JP2006292896A - Method for forming resist pattern, method for forming thin film pattern, micro device and method for manufacturing same, and crosslinking resin composition - Google Patents

Method for forming resist pattern, method for forming thin film pattern, micro device and method for manufacturing same, and crosslinking resin composition Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for forming a resist pattern by which a resist pattern facilitating formation of a sufficiently microfabricated thin film pattern can be obtained. <P>SOLUTION: The method for forming a resist pattern includes the steps of: forming a patterned resist layer 4 containing an acid generating material which generates an acid by heating or exposure on one surface of a substrate 1; depositing a crosslinking resin composition 5 on the resist layer 4; crosslinking a part of the crosslinking resin composition 5 near the surface of the resist layer 4 by heating or exposure to form a crosslinked layer 6 covering the resist layer 4; removing a part except for the crosslinked layer 6 of the crosslinking resin composition 5 to obtain a resist pattern 10 comprising the resist layer 4 and the crosslinked layer 6 covering the resist layer 4. The crosslinking resin composition contains a water-soluble crosslinking resin which crosslinks in the presence of an acid, at least either inorganic particles or a nonwater soluble resin, and a solvent which dissolves the crosslinking resin. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、レジストパターンの形成方法、薄膜パターンの形成方法、マイクロデバイス及びその製造方法、並びに架橋性樹脂組成物に関する。   The present invention relates to a resist pattern forming method, a thin film pattern forming method, a microdevice and a manufacturing method thereof, and a crosslinkable resin composition.

薄膜磁気ヘッド、薄膜インダクタ、半導体デバイス、薄膜センサ、薄膜アクチュエータ等のような、薄膜を有するマイクロデバイスの製造においては、レジストパターンを用いたフレームめっき法等の方法で、導電性材料、軟磁性材料等の所定の材料からなる薄膜パターンが形成される。薄膜パターンは、一般に、レジストパターンを薄膜上に形成し、これをマスクパターンとして用いて薄膜の一部を除去して形成される。この場合、レジストパターンで覆われていない部分の薄膜をドライエッチングする方法や、レジストパターンで覆われていない部分の薄膜上にめっき層を析出させてからレジストパターンを除去し、めっき層で覆われていない部分の薄膜をドライエッチング等により除去する方法で、薄膜の所定部分が除去される。   In the manufacture of microdevices with thin films, such as thin film magnetic heads, thin film inductors, semiconductor devices, thin film sensors, thin film actuators, etc., conductive materials, soft magnetic materials can be obtained by methods such as frame plating using resist patterns. A thin film pattern made of a predetermined material such as is formed. In general, a thin film pattern is formed by forming a resist pattern on a thin film and using this as a mask pattern to remove a part of the thin film. In this case, dry etching is performed on the thin film that is not covered with the resist pattern, or the plating layer is deposited on the thin film that is not covered with the resist pattern, and then the resist pattern is removed and covered with the plating layer. A predetermined portion of the thin film is removed by a method in which the thin film is removed by dry etching or the like.

従来、薄膜パターンの微細化を可能とするための方法として、加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含有するレジストで形成されたレジスト層をパターン化し、このレジスト層を架橋された樹脂からなる架橋層で被覆したレジストパターンを形成して、これをマスクパターンとして用いて薄膜パターンを形成する方法が知られている(例えば、特許文献1、2、3参照。)。
特開平11−95418号公報 特開2001−316863号公報 特開2003−195521号公報
Conventionally, as a method for enabling miniaturization of a thin film pattern, a resist layer formed of a resist containing an acid generating material that generates an acid by heating or exposure is patterned, and the resist layer is formed from a crosslinked resin. A method is known in which a resist pattern covered with a cross-linked layer is formed and a thin film pattern is formed using the resist pattern as a mask pattern (see, for example, Patent Documents 1, 2, and 3).
JP-A-11-95418 JP 2001-316863 A JP 2003-195521 A

薄膜パターンの更なる微細化のためには、パターン間隔(トレンチ幅)の狭小化等により十分に微細化されたレジストパターンを形成し、これをマスクパターンとして用いて薄膜パターンを形成することが有効と考えられる。   For further miniaturization of the thin film pattern, it is effective to form a resist pattern that has been sufficiently miniaturized by narrowing the pattern interval (trench width) and using this as a mask pattern to form a thin film pattern it is conceivable that.

しかしながら、従来のレジストパターンの場合、微細化に伴ってドライエッチング耐性等が低下し、レジストパターン自体を微細化したとしても、これを用いて微細化された薄膜パターンを形成することが困難となることが明らかとなった。   However, in the case of a conventional resist pattern, the dry etching resistance or the like decreases with the miniaturization, and even if the resist pattern itself is miniaturized, it becomes difficult to form a miniaturized thin film pattern using the resist pattern itself. It became clear.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、十分に微細化された薄膜パターンの形成が可能なレジストパターン及びその形成方法を提供すること目的とする。また、本発明は、このレジストパターンの形成方法に用いられる架橋性樹脂組成物を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a resist pattern capable of forming a sufficiently miniaturized thin film pattern and a method for forming the resist pattern. Moreover, an object of this invention is to provide the crosslinkable resin composition used for the formation method of this resist pattern.

更に、本発明は、このレジストパターンをマスクパターンとして用いて、十分に微細化された薄膜パターンを得ることのできる薄膜パターンの形成方法、並びに、十分に微細化されたマイクロデバイス及びその製造方法を提供することを目的とする。   Furthermore, the present invention provides a thin film pattern forming method capable of obtaining a sufficiently miniaturized thin film pattern using the resist pattern as a mask pattern, and a sufficiently miniaturized micro device and a manufacturing method thereof. The purpose is to provide.

上記課題を解決するため、本発明のレジストパターンの形成方法は、加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含んでおりパターン化されたレジスト層を基板の一面上に形成する工程と、レジスト層に架橋性樹脂組成物を付着させる工程と、架橋性樹脂組成物のうちレジスト層表面近傍の部分を加熱又は露光により架橋して、レジスト層を被覆する架橋層を形成する工程と、架橋性樹脂組成物のうち架橋層以外の部分を除去して、レジスト層及びこれを被覆する架橋層からなるレジストパターンを得る工程と、を備え、上記架橋性樹脂組成物が、酸の存在下で架橋する水溶性の架橋性樹脂と、無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方と、架橋性樹脂を溶解する溶剤と、を含有するものである。   In order to solve the above problems, a method for forming a resist pattern of the present invention includes a step of forming a patterned resist layer on one surface of a substrate, which includes an acid generating material that generates an acid by heating or exposure, and a resist. A step of adhering a crosslinkable resin composition to the layer, a step of crosslinking a portion of the crosslinkable resin composition in the vicinity of the resist layer surface by heating or exposure, and forming a crosslinkable layer that covers the resist layer; Removing a portion other than the cross-linked layer from the resin composition to obtain a resist pattern comprising a resist layer and a cross-linked layer covering the resist layer, and the cross-linkable resin composition is cross-linked in the presence of an acid. A water-soluble crosslinkable resin, at least one of inorganic particles and a water-insoluble resin, and a solvent that dissolves the crosslinkable resin.

この本発明のレジストパターンの形成方法によって製造されたレジストパターンは、薄膜パターンを形成するためのマスクパターンとして用いられたときに、十分に微細化された薄膜パターンの形成が可能である。このような効果は、例えば、架橋層中の無機粒子又は非水溶性樹脂によってレジストパターンのエッチング耐性等が向上したことによって発現したと考えられる。   When the resist pattern manufactured by the resist pattern forming method of the present invention is used as a mask pattern for forming a thin film pattern, it is possible to form a sufficiently miniaturized thin film pattern. Such an effect is considered to be manifested, for example, by improving the etching resistance of the resist pattern by the inorganic particles or the water-insoluble resin in the crosslinked layer.

架橋層中に無機粒子等を含有させると、レジストパターンの表面が粗くなって、これをマスクパターンとして用いた薄膜のドライエッチング等の解像度はかえって低下することも懸念される。ところが、架橋層に無機粒子等を含有させても、表面が平滑なレジストパターンが形成され、これを用いて十分に微細化された薄膜パターンの形成が可能であることが、本発明者による検討の結果、明らかとなった。これは、例えば、無機粒子等に起因して突出した部分がレジスト層表面に形成されていたとしても、架橋性樹脂組成物が付着した状態で加熱又は露光したときに、無機粒子等の近傍においてはレジスト層から発生した酸の拡散が阻害されるために、架橋層の厚みが他の部分よりも相対的に薄くなり、その結果、架橋層の表面が全体として平滑化されることによると考えられる。   If inorganic particles or the like are contained in the cross-linked layer, the surface of the resist pattern becomes rough, and there is a concern that the resolution of dry etching or the like of a thin film using this as a mask pattern may be lowered. However, even if the crosslinked layer contains inorganic particles and the like, a resist pattern having a smooth surface is formed, and it is possible to form a sufficiently thinned thin film pattern by using the resist pattern. As a result, it became clear. This is because, for example, even when a protruding portion due to inorganic particles or the like is formed on the resist layer surface, when heated or exposed in a state where the crosslinkable resin composition is adhered, in the vicinity of the inorganic particles or the like This is because the diffusion of the acid generated from the resist layer is inhibited, so that the thickness of the cross-linked layer becomes relatively thinner than other parts, and as a result, the surface of the cross-linked layer is smoothed as a whole. It is done.

架橋性樹脂組成物中の無機粒子は、金属又は金属化合物を含んでいることが好ましい。これにより、ドライエッチング耐性の点で更に優れるとともに、電子線が照射されたときのレジストパターンの収縮が抑制されたレジストパターンが得られる。電子線の照射によるレジストパターンの収縮が大きいと、レジストパターン寸法を電子顕微鏡で測定するときに、測定値の繰返し測定の再現性がなくなる等の点で問題である。   The inorganic particles in the crosslinkable resin composition preferably contain a metal or a metal compound. As a result, a resist pattern that is further excellent in terms of dry etching resistance and that suppresses shrinkage of the resist pattern when irradiated with an electron beam can be obtained. If the resist pattern shrinks greatly due to electron beam irradiation, there is a problem in that the reproducibility of repeated measurement of measured values is lost when the resist pattern dimensions are measured with an electron microscope.

