(57)【要約】  少なくとも1つのコイル(3)が酸化物層(2)に埋め込まれ、酸化物層(2)には少なくとも1つのアパーチャ(4)が提供される磁気光学素子の製造方法。当該コイル(3)の少なくとも片側の傾斜側壁(6)を利用して、当該アパーチャ(4)は前記酸化物層中で選択エッチングされる。
2007522592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気光学素子を製造する方法であって：
酸化物層中に少なくとも1つのコイルを埋め込む工程；
前記酸化物層に少なくとも1つのアパーチャを供する工程；及び、
前記コイルの少なくとも1巻の傾斜側壁を利用することで、前記酸化物層中の前記アパーチャを選択エッチングする工程；
を有する方法。
【請求項２】
請求項1に記載の方法であって、
前記アパーチャが前記コイルの中心の上、及び/又は前記コイルの中心を突き抜けて延在するように、前記コイルの内側の巻線における内側側壁の傾斜は前記アパーチャを選択エッチングするのに使用されること、
を特徴とする方法。
【請求項３】
請求項1又は2に記載の方法であって、
前記酸化物層の第1部分は少なくとも、コイルの軸方向から見て、前記コイル巻線の前記傾斜側壁と前記酸化物層との間で延在し、
前記アパーチャは、前記酸化物層の第2部分の少なくとも一部をエッチングすることで形成され、
前記第2酸化物層は前記第1酸化物層部分に隣接する、
ことを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項3に記載の方法であって、
レジスト層が、前記酸化物層表面上に供され、
前記レジスト層には、少なくとも前記第2酸化物層部分の一部への接触を可能にするようなアパーチャが供され、かつ、
前記第2酸化物層部分は、前記レジストアパーチャに使用されるエッチャントによってエッチングされる、
ことを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項2及び4に記載の方法であって、
前記レジストアパーチャの直径は、前記内側コイル巻線の前記内側側壁の最小直径よりも大きくなるように選ばれ、かつ、
前記レジストアパーチャの前記直径は、前記内側コイル巻線の前記内側側壁の最大直径よりも小さくなるように選ばれる、
ことを特徴とする方法。
【請求項６】
上記請求項のいずれかに記載の方法であって、
前記アパーチャが所望の深さに到達したときに前記アパーチャのエッチングが実質的に終了するように、エッチストップが前記酸化物層中又は前記酸化物層下に供されることを特徴とする方法。
【請求項７】
上記請求項のいずれかに記載の方法であって、
前記少なくとも1つのコイルは少なくとも：
基板上にレジスト層を堆積する工程；
前記レジスト層にネガのコイルパターンをパターニングする工程；
前記傾斜側壁を有する金属コイルパターンを形成するため、好適には電気メッキ処理で金属を堆積する工程；
前記パターニングされたレジスト層を除去する工程；及び、
前記酸化物層を堆積する工程であって、前記酸化物層表面は平坦化されることが好適であることを特徴とする工程；
によって前記酸化物層中に埋め込まれる、
ことを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項7に記載の方法であって、
前記レジストを前記基板上に堆積する前に、少なくとも1層の金属層を前記基板上に堆積し、そして、
前記レジストがたとえばスパッタエッチングによって除去された後、前記金属及び金属層は前記基板から部分的に除去される、
ことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記酸化物層は少なくとも酸化アルミニウムを含むことを特徴とする、上記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記酸化物層中の前記アパーチャをエッチングするのにウエットエッチング技術が使用されることを特徴とする、上記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも部分的には、上記請求項のいずれかに記載の方法によって製造された磁気光学素子。
【請求項１２】
請求項11に記載の磁気光学素子の、情報の読み出し及び/又は書き込みへの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気光学素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような方法については出願人によって特許文献1で説明されている。この先行出願は本発明の出願日にはまだ公開されていなかった。
【０００３】
磁気光学素子は、高密度の、情報キャリアからの読み出し及び/又は情報キャリアへの書き込みに使用される。そのような素子は偏光ビーム、特にレーザービームを情報キャリア上に集光するための磁場変調(MFM)コイルを有する。コイルは酸化物層中に埋め込まれていて良い。
