JPS5839009A - 永久磁石膜パタ−ンの形成方法 - 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】 本発明は永久磁石膜パターンの形成方法に関する。さら
に詳しくは、本発明は基材上に７ｅ３０４または１−Ｉ
Ｆ・２０３からなり、パターン表面に凹凸のみられない
永久磁石膜パターンの形成方法に関する。

集積回路には微細パターンを有する薄膜機能素子が用い
られるが、永久磁石膜パターンを有する薄膜機能素子は
強磁性薄膜の磁気抵抗効果を利用した磁束応答形の磁気
抵抗効果形ヘッドにおけるバイアス磁界印加のためのバ
イアス膜などの分野で用いられている。

従来から採用されている永久磁石膜パターンの形成方法
を、各工程ごとの基材の部分断面の概略図を表わす第１
図にしたがって説明する。すなわち、（１）基材（１）
の表面に、メッキなどによって０ｏ−Ｎｉ−Ｐ永久磁石
膜（２）をコーティングし、 （ｉｉ）所望のパターンに応じてレジスト（８）のパタ
ーンを永久磁石膜の表面に形成、させ、 （ｉｆｌ）種々のエツチング方法により、前記レジスト
（８）でマスクされなかった部分の永久磁石膜を除去し
、ついで （１ｖ）レジスト（３）を剥離液などに浸漬することに
よって除去して所望の永久磁石膜パターン（４）をえて
いる〇従来の永久磁石膜パターンの形成方法は値上の方
法によっているため、つぎの欠点を有している。

差の凹凸を生じることがあげられる。とくに最近の薄膜
機能素子は多層化されて用いられる傾向にあり、このよ
うな凹凸を有する永久磁性膜パターンからなる素子が下
層に用いられるばあい、上層に積層される薄膜素子を平
担に保つことができなくなる。第２の欠点としては永久
磁石膜が酸化物磁石体であるばあい、エツチングが容易
でないことである。

本発明はかかる従来の欠点に鑑みなされたものであり、
従来の永久磁石膜パターン形成方法とはかなり異なる方
法によりパターン表面上に凹凸が生じることなく、かつ
永久磁石膜自体のエツチングが不要な永久磁石膜パター
ンを形成する方法を提供することを目的とする。

すなわち本発明は、 （イ）基ｓ表面にα−ν・２０３１１を形成する工程、
←）トハｇｏ３膜の表面に水素と反応しない材料からな
るマスクパターンを形成する工程、 （ハ）マスクパターンでマスクされなかった部分のａ−
ν・ｇｏｓ膜を１の３０４膜に還元する工程、およびに
）マスクパターンを除去する工程 からなるか、またはさらに前記工程に加えて←）　Ｆｅ
５０４ＭＩ４をｆ−Ｆｅ２０３膜に酸化する工程からな
る永久磁石膜パターンの形成方法に関する。

ａ−ＩＰｓ２０３は非磁性体であるが、それを還元して
えられる１・３０４およびＦｅ３０４を酸化してえられ
るγ−１・２０３は永久磁石体である。本発明はこれら
酸化鉄の種類のちがいによる磁石体としての性質の違い
を利用したものである。

前記工程（イ）の基材表面にａ−Ｆｅ２０３膜を形成す
る方法としてはα−ＩＦｅ’２０３をターゲットとして
スパッタリングで形成する方法、１ｅをターゲットとじ
Ａｒ＋０２中でリアクティブスパッタリングにより形成
する方法、１ｅを基板上に蒸着し醸化する方法などの従
来から行なわれている方法があげられるが、とくにリア
クティブスパッタリングによる方法が好ましい。

前記工程（ロ）の水素と反応しない材料はとくに限定さ
れないが、マスクパターンの形成の容易さ、のちの除去
の工程などを考慮したばあい、クロームまたはアルミニ
ウムが好ましい。クロームまたはアル之ニウムのばあい
マスクパターンはフォトエツチングにより容易に形成さ
れる。

藺紀工程（ハ）の還元は、たとえば基材を水素雰囲気中
、約２７０〜！１２０’ｏで加熱することによって行な
われる。温度を２７０〜よりも低くすると還元が進行せ
ず３２０°０よりも高くすると還元過多となって金属鉄
（１・）が形成されるため好ましくない。還元の時間は
ａ−１・２０３膜の厚さ、還元温度を考慮して適宜決定
される。

前記工程に）のマスクパターンの除去はマスク材料の種
類によって異なるが、たとえばクロームまたはアル１＝
ウムであるばあい、水１００ｐに赤血塩３０ｇとＫＯＨ
５ｐを溶かしたエツチング液に浸漬する方法によって行
なわれる。

