JPS6087418A - 薄膜パタ−ン積層方法 - 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】 ヒ）　産業上の利用分野 本発明は薄膜パターンの積層化技術に係り、薄膜パター
ン積層時の各パターン合わせｔ好適に行なわせる薄膜パ
ターン積層方法に関するものである。

口）従来技術 薄膜パターンを高精度に重ね合わせて何らかの３欠元パ
ターンを基板上に形成する手ＮＡは一般的に次の３つの
工程、即ち（１）基板全面に薄膜を形成（蒸着、スパッ
タ等により）する工程、叩感光性材料（フォトレジスト
）により必要部分を被覆する工程（フォトエツチング工
程）　、（１１０ウエツト・ドライ等のエツチングによ
り不必要部の薄膜を除去する工程、のくり返しである。

ところが、この工程中（１１１の工程において、以前に
基板上に形成されたパターンとの相対位置な合わせる必
要があり、そのため目的の素子（例えば、薄膜磁気ヘッ
ドパターン）を形成するメインパターンとは別にパター
ン合わせ７行なうアライメント用のパターンな形成する
必要が生じていた。具体的には第１図及び第２図に示す
如きアライメント用パターンが用いられており、先ず基
板＋１１上に第１図のもの奮基板上アライメント用パタ
ーン（２）としてメインの薄膜パターン部分；３）とは
別の位置（第３図参照）に第１層目のメインパターン形
成前或いは第１層目のメインパターン形成と同時に形成
する。尚、このアライメント用パターン（２１Ｕ　。

以後の薄膜部成工程ではマスク蒸着、マスクスパッタ等
の方法にエリ、他の薄膜による被覆から保饅されるもの
とする。そして、以後のフォトエツチング工程時に用い
られるフォトエツチング用マスク（以下、単にマスクと
称す）（４１の前記基板上アライメント用パターン（２
）に相当する位置に第１図或いは第２図のものン（この
場合は第２図のものを）マスク上アライメント用パター
ン（５）とじて配置する。この様にすればアライメント
即ち上下薄膜パターンの相対位置合わせは、マスク１４
）上のアライメント用パターン（５）が第１図の場合に
は、このパターンが基板１１）上のアライメント用パタ
ーン（２）に丁度型なるように、マスク（４１上のアラ
イメント用パターン１５）が第２図の場合には、その中
央抜き部に基板１１１上のアライメント用パターン（２
）が丁度収まるように基板ｔｘｔとマスク１４１　’に
配置することによって完了する。尚、マスク（４）上の
アライメント用パターンとして第１図ｒ採用するのは、
ポジ型レジストの場合、第２１１ｖ採用するのはネガ型
レジストの場合であり、このようにすることによって基
板；１１上のアライメント用パタ〉ン１２）Ｙレジスト
によって被覆し、後のエツチング工程でのパターン破壊
を防止している。

しかし乍ら、上記のようなアライメント用ノ（ターンを
使用した場合のアライメント精度は、）鬼ターン形成精
度に大きく依存する。例えば、基板（１）上のアライメ
ント用パターン形成時に線細りが生じ、後のマスク（４
１上のアライメント用パターンとして第１図が採用され
ている場合には第４図に示すように基板１１）上のアラ
イメント用パターン１２：がマスク（４１上のアライメ
ント用パターン＋５）によって完全に隠されてしまうた
め、線細り寸法以上にアライメント精度を出すことが出
来なかったＣ、また、基板１１）上のアライメント用パ
ターン形成時に線太りが生じ、後のマスク１４）上のア
ライメント用パターｙとして第２図が採用されている場
合にも第５図に示すように同様の問題が生じていた１、
そのため、第１図及び第２図の様な従来のアライメント
用パターンではアライメント精度？出すために必要以上
のパターン形成がＪりされていた。その他、第１．２図
の従来パターンではアライメントの基準となる基板上、
マスク上の◇印外辺がアライメント完了時に互いに重な
り合って同時に見ることが出来ないため、アライメント
の完了のチェックが困難であること１重ね合せが４層以
上になるとアライメント用パターン周辺のボヤヶが目立
ちアライメントが困難になること等の問題点があった。

