JPH0718024B2 - 平但化方法 - Google Patents
平但化方法Info
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- JPH0718024B2 JPH0718024B2 JP60066211A JP6621185A JPH0718024B2 JP H0718024 B2 JPH0718024 B2 JP H0718024B2 JP 60066211 A JP60066211 A JP 60066211A JP 6621185 A JP6621185 A JP 6621185A JP H0718024 B2 JPH0718024 B2 JP H0718024B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は凹凸のある表面と有機樹脂とのエッチング速度
が等しくなるイオン入射角度でエッチングする平坦化方
法に関し、特に有機樹脂をエッチングする際に生ずる突
起物の発生を押えた平坦化方法に関するものである。
が等しくなるイオン入射角度でエッチングする平坦化方
法に関し、特に有機樹脂をエッチングする際に生ずる突
起物の発生を押えた平坦化方法に関するものである。
（従来技術） 例えば、基板上に、下部磁性層、第１の絶縁層、単層あ
るいは多層のコイル導体層、第２の絶縁層および上部磁
性層を順次積層して成る薄膜磁気ヘッドにおいては、コ
イル導体層を形成した後にスパッタリングや蒸着などに
より形成されるSiO2などから成る第２絶縁層は下地のコ
イル導体層が凹凸を有するためにそのまま凹凸を有する
絶縁層となってしまい、この上に直接スパッタリングや
蒸着などでアモルファスあるいはセンダストなどの上部
磁性層を形成すると磁性体そのものが凹凸を有する事に
なり、これによって磁性体の透磁率が低下し磁気ヘッド
の記録再生効率が低下する。
るいは多層のコイル導体層、第２の絶縁層および上部磁
性層を順次積層して成る薄膜磁気ヘッドにおいては、コ
イル導体層を形成した後にスパッタリングや蒸着などに
より形成されるSiO2などから成る第２絶縁層は下地のコ
イル導体層が凹凸を有するためにそのまま凹凸を有する
絶縁層となってしまい、この上に直接スパッタリングや
蒸着などでアモルファスあるいはセンダストなどの上部
磁性層を形成すると磁性体そのものが凹凸を有する事に
なり、これによって磁性体の透磁率が低下し磁気ヘッド
の記録再生効率が低下する。
このような記録再生効率の低下を回避するため通常薄膜
ヘッドにおいては、平坦化を行なっている。すなわち、
凹凸を有する絶縁層SiO2上にフォトレジストを８μｍ程
度厚く塗布する事により下地であるSiO2絶縁層の凹凸を
埋めフォトレジスト表面を平滑にする。次に、130℃以
上の熱処理をして、フォトレジスト表面の平坦性を向上
させ、その後フォトレジストと絶縁層であるSiO2とが同
一エッチング速度になるようなイオン入射角度（イオン
入射角度とはイオンビームと試料の法線方向とがなす角
度を言う）でイオンミリングをする。この様にコイル導
体層上の絶縁層を平坦化した後、上部磁極となるセンダ
ストやアモルファスなどの磁性体をスパッタリングや蒸
着などによって形成する。この様にして形成された薄膜
磁気ヘッドは平坦面の上に磁性体を形成するために磁性
膜に凹凸がなくなりそのため磁性膜の透磁率が低下せず
凹凸のある薄膜磁気ヘッドよりも記録再生効率が向上す
る。
ヘッドにおいては、平坦化を行なっている。すなわち、
凹凸を有する絶縁層SiO2上にフォトレジストを８μｍ程
度厚く塗布する事により下地であるSiO2絶縁層の凹凸を
埋めフォトレジスト表面を平滑にする。次に、130℃以
上の熱処理をして、フォトレジスト表面の平坦性を向上
させ、その後フォトレジストと絶縁層であるSiO2とが同
一エッチング速度になるようなイオン入射角度（イオン
入射角度とはイオンビームと試料の法線方向とがなす角
度を言う）でイオンミリングをする。この様にコイル導
体層上の絶縁層を平坦化した後、上部磁極となるセンダ
ストやアモルファスなどの磁性体をスパッタリングや蒸
着などによって形成する。この様にして形成された薄膜
磁気ヘッドは平坦面の上に磁性体を形成するために磁性
膜に凹凸がなくなりそのため磁性膜の透磁率が低下せず
凹凸のある薄膜磁気ヘッドよりも記録再生効率が向上す
る。
ところが、この有機樹脂を用いての平坦化方法（以下こ
れをエッチバック法と呼ぶ。）においては、下記に示す
ような問題がある。
れをエッチバック法と呼ぶ。）においては、下記に示す
ような問題がある。
すなわち、Arガスのような不活性ガスを用いてのイオン
