JP2004035999A - 磁性材料膜のエッチング方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】微細にパターン化された磁性材料膜を形成する。
【解決手段】薄膜磁気ヘッドにおいて、記録トラック幅を規定する上部磁極層２７は、記録ギャップ層２５に接する第１の層２７ａと、この第１の層２７ａの上に配置された第２の層２７ｂとを有している。上部磁極層２７は、次のようにして形成される。まず、記録ギャップ層２５の上に磁性層が形成される。次に、めっき法によって磁性層の上に第２の層２７ｂが形成される。次に、第２の層２７ｂをマスクとして、反応性イオンエッチングによって磁性層２６が選択的にエッチングされて、第１の層２７ａが形成される。反応性イオンエッチングでは、ハロゲン系ガスと酸化炭素系ガスとを含むエッチングガスが使用される。
【選択図】 図１５
【解決手段】薄膜磁気ヘッドにおいて、記録トラック幅を規定する上部磁極層２７は、記録ギャップ層２５に接する第１の層２７ａと、この第１の層２７ａの上に配置された第２の層２７ｂとを有している。上部磁極層２７は、次のようにして形成される。まず、記録ギャップ層２５の上に磁性層が形成される。次に、めっき法によって磁性層の上に第２の層２７ｂが形成される。次に、第２の層２７ｂをマスクとして、反応性イオンエッチングによって磁性層２６が選択的にエッチングされて、第１の層２７ａが形成される。反応性イオンエッチングでは、ハロゲン系ガスと酸化炭素系ガスとを含むエッチングガスが使用される。
【選択図】 図１５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性材料膜をエッチングする方法、および少なくとも誘導型電磁変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度が著しく向上している。特に最近では、ハードディスク装置の面記録密度は、８０〜１２０ギガビット／（インチ）２に達し、更にそれを超える勢いである。これに伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。
【０００３】
薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子とも記す。）を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００４】
記録ヘッドは、一般的に、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面）と、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された下部磁極層および上部磁極層と、下部磁極層の磁極部分と上部磁極層の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層と、少なくとも一部が下部磁極層および上部磁極層の間に、これらに対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えている。
【０００５】
ところで、記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。そのためには、トラック幅、すなわち記録ギャップ層を挟んで対向する２つの磁極部分の媒体対向面での幅を、数ミクロンからサブミクロン寸法まで小さくした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要がある。このような記録ヘッドを実現するために半導体加工技術が利用されている。
【０００６】
トラック幅を小さくしてゆくと、記録ギャップ層を挟んで対向する２つの磁極部分の間で高密度の磁束を発生させることが難しくなってくる。そのため、磁極部分の材料には、より高い飽和磁束密度を有する磁性材料を用いることが望まれている。
【０００７】
一般的に、高飽和磁束密度材料には、めっき法によって成膜できるＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等や、これらよりも飽和磁束密度が大きく、スパッタ法によって成膜できるＦｅＮ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＮ等がある。
【０００８】
スパッタ法によって成膜できる高飽和磁束密度材料を用いて、磁極部分を含む磁性層を形成する場合には、従来は、以下の方法を用いていた。すなわち、この方法では、まず、スパッタ法によって高飽和磁束密度材料よりなる膜を形成する。次に、この膜の上にフォトレジストよりなるマスクを形成する。次に、イオンビームエッチングによって膜を選択的にエッチングすることによって膜をパターニングして磁性層を形成する。しかしながら、この方法では、イオンビームエッチングのエッチング速度が小さいことと、マスクの侵食が大きいことから、０．５μｍ以下の幅を有する磁極部分を精度よく形成することは困難であった。
【０００９】
めっき法によって成膜できる高飽和磁束密度材料を用いて上記磁性層を形成する場合には、フレームめっき法等の選択めっき法を用いることによって、０．５〜０．６μｍ程度の幅の磁極部分を含む磁性層を形成することができる。めっき法によって成膜できる高飽和磁束密度材料のうち、例えば、Ｆｅの組成比率を大きくしたＮｉＦｅは、１．５〜１．６Ｔ（テスラ）の飽和磁束密度が得られ、且つ比較的安定した組成コントロールが可能である。また、ＣｏＮｉＦｅでは、１．８Ｔ程度の飽和磁束密度が得られる。
【００１０】
しかし、面記録密度が８０〜１２０ギガビット／（インチ）２になると、０．１〜０．２μｍ程度のトラック幅が求められてくる。このようにトラック幅が小さくなると、磁性層を通過する磁束が媒体対向面に到達する前に飽和することを防止するために、磁極部分の厚みを４〜５μｍ程度にする必要が生じる。しかしながら、めっき法によって、０．１〜０．２μｍ程度の幅と４〜５μｍ程度の厚みを有する磁極部分を形成するのは極めて困難である。そのため、次のような方法で、磁極部分を形成することが考えられる。すなわち、この方法では、まず、めっき法によって、０．５〜０．６μｍ程度の幅と４〜５μｍ程度の厚みを有する磁極部分を形成した後、磁極部分の幅が０．１〜０．２μｍ程度になるように、例えばイオンビームエッチングによって磁極部分の側壁部をエッチングする。
【００１１】
ここで、図５７ないし図６１を参照して、上述の方法で磁極部分を形成するようにした関連技術の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図５７ないし図６１において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。この製造方法では、まず、図５７に示したように、例えばアルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層１０２を、約１〜２μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。次に、下部シールド層１０３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜１０４を、例えば１０〜２５ｎｍの厚みで形成する。
【００１２】
次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、磁気的信号検出用のＭＲ素子１０５を、数十ｎｍの厚みで形成する。次に、図示しないが、下部シールドギャップ膜１０４の上に、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層を、数十ｎｍの厚みで形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜１０７を、例えば１０〜２５ｎｍの厚みで形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。
【００１３】
次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料よりなる、再生ヘッド用の上部シールド層１０８を、約３μｍの厚みで形成する。次に、上部シールド層１０８の上に、例えばアルミナよりなり、再生ヘッドと記録ヘッドとを分離する絶縁層１０９を、例えば０．２μｍの厚みで形成する。次に、絶縁層１０９の上に、下部磁極層１１０を、例えば１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。
【００１４】
次に、図５８に示したように、下部磁極層１１０の上に、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層１１１を例えば１００ｎｍの厚みで形成する。次に、下部磁極層１１０と後述する上部磁極層とを連結させる位置において、記録ギャップ層１１１にコンタクトホールを形成する。
【００１５】
次に、図示しないが、全体に、スパッタ法によって、例えば高飽和磁束密度材料であるＦｅＣｏよりなる、薄い磁性膜を形成する。次に、フレームめっき法によって、磁性膜の上に、上部磁極層１１２の磁極部分層１１２ａと連結層１１２ｂとを４〜５μｍの厚みで形成する。磁極部分層１１２ａは、後述するエアベアリング面の近傍に配置される。磁極部分層１１２ａは、記録トラック幅を決定する。連結層１１２ｂは、コンタクトホールの位置に配置され、下部磁極層１１０に接続される。この段階では、磁極部分層１１２ａの幅を０．５〜０．６μｍとする。
【００１６】
次に、図５９に示したように、磁極部分層１１２ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるように、イオンビームエッチングによって磁極部分層１１２ａの側壁部をエッチングする。更に、このイオンビームエッチングによって、磁極部分層１１２ａおよび連結層１１２ｂをマスクとして、磁性膜、記録ギャップ層１１１および下部磁極層１１０をエッチングする。これにより、上部磁極層１１２の磁極部分、記録ギャップ層１１１および下部磁極層１１０の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成されたトリム（Ｔｒｉｍ）構造が形成される。また、下部磁極層１１０に、薄膜コイルを配置するための凹部が形成される。
【００１７】
次に、図６０に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１１３を形成する。次に、フレームめっき法によって、上記凹部内における絶縁膜１１３の上に、例えばＣｕよりなる薄膜コイル１１４を、例えば１．５μｍの厚みで形成する。なお、図６０において、符号１１４ａは、薄膜コイル１１４のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。
【００１８】
次に、図６１に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる厚い絶縁層１１５を形成した後、この絶縁層１１５の上面を平坦化して、磁極部分層１１２ａと連結層１１２ｂとを露出させる。次に、絶縁層１１５のうち、薄膜コイル１１４の接続部１１４ａの上に存在する部分をエッチングによって除去して、接続部１１４ａを露出させる。次に、上述のように平坦化された面の上に、磁極部分層１１２ａと連結層１１２ｂとを連結するように上部磁極層１１２のヨーク部分層１１２ｃを形成する。このとき、同時に、接続部１１４ａに接続されるようにリード層１１６を形成する。ヨーク部分層１１２ｃは、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイによって形成される。次に、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００１９】
図６２は、図６１（ａ）に示した薄膜磁気ヘッドの断面図と、オーバーコート層１１７およびヨーク部分層１１２ｃを除いた状態における上記薄膜磁気ヘッドの平面図とを対応させて示す説明図である。
【００２０】
なお、特許文献１には、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングによって磁性層をエッチングして磁極部分を形成する技術が記載されている。また、特許文献２には、塩素系ガスまたはフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングによって磁性層をエッチングして磁極部分を形成した後、イオンミリングによって、磁極部分の断面より付着物を除去する技術が記載されている。
【００２１】
【特許文献１】
特開平６−４４５２８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４４７０９号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
図５７ないし図６１に示した製造方法では、図５９（ｂ）に示したように、磁極部分層１１２ａの幅を狭めるために、イオンビームエッチングによって磁極部分層１１２ａの側壁部をエッチングする。これに起因して、上記製造方法では、以下のような問題点がある。
【００２３】
第１の問題点は、上記イオンビームエッチングによって、当初は４〜５μｍの厚みがあった磁極部分層１１２ａの厚みが１．５〜２．０μｍ程度にまで小さくなることである。このように磁極部分層１１２ａの厚みが小さくなると、上部磁極層１１２を通過する磁束がエアベアリング面１３０に到達する前に飽和して、十分なオーバーライト特性が得られなくなる。これを防止するために、当初の磁極部分層１１２ａの厚みを４〜５μｍよりも大きくすることが考えられる。しかしながら、そのためには、磁極部分層１１２ａを形成するためのフレームの厚みも大きくしなければならなくなり、このフレームを精度よく形成することが困難になる。
【００２４】
第２の問題点は、上記製造方法では、イオンビームエッチングによる磁極部分層１１２ａの側壁部のエッチングに多くの時間を要することである。
【００２５】
第３の問題点は、上記製造方法では、磁極部分層１１２ａの側壁部のエッチングに多くの時間を要することから、図５９（ｂ）に示したように、磁極部分層１１２ａのうちの上面に近い部分が記録ギャップ層１１１に近い部分よりも細くなることである。これにより、磁極部分層１１２ａの厚みが小さくなりやすくなると共に、磁極部分層１１２ａとヨーク部分層１１２ｃとの界面の近傍で磁束の飽和が生じやすくなる。いずれにしても、オーバーライト特性が劣化する。
【００２６】
第４の問題点は、上記製造方法では、磁極部分層１１２ａの側壁部のエッチング量が多いため、同一ウェハ内の複数の薄膜磁気ヘッド間における記録トラック幅のばらつきや、異なるウェハ間における記録トラック幅のばらつきが大きく、薄膜磁気ヘッドの歩留りが悪いことである。
【００２７】
ところで、図５７ないし図６１に示した製造方法を用いたとしても、磁極部分層１１２ａの材料には、めっき法によって形成できる材料を用いる必要があるため、磁極部分層１１２ａの飽和磁束密度は、せいぜい１．８Ｔ程度である。
【００２８】
面記録密度が８０〜１２０ギガビット／（インチ）２となり、０．１〜０．２μｍ程度のトラック幅が求められるようになると、磁極部分の材料には２．０〜２．４Ｔ程度の飽和磁束密度が求められてくる。そうなると、めっき法によって磁極部分を形成することができなくなる。
【００２９】
また、特許文献１および２に記載された各技術によれば、反応性イオンエッチングのエッチング速度がイオンビームエッチングのエッチング速度よりも大きいことから、イオンビームエッチングによって磁性層をエッチングする場合に比べると、磁極部分を精度よく形成することが可能になる。しかしながら、それでも、塩素系ガスまたはフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングのエッチング速度は、０．１〜０．２μｍ程度の幅を有する磁極部分を精度よく形成するためには不十分であった。
【００３０】
このように、従来は、記録トラック幅を０．１〜０．２μｍ程度にまで小さくしながら、十分なオーバーライト特性が得られるような薄膜磁気ヘッドを製造することは困難であった。
【００３１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、微細にパターン化された磁性材料膜を形成することができるようにした磁性材料膜のエッチング方法を提供することにある。
【００３２】
また、本発明の第２の目的は、高飽和磁束密度材料を用いて、小さな幅の磁極部分を精度よく形成することができるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁性材料膜のエッチング方法は、
ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して、活性種を生成する工程と、
活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜をエッチングする工程とを備えたものである。
【００３４】
本発明のエッチング方法では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起することによって生成された活性種によって、磁性材料膜がエッチングされる。
【００３５】
本発明のエッチング方法において、ドライエッチングは反応性イオンエッチングであってもよい。
【００３６】
また、本発明のエッチング方法において、炭素化合物系ガスは酸化炭素系ガスを含んでいてもよい。
【００３７】
また、本発明のエッチング方法において、ハロゲン系ガスはＣｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００３８】
また、本発明のエッチング方法において、エッチングガスは更にＯ２を含んでいてもよい。
【００３９】
また、本発明のエッチング方法では、エッチングする工程において、磁性材料膜の温度を、５０〜７００℃の範囲内の温度、５０〜３５０℃の範囲内の温度または２００〜３００℃の範囲内の温度としてもよい。
【００４０】
また、本発明のエッチング方法において、磁性材料膜は、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料によって形成されていてもよい。この場合、金属磁性材料はコバルトを含んでいてもよい。
【００４１】
また、本発明のエッチング方法は、更に、活性種を生成する工程の前において、磁性材料膜の上にエッチングマスクを形成する工程を備えていてもよい。
【００４２】
エッチングマスクは金属材料によって形成されてもよい。この場合、エッチングマスクはめっき法によって形成されてもよい。また、金属材料は、磁性材料膜を構成する材料とは異なる磁性材料であってもよい。また、この磁性材料である金属材料は、ニッケルおよび鉄を含んでいてもよい。また、金属材料はニッケルを含んでいてもよい。
【００４３】
また、エッチングマスクは絶縁材料によって形成されてもよい。この場合、絶縁材料はＡｌ２Ｏ３であってもよい。
【００４４】
また、エッチングマスクは、絶縁層とその上に配置された金属層とを含んでいてもよい。
【００４５】
また、本発明のエッチング方法は、更に、エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えていてもよい。第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。このイオンビームエッチングにおいて、イオンビームの進行方向が磁性材料膜の下地の上面に垂直な方向に対してなす角度は４０°〜７５°の範囲内、あるいは４０°〜５０°の範囲内であってもよい。また、エッチングする工程によるエッチング後に残った磁性材料膜は側壁部を有し、第２のエッチング工程は、この側壁部をエッチングしてもよい。
【００４６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された第１および第２の磁極層と、
第１の磁極層の磁極部分と第２の磁極層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が第１および第２の磁極層の間に、第１および第２の磁極層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００４７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
第１の磁極層を形成する工程と、
第１の磁極層の上に薄膜コイルを形成する工程と、
第１の磁極層の磁極部分の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層および薄膜コイルの上に第２の磁極層を形成する工程と、
第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部をパターニングするために、第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部を構成する磁性材料膜の一部をエッチングする工程とを備え、
エッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜の一部をエッチングするものである。
【００４８】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、上記ドライエッチングによって、磁性材料膜の一部をエッチングすることによって、第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部がパターニングされる。
【００４９】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ドライエッチングは反応性イオンエッチングであってもよい。
【００５０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、炭素化合物系ガスは酸化炭素系ガスを含んでいてもよい。
【００５１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ハロゲン系ガスはＣｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００５２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、エッチングガスは、更にＯ２を含んでいてもよい。
【００５３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、エッチングする工程において、磁性材料膜の温度を、５０〜７００℃の範囲内の温度、５０〜３５０℃の範囲内の温度または２００〜３００℃の範囲内の温度としてもよい。
【００５４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁性材料膜は、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料によって形成されていてもよい。この場合、金属磁性材料はコバルトを含んでいてもよい。
【００５５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁性材料膜は、第１の磁極層の磁極部分を構成してもよい。この場合、エッチングする工程は、磁性材料膜の上に形成されたエッチングマスクを用いて磁性材料膜の一部をエッチングしてもよい。あるいは、エッチングする工程は、磁性材料膜の上に形成されたギャップ層および第２の磁極層をマスクとして、磁性材料膜の一部をエッチングしてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えていてもよい。第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。また、エッチングする工程によるエッチング後に残った磁性材料膜は側壁部を有し、第２のエッチング工程は、この側壁部をエッチングしてもよい。
【００５６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁性材料膜は、第２の磁極層の磁極部分を構成してもよい。この場合、エッチングする工程は、磁性材料膜の上に形成されたエッチングマスクを用いて磁性材料膜の一部をエッチングしてもよい。このエッチングマスクはめっき法によって形成されてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えていてもよい。第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。また、エッチングする工程によるエッチング後に残った磁性材料膜は側壁部を有し、第２のエッチング工程は、この側壁部をエッチングしてもよい。
