JP2804658B2 - 薄膜積層体の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】薄膜磁気ヘッドや半導体素子等の
製造に用いられる薄膜の積層方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドを始め、薄膜の積層技術
は多くの分野に活用され、各種の素子を製造する際には
必須の技術となっている。特に、薄膜磁気ヘッドは、小
型化と共に、バルクタイプの磁気ヘッドでは実現できな
かった大幅な記録密度の向上を可能とするもので磁気ヘ
ッド分野においては脚光を浴びている。なかでも磁束の
大きさに応答する磁気抵抗効果を利用するＭＲヘッドは
トラック密度をより向上させることができるのでその開
発が急務とされている。

【０００３】薄膜磁気ヘッド内に図４に示すようなＭＲ
素子１０およびリード膜（引出し線）１２を形成する方
法を図５，６を参照して説明する。尚、図５，６におい
て（Ａ）系列は図４のＡ−Ａ断面図であり、（Ｂ）系列
は図４のＢ−Ｂ断面図である。図５（ａ）に示すよう
に、まず基板１４上の一面にＭＲ素子膜１０を形成す
る。そして、このＭＲ素子膜１０上にレジストを塗布
し、アライメントした後に現像し、図５（ｂ）のように
ＭＲ素子膜を形成する所望の部分上にだけにレジスト１
６を形成する。その後、ＭＲ素子膜１０をエッチング
し、さらにレジスト１６を剥離して所望の位置にのみに
ＭＲ素子膜１０を形成する。（図５（ｂ）→（ｃ）→
（ｄ））次にリード膜を形成する。まず、上記所定形状
に形成されたＭＲ素子膜１０および基板１４上にリード
膜１２を一面に形成する。（図６（ａ））そして、この
リード膜１２上にレジストを塗布し、アライメントをし
た後に現像し、図６（ｂ）のようにリード膜を形成する
所望の部分上にだけにレジスト１８を形成する。その
後、リード膜１２をエッチングし、さらにレジスト１８
を剥離して所望の位置にのみにリード膜１２を形成す
る。（図６（ｂ）→（ｃ）→（ｄ））こうして、基板上
１４上に、ＭＲ素子膜１０のみ、もしくはＭＲ素子膜１
０とリード膜１２、もしくはリード膜１２のみをそれぞ
れ所定の位置に積層して形成することができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】薄膜を積層して素子を
製造する際には多くの工程を必要とし、１つ１つの工程
は簡易であっても複数の工程の積み重ねにより、製造時
間、製造装置等が嵩み、量産性を阻害するものであっ
た。例えば、上記ＭＲ素子膜とリード膜の２層を基板上
に積層するだけでもおよそ１２工程を要してしまうもの
であった。

【０００５】本発明は前記課題を解決するためになされ
たもので、レジスト塗布、アライメント、現像、レジス
ト剥離を一度で行ない、工程数を減らして薄膜を積層す
るものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の薄膜積層
体の形成方法は、基板上に第１基層と第２基層とレジス
トを積層し、レジストを部分的に除去して第１部分と該
第１部分よりも平面積の大きな第２部分を形成した後に
該レジストの第１部分と第２部分をマスクとして前記第
２基層をエッチングして該第１部分の下に第２基層の一
部分からなる第１の部分を形成するとともに前記第２部
分の下に前記第１の部分よりも平面積の大きな第２の部
分を形成し、続いて前記第２基層の第１の部分と第２の
部分とをマスクとして前記第１基層をエッチングして加
工し第１層を形成し、次いで前記レジストの第１部分と
第２部分をマスクとして第２基層をオーバーエッチング
して前記レジストの第１部分下の第２基層の第１の部分
を除去するとともに前記レジストの第２部分下の第２基
層の第２の部分の側面を傾斜加工して第２層を得た後、
前記レジストを剥離することを特徴とするものである。

【０００７】請求項２記載の薄膜積層体の形成方法は、
請求項１記載の第２基層の第１の部分の平面積が第２の
部分の平面積の半分以下であることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の薄膜積層体の形成方法は、
請求項１記載の第１層がＭＲ素子膜であり、第２層がリ
ード膜であることを特徴とする。

