JP2863018B2 - Fine processing method by dry etching and resist mask resin composition for dry etching - Google Patents
Fine processing method by dry etching and resist mask resin composition for dry etchingInfo
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、難加工性材料の高精度
ドライエッチング加工にかかわり、特に、磁気記憶装置
に用いられる磁気ヘッドの精密微細加工、例えばトラッ
ク幅加工、ヘッドスライダーレール加工に好適なドライ
エッチングによる微細加工方法及びそれに用いるドライ
エッチング用レジストマスク樹脂組成物に関するもので
ある。BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to a high-precision dry etching of hard-to-work material, in particular, precision microfabrication of a magnetic head used in a magnetic storage device, preferably for example a track width processing, the head slider rail machining Dry
Fine processing method by etching and dry used for it
The present invention relates to an etching resist mask resin composition .
【0002】[0002]
【従来の技術】周知のように、ドライエッチングによる
微細加工は、高精度の加工を必要とする各種の分野で利
用されている。以下、磁気記憶装置の中で磁気デスク装
置の例を代表例として説明する。近年、磁気ディスク装
置に於いては、情報量の増大と共に、高記録密度化が要
求され、これに伴い記録媒体(磁気ディスク)への記録
ならびに記録媒体からの再生を行なう磁気ヘッドでは、
薄膜磁気ヘッドが使用されつつあり、この磁気ヘッドの
スライダーでは浮上量の低減化が要求され、浮上するス
ライダーと回転する磁気ディスク面との間隔が極めて狭
くなり、スライダー加工の微細化、高精度化が急務とな
っている。2. Description of the Related Art As is well known, fine processing by dry etching is used in various fields requiring high-precision processing. Hereinafter, an example of a magnetic desk device among magnetic storage devices will be described as a representative example. In recent years, with the increase in the amount of information, higher recording densities have been required in magnetic disk devices. With this, magnetic heads that perform recording on a recording medium (magnetic disk) and reproduction from the recording medium have
Thin-film magnetic heads are being used, and the slider of this magnetic head is required to reduce the flying height, and the distance between the flying slider and the rotating magnetic disk surface has become extremely narrow, and the slider processing has become finer and more precise. Is urgently needed.
【0003】従来から薄膜磁気ヘッドスライダーの加工
は、機械加工によって行なわれてきたが、微細化や曲面
を含む形状等の観点から最早、加工精度に限界があり新
たな加工方法の開発が望まれていた。そこで、これらの
課題に対処するため、ドライエッチングによりヘッドス
ライダーの精密パターンを形成する方法が提案されてい
る。この方法は、機械加工に較べて精度よく無歪に加工
できる点で優れているが、ドライエッチングのマスクと
して、金属薄膜パターンを用いているため、通常、磁性
材料等の難加工性材料の加工の際に一般的に用いられる
アルゴンのイオンエッチングに対し耐性が低く、0.1
μm以下の浮上量を達成出来るほどの加工精度を得るの
は困難であった。なお、この種のドライエッチングに関
するものとしては、例えば、特開昭62−124684
号公報を挙げることができる。Conventionally, thin-film magnetic head sliders have been processed by machining, but from the viewpoint of miniaturization and shapes including curved surfaces, the processing accuracy is no longer limited, and the development of a new processing method is desired. I was In order to solve these problems, a method of forming a precise pattern of a head slider by dry etching has been proposed. This method is superior to mechanical processing in that it can be processed with high precision and without distortion. However, since a thin metal pattern is used as a mask for dry etching, processing of difficult-to-process materials such as magnetic materials is usually performed. Resistance to argon ion etching generally used in
It has been difficult to obtain a processing accuracy sufficient to achieve a flying height of μm or less. As for the dry etching of this type, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-124684.
Publication No.
【0004】また、最近では、例えば、バキューム、1
988年、第38巻、第11号、第1007ページ〔V
acuum Vol.38, Number11,Pag
es1007〜1009(1988)〕や、米国特許第
4,878,290号明細書に述べられているように、
アルゴンイオンエッチングに耐性のある有機高分子材料
をマスク材に用いる検討が進められている。しかしなが
ら、この場合もアルゴンイオンのスパッタリング収率に
対する入射角依存性が大きく、このためにレジストマス
クが必然的に厚くなり加工精度がでない。これらのレジ
ストマスクとして、最近ではポリスチレン系、フェノー
ルノボラック系など分子内に芳香族基(ベンゼン核)を
有する炭化水素系マスク材等が一般的に用いられるよう
になってきた。しかし、これらのレジストマスクのアル
ゴンイオンエッチング耐性はまだ不十分でありスライダ
ー等を加工する際の加工深さが大きい場合、加工深さに
応じてマスクレジストをかなり厚く付ける必要があり、
上述のように加工精度がでない。Recently, for example, vacuum, 1
988, Vol. 38, No. 11, page 1007 [V
acumum Vol. 38, Number 11, Pag
es1007-1009 (1988)] and U.S. Pat. No. 4,878,290,
The use of an organic polymer material that is resistant to argon ion etching as a mask material has been studied. However, in this case as well, the incident angle dependence on the sputtering yield of argon ions is large, and therefore the resist mask is inevitably thick and the processing accuracy is low. Recently, hydrocarbon mask materials having an aromatic group (benzene nucleus) in a molecule, such as polystyrene and phenol novolak, have been generally used as these resist masks. However, the argon ion etching resistance of these resist masks is still insufficient, and when the processing depth when processing a slider or the like is large, it is necessary to considerably thicken the mask resist according to the processing depth,
As described above, the processing accuracy is not high.
【0005】一方、アルゴンイオン耐性の優れたマスク
材として、カーボン膜をマスクとして用いる例がある。
緻密なカーボン膜は他のマスク材に較べてアルゴンイオ
ンに対するスパッタ収率が小さく、優れたエッチングマ
スク材となり得る。ところが、通常、緻密なカーボン膜
を形成する場合のカーボン膜の成膜速度は、静止対向型
スパッタリング装置で高速に成膜しても1時間当り1μ
m以下と非常に遅く、例えば薄膜磁気ヘッドスライダー
加工のように加工深さが20μmもある場合にはカ−ボ
ン膜の成膜に数十時間もかかってしまうという問題があ
る。また、成膜方法も真空中で行なうことからスループ
ットが問題となり、製造コスト低減のネックとなる。さ
らに、カ−ボン膜では感光性の付与が不可能なためリソ
グラフィによるパターン化が困難で、将来的なプロセス
合理化の可能性がない等の問題がある。なお、この種の
カーボンマスクに関連するものとしては、例えば特開昭
63−168810号公報が挙げられる。On the other hand, there is an example in which a carbon film is used as a mask as a mask material having excellent argon ion resistance.
The dense carbon film has a smaller sputtering yield for argon ions than other mask materials, and can be an excellent etching mask material. However, usually, when a dense carbon film is formed, the deposition rate of the carbon film is 1 μm per hour even if the film is formed at a high speed by a stationary facing sputtering apparatus.
m, which is very slow, for example, when the processing depth is as large as 20 μm as in the thin film magnetic head slider processing, there is a problem that it takes several tens of hours to form a carbon film. In addition, since the film formation method is performed in a vacuum, throughput becomes a problem, and this becomes a bottleneck in reducing manufacturing costs. Furthermore, since it is impossible to impart photosensitivity to a carbon film, patterning by lithography is difficult, and there is a problem that there is no possibility of streamlining the process in the future. Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-168810, for example, relates to this type of carbon mask.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は上記従来技術の欠点を解消することにあり、その
第1の目的は、優れたドライエッチング耐性を有するド
ライエッチング用レジストマスク樹脂組成物を、そして
第2の目的はこのマスクを用いたドライエッチングによ
る微細加工方法を、それぞれ提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks of the prior art. A first object of the present invention is to provide a resist mask resin composition for dry etching having excellent dry etching resistance . The second object is to provide a fine processing method by dry etching using the mask.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ドライエ
ッチングする際に、アルゴンイオンのスパッタ収率の最
も小さい元素として炭素に注目し、これを利用した高精
度低コストドライエッチング加工プロセスの実験、検討
を進めてきた。その結果、分子内(主鎖および/または
側鎖)に、例えばベンゼン、ナフタリン、アントラセン
等のベンゼン核を有する、即ち芳香族基を有するマトリ
ックスポリマーを主成分とするドライエッチングレジス
トマスク材中に、炭素系充填材を分散、混入させたとこ
ろ、アルゴンイオン耐性を大幅に向上できることを見出
した。即ち、マトリックスポリマー中に所定量の炭素系
充填材を分散、混入させることによりドライエッチング
時の被エッチング材に対するマスクの選択比を大幅に向
上できることがわかった。In dry etching, the present inventors have focused on carbon as an element having the smallest sputtering yield of argon ions, and have employed a high-precision, low-cost dry etching process utilizing this. Experiments and studies have been advanced. As a result, in a dry etching resist mask material having a benzene nucleus such as benzene, naphthalene or anthracene in the molecule (main chain and / or side chain), that is, a matrix polymer having an aromatic group as a main component, By dispersing and mixing a carbon-based filler, it has been found that argon ion resistance can be significantly improved. That is, it has been found that the selectivity of the mask to the material to be etched during dry etching can be significantly improved by dispersing and mixing a predetermined amount of the carbon-based filler in the matrix polymer.