ミリングにおいてはフォトレジストと絶縁層であるSiO2
のエッチング速度が等しくなるイオン入射角度は、フォ
トレジストの最大エッチング速度が得られるイオン入射
角（例えば約55°付近）よりも大きい角度（例えば約75
°）となる。このような大きなイオン入射角度でエッチ
バックを行なうとフォトレジスト表面上の微少な不純物
を核にして、エッチングされたフォトレジストがこの核
に再付着したり、あるいはエッチングされたフォトレジ
ストが拡散によりフォトレジスト表面に再付着、再重合
したりして、結果的にフォトレジストのエッチング中に
突起物が形成され、この状態で絶縁層であるSiO2をエッ
チングしてゆくとフォトレジストとSiO2のエッチング速
度が等しいためにフォトレジストの突起物がSiO2上に転
写され平坦化すべき絶縁層に無数の突起物が形成され
る。この絶縁層の上に磁性体であるアモルファスやセン
ダストをスパッタリングや蒸着などにより形成した場合
には、磁性体が下地の影響により凹凸を有してしまい、
記録再生効率の向上が図れないという問題がある。
ミリングにおいてはフォトレジストと絶縁層であるSiO2
のエッチング速度が等しくなるイオン入射角度は、フォ
トレジストの最大エッチング速度が得られるイオン入射
角（例えば約55°付近）よりも大きい角度（例えば約75
°）となる。このような大きなイオン入射角度でエッチ
バックを行なうとフォトレジスト表面上の微少な不純物
を核にして、エッチングされたフォトレジストがこの核
に再付着したり、あるいはエッチングされたフォトレジ
ストが拡散によりフォトレジスト表面に再付着、再重合
したりして、結果的にフォトレジストのエッチング中に
突起物が形成され、この状態で絶縁層であるSiO2をエッ
チングしてゆくとフォトレジストとSiO2のエッチング速
度が等しいためにフォトレジストの突起物がSiO2上に転
写され平坦化すべき絶縁層に無数の突起物が形成され
る。この絶縁層の上に磁性体であるアモルファスやセン
ダストをスパッタリングや蒸着などにより形成した場合
には、磁性体が下地の影響により凹凸を有してしまい、
記録再生効率の向上が図れないという問題がある。
（発明の目的） 本発明は上記問題を解決するためになされたものであ
り、イオンエッチングを用いて、突起物やくぼみのない
滑らかな平坦面を得ることのできる平坦化方法を提供す
ることを目的とするものである。
り、イオンエッチングを用いて、突起物やくぼみのない
滑らかな平坦面を得ることのできる平坦化方法を提供す
ることを目的とするものである。
（発明の構成） 本発明の平坦化方法は、凹凸のある表面に有機樹脂を塗
布した後、該有機樹脂を熱処理し、この後イオンミリン
グにて、まず前記有機樹脂の最大エッチング速度が得ら
れるイオン入射角よりも小さく、かつエッチング時間が
前記有機樹脂に形成されている凹凸の表面のエッチング
時間と略同等となる入射角以上のイオンビーム入射角で
該有機樹脂をエッチングし、次に前記有機樹脂と前記表
面の凸部とのエッチング速度が等しくなるイオン入射角
度でエッチングを行なう事を特徴とするものである。
布した後、該有機樹脂を熱処理し、この後イオンミリン
グにて、まず前記有機樹脂の最大エッチング速度が得ら
れるイオン入射角よりも小さく、かつエッチング時間が
前記有機樹脂に形成されている凹凸の表面のエッチング
時間と略同等となる入射角以上のイオンビーム入射角で
該有機樹脂をエッチングし、次に前記有機樹脂と前記表
面の凸部とのエッチング速度が等しくなるイオン入射角
度でエッチングを行なう事を特徴とするものである。
（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を用いて説明す
る。
る。
第１図は薄膜磁気ヘッドの製造プロセスを図す図であ
る。本実施例に係る薄膜磁気ヘッドの製造プロセスにお
いては、まずコイル導体層１の上に凹凸のあるSiO2から
成る絶縁層５を形成し（第１図（ｂ））、この絶縁層５
上にフォトレジスト６を８μｍ程度厚く塗布し、この後
該フォトレジスト６を130℃以上で熱処理する（第１図
（ｃ））。ここでコイル導体層１は、基板４、下部磁性
層３および第１の絶縁層２を順次積層してなる基部上に
形成されている（第１図（ａ））。このようにして形成
されたフォトレジスト６をイオンミリングでエッチング
する（第１図（ｄ）、第２図）。ところで、第３図に示
すようにイオン入射角度θが比較的小さい場合、例えば
20°においてはフォトレジスト６は深さ約0.8μｍ、直
径約10μｍ程度の円錘状の凹みとなり、イオン入射角度
θが大きくなるにつれて円錘状の凹みの深さは次第に浅
くなり、イオン入射角度θが35°では凹みの深さは約0.
