JPH06309616A - レジストマスクの作製方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 均一でかつイオンビームミリング処理を許容
可能な厚い厚さのレジストマスクを作製できるレジスト
マスクの作製方法を提供する。 【構成】 スライダーブロック８に有機樹脂フィルム６
を貼り付け、有機樹脂フィルム６にフォトレジスト９を
塗布して露光することによりフォトレジスト９のマスク
を作製し、フォトレジスト９のマスクを用いて有機樹脂
フィルム６をエッチングしてスライダーブロック８用の
レジストマスク10を作製する。スライダーブロック８に
有機樹脂フィルム６を貼り付けるので、有機樹脂フィル
ム６面上が連続面となってフォトレジスト９を均一に塗
布できることになる。有機樹脂フィルム６をエッチング
処理することにより均一な厚さのレジストマスク10を作
製できる。あらかじめ厚い有機樹脂フィルム６を貼り付
けておくことにより、厚いレジストマスク10が作製さ
れ、イオンビームミリングに対処できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定ディスクドライブ
用の磁気ヘッド等に用いられるレジストマスクの作製方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時、固定ディスクドライブの記録密度
の高密度化が図られているが、この記録密度の高密度化
を達成するためにトラック幅を狭くしてトラック密度を
高くしたり、浮上量を所定の低い値になるようにコント
ロールしたりすることが行われる。そして、このような
トラック幅または浮上量に大きく影響するトラックまた
は浮上用レールを加工する方法の一例として、ダイヤモ
ンド砥石を用いた機械加工によって行う方法がある。し
かしながら、この方法では、10μm 以下のトラックを精
度良く、かつ少ないバラツキで加工することは困難であ
った。また、浮上用レールが図28、図29に示すような、
いわゆる負圧スライダーのようなシェイプドレールであ
ると、その形状に沿った加工が容易でなく、かつ研削深
さを高精度にコントロールすることは困難であった。図
中、1a，2aは浮上用レール（空気潤滑面、ＡＢＳ（Air
Bearing Surface ））、1b，2bはスライダーの空気流入
側、1c，2cはスライダーの空気流出側を示す。

【０００３】記録ヘッドのトラック及び浮上用レールを
高精度に加工するために、フォトリソグラフィ（光によ
る写真食刻法）と化学的エッチングあるいは反応性イオ
ンエッチングとの組合せ技術を用いることが考えられ
る。しかしながら、化学的エッチングでは適当なエッチ
ング液が無く、反応性イオンエッチングでは適当なエッ
チングガスが無いため、高精度加工の達成は困難であっ
た。この改善として、アルゴン等の不活性イオンの衝突
によりエッチングするイオンビームミリングが用いられ
ている。

【０００４】しかしながら、このイオンビームミリング
では、フォトレジストと被加工物（被エッチング物）と
のエッチングレート（エッチング速度）が略１：１程度
であるため、レジスト塗布厚さを厚くしなければならな
い。例えば10μm エッチングするにはフォトレジストの
厚さを10μm 以上にしておく必要がある。なお、フォト
レジストは厚くなれば厚くなる程、そのパターン精度が
悪いものになっていた。

【０００５】上記イオンビームミリングによるパターン
精度悪化の問題点を改善するものとして、特公昭57-548
52号公報に示す方法を適用することが考えられる。この
方法では、フェライトとエッチングレートが大きく異な
るＴi 等の金属をレジストマスクとして用い、かつ両者
のエッチングレートの差を大きく取るためにアルゴンに
Ｎ₂ ，Ｏ₂ 等の活性ガスを混合して用いている。しか
し、この方法では、イオンビームミリングによるエッチ
ングレートが、アルゴンイオンのみを用いる場合に比し
て１／２程度に減少し生産性が悪いものになってしま
う。

