JP2002323775A - Pattern forming method - Google Patents

Pattern forming method

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JP2002323775A
JP2002323775A JP2001128725A JP2001128725A JP2002323775A JP 2002323775 A JP2002323775 A JP 2002323775A JP 2001128725 A JP2001128725 A JP 2001128725A JP 2001128725 A JP2001128725 A JP 2001128725A JP 2002323775 A JP2002323775 A JP 2002323775A
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layer
resist
pattern
resist pattern
slimming
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Shoichi Suda
章一 須田
Keiji Watabe
慶二 渡部
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide form resist patterns finer than optical resolution dimensions by using the resist material thus far and exposure means relating to a pattern forming method. SOLUTION: Two layered resist layers consisting of a lower resist layer 2 which is relatively higher in an etching rate with respect to a developer and an upper resist layer 3 which is relatively smaller in an etching rate are exposed to form the resist patterns 1 of an undercut shape and thereafter the resist patterns 1 are subjected to slimming of their widths.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はパターン形成方法に
関するものであり、例えば、ハードディスクドライブ
(HDD)等の磁気記録装置の再生ヘッド(リードヘッ
ド)に用いる巨大磁気抵抗効果膜(GMR膜)のトラッ
ク幅を光学的解像度寸法以上に微細な幅にするためのレ
ジストパターン構造及びレジストパターンの形成方法に
特徴のあるパターン形成方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pattern forming method, for example, a track of a giant magnetoresistive film (GMR film) used for a reproducing head (read head) of a magnetic recording device such as a hard disk drive (HDD). The present invention relates to a resist pattern structure for forming a width finer than an optical resolution dimension and a pattern forming method characterized by a method of forming a resist pattern.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、コンピュータの外部記憶装置であ
るハードディスク装置等に対する高密度化、高速化の要
請の高まりに伴い、再生用磁気ヘッドとしては磁場その
ものを感知する磁気センサが主流となっており、この様
な磁気センサとしては、従来は磁気抵抗(MR)効果を
利用したものが採用されていたが、現在では巨大磁気抵
抗(GMR)効果を利用したものが採用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a demand for higher density and higher speed of a hard disk device or the like as an external storage device of a computer has increased, a magnetic sensor for sensing a magnetic field itself has become mainstream as a reproducing magnetic head. Conventionally, as such a magnetic sensor, a sensor utilizing the magnetoresistance (MR) effect has been employed, but now a sensor utilizing the giant magnetoresistance (GMR) effect has been employed.

【0003】このMRヘッド或いはGMRヘッドにおけ
る再生原理は、リード電極から一定のセンス電流を流し
た場合に、磁気抵抗効果素子を構成する磁性薄膜の電気
抵抗が記録媒体からの磁界により変化する現象を利用す
るものである。
The reproducing principle of the MR head or GMR head is based on a phenomenon that when a constant sense current is passed from a lead electrode, the electric resistance of a magnetic thin film constituting a magnetoresistive element changes due to a magnetic field from a recording medium. To use.

【0004】近年のハードディスクドライブの高密度記
録化に伴って、1ビットの記録面積が減少するととも
に、発生する磁場は小さくなっており、現在市販されて
いるハードディスクドライブの記録密度は10Gbit
/in2 (≒1.55Gbit/cm2 )前後である
が、記録密度の上昇は年率約2倍のスピードで大きくな
っている。そのため、さらに微小な磁場範囲に対応する
とともに、小さい外部磁場の変化を感知できる必要があ
る。
[0004] With the recent increase in the recording density of hard disk drives, the recording area of one bit has been reduced, and the generated magnetic field has become smaller. The recording density of currently available hard disk drives is 10 Gbit.
/ In 2 (≒ 1.55 Gbit / cm 2 ), but the increase in recording density is increasing at twice the annual rate. Therefore, it is necessary to cope with a smaller magnetic field range and to be able to sense a small change in the external magnetic field.

【0005】上述のように、現在、巨大磁気抵抗効果を
利用した磁気センサとしては、スピンバルブ素子を利用
した磁気センサが広く用いられているので、この様なス
ピンバルブ素子を利用した再生用磁気センサを図7を参
照して説明する。なお、図7(a)は、従来の再生用磁
気センサの概略的断面図であり、また、図7(b)は、
図7(a)における破線で示す円内の概略的拡大図であ
る。
As described above, as a magnetic sensor utilizing the giant magnetoresistance effect, a magnetic sensor using a spin valve element is widely used at present. The sensor will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a schematic cross-sectional view of a conventional reproducing magnetic sensor, and FIG.
It is a schematic enlarged view in the circle shown by the broken line in FIG. 7 (a).

【0006】図7(a)及び(b)参照 まず、スライダーの母体となるAl2 3 −TiC基板
41上に、Al2 3膜等の下地層42を介してNiF
e合金等からなる下部磁気シールド層43及びAl2
3 等の下部リードギャップ層44を設け、この下部リー
ドギャップ層44上に、スピンバルブ膜45を堆積させ
る。なお、この場合のスピンバルブ膜45は、例えば、
Ta下地層46を介して設けたNiFeフリー層47、
CoFeフリー層48、Cu中間層49、CoFeピン
ド層50、及び、PdPtMn反強磁性層51からな
り、その上にTaキャップ層52が設けられている。
Referring to FIGS. 7 (a) and 7 (b), NiF is first placed on an Al 2 O 3 —TiC substrate 41 serving as a base of a slider via an underlayer 42 such as an Al 2 O 3 film.
e-alloy and other lower magnetic shield layer 43 and Al 2 O
A lower read gap layer 44 such as 3 is provided, and a spin valve film 45 is deposited on the lower read gap layer 44. Incidentally, the spin valve film 45 in this case is, for example,
A NiFe free layer 47 provided via a Ta underlayer 46,
It comprises a CoFe free layer 48, a Cu intermediate layer 49, a CoFe pinned layer 50, and a PdPtMn antiferromagnetic layer 51, on which a Ta cap layer 52 is provided.

【0007】次いで、通常の2層レジストプロセスによ
って、レジストを塗布したのち、露光・現像することに
よって所定の形状のレジストパターン(図示を省略)を
形成し、このレジストパターンをマスクとしてイオンミ
リングを施すことによってスピンバルブ膜を図に示すよ
うに所定幅にパターニングする。なお、この2層レジス
トプロセスにおいては、上層を感光性を有するフォトレ
ジストで構成するとともに、下層としてはアンダーカッ
ト部を形成するために、上層の現像液に対するエッチン
グレートがより大きなレジスト層を用いるものであり、
下層のレジスト層に対しては感光性は要求されないもの
である。
Next, after a resist is applied by a usual two-layer resist process, a resist pattern (not shown) having a predetermined shape is formed by exposure and development, and ion milling is performed using the resist pattern as a mask. Thereby, the spin valve film is patterned to a predetermined width as shown in the figure. In this two-layer resist process, the upper layer is formed of a photoresist having photosensitivity, and the lower layer uses a resist layer having a higher etching rate with respect to the developing solution in order to form an undercut portion. And
Photosensitivity is not required for the lower resist layer.