この無機粒子は導電性であることが好ましい。これにより、電子線が照射されたときのレジストパターンの収縮が抑制され、また、レジストパターンの帯電も十分に防止される。そのため、レジストパターン寸法を電子顕微鏡で測定したときの帯電の発生が低減される。   The inorganic particles are preferably conductive. As a result, the shrinkage of the resist pattern when the electron beam is irradiated is suppressed, and the resist pattern is sufficiently prevented from being charged. Therefore, the occurrence of charging when the resist pattern dimension is measured with an electron microscope is reduced.

本発明のレジストパターンは、加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含んでおりパターン化されたレジスト層と、当該レジスト層を被覆し、水溶性の架橋性樹脂が架橋した硬化物並びに無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方を含有している架橋層と、を有する。   The resist pattern of the present invention includes an acid generating material that generates an acid upon heating or exposure, a patterned resist layer, a cured product that covers the resist layer, and is crosslinked with a water-soluble crosslinkable resin, and an inorganic material. And a crosslinked layer containing at least one of the particles and the water-insoluble resin.

この本発明のレジストパターンは、薄膜パターンを形成するためのマスクパターンとして用いられたときに、十分に微細化された薄膜パターンの形成が可能である。このレジストパターンは、例えば、上記本発明のレジストパターンの形成方法によって形成される。   When the resist pattern of the present invention is used as a mask pattern for forming a thin film pattern, it is possible to form a sufficiently thinned thin film pattern. This resist pattern is formed, for example, by the above-described resist pattern forming method of the present invention.

本発明の薄膜パターンの形成方法は、基体の一面上に薄膜が設けられた基板の当該薄膜上に上記本発明のレジストパターンの形成方法によってレジストパターンを形成する工程と、当該レジストパターンによって覆われていない部分の薄膜をエッチングにより除去する工程と、レジストパターンを除去して薄膜パターンを得る工程と、を備える。   The method for forming a thin film pattern of the present invention includes a step of forming a resist pattern on the thin film of a substrate provided with a thin film on one surface of a substrate by the method of forming a resist pattern of the present invention, and the resist pattern covering the thin film pattern. A step of removing a thin film portion by etching and a step of removing a resist pattern to obtain a thin film pattern.

あるいは、本発明の薄膜パターンの形成方法は、基体の一面上に薄膜が設けられた基板の当該薄膜上に上記本発明のレジストパターンの形成方法によってレジストパターンを形成する工程と、当該レジストパターンによって覆われていない部分の薄膜上にめっき層を形成してからレジストパターンを除去する工程と、めっき層によって覆われていない部分の薄膜をエッチングにより除去して、めっき層が積層された薄膜パターンを得る工程と、を備える。   Alternatively, the method of forming a thin film pattern of the present invention includes a step of forming a resist pattern on the thin film of a substrate provided with a thin film on one surface of the substrate by the resist pattern forming method of the present invention, and the resist pattern. The process of removing the resist pattern after forming a plating layer on the thin film of the uncovered part, and the thin film pattern in which the plating layer is laminated by removing the thin film of the part not covered by the plating layer by etching Obtaining.

これら本発明の薄膜パターンの形成方法によれば、上記本発明のレジストパターンの形成方法によって形成されたレジストパターンをマスクパターンとして用いていることにより、十分に微細化された薄膜パターンを製造することができる。   According to these thin film pattern forming methods of the present invention, a sufficiently miniaturized thin film pattern is manufactured by using the resist pattern formed by the resist pattern forming method of the present invention as a mask pattern. Can do.

本発明はまた、上記本発明の薄膜パターンの形成方法によって薄膜パターンを形成する工程を備えるマイクロデバイスの製造方法、並びにこの製造方法により得られるマイクロデバイスである。本発明のマイクロデバイスの製造方法によれば、十分に微細化されたマイクロデバイスが得られる。   The present invention is also a microdevice manufacturing method including a step of forming a thin film pattern by the thin film pattern forming method of the present invention, and a microdevice obtained by the manufacturing method. According to the microdevice manufacturing method of the present invention, a sufficiently miniaturized microdevice can be obtained.

本発明の架橋性樹脂組成物は、酸の存在下で架橋する水溶性の架橋性樹脂と、無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方と、水溶性の架橋性樹脂を溶解する溶剤と、を含有し、加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含んでいるレジスト層に付着させるためのものである。この架橋性樹脂組成物において、無機粒子は金属又は金属化合物を含んでいることが好ましく、また、導電性であることが好ましい。   The crosslinkable resin composition of the present invention comprises a water-soluble crosslinkable resin that crosslinks in the presence of an acid, at least one of inorganic particles and a water-insoluble resin, and a solvent that dissolves the water-soluble crosslinkable resin. It is for making it adhere to the resist layer containing the acid generation material which generates an acid by heating or exposure. In this crosslinkable resin composition, the inorganic particles preferably contain a metal or a metal compound, and are preferably conductive.

この本発明の架橋性樹脂組成物は、上記本発明のレジストパターンの形成方法における架橋性樹脂組成物として、好適に用いることができる。   This crosslinkable resin composition of the present invention can be suitably used as the crosslinkable resin composition in the resist pattern forming method of the present invention.

本発明によれば、十分に微細化された薄膜パターンの形成が可能なレジストパターン及びその形成方法、並びにこの形成方法に用いられる架橋性樹脂が提供される。   According to the present invention, there are provided a resist pattern capable of forming a sufficiently miniaturized thin film pattern, a method for forming the resist pattern, and a crosslinkable resin used in the method.

また、本発明によれば、十分に微細化された薄膜パターンを得ることのできる薄膜パターンの形成方法、並びに、十分に微細化されたマイクロデバイス及びその製造方法が提供される。   In addition, according to the present invention, there are provided a thin film pattern forming method capable of obtaining a sufficiently miniaturized thin film pattern, a sufficiently miniaturized micro device, and a manufacturing method thereof.

以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

図1及び図2は、レジストパターンの形成方法の一実施形態を示す断面図である。図1は、露光により酸を発生する酸発生材料を含んでおりパターン化されたレジスト層4を基板1の一面上に形成する工程を示し、図2は、レジスト層4に架橋性樹脂組成物を付着させる工程(a)、この状態で加熱又は露光することにより架橋性樹脂組成物のうちレジスト層4表面近傍の部分における架橋性樹脂が架橋して形成される架橋層6でレジスト層4を被覆する工程(b)、並びに架橋性樹脂組成物のうち架橋層6以外の部分を除去する工程(c)を示す。   1 and 2 are cross-sectional views showing an embodiment of a resist pattern forming method. FIG. 1 shows a step of forming a patterned resist layer 4 containing an acid generating material that generates an acid upon exposure on one surface of a substrate 1, and FIG. 2 shows a crosslinkable resin composition on the resist layer 4. The resist layer 4 is formed by the crosslinked layer 6 formed by crosslinking the crosslinkable resin in the vicinity of the surface of the resist layer 4 of the crosslinkable resin composition by heating or exposing in this state. The covering step (b) and the step (c) of removing a portion other than the cross-linked layer 6 in the cross-linkable resin composition are shown.

この実施形態においては、まず、図1の(a)に示すように、基板1の一面上に形成された感光性樹脂層3に対して所定のパターンが描画されたマスクMを介して紫外線等の活性光線を照射することにより、感光性樹脂層3の所定部分をアルカリ性水溶液に可溶化させる(露光)。その後、感光性樹脂層3を現像して、図1の(b)に示すように所定のパターンでパターン化されたレジスト層4を形成させる。感光性樹脂層3への露光においては、ステッパ、スキャナ等を用いて、波長248nm(KrFエキマレーザ)、波長192nm(ArFエキシマレーザ)等の光を照射する。   In this embodiment, first, as shown in FIG. 1A, ultraviolet rays or the like are passed through a mask M on which a predetermined pattern is drawn on the photosensitive resin layer 3 formed on one surface of the substrate 1. Is irradiated with an actinic ray to solubilize a predetermined portion of the photosensitive resin layer 3 in an alkaline aqueous solution (exposure). Thereafter, the photosensitive resin layer 3 is developed to form a resist layer 4 patterned in a predetermined pattern as shown in FIG. In exposure to the photosensitive resin layer 3, light having a wavelength of 248 nm (KrF excimer laser), a wavelength of 192 nm (ArF excimer laser), or the like is irradiated using a stepper, a scanner, or the like.

基板1は、Si、Al・TiC等のセラミック材料からなる基体11上に、被パターニング膜としての薄膜12が積層された構成を有する。薄膜12は、例えば、Ni、Cu、NiFe等の導電性若しくは軟磁性の金属や、導電性金属酸化物、導電性有機物のような材料からなり、その厚みは0.01〜1.0μmであることが好ましい。薄膜12は、スパッタ法、CVD法、蒸着法、無電解めっき法等の方法で形成される。 The substrate 1 has a structure in which a thin film 12 as a film to be patterned is laminated on a base 11 made of a ceramic material such as Si or Al 2 O 3 .TiC. The thin film 12 is made of a material such as a conductive or soft magnetic metal such as Ni, Cu, or NiFe, a conductive metal oxide, or a conductive organic material, and has a thickness of 0.01 to 1.0 μm. It is preferable. The thin film 12 is formed by a method such as sputtering, CVD, vapor deposition, or electroless plating.

感光性樹脂層3は、加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含み、活性光線での露光によりアルカリ性水溶液に可溶化する感光性樹脂からなる。感光性樹脂層3の厚さは、0.1〜10μmが好ましい。感光性樹脂層3は、例えば、感光性樹脂を溶剤に溶解又は分散させた塗布液をスピンコート等により基板1上に塗布し、加熱等により塗布液中の溶剤を除去して、形成させることができる。感光性樹脂層3に対して、露光の前に必要により加熱してプリベーク処理を施しておいてもよい。   The photosensitive resin layer 3 includes an acid generating material that generates an acid by heating or exposure, and is made of a photosensitive resin that is solubilized in an alkaline aqueous solution by exposure with actinic rays. As for the thickness of the photosensitive resin layer 3, 0.1-10 micrometers is preferable. The photosensitive resin layer 3 is formed by, for example, applying a coating solution in which a photosensitive resin is dissolved or dispersed in a solvent onto the substrate 1 by spin coating or the like, and removing the solvent in the coating solution by heating or the like. Can do. The photosensitive resin layer 3 may be pre-baked by heating before exposure if necessary.

