DE3328754A1

DE3328754A1 - Ablagerungsverfahren zur erzeugung eines gewuenschten musters oder elements

Info

Publication number: DE3328754A1
Application number: DE19833328754
Authority: DE
Inventors: Patrick Cummings 55016 Cottage Grove Minn. Darst; Beat Guido 55372 Prior Lake Minn. Keel; Mara Michele 55107 St. Paul Minn. Koller; Tuan Phuoc 55431 Bloomington Minn. Tran; Larry Dean 55124 Apple Valley Minn. Zimmerman
Original assignee: Magnetic Peripherals Inc
Current assignee: Magnetic Peripherals Inc
Priority date: 1982-09-15
Filing date: 1983-08-09
Publication date: 1984-03-15
Also published as: JPS5954023A; GB2129446B; FR2533039A1; GB2129446A; US4424271A; CA1198308A; AU1817183A; AU557664B2; GB8321536D0; FR2533039B1

Description

-Ιο-

European Patent Attorneys
Zugelassene Vertreter vor aem Europaischen Patentamt

Dr phil G. Henkel. München Dip! -Ing. J. Pfenning. Benin
Dr rer. nat. L. Feiler Muncnen Dip! -ing. W. Kanzel, Muncnen Dipi -Phys. K.H.Meimg.Berlin Dr. Ing A. Butenschön, Berlin

Möhlstraße 37
D-8000 München 80

Tel. 089/982085-87 Telex 0529802 hnkld Telegramme, ellipsoid

MAGNETIC PERIPHERALS INC., Minneapolis, Minnesota USA

MP I 741-WG

Ablagerungsverfahren zur Erzeugung eines
gewünschten Musters oder Elements

τ-

Beschreibung

in Ablagerungsverfahren zur Erzeugung eines gewünschten Musters oder Elements

Die Erfindung betrifft ein Auftrag- bzw. AbIagerungsverfahren zur Erzeugung eines gewünschten Musters oder Elements (feature) auf einem Substrat oder Träger, insbesondere ein Ablagerungsverfahren unter Anwendung einer additiven Galvanisier- oder Metallisiertechnik für die Herstellung von Dünnschicht-Magnetaufzeichnungsköpfen. Die Erfindung eignet sich besonders für die Ablagerung auf Vollscheiben oder -plättchen anstelle einzelner kleiner Inseln von Musterelementen. Die Vollscheiben-Ablagerung (-Bedampfung) ist besonders vorteilhaft, weil sich dabei Dichte, Zusammensetzung und Metallisiergeschwindigkeiten leichter steuern lassen als bei der Ablagerung getrennter Musterinseln.

Bei bisherigen Verfahren zur Herstellung von Dünnschicht-Magnetaufzeichnungsköpfen wird das additive Galvanisieren oder Metallisieren (plating) der verschiedenen Schichten eines solchen Magnetkopfs in Verbindung mit einem Wegätzen und chemischen Abtragen aller unerwinsehten Muster oder f Elemente unter Zurücklassung der gewünschten Muster oder Elemente angewandt. Beim chemischen Ätzen der unerwünschten Muster oder Elemente (features) wird üblicherweise

eine Maske oder eine andere Abschirmung zum Schütze der gewünschten Muster oder Elemente vor dem Ätzmittel verwendet. Wenn jedoch eine solche Maske oder andere Abschirmung die gewünschten bzw. vorgesehenen Muster oder Elemente nicht einwandfrei schützt, kann das Ätzmittel

jQ die gewünschten Muster oder Elemente angreifen und da-. bei "Anfressungen" oder andere Fehler in diesen Mustern oder Elementen hervorrufen. Durch ungenügendes Aushärten der Abdeckung oder Maske vor dem Ätzvorgang können zudem Fehler (Sprünge, Risse usw.) in der Abdeckung oder Maske auftreten, so daß die gewünschten Muster oder Elemente beim Ätzvorgang angegriffen werden können.

