JPS5827677B2 - 凹凸を有する基板への微細パタ−ンの形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 各種電子機器、磁気記録再生機等における各種部品、装
置笠【こおいて凹凸を有する面（こ微細な導体パターン
或いは絶縁パダーン等積々の微細パターンを被着するこ
とが要求される場合が多々ある。

例えば磁気ヘッドＯこおいて、そのコアに巻装する巻線
を薄膜技術によって形成することによって磁気ヘッド素
子の小型化や量産化を図ることが行われる。

第１図は、この薄膜技術を巻＠に適用した磁気ヘッドの
一例の拡大上面図を示すもので、この場合、例えば第２
図（こ示すように絶縁基板、この場合ヘッド取付基板と
なる第１の絶縁基板１上（こ巻線の一部を構成する第１
の導体パターン２と巻線の端部（こ連結される端子とな
る端末導出パターン３とを被着し、これの上に前刃の対
向端面間（こ磁気ギャップｇを形成するようにした対の
薄板状磁気コア半体４ａおよび４ｂよりなる磁気へラド
コア４を載せて固着する。

そしてこの磁気コア４を跨ぐように第１の導体パターン
２との共働によって巻＠９を構成する第２の導電パター
ン６を有する絶縁基板５を載せて固着する。

この基板５は、第３図（こその正面図を、第４図に上面
図を示すように、磁気コア４の中心部（こ設けられた溝
７内を貫通する突起８ａと、磁気コアの両外側に対応す
る位置Ｇこ夫々突起８ｂとが設けられた断面Ｅ字形をな
し、パターン６がこの基板５の凹凸を有する面に形成さ
れてこの第２の導体パターン６の各両端が第１の導体パ
ターン２の所定の端部と一方の端子３の先端と（こ電気
的に連結されて巻線９が実質的にコア４の半体４ａおよ
び４ｂを巡るよう（こなされる。

このような構成（こよる磁気ヘッドによればその巻線を
導体パターン２および６による薄膜技術１こよって形成
し得る導体パターン２および６による巻線９を用いてな
るので導線による巻線を巻き付ける場合に比し、この巻
線の占有空間を充分小さくすることができると共（こそ
の手間を回避できるので、磁気ヘッドの小型化と量産化
を図ることができる利益がある。

ところがこのような磁気ヘッドにおけるパターン２およ
び６は極めて微細なパターンを有するものであり、特に
その再生出力を上げるべくそのターン数を増加すればす
る程、微細パターンの形成の要求が高まる。

この場合、第１の導体パターン２は平面状の基板１上に
設けるものであるので、これを高精度Ｏこ形成すること
ができるが、第２のパターン６に関しては、突起８ａお
よび８ｂが設けられた凹凸面を有する基板５ｉこ形成す
る必要があることから、高い精度を以って充分細いパタ
ーンが形成しにくい。

通常、このような微細の導体パターンを形成するにあた
っては、フォトレジストを用いた写真技術が適用される
。

例えば導体パターンを形成する金属、例えばＣｕ、 Ａ
ｕ、 Ａｇ、 Ａ１等の単体金属、或いはそれ等の合金
を全面蒸着して後、これの上【こフォトレジスト層を塗
布し、これを所定のパターンに露光現像してこのフォト
レジストをエツチングマスクとして金属層を選択的にエ
ツチングするいわゆるフォトエツチングを適用するとか
、或いは、基板上にフォトレジストを塗布し、これを露
光現像して後、このフォトレジスト層上に前述の金属層
を全面的に蒸着して所要のパターンを有する下層のフォ
トレジストの除去と共にこれの上の金属層を選択的に除
去するいわゆるリフトオフ法を適用するとか、或いは基
板上に同様（こ露光現像処理によってフォトレジスト層
を所要のパターンに形成して後これをメッキマスクとし
て導体パターンを選択的にメッキする等の方法がとられ
る。