【0008】本発明は、かかる知見に基づいて為された
ものであり、上記課題を解決するための手段につき以
下、順次具体的に説明する。アルゴンイオンを用いたド
ライエッチング法は、例えば、磁気ヘッドスライダーの
レール加工や、磁気ヘッドトラック幅加工など、難加工
性材料の高精度ドライエッチ加工の際に用いられる。こ
の場合、難加工性材料とは、例えばアルミナチタンカー
バイドや酸化チタン、酸化ジルコニウム、パーマロイ等
をさす。これらの材料を加工する場合は、通常はこれら
の基板上にマスク材をリソグラフィ技術によりパターニ
ングしておき、アルゴンイオンに代表される希ガスイオ
ンや、これに四フッ化炭素など化学的にエッチングを助
長するガスを加えて、基板をドライエッチング加工す
る。この時、マスク材のエッチング耐性が小さい場合、
上記難加工性材料に対するエッチングマスク材の選択比
が小さい為、マスク表面がエッチングされる度合いを考
慮して予めマスク材の膜厚を厚くしておく必要が有る。
ところが、マスク材の膜厚が厚いと、加工時の寸法精度
が低下してしまうという問題が有る。通常はエッチング
耐性を高める為、マスク材として、分子中に芳香族基を
多く有するポリマーを用いる。The present invention has been made based on such knowledge, and means for solving the above-mentioned problems will be specifically described below in order. The dry etching method using argon ions is used, for example, in high-accuracy dry-etching of difficult-to-process materials such as rail processing of a magnetic head slider and magnetic head track width processing. In this case, the difficult-to-work material refers to, for example, alumina titanium carbide, titanium oxide, zirconium oxide, permalloy, or the like. When processing these materials, a mask material is usually patterned on these substrates by lithography, and rare gas ions typified by argon ions or chemically etched such as carbon tetrafluoride. The substrate is dry-etched by adding a promoting gas. At this time, if the etching resistance of the mask material is small,
Since the selectivity of the etching mask material to the difficult-to-process material is small, it is necessary to increase the thickness of the mask material in advance in consideration of the degree of etching of the mask surface.
However, when the thickness of the mask material is large, there is a problem that dimensional accuracy during processing is reduced. Usually, in order to enhance etching resistance, a polymer having many aromatic groups in a molecule is used as a mask material.
【0009】しかしながら、これらの材料では、アルゴ
ンイオンの被エッチング材への入射角が垂直からずれて
くるとドライエッチング耐性の入射角依存性が大きくな
り、被エッチング材に対する選択比が大きく低下する。
アルゴンイオンビームの入射角は、被エッチング材とマ
スク材との選択比やエッチングレート、エッチング時の
再付着現象に大きく影響する。たとえば、垂直入射では
エッチング時の再付着などの問題があり、入射角を最適
化する必要がある。通常は基板に立てた垂線から15度
から60度の範囲で用いることが好ましいが、入射角依
存性の大きいレジストではエッチング耐性が低下し、こ
の最適化の際のマ−ジンがとれない。エッチング時のマ
ージンを上げる為には、入射角依存性の小さい材料をマ
スクにする必要が有る。さらにマスク材のパタ−ン断面
は垂直でなく必ずテ−パ−角がついているため、たとえ
アルゴンイオンビ−ムを垂直入射させてもエッチング中
にテ−パ−角が変化し入射角依存性が大きくでるように
なる。However, in these materials, when the incident angle of argon ions to the material to be etched deviates from the vertical direction, the dependency of the dry etching resistance on the incident angle increases, and the selectivity to the material to be etched is greatly reduced.
The angle of incidence of the argon ion beam greatly affects the selectivity between the material to be etched and the mask material, the etching rate, and the re-adhesion phenomenon during etching. For example, at normal incidence, there is a problem such as redeposition during etching, and it is necessary to optimize the incidence angle. Normally, it is preferable to use the resist within a range of 15 to 60 degrees from the perpendicular to the substrate. However, with a resist having a large incident angle dependence, the etching resistance is reduced, and a margin for this optimization cannot be obtained. In order to increase the margin at the time of etching, it is necessary to use a material having a small incident angle dependence as a mask. Furthermore, since the pattern cross section of the mask material is not perpendicular but always has a taper angle, even if the argon ion beam is vertically incident, the taper angle changes during etching, and the incident angle dependence is reduced. Become big.
【0010】そこで、本発明では、安価に、しかも入射
角依存性の少ない高選択比の条件で高精度に難加工性材
料を加工する為、レジストマスク材中に、アルゴンイオ
ンに対するスパッタ収率の小さい炭素粉を分散、含有さ
せるものである。Therefore, in the present invention, in order to process a difficult-to-process material at low cost and with high selectivity with little dependence on the incident angle, the sputtering yield of argon ions in the resist mask material is reduced. Small carbon powder is dispersed and contained.
【0011】すなわち、上記本発明の第1の目的は、所
定の被エッチング材となる基板上にマスクとして形成さ
れた分子内(主鎖または側鎖)に芳香族基を有するマト
リックスポリマー及びこれを溶解する溶媒を主成分とす
るレジストマスク樹脂組成物であって、前記マトリック
スポリマー中に炭素系充填剤を分散、含有せしめて成る
ドライエッチング用レジストマスク樹脂組成物により、
達成される。耐ドライエッチング性の向上効果として
は、材料の組合せにより異なるが、最低でもドライエッ
チング用レジストマスクに対し、被エッチング材のエッ
チング速度比を0.8以上にすることが可能である。That is, a first object of the present invention is to provide a matrix polymer having an aromatic group in a molecule (main chain or side chain) formed as a mask on a substrate to be a predetermined material to be etched, and a resist mask resin composition mainly composed of a solvent dissolving, dispersing the carbon-based filler in the matrix polymer, by a dry etching resist mask resin composition comprising the additional inclusion,
Achieved. The effect of improving the dry etching resistance varies depending on the combination of materials, but at least the etching rate ratio of the material to be etched with respect to the resist mask for dry etching can be 0.8 or more.
【0012】そして、この炭素充填剤を含むレジストマ
スクの形成は上記第1の目的を達成する樹脂組成物を作
成し、これを基板上に塗布するか、あるいはこの樹脂組
成物で形成しフィルムを基板にラミネートすればよい。The resist mask containing the carbon filler is formed by preparing a resin composition which achieves the first object and applying the resin composition on a substrate or forming a film by using the resin composition. What is necessary is just to laminate on a board | substrate.
【0013】なお、樹脂組成物を調製する際に用いる溶
媒としては、マトリックスポリマーの種類によって異な
るが、基本的には樹脂成分を溶解し得るものであればよ
く、上記樹脂成分の溶解性、炭素系充填剤の分散性、塗
布時の成膜性等を考慮して最適化する必要が有る。一般
には、エチルセロソルブアセテート、メチルセロソルブ
アセテート、プロピレングリコールアセテート、シクロ
ヘキサノン乳酸エチル等のエステル系溶媒が好ましい。
また、上記炭素系充填剤を凝集させずに均一に樹脂組成
物中に分散させる為には、ポリエチレングリコール系界
面活性剤等の分散剤を加えることが望ましい。The solvent used for preparing the resin composition varies depending on the type of the matrix polymer, but basically any solvent that can dissolve the resin component may be used. It is necessary to optimize in consideration of the dispersibility of the system filler, the film forming property at the time of coating, and the like. Generally, ester solvents such as ethyl cellosolve acetate, methyl cellosolve acetate, propylene glycol acetate, and ethyl cyclohexanone lactate are preferred.
In order to uniformly disperse the carbon-based filler in the resin composition without agglomeration, it is desirable to add a dispersant such as a polyethylene glycol-based surfactant.
【0014】上記炭素系充填剤としては、マトリックス
ポリマーを溶解した樹脂溶液に対し分散性が良好な炭素
微粉であれば、無定形でも、結晶形でもよい。添加する
炭素微粉の粒子径は、分散性を考慮してなるべく小さい
ほうが好ましい。実用上好ましいものとしては、例えば
平均粒子径0.1μm以下のカーボンブラック、平均粒
子径0.15μm以下のダイヤモンド微粉等を挙げるこ
とができる。The carbon filler may be amorphous or crystalline as long as it is a carbon fine powder having good dispersibility in a resin solution in which a matrix polymer is dissolved. The particle size of the carbon fine powder to be added is preferably as small as possible in consideration of dispersibility. Practically preferable examples include carbon black having an average particle diameter of 0.1 μm or less, and fine diamond powder having an average particle diameter of 0.15 μm or less.
【0015】また、これら炭素系充填剤の分散、混入量
としては、上記マトリックスポリマーに対し重量比で少
なくとも5%以上が好ましく、その上限は樹脂の種類に
もよるがマトリックスポリマー樹脂溶液に分散させ得る
限度とマスクとして成膜可能な範囲まで有効であるが、
実用的には200%程度迄である。下限については、わ
ずかでも添加すればそれなりの効果は認められるが、5
%より少ないとドライエッチングに対するマスクの耐性
改善が十分でない。The amount of the carbon-based filler to be dispersed and mixed is preferably at least 5% by weight based on the matrix polymer, and the upper limit depends on the type of the resin, but is preferably dispersed in the matrix polymer resin solution. It is effective to the extent that it can be obtained and the range that can be formed as a mask,
Practically, it is up to about 200%. Regarding the lower limit, even if it is added in a small amount, a certain effect is recognized, but 5
%, The improvement of the resistance of the mask to dry etching is not sufficient.
【0016】したがって、好ましい分散混入量は5〜2
00%であり、より好ましくは50〜100%である。
混入濃度を増加するとドライエッチングに対するマスク
の耐性は向上するが、限度を超えると樹脂組成物中での
分散性が悪くなり、被エッチング材上に均一に塗布しに
くくなる。それ故、好ましい炭素系充填剤の分散、混入
量は、マスクのエッチング耐性改善効果と、樹脂組成物
中での分散性およびマスクとしての成膜性とを考慮して
決定することが重要である。Therefore, the preferred amount of dispersion and mixing is 5 to 2
00%, and more preferably 50 to 100%.
When the concentration is increased, the resistance of the mask to dry etching is improved. However, when the concentration exceeds the limit, the dispersibility in the resin composition becomes poor, and it becomes difficult to apply the mask uniformly on the material to be etched. Therefore, it is important to determine the preferable dispersion and mixing amount of the carbon-based filler in consideration of the effect of improving the etching resistance of the mask and the dispersibility in the resin composition and the film-forming property as a mask. .
【0017】上記樹脂組成物中のマトリックスポリマー
について詳述すると、芳香族ポリアミド酸、芳香族ポリ
イミド、フェノールノボラック、クレゾールノボラッ
ク、ピロガロール系樹脂、ポリヒドロキシスチレンなど
のスチレンポリマ−など分子内に芳香族基を有するポリ
マーが可能である。The matrix polymer in the above resin composition will be described in detail. Aromatic polyamic acid, aromatic polyimide, phenol novolak, cresol novolak, pyrogallol-based resin, styrene polymer such as polyhydroxystyrene, etc. Are possible.