【００５７】
また、磁性材料膜が第２の磁極層の磁極部分を構成している場合には、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチング後の磁性材料膜のうち、第２の磁極層の磁極部分となる部分の側壁部をエッチングして、第２の磁極層の磁極部分の幅を小さくする工程を備えていてもよい。幅を小さくする工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、幅を小さくする工程の後で、磁性材料膜をマスクとして、ギャップ層をエッチングする工程を備えていてもよい。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、ギャップ層をエッチングする工程の後で、磁性材料膜およびギャップ層をマスクとして、第１の磁極層の一部をエッチングする工程を備えていてもよい。第１の磁極層の一部をエッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、第１の磁極層の一部をエッチングしてもよい。
【００５８】
また、磁性材料膜が第２の磁極層の磁極部分を構成している場合には、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチング後の磁性材料膜をマスクとして、ギャップ層をエッチングする工程を備えていてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、ギャップ層をエッチングする工程の後で、磁性材料膜およびギャップ層をマスクとして、第１の磁極層の一部をエッチングする工程を備えていてもよい。第１の磁極層の一部をエッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、第１の磁極層の一部をエッチングしてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、第１の磁極層の一部をエッチングする工程の後で、第１の磁極層の磁極部分の側壁部、ギャップ層の側壁部および第２の磁極層の磁極部分の側壁部をエッチングして、第１の磁極層の磁極部分および第２の磁極層の磁極部分の幅を小さくする工程を備えていてもよい。幅を小さくする工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。
【００５９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第２の磁極層は、ギャップ層に接する第１の層と、第１の層の上に配置された第２の層とを有し、磁性材料膜は第１の層を構成し、エッチングする工程は、第２の層をマスクとして磁性材料膜の一部をエッチングして、第１の層をパターニングしてもよい。この場合、第２の層はめっき法によって形成されてもよい。また、第２の層は、磁性材料膜を構成する材料とは異なる磁性材料によって形成されてもよい。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１ないし図１５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図１５において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００６１】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約２〜５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約２〜３μｍの厚みで形成する。下部シールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば３〜４μｍの厚みで形成し、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００６２】
次に、下部シールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みで形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、磁気的信号検出用のＭＲ素子５を、数十ｎｍの厚みで形成する。ＭＲ素子５は、例えば、スパッタによって形成したＭＲ膜を選択的にエッチングすることによって形成する。また、ＭＲ素子５は、後述するエアベアリング面が形成される位置の近傍に配置される。なお、ＭＲ素子５には、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。次に、図示しないが、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層を、数十ｎｍの厚みで形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みで形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。シールドギャップ膜４，７に使用する絶縁材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。また、シールドギャップ膜４，７は、スパッタ法によって形成してもよいし、化学的気相成長（以下、ＣＶＤと記す。）法によって形成してもよい。
【００６３】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料よりなる、再生ヘッド用の上部シールド層８を、約１．０〜１．５μｍの厚みで、選択的に形成する。次に、ここまでの工程で得られた積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層９を、約０．１５〜０．２μｍの厚みで形成する。次に、絶縁層９の上に、下部磁極層１０の第１の層１０ａを、約２．０〜２．５μｍの厚みで形成する。下部磁極層１０は、第１の層１０ａと、後述する第２の層１０ｂ、第３の層１０ｄおよび連結層１０ｃ，１０ｅとを含む。
【００６４】
第１の層１０ａは、材料として高飽和磁束密度材料であるＦｅＡｌＮ、ＦｅＮ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ等を用いて、スパッタ法によって、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。なお、第１の層１０ａは、材料としてＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用いて、めっき法によって形成してもよい。
【００６５】
次に、図２に示したように、第１の層１０ａの上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１１を、０．２μｍの厚みで形成する。次に、絶縁膜１１を選択的にエッチングして、第２の層１０ｂと連結層１０ｃを形成すべき位置において、絶縁膜１１に開口部を形成する。
【００６６】
次に、図示しないが、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１を覆うように、例えばスパッタ法によって、導電性材料よりなる電極膜を、５０〜８０ｎｍの厚みで形成する。この電極膜は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、電極膜の上に、フレームめっき法によって第１の薄膜コイル１３を形成するためのフレームを形成する。
【００６７】
次に、電極膜を用いて電気めっきを行って、例えばＣｕよりなる第１の薄膜コイル１３を、約２．０〜２．５μｍの厚みで形成する。第１の薄膜コイル１３は、絶縁膜１１が配置された領域内に配置される。なお、図２において、符号１３ａは、第１の薄膜コイル１３のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。次に、例えばイオンビームエッチングによって、電極膜のうち、第１の薄膜コイル１３の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【００６８】
次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１の上に、フレームめっき法によって第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを形成するためのフレームを形成する。
【００６９】
次に、図３に示したように、電気めっきを行って、第１の層１０ａの上に、それぞれ磁性材料よりなる第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを、それぞれ例えば２〜３μｍの厚みで形成する。第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃの材料としては、例えば、飽和磁束密度が１．８〜１．９ＴのＣｏＮｉＦｅ（Ｃｏ：６７％，Ｎｉ：１５％，Ｆｅ：１８％）または飽和磁束密度が２．４ＴのＦｅＣｏ（Ｆｅ：約６０％，Ｃｏ：約４０％）が用いられる。本実施の形態では、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃをめっき法によって形成する際に、特別な電極膜を設けずに、パターニングされていない第１の層１０ａをめっき用の電極およびシード層として用いる。
【００７０】
第２の層１０ｂは、後述するエアベアリング面が形成される位置の近傍に配置される。連結層１０ｃは、第１の層１０ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分であり、第１の薄膜コイル１３の中心の近傍の位置に配置される。
【００７１】
本実施の形態では、第１の薄膜コイル１３のうち連結層１０ｃよりもエアベアリング面から離れた位置に配置された部分では、第１の薄膜コイル１３のうち連結層１０ｃよりもエアベアリング面に近い位置に配置された部分に比べて、巻線の幅およびピッチを大きくしている。これにより、磁路長を短くしながら、第１の薄膜コイル１３全体の抵抗値を小さくすることが可能になる。
【００７２】
次に、図示しないが、第１の薄膜コイル１３、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを覆うようにフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、第１の層１０ａを選択的にエッチングして、第１の層１０ａをパターニングする。
【００７３】
次に、フォトレジスト層を除去した後、例えばＣＶＤ法によって、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル間絶縁膜１４を、０．１〜０．２μｍの厚みで形成する。この絶縁膜１４は、例えば、減圧下で１００℃以上の温度の下で、薄膜形成に用いられる材料としてのＨ２Ｏ、Ｎ２、Ｎ２ＯまたはＨ２Ｏ２と、薄膜形成に用いられる材料としてのＡｌ（ＣＨ３）３またはＡｌＣｌ３が交互に断続的に噴射されることにより、ＣＶＤ法によって形成される膜であってもよい。この形成方法によれば、複数の薄いアルミナ膜が積層されて、所望の厚みの絶縁膜１４が形成される。
【００７４】
次に、図４に示したように、後述する第２の薄膜コイル１８を配置すべき位置に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層１５を形成する。この絶縁層１５は、少なくとも第１の薄膜コイル１３の巻線間に充填されるように形成される。絶縁層１５の一部は、第１の薄膜コイル１３の外周部の外側および第１の薄膜コイル１３の内周部の内側に配置される。次に、コイル間絶縁膜１４および絶縁層１５を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層１６を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【００７５】
次に、図５に示したように、例えばＣＭＰによって、絶縁層１５が露出し、且つ絶縁層１５および絶縁層１６の上面が平坦化されるように、絶縁層１５および絶縁層１６を研磨する。
【００７６】
次に、図６に示したように、絶縁層１５を除去した後、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、ＴａまたはＴｉよりなる第１の導電膜を、例えば１０〜２０ｎｍの厚みで形成する。次に、この第１の導電膜の上に、ＣＶＤ法によって、例えばＣｕよりなる第２の導電膜を、例えば５０ｎｍの厚みで形成する。第２の導電膜は、第１の薄膜コイル１３の巻線間の溝部全体を埋めることを目的とせず、ＣＶＤ法のステップカバレージの良さを生かして溝部を覆うことを目的として形成される。上記の２つの導電膜を合わせて電極膜１７と呼ぶ。この電極膜１７は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、電極膜１７の上に、めっき法によって、例えばＣｕよりなる導電層１８ｐを、例えば３〜４μｍの厚みで形成する。
【００７７】
次に、図７に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび第１の薄膜コイル１３が露出するまで、導電層１８ｐを研磨する。これにより、第１の薄膜コイル１３の巻線間等の溝内に残った導電層１８ｐによって、第２の薄膜コイル１８が形成される。上記研磨は、第１の薄膜コイル１３および第２の薄膜コイル１８の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。図示しないが、第２の薄膜コイル１８は、薄膜コイル１３，１８によって連続する巻線が形成されるように、第１の薄膜コイル１３に接続される。なお、図７において、符号１８ａは、第２の薄膜コイル１８のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。
【００７８】
次に、図８に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａおよび第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａを除いて、薄膜コイル１３，１８の上面を覆う。
【００７９】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）のうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料が用いられる。このような磁性材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮ、ＣｏＦｅＮがある。このうち、本実施の形態では、Ｃｏを含む高飽和磁束密度材料、例えば、飽和磁束密度が１．８〜１．９ＴのＣｏＮｉＦｅや、飽和磁束密度が２．３〜２．４ＴのＦｅＣｏまたはＣｏＦｅＮを用いるのが好ましい。
【００８０】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分に、それぞれ、エッチングマスク２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを、１〜２μｍの厚みで形成する。
【００８１】
マスク２１ａ〜２１ｄの材料としては、金属材料を用いてもよい。この場合、マスク２１ａ〜２１ｄは、めっき法、特にフレームめっき法によって形成してもよい。また、マスク２１ａ〜２１ｄの材料は、磁性層２０を構成する材料とは異なる磁性材料によって形成してもよい。この磁性材料としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等の、ＮｉおよびＦｅを含む材料であってもよい。また、マスク２１ａ〜２１ｄは、Ｎｉ、ＮｉＣｕ、ＮｉＰ、ＮｉＢ等の、Ｎｉを含む材料によって形成してもよい。
【００８２】
また、マスク２１ａ〜２１ｄの材料としては、アルミナ等の絶縁材料を用いてもよい。この場合、マスク２１ａ〜２１ｄは、例えば、フォトレジスト層をマスクとしてスパッタ法によって形成される。
【００８３】
次に、図９に示したように、マスク２１ａ〜２１ｄを用い、反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にマスク２１ａ〜２１ｄの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａおよび接続層２３ａが形成される。第３の層１０ｄは第２の層１０ｂの上に配置され、連結層１０ｅは連結層１０ｃの上に配置され、接続層２２ａは接続部１３ａの上に配置され、接続層２３ａは接続部１８ａの上に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法については、後で詳しく説明する。
【００８４】
本実施の形態において、ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチングの後に、ＲＩＥが行われた領域の少なくとも一部、例えば領域全体を、他のドライエッチング、例えばイオンビームエッチングによってわずかにエッチングしてもよい。これにより、以下のような効果が得られる。まず、ＲＩＥが行われた領域に存在するエッチング残渣が除去されるので、この領域の表面を綺麗にすることができる。また、ＲＩＥによって形成された第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａおよび接続層２３ａの側壁部がわずかにエッチングされるので、これらの側壁部の表面を綺麗にすることができると共に、ＲＩＥの際にこれらの側壁に付着した塩素分子等のハロゲン系ガスの分子を除去して、側壁部の腐食を防止することができる。更に、図９に示したように、第３の層１０ｄの側壁部と第３の層１０ｄの下地の上面とのなす角度が９０°よりも小さくなるように、第３の層１０ｄの側壁部が斜面になる。これにより、下部磁極層１０を通過する磁束を、途中で飽和することを防止しながら、後述する記録ギャップ層の近傍まで導くことができる。
【００８５】
第３の層１０ｄのエアベアリング面から遠い端部は、記録ヘッドのスロートハイトを決定する。スロートハイトとは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分、すなわち磁極部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。
【００８６】
次に、図１０に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、絶縁層２４を研磨する。この研磨は、マスク２１ａ〜２１ｄが除去され、且つ第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａ，２３ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように行われる。
【００８７】
次に、図１１に示したように、積層体の上面全体を覆うように、記録ギャップ層２５を、０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。記録ギャップ層２５の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、ＮｉＢ等の非磁性金属材料でもよい。次に、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層２２ａ，２３ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【００８８】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料が用いられる。このような磁性材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮ、ＣｏＦｅＮがある。このうち、本実施の形態では、Ｃｏを含む高飽和磁束密度材料、例えば、飽和磁束密度が１．８〜１．９ＴのＣｏＮｉＦｅや、飽和磁束密度が２．３〜２．４ＴのＦｅＣｏまたはＣｏＦｅＮを用いるのが好ましい。
【００８９】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、後述する上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層２２ｃ，２３ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃは、磁性層２６を構成する材料とは異なる金属磁性材料、例えばＮｉＦｅまたはＣｏＮｉＦｅによって形成される。第２の層２７ｂは、下部磁極層１０の第３の層１０ｄに対応する位置から連結層１０ｅに対応する位置にかけて配置される。リード層２２ｃは接続層２２ａに対応する位置から延在するように配置される。リード層２３ｃは接続層２３ａに対応する位置から延在するように配置される。
【００９０】
次に、図１２に示したように、第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層２２ｂ，２３ｂとが形成される。リード層２２ｂはリード層２２ｃの下に配置され、リード層２３ｂはリード層２３ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法については、後で詳しく説明する。なお、本実施の形態において、ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチングの後に、ＲＩＥが行われた領域の少なくとも一部、例えば領域全体を、他のドライエッチング、例えばイオンビームエッチングによってわずかにエッチングしてもよい。これにより、以下のような効果が得られる。まず、ＲＩＥが行われた領域に存在するエッチング残渣が除去されるので、この領域の表面を綺麗にすることができる。また、ＲＩＥによって形成された第１の層２７ａおよびリード層２２ｂ，２３ｂの側壁部がわずかにエッチングされるので、これらの側壁部の表面を綺麗にすることができると共に、ＲＩＥの際にこれらの側壁に付着した塩素分子等のハロゲン系ガスの分子を除去して、側壁部の腐食を防止することができる。
【００９１】
上部磁極層２７は、記録ギャップ層２５に接する第１の層２７ａと、この第１の層２７ａの上に配置された第２の層２７ｂとを有している。上部磁極層２７は、エアベアリング面に配置される一端部とエアベアリング面から離れた位置に配置される他端部とを有するトラック幅規定部２７Ａと、このトラック幅規定部２７Ａの他端部に連結されたヨーク部２７Ｂ（図１８参照）とを含んでいる。ヨーク部２７Ｂの幅は、トラック幅規定部２７Ａとの境界位置ではトラック幅規定部２７Ａの幅と等しく、トラック幅規定部２７Ａから離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。トラック幅規定部２７Ａは、上部磁極層２７における磁極部分であり、記録トラック幅を規定する。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。ここでは、一例として、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅を０．１５μｍになるようにする。
【００９２】
次に、図１３に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングして、トラック幅規定部２７Ａの幅を小さくする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が４０〜５０°となるようして行われる。
【００９３】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図１４に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えば、エッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥや、イオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【００９４】
次に、上部磁極層２７およびその下の記録ギャップ層２５と上記フォトレジストマスクとをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が０°となるイオンビームエッチングと、上記角度が４５°となるイオンビームエッチングとを組み合わせて行ってもよい。また、集束イオンビームエッチングによって第３の層１０ｄをエッチングする場合には、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。また、第３の層１０ｄの側壁部をわずかにエッチングしたり、ＲＩＥによって生じるＦｅＣｏ等からなるエッチング残渣を除去するために、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。ここでは、一例として、上記角度を４０°〜５０°の範囲内としたイオンビームエッチングを行うものとする。なお、第３の層１０ｄのエッチングには、イオンビームエッチングの代わりに、磁性層２６のエッチングの際と同様の条件のＲＩＥを用いてもよい。この場合のエッチングマスクは、絶縁層である記録ギャップ層２５と、その上に配置された金属層である上部磁極層２７ということになる。