【特許文献１】欧州特許出願第03101884.9号明細書
【特許文献２】欧州特許出願第02080573.5号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そのような磁気光学素子の問題は、使用中に水蒸気が素子上に凝集する恐れがあることである。凝集した水蒸気は光ビームの透過の妨げになる。特許文献1では、当該の問題を解決するため、コイル中心又はその周辺に、アパーチャを有する酸化物層を提供することを提案した。そのようなアパーチャを適用することで、水蒸気による光読み取り/光書き込みビームの光路の邪魔を防ぐことができる。アパーチャはエッチング可能であり、たとえば急峻な側壁を有する。しかし、そのようなアパーチャを比較的高速かつ経済的に形成することは比較的難しい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の目的は、磁気光学素子の改良された製造方法を提供することである。
【０００６】
本発明に従うと、この目的は請求項1の特性によって実現される。
【０００７】
本発明に従うと、少なくとも1つのコイルが酸化物層中に埋め込まれ、当該酸化物層には少なくとも1つのアパーチャが提供され、当該コイルの少なくとも1巻の傾斜側面を利用することで、当該アパーチャは酸化物層中で選択エッチングされる。
【０００８】
当該アパーチャが当該酸化物層中で選択エッチングされるので、自己整合するアパーチャを得ることができる。その結果、磁気光学素子の製造コストの減少のみならず、製造時間の短縮が実現する。選択エッチングは、当該コイルの少なくとも1巻の傾斜側面を利用することで実現される。従って、アパーチャは所望の位置に比較的高精度で形成することが可能である。加えて、このようにして、選択エッチングされたアパーチャに急峻な側壁を提供することが可能となる。酸化物のエッチング速度は、酸化物下の傾斜側壁の存在によって変化しうることが分かっている。本発明はこの特性を磁気光学素子製造に有利に生かしている。
【０００９】
酸化物を選択エッチングする方法は出願人の特許文献2に概ね説明されていることに留意してほしい。この出願は本発明の出願日にはまだ公開されていなかった。
【００１０】
本発明はまた、磁気光学素子にも関する。情報正確な読み/書きは当該アパーチャによって促進されるので、少なくとも部分的には本発明に従った方法によって製造された磁気光学素子は情報の読み出し及び/又は書き込みに使用される上で有利となるだろう。
【００１１】
本発明はさらに、本発明に従った磁気光学素子の使用にも関する。
【００１２】
本発明の別な利点は従属請求項で説明される。
【実施例】
【００１３】
ここで、添付の図に示された典型的実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。
【００１４】
図1は磁気光学素子Hを使用している様子を概略的に図示している。本実施例の素子Hは読み出し及び/又は書き込みヘッドであって、情報層100の情報保持層101上に光ビームBを投影するためのレンズL及びコイル3を有する。当該光ビームBはたとえば、偏光レーザーであって良い。当該コイル3は、たとえば、金属で特にCuのような導電性材料を巻いたものを多数有する。レンズLがコイル3の中心部を通り抜けて情報キャリア100上に進むことができるように、コイル3はレンズLの光軸OAに対して、実質的に同心円状に整合している。
【００１５】
素子Hはたとえばガラスのような透明材料の基板1を有する。基板はコイルホルダとしての役割を果たす。この目的のため、当該コイルが埋め込まれている酸化物層2が当該基板1上に供される。当該酸化物層2はたとえば酸化アルミニウム(Al2O3)を含んで良い。使用中、酸化物層2の外側表面は情報キャリア100から比較的短い距離FWDにある。距離FWDは、たとえば約20μm以下である。光ビームBは情報キャリア100を加熱することで、そこから水の蒸発を引き起こすだろう。結果生じる水蒸気は酸化物層2の表面上に凝集し、素子Hの適切な機能を阻害する恐れがある。図1で図示された素子Hの実施例では、酸化物層2はアパーチャ4を有する。アパーチャ4は、コイル3の中心を突き抜けて、酸化物層2の外側表面と基板1の表面11との間で延在する。アパーチャ4は光ビームBの光路中の水蒸気凝集を防ぐ。
【００１６】
本発明に従うと、当該コイル3の少なくとも1巻の傾斜側壁を利用して、当該酸化物層2中のアパーチャ4を選択エッチングすることで、磁気光学素子Hの酸化物層2は少なくとも1つのアパーチャとともに供される。図2及び3は酸化物層2の選択エッチングの原理を概略的に図示している。下部構造の傾斜側壁上に位置する酸化物層2のエッチング速度は、酸化物層の他の箇所のエッチング速度と比較して比較的低い。これはとりわけ、使用される化合物に依存する。酸化物層2が酸化アルミニウム(Al2O3)のときに良い結果が得られている。
