JP3271561B2 - マスクを用いたパターン形成方法及び複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
マスクを用いたパターン形成方法及び複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法Info
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- JP3271561B2 JP3271561B2 JP24600297A JP24600297A JP3271561B2 JP 3271561 B2 JP3271561 B2 JP 3271561B2 JP 24600297 A JP24600297 A JP 24600297A JP 24600297 A JP24600297 A JP 24600297A JP 3271561 B2 JP3271561 B2 JP 3271561B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、マスクを用いたパ
ターン形成方法に係り、半導体、導電体、誘電体、及び
磁性体等の薄膜素子における、特に薄膜磁気ヘッドにお
けるパターン形成方法並びに複合型薄膜磁気ヘッドの製
造方法に関する。
ターン形成方法に係り、半導体、導電体、誘電体、及び
磁性体等の薄膜素子における、特に薄膜磁気ヘッドにお
けるパターン形成方法並びに複合型薄膜磁気ヘッドの製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドライエッチングを用いて対象層のパタ
ーン形成を行う場合、レジスト（光硬化樹脂）等のマス
クによって非エッチング部分を被覆する保護パターンを
その対象層上に形成しておき、プラズマやイオンビーム
等によってエッチング部分を化学的及び／又は物理的に
侵食除去する処理が行われる。
ーン形成を行う場合、レジスト（光硬化樹脂）等のマス
クによって非エッチング部分を被覆する保護パターンを
その対象層上に形成しておき、プラズマやイオンビーム
等によってエッチング部分を化学的及び／又は物理的に
侵食除去する処理が行われる。
【０００３】このようなドライエッチングプロセスにお
いては、一般に、完成後のパターンの側壁がその下地面
に対して垂直となる非常に方向的なプロセスのことを、
異方性エッチング（方向性エッチング又は垂直エッチン
グとも称する）と呼んでいる。
いては、一般に、完成後のパターンの側壁がその下地面
に対して垂直となる非常に方向的なプロセスのことを、
異方性エッチング（方向性エッチング又は垂直エッチン
グとも称する）と呼んでいる。
【０００４】例えば、インダクティブ書込みヘッド部と
磁気抵抗効果読出しヘッド部とを有する複合型薄膜磁気
ヘッドにおける書込み磁極層をこの種のドライエッチン
グでパターニングする場合、基板方向への垂直性を付与
する微細加工が要求され、そのエッチングは異方性エッ
チングであることが必要条件となる。
磁気抵抗効果読出しヘッド部とを有する複合型薄膜磁気
ヘッドにおける書込み磁極層をこの種のドライエッチン
グでパターニングする場合、基板方向への垂直性を付与
する微細加工が要求され、そのエッチングは異方性エッ
チングであることが必要条件となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】エッチングプロセスに
おける問題点の１つは、マスク自体がプロセス中に同時
にエッチングされてしまうことである。このため、マス
クは充分な厚さを必要とする。マスクの膜厚が大きくな
ると、エッチングの異方性を維持することが難しくな
る。また、エッチング中は、エッチング対象層のエッチ
ングされた材料のみならずマスクのエッチングされた材
料も飛散し、その一部がマスクの側壁面に再付着し、非
エッチング部分の保護パターン幅が設計値より徐々に拡
大していく現象が発生する。これによって、素子形成に
必要なエッチングの異方性が著しく損なわれ、エッチン
グによってパターニングされた対象層の側面が垂直とは
ならず、その断面は例えば上部幅よりも下部幅の方が広
い正のテーパ状（台形状）となってしまう。
おける問題点の１つは、マスク自体がプロセス中に同時
にエッチングされてしまうことである。このため、マス
クは充分な厚さを必要とする。マスクの膜厚が大きくな
ると、エッチングの異方性を維持することが難しくな
る。また、エッチング中は、エッチング対象層のエッチ
ングされた材料のみならずマスクのエッチングされた材
料も飛散し、その一部がマスクの側壁面に再付着し、非
エッチング部分の保護パターン幅が設計値より徐々に拡