【０００６】また、磁気ヘッドスライダーのような直方
体あるいはスライダー分離前の棒状の異形基板や表面に
段差がある被加工物の表面にフォトレジストをスピンコ
ートやローラコートにより塗布すると例えば図30に示す
ようにフォトレジスト４の端部５が盛り上った形状をな
し、フォトレジスト４を一定厚さに均一に塗布すること
は非常に困難であった。なお、図30中、３は被加工物を
示す。

【０００７】狭い幅のトラックを形成する他の方法とし
て、化学エッチング液中に浸漬した被加工物にレーザー
光を操作しながら照射する、いわゆるレーザーアシスト
された化学エッチング方法がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たレーザーアシストされた化学エッチング方法により形
成されたヘッドトラックは、磁気ヘッドギャップ近傍に
おける異種材料が接合された部分で化学エッチング速度
が材料毎に異なることにより、トラック幅が不均一とな
りヘッド特性に重大な影響を与えてしまうという問題点
がある。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、均一でかつイオンビームミリング処理を許容可能な
厚い厚さのレジストマスクを作製できるレジストマスク
の作製方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、被加工物にフィルムを貼り付け、この後
該フィルムにフォトレジストを塗布して露光することに
よりフォトレジストマスクを作製し、しかる後該フォト
レジストマスクを用いて前記フィルムをエッチングする
ことを特徴とする。この場合、フィルムを有機樹脂製と
し、かつフィルムに対するエッチングとして反応性イオ
ンエッチング方法を用いるようにしてもよい。また、被
加工物として、異形基板、表面に段差を有するもの、整
列した複数からなる異形基板、または整列した複数から
なる表面に段差を有するものを適用してもよい。

【００１１】

【作用】このような構成とすれば、被加工物にフィルム
を貼り付けるため、該フィルム面上が連続面となるの
で、フォトレジストを均一に塗布できる。さらにあらか
じめ、厚いフィルムを貼り付けておくことにより、厚い
レジストマスクが作製され、イオンビームミリングに対
処できることになる。

【００１２】

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。まず、
図１ないし図７に基づきフィルムとして有機樹脂フィル
ム６を用いた第１実施例を説明する。

【００１３】ウェーハー状の治具７に、磁気ヘッドに用
いる棒状あるいは直方体のスライダーブロック８を数本
並べてセットし（図２）、その上からアクリル系樹脂等
の有機樹脂フィルム６（ドライフィルム）を貼り付ける
（図１）。有機樹脂フィルム６の厚さは、イオンビーム
ミリングする深さにより設定し、例えば10μm の深さを
エッチングする場合、有機樹脂フィルム６の厚さは15μ
m に設定する。

【００１４】有機樹脂フィルム６上にフォトレジスト９
をスピンコートする（図３）。スライダーブロック８は
ウェハー状の治具７にセットされ、かつその上に有機樹
脂フィルム６を貼り付けてあるため、有機樹脂フィルム
６面上は連続面となっている。このため、フォトレジス
ト９は均一に塗布できる。

【００１５】フォトレジスト９を露光、現像する（図
４）。フォトレジスト９の厚さは薄いので、良好な細線
パターンを形成できる（２μm 以下も可能である。）。
なお、上述したように、棒状あるいは直方体の物体の上
面に、スピンコート等の一般的に知られているフォトレ
ジストの塗布方法では、フォトレジストを均一に塗布す
ること、及び厚いフォトレジストに細いパターンを露光
することは困難であるが、これに比して本実施例では、
上述したようにフォトレジスト９の均一な塗布及び良好
な細線パターンの形成を達成できる。

【００１６】フォトレジスト９のパターンをマスクとし
て、例えばＯ₂ とＨe とを１：１混合したガスを用いて
圧力0.01Ｔorr 、ＲＦ（Radio Friquency ）パワー 200
Ｗで酸素ガスを用いた反応性イオンエッチングにより有
機樹脂フィルム６をエッチングする（図５）。これによ
りフォトレジスト９のパターンと同じ幅で、かつ有機樹
脂フィルム６と同等高さのイオンビームミリング用のレ
ジストマスク10が作製される。以上の方法で、従来技術
では段差等があって均一にかつ厚くフォトレジスト９を
塗布できないような被加工物、例えば磁気ヘッドのスラ
イダーブロック８に対し厚く、かつ均一に精度良い細線
パターン（２μm 以下も可能）を形成できる。

