KR20010050907A - 시료의 처리방법과 처리장치 및 자기헤드의 제작방법 - Google Patents
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Abstract
시료를 처리하는 방법, 그것에 대한 장치 및 자기헤드의 제작방법이 제공되고 여기서 부식생성물을 제거하기 위한 복잡한 종래의 후처리단계는 가스 플라즈마 에칭에서 생성되는 잔류 염소화합물 만을 제거하기 위해서 본 발명의 부식방지 처리로 제거된다. 보다 명확하게 말하면, 본 발명의 방법은 NiFe합금으로 만들어진 시드층, 시드층과 연결된 NiFe합금으로 만들어진 상부 자극, 시드층과 밀착한 산화막으로 만들어진 갭층, 및 이 갭층과 밀착한 NiFe합금으로 만들어진 실드층을 포함하는 적층막을 형성하는 단계; 마스크로서 상부자극을 사용하고 염소를 포함하는 가스로 시드층을 플라즈마 에칭하는 단계; 그 후 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마로 플라즈마 후처리함으로써 잔류 염소화합물을 제거하는 단계들을 포함한다.
Description
본 발명은 플라즈마 에칭처리를 사용하여 시료를 처리하는 방법과 이것을 위한 장치 및 이를 이용한 자기 헤드의 제작방법에 관한 것이다.
반도체 소자의 기판 등의 시료는 예를들어, 화학적 용액 혹은 플라즈마를 사용하여 에칭처리 된다. 이러한 시료의 에칭처리에 있어서, 에칭처리 후 시료에서의 부식 발생에 대비하여 충분한 주의를 기울일 필요가 있다.
에칭처리 후 시료에 대한 이러한 부식방지기술로는 예를들어, 일본국 특개소 59-186326에, 레지스트 필름 등에 남아있는 부식성물질인 임의의 염소화합물이 진공으로 유지되어 있는 에칭실과 연통하는 플라즈마 처리실에서 플라즈마를 사용하여 레지스트막의 애싱처리에 의해 제거되는 종래 기술이 공지되어 있다. 에칭후 시료를 200℃ 이상으로 가열함으로써 시료에 남아있는 부식물질인 염소 화합물의 증발이 촉진되어 에칭후 시료의 부식발생을 막는다. 또 일본국 특개소 61-133388에서는 에칭처리 후의 시료인 처리될 대상물은 에칭실로 부터 가열된 공기를 송풍하여 처리될 대상물이 건조되는 열처리실로 보내지고, 그 다음 시료는 열처리실에서 꺼내져 물로 세정한 다음 건조되고, 이것에 의해 대기와의 반응에 의한 에칭처리 후 시료의 부식을 방지한다.
일본국 특개평 2-224233은 각각 상이한 이온화 특성을 가지는 상이한 금속들을 포함한 적층물의 시료를 제1처리실내에서 상기 적층물 시료위에 형성된 레지스트 마스크를 통해 제 1 가스 플라즈마를 사용하여 에칭하는 제 1단계, 제 1 가스 플라즈마와 다른 가스분위기에서 형성된 제 2 가스 플라즈마를 사용하여 제 2처리실에서 시료를 처리함으로써 제 1단계에서 형성된 각각 다른 이온화 특성을 갖는 금속을 포함한 적층물 시료의 측벽에 부착된 레지스트 마스크와 잔류 부식 물질을 제거하는 제 2단계, 및 제 1단계와 제 2단계에 의해 노출된 시료의 표면이 적어도 하나의 액체와 접촉하도록 하여 상기 제 2단계에서 제거할 수 없었던 적층물 시료의 측벽에 부착된 잔류 부식물질의 나머지 부분을 제거하는 제 3단계로 구성되며, 여기서 상기 제 1단계에서는, 알루미늄 합금막과 TiW 혹은 TiN 막의 적층으로 만들어진 시료가 감압상태에서 레지스트 마스크를 통해 염소를 포함하는 가스 플라즈마를 사용하여 에칭되고, 상기 제 2단계에서는, 산소를 포함하는 가스 플라즈마를 사용하여 시료가 애싱처리되며, 상기 제 3단계에서는, 시료가 물로 세정되며, 여기서 제 1단계후 남아있는 잔류 부식물질을 제거하기해서 제 3단계는 (a)물로 세정하는 단계, (b)알카리성 액체로 세정한 후 물로 세정하는 단계, (c)산성 액체로 세정한 후 물로 세정하는 단계, (d)불소산 용액으로 세정한 후 물로 세정하는 단계들 중 적어도 하나로 되어있는 시료 처리방법을 개시한다.
박막 자기 헤드, 자기 센서 등의 자극을 위한 철(Fe)을 함유한 물질의 에칭방법이 일본국 특개평 4-107281에 개시되어 있다. 상기 공보에서는 시료 표면에 형성된 철(Fe)을 포함하는 합금, 특히 Fe-Si-Al 합금을 포함한 합금의 에칭방법이 개시되어 있으며, 이러한 방법은 250℃ 이상이며 융점이하의 온도에서 진공상태로 가열되어진 시료를 반응성 이온 밀링 방법에 의해 염소 가스 분위기에서 에칭하는 단계; 250℃ 이상의 높은 온도로 유지되는 시료를 염소 이온 샤워를 적용하여 염소가스와 완전히 반응하도록 시료의 표면위에 남아있는 잔존물의 에칭을 허용하기 위해서 후처리하는 단계; 순수(pure water)에 시료를 담금으로써 후처리 단계에서 생성된 에칭생성물을 용해 및 제거하는 순수 처리 단계로 구성되고, 여기서 상술된 단계들은 상술된 순서대로 연속적으로 수행된다.
또, 일본국 특개평 7-93293은 알루미늄을 포함한 적층물 배선재료의 시료를 에칭하는 단계; 그 후 동시에 할로겐 화합물과 레지스트 화합물을 제거하는 단계로 이루어진 방법을 개시한다.
일본국 특개평 4-107281에 나타난 종래 기술이 갖고있는 문제점은 만일 자기 헤드의 제작을 위해 두께 3㎛의 순수한 철이 아르곤 이온 밀링으로 에칭되는 경우 이것의 에칭 속도는 대략 150 A/min이기 때문에 200분이 소요된다는 점이다. 이것은 철의 에칭 속도가 입사 이온 개수에 의해서 제어되기 때문이다. 에칭 속도를 증가하기 위해서는 시료를 250℃ 이상으로 가열하고 염소가스 분위기에서 반응성 이온 밀링을 적용함으로써 시료의 에칭 속도는 거의 1000A/min 까지 증가될 수 있음이 일본국 특개평 4-107281에 개시되었다. 그러나 재료에 따라 몇 가지 유형의 시료는 250℃ 이상의 온도를 견디어낼 수 없어 상술된 방법을 적용하기 어렵게 하는 문제가 있다. 특히 자기 헤드의 제작에 사용되는 NiFe 합금의 강자성 물질을 포함하는 적층막을 에칭할때 시료의 온도가 230℃ 이상으로 상승하면, NiFe막의 자기 특성이 나빠지며 심지어 시료의 온도가 정상온도까지 떨어질때도 처음의 자기 특성은 회복될 수 없어 시료를 쓸모없게 만드는 문제가 발생한다.
