JPH04129014A - 薄膜のパターニング方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
薄膜のパターニング方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法Info
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- JPH04129014A JPH04129014A JP24758190A JP24758190A JPH04129014A JP H04129014 A JPH04129014 A JP H04129014A JP 24758190 A JP24758190 A JP 24758190A JP 24758190 A JP24758190 A JP 24758190A JP H04129014 A JPH04129014 A JP H04129014A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/32—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film
- H01F41/34—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for applying conductive, insulating or magnetic material on a magnetic film, specially adapted for a thin magnetic film in patterns, e.g. by lithography
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁性薄膜のパターニング方法、及びそれを用
いた薄膜磁気ヘッドの製造方法に係り、特に、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｆｅを主成分とする磁性薄膜の高速・高精度パター
ニング方法に関する。
いた薄膜磁気ヘッドの製造方法に係り、特に、Ｃｏ、Ｎ
ｉ、Ｆｅを主成分とする磁性薄膜の高速・高精度パター
ニング方法に関する。
磁気バブルメモリや薄膜磁気ヘッドの主要構成材料であ
るパーマロイ（ＮｉＦｅ）やＣｏＮｉＦｅ等のパターニ
ングでは、パターン精度の点からＡｒガスを用いたドラ
イエツチングやイオンミリングが採用される傾向にある
。
るパーマロイ（ＮｉＦｅ）やＣｏＮｉＦｅ等のパターニ
ングでは、パターン精度の点からＡｒガスを用いたドラ
イエツチングやイオンミリングが採用される傾向にある
。
例えば、薄膜磁気ヘッドの磁気コア材料として用いられ
るＮ ｉ Ｆ ｅ 、 ＣｏＮｉＦｅ等の磁性薄膜は、
特開昭６０−３７１３０号公報（８５−２−２’６）に
示されているように、ホトレジストやアルミナをマスク
材としたＡｒイオンミリング、Ａｒドライエツチングで
パターニングされることが多くなっている。
るＮ ｉ Ｆ ｅ 、 ＣｏＮｉＦｅ等の磁性薄膜は、
特開昭６０−３７１３０号公報（８５−２−２’６）に
示されているように、ホトレジストやアルミナをマスク
材としたＡｒイオンミリング、Ａｒドライエツチングで
パターニングされることが多くなっている。
上記従来技術はＮ ｉ Ｆ ｅ 、 ＣｏＮｉＦｅ等の
磁性薄膜をＡｒガスを用いたドライエツチング、イオン
ミリング等を行なった場合にエツチング速度が遅いとい
う点について考慮がされておらず、プロセスのスルーブ
ツトが低下するという問題があった。
磁性薄膜をＡｒガスを用いたドライエツチング、イオン
ミリング等を行なった場合にエツチング速度が遅いとい
う点について考慮がされておらず、プロセスのスルーブ
ツトが低下するという問題があった。
また、エツチング時間が長くなるため、エツチング中の
変動が起こりやすくパターン精度が低下するという問題
があった。
変動が起こりやすくパターン精度が低下するという問題
があった。
また、薄膜磁気ヘッドでは、段差上にあるＮｉＦｅ。
ＣｏＮｉＦｅ等の磁性薄膜をパターニングする際、マス
ク材としてホトレジストを用いようとするとホトレジス
トには流動性があるため、段差上部では平坦部に比べて