酸発生材料を含む感光性樹脂としては、従来公知のものを用いることができる。例えば、酸発生材料であるナフトキノンジアジド誘導体(NQD)とノボラック樹脂とを含有するNQD−ノボラックレジスト、NQDがエステル結合によりノボラック樹脂に結合したNQDエステル化ノボラックレジスト、スルホニウム塩等のオニウム塩を酸発生材料として含むポリヒドロキシスチレン系化学増幅型レジストが好適に用いられる。   A conventionally well-known thing can be used as a photosensitive resin containing an acid generating material. For example, NQD-novolak resist containing naphthoquinonediazide derivative (NQD), which is an acid generating material, and novolak resin, NQD esterified novolak resist in which NQD is bonded to novolak resin through an ester bond, and onium salts such as sulfonium salts are generated. A polyhydroxystyrene-based chemically amplified resist contained as a material is preferably used.

感光性樹脂層3を露光後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液等のアルカリ現像液を用いて露光部分を除去することにより感光性樹脂層3を現像して、パターン化されたレジスト層4が形成される。現像後、洗浄水で洗浄して、付着している現像液が除去される。   After the photosensitive resin layer 3 was exposed, the photosensitive resin layer 3 was developed and patterned by removing an exposed portion using an alkali developer such as a 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution. A resist layer 4 is formed. After the development, the developer is washed with washing water to remove the attached developer.

続いて、図2の(a)に示すように、基板1及びレジスト層4上に、酸の存在下で架橋する水溶性の架橋性樹脂と、無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方と、水溶性の架橋性樹脂を溶解する溶剤とを含有する架橋性樹脂組成物からなる架橋性樹脂組成物層5を形成させて、レジスト層4に架橋性樹脂組成物を付着させる。架橋性樹脂組成物層5は、スピンコート法等により形成され、その好ましい厚みは0.01〜0.3μmである。架橋性樹脂組成物層5の形成は、上記の洗浄水がレジスト層4に付着している状態で行ってもよいし、洗浄水を除去してから行ってもよい。   Subsequently, as shown in FIG. 2A, on the substrate 1 and the resist layer 4, at least one of a water-soluble crosslinkable resin that crosslinks in the presence of an acid, inorganic particles, and a water-insoluble resin. Then, a crosslinkable resin composition layer 5 made of a crosslinkable resin composition containing a solvent that dissolves the water-soluble crosslinkable resin is formed, and the crosslinkable resin composition is adhered to the resist layer 4. The crosslinkable resin composition layer 5 is formed by a spin coat method or the like, and a preferable thickness thereof is 0.01 to 0.3 μm. The crosslinkable resin composition layer 5 may be formed in a state where the washing water is attached to the resist layer 4 or after the washing water is removed.

この状態で、レジスト層4及び架橋性樹脂組成物層5を加熱又は露光することにより、レジスト層4表面近傍の架橋性樹脂組成物層5における架橋性樹脂を架橋して、レジスト層4を被覆するように架橋層6を形成させる(図2の(b))。そして、架橋層6以外の部分の架橋性樹脂組成物を水洗等により除去して、レジスト層4及びこれを被覆する架橋層6からなるレジストパターン10が得られる(図2の(c))。加熱によって架橋層6を形成させる場合、例えば、ホットプレート等を用いて、全体を85〜150℃に加熱する。   In this state, the resist layer 4 and the crosslinkable resin composition layer 5 are heated or exposed to crosslink the crosslinkable resin in the crosslinkable resin composition layer 5 near the surface of the resist layer 4 to cover the resist layer 4. Thus, the crosslinked layer 6 is formed (FIG. 2B). Then, the crosslinkable resin composition other than the crosslinkable layer 6 is removed by washing or the like to obtain a resist pattern 10 including the resist layer 4 and the crosslinkable layer 6 covering the resist layer 4 ((c) in FIG. 2). When the crosslinked layer 6 is formed by heating, for example, the whole is heated to 85 to 150 ° C. using a hot plate or the like.

水溶性の架橋性樹脂は、酸の存在下で架橋構造を形成して、硬化物となる樹脂である。この水溶性の架橋性樹脂は、例えば、水溶性のポリマーからなる水溶性樹脂と、この水溶性樹脂を架橋する水溶性架橋剤とを含有している。   The water-soluble crosslinkable resin is a resin that forms a crosslinked structure in the presence of an acid and becomes a cured product. This water-soluble crosslinkable resin contains, for example, a water-soluble resin composed of a water-soluble polymer and a water-soluble crosslinking agent that crosslinks the water-soluble resin.

水溶性樹脂としては、ポリアクリル酸、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルピロリドン−ポリビニルアセテート共重合体、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、スチレン−マレイン酸共重合体、ポリビニルアミン樹脂、ポリアリルアミン、オキサゾリン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、アルキッド樹脂、スルホンアミド樹脂等が挙げられる。これらを単独で又は複数組み合わせて水溶性樹脂として用いることができる。   Examples of water-soluble resins include polyacrylic acid, polyvinyl acetal, polyvinyl pyrrolidone, polyvinyl pyrrolidone-polyvinyl acetate copolymer, polyvinyl alcohol, polyethylene imine, polyethylene oxide, styrene-maleic acid copolymer, polyvinyl amine resin, polyallylamine, oxazoline. Examples include group-containing water-soluble resins, water-soluble melamine resins, water-soluble urea resins, alkyd resins, and sulfonamide resins. These may be used alone or in combination as a water-soluble resin.

水溶性架橋剤は、水溶性樹脂であるポリマーと反応してこれと結合することにより、ポリマー同士を架橋する成分である。この水溶性架橋剤の好適な具体例としては、尿素、N−アルコキシメチレン尿素、エチレン尿素及びエチレン尿素カルボン酸等の尿素系架橋剤、メラミン及びアルコキシメチレンメラミン等のメラミン系架橋剤、ベンゾグアナミン及びグリコールウリル等のアミノ系架橋剤が挙げられる。   The water-soluble crosslinking agent is a component that crosslinks polymers by reacting with and binding to a polymer that is a water-soluble resin. Specific examples of the water-soluble crosslinking agent include urea, N-alkoxymethylene urea, urea urea crosslinking agents such as ethylene urea and ethylene urea carboxylic acid, melamine crosslinking agents such as melamine and alkoxymethylene melamine, benzoguanamine and glycol. Amino crosslinking agents such as uril can be mentioned.

なお、上記のような水溶性架橋剤を用いるのに代えて、加熱又は露光により酸を発生する酸発生剤(例えば、パラトルエンスルホン酸トリエチルアミン塩等の有機酸アミン塩)のような酸発生剤を用いて、これから発生する酸の存在下で水溶性樹脂中のポリマー同士を反応させることにより、水溶性樹脂を架橋してもよい。また、この場合、水溶性架橋剤及び酸発生剤を併用することもできる。   Instead of using the water-soluble crosslinking agent as described above, an acid generator such as an acid generator that generates an acid by heating or exposure (for example, an organic acid amine salt such as p-toluenesulfonic acid triethylamine salt). The water-soluble resin may be cross-linked by reacting the polymers in the water-soluble resin with each other in the presence of an acid to be generated. In this case, a water-soluble crosslinking agent and an acid generator can be used in combination.

架橋性樹脂組成物は、無機粒子及び非水溶性樹脂のうち、特に、無機粒子を含有していることが好ましい。架橋性樹脂組成物が無機粒子を含有している場合、無機粒子は架橋性樹脂組成物中に分散している。無機粒子は、金属又は金属化合物を含んでいることが好ましく、金属又は金属化合物からなることがより好ましい。また、この無機粒子は導電性であることが好ましい。   The crosslinkable resin composition preferably contains inorganic particles among the inorganic particles and the water-insoluble resin. When the crosslinkable resin composition contains inorganic particles, the inorganic particles are dispersed in the crosslinkable resin composition. The inorganic particles preferably contain a metal or a metal compound, and more preferably consist of a metal or a metal compound. The inorganic particles are preferably conductive.

無機粒子に用いられる金属としては、Au、Ag、Pt等が挙げられる。また、金属化合物としては、Al、Bi、CeO、CuO、Fe、Ho、ITO(Indium-Tin-Oxide)、Mn、SiO、SnO、TiO、Y、ZnO等の金属酸化物や、AlN、TiN、SiN等の金属窒化物が挙げられる。これらの中でも、ITO、CeO、CoO、SiO等が好ましく、ITOが特に好ましい。 Examples of the metal used for the inorganic particles include Au, Ag, and Pt. Further, as a metal compound, Al 2 O 3, Bi 2 O 3, CeO 2, CuO, Fe 2 O 3, Ho 2 O 3, ITO (Indium-Tin-Oxide), Mn 3 O 4, SiO 2, SnO 2 , metal oxides such as TiO 2 , Y 2 O 3 , and ZnO, and metal nitrides such as AlN, TiN, and SiN. Among these, ITO, CeO 2 , CoO, SiO 2 and the like are preferable, and ITO is particularly preferable.

無機粒子の形状は特に制限されず、例えば、球状又は多面体状の無機粒子が用いられる。また、無機粒子の粒径は、10nm以下であることが好ましい。この粒径が10nmを超えると、形成されるレジストパターン表面の平滑性が低下する傾向にある。無機粒子の下限については特に制限はないが、通常、1nm以上程度であればよい。粒径が10nm以下の無機粒子は、例えば、10nmを超える平均粒径を有する無機粒子を溶液沈降法によって分粒することにより、調製することができる。   The shape of the inorganic particles is not particularly limited, and for example, spherical or polyhedral inorganic particles are used. The particle size of the inorganic particles is preferably 10 nm or less. When this particle diameter exceeds 10 nm, the smoothness of the resist pattern surface to be formed tends to decrease. Although there is no restriction | limiting in particular about the minimum of an inorganic particle, Usually, what is necessary is just about 1 nm or more. Inorganic particles having a particle size of 10 nm or less can be prepared, for example, by sizing inorganic particles having an average particle size exceeding 10 nm by a solution precipitation method.