【0008】次いで、スピンバルブ膜の両端にCoCr
Pt等の硬磁性膜をスパッタリング法によって堆積させ
たのち、スピンバルブ膜のパターニングに用いたレジス
トパターンを除去するリフトオフ法によって硬磁性膜の
不要部を除去することによって、ハードバイアス膜53
を形成する。
Next, CoCr is applied to both ends of the spin valve film.
After depositing a hard magnetic film of Pt or the like by a sputtering method, unnecessary portions of the hard magnetic film are removed by a lift-off method of removing a resist pattern used for patterning the spin valve film.
To form

【0009】次いで、Cr/Au等からなる導電膜を堆
積させて一対のリード電極54を形成したのち、再び、
Al2 3 等の上部リードギャップ層55を介してNi
Fe合金等からなる上部磁気シールド層56を設けるこ
とによって、スピンバルブ素子を利用した再生用磁気セ
ンサの基本構成が完成する。
Then, a pair of lead electrodes 54 is formed by depositing a conductive film made of Cr / Au or the like, and then again.
Ni through an upper read gap layer 55 such as Al 2 O 3
By providing the upper magnetic shield layer 56 made of an Fe alloy or the like, the basic configuration of the reproducing magnetic sensor using the spin valve element is completed.

【0010】この様なスピンバルブ巨大磁気抵抗効果素
子においては、磁化方向がPdPtMn反強磁性層51
によって固定されたCoFeピンド層50と、外部磁場
に応じて磁化方向が自由に回転するCoFeフリー層4
8及びNiFeフリーCu47の磁化方向とのなす角に
より、伝導電子のスピンに依存した散乱が変化し、電気
抵抗値が変化するので、この電気抵抗値の変化を定電流
のセンス電流を流して電圧値の変化として検出すること
によって、外部磁場の状況、即ち、磁気記録媒体からの
信号磁場を取得するものである。
In such a spin valve giant magnetoresistive element, the magnetization direction is the PdPtMn antiferromagnetic layer 51.
And a CoFe free layer 4 whose magnetization direction freely rotates according to an external magnetic field.
8 and the angle between the magnetization direction of the NiFe-free Cu 47 and the magnetization direction, the scattering depending on the spin of the conduction electrons changes, and the electric resistance changes. Therefore, the change in the electric resistance is measured by applying a constant sense current to the voltage. By detecting the change as a value, the state of the external magnetic field, that is, the signal magnetic field from the magnetic recording medium is obtained.

【0011】このような、スピンバルブ磁気抵抗センサ
においては、さらなる微細化の要請に対して、露光波長
の短波長化、レンズの高NA化、及び、レジスト特性に
改善等によって対応しており、例えば、2層レジストプ
ロセスにおいて、ArFエキシマレーザ等を用いて17
2nm等のより短波長の紫外線領域の露光光を用いてい
る。
Such a spin valve magnetoresistive sensor responds to the demand for further miniaturization by shortening the exposure wavelength, increasing the NA of the lens, and improving the resist characteristics. For example, in a two-layer resist process, an ArF excimer laser or the like is used.
Exposure light in the ultraviolet region of a shorter wavelength such as 2 nm is used.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかし、この様なレジ
ストパターンの微細化の手法は、ArFエキシマレーザ
光以降の短波長露光光源及び短波長に適したレジストの
開発が困難さを増しており、これまでと同じような微細
化が進展しなくなっている。
However, in such a method of miniaturizing a resist pattern, development of a short wavelength exposure light source after ArF excimer laser light and development of a resist suitable for a short wavelength are increasing in difficulty. The miniaturization as before has not progressed.

【0013】したがって、本発明は、これまでのレジス
ト材料及び露光手段を用いて光学的解像寸法以上に微細
なレジストパターンを形成することを目的とする。
Accordingly, an object of the present invention is to form a resist pattern finer than the optical resolution dimension using the conventional resist material and exposure means.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理的構
成の説明図であり、この図1を参照して本発明における
課題を解決するための手段を説明する。なお、図におい
て、符号6は、Al2 3 等の下地層である。 図1(a)乃至(c)参照 上述の目的を達成するため、本発明は、パターン形成方
法において、現像液に対してエッチング速度が相対的に
大きな下層レジスト層2と、エッチング速度が相対的に
小さな上層レジスト層3からなる2層レジスト層を露光
し、アンダーカット形状のレジストパターン1を形成し
たのち、レジストパターン1の幅のスリミングを行うこ
とを特徴とする。
FIG. 1 is an explanatory view of the principle configuration of the present invention. Referring to FIG. 1, means for solving the problems in the present invention will be described. In the drawing, reference numeral 6 denotes a base layer of Al 2 O 3 or the like. 1A to 1C, in order to achieve the above object, the present invention provides a method for forming a pattern, comprising: forming a lower resist layer 2 having an etching rate relatively higher than a developing solution; The resist pattern 1 is formed by exposing a two-layer resist layer composed of a small upper resist layer 3 to form an undercut resist pattern 1 and then slimming the width of the resist pattern 1.

【0015】或いは、現像液に対してエッチング速度が
相対的に小さな下層レジスト層2と、エッチング速度が
相対的に大きな上層レジスト層3からなる2層レジスト
層を露光したのち現像してレジストパターン1を形成し
たのち、前記レジストパターン1の幅のスリミングを行
う際に、下層レジスト層2を相対的に多く除去してアン
ダーカット形状のレジストパターン1としても良い。
Alternatively, after exposing a two-layer resist layer composed of a lower resist layer 2 having a relatively low etching rate to a developing solution and an upper resist layer 3 having a relatively high etching rate, the resist pattern 1 is developed by exposure. After forming the resist pattern 1, when performing the slimming of the width of the resist pattern 1, a relatively large amount of the lower resist layer 2 may be removed to form the undercut resist pattern 1.

【0016】或いは、アンダーカット形状の単層のレジ
ストパターン1を形成したのち、前記アンダーカット形
状を保ったままで、前記レジストパターン1の幅のスリ
ミングを行っても良い。
Alternatively, after forming the undercut single-layer resist pattern 1, the width of the resist pattern 1 may be slimmed while maintaining the undercut shape.

