DE1621513B2

DE1621513B2 - Aetzmittel zur herstellung eines musters in einer nickel eisen schicht

Info

Publication number: DE1621513B2
Application number: DE19671621513
Authority: DE
Inventors: Siegfried Dipl-Chem Vigoureux
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1967-03-24
Filing date: 1967-03-24
Publication date: 1971-07-15
Also published as: DE1621513A1

Description

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Die Erfindung betrifft ein Ätzmittel zum Herstellen bei einer Temperatur zwischen 20 und 30° C im allge-

eines Musters in einer auf einer Metallunterlage aufge- meinen 10 bis 20 Sekunden.

brachten Schicht aus einer Nickel-Eisen-Legierung, Besteht die Schicht aus Nickel—Eisen—Schwefel, insbesondere zur Herstellung von magnetischen Dünn- so verbleiben nach dieser Ätzbehandlung sulfidische schichtspeichern. Bekanntlich werden nicht nur Glas- 5 Rückstände auf der Trägerplatte. In diesem Fall plättchen als Träger für magnetische Speicherschichten schließt sich zweckmäßigerweise an die Ätzbehandlung verwendet, sondern auch Plättchen aus Kupfer oder mit der aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid bevorzugsweise Silber. Insbesondere haben sich Platten stehenden Ätzlösung noch ein kurzer Tauchprozeß in aus Kupfer, die mit einer dünnen, sehr glatten Silber- einer verdünnten Cyanidlösung an. Beispielsweise Schicht überzogen sind, als Träger für die Speicher- io wird eine etwa 2°/₀ige KCN-Lösung als sehr zweckschichten sehr bewährt. Die dünne magnetische mäßig vorgeschlagen. Durch 5 Sekunden langes EinSchicht, die insbesondere aus Nickel-Eisen-Legierung tauchen der geätzten und in Wasser gespülten, die oder Nickel-Eisen-Schwefel-Legierung besteht und magnetischen Nickel-Eisen-Schwefel-Schichten trageneine Dicke von einigen zehntel μπα besitzt, wird ent- den Trägerplatten werden alle sulfidischen Rückstände weder mit Hilfe von Schablonen gleich im gewünschten 15 einwandfrei entfernt.

Muster aufgebracht, z. B. aufgedampft oder aufge- Die Cyanidlösung kann mehrmals verwendet wer-

stäubt, oder sie wird zunächst als zusammenhängende den. Die Ätzlösung ist etwa, wie bereits erwähnt, 1 bis

Schicht hergestellt, z. B. .durch chemische oder elektro- 2 Stunden lang gebrauchsfähig und sollte nach späte-

lytische Abscheidung, aus der dann das gewünschte stens 2 Stunden erneuert werden.

Muster durch Ätzen unter Abdeckung der nicht weg- 20 Bei reinen, also schwefelfreien Nickel-Eisen-Schich-

zuätzenden Teile gebildet wird. Hierbei tritt das ten (ζ. B. Permalloyschichten) ist die Tauchbehandlung

Problem auf, daß durch das Ätzmittel in relativ kurzer mit der Cyanidlösung nicht erforderlich. Diese reinen A

Zeit die nicht gewünschten Teile der magnetischen Nickel-Eisen-Schichten werden beispielsweise durch ^

Schicht entfernt werden müssen — eine zu lange Ein- Kathodenzerstäubung oder Aufdampfen erhalten,

wirkung des Ätzmittels würde zu einer Unterätzung 25 Beim chemischen oder elektrolytischen Abscheiden

des Musters führen —, daß aber auf keinen Fall_ ein dagegen können schwefelhaltige Nickel-Eisen-Schich-

Angriff der metallischen Unterlage durch das Ätz- ten gebildet werden, falls dies gewünscht wird,

mittel erfolgen darf. Man hat bereits versucht, die Die gemäß der Erfindung vorgeschlagene Ätzlösung

Legierungsschicht anodisch zu ätzen. Dabei ist es aber aus Schwefelsäure und Wasserstoffperoxid greift nur

sehr schwierig, das Potential auf der einen Seite so 30 die magnetische Schicht relativ rasch an, während

groß einzustellen, daß die Legierungsschicht rasch ab- Unterlagen aus Silber und Kupfer durch die Lösung

gelöst wird, aber andererseits doch so klein zu halten, keine merkliche Veränderung erfahren. Die Auflösung

daß die Metallunterlage nicht angegriffen wird. Meist der magnetischen Schicht erfolgt durch gezielte Oxy-

läßt sich eine teilweise Auflösung der metallischen dation der unedleren Metalle, wird also durch das im

Unterlage hierbei nicht vermeiden. Eine rein chemi- 35 Ätzmittel enthaltene Oxydationsmittel eingeleitet. Das

sehe Ätzung durch die für viele Stoffe, wie z. B. SiIi- Oxydationsmittel wirkt also primär auf die magne-

cium, Titan, Tantal, Zirkonium, bekannten Ätzmittel, tische Schicht ein; ist es nur in geringem Anteil in der

wie z. B. Flußsäure—Salpetersäure, Salpetersäure— Ätzlösung vorhanden, so kann die Auflösung leicht

