JPH0421913A - パターン形成方法及びこの方法を用いて形成した薄膜磁気ヘッド - Google Patents
パターン形成方法及びこの方法を用いて形成した薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH0421913A JPH0421913A JP12556390A JP12556390A JPH0421913A JP H0421913 A JPH0421913 A JP H0421913A JP 12556390 A JP12556390 A JP 12556390A JP 12556390 A JP12556390 A JP 12556390A JP H0421913 A JPH0421913 A JP H0421913A
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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、微細な薄膜パターンを形成するためのパター
ン形成方法およびこの方法を用いて形成した薄膜磁気ヘ
ッドに係り、特に炭素膜の接着性が悪いために起こるパ
ターンの抜け、欠けまたは変形をなくすために好適なパ
ターン形成方法およびこの方法を用いて形成した薄膜磁
気ヘッドに関する。
ン形成方法およびこの方法を用いて形成した薄膜磁気ヘ
ッドに係り、特に炭素膜の接着性が悪いために起こるパ
ターンの抜け、欠けまたは変形をなくすために好適なパ
ターン形成方法およびこの方法を用いて形成した薄膜磁
気ヘッドに関する。
[従来の技術]
薄膜デバイスの製造プロセスにおいては、周知のように
、薄膜の微細加工にレジストを用いた、いわゆるフ第1
−エツチング技術が主として使われている。特に、近年
は加工寸法の微細化が進むにつれて、反応性イオンエツ
チングやイオンミリングなどのアンダカットの少ない加
工方法が用いられるようになって来ている。しかしなが
らこれらの方法は、寸法精度が優れている反面、エツチ
ング時にレジストが高エネルギーイオンによって損傷を
受けるため、耐エツチング性の大きなレジストが要求さ
れる。このため、種々のレジスト材料が開発されており
、例えばフェノールノボラック系ポリマを主成分とする
レジストなどは、比較的価れた耐エツチング性を有して
いる。
、薄膜の微細加工にレジストを用いた、いわゆるフ第1
−エツチング技術が主として使われている。特に、近年
は加工寸法の微細化が進むにつれて、反応性イオンエツ
チングやイオンミリングなどのアンダカットの少ない加
工方法が用いられるようになって来ている。しかしなが
らこれらの方法は、寸法精度が優れている反面、エツチ
ング時にレジストが高エネルギーイオンによって損傷を
受けるため、耐エツチング性の大きなレジストが要求さ
れる。このため、種々のレジスト材料が開発されており
、例えばフェノールノボラック系ポリマを主成分とする
レジストなどは、比較的価れた耐エツチング性を有して
いる。
しかしながら、パターンの微細化の要求がさらに高まる
につれて、ますます耐エツチング性の優れたレジストが
要求される。例えば、Arのイオンビーl\を用いたイ
オンミリングの場合、公知のレジストではそのエツチン
グ速度が被加工材料に対して1以上であり、通常、被加
工材料の2倍以上の薄膜が必要となる。このことは、加
工精度を悪くする原因となる。
につれて、ますます耐エツチング性の優れたレジストが
要求される。例えば、Arのイオンビーl\を用いたイ
オンミリングの場合、公知のレジストではそのエツチン
グ速度が被加工材料に対して1以上であり、通常、被加
工材料の2倍以上の薄膜が必要となる。このことは、加
工精度を悪くする原因となる。
前述の問題点を解決するために、特開昭63−7643
8号公報には、炭素質薄膜とケイ素を含有する有機高分
子薄膜から成る2層膜を用いてパターン形成を行う方法
が提案されている。
8号公報には、炭素質薄膜とケイ素を含有する有機高分
子薄膜から成る2層膜を用いてパターン形成を行う方法
が提案されている。
また、特開昭63−168810号公報には、炭素とフ
ォトレジストの2層膜を用いて薄膜磁気ヘッドの磁性体
をパターン化する方法が提案されている。
ォトレジストの2層膜を用いて薄膜磁気ヘッドの磁性体
をパターン化する方法が提案されている。
[発明が解決しようとする課題]
前記従来技術では、炭素質薄膜と被加工薄膜との間の接
着性が悪く、炭素質薄膜が加工工程中にはく離するとい
う問題があった。このため、パターンの抜け、欠けまた
は変形が生じ、パターン精度が悪くなるという問題があ
り、実用に供し得なかった。
着性が悪く、炭素質薄膜が加工工程中にはく離するとい
う問題があった。このため、パターンの抜け、欠けまた
は変形が生じ、パターン精度が悪くなるという問題があ
り、実用に供し得なかった。
本発明の第1の目的は、被加工薄膜と炭素質薄膜の間の
はく離を防止し、パターンの抜け、欠けまたは変形のな
いパターン形成方法を提供することにある。
はく離を防止し、パターンの抜け、欠けまたは変形のな
いパターン形成方法を提供することにある。
また、本発明の第2の目的は、精度の高いパターンを形
成し得るパターン形成方法を提供することにある。
成し得るパターン形成方法を提供することにある。
さらに、本発明の第3の目的は、第1層および第2層を
除去し、被加工薄膜にのみパターンを形成し得るパター
ン形成方法を提供することにある。