Ｖｌ　発明の目的 本発明は斯る点に鑑み成されたもので、薄膜ノーターン
積層時の各パターン合わせに及ぼすアライメント用パタ
ーン精度の影響を少なくシ、容易且つ良好なアライメン
ト精度なうことのできるアライメント用パターンを甲い
た薄膜パターン積層方法戊提供しようとするものである
。

←）　発明の構成 即ち、本発明は上記した目的ン達成するために、第１層
目の薄膜パターン上に一定の相対位置をもって新たに＄
２層目の薄膜バターｙ？形成する工程において、第１．
２Ｊｌ１１目側に少なくとも１辺が同一直線上で断続的
線分になった互いに異なる形状のパターン相対位置決定
用としてのアライメント用パターンを用い、第１．２Ｍ
１目のノ（ターン相対位置合わせ時に第１、第２層目の
アライメント用パターンが合わさって、互いの断続的線
分が互い違いに連なって一つの連続した線分となり、そ
の連続した線分が第１．２＃目のアライメント用パター
ンで形造られる幾何学模様の外周の一辺となることでア
ライメントが完了する様にしたちのである。

（ホ）実施例 以下、本発明の一実施例について図面と共に説明する。

即ち、本発明でｒｔ、第６図、第７図に示す如きアライ
メント用パターンａ！！ｔｔｎｖ用いており、これは１
１１０ｕｍ長さ１００μｍ（７）線状バター／（１０ａ
）（１１ａ）が１０μｍ間隔で幅方向に５本並びｈ１更
に同一の線状パターン（１０ｂ）（１１ｂ）群がこれと
垂直に近接して配置されたパターンであり、第６図と第
７図とでは夫々の基準線（ム１−Ａ１とＢ１−Ｂｔ、１
２−Ａ２とＢ２〒Ｂ２）を一致させた際に上記した２つ
の線状パターン（１１ａ）（１１ｂ）が各々幅方向に１
０μｍづつズレるＬうになっている。先ず、基板上に第
６図の７ライメント用パターンｈｌ）ｖ’ｌＩ層目のメ
インパターンとは別位置にメインパターン形成と同時ニ
形成し、第７図のアライメント用パターンリを第２層目
用のマスク上に形成する。但し、このアラ１メント用パ
ターン１１０ｔｉｎの基板上、マスク上での位置は第６
図、第７図中に示す基準線＆１゜２−４１．２、Ｂ１，
２−８１，２のメインパターンとの相対的位置が同一と
なるように、即ち基準線入１，２−ＡＩ、２とＢ１，２
−Ｂ１，２とが互いに一致するようにしておく必要があ
る。このようにすれば、マスクのアライメント、即ち上
下薄膜パターンの相対位置合わせはマスク上のアライメ
ント用パターン四の線状パターン（Ｉａａ）（Ｗｂ）群
が基板上のアライメント用パター７頭の線状パターン（
ＩＧａ）（１Φｂ）群と互い違いに噛み合い、第６図パ
ターンを構成する線状パターン（１０ａ）（１０ｂ）の
短辺ａと第７図パターンを構成する線状ハｌ　−ｙ　（
１１ａ　）（１１ｂ）の短辺すとが−ｉ［ａになり、全
体として第８図の様に２つの正方形が形造られるよう基
板とマスクとを配置することによって完了する。

従って、本発明に依ればこの様なアライメント完了時に
基板上、々スフ上での基準となる線分−第８図中パター
ン外辺ａ、ｂが同一視界にあるため、良好なアライメン
ト精度が得られ、且つ容易にアライメント完了をチェッ
クすることができる。