【0018】また、上記樹脂組成物は、必要に応じて感
光性を付与することが可能である。例えば、アルカリ可
溶型ポジ型レジストとして用いる場合は、上記マトリッ
クスポリマーとして、アルカリ可溶性のフェノール性水
酸基をもつフェノールノボラック樹脂等を用い、これに
感光性溶解阻害剤を加えることで上記樹脂組成物はアル
カリ現像タイプのポジ型レジストとなる。ただし、この
場合、分散させる炭素系充填剤の光透過率を考慮する必
要がある。すなわち、g線、i線に感度を有する感光性
溶解阻害剤を含む樹脂組成物の場合、カーボンブラック
のような紫外線透過率の低い材料を用いることは好まし
くない。このような場合は、炭素系充填剤として、紫外
領域で透過率の高いダイヤモンド構造の微粉を用いれば
よい。The above resin composition can be imparted with photosensitivity as required. For example, when used as an alkali-soluble positive resist, as the matrix polymer, use a phenol novolak resin or the like having an alkali-soluble phenolic hydroxyl group, and by adding a photosensitive dissolution inhibitor thereto, the resin composition becomes It becomes an alkali developing type positive resist. However, in this case, it is necessary to consider the light transmittance of the carbon-based filler to be dispersed. That is, in the case of a resin composition containing a photosensitive dissolution inhibitor having sensitivity to g-line and i-line, it is not preferable to use a material having a low ultraviolet transmittance such as carbon black. In such a case, fine powder having a diamond structure having a high transmittance in the ultraviolet region may be used as the carbon-based filler.
【0019】この時の感光性溶解阻害剤としては、例え
ば、1,2−ナフトキノンジアジド類が有効である。
1,2−ナフトキノンジアジド類としては例えばトリヒ
ドロキシベンゾフェノン、テトラヒドロキシベンゾフェ
ノンのナフトキノンジアジドエステル等が挙げられる。As the photosensitive dissolution inhibitor at this time, for example, 1,2-naphthoquinonediazides are effective.
Examples of the 1,2-naphthoquinonediazides include, for example, naphthoquinonediazide esters of trihydroxybenzophenone and tetrahydroxybenzophenone.
【0020】また、上記樹脂組成物の被エッチング材へ
の塗布方法としては、スピンナー塗布、スプレー法、デ
ィップ法、ロールコーター印刷法、スクリーン印刷法等
が可能である。また、塗布に限らずこの樹脂組成物でフ
ィルムを形成し、これを被エッチング材表面にラミネー
トしてもよい。さらにまた、上記レジストマスクの形成
に際し、上記樹脂組成物に感光性が付与されている場合
には、通常のリソグラフィにより直接マスクフィルムを
選択露光、現像してマスクパターンを形成することがで
きる。感光性が付与されていない場合には、工程数は増
すが炭素系充填剤を含有するレジストマスク材のパター
ン化のために、周知のホトレジストをその上に形成して
それをマスクとして選択エッチすれば容易に目的とする
ドライエッチング用レジストマスクパターンを形成する
ことができる。つまりこの場合には2層レジストマスク
の構成となる。As a method for applying the above-mentioned resin composition to the material to be etched, spinner coating, spraying, dipping, roll coater printing, screen printing, and the like can be used. In addition to the application, a film may be formed from this resin composition, and this may be laminated on the surface of the material to be etched. Furthermore, when the resin composition is provided with photosensitivity when forming the resist mask, a mask pattern can be formed by directly exposing and developing the mask film by ordinary lithography. In the case where the photosensitivity is not provided, the number of steps increases, but in order to pattern a resist mask material containing a carbon-based filler, a known photoresist is formed thereon and selectively etched using the photoresist as a mask. If desired, a desired resist mask pattern for dry etching can be formed. That is, in this case, a two-layer resist mask is formed.
【0021】また、上記本発明の第2の目的は、所定の
被エッチング基板上に、所定形状のレジストマスクパタ
ーンを形成せしめ、前記基板をドライエッチングにより
微細加工するに際し、前記レジストマスクパターンを上
述のレジストマスク樹脂組成物で構成しアルゴンガスイ
オンによる物理的エッチングで前記被エッチング基板を
ドライエッチングする工程を有して成るドライエッチン
グによる微細加工方法により、達成される。そして、エ
ッチングに際しては、上記被エッチング基板とレジスト
マスクの材質の選択に配慮し、この被エッチング基板の
レジストマスクに対するエッチング速度比が0.8以上
となる条件下でドライエッチングすることが望ましい。Further, a second object of the present invention is to form a resist mask pattern of a predetermined shape on a predetermined substrate to be etched, and to finely process the substrate by dry etching. This is achieved by a microfabrication method using dry etching, comprising a step of dry-etching the substrate to be etched by physical etching using argon gas ions, which is made of the resist mask resin composition described above. At the time of etching, it is preferable to perform dry etching under the condition that the etching rate ratio of the substrate to be etched to the resist mask is 0.8 or more in consideration of the selection of the material of the substrate to be etched and the resist mask.
【0022】微細加工方法の具体例としては、例えば上
記被エッチング基板を磁気ヘッドスライダーとし、スラ
イダー摺動面に相当する位置に上記レジストマスクパタ
ーンを形成して、ドライエッチングにより前記基板を選
択的にエッチングしてスライダーレール部を形成すれ
ば、優れた精度で磁気ヘッドスライダーを微細加工する
ことができる。また、上記被エッチング基板をその表面
に磁性金属膜の形成された磁気ヘッド基板とし、磁気ヘ
ッドのトラック幅に相当する位置に上記レジストマスク
パターンを形成して、ドライエッチングにより前記磁性
金属膜を選択的にエッチングすれば、磁気ヘッドのトラ
ック幅を優れた精度で微細加工することができる。そし
てまた、上記ドライエッチングにおいては、アルゴンイ
オンに限らずキセノン、クリプトン等の希ガスイオン一
般による物理的エッチングで微細加工することができ
る。しかし、このレジストマスクの場合には希ガスイオ
ンの中でも特にアルゴンイオン、キセノンイオンが好適
である。As a specific example of the fine processing method, for example, the substrate to be etched is a magnetic head slider, the resist mask pattern is formed at a position corresponding to a slider sliding surface, and the substrate is selectively etched by dry etching. If the slider rail is formed by etching, the magnetic head slider can be finely processed with excellent accuracy. Further, the substrate to be etched is a magnetic head substrate having a magnetic metal film formed on its surface, the resist mask pattern is formed at a position corresponding to the track width of the magnetic head, and the magnetic metal film is selected by dry etching. If etching is performed, the track width of the magnetic head can be finely processed with excellent accuracy. In the dry etching, fine processing can be performed by physical etching using not only argon ions but also rare gas ions such as xenon and krypton. However, in the case of this resist mask, argon ions and xenon ions are particularly preferable among the rare gas ions.
【0023】また、本発明のドライエッチングによる微
細加工は、アルゴンガスイオンによる物理的エッチング
を主体とするが、被エッチング材の種類によっては前述
のように、例えば四フッ化炭素のごとき化学的にエッチ
ングを助長する反応性ガスをも副次的に導入して、加工
速度を促進させることもできる。Further, the fine processing by dry etching of the present invention is mainly performed by physical etching using argon gas ions, but depending on the type of the material to be etched, as described above, for example, chemically processing such as carbon tetrafluoride. A reactive gas that promotes etching can also be introduced as a secondary component to accelerate the processing speed.
【0024】[0024]
【作用】本発明のドライエッチング用レジストマスク樹
脂組成物は、分子内に芳香族基を有するマトリックスポ
リマー中に炭素系充填剤を含んでいるため、これらの組
成がドライエッチングに際し、アルゴンガスイオンによ
る物理的エッチングに対してマスクの耐性を著しく向上
させる作用を有する。それ故、被エッチング材に対して
エッチング選択比の大きなマスクとなり得る。The resist mask tree for dry etching of the present invention
Since the fat composition contains a carbon-based filler in a matrix polymer having an aromatic group in the molecule, these compositions significantly increase the resistance of the mask to physical etching by argon gas ions during dry etching. Has the effect of improving. Therefore, it can be a mask having a large etching selectivity with respect to the material to be etched.
【0025】[0025]
【実施例】以下、実施例1〜5では、本発明を薄膜磁気
ヘッドスライダーの摺動部を構成するレール加工に適用
した場合の例を、実施例6では磁気ヘッドのトラック幅
加工に適用した場合の例を、それぞれ示し具体的に説明
する。 〈実施例1〉 図1は加工工程図を示したもので、これにしたがって説
明する。同図(a)において、1は被エッチング材とな
るスライダー基板であり、アルミナチタンカーバイドを
用いた。この基板上に同図(b)に示すようにドライエ
ッチング用レジストマスク樹脂組成物2として以下の組
成から成る感光性のない樹脂組成物を作成し、これを塗
布した。In the following, Examples 1 to 5 are examples in which the present invention is applied to rail processing constituting a sliding portion of a thin film magnetic head slider, and Example 6 is applied to track width processing of a magnetic head. An example of each case will be shown and specifically described. <Example 1> Fig. 1 shows a processing step diagram, which will be described according to the drawing. In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a slider substrate serving as a material to be etched, using alumina titanium carbide. On this substrate, a non-photosensitive resin composition having the following composition was prepared as a resist mask resin composition 2 for dry etching as shown in FIG.
【0026】〔樹脂組成物2の作成〕: 炭素系充填剤としてカーボンブラック30重量%、マト
リックスポリマーとしてポリヒドロキシスチレン(丸善
石油製の商品名マルカレジン−Mを使用)30重量%、
分散剤としてポリエチレングリコール系分散剤9重量
%、溶媒としてプロピレングリコールメチルアセテート
31重量%を、それぞれ秤量して混合、撹拌し、樹脂組
成物とした。[Preparation of Resin Composition 2] 30% by weight of carbon black as a carbon-based filler, 30% by weight of polyhydroxystyrene (using Marcalezin-M manufactured by Maruzen Petroleum) as a matrix polymer,
9% by weight of a polyethylene glycol-based dispersant as a dispersant and 31% by weight of propylene glycol methyl acetate as a solvent were weighed, mixed and stirred to obtain a resin composition.
