JPH02218010A - 薄膜磁気記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気記録ヘッドの製造方法

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JPH02218010A
JPH02218010A JP1323670A JP32367089A JPH02218010A JP H02218010 A JPH02218010 A JP H02218010A JP 1323670 A JP1323670 A JP 1323670A JP 32367089 A JP32367089 A JP 32367089A JP H02218010 A JPH02218010 A JP H02218010A
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transfer layer
etching
resist
forming
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JP1323670A
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Thomas C Anthony
トーマス・シー・アンソニー
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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    • G—PHYSICS
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、一般に、薄膜記録ヘッドを製造するプロセス
に関するものであり、特にこの種記録ヘッドにシールド
をパターン形成するためのリフトオフプロセスに関する
ものである。
〔従来技術とその問題点] 従来の薄膜記録ヘッドの処理は、シールドとして用いら
れる磁気合金を真空蒸着して、その後で、化学エツチン
グまたはイオンエツチングによりパターン形成するか、
あるいはメツキを施すといった形(この場合には、メツ
キの期間中、パターンはレジストマスクで画定される)
で行なわれる。
アモルファス磁気合金シールド材料は、一般に、そのよ
うなメツキプロセスには適合しない。アモルファス磁気
合金シールドのパターン形成が行なえるようにするには
、3つの可能なプロセスタイプがあり得る。これらは、
イオンエツチング、化学エツチングおよびリフトオフプ
ロセスである。
〔発明の目的〕
上記3つの一般的なタイプのプロセスのうち、アモルフ
ァスシールド材料のパターン形成を実現するには、リフ
トオフプロセスが極めて望ましいプロセスであることが
判った。従って、本発明は、薄膜磁気記録ヘッドに用い
られる底部シールドをパターン化するためのリフトオフ
プロセスを提供するものである。
〔発明の概要〕
本発明によるリフトオフプロセスは、基板を用意する工
程と、該基板の一方の表面にレジスト材料による第1の
層を堆積させる工程を含んでいる。
レジスト材料からなる第1の層の上に転写層を堆積させ
、その転写層の上に、レジスト材料からなる第2の層を
堆積させる。
次に、その第2レジスト層にパターン形成が施され、こ
のパターン形成された構造にエツチングが施されて、転
写層が第1レジスト層の上にかぶさるマスク構造が形成
される。次に露出した基板表面にアモルファス(非晶質
)磁気合金材料が堆積される。最後に、レジスト材料、
転写層、及び、望ましくないアモルファス合金が除去さ
れる。
第1レジスト層を堆積させる工程には、約120低圧で
、スパッタリングにより下部層に付着される。第2レジ
スト層は、一般に、転写層の上に回転塗布により形成さ
れ、そして、負(ネガティブ)のイメージマスクを利用
して、フォトリソグラフィによりパターン形成が施され
る。
パターン形成された構造にエツチングを施す工程は、四
フッ化炭素プラズマを用いて、露出した転写層にエツチ
ングを施す工程と、四フッ化酸素・炭素プラズマ内で、
第1レジスト層に垂直壁をもつトラフ(凹部)を有する
ようにエツチングする工程と、六フッ化酸素・硫黄プラ
ズマを利用し、第1フォトレジスト層をエツチングして
、オーバーハング構造を形成する工程と、四フッ化アル
ゴン・酸素・炭素プラズマを用いて、露出表面のクリー
ニングを行なう工程から構成される。
アモルファス磁気合金シールドを堆積させる以前に、ス
パッタリングによって、接着層が堆積される。接着層は
、一般に、ハフニウムの層から構成される。レジスト層
、転写層、及び、余分なアモルファス合金を除去する工
程は、アセトン中で超音波かくはんを施して行なわれる
。
以上の処理ステップは、乾式処理技術、すなわち、反応
性イオンエツチング及びスパッタリングを用いているの
で、再現性が高い、該処理は、マルチウェーハのバッチ
処理に適合するものである。
シールドの側壁の輪郭がテーパ状になり、これによって
、その後形成されるメタライゼーシヨンの信軒性が高め
られることになる。また、化学エツチングとは異なり、
フォトリソグラフィのアライメントマークに必要とされ
るような細いライン幅が、リフトオフプロセスによって
再現される。さらに、ハフニウムを用いることによって
、下部基板に対するアモルファス磁気材料の接着が強化
される。第1レジスト層を120℃の温度で加熱するこ
とよって、アセトン中でリフトオフプロセスを実施する
ことが可能となり、同時に、後続処理時におけるレジス
トのりフロー(reflow)を排除することが可能に
なる。
〔実施例〕
第1a図を参照すると、アルミナ等のような非導電性酸
化物材料を用いることが可能な基板20が設けられてお
り、その上に第1フォトレジスト層22が堆積している
。こうしたフォトレジストで一般的なのは、Azo p
late製のタイプAZ4210等である。第1フォト
レジスト層22は、厚さ約2.5マイクロメートルまで