ところが倒れの方法をとっても、例えば金属を蒸着する
に際しては、金属蒸着源、或いは被蒸着体の基板を自転
公転させることによってその蒸着力向に笠カ性をもたし
めて例えば凹凸を有する基板表面といえどもほぼ一様な
厚みｌこ金属蒸着嘆を形成することができるものである
が、フォトレジストの塗布（こ当っては、これをスピン
ナー法或いは浸漬法、スプレー法等の何れによって行っ
ても基板の凹凸の角部或いは凹凸側面にはフォトレジス
トが塗布され悪くこの部分におけるフォトレジストニヒ
ンホール等の欠陥が生じ易いので、これをマスクとして
導体層をエツチングしたり或いはメッキする場合、更に
はりフトオフする場合微細パターンを高精度（こ形成し
がたく導体パターンに断線、短絡等の事故が生じ易く信
頼性が乏しい。

又、フォトレジストｔｒ、対する露光処理に際しても、
基板上に露光光学マスクを対接させた場合、凹部の底面
においては光学マスクとの間に間隔が生じてしまうので
、露光光線としての例えば紫外線の回折、若しくは散乱
現像（こよりパターンがぼけでしまうという欠点がある
。

従って、第３図で説明したような凹凸を有する基板５に
導体パターン６を形成することは信頼性が低いという欠
点があった。

本発明（こおいては、このような凹凸を有する基板への
例えば導体パターンの形成に当って、その導体パターン
の幅を１０μｍオーダを以って高精度（こ形成すること
ができるようにした凹凸を有する基板への微細パターン
を形成する方法を提供するものである。

第５図乃至第９図を参照して本発明方法の一例を詳細に
説明するに、例えば平坦な面１０ａを有する支持基板１
０を用意する。

この支持基板１０としては、例えば厚さ０．３ ｍｖｔ
のＳＵＳ板を用い得る。

そしてこの基板１０の面１０ａ上（こ最終的に導体パタ
ーンとなる導体層、例えば１０〜２０μｍの厚さを有す
るＣｕ箔１１を而１０ａに沿って載置させて仮止めする
。

そしてこの導体層１１上にフォトレジスト層１２例えば
２０ｃｐｓの粘度を有する０ＭＲ８３（商品名）を毎分
２０００回転の回転速度を以って１０秒間のスピンナー
塗布Ｏこよって塗布する。

第６図に示すようにフォトレジスト層１２に対して所要
のパターンの露光と現像処理を行って最終的には導体パ
ターンと同一パターンのパターニングを行う。

この場合、フォトレジスト層１２に対する露光現像処理
は、平坦面りこおいて行われるので、高精度にピンホー
ルなどの厚みむら等を生じることもなく、又、露光むら
も生じることなく微細パターンを高精度（こ形成するこ
とができる。

次に、基板１０より所要のパターンのフォトレジスト層
１２が形成された導体層１１を剥がし、第７図に示すよ
うに、基板１０もしくは他の同様の平坦面１３ａを有す
る基板１３を用意し、これの上にフォトレジスト層１２
を面１０ａ若しくは１３ａ（こ対接させる如く導体層１
１を裏返えして仮止めし、導体層１１の裏面に例えばエ
ポキシ系の接着剤層１４をスピンナー法等によって数μ
ｍ程度の厚さに塗布する。

そしてこの接着剤層１４およびフォトレジスト層１２を
有する導体層１１を基板１０もしくは１３より取り外し
、これを第８図に示すように、凹凸パターンを有する基
板、例えば第３図で説明した突起８ａ、８ｂを有するガ
ラス専よりなる基板５上に接着剤層１４を基板５の凹凸
面に対接させるように載せ、導体層１１が基板５の凹凸
面に沿って密着するように例えばｌＯＯＯｋｇ／ｃｒ？
Ｌ圧力を以っていわゆるラバープレスを行う。

このラバープレスとは導体層１１を載せた基板５をゴム
袋等に入れてその外側より油圧等の液圧をかけたいわゆ
る静水圧プレスによるもので、このようにすることによ
って導体層１１を基板５（こ沿って所定の位置関係を以
って密着させる。