除去し、被加工薄膜にのみパターンを形成し得るパター
ン形成方法を提供することにある。
さらにまた、本発明の第4の目的は、段差を有する被加
工薄膜に対しても、抜け、欠けまたは変形がなく、精度
の高いパターンを形成し得るパターン形成方法を提供す
ることにある。
工薄膜に対しても、抜け、欠けまたは変形がなく、精度
の高いパターンを形成し得るパターン形成方法を提供す
ることにある。
そして、本発明の第5の目的は、主として炭素から成る
層を含む接着材の優れた3膜層を用いて高精度パターン
を有する薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
層を含む接着材の優れた3膜層を用いて高精度パターン
を有する薄膜磁気ヘッドを提供することにある。
[課題を解決するための手段]
前記第1の目的は、基板上の被加工薄膜の上に珪素を含
む第1層を形成する工程と、該第1層の上に主として炭
素から成る第2層を形成する工程と、該第2層の上に珪
素を含む第3層を形成する工程と、該第3層の上に光ま
たは放射線に感応する有機高分子から成る第4層を形成
する工程と、該第4層に所定のパターンを形成する工程
と、該第4層に形成されたパターンをマスクとして前記
第3層をパターン化する工程と、前記第4層を除去する
工程と、前記第3層に形成されたパターンをマスクとし
て前記第2層をパターン化する工程と、前記第2層に形
成されたパターンをマスクとして前記第1層および被加
工薄膜をパターン化する工程とを有する方法により、達
成される。
む第1層を形成する工程と、該第1層の上に主として炭
素から成る第2層を形成する工程と、該第2層の上に珪
素を含む第3層を形成する工程と、該第3層の上に光ま
たは放射線に感応する有機高分子から成る第4層を形成
する工程と、該第4層に所定のパターンを形成する工程
と、該第4層に形成されたパターンをマスクとして前記
第3層をパターン化する工程と、前記第4層を除去する
工程と、前記第3層に形成されたパターンをマスクとし
て前記第2層をパターン化する工程と、前記第2層に形
成されたパターンをマスクとして前記第1層および被加
工薄膜をパターン化する工程とを有する方法により、達
成される。
前記第2の目的は、基板上の被加工薄膜の上に、該被加
工薄膜および次の第2層との接着性に優れた材料から成
る第1層を形成する工程と、該第1層の上にイオンミリ
ング速度が前記被加工薄膜より遅くかつ酸素を用いたド
ライエツチング速度が次の第3層より速い材料から成る
第2層を形成する工程と、該第2層の上に酸素を用いた
ドライエツチング速度が前記第2層より遅い材料から成
る第3層を形成する工程と、該第3層の上に光または放
射線に感応する有機高分子から成る第4層を形成する工
程と、該第4層に所定のパターンを形成する工程と、該
第4層に形成されたパターンをマスクとして前記第3層
をパターン化する工程と、前記第4層を除去する工程と
、前記第3層に形成されたパターンをマスクとして前記
第2層をパターン化する工程と、前記第2層に形成され
たパターンをマスクとして前記第1層および被加工薄膜
をパターン化する工程を有する方法により、達成される
。
工薄膜および次の第2層との接着性に優れた材料から成
る第1層を形成する工程と、該第1層の上にイオンミリ
ング速度が前記被加工薄膜より遅くかつ酸素を用いたド
ライエツチング速度が次の第3層より速い材料から成る
第2層を形成する工程と、該第2層の上に酸素を用いた
ドライエツチング速度が前記第2層より遅い材料から成
る第3層を形成する工程と、該第3層の上に光または放
射線に感応する有機高分子から成る第4層を形成する工
程と、該第4層に所定のパターンを形成する工程と、該
第4層に形成されたパターンをマスクとして前記第3層
をパターン化する工程と、前記第4層を除去する工程と
、前記第3層に形成されたパターンをマスクとして前記
第2層をパターン化する工程と、前記第2層に形成され
たパターンをマスクとして前記第1層および被加工薄膜
をパターン化する工程を有する方法により、達成される
。
前記第3の目的は、前記第2層に形成されたパターンを
マスクとして前記被加工薄膜に所定のパターンを形成す
る工程の後に、前記第1層および第2層を除去する工程
を有する方法により、達成される。
マスクとして前記被加工薄膜に所定のパターンを形成す
る工程の後に、前記第1層および第2層を除去する工程
を有する方法により、達成される。
前記第4の目的は、段差を有する被加工薄膜にパターン
を形成することにより、達成される。
を形成することにより、達成される。
そして、前記第5の目的は、第1乃至第4の目的を達成
するパターン形成方法を用いて薄膜磁気ヘッドの1−ラ
ック部をパターン化することにより、達成される。
するパターン形成方法を用いて薄膜磁気ヘッドの1−ラ
ック部をパターン化することにより、達成される。
[作用コ
本発明では、主として炭素から成る第2層にレジストパ
ターンを転写し、この第2層のパターンをマスクとして
エツチングを行い、被加工薄膜に所定のパターンを形成
するものである。この場合、第2層は主として炭素から
成る層で形成されているため、イオンミリングなどの高
エネルギーイオンに対する耐性が高く、薄い膜で被加工
薄膜に対する十分なエツチング速度比(選択比)を取る
ことができる。また、第2層は酸素プラズマにより容易
にエツチングされるので、酸素プラズマによるエツチン
グ速度の遅い第3層と感光層である第4層と組み合わせ