大していく現象が発生する。これによって、素子形成に
必要なエッチングの異方性が著しく損なわれ、エッチン
グによってパターニングされた対象層の側面が垂直とは
ならず、その断面は例えば上部幅よりも下部幅の方が広
い正のテーパ状（台形状）となってしまう。
【０００６】このような問題点を解決すべく、加工すべ
き対象層とエッチングレートがほぼ同じであるニッケル
鉄合金をマスク材料として用いることが既に提案されて
いる（特開平３−２５２９０７号公報）。しかしなが
ら、このようなニッケル鉄合金を用いた場合にも、マス
ク自体がエッチングされて再付着するのみならず、マス
ク自体がかなり厚い膜厚（２〜２．５μｍ）であること
を要し、その結果、エッチングの異方性を確保すること
が困難となる。
き対象層とエッチングレートがほぼ同じであるニッケル
鉄合金をマスク材料として用いることが既に提案されて
いる（特開平３−２５２９０７号公報）。しかしなが
ら、このようなニッケル鉄合金を用いた場合にも、マス
ク自体がエッチングされて再付着するのみならず、マス
ク自体がかなり厚い膜厚（２〜２．５μｍ）であること
を要し、その結果、エッチングの異方性を確保すること
が困難となる。
【０００７】従って本発明の目的は、パターンの側面が
その下地面に対して垂直となるように形成可能なパター
ン形成方法及び複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供
することにある。
その下地面に対して垂直となるように形成可能なパター
ン形成方法及び複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供
することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、パター
ン形成すべき対象層上にマスクを形成し、対象層を選択
的にエッチングするパターン形成方法であって、マスク
として、ニッケル金属又はコバルト金属を母材とし、少
なくも３Ｂ族元素及び／又は５Ｂ族元素を含有する金属
化合物により形成されたパターン形成方法が提供され
る。
ン形成すべき対象層上にマスクを形成し、対象層を選択
的にエッチングするパターン形成方法であって、マスク
として、ニッケル金属又はコバルト金属を母材とし、少
なくも３Ｂ族元素及び／又は５Ｂ族元素を含有する金属
化合物により形成されたパターン形成方法が提供され
る。
【０００９】ニッケル金属又はコバルト金属を母材と
し、少なくも３Ｂ族元素及び／又は５Ｂ族元素を含有す
る金属化合物は、エッチングレートがエッチングされる
べき対象層より著しく低いため、これをマスクとして用
いた場合に、非常に薄い膜厚で構成可能となる。その結
果、エッチングの異方性を確実に得ることができる。
し、少なくも３Ｂ族元素及び／又は５Ｂ族元素を含有す
る金属化合物は、エッチングレートがエッチングされる
べき対象層より著しく低いため、これをマスクとして用
いた場合に、非常に薄い膜厚で構成可能となる。その結
果、エッチングの異方性を確実に得ることができる。
【００１０】３Ｂ族元素がホウ素であることが好まし
く、また、５Ｂ族元素がリンであることが好ましい。
く、また、５Ｂ族元素がリンであることが好ましい。
【００１１】この場合、マスクが０．２〜１４．０ｗｔ
％のホウ素を含む組成であることがより好ましい。ま
た、マスクが０．２〜１４．０ｗｔ％のリンを含む組成
であることもより好ましい。
％のホウ素を含む組成であることがより好ましい。ま
た、マスクが０．２〜１４．０ｗｔ％のリンを含む組成
であることもより好ましい。
【００１２】パターン形成すべき対象層の少なくともマ
スクの下地となる層が、例えば、ニッケル・鉄、鉄・窒
素又は鉄・ジルコン・窒素等の、鉄系の材料であること
が好ましい。
スクの下地となる層が、例えば、ニッケル・鉄、鉄・窒
素又は鉄・ジルコン・窒素等の、鉄系の材料であること
が好ましい。
【００１３】形成すべきマスクに相当する部分が開口し
たレジスト層を対象層上に形成し、無電解めっきにより
このマスクを形成した後、レジスト層を除去することを
含むことが好ましい。
たレジスト層を対象層上に形成し、無電解めっきにより
このマスクを形成した後、レジスト層を除去することを
含むことが好ましい。
【００１４】無電解めっきを行う前に、酸性水溶液によ
ってめっき面の洗浄を行うこと、並びに無電解めっきに
おける膜成長速度が、１００ｎｍ／ｍｉｎ以下に保たれ
ることが好ましい。
ってめっき面の洗浄を行うこと、並びに無電解めっきに
おける膜成長速度が、１００ｎｍ／ｍｉｎ以下に保たれ
ることが好ましい。
【００１５】パターン形成すべき対象層が、インダクテ