【0027】なお、塗布はスピンコーティング法で行な
い、回転数1500rpm、60秒で約35μmの膜が形
成できた。これを150℃で30分ベークし、ドライエ
ッチング用マスク材とした。この上に同図(c)に示す
ようにフォトレジスト3としてポジ型シリコン系レジス
ト(日立化成工業製の商品名RU1600Pを使用)を
スピンコーティング法により2μm形成し、90℃で、
30分プリベークした後、同図(d)に示すように所定
のレール加工パターンの描かれたマスクを介し露光、現
像した。露光は、波長365nmの紫外線で照射量80
mJ/cm2の条件で行ない、現像は有機アミン系の専
用現像液AH112(日立化成工業製、商品名)を使用
した。The coating was performed by a spin coating method, and a film having a thickness of about 35 μm was formed at a rotation speed of 1500 rpm for 60 seconds. This was baked at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a dry etching mask material. As shown in FIG. 3C, a positive silicon-based resist (RU1600P (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) is formed as the photoresist 3 to a thickness of 2 μm by a spin coating method.
After pre-baking for 30 minutes, exposure and development were performed through a mask on which a predetermined rail processing pattern was drawn as shown in FIG. Exposure is performed using ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an irradiation amount of 80.
The development was performed under the condition of mJ / cm 2 , and development was performed using an organic amine-based dedicated developer AH112 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.).
【0028】こうしてパターニングされたフォトレジス
ト4を形成した後、同図(e)に示すように酸素のリア
クティブイオンエッチング法によりドライエッチング用
レジストマスク材5をパターニングした。このドライエ
ッチング用レジストマスク5をマスクとして、同図
(f)に示すようにヘッドスライダー基板1をアルゴン
イオンエッチングによるドライエッチング法を用いて加
工し、スライダーレール部6を形成した。なお、この時
のドライエッチング条件は、加速電圧700V、減速電
圧200V、アーク電圧80V、Ar流量毎分15m
l、イオン入射角60度の条件で行なった。加工深さは
約20μmであり、この時のレール幅の加工精度は転写
精度で±3μmと良好な結果を得た。マスク5は5´で
示すように膜厚が減少したもののマスクとしての機能を
十分に果たすことができた。After the patterned photoresist 4 was formed, the dry etching resist mask material 5 was patterned by oxygen reactive ion etching as shown in FIG. Using this dry etching resist mask 5 as a mask, the head slider substrate 1 was processed by a dry etching method using argon ion etching as shown in FIG. The dry etching conditions at this time were: acceleration voltage 700 V, deceleration voltage 200 V, arc voltage 80 V, Ar flow rate 15 m / min.
1, the ion incidence angle was 60 degrees. The processing depth was about 20 μm, and the processing accuracy of the rail width at this time was ± 3 μm in terms of transfer accuracy, and a good result was obtained. Although the thickness of the mask 5 was reduced as shown by 5 ', the mask 5 could sufficiently function as a mask.
【0029】また、この時用いたドライエッチング用レ
ジストマスク5のアルゴンイオンエチング時におけるエ
ッチング速度とアルゴンイオンビーム入射角依存性との
関係を測定したところ、図3に示すような結果を得た。
なお、同図には比較例としてカーボンブラックを分散さ
せないレジストマスクの例、及びアルミナチタンカーバ
イドとスパッタカーボンの例をもそれぞれ示した。この
図からも明らかのように、アルゴンイオンの入射角が0
度から80度まで変化しても本実施例で用いたレジスト
マスク5のエッチング速度はアルミナチタンカーバイド
と同等以上の特性を有し、ドライエッチング用レジスト
マスクとして大きな入射角マージンを持ち優れた特性を
示していることがわかる。The relationship between the etching rate of the resist mask 5 for dry etching used at this time during argon ion etching and the dependence of the argon ion beam on the incident angle was measured. The result shown in FIG. 3 was obtained. .
FIG. 3 also shows, as comparative examples, examples of a resist mask in which carbon black is not dispersed, and examples of alumina titanium carbide and sputtered carbon. As is clear from this figure, the angle of incidence of argon ions is zero.
The etching rate of the resist mask 5 used in this embodiment has characteristics equal to or higher than that of alumina titanium carbide even when the temperature changes from 80 degrees to 80 degrees, and has a large incident angle margin as a resist mask for dry etching. It turns out that it shows.
【0030】 〈実施例2〉 図2は他の実施例の加工工程図を示したもので、以下こ
れにしたがって説明する。同図(a)において、1はス
ライダー基板となる被エッチング材で、酸化ジルコニウ
ム基板を用いた。この基板上に、同図(b)に示すよう
にドライエッチングマスク用樹脂組成物2としてオルソ
ジアゾナフトキノン系のポジ型感光性樹脂組成物からな
る塗膜を形成した。塗膜形成の塗布液としては、以下の
樹脂組成物を調製して使用した。Second Embodiment FIG. 2 shows a processing step diagram of another embodiment, which will be described below. In FIG. 1A, reference numeral 1 denotes a material to be etched serving as a slider substrate, and a zirconium oxide substrate was used. On this substrate, as shown in FIG. 4B, a coating film made of an orthodiazonaphthoquinone-based positive photosensitive resin composition was formed as a resin composition 2 for a dry etching mask. The following resin composition was prepared and used as a coating solution for forming a coating film.
【0031】〔樹脂組成物2の作成〕: マトリックスポリマーとしてアルカリ可溶性のピロガロ
ール樹脂(群栄化学製の商品名XPS−4005B”を
使用)25重量%、溶解阻害型感光剤としてトリヒドロ
キシベンゾフェノンのナフトキノンジアジドエステル6
重量%、炭素系充填剤として平均粒子径0.08μmの
ダイヤモンド微粉30重量%、分散剤としてポリエチレ
ングリコール系分散剤9重量%、溶媒としてエチルセロ
ソルブアセテート30重量%を、それぞれ秤量して混
合、撹拌し、感光性樹脂組成物として作成した。[Preparation of Resin Composition 2] 25% by weight of an alkali-soluble pyrogallol resin (trade name: XPS-4005B "manufactured by Gun Ei Chemical Co., Ltd.) as a matrix polymer, and naphtho of trihydroxybenzophenone as a dissolution inhibiting photosensitizer Quinonediazide ester 6
% By weight, 30% by weight of diamond fine powder having an average particle diameter of 0.08 μm as a carbon-based filler, 9% by weight of a polyethylene glycol-based dispersant as a dispersant, and 30% by weight of ethyl cellosolve acetate as a solvent were weighed, mixed, and stirred. Then, it was prepared as a photosensitive resin composition.
【0032】この感光性樹脂組成物を、上記基板上に塗
布した。塗布はスピンコーティング法で行ない、回転数
1500rpm 60秒で約30μmの膜が形成できた。こ
れを90℃30分プリベークし、ドライエッチング用レ
ジストマスク材2とした。これを同図(c)に示すよう
にコンタクトアライナを用いて所定のレール加工パター
ンの描かれたマスクを介し、波長365nmの紫外線を
用いて照射量6000mJ/cm2 の露光を行い、現像
液として2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水
溶液(東京応化工業製の商品名NMD−3を使用)を用
いて現像した。This photosensitive resin composition was applied on the substrate. The coating was performed by a spin coating method, and a film of about 30 μm was formed at a rotation speed of 1500 rpm for 60 seconds. This was pre-baked at 90 ° C. for 30 minutes to obtain a resist mask material 2 for dry etching. This is exposed to light of 6000 mJ / cm 2 using 365 nm ultraviolet light through a mask on which a predetermined rail processing pattern is drawn using a contact aligner as shown in FIG. Development was performed using a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (trade name: NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.).
【0033】こうしてパターニングされたドライエッチ
ング用レジストマスク5を形成した後、同図(d)に示
すようにアルゴンイオンエッチング法を用いて加工し、
スライダーレール部6を形成した。なお、この時のドラ
イエッチング条件は、加速電圧700V、減速電圧20
0V、アーク電圧80V、Ar流量毎分15ml、イオ
ン入射角0度の条件で行なった。加工深さは約15μm
で、この時のスライダーレール幅の加工精度は転写精度
で±3.6μmと良好な結果を得た。マスク5は5´で
示すように膜厚が減少したもののマスクとしての機能を
十分に果たすことができた。また、この時のレジストマ
スク5のエッチングレートは、アルゴンイオンビーム入
射角10度から170度の範囲で被エッチング材である
酸化ジルコニウム基板1に対し1.1倍から0.8倍の
値であり、ドライエッチング用レジストマスクとして優
れた特性を有することがわかった。After the patterned resist mask 5 for dry etching is formed, the resist mask 5 is processed by an argon ion etching method as shown in FIG.
The slider rail part 6 was formed. The dry etching conditions at this time were as follows: acceleration voltage 700 V, deceleration voltage 20
The test was performed under the conditions of 0 V, an arc voltage of 80 V, an Ar flow rate of 15 ml per minute, and an ion incidence angle of 0 degree. Processing depth is about 15μm
At this time, the processing accuracy of the slider rail width was ± 3.6 μm in transfer accuracy, and a good result was obtained. Although the thickness of the mask 5 was reduced as shown by 5 ', the mask 5 could sufficiently function as a mask. At this time, the etching rate of the resist mask 5 is 1.1 to 0.8 times the zirconium oxide substrate 1, which is the material to be etched, in the range of the incident angle of the argon ion beam from 10 degrees to 170 degrees. It has been found that it has excellent characteristics as a resist mask for dry etching.