ることで、容易に難加工材料の高精度パターン化が達成
できる。
ターンを転写し、この第2層のパターンをマスクとして
エツチングを行い、被加工薄膜に所定のパターンを形成
するものである。この場合、第2層は主として炭素から
成る層で形成されているため、イオンミリングなどの高
エネルギーイオンに対する耐性が高く、薄い膜で被加工
薄膜に対する十分なエツチング速度比(選択比)を取る
ことができる。また、第2層は酸素プラズマにより容易
にエツチングされるので、酸素プラズマによるエツチン
グ速度の遅い第3層と感光層である第4層と組み合わせ
ることで、容易に難加工材料の高精度パターン化が達成
できる。
また、本発明では第1層に珪素を含む材料を用いたので
、被加工薄膜と第2層(炭素)の間の接着性が向上する
。これにより、抜け、欠けまたは変形のないパターンを
形成することができるとともに、精度のよいフォトエツ
チングが可能である。
、被加工薄膜と第2層(炭素)の間の接着性が向上する
。これにより、抜け、欠けまたは変形のないパターンを
形成することができるとともに、精度のよいフォトエツ
チングが可能である。
さらにまた、本発明では段差を有する被加工薄膜に対し
ても、パターンの抜け、欠けまたは変形がなく、精度の
高いパターンを形成することができる。
ても、パターンの抜け、欠けまたは変形がなく、精度の
高いパターンを形成することができる。
そして、本発明では本パターン形成方法を用いて薄膜磁
気ヘッドのトラック部をパターン化しているので、上部
コアのトラック部を抜け、欠けまたは変形がなく、かつ
精度の高いパターンで形成することができる。
気ヘッドのトラック部をパターン化しているので、上部
コアのトラック部を抜け、欠けまたは変形がなく、かつ
精度の高いパターンで形成することができる。
[実施例]
以下、本発明の実施例を図面により説明する。
第1図(a)〜(k)は、本発明パターン形成方法の一
実施例を工程順に示した図である。
実施例を工程順に示した図である。
この第1図に示すように、この実施例では(a)〜(k
)工程をもって構成されてる。
)工程をもって構成されてる。
(a)工程では、基板1上に形成された被加工薄膜2の
上に、珪素を含む第1層3を形成する。
上に、珪素を含む第1層3を形成する。
この第1層3は、例えば気相堆積法によって形成するこ
とができる。本発明で用いる気相堆積法としては、モノ
シランなどを原料とするプラズマCVDなどの化学的気
相堆積法、珪素をターゲットとして用いるスパッタリン
グなどの物理的気相堆積法がある。
とができる。本発明で用いる気相堆積法としては、モノ
シランなどを原料とするプラズマCVDなどの化学的気
相堆積法、珪素をターゲットとして用いるスパッタリン
グなどの物理的気相堆積法がある。
次に、(b)工程では前記第1相3の上に主として炭素
から成る第2層4を形成する。この第2層4は、気相堆
積法で形成することができる。例えば、 i)炭素と水素もしくは炭素と水素と酸素または炭素と
水素と窒素から構成される有機化合物の蒸気を原料とし
て用いるプラズマCVD、熱CVD、光CVDなどの化
学的気相堆積法、 if)前記i)と同じ原料ガスをイオン化し、生じたイ
オンを電解により加速して基板に衝突させ、堆積させる
イオンビーム堆積法、 ■)グラファイトをターゲットとして用いるスパッタリ
ング法、 iv)グラファイトの蒸着法、 が挙げられる。
から成る第2層4を形成する。この第2層4は、気相堆
積法で形成することができる。例えば、 i)炭素と水素もしくは炭素と水素と酸素または炭素と
水素と窒素から構成される有機化合物の蒸気を原料とし
て用いるプラズマCVD、熱CVD、光CVDなどの化
学的気相堆積法、 if)前記i)と同じ原料ガスをイオン化し、生じたイ
オンを電解により加速して基板に衝突させ、堆積させる
イオンビーム堆積法、 ■)グラファイトをターゲットとして用いるスパッタリ
ング法、 iv)グラファイトの蒸着法、 が挙げられる。
ついで、CQ)工程では前記第2層4の上に、前記(a
)工程と全く同様にして、第3層5を形成する。
)工程と全く同様にして、第3層5を形成する。
ついで、(d)工程では前記第3層5の上に光または放
射線に感応する有機高分子から成る第4層6を形成する
。この第4層6を形成するには、層を構成すべき材料を
適当な溶剤に溶解した溶液を回転塗布等の方法で塗布し
、ついで乾燥して皮膜とする湿式塗布法や、有機高分子
の蒸気を原料として用いるプラズマ重合法、真空蒸着法
などの気相堆積法がある。被加工薄膜が段差を有する場
合は、気相堆積法を用いる方が均一な膜厚が得られるの
で、高精度パターン化のために望ましい。
射線に感応する有機高分子から成る第4層6を形成する
。この第4層6を形成するには、層を構成すべき材料を
適当な溶剤に溶解した溶液を回転塗布等の方法で塗布し
、ついで乾燥して皮膜とする湿式塗布法や、有機高分子
の蒸気を原料として用いるプラズマ重合法、真空蒸着法
などの気相堆積法がある。被加工薄膜が段差を有する場
合は、気相堆積法を用いる方が均一な膜厚が得られるの
で、高精度パターン化のために望ましい。
湿式塗布法に用いる材料としては、いわゆるフォトレジ
ストであれば制限は無いが、フェノールノボラック樹脂
を成分に持つFOPR(東京応化製)などが好適に用い
られる。
ストであれば制限は無いが、フェノールノボラック樹脂
を成分に持つFOPR(東京応化製)などが好適に用い
られる。