【００９５】
このようにして、図１４（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効的な記録トラック幅の増加を防止することができる。第３の層１０ｄのうち、記録ギャップ層２５を介して上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａと対向する部分は、下部磁極層１０の磁極部分である。
【００９６】
なお、エッチング前の第３の層１０ｄの厚みは、第３の層１０ｄのエッチングの深さよりも大きい。これにより、トリム構造を形成しても、下部磁極層１０を通過する磁束がエアベアリング面に到達する前に飽和することを防止することができる。
【００９７】
次に、図１５に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図１８は、オーバーコート層２９を除いた状態における上記薄膜磁気ヘッドの斜視図である。図１８には、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを示している。
【００９８】
ここで、図１６および図１７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の変形例について説明する。なお、図１６および図１７において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。この変形例では、第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって磁性層２６を選択的にエッチングして、第１の層２７ａと、リード層２２ｂ，２３ｂとを形成する工程までは、図１ないし図１２を参照して説明した工程と同様である。
【００９９】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図１６に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えば、エッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥや、イオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０１００】
次に、図１７に示したように、上部磁極層２７およびその下の記録ギャップ層２５と上記フォトレジストマスクとをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が０°となるイオンビームエッチングと、上記角度が４５°となるイオンビームエッチングとを組み合わせて行ってもよい。また、集束イオンビームエッチングによって第３の層１０ｄをエッチングする場合には、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。また、第３の層１０ｄの側壁部をわずかにエッチングしたり、ＲＩＥによって生じるＦｅＣｏ等からなるエッチング残渣を除去するために、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。ここでは、一例として、上記角度を４０°〜５０°の範囲内としたイオンビームエッチングを行うものとする。なお、第３の層１０ｄのエッチングには、イオンビームエッチングの代わりに、磁性層２６のエッチングの際と同様の条件のＲＩＥを用いてもよい。
【０１０１】
次に、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの側壁部と、トラック幅規定部２７Ａの下に存在する記録ギャップ層２５および第３の層１０ｄの各側壁部をエッチングして、トラック幅規定部２７Ａとその下に存在する記録ギャップ層２５および第３の層１０ｄの幅を小さくする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が４０〜５０°となるようして行われる。これにより、図１４（ｂ）に示したトリム構造と同じトリム構造が形成される。変形例におけるその後の工程は、図１５を参照して説明した工程と同様である。
【０１０２】
本実施の形態に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面としてのエアベアリング面３０と、再生ヘッドと、記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）とを備えている。
【０１０３】
再生ヘッドは、エアベアリング面３０の近傍に配置されたＭＲ素子５と、エアベアリング面３０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層８と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層８との間に配置された上部シールドギャップ膜７とを有している。
【０１０４】
記録ヘッドは、エアベアリング面３０側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された下部磁極層１０および上部磁極層２７と、下部磁極層１０の磁極部分と上部磁極層２７の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層２５と、少なくとも一部が下部磁極層１０と上部磁極層２７との間に、これらに対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル１３，１８とを備えている。
【０１０５】
下部磁極層１０は、薄膜コイル１３，１８に対向する位置に配置された第１の層１０ａと、薄膜コイル１３，１８よりもエアベアリング面３０に近い位置に配置され且つ第１の層１０ａにおける記録ギャップ層２５に近い面に接続された第２の層１０ｂと、一方の面が第２の層１０ｂにおける記録ギャップ層２５に近い面に接続され、他方の面が記録ギャップ層２５に隣接する第３の層１０ｄとを有している。上部磁極層２７は、共に平坦な第１の層２７ａおよび第２の層２７ｂを有している。本実施の形態における下部磁極層１０、上部磁極層２７は、それぞれ本発明における第１の磁極層、第２の磁極層に対応する。
【０１０６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部磁極層１０の少なくとも一部または上部磁極層２７の少なくとも一部をパターニングするために、下部磁極層１０の少なくとも一部または上部磁極層２７の少なくとも一部を構成する磁性材料膜の一部をエッチングする工程を含んでいる。この磁性材料膜は、具体的には磁性層２０，２６である。
【０１０７】
次に、磁性層２０，２６のエッチング方法を例にとって、本実施の形態に係る磁性材料膜のエッチング方法について詳しく説明する。本実施の形態における磁性層２０，２６のエッチング方法は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して、活性種を生成する工程と、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性層２０，２６をエッチングする工程とを備えている。本実施の形態では、上記ドライエッチングとして、特にＲＩＥを用いる。なお、トリム構造形成のための下部磁極層１０の第３の層１０ｄのエッチングを、磁性層２０，２６のエッチング方法と同様の方法で行ってもよい。この場合には、第３の層１０ｄも上記磁性材料膜と言える。
【０１０８】
次に、図１９を参照して、磁性層２０，２６のエッチングに用いられるＲＩＥ装置の構成の一例について説明する。図１９は、平行平板型ＲＩＥ装置を示している。このＲＩＥ装置は、チャンバー３１と、このチャンバー３１内に設けられた上部電極３２、下部電極３３およびヒーター３４を備えている。上部電極３２と下部電極３３は平行に配置されている。下部電極３３の上部電極３２に対向する面には、ウェハ等の試料３７が載置されるようになっている。ヒーター３４は、下部電極３３の試料３７が載置される面とは反対側の面に接触するように配置されている。上部電極３２には、ガス供給路３８が接続されている。図示しないが、上部電極３２の下部電極３３に対向する面には、ガス供給路３８に通じる複数のガス噴出口が設けられている。ガス供給路３８に供給されたエッチングガスはガス噴出口より噴出されるようになっている。チャンバー３１には、チャンバー３１内のガスを排出するための排出口３５が設けられている。また、下部電極３３には、この下部電極３３に高周波電圧を印加する高周波電源３６が接続されている。上部電極３２は接地されている。ヒーター３４は、試料３７が所定の温度になるように、下部電極３３を介して試料３７を加熱するようになっている。
【０１０９】
次に、図１９を参照して、ＲＩＥの原理について簡単に説明する。ＲＩＥを行う際には、まずチャンバー３１内は減圧され、このチャンバー３１内にガス供給路３８を通してエッチングガスが供給されると共に、高周波電源３６によって下部電極３３に高周波電圧が印加される。エッチングガスは反応性ガスを含んでいる。チャンバー３１内にはプラズマが発生し、このプラズマ中でエッチングガスが励起されて、活性種が生成される。また、チャンバー３１内には、エッチングガスよりイオンが生成される。このイオンは試料３７の表面に衝突し、これにより試料３７は物理的にエッチングされる。また、活性種は試料３７と化学的に反応し、これにより試料３７は化学的にエッチングされる。
【０１１０】
なお、本実施の形態におけるＲＩＥのために使用するＲＩＥ装置は、図１９に示したような平行平板型ＲＩＥ装置に限らず、トライオード型ＲＩＥ装置、マグネトロン型ＲＩＥ装置、マイクロ波ＲＩＥ装置、高密度プラズマエッチング装置等の、他の方式のＲＩＥ装置でもよい。
【０１１１】
次に、本実施の形態におけるＲＩＥを用いた磁性層２０，２６のエッチング方法の特徴について説明する。本実施の形態では、ＲＩＥを用いて磁性層２０，２６をエッチングする際に、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを使用する。
【０１１２】
ハロゲン系ガスとしては、例えば、Ｃｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含むガスを用いることができる。
【０１１３】
炭素化合物系ガスは、特に、酸化炭素系ガスを含むことが好ましい。酸化炭素系ガスとは、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、二酸化三炭素（Ｃ３Ｏ２）、二酸化五炭素（Ｃ５Ｏ２）のいずれかを含むガスを言う。この中では、特に、取り扱いの容易な二酸化炭素を用いるのが好ましい。
【０１１４】
エッチングガスは、更に、Ｏ２とＮ２の少なくとも一方を含んでいてもよい。また、エッチングガスは、ハロゲン系ガスと空気とを含むガスであってもよい。空気は、言うまでもなく、Ｏ２とＮ２とＣＯ２とを含んでいる。
【０１１５】
ここで、上記のエッチングガスの各成分の役割について定性的に説明する。ハロゲン系ガスは、磁性材料のエッチングに寄与する主成分である。炭素化合物系ガスは、磁性材料、特にＣｏを含む磁性材料のエッチング速度を増加させる。これにより、エッチング後の磁性層の側壁と磁性層の下地の上面とのなす角度を９０°に近づけることができる。
【０１１６】
また、炭素化合物系ガスは、アルミナのエッチング速度を減少させる。従って、磁性層の材料にＣｏを含む磁性材料を用い、エッチングマスクの材料にアルミナを用いる場合には、炭素化合物系ガスを含むエッチングガスを使用することにより、炭素化合物系ガスを含まないエッチングガスを使用する場合に比べて、磁性層とエッチングマスクとのエッチング選択比を大きくすることができる。また、磁性層の下地の材料がアルミナであり、磁性層の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、炭素化合物系ガスを含むエッチングガスを使用することにより、炭素化合物系ガスを含まないエッチングガスを使用する場合に比べて、磁性層と下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。これにより、磁性層のエッチングの停止の制御が容易になる。なお、エッチング選択比とは、被エッチング層のエッチング速度を、エッチングマスクのエッチング速度または被エッチング層の下地のエッチング速度で割った値を言う。
【０１１７】
また、炭素化合物系ガスは、前述のように、特にＣｏを含む磁性材料のエッチング速度を増加させる。従って、磁性層の材料にＣｏを含む磁性材料を用い、エッチングマスクの材料にＣｏを含まない磁性材料を用いる場合にも、炭素化合物系ガスを含むエッチングガスを使用することにより、炭素化合物系ガスを含まないエッチングガスを使用する場合に比べて、磁性層とエッチングマスクとのエッチング選択比を大きくすることができる。
【０１１８】
Ｏ２とＮ２は、磁性層２０，２６のアンダーカットを抑制する役割を有する。アンダーカットとは、被エッチング層のうち、エッチングマスクとの境界の近傍部分におけるエッチングが特に進行して、その部分の幅がエッチングマスクの幅よりも小さくなった状態を言う。
【０１１９】
本実施の形態におけるエッチングガスは、更に、上述の各成分以外のガス、例えばＡｒ、Ｈｅ、Ｈ２、ＣＦ４のいずれかを含んでいてもよい。
【０１２０】
エッチング時における被エッチング層（磁性層２０，２６）の温度は、エッチング速度を大きくするために、５０℃以上とすることが好ましい。また、エッチング時における被エッチング層の温度は、被エッチング層を含む試料中の磁性材料のキュリー温度以下であることが好ましい。例えばＮｉＦｅのキュリー温度は７００℃の近傍であるため、エッチング時における被エッチング層の温度は、５０〜７００℃の範囲内の温度とすることがより好ましい。
【０１２１】
また、スピンバルブ型のＧＭＲ素子中の反強磁性層は、長時間、ある温度以上にされると、ピンド層の磁化の方向を固定する能力が劣化する。その温度は３００℃の近傍である。従って、試料がスピンバルブ型のＧＭＲ素子を含んでいる場合には、エッチング時における被エッチング層の温度は、反強磁性層の温度が３００℃以下となるような温度とするのが好ましい。一方、ＲＩＥ中の試料の表面の温度と試料の内部の温度には差があり、その差は５０℃程度である。そのため、エッチング時に、試料の表面に存在する被エッチング層の温度が３５０℃程度であっても、試料の内部に存在する反強磁性層の温度は３００℃程度になる。また、ＲＩＥによる磁性層のエッチングに要する時間は、３〜８分程度である。この程度の短時間のエッチングであれば、被エッチング層の温度が３５０℃程度の温度にされても、反強磁性層の能力の劣化は小さい。従って、試料がスピンバルブ型のＧＭＲ素子を含んでいる場合には、エッチング時における被エッチング層の温度は、５０〜３５０℃の範囲内の温度とすることが好ましい。
【０１２２】
また、エッチング時における被エッチング層の温度は、２００〜３００℃の範囲内の温度とすることが特に好ましい。このような高い温度でＲＩＥを行うことにより、エッチングマスクの材料にＮｉＦｅ等のＮｉを含む材料を用いた場合に、エッチングマスクより分離したＮｉ分子が被エッチング層の側壁に付着することを防止することができる。
【０１２３】
ここで、図２０を参照して、本実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第１の実験の結果について説明する。この実験では、下地の上にＣｏＦｅよりなる被エッチング層が形成された試料と、下地の上にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる被エッチング層が形成された試料を用いて、以下に示す種々の条件で、ＲＩＥによって被エッチング層のエッチングを行った。そして、エッチング時の試料の温度と被エッチング層のエッチング速度との関係を求めた。実験は、エッチングガスがＣｌ２のみの場合、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合、およびエッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合について行った。なお、この実験では、ＢＣｌ３の流量はＣｌ２の流量の２０％とし、Ｏ２の流量はＣｌ２の流量の２０％とし、ＣＯ２の流量はＣｌ２の流量の１０％とした。また、実験は、エッチング時の試料の温度が２２０℃、２５０℃、２８０℃の各場合について行った。この実験の結果を図２０に示す。なお、図２０中の各線についての注釈部分において、“ＣｏＦｅ”、“Ａｌ２Ｏ３”の文字は、それぞれ被エッチング層の材料がＣｏＦｅ、Ａｌ２Ｏ３であることを表わしている。括弧の中の文字は、エッチングガスの構成を表わしている。
【０１２４】
図２０から、以下のことが分かる。まず、被エッチング層の材料とエッチングガスの構成に関わらず、エッチング時の試料の温度が高いほど、エッチング速度は大きくなる。
【０１２５】
次に、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合には、エッチングガスがＣｌ２のみの場合に比べて、ＣｏＦｅのエッチング速度は若干小さくなるのに対し、Ａｌ２Ｏ３のエッチング速度は著しく大きくなる。この傾向は、他の実験から、少なくともＢＣｌ３の流量がＣｌ２の流量の５〜２０％のときに確認された。
【０１２６】
次に、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合に比べて、ＣｏＦｅのエッチング速度は若干小さくなり、Ａｌ２Ｏ３のエッチング速度は著しく小さくなる。なお、他の実験から、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合において、エッチングガスにＯ２を含めることにより、アンダーカットを抑制できることが分かった。また、更に他の実験から、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合において、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、エッチングガスがＣｌ２のみの場合に比べて、エッチング後の磁性層の側壁において付着物が少なくなり、非常に綺麗にエッチングできることが分かった。これらの点が、エッチングガスがＣｌ２の他にＢＣｌ３およびＯ２を含むことの利点である。しかし、図２０から分かるように、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、エッチングガスがＣｌ２のみの場合とエッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合のいずれの場合と比べても、ＣｏＦｅのエッチング速度は小さくなる。
【０１２７】
ところが、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合には、他のいずれの場合と比べても、ＣｏＦｅのエッチング速度は大きく、Ａｌ２Ｏ３のエッチング速度は小さくなる。従って、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合に、エッチングガスをＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２とすることにより、磁性層を速やかにエッチングでき、エッチング後の磁性層の側壁において付着物を少なくでき、更に、エッチング後の磁性層の側壁と磁性層の下地の上面とのなす角度を９０°に近づけることができる。また、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合に、エッチングマスクの材料にＡｌ２Ｏ３を用い、且つエッチングガスをＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２とすることにより、磁性層とエッチングマスクとのエッチング選択比を大きくすることができる。また、磁性層の下地の材料がＡｌ２Ｏ３である場合には、エッチングガスをＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２とすることにより、磁性層と下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。図２０に示した実験結果によれば、磁性層とエッチングマスクまたは下地とのエッチング選択比は、５．０〜５．５程度になる。
【０１２８】
次に、図２１および図２２を参照して、本実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第２の実験の結果について説明する。この実験では、下地の上にＣｏＦｅよりなる被エッチング層が形成された試料を用いて、以下に示す種々の条件で、ＲＩＥによって被エッチング層のエッチングを行った。そして、エッチング時の試料の温度と、エッチング後の被エッチング層の側壁とその下地の上面とのなす角度（以下、側壁角度と言う。）θとの関係を求めると共に、エッチング後の被エッチング層におけるアンダーカットの有無について調べた。
【０１２９】
図２１は、エッチング後における被エッチング層の形状の一例を示している。この例では、エッチング後の被エッチング層２０２は下地２０１の上に配置され、被エッチング層２０２の上にはエッチングマスク２０３が配置されている。この例では、側壁角度θは９０°よりも小さくなっている。また、この例では、エッチング後の被エッチング層２０２において、図２１中の符号２０４，２０５で示す部分にアンダーカットが発生している。
【０１３０】
第２の実験は、エッチングガスがＣｌ２のみの場合、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合、およびエッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合について行った。第２の実験におけるＢＣｌ３の流量、Ｏ２の流量、ＣＯ２の流量、エッチング時の試料の温度は、第１の実験と同様である。第２の実験の結果を図２２に示す。また、図２２中の各線についての注釈部分の表現方法は、図２０と同様である。
【０１３１】
第２の実験の結果では、図２２において符号２１０で示す点線よりも上側の領域に存在するドットに対応する各試料ではアンダーカットが生じていたが、この点線よりも下側の領域に存在するドットに対応する各試料ではアンダーカットが生じていなかった。
【０１３２】
図２２から、以下のことが分かる。まず、エッチングガスの構成に関わらず、エッチング時の試料の温度が高いほど、側壁角度θは９０°に近づく。
【０１３３】
次に、エッチングガスがＣｌ２のみの場合、およびエッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合には、側壁角度θは９０°に近いものの、アンダーカットが生じる。エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、アンダーカットは生じないものの、他の場合に比べて、側壁角度θは９０°から離れた値になる。
【０１３４】
エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合には、側壁角度θは９０°に近く、且つアンダーカットは生じない。従って、この場合には、エッチング後の被エッチング層（磁性層）のプロファイルを正確に制御することが可能になる。
【０１３５】
以上説明したように、本実施の形態では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを使用したＲＩＥによって磁性層２０をエッチングして下部磁極層１０の第３の層１０ｄを形成すると共に、同様のＲＩＥによって磁性層２６をエッチングして上部磁極層２７の第１の層２７ａを形成する。本実施の形態におけるエッチング方法によれば、磁性層２０，２６を短時間でエッチングでき、且つエッチング後の磁性層２０，２６によって形成される層１０ｄ，２７ａのプロファイルを正確に制御することができる。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、磁性層２０，２６をエッチングする際の、磁性層２０，２６とエッチングマスクまたは下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。例えば、磁性層２０の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、エッチングマスク２１ａの材料にＣｏを含まない磁性材料を用いることにより、磁性層２０とエッチングマスク２１ａとのエッチング選択比を１．５〜３．０程度にすることができる。エッチングマスク２１ａの材料にアルミナを用いた場合、更にエッチング選択比を大きくすることができる。