【0034】 〈実施例3〉 実施例2の図2に示した加工工程と略同様な手順で、被
エッチング材をドライエッチング加工した例を以下に述
べる。図2(a)に示す実施例2の酸化ジルコニウム基
板1の代わりに酸化チタン基板を用い、この上に図2
(b)と同様の手順でドライエッチングマスク用樹脂組
成物として感光性を有するビスアジド系ネガ型樹脂組成
物を用い、塗膜2を形成した。この塗膜の形成は、組成
としてポリ(4−ヒドロキシスチレン)22重量%、ビ
スアジド系感光剤として4−メチル−2,6−ジ(4’
−アジドベンジリデン)−シクロヘキサン−1−オン4
重量%、平均粒子径0.08μmのダイヤモンド微粉4
0重量%、ポリエチレングリコール系分散剤8重量%、
溶媒としてエチルセロソルブアセテート26重量%から
成る感光性樹脂組成物を作成し、これの所定量を基板1
上に移し回転塗布することにより行った。Third Embodiment An example in which a material to be etched is dry-etched by substantially the same procedure as the processing step shown in FIG. 2 of the second embodiment will be described below. A titanium oxide substrate was used in place of the zirconium oxide substrate 1 of Example 2 shown in FIG.
A coating film 2 was formed by using a photosensitive bisazide-based negative resin composition as a resin composition for a dry etching mask in the same procedure as in (b). The formation of this coating film was carried out by using 22% by weight of poly (4-hydroxystyrene) as a composition and 4-methyl-2,6-di (4 ′) as a bisazide-based photosensitive agent.
-Azidobenzylidene) -cyclohexane-1-one 4
4% by weight, fine diamond powder 4 having an average particle size of 0.08 μm
0% by weight, polyethylene glycol-based dispersant 8% by weight,
A photosensitive resin composition comprising 26% by weight of ethyl cellosolve acetate as a solvent was prepared, and a predetermined amount thereof was applied to the substrate 1
Transfer was performed by spin-coating.
【0035】塗布条件は、スピンコーティング法で行な
い、回転数1500rpm、60秒で厚さ約35μmの膜
が形成できた。これを90℃で30分プリベークし、ド
ライエッチング用マスク材2とした。これを同図(c)
と同様の手順でコンタクトアライナを用いて所定のレー
ル加工パターンの描かれたマスクを介し、波長365n
mの紫外線を用いて照射量3500mJ/cm2 の露光
を行い、現像液として2.38%水酸化テトラメチルア
ンモニウム水溶液(東京応化工業製の商品名NMD−3
を使用)を用いて現像した。こうしてパターニングされ
たドライエッチング用レジストマスク5を形成した後、
同図(d)と同様の手順によりアルゴンイオンエッチン
グ法を用いて加工しスライダーレール部6を形成した。The coating was performed by a spin coating method, and a film having a thickness of about 35 μm was formed at a rotational speed of 1500 rpm for 60 seconds. This was prebaked at 90 ° C. for 30 minutes to obtain a dry etching mask material 2. This is shown in FIG.
Using a contact aligner in the same procedure as described above, a wavelength of 365 n
exposure to light with an irradiation amount of 3500 mJ / cm 2 using an ultraviolet ray of m and a 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide (trade name NMD-3 manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) as a developing solution.
Was used for the development. After forming the patterned resist mask 5 for dry etching,
The slider rail 6 was formed by processing using an argon ion etching method in the same procedure as in FIG.
【0036】なお、この時のドライエッチング条件は、
加速電圧700V、減速電圧200V、アーク電圧80
V、Ar流量毎分15ml、イオン入射角40度の条件
で行なった。加工深さは約15μmで、この時のスライ
ダーレール幅の加工精度は転写精度で±3.8μmと良
好な結果を得た。また、この時のレジストマスク5のエ
ッチングレートはアルゴンイオンビーム入射角10度か
ら170度の範囲で被エッチング材である酸化チタン基
板1に対し0.9倍から0.7倍の値であり、ドライエ
ッチング用マスク材として優れた特性を有することがわ
かった。The dry etching conditions at this time were as follows:
Acceleration voltage 700V, deceleration voltage 200V, arc voltage 80
V and Ar flow rates were 15 ml per minute and the ion incidence angle was 40 degrees. The processing depth was about 15 μm, and the processing accuracy of the slider rail width at this time was ± 3.8 μm in terms of transfer accuracy, and a good result was obtained. At this time, the etching rate of the resist mask 5 is 0.9 to 0.7 times that of the titanium oxide substrate 1, which is the material to be etched, in the range of the incident angle of the argon ion beam from 10 degrees to 170 degrees. It was found that it had excellent characteristics as a mask material for dry etching.
【0037】 〈実施例4〉 実施例1の図1に示した加工工程と略同様な手順で、被
エッチング材をドライエッチング加工した例を以下に述
べる。図1(a)に示す被エッチング材1としては実施
例1と同様にアルミナチタンカーバイド基板を用いた。
この基板上に図1(b)と同様の手順でドライエッチン
グ用レジストマスク材2として、平均粒子径0.1μm
のカーボンブラックを35重量%分散させた膜厚30μ
mの芳香族ポリイミドフィルムを用い、これを基板上に
ラミネートし、これをドライエッチング用レジストマス
ク材とした。このレジストマスク材2上に同図(c)と
同様の手順でフォトレジスト3としてポジ型シリコン系
レジスト(日立化成工業製の商品名RU1600Pを使
用)をスピンコーティング法により2μm塗布形成し、
90℃で30分間プリベークした後、同図(d)と同様
の手順により所定のレール加工パターンの描かれたマス
クを介し露光、現像した。Fourth Embodiment An example in which a material to be etched is dry-etched by substantially the same procedure as the processing step shown in FIG. 1 of the first embodiment will be described below. An alumina titanium carbide substrate was used as the material 1 to be etched shown in FIG.
On this substrate, a resist mask material 2 for dry etching was formed in the same procedure as in FIG.
30μ in which 35% by weight of carbon black is dispersed
m, and this was laminated on a substrate to obtain a resist mask material for dry etching. A positive silicon-based resist (RU1600P (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)) is applied as a photoresist 3 on the resist mask material 2 in the same procedure as in FIG.
After prebaking at 90 ° C. for 30 minutes, exposure and development were performed through a mask on which a predetermined rail processing pattern was drawn in the same procedure as in FIG.
【0038】露光は、波長365nmの紫外線で照射量
80mJ/cm2 の条件で行ない、現像は有機アミン系
の専用現像液AH112(日立化成工業製、商品名)を
使用した。こうしてパターニングされたフォトレジスト
4を形成した後、同図(e)と同様の手順より酸素のリ
アクティブイオンエッチング法によりドライエッチング
用レジストマスク材5をパターニングした。このドライ
エッチング用レジストマスク5をマスクとして、同図
(f)に示すようにヘッドスライダー基板1をアルゴン
イオンエッチングによるドライエッチング法を用いて加
工し、スライダーレール部6を形成した。Exposure was carried out with ultraviolet light having a wavelength of 365 nm and an irradiation amount of 80 mJ / cm 2 , and development was carried out using an organic amine-based dedicated developer AH112 (trade name, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.). After the patterned photoresist 4 was formed, the resist mask material 5 for dry etching was patterned by a reactive ion etching method using oxygen in the same procedure as in FIG. Using this dry etching resist mask 5 as a mask, the head slider substrate 1 was processed by a dry etching method using argon ion etching as shown in FIG.
【0039】なお、この時のドライエッチング条件は、
加速電圧700V、減速電圧200V、アーク電圧80
V、Ar流量毎分15ml、イオン入射角60度の条件
で行なった。加工深さは約20μmで、この時のスライ
ダーレール幅の加工精度は転写精度で±3.4μmと良
好な結果を得た。また、この時用いたドライエッチング
用レジストマスク5のアルゴンイオンエッチング時にお
けるエッチング速度とアルゴンイオンビーム入射角依存
性との関係を測定した結果、入射角が0度から80度ま
で変化しても本実施例で用いたレジストマスクのエッチ
ング速度は、アルミナチタンカーバイド基板と同等以上
であり、レジストマスクとして大きな入射角マージンを
持ち優れたな特性を示していることがわかる。The dry etching conditions at this time were as follows:
Acceleration voltage 700V, deceleration voltage 200V, arc voltage 80
V and Ar flow rates were 15 ml per minute and the ion incidence angle was 60 degrees. The processing depth was about 20 μm, and the processing accuracy of the slider rail width at this time was ± 3.4 μm in terms of transfer accuracy, and a good result was obtained. Also, as a result of measuring the relationship between the etching rate and the argon ion beam incident angle dependence of the dry etching resist mask 5 used in this case at the time of argon ion etching, even if the incident angle changes from 0 ° to 80 °, the present invention is not changed. The etching rate of the resist mask used in the example is equal to or higher than that of the alumina titanium carbide substrate, and it can be seen that the resist mask has a large incident angle margin and excellent characteristics.
【0040】 〈比較例1〉 実施例2の図2に示したと同様の加工手順でドライエッ
チングによるスライダー基板のレール加工の比較例につ
いて説明する。図2(a)の被エッチング材1となるス
ライダー基板としては、酸化ジルコニウムの代わりにア
ルミナチタンカーバイドを用いた。この上に図2(b)
と同様の手順でドライエッチングマスク用樹脂組成物2
として従来から一般的に有機マスク材として用いられて
いるA社製のポジ型フォトレジスト(炭素系充填材を含
まず)を用い、90℃で、30分プリベークした後、図
2(c)と同様の手順で露光、現像した。Comparative Example 1 A comparative example of rail processing of a slider substrate by dry etching in the same processing procedure as that shown in FIG. 2 of Example 2 will be described. As the slider substrate serving as the material 1 to be etched in FIG. 2A, alumina titanium carbide was used instead of zirconium oxide. On top of this, FIG.
Resin composition for dry etching mask 2 in the same procedure as
After pre-baking at 90 ° C. for 30 minutes using a positive photoresist (not including a carbon-based filler) manufactured by Company A, which has been conventionally generally used as an organic mask material, FIG. Exposure and development were performed in the same procedure.