Beispiele für bisherige Techniken im Zusammenhang mit Ablagerungsverfahren finden sich in den üS-PSen 4 224 361, 4 238 559 und 4 256 816 sowie im IBM Technical Bulletin "Masking Process for Magnetic Head Manufacture" Decker und Erez, Vol. 22, Nr. 9, Seite 4167.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Ablagerungsverfahrens zur Erzeugung eines gewünschten

Musters oder Elements auf einem Substrat, bei dem die. unerwünschten Muster oder Elemente in einem Abziehvorgang ohne Verwendung eines chemischen Ätzmittels abgehoben oder abgezogen werden.
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Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Maßnahmen gelöst.

Erfindungsgemäß wird auf einem Substrat ein gewünschtes Muster oder Element erzeugt, indem auf einem Teil des

Substrats ein Adhäsionsinhibitor in einem Schema ausgebildet wird, dessen Ränder an den Begrenzungen des zu erzeugenden Musters oder Elements liegen. Eine erste Schicht bzw. Keimschicht eines Ablagerungmaterials wird auf den Adhäsionsinhibitor und die unbedeckten Bereiche des

jQ Substrats aufgebracht, und auf der Keimschicht wird ein Muster eines Photoresistmaterials so ausgebildet, daß es die Keimschicht neben bzw. an den Rändern des Adhäsionsinhibitors bedeckt. Auf den unbedeckten Bereichen der Keimschicht wird eine zweite Schicht aus Ablagerungsmaterial erzeugt, worauf das Photoresistmaterial entfernt wird. Hierauf werden der Adhäsionsinhibitor und die unerwünschten Bereiche der ersten und der zweiten Schicht mechanisch abgetragen. In einer Ausführungsform der'Erfindung werden der Adhäsionsinhibitor und die unerwünschten Bereiche von erster und zweiter Ablagerungsschicht durch mechanisches Abziehen oder Abheben vom Substrat entfernt. In anderer Ausführung wird der Adhäsionsinhibitor auf dem Substrat belassen, während die unerwünschten Bereiche der Ablagerungsschicht(en) durch mechanisches Abziehen beider Ablagerungsschichten entfernt werden. In jedem Fall wird die erste Schicht aus dem Ablagerungsmaterial während des Abziehvorgangs an den Rändern des Adhäsionsihibitors abgetrennt.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird eine dritte Schicht eines Ablagerungsmaterials über den unbedeckten Bereichen der ersten und zweiten Schicht des gewünschten Musters ode,r Elements ausgebildet, indem eine zweite Schicht eines Adhäsionsinhibitors über den unbedeckten Bereichen des Substrats vorgesehen und die dritte Schicht

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it

aus dem Ablagerungsmaterial über den gewünschten Musterteilen und dem Adhäsionsinhibitor abgelagert wird. Anschließend werden der Adhäsionsinhibitor und die unerwünschten Bereiche der dritten Schicht, wie erwähnt, mechanisch entfernt oder abgetragen. 10

Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß Ätzmittel und andere Chemikalien, wie sie üblicherweise für die Entfernung von Ablagerungsmaterial eingesetzt werden, beim erfindungsgemäßen Verfahren nicht benutzt werden. infolgedessen besteht keine Gefahr, daß die gewünschten oder vorgesehenen Muster oder Elemente durch ein Ätzmittel angeätzt werden.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß keine Schutzabdeckung oder dergleichen Abschirmung zum Schütze der gewünschten Muster oder Elemente während eines Ätzvorgangs benötigt wird.

Im folgenden sind bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig» 1A bis 1F Schnittdarstellungen zur Veranschaulichung von Verfahrensschritten bei einem

bisherigen Äblagerungsverfahren,

Fig. 2A bis^2E die Verfahrensschritte bei einem Ablagerungsverfahren gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung und

JSi

Fig. 3A bis 3D die Verfahrensschritte bei einer Abwandlung des Ablagerungsverfahrens nach Fig. 2A bis 2E.