【０１３７】
同様に、磁性層２６の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、エッチングマスクとなる第２の層２７ｂの材料にＣｏを含まない磁性材料を用いることにより、磁性層２６とエッチングマスクとのエッチング選択比を１．５〜３．０程度にすることができる。
【０１３８】
また、磁性層２６の下地である記録ギャップ層２５の材料がアルミナであり、磁性層２６の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、磁性層２６と下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。これにより、磁性層２６のエッチングの停止の制御が容易になる。
【０１３９】
ところで、本実施の形態において、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａは記録トラック幅を規定する。従って、トラック幅規定部２７Ａは微細に且つ精度よく形成する必要がある。当初のトラック幅規定部２７Ａの幅は、例えば０．１〜０．２μｍである。トラック幅規定部２７Ａを微細に且つ精度よく形成するためには、磁性層２６をエッチングする際のエッチングマスクとなる第２の層２７ｂを微細に且つ精度よく形成する必要がある。更には、フレームめっき法によって第２の層２７ｂを形成するために用いられるフレームも、微細に且つ精度よく形成する必要がある。
【０１４０】
本実施の形態では、前述のように、磁性層２６をエッチングする際のエッチング選択比を大きくすることができる。従って、エッチングマスクとなる第２の層２７ｂは、１〜２μｍ程度に薄くてもよい。そのため、第２の層２７ｂを形成するために用いられるフレームも、例えば１．８〜２．８μｍ程度に薄くてもよい。この程度の厚みで、０．１〜０．２μｍ程度の幅の開口部を有するフレームは、フォトリソグラフィによって精度よく形成することができる。従って、本実施の形態によれば、トラック幅規定部２７Ａを微細に且つ精度よく形成することができる。
【０１４１】
また、本実施の形態では、ＲＩＥによってトラック幅規定部２７Ａを形成した後に、トラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングしている。従って、本実施の形態によれば、トラック幅規定部２７Ａの幅をより小さくすることができる。
【０１４２】
ところで、トラック幅規定部２７Ａでは、特に、記録ギャップ層２５に接している第１の層２７ａの形状を精度よく規定することが重要である。前述のトラック幅規定部２７Ａの側壁部のエッチングは、トラック幅規定部２７Ａの幅を０．０５μｍ程度小さくするだけのものである。しかも、第１の層２７ａの上には第２の層２７ａが存在している。従って、トラック幅規定部２７Ａの側壁部のエッチングによって、第１の層２７ａの幅は小さくなるが、第１の層２７ａの厚みが小さくなったり、第１の層２７ａのうちの上面に近い部分が記録ギャップ層２５に近い部分よりも細くなったりすることはない。
【０１４３】
また、ＲＩＥによってトラック幅規定部２７Ａを形成した後に、ＲＩＥで使用したハロゲン系ガスの分子がトラック幅規定部２７Ａの側壁部に付着していると、トラック幅規定部２７Ａが腐食する場合がある。しかし、本実施の形態によれば、ハロゲン系ガスの分子がトラック幅規定部２７Ａの側壁部に付着したとしても、イオンビームエッチングによって側壁部をエッチングすることにより、側壁部からハロゲン系ガスの分子を除去でき、その結果、トラック幅規定部２７Ａの腐食を防止することができる。
【０１４４】
また、本実施の形態において、トリム構造形成のための下部磁極層１０の第３の層１０ｄのエッチングを、磁性層２０，２６のエッチング方法と同様の方法で行ってもよい。この場合には、第３の層１０ｄを短時間でエッチングでき、且つエッチング後の第３の層１０ｄのプロファイルを正確に制御することができる。また、第３の層１０ｄをエッチングする際の、第３の層１０ｄとエッチングマスクの最上層となる第２の層２７ｂとのエッチング選択比を大きくすることができる。
【０１４５】
また、本実施の形態では、下部磁極層１０の第３の層１０ｄと上部磁極層２７の第１の層２７ａの材料に、高飽和磁束密度材料を用いることができる。本実施の形態では、特に、これらの材料に、Ｃｏを含む高飽和磁束密度材料を用いると、前述の本実施の形態におけるエッチング方法の効果が顕著になる。
【０１４６】
以上のことから、本実施の形態によれば、高飽和磁束密度材料を用いて、小さな幅の磁極部分を精度よく形成することが可能になる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えば０．１〜０．２μｍ程度にまで小さくしながら、磁極層１０，２７を通過する磁束がエアベアリング面３０に到達する前に飽和することを防止することができる。従って、本実施の形態によれば、記録トラック幅が小さく、且つオーバーライト特性や非線形トランジションシフト（Ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｓｈｉｆｔ）等の記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能になる。
【０１４７】
［第２の実施の形態］
次に、図２３ないし図３４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁性材料膜のエッチング方法について説明する。なお、図２３ないし図３４において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１４８】
本実施の形態に係る製造方法では、コイル間絶縁膜１４を形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１４９】
本実施の形態では、次に、図２３に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、例えばＣｕよりなる第１の導電膜を、例えば５０ｎｍの厚みで形成する。次に、この第１の導電膜の上に、ＣＶＤ法によって、例えばＣｕよりなる第２の導電膜を、例えば８０ｎｍの厚みで形成する。第２の導電膜は、第１の薄膜コイル１３の巻線間の溝部全体を埋めることを目的とせず、ＣＶＤ法のステップカバレージの良さを生かして溝部を覆うことを目的として形成される。上記の２つの導電膜を合わせて電極膜４１と呼ぶ。この電極膜４１は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、電極膜４１の上に、めっき法によって、例えばＣｕよりなる導電層１８ｐを、例えば２〜３μｍの厚みで形成する。
【０１５０】
次に、図２４に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層４２を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【０１５１】
次に、図２５に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび第１の薄膜コイル１３が露出するまで、導電層１８ｐを研磨する。これにより、第１の薄膜コイル１３の巻線間等の溝内に残った導電層１８ｐによって、第２の薄膜コイル１８が形成される。上記研磨は、第１の薄膜コイル１３および第２の薄膜コイル１８の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。図示しないが、第２の薄膜コイル１８は、薄膜コイル１３，１８によって連続する巻線が形成されるように、第１の薄膜コイル１３に接続される。なお、図２５において、符号１８ａは、第２の薄膜コイル１８のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。
【０１５２】
次に、図２６に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａおよび第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａを除いて、薄膜コイル１３，１８の上面を覆う。
【０１５３】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５４】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分に、それぞれ、例えばＴａまたはＴｉよりなるＣＭＰストッパ膜４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを、１０〜２０ｎｍの厚みで形成する。次に、ＣＭＰストッパ膜４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの上に、それぞれ、エッチングマスク２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを、１〜２μｍの厚みで形成する。
【０１５５】
ＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄは、例えばスパッタ法によって形成される。マスク２１ａ〜２１ｄの材料および形成方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５６】
次に、図２７に示したように、マスク２１ａ〜２１ｄを用い、ＲＩＥによって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａおよび接続層２３ａが形成される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５７】
次に、図２８に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。次に、ＣＭＰによって、マスク２１ａ〜２１ｄおよびＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄが除去され、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａ，２３ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように、絶縁層２４を研磨する。このときのＣＭＰの停止位置は、ＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄを用いて判断される。
【０１５８】
次に、図２９に示したように、積層体の上面全体を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層２５を０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。
【０１５９】
次に、図３０に示したように、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層２２ａ，２３ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【０１６０】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６１】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層２２ｃ，２３ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃの材料および配置は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６２】
次に、図３１に示したように、第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層２２ｂ，２３ｂとが形成される。リード層２２ｂはリード層２２ｃの下に配置され、リード層２３ｂはリード層２３ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６３】
第１の実施の形態と同様に、上部磁極層２７は、第１の層２７ａと第２の層２７ｂとを有している。また、上部磁極層２７は、トラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを含んでいる。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。
【０１６４】
次に、図３２に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６５】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図３３に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばエッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０１６６】
次に、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。このようにして、図３３（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。
【０１６７】
次に、図３４に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１６８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１６９】
［第３の実施の形態］
次に、図３５ないし図４５を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁性材料膜のエッチング方法について説明する。なお、図３５ないし図４５において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１７０】
本実施の形態に係る製造方法では、第１の層１０ａの上に絶縁膜１１を形成し、この絶縁膜１１に開口部を形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１７１】
本実施の形態では、次に、図示しないが、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１を覆うように、例えばスパッタ法によって、導電性材料よりなる電極膜を、５０〜８０ｎｍの厚みで形成する。この電極膜は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、電極膜の上に、フレームめっき法によって薄膜コイル５１を形成するためのフレームを形成する。
【０１７２】
次に、図３５に示したように、電極膜を用いて電気めっきを行って、例えばＣｕよりなる薄膜コイル５１を、約２．２〜２．７μｍの厚みで形成する。薄膜コイル５１は、絶縁膜１１が配置された領域内に配置される。なお、図３５において、符号５１ａは、薄膜コイル５１のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。次に、例えばイオンビームエッチングによって、電極膜のうち、薄膜コイル５１の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【０１７３】
次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１の上に、フレームめっき法によって第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを形成するためのフレームを形成する。
【０１７４】
次に、図３６に示したように、電気めっきを行って、第１の層１０ａの上に、それぞれ磁性材料よりなる第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを、それぞれ例えば２〜３μｍの厚みで形成する。第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃの材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１７５】
次に、図示しないが、薄膜コイル５１、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを覆うようにフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、第１の層１０ａを選択的にエッチングして、第１の層１０ａをパターニングする。
【０１７６】
次に、少なくとも薄膜コイル５１の巻線間に充填されるように、例えばフォトレジストよりなる絶縁層５２を形成する。絶縁層５２の一部は、薄膜コイル５１の外周部の外側および薄膜コイル５１の内周部の内側に配置される。次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層５３を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【０１７７】
次に、図３７に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル５１が露出するまで、絶縁層５３を研磨する。この研磨は、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル５１の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。
【０１７８】
次に、図３８に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、および薄膜コイル５１の接続部５１ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、薄膜コイル５１の接続部５１ａを除いて、薄膜コイル５１の上面を覆う。
【０１７９】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８０】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分および薄膜コイル５１の接続部５１ａに対応する部分に、それぞれ、エッチングマスク５４ａ，５４ｂ，５４ｃを、１〜２μｍの厚みで形成する。マスク５４ａ〜５４ｃの材料および形成方法は、第１の実施の形態におけるマスク２１ａ〜２１ｄと同様である。
【０１８１】
次に、図３９に示したように、マスク５４ａ〜５４ｃを用い、ＲＩＥによって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にマスク５４ａ〜５４ｃの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅおよび接続層５５ａが形成される。接続層５５ａは接続部５１ａの上に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８２】
次に、図４０に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。
【０１８３】
次に、図４１に示したように、ＣＭＰによって、マスク５４ａ〜５４ｃが除去され、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層５５ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように、絶縁層２４を研磨する。
【０１８４】
次に、図４２に示したように、積層体の上面全体を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層２５を０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。次に、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層５５ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【０１８５】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料は、第１の実施の形態と同様である。次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層５５ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂの材料および配置は、第１の実施の形態と同様である。リード層５５ｃの材料は第２の層２７ｂと同様である。リード層５５ｃは、接続層５５ａに対応する位置から延在するように配置される。
【０１８６】
次に、第２の層２７ｂおよびリード層５５ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層５５ｂとが形成される。リード層５５ｂはリード層５５ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８７】
第１の実施の形態と同様に、上部磁極層２７は、第１の層２７ａと第２の層２７ｂとを有している。また、上部磁極層２７は、トラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを含んでいる。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。
【０１８８】
次に、図４３に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８９】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図４４に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばエッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０１９０】
次に、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。このようにして、図４４（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。
【０１９１】
次に、図４５に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１９２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１９３】
［第４の実施の形態］
次に、図４６ないし図５６を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁性材料膜のエッチング方法について説明する。なお、図４６ないし図５６において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１９４】
本実施の形態に係る製造方法では、第１の層１０ａを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１の上に、フレームめっき法によって第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを形成するためのフレームを形成する。
【０１９５】
次に、図４６に示したように、電気めっきを行って、第１の層１０ａの上に、それぞれ磁性材料よりなる第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを、それぞれ例えば２〜３μｍの厚みで形成する。本実施の形態では、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃをめっき法によって形成する際に、特別な電極膜を設けずに、パターニングされていない第１の層１０ａをめっき用の電極およびシード層として用いる。第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃの材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１９６】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁膜６１を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。この絶縁膜６１は、スパッタ法によって形成してもよいし、第１の実施の形態における絶縁膜１４と同様の方法で形成してもよい。