【0041】これを同図(c)と同様の手順でコンタク
トアライナを用いて所定のレール加工パターンの描かれ
たマスクを介し、波長365nmの紫外線を用いて、照
射量6000mJ/cm2の露光を行い、現像液として
市販の2.38%水酸化テトラメチルアンモニウム水溶
液を用いて現像した。こうしてパターニングされたドラ
イエッチング用レジストマスク5を形成した後、同図
(d)と同様の手順でアルゴンイオンエッチング法を用
いて加工し、スライダーレール部6を形成した。This is exposed to light of 6000 mJ / cm 2 using a contact aligner and a mask having a predetermined rail processing pattern in the same procedure as in FIG. The development was carried out using a commercially available 2.38% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide as a developing solution. After the resist mask 5 for dry etching patterned in this manner was formed, it was processed using the argon ion etching method in the same procedure as in FIG.
【0042】なお、この時のドライエッチング条件は、
加速電圧700V、減速電圧200V、アーク電圧80
V、Ar流量毎分15ml、イオン入射角60度の条件
で行なった。加工深さは約20μmで、この時のスライ
ダーレール幅の加工精度は転写精度で±5.5μmであ
り、上記何れの実施例に示した結果よりも加工精度が劣
ることがわかった。The dry etching conditions at this time were as follows:
Acceleration voltage 700V, deceleration voltage 200V, arc voltage 80
V and Ar flow rates were 15 ml per minute and the ion incidence angle was 60 degrees. The processing depth was about 20 μm, and the processing precision of the slider rail width at this time was ± 5.5 μm in transfer precision, and it was found that the processing precision was inferior to the results shown in any of the above examples.
【0043】また、この時用いたドライエッチング用レ
ジストマスク5のアルゴンイオンエッチング時における
エッチング速度とアルゴンイオンビーム入射角依存性と
の関係を測定した結果を図3中に比較例としてに示し
た。このようにアルゴンイオンの入射角が0度から80
度まで変化すると入射角60度の時に最大エッチング速
度が被エッチング材1の2.7倍まで大きくなり、エッ
チング時の選択比が小さくなる。この場合レジストマス
ク5を厚くする必要があると共に、エッチング時のマス
クの形状変化が大きいため、加工精度が低下するものと
思われる。このように炭素系充填材のない場合、アルゴ
ンイオンエッチングの際のレジストマスク材として適さ
ないことがわかる。FIG. 3 shows, as a comparative example, the result of measuring the relationship between the etching rate and the argon ion beam incident angle dependence of the dry etching resist mask 5 used at this time during argon ion etching. Thus, the angle of incidence of argon ions is from 0 degree to 80 degrees.
When the incident angle changes to 60 degrees, the maximum etching rate increases to 2.7 times that of the material to be etched 1 at an incident angle of 60 degrees, and the selectivity at the time of etching decreases. In this case, it is necessary to increase the thickness of the resist mask 5 and the shape change of the mask at the time of etching is large. Thus, it can be seen that without the carbon-based filler, it is not suitable as a resist mask material for argon ion etching.
【0044】 〈比較例2〉 エッチング速度のアルゴンイオン入射角依存性をカ−ボ
ン膜の場合についても測定した。その結果を図3中に示
した。カ−ボン膜はスパッタリング法により形成したも
のを用いた。0度から40度まではスパッタカ−ボン膜
のエッチングレ−トはアルミナチタンカ−バイドや実施
例1で用いたレジストマスク材よりも小さく良好な結果
を示すが、実施例1の場合とカ−ボン膜の場合の差は、
比較例1の場合との差に比べれば変化は小さく、実施例
1のレジストマスク材がスパッタカ−ボンに近いエッチ
ング耐性を有することがわかる。ただし、このスパッタ
カ−ボンは、成膜速度が1時間当り0.2μm以下と極
めて遅く、マスクとして必要とされる実用的な膜厚(1
0μm程度)に形成するにはあまりにも時間がかかりす
ぎ、また、マスクとしてパターン化することが難しいこ
とを考慮すると実用に供し得ない。Comparative Example 2 The dependency of the etching rate on the incident angle of argon ions was also measured for a carbon film. The result is shown in FIG. A carbon film formed by a sputtering method was used. From 0 ° to 40 °, the etching rate of the sputter carbon film is smaller than that of alumina titanium carbide or the resist mask material used in Example 1, and shows a good result. The difference in the case of Bonn membrane is
The change is smaller than the difference from the case of Comparative Example 1, and it can be seen that the resist mask material of Example 1 has an etching resistance close to that of sputter carbon. However, this sputter carbon has an extremely low film formation rate of 0.2 μm or less per hour, and has a practical film thickness (1 μm) required as a mask.
Considering that it takes too much time to form the film to a thickness of about 0 μm) and that it is difficult to form a pattern as a mask, it is not practical.
【0045】 〈実施例5〉 薄膜ヘッド素子を形成したウェハを切断して、ヘッドブ
ロックとした後、各ヘッドブロックを上記実施例1〜4
の方法で加工し、回転浮上形の薄膜磁気ヘッドを製造し
た。薄膜ヘッド素子の形成は、周知の成膜技術によっ
た。このようにして得られた回転浮上形の薄膜磁気ヘッ
ドを、複数枚の磁気ディスクと、それに対応して複数個
配設された磁気ヘッドとを備えた周知の磁気ディスク装
置に設置して性能特性を測定したところ、ヘッドの浮上
量が少ない高密度磁気ディスク装置において優れた特性
を得ることができた。Example 5 A wafer on which a thin-film head element was formed was cut into head blocks.
To produce a rotary floating type thin film magnetic head. The thin-film head element was formed by a known film forming technique. The thin film magnetic head of the rotary levitation type obtained in this way is installed in a known magnetic disk device having a plurality of magnetic disks and a plurality of magnetic heads arranged corresponding to the thin-film magnetic head, and the performance characteristics are evaluated. As a result, excellent characteristics could be obtained in a high-density magnetic disk device having a small flying height of the head.
【0046】上記実施例では、磁気ヘッドスライダーの
加工を主体に説明したが、本発明はその他、例えばパー
マロイの微細加工等ドライエッチングを必要とする一般
の微細加工に利用し得ることは云うまでもない。次ぎの
実施例6では磁気ヘッドのトラック幅加工による薄膜磁
気ヘッドの製造例について説明する。In the above embodiment, processing of the magnetic head slider has been mainly described. However, it goes without saying that the present invention can be used for general fine processing that requires dry etching such as fine processing of permalloy. Absent. In a sixth embodiment, an example of manufacturing a thin-film magnetic head by processing the track width of the magnetic head will be described.
【0047】 〈実施例6〉 以下、図4乃至図7を用いて本発明のドライエッチング
微細加工を薄膜磁気ヘッドのトラック幅加工に適用した
製造例について説明する。図4は薄膜磁気ヘッドの素子
の製造工程図を示した断面図であり、図5は図4の製造
工程中に非磁性基板41上に現れる第1のフォトレジス
トパターン3を、図6は同じく第2のフォトレジストパ
ターン48を、それぞれ模式的に図示した平面図であ
り、図7は本発明によって形成された上部コア層49を
中心と下薄膜磁気ヘッド素子40の平面図を示す。Embodiment 6 Hereinafter, a manufacturing example in which the dry etching fine processing of the present invention is applied to the track width processing of a thin-film magnetic head will be described with reference to FIGS. 4 to 7. FIG. 4 is a sectional view showing a manufacturing process of the element of the thin film magnetic head. FIG. 5 shows the first photoresist pattern 3 appearing on the non-magnetic substrate 41 during the manufacturing process of FIG. FIG. 7 is a plan view schematically showing the second photoresist pattern 48, and FIG. 7 is a plan view of the lower thin-film magnetic head element 40 centering on the upper core layer 49 formed according to the present invention.
【0048】図4に示すように、上部コア層49を基板
41全面にわたって形成する工程までは従来の薄膜磁気
ヘッドの製造工程と同様である。すなわち、縦断側面図
となる図4(a)に示すように非磁性基板41上に磁性
膜をスパッタしフォトエッチング技術によって下部コア
層42とする。次ぎに絶縁膜をスパッタ法により形成
し、フォトエッチング技術を用いてギャップ層43とす
る。続いて有機樹脂を回転塗布し、次いで加熱硬化し、
フォトエッチング技術によりパターン化して絶縁膜44
とする。さらに導体膜をスパッタし、フォトエッチング
技術を用いて螺旋上にパターン化し、コイル45とす
る。このコイル45上に有機樹脂を上記と同様に形成
し、パターン化して絶縁膜46とする。そして磁性膜を
基板全面にスパッタして一様な上部磁性体層47を形成
する。As shown in FIG. 4, the steps up to the step of forming the upper core layer 49 over the entire surface of the substrate 41 are the same as the steps of manufacturing a conventional thin-film magnetic head. That is, as shown in FIG. 4A, which is a vertical side view, a magnetic film is sputtered on the non-magnetic substrate 41 and the lower core layer 42 is formed by a photo-etching technique. Next, an insulating film is formed by a sputtering method, and the gap layer 43 is formed by using a photoetching technique. Subsequently, the organic resin is spin-coated, and then heat-cured,
The insulating film 44 is patterned by photo-etching technology.
And Further, a conductive film is sputtered and patterned spirally using a photo-etching technique to form a coil 45. An organic resin is formed on the coil 45 in the same manner as described above, and is patterned to form an insulating film 46. Then, a magnetic film is sputtered over the entire surface of the substrate to form a uniform upper magnetic layer 47.
【0049】このようにして形成した上部磁性体層47
を、ドライエッチングにより上部コア層49にパターン
化するための加工工程は、以下の(1)〜(8)に示す
手順で行った。 (1)上部コア用磁性膜47が形成された基板上に、ド
ライエッチング用レジストマスク2を形成するために実
施例1で用いた組成のレジストマスク用樹脂組成物を用
い、スピン塗布法により成膜する。 (2)上記レジストマスク2の上に珪素を含有するフォ
トレジスト(例えば日立化成工業製、商品名RU−16
00P)を塗布、ベークして形成し、トラック幅Wを一
辺とするする矩形状のパターンを有するフォトマスク
(図示せず)を用いて図5に示した第1のフォトレジス
トパターン3を形成する。この状態を図4(a)の縦断
側面図および同図(b)の正面図(ヘッドギャップ側)
に示す。The upper magnetic layer 47 thus formed
Was formed in the upper core layer 49 by dry etching according to the following procedures (1) to (8). (1) On the substrate on which the magnetic film 47 for the upper core was formed, the resin composition for a resist mask having the composition used in Example 1 for forming the resist mask 2 for dry etching was formed by a spin coating method. Film. (2) Photoresist containing silicon (for example, RU-16 manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) on the resist mask 2
00P) is applied and baked, and a first photoresist pattern 3 shown in FIG. 5 is formed using a photomask (not shown) having a rectangular pattern having a track width W as one side. . This state is shown in a vertical side view of FIG. 4A and a front view of FIG. 4B (head gap side).