2μｍ程度となる。また、イオン入射角度θが45°では
凹凸の両方が存在し、45°以上の角度においてはほとん
どが高さ約２μｍ直径10μｍ程度の円錘状の凸となる。
しかもこの凸部は、長時間エッチングした場合において
のみ発生し、数十分のエッチング時間では、ほとんど凸
状の突起物の発生は見られない。そこで本実施例では上
記結果を考慮し、フォトレジスト６をほとんど磁気特性
に対して影響のない程度の凹み（約１μｍ以内）にすべ
く、まずイオン入射角度θが30°より大きく45°よりも
小さい角度でフォトレジスト６の大半をエッチングし、
その後フォトレジスト６とSiO2絶縁層５とのエッチング
速度が等しくなるようにイオン入射角度θを75°となる
ようにしてエッチングを行なっている。この後、スパッ
タリングや蒸着などによりセンダストあるいはアモルフ
ァス磁性体７を形成する（第１図（ｅ））。
る。本実施例に係る薄膜磁気ヘッドの製造プロセスにお
いては、まずコイル導体層１の上に凹凸のあるSiO2から
成る絶縁層５を形成し（第１図（ｂ））、この絶縁層５
上にフォトレジスト６を８μｍ程度厚く塗布し、この後
該フォトレジスト６を130℃以上で熱処理する（第１図
（ｃ））。ここでコイル導体層１は、基板４、下部磁性
層３および第１の絶縁層２を順次積層してなる基部上に
形成されている（第１図（ａ））。このようにして形成
されたフォトレジスト６をイオンミリングでエッチング
する（第１図（ｄ）、第２図）。ところで、第３図に示
すようにイオン入射角度θが比較的小さい場合、例えば
20°においてはフォトレジスト６は深さ約0.8μｍ、直
径約10μｍ程度の円錘状の凹みとなり、イオン入射角度
θが大きくなるにつれて円錘状の凹みの深さは次第に浅
くなり、イオン入射角度θが35°では凹みの深さは約0.
2μｍ程度となる。また、イオン入射角度θが45°では
凹凸の両方が存在し、45°以上の角度においてはほとん
どが高さ約２μｍ直径10μｍ程度の円錘状の凸となる。
しかもこの凸部は、長時間エッチングした場合において
のみ発生し、数十分のエッチング時間では、ほとんど凸
状の突起物の発生は見られない。そこで本実施例では上
記結果を考慮し、フォトレジスト６をほとんど磁気特性
に対して影響のない程度の凹み（約１μｍ以内）にすべ
く、まずイオン入射角度θが30°より大きく45°よりも
小さい角度でフォトレジスト６の大半をエッチングし、
その後フォトレジスト６とSiO2絶縁層５とのエッチング
速度が等しくなるようにイオン入射角度θを75°となる
ようにしてエッチングを行なっている。この後、スパッ
タリングや蒸着などによりセンダストあるいはアモルフ
ァス磁性体７を形成する（第１図（ｅ））。
以下、上述した有機樹脂の最大エッチング速度が得られ
るイオンビーム入射角より小さい角度の場合には有機樹
脂の凹凸が少なくなる理由について説明する。
るイオンビーム入射角より小さい角度の場合には有機樹
脂の凹凸が少なくなる理由について説明する。
一般にイオンビームによるエッチングでは、物質のエッ
チング処理と同時にスパッタリング（＝再付着）処理も
進行する。そして、この２つの処理のうち「エッチング
が支配的」ならば物質のエッチングがより進行して凹み
となり、逆に「スパッタリングが支配的」な場合には、
再付着がより進行して凸となる。そして、「エッチン
グ」と「スパッタリング」のどちらが支配的になるか
は、以下に示す，の条件に依存する。
チング処理と同時にスパッタリング（＝再付着）処理も
進行する。そして、この２つの処理のうち「エッチング
が支配的」ならば物質のエッチングがより進行して凹み
となり、逆に「スパッタリングが支配的」な場合には、
再付着がより進行して凸となる。そして、「エッチン
グ」と「スパッタリング」のどちらが支配的になるか
は、以下に示す，の条件に依存する。
イオンビームが最初に被エッチング面に照射された
ときの該面に形成されている凹凸の傾斜角度 の凹凸の傾斜面に対するイオンビームの入射角度 ここで、フォトレジストあるいはポリイミド等に代表さ
れる有機樹脂は、本願図面の第４図に示すような「エッ
チング速度のイオン入射角依存性」に関する曲線と略同
様の傾向を示す。すなわち、イオン入射角が40〜60度の
角度でエッチング速度が最大値となることを示す。
ときの該面に形成されている凹凸の傾斜角度 の凹凸の傾斜面に対するイオンビームの入射角度 ここで、フォトレジストあるいはポリイミド等に代表さ
れる有機樹脂は、本願図面の第４図に示すような「エッ
チング速度のイオン入射角依存性」に関する曲線と略同
