JPH0641798A

JPH0641798A - センダスト・エッチング法

Info

Publication number: JPH0641798A
Application number: JP21629792A
Authority: JP
Inventors: Eigo Hirotsuji; 永伍広辻; Naoya Fukuda; 直也福田
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1992-07-22
Filing date: 1992-07-22
Publication date: 1994-02-15
Anticipated expiration: 2014-12-27
Also published as: JP2993803B2

Abstract

(57)【要約】【目的】センダストを短時間でエッチングし、また短
時間に、精度の良い、直線性に優れたセンダストパター
ンを、再現性良く形成し得る手法を提供する。【構成】所定の基板２上に設けたセンダスト層４をエ
ッチングするに際して、硝酸と塩酸の混酸液からなるエ
ッチング液を用いると共に、かかるセンダスト層４を、
所定のフェライト部材１２に直接的に若しくは間接的に
電気的に導通せしめ、そのフェライト部材１２の前記エ
ッチング液に対する接触面積が、該センダスト層４のエ
ッチング面積の２〜１２倍となるようにして、エッチン
グを行なうようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、センダスト・エッチング法に係
り、特に、所定の基板上に設けたセンダスト層を、有利
にエッチングせしめる技術に関するものである。

【０００２】

【背景技術】従来から、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金である
センダストは、金属磁性材料としてよく知られており、
各種の用途に用いられている。例えば、特開平３−１２
０６０４号公報等においては、複合型磁気ヘッド用コア
における磁気ギャップ部位に設けられる金属磁性層が、
そのようなセンダストにて形成され、所謂メタルインギ
ャップ（ＭＩＧ）構造とされて、高保磁力の磁気記録媒
体に情報を記録するに有利なコア構造が実現されてい
る。

【０００３】ところで、そのような複合型磁気ヘッド用
コア等の用途においては、所定の基板上に、スパッタリ
ング等の手法によって、センダスト層（膜）が所定厚さ
に形成され、そして各種の加工が施されて、目的とする
製品とされることとなるが、その際、かかるセンダスト
層にも、エッチング等の処理が施されることとなる。特
に、フォトリソグラフィ技術とエッチング処理とを組み
合わせて、センダスト層をパターニングして、精度に優
れたセンダストパターンを形成することは、上述の如き
複合型磁気ヘッド用コアを製造するに際して、重要な工
程となっているのである（特開平３−１２０６０４号公
報参照）。

【０００４】而して、所定の基板上に設けられたセンダ
スト層のエッチングに関しては、従来、殆ど報告が為さ
れておらず、単に、特開昭６１−１０４３０７号公報に
おいて、（リン酸１０％＋純水）溶液を用いてセンダス
トをエッチングすることが、また特開平３−２３７６０
５号公報において、３０％の硝酸液からなるエッチング
液を用いてセンダストのエッチングを行なうことが、報
告されているに過ぎない。

【０００５】しかしながら、本発明者らが検討したとこ
ろによると、かかるセンダスト層のエッチング液とし
て、（リン酸１０％＋純水）溶液を用いた場合にあって
は、エッチングが進まず、安定性に欠け、再現性に乏し
い等の問題があることが明らかとなり、また、３０％の
硝酸水溶液を用いた場合にあっては、エッチングは可能
であるものの、エッチング速度が０．００５３μｍ／ｍ
ｉｎ程度と、極めて遅い問題があることに加えて、エッ
チングによって形成されるパターンの直線性が悪い等と
言う問題を内在していることが、明らかとなった。

【０００６】

【解決課題】ここにおいて、本発明は、かかる事情を背
景にして為されたものであって、その課題とするところ
は、センダストを短時間でエッチングすることの出来る
手法を提供することにあり、また他の課題とするところ
は、短時間に、精度の良い、直線性に優れたセンダスト
パターンを、再現性良く形成し得る手法を提供すること
にある。

【０００７】

【解決手段・効果】そして、本発明は、かかる課題解決
のために、所定の基板上に設けたセンダスト層のエッチ
ングに際し、エッチング液として、硝酸と塩酸の混酸液
を用いることとしたのであり、これによって、エッチン
グ速度の効果的な向上が図られ得、短時間でのエッチン
グが可能となったのである。