【０１９７】
次に、図示しないが、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、例えばＣｕよりなる電極膜を、５０〜８０ｎｍの厚みで形成する。次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、電極膜の上に、フレームめっき法によって薄膜コイルを形成するためのフレームを形成する。
【０１９８】
次に、電極膜を用いて電気めっきを行って、例えばＣｕよりなる薄膜コイル６２を、約２．２〜２．７μｍの厚みで形成する。なお、図４６において、符号６２ａは、薄膜コイル６２のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。次に、例えばイオンビームエッチングによって、電極膜のうち、薄膜コイル６２の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【０１９９】
次に、図示しないが、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル６２を覆うようにフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、第１の層１０ａを選択的にエッチングして、第１の層１０ａをパターニングする。
【０２００】
次に、図４７に示したように、少なくとも薄膜コイル６２の巻線間に充填されるように、例えばフォトレジストよりなる絶縁層６３を形成する。絶縁層６３の一部は、薄膜コイル６２の外周部の外側および薄膜コイル６２の内周部の内側に配置される。次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層６４を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【０２０１】
次に、図４８に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル６２が露出するまで、絶縁層６４を研磨する。この研磨は、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル６２の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。
【０２０２】
次に、図４９に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、および薄膜コイル６２の接続部６２ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、薄膜コイル６２の接続部６２ａを除いて、薄膜コイル６２の上面を覆う。
【０２０３】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０２０４】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分および薄膜コイル６２の接続部６２ａに対応する部分に、それぞれ、エッチングマスク６４ａ，６４ｂ，６４ｃを、１〜２μｍの厚みで形成する。マスク６４ａ〜６４ｃの材料および形成方法は、第１の実施の形態におけるマスク２１ａ〜２１ｄと同様である。
【０２０５】
次に、図５０に示したように、マスク６４ａ〜６４ｃを用い、ＲＩＥによって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にマスク６４ａ〜６４ｃの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅおよび接続層６５ａが形成される。接続層６５ａは接続部６２ａの上に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０２０６】
次に、図５１に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。
【０２０７】
次に、図５２に示したように、ＣＭＰによって、マスク６４ａ〜６４ｃが除去され、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層６５ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように、絶縁層２４を研磨する。
【０２０８】
次に、図５３に示したように、積層体の上面全体を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層２５を０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。次に、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層６５ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【０２０９】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料は、第１の実施の形態と同様である。次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層６５ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂの材料および配置は、第１の実施の形態と同様である。リード層６５ｃの材料は第２の層２７ｂと同様である。リード層６５ｃは、接続層６５ａに対応する位置から延在するように配置される。
【０２１０】
次に、第２の層２７ｂおよびリード層６５ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層６５ｂとが形成される。リード層６５ｂはリード層６５ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０２１１】
第１の実施の形態と同様に、上部磁極層２７は、第１の層２７ａと第２の層２７ｂとを有している。また、上部磁極層２７は、トラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを含んでいる。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。
【０２１２】
次に、図５４に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０２１３】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図５５に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばエッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０２１４】
次に、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。このようにして、図５５（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。
【０２１５】
次に、図５６に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０２１６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０２１７】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、誘導型電磁変換素子のみを有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや、誘導型電磁変換素子によって記録と再生を行う薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【０２１８】
また、本発明のエッチング方法は、薄膜磁気ヘッドに用いられる磁性材料膜のエッチングに限らず、磁性薄膜メモリ等の他のマイクロデバイスに用いられる磁性材料膜のエッチングにも適用することができる。
【０２１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁性材料膜のエッチング方法では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して、活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜をエッチングする。これにより、本発明によれば、微細にパターン化された磁性材料膜を形成することが可能になるという効果を奏する。
【０２２０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜の一部をエッチングすることによって、第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部をパターニングする。これにより、本発明によれば、薄膜磁気ヘッドにおいて、高飽和磁束密度材料を用いて、小さな幅の磁極部分を精度よく形成することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の変形例における一工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態における磁性層のエッチングに用いられるＲＩＥ装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第１の実験の結果を表わした特性図である。
【図２１】ＲＩＥによるエッチング後における被エッチング層の形状の一例を示す説明図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第２の実験の結果を表わした特性図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための断面図である。
【図２７】図２６に続く工程を説明するための断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を説明するための断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を説明するための断面図である。
【図３０】図２９に続く工程を説明するための断面図である。
【図３１】図３０に続く工程を説明するための断面図である。
【図３２】図３１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３３】図３２に続く工程を説明するための断面図である。
【図３４】図３３に続く工程を説明するための断面図である。
【図３５】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図３６】図３５に続く工程を説明するための断面図である。
【図３７】図３６に続く工程を説明するための断面図である。
【図３８】図３７に続く工程を説明するための断面図である。
【図３９】図３８に続く工程を説明するための断面図である。
【図４０】図３９に続く工程を説明するための断面図である。
【図４１】図４０に続く工程を説明するための断面図である。
【図４２】図４１に続く工程を説明するための断面図である。
【図４３】図４２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４４】図４３に続く工程を説明するための断面図である。
【図４５】図４４に続く工程を説明するための断面図である。
【図４６】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図４７】図４６に続く工程を説明するための断面図である。
【図４８】図４７に続く工程を説明するための断面図である。
【図４９】図４８に続く工程を説明するための断面図である。
【図５０】図４９に続く工程を説明するための断面図である。
【図５１】図５０に続く工程を説明するための断面図である。
【図５２】図５１に続く工程を説明するための断面図である。
【図５３】図５２に続く工程を説明するための断面図である。
【図５４】図５３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５５】図５３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５６】図５４に続く工程を説明するための断面図である。
【図５７】関連技術の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図５８】図５７に続く工程を説明するための断面図である。
【図５９】図５８に続く工程を説明するための断面図である。
【図６０】図５９に続く工程を説明するための断面図である。
【図６１】図６０に続く工程を説明するための断面図である。
【図６２】関連技術の薄膜磁気ヘッドを示す説明図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ素子、８…上部シールド層、９…絶縁層、１０…下部磁極層、１０ａ…第１の層、１０ｂ…第２の層、１０ｃ…連結層、１０ｄ…第３の層、１０ｅ…連結層、１３…第１の薄膜コイル、１８…第２の薄膜コイル、２０…磁性層、２１ａ〜２１ｄ…エッチングマスク、２５…記録ギャップ層、２６…磁性層、２７…上部磁極層、２７ａ…第１の層、２７ｂ…第２の層、２７Ａ…トラック幅規定部、２７Ｂ…ヨーク部、２９…オーバーコート層、３０…エアベアリング面。
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁性材料膜をエッチングする方法、および少なくとも誘導型電磁変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置の面記録密度が著しく向上している。特に最近では、ハードディスク装置の面記録密度は、８０〜１２０ギガビット／（インチ）２に達し、更にそれを超える勢いである。これに伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。
【０００３】
薄膜磁気ヘッドとしては、書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子とも記す。）を有する再生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００４】
記録ヘッドは、一般的に、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面）と、媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された下部磁極層および上部磁極層と、下部磁極層の磁極部分と上部磁極層の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層と、少なくとも一部が下部磁極層および上部磁極層の間に、これらに対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えている。
【０００５】
ところで、記録ヘッドの性能のうち、記録密度を高めるには、記録媒体におけるトラック密度を上げる必要がある。そのためには、トラック幅、すなわち記録ギャップ層を挟んで対向する２つの磁極部分の媒体対向面での幅を、数ミクロンからサブミクロン寸法まで小さくした狭トラック構造の記録ヘッドを実現する必要がある。このような記録ヘッドを実現するために半導体加工技術が利用されている。
【０００６】
トラック幅を小さくしてゆくと、記録ギャップ層を挟んで対向する２つの磁極部分の間で高密度の磁束を発生させることが難しくなってくる。そのため、磁極部分の材料には、より高い飽和磁束密度を有する磁性材料を用いることが望まれている。
【０００７】
一般的に、高飽和磁束密度材料には、めっき法によって成膜できるＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等や、これらよりも飽和磁束密度が大きく、スパッタ法によって成膜できるＦｅＮ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＮ等がある。
【０００８】
スパッタ法によって成膜できる高飽和磁束密度材料を用いて、磁極部分を含む磁性層を形成する場合には、従来は、以下の方法を用いていた。すなわち、この方法では、まず、スパッタ法によって高飽和磁束密度材料よりなる膜を形成する。次に、この膜の上にフォトレジストよりなるマスクを形成する。次に、イオンビームエッチングによって膜を選択的にエッチングすることによって膜をパターニングして磁性層を形成する。しかしながら、この方法では、イオンビームエッチングのエッチング速度が小さいことと、マスクの侵食が大きいことから、０．５μｍ以下の幅を有する磁極部分を精度よく形成することは困難であった。
【０００９】
めっき法によって成膜できる高飽和磁束密度材料を用いて上記磁性層を形成する場合には、フレームめっき法等の選択めっき法を用いることによって、０．５〜０．６μｍ程度の幅の磁極部分を含む磁性層を形成することができる。めっき法によって成膜できる高飽和磁束密度材料のうち、例えば、Ｆｅの組成比率を大きくしたＮｉＦｅは、１．５〜１．６Ｔ（テスラ）の飽和磁束密度が得られ、且つ比較的安定した組成コントロールが可能である。また、ＣｏＮｉＦｅでは、１．８Ｔ程度の飽和磁束密度が得られる。
【００１０】
しかし、面記録密度が８０〜１２０ギガビット／（インチ）２になると、０．１〜０．２μｍ程度のトラック幅が求められてくる。このようにトラック幅が小さくなると、磁性層を通過する磁束が媒体対向面に到達する前に飽和することを防止するために、磁極部分の厚みを４〜５μｍ程度にする必要が生じる。しかしながら、めっき法によって、０．１〜０．２μｍ程度の幅と４〜５μｍ程度の厚みを有する磁極部分を形成するのは極めて困難である。そのため、次のような方法で、磁極部分を形成することが考えられる。すなわち、この方法では、まず、めっき法によって、０．５〜０．６μｍ程度の幅と４〜５μｍ程度の厚みを有する磁極部分を形成した後、磁極部分の幅が０．１〜０．２μｍ程度になるように、例えばイオンビームエッチングによって磁極部分の側壁部をエッチングする。
【００１１】
ここで、図５７ないし図６１を参照して、上述の方法で磁極部分を形成するようにした関連技術の薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。なお、図５７ないし図６１において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。この製造方法では、まず、図５７に示したように、例えばアルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１０１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層１０２を、約１〜２μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層１０２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層１０３を形成する。次に、下部シールド層１０３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜１０４を、例えば１０〜２５ｎｍの厚みで形成する。
【００１２】
次に、下部シールドギャップ膜１０４の上に、磁気的信号検出用のＭＲ素子１０５を、数十ｎｍの厚みで形成する。次に、図示しないが、下部シールドギャップ膜１０４の上に、ＭＲ素子１０５に電気的に接続される一対の電極層を、数十ｎｍの厚みで形成する。次に、下部シールドギャップ膜１０４およびＭＲ素子１０５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜１０７を、例えば１０〜２５ｎｍの厚みで形成し、ＭＲ素子１０５をシールドギャップ膜１０４，１０７内に埋設する。
【００１３】
次に、上部シールドギャップ膜１０７の上に、磁性材料よりなる、再生ヘッド用の上部シールド層１０８を、約３μｍの厚みで形成する。次に、上部シールド層１０８の上に、例えばアルミナよりなり、再生ヘッドと記録ヘッドとを分離する絶縁層１０９を、例えば０．２μｍの厚みで形成する。次に、絶縁層１０９の上に、下部磁極層１１０を、例えば１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。
【００１４】
次に、図５８に示したように、下部磁極層１１０の上に、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層１１１を例えば１００ｎｍの厚みで形成する。次に、下部磁極層１１０と後述する上部磁極層とを連結させる位置において、記録ギャップ層１１１にコンタクトホールを形成する。
【００１５】
次に、図示しないが、全体に、スパッタ法によって、例えば高飽和磁束密度材料であるＦｅＣｏよりなる、薄い磁性膜を形成する。次に、フレームめっき法によって、磁性膜の上に、上部磁極層１１２の磁極部分層１１２ａと連結層１１２ｂとを４〜５μｍの厚みで形成する。磁極部分層１１２ａは、後述するエアベアリング面の近傍に配置される。磁極部分層１１２ａは、記録トラック幅を決定する。連結層１１２ｂは、コンタクトホールの位置に配置され、下部磁極層１１０に接続される。この段階では、磁極部分層１１２ａの幅を０．５〜０．６μｍとする。
【００１６】
次に、図５９に示したように、磁極部分層１１２ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるように、イオンビームエッチングによって磁極部分層１１２ａの側壁部をエッチングする。更に、このイオンビームエッチングによって、磁極部分層１１２ａおよび連結層１１２ｂをマスクとして、磁性膜、記録ギャップ層１１１および下部磁極層１１０をエッチングする。これにより、上部磁極層１１２の磁極部分、記録ギャップ層１１１および下部磁極層１１０の一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成されたトリム（Ｔｒｉｍ）構造が形成される。また、下部磁極層１１０に、薄膜コイルを配置するための凹部が形成される。
【００１７】
次に、図６０に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１１３を形成する。次に、フレームめっき法によって、上記凹部内における絶縁膜１１３の上に、例えばＣｕよりなる薄膜コイル１１４を、例えば１．５μｍの厚みで形成する。なお、図６０において、符号１１４ａは、薄膜コイル１１４のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。
【００１８】
次に、図６１に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる厚い絶縁層１１５を形成した後、この絶縁層１１５の上面を平坦化して、磁極部分層１１２ａと連結層１１２ｂとを露出させる。次に、絶縁層１１５のうち、薄膜コイル１１４の接続部１１４ａの上に存在する部分をエッチングによって除去して、接続部１１４ａを露出させる。次に、上述のように平坦化された面の上に、磁極部分層１１２ａと連結層１１２ｂとを連結するように上部磁極層１１２のヨーク部分層１１２ｃを形成する。このとき、同時に、接続部１１４ａに接続されるようにリード層１１６を形成する。ヨーク部分層１１２ｃは、記録ヘッド用の磁性材料、例えばパーマロイによって形成される。次に、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１１７を形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面１３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００１９】
図６２は、図６１（ａ）に示した薄膜磁気ヘッドの断面図と、オーバーコート層１１７およびヨーク部分層１１２ｃを除いた状態における上記薄膜磁気ヘッドの平面図とを対応させて示す説明図である。
【００２０】
なお、特許文献１には、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングによって磁性層をエッチングして磁極部分を形成する技術が記載されている。また、特許文献２には、塩素系ガスまたはフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングによって磁性層をエッチングして磁極部分を形成した後、イオンミリングによって、磁極部分の断面より付着物を除去する技術が記載されている。