또한, 일본국 특개평 4-107281에서는 반응성 이온 밀링을 실시한 후 방치된 시료에서 발생하는 부식을 방지하기 위한 부식방지공정으로서, 250℃이상의 온도로 가열되는 시료위에 염소 이온 샤워를 적용하는 후처리 공정과, 순수 물에 시료를 담그는 순수 담금공정의 단계를 포함하고, 여기서 상술된 공정들은 이러한 순서로 잇달아 수행되는 부식방지공정이 제안된다. 그러나 시료의 온도가 250℃ 이상 상승하고 이온 샤워와 그 후의 순수담금처리를 포함하는 복잡한 부식방지처리의 절차가 필요하여 제작 비용을 증가시키는 문제가 있다.
부식 방지 처리에 대한 상기된 복잡한 절차는, 대상 시료가 Fe-Si-Al합금이며 일본국 특개평 2-224233에 공개된 것 처럼 각각 이온화 특성이 매우 다른 두가지 다른 금속을 포함하기 때문에 높은 부식성을 가지는 것으로 생각된다.
본 발명의 목적은 부식방지를 위한 시료의 처리방법, 이것을 위한 장치 및 이것을 사용한 자기 헤드의 제작 방법을 제공하는 것이고, 이것은 간단한 방법과 저렴한 비용으로 장치를 파괴하지 않을 정도의 충분히 낮은 온도와 빠른 속도에서 NiFe합금을 포함한 적층막의 시료의 에칭을 가능하게 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 개략 블럭도,
도 2는 도 1의 본 발명의 일실시예 중, 진공상태에 있는 부분의 단면도,
도 3은 본 발명의 에칭 처리장치의 단면에서의 개략도,
도 4는 본 발명의 플라즈마 후처리 장치의 개략단면도,
도 5는 본 발명의 상기 일실시예의 일부분을 나타내는 흐름도,
도 6은 본 발명의 자기 헤드의 개략도,
도 7은 본 발명에 따른 3층 레지스트 에칭에 의해 형성된 상부 자극을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명에 따른 수직 가공에 의해 형성되는 NiFe의 실드 하지층, Al2O3의 갭층 및 NiFe의 시드층을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명에 따른 플라즈마 후처리에 의해 얻어지는 효과를 나타내는 도면,
도 10은 본 발명과 종래기술 사이의 이점의 비교도.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 방법은 NiFe합금을 사용하여 형성된 시료 예를들어 자기 헤드의 자극을, 비교적 높은 밀도의 플라즈마원을 사용하여 플라즈마 처리하여 에칭하는 단계와, 에칭처리 직후에는 50Pa 이상의 압력과 200℃이하의 시료의 온도에서 H2O 혹은 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용하여 부식방지를 위해 시료를 플라즈마 후처리하는 단계로 이루어진다.
여기서 비교적 고밀도 플라즈마원이란 유도 결합형 플라즈마 장치, 헬리콘형 플라즈마 장치, 2주파 여기 평행 평판형 플라즈마 장치 또는 마이크로파형 플라즈마 장치를 나타내고, 이것은 대략 1-10㎃/㎠의 포화 이온 전류 밀도의 플라즈마를 시료에 조사할 수 있다. 종래의 이온 밀링과 평행 평판형과 같은 저밀도 플라즈마원과 비교하면, 이것은 10-100배 이상 높은 플라즈마 밀도를 가진다. 또, 플라즈마 생성을 위한 고주파 전원뿐만 아니라, 다른 고주파 전원이 시료대에 제공되기 때문에, 시료에 입사되는 이온 에너지는 독립적으로 제어될 수 있다. 만일 본 발명의 이 플라즈마원이 사용되면 충분한 수의 입사 이온의 생성을 보장하기 때문에 비록 입사 이온의 에너지가 50-500eV 또는 밀링 방법의 1/2부터 1/10로 설정되고 시료의 온도가 낮더라도 높은 에칭 속도를 얻는 것이 가능하다. 예를 들면, 100 ㎚/min의 에칭 속도가 시료의 온도 40℃와 이온 에너지 300eV에서 실현될 수 있다. 또한, 시료의 온도가 40-60℃ 범위내에 유지되면 시료 단의 설계와 구성이 단순화 되어 제작 비용의 감소에 기여한다는 장점이 있다.
또, 본 발명의 고밀도 플라즈마 처리에서는 낮은 충격 이온 에너지로 인한, NiFe합금층으로 충격을 받은 염소이온의 얕은 침투 때문에, 그리고 Ni과 Fe가 동일한 이온화 특성을 가지는 동일한 유형의 금속이어서, 상이한 이온화 특성으로 인한 상술된 부식 메카니즘의 발생을 방지하기 때문에, 50Pa 이상의 압력과 200℃ 이하의 시료의 온도에서 H2O 혹은 메탄올을 함유하는 가스 플라즈마에 시료를 노출시킴으로써 에칭후 시료의 표면에 퇴적된 잔류 염소 화합물을 제거하여 시료의 부식방지가 가능하고, 그것에 의해 더욱 간단하고 저렴한 가격의 부식 방지 방법과 이를 위한 장치를 제공한다.
또한, 자기 헤드의 제작에 사용된 적층막은 NiFe합금막 이외에 플라즈마로 에칭을 함으로써 처리되는 알루미나, 산화 실리콘막 등과 같은 산화물 막층, 및/또는 포토레지스트층 등과 같은 다양한 다른 층을 포함한다. 그러나 그것의 에칭에 있어서, NiFe합금 층이 그것의 하지층으로 부터 노출된 경우이거나 산화물 막층이 NiFe합금 층 그 자체를 마스크로 사용하여 에칭되는 경우가 있다. 이러한 처리 동안 NiFe합금 층은 염소 또는 불소 플라즈마 분위기에 노출된다. 그러므로 에칭후 부식방지처리가 필요하다. 상기 에칭처리에 대하여, 본 발명에 따른 H2O 또는 메탄올을 포함한 가스 플라즈마에 시료를 노출시킴에 의한 부식방지처리도 마찬가지로 적용될 수 있다.