架橋性樹脂組成物が非水溶性樹脂を含有している場合、この非水溶性樹脂は架橋性樹脂組成物中に溶解するか又は粒子状で分散している。この非水溶性樹脂は非水溶性のポリマー又はオリゴマーからなり、例えば、ノボラック樹脂、シリコーン樹脂、ポリヒドロキシスチレン樹脂、エポキシ系樹脂が挙げられる。エポキシ系樹脂としては、紛体エポキシ樹脂である「EX−711」、紛体イミドエポキシ樹脂である「EX−731」、ノボラック型エポキシ樹脂である「EM−150」(何れもナガセケムテックス(株)社製、商品名)等が好適に用いられる。   When the crosslinkable resin composition contains a water-insoluble resin, the water-insoluble resin is dissolved or dispersed in the form of particles in the crosslinkable resin composition. This water-insoluble resin is composed of a water-insoluble polymer or oligomer, and examples thereof include novolak resins, silicone resins, polyhydroxystyrene resins, and epoxy resins. As the epoxy resin, “EX-711” which is a powder epoxy resin, “EX-731” which is a powder imide epoxy resin, “EM-150” which is a novolak type epoxy resin (all of which are Nagase ChemteX Corporation) Manufactured, trade name) and the like are preferably used.

非水溶性樹脂が粒子状である場合、その形状や粒径は、無機粒子についての上述の態様と同様のものであることが好ましい。なお、この非水溶性樹脂が架橋性樹脂組成物中に均一に溶解している場合でも、架橋性樹脂が架橋して形成される硬化物においては、通常、この非水溶性樹脂が微粒子状に分散した状態となる。   When the water-insoluble resin is in the form of particles, the shape and particle size are preferably the same as those described above for the inorganic particles. Even when the water-insoluble resin is uniformly dissolved in the crosslinkable resin composition, in the cured product formed by crosslinking the crosslinkable resin, the water-insoluble resin is usually in the form of fine particles. It becomes a distributed state.

水溶性の架橋性樹脂を溶解する溶剤としては、水の他、アルコール等の水溶性の有機溶剤や水及び水溶性の有機溶剤の混合液を用いることができる。   As a solvent for dissolving the water-soluble crosslinkable resin, water, a water-soluble organic solvent such as alcohol, or a mixed solution of water and a water-soluble organic solvent can be used.

架橋性樹脂組成物は、無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方を全体の1〜3質量%含有していることが好ましく、水溶性の架橋性樹脂を溶解する溶剤を70〜95質量%含有していることが好ましい。   The crosslinkable resin composition preferably contains at least one of inorganic particles and water-insoluble resin in an amount of 1 to 3% by mass, and 70 to 95% by mass of a solvent for dissolving the water-soluble crosslinkable resin. It is preferable to contain.

また、架橋性樹脂組成物は、以上のような成分の他、界面活性剤を含有していることが好ましい。界面活性剤としては、アセチレンアルコール及びそのポリエトキシレート、アセチレングリコール及びそのポリエトキシレート等を好適に用いることができる。界面活性剤として採用することのできるものの市販品としては、スリーエム社製の「フロラード」(商品名)、三洋化成社製の「ノニポール」(商品名)、川研ケミカル社製の「アセチレノールEL」(商品名)等の水溶性界面活性剤が挙げられる。   Moreover, it is preferable that the crosslinkable resin composition contains a surfactant in addition to the above components. As the surfactant, acetylene alcohol and its polyethoxylate, acetylene glycol and its polyethoxylate can be suitably used. Commercially available products that can be used as surfactants include “FLORARD” (trade name) manufactured by 3M, “Nonipol” (trade name) manufactured by Sanyo Kasei Co., Ltd., and “acetylenol EL” manufactured by Kawaken Chemical Co., Ltd. And water-soluble surfactants such as (trade name).

レジストパターン10は、パターン化されたレジスト層4と、レジスト層4を被覆し、水溶性の架橋性樹脂が架橋した硬化物並びに無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方を含有している架橋層6とを有する。レジストパターン10は、架橋層6が無機粒子又は非水溶性樹脂を含有していることにより、エッチング耐性が高く、パターン間隔の狭小化が容易である。また、パターン間隔の計測等のために電子線を照射したときに収縮しにくい。   The resist pattern 10 includes a patterned resist layer 4, a cured product obtained by coating the resist layer 4 and crosslinked with a water-soluble crosslinkable resin, and at least one of inorganic particles and a water-insoluble resin. Layer 6. The resist pattern 10 has high etching resistance because the crosslinked layer 6 contains inorganic particles or a water-insoluble resin, and it is easy to narrow the pattern interval. In addition, it does not easily shrink when it is irradiated with an electron beam for pattern interval measurement or the like.

レジストパターン10は、薄膜パターンを形成するためのマスクパターンとして用いられる。図3及び図4は、薄膜パターンの形成方法の一実施形態を説明するための断面図である。この実施形態においては、まず、レジストパターン10によって覆われていない部分の薄膜12をエッチングにより除去する(図3)。薄膜12のエッチングは、ミリング、RIE等のドライエッチングで行うことが好ましい。   The resist pattern 10 is used as a mask pattern for forming a thin film pattern. 3 and 4 are cross-sectional views for explaining an embodiment of a method for forming a thin film pattern. In this embodiment, first, a portion of the thin film 12 not covered with the resist pattern 10 is removed by etching (FIG. 3). The thin film 12 is preferably etched by dry etching such as milling or RIE.

続いて、レジストパターン10を除去して、基体11上に形成された薄膜パターン20を得る(図4)。レジストパターン10は、NMP、アセトン等の溶剤を用いて剥離される。   Subsequently, the resist pattern 10 is removed to obtain a thin film pattern 20 formed on the substrate 11 (FIG. 4). The resist pattern 10 is removed using a solvent such as NMP or acetone.

図5及び図6は、薄膜パターンの形成方法の他の実施形態を説明するための断面図である。この実施形態においては、まず、レジストパターン10によって覆われていない部分の薄膜12上にめっき層7を形成する(図5の(a))。めっき層7は、NiFe、Cu等のめっき層を形成させることが可能な材料の析出により形成される。薄膜12はめっき層7と同一の材料で形成されることが好ましい。   5 and 6 are cross-sectional views for explaining another embodiment of a method for forming a thin film pattern. In this embodiment, first, the plating layer 7 is formed on a portion of the thin film 12 that is not covered with the resist pattern 10 (FIG. 5A). The plating layer 7 is formed by deposition of a material capable of forming a plating layer such as NiFe or Cu. The thin film 12 is preferably formed of the same material as the plating layer 7.

続いて、レジストパターン10を除去(図5の(b))した後、めっき層7によって覆われていない部分の薄膜12をエッチングにより除去して、めっき層7が積層された薄膜パターン20を得る。レジストパターン10の除去及び薄膜12のエッチングは、図3及び図4を参照して説明した上記の実施形態と同様にして、行われる。   Subsequently, after removing the resist pattern 10 (FIG. 5B), the portion of the thin film 12 that is not covered with the plating layer 7 is removed by etching to obtain a thin film pattern 20 in which the plating layer 7 is laminated. . The removal of the resist pattern 10 and the etching of the thin film 12 are performed in the same manner as in the above-described embodiment described with reference to FIGS.

薄膜パターン20は、その一部を除去してからマイクロデバイスの構成部材として用いてもよい。この場合、薄膜パターン20及びめっき層7のうち残したい部分を被覆するようにパターン化されたレジスト層8を形成し(図6の(a))、レジスト層8によって覆われていない部分の薄膜パターン20及びめっき層7を除去してから(図6の(b))、レジスト層8を除去して、図6の(c)に示すような、めっき層7が積層された薄膜パターン20が得られる。レジスト層8の形成及び除去は、レジスト層4の形成やレジストパターン10の除去と同様にして、行うことができる。   The thin film pattern 20 may be used as a constituent member of a micro device after removing a part thereof. In this case, the resist layer 8 patterned so as to cover the portion to be left out of the thin film pattern 20 and the plating layer 7 is formed (FIG. 6A), and the thin film of the portion not covered with the resist layer 8 is formed. After removing the pattern 20 and the plating layer 7 (FIG. 6B), the resist layer 8 is removed, and the thin film pattern 20 in which the plating layer 7 is laminated as shown in FIG. can get. Formation and removal of the resist layer 8 can be performed in the same manner as the formation of the resist layer 4 and the removal of the resist pattern 10.

図4、及び図6の(c)に示す薄膜パターンは、その幅及び間隔が十分に狭小化されており、この薄膜パターンを、マイクロデバイスの一部、例えば薄膜磁気ヘッドの場合にはその磁極、リード等として用いることにより、十分に微細化された高密度のマイクロデバイスが得られる。   The thin film pattern shown in FIG. 4 and FIG. 6C is sufficiently narrow in width and interval, and this thin film pattern can be used as a part of a micro device, for example, in the case of a thin film magnetic head, its magnetic pole. By using as a lead or the like, a sufficiently miniaturized high-density microdevice can be obtained.

図7は、上記のような薄膜パターンの形成方法によって薄膜パターンを形成する工程を備えるマイクロデバイスの製造方法によって得られるマイクロデバイスの一実施形態としての、薄膜磁気ヘッドを模式的に示す断面図である。図7に示す薄膜磁気ヘッド100は、その媒体対向面Sが記録媒体(図示せず)の記録面に対向配置されるような位置で磁気情報の記録動作を行う。図7において、(a)は媒体対向面Sに対して垂直な断面を、(b)は媒体対向面S側から見た薄膜磁気ヘッドの端面を、それぞれ示す。   FIG. 7 is a cross-sectional view schematically showing a thin film magnetic head as one embodiment of a micro device obtained by a method of manufacturing a micro device including a step of forming a thin film pattern by the method of forming a thin film pattern as described above. is there. The thin film magnetic head 100 shown in FIG. 7 performs a magnetic information recording operation at a position where the medium facing surface S is disposed to face the recording surface of a recording medium (not shown). 7A shows a cross section perpendicular to the medium facing surface S, and FIG. 7B shows an end surface of the thin film magnetic head viewed from the medium facing surface S side.