【００１７】以上で作製されたレジストマスク10を用い
て不活性ガスを含むイオンビームミリングでスライダー
ブロック８をエッチングする（図６）。この時は不活性
ガスとしては、エッチングレートの早いアルゴンガスを
使用するのが望ましい。この後、レジストマスク10を剥
離する（図７）。レジストマスク10は有機樹脂フィルム
６であるので、有機溶剤等により容易に剥離できる。

【００１８】次に、図８ないし図27に基づいて、本発明
の第２実施例を説明する。この第２実施例はスライダー
材及びコア材にＭn −Ｚn フェライトを用いたモノリシ
ックタイプの磁気ヘッドのトラック加工を対象にしてい
る。

【００１９】まず、図８ないし図10に示すようにフェラ
イト製のＵ型バー11及びＩ型バー12からなり、磁気ギャ
ップ13を持つスライダーブロック８（ボンドバー）を作
製する。ギャップ対向面にはセンダスト等の軟磁性金属
が付与されている。磁気ギャップ13の形成面を、所定の
磁気ギャップデェプス（depth ）を持つように加工研磨
する（図10）。複数個の前記スライダーブロック８を所
定の形状の治具７に並べる（図11、図12）。

【００２０】アクリルのドライフィルム等の有機樹脂フ
ィルム６を貼り付ける（図13）。この場合、エッチング
深さが10μm である時には厚さ15μm の有機樹脂フィル
ム６を貼り付ける。この貼り付けは、有機樹脂フィルム
６と治具７とを、加熱した２本のロールを通すことで行
える。なお、図14に示すように、スライダーブロック８
を切断し、一つの磁気ヘッドスライダー14としてから治
具７に並べて有機樹脂フィルム６を貼り付けるようにし
てもよい。

【００２１】有機樹脂フィルム６を貼り付けた表面にス
ピンコートによりフォトレジスト９を塗布する（図1
5）。有機樹脂フィルム６を貼り付けたことによりスラ
イダーブロック８を並べた治具７の上面は連続となるた
め、スピンコートによりフォトレジスト９の塗布が可能
となる。この場合、フォトレジスト９は、酸素ガスを用
いた反応性イオンエッチングによりエッチングされにく
いシリル化フォトレジスト（フォトレジストの高分子中
にＳi が含有されているレジスト）を用いることが望ま
しい。なお、その厚さは２μm 以下で十分である。塗布
したフォトレジスト９に対して光写真技術を用いた処理
を行ってトラック15に沿った形状のフォトレジスト９の
パターンを形成する（図16、図17、図18）。

【００２２】図16、図17、図18に示す工程で作製したフ
ォトレジスト９のパターンをマスクとしてＯ₂ とＨe 混
合ガスを用いた反応性イオンエッチングにて有機樹脂フ
ィルム６をエッチングしてイオンビームミリングに用い
るレジストマスク10のパターンを形成する（図19）。こ
の時の混合ガスはＯ₂ を主成分とし、プラズマを安定化
させるためにＨe ，Ａr ，Ｘe ，Ｎ₂ 等のガスを一種類
あるいは複合添加してもよい。また、エッチング効果を
増すためにCl₂ ，ＣＦ₄ ，ＣＨＦ₃ 等の反応性ガスを添
加してもよい。この時のエッチング条件は低ガス圧力、
高入力パワーとし、有機樹脂フィルム６のエッチング形
状が垂直にアンダーカットがないような形状にするのが
望ましい。