様の傾向を示す。すなわち、イオン入射角が40〜60度の
角度でエッチング速度が最大値となることを示す。
したがって、このような傾向を有する材料を最大イオン
ビームエッチング速度よりも大きい角度でエッチング
（例えば60度）した場合には、第５図に示す如き「種々
のイオンビーム入射角におけるテーパー角の違いによる
相対的なエッチング時間（再付着を考慮）」を表わす曲
線からも明らかなように、最もエッチング時間が大きく
なるテーパー角度は60〜70度の付近となる。
ビームエッチング速度よりも大きい角度でエッチング
（例えば60度）した場合には、第５図に示す如き「種々
のイオンビーム入射角におけるテーパー角の違いによる
相対的なエッチング時間（再付着を考慮）」を表わす曲
線からも明らかなように、最もエッチング時間が大きく
なるテーパー角度は60〜70度の付近となる。
上記データは「フォトレジストの様な、イオンビーム入
射角度に対してエッチング速度が変化する材料を最大入
射角でエッチングすると、面の傾斜角度が60〜70度とな
る突起が生じる」ことを意味している。これに対し、イ
オンビームを30〜40度程度の入射角度で入射せしめてフ
ォトレジストをエッチングした場合には殆どのテーパー
角度に対してエッチング時間がほぼ同じとなるため、極
端な突起や凹みが形成されずほぼ均一なエッチング面が
形成できることが明らかである。
射角度に対してエッチング速度が変化する材料を最大入
射角でエッチングすると、面の傾斜角度が60〜70度とな
る突起が生じる」ことを意味している。これに対し、イ
オンビームを30〜40度程度の入射角度で入射せしめてフ
ォトレジストをエッチングした場合には殆どのテーパー
角度に対してエッチング時間がほぼ同じとなるため、極
端な突起や凹みが形成されずほぼ均一なエッチング面が
形成できることが明らかである。
すなわち、材料としてはフォトレジストに限らず最大エ
ッチング速度でピーク値を有する材料であればいかなる
材料であっても本願発明方法に適用し得るのである。
ッチング速度でピーク値を有する材料であればいかなる
材料であっても本願発明方法に適用し得るのである。
なお、上述した実施例においては本発明を薄膜磁気ヘッ
ドに応用した場合について説明しているが、本発明を半
導体その他平坦化が必要であるデバイスに応用しても同
様な効果が得られる事は勿論である。
ドに応用した場合について説明しているが、本発明を半
導体その他平坦化が必要であるデバイスに応用しても同
様な効果が得られる事は勿論である。
（発明の効果） 以上発明したように本発明の平坦化方法によれば、第１
段階の平坦化エッチングによりフォトレジスト表面上の
凸凹を極めて浅い凹部とし、その後第２段階の平坦化エ
ッチングによりフォトレジストと絶縁層を同一速度でエ
ッチングするようにしているから、突起物や凹みのない
ほぼ平坦な絶縁層５を得ることができる。このように平
坦化された絶縁層５の上に形成された磁性体７は凹凸を
有しないため磁気特性の劣化が少なく、記録再生効率の
向上が図れるという顕著な効果を奏することができる。
段階の平坦化エッチングによりフォトレジスト表面上の
凸凹を極めて浅い凹部とし、その後第２段階の平坦化エ
ッチングによりフォトレジストと絶縁層を同一速度でエ
ッチングするようにしているから、突起物や凹みのない
ほぼ平坦な絶縁層５を得ることができる。このように平
坦化された絶縁層５の上に形成された磁性体７は凹凸を
有しないため磁気特性の劣化が少なく、記録再生効率の
向上が図れるという顕著な効果を奏することができる。
第１図は薄膜磁気ヘッドのプロセスを示す図、 第２図は、第１図（ｄ）の一部を拡大して示す図、第３
図はイオン入射角度と突起物の大きさを示す図、第４図
は、SiO2絶縁層とフォトレジストのエッチング速度のイ
オン入射角依存性を示す図、第５図は種々のイオンビー
ム入射角におけるテーパー角の違いによる相対的なエッ
チング時間を示すグラフである。 １…コイル導体層、２…絶縁層 ３…下部磁性層、４…基板 ５…絶縁層、６…フォトレジスト ７…上部磁性層、8A、8B…突起物
図はイオン入射角度と突起物の大きさを示す図、第４図
は、SiO2絶縁層とフォトレジストのエッチング速度のイ
オン入射角依存性を示す図、第５図は種々のイオンビー
ム入射角におけるテーパー角の違いによる相対的なエッ
チング時間を示すグラフである。 １…コイル導体層、２…絶縁層 ３…下部磁性層、４…基板 ５…絶縁層、６…フォトレジスト ７…上部磁性層、8A、8B…突起物
Claims (2)