薄膜磁気ヘッド100は、Al・TiC等のセラミック材料からなる基層60上に、非磁性絶縁材料からなる絶縁層41と、磁気抵抗効果を利用して磁気情報の読み取りを行う再生ヘッド部50と、非磁性絶縁材料からなる分離層42と、磁気記録処理を実行する記録ヘッド部30と、非磁性絶縁材料からなるオーバーコート層45とがこの順に積層された構成を有している。 The thin film magnetic head 100 includes an insulating layer 41 made of a nonmagnetic insulating material on a base layer 60 made of a ceramic material such as Al 2 O 3 .TiC, and a reproducing head unit that reads magnetic information using the magnetoresistance effect. 50, a separation layer 42 made of a nonmagnetic insulating material, a recording head unit 30 for performing a magnetic recording process, and an overcoat layer 45 made of a nonmagnetic insulating material are stacked in this order.

記録ヘッド部30は、分離層42を挟んで再生ヘッド部50上に設けられている。そして、記録ヘッド部30は、分離層42に隣接する補助磁極36と、薄膜コイル39が埋設されたギャップ層38と、磁極31と、がこの順に積層された構成を有している。磁極31と補助磁極36とは、ギャップ層38の開口380に充填され磁性材料からなる連結部37を介して磁気的に接続されている。   The recording head unit 30 is provided on the reproducing head unit 50 with the separation layer 42 interposed therebetween. The recording head unit 30 has a configuration in which the auxiliary magnetic pole 36 adjacent to the separation layer 42, the gap layer 38 in which the thin film coil 39 is embedded, and the magnetic pole 31 are laminated in this order. The magnetic pole 31 and the auxiliary magnetic pole 36 are magnetically connected via a coupling portion 37 that is filled in the opening 380 of the gap layer 38 and is made of a magnetic material.

磁極31は、ギャップ層38に隣接して設けられている。すなわち、磁極31は、基層60、再生ヘッド部50、分離層42、補助磁極36、薄膜コイル39が埋設されたギャップ層38及び連結部37からなる積層体全体を基体として、この基体の主面の一面上に設けられている。   The magnetic pole 31 is provided adjacent to the gap layer 38. That is, the magnetic pole 31 has a base layer 60, a reproducing head portion 50, a separation layer 42, an auxiliary magnetic pole 36, a gap layer 38 in which a thin film coil 39 is embedded, and a whole laminated body including a connecting portion 37 as a base. It is provided on one side.

磁極31は、媒体対向面S側に露出する露出面32Sを有する磁束放出部32と、磁束放出部32のうち媒体対向面Sと反対側の部分を周囲から覆うとともに連結部37と磁気的に接続されるように形成されるヨーク部35と、を含んで構成されている。   The magnetic pole 31 covers the portion of the magnetic flux emitting portion 32 opposite to the medium facing surface S from the periphery and magnetically connects to the connecting portion 37 while exposing the exposed surface 32S exposed to the medium facing surface S side. And a yoke portion 35 formed so as to be connected.

磁束放出部32は、媒体対向面S側に露出する露出面32Sを有する棒状のポール部32aと、ポール部32aの露出面32Sと反対側に設けられた支持部32bと、支持部32bに隣接して設けられたシード層33と、で構成される。   The magnetic flux release portion 32 is adjacent to the support portion 32b, a rod-shaped pole portion 32a having an exposed surface 32S exposed on the medium facing surface S side, a support portion 32b provided on the opposite side of the exposed surface 32S of the pole portion 32a. And a seed layer 33 provided.

上述の薄膜パターンの形成方法は、例えば、この磁束放出部32を形成する際に適用される。すなわち、薄膜であるシード層33を、上述の薄膜パターンの形成方法によってパターン化するとともに、シード層33上に、ポール部32a及び支持部32bをめっき層として形成することによって、磁束放出部32が形成される。この場合、めっき層を形成させる前に、例えば、レジストパターンを加熱してレジストパターンの壁面を傾斜させることにより、ポール部32aの側面を傾斜させることができる。   The above-described thin film pattern forming method is applied, for example, when the magnetic flux emitting portion 32 is formed. That is, the seed layer 33, which is a thin film, is patterned by the above-described thin film pattern forming method, and the pole portion 32a and the support portion 32b are formed as plating layers on the seed layer 33, whereby the magnetic flux emitting portion 32 is formed. It is formed. In this case, before forming the plating layer, for example, the side surface of the pole portion 32a can be inclined by heating the resist pattern to incline the wall surface of the resist pattern.

シード層33、ポール部32a及び支持部32bは、例えば、鉄及び窒素を含む材料や、鉄、ジルコニア及び酸素を含む材料や、鉄及びニッケルを含む材料などの軟磁性材料で好適に形成される。より具体的には、例えば、パーマロイ(Ni:45%,Fe:55%)、窒化鉄(FeN)、鉄コバルト合金、並びに鉄を含む合金であるFeM及びFeCoM(Mはニッケル、窒素、炭素、ホウ素、珪素、アルミニウム、チタン、ジルコニア、ハフニウム、モリブデン、タンタル、ニオブ及び銅からなる群より選ばれる少なくとも1種)等を採用することができる。   The seed layer 33, the pole portion 32a, and the support portion 32b are preferably formed of a soft magnetic material such as a material containing iron and nitrogen, a material containing iron, zirconia and oxygen, or a material containing iron and nickel. . More specifically, for example, permalloy (Ni: 45%, Fe: 55%), iron nitride (FeN), iron-cobalt alloy, and iron-containing alloys FeM and FeCoM (M is nickel, nitrogen, carbon, Boron, silicon, aluminum, titanium, zirconia, hafnium, molybdenum, tantalum, niobium, and copper can be used.

ギャップ層38は、3つのギャップ層部分38a、38b及び38cで構成される。ギャップ層部分38aは補助磁極36に隣接して設けられ、ギャップ層部分38a上には、開口380を中心としてスパイラル状に巻回する巻線構造をなす薄膜コイル39が設けられている。ギャップ層部分38bは薄膜コイル39の各巻線間よびその周辺領域を覆うように設けられており、更に、ギャップ層部分38cが、ギャップ層部分38bを覆うとともに、開口380を形成している。   The gap layer 38 is composed of three gap layer portions 38a, 38b and 38c. The gap layer portion 38a is provided adjacent to the auxiliary magnetic pole 36. On the gap layer portion 38a, a thin film coil 39 having a winding structure that is wound spirally around the opening 380 is provided. The gap layer portion 38b is provided so as to cover between the windings of the thin film coil 39 and its peripheral region, and the gap layer portion 38c covers the gap layer portion 38b and forms an opening 380.

再生ヘッド部50は、絶縁層41に隣接する下部リードシールド層51aと、シールドギャップ膜52と、上部リードシールド層51aとが、この順に積層された構成を有している。シールドギャップ膜52には、再生素子としての磁気抵抗効果素子55が埋設され、磁気抵抗効果素子55の一端面が媒体対向面S側に露出している。磁気抵抗効果素子55は、例えば、巨大磁気抵抗効果(GMR:Giant Magneto−resistive)またはトンネル磁気抵抗効果(TMR:Tunneling Magneto−resistive)などを利用して記録媒体の磁気情報を検知することにより、再生素子として機能する。   The reproducing head unit 50 has a configuration in which a lower read shield layer 51a adjacent to the insulating layer 41, a shield gap film 52, and an upper read shield layer 51a are stacked in this order. A magnetoresistive element 55 as a reproducing element is embedded in the shield gap film 52, and one end surface of the magnetoresistive element 55 is exposed to the medium facing surface S side. The magnetoresistive effect element 55 detects the magnetic information of the recording medium by using, for example, a giant magnetoresistive effect (GMR: Giant Magneto-resistive) or a tunnel magnetoresistive effect (TMR: Tunneling Magneto-resistive). It functions as a reproducing element.

薄膜磁気ヘッド100のうち、磁束放出部32以外の部分については、薄膜磁気ヘッドの製造において通常用いられる材料及び形成方法を適宜採用して、形成させることができる。なお、本発明のマイクロデバイスの製造方法は、薄膜磁気ヘッドの製造方法において特に好適に採用されるが、これ以外にも、例えば、薄膜インダクタ、半導体デバイス、薄膜センサ、薄膜アクチュエータ等のマイクロデバイスの製造においてもその微細化を可能とする製造方法として好適なものである。   In the thin film magnetic head 100, the portions other than the magnetic flux emitting portion 32 can be formed by appropriately adopting materials and forming methods normally used in the manufacture of the thin film magnetic head. The microdevice manufacturing method of the present invention is particularly preferably employed in the method of manufacturing a thin film magnetic head. In addition to this, for example, microdevices such as thin film inductors, semiconductor devices, thin film sensors, and thin film actuators are used. It is also suitable as a production method that enables miniaturization in production.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明についてより具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.

<架橋性樹脂組成物の調製>
(実施例1)
水溶性樹脂としてのポリビニルピロリドン−ポリビニルアセテート共重合体(PVP−PVAc共重合体)、水溶性架橋剤としてのメトキシエチレン尿素、無機粒子としてのCeO粒子、イオン交換水を蒸留した水及び界面活性剤としてのアセチレンアルコールを、表1に示す比率(重量部)で混合し、十分に攪拌して各成分を溶解させた後、0.2μmのフィルターで濾過して、架橋性樹脂組成物を得た。なお、CeO粒子は、シーアイ化成社製の平均粒径14nmのCeO粒子から、溶液沈降法により粒径が10nm以下の部分を分粒して調製したものを用いた。
<Preparation of crosslinkable resin composition>
Example 1
Polyvinylpyrrolidone-polyvinyl acetate copolymer (PVP-PVAc copolymer) as a water-soluble resin, methoxyethylene urea as a water-soluble crosslinking agent, CeO 2 particles as inorganic particles, water obtained by distilling ion-exchanged water, and surface activity Acetylene alcohol as an agent was mixed in the ratio (parts by weight) shown in Table 1, and sufficiently stirred to dissolve each component, followed by filtration with a 0.2 μm filter to obtain a crosslinkable resin composition. It was. The CeO 2 particles used were prepared by sieving a portion having a particle diameter of 10 nm or less from CeO 2 particles having an average particle diameter of 14 nm manufactured by C.I.