【００２３】前記工程で作製した有機樹脂フィルム６の
パターン10をマスクとしてＡr ，Ｋr ，Ｘe 等の不活性
ガスを用いてイオンビームミリングを行う（図20）。こ
の場合、Ｎ₂ 等を使用するようにしてもよい。但し、Ｍ
n −Ｚn フェライトに関してはＡr ガスを用いる時が最
もエッチングレートが早くなるので、Ａr ガスを用いる
ことが望ましい。また、全イオン電力密度は試料の温度
上昇を考慮した時に最大３Ｗ／cm² 程度までが望まし
い。例えば、15μm の厚さの有機樹脂フィルム６を用い
た時除去されるフェライトの深さは10μm 程度まで可能
である。

【００２４】レジストマスク10として用いた有機樹脂フ
ィルム６を剥離する。有機樹脂フィルム６の剥離は有機
溶剤を用いるかあるいはＯ₂ アッシャーを用いて達成で
きる。トラック15のイオンビームミリングによるエッチ
ングが終了したスライダーブロック８を切断加工して所
定の形状の磁気ヘッドスライダー14を作製する（図2
1）。

【００２５】以上、モノリシックヘッドのトラック加工
につて述べたが、コンポジットタイプの磁気ヘッド16
（図22、図23）、積層タイプの磁気ヘッド17（図24、図
25）、あるいは薄膜磁気ヘッド18（図26、図27）につい
ても同様な工程を経てイオンビームミリングによるトラ
ック加工が可能である。図22ないし図27において、13は
磁気ギャップ、19はセラミックスライダー、20はフェラ
イトコア、21はエッチング部、22は上部磁極、23は下部
磁極、24はトラック幅を示す。

【００２６】次に浮上用レール（ＡＢＳ）の加工を対象
にした第３実施例を説明する。この第３実施例は、第２
実施例に比して、例えばエッチング深さが30μm の場
合、有機樹脂フィルム６の厚さを50μm 程度の厚さのも
のを貼り付けたことが異なっており、他の工程は前記第
２実施例と同等に行うようにしている。この第３実施例
でも、スライダーブロック８に有機樹脂フィルム６を貼
り付けるため、該有機樹脂フィルム６面上は連続面とな
ってフォトレジスト９を均一に塗布でき、エッチング処
理により均一な厚さのレジストマスク10を作製できる。

【００２７】線記録密度を増加させるために、上述した
ようにスライダーの浮上量を低くすることが求められて
おり、現状では0.1 μm 程度まで下がってきている。さ
らに浮上量を下げ浮上量を一定にコントロールするため
に図28、図29に示す様な負圧スライダーの様なシェイプ
ドレールへの適用が考えられる。これらの形状は研削加
工などでは形成できない。また、低浮上量を正確にコン
トロールするためレールの深さを精度良く形成しなけれ
ばならない。これも研削加工では困難である。このため
上述したようにイオンビームミリング等でのＡＢＳ加工
が提案されている。しかし、上述した棒状のスライダー
ブロック８に厚く精度良いフォトレジストのパターンを
形成することは困難である。しかもＡＢＳ加工ではエッ
チング深さが50μm 程度まで必要とされる。この時に必
要となるレジストの厚さは50μm以上となり、塗布も精
度良いパターニングも非常に困難になる。

【００２８】これに対して、第３実施例では、上述した
ようにスライダーブロック８に有機樹脂フィルム６を貼
り付けるため、該有機樹脂フィルム６面上は連続面とな
ってフォトレジスト９を均一に塗布でき、エッチング処
理により均一な厚さのレジストマスク10を作製できるの
で、浮上用レールの加工を精度良く達成して前記従来技
術が有する問題点の改善を図ることができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
たレジストマスクの作製方法であるから、被加工物にフ
ィルムを貼り付けてフィルム面上が連続面となり、フォ
トレジストを均一に塗布できるので、フィルムをエッチ
ング処理することにより均一な厚さのレジストマスクを
作製できる。さらに、あらかじめ厚いフィルムを貼り付
けておくことにより、厚いレジストマスクが作製され、
イオンビームミリングに対処できることになる。フィル
ムを有機樹脂製とすることにより、後の有機樹脂フィル
ムの剥離を一般に用いられる有機溶剤にて容易に達成で
きる。被加工物として、異形基板、表面に段差を有する
もの、整列した複数からなる異形基板、または整列した
複数からなる表面に段差を有するものを適用することに
より、従来技術のフォトレジストの塗布方法では果たせ
なかったこれら被加工物に対するフォトレジストの均一
な塗布を達成できることになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例のフィルム貼り付け状態を
示す断面図である。