【０００８】また、本発明にあっては、所定の基板上に
設けたセンダスト層をエッチングするに際して、硝酸と
塩酸の混酸液からなるエッチング液を用いると共に、該
センダスト層を、所定のフェライト部材に直接的に若し
くは間接的に電気的に導通せしめ、かかるフェライト部
材の前記エッチング液に対する接触面積が該センダスト
層のエッチング面積の２〜１２倍となるようにして、エ
ッチングを行なうことをも、その要旨とするものであ
り、これによって、直線性の良好な、精度の良いセンダ
ストパターンを、短時間にて、安定して、再現性良く、
得ることが出来ることとなったのである。

【０００９】

【具体的構成】このように、本発明は、センダストのエ
ッチング液として、硝酸と塩酸の混酸液を用い、それに
よって、エッチング速度の著しい向上を達成せしめ得た
ものであるが、そのようなエッチング液中における硝酸
と塩酸との割合は、目的とするエッチング速度に応じ
て、適宜に決定されることとなる。尤も、本発明にあっ
ては、有利には、エッチングパターンの直線性等を考慮
して、塩酸の１モルに対して硝酸が１〜５．５モル程度
の割合となるように、エッチング液としての混酸液が調
製されることとなる。なお、この混酸液は、一般に、濃
硝酸と濃塩酸とを用いて、それらを所定の割合にて混合
せしめることによって調製されることとなるが、また混
合せしめられる各々の酸液中の酸濃度は適宜に決定さ
れ、通常、硝酸液としては４０重量％以上のものが、塩
酸液としては２４重量％以上のものが用いられることと
なる。

【００１０】また、本発明にあっては、エッチング速度
の向上と共に、エッチングパターンの直線性を向上せし
め、精度の良いパターンを、再現性良く得るために、所
定の基板上に設けたセンダスト層は、先ず、Ｍｎ−Ｚｎ
フェライト等の所定のフェライト部材に、直接的に若し
くは間接的に、電気的に導通せしめられ、以てエッチン
グに際して、かかるセンダスト層がフェライト部材と同
様な腐食電位となるようにされる。なお、この電気的な
導通は、公知の各種の手法によって実現され得るもので
あり、例えば、カーボンペーストの如き導電性材料を用
いて、両者を直接的に或いは間接的に接続せしめること
によって行なわれる。特に、磁気ヘッド用コアの場合に
あっては、所定の基板として、フェライトコア材料が用
いられ、このコア材料の上にセンダスト層が形成される
こととなるところから、そのようなコア材料に対して、
適当なフェライト部材を電気的に接続せしめれば、セン
ダスト層とフェライト部材との電気的な導通が間接的に
実現されることとなる。このように、所定の基板上に設
けたセンダスト層は、適宜の手段により、所定のフェラ
イト部材に対して直接的に若しくは間接的に導通せしめ
られるのである。

【００１１】そして、そのようなセンダスト層とフェラ
イト部材との導通下において、かかるフェライト部材の
エッチング液に対する接触面積が、センダスト層のエッ
チング面積の２〜１２倍となるようにして、エッチング
が行なわれることによって、目的とする、短時間で、精
度の良いパターンが、再現性良く形成され得るのであ
り、かかるフェライト部材のエッチング液に対する接触
面積が、センダスト層のエッチング面積の２倍未満とな
ったり、或いは１２倍を越えるようになると、エッチン
グパターンの直線性が悪化するのである。

【００１２】なお、フェライト部材は、基板の側部に位
置せしめられたり、或いは基板を取り囲むようにして設
けられることとなるが、上記したように、磁気ヘッド用
コアを得るために、基板としてフェライトコア材料が用
いられ、そのようなコア材料がエッチング液に接触せし
められる場合にあっては、そのようなコア材料のエッチ
ング液に対する接触面積とフェライト部材のエッチング
液に対する接触面積との合計面積が、センダスト層のエ
ッチング面積の２〜１２倍となるようにされることとな
る。従って、そのようなコア材料のエッチング液に対す
る接触面積を充分に大きくとることが出来れば、フェラ
イト部材としてコア材料を用いることが可能である。ま
た、ここで基準とされるセンダスト層のエッチング面積
は、かかるセンダスト層の実際にエッチングされる部分
の合計面積を指すものである。

【００１３】ところで、図１には、磁気ヘッド用コアの
製造に際して、かかる本発明手法を適用した一例が、工
程的に示されている。この具体例を説明することによっ
て、本発明を更に具体的に明らかにすることとする。