Shown in
【0050】 (3)次ぎに上記第1のフォトレジスト3をマスクとし
て酸素を用いたリアクティブイオンエッチング法によ
り、ドライエッチング用レジストマスク2をパターニン
グする。(3) Next, the resist mask 2 for dry etching is patterned by a reactive ion etching method using oxygen using the first photoresist 3 as a mask.
【0051】 (4)次ぎに上記第1のフォトレジスト3を剥離する。 (5)上記ドライエッチング用レジストマスク2のパタ
ーの一部と重なり合う第2のフォトレジスト48(図6
に図示)を形成する。この状態を図4(c)の縦断側面
図および同図(d)の正面図(ヘッドギャップ側)に示
す。 (6)上記ドライエッチング用レジストマスク2及び第
2のフォトレジスト48とをマスクにして磁性膜47を
ドライエッチング(アルゴンイオン)する。これが、本
発明のドライエッチングによる微細加工工程となる。(4) Next, the first photoresist 3 is peeled off. (5) A second photoresist 48 (FIG. 6) that partially overlaps the pattern of the resist mask 2 for dry etching.
Is formed). This state is shown in a vertical sectional side view of FIG. 4C and a front view (head gap side) of FIG. 4D. (6) The magnetic film 47 is dry-etched (argon ion) using the dry etching resist mask 2 and the second photoresist 48 as a mask. This is the fine processing step by dry etching of the present invention.
【0052】 (7)上記第2のフォトレジスト48を剥離する。この
状態を図4(e)の縦断側面図および同図(f)の正面
図(ヘッドギャップ側)に示す。 (8)上記ドライエッチング用レジストマスク2を剥離
する。この状態を図4(g)の縦断側面図および同図
(h)の正面図(ヘッドギャップ側)に示す。このよう
にして磁性膜47が選択的にドライエッチングされ、図
7に示した上部コア49が得られる。上部コア49の先
端部がトラック幅Wとなり、薄膜磁気ヘッド40が得ら
れる。かくして形成したトラック幅Wのバラツキは±1
0%以内に収めることができる。(7) The second photoresist 48 is peeled off. This state is shown in a vertical side view of FIG. 4E and a front view (head gap side) of FIG. 4F. (8) The resist mask 2 for dry etching is peeled off. This state is shown in a vertical side view of FIG. 4 (g) and a front view (head gap side) of FIG. 4 (h). Thus, the magnetic film 47 is selectively dry-etched, and the upper core 49 shown in FIG. 7 is obtained. The leading end of the upper core 49 has the track width W, and the thin-film magnetic head 40 is obtained. The variation of the track width W thus formed is ± 1.
It can be kept within 0%.
【0053】次ぎに具体的な実施例を挙げ、再度先の図
4にしたがって説明する。先ず直径3インチの非磁性基
板41上に以下に述べる手順で基板面内で300素子の
薄膜磁気ヘッドを作成した。パーマロイを1.5ミクロ
ンの厚さで基板41全面にスパッタし、フォトエッチン
グ技術によってパターン化し、下部コア層42とする。
次ぎにアルミナをスパッタ法により0.5ミクロンの厚
さに形成し、フォトエッチング技術を用いてギャップ層
43とする。つづいてポリイミド系樹脂を回転塗布、次
いで加熱硬化しフォトエッチング技術によりパターン化
して厚さ2ミクロンの絶縁層44とする。さらにCuを
1.5ミクロンの厚さにスパッタしフォトエッチング技
術を用いて螺旋状にパターン化しコイル45とする。こ
のコイル45上にポリイミド系樹脂を再度2.5ミクロ
ンの厚さに形成、パターン化し絶縁層46とする。そし
てパーマロイをスパッタし一様な上部磁性体膜47を形
成する。このようにして得られたパターンを持つ基板状
に、実施例1で用いた組成のマスク用樹脂組成物を用
い、ドライエッチング用レジストマスク2を3ミクロン
の厚さにスピン塗布形成した。Next, a specific embodiment will be described, and the description will be given again according to FIG. First, a 300-element thin-film magnetic head was formed on a non-magnetic substrate 41 having a diameter of 3 inches in the plane of the substrate by the following procedure. Permalloy is sputtered over the entire surface of the substrate 41 to a thickness of 1.5 μm and patterned by a photo-etching technique to form a lower core layer 42.
Next, alumina is formed to a thickness of 0.5 μm by a sputtering method, and the gap layer 43 is formed by using a photo-etching technique. Subsequently, a polyimide resin is spin-coated, then heat-cured, and patterned by a photo-etching technique to form an insulating layer 44 having a thickness of 2 μm. Further, Cu is sputtered to a thickness of 1.5 μm and spirally patterned using a photo-etching technique to form a coil 45. A polyimide resin is again formed on the coil 45 to a thickness of 2.5 μm and patterned to form an insulating layer 46. Then, a uniform upper magnetic film 47 is formed by sputtering permalloy. A resist mask 2 for dry etching was spin-coated to a thickness of 3 μm on a substrate having a pattern obtained in this manner, using the resin composition for a mask of the composition used in Example 1.
【0054】ドライエッチング用レジストマスク2のパ
ターン化は、以下のようにして行った。すなわち、有機
珪素系フォトレジスト(日立化成工業製、商品名RU−
1600P)を4ミクロンの厚さに塗布、乾燥し8ミク
ロン×40ミクロンの長方形のパターンのマスクを用い
て露光、現像し第1のフォトレジスト3を得た。次ぎ
に、露出部のドライエッチング用レジストマスク2を酸
素を用いた反応性イオンエッチングで除去し、残存して
いるフォトレジストを剥離液で剥離する。かくして目的
とするトラック幅加工用のレジストマスク2のパターン
を得た。The patterning of the resist mask 2 for dry etching was performed as follows. That is, an organic silicon-based photoresist (trade name: RU-, manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.)
1600 P) was applied to a thickness of 4 μm, dried, exposed and developed using a mask having a rectangular pattern of 8 μm × 40 μm to obtain a first photoresist 3. Next, the exposed portion of the resist mask 2 for dry etching is removed by reactive ion etching using oxygen, and the remaining photoresist is stripped with a stripping solution. Thus, the desired pattern of the resist mask 2 for processing the track width was obtained.
【0055】次ぎに上記基板に、上記ドライエッチング
用レジストマスク2のパターンと一部が重なり合う第2
のフォトレジスト48を形成した(図6に示した形状の
マスクパターン48)。この第2のフォトレジスト48
の形成は、東京応化工業製の商品名OFPR−800を
用いて塗布、乾燥し、厚さ10ミクロンの膜とし、図示
しないマスクを介し、露光、現像により行った。このフ
ォトレジスト48と上記ドライエッチング用レジストマ
スク2とをマスクにしてパーマロイ膜(上部磁性体層)
47の露出部分をアルゴンのイオンエッチングによって
除去する。そして第2のフォトレジスト48を剥離液で
除去する。最後に矩形状に残ったドライエッチング用レ
ジストマスク2を剥離液で除去する。剥離液としては、
市販のアルカリ性剥離液を用いた。Next, on the substrate, a second pattern partially overlapping the pattern of the resist mask 2 for dry etching.
Is formed (a mask pattern 48 having the shape shown in FIG. 6). This second photoresist 48
Was formed by applying and drying using OFPR-800 (trade name, manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) to form a film having a thickness of 10 μm, and performing exposure and development through a mask (not shown). Using the photoresist 48 and the resist mask 2 for dry etching as a mask, a permalloy film (upper magnetic layer)
The exposed portions of 47 are removed by ion etching of argon. Then, the second photoresist 48 is removed with a stripper. Finally, the dry etching resist mask 2 remaining in the rectangular shape is removed with a stripping solution. As a stripper,
A commercially available alkaline stripping solution was used.
【0056】このようにして得られた磁気ヘッド素子の
トラック幅Wの基板面内のバラツキは7.8±0.75ミ
クロンであり、優れた加工精度を示した。また、この素
子を用いて製造した薄膜磁気ヘッドの書き込み、読み出
し性能は実用上満足すべきものであった。なお、上記実
施例ではドライエッチング用希ガスイオンとして、アル
ゴンイオンを代表例として説明したが、キセノンイオン
でも程度の差こそあれ同様に微細加工が可能であり、そ
の他の希ガスも使用可能である。The variation of the track width W in the substrate surface of the magnetic head element thus obtained was 7.8 ± 0.75 μm, indicating excellent processing accuracy. The write and read performances of the thin-film magnetic head manufactured using this element were satisfactory in practical use. In the above embodiment, argon ions were described as typical examples of rare gas ions for dry etching. However, fine processing can be performed with xenon ions to some extent, and other rare gases can also be used. .
【0057】[0057]
【発明の効果】本発明のドライエッチング用レジストマ
スク樹脂組成物を使用した微細加工方法によれば、アル
ゴンに代表される希ガスイオンビームを用いたドライエ
ッチング加工の際に、被エッチング材に対する選択比が
大きくとれるので、レジストマスク材を従来よりも薄く
することができ、加工精度を大幅に向上することが可能
である。したがって、磁気ヘッドの精密加工は勿論のこ
と、その他ドライエッチングで微細加工を必要とする種
々の分野に利用可能であり、工業的に貢献できるところ
多大である。According to the microfabrication method using the resist mask resin composition for dry etching of the present invention, when performing dry etching using a rare gas ion beam represented by argon, selection of a material to be etched is performed. Since the ratio can be increased, the resist mask material can be made thinner than before, and the processing accuracy can be greatly improved. Therefore, it can be used not only in precision processing of a magnetic head but also in various other fields requiring fine processing by dry etching, and it is enormous that it can contribute industrially.