Die Fig. 1A bis 1F veranschaulichen die einzelnen Schritte eines bisherigen Ablagerungsverfahrens, das im wesentlichen demjenigen nach der US-PS 4 224 361 entspricht. Dabei wird ein Substrat oder Träger 10 aus einem geeigneten isolierenden oder nicht leitfähigen Werkstoff verwendet, auf den eine Keimschicht (seedlayer) 12 als zweckmäßige Haftbasis für das noch abzulagernde Material aufgebracht worden ist. Auf der Oberfläche der Keimschicht 12 wird eine Photoresistmaske'14 ausgebildet, die in üblicher Weise belichtet und weggespült oder -waschen wird, so daß ein geeignetes Muster 14 aus Photoresistmaterial zurückbleibt (Fig. 1B), Das schließlich abzulagernde Material wird in Form einer Schicht 16 auf die unbedeckten Flächenbereiche der Keimsöhicht 12 aufgebracht. Bei der Herstellung beispielsweise eines Magnetgegenstands, etwa eines Dünnschicht-Magnetkopfes zur Verwendung bei Datenverarbeitungsgeräten, können die Keimschicht 12 und die Schicht 16 aus zweckmäßigen ferromagnetischen Werkstoffen, wie Eisen(II)-Nickel-Legierung, bestehen. Nach dem Auftragen der Schicht 16 werden die restlichen Bereiche der Photoresistmaske 14 belichtet und weggewaschen, so daß in der Schicht 16 öffnungen 18 zurückbleiben (Fig. 1C). Danach wird die innerhalb der öffnungen^i8 unbedeckte Keimschicht durch Sprühätzung oder Ionen(strahl)fräsen bzw. -erodieren bis zu einer geringen Tiefe in das Substrat 10 hinein abgetragen, wie dies bei 20 angedeutet ist. Sodann wird eine zweckmäßi-

ge Photoresist-Kappe oder=M>deckung 22 auf dem Bereich 24 der Schicht 16 und innerhalb der durch das Entfernen des Photoresistmaterials 14 und das Durchätzen der Keimschicht 12 geformten öffnungen 18 „ 20 abgelagert (Fig₀ 1D) ο Hierauf werden die unbedeckten Bereiche der IQ Schicht 16 und der Keimschicht z_oB„ mit Eisenchlorwasserstoffsäure chemisch geätzt und das Photoresistmaterial 22 belichtet und entfernt„ so daß das in Fig„ 1E dargestellte Erzeugnis oder Gebilde erhalten wird.

l§ Die meisten Metalle haften nicht besonders gut an isolierenden Substraten» Beispielsweise ist es schwierig, eine gute (Haft-)Bindung von Kupfer auf Keramik- oder Siliziumdioxid-Substraten zu erreichen. Andere Metalle haften dagegen gut auf isolierenden Substraten. Beispielsweise verbinden sich Nickel, Eisen und Eisen(II)-Nickel-Legierungen gut mit Keramik- und Siliziumdioxid-Substraten. Obgleich die Gründe hierfür noch nicht voll geklärt sind, kann (theoretisch) angenommen werden, daß bestimmte Metalle (z.B. Nickel und Eisen) mit dem im Substrat enthaltenen Sauerstoff an der Grenzfläche zum Substrat unter Bildung einer dünnen (z.B. 5 nm dicken) Metalloxidschicht, die am Substrat gut haftet, reagieren. Anschließend haften reine Metalle oder Metalllegierungen sehr gut auf dem Metalloxid. Bei der Ab-

gO lagerung der Keimschicht 12 beim bisherigen Verfahren bildet somit die aufgetragene Eisen(II)-Nickel-Legierung tatsächlich eine dünne Schicht aus Eisen (II)- und Nickeloxid, mit welcher sich die restliche Legierung verbindet. Ein Problem besteht dabei jedoch

g₅ darin, daß beim Wegätzen der Eisen(II)-Nickel-Legierung (Schritte gemäß Fig. 1D bis 1E) das Ätzmittel das Metalloxid auf der Oberfläche des Substrats nicht ab-

trägt, so daß - wie bei 26 (Fig. 1E) angedeutet -das

Metalloxid als Rückstand zurückbleibt. Aus diesem Grund erweist es sich als nötig, den überschüssigen Rückstand 26 mittels eines mechanischen Abtragverfahrens zu beseitigen, z.B. durch Ionen(strahl)fräsen bzw. -erodierjig en, Besprühen oder Zerstäuben, Waschen mit Natriumbicarbonat oder mittels eines anderen zweckmäßigen anisotropen Verfahrens. Die fertige, nach dem bisherigen Verfahren erhaltene Vorrichtung ist in Fig. 1F dargestellt.