본 발명에 따라 제공될 상기 방법과 장치는 아래에 더욱더 구체적으로 기술될 것 이다.
본 발명에 따른 시료를 처리하는 방법은 에칭실에서 염소를 포함한 가스 플라즈마에 의해, 기판위에 형성된 NiFe합금 또는 NiFeCo합금을 포함하는 적어도 한개의 층을 포함하는 적층막을 시료온도 200℃ 이하에서 에칭하는 제 1단계와, 상기 제 1단계에서 노출된 적층물 막위에 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 적용함으로써 적층물 막위에 부착된 잔류 염소 화합물을 제거하기 위해 50Pa 이상의 압력과 200℃ 이하의 시료의 온도에서 플라즈마 후처리하는 제 2단계로 이루어진다.
또한, 본 발명은 가스 플라즈마가 Cl2, BCl3, Ar 및 O2로 되어있는 그룹으로 부터 선택된 적어도 하나 또는 이들의 조합에 의해 생성되는 시료 처리방법을 제공한다.
본 발명은 다른 적층물 층이, (A)포토레지스트층, (B)알루미나(Al2O3)층, (C)산화 실리콘층, (D)Cu층, (E)Ta층 및 (F)Cr층 중 적어도 하나로 이루어지며 에칭실내에서 가스 플라즈마에 의해 에칭되는 시료 처리방법을 제공한다.
본 발명의 다른 형태에 따르면, 에칭실 내에서 Al2O3및 TiC로 만들어진 소결체 기판과 이 기판 위에 형성된 NiFe합금의 층으로 구성된 시료를 에칭하는 방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 상부 자극과 이 상부 자극에 반대로 배치된 하부 자극을 가지는 자기헤드의 제작방법으로서, 상부 포토레지스트 층, SiO2또는 알루미나의 하드 마스크, 하부 포토레지스트 층 및 NiFe 합금의 시드 층으로 구성된 적층막을 형성하는 단계, 마스크로서 상부 포토레지스트 층을 사용하여 하드마스크 층을 플라즈마 에칭하는 단계, 염소를 포함하는 가스로 마스크로서 하드 마스크 층을 사용하여 하부 포토레지스트 층을 플라즈마 에칭함으로써 밑바닥에 시드 층을 드러나게 하는 깊은 홈을 형성하는 단계, H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용하여 플라즈마 후처리에 의해 시드 층의 노출된 부분위에 부착된 잔존 염소 화합물을 제거하는 단계와, 그 다음에는 NiFe 합금을 깊은 홈에 매설하여 시드층과 접촉시키는 단계로 구성되는 자기헤드 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 상부 자극과 이 상부자극과 반대로 배치된 하부 자극을 가지는 자기헤드의 제작방법으로서, NiFe합금으로 만들어진 시드층, 시드층에 접촉하고 있는 NiFe합금으로 만들어진 상부자극, 시드층에 밀착하고 있는 산화막의 갭층 및 이 갭층에 밀착하고 있는 NiFe합금으로 만들어진 실드층으로 구성된 적층막을 형성하는 단계; 마스크로서 상부 자극을 사용하여 시드층을 염소를 포함하는 가스로 플라즈마 에칭하는 단계; 다음에 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마로 플라즈마 후처리에 의해 잔류 염소 화합물을 제거하는 단계들로 구성되는 자기헤드 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 상부 자극과 이 상부자극과 반대로 배치된 하부 자극을 가지는 자기헤드의 제작 방법으로서, NiFe합금으로 만들어진 시드층, 시드층에 접촉하고 있는 NiFe합금으로 만들어진 상부자극, 시드층에 밀착하고 있는 산화막의 갭층 및 이 갭층과 밀착하고 있는 NiFe합금으로 만들어진 실드층으로 구성된 적층막을 형성하는 단계; 시드층을 에칭하는 단계; 염소 또는 불소를 포함하는 가스 화합물로 마스크로서 상부 자극을 사용하여 갭층을 플라즈마 에칭하는 단계; 다음에 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마에 의해 잔류 염소화합물을 제거하는 단계로 구성되는 자기헤드 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 상부 자극과 이 상부자극과 반대로 배치된 하부 자극을 가지는 자기헤드의 제작 방법으로서, NiFe합금으로 만들어진 시드층, 시드층에 접촉하고 있는 NiFe합금으로 만들어진 상부자극, 시드층에 밀착하고 있는 산화막의 갭층 및 이 갭층과 밀착하고 있는 NiFe 합금으로 만들어진 실드층으로 구성된 적층막을 형성하는 단계; 시드층을 에칭하는 단계; 갭층을 에칭하는 단계; 염소를 포함하는 가스 화합물로 플라즈마 처리에 의해 마스크로서 상부 자극을 사용하여 실드층을 트리밍 에칭하는 단계; 다음에 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마로 플라즈마 후처리에 의해 잔류 염소화합물을 제거하는 단계로 구성되는 자기헤드의 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 상부 자극과 이 상부자극과 반대로 배치된 하부 자극을 가지는 자기헤드의 제작방법으로서, NiFe합금으로 만들어진 시드층, 시드층에 접촉하고 있는 NiFe합금으로 만들어진 상부자극, 시드층에 밀착하고 있는 산화막의 갭층 및 이 갭층과 밀착하고 있는 NiFe합금으로 만들어진 실드층으로 구성된 적층막을 형성하는 단계; 마스크로서 상부 자극을 이용하여 각각 수직방향만으로 시드층, 갭층 및 실드층 각각을 플라즈마 에칭하는 단계; 및 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용하는 플라즈마 후처리에 의해, 처리된 표면위에 부착된 잔류 염소 화합물을 제거하는 단계로 구성되는 자기헤드의 제작방법이 제공된다.
본 발명의 또 다른 형태에 의하면, 갭층이 염소와 불소를 포함하는 가스 플라즈마로 처리되고 시드와 실드 층은 염소와 아르곤 가스를 포함하는 가스 플라즈마로 처리되는 자기헤드 제작방법이 제공된다.
본 발명의 한 형태에 의하면, 기판위에 적층된 시료를 에칭하는 장치로서, 플라즈마를 형성하기 위한 가스가 공급되고 가스 플라즈마를 발생시켜 에칭실 내에서 시료의 온도를 200℃ 이하에서 염소를 포함하는 가스 플라즈마에 의해, 기판위에 형성된 NiFe 합금 또는 NiFeCo 합금으로 만들어진 최소한 한개의 층을 포함하는 적층물 막을 에칭하기위한 에칭 처리장치와, 50Pa 이하의 압력과 200℃ 이하의 온도에서 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마로 에칭처리함으로써, 노출된 NiFe 합금으로 만들어진 층위에 부착된 잔류 염소 화합물을 제거하는 플라즈마 후처리장치로 구성되는 시료에칭장치가 제공된다.