また、前記プラズマ重合により感光性または放射線感応
性を有する高分子を形成し得る有機化合物の例として、
メチルアクリレート、メチルメタクリレート、メチルイ
ソプロペニルケトン、スチレン、p−クロルスチレン、
クロルメチルスチレン、アリルアクリレート、グリシジ
ルメタクリレートなどが挙げられる。
性を有する高分子を形成し得る有機化合物の例として、
メチルアクリレート、メチルメタクリレート、メチルイ
ソプロペニルケトン、スチレン、p−クロルスチレン、
クロルメチルスチレン、アリルアクリレート、グリシジ
ルメタクリレートなどが挙げられる。
続いて、(e)工程では前記第4層6の通常のリソグラ
フィー(露光、現像)工程によって所定のパターンに形
成する。
フィー(露光、現像)工程によって所定のパターンに形
成する。
さらに、(f)工程では前記第4層6に形成されたパタ
ーンをマスクとして第3層5をパターン化する。第3層
5が珪素のみから成るときは例えばCF4を用いたドラ
イエツチングが好適に行われる。なお、CF4を用いた
ドライエツチングとしてはりアクティブイオンエツチン
グ(RIE)が高精度パターン形成のために望ましい。
ーンをマスクとして第3層5をパターン化する。第3層
5が珪素のみから成るときは例えばCF4を用いたドラ
イエツチングが好適に行われる。なお、CF4を用いた
ドライエツチングとしてはりアクティブイオンエツチン
グ(RIE)が高精度パターン形成のために望ましい。
次に、(g)工程では前記第4層6を除去する。
通常用いられるフォトレジストはく離剤で除去すること
が可能である。
が可能である。
ついで、(h)工程では、前記第3層5に形成されたパ
ターンをマスクとして前記第2層4をパターン化する。
ターンをマスクとして前記第2層4をパターン化する。
このパターン化には、酸素を用いたドライエツチング法
が用いられる。前記第3層5のエツチング速度が第2層
4のそれよりも速い場合は、マスクとなる第3層の膜厚
が被エツチング層である第2層4よりも厚くなり、高精
度パターン化が不利となるので、第3層5のエツチング
速度は少なくとも第2層4よりも遅いことが必要である
。
が用いられる。前記第3層5のエツチング速度が第2層
4のそれよりも速い場合は、マスクとなる第3層の膜厚
が被エツチング層である第2層4よりも厚くなり、高精
度パターン化が不利となるので、第3層5のエツチング
速度は少なくとも第2層4よりも遅いことが必要である
。
なお、酸素を用いたドライエツチングとしては、異方性
の優れたりアクティブイオンエツチング(RIE)が望
ましい。
の優れたりアクティブイオンエツチング(RIE)が望
ましい。
ついで、(i)工程では前記第2層4に形成されたパタ
ーンをマスクとして第1層3をパターン化する。前記第
1層3が珪素のみから成るときは、例えばCF、を用い
たドライエツチングによりパターンを形成する。
ーンをマスクとして第1層3をパターン化する。前記第
1層3が珪素のみから成るときは、例えばCF、を用い
たドライエツチングによりパターンを形成する。
続いて、(j)工程では前記第2層4および第1層3に
形成されたパターンをマスクにして被加工薄膜2をパタ
ーン化する。パターン化には、異方性の優れたイオンエ
ツチングやイオンミリングが用いられる。このとき、被
加工薄膜2のマスクになるのは、主として炭素から成る
第2層4である。したがって、前記(i)工程を省略し
て、この(j)工程のみで第1層3と被加工薄膜2とを
同時にエツチングすることも可能である。
形成されたパターンをマスクにして被加工薄膜2をパタ
ーン化する。パターン化には、異方性の優れたイオンエ
ツチングやイオンミリングが用いられる。このとき、被
加工薄膜2のマスクになるのは、主として炭素から成る
第2層4である。したがって、前記(i)工程を省略し
て、この(j)工程のみで第1層3と被加工薄膜2とを
同時にエツチングすることも可能である。
最後に、(K)工程では前記第2層4および第1層3を
除去する。第2層の除去には、酸素を用いたドライエツ
チングが用いられ、第1層3の除去には、CF4等を用
いたドライエツチングが有効である。また、この(k)
工程を行わずには、第2層と第1層を残したまま用いて
も支障がない場合は、この(k)工程を省略することも
できる。
除去する。第2層の除去には、酸素を用いたドライエツ
チングが用いられ、第1層3の除去には、CF4等を用
いたドライエツチングが有効である。また、この(k)
工程を行わずには、第2層と第1層を残したまま用いて
も支障がない場合は、この(k)工程を省略することも
できる。
次に、具体的な実施例を挙げて説明する。
[実施例1コ
基板として直径3インチのシリコンウェハ上に、厚さ1
.5μmのパーマロイ(Ni−Fe)膜をスパッタリン
グ法により形成し、被加工薄膜とした。
.5μmのパーマロイ(Ni−Fe)膜をスパッタリン
グ法により形成し、被加工薄膜とした。
ついで、前記被加工薄膜であるパーマロイ膜の上に、厚
さ0.1μmの珪素膜をスパッタレグ法により形成し、
第1層とした。
さ0.1μmの珪素膜をスパッタレグ法により形成し、
第1層とした。
第2層は、次の手順で作成した。すなわち、ステンレス
製真空槽内部に半径10Gの一対の円板状平行電極を有
し、その一方は高周波電源とマツチングボックスを介し
て電気的に接続され、他方は真空槽と共に設置された電
極構造を有するプラズマCVD装置の高周波印加側電極
上に、前記基板を設置し、基板を200℃に加熱した。