Eines der Probleme beim (bisherigen) Verfahren nach Fig. 1A bis 1F ist die Entstehung von "Anfressungen" ("rat-bites"), d.h. von Schäden, Sprüngen oder Brüchen im Fertigerzeugnis, die dadurch hervorgerufen werden, daß das chemische Ätzmittel die gewünschten oder vorgesehenen Bereiche der Schicht 16 oder der Keimschicht 12 angreift, weil die Photoresist-Abdeckung 22 die gewünschten Musterbereiche des Erzeugnisses nicht ausreichend zu schützen vermag. Weiterhin können beim Ab-

„_K tragverfahren verwendete Schleifmittel Brüche oder

Risse in der gewünschten Keimschicht oder in der Schicht 16 hervorrufen, oder - was noch ungünstiger ist - es können das Fertigerzeugnis verunreinigende Schleifmittelrückstände zurückbleiben«, Außerdem ist beim bis-_QA herigen Verfahren ein nachträgliches Brennen (postbaking) der Abdeckung 22 vor dem fitzen der Schicht 16 erforderlich, um beim Wegätzen der unerwünschten Bereiche der Schicht 16 und der Keimschicht 12 ein Abtragen der gewünschten Bereiche zu vermeiden. Ein unzureichendes Aushärten oder Brennen der Abdeckung kann zu deren Versagen oder Ausfall führen, so daß dann das

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JS

Ätzmittel die gewünschten Musterteile angreifen kann. Ein unzureichendes Aushärten der Abdeckung 22 hat also die Entstehung der erwähnten "Anfressungen" zur Folge. Beim Sprüh- oder Zerstäubungsätzen der Keimschicht gemäß Fig. 1C kann möglicherweise ebenfalls ein ähnlich großer ■^Q Teil der gewünschten Musterteile weggeätzt werden.

Erfindungsgemäß werden die geschilderten Nachteile des Stands der Technik durch Ausschaltung der Notwendigkeit für das Ätzen der Keimschicht, die Durchführung eines Abj5 tragungsschritts sowie das Nachbrennen bzw. -härten (post-bake) der Photoresist-Abdeckung während des chemischen Ätzens vermieden. Außerdem wird auch die Bildung unerwünschter Metalloxide in den außerhalb des Erzeugisses gelegenen Bereichen vermieden.

Die Fig. 2A bis 2E veranschaulichen das Ablagerungsverfahren gemäß der Erfindung. Gemäß Fig. 2A wird zunächst eine Photoresist-Maske 30 eines gewünschten Musters auf der Oberfläche eines Substrats 32 ausgebildet, das aus einem geeigneten nicht-magnetischen, nicht leitfähigen Werkstoff, wie Keramik oder Siliziumdioxid besteht. Eine zweckmäßige Möglichkeit zur Ausbildung der Maske besteht darin, die Gesamtoberfläche des Substrats 32 mit einem Positiv-Photoresistmaterial zu beschichten und sodann die

₃Q unerwünschten Bereiche der Photoresistschichten zu belichten, entwickeln und aufzulösen, so daß die Photoresist-Maske 30 gemäß Fig. 2A zurückbleibt. Die restliche Maske, die zumindest das Muster des vorgesehenen Enderzeugnisses umschließt, wird dann belichtet, aber nicht aufgelöst.

gc Eine dünne Adhäsionsinhibitorschicht 34, z.B. aus Siliziummonoxid (SiO), wird (beispielsweise durch Aufdampfen) auf die unbedeckte Oberfläche des Substrats 32 und die