堆積させられる。二酸化ケイ素等のような誘電材料で構
成することが可能な転写層24が、第1フォトレジスト
層22の上に堆積される。次に、転写層24の露出表面
上に、第2フオトレジストN26が堆積される。
第1フォトレジスト層22は、従来の方法で回転塗布さ
れ、から焼きされる、すなわち、ホットプレートによっ
て、例えば、120℃の温度で5分間にわたって加熱さ
れる。転写層24は、応力が平方センチメートル当り約
lXl0”ダイン未満の、低応力条件下で真空蒸着され
る。こうした条件は、一般に、蒸着ステップで用いられ
る圧力が、約10トーlレ ミスzN)の最低圧を超えることを必要とする。第2フ
オトレジストN26は、従来の方法で回転塗布され、か
ら焼きされる、すなわち、例えば、ホットプレートによ
って、85℃の温度で、5分間にわたり加熱される。
次に、第2フォトレジスト層26に対し、一般に、ウェ
ーハ処理に用いられているフォトリソグラフィ処理を利
用して、従来の方法でパターン形成が施される。パター
ン形成の工程においては、負(ネガティブ)のイメージ
マスクが用いられる。
次に、パターン化された構造に対し、反応性イオンエツ
チング手順を用いて、エツチングが施される。この手順
は、四フッ化炭素プラズマを用いて、露出した転写層に
エツチングを施す工程と、四フッ化酸素・炭素プラズマ
内で、第1レジスト層22に垂直壁をもつトラフを作る
エツチングを施す工程と、六フッ化酸素・硫黄プラズマ
を用いて、第1フォトレジスト層22にエツチングを施
し、オーバハングした転写層を形成する工程と、四フッ
化アルゴン・酸素・炭素プラズマを用いて、露出表面の
クリーニングを行なう工程から構成される。
第1a図には、第2フォトレジスト層26に対するパタ
ーン形成及び現像を行なった後得られた構造が示されて
いる。
第1b図を参照すると、上述のエツチング手順をすませ
た後得られた構造が示されている。エツチング手順で得
られる転写層24の下のアンダーカットの程度は、約4
マイクロメートルである。このエツチングを施した構造
は1.スパッタリング源28を備えたスパッタリング室
内へ配置され、基板20の露出表面に対し、ハフニウム
等で構成することが可能な接着N30(第1C図に示す
)が堆積される。ハフニウムの層は、普通、厚さ約25
ナノメートルまで堆積される。次に、接着層30の上、
アモルファス(非晶質)磁気合金材料32(第1C図に
示す)がスパッタリングによって堆積される。
平方センチメートル当り109ダイン未満の応力レベル
で堆積される。約3.4mTの堆積圧であれば、こうし
た応力状態が得られることになる。こうしコバルト・ハ
フニウム・ニオブ(CoHfNb)であり、厚さ約2マ
イクロメートルまで堆積される。スパッタリングが施さ
れたアモルファス磁気合金材料32の側壁構造は、徐々
に傾斜する(スロービイング)輪郭を備えており、後続
して堆積される導体のメタライゼーションが改善される
。
アモルファス磁気合金材料32の堆積後、第1フォトレ
ジスト層22、転写層、及び、アモルファス気合金材料
32を堆積させ、マスキング、及び、残留材料を除去し
た復帰られる構造が示されている。
上述の工程によって、最大傾斜が約45度の、アモルフ
ァス磁気合金材料32のテーバ状側壁が得られることに
なる。第1フォトレジスト層と転写層との間におけるイ
ンターフェースの座屈を防ぐため、平方センチメートル
当り約lXl0’ダイン未溝の応力で、転写層の堆積が
行なわれる。これは、l0IIITの最低システム圧で
スパッタリングを施すことにより実現する。
第1b図には、スパッタリング源28が示されており、
アモルファス磁気合金材料32は、第1フオトレジスト
Jii22に形成された垂直側壁には衝突しないことが
判る。もちろん、これは、転写層24によって形成され
たオーバハングしたマスク構造によって可能になってい
る。こうした衝突は、アモルファス磁気合金材料の望ま
しくないビルドアップを生じることになるので、アモル
ファス磁気合金材料32は、転写層24の側壁には衝突
しないようにすることが重要である。当該技術において
は周知のように、こうしたビルドアップは、仕上げられ
た記録ヘッドに悪影響を生じることになる。特に、望ま
しくないリッジ(rtdge)がパターンの周辺部に残
る。ビルドアップが過剰になると、シールドの境界を横
切る導体について問題を生じることになる。また、第1
フォトレジスト層22のから焼き温度は、アセトン中で
のリフトオフプロセスを可能にし、同時に、後続のプロ
セス時におけるレジストのりフローを排除するには、1
20℃は必要になる。
〔発明の効果〕
上述した本発明の処理工程は、乾式処理技術すなわち、
反応性イオンエツチング及びスパッタリングを利用して
いるので、再現性が高い。該処理は、マルチウェーハの
バッチ処理に適合するものである。シールドの側壁は輪
郭がテーバ状になるため、後に形成される導体のメタラ
イゼーションの信軌性が高められる。また、このリフト
オフプロセスによって、フォトリソグラフィのアライメ
ントに必要とされるような細いライン幅が、再現される
ことになる。さらに、ハフニウムを用いることによって
、下部の基板に対するアモルファス磁気材料の接着が強
化される。
以上、薄膜記録ヘッドの製造に用いられる底部シールド
をパターン化するために、リフトオフ技法を利用する、
新規の改良された工程についての説明した。しかしなが
ら、以上の説明は、本発明の原理の応用例を表わす、多
くの特定の工程のうちのいくつかの実施例について明ら
かにしただけのものである。明らかに、当該技術の当業
者であれば、本発明の範囲を逸脱することなく、他の多
(の変形例を容易に考案することが可能である。
【図面の簡単な説明】
第1a図、第1b図および第1C図は本発明の製造工程
を示した図である。 20:基板 22:第1レジスト層 24:転写層 28ニスバツタリング源 30:接着層 32;アモルファス磁気合金材料 出願人 ヒユーレット・パラカード・カンパニー代理人
 弁理士 長谷用 次 男