【００２１】
【特許文献１】
特開平６−４４５２８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４４７０９号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
図５７ないし図６１に示した製造方法では、図５９（ｂ）に示したように、磁極部分層１１２ａの幅を狭めるために、イオンビームエッチングによって磁極部分層１１２ａの側壁部をエッチングする。これに起因して、上記製造方法では、以下のような問題点がある。
【００２３】
第１の問題点は、上記イオンビームエッチングによって、当初は４〜５μｍの厚みがあった磁極部分層１１２ａの厚みが１．５〜２．０μｍ程度にまで小さくなることである。このように磁極部分層１１２ａの厚みが小さくなると、上部磁極層１１２を通過する磁束がエアベアリング面１３０に到達する前に飽和して、十分なオーバーライト特性が得られなくなる。これを防止するために、当初の磁極部分層１１２ａの厚みを４〜５μｍよりも大きくすることが考えられる。しかしながら、そのためには、磁極部分層１１２ａを形成するためのフレームの厚みも大きくしなければならなくなり、このフレームを精度よく形成することが困難になる。
【００２４】
第２の問題点は、上記製造方法では、イオンビームエッチングによる磁極部分層１１２ａの側壁部のエッチングに多くの時間を要することである。
【００２５】
第３の問題点は、上記製造方法では、磁極部分層１１２ａの側壁部のエッチングに多くの時間を要することから、図５９（ｂ）に示したように、磁極部分層１１２ａのうちの上面に近い部分が記録ギャップ層１１１に近い部分よりも細くなることである。これにより、磁極部分層１１２ａの厚みが小さくなりやすくなると共に、磁極部分層１１２ａとヨーク部分層１１２ｃとの界面の近傍で磁束の飽和が生じやすくなる。いずれにしても、オーバーライト特性が劣化する。
【００２６】
第４の問題点は、上記製造方法では、磁極部分層１１２ａの側壁部のエッチング量が多いため、同一ウェハ内の複数の薄膜磁気ヘッド間における記録トラック幅のばらつきや、異なるウェハ間における記録トラック幅のばらつきが大きく、薄膜磁気ヘッドの歩留りが悪いことである。
【００２７】
ところで、図５７ないし図６１に示した製造方法を用いたとしても、磁極部分層１１２ａの材料には、めっき法によって形成できる材料を用いる必要があるため、磁極部分層１１２ａの飽和磁束密度は、せいぜい１．８Ｔ程度である。
【００２８】
面記録密度が８０〜１２０ギガビット／（インチ）２となり、０．１〜０．２μｍ程度のトラック幅が求められるようになると、磁極部分の材料には２．０〜２．４Ｔ程度の飽和磁束密度が求められてくる。そうなると、めっき法によって磁極部分を形成することができなくなる。
【００２９】
また、特許文献１および２に記載された各技術によれば、反応性イオンエッチングのエッチング速度がイオンビームエッチングのエッチング速度よりも大きいことから、イオンビームエッチングによって磁性層をエッチングする場合に比べると、磁極部分を精度よく形成することが可能になる。しかしながら、それでも、塩素系ガスまたはフッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチングのエッチング速度は、０．１〜０．２μｍ程度の幅を有する磁極部分を精度よく形成するためには不十分であった。
【００３０】
このように、従来は、記録トラック幅を０．１〜０．２μｍ程度にまで小さくしながら、十分なオーバーライト特性が得られるような薄膜磁気ヘッドを製造することは困難であった。
【００３１】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、微細にパターン化された磁性材料膜を形成することができるようにした磁性材料膜のエッチング方法を提供することにある。
【００３２】
また、本発明の第２の目的は、高飽和磁束密度材料を用いて、小さな幅の磁極部分を精度よく形成することができるようにした薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００３３】
【課題を解決するための手段】
本発明の磁性材料膜のエッチング方法は、
ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して、活性種を生成する工程と、
活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜をエッチングする工程とを備えたものである。
【００３４】
本発明のエッチング方法では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起することによって生成された活性種によって、磁性材料膜がエッチングされる。
【００３５】
本発明のエッチング方法において、ドライエッチングは反応性イオンエッチングであってもよい。
【００３６】
また、本発明のエッチング方法において、炭素化合物系ガスは酸化炭素系ガスを含んでいてもよい。
【００３７】
また、本発明のエッチング方法において、ハロゲン系ガスはＣｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００３８】
また、本発明のエッチング方法において、エッチングガスは更にＯ２を含んでいてもよい。
【００３９】
また、本発明のエッチング方法では、エッチングする工程において、磁性材料膜の温度を、５０〜７００℃の範囲内の温度、５０〜３５０℃の範囲内の温度または２００〜３００℃の範囲内の温度としてもよい。
【００４０】
また、本発明のエッチング方法において、磁性材料膜は、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料によって形成されていてもよい。この場合、金属磁性材料はコバルトを含んでいてもよい。
【００４１】
また、本発明のエッチング方法は、更に、活性種を生成する工程の前において、磁性材料膜の上にエッチングマスクを形成する工程を備えていてもよい。
【００４２】
エッチングマスクは金属材料によって形成されてもよい。この場合、エッチングマスクはめっき法によって形成されてもよい。また、金属材料は、磁性材料膜を構成する材料とは異なる磁性材料であってもよい。また、この磁性材料である金属材料は、ニッケルおよび鉄を含んでいてもよい。また、金属材料はニッケルを含んでいてもよい。
【００４３】
また、エッチングマスクは絶縁材料によって形成されてもよい。この場合、絶縁材料はＡｌ２Ｏ３であってもよい。
【００４４】
また、エッチングマスクは、絶縁層とその上に配置された金属層とを含んでいてもよい。
【００４５】
また、本発明のエッチング方法は、更に、エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えていてもよい。第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。このイオンビームエッチングにおいて、イオンビームの進行方向が磁性材料膜の下地の上面に垂直な方向に対してなす角度は４０°〜７５°の範囲内、あるいは４０°〜５０°の範囲内であってもよい。また、エッチングする工程によるエッチング後に残った磁性材料膜は側壁部を有し、第２のエッチング工程は、この側壁部をエッチングしてもよい。
【００４６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
記録媒体に対向する媒体対向面と、
媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された第１および第２の磁極層と、
第１の磁極層の磁極部分と第２の磁極層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が第１および第２の磁極層の間に、第１および第２の磁極層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。
【００４７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
第１の磁極層を形成する工程と、
第１の磁極層の上に薄膜コイルを形成する工程と、
第１の磁極層の磁極部分の上にギャップ層を形成する工程と、
ギャップ層および薄膜コイルの上に第２の磁極層を形成する工程と、
第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部をパターニングするために、第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部を構成する磁性材料膜の一部をエッチングする工程とを備え、
エッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜の一部をエッチングするものである。
【００４８】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、上記ドライエッチングによって、磁性材料膜の一部をエッチングすることによって、第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部がパターニングされる。
【００４９】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ドライエッチングは反応性イオンエッチングであってもよい。
【００５０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、炭素化合物系ガスは酸化炭素系ガスを含んでいてもよい。
【００５１】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、ハロゲン系ガスはＣｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含んでいてもよい。
【００５２】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、エッチングガスは、更にＯ２を含んでいてもよい。
【００５３】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、エッチングする工程において、磁性材料膜の温度を、５０〜７００℃の範囲内の温度、５０〜３５０℃の範囲内の温度または２００〜３００℃の範囲内の温度としてもよい。
【００５４】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁性材料膜は、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料によって形成されていてもよい。この場合、金属磁性材料はコバルトを含んでいてもよい。
【００５５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁性材料膜は、第１の磁極層の磁極部分を構成してもよい。この場合、エッチングする工程は、磁性材料膜の上に形成されたエッチングマスクを用いて磁性材料膜の一部をエッチングしてもよい。あるいは、エッチングする工程は、磁性材料膜の上に形成されたギャップ層および第２の磁極層をマスクとして、磁性材料膜の一部をエッチングしてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えていてもよい。第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。また、エッチングする工程によるエッチング後に残った磁性材料膜は側壁部を有し、第２のエッチング工程は、この側壁部をエッチングしてもよい。
【００５６】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、磁性材料膜は、第２の磁極層の磁極部分を構成してもよい。この場合、エッチングする工程は、磁性材料膜の上に形成されたエッチングマスクを用いて磁性材料膜の一部をエッチングしてもよい。このエッチングマスクはめっき法によって形成されてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えていてもよい。第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。また、エッチングする工程によるエッチング後に残った磁性材料膜は側壁部を有し、第２のエッチング工程は、この側壁部をエッチングしてもよい。
【００５７】
また、磁性材料膜が第２の磁極層の磁極部分を構成している場合には、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチング後の磁性材料膜のうち、第２の磁極層の磁極部分となる部分の側壁部をエッチングして、第２の磁極層の磁極部分の幅を小さくする工程を備えていてもよい。幅を小さくする工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、幅を小さくする工程の後で、磁性材料膜をマスクとして、ギャップ層をエッチングする工程を備えていてもよい。また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、ギャップ層をエッチングする工程の後で、磁性材料膜およびギャップ層をマスクとして、第１の磁極層の一部をエッチングする工程を備えていてもよい。第１の磁極層の一部をエッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、第１の磁極層の一部をエッチングしてもよい。
【００５８】
また、磁性材料膜が第２の磁極層の磁極部分を構成している場合には、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、エッチング後の磁性材料膜をマスクとして、ギャップ層をエッチングする工程を備えていてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、ギャップ層をエッチングする工程の後で、磁性材料膜およびギャップ層をマスクとして、第１の磁極層の一部をエッチングする工程を備えていてもよい。第１の磁極層の一部をエッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、第１の磁極層の一部をエッチングしてもよい。本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、更に、第１の磁極層の一部をエッチングする工程の後で、第１の磁極層の磁極部分の側壁部、ギャップ層の側壁部および第２の磁極層の磁極部分の側壁部をエッチングして、第１の磁極層の磁極部分および第２の磁極層の磁極部分の幅を小さくする工程を備えていてもよい。幅を小さくする工程は、イオンビームエッチングを用いてもよい。
【００５９】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法において、第２の磁極層は、ギャップ層に接する第１の層と、第１の層の上に配置された第２の層とを有し、磁性材料膜は第１の層を構成し、エッチングする工程は、第２の層をマスクとして磁性材料膜の一部をエッチングして、第１の層をパターニングしてもよい。この場合、第２の層はめっき法によって形成されてもよい。また、第２の層は、磁性材料膜を構成する材料とは異なる磁性材料によって形成されてもよい。
【００６０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、図１ないし図１５を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。なお、図１ないし図１５において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００６１】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルミニウムオキサイド・チタニウムカーバイド（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる絶縁層２を、約２〜５μｍの厚みで堆積する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、約２〜３μｍの厚みで形成する。下部シールド層３は、例えば、フォトレジスト膜をマスクにして、めっき法によって、絶縁層２の上に選択的に形成する。次に、図示しないが、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層を、例えば３〜４μｍの厚みで形成し、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって、下部シールド層３が露出するまで研磨して、表面を平坦化処理する。
【００６２】
次に、下部シールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みで形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、磁気的信号検出用のＭＲ素子５を、数十ｎｍの厚みで形成する。ＭＲ素子５は、例えば、スパッタによって形成したＭＲ膜を選択的にエッチングすることによって形成する。また、ＭＲ素子５は、後述するエアベアリング面が形成される位置の近傍に配置される。なお、ＭＲ素子５には、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。次に、図示しないが、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層を、数十ｎｍの厚みで形成する。次に、下部シールドギャップ膜４およびＭＲ素子５の上に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を、例えば約２０〜４０ｎｍの厚みで形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。シールドギャップ膜４，７に使用する絶縁材料としては、アルミナ、窒化アルミニウム、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等がある。また、シールドギャップ膜４，７は、スパッタ法によって形成してもよいし、化学的気相成長（以下、ＣＶＤと記す。）法によって形成してもよい。
【００６３】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料よりなる、再生ヘッド用の上部シールド層８を、約１．０〜１．５μｍの厚みで、選択的に形成する。次に、ここまでの工程で得られた積層体の上面全体の上に、例えばアルミナよりなる絶縁層９を、約０．１５〜０．２μｍの厚みで形成する。次に、絶縁層９の上に、下部磁極層１０の第１の層１０ａを、約２．０〜２．５μｍの厚みで形成する。下部磁極層１０は、第１の層１０ａと、後述する第２の層１０ｂ、第３の層１０ｄおよび連結層１０ｃ，１０ｅとを含む。
【００６４】
第１の層１０ａは、材料として高飽和磁束密度材料であるＦｅＡｌＮ、ＦｅＮ、ＦｅＣｏ、ＣｏＦｅＮ、ＦｅＺｒＮ等を用いて、スパッタ法によって、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。なお、第１の層１０ａは、材料としてＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用いて、めっき法によって形成してもよい。
【００６５】
次に、図２に示したように、第１の層１０ａの上に、例えばアルミナよりなる絶縁膜１１を、０．２μｍの厚みで形成する。次に、絶縁膜１１を選択的にエッチングして、第２の層１０ｂと連結層１０ｃを形成すべき位置において、絶縁膜１１に開口部を形成する。
【００６６】
次に、図示しないが、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１を覆うように、例えばスパッタ法によって、導電性材料よりなる電極膜を、５０〜８０ｎｍの厚みで形成する。この電極膜は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、電極膜の上に、フレームめっき法によって第１の薄膜コイル１３を形成するためのフレームを形成する。
【００６７】
次に、電極膜を用いて電気めっきを行って、例えばＣｕよりなる第１の薄膜コイル１３を、約２．０〜２．５μｍの厚みで形成する。第１の薄膜コイル１３は、絶縁膜１１が配置された領域内に配置される。なお、図２において、符号１３ａは、第１の薄膜コイル１３のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。次に、例えばイオンビームエッチングによって、電極膜のうち、第１の薄膜コイル１３の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【００６８】
次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１の上に、フレームめっき法によって第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを形成するためのフレームを形成する。
【００６９】
次に、図３に示したように、電気めっきを行って、第１の層１０ａの上に、それぞれ磁性材料よりなる第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを、それぞれ例えば２〜３μｍの厚みで形成する。第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃの材料としては、例えば、飽和磁束密度が１．８〜１．９ＴのＣｏＮｉＦｅ（Ｃｏ：６７％，Ｎｉ：１５％，Ｆｅ：１８％）または飽和磁束密度が２．４ＴのＦｅＣｏ（Ｆｅ：約６０％，Ｃｏ：約４０％）が用いられる。本実施の形態では、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃをめっき法によって形成する際に、特別な電極膜を設けずに、パターニングされていない第１の層１０ａをめっき用の電極およびシード層として用いる。
【００７０】
第２の層１０ｂは、後述するエアベアリング面が形成される位置の近傍に配置される。連結層１０ｃは、第１の層１０ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分であり、第１の薄膜コイル１３の中心の近傍の位置に配置される。
【００７１】
本実施の形態では、第１の薄膜コイル１３のうち連結層１０ｃよりもエアベアリング面から離れた位置に配置された部分では、第１の薄膜コイル１３のうち連結層１０ｃよりもエアベアリング面に近い位置に配置された部分に比べて、巻線の幅およびピッチを大きくしている。これにより、磁路長を短くしながら、第１の薄膜コイル１３全体の抵抗値を小さくすることが可能になる。
【００７２】
次に、図示しないが、第１の薄膜コイル１３、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを覆うようにフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、第１の層１０ａを選択的にエッチングして、第１の層１０ａをパターニングする。
【００７３】
次に、フォトレジスト層を除去した後、例えばＣＶＤ法によって、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル間絶縁膜１４を、０．１〜０．２μｍの厚みで形成する。この絶縁膜１４は、例えば、減圧下で１００℃以上の温度の下で、薄膜形成に用いられる材料としてのＨ２Ｏ、Ｎ２、Ｎ２ＯまたはＨ２Ｏ２と、薄膜形成に用いられる材料としてのＡｌ（ＣＨ３）３またはＡｌＣｌ３が交互に断続的に噴射されることにより、ＣＶＤ法によって形成される膜であってもよい。この形成方法によれば、複数の薄いアルミナ膜が積層されて、所望の厚みの絶縁膜１４が形成される。
【００７４】
次に、図４に示したように、後述する第２の薄膜コイル１８を配置すべき位置に、例えばフォトレジストよりなる絶縁層１５を形成する。この絶縁層１５は、少なくとも第１の薄膜コイル１３の巻線間に充填されるように形成される。絶縁層１５の一部は、第１の薄膜コイル１３の外周部の外側および第１の薄膜コイル１３の内周部の内側に配置される。次に、コイル間絶縁膜１４および絶縁層１５を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層１６を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【００７５】