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Oberseite der Maske 30 aufgetragen. Wichtig ist dabei, daß die Inhibitorshicht 34 nicht auf die Seitenflächen der Maske 30 aufgebracht wird; aus diesem Grund wird zum Auftragen der Schicht 34 eine Stachel- (pinpoint) oder Parallelstrom-Ablagerungsguelle benutzt. Anderenfalls muß die Maske 30 so ausgelegt sein, daß ihre Seitenflanken von einer Beaufschlagung durch den aufgetragenen Inhibitor freigehalten werden. Anschließend wird die Maske 30 aufgelöst und damit der auf ihrer Oberlfäche befindliche Adhäsionsinhibitor abgetragen. Danach wird eine Keimschicht 36 aus einem geeigneten ferromagnetisehen Werkstoff, wie Eisen(II)-Nickel-Legierung (beispielsweise durch Vakuumzerstäubungs-Auftrag) auf die Oberfläche der Adhäsionsinhibitor-Schicht 34 und die unbedeckten Bereiche des Substrats 32 aufgebracht (vgl. Fig. 2B).

Typischerweise ist die Keimschicht dicker als die Adhäsionsinhibitor-Schicht, d.h. die Keimschicht 36 besitzt eine Dicke in der Größenordnung von 40 bis 100 nm, während die Adhäsionsinhibitor-Schicht 34 30 bis 50 nm dick ist. Auf der Oberfläche der Keimschicht 36 wird neben den Rändern der mittels der Photoresist-Maske 30 beim Verfahrensschritt gemäß Fig. 2A festgelegten Adhäsionsinhibitor-Schicht 34 eine zweite Photoresist-Maske 38 ausgebildet, welche die Größe und Form des herzustellenden Erzeugnisses genau begrenzt. Hierauf wird gemäß Fig. 2C eine ferromagnetische Schicht 40 auf die unbedeckten Bereiche der Keimschicht 36 aufgetragen, z.B. aufgalvanisiert. Die Schicht 40, die aus einer Eisen(II)-Nickel-Legierung gestehen kann, kann mit einer Dicke von 2 bis 4 μπι ausgebildet werden. Die Schicht 40 bildet letztlich ein Polstück für einen Dünnschicht-Magnetkopf. Sodann wird die Photoresist-Maske 38 auf die übliche Weise durch Belichtung und mittels eines Acetonlösungsmittels abge-

abgetragen, wobei die über der Adhäsionsinhibitor-Schicht 34 befindlichen Bereiche der Schicht 40 und der Keimschicht 36 gemäß Fig. 2D auf mechanischem Wege entfernt werden können. Die überschüssige Keimschicht 36, zusammen mit dem an ihr haftenden überschußteil der Schicht 40,

IQ kann einfach von der Adhäsionsinhibitor-Schicht 34 abgezogen werden. Zweckmäßig werden zur Erleichterung des Entfernens der überschüssigen (unnötigen Teile der Keimschicht 36 und der Schicht 40 ein Klebstreifen, eine Ultraschallbewegung, Strömungsmittelstrahlen oder andere mechanische Maßnahmen angewandt. Die Keimschicht 36 bricht, wie in Fig. 2D bei 42 angedeutet, nahe der Ränder der Adhäsionsinhibitor-Schicht 34.

Die Eisen(II)-Nickel-Keimschicht haftet ersichtlicherweise im Bereich neben dem gewünschten Muster oder Element aus der Schicht 40 gut am Substrat 32. Wie vorher erwähnt, ist dies wahrscheinlich auf die Bildung einer dünnen Schicht oxidierten Metalls an der Grenzfläche zurückzuführen. Ebenso haftet die Siliziummonoxid-Inhibitorschicht 34 gut an dem aus Siliziumdioxid oder Keramik bestehenden Substrat. Siliziummonoxid gibt jedoch nicht ohne weiteres Sauerstoffatome an das benachbarte Metall der Keimschicht 36 ab. Die Adhäsionsinhibitor-Schicht bildet damit eine Sperre gegen eine Wanderung von Sauer-