(実施例2)
CeO粒子に代えて、シーアイ化成社製の平均粒径30nmのITO粒子から、溶液沈降法により粒径が10nm以下の部分を分粒して調製したものを用いた他は実施例1と同様にして、各成分を表1に示す比率で含有する架橋性樹脂組成物を得た。
(Example 2)
The same as in Example 1 except that instead of CeO 2 particles, ITO particles having an average particle size of 30 nm manufactured by CI Kasei Co., Ltd. were used by sizing a portion having a particle size of 10 nm or less by a solution precipitation method. Thus, a crosslinkable resin composition containing each component in the ratio shown in Table 1 was obtained.

(実施例3)
CeO粒子に代えて、ノボラック樹脂粒子が分散したエマルジョンであるナガセケムテックス(株)社製の「EM−150」(商品名)から、遠心力溶液沈降法により粒径が10nm以下の部分を分粒して調製したものを用いた他は実施例1と同様にして、各成分を表1に示す比率で含有する架橋性樹脂組成物を得た。
(Example 3)
Instead of CeO 2 particles, from “EM-150” (trade name) manufactured by Nagase ChemteX Corporation, which is an emulsion in which novolak resin particles are dispersed, a portion having a particle size of 10 nm or less is obtained by centrifugal solution precipitation. A crosslinkable resin composition containing each component in the ratio shown in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the powder prepared by sizing was used.

(実施例4)
メトキシエチレン尿素に代えて、酸発生剤であるパラトルエンスルホン酸トリエチルアミン塩を用いた他は実施例2と同様にして、各成分を表1に示す比率で含有する架橋性樹脂組成物を得た。
Example 4
A crosslinkable resin composition containing each component in the ratio shown in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 2 except that p-toluenesulfonic acid triethylamine salt as an acid generator was used instead of methoxyethylene urea. .

(実施例5)
酸発生剤であるパラトルエンスルホン酸トリエチルアミン塩を更に用いた他は実施例2と同様にして、各成分を表1に示す比率で含有する架橋性樹脂組成物を得た。
(Example 5)
A crosslinkable resin composition containing each component in the ratio shown in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 2 except that p-toluenesulfonic acid triethylamine salt as an acid generator was further used.

(比較例1)
CeO粒子を用いなかった他は実施例1と同様にして、各成分を表1に示す比率で含有する架橋性樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 1)
A crosslinkable resin composition containing each component in the ratio shown in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 1 except that CeO 2 particles were not used.

(比較例2)
ITO粒子を用いなかった他は実施例4と同様にして、各成分を表1に示す比率で含有する架橋性樹脂組成物を得た。
(Comparative Example 2)
A crosslinkable resin composition containing each component in the ratio shown in Table 1 was obtained in the same manner as in Example 4 except that ITO particles were not used.

Figure 2006292896
Figure 2006292896

(実施例6)
6インチ径のSi基板からなる基体の一面上に、スパッタ法によりNiの薄膜(厚さ100nm)を成膜して、Si基板及びNiの薄膜からなる基板(以下「Niの基板」という。)を得た。そして、このNiの基板上に、パターン化されたレジスト層を以下のようにして形成させた。
(Example 6)
A Ni thin film (thickness: 100 nm) is formed on one surface of a base made of a 6-inch Si substrate by sputtering, and the Si substrate and a Ni thin film substrate (hereinafter referred to as “Ni substrate”). Got. Then, a patterned resist layer was formed on the Ni substrate as follows.

波長248nm(KrFエキマレーザ)用のレジストで、加熱により酸を発生する酸発生材料を含有する化学増幅型ポリヒドロキシスチレン(PHS)系レジストである「AZ DX5105P」(商品名、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製)を、スピンコート法により、プリベーク後に厚さ500nmとなるようにNiの基板上に塗布した。塗布したレジストをホットプレートにより100℃で90秒間加熱してプリベークし、クーリングプレートにより室温まで冷却後、DUVステッパー(Nikon社製「NSR−EX14D」(商品名)、NA=0.65、σ=0.7)を用いてマスクを介して露光した。さらにホットプレートにより110℃で90秒間加熱し、クーリングプレートにより室温まで冷却後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で60秒間の現像を行って、300nmL/S(パターンのライン間隔が300nm)のパターンを有するレジスト層(以下、同様にして形成したレジスト層を「レジスト層A」という。)を形成させた。   "AZ DX5105P" (trade name, AZ Electronic Materials Co., Ltd.), a chemically amplified polyhydroxystyrene (PHS) resist that contains an acid generating material that generates acid when heated, is a resist for a wavelength of 248 nm (KrF excimer laser). )) Was applied onto a Ni substrate by spin coating so as to have a thickness of 500 nm after pre-baking. The coated resist was heated at 100 ° C. for 90 seconds with a hot plate, pre-baked, cooled to room temperature with a cooling plate, and then DUV stepper (“NSR-EX14D” (trade name) manufactured by Nikon, NA = 0.65, σ = 0.7) and exposed through a mask. Furthermore, it was heated at 110 ° C. for 90 seconds with a hot plate, cooled to room temperature with a cooling plate, developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, and 300 nm L / S (pattern A resist layer having a pattern with a line spacing of 300 nm (hereinafter, a resist layer formed in the same manner is referred to as “resist layer A”) was formed.

続いて、実施例1で調製した架橋性樹脂組成物を、レジスト層Aを覆うように塗布してからホットプレートにより85℃で90秒間加熱し、クーリングプレートにより室温まで冷却後、水洗により未架橋の架橋性樹脂組成物を除去して、レジスト層Aが架橋層で被覆されたレジストパターンを得た。得られたレジストパターンの初期のライン間隔を、(株)日立製作所製のCD−SEM「S9200」を用いて測定したところ、225nmであった。   Subsequently, the crosslinkable resin composition prepared in Example 1 was applied so as to cover the resist layer A, then heated by a hot plate at 85 ° C. for 90 seconds, cooled to room temperature by a cooling plate, and then uncrosslinked by washing with water. The crosslinkable resin composition was removed to obtain a resist pattern in which the resist layer A was covered with the crosslinkable layer. It was 225 nm when the initial line space | interval of the obtained resist pattern was measured using Hitachi, Ltd. CD-SEM "S9200".

このレジストパターンをマスクとして3分間のミリングを行い、このミリング前後のレジストパターン断面をCD−SEMで観察することにより、レジストパターンのミリングレート(ミリング開始から3分間でレジストパターンが除去された量(=レジストパターンの厚さの変化量))を測定したところ、40nmであった。ここで、ミリング及びCD−SEM観察は、以下の条件で行った。
<ミリング>
・ミリング装置:Veeco社製「IBE−IBD」(商品名)
・ガス:Ar
・ガス流量:10SCCM
・圧力:2×10−4Torr
・ミリング角度:90°(基板表面に対して)
・ビーム電流:300mA
・ビーム電圧:300V、DC
・加速電圧:−500V
<CD−SEM>
・装置:日立製作所製「S9200」(商品名)
・加速電圧:800V
・ビーム電流:10pA
・測定倍率:20万倍
・画像積分回数:64回
・自動測定時のシュレッシュホールド:50%
Milling is performed for 3 minutes using this resist pattern as a mask, and the resist pattern cross section before and after the milling is observed with a CD-SEM, whereby the resist pattern milling rate (the amount of the resist pattern removed in 3 minutes from the start of milling ( = Amount of change in resist pattern thickness))) was 40 nm. Here, milling and CD-SEM observation were performed under the following conditions.
<Milling>
・ Milling equipment: “IBE-IBD” (trade name) manufactured by Veeco
・ Gas: Ar
・ Gas flow rate: 10 SCCM
・ Pressure: 2 × 10 −4 Torr
・ Milling angle: 90 ° (with respect to the substrate surface)
・ Beam current: 300mA
・ Beam voltage: 300V, DC
・ Acceleration voltage: -500V
<CD-SEM>
・ Device: “S9200” (trade name) manufactured by Hitachi, Ltd.
・ Acceleration voltage: 800V
-Beam current: 10 pA
・ Measurement magnification: 200,000 times ・ Image integration count: 64 times ・ Threshold for automatic measurement: 50%

また、CD−SEMによる測長時において、レジストパターンにおけるチャージアップ(帯電)の発生の有無を確認したところ、チャージアップは認められなかった。   In addition, when measuring the occurrence of charge-up (charging) in the resist pattern during CD-SEM measurement, no charge-up was observed.

(実施例7)
実施例1で調製した架橋性樹脂組成物に代えて、実施例3で調製した架橋性樹脂組成物を用いた他は、実施例6と同様にして、レジストパターンの形成及びその評価を行った。
(Example 7)
A resist pattern was formed and evaluated in the same manner as in Example 6, except that the crosslinkable resin composition prepared in Example 3 was used instead of the crosslinkable resin composition prepared in Example 1. .