【0017】この様に、レジストパターン1のパターニ
ング後に、レジストパターン1の幅のスリミングを行う
ことによって、特殊なレジスト或いは露光方法を用いる
ことなく、レジストパターン1の幅を光学的解像寸法以
上に微細にすることができ、それによって、被加工対象
膜5をArイオン8等を用いたイオンミリングにより光
学的解像寸法以上に加工して微細なエッチングパターン
9を得ることができる。
As described above, by slimming the width of the resist pattern 1 after patterning the resist pattern 1, the width of the resist pattern 1 can be made larger than the optical resolution dimension without using a special resist or exposure method. It is possible to make the film 5 to be processed finer than the optical resolution dimension by ion milling using Ar ions 8 or the like, whereby a fine etching pattern 9 can be obtained.

【0018】なお、レジスト層を2層構造レジスト層と
する場合、上層レジスト層3としてフェノール樹脂系レ
ジスト或いはSi含有レジストのいずれかを用い、下層
レジスト層2として有機ポリマを用いることが望まし
い。
When the resist layer is a two-layer resist layer, it is preferable to use either a phenolic resin resist or a Si-containing resist as the upper resist layer 3 and to use an organic polymer as the lower resist layer 2.

【0019】特に、上層レジスト層3と下層レジスト層
2の組合せとしては、上層レジスト層3がノボラックレ
ジスト等のフェノール樹脂系レジストの場合、下層レジ
スト層2は、現像液に対するエッチングレートの大きな
PMGI(LOL−1000)等のポリイミド系樹脂或
いはARC等の反射防止型染料含有ポリイミド系樹脂の
いずれかが望ましく、現像工程において、アンダーカッ
ト部4を形成することができる。
Particularly, as a combination of the upper resist layer 3 and the lower resist layer 2, when the upper resist layer 3 is a phenol resin resist such as a novolak resist, the lower resist layer 2 is formed of PMGI ( Either a polyimide resin such as LOL-1000) or a polyimide resin containing an antireflection type dye such as ARC is desirable, and the undercut portion 4 can be formed in the developing step.

【0020】また、上層レジスト層3が酸素プラズマ7
に対する耐性の大きなSi含有レジストの場合、下層レ
ジスト層2は、BARC等の現像液に対する耐性が大き
く且つ酸素プラズマ7に対する耐性の小さな反射防止型
染料含有ポリイミド系樹脂、例えば、BARCが望まし
く、スリミング工程においてアンダーカット部4を形成
することができる。
The upper resist layer 3 is made of oxygen plasma 7
In the case of a Si-containing resist having a high resistance to odor, the lower resist layer 2 is preferably made of an anti-reflection type dye-containing polyimide resin having a high resistance to a developing solution such as BARC and a low resistance to oxygen plasma 7, for example, BARC. , The undercut portion 4 can be formed.

【0021】また、スリミング工程としては、酸素系プ
ラズマ処理、紫外線照射を利用したオゾン処理、或い
は、オゾン水を利用したオゾン処理のいずれかが望まし
い。なお、紫外線照射を行う場合には、172nmの波
長のArFエキシマレーザ光等のより短波長側の紫外線
を用いることが望ましい。
As the slimming step, it is preferable to use any one of an oxygen-based plasma treatment, an ozone treatment using ultraviolet irradiation, and an ozone treatment using ozone water. When ultraviolet irradiation is performed, it is preferable to use ultraviolet light having a shorter wavelength, such as ArF excimer laser light having a wavelength of 172 nm.

【0022】上述のパターン形成方法は、スピンバルブ
膜等の磁気抵抗効果膜をパターニングする際と磁区制御
膜(ハードバイアス膜)を形成する際のリフトオフ用パ
ターンとして用いことによって、より微細なトラック幅
を有する再生用磁気ヘッドを製造することが可能にな
る。
The above-described pattern forming method is used as a lift-off pattern when patterning a magnetoresistive film such as a spin valve film and when forming a magnetic domain control film (hard bias film). Can be manufactured.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】ここで、図2乃至図4を参照し
て、本発明の第1の実施の形態の再生用磁気センサの製
造工程を説明する。 図2(a)参照 まず、従来と同様に、スライダーの母体となるAl2
3 −TiC基板上に、Al2 3 膜を介してNiFe合
金からなる下部磁気シールド層(いずれも図示を省略)
を設けたのち、Al2 3 膜からなる下部リードギャッ
プ層11を設け、次いで、スパッタリング法を用いて下
部リードギャップ層11上に、スピンバルブ膜12を成
膜する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A manufacturing process of a reproducing magnetic sensor according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Referring to FIG. 2A, first, as in the conventional case, Al 2 O serving as a base of the slider is used.
A lower magnetic shield layer made of a NiFe alloy on a 3- TiC substrate via an Al 2 O 3 film (both not shown)
Is provided, a lower read gap layer 11 made of an Al 2 O 3 film is provided, and then a spin valve film 12 is formed on the lower read gap layer 11 by a sputtering method.

【0024】図2(b)参照 図2(b)は図2(a)における破線で示す円内の拡大
図であり、この場合のスピンバルブ膜12は、厚さが、
例えば、5nmのTa下地層13、厚さが、例えば、2
nmのNiFeフリー層14、厚さが、例えば、2nm
のCoFeフリー層15、厚さが、例えば、2.4nm
のCu中間層16、厚さが、例えば、2nmのCoFe
ピンド層17、及び、厚さが、例えば、13nmのPd
PtMn反強磁性層18、及び、厚さが、例えば、6n
mのTaキャップ層19を順次成膜することによって構
成される。なお、この場合のNiFeフリー層14の組
成比は、例えば、Ni81Fe19であり、また、CoFe
フリー層15及びCoFeピンド層17の組成は、例え
ば、Co90Fe10であり、さらに、PdPtMn反強磁
性層18の組成比は、例えば、Pd31Pt17Mn52であ
る。
FIG. 2B is an enlarged view of the circle shown by the broken line in FIG. 2A. In this case, the spin valve film 12 has a thickness of
For example, a Ta underlayer 13 of 5 nm and a thickness of, for example, 2
nm of the NiFe free layer 14 having a thickness of, for example, 2 nm
CoFe free layer 15 having a thickness of, for example, 2.4 nm
Cu intermediate layer 16 having a thickness of, for example, 2 nm
Pinned layer 17 and Pd having a thickness of, for example, 13 nm
The PtMn antiferromagnetic layer 18 and a thickness of, for example, 6n
m of the Ta cap layer 19 is sequentially formed. The composition ratio of the NiFe free layer 14 in this case is, for example, Ni 81 Fe 19 ,
The composition of the free layer 15 and the CoFe pinned layer 17 is, for example, Co 90 Fe 10 , and the composition ratio of the PdPtMn antiferromagnetic layer 18 is, for example, Pd 31 Pt 17 Mn 52 .