본 발명의 다른 형태에 의하면, 대기로더; 내부에 제공된 진공 전송 로봇을 포함하는 진공 전송실 및 대기 로더와 진공 전송실사이를 연결하고 그들 사이에 시료를 전송하는 언로드 및 로드 록실로 구성되고, 여기서 진공 전송실은 에칭 처리장치의 에칭실에 연결되고 대기 로더는 플라즈마 후처리 장치의 플라즈마 후처리실에 연결되는 시료처리장치가 제공된다.
또, 본 발명에 의한 에칭실은 시료를 처리하기 위한 복수의 처리장치가 제공된다.
(실시예)
본 발명의 바람직한 실시예는 첨부한 도면을 참고로 상세하게 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예의 개략적 구조를 도시하고 도 2는 진공상태에 있는 도 1의 구조의 일부분을 도시한다. 이들 도면에서 시료를 처리하는 장치는 에칭 처리유닛(1); 진공 전송유닛(2); 로드 록실(3); 언로드 록실(4); 대기 전송유닛(5); 플라즈마 후처리유닛(20); 대기 로더(7) 및 카세트(8)로 구성된다.
에칭 처리유닛(1)으로서, 감압상태에서 고밀도 플라즈마를 사용하여 에칭에 의해 시료를 처리하는 장치가 사용된다. 예를들면, 유도 결합 플라즈마 에칭장치, 헬리콘형 플라즈마 에칭장치, 3주파 여기 평행 평판형 플라즈마 에칭장치, 마이크로 웨이브 플라즈마 에칭장치 등이 사용될 수 있다.
후처리가스는 미리정해진 유속으로 플라즈마 후처리유닛(20)의 처리실로 유입되고 후처리 가스의 일부분은 후처리실로부터 배출되어 처리실의 압력이 소정의 후처리 압력으로 조절되는 것을 보장한다. 그 다음에, 플라즈마는 예를들면, 마이크로 웨이브 또는 유도 결합형 고주파의 작용에 의해 고주파 전기장하에서 처리실내에 존재하는 후처리가스에 대하여 생성된다. 에칭 처리후 시료대(도시되지 않음)상에 위치한 시료는 이 플라즈마를 사용하여 후처리된다. 에칭된 후 시료의 후처리 완료시에, 후처리가스의 도입과 후처리가스로 부터의 플라즈마의 생성이 중단된다.
에칭 처리유닛(1)과 플라즈마 후처리유닛(20)의 구조예는 도 3과 도 4에 각각 나타난다.
도 3에 있어서, 에칭 처리유닛(1)은 알루미나 세라믹 또는 석영 벨 자(bell jar)(10)로 구성된 에칭 처리실(11); 시료대(12); 처리 가스 도입구(13); 진공 배기부(14) 및 유도코일(15) (예를들면, 13MHz, 2kW)로 구성되며, 여기서 시료대(12)는 후술하는 바와 같이, 자극 물질과 같이 처리될 피처리물(18)을 얹는데 사용된다. 또한 시료대(12)는 고주파 유닛(16) (예를들면, 800MHz, 200W)에 연결된다. 대략 0.1-2 Pa의 저압 가스가 사용된다.
도 4에 있어서, 플라즈마 후처리 유닛(20)은 석영 벨 자(10)로 구성된 후처리실(51); 시료대(52); 처리가스 유입구(53); 진공 배기부(54) 및 유도코일(55) (예를들어, 13MHz, 2kW)로 구성되며, 여기서 나중에 설명될 자극 물질과 같은 처리될 피처리물(58)이 후처리되기 위해 단(52)위에 놓여진다. 또, 시료대(52)는 그것의 온도가 50℃ 부터 200℃까지 조절되도록 설계되어, 시료는 200℃ 이하의 소정 온도로 유지될 수 있다. 사용될 가스는 감압하에서 증발하는 H2O, CH3OH, NH3등을 포함하고, 예를들어, 산소 등의 첨가가스와 함께 사용된다. 후처리의 경우에 가스 압력은 50-200Pa의 비교적 높은 압력으로 맞춰진다. 전술한 압력은 플라즈마 방전과 가스 분해에 의한 플라즈마보다는 수소 원자단을 생산하는데 바람직하기 때문이다.
이온 밀링 또는 저밀도 플라즈마가 사용된 경우, 마스크에 대한 선택비는 낮아진다. 예를들어, 저밀도 플라즈마를 사용했을 때의 0.2-1.0의 선택비에 비하여 NiFe의 마스크를 통해 Al2O3를 에칭하기 위해서 고밀도 플라즈마가 사용될 때에는 1.0-10.0 만큼의 높은 선택비가 얻어질 수 있다. 이것은 저밀도 플라즈마내의 입사 이온 에너지가 500V-3kV 만큼 높아지고 이로 인해 마스크 물질뿐 아니라 에칭될 모든 물질을 비선택적 및 물리적으로 에칭하게 되기 때문이다.
고밀도 플라즈마의 경우, 고밀도 플라즈마 생성을 위하여 메인 고주파 전원 공급에 추가되어 전력을 시료대에 직접 공급할 수 있는 제 2 고주파 전원이 제공되어, 시료 위에 적용되는 이온에너지는 제 2 전원 공급으로 부터의 출력을 조정함으로써 제어될 수 있다. 또, 50-500V의 입사 이온에너지의 선택에 부가하여 가스의 선택, 예를들어, 알루미나를 에칭할 때는 BCl3가스를 선택하고, NiFe 합금을 에칭할 때는 염소가스를 선택함으로써 넓은 선택비가 얻어질 수 있다.
