JPH0448092A - 反応性ドライエッチング法 - Google Patents

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、平行平板型反応性ドライエツチング装置によ
る反応性ドライエツチング法に関するものである。

〔従来の技術〕

巻線型の薄膜磁気ヘッドは、第２図に示すように、基板
１と、基板１を覆うように形成された強磁性体薄膜から
なる下部磁気コア２と、下部磁気コア２上に多層スパイ
ラル状に形成された巻線導体層３と、巻線導体層３のス
パイラル中心に対応する位置に、下部磁気コア２に接続
して設けられたステップ型の上部磁気コア９とから主に
構成されている。なお、巻線導体層３は後述する層間絶
縁層により被覆されて短絡しないようになっている。ま
た、下部磁気コア２には、例えばＦｅ−Ａｌ！−３ｉ等
のＦｅを主成分とする強磁性体が使用されている。

ところで、近年の磁気記録の高密度化に伴って、高保磁
力の磁気記録媒体が使用されるようになっており、薄膜
磁気ヘッドにおいても、このような高保磁力の磁気記録
媒体を充分に磁化させることができる飽和磁化特性が要
求されている。そこで、飽和磁化特性の改善のため、上
部磁気コア９の膜厚を厚くすることが行われており、通
常、５〜３０μｍの厚さに設定されている。

このように比較的厚い膜厚の上部磁気コア９をエツチン
グ加工により形成する場合、湿式１・ノチング法では、
サイドエツチングの影響が大きいため、トラック幅の精
度を維持することが難しく、また、イオンミリング法で
は、上部磁気コア９材料の膜厚分布やエツチングレート
の分布のため、巻線導体層３が部分的にエツチングされ
て断線を生じることがある。

そこで、以下に示すような上部磁気コア９の形成法が採
用されている。

すなわち、第３図（ａ）に示すように、基板１上に、下
部磁気コア２と、磁界発生用コイルとしての巻線導体層
３が層内に挿入されている絶縁層４とを順次形成した後
、絶縁層４上を覆うように有機膜５を形成する。なお、
有機膜５には、例えばポリイミド樹脂が使用される。

次に、有機膜５上をＡｌもしくはＣｕ等の金属膜６によ
りマスクし、酸素ガスを用いた反応性ドライエツチング
法により、同図（ｂ）に示すように、巻線導体層３上の
有機膜５を除去する。

それから、上記マスクとしての金属膜６を除去し、同図
（Ｃ）に示すように、絶縁層４と有機膜５を覆うように
磁性体層１０を形成する。そして、イオンミリング法、
湿式エツチング法もしくは研削法等により磁性体層１０
を加工して、同図（ｄ）に示すように、上部磁気コア９
を得る。そして最後に、残った有機膜５を酸素ガスを用
いたプラズマエツチング法もしくは有機溶剤による溶解
法により除去して、同図（ｅ）に示すように、巻線導体
層３上に設けられた上部磁気コア９が完成する。

以上のように有機膜５を用いた形成法によれば、巻線導
体層３や絶縁層４に損傷を与えることなく、トラック幅
の精度の高い上部磁気コア９を形成できる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上部磁気コア９が下部磁気コア２に接続され
る部分（第２図参照）は、巻線導体層３のスパイラル中
心に対応しており、第４図（ａ）に示すように、この部
分の絶縁層４は凹形状に除去されて、下部磁気コア２が
露出したハックコンタクト部８が形成されている。そし
て、この上に上記の上部磁気コア９の形成が行われる。

すなわち、上記の構成によれば、有機膜５とマスク用の
金属膜６が順次形成された後、酸素ガスを用いた反応性
トライエツチングが行われて、バンクコンタクト部８を
覆った有機膜５が除去される。このとき、ハックコンタ
クト部８は凹形状になっているので、汎用の平行平板型
の反応性ドライエツチング装置では、ハックコンタクト
部８の中央部が周辺部より速くエツチングされる。この
ため、図のように、周辺部に有機膜５“が残る傾向があ
る。そこで、これを完全に除去するためにオーバーエツ
チングが行われる。

ところが、オーバーエツチングにより下部磁気コア２も
エツチングされ、その結果、反応生成物が下部磁気コア
２上に付着したり、同図（ｂ）に示すように、下部磁気
コア２の表面に変質層７が生じたりするという問題点を
有している。