ィブ書込みヘッド部と磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッ
ド部とを有する複合型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁
極層であり、マスクを形成した後、ドライエッチングに
より書込み磁極層のパターンを形成するものであること
が好ましい。
ィブ書込みヘッド部と磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッ
ド部とを有する複合型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁
極層であり、マスクを形成した後、ドライエッチングに
より書込み磁極層のパターンを形成するものであること
が好ましい。
【００１６】本発明によれば、さらに、インダクティブ
書込みヘッド部とＭＲ読出しヘッド部とを有する複合型
薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。そのインダク
ティブ書込みヘッド部の書込み磁極層のパターンを形成
する工程においては、上述した方法を用いてマスクを形
成した後、ドライエッチングにより書込み磁極層のパタ
ーンを形成する。
書込みヘッド部とＭＲ読出しヘッド部とを有する複合型
薄膜磁気ヘッドの製造方法が提供される。そのインダク
ティブ書込みヘッド部の書込み磁極層のパターンを形成
する工程においては、上述した方法を用いてマスクを形
成した後、ドライエッチングにより書込み磁極層のパタ
ーンを形成する。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下図面を用いて本発明の実施形
態を詳細に説明する。
態を詳細に説明する。
【００１８】図１（Ａ）〜（Ｇ）は、本発明のパターン
形成方法及び製造方法の一実施形態における工程を概略
的に示す断面図である。この実施形態は、インダクティ
ブ書込みヘッド部とＭＲ読出しヘッド部とを有する複合
型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁極層のパターンを形
成する工程を示している。
形成方法及び製造方法の一実施形態における工程を概略
的に示す断面図である。この実施形態は、インダクティ
ブ書込みヘッド部とＭＲ読出しヘッド部とを有する複合
型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁極層のパターンを形
成する工程を示している。
【００１９】同図（Ａ）に示すように、図示しない基板
（ウエハ）上にＭＲ読出しヘッド部を形成し、その上部
シールド層１０上にインダクティブ書込みヘッド部の下
部磁極層１１、記録ギャップ層１２及び上部磁極層１３
を積層する。
（ウエハ）上にＭＲ読出しヘッド部を形成し、その上部
シールド層１０上にインダクティブ書込みヘッド部の下
部磁極層１１、記録ギャップ層１２及び上部磁極層１３
を積層する。
【００２０】本実施形態では、上部シールド層１０とし
て、約３．５μｍの膜厚のＮｉＦｅ（ニッケル・鉄）
（８０ｗｔ％Ｎｉ−２０ｗｔ％Ｆｅ）をフォトリソグラ
フィ及び電気めっきで形成している。下部磁極層１１及
び上部磁極層１３として、それぞれ、約０．５μｍの膜
厚のＦｅＺｒＮ（鉄・ジルコン・窒素）又はＦｅＮ（鉄
・窒素）等の高Ｂｓ膜をスパッタリングで形成してい
る。高Ｂｓ膜の代わりにＮｉＦｅ膜を用いてもよい。記
録ギャップ層１２として、約０．３μｍの膜厚の絶縁膜
をスパッタリングで形成している。
て、約３．５μｍの膜厚のＮｉＦｅ（ニッケル・鉄）
（８０ｗｔ％Ｎｉ−２０ｗｔ％Ｆｅ）をフォトリソグラ
フィ及び電気めっきで形成している。下部磁極層１１及
び上部磁極層１３として、それぞれ、約０．５μｍの膜
厚のＦｅＺｒＮ（鉄・ジルコン・窒素）又はＦｅＮ（鉄
・窒素）等の高Ｂｓ膜をスパッタリングで形成してい
る。高Ｂｓ膜の代わりにＮｉＦｅ膜を用いてもよい。記
録ギャップ層１２として、約０．３μｍの膜厚の絶縁膜
をスパッタリングで形成している。
【００２１】次いで、同図（Ｂ）に示すように、形成す
べきマスクに相当する部分（例えば０．３〜２．０μｍ
程度の幅）が開口したレジストフレーム１４を上部磁極
層１３上に形成する。本実施形態では、レジストフレー
ム１４として、約２〜５μｍの膜厚のノボラック系レジ
ストをフォトリソグラフィで形成している。
べきマスクに相当する部分（例えば０．３〜２．０μｍ
程度の幅）が開口したレジストフレーム１４を上部磁極
層１３上に形成する。本実施形態では、レジストフレー