QQ stoff aus dem Substrat zur Keimschicht, und sie haftet nicht besonders gut an der Keimschicht 36. Letztere kann daher auf die dargestellte Weise leicht von der Adhäsionsinhibitor-Schicht 34 abgezogen werden. Da die Keimschicht 36 weiterhin vergleichsweise dünn ist

Q5 (Dicke 40 bis 100 nm), in den Öffnungen die durch Entfernen der Photoresist-Maske 38 entstanden sind, durch die Dicke der Schicht 40 nicht abgestützt (backed) wird

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und gut am Substrat haftet, bricht diese Keimschicht bei 42 an den Rändern der Adhäsionsinhibitor-Schicht 34, weil sie in diesem Bereich die geringste Festigkeit besitzt.

IQ In der Praxis können mehrere Dünnschicht-Magnetkopfstücke auf einer einzigen Scheibe bzw. einem einzigen Plättchen gleichzeitig ausgebildet werden, so daß beim erfindungsgemäßen Verfahren die überschüssigen Teile der Keimschicht 36 und der Schicht 40 von allen auf der Scheibe befindlichen Mustern oder Elementen in einem einzigen Arbeitsgang abgehoben und abgezogen werden können. Obgleich in der Zeichung nicht dargestellt, kann in der Praxis außerdem ein kleiner Teil des Adhäsionsinhibitormaterials der Schicht 34 zusammen mit der überschüssigen Keimschicht 36 abgezogen werden. Obgleich es wünschenswert sein kann, eine Adhäsionsinhibitor-Schicht 34 zu verwenden, die gut an der Keimschicht, nicht aber am Substrat haftet, so daß die Adhäsionsinhibitor-Schicht zusammen mit der überschüssigen Keimschicht abgehoben bzw. abgezogen werden kann, sprechen tatsächlich wirtschaftliche Erwägungen nicht für eine solche Ausgestaltung, weil das fertiggestellte Erzeugnis ohnehin gereinigt werden muß. Diesbezüglich kann eine Kupfer-Inhibitorschicht

go verwendet werden, die sich mit der Keimschicht verbindet und mit dieser vom Substrat abgezogen werden kann. Die unter Verwendung von Kupfer-Inhibitoren erzielten Ergebnisse sind jedoch nicht so gut wie die nach -· dem beschriebenen Verfahren erreichten Ergebnisse.

3g Zudem zeigen wirtschaftliche Überlegungen, daß die Verwendung eines Siliziummonoxid-Inhibitors das günstigere Vorgehen darstellt.

Die überschüssige oder verbleibende Keimschicht 36, von der durch das Abbrechen oder Abtrennen bei 42 gebildeten Kante aus, und die unerwünschten Teile der Adhäsionsinhibitor-Schicht können zweckmäßig durch Rückzerstäubung oder mittels eines Ionen(strahl)fräs- bzw. -erosionsver-

¹^ fahrens entfernt werden. Da die Adhäsionsinhibitor-Schicht dünner ist als die Keimschicht und beide Schichten ähnliche Erosions- bzw. Abtragungsgrade besitzen, können die überschüssigen Teile der Keimschicht gleichzeitig mit der Adhäsionsinhibitor-Schicht abgetragen

¹^ werden, so daß das fertige Erzeugnis gemäß Fig. 2E erhalten wird.