진공 전송유닛(2)은 에칭 처리유닛의 처리스테이션(도시되지 않음)과 로드 록실(3) 또는 언로드 록실(4) 사이에서 에칭 처리유닛(1)에서 처리되어진 시료를 전송하는 기능을 가진다. 대기이송유닛(5)은 로드 록실(3) 또는 언로드 록실(4)과 세정/건조유닛(6) 사이에서 처리된 시료를 이송하는 기능을 갖는다. 이송장치(23)는 습식처리유닛의 처리스테이션(도시되지 않음) 및 건조처리유닛의 처리스테이션(도시되지 않음) 사이에서 습식처리된 시료를 이송하는 기능을 갖는다. 시료이송장치로서는, 예를 들면, 시료의 주위에서 시료를 파지하는 그립퍼, 그 위에 시료를 유지하는 스쿠퍼(scooper), 자기 척(chuck), 진공 척 등이 기계적, 전기적, 또는 자기적으로 작동하는 아암에 부착되어 있는 이송장치를 포함하는 종래 기술의 이송장치가 사용될 수 있고, 주 구동 롤러와 종동 롤러 둘레에 감긴 벨트 이송장치 또는 공기 송풍 이송장치를 사용해도 된다. 진공이송유닛(2)은 에칭처리유닛(1)이 진공에서 플라즈마를 이용하여 시료를 처리하는 장치일 때, 처리된 시료가 대기에 노출됨 없이 진공 상태내에서 이송되는 것이 보장되도록 구성된다.
또한, 대기이송유닛(5)은, 언로드 록실(4)로부터의 시료를 건조기 유닛(6)으로 이송하고, 건조된 시료를 카세트 테이블(9)위에 올려져 있는 카세트(8)에 의해 수집되도록 이송하는 기능을 한다.
에칭처리유닛(1)이 진공에서 플라즈마를 사용하여 시료를 처리하는 장치인 경우, 에칭처리유닛(1)에서의 시료처리분위기 및 처리될 시료가 이송되는 공간 또는 처리된 시료가 이송되는 공간은 상호간에 연통되고, 및/또는 차단되도록 구성되어 있다. 또한, 시료가 이송되는 공간, 습식처리 유닛에서의 시료의 습식처리분위기, 습식처리된 시료가 이송되는 공간, 건조기 유닛에서의 시료의 건조처리분위기, 및 건조처리된 시료가 이송되는 공간은 상호간에 연통되거나 차단가능하게 구성되어 있다.
에칭처리유닛(1)에는 처리스테이션이 제공된다. 에칭처리유닛(1)이 진공에서 플라즈마를 이용하여 시료를 처리하는 장치인 경우에는, 상기의 처리스테이션은 시료대(12)이다. 이 시료대(12)위에는 하나 또는 복수의 시료를 올려도 된다.
복수의 적층막에 순차적으로 에칭이 적용되고, 각 에칭 단계 후에는 에칭된 측벽 위의 잔류 부착물을 제거하기 위해 액체세정이 필요한 경우에는, 가열판으로부터 이송된 시료는 카세트로 복귀되지 않고 로드 록실로 다시 이송된다.
도 5에 있어서, 진공 전송장치(2)와 대기 전송유닛(5)와 같은 시료 전송장치가 에칭 처리유닛(1), 플라즈마 후처리유닛(20) 및 대기 로더(7) 사이에 제공되어, 이들 사이에서 시료를 전송한다. 진공 전송유닛(2)은 그 내부에 진공 전송로봇(도시되지 않음)을 포함하는 진공 전송실이 제공된다.
자기헤드의 자극이 시료로서 사용된 예시가 다음에 기술될 것이다.
자기헤드에 사용되는 것과 같은 대표적인 예가 도 6에 도시된다. 자기헤드(31)는 기입헤드(32)와 재생(읽기)헤드(33)로 구성되고, 여기서 기입헤드(32)는 상부자극(34), 코일(35) 및 상부실드(36)을 포함하고, 재생헤드(33)는 GMR 재생헤드(37), 하부자극(38) 및 하부실드(39)를 포함하며, 상부자극(34)과 하부자극(38)은 다음에 기술될 방법에 따라 제작된다. 예시로서, 도 6의 화살표는 디스크가 미끄러지는 방향을 가리킨다.
본 발명의 실시예는 FeNi합금 (Al을 포함하지 않음)의 층을 포함하는 적층물 구조를 가지는 장치의 제작에 오히려 적용될 수 있다. 적층물 막 에칭 처리실(11)내에서 예를들어, 염소를 포함하는 가스 플라즈마에 의해 적어도 하나의 NiFe합금층과 그것의 마스크로서의 포토레지스트층을 포함하는 적층물 층을 처리하기 위한 방법과 장치가 다음에 기술될 것이다.
도 7에 있어서, 3층 레지스트 에칭의 방법으로 상부자극을 형성하는 단계가 도시된다. 적층물 막(40)의 시료는 0.5-1.0㎛ 두께의 상부 포토레지스트(PR) 층(41); 1000-4000A 두께의 SiO2또는 알루미나로 이루어진 하드 마스크층(42)(도 7에서는 SiO2가 도시된다), 2-6㎛ 두께의 하부 포토레지스트층(43) 및 1000-3000A 두께의 NiFe합금의 시드층(44) (NiFe 막의 하지층으로 표시됨)으로 구성된다.
도 7의 단계(S1)에서, 마스크 패턴은 PR층(41)의 노출에 의해 형성된다.
그 다음, 단계(S2)에서, SiO2막(42)은 에칭된다. 이 경우의 에칭의 폭은 예를들어, 0.4㎛가 되도록 설정된다.
예를들어, 4㎛두께인 PR층은 단계(S3)에서 수직에칭된다. 그것에 의하여, 레지스트 깊은 홈 에칭도금 프레임이 형성된다. 즉, 깊은 홈(45)은 염소를 포함하는 가스로 마스크로서 하드 마스크층을 사용하여 하부 포토레지스트층 내에서 플라즈마 처리에 의해 형성되어 시드층(44)의 일부분이 깊은 홈의 바닥에서 노출되게 한다. 단계(S4)에서 부식방지처리는 이러한 깊은 홈의 바닥과 NiFe의 임의의 노출부에 적용된다. 이러한 부식방지처리는 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용한 플라즈마 후처리에 의해 행해진다.
깊은 홈의 바닥에서 노출된 시드층(44)의 일부분위에 부착된 잔류 염소화합물은 플라즈마 후처리에 의해 제거된다.
단계(S2)에서의 에칭 종료의 검출은 도 3에 도시된 바와 같이 에칭 처리유닛(1)에 부착된 유리섬유(21)을 통하여 플라즈마의 방출을 감지하고, 상기 감지된 신호를 분광기(19)로 보내고, 예를들어, SiF의 분광 방출선을 추출함으로써 행해진다. 즉, 에칭이 그것의 종료점에 접근하면서 SiF의 방출 수준이 떨어지고, 이것이 검출되며 에칭의 종료가 결정된다. 유사한 방법으로, 만약 CO 또는 N2가스가 그것의 에칭 가스에 더해진다면 단계(S3)의 종료의 검출은 CN의 방출선에 의해 결정될 수 있다.