薄くなり、段差下部では平坦部に比べて厚くなる。その
ため、段差上部が露出しないようにホトレジストの厚さ
を確保すると段差下部のホトレジストの厚さが厚くなり
、Ａｒガスを用いてドライエツチング、イオンミリング
等を行なうと、再付着等が発生しパターン精度が低下す
るという問題があった。
ク材としてホトレジストを用いようとするとホトレジス
トには流動性があるため、段差上部では平坦部に比べて
薄くなり、段差下部では平坦部に比べて厚くなる。その
ため、段差上部が露出しないようにホトレジストの厚さ
を確保すると段差下部のホトレジストの厚さが厚くなり
、Ａｒガスを用いてドライエツチング、イオンミリング
等を行なうと、再付着等が発生しパターン精度が低下す
るという問題があった。
本発明の目的はＮ ｉ Ｆ ｅ 、 ＣｏＮｉＦｅ等の
磁性薄膜を、高速・高精度にパターニングする方法を提
供することにある。
磁性薄膜を、高速・高精度にパターニングする方法を提
供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために、Ａｒ。
Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガスに、Ｃ（１２ｔ ＣＣｌ２ａ
等の分子中に塩素を含むガス（以下塩素系ガスと記す）
を導入することにより、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅを主成分とし
た磁性薄膜を高速・高精度にエツチングすることができ
ることを確認し、この効果を応用することにより、Ｎｉ
Ｆｅ、ＣｏＮｉＦｅ等の磁性薄膜を高速・高精度にエツ
チングすることを可能にした。
等の分子中に塩素を含むガス（以下塩素系ガスと記す）
を導入することにより、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅを主成分とし
た磁性薄膜を高速・高精度にエツチングすることができ
ることを確認し、この効果を応用することにより、Ｎｉ
Ｆｅ、ＣｏＮｉＦｅ等の磁性薄膜を高速・高精度にエツ
チングすることを可能にした。
エツチングには、ドライエツチング、イオンミリング等
が使用されるが、この種の装置にはプラズマの作製にマ
イクロ波を使うもの、平行平板型や円筒型の電極に高電
圧を印加するもの、フィラメントから出る熱電子を利用
するもの等がある。
が使用されるが、この種の装置にはプラズマの作製にマ
イクロ波を使うもの、平行平板型や円筒型の電極に高電
圧を印加するもの、フィラメントから出る熱電子を利用
するもの等がある。
エツチングガスに使用する不活性ガスは、Ｎ ｅ 。
Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ等のいずれでも良いが、コストの点か
らＡｒが最も望ましい。又、塩素系ガスにはＣＱｘ、Ｃ
ＣΩａ、ＣＨＣＱｚＦ 、ＣＣｆｆｚＦｚ等のいずれ
でもよいが、ＣＣＱ ａが反応性や安全性の点から最も
望ましい。そして前記ガスを混合して用いる時の混合率
は、Ａｒガスに対しＣＣＱ ａガスの混合率を４０〜６
０％とすれば良いが、エツチング速度を大きくするため
には、５０％が最も望ましい。さらに、エツチングする
際のマスク材にはホトレジストやＡ Ｒ２Ｏ５，Ｔ ｉ
Ｏ，Ｓ ｉ Ｏｘ等の金属酸化物のいずれでも良いが
、パターン精度の点からホトレジストが最も望ましい。
らＡｒが最も望ましい。又、塩素系ガスにはＣＱｘ、Ｃ
ＣΩａ、ＣＨＣＱｚＦ 、ＣＣｆｆｚＦｚ等のいずれ
でもよいが、ＣＣＱ ａが反応性や安全性の点から最も
望ましい。そして前記ガスを混合して用いる時の混合率
は、Ａｒガスに対しＣＣＱ ａガスの混合率を４０〜６
０％とすれば良いが、エツチング速度を大きくするため
には、５０％が最も望ましい。さらに、エツチングする
際のマスク材にはホトレジストやＡ Ｒ２Ｏ５，Ｔ ｉ
Ｏ，Ｓ ｉ Ｏｘ等の金属酸化物のいずれでも良いが
、パターン精度の点からホトレジストが最も望ましい。
又、金属酸化物を用いる時は、ホトレジストとの積層体
にすれば、エツチング時に磁性薄膜との選択比を大きく
することができる。
にすれば、エツチング時に磁性薄膜との選択比を大きく
することができる。
一方、薄膜磁気ヘッドでは、段差部分の磁性薄膜をホト