【0025】図2(c)参照 次いで、スピンバルブ膜12上に、厚さが、例えば、
0.1μmのPMGI層20、及び、厚さが、例えば、
0.5μmのノボラックレジスト層21を塗布して2層
レジストを構成する。なお、この場合の下層レジスト層
となるPMGI層20は、感光性を有していないので、
フォトレジストではない。
Next, referring to FIG. 2C, the thickness of the spin valve film 12 is, for example,
The 0.1 μm PMGI layer 20 and a thickness of, for example,
A 0.5 μm novolak resist layer 21 is applied to form a two-layer resist. In this case, since the PMGI layer 20 serving as the lower resist layer has no photosensitivity,
Not a photoresist.

【0026】図3(d)参照 次いで、ArFエキシマレーザを用いて、172nmの
波長の紫外線を照射して露光を行ったのち、2.38%
の水酸化テトラメチルアンモニウム水からなる現像液を
用いて現像することによって、幅が、例えば0.28μ
mのレジストパターン22とPMGI層パターン23を
形成する。この場合、PMGI層20は現像液に対する
エッチングレートが大きいので、従来と同様にレジスト
パターン22との界面にアンダーカット部が形成され
る。
Next, as shown in FIG. 3 (d), exposure was performed by irradiating ultraviolet rays having a wavelength of 172 nm using an ArF excimer laser, and then 2.38%.
Is developed by using a developing solution composed of aqueous tetramethylammonium hydroxide having a width of, for example, 0.28 μm.
Then, a resist pattern 22 and a PMGI layer pattern 23 are formed. In this case, since the etching rate of the PMGI layer 20 with respect to the developing solution is large, an undercut portion is formed at the interface with the resist pattern 22 as in the related art.

【0027】図3(e)参照 次いで、平行平板型プラズマエッチング装置を用いて、
2 ガスを8sccm流し200Torrの圧力にした
状態で、25W(/176cm2 )の高周波電力を印加
して発生させた酸素プラズマ24によってレジストパタ
ーン22とPMGI層パターン23のスリミングを行
う。
Next, referring to FIG. 3E, using a parallel plate type plasma etching apparatus,
With the O 2 gas flowing at 8 sccm and a pressure of 200 Torr, the resist pattern 22 and the PMGI layer pattern 23 are slimmed by the oxygen plasma 24 generated by applying a high frequency power of 25 W (/ 176 cm 2 ).

【0028】[0028]

【表1】 表1に示すように、上記の条件で、1分間スリミングを
行うと、0.278μmのレジスト幅が、0.251μ
mと約10%スリムになり、2分間のスリミングによ
り、0.217μm、3分間のスリミングで0.181
μmになる、また、アンダーカット形状もほぼ保たれた
ままであった。
[Table 1] As shown in Table 1, when slimming is performed for 1 minute under the above conditions, the resist width of 0.278 μm becomes 0.251 μm.
m about 10% slim, 0.217μm for 2 minutes slimming, 0.181 for 3 minutes slimming
μm, and the undercut shape was almost kept.

【0029】図3(f)参照 次いで、スリミングによって幅が、例えば、0.22μ
mになったレジストパターン22をマスクとしてArイ
オン25を用いたイオンミリングを施すことによってス
ピンバルブ膜12を下部リードギャップ層11が露出す
るまでエッチングして、所定の幅を有するスピンバルブ
素子パターン26を形成する。
Referring to FIG. 3F, the width is reduced to, for example, 0.22 μm by slimming.
The spin valve film 12 is etched until the lower read gap layer 11 is exposed by performing ion milling using Ar ions 25 using the resist pattern 22 that has become m as a mask, and a spin valve element pattern 26 having a predetermined width is exposed. To form

【0030】図4(g)参照 引き続いて、レジストパターン22及びPMGI層パタ
ーン23をそのままリフトオフ用のパターンとして用い
て、スパッタリング法によって、厚さが、例えば、80
nmのCoCrPt膜27を堆積する。
Next, referring to FIG. 4G, the resist pattern 22 and the PMGI layer pattern 23 are used as they are as lift-off patterns, and the thickness is reduced to, for example, 80 by a sputtering method.
A CoCrPt film 27 of nm is deposited.

【0031】図4(h)参照 次いで、レジストパターン22及びPMGI層パターン
23とともに、レジストパターン22上に堆積したCo
CrPt膜27を除去することによって、スピンバルブ
素子パターン26の両側面に接合するハードバイアス膜
28を形成する。
Next, referring to FIG. 4H, the resist pattern 22 and the PMGI layer pattern 23 together with the Co
By removing the CrPt film 27, a hard bias film 28 bonded to both side surfaces of the spin valve element pattern 26 is formed.

【0032】図4(i)参照 次いで、例えば、蒸着法を用いて、厚さが、例えば、3
nmのCr密着層及び厚さが例えば、30nmのAu電
極層を堆積させたのち、再び、新たなレジストパターン
をマスクとしたイオンミリングを施すことによって、一
対のCr/Au膜からなるリード電極29を形成し、次
いで、Al2 3 等の上部リードギャップ層を介してN
iFe合金等からなる上部磁気シールド層(いずれも、
図示を省略)を設けることによって再生用磁気センサの
基本構成が完成する。
Next, as shown in FIG. 4 (i), for example, the thickness is set to 3
After depositing a Cr adhesion layer having a thickness of 30 nm and an Au electrode layer having a thickness of, for example, 30 nm, ion milling is again performed using a new resist pattern as a mask, thereby forming a lead electrode 29 comprising a pair of Cr / Au films. And then N 2 through an upper read gap layer such as Al 2 O 3
An upper magnetic shield layer made of an iFe alloy or the like (in each case,
(Not shown) completes the basic configuration of the reproducing magnetic sensor.

【0033】この本発明の第1の実施の形態は、露光・
現像によってレジストパターンを形成したのち、酸素プ
ラズマを用いたスリミング工程を行っているので、従来
のレジスト材料及び露光方法を用いたままで、レジスト
パターンの幅寸法を、光学的解像寸法を越えた微細な寸
法とすることができ、それによって、再生用磁気センサ
の微細化が可能になる。
In the first embodiment of the present invention, the exposure and
After the resist pattern is formed by development, the slimming process using oxygen plasma is performed, so the width dimension of the resist pattern is reduced to a size exceeding the optical resolution dimension while using the conventional resist material and exposure method. The dimensions of the magnetic sensor for reproduction can be reduced.

【0034】また、この第1の実施の形態においては、
下層レジスト層としてPMGIを用いているので、現像
工程でアンダーカット部を形成することができるととも
に、スリミング工程においてもアンダーカット形状をほ
ぼ保つことができ、それによって、リフトオフを確実に
行うことができる。
In the first embodiment,
Since PMGI is used as the lower resist layer, an undercut portion can be formed in the developing step, and the undercut shape can be almost maintained also in the slimming step, whereby the lift-off can be reliably performed. .