前記工ｌ！（至）〜に）によって、基材表面上のａ−？
５２０３膜内に１・５０４ＩＩ＆からなる永久磁石膜パ
ターンを形成させることができるが、本発明によればさ
らにそれらの工程に加えて、１・３０４膜をγ−１・ｇ
ｏｓ膜に酸化する工程（ホ）を施してａ−ｙ・２０３膜
内にｙ−ｙ・２０３膜からなる永久磁石膜パターンを形
成させることができる。

前記工程（ホ）の酸化は、たとえば空気中、約６００〜
５５０　ａｏで加熱することによって容易に行ないうる
。酸化の時間はＦｅ３Ｑ４膜の膜厚、温度などを考慮し
て適宜決定される。

つぎに本発明の永久磁石膜パターンの形成方法の一実施
例を、各、工程ごとの基材の部分断面の概略図を表わす
第２図にしたがって説明する。

まずセラミック基材（６）の表面に鉄をターゲットとし
てアルゴン、プラズマ、醗素雰囲気下のりアクティブス
パッタリングによってａ−’Ｐｅ２０３膜（６）を膜厚
０．２〜０．５μｍで形成させた（工程（イ））。つぎ
にクローム皮膜をα−ＩＰｅ２０３膜上に形成させさら
にフォトエツチング法によってマスクパターン（７）を
形成させた（工程（ロ））。このものをつぎに水素を流
入しながら加熱が可能な水素還元炉巾約６００°Ｏで約
１時間加熱し、マスクパターン（γ）でマスクさリカリ
水溶液でエツチングして除いた（工程に）地かくしてａ
−１１ｍ２０３膜（６）内に７ｅ３０４膜（８）からな
る永久磁石膜パターンをつることができた。

このものはさらに大気中、約′６５０°ａで１時間加熱
してＦｅ３Ｑ４膜（８）をｒ−νｅ２０３膜（９）に酸
化し、ｔｌ−Ｆｅ２Ｑ５膜（６）内にｙ−ｙ・２０３膜
（９）からなる永久磁石膜パターンをえた（工程（ホ）
）。

このようにしてえられた永久磁石膜パターンは１０．０
００倍の触針式膜厚計でそのパターンの表面を観察した
ところ、表面に１ま殆んど凹凸がみられなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の永久磁石膜パターンの形成方法における
各工程ごとの基材の部分断面の概略図・第２図は本発明
の永久磁石膜パターンの形成方法における各工程ごとの
基材の部分断面の概略図である。 （図面の主要符号） （６）　：　（１−ＩＦ＠Ｒ０３膜 （γ）：マスクパターン （８）　：　’Ｆｅ３Ｏ４膜 （９）：γ−７ａ２０３膜 代理人　葛野信−（ほか１名）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）（イ）基材表面にａ−７ｓ２０３膜を形成する工
   程、（ロ）α−ＩＦｅ２０３膜の表面に水素と反応しな
   い材料からなるマスクパターンを形成する工程、 （ハ）マスクパターンでマスクされなかった部分のα−
   ＩＦｅ２０３膜を１０３０４膜に還元する工程、および
   に）マスクパターンを除去する工程 からなるか、またはさらに前記工程に加えてに）１・３
   ０４膜をｒ−ｒ・２０３膜に酸化する工程からなる永久
   磁石膜パターンの形成方法。 （２）前記工程（イ）のａ−’Ｉ・２０３膜の形成がリ
   アクティブスパッタリングによって行なわれる特許請求
   の範囲第１項記載の方法。 （８）前記工程（ロ）の水素と反応しない材料がクロニ
   ムまたはアルミニウムである特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の方法。 （４）前記工ｌ！（ロ）のマスクパターン、の形成が７
   オトエツチング法によって行なわれる特許請求の範囲第
   Ｓ項記載の方法。 （５）前記工程（ハ）の還元が水素雰囲気中、約２７０
   〜６２０°Ｏで約０．５〜１．５時間加熱することによ
   って行なわ、れる特許請求の範囲第１項、第２項、第３
   項または第４項記載の方法。 （６）前記工程に）のマスクパターンの除去がエツチン
   グによって行なわれる特許請求の範囲第６項または第４
   項記載の方法。 （γ）前記工程（ホ）の酸化が空気中、約６００〜６５
   ０°０で約１〜５時間加熱することによって行なわれる
   特許請求の範囲第１項、第２項、第３項、第４項、第５
   項または第６項記載の方法。