また、斯る基板上のアライメント用パターン形成時にｉ
ｓｍり或いは線太りが生じた場合には、第９図（ａ）（
ｂ）に示したように基板上アライメント用パターン四の
マスク上アライメント用パターン（１１１からの引っ込
み具合或いはとび出し具合ケ上下左右対称とすることに
よってパターン形成精度のアライメント精度への影響な
減少させることができる。

ところで、本発明のアライ、メインパターンでは、特に
ポジ型しジス）Ｙ使用した場合、基板上アライメント用
パターンがレジストによって被覆されておらず、後のエ
ツチング工程で破壊される恐れがある。このような問題
点は、基板上に第６図のパターンを予じめ複数個形成し
ておき、第２．６．４・・・層のアライメント時この複
数個のパターンｔひとつづつ順次使用することによって
屏決できる。例えば、積層を４層行なう場合には第１０
図（ａ）に示した様に基板上に第６図のパターン１（Ｌ
ｔ’３個形成しておき、各層のアライメント時にこの３
個のパターンをひとつづつ使用する、即ち、第２層のマ
スク上には第１０図（ｂ）に示した様に第７図のパター
ン１１ｎＶ１個形成しておきこれによってアライメント
完了ない、基板上の他のパターン、即ち中央と下方のパ
ターンは保護パターン（１２＋によってレジストにより
保護されることになる。そして、第３１１１のマスクに
は第１０図（Ｑ）のパターンｌ使用し第２層のパターン
化時？二保護されていた基板上の中央のパターンＩ！ω
？用いてアライメントを行なう。同様にして第４層のア
ライメントも行なうことが出来る。

次に、本発明製造方法を磁気抵抗効果型ヘッド（Ｊｅｔ
下、ＭＲヘッドと称す）の製造工程に導入した場合を示
し、斯るＭＲヘッドの製造工程は、（１）８１０２等工
篭）なるＰＲ層（５に＾）形成、（１１）パーマロイ等
エリなる磁気抵抗効果素子層（０，５に＆）（以下、Ｍ
Ｒｌｍと称す）形成とパターン化、（１１０Ｏｒ（ＩＫ
＆）とＣｕ（５に＆）とＴｉ（ＩｌＣＡ）とエリなる・
信号層形成とパターン化、ｉφ８１０２等エリなる絶縁
層（６に＆）形成（メタルマスク使用）、（Ｖ）Ｃｒ（
Ｉ　Ｋ＆）とＣｕ（５ＫＡ）とＴｉ（ＩＫ７ｋ）とＬり
なるアス層形成とパター鼻 ン化、Ｍｓｉｏ２等、ｃ　Ｉ）　する保ＩＩ層（１ＯＫ
＆）形成（メタルマスク使用）、から成る。ここで、各
層形成は蒸着或いはスパッタによって行ない、パターン
化はポジ型レジスト（例えば、東京応化工業株製の０Ｆ
ＰＲ−８００）にて必要部分を被覆した後Ａｒイオンの
照射或いＦｉ、腐食液への沈没層形成時不必要な部分を
メタルミスフで覆うｉスフ蒸着法を採用しており、実際
に高精度！スクアライメントヲ必要とする層形成工程ｌ
ｊＭＲ層、信号層、アース層の６エ程である。

従って、先ずＭＲ１＠のパターン化時にハ第１１図（ａ
）に示す如くメインパターンであるＭＲ部分形成用ハタ
ーン側とマスクアライメント用パターン１１Ｇとして第
６図のものが形成されたマスクを用いて行なう。すると
、基板上にＭＲ層のパターン１１３と同時にマスクアラ
イメント用パターン１が形成され、信号層アース層形成
時にはメタルマスクにて保護される。尚、ポジ型しジス
）Ｙ使用したため、マスクアライメント用パターンｌ！
ｌは少し線細り傾向がある。