次に、図５に示したように、例えばＣＭＰによって、絶縁層１５が露出し、且つ絶縁層１５および絶縁層１６の上面が平坦化されるように、絶縁層１５および絶縁層１６を研磨する。
【００７６】
次に、図６に示したように、絶縁層１５を除去した後、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、ＴａまたはＴｉよりなる第１の導電膜を、例えば１０〜２０ｎｍの厚みで形成する。次に、この第１の導電膜の上に、ＣＶＤ法によって、例えばＣｕよりなる第２の導電膜を、例えば５０ｎｍの厚みで形成する。第２の導電膜は、第１の薄膜コイル１３の巻線間の溝部全体を埋めることを目的とせず、ＣＶＤ法のステップカバレージの良さを生かして溝部を覆うことを目的として形成される。上記の２つの導電膜を合わせて電極膜１７と呼ぶ。この電極膜１７は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、電極膜１７の上に、めっき法によって、例えばＣｕよりなる導電層１８ｐを、例えば３〜４μｍの厚みで形成する。
【００７７】
次に、図７に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび第１の薄膜コイル１３が露出するまで、導電層１８ｐを研磨する。これにより、第１の薄膜コイル１３の巻線間等の溝内に残った導電層１８ｐによって、第２の薄膜コイル１８が形成される。上記研磨は、第１の薄膜コイル１３および第２の薄膜コイル１８の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。図示しないが、第２の薄膜コイル１８は、薄膜コイル１３，１８によって連続する巻線が形成されるように、第１の薄膜コイル１３に接続される。なお、図７において、符号１８ａは、第２の薄膜コイル１８のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。
【００７８】
次に、図８に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａおよび第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａを除いて、薄膜コイル１３，１８の上面を覆う。
【００７９】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料としては、例えば、鉄（Ｆｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）のうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料が用いられる。このような磁性材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮ、ＣｏＦｅＮがある。このうち、本実施の形態では、Ｃｏを含む高飽和磁束密度材料、例えば、飽和磁束密度が１．８〜１．９ＴのＣｏＮｉＦｅや、飽和磁束密度が２．３〜２．４ＴのＦｅＣｏまたはＣｏＦｅＮを用いるのが好ましい。
【００８０】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分に、それぞれ、エッチングマスク２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを、１〜２μｍの厚みで形成する。
【００８１】
マスク２１ａ〜２１ｄの材料としては、金属材料を用いてもよい。この場合、マスク２１ａ〜２１ｄは、めっき法、特にフレームめっき法によって形成してもよい。また、マスク２１ａ〜２１ｄの材料は、磁性層２０を構成する材料とは異なる磁性材料によって形成してもよい。この磁性材料としては、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等の、ＮｉおよびＦｅを含む材料であってもよい。また、マスク２１ａ〜２１ｄは、Ｎｉ、ＮｉＣｕ、ＮｉＰ、ＮｉＢ等の、Ｎｉを含む材料によって形成してもよい。
【００８２】
また、マスク２１ａ〜２１ｄの材料としては、アルミナ等の絶縁材料を用いてもよい。この場合、マスク２１ａ〜２１ｄは、例えば、フォトレジスト層をマスクとしてスパッタ法によって形成される。
【００８３】
次に、図９に示したように、マスク２１ａ〜２１ｄを用い、反応性イオンエッチング（以下、ＲＩＥと記す。）によって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にマスク２１ａ〜２１ｄの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａおよび接続層２３ａが形成される。第３の層１０ｄは第２の層１０ｂの上に配置され、連結層１０ｅは連結層１０ｃの上に配置され、接続層２２ａは接続部１３ａの上に配置され、接続層２３ａは接続部１８ａの上に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法については、後で詳しく説明する。
【００８４】
本実施の形態において、ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチングの後に、ＲＩＥが行われた領域の少なくとも一部、例えば領域全体を、他のドライエッチング、例えばイオンビームエッチングによってわずかにエッチングしてもよい。これにより、以下のような効果が得られる。まず、ＲＩＥが行われた領域に存在するエッチング残渣が除去されるので、この領域の表面を綺麗にすることができる。また、ＲＩＥによって形成された第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａおよび接続層２３ａの側壁部がわずかにエッチングされるので、これらの側壁部の表面を綺麗にすることができると共に、ＲＩＥの際にこれらの側壁に付着した塩素分子等のハロゲン系ガスの分子を除去して、側壁部の腐食を防止することができる。更に、図９に示したように、第３の層１０ｄの側壁部と第３の層１０ｄの下地の上面とのなす角度が９０°よりも小さくなるように、第３の層１０ｄの側壁部が斜面になる。これにより、下部磁極層１０を通過する磁束を、途中で飽和することを防止しながら、後述する記録ギャップ層の近傍まで導くことができる。
【００８５】
第３の層１０ｄのエアベアリング面から遠い端部は、記録ヘッドのスロートハイトを決定する。スロートハイトとは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分、すなわち磁極部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。
【００８６】
次に、図１０に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。次に、例えばＣＭＰによって、絶縁層２４を研磨する。この研磨は、マスク２１ａ〜２１ｄが除去され、且つ第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａ，２３ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように行われる。
【００８７】
次に、図１１に示したように、積層体の上面全体を覆うように、記録ギャップ層２５を、０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。記録ギャップ層２５の材料は、アルミナ等の絶縁材料でもよいし、Ｒｕ、ＮｉＣｕ、ＮｉＢ等の非磁性金属材料でもよい。次に、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層２２ａ，２３ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【００８８】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料が用いられる。このような磁性材料としては、例えば、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ、ＦｅＣｏ、ＦｅＮ、ＣｏＦｅＮがある。このうち、本実施の形態では、Ｃｏを含む高飽和磁束密度材料、例えば、飽和磁束密度が１．８〜１．９ＴのＣｏＮｉＦｅや、飽和磁束密度が２．３〜２．４ＴのＦｅＣｏまたはＣｏＦｅＮを用いるのが好ましい。
【００８９】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、後述する上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層２２ｃ，２３ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃは、磁性層２６を構成する材料とは異なる金属磁性材料、例えばＮｉＦｅまたはＣｏＮｉＦｅによって形成される。第２の層２７ｂは、下部磁極層１０の第３の層１０ｄに対応する位置から連結層１０ｅに対応する位置にかけて配置される。リード層２２ｃは接続層２２ａに対応する位置から延在するように配置される。リード層２３ｃは接続層２３ａに対応する位置から延在するように配置される。
【００９０】
次に、図１２に示したように、第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層２２ｂ，２３ｂとが形成される。リード層２２ｂはリード層２２ｃの下に配置され、リード層２３ｂはリード層２３ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法については、後で詳しく説明する。なお、本実施の形態において、ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチングの後に、ＲＩＥが行われた領域の少なくとも一部、例えば領域全体を、他のドライエッチング、例えばイオンビームエッチングによってわずかにエッチングしてもよい。これにより、以下のような効果が得られる。まず、ＲＩＥが行われた領域に存在するエッチング残渣が除去されるので、この領域の表面を綺麗にすることができる。また、ＲＩＥによって形成された第１の層２７ａおよびリード層２２ｂ，２３ｂの側壁部がわずかにエッチングされるので、これらの側壁部の表面を綺麗にすることができると共に、ＲＩＥの際にこれらの側壁に付着した塩素分子等のハロゲン系ガスの分子を除去して、側壁部の腐食を防止することができる。
【００９１】
上部磁極層２７は、記録ギャップ層２５に接する第１の層２７ａと、この第１の層２７ａの上に配置された第２の層２７ｂとを有している。上部磁極層２７は、エアベアリング面に配置される一端部とエアベアリング面から離れた位置に配置される他端部とを有するトラック幅規定部２７Ａと、このトラック幅規定部２７Ａの他端部に連結されたヨーク部２７Ｂ（図１８参照）とを含んでいる。ヨーク部２７Ｂの幅は、トラック幅規定部２７Ａとの境界位置ではトラック幅規定部２７Ａの幅と等しく、トラック幅規定部２７Ａから離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。トラック幅規定部２７Ａは、上部磁極層２７における磁極部分であり、記録トラック幅を規定する。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。ここでは、一例として、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅を０．１５μｍになるようにする。
【００９２】
次に、図１３に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングして、トラック幅規定部２７Ａの幅を小さくする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が４０〜５０°となるようして行われる。
【００９３】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図１４に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えば、エッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥや、イオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【００９４】
次に、上部磁極層２７およびその下の記録ギャップ層２５と上記フォトレジストマスクとをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が０°となるイオンビームエッチングと、上記角度が４５°となるイオンビームエッチングとを組み合わせて行ってもよい。また、集束イオンビームエッチングによって第３の層１０ｄをエッチングする場合には、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。また、第３の層１０ｄの側壁部をわずかにエッチングしたり、ＲＩＥによって生じるＦｅＣｏ等からなるエッチング残渣を除去するために、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。ここでは、一例として、上記角度を４０°〜５０°の範囲内としたイオンビームエッチングを行うものとする。なお、第３の層１０ｄのエッチングには、イオンビームエッチングの代わりに、磁性層２６のエッチングの際と同様の条件のＲＩＥを用いてもよい。この場合のエッチングマスクは、絶縁層である記録ギャップ層２５と、その上に配置された金属層である上部磁極層２７ということになる。
【００９５】
このようにして、図１４（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。このトリム構造によれば、狭トラックの書き込み時に発生する磁束の広がりによる実効的な記録トラック幅の増加を防止することができる。第３の層１０ｄのうち、記録ギャップ層２５を介して上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａと対向する部分は、下部磁極層１０の磁極部分である。
【００９６】
なお、エッチング前の第３の層１０ｄの厚みは、第３の層１０ｄのエッチングの深さよりも大きい。これにより、トリム構造を形成しても、下部磁極層１０を通過する磁束がエアベアリング面に到達する前に飽和することを防止することができる。
【００９７】
次に、図１５に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。図１８は、オーバーコート層２９を除いた状態における上記薄膜磁気ヘッドの斜視図である。図１８には、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを示している。
【００９８】
ここで、図１６および図１７を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の変形例について説明する。なお、図１６および図１７において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。この変形例では、第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって磁性層２６を選択的にエッチングして、第１の層２７ａと、リード層２２ｂ，２３ｂとを形成する工程までは、図１ないし図１２を参照して説明した工程と同様である。
【００９９】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図１６に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えば、エッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥや、イオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０１００】
次に、図１７に示したように、上部磁極層２７およびその下の記録ギャップ層２５と上記フォトレジストマスクとをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が０°となるイオンビームエッチングと、上記角度が４５°となるイオンビームエッチングとを組み合わせて行ってもよい。また、集束イオンビームエッチングによって第３の層１０ｄをエッチングする場合には、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。また、第３の層１０ｄの側壁部をわずかにエッチングしたり、ＲＩＥによって生じるＦｅＣｏ等からなるエッチング残渣を除去するために、上記角度を４０°〜７５°の範囲内としたイオンビームエッチングを行ってもよい。ここでは、一例として、上記角度を４０°〜５０°の範囲内としたイオンビームエッチングを行うものとする。なお、第３の層１０ｄのエッチングには、イオンビームエッチングの代わりに、磁性層２６のエッチングの際と同様の条件のＲＩＥを用いてもよい。
【０１０１】
次に、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの側壁部と、トラック幅規定部２７Ａの下に存在する記録ギャップ層２５および第３の層１０ｄの各側壁部をエッチングして、トラック幅規定部２７Ａとその下に存在する記録ギャップ層２５および第３の層１０ｄの幅を小さくする。このエッチングは、例えば、イオンビームの進行方向が第１の層１０ａの上面に垂直な方向に対してなす角度が４０〜５０°となるようして行われる。これにより、図１４（ｂ）に示したトリム構造と同じトリム構造が形成される。変形例におけるその後の工程は、図１５を参照して説明した工程と同様である。
【０１０２】
本実施の形態に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面としてのエアベアリング面３０と、再生ヘッドと、記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）とを備えている。
【０１０３】
再生ヘッドは、エアベアリング面３０の近傍に配置されたＭＲ素子５と、エアベアリング面３０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層８と、ＭＲ素子５と下部シールド層３との間に配置された下部シールドギャップ膜４と、ＭＲ素子５と上部シールド層８との間に配置された上部シールドギャップ膜７とを有している。
【０１０４】
記録ヘッドは、エアベアリング面３０側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された下部磁極層１０および上部磁極層２７と、下部磁極層１０の磁極部分と上部磁極層２７の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層２５と、少なくとも一部が下部磁極層１０と上部磁極層２７との間に、これらに対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル１３，１８とを備えている。
【０１０５】
下部磁極層１０は、薄膜コイル１３，１８に対向する位置に配置された第１の層１０ａと、薄膜コイル１３，１８よりもエアベアリング面３０に近い位置に配置され且つ第１の層１０ａにおける記録ギャップ層２５に近い面に接続された第２の層１０ｂと、一方の面が第２の層１０ｂにおける記録ギャップ層２５に近い面に接続され、他方の面が記録ギャップ層２５に隣接する第３の層１０ｄとを有している。上部磁極層２７は、共に平坦な第１の層２７ａおよび第２の層２７ｂを有している。本実施の形態における下部磁極層１０、上部磁極層２７は、それぞれ本発明における第１の磁極層、第２の磁極層に対応する。
【０１０６】
本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、下部磁極層１０の少なくとも一部または上部磁極層２７の少なくとも一部をパターニングするために、下部磁極層１０の少なくとも一部または上部磁極層２７の少なくとも一部を構成する磁性材料膜の一部をエッチングする工程を含んでいる。この磁性材料膜は、具体的には磁性層２０，２６である。
【０１０７】
次に、磁性層２０，２６のエッチング方法を例にとって、本実施の形態に係る磁性材料膜のエッチング方法について詳しく説明する。本実施の形態における磁性層２０，２６のエッチング方法は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して、活性種を生成する工程と、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性層２０，２６をエッチングする工程とを備えている。本実施の形態では、上記ドライエッチングとして、特にＲＩＥを用いる。なお、トリム構造形成のための下部磁極層１０の第３の層１０ｄのエッチングを、磁性層２０，２６のエッチング方法と同様の方法で行ってもよい。この場合には、第３の層１０ｄも上記磁性材料膜と言える。
【０１０８】
次に、図１９を参照して、磁性層２０，２６のエッチングに用いられるＲＩＥ装置の構成の一例について説明する。図１９は、平行平板型ＲＩＥ装置を示している。このＲＩＥ装置は、チャンバー３１と、このチャンバー３１内に設けられた上部電極３２、下部電極３３およびヒーター３４を備えている。上部電極３２と下部電極３３は平行に配置されている。下部電極３３の上部電極３２に対向する面には、ウェハ等の試料３７が載置されるようになっている。ヒーター３４は、下部電極３３の試料３７が載置される面とは反対側の面に接触するように配置されている。上部電極３２には、ガス供給路３８が接続されている。図示しないが、上部電極３２の下部電極３３に対向する面には、ガス供給路３８に通じる複数のガス噴出口が設けられている。ガス供給路３８に供給されたエッチングガスはガス噴出口より噴出されるようになっている。チャンバー３１には、チャンバー３１内のガスを排出するための排出口３５が設けられている。また、下部電極３３には、この下部電極３３に高周波電圧を印加する高周波電源３６が接続されている。上部電極３２は接地されている。ヒーター３４は、試料３７が所定の温度になるように、下部電極３３を介して試料３７を加熱するようになっている。
【０１０９】
次に、図１９を参照して、ＲＩＥの原理について簡単に説明する。ＲＩＥを行う際には、まずチャンバー３１内は減圧され、このチャンバー３１内にガス供給路３８を通してエッチングガスが供給されると共に、高周波電源３６によって下部電極３３に高周波電圧が印加される。エッチングガスは反応性ガスを含んでいる。チャンバー３１内にはプラズマが発生し、このプラズマ中でエッチングガスが励起されて、活性種が生成される。また、チャンバー３１内には、エッチングガスよりイオンが生成される。このイオンは試料３７の表面に衝突し、これにより試料３７は物理的にエッチングされる。また、活性種は試料３７と化学的に反応し、これにより試料３７は化学的にエッチングされる。
【０１１０】
なお、本実施の形態におけるＲＩＥのために使用するＲＩＥ装置は、図１９に示したような平行平板型ＲＩＥ装置に限らず、トライオード型ＲＩＥ装置、マグネトロン型ＲＩＥ装置、マイクロ波ＲＩＥ装置、高密度プラズマエッチング装置等の、他の方式のＲＩＥ装置でもよい。
【０１１１】
次に、本実施の形態におけるＲＩＥを用いた磁性層２０，２６のエッチング方法の特徴について説明する。本実施の形態では、ＲＩＥを用いて磁性層２０，２６をエッチングする際に、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを使用する。
【０１１２】
ハロゲン系ガスとしては、例えば、Ｃｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含むガスを用いることができる。
【０１１３】
炭素化合物系ガスは、特に、酸化炭素系ガスを含むことが好ましい。酸化炭素系ガスとは、一酸化炭素（ＣＯ）、二酸化炭素（ＣＯ２）、二酸化三炭素（Ｃ３Ｏ２）、二酸化五炭素（Ｃ５Ｏ２）のいずれかを含むガスを言う。この中では、特に、取り扱いの容易な二酸化炭素を用いるのが好ましい。
【０１１４】
エッチングガスは、更に、Ｏ２とＮ２の少なくとも一方を含んでいてもよい。また、エッチングガスは、ハロゲン系ガスと空気とを含むガスであってもよい。空気は、言うまでもなく、Ｏ２とＮ２とＣＯ２とを含んでいる。
【０１１５】
ここで、上記のエッチングガスの各成分の役割について定性的に説明する。ハロゲン系ガスは、磁性材料のエッチングに寄与する主成分である。炭素化合物系ガスは、磁性材料、特にＣｏを含む磁性材料のエッチング速度を増加させる。これにより、エッチング後の磁性層の側壁と磁性層の下地の上面とのなす角度を９０°に近づけることができる。
【０１１６】