【図２】同第１実施例のスライダーブロックのセット状
態を示す平面図である。

【図３】有機樹脂フィルム上にフォトレジストをスピン
コートした状態を示す断面図である。

【図４】フォトレジストを露光した状態を示す断面図で
ある。

【図５】有機樹脂フィルムをエッチングした状態を示す
断面図である。

【図６】スライダーブロックをイオンビームミリングで
エッチングした状態を示す断面図である。

【図７】レジストマスクを剥離した状態を示す断面図で
ある。

【図８】本発明の第２実施例におけるＵ型バーを示す斜
視図である。

【図９】同第２実施例におけるＩ型バーを示す斜視図で
ある。

【図１０】同第２実施例におけるスライダーブロックを
示す斜視図である。

【図１１】同スライダーブロックのセット状態を示す断
面図である。

【図１２】同スライダーブロックのセット状態を示す平
面図である。

【図１３】有機樹脂フィルムの貼り付け状態を示す断面
図である。

【図１４】スライダーブロックの切断状態を示す平面図
である。

【図１５】有機樹脂フィルムにフォトレジストを塗布し
た状態を示す断面図である。

【図１６】トラックに沿った形状のフォトレジストパタ
ーン形成状態を示す断面図である。

【図１７】同フォトレジストパターン形成状態を模式的
に示すスライダーブロックの斜視図である。

【図１８】図17の部分拡大平面図である。

【図１９】イオンビームミリングに用いるレジストマス
クパターン形成状態を示す断面図である。

【図２０】イオンビームミリング実施状態を示す断面図
である。

【図２１】スライダーブロックを切断して得たモノリシ
ックタイプの磁気ヘッドを示す平面図である。

【図２２】コンポジットタイプの磁気ヘッドを示す平面
図である。

【図２３】図22の部分拡大図である。

【図２４】積層タイプの磁気ヘッドを示す平面図であ
る。

【図２５】図24の部分拡大図である。

【図２６】薄膜磁気ヘッドを示す平面図である。

【図２７】図26の部分拡大図である。

【図２８】負圧スライダーを示す斜視図である。

【図２９】負圧スライダーを示す斜視図である。

【図３０】スピンコートやローラコートによりフォトレ
ジストを塗布した時に生じる端部盛り上り状態を模式的
に示す正面図である。

【符号の説明】

６ 有機樹脂フィルム ８ スライダーブロック ９ フォトレジスト 10 レジストマスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 見内 伸彰 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネベ ア株式会社開発技術センター内 (72)発明者 冨田 充 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネベ ア株式会社開発技術センター内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加工物にフィルムを貼り付け、この後
   該フィルムにフォトレジストを塗布して露光することに
   よりフォトレジストマスクを作製し、しかる後該フォト
   レジストマスクを用いて前記フィルムをエッチングする
   ことを特徴とするレジストマスクの作製方法。
2. 【請求項２】 フィルムが有機樹脂製であり、該フィル
   ムに対するエッチングとして反応性イオンエッチング方
   法を用いた請求項１記載のレジストマスクの作製方法。
3. 【請求項３】 被加工物が、異形基板、表面に段差を有
   するもの、整列した複数からなる異形基板、または整列
   した複数からなる表面に段差を有するものである請求項
   １記載のレジストマスクの作製方法。