製真空槽内部に半径10Gの一対の円板状平行電極を有
し、その一方は高周波電源とマツチングボックスを介し
て電気的に接続され、他方は真空槽と共に設置された電
極構造を有するプラズマCVD装置の高周波印加側電極
上に、前記基板を設置し、基板を200℃に加熱した。
真空槽をI X I Q−’paの真空度まで排気した
のち、n −ヘキサンを1気圧換算で毎分10mQ供給
し、排気速度を調節して真空槽内の圧力を2.6Paに
保った。次に、基板の設置側電極に周波数13.56M
Hz、電力200Wの高周波電力を印加してプラズマを
発生させ、この状態で20分間保持したのち、高周波電
力の印加を止め、基板を取り出したところ、第2層とし
て厚さ0.9μmのアモルファスカーボン層が形成され
た。
のち、n −ヘキサンを1気圧換算で毎分10mQ供給
し、排気速度を調節して真空槽内の圧力を2.6Paに
保った。次に、基板の設置側電極に周波数13.56M
Hz、電力200Wの高周波電力を印加してプラズマを
発生させ、この状態で20分間保持したのち、高周波電
力の印加を止め、基板を取り出したところ、第2層とし
て厚さ0.9μmのアモルファスカーボン層が形成され
た。
次に、前記第2層の上に、厚さ0.1μmの珪素膜をス
パッタリング法によって形成し、第3層とした。
パッタリング法によって形成し、第3層とした。
次に、前記第3層の上に市販のポジ形フォトレジスト(
東京応化層0FPR−800,15CP)を回転塗布し
た後溶剤を発揮させ、厚さ1μmの第4層を形成した。
東京応化層0FPR−800,15CP)を回転塗布し
た後溶剤を発揮させ、厚さ1μmの第4層を形成した。
前述の工程を経た基板に、5μmのラインアンドスペー
スのパターンを有するフォトマスクを通して紫外光を8
0 m J /ryl (365層m)のエネルギーで
照射したのち、2.8%のテトラメチルアンモニウムヒ
ドロオキシド水溶液に2分間浸して現像し、第3層のパ
ターンを得た。
スのパターンを有するフォトマスクを通して紫外光を8
0 m J /ryl (365層m)のエネルギーで
照射したのち、2.8%のテトラメチルアンモニウムヒ
ドロオキシド水溶液に2分間浸して現像し、第3層のパ
ターンを得た。
ついで、この基板を先の第2層を形成したときと同じ真
空装置の同じ電極側に設置し、真空排気の後、CF4(
5%酸素入り)を毎分5mΩの流量で導入し、内圧を5
Paに保ち、高周波電力100Wを5分間印加した。こ
のようにして、第3層の露出部分を除去し、第2層を露
出させた。
空装置の同じ電極側に設置し、真空排気の後、CF4(
5%酸素入り)を毎分5mΩの流量で導入し、内圧を5
Paに保ち、高周波電力100Wを5分間印加した。こ
のようにして、第3層の露出部分を除去し、第2層を露
出させた。
次に、この基板を80℃のはく離液(東京応化層S−1
0)に10分間浸漬し、第4層のパターンを除去した。
0)に10分間浸漬し、第4層のパターンを除去した。
ついで、この基板を先の第2層を形成したときと同じ真
空装置、同じ電極側に設置し、真空排気ののち、酸素ガ
スを毎分5mMで導入した内圧を1.3Paとし、高周
波電力100Wを30分間印加した。
空装置、同じ電極側に設置し、真空排気ののち、酸素ガ
スを毎分5mMで導入した内圧を1.3Paとし、高周
波電力100Wを30分間印加した。
その後、真空槽内への酸素ガスの導入を止め、いったん
真空排気して、CF4を毎分5m12で導入し、内圧を
5Paに保ち、再び100Wの高周波電力を5m1n間
印加して第1層の露出部分を除去し、パーマロイ層を露
出させた。
真空排気して、CF4を毎分5m12で導入し、内圧を
5Paに保ち、再び100Wの高周波電力を5m1n間
印加して第1層の露出部分を除去し、パーマロイ層を露
出させた。
次に、パーマロイのイオンミリングを以下の通りに行っ
た。基板を基板ホルダに設置し、加速電圧が700V、
減速電圧が200V、アーク電圧が80V、Ar流量が
毎分15mfl、イオン入射角が0度の条件で20分間
イオンミリングを行い、露光した部分のパーマロイを除
去した。
た。基板を基板ホルダに設置し、加速電圧が700V、
減速電圧が200V、アーク電圧が80V、Ar流量が
毎分15mfl、イオン入射角が0度の条件で20分間
イオンミリングを行い、露光した部分のパーマロイを除
去した。
以上のようにして、パターン化が終わった基板を顕微鏡
観察したところ、パーマロイと珪素、また珪素と炭素と
の間ではく離は全く認められなかった。
観察したところ、パーマロイと珪素、また珪素と炭素と
の間ではく離は全く認められなかった。
最後に、前記基板を先の第2層(炭素)および第1層(
珪素)のパターン化のときに用いられたものと同一装置
、同一条件で第2層パターンを除去し、ついで第1層パ
ターンを除去した。
珪素)のパターン化のときに用いられたものと同一装置
、同一条件で第2層パターンを除去し、ついで第1層パ
ターンを除去した。
全ての工程を終了したのち、パーマロイのパターン幅を
測定したところ、基板内分布が5±0゜2μmの範囲に
あり、優れたパターン精度を有していた。また、パター
ン全面にわたって、抜け、欠けまたは変形は全く認めら
れなかった。
測定したところ、基板内分布が5±0゜2μmの範囲に
あり、優れたパターン精度を有していた。また、パター
ン全面にわたって、抜け、欠けまたは変形は全く認めら
れなかった。
[実施例2]
実施例1と全く同様にして、基板としてのシリコンウェ