しかも、この反応生成物や変質層７は、化学的に安定で
あり、水やキシレン、アセトン、エチルアルコール等の
有機溶媒に不溶であるだけでなく、酸やアルカリにも反
応しないので、除去することは極めて困難である。この
ため、下部磁気コア２の清浄表面上ではなく、上記反応
生成物上や変質層７上に、上部磁気コア９（第２図）を
形成することになり、薄膜磁気ヘッドの性能を低下させ
ているという問題点を有している。

（課題を解決するための手段〕 本発明の反応性ドライエツチング法は、上記の課題を解
決するために、平行平板型反応性ドライエツチング装置
に反応ガスを導入してエツチングを行い、凹形状部に充
填されている充填物を除去する反応性ドライエツチング
法において、上記エツチングは反応性の高い反応ガスを
用いる第１工程と、第１工程よりもスパンター性の高い
反応ガスを用いる第２工程とを含み、第１工程の後、第
２工程を行うことを特徴としている。

〔作　用〕

上記の構成によれば、凹形状部に充填されている充填物
、具体的には例えば有機物を除去する場合、反応性の高
い反応ガスとして例えば酸素を用いる第１工程と、第１
工程よりもスバ・ツタ−性の高い反応ガスとして例えば
酸素とアルゴンの混合ガスを用いる第２工程とを含み、
第１工程の後、第２工程を行うので、第１工程ではエツ
チングが効率良く行われ、第２工程では凹形状部の周辺
に残った有機物が除去されると共に、凹形状部表面に堆
積した反応生成物や変質層等がスパッタリングにより除
去される。これにより、凹形状部の有機物が完全に除去
されるだけでなく、凹形状部には清浄表面が現れる。

［実施例］ 本発明の一実施例として、巻線型の薄膜磁気ヘンドの製
造工程における下部磁気コアと上部磁気コアの接続部の
形成工程、すなわちバックコンタクト部の形成工程を例
に挙げ、第１図（ａ）乃至（ｄ）に基づいて説明すれば
、以下のとおりである。なお、従来例の図面で示した部
材と同一の機能を有する部材には、同一の符号を付記す
る。

まず、第１図（ａ）に示すように、フェライト等からな
る基板１上に、Ｆｅ−Ａｌ−３ｉ等の鉄系合金の強磁性
体薄膜からなる下部磁気コア２、ＳｉＯ□もしくはＳｉ
、Ｎ、等の絶縁膜からなる絶縁層４を順次形成し、フロ
ン系ガスを用いた反応性ドライエツチングにて下部磁気
コア２が露出するまで絶縁層４の所定部をエツチングし
て、凹形状のハックコンタクト部８（凹形状部）を形成
する。次に、絶縁層４及びバックコンタクト部８を覆う
ようにポリイミド樹脂等により有機膜５（充填物）を形
成する。それから、有機膜５を覆うように、Ｃｕ等によ
りマスク用の金属膜６を形成する。そして、イオンミリ
ング法等によりバックコンタクト部８上の金属膜６をエ
ツチングして、バックコンタクト部８の有機膜５を除去
するためのエツチング用マスクパターンを形成する。

次に、反応ガスとして酸素（反応性の高い反応ガス）を
用いた平行平板型反応性ドライエツチング装置により、
上記金属膜６をマスクとしてハックコンタクト部８上の
有機膜５をエツチングする（第１工程）。同図（ｂ）は
、このエンチング途中の段階を示している。

エンチングをさらに進めると、バンクコンタクト部８の
下部中央に下部磁気コア２が露出し始め、下部磁気コア
２もエツチングを受は始める。そして、同図（Ｃ）に示
すように、反応生成物もしくは変質層７が下部磁気コア
２上に生じ始める。

なお、この時点では、ハックコンタクト部８の周辺部に
有機膜５′が残留している。

本実施例では、この段階から、反応ガスを酸素から酸素
とアルゴンの混合ガス（第１工程よりもスパッター性の
高い反応ガス）に切り換えて、エツチングのスパッター
性を高めるようにしている（第２工程）。すなわち、ハ
ックコンタクト部８の周辺部の有機膜５゛については、
通常の酸素によるエツチングで主に除去し、下部磁気コ
ア２上の反応生成物もしくは変質層７については、アル
ゴンによるスパッタリングで主に除去するようにして、
同図（ｄ）に示すように、有機膜５′を完全に除去しつ
つ、下部磁気コア２上に反応生成物もしくは変質層７が
残らないようにしている。

ところで上記混合ガスにおいて、アルゴンの混合比が２
０ｖｏＩ！、％以下になると、エツチングのスパンター
性が低下し、反応生成物もしくは変質層７の除去が困難
になる。一方、アルゴンの混合比が８０ｖｏｆｆ％以上
になると、エツチングの反応性が低下し、バンクコンタ
クト部８の周辺部の有機膜５゛のエツチングに時間を要
することになり、その結果、下部磁気コア２の表面の損
傷が大きくなる。したがって、アルゴンの混合比として
は、２０〜８０ｖｏｆ％が適当である。