ム１４として、約２〜５μｍの膜厚のノボラック系レジ
ストをフォトリソグラフィで形成している。
【００２２】次いで、同図（Ｃ）に示すように、無電解
めっきによりマスク１５を形成する。無電解めっきの前
にウエハを４．５％ＨＣｌ水溶液に約１．５分間浸漬
し、めっき面のぬれ性を得ることが望ましい。
めっきによりマスク１５を形成する。無電解めっきの前
にウエハを４．５％ＨＣｌ水溶液に約１．５分間浸漬
し、めっき面のぬれ性を得ることが望ましい。
【００２３】形成されるマスク１５は、ニッケル金属
（Ｎｉ）又はコバルト金属（Ｃｏ）を母材とし、これに
ホウ素（Ｂ）等の３Ｂ族元素や、リン（Ｐ）等の５Ｂ族
元素を添加した金属化合物であり、膜厚は約１．０〜
３．０μｍである。
（Ｎｉ）又はコバルト金属（Ｃｏ）を母材とし、これに
ホウ素（Ｂ）等の３Ｂ族元素や、リン（Ｐ）等の５Ｂ族
元素を添加した金属化合物であり、膜厚は約１．０〜
３．０μｍである。
【００２４】Ｎｉ母材にＢを添加したＮｉＢのマスク１
５及びＮｉ母材にＰを添加したＮｉＰのマスク１５につ
いて、そのＢ及びＰの含有量を変化させてミリング速度
を調べると、図２に示すごとく、ミリング速度は膜組成
に応じて変化する。同図からも明らかのように、ＮｉＢ
についてはＢ＝２．５ｗｔ％の組成のものがミリング速
度が最も遅く、約１０ｎｍ／ｍｉｎである。
５及びＮｉ母材にＰを添加したＮｉＰのマスク１５につ
いて、そのＢ及びＰの含有量を変化させてミリング速度
を調べると、図２に示すごとく、ミリング速度は膜組成
に応じて変化する。同図からも明らかのように、ＮｉＢ
についてはＢ＝２．５ｗｔ％の組成のものがミリング速
度が最も遅く、約１０ｎｍ／ｍｉｎである。
【００２５】パターンを形成すべき対象層である下部磁
極層１１、記録ギャップ層１２及び上部磁極層１３を主
として構成する高Ｂｓ膜やＮｉＦｅ層のミリング速度が
約２０ｎｍ／ｍｉｎ程度であり、マスク１５のミリング
速度としてはその約３／４以下であれば充分であること
を考慮すると、図２から、マスク１５のＢ又はＰの含有
量は、０．２〜１４．０ｗｔ％が適切な範囲となる。
極層１１、記録ギャップ層１２及び上部磁極層１３を主
として構成する高Ｂｓ膜やＮｉＦｅ層のミリング速度が
約２０ｎｍ／ｍｉｎ程度であり、マスク１５のミリング
速度としてはその約３／４以下であれば充分であること
を考慮すると、図２から、マスク１５のＢ又はＰの含有
量は、０．２〜１４．０ｗｔ％が適切な範囲となる。
【００２６】マスク１５の好ましい具体的な組成例を次
の表１に示す。
の表１に示す。
【００２７】
【表１】
【００２８】無電解めっきは、電解めっきに比して設備
的に簡便なめっき法である。しかしながら、無電解めっ
きによると、膜成長速度が一般に２０〜３０μｍ／ｈｏ
ｕｒという高レートであるため、１μｍ幅のレベルでマ
スクパターンを形成したとしても、めっき液の回り込み
不足が生じ易いので微細加工が非常に困難である。この
ため、従来より、無電解めっきを微細加工には使用する
ことはなかった。しかしながら、めっき浴の温度及びめ
っき浴のｐＨを適切に調整することにより、膜成長速度
を低下させることができ、微細パターンの形成が可能と
なった。さらに、めっきの下地となる層（本実施形態で
は上部磁極層１３）を鉄系の下地とすること及びめっき
面を酸により前処理することによって、めっき液の回り
込みを大幅に改善することができる。
的に簡便なめっき法である。しかしながら、無電解めっ
きによると、膜成長速度が一般に２０〜３０μｍ／ｈｏ
ｕｒという高レートであるため、１μｍ幅のレベルでマ
スクパターンを形成したとしても、めっき液の回り込み
不足が生じ易いので微細加工が非常に困難である。この
ため、従来より、無電解めっきを微細加工には使用する
ことはなかった。しかしながら、めっき浴の温度及びめ
っき浴のｐＨを適切に調整することにより、膜成長速度
を低下させることができ、微細パターンの形成が可能と
なった。さらに、めっきの下地となる層（本実施形態で
は上部磁極層１３）を鉄系の下地とすること及びめっき
面を酸により前処理することによって、めっき液の回り
込みを大幅に改善することができる。
【００２９】本実施形態では、６０℃に保持されたｐＨ
６．１の純水希釈めっき溶液（例えばＮｉＢ無電解めっ
き液）中に１５分間浸漬することによって無電解めっき
を行っている。無電解めっき液の温度は、レジスト材の
熱的影響を考慮して５０〜９０℃、好ましくは６０℃で
ある。無電解めっき液のｐＨ範囲としては、ｐＨ７以下
が望ましく、より好ましくはｐＨ５〜６．８である。本
実施形態における膜成長速度は、従来技術による膜成長
速度（２０〜３０μｍ／ｈｏｕｒ）よりかなり低い約１
００ｎｍ／ｍｉｎ（６μｍ／ｈｏｕｒ）以下であり、こ
れにより、めっき液の回り込み不足等を大幅に改善する
ことができ、微細パターン形成が可能となった。
６．１の純水希釈めっき溶液（例えばＮｉＢ無電解めっ
き液）中に１５分間浸漬することによって無電解めっき
を行っている。無電解めっき液の温度は、レジスト材の
熱的影響を考慮して５０〜９０℃、好ましくは６０℃で
ある。無電解めっき液のｐＨ範囲としては、ｐＨ７以下
が望ましく、より好ましくはｐＨ５〜６．８である。本
実施形態における膜成長速度は、従来技術による膜成長
速度（２０〜３０μｍ／ｈｏｕｒ）よりかなり低い約１
００ｎｍ／ｍｉｎ（６μｍ／ｈｏｕｒ）以下であり、こ
れにより、めっき液の回り込み不足等を大幅に改善する
ことができ、微細パターン形成が可能となった。
【００３０】次いで、アセトン等のリムーバを用いてレ
ジストフレーム１４を剥離除去することによって、図１
の（Ｄ）に示すような構成が得られる。
ジストフレーム１４を剥離除去することによって、図１
の（Ｄ）に示すような構成が得られる。
【００３１】次いで、同図（Ｅ）に示すように、形成し
たマスク１５を用いてイオンミリングによるエッチング
を行う。イオンミリングの条件としては、例えば加速電
圧５００ｍＶ、加速電流４００ｍＡである。これによっ
て、同図（Ｆ）に示すように、下部磁極層１１、記録ギ
ャップ層１２及び上部磁極層１３が、マスク１５の下方
のパターンである書込み磁極層部分（１１′、１２′、
１３′）を除いて除去されることとなる。
たマスク１５を用いてイオンミリングによるエッチング
を行う。イオンミリングの条件としては、例えば加速電
圧５００ｍＶ、加速電流４００ｍＡである。これによっ
て、同図（Ｆ）に示すように、下部磁極層１１、記録ギ
ャップ層１２及び上部磁極層１３が、マスク１５の下方
のパターンである書込み磁極層部分（１１′、１２′、
１３′）を除いて除去されることとなる。
【００３２】次いで、マスク１５を何らかの方法で剥離
除去することにって、同図（Ｇ）に示すように、書込み
磁極層１１′、１２′及び１３′がパターニング形成さ
れることとなる。
除去することにって、同図（Ｇ）に示すように、書込み
磁極層１１′、１２′及び１３′がパターニング形成さ
れることとなる。
【００３３】本実施形態では、Ｎｉ又はＣｏを母材と
し、これにＢ等の３Ｂ族元素や、Ｐ等の５Ｂ族元素を添
加した金属化合物によりマスク１５を形成しており、エ
ッチングレートがエッチングされるべき対象層である下
部磁極層１１、記録ギャップ層１２及び上部磁極層１３
より著しく低いため、非常に薄い膜厚で構成可能とな
る。また、無電解めっきを用いても微細パターニングす
ることができる。その結果、高い異方性（下地面に対し
て９０°±２°程度の垂直性）を確実に得ることができ
る。
し、これにＢ等の３Ｂ族元素や、Ｐ等の５Ｂ族元素を添
加した金属化合物によりマスク１５を形成しており、エ
ッチングレートがエッチングされるべき対象層である下
部磁極層１１、記録ギャップ層１２及び上部磁極層１３
より著しく低いため、非常に薄い膜厚で構成可能とな
る。また、無電解めっきを用いても微細パターニングす
ることができる。その結果、高い異方性（下地面に対し
て９０°±２°程度の垂直性）を確実に得ることができ
る。
【００３４】無電解めっき後にマスク１５を約２５０℃
でのアニーリングすることにより、このマスクのミリン
グレートをさらに低下させることができる。パターン形
成対象層である下部磁極層１１及び上部磁極層１３にＦ
ｅＺｒＮを用いる場合、その組成形成のため、２００℃
以上で硬度が上がるところ、ＭＲ素子への影響から約２
５０℃で数時間の真空中熱処理を行うが、マスク１５を
形成した後にこの熱処理を行うようにすれば、工程数を
増加させることなくマスク１５のアニーリングが可能と
なる。
でのアニーリングすることにより、このマスクのミリン
グレートをさらに低下させることができる。パターン形
成対象層である下部磁極層１１及び上部磁極層１３にＦ
ｅＺｒＮを用いる場合、その組成形成のため、２００℃
以上で硬度が上がるところ、ＭＲ素子への影響から約２
５０℃で数時間の真空中熱処理を行うが、マスク１５を
形成した後にこの熱処理を行うようにすれば、工程数を
増加させることなくマスク１５のアニーリングが可能と
なる。
【００３５】なお、以上に述べた実施形態は、インダク
ティブ書込みヘッド部とＭＲ読出しヘッド部とを有する
複合型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁極層のパターン
を形成する場合であるが、本発明のパターン形成方法
は、金属磁性体薄膜の微細パターン形成に限らず、無機