【００１４】先ず、図１の（ａ）において、２は、フェ
ライトの如き磁性材料や、チタン酸カルシウム、ガラス
の如き非磁性材料等の、適当な材料からなる基板であ
り、この基板２上に、センダスト層４が所定厚さに設け
られている。なお、このセンダスト層４は、Ｆｅ−Ｓｉ
−Ａｌ系のセンダスト合金を用いて、真空蒸着、イオン
プレーティング、ＣＶＤ、スパッタリング、メッキ等の
公知の手法によって形成されることとなるが、一般に、
スパッタリング法が好適に採用される。また、そのよう
なセンダスト合金には、よく知られているように、必要
に応じて、Ｃｒ，Ｔｉ，Ｔａ等の元素が、適宜に添加せ
しめられる。

【００１５】そして、このようなセンダスト層４を有す
る基板２には、公知の手法に従って、（ｂ）に示される
如く、そのセンダスト層４上にフォトレジスト６（ここ
ではポジ型）が塗布され、乾燥させられた後、（ｃ）に
示されるように、フォトマスク８を介して露光が行なわ
れ、更に現像、リンスされて、所定のレジストパターン
１０が、センダスト層４上に形成されることとなる
（ｄ）。

【００１６】次いで、このレジストパターン１０がセン
ダスト層４上に形成された基板２には、（ｅ）に示され
るように、かかる基板２を取り囲むように、Ｍｎ−Ｚｎ
系フェライト等のフェライト部材１２が配置せしめら
れ、このフェライト部材１２に対して、導電性材料たる
カーボンペースト１４により、基板２及びセンダスト層
４が、それぞれ電気的に導通せしめられる。なお、フェ
ライト部材１２の外表面（エッチング液接触面）の面積
は、レジストパターン１０にて覆われていないセンダス
ト層４の表面（エッチング面）の面積の２〜１２倍とな
るようにされている。

【００１７】その後、この基板２及びセンダスト層４に
フェライト部材１２を導通せしめたものは、（ｆ）に示
される如く、硝酸と塩酸の混酸液からなるエッチング液
を収容するエッチング浴１６中に浸漬せしめられて、所
定時間の間、エッチング操作が施される。そして、この
エッチング操作の後、水洗、レジスト剥離、洗浄が実施
され、（ｇ）に示されるように、所定のセンダストパタ
ーン１８が基板２上に形成されたエッチング製品２０が
完成されるのである。

【００１８】このようなエッチング操作においては、エ
ッチング液として、硝酸と塩酸の混酸液が用いられてい
るところから、前述の如く、エッチング速度が効果的に
高められ得て、短時間にて、センダスト層４のエッチン
グを行ない得るのであり、また、センダスト層４がフェ
ライト部材１２に対して直接に及び間接に導通せしめら
れ、且つフェライト部材１２のエッチング液に対する接
触面積が、センダスト層４のレジストパターン１０にて
覆われていないエッチングされる部位の総面積に対し
て、所定割合となるようにされていることによって、形
成されるセンダストパターン１８の直線性が向上され、
また、エッチングの安定性も向上され、以て精度の良い
パターンが再現性良く得られるのである。

【００１９】

【実施例】以下に、本発明の代表的な実施例を示し、本
発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明
が、そのような実施例の記載によって何等限定的に解釈
されるものでないことは言うまでもないところであり、
また本発明には、当業者の知識に基づいて種々なる変
形、修正、改良等を加え得ることが、理解されるべきで
ある。

【００２０】実施例１先ず、Ｍｎ−Ｚｎフェライト又はＣａＴｉＯ₃からなる
基板を用い、その上に８４．５Ｆｅ−５．５Ａｌ−１０
Ｓｉなる組成のセンダスト合金の膜を、スパッタリング
法にて形成せしめた。そして、この得られたセンダスト
スパッタリング膜のエッチング操作を、硝酸と塩酸の配
合比の異なる各種の混酸液を用いて、２０℃の液温下、
２分間行なった。なお、エッチング液としての混酸液
は、６１％濃度の濃硝酸と３６％濃度の塩酸を用いて、
その混合割合を種々変化せしめることにより調製した。

【００２１】硝酸と塩酸の各種の配合割合に対するエッ
チング速度の結果を、図２及び図３に示す。なお、図２
は、フェライト基板上に形成したセンダストスパッタリ
ング層のエッチングの結果であり、また図３は、ＣａＴ
ｉＯ₃基板上に形成したセンダストスパッタリング層の
エッチング結果を示している。