' Die Fig. 3A bis 3D veranschaulichen ein Verfahren zum Aufbringen einer anderen (weiteren) Schicht auf das Material 40 des Enderzeugnisses. Das Verfahren gemäß den Fig. 3A bis 3D eignet sich beispielsweise zur Erzeugung eines zweckmäßigen (Luft-)Spaltmaterials auf der Oberfläche eines ferromagnetischen Polstücks 40 gemäß Fig. 2E. Ausgehend von dem Gebilde nach Fig. 2E, werden eine photoresist-Kappe oder -Abdeckung 44 über den wesentlichen Abschnitten des Erzeugnisses und (auf der Gesamtanordnung) eine zweite Adhäsionsinhibitor-Schicht 46 (z.B. aus Siliziummonoxid) auf die in Verbindung mit Fig. 2A beschriebene Weise ausgebildet. Die Photoresist-Abdeckung wird dann zur Freilegung des Polstücks 40 abgetragen (vgl. Fig. 3B). Anschließend wird (z.B. durch Vakuumbedampfung) ein nicht-magnetisches (Luft-)Spaltmaterial in^Form einer Schicht 48 auf die unbedeckten Bereiche des Polstücks 40, der Keimschicht 36, des Substrats 32 und der Adhäsionsinhibitor-Schicht 46 aufgebracht. Die Schicht 48 kann aus Aluminiumoxid (Al₂O₃) bestehen und eine Dicke von etwa 500 bis 800 nm be-

sitzen. Danach werden unerwünsehte Bereiche der Schicht 48 durch mechanisches Abheben derselben auf die in Verbindung mit Fig. 2D beschriebene Weise entfernt (vgl. Fig. 3C). Das erhaltene Gebilde kann sodann auf die in Verbindung mit Fig. 2E beschriebene Weise mechanisch endbearbeitet werden, so daß letzlich das FertigerZeugnis_vgemäß Fig. 3D erhalten wird.

Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zur Ausbildung von Dünnschicht-Metallmustern oder -elementen auf isolierenden Substraten ohne Notwendigkeit für ein Wegätzen von unerwünschten Bereichen. Obgleich das Verfahren vorstehend in Verbindung mit Eisen(II)-Nickel-Legierungen beschrieben ist, die für die Herstellung von Dünnschicht-Magnetaufzeichnungsköpfen für Datenverarbeitungszwecke vorteilhaft sind, ist die Erfindung gleichermaßen auf andere Metalle anwendbar. Obgleich weiterhin vorstehend die Verwendung von Metallen beschrieben ist, die an isolierenden Substraten gut haften, ist das erfindungsgemäße Verfahren auch auf die Ablagerung von Metallen anwendbar, die an isolierenden Substraten nicht besonders gut haften. Wenn beispielsweise anstelle der Eisen(II)-Nickel-Legierung Kupfer aufgetragen werden soll, weist die Keimschicht 36 eine Grenzfläche zwischen einer Titan- und/oder Chrom-Unterschicht und dem Substrat mit einer darauf angeordneten Kupfer-Oberschicht auf.

Selbstverständlich ist die Erfundung nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern verschieäenen Änderungen und Abwandlungen zugänglich.

Leerseite

Claims

Patentan Sprüche

IQ 1. Ablagerungsverfahren zur Erzeugung eines gewünschten Musters oder Elements·, dadurch gekennzeichnet, daß

a) eine Schicht aus einem Adhäsionsinhibitor auf einem Teil der Oberfläche eines Substrats in einem Schema ausgebildet wird, dessen Ränder

!5 sich außerhalb der Begrenzungen des zu erzeugenden Musters oder Elements (feature) befinden,

b) eine erste Schicht aus einem Ablagerungsmaterial auf die Adhäsionsinhibitor-Schicht und die unbedeckten Bereiche des Substrats aufgetragen wird,

c) auf der ersten Ablagerungsmaterial-Schicht innerhalb der Ränder der Adhäsionsinhibitor-Schicht ein Photoresist-Muster ausgebildet wird, welches die

Begrenzungen des herzustellenden Musters oder

Elements festlegt,

d) auf die unbedeckten Bereiche der ersten Ablagerungsmaterial-Schicht eine zweite Schicht eines Ablagerungsmaterials aufgebracht wird,

e) das Photoresist-Muster abgetragen bzw. entfernt

wird und der Adhäsionsinhibitor, der keinen Teil des,herzustellenden Musters bildende Teil der zweiten Ablagerungsmaterial-Schicht und der über dem Adhäsionsinhibitor befindliche Teil der ersten