【0035】次に、図5を参照して、本発明の第2の実
施の形態の再生用磁気センサの製造工程を説明するが、
2層レジストプロセス以外は上記の第1の実施の形態と
全く同様であるので、説明は簡単にする。 図5(a)参照 まず、上記の第1の実施の形態と全く同様に、スライダ
ーの母体となるAl23 −TiC基板上に、Al2
3 膜を介してNiFe合金等からなる下部磁気シールド
層(いずれも図示を省略)を設けたのち、Al2 3
の下部リードギャップ層11を設け、次いで、スパッタ
リング法を用いてスピンバルブ膜12を堆積する。
Next, the manufacturing process of the reproducing magnetic sensor according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
Except for the two-layer resist process, it is completely the same as the above-described first embodiment, so that the description will be simplified. First, as in the first embodiment, an Al 2 O 3 —TiC substrate serving as a slider base is placed on an Al 2 O 3
After a lower magnetic shield layer made of a NiFe alloy or the like (all not shown) is provided via the three films, a lower read gap layer 11 of Al 2 O 3 or the like is provided, and then a spin valve film is formed by sputtering. 12 is deposited.

【0036】次いで、スピンバルブ膜上に、厚さが、例
えば、0.1μmのBARC層31、厚さが、例えば、
0.5μmのSi含有レジスト層を塗布して2層レジス
ト層を形成したのち、上記の第1の実施の形態と同じ露
光・現像処理を行う。この場合、BARC層31は、水
酸化テトラメチルアンモニウム水からなる現像液に対す
る耐性が大きいので、ほとんどエッチングされることは
なく、Si含有レジストのみが現像されて、幅が、例え
ば、0.28μmのSi含有レジストパターン32が形
成される。なお、BARCとは、反射防止用の染料を含
んだポリイミド系樹脂からなるARCにおける現像液耐
性を高めたものである。
Next, a BARC layer 31 having a thickness of, for example, 0.1 μm is formed on the spin valve film.
After applying a 0.5 μm Si-containing resist layer to form a two-layer resist layer, the same exposure and development processing as in the first embodiment is performed. In this case, the BARC layer 31 is hardly etched because the BARC layer 31 has high resistance to a developing solution composed of tetramethylammonium hydroxide water, and only the Si-containing resist is developed, and the width is, for example, 0.28 μm. A Si-containing resist pattern 32 is formed. Note that BARC is an ARC made of a polyimide resin containing an anti-reflection dye that has improved resistance to a developing solution.

【0037】図5(b)参照 次いで、上記の第1の実施の形態と同様の条件で酸素プ
ラズマ24を用いたスリミング処理を施すことによっ
て、Si含有レジストパターン32の幅を、例えば、
0.22μmにスリム化する。
Next, by performing a slimming process using the oxygen plasma 24 under the same conditions as in the above-described first embodiment, the width of the Si-containing resist pattern 32 is reduced to, for example,
Slim down to 0.22 μm.

【0038】この場合、Si含有レジストパターン32
の酸素プラズマ耐性が大きいのに対して、BARC層3
1の酸素プラズマ耐性が小さいので、Si含有レジスト
パターン32がスリム化する間にBARC層31の露出
部がエッチングされてアンダーカット形状を有するBA
RC層パターン33が形成される。
In this case, the Si-containing resist pattern 32
Has a high oxygen plasma resistance, whereas the BARC layer 3
1 has a small oxygen plasma resistance, the exposed portion of the BARC layer 31 is etched while the Si-containing resist pattern 32 is slimmed, and the BA having an undercut shape is formed.
An RC layer pattern 33 is formed.

【0039】図5(c)参照 以降は、上記の第1の実施の形態と同様に、Si含有レ
ジストパターン32をマスクとしてArイオン25を用
いたイオンミリングを施すことによってスピンバルブ膜
12の露出部を除去してスピンバルブ膜パターン26を
形成する。
After that, as in the first embodiment, the spin valve film 12 is exposed by performing ion milling using Ar ions 25 using the Si-containing resist pattern 32 as a mask. The spin valve film pattern 26 is formed by removing the portion.

【0040】以降は、図示を省略するが、リフトオフ法
を用いてハードバイアス膜を形成したのち、一対のリー
ド電極、上部リードギャップ層、及び、上部磁気シール
ド層を順次形成することによって、本発明の第2の実施
の形態の再生用磁気センサの基本構造が完成する。
Hereinafter, although not shown, a hard bias film is formed by using a lift-off method, and then a pair of lead electrodes, an upper read gap layer, and an upper magnetic shield layer are sequentially formed, thereby achieving the present invention. The basic structure of the reproducing magnetic sensor according to the second embodiment is completed.

【0041】この第2の実施の形態においても、アンダ
ーカット部の形成工程が異なるだけで、第1の実施の形
態と同様に、従来のレジスト材料及び露光方法を用いた
ままで、レジストパターンの幅寸法を、光学的解像寸法
を越えた微細な寸法とすることができ、それによって、
再生用磁気センサの微細化が可能になる。
In the second embodiment as well, the only difference is in the process of forming the undercut portion. As in the first embodiment, the width of the resist pattern can be reduced while using the conventional resist material and exposure method. The dimensions can be fine dimensions beyond the optical resolution dimensions,
The reproduction magnetic sensor can be miniaturized.

【0042】次に、図6を参照して、本発明の第3の実
施の形態の再生用磁気センサの製造工程を説明するが、
レジストプロセス以外は上記の第1の実施の形態と全く
同様であるので、説明は簡単にする。 図6(a)参照 まず、上記の第1の実施の形態と全く同様に、スライダ
ーの母体となるAl23 −TiC基板上に、Al2
3 膜を介してNiFe合金等からなる下部磁気シールド
層(いずれも図示を省略)を設けたのち、Al2 3
の下部リードギャップ層11を設け、次いで、スパッタ
リング法を用いてスピンバルブ膜12を堆積する。
Next, with reference to FIG. 6, a description will be given of a manufacturing process of the reproducing magnetic sensor according to the third embodiment of the present invention.
Except for the resist process, it is completely the same as the above-described first embodiment, so that the description will be simplified. Referring to FIG. 6 (a), an Al 2 O 3 -TiC substrate serving as a slider base is placed on an Al 2 O 3 -TiC substrate just like the first embodiment.
After a lower magnetic shield layer made of a NiFe alloy or the like (all not shown) is provided via the three films, a lower read gap layer 11 of Al 2 O 3 or the like is provided, and then a spin valve film is formed by sputtering. 12 is deposited.