【００１７】
図2では、傾斜側壁6を有する金属コイル部分5が基板1の表面11上に供されている。傾斜側壁6は当該基板表面11から外れた方向を向いている。金属部分5は基板表面11上に堆積される酸化物層2中に埋め込まれる。酸化物層2は第1部分2aを有する。当該酸化物層表面7に対して垂直なZ方向から見て、第1部分2aは実質的に当該傾斜側壁と酸化物層2の上表面7との間で延在していている。残りの、酸化物層2の第2部分は当該第1部分2aの間で延在し、2aに隣接する。たとえばエッチング溶液のような適切なエッチャントを酸化物層2の上表面7に適用する場合、第1の酸化物部分2aは第2の酸化物部分2bよりもとても遅くエッチングされる。その結果、図3に図示するような構造が形成される。結果形成された構造はアパーチャ4を有する。アパーチャ4は第1酸化物層部分2aの残りの部分2a'の間を延在する。ウエットエッチングに加えて、ドライエッチング技術もまた、酸化物中のアパーチャ4のエッチングに使用可能である。しかし、ドライエッチング技術の使用に比べ、ウエットエッチング技術の使用は、単純、高プロセス速度及び低プロセスコストという利点を有する。
【００１８】
図4から10は酸化物層2の選択エッチングを使用した磁気光学素子の製造方法の第1実施例を図示している。当該方法は、少なくとも部分的には特許文献1及び特許文献2で説明されている製造方法を利用する。
【００１９】
図4は少なくとも1層の金属層20が基板1上に堆積される第1工程を図示している。標準的なリソグラフィ技術を用いて、レジスト層21はネガのコイルパターンでパターニングされる。その結果を図5に図示する。レジスト層21のパターニング後、図6に図示されているように、当該傾斜側壁を有する金属コイルパターンを形成するために、金属3が堆積される。堆積方法は、電気メッキ処理が好ましい。そこで、パターニングされたレジスト層21は除去される。レジスト21が除去された後、たとえばスパッタエッチングで当該金属3及び金属層20は部分的に基板1から除去される。その結果、図7で図示したような第1コイル構造の層が形成される。その後、コイル構造3が埋め込まれるように、酸化物層2が基板1上に堆積される。堆積された酸化物層2の表面7は平坦化されていることが好ましい。上述の工程は第2コイル構造の層を形成するために繰り返されて良い。その結果、図8で概略的に示したような素子構造が形成される。
【００２０】
図8では、素子Hは傾斜した内側側壁を有する内側の巻線5iを有するコイル3を有する。コイルの軸方向Zから見て、当該酸化物層2の第1部分2aは内側のコイルの巻線5iの傾斜した内側側壁より上で、及び酸化物層2の表面より下に延在している。当該第1酸化物層部分2aもまた、コイルの軸方向Zから見て、傾斜した内側側壁6の端部に沿って部分的に延在している。図8で図示されているように、第2酸化物層部分2bは当該第1酸化物部分2aに隣接している。この第2酸化物層部分2bは、当該軸方向Zに垂直な動径方向から見て、当該第1酸化物層部分2aに囲まれている。
【００２１】
図2及び3で図示されているように、アパーチャ4の中心部は図8で図示された素子構造内で、好適にはウエットエッチング技術によって選択エッチングされる。形成されるアパーチャ4はコイル3の内側の巻線5iによって囲まれる領域を突き抜けるように延在している。この目的のため、当該コイル3の内側の巻線5iにおける内側側壁6の傾斜は当該アパーチャ4の選択エッチングに使用される。より詳細には、周りを取り囲む当該酸化物層2の第1部分2aは、中心にある第2酸化物層部分2bのエッチングを制限するのに使用される。
【００２２】
図9及び10で図示されているように、そのようなアパーチャ4はレジスト層8を当該酸化物表面7に成膜することで得ることができる。レジストアパーチャ9がリソグラフィ技術の手段によって、当該レジスト層8内に供される。レジストアパーチャ9によって、当該第2酸化物層部分2b表面に接触できるようになっている。本実施例では、当該レジストアパーチャ9は当該第1酸化物層部分2a及び第2酸化物層部分2bの間の端部2cにわたって延在している。レジストアパーチャ9の直径Drは、当該内側にあるコイルの巻線5iにおける内側側壁の最小直径D0よりも大きい。加えて、レジストアパーチャ9の直径Drは、当該内側にあるコイルの巻線5iにおける内側側壁の最大直径D1よりも小さい。結果作製されたレジストアパーチャを図9に図示する。
【００２３】