レジスト等をマスク材としてＡｒガスでイオンミリング
やドライエツチングした際、スパッタされた磁性薄膜の
一部がマスク材の側面に付着しパターン精度が得られな
かったが、エツチングガスとして不活性ガスと塩素系ガ
スの混合ガスを用いることにより、マスク材の側面への
磁性薄膜の再付着は全く認められず、所望のパターン精
度が得られることがわかった。
レジスト等をマスク材としてＡｒガスでイオンミリング
やドライエツチングした際、スパッタされた磁性薄膜の
一部がマスク材の側面に付着しパターン精度が得られな
かったが、エツチングガスとして不活性ガスと塩素系ガ
スの混合ガスを用いることにより、マスク材の側面への
磁性薄膜の再付着は全く認められず、所望のパターン精
度が得られることがわかった。
Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅを主成分とする磁性薄膜を高速でエツ
チングするために、塩素系ガスを導入すると、ＦｅＣＱ
ｓ等の沸点の低い物質が磁性膜の表面に生成されエツチ
ングされやすくなっており、Ａｒガスによる物理的なエ
ツチングも加わるためエツチング速度が速くなっている
と思われる。
チングするために、塩素系ガスを導入すると、ＦｅＣＱ
ｓ等の沸点の低い物質が磁性膜の表面に生成されエツチ
ングされやすくなっており、Ａｒガスによる物理的なエ
ツチングも加わるためエツチング速度が速くなっている
と思われる。
一方、薄膜磁気ヘッドでは、段差部分のマスク材の側面
に再付着した磁性薄膜が、塩素系ガスがイオン化されて
できた化学種と反応して除去されるため高精度にエツチ
ングすることができると考えられる。
に再付着した磁性薄膜が、塩素系ガスがイオン化されて
できた化学種と反応して除去されるため高精度にエツチ
ングすることができると考えられる。
〈実施例１〉
第１図は本発明によるプロセスの一例を示したものであ
る。第１図（ａ）は、基板１１上に〜ｉＦｅ膜１２を堆
積し、その上にホトレジスト１３を形成したものの断面
図である。次に、第１図（ｂ）に示したようにＮｉＦｅ
膜１２をＡｒとＣＣＱ４の１：１混合ガスを用いてドラ
イエツチングする。
る。第１図（ａ）は、基板１１上に〜ｉＦｅ膜１２を堆
積し、その上にホトレジスト１３を形成したものの断面
図である。次に、第１図（ｂ）に示したようにＮｉＦｅ
膜１２をＡｒとＣＣＱ４の１：１混合ガスを用いてドラ
イエツチングする。
このときのエツチング速度は、２００人／ｓｉｎであり
、Ａｒのみの場合（８０人／ｍ１ｎ）及びＣＣＱ＋のみ
の場合（１００人／ｍ１ｎ）に比へて速くなっているこ
とが分かった。
、Ａｒのみの場合（８０人／ｍ１ｎ）及びＣＣＱ＋のみ
の場合（１００人／ｍ１ｎ）に比へて速くなっているこ
とが分かった。
又、第２図はガスの混合率を変化させたときのエツチン
グ速度を示す。この図から、Ａｒ。
グ速度を示す。この図から、Ａｒ。
ＣｅＯ２それぞれ単独の場合のエツチング速度は遅いが
、混合率を４０〜６０％にすると作用でも示したような
ことからエツチング速度が速くなっていることが分かっ
た。
、混合率を４０〜６０％にすると作用でも示したような
ことからエツチング速度が速くなっていることが分かっ
た。
〈実施例２〉
第３図は本発明を用いたプロセスの一例を示す。
第３図（ａ）は、基板３１上に有機樹脂膜３２のパター
ンを形成し、その上にＮｉＦｅ膜３３を堆積したものの
断面図である。第３図（ｂ）はホトレジスト３４を塗布
し、それを露光、現像した後の断面図である。第３図（
ｂ）に示すようにホトレジスト３４を形成した後、Ｎｉ
Ｆｅ膜３３をＡｒとＣＣＱ ＆を１：１で混合したガス
を用いてイオンミリングする。この結果、作用でも示し
たように、Ｎ ｉ Ｆ ｅ膜３３の表面で反応が起こり
エツチング速度が速くなるとともに、ホトレジスト３４
の側面に再付着したＮ ｉ Ｆ ｅをＣＣＱ ａのイオ
ンが反応性イオンミリングで除去しているため、ＮｉＦ
ｅ膜３３を高速、高精度しこエツチングすることができ
た。
ンを形成し、その上にＮｉＦｅ膜３３を堆積したものの
断面図である。第３図（ｂ）はホトレジスト３４を塗布
し、それを露光、現像した後の断面図である。第３図（
ｂ）に示すようにホトレジスト３４を形成した後、Ｎｉ
Ｆｅ膜３３をＡｒとＣＣＱ ＆を１：１で混合したガス