ちなみに、本実施例でのエツチング条件を挙げれば、ま
ず、ガス組成１００％０□、ガス圧０゜０８Ｔｏ　ｒ　
ｒ、ｘｙチングパヮー密度０．１４Ｗ／ｃｍ”でエツチ
ングを開始し、次にガス組成をＯｚ　　：Ａｒ＝５０ｖ
ｏｆ％：　５０ｖｏｆｆｉ％に切り換えて、ガス圧０．
０８Ｔｏｒｒ、エツチングパワー密度０．０７Ｗ／ｃｍ
２にして、スパッター性を高めたエツチングを行ってい
る。

なお、本実施例では、有機膜５（同図（ｂ））のエツチ
ングレートは、上記１００％０□の反応ガスを用いた条
件下で１０００人／ｍｉｎであったので、バックコンタ
クト部８上の有機膜５の膜厚を２０μｍとすると、２０
０分後に下部磁気コア２が露出し始めることになる。し
たがって、このとき、反応ガスを切り換えている。

以上のようにして、有機膜５が完全に除去されてバンク
コンタクト部８の清浄表面が得られた後、磁性体層（図
示されていない）が形成され、上部磁気コアに加工され
る。このため、下部磁気コア２と前記上部磁気コアの磁
気的結合が良好に行われる。これにより、有機膜５を用
いて、高精度のトラック幅を維持し、しかも飽和磁化特
性に優れた、高密度磁気記録に適した薄膜磁気ヘッドを
製造できる。

以上の実施例では、巻線型の薄膜磁気ヘッドの製造工程
における下部磁気コア２と上部磁気コアのバックコンタ
クト部８の形成工程を説明したが、これに限らず、平行
平板型反応性ドライエツチング装置を用いて凹形状部に
充填されている充填物を除去する工程であれば、本発明
の反応性ドライエツチング法を同様に応用できる。

〔発明の効果〕

本発明の反応性ドライエッチング法は、以上のように、
凹形状部に充填されている充填物、具体的には例えば有
機物を除去する場合、反応性の高い反応ガスとして例え
ば酸素を用いる第１工程と、第１工程よりもスパンター
性の高い反応ガスとして例えば酸素とアルゴンの混合ガ
スを用いる第２工程とを含み、第１工程の後、第２工程
を行うので、第１工程ではエツチングが効率良く行われ
、第２工程では凹形状部の周辺に残った有機物が除去さ
れると共に、凹形状部表面に堆積した反応生成物や変質
層等がスパッタリングにより除去される。これにより、
凹形状部の充填物が完全に除去されるだけでなく、清浄
表面を持つ凹形状部が得られるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）乃至（ｄ）は本発明の一実施例を示すもの
であり、巻線型の薄膜磁気ヘッドの製造工程における下
部磁気コアと上部磁気コアの接続部の形成工程を示す説
明図である。 第２図乃至第４図は従来例を示すものである。 第２図は、巻線型の薄膜磁気ヘンドの斜視図である。 第３図＜ａ＞乃至（ｅ）は、巻線型の薄膜磁気ヘッドの
上部磁気コアの形成工程を示す説明図である。 第４図（ａ）及び（ｂ）は、巻線型の薄膜磁気ヘッドの
製造工程における下部磁気コアと上部磁気コアの接続部
の形成工程を示す説明図である。 １は基板、２は下部磁気コア、３は巻線導体層、４は絶
縁層、５・５゛は有機膜（充填物）、６は金属膜、７は
変質層、８はバックコンタクト部（凹形状部）、９は上
部磁気コア、１０は磁性体層である。 特許出願人　　　　　シャープ　株式会社第１図（ａ） 第　１　図（ｂ） 第 図（Ｃ） 第 図（ｄ） 第 図（ａ） 第 図（ｂ） 第 図 第 図（Ｃ） 第 図（ｄ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．平行平板型反応性ドライエッチング装置に反応ガス
   を導入してエッチングを行い、凹形状部に充填されてい
   る充填物を除去する反応性ドライエッチング法において
   、 上記エッチングは反応性の高い反応ガスを用いる第１工
   程と、第１工程よりもスパッター性の高い反応ガスを用
   いる第２工程とを含み、第１工程の後、第２工程を行う
   ことを特徴とする反応性ドライエッチング法。