ハ上に、厚さ1.5μmのパーマロイパターン(幅5μ
mのラインアンドスペース)を形成した。ただし、この
実施例2の場合は、パーマロイのパターン化後に第1層
(珪素)と第2層(炭素)の除去は行わずに両層を残し
たまま、さらに第2層の上に基板加熱温度が200℃の
条件でAl2O3を10μmの厚さにスパッタリング法
で形成した。
ハ上に、厚さ1.5μmのパーマロイパターン(幅5μ
mのラインアンドスペース)を形成した。ただし、この
実施例2の場合は、パーマロイのパターン化後に第1層
(珪素)と第2層(炭素)の除去は行わずに両層を残し
たまま、さらに第2層の上に基板加熱温度が200℃の
条件でAl2O3を10μmの厚さにスパッタリング法
で形成した。
この実施例2において、Al2O3膜形成後、基板を室
温に戻したのちも、パーマロイと珪素、また珪素と炭素
の間ではく離現象は認められなかった。また、パーマロ
イのパターンの基板内分布は5±0.3μmであり、優
れた精度を有していた。
温に戻したのちも、パーマロイと珪素、また珪素と炭素
の間ではく離現象は認められなかった。また、パーマロ
イのパターンの基板内分布は5±0.3μmであり、優
れた精度を有していた。
[実施例3]
第4層の形成およびパターン化以外は、実施例1と全く
同様にしてパーマロイのパターンを形成した。第4層の
光または放射線に感応する有機高分子層として、プラズ
マ重合によるレジスト膜形成を行った。すなわち、実施
例1の第2層(炭素)の形成に用いたものと同一装置に
より以下に示す手順で厚さ0.5μmの第3層を形成し
た。
同様にしてパーマロイのパターンを形成した。第4層の
光または放射線に感応する有機高分子層として、プラズ
マ重合によるレジスト膜形成を行った。すなわち、実施
例1の第2層(炭素)の形成に用いたものと同一装置に
より以下に示す手順で厚さ0.5μmの第3層を形成し
た。
基板を80℃に加温した設置側電極に設置し、真空室内
を1xlo4Paまで排気したのち、メチルイソプロペ
ニルケトンを大気圧換算で毎分10mQ供給し、排気速
度で調整して内圧を13.3Paに保った。次に、設置
されていない側の電極に周波数1.3 、56MHz、
高周波電力80Wを印加したプラズマを発生させ、20
分間プラズマ重合した。
を1xlo4Paまで排気したのち、メチルイソプロペ
ニルケトンを大気圧換算で毎分10mQ供給し、排気速
度で調整して内圧を13.3Paに保った。次に、設置
されていない側の電極に周波数1.3 、56MHz、
高周波電力80Wを印加したプラズマを発生させ、20
分間プラズマ重合した。
第3層のパターン化は、以下のようにして行った。すな
わち、5μmのラインアンドスペースのパターンを有す
る石英マスクを通して遠紫外線を照射(照射エネルギー
:254nmにおいて8000mJ/d)し、水とイソ
プロピルアルコールの1=4(体積比)の混合溶剤に浸
して現像し、第3層のパターンを得た。
わち、5μmのラインアンドスペースのパターンを有す
る石英マスクを通して遠紫外線を照射(照射エネルギー
:254nmにおいて8000mJ/d)し、水とイソ
プロピルアルコールの1=4(体積比)の混合溶剤に浸
して現像し、第3層のパターンを得た。
この実施例3における全ての工程を終了したのち、パー
マロイのパターン幅を測定したところ、基板内分布が4
.7±0.3μmであり、優れたパターン精度を有して
いた。また、基板の全面にわたってパターンの抜け、欠
けまたは変形は全く認められなかった。
マロイのパターン幅を測定したところ、基板内分布が4
.7±0.3μmであり、優れたパターン精度を有して
いた。また、基板の全面にわたってパターンの抜け、欠
けまたは変形は全く認められなかった。
[実施例4コ
シリコンウェハ上に、厚さ10μmのポリイミド系樹脂
(日立化成1PrQ)を5μmのラインアンドスペース
でパターンを形成し、これを基板として実施例3と全く
同様にしてパーマロイのパターンを得た。なお、このと
きのポリイミドパターンテーパ角は37°±5°であっ
た。また、パーマロイのパターンはポリイミド系樹脂の
パターンに直交するように形成した。
(日立化成1PrQ)を5μmのラインアンドスペース
でパターンを形成し、これを基板として実施例3と全く
同様にしてパーマロイのパターンを得た。なお、このと
きのポリイミドパターンテーパ角は37°±5°であっ
た。また、パーマロイのパターンはポリイミド系樹脂の
パターンに直交するように形成した。
この実施例4のパターン幅は、4.9±0.3μmであ
り、優れた精度を有していた。また、パターンの抜け、
欠けまたは変形も認められなかった。
り、優れた精度を有していた。また、パターンの抜け、
欠けまたは変形も認められなかった。
=20−
[実施例5]
ついで、第2図および第3図により、薄膜磁気ヘッドの
製造における1−ラック幅加工について、以下に詳述す
る。
製造における1−ラック幅加工について、以下に詳述す
る。
非磁性基板7にパーマロイを1.5μmの厚さにスパッ
タリングし、フォトエツチング技術によって下部コア層
8とする。次に、A12o3をスパッタリングにより0
.5μmの厚さに形成し、フォトエツチング技術を用い
てギャップ層9とする。続いて、ポリイミド系樹脂(日
立化成製PIQ)を回転塗布し、ついで加熱硬化し、フ
ォトエツチング技術によりパターン化して厚さ2μmの
絶縁層10とする。さらに、Cuを1.5μmの厚さに