を用いてイオンミリングする。この結果、作用でも示し
たように、Ｎ ｉ Ｆ ｅ膜３３の表面で反応が起こり
エツチング速度が速くなるとともに、ホトレジスト３４
の側面に再付着したＮ ｉ Ｆ ｅをＣＣＱ ａのイオ
ンが反応性イオンミリングで除去しているため、ＮｉＦ
ｅ膜３３を高速、高精度しこエツチングすることができ
た。
〈実施例３〉
第４図は本発明を用いた薄膜磁気ヘッドの製造プロセス
の一例を示す。第４図（ａ）は、基板４１上に下部磁性
薄膜４２．ギャップ膜４３．有機樹脂膜４４．導体コイ
ル４５を形成し、その上しこＮｉＦｅ膜４６を堆積した
ものの断面図である。
の一例を示す。第４図（ａ）は、基板４１上に下部磁性
薄膜４２．ギャップ膜４３．有機樹脂膜４４．導体コイ
ル４５を形成し、その上しこＮｉＦｅ膜４６を堆積した
ものの断面図である。
つづいて第ｎｉｌ （ｂ）のようにホトレジスト４７を
塗布する。次に、ＡｒとＣｅＯ２の１＝１混合ガスを用
いてＮｉＦｅ膜４６をイオンミリングする。このとき、
ホトレジストの側面に再付着が起こるがＣｅＯ２のイオ
ンによって反応性イオンミリングが行なわれ、再付着が
除去される。このため、段差に多い薄膜磁気ヘッドでも
再付着をなくし、高精度にエツチングすることができた
。
塗布する。次に、ＡｒとＣｅＯ２の１＝１混合ガスを用
いてＮｉＦｅ膜４６をイオンミリングする。このとき、
ホトレジストの側面に再付着が起こるがＣｅＯ２のイオ
ンによって反応性イオンミリングが行なわれ、再付着が
除去される。このため、段差に多い薄膜磁気ヘッドでも
再付着をなくし、高精度にエツチングすることができた
。
なお、実施例１，２．３では不活性ガスにＡｒ。
塩素系ガスにＣｅＯ２，磁性薄膜にＮｉＦｅを例に説明
したが、不活性ガスにＮｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等。
したが、不活性ガスにＮｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等。
塩素系ガスにＣＱｍ 、ＣＨＣＱｚＦ 、ＣＣＱｚＦｚ
等、磁性薄膜にＣｏＮｉＦｅ、 Ｃｏ Ｆ ｅ等のＣｏ
、Ｎｉ。
等、磁性薄膜にＣｏＮｉＦｅ、 Ｃｏ Ｆ ｅ等のＣｏ
、Ｎｉ。
Ｆｅを主成分とした磁性薄膜を用いても同様の結果を得
ており、これは前述の原理より当然の帰結である。
ており、これは前述の原理より当然の帰結である。
本発明によれば、Ｎ ｉ Ｆ ｅ 、 ＣｏＮｉＦｅ等
の磁性薄膜を高速、高精度にパターニングすることがで
きる。
の磁性薄膜を高速、高精度にパターニングすることがで
きる。
第１図は本発明の一実施例の工程を示す断面図、第２図
は本発明の混合ガス比を説明するための特性図、第３図
は本発明の一実施例を説明するための工程を示す断面図
、第４図は本発明の一実施例を説明するための薄膜磁気
ヘッド作製工程を示す断面図である。 １１，３１，４１・・・基板、１２，３３，４２゜４６
−ＮｉＦｅ膜、１３，３４．４７・・・ホトレジスト、
３２．４４・・・有機樹脂膜、４３・・・絶縁膜、４５
・・・導体コイル。
は本発明の混合ガス比を説明するための特性図、第３図
は本発明の一実施例を説明するための工程を示す断面図
、第４図は本発明の一実施例を説明するための薄膜磁気
ヘッド作製工程を示す断面図である。 １１，３１，４１・・・基板、１２，３３，４２゜４６
−ＮｉＦｅ膜、１３，３４．４７・・・ホトレジスト、
３２．４４・・・有機樹脂膜、４３・・・絶縁膜、４５
・・・導体コイル。
Claims (9)
- １．Ｃｏ，Ｎｉ，Ｆｅのいずれか、または二元素以上を
主成分とした磁性薄膜上に少なくとも表面層にホトレジ
ストをもつマスク膜を形成し、磁性薄膜の露出部分を不
活性ガスと分子中に塩素を含むガスを混合したガスを用
して除去することを特徴とする薄膜のパターニング方法
。 - ２．請求項１において、不活性ガスとして、Ａｒガスを
使用する薄膜のパターニング方法。 - ３．請求項１において、分子中に塩素を含むガスとして
、Ｃｌ＿２，ＣＣｌ＿４，ＣＨＣｌ＿２Ｆ，ＣＣｌ＿２
Ｆ＿２を使用する薄膜のパターニング方法。 - ４．請求項１，２または３において、不活性ガスに対す
る分子中に塩素を含むガスの混合比を体積比で４０〜６