Salzsäure, erfüllt ebenfalls die gestellten Anforderun- unter Kontrolle gehalten werden. Die Schwefelsäure

gen nicht. Es sind entweder zu lange Ätzzeiten erfor- 40 ist selbst nicht oxydierbar, so daß die Kontrolle über

derlich, wodurch eine Unterätzung der magnetischen den Ätzprozeß durch unkontrollierbare Nebenreak-

Schicht bewirkt wird, oder die chemischen Mittel tionen des Oxydationsmittels mit der Schwefelsäure

greifen auch die Metallunterlage an. nicht erschwert wird bzw. nicht verlorengeht. Λ

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und schlägt Die Schwefelsäure selbst wirkt in der vorgeschla- ™ für die Herstellung eines Musters in einer auf einer 45 genen Konzentration nicht oxydierend auf die magne-Metallunterlage aufgebrachten Schicht aus Nickel— tische Schicht ein; sie kann deshalb ohne weiteres im Eisen oder Nickel—Eisen—Schwefel ein Ätzmittel aus Überschuß angewendet werden. Die Bildung von einer Lösung aus Schwefelsäure mit einem geringen Metallhydroxiden in der Ätzlösung ist ebenfalls nicht Anteil eines Oxydationsmittels vor. Das Oxydations- zu befürchten. Gemäß der Erfindung wird also ein mittel soll so beschaffen sein, daß es keine störenden 50 Ätzmittel zur Herstellung von Mustern in Nickel-Reduktionsprodukte liefert. Bevorzugt kommt des- Eisen-Schichten vorgeschlagen, welches ein sehr leicht halb als Oxydationsmittel Wasserstoffperoxid in Frage. kontrollierbares und dadurch gut reproduzierbares Das Mischungsverhältnis Schwefelsäure zu Wasser- Ätzverfahren ermöglicht. Es sei noch darauf hingestoffperoxid kann in bestimmten Grenzen variiert wer- wiesen, daß zum Abdecken der nicht abzuätzenden den. Bevorzugt wird das Mischungsverhältnis so ein- 55 Teilender Legierungsschicht die gewöhnlichen Fotogestellt, daß bei Raumtemperatur Ätzzeiten unter lacke verwendet werden können,
einer Minute resultieren. Eine Ätzlösung aus etwa Es sei erwähnt, daß durch die französische Patent-170 ml etwa 30°/oiger Schwefelsäure und 1 ml30%igem schrift 844 760 zum Beizen von Eisen- oder eisenhalti-Wasserstoffperoxid erfüllt die gestellten Forderungen gen Werkstoffen eine Ätzlösung folgender Zusammenin hervorragender Weise. Eine solche Lösung kann 60 setzung

hergestellt werden, indem man zunächst zu etwa 112 ml 150 cm³ H₂SO₄,
konzentrierter Schwefelsäure langsam, bevorzugt unter 850 cm³ H₂O und
Kühlung, etwa 480 ml Wasser zugibt. Etwa 170 ml der 400 cm³ H₂O₂ (30%ig)
erkalteten Vorratsschwefelsäure werden zur Herstellung der bevorzugten Ätzlösung danach, insbesondere 65 bekannt ist. Durch ihren hohen H₂O₃-Anteil wirkt kurz vor der Verwendung, mit etwa 1 ml 30°/₀igem diese Lösung wie eine konzentrierte Lösung, was an Wasserstoffperoxid versetzt. Diese Ätzlösung ist etwa sich beim Beizen der Eisen- oder eisenhaltigen Werk-1 bis 2 Stunden gebrauchsfähig. Die Ätzzeit beträgt stoffe erwünscht ist. Beim Gegenstand vorliegender

Erfindung hätte diese hohe Konzentration jedoch zur Folge, daß die Schutzschicht, z. B. Fotolackschicht, vorzeitig verbrannt und im übrigen nicht nur diese und die Eisen-Nickel-Legierungsschicht, sondern beispielsweise auch ein Kupferträger angegriffen wird.

Claims

Patentansprüche:

1. Ätzmittel zum Herstellen eines Musters in einer auf einer Metallunterlage aufgebrachten Schicht aus einer Nickel-Eisen-Legierung, insbesondere zur Herstellung von magnetischen Dünnschichtspeichern, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzmittel aus einer Lösung aus Schwefelsäure mit einem geringen Anteil eines Oxydationsmittels besteht.

2. Ätzmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzmittel aus einer Lösung aus Schwefelsäure mit einem geringen Anteil Wasserstoffperoxid besteht.

3. Ätzmittel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ätzmittel aus einer Lösung aus etwa 170 ml etwa 30°/₀iger Schwefelsäure und etwa 1 ml 30%igen Wasserstoffperoxids besteht.