(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃｏ以外の元素として、Ｈｆ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎ、Ｏの少なくとも１つ以上の元素を含むＣｏ系磁性膜の表面をエッチング液でエッチング加工して前記磁性膜を加工する方法であって、前記エッチング液は、３７％ＨＣｌ、３０％Ｈ２Ｏ２、Ｈ２Ｏの混合液であり、前記Ｈ２Ｏに対する３７％ＨＣｌおよび３０％Ｈ２Ｏ２の体積比が、それぞれ少なくとも２０％以上であり、前記磁性薄膜を５０℃以下の前記エッチング液でエッチングすることを特徴とする磁性膜の加工方法。
【請求項２】
前記エッチングの時間が１〜３分間であることを特徴とする請求項１に記載の磁性膜の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リアクトルやトランスや磁気ヘッドなどの磁性材料を用いた部品を製造する過程で必要となる磁性膜の加工方法に関する。本発明の加工方法は、詳しくは、湿式エッチングによる加工方法であって、主に磁性体が薄膜の場合がその対象である。
【０００２】
【従来の技術】
磁性材料、特に磁性薄膜のエッチング液としては、磁性材料の組成によって様々である。例えば、Ｃｏ系などの磁性薄膜のエッチング液としては、硝酸、塩酸、燐酸、酢酸などの混合酸が、一般に用いられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前述のＣｏ系などの磁性薄膜は、いくつかの金属元素からなる合金の形態をとることが多く、従来用いられてきた前述の混合酸では、以下に述べるような不具合があった。
【０００４】
（イ）  合金膜のため、構成元素毎のエッチング速度が異なり、エッチング形状が悪く、微細加工性に劣る。
【０００５】
（ロ）  上記加工形状を改善するために液温を上げると、サイドエッチ量が極端に大きくなってしまう。
【０００６】
（３）  合金膜の構成元素によっては、可溶しない膜を形成し、それが残渣を形成する。
【０００７】
本発明の課題は、前記従来の問題点を解決することのできる磁性膜の加工方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するための前提として、Ｃｏ系などの磁性薄膜がエッチングされるためには、それを構成している元素が全て、エッチャントと反応して、水に可溶な、もしくは気体として蒸発するような反応生成物となることが必要条件となる。リアクトル、トランス、磁気ヘッドなどに用いられるＣｏ系などの磁性薄膜は、Ｃｏ以外の元素として、少なくとも、Ｈｆ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｆｅ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎ、Ｏのいずれかを含むのが一般的である。したがって、これらの元素の全てを、水に可溶な、もしくは気体として蒸発するような反応生成物とすることのできるエッチャントが、基本となる。かかる条件を満たす反応生成物としては、金属化合物の場合、酸化物でも硫化物でもなく、塩化物となると良いことが、分かっている。
【０００９】
そこで、求めるエッチャントのベースとして希塩酸を選択した。次に、上記構成金属元素のいずれもが希塩酸中で速やかに塩化物を生成するために、第３の物質として何を添加するかという問題になる。そこで、上記元素イオンが基板から容易に解離し、水溶液として溶解させる能力のある過酸化水素３０％の水溶液を添加することを試みた。
【００１０】
すなわち、本発明の請求項１にかかる磁性膜の加工方法は、Ｃｏ、Ｈｆ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｎｂ、Ｍｏ、Ｔｃ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｗ、Ｒｅ、Ｏｓ、Ｉｒ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｎ、Ｏの少なくとも１つ以上の元素を含む磁性膜の加工方法であって、前記磁性膜を加工するエッチング液として、すくなくとも希塩酸と過酸化水素液とを有してなるエッチング液を用いることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
ところで、塩酸−過酸化水素−水の混合液は、シリコンウェハに付着した重金属を除去する前処理液（洗浄液）として、古くから、知られている［Ｗ．  Ｋｅｒｎ；ＲＣＡ  Ｒｅｖｉｅｗ、Ｊｕｎｅ  ｐｐ１８７−２０７（１９７０）］。低ｐＨ値（すなわち、酸性）での過酸化水素液は、金属を錯体として基板から解離させる能力があることが、既に知られている。しかし、この混合液をＣｏ系磁性合金薄膜のエッチャントとして用いた例はなく、そのような使用は新規である。
【００１２】
上述のシリコンウェハの洗浄液として用いられる場合、洗浄が目的であるために、塩酸−過酸化水素−水の混合液は、一般に、塩酸および過酸化水素の濃度が低く、かつ液温を８５℃前後に温度を上げて、用いられる。このような条件で、塩酸−過酸化水素−水混合液をエッチャントとして用いても、磁性膜のエッチング液としては、用をなさない。磁性膜のエッチング液としては、様々な実験、検討を行い、その構成および使用条件の最適化を実現しなければならない。
【００１３】
本発明者らは、このような最適化を具体的に実現した。
【００１４】
すなわち、本発明の磁性膜の加工方法においては、エッチング液は、具体的には、３７％ＨＣｌ、３０％Ｈ2Ｏ2、Ｈ2Ｏの混合液であり、前記Ｈ2Ｏに対する３７％ＨＣｌおよび３０％Ｈ2Ｏ2の体積比が、それぞれ少なくとも２０％以上であることが、望ましい。
【００１５】
また、前記エッチング液の液温は、５０℃以下であることが、望ましい。
【００１６】
【実施例】
シリコン基板上にポリイミド膜３μｍを全面塗布し、４００℃で３０分ベークした後、その上にスパッタ蒸着法で、Ｃｏ88.8Ｈｆ4.5Ｔａ5.9Ｐｄ0.8の組成の磁性薄膜（厚さ５μｍ）を全面蒸着し、レジストパターニングを行って、エッチング用の試料を得た。得られた試料に室温で表１に示した１２種類のエッチング液を作用させて、レジストのない部分の磁性薄膜がエッチング液により除去された部分の残存物の様子を観察した。その結果を表１に示した。
【００１７】
【表１】
0003785867.tif 000002
【００１８】
表１から、
（ａ）  過酸化水素を含まないエッチング液では、残渣や残膜が発生する。
【００１９】
・・・・・エッチング液１，２，３，１４
（ｂ）  過酸化水素が含まれていても、硫酸を含むと、残渣が生じる。
【００２０】
・・・・・エッチング液４〜８
（ｃ）  水に対する塩酸および過酸化水素の体積比が２５％以下（厳密な調査では、２０％を切ったところ）で、エッチング速度が低下し、残渣が生じやすくなる。
【００２１】
・・・・・エッチング液１５
なお、残渣や残膜のないエッチング液（９〜１３）を用いた場合のエッチング時間は、１〜３分程度で、エッチング工程の管理面で望ましい範囲である。また、液温を上昇させると、過酸化水素の分解蒸発量が大きくなることが知られており［Ｗ．  Ｋｅｒｎ；ＲＣＡ  Ｒｅｖｉｅｗ、Ｊｕｎｅ  ｐｐ１８７−２０７（１９７０）］、少なくとも１回のエッチング時間内で過酸化水素の効果が薄まらない蒸発量となるためには、５０℃以下であることが、望ましい。
【００２２】
本実施例の場合、最適なエッチャントとして、エッチング液９を用いて、室温で処理する方法を、選択した。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、Ｃｏ系磁性膜など複数元素を有する磁性膜のエッチングを残渣や残膜なしに効率的に行うことのできるエッチング液により、磁性膜の加工を行うので、リアクトルやトランスや磁気ヘッドなどの磁性材料を用いた部品の製造を効率的に行うことができる。