そして、次に信号層のパターン化時には＠１１図（１）
）に示すリロくメインパターンである信号部分形成用パ
ターン（【４１とマスクアライメント用パターン＋ｔＵ
として第７図のものが形成されたマスクを用いて行ない
、基板上とマスク上のアライメント用パターン（１１１
１１１が第９図（ａ）の如くなる様マスクを配置すルば
、両バ４−ンの相対位置は第１１図（ｂ）の如く所望の
ものとなる。

そして、アース層のパターン化時には第１１図［０）に
示す如くメインパターンであるアース部分形成用パター
ンｔｔＳと第７図のマスクアライメント用パター／Ｑｌ
が形成されたマスクを甲いて行ない。

マスク」−のアラ・ｒメインパターンリと基板上のアラ
イメント用パターンし信号層パターン化時にマスク上の
保護パターン１Ｌ６１によ’）＊覆保護されていた）ｕ
６が第９図（ａ）の如くなる様マスクを配置する。

この様にして完成されたメインパターンは第１２図に示
す如くなり、（１４）は信号層パターン、（１７１は絶
縁層、惺鍮アース層パターンである。そして、この場合
ｉスフアライメント用パターンは不要部分除去のｋｒ照
射に、ＣＩ３破壊され僅かに基板上に段差として残る（
一点鎖線で図示）のみである。

（へ）発明の効果 わぜることが出来ると共に、アライメント用パターンに
よるアライメント完了のチックも従来のも鼻 のに較べて良好に行なわせることが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は夫々従来のアライメント用パターン
ン示す図、第３図はそのアライメント工程ン示す図、第
４図及び第５図は夫々そのアライメント誤差の説明図、
＄６図及び、第７図は夫々本発明のアライメント用パタ
ーンを示す図、第８図はそのアライメント完了時を示す
図、第９１１９　（ａｔ（ｂ）は夫々線細り及び線太り
ｔしたアライメント用バター／によるアライメント完了
時を示す図、第１０図［ａｉ（ｂｌ　Ｃｃ）は本発明の
アラ１メント用パターンを・複数個用いた場合のアライ
メント工程乞夫々説明する図、＄１１図Ｌａ１（ｂｌ（
ｃ）は本発明のアライメント用パターン全ＭＲヘッドの
製造に用１．ｚた場合のアライメント工程を夫々説明す
る図、第１２図はそのＭＲヘッドパターンの完成状態ン
示す図である。 １１）・・・基板、（４）・・・マスク、！ｌＯ＋ｆｆ
Ｊ）・・・アライメント用パターン、（１０ａ）（ＩＤ
、ｂ）（Ｉｌａ）（Ｉｌｂ）・・・線状パターン、ｆ１
２１・・・保護パターン、１１３・・・Ｍ、Ｒ層パター
ン。 第１図　第２図 第３図 第４図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）　第１層目の薄膜パターン上に一定ノ相対位置を
   もって新たに第２層目の薄膜パターンを形成する工程に
   おいて、第１．２層目側に少なくとも１辺が同一直線上
   で断続的線分になった互いに異’１１　ル形状（７）　
   パターン相対位置決定用としてのアライメント用パター
   ンン用い、第１．２ｆｉｌのパターン相対位置合わせ時
   に第１．２層目のアライメント用パターンが合わさって
   、互いの断続的線分が互い違いに連なって一つの連続し
   た線分となり、その連続した線分が第１．２層目のアラ
   イメント用パターンで形造ｔａｎる幾何学模様の外周の
   一辺となることでアライメントが完了する争ヲ特徴とし
   た薄膜パターン積層方法。 ＋２１　前記りだ第１層目のアライメント用パターンを
   一足の幅とぐ長さの線状パターンが一定間隔で並べられ
   た線状パターン群で構成し、第２層目のアライメント用
   パターンを前記した線状パターン群の間隔を埋める様一
   定の幅と長さの線状パターンが一定間隔で並べられた線
   状パターン群で構成したことｔ特徴とする特許請求の４
   １ｆｌ第１項記載の薄膜パターン積層方法。