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に第1レジスト層を形成する工程と、前記
    第1レジスト層の露出表面上に転写層を形成する工程と
    、前記転写層の露出表面上に第2レジスト層を形成する
    工程と、前記第2レジスト層をパターン化しそして現像
    する工程と、前述工程によりパターン化された構造体を
    エッチングして、前記転写層が前記第1レジスト層にオ
    ーバーハングしているマスク構造体を形成する工程と、
    露出された基板表面上にアモルファス磁気合金物質を形
    成する工程と、前記第1レジスト層、前記転写層および
    過剰なアモルファス合金物質を除去する工程とを含むリ
    フトオフ処理により、薄膜磁気記録ヘッドに使用するシ
    ールドをパターン化する薄膜磁気記録ヘッドの製造方法
    。
  2. (2)第1レジスト層を形成する工程は、レジスト材料
    を堆積し、そしてそれを120℃の温度で加熱する工程
    を含む請求項第1項記載の製造方法。
  3. (3)転写層を形成する工程は、10mTの最低圧力で
    転写層をスパッタリングする工程を含む請求項第1項記
    載の製造方法。
  4. (4)第2レジスト層を形成する工程は、転写層の露出
    表面にレジスト材料を回転塗布し、そして負のイメージ
    マスクを使用してその層をフォトリソグラフィ処理をし
    てパターン化する工程を含む請求項第1項記載の製造方
    法。
  5. (5)前記パターン化された構造体をエッチングする工
    程は、四フッ化炭素プラズマを用いて、露出された転写
    層をエッチングする工程と、四フッ化酸素・炭素プラズ
    マ中で第1レジスト層中に垂直壁をもつトラフを有する
    ようにエッチングする工程と、六フッ化酸素・硫黄プラ
    ズマを用いて第1レジスト層をエッチングしてマスク構
    造体を形成する工程、および四フッ化アルゴン・酸素・
    炭素プラズマを用いて露出表面を洗浄する工程を含む請
    求項第1項記載の製造方法。
  6. (6)前記アモリファス磁気合金物質を堆積する工程は
    、約3.4mTの圧力を使用して堆積し、平方センチメ
    ートル当り10^9ダイン未満の圧力を物質中に与える
    請求項第1項記載の製造方法。
  7. (7)アモルファス磁気合金物質を堆積する工程は、基
    板の露出表面上に接着層を形成し、その上に該合金物質
    を堆積する工程を含む請求項第1項記載の製造方法。
  8. (8)前記接着層はハフニウム層である請求項第7項記
    載の製造方法。
  9. (9)第1レジスト層、転写層および過剰なアモルファ
    ス磁気合金物質を除去する工程は、アセトン中で超音波
    攪拌を行う請求項第1項記載の製造方法。
JP1323670A 1988-12-14 1989-12-13 薄膜磁気記録ヘッドの製造方法 Pending JPH02218010A (ja)

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US284,166 1988-12-14
US07/284,166 US4853080A (en) 1988-12-14 1988-12-14 Lift-off process for patterning shields in thin magnetic recording heads

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JPH02218010A true JPH02218010A (ja) 1990-08-30

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EP (1) EP0373793A3 (ja)
JP (1) JPH02218010A (ja)

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