【０００９】

【００１０】

【作用】本発明の薄膜積層体の形成方法では、任意の第
１基層と第２基層を連続して積層し、レジストの塗布を
行ない、レジストを部分的に除去して第１部分とそれよ
りも平面積の大きな第２部分を形成し、これらの第１部
分と第２部分をマスクとして第２基層のエッチングと第
１基層のエッチングとを行い、第２基層に第１の部分と
それよりも平面積の大きな第２の部分を形成し、更に第
２基層のオーバーエッチングを行なうことで、平面積の
小さな第２基層の第１の部分を除去して第２の部分のみ
を残し、所定形状の積層構造の第１層と第２層を形成す
るものである。即ち、オーバーエッチングを調整するこ
とによって、第２基層の不要な部分は消失させ、必要な
部分は残存させて所定形状の第２層を形成する。従っ
て、本発明の薄膜形成方法では従来、正常なエッチング
の阻害要件であったオーバーエッチングを有効に利用す
ることで形成工程の削減を実現することができる。ま
た、第２基層の第２の部分の側面を下方で広がる傾斜面
とすることで、その上の薄膜の形成を安定化することが
できる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例として薄膜磁気ヘッドのＭ
Ｒ素子膜の形成方法を例に説明する。図１に示すＭＲ素
子膜１０（第１層）は基板上に形成され、さらにその上
には銅等からなるリード膜１２（第２層）が形成されて
いる。尚、ＭＲ素子膜１０はＦｅ−Ｎｉ合金等からな
る。そして、本実施例のリード膜１２ではその側面２０
が下方で広がる傾斜面とされている。尚、図４に示す従
来例と異なり、図１に示す本実施例では、形成されてい
るリード膜１２の下部にはＭＲ素子膜１０が形成されて
いるが、この磁気ヘッドの磁気特性に及ぼす影響は生じ
ない。

【００１２】このＭＲ素子膜の形成方法を図２と図３を
参照して説明する。尚、図２，３において、（Ａ）系列
は図１のＡ−Ａ断面図であり、（Ｂ）系列は図１のＢ−
Ｂ断面図である。まず、図２（ａ）に示すように、基板
１４上にＭＲ素子膜の構成材料からなる第１基層１００
を形成する。続いて、図２（ｂ）に示すように、第１基
層１００上にリード膜の構成材料からなる第２基層１２
０を形成する。これらの薄膜形成には各種蒸着法等を適
用できる。その後、第２基層１２０上にレジストを塗布
する。さらにアライメントと現像を施して、図２（ｃ）
に示すように、ＭＲ素子膜１０とリード膜１２を形成す
るべき所望の部分上にのみにレジストの第１部分１７と
レジストの第２部分１７１とを形成する。さらに図２
（ｄ）に示すようにレジストの第１部分１７をマスクと
して第２基層１２０をエッチングして、レジストの第１
部分１７の下に第２基層１２０の一部分からなる第１の
部分１２１を形成すると同時に、レジストの第２部分１
７１をマスクとして第２基層１２０をエッチングして、
レジストの第２部分１７１の下に第２基層１２０の一部
分からなる第２の部分１２２を形成する。エッチング液
にはアンモニア等のアルカリ系水溶液を使用できる。そ
の後、図３（ａ）に示すように第１の部分１２１をマス
クとして第１基層１００をエッチングして、前記第１の
部分１２１の下にＭＲ素子膜（第１層）１０を形成する
とともに、第２の部分１２２をマスクとして第１基層１
００をエッチングして、前記第２の部分１２２の下にＭ
Ｒ素子膜（第１層）１０を形成する。このＭＲ素子膜１
０形成用のエッチング溶液にはリン酸系水溶液を使用で
きる。その後再び、リード膜の構成材料からなる第１の
部分１２１と第２の部分１２２をエッチングする。この
時、レジストの第１部分１７の下の第１の部分１２１が
オーバーエッチングされる。即ち、前記第１の部分１２
１はレジストの第１部分１７を回り込んでエッチングさ
れる。従って、図３（ｂ）の（Ｂ）系列に示すように、
レジストの第２部分１７１の下の第２の部分１２２の側
面が幾分エッチングされその側面２０が傾斜面とされて
リード膜（第２層）１２が形成される。 また、図３
（ｂ）の（Ａ）系列に示すように、レジストの第１部分
１７が小さい部分においては、オーバーエッチングによ
って第１の部分１２１がエッチングされきってしまい、
リード膜の構成材料からなる第１の部分１２１が消失し
てしまう。即ち、積層されているレジストの部分的な大
きさによって、第２基層１２０にはその側面が傾斜され
て残留するところと、消失するところが生じる。また、
その調整はエッチング時間によって容易になしえる。そ
して、エッチング終了後にレジストの第１部分１７と第
２部分１７１を剥離し、図３（ｃ）に示すように、基板
１４上に、ＭＲ素子膜（第１層）１０のみのところと、
ＭＲ素子膜（第１層）１０とリード膜（第２層）１２が
積層するところとが形成される。また、形成されたリー
ド膜１２はオーバーエッチングのために必然的にその側
面２０が傾斜され、リード膜１２の縦断面は図３（ｃ）
のＢ系列に示されるように台形状となる。