【0043】次いで、スピンバルブ膜上に、厚さが、例
えば、0.5μmのレジストSIPR9706(信越化
学製商品名)を塗布したのち、上記の第1の実施の形態
と同じ露光・現像処理を行った、頂部の幅が、例えば、
0.28μmのレジストパターン35を形成する。この
場合、レジストSIPR9706(信越化学製商品名)
は現像によって逆テーパ状になる特性があるので、逆テ
ーパ状のレジストパターン35が得られる。
Next, a resist SIPR9706 (trade name, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having a thickness of, for example, 0.5 μm is applied on the spin valve film, and then subjected to the same exposure and development processing as in the first embodiment. Done, the width of the top is, for example,
A resist pattern 35 of 0.28 μm is formed. In this case, the resist SIPR9706 (trade name of Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Has a characteristic of being formed into an inversely tapered shape by development, so that an inversely tapered resist pattern 35 is obtained.

【0044】図6(b)参照 次いで、上記の第1の実施の形態と同様の条件で酸素プ
ラズマ24を用いたスリミング処理を施すことによっ
て、逆テーパ形状を保ったままでレジストパターン35
の幅を、例えば、0.22μmにスリム化する。
Next, as shown in FIG. 6B, a slimming process using oxygen plasma 24 is performed under the same conditions as in the first embodiment, so that the resist pattern 35 is maintained while maintaining the reverse tapered shape.
Is slimmed down to, for example, 0.22 μm.

【0045】図6(c)参照 以降は、上記の第1の実施の形態と同様に、レジストパ
ターン35をマスクとしてArイオン25を用いたイオ
ンミリングを施すことによってスピンバルブ膜12の露
出部を除去してスピンバルブ膜パターン26を形成す
る。
Referring to FIG. 6C, thereafter, similarly to the first embodiment, the exposed portion of the spin valve film 12 is formed by performing ion milling using the Ar ions 25 with the resist pattern 35 as a mask. This is removed to form a spin valve film pattern 26.

【0046】以降は、図示を省略するが、リフトオフ法
を用いてハードバイアス膜を形成したのち、一対のリー
ド電極、上部リードギャップ層、及び、上部磁気シール
ド層を順次形成することによって、本発明の第3の実施
の形態の再生用磁気センサの基本構造が完成する。
Although not shown in the drawings, a hard bias film is formed by a lift-off method, and a pair of lead electrodes, an upper lead gap layer, and an upper magnetic shield layer are sequentially formed. The basic structure of the reproducing magnetic sensor according to the third embodiment is completed.

【0047】この第3の実施の形態においては、一層構
造のレジストによってアンダーカット部を形成している
ので、レジストプロセスが簡素化されるとともに、第1
の実施の形態と同様に、従来のレジスト材料及び露光方
法を用いたままで、レジストパターンの幅寸法を、光学
的解像寸法を越えた微細な寸法とすることができ、それ
によって、再生用磁気センサの微細化が可能になる。
In the third embodiment, the undercut portion is formed by a single-layer resist, so that the resist process is simplified and the first process is performed.
As in the first embodiment, the width of the resist pattern can be reduced to a fine dimension exceeding the optical resolution dimension while using the conventional resist material and the exposure method, whereby the reproducing magnetic The sensor can be miniaturized.

【0048】以上、本発明の各実施の形態を説明してき
たが、本発明は各実施の形態に記載した構成に限られる
ものではなく、各種の変更が可能である。例えば、上記
の各実施の形態の説明においては、スリム化処理を酸素
プラズマを用いて行っているが酸素プラズマ処理に限ら
れるものではなく、オゾン処理でも良いものである。
The embodiments of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the configuration described in each embodiment, and various modifications are possible. For example, in the description of each of the above embodiments, the slimming process is performed using oxygen plasma. However, the present invention is not limited to the oxygen plasma process, and may be an ozone process.

【0049】例えば、反応室内に導入した酸素ガスに、
例えば、Xeエキシマ光を用いて172nmの紫外線を
照射してオゾンを発生させ、発生させたオゾンにレジス
トパターンを晒すことによってスリム化しても良いもの
である。
For example, the oxygen gas introduced into the reaction chamber is
For example, slimness may be achieved by irradiating ultraviolet rays of 172 nm using Xe excimer light to generate ozone and exposing the resist pattern to the generated ozone.

【0050】或いは、発生させたオゾンを超純水に溶解
させてオゾン水を作製し、このオゾン水中にレジストパ
ターンを浸漬するウェット処理によってスリム化しても
良いものである。
Alternatively, the generated ozone may be dissolved in ultrapure water to produce ozone water, and the slimness may be reduced by a wet treatment in which a resist pattern is immersed in the ozone water.

【0051】また、上記の第1の実施の形態において
は、下層レジスト層として、PMGIを用いているが、
PMGIに限られるものではなく、他の有機ポリマでも
良く、例えば、反射防止用の染料を含んだポリイミド系
樹脂からなるARCを用いても良いものである。
In the first embodiment, PMGI is used as the lower resist layer.
The invention is not limited to PMGI, and other organic polymers may be used. For example, an ARC made of a polyimide resin containing an anti-reflection dye may be used.

【0052】また、上記の第1の実施の形態において
は、上層レジスト層として、フェノール樹脂系レジスト
であるノボラックレジストを用いているが、ノボラック
レジストに限られるものではなく、他のフェノール樹脂
系レジストを用いても良いものであり、いずれにして
も、紫外線に対する感度の高いポジ型レジストであれば
良い。
In the first embodiment, a novolak resist, which is a phenol resin resist, is used as the upper resist layer. However, the present invention is not limited to the novolak resist. In any case, any positive resist having high sensitivity to ultraviolet rays may be used.

【0053】また、上記の各実施の形態においては、磁
気抵抗効果素子を反強磁性層が上側にある型のシングル
スピンバルブ素子としているが、反強磁性層が下側にあ
る型のシングルスピンバルブ素子、或いは、デュアルス
ピンバルブ素子を用いても良いものであり、さらには、
通常のMR素子を用いても良いものである。
In each of the above embodiments, the magnetoresistive element is a single spin valve element having an antiferromagnetic layer on the upper side, but a single spin valve element having an antiferromagnetic layer on the lower side. A valve element or a dual spin valve element may be used.
Ordinary MR elements may be used.

【0054】また、上記の各実施の形態においては、リ
ード電極が、Taキャップ層に接触するオーバーレイド
構造の磁気センサとしているが、ハードバイアス膜用の
硬磁性膜の堆積に引き続いてリード電極用の導電膜を堆
積させ、リフトオフによってハードバイアス膜とリード
電極とを自己整合的に形成しても良いものである。
In each of the above embodiments, the lead electrode is a magnetic sensor having an overlay structure in contact with the Ta cap layer. However, following the deposition of the hard magnetic film for the hard bias film, A hard bias film and a lead electrode may be formed in a self-aligned manner by depositing a conductive film of the above method and lift-off.

