А1-Си нли А1-Я« микронных. и субмикронных размеров и тем самым создание схемы на !ЩД емкостью

256 кбит. Область устойчивой работоспособности схемi. распптряется в 1,52 раза, и процент выхода годных маг-. питш«х интегральпт>х схем погьппается с 30 до 80, Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4