(実施例8)
レジスト層Aに代えて、以下のようにしてパターン化されたレジスト層を形成させた。 まず、Niの基板上に、反射防止膜用材料である日産化学(株)製の「ARC29」(商品名)を、プリベーク後の厚さが約80nmとなるように塗布し、これをホットプレートにより120℃で120秒間加熱し、クーリングプレートにより室温まで冷却後して、反射防止膜を形成させた。そして、この反射防止膜上に、波長192nm(ArFエキシマレーザ)用のレジストで、加熱により酸を発生する酸発生材料を含有する化学増幅型アクリル樹脂系レジストである「SAIL−X108」(商品名、信越化学工業(株)製)を、スピンコート法でプリベーク後の厚さが250nmとなるように塗布した。塗布したレジストを、ホットプレートにより100℃で90秒間加熱してプリベークし、クーリングプレートにより室温まで冷却後、ARFスキャナー(Nikon社製「NSR−S306C」(商品名)、NA=0.75、σ=0.7)を用いてハーフトーンマスクを介して露光した。さらにホットプレートにより110℃で90秒間加熱し、クーリングプレートにより室温まで冷却後、2.38質量%のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)水溶液で60秒間の現像を行って、100nmL/S(パターンのライン間隔が100nm)のパターンを有するレジスト層(以下、同様にして形成したレジスト層を「レジスト層B」という。)を形成させた。
(Example 8)
Instead of the resist layer A, a patterned resist layer was formed as follows. First, “ARC29” (trade name) manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., which is an antireflection film material, is applied on a Ni substrate so that the thickness after pre-baking is about 80 nm. Was heated at 120 ° C. for 120 seconds and cooled to room temperature with a cooling plate to form an antireflection film. On this antireflection film, “SAIL-X108” (trade name) is a chemically amplified acrylic resin resist containing an acid generating material that generates an acid by heating with a resist for a wavelength of 192 nm (ArF excimer laser). , Manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was applied by spin coating so that the thickness after pre-baking was 250 nm. The coated resist was pre-baked by heating at 100 ° C. for 90 seconds with a hot plate, cooled to room temperature with a cooling plate, and then ARF scanner (“NSR-S306C” (trade name) manufactured by Nikon, NA = 0.75, σ = 0.7) and exposed through a halftone mask. Furthermore, it was heated at 110 ° C. for 90 seconds with a hot plate, cooled to room temperature with a cooling plate, developed with an aqueous 2.38 mass% tetramethylammonium hydroxide (TMAH) solution for 60 seconds, and 100 nm L / S (pattern A resist layer having a pattern with a line spacing of 100 nm (hereinafter, a resist layer formed in the same manner is referred to as “resist layer B”) was formed.

続いて、実施例1で調製した架橋性樹脂組成物に代えて、実施例4で調製した架橋性樹脂組成物を用いた他は実施例6と同様にして、レジスト層Bが架橋層で被覆されたレジストパターンを得た。得られたレジストパターンの初期のライン間隔は170nmであった。また、同様のライン間隔の測定を10回行った後のライン間隔は172nmであり、初期とほぼ同等のレベルを維持していた。   Subsequently, in place of the crosslinkable resin composition prepared in Example 1, the resist layer B was coated with the crosslinkable layer in the same manner as in Example 6 except that the crosslinkable resin composition prepared in Example 4 was used. A resist pattern was obtained. The initial line interval of the obtained resist pattern was 170 nm. Further, the line interval after the same measurement of the line interval 10 times was 172 nm, and the level almost the same as the initial level was maintained.

さらに、このレジストパターンについて、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは39μmであり、チャージアップの発生は認められなかった。   Further, when the milling rate and charge-up of this resist pattern were evaluated in the same manner as in Example 6, the milling rate was 39 μm, and no charge-up was observed.

(実施例9)
6インチ径のSi基板からなる基体の一面上に、スパッタ法によりAlの薄膜(厚さ100nm)を成膜して、Si基板及びAlの薄膜からなる基板(以下「Alの基板」という。)を得た。そして、このAlの基板をNiの基板に代えて用い、実施例1で調製した架橋性樹脂組成物に代えて実施例2で調製した架橋性樹脂を用いた他は実施例6と同様にして、パターン化されたレジスト層Aが架橋層で被覆されたレジストパターンを得た。得られたレジストパターンのライン間隔は230nmであった。
Example 9
An Al 2 O 3 thin film (thickness: 100 nm) is formed on one surface of a 6-inch Si substrate by sputtering, and the Si substrate and the Al 2 O 3 thin film (hereinafter referred to as “Al”). of 2 O 3 substrate "referred to.) was obtained. Then, this Al 2 O 3 substrate was used in place of the Ni substrate, and the crosslinkable resin composition prepared in Example 2 was used in place of the crosslinkable resin composition prepared in Example 1. Similarly, a resist pattern in which the patterned resist layer A was coated with a crosslinked layer was obtained. The line interval of the obtained resist pattern was 230 nm.

このレジストパターンについて、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは37μmであり、チャージアップの発生は認められなかった。   With respect to this resist pattern, the milling rate and the charge-up were evaluated in the same manner as in Example 6. As a result, the milling rate was 37 μm and no charge-up was observed.

(実施例10)
実施例4で調製した架橋性樹脂組成物に代えて、実施例5で調製した架橋性樹脂組成物を用いた他は実施例8と同様にして、レジスト層Bが架橋層で被覆されたレジストパターンを得た。得られたレジストパターンの初期のライン間隔は160nmであった。
(Example 10)
Resist in which resist layer B was coated with a crosslinked layer in the same manner as in Example 8, except that the crosslinkable resin composition prepared in Example 5 was used instead of the crosslinkable resin composition prepared in Example 4. Got a pattern. The initial line interval of the obtained resist pattern was 160 nm.

このレジストパターンについて、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは39μmであり、チャージアップの発生は認められなかった。また、ライン間隔の測定を10回行った後のライン間隔は162nmであり、ほぼ初期と同等のレベルを維持していた。   With respect to this resist pattern, the milling rate and the charge-up were evaluated in the same manner as in Example 6. As a result, the milling rate was 39 μm and no charge-up was observed. Further, the line interval after the measurement of the line interval 10 times was 162 nm, and the level almost the same as the initial level was maintained.

(比較例3)
Niの基板上に、実施例6と同様にしてパターン化されたレジスト層A(ライン間隔300nm)を作製し、これをそのままレジストパターンとして、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは55μmであり、チャージアップの発生は認められなかった。
(Comparative Example 3)
A patterned resist layer A (line spacing of 300 nm) was produced on a Ni substrate in the same manner as in Example 6, and this was used as it was as a resist pattern to evaluate the milling rate and charge-up in the same manner as in Example 6. As a result, the milling rate was 55 μm, and no charge-up was observed.

(比較例4)
Niの基板に代えてAlの基板を用いた他は比較例1と同様にしてパターン化されたレジスト層A(ライン間隔300nm)を作製し、これをそのままレジストパターンとして、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは55μmであり、チャージアップの発生が認められた。
(Comparative Example 4)
A patterned resist layer A (line spacing 300 nm) was prepared in the same manner as in Comparative Example 1 except that an Al 2 O 3 substrate was used instead of the Ni substrate, and this was used as a resist pattern as in Example 6. When the milling rate and charge-up were evaluated in the same manner as described above, the milling rate was 55 μm, and the occurrence of charge-up was observed.

(比較例5)
Niの基板上に、実施例8と同様にしてパターン化されたレジスト層B(ライン間隔200nm)を作製し、これをそのままレジストパターンとして、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは61μmであり、チャージアップの発生は認められなかった。また、ライン間隔の測定を10回行った後のライン間隔は、測定のための電子線の照射によってレジストパターンが収縮して、215nm(初期+15nm)まで広がった。
(Comparative Example 5)
A patterned resist layer B (line spacing 200 nm) was produced on a Ni substrate in the same manner as in Example 8, and this was used as a resist pattern as it was to evaluate the milling rate and charge-up in the same manner as in Example 6. As a result, the milling rate was 61 μm, and no charge-up was observed. Further, the line spacing after the measurement of the line spacing 10 times was expanded to 215 nm (initially +15 nm) due to the shrinkage of the resist pattern due to the irradiation of the electron beam for measurement.

(比較例6)
実施例1で調製した架橋性樹脂組成物に代えて、比較例1で調製した架橋性樹脂組成物を用いた他は実施例6と同様にして、レジスト層Aが架橋層で被覆されたレジストパターンを得た。得られたレジストパターンの初期のライン間隔は220nmであった。
(Comparative Example 6)
Resist in which resist layer A was coated with a crosslinked layer in the same manner as in Example 6 except that the crosslinkable resin composition prepared in Comparative Example 1 was used instead of the crosslinkable resin composition prepared in Example 1. Got a pattern. The initial line interval of the obtained resist pattern was 220 nm.

このレジストパターンについて、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは54μmであり、チャージアップの発生は認められなかった。   With respect to this resist pattern, the milling rate and charge-up were evaluated in the same manner as in Example 6. As a result, the milling rate was 54 μm, and no charge-up was observed.

(比較例7)
実施例4で調製した架橋性樹脂組成物に代えて、比較例2で調製した架橋性樹脂組成物を用いた他は実施例8と同様にして、レジスト層Bが架橋層で被覆されたレジストパターンを得た。得られたレジストパターンの初期のライン間隔は165nmであった。
(Comparative Example 7)
Resist in which resist layer B was coated with a crosslinked layer in the same manner as in Example 8, except that the crosslinkable resin composition prepared in Comparative Example 2 was used instead of the crosslinkable resin composition prepared in Example 4. Got a pattern. The initial line interval of the obtained resist pattern was 165 nm.

このレジストパターンについて、実施例6と同様にしてミリングレート及びチャージアップを評価したところ、ミリングレートは52μmであり、チャージアップの発生は認められなかった。また、ライン間隔の測定を10回行った後のライン間隔は、測定のための電子線の照射によってレジストパターンが収縮して、173nm(初期+8nm)まで広がった。   With respect to this resist pattern, the milling rate and charge-up were evaluated in the same manner as in Example 6. As a result, the milling rate was 52 μm and no charge-up was observed. Further, the line spacing after the measurement of the line spacing 10 times was expanded to 173 nm (initially +8 nm) due to the shrinkage of the resist pattern due to the irradiation of the electron beam for measurement.