【0055】また、上記の各実施の形態に記載した磁性
層、反強磁性層、及び、導電層の材質は単なる一例にす
ぎず、各種の公知の磁性材料、反強磁性材料、及び、導
電材料を組み合わせて用いても良いことは言うまでもな
いことである。
The materials of the magnetic layer, the antiferromagnetic layer, and the conductive layer described in each of the above embodiments are merely examples, and various known magnetic materials, antiferromagnetic materials, and conductive materials may be used. It goes without saying that a combination of materials may be used.

【0056】また、本発明の各実施の形態の説明におい
ては、再生ヘッド用の単独の磁気センサとして説明して
いるが、本発明は単独の磁気センサに限られるものでは
なく、誘導型の薄膜磁気ヘッドと積層した複合型薄膜磁
気ヘッドを構成する再生ヘッド用の磁気センサとしても
適用されるものであることも言うまでもないことであ
る。
Further, in the description of each embodiment of the present invention, a single magnetic sensor for a reproducing head is described. However, the present invention is not limited to a single magnetic sensor, but an inductive thin film. It goes without saying that the present invention is also applied as a magnetic sensor for a reproducing head constituting a composite type thin film magnetic head laminated with a magnetic head.

【0057】さらには、本発明は、再生用磁気センサの
製造工程に用いるパターン形成方法として説明している
が、再生用磁気センサの製造工程に限られるものではな
く、紫外線を用いてフォトリソグラフィー工程を行うと
ともにリフトオフを行う微細パターンの形成工程に適用
されるものであり、電子ビーム露光方法により簡単に且
つ高スループットで微細パターンを形成することが可能
になる。
Further, the present invention has been described as a pattern forming method used in a manufacturing process of a reproducing magnetic sensor. However, the present invention is not limited to a manufacturing process of a reproducing magnetic sensor, and a photolithography process using ultraviolet rays. And a lift-off process for forming a fine pattern. The fine pattern can be formed easily and with high throughput by an electron beam exposure method.

【0058】ここで、再び、図1を参照して、本発明の
詳細な特徴を説明する。 図1(a)乃至(c)参照 (付記1) 現像液に対してエッチング速度が相対的に
大きな下層レジスト層2と、エッチング速度が相対的に
小さな上層レジスト層3からなる2層レジスト層を露光
したのち現像して、アンダーカット形状のレジストパタ
ーン1を形成したのち、前記アンダーカット形状を保っ
たままで、前記レジストパターン1の幅のスリミングを
行うことを特徴とするパターン形成方法。 (付記2) 現像液に対してエッチング速度が相対的に
小さな下層レジスト層2と、エッチング速度が相対的に
大きな上層レジスト層3からなる2層レジスト層を露光
したのち現像してレジストパターン1を形成したのち、
前記レジストパターン1の幅のスリミングを行う際に、
下層レジスト層2を相対的に多く除去してアンダーカッ
ト形状のレジストパターン1とすることを特徴とするパ
ターン形成方法。 (付記3) 上記上層レジスト層3として、フェノール
樹脂系レジスト或いはSi含有レジストのいずれかを用
い、上記下層レジスト層2として有機ポリマを用いたこ
とを特徴とする付記1または2に記載されたパターン形
成方法。 (付記4) 上記上層レジスト層3がフェノール樹脂系
レジストからなり、上記下層レジスト層2が、ポリイミ
ド系樹脂或いは反射防止型染料含有ポリイミド系樹脂の
いずれからなることを特徴とする付記3記載のパターン
形成方法。 (付記5) 上記上層レジスト層3がSi含有レジスト
からなり、上記下層レジスト層2が、上記現像液に対す
る耐性の大きな反射防止型染料含有ポリイミド系樹脂か
らなることを特徴とする付記3記載のパターン形成方
法。 (付記6) アンダーカット形状の単層のレジストパタ
ーン1を形成したのち、前記アンダーカット形状を保っ
たままで、前記レジストパターン1の幅のスリミングを
行うことを特徴とするパターン形成方法。 (付記7) 上記スリミング工程が、酸素プラズマ処
理、紫外線照射を利用したオゾン処理、或いは、オゾン
水を利用したオゾン処理のいずれかであることを特徴と
する付記1乃至6のいずれか1に記載のパターン形成方
法。 (付記8) 上記レジストパターン1が、磁気抵抗効果
膜をパターニングするパターンであるとともに、磁区制
御膜を形成する際のリフトオフ用パターンであることを
特徴とする付記1乃至7のいずれか1に記載のパターン
形成方法。
Here, referring to FIG. 1 again, the detailed features of the present invention will be described. 1 (a) to 1 (c) (Supplementary Note 1) A two-layer resist layer composed of a lower resist layer 2 having a relatively high etching rate with respect to a developer and an upper resist layer 3 having a relatively low etching rate. A pattern forming method, comprising: performing exposure and development to form a resist pattern 1 having an undercut shape, and then slimming the width of the resist pattern 1 while maintaining the undercut shape. (Supplementary Note 2) The resist pattern 1 is developed by exposing and developing a two-layer resist layer including a lower resist layer 2 having a relatively low etching rate with respect to a developing solution and an upper resist layer 3 having a relatively high etching rate with respect to a developing solution. After forming,
When slimming the width of the resist pattern 1,
A pattern forming method, wherein a relatively large amount of the lower resist layer 2 is removed to form an undercut resist pattern 1. (Supplementary Note 3) The pattern according to Supplementary Note 1 or 2, wherein either the phenolic resin-based resist or the Si-containing resist is used as the upper resist layer 3 and an organic polymer is used as the lower resist layer 2. Forming method. (Supplementary Note 4) The pattern according to Supplementary Note 3, wherein the upper resist layer 3 is made of a phenol resin-based resist, and the lower resist layer 2 is made of any of a polyimide resin or a polyimide resin containing an antireflection type dye. Forming method. (Supplementary Note 5) The pattern according to Supplementary Note 3, wherein the upper resist layer 3 is made of a Si-containing resist, and the lower resist layer 2 is made of an anti-reflection type dye-containing polyimide resin having high resistance to the developer. Forming method. (Supplementary Note 6) A pattern forming method, wherein after forming a single-layer resist pattern 1 having an undercut shape, slimming of the width of the resist pattern 1 is performed while maintaining the undercut shape. (Supplementary Note 7) The slimming step is any one of an oxygen plasma treatment, an ozone treatment using ultraviolet irradiation, and an ozone treatment using ozone water. Pattern formation method. (Supplementary Note 8) The resist pattern 1 according to any one of Supplementary notes 1 to 7, wherein the resist pattern 1 is a pattern for patterning a magnetoresistive film and a lift-off pattern when a magnetic domain control film is formed. Pattern formation method.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明によれば、レジストパターンを形
成したのちスリム化を行っているので、これまでのレジ
スト材料及び露光手段を用いて光学的解像寸法以上に微
細なレジストパターンを形成することが可能になり、そ
れによって、高記録密度のHDD装置の普及・低価格化
に寄与するところが大きい。
According to the present invention, slimming is performed after forming a resist pattern, so that a resist pattern finer than the optical resolution dimension is formed using the conventional resist material and exposure means. This greatly contributes to the spread and cost reduction of high-density HDD devices.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の原理的構成の説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram of a basic configuration of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施の形態の途中までの製造工
程の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a manufacturing process partway through the first embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第1の実施の形態の図2以降の途中ま
での製造工程の説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention up to the middle of FIG. 2;

【図4】本発明の第1の実施の形態の図3以降の製造工
程の説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the first embodiment of the present invention after FIG. 3;

【図5】本発明の第2の実施の形態の製造工程の説明図
である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of a manufacturing process according to a second embodiment of the present invention.