그 후, NiFe합금은 상부 자극을 형성하기 위해서 시드층(44)과 접촉하여 (도금에 의해 형성되는 NiFe층(46)의 예가 도면에 도시된다) 도금, CVD 또는 스퍼터링 법에 의해 깊은 홈에 매설된다.
또, 시드층(44), 갭층(47) 및 실드층(48)을 수직으로 처리하기 위한 수직 처리방법은 도 8에 도시된다. 도 8에 도시된 예시는 시드층으로서 NiFe 시드층, 갭층으로 Al2O3갭층 및 실드층으로 하지층 NiFe 실드층을 사용한다.
도 8에서, NiFe합금으로 되어있는 시드층(44), 시드층(44)과 밀착하고 있으며 NiFe합금으로 만들어진 상부 자극(50), 시드층(44)과 밀착하고 있으며 산화막으로 만들어진 갭층(47), 갭층(47)과 밀착하고 있으며 NiFe합금으로 만들어진 실드층(48)은 적층물 막(51)을 구성한다.
시드층(44)은 상부 자극에 대한 접촉층으로서 작용한다. 갭층(47)은 알루미나 또는 SiO2/TaO와 같은 산화물 막을 사용하여 형성된다.
자기헤드 층을 형성하기 이전에 Cr을 포함하는 NiFe합금 접촉층은 단계(S6)에서 염소가스 및 아르곤과 같은 희귀가스를 포함하는 가스를 적용함에 의해 플라즈마 에칭된다. 이 경우, 마스크로서 상부 자극(50)을 사용하여 시드층(44)에 수직에칭이 적용된다. 그 다음, H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용한 플라즈마 후처리는 단계(S7)에서 부식을 방지하기위해 에칭후 남아있는 잔류 에칭생성물과 잔류 염소 화합물을 제거하기 위해서 수행된다.
갭층(47)이 알루미나인 경우, 이것의 플라즈마 에칭은 단계(S8)에서 BCl3/Cl2의 가스를 사용하여 수행된다. 이 경우, 갭층(47)의 수직 에칭은 이것의 마스크로서 상부 자극(50)을 사용하여 수행된다. 갭층(47)이 SiO2인 경우, 이것의 플라즈마 에칭은 불소가스를 사용하여 수행된다.
그 후, H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용한 플라즈마 후처리는 단계(S9)에서 부식을 방지하기위해 에칭후 남아있는 잔류 에칭산물과 잔류 염소 화합물을 제거하기 위해서 수행된다.
그 다음, 실드층(48)을 트리밍하기 위한 처리는 단계(S10)에서 염소 가스를 사용하여 플라즈마 에칭에 의해 수행된다. 이 경우, 실드층은 이것의 마스크로서 상부 자극(50)을 사용하여 수직으로 에칭된다. 이러한 트리밍에 의해, 상부 자극(50)의 단면과 동일한 단면을 가지는 중간의 자극(49)이 형성될 수 있다.
그후, H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용한 플라즈마 후처리는 단계(S11)에서 부식방지를 목적으로 잔류 에칭생성물과 잔류 염소 화합물을 제거하기위해 적용된다.
본 발명에 따르면, 1단계의 가스 플라즈마 에칭직후 제 2 처리의 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용한 플라즈마 후처리가 부식방지를 위해서 연속적으로 수행된다.
본 발명에 의한 가스 플라즈마는 염소 가스뿐 아니라 또한 상기한 것과 같이 BCl3, Ar, O2으로 구성되어진 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 또는 그들 사이의 조합을 사용하여 생성될 수 있다.
본 발명에 따른 가스 플라즈마 에칭 처리는 실온도 200℃ 이하에서(필요하면 그 이하에서) 수행된다.
처리실에서 가스 플라즈마 에칭되는 본 발명의 시료는 NiFe합금뿐 아니라 다음의 적어도 하나 이상을 포함한다.
(A)포토레지스트층,
(B)알루미나(Al2O3)층,
(C)산화 실리콘층,
(D)Cu층,
(E)Ta층.
상기 기판은 Al2O3/TiC 기판이고 NiFe합금으로 만들어진 적층물은 기판위에 형성되고, 처리실에서 가스 플라즈마에칭 된다.
상부 자극(50)은 각각 1㎛/0.5-1.0㎛/2-4㎛의 두께를 가지는 PR층/Al2O3또는 SiO2층/NiFe합금 시드층을 형성함으로써 제공된다. 여기서 Al2O3는 염소가스를 사용하여 에칭되고, SiO2는 불소가스를 사용하여 에칭되며, NiFe합금으로 만들어진 시드층은 염소와 아르곤가스를 포함하는 고밀도 가스 플라즈마를 사용하여 에칭된다. 여기서, 고밀도는 1-10㎃/㎠로 정의되고, 저밀도는 0.1-1㎃/㎠로 정의된다(이온 포화 전류밀도).
도 8에서, NiFe막의 에칭은 주 성분이 염소인 가스를 사용하여 수행된다. 이경우, 큰 에칭속도비(선택비)는 알루미나의 하지층에 대해 얻어질 수 있다. 이것은 주로 염소로 구성되는 가스 화합물로는 알루미나 막이 거의 에칭되지 않기 때문이다. 대조적으로, 알루미나 막을 에칭할 때, 주로 BCl3를 포함하는 가스를 사용한 에칭이 수행된다. 이것은 알루미나 Al2O3+2BCl3→AlCl3+B2O3로 반응이 진행되고, AlCl3와 B2O3둘다 진공상태에서 증발하여 에칭처리를 촉진시키기 때문이다. 이 때, BCl3가스에서는 NiFe막에 대한 상기 에칭속도는 낮고, 따라서 높은 선택비가 상기 마스크 NiFe 또는 하지층 NiFe 막에 대하여 얻어질 수 있다. 아르곤 이온밀링 방법에서 이러한 형태의 화학양론적 에칭 메카니즘이 나타나지 않고, 이것에 의해 NiFe와 알루미나를 에칭하는 두가지 경우에서 낮은 선택비로 억제한다.
도 8의 각각의 단계에서 에칭의 종료점의 검출은 다음의 부식방지으로 수행된다. 단계(S6)의 NiFe층의 에칭처리에 있어서, Fe의 방출선이 감시된다. 알루미나막의 에칭 처리에서, Al의 방출선이 감시된다. 단계(S10)에서의 NiFe층의 트리밍의 처리에서, 에칭시간은 미리 측정된 에칭속도를 기초로 평가되고 제어된다.
NiFe합금이 본 발명에 따른 층으로 사용되고, 고밀도와 낮은 에너지 조사 이온 방법이 적용되기 때문에, 에칭에 의해서 생성되고 잔존물로 남아있는 염소의 형태는 노출된 합금의 표면위에 염소의 물리적/화학적 흡착인 것으로 생각된다.
도 9는 본 발명의 플라즈마 후처리의 작용 및 반응효과를 보여준다. 도면에 도시된 바와 같이, 염소분자는 에칭직후 NiFe합금의 표면위에 물리적/화학적으로 흡착된다. 대기중 노출시, 화학반응은 대기중의 물분자와 염소분자 사이에서 진행되어 HCl을 형성하고, 상기 HCl은 Fe와 반응하여 합금의 표면을 부식시킨다. 대조적으로, 본 발명에 따르면, 흡착 염소분자는 50-200Pa의 상대적으로 높은 압력의 플라즈마에 의해서 해리된 풍부한 수소원자와 함께 반응하여 HCl 분자가 생긴다. 그러나 이러한 HCl분자는 염소 분자를 성공적으로 제거함으로써 증기상태로 쉽게 표면으로 부터 분리된다. 즉, 표면으로부터의 염소분자의 추출은 이러한 부식방지으로 수행된다. 이 반응은 시료의 온도를 증가시킴에 따라 빠르게 진행되지만, 이것은 시료를 파괴하지 않는 200℃ 이하의 온도에서도 실용적으로 충분히 빠르게 진행된다. 고밀도 가스 플라즈마 에칭의 결과로서 생기는 잔류 에칭산물에 본 발명의 잔류 염소 화합물을 제거하기 위한 플라즈마 후처리 이외의 임의의 특정한 후처리를 적용함 없이도 부식방지가 실시될 수 있다.
도 10은 플라즈마 에칭과 이온 밀링 방법에 의한 상부 자극의 치수 제어특성을 비교한다. 이온밀링 또는 저밀도 플라즈마 방법을 사용하였을 때에는, 마스크에 대하여 낮은 선택비만이 얻어졌다. 예를들어, 저밀도 플라즈마를 사용하여 NiFe의 마스크 물질을 가지고 Al2O3를 에칭할 때에는 단지 0.2-1.0의 선택비가 얻어지는 반면, 고밀도 플라즈마가 사용될 때에는 1.0-10.0 만큼 높은 선택비가 얻어질 수 있다. 저밀도 플라즈마의 경우, 시료 위에 입사되는 이온에너지가 500V-3kV 만큼 높다는 경향이 있어, 에칭하고자 하는 물질과 마스크 물질 둘 다 비선택적이고 물리적으로 에칭되기 때문이다.
고밀도 플라즈마 에칭의 경우에는 도 3에 보인 바와 같이 통상 고밀도 플라즈마를 생성하기 위하여 제공되는 제 1 고주파 전원에 부가하여 시료대에 직접적으로 전원을 가할 수 있는 제 2 고주파 전원이 제공되며, 이 제 2 전원으로부터의 출력을 제어함으로써, 시료 위에 입사되는 이온 에너지가 적절하게 제어된다. 시료의 입사 이온에너지를 50-500V의 낮은 레벨로 조절하고, 그와 동시에, 알루미나 에칭에서는 BCl3가스를, NiFe합금 에칭에서는 염소가스와 같이, 물질에 따라 적절한 가스를 선택함에 의해서 더 큰 선택비가 얻어질 수 있다.
상기된 밀링 또는 저밀도 에칭방법에서는, 낮은 선택비 때문에 상부자극이 밀링 또는 에칭의 시작시에 보다 긴 길이를 가져야만 한다. 즉, 상부자극에 대한 에칭의 양은 필연적으로 커진다. 그것에 의하여, 상부자극을 형성할 때 자극의 길이를 확실히 제어하는 것이 어렵다. 또, 갭층을 에칭할 때 수직 형상을 확보하는 것이 어렵기 때문에(스퍼터물이 측벽에 부착되어 테이퍼 형상이 되기에), 수직 형상을 얻기 위해서는 시료를 다양한 방향으로 기울여서 밀링 되어야 한다.
이와 대조적으로, 본 발명의 하나의 우선 실시예에 의하면, 상기 마스크로서 상부자극을 사용하여 시드층, 갭층 및 실드층에 대해 수직 방향으로 간단하게 고밀도 플라즈마 에칭 처리를 하고, 그 다음 재료의 표면에 퇴적된 잔류 염소화합물을 제거하기 위해서 부식방지처리를 적용함으로써, 도 10에 보여진 바와 같은 갭층의 수직형상이 얻어질 수 있다. 또, 중간 자극의 수직 형상이 상부자극으로서 동일한 단면을 가지도록 형성될 수 있다.
지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 시료를 구성하는 적층막에 NiFe합금층이 형성되며, 이러한 합금층은 고밀도 가스 플라즈마를 사용하여 에칭처리된다. 그러므로 다른 이온화 경향에 기인하는 잔류 에칭 산물에 의한 악영향이, 에칭처리 직후에 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스를 사용하여 부식방지을 위한 플라즈마 후처리를 적용함으로써 제거된다. 따라서, 시료의 부식은 방지될 수 있다. 그러므로, 시료가 상부자극일 경우, 상부자극의 수직 처리가 대체로 용이하며, 그 수직 형상이 대기중에서 유지되는 것이 보장됨으로써, 자기헤드의 기본 성능을 결정하는 중요 구성요소 중 하나인 트랙 폭의 규정(specification)이 충분히 얻어질 수 있다.
Claims (14)
- 기판상에 형성되며, NiFe합금 또는 NiFe합금의 적어도 하나의 층을 포함하는 적층막인 에칭실에서 염소를 포함하는 가스 플라즈마를 사용하여 시료의 온도 200℃ 이하에서 에칭하는 제 1단계; 및상기 제 1단계에 의해 노출된 상기 적층막을 H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용하여 50Pa 또는 그 이상의 압력으로 200℃이하의 온도에서 처리하는 플라즈마 후처리에 의해, 표면에 부착된 잔류 염소화합물을 제거하는 제 2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 시료 처리방법.
- 제 1항에 있어서,Cl2, BCl3, Ar 및 O2로 구성되는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나 또는 이들의 조합을 사용하여 상기 가스 플라즈마를 만드는 것을 특징으로 하는 시료 처리방법.
- 제 1항에 있어서,상기 적층막은,(A)포토레지스트층,(B)알루미나(Al2O3)층,(C)산화 실리콘층,(D)Cu층,(E)Ta층, 및(F)Cr층 들 중 적어도 하나를 더욱 포함하며, 상기 적층막은 상기 처리실에서 가스 플라즈마 에칭에 의해 처리되는 것을 특징으로 하는 시료 처리방법.