Ablagerungsmaterial-Schicht abgetragen bzw. entfernt werden, wobei zumindest die genannten Teile von erster und zweiter Ablagerungsmaterial-Schicht durch mechanisches Abheben und Abbrechen oder Abtrennen der ersten Ablagerungsmaterial-Schicht nahe der Ränder der Adhäsions

inhibitor-Schicht und des erzeugten Musters entfernt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adhäsionsinhibitor, das die erste Schicht bildende Ablagerungsmaterial und das Substrat so gewählt werden, daß der Adhäsionsinhibitor an der ersten Schicht besser haftet als am Substrat und daß der Adhäsionsinhibitor durch mechanisches Abheben mit den genannten Teilen von erster und zweiter Ablagerungssaterial- Schicht vom Substrat entfernt wird«.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Adhäsionsinhibitor, das die erste Schicht

bildende Ablagerungsmaterial und das Substrat so gewählt werden, daß der Adhäsionsinhibitor am Substrat besser haftet als an der ersten Schicht, und daß die genannten Teile von erster und zweiter 3Q Ablagerungsmaterial-Schicht durch mechanisches Abheben vom Adhäsionsinhibitor entfernt werden und der Adhäsionsinhibitor anschließend entfernt wird«,
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat aus einem isolierenden Werkstoff,

als erste und zweite Ablagerungsmaterial-Schichten Eisen(HJ. -Nickel-Legierungen und als Adhäsionsinhibitor Siliziumoxid verwendet werden.
5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Schicht aus einem Adhäsionsinhibitor auf den unbedeckten Bereichen des Substrats ausgebildet wird, eine dritte Schicht aus Ablagerungsmaterial

auf die unbedeckten Bereiche von erster und zweiter Ablagerungsmaterial-Schicht sowie zweiter Adhäsionsinhibitor-Schicht aufgebracht wird und die zweite Adhäsionsinhibitor-Schicht sowie der über der Adhäsionsinhibitor-Schicht befindliche Teil der

dritten Ablagerungsmaterial-Schicht entfernt werden,

wobei zumindest der genannte Teil der dritten Ablagerungsmaterial-Schicht durch mechanisches Abheben . und Abbrechen oder Abtrennen der dritten Ablagerungsmaterial-Schicht in der Nähe der Ränder der zweiten 25

Adhäsionsinhibitor-Schicht itnd des herzustellenden Musters entfernt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß ein Substrat aus einem isolierenden Werkstoff, als 30

erste und zweite Ablagerungsmaterial-Schichten Eisen(II)-Nickel-Legierungen und als Adhäsionsinhibitor Siliziumoxid verwendet werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, 35

daß die dritte Ablagerungsmaterial-Schicht aus Al₃

besteht.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat aus einem isolierenden Werkstoff verwendet wird und daß erste und zweite Ablagerungsmaterial-

¹^ Schicht aus einander ähnlichen Metallen bestehen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß erste und zweite Ablagerungsmaterial-Schicht aus Eisen(II)-Nickel-Legierungen und der Adhäsionsinhibitor aus Siliziummonoxid bestehen.
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Substrat aus einem isolierenden Werkstoff verwendet wird und daß erste und zweite Ablagerungs-

material-Schicht aus unterschiedlichen Metallen bestehen .
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Schicht aus einem Adhäsionsinhibitor auf den unbedeckten Bereichen des Substrats ausgebildet wird, eine dritte Schicht aus Ablagerungsmaterial auf die unbedeckten Bereiche von erster und zweiter Ablagerungsmaterial-Schicht sowie zweiter Adhäsionsinhibitor-Schicht aufgebracht wird und die zweite

Adhäsionsinhibitor-Schicht sowie der über der Adhäsionsinhibitor-Schicht befindliche Teil der dritten Ablagerungsmaterial-Schicht entfernt werden, wobei zumindest der genannte Teil der dritten Ablagerungsmaterial-Schicht durch mechanisches Abheben und Ab-

brechen oder Abtrennen der dritten Ablagerungsmaterial-

5 Schicht in der Nähe der Ränder der zweiten Adhäsionsinhibitor-Schicht und dss herzustellenden Musters entfernt wird.