【００１３】本実施例の薄膜積層体の形成方法は、積層
されているレジストの第１部分１７と第２部分１７１の
大きさによって下方に形成されたリード膜の構成材料か
らなる第２基層１２０を部分的に残存させるか消失させ
るかを調整するものであり、その区分けをするためにも
ＭＲ素子膜１０だけの部分の平面積が、ＭＲ素子膜１０
とリード膜１２を積層する部分の平面積の半分以下であ
ることが好ましい。

【００１４】本実施例の形成方法によれば、ＭＲ素子膜
１０とリード膜１２の成膜およびレジストの塗布を一度
に行なうので製造工程を減らすことができる。従って、
ＭＲ素子膜の形成とリード膜の形成を同一の真空装置を
使用して１バッチでできるので、製造装置を減らし、ま
た製造時間をも削減することができ、量産性が向上し、
製品コストを低減することができる。

【００１５】また、リード膜１２の上には保護膜等がさ
らに積層されるが、従来では図７に示すように、リード
膜１２の側面２０がその平面に対して垂直であったため
に保護膜２２の肩部２４にクラックが発生しやすかった
が、本実施例では図８に示すように、リード膜１２の側
面２０が傾斜されているために肩部２４にクラックが生
じることがなく、保護膜２２の形成、安定性が向上する
ものである。

【００１６】

【発明の効果】本発明の薄膜積層体の形成方法では、積
層した第１基層と第２基層をレジストを用いてエッチン
グする際に、レジストの第１部分と第２部分の大きさを
変えておき、第２基層のエッチングの際にレジストの第
１部分の下の第２基層をオーバーエッチングにより除去
し、レジストの第２部分の下の第２基層の側面をサイド
エッチングして傾斜させることで傾斜した側面を有する
第２層を第１層上に積層した薄膜積層体を得ることがで
きる。また、第１層と第２層の薄膜が積層される場合
に、第２層の薄膜の側面が傾斜されたものが得られるの
で、その上部に積層される他の薄膜の肩部にクラックが
生じることがなく、薄膜の形成、安定性が向上する薄膜
積層体を得ることができるものである。

【００１７】更に、本発明の形成方法によれば、複数の
薄膜のうち、第１層と第２層を形成するための第１基層
と第２基層の成膜およびレジストの塗布を一度に連続し
て行なうことができるので製造工程を減らすことができ
る。特に、第１基層と第２基層を同じ成膜バッチ内で成
膜することができ、これらをマスクとしてエッチングす
ることで第１層と第２層の積層体を得ることができる。
従って、製造装置を減らし、また製造時間をも削減する
ことができ、量産性が向上し、製品コストを低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例の薄膜積層体の斜視図である。

【図２】本実施例の薄膜積層体の形成方法を説明するた
めの工程図である。

【図３】本実施例の薄膜積層体の形成方法を説明するた
めの工程図である。

【図４】従来例の薄膜積層体の斜視図である。

【図５】従来例の薄膜積層体の形成方法を説明するため
の工程図である。

【図６】従来例の薄膜積層体の形成方法を説明するため
の工程図である。

【図７】従来例の薄膜積層体の断面図である。

【図８】本実施例の薄膜積層体の断面図である。

【符号の説明】 １０ ＭＲ素子膜（第１層） １２ リード膜（第２層） １４ 基板 １６ レジスト １７ レジストの第１部分 １８ レジスト ２０ 側面１００ 第１基層 １２０ 第２基層 １２１ 第２基層の第１の部分 １２２ 第２基層の第２の部分 １７１ レジストの第２部分

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に第１基層と第２基層とレジスト
   を積層し、該レジストを部分的に除去して第１部分と該
   第１部分よりも平面積の大きな第２部分を形成した後に
   前記レジストの第１部分と第２部分をマスクとして前記
   第２基層をエッチングして該第１部分の下に第２基層の
   一部分からなる第１の部分を形成するとともに前記レジ
   ストの第２部分の下に前記第１の部分よりも平面積の大
   きな第２の部分を形成し、続いて前記第２基層の第１の
   部分と第２の部分とをマスクとして前記第１基層をエッ
   チングして第１層を形成し、次いで前記レジストの第１
   部分と第２部分をマスクとして第２基層をオーバーエッ
   チングして前記レジストの第１部分下の第２基層の第１
   の部分を除去するとともに、前記レジストの第２部分下
   の第２基層の第２の部分の側面を傾斜加工して第２層を
   得た後、前記レジストを剥離することを特徴とする薄膜
   積層体の形成方法。
2. 【請求項２】 前記第２基層の第１の部分の平面積が第
   ２の部分の平面積の半分以下であることを特徴とする請
   求項１に記載の薄膜積層体の形成方法。
3. 【請求項３】 前記第１層がＭＲ素子膜であり、第２層
   がリード膜であることを特徴とする請求項１または２記
   載の薄膜積層体の形成方法。