- 상기 1항에 있어서,상기 기판은 Al2O3와 TiC로 구성된 소결체 기판이며, 상기 기판위에 NiFe합금 층이 형성되고 상기 층은 처리실에서 가스 플라즈마 에칭되는 것을 특징으로 하는 시료 처리방법.
- 서로 반대로 배치되어 있는 상부 자극과 하부 자극을 가지고, 상기 상부와 하부 자극을 포함하는 다중층의 레지스트 처리를 가지며,상부 포토레지스트층, SiO2또는 알루미나를 포함하는 하드 마스크층, 하부 포토레지스트층 및 NiFe합금 또는 NiFeCo합금을 포함하는 시드층을 포함하는 적층막을 형성하는 단계;마스크로서 상기 상부 포토레지스트층을 사용하여 플라즈마 에칭에 의해 상기 하드 마스크층을 에칭하는 단계;염소를 포함하는 가스를 사용하여 그리고 마스크로서 상기 하드마스크를 사용하여 상기 하부 포토레지스트 층에 플라즈마 에칭에 의해 깊은 홈을 형성하여 상기 깊은 홈의 바닥에서 상기 시드층을 노출시키는 단계;H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용하는 플라즈마 후처리에 의해, 상기 노출된 시드층의 표면위에 퇴적된 잔류 염소화합물을 제거하는 단계; 및 그런 다음,상기 시드층과 접촉하도록 상기 깊은 홈에 NiFe합금을 매립하여 상기 상부 자극을 제공하는 단계들을 포함하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 제작방법.
- 서로 반대로 배치되어 있는 상부 자극과 하부 자극을 가지는 자기헤드에 있어, 자기의 시드층을 처리하는 방법을 포함하는 자기헤드 제작방법으로서,NiFe합금 또는 NiFeCo합금으로 구성된 시드층, 상기 시드층과 가까이 접촉하는 NiFe합금의 상부자기층, 상기 시드층과 밀착하는 산화막의 갭층, 및 상기 갭층과 가까이 접촉하는 NiFe합금의 실드층을 포함하는 적층막을 형성하는 단계;마스크로서 상부 자극을 사용하고 염소를 포함하는 플라즈마 가스로 상기 시드층을 플라즈마 에칭단계; 및 그 다음H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마로 플라즈마 후처리를 수행하여 잔류 염소화합물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 제작방법.
- 서로 반대로 배치되어 있는 상부 자극과 하부 자극을 가지는 자기헤드의 갭을 형성하는 방법을 포함하는, 자기헤드 제작방법으로서,NiFe합금 또는 NiFeCo합금의 시드층, 상기 시드층과 연결된 NiFe합금의 상부 자극, 시드층과 밀착하는 산화막의 갭층 및 이 갭층과 밀착하는 NiFe합금의 실드층을 포함하는 적층막을 형성하는 단계;시드층을 에칭처리하는 단계;염소가스를 포함하는 가스로 그리고 마스크로서 상부 자극을 사용하여 플라즈마 처리에 의해 갭층을 에칭하는 단계; 및 그 다음에는,H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용한 플라즈마 후처리에 의해 잔류 염소화합물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 제작방법.
- 서로 반대로 배치되어 있는 상부 자극과 하부 자극을 가지는 자기헤드의 갭을 형성하는 방법을 포함하는, 자기헤드 제작방법에 있어서,NiFe합금의 시드층과, 상기 시드층과 연결된 NiFe합금의 상부 자극, 상기 시드층과 밀착하는 산화막의 갭층, 및 상기 갭층과 밀착하는 NiFe합금의 실드층을 포함하는 적층막을 형성하는 단계;시드층을 에칭하는 단계;갭층을 에칭하는 단계;마스크로서 상부 자극을 사용하고 염소를 포함하는 가스로 플라즈마 처리를 함으로써 실드층을 트리밍 에칭시키는 단계; 및 그 다음에,H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마로 플라즈마 후처리에 의해 잔류 염소화합물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 제작방법.
- 서로 반대로 배치되어 있는 상부 자극과 하부 자극을 가지는 자기헤드의 제작방법으로서,NiFe합금의 시드층, 상기 시드층에 연결된 NiFe합금의 상부 자극, 상기 시드층과 밀착하는 산화막의 갭층, 및 상기 갭층과 밀착하는 NiFe합금의 실드층을 포함하는 적층막을 형성하는 단계;마스크로서 상기 상부 자극을 사용하여, 순차적으로 상기 시드층, 상기 갭층 및 상기 실드층을 플라즈마 에칭하는 단계; 및H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마를 사용하는 플라즈마 후처리에 의해, 노출면 위에 퇴적된 잔류 염소화합물을 제거하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기헤드 제작방법.
- 제 9항에 있어서,상기 갭층은 염소 또는 불소가스를 포함하는 가스 플라즈마를 가지고 에칭되며, 상기 시드층과 상기 실드층은 염소와 아르곤가스를 포함하는 가스 플라즈마를 가지고 에칭되는 것을 특징으로 하는 자기헤드 제작방법.
- 기판위에 적층된 시료를 에칭하는 처리장치로서,가스를 공급받아 플라즈마를 생성하여, 기판위에 형성된 NiFe합금 또는 NiFeCo합금의 적어도 한개의 층을 포함하는 적층막을 에칭실내에서 염소가스를 포함하는 가스 플라즈마를 사용하여 시료온도 200℃ 이하에서 에칭하는 에칭 처리유닛; 및노출된 NiFe합금의 상기층의 노출된 표면위에 퇴적된 잔류 염소화합물을 제거하기 위해, H2O 또는 메탄올을 포함하는 가스 플라즈마에 의해 50Pa 또는 그이상의 압력과 200℃ 이하의 온도에서 처리하는 플라즈마 후처리 유닛을 포함하는 처리장치.
- 제 9항에 있어서,대기 로더;진공 전송로봇을 가지며, 상기 에칭처리유닛의 에칭실과 연결되는 진공 전송실;상기 대기 로더와 상기 진공 전송실 사이를 연결하여 이를 통해 시료가 전달되는 언로드 및 로드록실을 더 포함하며,상기 진공이송실은 상기 에칭처리유닛의 에칭실내와 연결되며,상기 대기 로더는 상기 플라즈마 후처리유닛의 플라즈마 후처리실과 연결되는 것을 특징으로 하는 처리장치.
- 제 11항에 있어서,상기 에칭 처리실은 복수개로 제공되는 것을 특징으로 하는 처리장치.
- 제 11항 또는 12항에 있어서,상기 플라즈마 후처리실은 복수개로 제공되는 것을 특징으로 하는 처리장치.
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