Figure 2006292896
Figure 2006292896

表2に、各レジストパターンについての評価結果をまとめて示す。実施例6〜10で作製したレジストパターンは、ライン間隔が小さく、十分に微細化されている。そして、実施例6〜10のレジストパターンは、架橋層が形成されていない比較例3〜5のレジストパターンとの比較においてはもちろんのこと、架橋層が形成されている比較例6及び7のレジストパターンと比較しても、ミリングレートが明らかに小さく、エッチング耐性が優れている。また、これら実施例のレジストパターンはその表面の平滑性も良好なものであった。すなわち、無機粒子又は非水溶性樹脂を含有している架橋性樹脂組成物を用いて架橋層を形成させたレジストパターンは、微細化が可能で、且つ、エッチング耐性にも優れており、十分に微細化された薄膜パターンの形成のためのマスクパターンとして用いることが可能であることが確認された。   Table 2 summarizes the evaluation results for each resist pattern. The resist patterns produced in Examples 6 to 10 have a small line interval and are sufficiently miniaturized. The resist patterns of Examples 6 to 10 are, of course, compared with the resist patterns of Comparative Examples 3 to 5 in which no cross-linked layer is formed, and the resists of Comparative Examples 6 and 7 in which a cross-linked layer is formed. Compared to the pattern, the milling rate is clearly small and the etching resistance is excellent. Further, the resist patterns of these examples had good surface smoothness. That is, a resist pattern in which a cross-linked layer is formed using a cross-linkable resin composition containing inorganic particles or a water-insoluble resin can be miniaturized and has excellent etching resistance. It was confirmed that it can be used as a mask pattern for forming a miniaturized thin film pattern.

また、比較例5及び7のレジストパターンが、電子線の照射によって大きく収縮したのに対して、実施例8及び9のレジストパターンは電子線の照射によってほとんど収縮を生じておらず、電子線耐性にも優れることが確認された。   The resist patterns of Comparative Examples 5 and 7 were greatly shrunk by electron beam irradiation, whereas the resist patterns of Examples 8 and 9 were hardly shrunk by electron beam irradiation and were resistant to electron beams. It was confirmed that it was excellent.

更に、絶縁性のAl薄膜が形成された基板の場合、比較例4のレジストパターンはチャージアップが生じたのに対して、同様の基板上に形成された実施例8のレジストパターンはチャージアップが認められなかったことから、特に導電性の無機粒子を用いた場合、レジストパターンの帯電も十分に防止されることも確認された。 Furthermore, in the case of a substrate on which an insulating Al 2 O 3 thin film was formed, the resist pattern of Comparative Example 4 was charged up, whereas the resist pattern of Example 8 formed on the same substrate was Since no charge-up was observed, it was confirmed that the resist pattern was sufficiently prevented from being charged especially when conductive inorganic particles were used.

本発明によるレジストパターンの形成方法の一実施形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating one Embodiment of the formation method of the resist pattern by this invention. 本発明によるレジストパターンの形成方法の一実施形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating one Embodiment of the formation method of the resist pattern by this invention. 本発明による薄膜パターンの形成方法の一実施形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating one Embodiment of the formation method of the thin film pattern by this invention. 本発明による薄膜パターンの形成方法の一実施形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating one Embodiment of the formation method of the thin film pattern by this invention. 本発明による薄膜パターンの形成方法の他の実施形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating other embodiment of the formation method of the thin film pattern by this invention. 本発明による薄膜パターンの形成方法の他の実施形態を説明するための断面図である。It is sectional drawing for demonstrating other embodiment of the formation method of the thin film pattern by this invention. 本発明によるマイクロデバイスの一実施形態としての薄膜磁気ヘッドを示す端面図である。1 is an end view showing a thin film magnetic head as an embodiment of a microdevice according to the present invention. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、3…感光性樹脂層、4…レジスト層、5…架橋性樹脂組成物層、6…架橋層、7…めっき層、8…レジスト層、10…レジストパターン、20…薄膜パターン、11…基体、12…薄膜、30…記録ヘッド部、31…磁極、32…磁束放出部、32a…ポール部、32b…支持部、33…シード層、35…ヨーク部、100…薄膜磁気ヘッド。

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 3 ... Photosensitive resin layer, 4 ... Resist layer, 5 ... Crosslinkable resin composition layer, 6 ... Crosslinked layer, 7 ... Plating layer, 8 ... Resist layer, 10 ... Resist pattern, 20 ... Thin film pattern, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Base | substrate, 12 ... Thin film, 30 ... Recording head part, 31 ... Magnetic pole, 32 ... Magnetic flux emission part, 32a ... Pole part, 32b ... Support part, 33 ... Seed layer, 35 ... Yoke part, 100 ... Thin film magnetic head.

Claims (13)

加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含んでおりパターン化されたレジスト層を基板の一面上に形成する工程と、
前記レジスト層に架橋性樹脂組成物を付着させる工程と、
前記架橋性樹脂組成物のうち前記レジスト層表面近傍の部分を加熱又は露光により架橋して、前記レジスト層を被覆する架橋層を形成する工程と、
前記架橋性樹脂組成物のうち前記架橋層以外の部分を除去して、前記レジスト層及びこれを被覆する前記架橋層からなるレジストパターンを得る工程と、
を備え、
前記架橋性樹脂組成物が、
酸の存在下で架橋する水溶性の架橋性樹脂と、
無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方と、
前記架橋性樹脂を溶解する溶剤と、
を含有する、レジストパターンの形成方法。
Forming a patterned resist layer on one surface of the substrate containing an acid generating material that generates acid upon heating or exposure; and
Attaching a crosslinkable resin composition to the resist layer;
A step of crosslinking a portion near the resist layer surface of the crosslinkable resin composition by heating or exposure to form a crosslinked layer covering the resist layer; and
Removing the portion other than the cross-linked layer from the cross-linkable resin composition to obtain a resist pattern comprising the resist layer and the cross-linked layer covering the resist layer;
With
The crosslinkable resin composition is
A water-soluble crosslinkable resin that crosslinks in the presence of an acid;
At least one of inorganic particles and water-insoluble resin;
A solvent for dissolving the crosslinkable resin;
A method for forming a resist pattern, comprising:
前記無機粒子が金属又は金属化合物を含んでいる、請求項1記載のレジストパターンの形成方法。   The method for forming a resist pattern according to claim 1, wherein the inorganic particles contain a metal or a metal compound. 前記無機粒子が導電性である、請求項1記載のレジストパターンの形成方法。   The method for forming a resist pattern according to claim 1, wherein the inorganic particles are conductive. 加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含んでおりパターン化されたレジスト層と、
当該レジスト層を被覆し、水溶性の架橋性樹脂が架橋した硬化物並びに無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方を含有している架橋層と、
を有するレジストパターン。
A patterned resist layer containing an acid generating material that generates acid upon heating or exposure; and
A cured layer coated with the resist layer and crosslinked with a water-soluble crosslinkable resin, and a crosslinked layer containing at least one of inorganic particles and a water-insoluble resin;
A resist pattern having
前記無機粒子が金属又は金属化合物を含んでいる、請求項4記載のレジストパターン。   The resist pattern according to claim 4, wherein the inorganic particles contain a metal or a metal compound. 前記無機粒子が導電性である、請求項4記載のレジストパターン。   The resist pattern according to claim 4, wherein the inorganic particles are conductive. 基体の一面上に薄膜が設けられた基板の当該薄膜上に請求項1〜3の何れか一項に記載のレジストパターンの形成方法によってレジストパターンを形成する工程と、
当該レジストパターンによって覆われていない部分の前記薄膜をエッチングにより除去する工程と、
前記レジストパターンを除去して薄膜パターンを得る工程と、
を備える薄膜パターンの形成方法。
A step of forming a resist pattern by the method of forming a resist pattern according to any one of claims 1 to 3 on the thin film of a substrate provided with a thin film on one surface of a substrate;
Removing the portion of the thin film not covered by the resist pattern by etching;
Removing the resist pattern to obtain a thin film pattern;
A method of forming a thin film pattern comprising:
基体の一面上に薄膜が設けられた基板の当該薄膜上に請求項1〜3の何れか一項に記載のレジストパターンの形成方法によってレジストパターンを形成する工程と、
当該レジストパターンによって覆われていない部分の前記薄膜上にめっき層を形成してから前記レジストパターンを除去する工程と、
前記めっき層によって覆われていない部分の前記薄膜をエッチングにより除去して、前記めっき層が積層された薄膜パターンを得る工程と、
を備える薄膜パターンの形成方法。
A step of forming a resist pattern by the method of forming a resist pattern according to any one of claims 1 to 3 on the thin film of a substrate provided with a thin film on one surface of a substrate;
Removing the resist pattern after forming a plating layer on the thin film in a portion not covered by the resist pattern;
Removing the thin film in a portion not covered with the plating layer by etching to obtain a thin film pattern in which the plating layer is laminated;
A method of forming a thin film pattern comprising:
請求項7又は8記載の薄膜パターンの形成方法によって薄膜パターンを形成する工程を備える、マイクロデバイスの製造方法。   A method for manufacturing a microdevice, comprising a step of forming a thin film pattern by the method for forming a thin film pattern according to claim 7 or 8. 請求項9記載のマイクロデバイスの製造方法によって得られるマイクロデバイス。   A microdevice obtained by the method for manufacturing a microdevice according to claim 9. 酸の存在下で架橋する水溶性の架橋性樹脂と、
無機粒子及び非水溶性樹脂のうち少なくとも一方と、
前記水溶性の架橋性樹脂を溶解する溶剤と、
を含有し、
加熱又は露光により酸を発生する酸発生材料を含んでいるレジスト層に付着させるための架橋性樹脂組成物。
A water-soluble crosslinkable resin that crosslinks in the presence of an acid;
At least one of inorganic particles and water-insoluble resin;
A solvent for dissolving the water-soluble crosslinkable resin;
Containing
A crosslinkable resin composition for adhering to a resist layer containing an acid generating material that generates an acid by heating or exposure.
前記無機粒子が金属又は金属化合物を含んでいる、請求項11記載の架橋性樹脂組成物。   The crosslinkable resin composition according to claim 11, wherein the inorganic particles contain a metal or a metal compound. 前記無機粒子が導電性である、請求項11記載の架橋性樹脂組成物。
The crosslinkable resin composition according to claim 11, wherein the inorganic particles are conductive.
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