０％とする薄膜のパターニング方法。 - ５．請求項１，２，３または４において、マスク膜がホ
トレジスト層のみからなる薄膜のパターニング方法。 - ６．請求項１，２，３または４において、マスク膜がホ
トレジスト層と金属酸化物層の積層体からなる薄膜のパ
ターニング方法。 - ７．非磁性材料からなる基板上に、少なくとも下部磁性
膜、磁気ギヤツプ膜、または非磁性材料からなる絶縁膜
、導体コイル、上部磁性膜を積層する薄膜磁気ヘツドの
製造方法において、前記上部磁性膜を不活性ガスと分子
中に塩素を含むガスを混合したガスを用いてエツチング
し、上部磁気コアを形成することを特徴とする薄膜磁気
ヘツドの製造方法。 - ８．請求項７において、不活性ガスに対する分子中に塩
素を含むガスの混合比を体積比で４０〜６０％とする薄
膜磁気ヘッドの製造方法。 - ９．請求項７または８において、マスク膜がホトレジス
ト層のみからなる薄膜磁気ヘツドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24758190A JPH04129014A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 薄膜のパターニング方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24758190A JPH04129014A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 薄膜のパターニング方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04129014A true JPH04129014A (ja) | 1992-04-30 |
Family
ID=17165635
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24758190A Pending JPH04129014A (ja) | 1990-09-19 | 1990-09-19 | 薄膜のパターニング方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04129014A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996019800A1 (fr) * | 1994-12-20 | 1996-06-27 | Citizen Watch Co., Ltd. | Procede de traitement d'un element coulissant de tete magnetique |
| US5607599A (en) * | 1994-11-17 | 1997-03-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of processing a magnetic thin film |
-
1990
- 1990-09-19 JP JP24758190A patent/JPH04129014A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5607599A (en) * | 1994-11-17 | 1997-03-04 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method of processing a magnetic thin film |
| WO1996019800A1 (fr) * | 1994-12-20 | 1996-06-27 | Citizen Watch Co., Ltd. | Procede de traitement d'un element coulissant de tete magnetique |
| US5997700A (en) * | 1994-12-20 | 1999-12-07 | Citizen Watch Co., Ltd. | Method of fabricating magnetic head slider |
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