【図6】本発明の第3の実施の形態の製造工程の説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram of a manufacturing process according to a third embodiment of the present invention.

【図7】従来の再生用磁気センサの概略的構成図であ
る。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a conventional reproducing magnetic sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 レジストパターン 2 下層レジスト層 3 上層レジスト層 4 アンダーカット部 5 被加工対象膜 6 下地層 7 酸素プラズマ 8 Arイオン 9 エッチングパターン 11 下部リードギャップ層 12 スピンバルブ膜 13 Ta下地層 14 NiFeフリー層 15 CoFeフリー層 16 Cu中間層 17 CoFeピンド層 18 PdPtMn反強磁性層 19 Taキャップ層 20 PMGI層 21 ノボラックレジスト層 22 レジストパターン 23 PMGI層パターン 24 酸素プラズマ 25 Arイオン 26 スピンバルブ素子パターン 27 CoCrPt膜 28 ハードバイアス膜 29 リード電極 31 BARC層 32 Si含有レジストパターン 33 BARC層パターン 35 レジストパターン 41 Al2 3 −TiC基板 42 下地層 43 下部磁気シールド層 44 下部リードギャップ層 45 スピンバルブ膜 46 Ta下地層 47 NiFeフリー層 48 CoFeフリー層 49 Cu中間層 50 CoFeピンド層 51 PdPtMn反強磁性層 52 Taキャップ層 53 ハードバイアス膜 54 リード電極 55 上部リードギャップ層 56 上部磁気シールド層Reference Signs List 1 resist pattern 2 lower resist layer 3 upper resist layer 4 undercut portion 5 film to be processed 6 base layer 7 oxygen plasma 8 Ar ion 9 etching pattern 11 lower read gap layer 12 spin valve film 13 Ta base layer 14 NiFe free layer 15 CoFe free layer 16 Cu intermediate layer 17 CoFe pinned layer 18 PdPtMn antiferromagnetic layer 19 Ta cap layer 20 PMGI layer 21 Novolak resist layer 22 Resist pattern 23 PMGI layer pattern 24 Oxygen plasma 25 Ar ion 26 Spin valve element pattern 27 CoCrPt film 28 hard bias film 29 lead electrode 31 BARC layer 32 Si-containing resist pattern 33 BARC layer pattern 35 a resist pattern 41 Al 2 O 3 -TiC substrate 42 underlying layer 3 Lower magnetic shield layer 44 Lower read gap layer 45 Spin valve film 46 Ta underlayer 47 NiFe free layer 48 CoFe free layer 49 Cu intermediate layer 50 CoFe pinned layer 51 PdPtMn antiferromagnetic layer 52 Ta cap layer 53 Hard bias film 54 Lead Electrode 55 Upper read gap layer 56 Upper magnetic shield layer

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2H025 AA02 AB17 AC04 AC08 CB28 CB32 DA13 FA17 FA41 2H096 AA27 GA08 HA18 HA23 KA02 5D034 BA03 CA06 DA07 5F046 LA18 NA01 NA15  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2H025 AA02 AB17 AC04 AC08 CB28 CB32 DA13 FA17 FA41 2H096 AA27 GA08 HA18 HA23 KA02 5D034 BA03 CA06 DA07 5F046 LA18 NA01 NA15

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 現像液に対してエッチング速度が相対的
に大きな下層レジスト層と、エッチング速度が相対的に
小さな上層レジスト層からなる2層レジスト層を露光し
たのち現像して、アンダーカット形状のレジストパター
ンを形成したのち、前記アンダーカット形状を保ったま
まで、前記レジストパターンの幅のスリミングを行うこ
とを特徴とするパターン形成方法。
An exposure is performed on a two-layer resist layer comprising a lower resist layer having a relatively high etching rate with respect to a developing solution and an upper resist layer having a relatively low etching rate, followed by developing to form an undercut shape. After forming a resist pattern, slimming of the width of the resist pattern is performed while maintaining the undercut shape.
【請求項2】 現像液に対してエッチング速度が相対的
に小さな下層レジスト層と、エッチング速度が相対的に
大きな上層レジスト層からなる2層レジスト層を露光し
たのち現像してレジストパターンを形成したのち、前記
レジストパターンの幅のスリミングを行う際に、下層レ
ジスト層を相対的に多く除去してアンダーカット形状の
レジストパターンとすることを特徴とするパターン形成
方法。
2. A resist pattern is formed by exposing and developing a two-layer resist layer including a lower resist layer having a relatively low etching rate with respect to a developing solution and an upper resist layer having a relatively high etching rate with respect to a developing solution. A pattern forming method, characterized in that, when slimming the width of the resist pattern, a relatively large amount of the lower resist layer is removed to form an undercut resist pattern.
【請求項3】 上記上層レジスト層として、フェノール
樹脂系レジスト或いはSi含有レジストのいずれかを用
い、上記下層レジスト層として有機ポリマを用いたこと
を特徴とする請求項1または2に記載されたパターン形
成方法。
3. The pattern according to claim 1, wherein the upper resist layer is made of either a phenolic resin resist or a Si-containing resist, and the lower resist layer is made of an organic polymer. Forming method.
【請求項4】 アンダーカット形状の単層のレジストパ
ターンを形成したのち、前記アンダーカット形状を保っ
たままで、前記レジストパターンの幅のスリミングを行
うことを特徴とするパターン形成方法。
4. A pattern forming method comprising: forming a single-layer resist pattern having an undercut shape; and slimming the width of the resist pattern while maintaining the undercut shape.
【請求項5】 上記スリミング工程が、酸素系プラズマ
処理、紫外線照射を利用したオゾン処理、或いは、オゾ
ン水を利用したオゾン処理のいずれかであることを特徴
とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のパターン
形成方法。
5. The slimming process according to claim 1, wherein the slimming process is any one of an oxygen-based plasma process, an ozone process using ultraviolet irradiation, and an ozone process using ozone water. Item 2. The pattern forming method according to Item 1.
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