スパッタリングで形成し、フォトエツチング技術を用い
てらせん状にパターン化し、コイル11とする。
タリングし、フォトエツチング技術によって下部コア層
8とする。次に、A12o3をスパッタリングにより0
.5μmの厚さに形成し、フォトエツチング技術を用い
てギャップ層9とする。続いて、ポリイミド系樹脂(日
立化成製PIQ)を回転塗布し、ついで加熱硬化し、フ
ォトエツチング技術によりパターン化して厚さ2μmの
絶縁層10とする。さらに、Cuを1.5μmの厚さに
スパッタリングで形成し、フォトエツチング技術を用い
てらせん状にパターン化し、コイル11とする。
このコイル11上に、ポリイミド系樹脂の絶縁膜を形成
し、厚さ2.5μn1の絶縁層12とした。続いて、パ
ーマロイを1.5μmの厚さにスパッタリングして一様
に上部コア層13のパターン化を実施例3と全く同様に
して行った。すなわち、珪素3とC4と珪素5とプラズ
マ重合膜13のパターンを形成した。上部コア層13の
先端部の幅がトラック幅14となるが、この基板内ばら
つきは10±0.8μmであり、高い加工精度を示した
。また、パターンの抜け、欠けまたは変形も認められな
かった。
し、厚さ2.5μn1の絶縁層12とした。続いて、パ
ーマロイを1.5μmの厚さにスパッタリングして一様
に上部コア層13のパターン化を実施例3と全く同様に
して行った。すなわち、珪素3とC4と珪素5とプラズ
マ重合膜13のパターンを形成した。上部コア層13の
先端部の幅がトラック幅14となるが、この基板内ばら
つきは10±0.8μmであり、高い加工精度を示した
。また、パターンの抜け、欠けまたは変形も認められな
かった。
最後に、保護膜(図示せず)としてA12o3を10μ
mの厚さにスパッタリングして形成し、薄膜磁気ヘッド
を得た。保護膜形成の後も、パターンのはく離、抜け、
欠けまたは変形のいずれも認められなかった。
mの厚さにスパッタリングして形成し、薄膜磁気ヘッド
を得た。保護膜形成の後も、パターンのはく離、抜け、
欠けまたは変形のいずれも認められなかった。
〔比較例]
第1層の珪素を形成せずに、実施例5と全く同様にして
薄膜磁気ヘッドを作成した。このようにして作成した薄
膜磁気ヘッドは、上部コア層のイオンミリング時に炭素
と上部コア層の界面で一部はく離が発生し、所望の磁気
特性が得られなかった。
薄膜磁気ヘッドを作成した。このようにして作成した薄
膜磁気ヘッドは、上部コア層のイオンミリング時に炭素
と上部コア層の界面で一部はく離が発生し、所望の磁気
特性が得られなかった。
[発明の効果]
以上説明した本発明の請求項1および請求項2記載の発
明によれば、第2層である炭素膜の接着性が悪いために
起る不具合を、接着性の優れた材料から成る第1層を用
いることにより解消し、はく離、抜け、欠けまたは変形
のないパターンを形成し、炭素膜の優れた耐イオンミリ
ング性を十分に生かした精度の高いパターンを形成し得
る効果がある。
明によれば、第2層である炭素膜の接着性が悪いために
起る不具合を、接着性の優れた材料から成る第1層を用
いることにより解消し、はく離、抜け、欠けまたは変形
のないパターンを形成し、炭素膜の優れた耐イオンミリ
ング性を十分に生かした精度の高いパターンを形成し得
る効果がある。
また、本発明の請求項3記載の発明によれば、前記第2
層および第1層に形成されたパターンをマスクとして前
記被加工薄膜に所定のパターンを形成する工程の後に、
前記第1層および第2層を除去する工程を有しているの
で、第1層、第2層を除去して、被加工薄膜にのみパタ
ーンを形成し得る効果がある。
層および第1層に形成されたパターンをマスクとして前
記被加工薄膜に所定のパターンを形成する工程の後に、
前記第1層および第2層を除去する工程を有しているの
で、第1層、第2層を除去して、被加工薄膜にのみパタ
ーンを形成し得る効果がある。
さらにまた、本発明の請求項4記載の発明によれば、段
差を有する被加工薄膜を対象として、前記請求項1〜3
のいずれかに記載の発明を適用することにより、前記段
差を有する被加工薄膜に、抜け、欠けまたは変形がなく
、かつ精度の高いパターンを形成し得る効果がある。
差を有する被加工薄膜を対象として、前記請求項1〜3
のいずれかに記載の発明を適用することにより、前記段
差を有する被加工薄膜に、抜け、欠けまたは変形がなく
、かつ精度の高いパターンを形成し得る効果がある。
そして、本発明の請求項5記載の発明によれば、パター
ン形成方法を用いて薄膜磁気ヘッドのトラック部の抜け
、欠けまたは変形がなく、かつ精度の高いパターンを有
する薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
ン形成方法を用いて薄膜磁気ヘッドのトラック部の抜け
、欠けまたは変形がなく、かつ精度の高いパターンを有
する薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
第1図(a)〜(k)は本発明パターン形成方法の一実
施例を示す工程図、第2図は本発明パターン形成方法を
用いて形成した薄膜磁気ヘッドの一例を示す一部縦断面
図であって、第3図のA−A′切断拡大断面図、第3図
は同薄膜磁気ヘッドの一部平面図である。 1・・・基板、2・・・被加工薄膜、3・・・第1層、
4・・・第2層、5・・・第3層、6・・・第4層、7
・・・薄膜磁気ヘッド形成用非磁性基板、8・・・同下
部コア層、9・・・同ギャップ層、10・・・同絶縁層