化合物薄膜、有機化合物薄膜等のパターン形成に適用可
能である。なお、マスクの下地に鉄系材料層を設けるこ
と及びめっき面の酸による前処理は、無電解めっきを微
細加工へ適用するのに大きく貢献しており、本発明のマ
スク形成に大きな役割を果たすものである。
ティブ書込みヘッド部とＭＲ読出しヘッド部とを有する
複合型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁極層のパターン
を形成する場合であるが、本発明のパターン形成方法
は、金属磁性体薄膜の微細パターン形成に限らず、無機
化合物薄膜、有機化合物薄膜等のパターン形成に適用可
能である。なお、マスクの下地に鉄系材料層を設けるこ
と及びめっき面の酸による前処理は、無電解めっきを微
細加工へ適用するのに大きく貢献しており、本発明のマ
スク形成に大きな役割を果たすものである。
【００３６】
【実施例】本発明に用いるマスクを実際に形成した実施
例について以下説明する。
例について以下説明する。
【００３７】５０００ｎｍの膜厚でＡｌ2 Ｏ3 を成膜し
たＡｌＴｉＣ基板上に、５００ｎｍの膜厚のＮｉＦｅ層
を形成した。このＮｉＦｅ層は、酸による前処理を容易
にするために形成された。
たＡｌＴｉＣ基板上に、５００ｎｍの膜厚のＮｉＦｅ層
を形成した。このＮｉＦｅ層は、酸による前処理を容易
にするために形成された。
【００３８】ＮｉＦｅ層の表面にノボラック系レジスト
を用いたフォトプロセスにより、幅１５００ｎｍでＮｉ
Ｆｅ層表面を露出したレジストフレームを作成した。
を用いたフォトプロセスにより、幅１５００ｎｍでＮｉ
Ｆｅ層表面を露出したレジストフレームを作成した。
【００３９】これを、めっき面のぬれ性を得るべく、
４．５％ＨＣｌ水溶液に約１．５分間浸漬した。
４．５％ＨＣｌ水溶液に約１．５分間浸漬した。
【００４０】次いで、６０℃に保持されたｐＨ６．１の
ＮｉＢ無電解めっき液中に１５分間浸漬することによっ
て無電解めっきを行った。その後、リムーバを用いてレ
ジストフレームを除去した。
ＮｉＢ無電解めっき液中に１５分間浸漬することによっ
て無電解めっきを行った。その後、リムーバを用いてレ
ジストフレームを除去した。
【００４１】その結果、膜厚が１５００ｎｍの高い異方
性を有するＮｉＢマスクを形成することができた。膜成
長速度は、約１００ｎｍ／ｍｉｎであり、得られた膜
は、Ｂの含有量がＢ＝２．５ｗｔ％という組成であっ
た。
性を有するＮｉＢマスクを形成することができた。膜成
長速度は、約１００ｎｍ／ｍｉｎであり、得られた膜
は、Ｂの含有量がＢ＝２．５ｗｔ％という組成であっ
た。
【００４２】めっき直後のＮｉＢマスクのミリング速度
は、８．２８ｎｍ／ｍｉｎであり、２５０℃でのアニー
リングの後は７．９４ｎｍ／ｍｉｎであった。これは、
パターン形成対象層であるＮｉＦｅ層のミリング速度で
ある２０ｎｍ／ｍｉｎに対して約１／２以下の速度であ
り、かつＡｌ2 Ｏ3 のミリング速度である６．５１ｎｍ
／ｍｉｎに匹敵する速度である。従って、このマスク
は、複合型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁極層のパタ
ーン形成用のマスクとして非常に有効である。本発明の
形成方法によれば、このようなマスクを極めて容易に形
成することが可能である。
は、８．２８ｎｍ／ｍｉｎであり、２５０℃でのアニー
リングの後は７．９４ｎｍ／ｍｉｎであった。これは、
パターン形成対象層であるＮｉＦｅ層のミリング速度で
ある２０ｎｍ／ｍｉｎに対して約１／２以下の速度であ
り、かつＡｌ2 Ｏ3 のミリング速度である６．５１ｎｍ
／ｍｉｎに匹敵する速度である。従って、このマスク
は、複合型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁極層のパタ
ーン形成用のマスクとして非常に有効である。本発明の
形成方法によれば、このようなマスクを極めて容易に形
成することが可能である。
【００４３】以上に述べた実施形態及び実施例は全て本
発明を例示的に示すものであって限定的に示すものでは
なく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施
することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範
囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものであ
る。
発明を例示的に示すものであって限定的に示すものでは
なく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施
することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範
囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものであ
る。
【００４４】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、パターン形成すべき対象層上にマスクを形成し、対
象層を選択的にエッチングするパターン形成方法であっ
て、マスクとして、ニッケル金属又はコバルト金属を母
材とし少なくも３Ｂ族元素及び／又は５Ｂ族元素を含有
する金属化合物により形成されているため、エッチング
レートがエッチングされるべき対象層より著しく低いた
め、これをマスクとして用いた場合に、非常に薄い膜厚
で構成可能となる。その結果、エッチングの異方性を確
実に得ることができる。
ば、パターン形成すべき対象層上にマスクを形成し、対
象層を選択的にエッチングするパターン形成方法であっ
て、マスクとして、ニッケル金属又はコバルト金属を母
材とし少なくも３Ｂ族元素及び／又は５Ｂ族元素を含有
する金属化合物により形成されているため、エッチング
レートがエッチングされるべき対象層より著しく低いた
め、これをマスクとして用いた場合に、非常に薄い膜厚
で構成可能となる。その結果、エッチングの異方性を確
実に得ることができる。
【図１】本発明の一実施形態におけるパターン形成工程
を概略的に示す断面図である。
を概略的に示す断面図である。
【図２】マスクのＢ及びＰの含有量に対するミリング速
度の特性図である。
度の特性図である。
１０ 上部シールド層 １１ 下部磁極層 １２ 記録ギャップ層 １３ 上部磁極層 １４ レジストフレーム １５ マスク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松熊 浩司 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティ ーディーケイ株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−153714（ＪＰ，Ａ) 国際公開95／30178（ＷＯ，Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23F 4/00 G11B 5/31 G11B 5/39 ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (14)
- 【請求項１】 パターン形成すべき対象層上にマスクを
形成し、該対象層を選択的にエッチングするパターン形
成方法であって、前記マスクとして、ニッケル金属又は
コバルト金属を母材とし、少なくも３Ｂ族元素及び／又
は５Ｂ族元素を含有する金属化合物により形成されたマ
スクを用いることを特徴とするマスクを用いたパターン
形成方法。 - 【請求項２】 前記３Ｂ族元素が、ホウ素であることを
特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 前記マスクが０．２〜１４．０ｗｔ％の
ホウ素を含む組成であることを特徴とする請求項２に記
載の方法。 - 【請求項４】 前記５Ｂ族元素が、リンであることを特
徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項５】 前記マスクが０．２〜１４．０ｗｔ％の
リンを含む組成であることを特徴とする請求項４に記載
の方法。 - 【請求項６】 パターン形成すべき対象層の少なくとも
前記マスクの下地となる層が、鉄系の材料から形成され
ていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項７】 前記鉄系の材料が、ニッケル・鉄からな
ることを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項８】 前記鉄系の材料が、鉄・窒素からなるこ
とを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項９】 前記鉄系の材料が、鉄・ジルコン・窒素
からなることを特徴とする請求項６に記載の方法。 - 【請求項１０】 形成すべきマスクに相当する部分が開
口したレジスト層を前記対象層上に形成し、無電解めっ
きにより前記マスクを形成した後、前記レジスト層を除
去することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項