【００２２】かかる図２及び図３の結果から明らかなよ
うに、硝酸と塩酸の混酸液を用いることにより、硝酸単
独或いは塩酸単独の場合よりも優れた結果が得られ、特
に、硝酸と塩酸の比率（モル比）が、１：１〜５．５：
１の範囲において、エッチング速度のより一層の向上が
達成されている。なお、硝酸と塩酸の比率が０：１〜
１：１の間においては、パターンの直線性やレジスト耐
性において、他の比率の場合よりも劣ることが認められ
た。

【００２３】実施例２図１に示される工程に従って、フェライト（Ｆｅ−Ｍｎ
−Ｚｎ）基板２上に、８４．５Ｆｅ−５．５Ａｌ−１０
Ｓｉ組成のセンダストスパッタリング膜を形成せしめ、
更にかかるセンダストスパッタリング膜４上に、所定の
レジストパターン１０を形成した後、フェライト基板２
を取り囲むようにＭｎ−Ｚｎフェライト１２を配し、そ
してこのＭｎ−Ｚｎフェライト１２を、カーボンペース
ト１４を用いて、それぞれ、フェライト基板２及びセン
ダストスパッタリング膜４に電気的に導通せしめた。

【００２４】次いで、このフェライト基板２、センダス
トスパッタリング膜４とＭｎ−Ｚｎフェライト１２との
導通物を、ＨＮＯ₃：ＨＣｌ＝４：１の混酸液中におい
て、液温：３０℃、浸漬時間：１００秒のエッチング処
理を施し、センダストスパッタリング膜４のエッチング
面積に対するＭｎ−Ｚｎフェライト１２のエッチング液
との接触面積の各種の比率におけるエッチング速度を求
め、その結果を図４に示した。

【００２５】かかる図４の結果から明らかなように、セ
ンダストスパッタリング膜２のエッチング面積に対し
て、Ｍｎ−Ｚｎフェライト１２のエッチング液に対する
接触面積が増加すると、エッチング速度も増加すること
が認められ、また、その比率が２倍未満の場合には、パ
ターンの異常エッチングが惹起され、エッチングが出来
なかったり、直線性が悪くなる結果が認められた。ま
た、かかる比率が１２倍を越えるようになると、同様
に、パターンの異常エッチングが惹起されたり、直線性
が悪くなることが認められた。

【図面の簡単な説明】

【図１】磁気ヘッド用コアを製造するに際して採用され
る、センダストエッチング・フォトリソグラフィ手順に
おいて、本発明手法を適用した一例を工程的に示す説明
図である。

【図２】実施例１において得られた、フェライト基板上
に設けたセンダストスパッタリング膜を、各種のＨＮＯ
₃：ＨＣｌの混酸液を用いてエッチングした際のエッチ
ング速度を示すグラフである。

【図３】実施例１において得られた、ＣａＴｉＯ₃基板
上に設けたセンダストスパッタリング膜を、各種のＨＮ
Ｏ₃：ＨＣｌの混酸液を用いてエッチング処理した時の
エッチング速度を示すグラフである。

【図４】実施例２において得られた、センダストスパッ
タリング膜のエッチング面積に対して、Ｍｎ−Ｚｎフェ
ライトのエッチング液に対する接触面積の割合を種々変
えた時の、エッチング速度の結果を示すグラフである。

【符号の説明】

２基板４センダスト層６フォトレジスト８フォトマスク１０レジストパターン１２フェライト部材１４カーボンペースト１６エッチング浴１８センダストパターン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の基板上に設けたセンダスト層のエ
ッチングに際し、エッチング液として、硝酸と塩酸の混
酸液を用いることを特徴とするセンダスト・エッチング
法。
【請求項２】所定の基板上に設けたセンダスト層をエ
ッチングするに際し、硝酸と塩酸の混酸液からなるエッ
チング液を用いると共に、該センダスト層を、所定のフ
ェライト部材に直接的に若しくは間接的に電気的に導通
せしめ、かかるフェライト部材の前記エッチング液に対
する接触面積が該センダスト層のエッチング面積の２〜
１２倍となるようにして、エッチングを行なうことを特
徴とするセンダスト・エッチング法。