【図1】本発明の一実施例となる微細加工の工程図であ
り、感光性をもたないドライエッチング用レジストマス
クを用いたヘッドスライダーの精密加工工程図である。FIG. 1 is a process diagram of microfabrication according to one embodiment of the present invention, which is a precision process diagram of a head slider using a resist mask for dry etching without photosensitivity.
【図2】本発明の他の実施例となる微細加工の工程図で
あり、感光性を付与されたドライエッチング用レジスト
マスクを用いたヘッドスライダーの精密加工工程図であ
る。FIG. 2 is a process diagram of fine processing according to another embodiment of the present invention, and is a process diagram of precision processing of a head slider using a resist mask for dry etching provided with photosensitivity.
【図3】ドライエッチングにおける被エッチング材とレ
ジストマスクとの選択比及びアルゴンイオン入射角依存
性との関係を測定した特性曲線図である。FIG. 3 is a characteristic curve diagram showing a relationship between a selectivity of a material to be etched and a resist mask in dry etching and an argon ion incident angle dependency.
【図4】本発明の一実施例となる薄膜磁気ヘッドの製造
工程図である。FIG. 4 is a manufacturing process diagram of the thin-film magnetic head according to one embodiment of the present invention.
【図5】薄膜磁気ヘッドの製造工程における第1のフォ
トレジストパターンの平面図を模式的に図示したもので
ある。FIG. 5 schematically shows a plan view of a first photoresist pattern in a manufacturing process of the thin-film magnetic head.
【図6】同じく薄膜磁気ヘッドの製造工程における第2
のフォトレジストパターンの平面図を模式的に図示した
ものである。FIG. 6 shows a second example of the manufacturing process of the thin-film magnetic head.
1 schematically illustrates a plan view of the photoresist pattern of FIG.
【図7】薄膜磁気ヘッド素子の平面図を模式的に図示し
たものである。FIG. 7 schematically shows a plan view of a thin-film magnetic head element.
1…被エッチング材(ヘッドスライダー基板) 2…ドライエッチング用レジストマスク(樹脂組成物) 3…フォトレジスト(第1のフォトレジスト) 4…パターニングされたフォトレジスト 5…パターニングされたドライエッチング用レジストマ
スク 5´…ドライエッチングされたレジストマスク 6…ドライエッチング加工されたヘッドスライダー材 40…薄膜磁気ヘッド素子 41…非磁性基板 42…下部磁性体層 43…絶縁膜(ギャップ層) 44、46…有機絶縁層 45…コイルパターン 47…上部磁性体層(パーマロイ) 48…第2のフォトレジスト 49…上部コア W…トラック幅DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Material to be etched (head slider substrate) 2 ... Resist mask for dry etching (resin composition) 3 ... Photoresist (first photoresist) 4 ... Photoresist patterned 5 ... Resist mask for dry etching patterned 5 ': dry-etched resist mask 6: dry-etched head slider material 40: thin-film magnetic head element 41: non-magnetic substrate 42: lower magnetic layer 43: insulating film (gap layer) 44, 46: organic insulation Layer 45: Coil pattern 47: Upper magnetic layer (permalloy) 48: Second photoresist 49: Upper core W: Track width
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水島 明子 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株式会社日立製作所 生産技術研究所内 (72)発明者 鈴木 三郎 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所 小田原工場内 (72)発明者 石崎 浩 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所 小田原工場内 (72)発明者 池田 宏 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式 会社日立製作所 小田原工場内 (56)参考文献 特開 平1−285946(JP,A) 特開 昭55−9539(JP,A) 特開 昭60−6942(JP,A) 特開 昭62−144159(JP,A) 特開 昭63−282732(JP,A) 特開 昭62−113135(JP,A) 特開 平1−140145(JP,A) 特開 平1−201337(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03F 7/004 501 G03F 7/038 G03F 7/40 521──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Akiko Mizushima 292 Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Production Technology Laboratory (72) Inventor Saburo Suzuki 2880 Kozu, Kofu, Odawara-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. Inside the Odawara Plant (72) Inventor Hiroshi Ishizaki 2880 Kozu, Kozuhara City, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Odawara Plant (72) Inventor Hiroshi Ikeda 2880 Kozu, Kozuhara, Odawara City, Kanagawa Prefecture Inside Hitachi, Ltd.Odawara Plant (56) References JP-A-1-285946 (JP, A) JP-A-55-9538 (JP, A) JP-A-60-6942 (JP, A) JP-A-62-144159 (JP, A) JP-A-63-282732 (JP, A) JP-A-62-113135 (JP, A) JP-A-1-140145 (JP, A) JP-A-1-201337 (JP, A) (58)査the field (Int.Cl. 6, DB name) G03F 7/004 501 G03F 7/038 G03F 7/40 521
Claims (8)
レジストマスクパターンを形成せしめ、前記基板をドラ
イエッチングにより微細加工するに際し、前記レジスト
マスクパターンを、分子内に芳香族基を有するマトリッ
クスポリマーを主成分とするレジストマスクであって前
記マトリックスポリマー中に炭素系充填剤を分散、含有
せしめて成るドライエッチング用レジストマスク、もし
くは前記レジストマスク中に分散する炭素系充填剤の含
有量を前記マトリックスポリマーに対し重量比で少なく
とも5%として成る前記ドライエッチング用レジストマ
スクを使用して形成し、アルゴンイオンによる物理的エ
ッチングで前記被エッチング基板をドライエッチングす
る工程を有して成るドライエッチングによる微細加工方
法。1. A resist mask pattern having a predetermined shape is formed on a predetermined substrate to be etched, and when the substrate is finely processed by dry etching, the resist mask pattern is replaced with a matrix having an aromatic group in a molecule.
A resist mask mainly composed of a polymer
Disperse and contain carbon filler in matrix polymer
A dry etching resist mask or a carbon-based filler dispersed in the resist mask;
Reduce the weight by weight ratio to the matrix polymer
And the dry etching resist comprises 5%.
Formed using disk, microfabrication method by dry etching comprising the object to be etched substrate by physical etching using argon ions with a dry-etching.
対するエッチング速度比が0.8以上となる条件下でド
ライエッチングする工程を有して成る請求項1記載のド
ライエッチングによる微細加工方法。2. A fine processing method by dry etching according to claim 1, wherein comprising a step of dry etching under conditions etch rate ratio to the resist mask of the etching target substrate is 0.8 or more.
ダーとし、スライダー摺動面に相当する位置に上記レジ
ストマスクパターンを形成して、ドライエッチングによ
り前記基板を選択的にエッチングしてスライダーレール
部を形成する磁気ヘッドスライダーの加工工程を有して
成る請求項1記載のドライエッチングによる微細加工方
法。3. The substrate to be etched is a magnetic head slider, the resist mask pattern is formed at a position corresponding to a slider sliding surface, and the substrate is selectively etched by dry etching to form a slider rail portion. microfabrication method by dry etching according to claim 1, wherein comprising a step of processing the magnetic head slider to be.
属膜の形成された磁気ヘッド基板とし、磁気ヘッドのト
ラック幅に相当する位置に上記レジストマスクパターン
を形成して、ドライエッチングにより前記磁性金属膜を
選択的にエッチングして、磁気ヘッドのトラック幅を加
工する工程を有して成る請求項1記載のドライエッチン
グによる微細加工方法。4. The substrate to be etched is a magnetic head substrate having a magnetic metal film formed on its surface, the resist mask pattern is formed at a position corresponding to the track width of a magnetic head, and the magnetic metal is formed by dry etching. film is selectively etched to a fine machining method using dry etching according to claim 1, wherein comprising a step of processing the track width of the magnetic head.
リマーおよびこれを溶解する溶媒を主成分とする樹脂組
成物であって、前記樹脂組成物中に炭素系充填剤を分
散、含有せしめて成るドライエッチング用レジストマス
ク樹脂組成物であって、前記炭素系充填剤が、平均粒子
径0.15μm以下のダイヤモンド微粉から成るドライ
エッチング用レジストマスク樹脂組成物。5. A matrix matrix having an aromatic group in a molecule.
Resin group mainly composed of limer and solvent that dissolves it
A carbonaceous filler in the resin composition.
Dry etching resist mass dispersed and contained
A dry resin composition, wherein the carbon-based filler comprises fine diamond powder having an average particle diameter of 0.15 μm or less.
A resist mask resin composition for etching .
の含有量を、上記マトリックスポリマーに対し重量比で
少なくとも5%とし、分散剤と共に含有せしめて成る請
求項5記載のドライエッチング用レジストマスク樹脂組
成物。6. The dry etching method according to claim 5 , wherein the content of the carbon-based filler dispersed in the resin composition is at least 5% by weight with respect to the matrix polymer and is contained together with the dispersant. Resist mask resin composition.
酸、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂およびポリスチレ
ン系ポリマーの群から選択される少なくとも1種の樹脂
から成る請求項5記載のドライエッチング用レジストマ
スク樹脂組成物。7. The resist mask resin composition for dry etching according to claim 5 , wherein the matrix polymer comprises at least one resin selected from the group consisting of a polyamic acid, a polyimide resin, a novolak resin and a polystyrene-based polymer.
m以下のカーボンブラックから成る請求項5記載のドラ
イエッチング用レジストマスク樹脂組成物。8. The carbon-based filler has an average particle size of 0.1 μm.
The resist mask resin composition for dry etching according to claim 5, comprising carbon black of m or less.
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|---|---|---|---|
| JP3083791A JP2863018B2 (en) | 1991-02-26 | 1991-02-26 | Fine processing method by dry etching and resist mask resin composition for dry etching |
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| JP (1) | JP2863018B2 (en) |
Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS559539A (en) * | 1978-07-07 | 1980-01-23 | Asahi Chem Ind Co Ltd | Heat resistant paste for photoforming |
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-
1991
- 1991-02-26 JP JP3083791A patent/JP2863018B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05134402A (en) | 1993-05-28 |
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