に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記無電解めっきを行う前に、酸性水
溶液によってめっき面の洗浄を行うことを特徴とする請
求項１０に記載の方法。 - 【請求項１２】 前記無電解めっきにおける膜成長速度
が、１００ｎｍ／ｍｉｎ以下に保たれることを特徴とす
る請求項１０又は１１に記載の方法。 - 【請求項１３】 前記パターン形成すべき対象層が、イ
ンダクティブ書込みヘッド部と磁気抵抗効果読出しヘッ
ド部とを有する複合型薄膜磁気ヘッドにおける書込み磁
極層であり、前記マスクを形成した後、ドライエッチン
グにより書込み磁極層のパターンを形成するものである
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記
載の方法。 - 【請求項１４】 インダクティブ書込みヘッド部と磁気
抵抗効果読出しヘッド部とを有する複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法であって、該インダクティブ書込みヘッド
部の書込み磁極層のパターンを形成する工程において、
請求項１から１２のいずれか１項に記載の方法を用いて
マスクを形成した後、ドライエッチングにより該書込み
磁極層のパターンを形成することを特徴とする複合型薄
膜磁気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24600297A JP3271561B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | マスクを用いたパターン形成方法及び複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| US09/732,894 US6586049B2 (en) | 1997-08-28 | 2000-12-11 | Patterning method using mask and manufacturing method for composite type thin film magnetic head using the patterning method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24600297A JP3271561B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | マスクを用いたパターン形成方法及び複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1171688A JPH1171688A (ja) | 1999-03-16 |
| JP3271561B2 true JP3271561B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=17142012
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24600297A Expired - Fee Related JP3271561B2 (ja) | 1997-08-28 | 1997-08-28 | マスクを用いたパターン形成方法及び複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3271561B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001014613A (ja) * | 1999-06-29 | 2001-01-19 | Tdk Corp | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| US20060096081A1 (en) | 2004-06-30 | 2006-05-11 | Hitachi Global Storage Technologies | Methods of making magnetic write heads with use of a resist channel shrinking solution having corrosion inhibitors |
-
1997
- 1997-08-28 JP JP24600297A patent/JP3271561B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1171688A (ja) | 1999-03-16 |
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