次に例えば８０℃〜１００°Ｃの２０分間〜３０分間の
ベーキング処理を施して接着剤層１４の硬化処理を施し
て導体層１１を基板５に強固Ｇこ接着する。

次（こ第９図に示すように、フォトレジスト層１２をマ
スクとして導体層１１に対して選択的エツナング即ちフ
ォトエツチングを行う。

かくして例えばフォトレジスト層を除去すればフォトレ
ジスト層のパターンに応じたパターンの導体パターン６
が凹凸面を有する基板５上に形成される。

上述した本発明力性によって形成した導体パターン６は
そのフォトレジスト層の塗布及びこれに対する露光を平
坦面上においてなしたので均一な塗布厚および高精度の
露光がなされ、従って最終的に得た導体パターンは全く
断線、短絡等の事故を生じることなく十〜数十μｍの幅
のパターンといえども高い精度で導体間のピッチずれを
無視できる程度に正確に形成できた。

尚、上述した例においては、第６図で説明したようＱこ
フォトレジスト層１２に対する露光処理後、現像処理を
施して後、導体層１１の基板５への接着を行うようにし
た場合であるが、ある場合は、第６図で説明したパダー
ニング工程においてフォトレジスト層１２に対して露光
処理のみを施して潜像を形成し置くのみのパダーニング
処理を施し、現像することナク、即ち導体層１１上の全
表面をフォトレジスト層１２によって覆った状態で基板
５の凹凸面への接着を行い、その後フォトレジスト層１
２ｉこ対する現像処理を施して、不要部分を除去して所
要の・々ダーフとなす。

その後、このフォトレジスト層１２をエツチングマスク
として導体層１１番こ対するエツチングを行うようにす
ることができる。

この場合導体層１１が基板５Ｇこ取り付けられる迄その
表面が全てフォトレジスト層１２Ｇこよって覆われてい
るので、この層１２によって導体層１１の表面を保護で
きるという効果もある。

尚、導体層１１、即ち導体パターン６としてその厚みが
充分薄い例えば５μｍ程度のＣｕ層によって形成する場
合等（こおいてその導体層１１の機械的強度が不充分で
ある場合には、必要Ｏこ尼じてこの導体層１１を可撓性
を有するベース材としてのシート上に被着させることが
できる。

例えばポリミド系のベースフィルム上に導体層１１、例
えば薄い導体箔を被着し、前述したように平坦状態でフ
ォトレジスト層の塗布および露光処理を少なくとも行う
。

その後、フォトレジスト層を現像処理して更にこれをマ
スクとして導体層をエツチングして、フォトレジスト層
を除去して、導体層上、或いはベースフィルムに接着剤
を塗布し、この接着剤層によってベースフィルムと共Ｇ
こ導体層を凹凸面を有する基板５上に取り付ける。

或いはフォトレジスト層に対する現像処理前（こベース
フィルム側に接着剤を塗布してこの接着剤によって凹凸
面を有する基板５にベースフィルムを接着し、その後、
現像処理するか或いは現像処理と、エツチングとを行う
。

尚、本発明は微細パターンの導体層を形成する凹凸を有
する基板が絶縁基板である場合（こ限らずこれが例えば
フェライトのようなコア材である場合にも適用でき、こ
の場合、例えば接着剤、或いはベースフィルムが導体層
と基板の絶縁を行う層として作用させることができる。

また、上述した例においては、金属層に対するフォトエ
ツチングのエツチングマスクとしてフォトレジスト層を
用いる場合について説明したが、成る場合は凹凸面を有
する基板５上に選択的にフォトレジスト層を形成しこれ
をマスクとしてメッキを施すとか、或いはこれの上を含
んで金属層を蒸着等によって形成してパターン化された
フォトレジスト層をリフトオフすることＯこよって所要
のパターンの導体層を形成する場合のように、基板５上
に所要のパターンにフォトレジスト層を形成する場合に
本発明を適用することもできる。

この場合においては、例えばフォトレジスト層に対して
剥離性を有する可撓性シート、例えば紙シート合成樹脂
シート又はそれ笠の表面に各種の離型剤を塗布したもの
、例えばろうひきした剥離紙、ポリエチレンラミネート
紙等とよりなるシート３０を、第１０図（こ示すよう（
こ設け、この上（こフォトレジスト層１２を塗布し、こ
れを平面状に配置した状態で露光、或いは露光および現
像処理を施す。