- 【請求項１】凹凸のある表面に有機樹脂を塗布し、次に
該有機樹脂を加熱処理した後、イオンミリングにて平坦
化を行なう平坦化方法において、はじめに前記有機樹脂
の最大エッチング速度が得られるイオンビーム入射角よ
りも小さく、かつエッチング時間が前記有機樹脂に形成
されている凹凸の表面のエッチング時間と略同等となる
入射角以上のイオンビーム入射角で該有機樹脂をエッチ
ングし、この後前記有機樹脂と前記表面の凹凸部とのエ
ッチング速度が等しくなるイオンビーム入射角でエッチ
ングを行なう平坦化方法。 - 【請求項２】前記凹凸のある表面をSiO2で形成し、前記
有機樹脂としてフォトレジストを使用し、該フォトレジ
ストを130℃以上で熱処理した後、イオンビーム入射角
が30°よりも大きく45°よりも小さい角度でエッチング
を行ない、次にイオンビーム入射角が75°でエッチング
を行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
平坦化方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066211A JPH0718024B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 平但化方法 |
| US06/843,416 US4662985A (en) | 1985-03-27 | 1986-03-24 | Method of smoothing out an irregular surface of an electronic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60066211A JPH0718024B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 平但化方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61227183A JPS61227183A (ja) | 1986-10-09 |
| JPH0718024B2 true JPH0718024B2 (ja) | 1995-03-01 |
Family
ID=13309262
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60066211A Expired - Fee Related JPH0718024B2 (ja) | 1985-03-27 | 1985-03-29 | 平但化方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0718024B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0766498B2 (ja) * | 1987-01-30 | 1995-07-19 | 松下電器産業株式会社 | 薄膜磁気ヘツドの製造方法 |
| US4966885A (en) * | 1989-08-25 | 1990-10-30 | At&T Bell Laboratories | Method of producing a device comprising a metal oxide superconductor layer |
| JP4775806B2 (ja) | 2004-02-10 | 2011-09-21 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気記録媒体の製造方法 |
| JP4008420B2 (ja) | 2004-02-23 | 2007-11-14 | Ｔｄｋ株式会社 | 磁気記録媒体の製造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5750436A (en) * | 1980-09-12 | 1982-03-24 | Fujitsu Ltd | Manufacture of semiconductor device |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60066211A patent/JPH0718024B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61227183A (ja) | 1986-10-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |