JP2003177549A - パターン形成方法、薄膜磁気ヘッドの製造方法、及び薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高アスペクト比パターニングを高精度で行う
ことができ、高記録密度化を実現した薄膜磁気ヘッド等
を提供する。 【解決手段】 アルチック基板１上に下部シールド２、
磁気抵抗効果ヘッド６、上部シールド３、ライトギャッ
プ層９等を堆積形成した後、ライトギャップ層９上にめ
っきベースとなるＮｉＦｅ等の磁性薄膜１３を成膜し、
この磁性薄膜１３上にＫｒＦエキシマレーザ光に対する
透過率を望ましくは８０％以上とした化学増幅型ネガ型
レジスト１４を塗布する。そして、ＫｒＦエキシマレー
ザ光をレベンソン型位相シフトマスク１００を介して化
学増幅型ネガ型レジスト１４に照射し、アルカリ性の現
像液に浸漬させて化学増幅型ネガ型レジスト１４に開口
パターン１４ａを形成して、その開口パターン１４ａに
めっき法により書き込み用磁極１１をなすＣｏＮｉＦｅ
等の磁性膜１５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パターン形成方
法、薄膜磁気ヘッドの製造方法、及び薄膜磁気ヘッドに
関し、特に厚いレジスト膜厚で微細なパターンを形成す
る高アスペクト比パターニングを実現するのに好適なも
のである。

【０００２】

【従来の技術】磁気ディスク装置の主要デバイスである
薄膜磁気ヘッドの書き込み用磁極形成には、薄膜形成技
術とリソグラフィが用いられる。現在主流となっている
ＧＭＲ方式の薄膜磁気ヘッドでは、一般的に再生ヘッド
部分と磁気コイル部分とが形成された基板上に、めっき
ベースとなる磁性薄膜をスパッタ法により形成した後、
レジストにて磁極のコアとなる部分を抜いた形でレジス
トパターンを形成し、その開口パターンに磁性膜めっき
を成長させた後、レジストを剥離することにより書き込
み用磁極を形成する。

【０００３】ここで、書き込み用磁極のレジスタパター
ンの形成には、レジストの塗付、ベーク、露光及び現像
というプロセスが一般に用いられている。かかるパター
ン形成は、薄膜磁気ヘッドのみならず、様々な電子デバ
イスの製造に用いられている技術であるが、薄膜磁気ヘ
ッドの書き込み用磁極形成等には、厚いレジスト膜厚で
微細なパターンを形成する高アスペクト比パターニング
が要求される。

【０００４】高アスペクト比のパターンは、微細なパタ
ーン形成が困難なことで知られている。これまでの磁気
ヘッドでは、要求されるパターン寸法の絶対値が数〜１
μｍのオーダーであったため、問題なく量産ができてい
たものの、今後は高記録密度の進展により、サブハーフ
ミクロン（０．５μｍ以下）のオーダーの形成が要求さ
れ、レジストのアスペクト比は１０を超え、このままで
の量産展開は困難となってきている。

【０００５】ＬＳＩ製造ではレジスト膜厚が薄いため
（０．２〜０．５μｍ程度の範囲）、微細化対応して露
光光源の短波長化で問題解決が図られており、例えば、
紫外線（波長λ=３６５ｎｍ）であったものから、現在
はＫｒＦエキシマレーザ光（波長λ=２４８ｎｍ）を適
用している。今後は、ＡｒＦエキシマレーザ光（波長λ
=１９３ｎｍ）やＦ₂エキシマレーザ光（波長λ＝１５７
ｎｍ）の適用が検討されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】現在、薄膜磁気ヘッド
の微細加工では、市販の単層レジストを用い、露光光源
はｉ線（波長λ＝３６５ｎｍ）から微細化に対応すべく
ＫｒＦエキシマレーザ光（波長λ=２４８ｎｍ）が適用
されようとしている段階である。

【０００７】しかし、レジストの膜厚が２〜１０μｍと
厚いため、露光光に対する透過率が低くなり、レジスト
の底に行くほど光強度が減衰して、高アスペクト比パタ
ーンをまっすぐに開口することができない。今後、Ｋｒ
Ｆエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｆ₂エ
キシマレーザ光と短波長化するに伴い、市販レジストの
特徴として透過率が低くなる傾向が強くなる。

【０００８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、厚いレジスト膜厚で微細なパターンを形成する高
アスペクト比パターニングを高精度で行うことができ、
高記録密度化を実現した薄膜磁気ヘッド等を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記本発明者は、厚いレ
ジスト膜厚で微細なパターンを形成する高アスペクト比
パターニングを高精度で行うようにするために、鋭意検
討の結果、以下に示す発明の諸態様に想到した。

【００１０】第１のパターン形成方法は、所定膜上に露
光光に対する透過率を高めたネガ型レジストを成膜する
工程と、上記露光光をレベンソン型位相シフトマスクを
介して上記ネガ型レジストに照射する工程と、現像液に
浸漬させて上記ネガ型レジストを上記レベンソン型位相
シフトマスクに倣ったパターンに加工する工程とを含む
点に特徴を有する。

【００１１】かかるパターン形成方法を用いて、少なく
とも記録用のヘッド部分を有する薄膜磁気ヘッドの書き
込み用磁極を形成する場合、磁性薄膜上に露光光に対す
る透過率を高めたネガ型レジストを成膜し、露光光をレ
ベンソン型位相シフトマスクを介してネガ型レジストに
照射し、現像液に浸漬させて上記ネガ型レジストを上記
レベンソン型位相シフトマスクに倣った開口パターンに
加工した後、ネガ型レジストに形成された開口パターン
にめっき法により書き込み用磁極をなす磁性膜を形成す
る。

【００１２】第２のパターン形成方法は、所定膜上に比
較的厚い下層レジストを成膜する工程と、上記下層レジ
スト上に比較的薄い上層レジストを成膜する工程と、露
光光を位相シフトマスクを介して上記上層レジストに照
射し、現像により上記上層レジストを上記位相シフトマ
スクに倣ったパターンに加工する工程と、上記上層レジ
ストのパターンをエッチングにより上記下層レジストに
パターン転写する工程とを含む点に特徴を有する。

【００１３】かかるパターン形成方法を用いて、少なく
とも記録用のヘッド部分を有する薄膜磁気ヘッドの書き
込み用磁極を形成する場合、所定膜上に比較的厚い下層
レジストを成膜し、上記下層レジスト上に比較的薄い上
層レジストを成膜し、露光光を位相シフトマスクを介し
て上記上層レジストに照射し、現像により上記上層レジ
ストを上記位相シフトマスクに倣った開口パターンに加
工し、上記上層レジストの開口パターンをエッチングに
より上記下層レジストにパターン転写した後、上層レジ
スト及び下層レジストに形成された開口パターンにめっ
き法により書き込み用磁極をなす磁性膜を形成する。

【００１４】上記のようにした第１のパターン形成方法
においては、露光光に対する透過率を高めたネガ型レジ
ストを用いるとともに、露光光をレベンソン型位相シフ
トマスクを介してネガ型レジストに照射するようにした
ので、厚いレジスト膜厚で微細なパターンを形成する高
アスペクト比パターニングを高精度で行うことができ
る。

【００１５】また、上記のようにした第２のパターン形
成方法においては、露光光を位相シフトマスクを介して
比較的薄い上層レジストに照射し、それにより形成され
たパターンを比較的厚い下層レジストに転写するように
したので、厚いレジスト膜厚で微細なパターンを形成す
る高アスペクト比パターニングを高精度で行うことがで
きる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
パターン形成方法、薄膜磁気ヘッドの製造方法、及び薄
膜磁気ヘッドの諸実施形態について説明する。

【００１７】図１には、本実施形態の薄膜磁気ヘッドの
概略断面図を示す。同図に示す薄膜磁気ヘッドは、再生
用の磁気抵抗効果ヘッド６と記録用のインダクティブヘ
ッド１２とが一体に形成された複合ヘッドである。

【００１８】アルチック（Ａｌ−Ｔｉｃ）基板１の表面
には、下部シールド２及び上部シールド３間に、磁気抵
抗効果ヘッド６が形成されている。すなわち、下部シー
ルド２及び上部シールド３間には再生ギャップ層４を介
して磁気抵抗効果素子膜５が設けられている。磁気抵抗
効果素子膜５の両側には絶縁膜７が形成され、その絶縁
膜７の上に端子８が堆積形成されている。

【００１９】さらに、上部シールド３を共通ポールとし
て、インダクティブヘッド１２が形成されている。すな
わち、上部シールド３上にはライトギャップ層９が堆積
形成されている。ライトギャップ層９上には、絶縁層を
介して磁気コイル１０が一層或いは多層に堆積形成さ
れ、磁気コイル１０を覆う図示しない絶縁層が堆積形成
されている。さらに、ライトギャップ層９上のポール部
１１ａ及び磁気コイル１０を覆う図示しない絶縁層上の
ヨーク部１１ｂを有する書き込み用磁極１１が堆積形成
されており、当該書き込み用磁極１１のポール部１１ａ
のアスペクト比が１０以上とされている。

【００２０】以下、上記薄膜磁気ヘッドの製造方法につ
いて、２つの実施形態を説明する。

【００２１】（第１の実施形態）図２〜４は、第１の実
施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の工程の一部を示す
概略断面図である。図２（Ａ）に示すように、アルチッ
ク基板１上に下部シールド２、磁気抵抗効果ヘッド６、
上部シールド３、ライトギャップ層９、ここでは図示し
ない磁気コイル１０（紙面奥側）等を堆積形成した後、
ライトギャップ層９上にスパッタ法によりめっきベース
となるＮｉＦｅ等の磁性薄膜１３を成膜する。

【００２２】次に、図２（Ｂ）に示すように、磁性薄膜
１３上に化学増幅型ネガ型レジスト１４を塗布し、プリ
ベークを行う。化学増幅型と呼ばれる材料系では、エキ
シマレーザ光を吸収して酸が発生し、化学的に活性な物
質の生成が促進されるので、この活性物質をアルカリ性
の現像液で現像して高解像度の微細加工を得ることがで
きる。化学増幅型ネガ型レジスト１４の膜厚は、書き込
み用磁極１１の膜厚（高さ）を考慮して定め、膜厚２〜
１０μｍ程度、ここでは膜厚５μｍ程度とする。本実施
形態では、化学増幅型ネガ型レジスト１４として、ビニ
ルフェノールとアダマンチルメタクリレートの共重合体
（ユニット比７０／３０）を基材樹脂とし、架橋剤と光
酸発生剤とを含有するものを用い、ＫｒＦエキシマレー
ザ光（波長λ=２４８ｎｍ）に対する透過率が８０％と
なるようにしている。

【００２３】次に、図３（Ａ）に示すように、ＫｒＦエ
キシマレーザ光（波長λ=２４８ｎｍ）を、位相シフト
マスクの１種であるレベンソン型位相シフトマスク１０
０を介して化学増幅型ネガ型レジスト１４に照射する
（露光工程）。レベンソン型位相シフトマスク１００
は、書き込み用磁極１１のポール部１１ａを形成するた
めの金属マスクパターン１０２の前後で位相シフタ１０
３により位相が１８０度ずれるようにされている。エキ
シマレーザ光を照射することにより、化学増幅型ネガ型
レジスト１４に酸が発生し、酸触媒反応が励起されて活
性状態となる。

【００２４】ここで、レベンソン型位相シフトマスクに
ついて、通常マスクと比較しつつ説明する。図５
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、通常マスクの断面構造、
マスク上の電場強度分布、光強度分布をそれぞれ示す。
同図（Ａ）に示すように、通常マスクは、ＳｉＯ₂基板
１０１と、基板１０１下面のＣｒ等の金属マスクパター
ン１０２とにより構成される。同図（Ｂ）に示すよう
に、マスク上での電場は、金属マスクパターン１０２が
形成された領域と、形成されていない領域とで空間的に
パルス変調された状態となっている。しかし、同図
（Ｃ）に示すように、光強度は、パターンが微細化する
と、光の回折効果により金属マスクパターン１０２が形
成された非露光領域に露光光が回り込むため、露光領域
と非露光領域とでの差が明確になり難くなる。

【００２５】図６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）には、レベン
ソン型位相シフトマスクの断面構造、マスク上の電場強
度分布、光強度分布をそれぞれ示す。同図（Ａ）に示す
ように、位相シフトマスクの１種であるレベンソン型位
相シフトマスクは、ＳｉＯ₂基板１０１と、基板１０１
下面のＣｒ等の金属マスクパターン１０２と、基板１０
１下面に付加的に形成された位相シフタ１０３とにより
構成される。位相シフタ１０３は、通過する光の位相を
１８０度変換するためのものである。同図（Ｂ）に示す
ように、マスク上での電場は、隣接する露光領域で逆の
位相となり、光の干渉効果により光が重なり合う部分
（パターンとパターンの間）では光が互いに打ち消しあ
う状態となる。したがって、同図（Ｃ）に示すように、
光強度は、各パターンに対応する光強度ピークが正確に
現れ、露光領域と非露光領域との光強度差を十分に確保
することができ、解像度向上を図り、微細なパターンの
転写が可能となる。

【００２６】薄膜磁気ヘッドの製造工程に説明を戻す
と、ＫｒＦエキシマレーザ光による露光工程後、化学増
幅型ネガ型レジスト１４をアルカリ性の現像液に浸漬さ
せる（現像工程）。これにより、図３（Ｂ）に示すよう
に、化学増幅型ネガ型レジスト１４には、レベンソン型
位相シフトマスク１００に倣った開口パターン１４ａが
形成される。ここでは、開口パターン１４ａのうち、同
図に示す書き込み用磁極１１のポール部１１ａを形成す
るための部分の幅が０．２８μｍ（アスペクト比約１
８）となるようにしている。

【００２７】次に、図４（Ａ）に示すように、化学増幅
型ネガ型レジスト１４に形成された開口パターン１４ａ
に、めっき法により膜厚４μｍ程度に書き込み用磁極１
１をなすＣｏＮｉＦｅ等の磁性膜１５を形成する。

【００２８】その後、ＮＭＰとエタノールアミンの混合
液に浸漬させて、図４（Ｂ）に示すように、化学増幅型
ネガ型レジスト１４を除去する。

【００２９】そして、図４（Ｃ）に示すように、磁性薄
膜１３のうち表面に露出している部分を剥離する。その
後、具体的には図示しないが、磁極のイオンミリング処
理を施し、端子と保護膜とを形成し、ウエハ加工を施し
て、薄膜磁気ヘッドを完成させる。

【００３０】上記工程により形成された薄膜磁気ヘッド
を用いて媒体への書き込みを行ったところ、実効的なラ
イトコア幅は０．２５μｍであった。

【００３１】以上述べた第１の実施形態薄膜磁気ヘッド
の製造方法の特徴の一つは、露光光に対するレジスト
（化学増幅型ネガ型レジスト１４）の透過率を高くした
ことである。プロセスとしてドライエッチング耐性が要
求される場合、基材樹脂の芳香族モノマーユニットの含
有率が１００％とされているが、この芳香族がレジスト
の透過率を下げる要因となっている。上述のように薄膜
磁気ヘッドの製造方法のプロセスではドライエッチング
耐性が不要であることから、芳香族の含有率を減少させ
て、レジストの透過率を高くするようにしている。例え
ば、基材樹脂の芳香族モノマーユニットの含有率を１０
０％とした膜厚５μｍ程度のレジストでは、ＫｒＦエキ
シマレーザ光に対する透過率は３０％程度であるが、芳
香族の含有率を減少させ、例えば７０％以下にすること
で、ＫｒＦエキシマレーザ光に対する透過率を少なくと
もその倍の６０％程度、望ましくは８０％以上とする。

【００３２】具体的な材料としては、レジストの基材樹
脂がアクリル系のものは全般的に好ましく用いることが
できる。レジストの感光機構として芳香族が必要な場合
は、ビニルフェノールとアルキルメタクリレートとの共
重合体を好ましく用いることができ、この場合にビニル
フェノールが芳香族を含むため、これを７０％以下とし
て用いる。かかる材料は、ドライエッチング耐性が不要
な本プロセスには問題なく用いることができる。

【００３３】また、露光光としては、レジストの透過率
が稼げれば特に限定されないが、実質的には波長が短い
ほど透過率を稼ぐのが困難であり、その意味でｉ線やＫ
ｒＦエキシマレーザ光を好ましく用いることができる。

【００３４】また、レベンソン型位相シフトマスクは、
解像度を上げる意味で好ましく用いることができる。他
の位相シフトマスク、例えばハーフトーン型位相シフト
マスクを用いると、上記のようにレジストの膜厚が厚い
場合、サイドローブが激しく発生する等のデメリットが
現れ、解像度の向上が期待できない。レベンソン型位相
シフトマスクは、解像度向上の効果が高い上に、上述し
た薄膜磁気ヘッドの製造プロセスのように細い孤立ライ
ンを形成する場合には、ネガ型レジストを用いることに
より、書き込み用磁極１１のポール部１１ａを形成する
ための金属マスクパターン１０２の前後で位相を１８０
度ずらすだけでよいので、マスクの製造が比較的簡単で
あり、実用的なコストで適用することができる。

【００３５】（第２の実施形態）図７〜９は、第２の実
施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の工程の一部を示す
概略断面図である。図７（Ａ）に示すように、アルチッ
ク基板１上に下部シールド２、磁気抵抗効果ヘッド６、
上部シールド３、ライトギャップ層９、ここでは図示し
ない磁気コイル１０（紙面奥側）等を堆積形成した後、
ライトギャップ層９上にスパッタ法によりめっきベース
となるＮｉＦｅ等の磁性薄膜１３を成膜する。

【００３６】次に、図７（Ｂ）に示すように、磁性薄膜
１３上に下層レジスト１６を塗布し、ハードベークを行
う。下層レジスト１６として、膜厚２〜１０μｍ程度、
ここでは膜厚５μｍ程度の有機樹脂膜を成膜する。この
下層レジスト１６（有機樹脂膜）としては、市販のノボ
ラック樹脂ベースのレジストが安価で高品質であり、好
ましく用いることができる（例えば、ＡＺＰ−４６２０
レジスト／クラリアント社）。

【００３７】続いて、図８（Ａ）に示すように、下層レ
ジスト１６上に上層レジスト１７を塗付し、プリベーク
を行う。上層レジスト１７として、膜厚０．２μｍ〜
１．０μｍ程度のＳｉ含有ネガ型レジストを成膜する。
この上層レジスト１７（Ｓｉ含有ネガ型レジスト）の基
材樹脂としては、例えばＳｉＯ_3/2又はＳｉＯ_4/2を母体
とする３次元骨格構造を有し、かつ、Ｓｉ原子の含有率
が２０重量％以上である材料を好ましく用いることがで
き、かかる材料を用いることにより、下層レジスト１６
とのドライエッチング選択比を十分に稼ぐことが可能と
なる。本実施形態では、クロロメチルフェニルエチルジ
メチルシロキシ基末端の３次元構造４官能シロキサン樹
脂からなるＳｉ含有ネガ型レジストを塗付する。

【００３８】次に、図８（Ｂ）に示すように、ＫｒＦエ
キシマレーザ光（波長λ=２４８ｎｍ）を、位相シフト
マスクの１種であるレベンソン型位相シフトマスク１０
０を介して上層レジスト１７（Ｓｉ含有ネガ型レジス
ト）に照射する（露光工程）。レベンソン型位相シフト
マスク１００は、書き込み用磁極１１のポール部１１ａ
を形成するための金属マスクパターン１０２の前後で位
相シフタ１０３により位相が１８０度ずれるようにされ
ている。

【００３９】ＫｒＦエキシマレーザ光による露光工程
後、上層レジスト１７をアルカリ性の現像液に浸漬させ
る（現像工程）。これにより、図９（Ａ）に示すよう
に、上層レジスト１７（Ｓｉ含有ネガ型レジスト）に
は、レベンソン型位相シフトマスク１００に倣った開口
パターン１７ａが形成される。ここでは、開口パターン
１７ａのうち、同図に示す書き込み用磁極１１のポール
部１１ａを形成するための部分の幅が０．２５μｍとな
るようにしている。

【００４０】次に、パターニングされた上層レジスト１
７をマスクとして下層レジスト１６をドライエッチング
することにより、下層レジスト１６にパターン転写を行
い、図９（Ｂ）に示すように、下層レジスト１６に開口
パターン１６ａを形成する。これにより下層レジスト１
６及び上層レジスト１７には開口パターン１８が形成さ
れ、開口パターン１８のうち、同図に示す書き込み用磁
極１１のポール部１１ａを形成するための部分のアスペ
クト比が約２２となる。ここでは、平行平板型ドライエ
ッチング装置を用いて、ガス圧５０ｍＴｏｒｒ、印加周
波数１３．５６ＭＨｚ、酸素流量５０ｓｃｃｍ、ｒｆパ
ワー０．１１Ｗ／ｃｍ²の等方性の高い条件で１０秒間
プラズマ処理を行って上層レジスト１７（Ｓｉ含有ネガ
型レジスト）の酸化を進行させた後、ＩＣＰプラズマエ
ッチング装置を用いて、ガス圧３ｍＴｏｒｒ、酸素流量
１０ｓｃｃｍ、プラテンパワー２００Ｗ、コイルパワー
６００Ｗの条件で下層レジスト１６（有機樹脂膜）への
パターン転写を行うようにしている。このように上層レ
ジスト１７のパターンの下層レジスト１６への転写は酸
素プラズマを用いることができ、転写レートを高めるた
め高密度プラズマエッチング装置を好ましく用いること
ができる。また、エッチング時の寸法シフトを抑えるた
め、ＳＯ₂等の側壁保護機能のあるガスを酸素に添加し
たり、上層レジスト１７のエッチング選択比を上げるた
めに転写前に上層レジスト１７の酸化処理を加えたりす
ることもできる。

【００４１】次に、図１０（Ａ）に示すように、下層レ
ジスト１６及び上層レジスト１７に形成された開口パタ
ーン１８に、めっき法により膜厚４μｍ程度に書き込み
用磁極１１をなすＣｏＮｉＦｅ等の磁性膜１５を形成す
る。

【００４２】その後、ＮＭＰとエタノールアミンの混合
液に浸漬することにより、図１０（Ｂ）に示すように、
下層レジスト１６及び上層レジスト１７を除去する。

【００４３】そして、図１０（Ｃ）に示すように、磁性
薄膜１３のうち表面に露出している部分が剥離する。そ
の後、具体的には図示しないが、磁極のイオンミリング
処理を施し、端子と保護膜とを形成し、ウエハ加工を施
して、薄膜磁気ヘッドを完成させる。

【００４４】上記工程により形成された薄膜磁気ヘッド
を用いて媒体への書き込みを行ったところ、実効的なラ
イトコア幅は０．２２μｍであった。

【００４５】以上述べた第２の実施形態の薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法では、上層レジスト１７をネガ型とし、レ
ベンソン型位相シフトマスク１００を用いて露光した
が、上層レジスト１７の膜厚が薄いので、解像度を向上
させるための位相シフトマスクとしてより安価なハーフ
トーン型位相シフトマスクを用いるようにしてもよい。
ハーフトーン型位相シフトマスクは、図１１に示すよう
に、ＳｉＯ₂基板１０１上面に、金属マスクパターンの
代わりにレジストが感光しない程度の半透明膜であるハ
ーフトーン膜１０４が形成されたものである。かかるハ
ーフトーン型位相シフトマスクでは、半透明膜１０４を
通過した光の位相が半透明膜１０４のない部分を通過し
た光の位相に対して反転するようにされており、これに
より境界部近傍の光強度が０に近くなるので、解像度向
上を図り、微細なパターンの転写が可能となる。

【００４６】また、上層レジスト１７の膜厚が薄いの
で、透過率は大きな問題とならず、ＫｒＦエキシマレー
ザ光以外にも、ＡｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシ
マレーザ光、Ｆ₂エキシマレーザ光、ＥＵＶ ＥＢ等のい
ずれをも好ましく用いることができる。

【００４７】なお、上記実施形態では薄膜磁気ヘッドに
ついて説明したが、本発明のパターン形成方法は他の電
子デバイス、例えばＭＣＭ(multichip module)の製造時
における高アスペクト比のスルーホール形成等に適用す
ることも可能である。

【００４８】以下、本発明の諸態様を付記としてまとめ
て記載する。

【００４９】（付記１） 所定膜上に露光光に対する透
過率を高めたネガ型レジストを成膜する工程と、上記露
光光をレベンソン型位相シフトマスクを介して上記ネガ
型レジストに照射する工程と、現像液に浸漬させて上記
ネガ型レジストを上記レベンソン型位相シフトマスクに
倣ったパターンに加工する工程とを含むことを特徴とす
るパターン形成方法。

【００５０】（付記２） 上記露光光に対する上記ネガ
型レジストの透過率を８０％以上とすることを特徴とす
る付記１に記載のパターン形成方法。

【００５１】（付記３） 上記ネガ型レジストの芳香族
モノマーユニットの含有率を７０％以下とすることを特
徴とする付記１又は２に記載のパターン形成方法。

【００５２】（付記４） 上記ネガ型レジストの基材樹
脂がビニルフェノールとアルキルメタクリレートとの共
重合体であることを特徴とする付記３に記載のパターン
形成方法。

【００５３】（付記５） 上記ネガ型レジストは化学増
幅型ネガ型レジストであり、上記露光光はエキシマレー
ザ光であることを特徴とする付記１〜４のいずれか１項
に記載のパターン形成方法。

【００５４】（付記６） 上記露光光はＫｒＦエキシマ
レーザ光であることを特徴とする付記１〜５のいずれか
１項に記載のパターン形成方法。

【００５５】（付記７） 少なくとも記録用のヘッド部
分を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、書き込
み用磁極をパターン形成するに際して、磁性薄膜上に露
光光に対する透過率を高めたネガ型レジストを成膜する
工程と、上記露光光をレベンソン型位相シフトマスクを
介して上記ネガ型レジストに照射する工程と、現像液に
浸漬させて上記ネガ型レジストを上記レベンソン型位相
シフトマスクに倣った開口パターンに加工する工程と、
上記ネガ型レジストに形成される上記開口パターンにめ
っき法により書き込み用磁極をなす磁性膜を形成する工
程とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方
法。

【００５６】（付記８） 上記露光光に対する上記ネガ
型レジストの透過率を８０％以上とすることを特徴とす
る付記７に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００５７】（付記９） 上記ネガ型レジストの芳香族
モノマーユニットの含有率を７０％以下とすることを特
徴とする付記７又は８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。

【００５８】（付記１０） 上記ネガ型レジストの基材
樹脂がビニルフェノールとアルキルメタクリレートとの
共重合体であることを特徴とする付記９に記載の薄膜磁
気ヘッドの製造方法。

【００５９】（付記１１） 上記ネガ型レジストは化学
増幅型ネガ型レジストであり、上記露光光はエキシマレ
ーザ光であることを特徴とする付記７〜１０のいずれか
１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００６０】（付記１２） 上記露光光はＫｒＦエキシ
マレーザ光であることを特徴とする付記７〜１１のいず
れか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００６１】（付記１３） 所定膜上に比較的厚い下層
レジストを成膜する工程と、上記下層レジスト上に比較
的薄い上層レジストを成膜する工程と、露光光を位相シ
フトマスクを介して上記上層レジストに照射し、現像に
より上記上層レジストを上記位相シフトマスクに倣った
パターンに加工する工程と、上記上層レジストのパター
ンをエッチングにより上記下層レジストにパターン転写
する工程とを含むことを特徴とするパターン形成方法。

【００６２】（付記１４） 上記位相シフトマスクとし
てハーフトーン型位相シフトマスクを用いることを特徴
とする付記１３に記載のパターン形成方法。

【００６３】（付記１５） 上記上層レジストをネガ型
レジストとし、上記位相シフトマスクとしてレベンソン
型位相シフトマスクを用いることを特徴とする付記１３
又は１４に記載のパターン形成方法。

【００６４】（付記１６） 上記エッチングはドライエ
ッチングであることを特徴とする付記１３〜１５のいず
れか１項に記載のパターン形成方法。

【００６５】（付記１７） 上記ドライエッチングに酸
素プラズマを用いることを特徴とする付記１６に記載の
パターン形成方法。

【００６６】（付記１８） 上記下層レジストは有機樹
脂であることを特徴とする付記１３〜１７のいずれか１
項に記載のパターン形成方法。

【００６７】（付記１９） 上記上層レジストはＳｉを
含むものであることを特徴とする付記１３〜１８のいず
れか１項に記載のパターン形成方法。

【００６８】（付記２０） 上記上層レジストは、Ｓｉ
Ｏ_3/2又はＳｉＯ_4/2を母体とする３次元骨格構造を有
し、かつ、Ｓｉ原子の含有率が２０重量％以上である材
料が用いられていることを特徴とする付記１９に記載の
パターン形成方法。

【００６９】（付記２１） 少なくとも記録用のヘッド
部分を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、書き
込み用磁極をパターン形成するに際して、磁性薄膜上に
比較的厚い下層レジストを成膜する工程と、上記下層レ
ジスト上に比較的薄い上層レジストを成膜する工程と、
露光光を位相シフトマスクを介して上記上層レジストに
照射し、現像により上記上層レジストを上記位相シフト
マスクに倣った開口パターンに加工する工程と、上記上
層レジストの開口パターンをエッチングにより上記下層
レジストにパターン転写する工程と、上記上層レジスト
及び上記下層レジストに形成される上記開口パターンに
めっき法により書き込み用磁極をなす磁性膜を形成する
工程とを含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方
法。

【００７０】（付記２２） 上記位相シフトマスクとし
てハーフトーン型位相シフトマスクを用いることを特徴
とする付記２１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００７１】（付記２３） 上記上層レジストをネガ型
レジストとし、上記位相シフトマスクとしてレベンソン
型位相シフトマスクを用いることを特徴とする付記２１
又は２２に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００７２】（付記２４） 上記エッチングはドライエ
ッチングであることを特徴とする付記２１〜２３のいず
れか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００７３】（付記２５） 上記ドライエッチングに酸
素プラズマを用いることを特徴とする付記２４に記載の
薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００７４】（付記２６） 上記下層レジストは有機樹
脂であることを特徴とする付記２１〜２５のいずれか１
項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００７５】（付記２７） 上記上層レジストはＳｉを
含むものであることを特徴とする付記２１〜２６のいず
れか１項に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００７６】（付記２８） 上記上層レジストは、Ｓｉ
Ｏ_3/2又はＳｉＯ_4/2を母体とする３次元骨格構造を有
し、かつ、Ｓｉ原子の含有率が２０重量％以上である材
料が用いられていることを特徴とする付記２７に記載の
薄膜磁気ヘッドの製造方法。

【００７７】（付記２９） 少なくとも記録用のヘッド
部分を有する薄膜磁気ヘッドであって、アスペクト比を
１０以上とした部分を有する書き込み用磁極が形成され
たことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。

【００７８】

【発明の効果】本発明によれば、高アスペクト比パター
ニングを高精度で行うことができ、例えば薄膜磁気ヘッ
ドの製造に用いることにより、高記録密度化を実現した
薄膜磁気ヘッドを提供することができ、８０Ｇｂｉｔ／
ｉｎ²クラス以上の高記録密度磁気ディスク装置の供給
に寄与するところが大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の薄膜磁気ヘッドの概略断面図であ
る。

【図２】第１の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の
工程の一部を示す概略断面図である。

【図３】第１の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の
工程の一部を示す概略断面図である。

【図４】第１の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の
工程の一部を示す概略断面図である。

【図５】通常マスクを説明するための図であり、（Ａ）
は断面図、（Ｂ）はマスク上の電場強度分布を示す特性
図、（Ｃ）は光強度分布を示す特性図である。

【図６】レベンソン型位相シフトマスクを説明するため
の図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）はマスク上の電場
強度分布を示す特性図、（Ｃ）は光強度分布を示す特性
図である。

【図７】第２の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の
工程の一部を示す概略断面図である。

【図８】第２の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の
工程の一部を示す概略断面図である。

【図９】第２の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法の
工程の一部を示す概略断面図である。

【図１０】第２の実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法
の工程の一部を示す概略断面図である。

【図１１】ハーフトーン型位相シフトマスクの断面図で
ある。

【符号の説明】

１ アルチック基板 ２ 下部シールド ３ 上部シールド ４ 再生ギャップ層 ５ 磁気抵抗効果素子膜 ６ 磁気抵抗効果ヘッド ７ 絶縁膜 ８ 端子 ９ ライトギャップ層 １０ 磁気コイル １１ 書き込み用磁極 １１ａ ポール部 １１ｂ ヨーク部 １２ インダクティブヘッド １３ 磁性薄膜 １４ 化学増幅型ネガ型レジスト １４ａ 開口パターン １５ 磁性膜 １６ 下層レジスト １６ａ 開口パターン １７ 上層レジスト １７ｂ 開口パターン １８ 開口パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H025 AA02 AA03 AB17 AB20 AC08 AD01 BC13 BC42 2H095 BA12 BB03 2H097 CA13 FA01 JA02 LA20 5D033 BA12 DA04 DA07 DA31

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定膜上に露光光に対する透過率を高め
   たネガ型レジストを成膜する工程と、 上記露光光をレベンソン型位相シフトマスクを介して上
   記ネガ型レジストに照射する工程と、 現像液に浸漬させて上記ネガ型レジストを上記レベンソ
   ン型位相シフトマスクに倣ったパターンに加工する工程
   とを含むことを特徴とするパターン形成方法。
2. 【請求項２】 上記露光光に対する上記ネガ型レジスト
   の透過率を８０％以上とすることを特徴とする請求項１
   に記載のパターン形成方法。
3. 【請求項３】 上記ネガ型レジストの芳香族モノマーユ
   ニットの含有率を７０％以下とすることを特徴とする請
   求項１又は２に記載のパターン形成方法。
4. 【請求項４】 少なくとも記録用のヘッド部分を有する
   薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 書き込み用磁極をパターン形成するに際して、 磁性薄膜上に露光光に対する透過率を高めたネガ型レジ
   ストを成膜する工程と、 上記露光光をレベンソン型位相シフトマスクを介して上
   記ネガ型レジストに照射する工程と、 現像液に浸漬させて上記ネガ型レジストを上記レベンソ
   ン型位相シフトマスクに倣った開口パターンに加工する
   工程と、 上記ネガ型レジストに形成される開口パターンにめっき
   法により書き込み用磁極をなす磁性膜を形成する工程と
   を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
5. 【請求項５】 少なくとも記録用のヘッド部分を有する
   薄膜磁気ヘッドであって、 アスペクト比を１０以上とした部分を有する書き込み用
   磁極を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。