その後このシート３０上（こ設けられたフォトレジスト
層１２を第１１図（こ示すように、基板３１の凹凸面上
に被着するものであるが、この場合、フオドレジスト層
の基板３１の凹凸面に対する接着は、例えばフォトレジ
スト層１２に対する現像処理において現像液に溶解する
か現像処理によって形成された層を侵かすことのない接
着剤、例えば、澱粉糊等の接着剤による接着を行っても
よいし、又、或いは、例えばゲント系溶剤でフォトレジ
スト層１２の表面を膨潤させて直接接着させることもで
きる。

そしてこのよう（こしてフォトレジスト層１２を基板３
１上の凹凸面上（こ付着させた後、シート材３０をフォ
トレジスト層１２より剥離すれば、基板３１上に所定の
パターン０）フォトレジスト層が形成される。

この場合においても、基板へのフォトレジスト層１２の
接着後においてこれに対する現像処理を捲すこともでき
る。

又、例えば厚み５μｍのＣｕ箔が圧着されたカプトン２
５ｔｔｍ厚のベース材で構成されたいわゆるフレキシブ
ル基板を用い前述の第５図ないし第９図で説明したと同
様な手順で５μｍ幅の導体パターンを得ることができた
。

又このよう（こ形成した導体パターン上（こ再度可撓性
を有する絶縁板をラバープレスして接着し、前述したと
同様の手順でそり上に導体パターンを何層も重ねること
も可能で極めて幅狭い導体パターンを高密度（こ側木も
形成することもできた。

尚上述したよう（こ多数回のラバープレス（こよって多
層の導体層を凹部内に形成するかわり（こ、両側にパタ
ーンを形成した可撓性を有する絶縁板をラバープレスＧ
こよつＣ形成することも可能である。

この場合凹型基板の凹部外（こ形成されている両面にパ
ターンを有する絶縁基板を除去することにより導体層の
切口を露出させること（こより他基板との接続をなす様
（こしてもよい。

また核部（こ半田のバンプを形成してもよい。

あるいは凹型基板側の導体は凹部外の面上に延在させ、
凹型基板から離れた導体層の切口を露出することＯこよ
り他の導体とコンタクトを取るよう（こすることもでき
る。

尚、本発明をコイルの一利用態様である磁気ヘッド（こ
適用した例につき説明したが、一般の任意のコイルの製
造（こ用いうることはいうまでもないところである。

この場合前述のように平面基板上（こ形成した導体パタ
ーンと凹型基板Ｏこ形成した導体パターンをコイルを構
成するように接合することもできるし、ワイヤーボンド
（こよってコイルを形成するように、凹型基板に形成し
た導体どうしを接続しても良い。

このように本発明によれば、微細パターンの小型コイル
を容易に形成出来るので半導体集積回路基板あるいはハ
イブリッド集積回路と一体化することも可能である。

また２層の導体を凹型基板の凹部内に形成する場合基板
側の導体にパターニングを施さずに凹型基板内（こ形成
すれば基板から離れたパターニングヲ施された導体（こ
まって構成されるコイルのシールドとして用いることも
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の説明に供する磁気ヘッドの一例の上面
図、第２図はそのヘッド増付基板の上面図、第３図はこ
れの他の基板の側面図、第４図はその上面図、第５図乃
至第９図は本発明方法の一例の工程図、第１０図および
第１１図は本発明方法の他の例の工程図である。 ５および３１は凹凸面を有する基板、１２はフォトレジ
スト層、１１は導体層、６は導体パターンである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 基板に被着される膜に後に行う該＠（こ対する選択
   的除去の処理を施す為のパターニングを、鉄膜がほぼ平
   面の状態（こおいて癩す工程と、該工程を癩した嘆を凹
   凸を有する基板に該凹凸（こ沿うようｌこプレスｌこよ
   り被着する工程と、該被着工程前または後に上記パター
   ニングに従って上記膜を選択的に除去する工程とを含む
   ことを特徴とする凹凸を有する基板への微細パターンの
   形成力法。