、11・・・同コイル、12・・・同絶縁層、13・・
・同上部コア層、14同1−ラック幅。
施例を示す工程図、第2図は本発明パターン形成方法を
用いて形成した薄膜磁気ヘッドの一例を示す一部縦断面
図であって、第3図のA−A′切断拡大断面図、第3図
は同薄膜磁気ヘッドの一部平面図である。 1・・・基板、2・・・被加工薄膜、3・・・第1層、
4・・・第2層、5・・・第3層、6・・・第4層、7
・・・薄膜磁気ヘッド形成用非磁性基板、8・・・同下
部コア層、9・・・同ギャップ層、10・・・同絶縁層
、11・・・同コイル、12・・・同絶縁層、13・・
・同上部コア層、14同1−ラック幅。
Claims (5)
- 1.基板上の被加工薄膜の上に珪素を含む第1層を形成
する工程と、該第1層の上に主として炭素から成る第2
層を形成する工程と、該第2層の上に珪素を含む第3層
を形成する工程と、該第3層の上に光また放射線に感応
する有機高分子から成る第4層を形成する工程と、該第
4層に所定のパターンを形成する工程と、該第4層に形
成されたパターンをマスクとして前記第3層をパターン
化する工程と、前記第4層を除去する工程と、前記第3
層に形成されたパターンをマスクとして前記第2層をパ
ターン化する工程と、前記第2層に形成されたパターン
をマスクとして前記第1層および被加工薄膜をパターン
化する工程とを有することを特徴とするパターン形成方
法。 - 2.基板上の被加工薄膜の上に、該被加工薄膜および次
の第2層との接着性に優れた材料から成る第1層を形成
する工程と、該第1層の上にイオンミリング速度が前記
被加工薄膜より遅くかつ酸素を用いたドライエッチング
速度が次の第3層より速い材料から成る第2層を形成す
る工程と、該第2層の上に酸素を用いたドライエッチン
グ速度が前記第2層より遅い材料から成る第3層を形成
する工程と、該第3層の上に光または放射線に感応する
有機高分子から成る第4層を形成する工程と、該第4層
に所定のパターンを形成する工程と、該第4層に形成さ
れたパターンをマスクとして前記第3層をパターン化す
る工程と、前記第4層を除去する工程と、前記第3層に
形成されたパターンをマスクとして前記第2層をパター
ン化する工程と、前記第2層に形成されたパターンをマ
スクとして前記第1層および被加工薄膜をパターン化す
る工程を有することを特徴とするパターン形成方法。 - 3.請求項1または2記載のパターン形成方法において
、前記第2層に形成されたパターンをマスクとして前記
被加工薄膜に所定のパターンを形成する工程の後に、前
記第1層および第2層を除去する工程を有することを特
徴とするパターン形成方法。 - 4.請求項1、2または3記載のパターン形成方法にお
いて、段差を有する被加工薄膜にパターンを形成するこ
とを特徴とするパターン形成方法。 - 5.請求項1乃至4記載のパターン形成方法を用いて薄
膜磁気ヘッドのトラック部をパターン化したことを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12556390A JPH0421913A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | パターン形成方法及びこの方法を用いて形成した薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12556390A JPH0421913A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | パターン形成方法及びこの方法を用いて形成した薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0421913A true JPH0421913A (ja) | 1992-01-24 |
Family
ID=14913292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12556390A Pending JPH0421913A (ja) | 1990-05-17 | 1990-05-17 | パターン形成方法及びこの方法を用いて形成した薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0421913A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011504301A (ja) * | 2007-11-20 | 2011-02-03 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 磁気トンネル接合構造体を形成する方法 |
-
1990
- 1990-05-17 JP JP12556390A patent/JPH0421913A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011504301A (ja) * | 2007-11-20 | 2011-02-03 | クゥアルコム・インコーポレイテッド | 磁気トンネル接合構造体を形成する方法 |
| JP2013243395A (ja) * | 2007-11-20 | 2013-12-05 | Qualcomm Inc | 磁気トンネル接合構造体を形成する方法 |
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