図10で図示されているように、コイル3の中心を突き抜けるように延びる第2酸化物部分2bが酸化物層2から除去されるように、エッチャントが酸化物層2の露出した表面7に適用される。当該酸化物部分2bの中心部は比較的遅くエッチングされる第1酸化物部分2aで囲まれているため、エッチングは選択的である。これについてはたとえば図3を参照してほしい。その結果として、当該コイル3の内側の巻線5iにおける内側側壁6の傾斜6は当該アパーチャを選択エッチングするのに使用される。ある所望の深さを有するアパーチャ4を提供するため、エッチングは所望の程度で中断することが可能である。本実施例では、アパーチャ4は酸化物層表面7から基板表面11までずっと延在している。
【００２４】
第1酸化物部分2aが第2酸化物部分2bの中心へのエッチングを実質的に制限しているので、比較的急峻な内側側壁を有するアパーチャ4を得ることが可能である。もしウエットエッチング法が適用されるのであれば、エッチングは比較的速くかつ経済的に実行することが可能である。加えて、レジストアパーチャ9の直径Drは選択可能又は、比較的広範囲に変化可能であるため、レジスト層8中のレジストアパーチャ9のパターニングに関する比較的高い許容度を有することが可能である。
【００２５】
図11及び12は第2実施例を図示する。第2実施例は、レジストアパーチャ9'が第2酸化物層部分2bの一部にしか延在していない点が、第1実施例と異なる。所望の深さを有するアパーチャ4が酸化物層2内でエッチングされるとき、エッチング処理は実質的に終了するように、エッチステップ10が当該酸化物層2の下に提供されている。第2実施例では、第2酸化物部分2bは、エッチャントをレジストアパーチャ9'に提供することで除去可能である。その結果、急峻な側壁を有する中心のアパーチャが形成される。第1実施例同様、第1酸化物部分2aは動径方向のさらなるエッチングを防ぐ。ここで動径方向とは、当該軸方向Zに垂直な方向である。従って、アパーチャ4は選択エッチングされる。エッチストップ10は下にある基板1のエッチングを防ぐことが可能である。加えて、エッチストップ10は目印として使用可能である。目印は、エッチング処理をすぐに中断できるように酸化物部分2bが除去されたときに見えるようになっている。
【００２６】
第2実施例では、レジストアパーチャ9'のサイズ及び位置は広範囲にわたり変化しうる。従って、レジストアパーチャ9'はたとえば、低精度リソグラフィツール、穴開け、針又はそれらと同様な低精度ツールの手段によって作製可能である。この結果として、比較的高価でない最終製品、たとえば読み出しかつ/又は書き込みヘッド及びそのようなヘッドを有する装置を製造することができる。
【００２７】
図示された本発明の実施例が添付の図を参照して詳細に説明されたとしても、本発明はそれらの実施例に限定されないことは理解していただきたい。請求項によって定義された本発明の範囲及び技術的思想から離れることなく当業者によって、様々な変化又は修正が実行可能である。
【００２８】
磁気光学素子は様々な形式での作製が可能で、異なる材料を有して良い。
【００２９】
各コイルはたとえば、スライダ、アクチュエータ又は同様なものに組み入れられて良い。
【００３０】
各酸化物層はたとえば、金属酸化物、半導体酸化物又は同様なものを有して良い。
【００３１】
各コイルは1層以上のコイル巻線5を有して良い。
【００３２】
コイルの各巻線5はそれぞれ異なる形状、たとえば円形、正方形かつ/又は他の適切な形状を有して良い。加えて、各巻線はそれぞれ異なる断面、たとえば台形、三角形、半円断面又はそれらと同様なもので提供されて良い。
【００３３】
さらに、磁気光学素子Hの1つ以上の部分は1つの基板1上で製造されて良い。
【００３４】
加えて、自己整合アパーチャ4は酸化物層の様々な部分内で延在して良い。たとえば、埋め込まれたコイル3の上、埋め込まれたコイル3を通り抜ける、かつ/又はそれと同様な状態である。選択的にエッチングされたアパーチャ4は酸化物層2の厚さよりも小さい厚さを有して良い。自己整合アパーチャ4もまた、当該基板1の部分に到達、すなわちそこまで延在しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施例を使用している様子の断面図を概略的に示している。
【図２】酸化物層における選択エッチングの第1工程を図示する。
【図３】酸化物層における選択エッチングの第2工程を図示する。
【図４】本発明に従った第1実施例の第1工程を図示する。
【図５】本発明に従った第1実施例の第2工程を図示する。
【図６】本発明に従った第1実施例の第3工程を図示する。
【図７】本発明に従った第1実施例の第4工程を図示する。
【図８】本発明に従った第1実施例の第5工程を図示する。
【図９】本発明に従った第1実施例の第6工程を図示する。
【図１０】本発明に従った第1実施例の第7工程を図示する。
【図１１】本発明に従った第2実施例の第1工程を図示する。
【図１２】本発明に従った第2実施例の第2工程を図示する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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