また、炭素化合物系ガスは、アルミナのエッチング速度を減少させる。従って、磁性層の材料にＣｏを含む磁性材料を用い、エッチングマスクの材料にアルミナを用いる場合には、炭素化合物系ガスを含むエッチングガスを使用することにより、炭素化合物系ガスを含まないエッチングガスを使用する場合に比べて、磁性層とエッチングマスクとのエッチング選択比を大きくすることができる。また、磁性層の下地の材料がアルミナであり、磁性層の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、炭素化合物系ガスを含むエッチングガスを使用することにより、炭素化合物系ガスを含まないエッチングガスを使用する場合に比べて、磁性層と下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。これにより、磁性層のエッチングの停止の制御が容易になる。なお、エッチング選択比とは、被エッチング層のエッチング速度を、エッチングマスクのエッチング速度または被エッチング層の下地のエッチング速度で割った値を言う。
【０１１７】
また、炭素化合物系ガスは、前述のように、特にＣｏを含む磁性材料のエッチング速度を増加させる。従って、磁性層の材料にＣｏを含む磁性材料を用い、エッチングマスクの材料にＣｏを含まない磁性材料を用いる場合にも、炭素化合物系ガスを含むエッチングガスを使用することにより、炭素化合物系ガスを含まないエッチングガスを使用する場合に比べて、磁性層とエッチングマスクとのエッチング選択比を大きくすることができる。
【０１１８】
Ｏ２とＮ２は、磁性層２０，２６のアンダーカットを抑制する役割を有する。アンダーカットとは、被エッチング層のうち、エッチングマスクとの境界の近傍部分におけるエッチングが特に進行して、その部分の幅がエッチングマスクの幅よりも小さくなった状態を言う。
【０１１９】
本実施の形態におけるエッチングガスは、更に、上述の各成分以外のガス、例えばＡｒ、Ｈｅ、Ｈ２、ＣＦ４のいずれかを含んでいてもよい。
【０１２０】
エッチング時における被エッチング層（磁性層２０，２６）の温度は、エッチング速度を大きくするために、５０℃以上とすることが好ましい。また、エッチング時における被エッチング層の温度は、被エッチング層を含む試料中の磁性材料のキュリー温度以下であることが好ましい。例えばＮｉＦｅのキュリー温度は７００℃の近傍であるため、エッチング時における被エッチング層の温度は、５０〜７００℃の範囲内の温度とすることがより好ましい。
【０１２１】
また、スピンバルブ型のＧＭＲ素子中の反強磁性層は、長時間、ある温度以上にされると、ピンド層の磁化の方向を固定する能力が劣化する。その温度は３００℃の近傍である。従って、試料がスピンバルブ型のＧＭＲ素子を含んでいる場合には、エッチング時における被エッチング層の温度は、反強磁性層の温度が３００℃以下となるような温度とするのが好ましい。一方、ＲＩＥ中の試料の表面の温度と試料の内部の温度には差があり、その差は５０℃程度である。そのため、エッチング時に、試料の表面に存在する被エッチング層の温度が３５０℃程度であっても、試料の内部に存在する反強磁性層の温度は３００℃程度になる。また、ＲＩＥによる磁性層のエッチングに要する時間は、３〜８分程度である。この程度の短時間のエッチングであれば、被エッチング層の温度が３５０℃程度の温度にされても、反強磁性層の能力の劣化は小さい。従って、試料がスピンバルブ型のＧＭＲ素子を含んでいる場合には、エッチング時における被エッチング層の温度は、５０〜３５０℃の範囲内の温度とすることが好ましい。
【０１２２】
また、エッチング時における被エッチング層の温度は、２００〜３００℃の範囲内の温度とすることが特に好ましい。このような高い温度でＲＩＥを行うことにより、エッチングマスクの材料にＮｉＦｅ等のＮｉを含む材料を用いた場合に、エッチングマスクより分離したＮｉ分子が被エッチング層の側壁に付着することを防止することができる。
【０１２３】
ここで、図２０を参照して、本実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第１の実験の結果について説明する。この実験では、下地の上にＣｏＦｅよりなる被エッチング層が形成された試料と、下地の上にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）よりなる被エッチング層が形成された試料を用いて、以下に示す種々の条件で、ＲＩＥによって被エッチング層のエッチングを行った。そして、エッチング時の試料の温度と被エッチング層のエッチング速度との関係を求めた。実験は、エッチングガスがＣｌ２のみの場合、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合、およびエッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合について行った。なお、この実験では、ＢＣｌ３の流量はＣｌ２の流量の２０％とし、Ｏ２の流量はＣｌ２の流量の２０％とし、ＣＯ２の流量はＣｌ２の流量の１０％とした。また、実験は、エッチング時の試料の温度が２２０℃、２５０℃、２８０℃の各場合について行った。この実験の結果を図２０に示す。なお、図２０中の各線についての注釈部分において、“ＣｏＦｅ”、“Ａｌ２Ｏ３”の文字は、それぞれ被エッチング層の材料がＣｏＦｅ、Ａｌ２Ｏ３であることを表わしている。括弧の中の文字は、エッチングガスの構成を表わしている。
【０１２４】
図２０から、以下のことが分かる。まず、被エッチング層の材料とエッチングガスの構成に関わらず、エッチング時の試料の温度が高いほど、エッチング速度は大きくなる。
【０１２５】
次に、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合には、エッチングガスがＣｌ２のみの場合に比べて、ＣｏＦｅのエッチング速度は若干小さくなるのに対し、Ａｌ２Ｏ３のエッチング速度は著しく大きくなる。この傾向は、他の実験から、少なくともＢＣｌ３の流量がＣｌ２の流量の５〜２０％のときに確認された。
【０１２６】
次に、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合に比べて、ＣｏＦｅのエッチング速度は若干小さくなり、Ａｌ２Ｏ３のエッチング速度は著しく小さくなる。なお、他の実験から、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合において、エッチングガスにＯ２を含めることにより、アンダーカットを抑制できることが分かった。また、更に他の実験から、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合において、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、エッチングガスがＣｌ２のみの場合に比べて、エッチング後の磁性層の側壁において付着物が少なくなり、非常に綺麗にエッチングできることが分かった。これらの点が、エッチングガスがＣｌ２の他にＢＣｌ３およびＯ２を含むことの利点である。しかし、図２０から分かるように、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、エッチングガスがＣｌ２のみの場合とエッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合のいずれの場合と比べても、ＣｏＦｅのエッチング速度は小さくなる。
【０１２７】
ところが、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合には、他のいずれの場合と比べても、ＣｏＦｅのエッチング速度は大きく、Ａｌ２Ｏ３のエッチング速度は小さくなる。従って、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合に、エッチングガスをＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２とすることにより、磁性層を速やかにエッチングでき、エッチング後の磁性層の側壁において付着物を少なくでき、更に、エッチング後の磁性層の側壁と磁性層の下地の上面とのなす角度を９０°に近づけることができる。また、磁性層をＲＩＥでエッチングする場合に、エッチングマスクの材料にＡｌ２Ｏ３を用い、且つエッチングガスをＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２とすることにより、磁性層とエッチングマスクとのエッチング選択比を大きくすることができる。また、磁性層の下地の材料がＡｌ２Ｏ３である場合には、エッチングガスをＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２とすることにより、磁性層と下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。図２０に示した実験結果によれば、磁性層とエッチングマスクまたは下地とのエッチング選択比は、５．０〜５．５程度になる。
【０１２８】
次に、図２１および図２２を参照して、本実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第２の実験の結果について説明する。この実験では、下地の上にＣｏＦｅよりなる被エッチング層が形成された試料を用いて、以下に示す種々の条件で、ＲＩＥによって被エッチング層のエッチングを行った。そして、エッチング時の試料の温度と、エッチング後の被エッチング層の側壁とその下地の上面とのなす角度（以下、側壁角度と言う。）θとの関係を求めると共に、エッチング後の被エッチング層におけるアンダーカットの有無について調べた。
【０１２９】
図２１は、エッチング後における被エッチング層の形状の一例を示している。この例では、エッチング後の被エッチング層２０２は下地２０１の上に配置され、被エッチング層２０２の上にはエッチングマスク２０３が配置されている。この例では、側壁角度θは９０°よりも小さくなっている。また、この例では、エッチング後の被エッチング層２０２において、図２１中の符号２０４，２０５で示す部分にアンダーカットが発生している。
【０１３０】
第２の実験は、エッチングガスがＣｌ２のみの場合、エッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合、エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合、およびエッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合について行った。第２の実験におけるＢＣｌ３の流量、Ｏ２の流量、ＣＯ２の流量、エッチング時の試料の温度は、第１の実験と同様である。第２の実験の結果を図２２に示す。また、図２２中の各線についての注釈部分の表現方法は、図２０と同様である。
【０１３１】
第２の実験の結果では、図２２において符号２１０で示す点線よりも上側の領域に存在するドットに対応する各試料ではアンダーカットが生じていたが、この点線よりも下側の領域に存在するドットに対応する各試料ではアンダーカットが生じていなかった。
【０１３２】
図２２から、以下のことが分かる。まず、エッチングガスの構成に関わらず、エッチング時の試料の温度が高いほど、側壁角度θは９０°に近づく。
【０１３３】
次に、エッチングガスがＣｌ２のみの場合、およびエッチングガスがＣｌ２およびＢＣｌ３の場合には、側壁角度θは９０°に近いものの、アンダーカットが生じる。エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３およびＯ２の場合には、アンダーカットは生じないものの、他の場合に比べて、側壁角度θは９０°から離れた値になる。
【０１３４】
エッチングガスがＣｌ２、ＢＣｌ３、Ｏ２およびＣＯ２の場合には、側壁角度θは９０°に近く、且つアンダーカットは生じない。従って、この場合には、エッチング後の被エッチング層（磁性層）のプロファイルを正確に制御することが可能になる。
【０１３５】
以上説明したように、本実施の形態では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを使用したＲＩＥによって磁性層２０をエッチングして下部磁極層１０の第３の層１０ｄを形成すると共に、同様のＲＩＥによって磁性層２６をエッチングして上部磁極層２７の第１の層２７ａを形成する。本実施の形態におけるエッチング方法によれば、磁性層２０，２６を短時間でエッチングでき、且つエッチング後の磁性層２０，２６によって形成される層１０ｄ，２７ａのプロファイルを正確に制御することができる。
【０１３６】
また、本実施の形態によれば、磁性層２０，２６をエッチングする際の、磁性層２０，２６とエッチングマスクまたは下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。例えば、磁性層２０の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、エッチングマスク２１ａの材料にＣｏを含まない磁性材料を用いることにより、磁性層２０とエッチングマスク２１ａとのエッチング選択比を１．５〜３．０程度にすることができる。エッチングマスク２１ａの材料にアルミナを用いた場合、更にエッチング選択比を大きくすることができる。
【０１３７】
同様に、磁性層２６の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、エッチングマスクとなる第２の層２７ｂの材料にＣｏを含まない磁性材料を用いることにより、磁性層２６とエッチングマスクとのエッチング選択比を１．５〜３．０程度にすることができる。
【０１３８】
また、磁性層２６の下地である記録ギャップ層２５の材料がアルミナであり、磁性層２６の材料がＣｏを含む磁性材料である場合には、磁性層２６と下地とのエッチング選択比を大きくすることができる。これにより、磁性層２６のエッチングの停止の制御が容易になる。
【０１３９】
ところで、本実施の形態において、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａは記録トラック幅を規定する。従って、トラック幅規定部２７Ａは微細に且つ精度よく形成する必要がある。当初のトラック幅規定部２７Ａの幅は、例えば０．１〜０．２μｍである。トラック幅規定部２７Ａを微細に且つ精度よく形成するためには、磁性層２６をエッチングする際のエッチングマスクとなる第２の層２７ｂを微細に且つ精度よく形成する必要がある。更には、フレームめっき法によって第２の層２７ｂを形成するために用いられるフレームも、微細に且つ精度よく形成する必要がある。
【０１４０】
本実施の形態では、前述のように、磁性層２６をエッチングする際のエッチング選択比を大きくすることができる。従って、エッチングマスクとなる第２の層２７ｂは、１〜２μｍ程度に薄くてもよい。そのため、第２の層２７ｂを形成するために用いられるフレームも、例えば１．８〜２．８μｍ程度に薄くてもよい。この程度の厚みで、０．１〜０．２μｍ程度の幅の開口部を有するフレームは、フォトリソグラフィによって精度よく形成することができる。従って、本実施の形態によれば、トラック幅規定部２７Ａを微細に且つ精度よく形成することができる。
【０１４１】
また、本実施の形態では、ＲＩＥによってトラック幅規定部２７Ａを形成した後に、トラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングしている。従って、本実施の形態によれば、トラック幅規定部２７Ａの幅をより小さくすることができる。
【０１４２】
ところで、トラック幅規定部２７Ａでは、特に、記録ギャップ層２５に接している第１の層２７ａの形状を精度よく規定することが重要である。前述のトラック幅規定部２７Ａの側壁部のエッチングは、トラック幅規定部２７Ａの幅を０．０５μｍ程度小さくするだけのものである。しかも、第１の層２７ａの上には第２の層２７ａが存在している。従って、トラック幅規定部２７Ａの側壁部のエッチングによって、第１の層２７ａの幅は小さくなるが、第１の層２７ａの厚みが小さくなったり、第１の層２７ａのうちの上面に近い部分が記録ギャップ層２５に近い部分よりも細くなったりすることはない。
【０１４３】
また、ＲＩＥによってトラック幅規定部２７Ａを形成した後に、ＲＩＥで使用したハロゲン系ガスの分子がトラック幅規定部２７Ａの側壁部に付着していると、トラック幅規定部２７Ａが腐食する場合がある。しかし、本実施の形態によれば、ハロゲン系ガスの分子がトラック幅規定部２７Ａの側壁部に付着したとしても、イオンビームエッチングによって側壁部をエッチングすることにより、側壁部からハロゲン系ガスの分子を除去でき、その結果、トラック幅規定部２７Ａの腐食を防止することができる。
【０１４４】
また、本実施の形態において、トリム構造形成のための下部磁極層１０の第３の層１０ｄのエッチングを、磁性層２０，２６のエッチング方法と同様の方法で行ってもよい。この場合には、第３の層１０ｄを短時間でエッチングでき、且つエッチング後の第３の層１０ｄのプロファイルを正確に制御することができる。また、第３の層１０ｄをエッチングする際の、第３の層１０ｄとエッチングマスクの最上層となる第２の層２７ｂとのエッチング選択比を大きくすることができる。
【０１４５】
また、本実施の形態では、下部磁極層１０の第３の層１０ｄと上部磁極層２７の第１の層２７ａの材料に、高飽和磁束密度材料を用いることができる。本実施の形態では、特に、これらの材料に、Ｃｏを含む高飽和磁束密度材料を用いると、前述の本実施の形態におけるエッチング方法の効果が顕著になる。
【０１４６】
以上のことから、本実施の形態によれば、高飽和磁束密度材料を用いて、小さな幅の磁極部分を精度よく形成することが可能になる。そのため、本実施の形態によれば、記録トラック幅を例えば０．１〜０．２μｍ程度にまで小さくしながら、磁極層１０，２７を通過する磁束がエアベアリング面３０に到達する前に飽和することを防止することができる。従って、本実施の形態によれば、記録トラック幅が小さく、且つオーバーライト特性や非線形トランジションシフト（Ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ Ｓｈｉｆｔ）等の記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能になる。
【０１４７】
［第２の実施の形態］
次に、図２３ないし図３４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁性材料膜のエッチング方法について説明する。なお、図２３ないし図３４において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１４８】
本実施の形態に係る製造方法では、コイル間絶縁膜１４を形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１４９】
本実施の形態では、次に、図２３に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、例えばＣｕよりなる第１の導電膜を、例えば５０ｎｍの厚みで形成する。次に、この第１の導電膜の上に、ＣＶＤ法によって、例えばＣｕよりなる第２の導電膜を、例えば８０ｎｍの厚みで形成する。第２の導電膜は、第１の薄膜コイル１３の巻線間の溝部全体を埋めることを目的とせず、ＣＶＤ法のステップカバレージの良さを生かして溝部を覆うことを目的として形成される。上記の２つの導電膜を合わせて電極膜４１と呼ぶ。この電極膜４１は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、電極膜４１の上に、めっき法によって、例えばＣｕよりなる導電層１８ｐを、例えば２〜３μｍの厚みで形成する。
【０１５０】
次に、図２４に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層４２を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【０１５１】
次に、図２５に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび第１の薄膜コイル１３が露出するまで、導電層１８ｐを研磨する。これにより、第１の薄膜コイル１３の巻線間等の溝内に残った導電層１８ｐによって、第２の薄膜コイル１８が形成される。上記研磨は、第１の薄膜コイル１３および第２の薄膜コイル１８の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。図示しないが、第２の薄膜コイル１８は、薄膜コイル１３，１８によって連続する巻線が形成されるように、第１の薄膜コイル１３に接続される。なお、図２５において、符号１８ａは、第２の薄膜コイル１８のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。
【０１５２】
次に、図２６に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａおよび第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａを除いて、薄膜コイル１３，１８の上面を覆う。
【０１５３】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５４】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、第１の薄膜コイル１３の接続部１３ａに対応する部分、および第２の薄膜コイル１８の接続部１８ａに対応する部分に、それぞれ、例えばＴａまたはＴｉよりなるＣＭＰストッパ膜４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄを、１０〜２０ｎｍの厚みで形成する。次に、ＣＭＰストッパ膜４３ａ，４３ｂ，４３ｃ，４３ｄの上に、それぞれ、エッチングマスク２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを、１〜２μｍの厚みで形成する。
【０１５５】
ＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄは、例えばスパッタ法によって形成される。マスク２１ａ〜２１ｄの材料および形成方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５６】
次に、図２７に示したように、マスク２１ａ〜２１ｄを用い、ＲＩＥによって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａおよび接続層２３ａが形成される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１５７】
次に、図２８に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。次に、ＣＭＰによって、マスク２１ａ〜２１ｄおよびＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄが除去され、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層２２ａ，２３ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように、絶縁層２４を研磨する。このときのＣＭＰの停止位置は、ＣＭＰストッパ膜４３ａ〜４３ｄを用いて判断される。
【０１５８】
次に、図２９に示したように、積層体の上面全体を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層２５を０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。
【０１５９】
次に、図３０に示したように、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層２２ａ，２３ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【０１６０】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６１】
次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層２２ｃ，２３ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃの材料および配置は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６２】
次に、図３１に示したように、第２の層２７ｂおよびリード層２２ｃ，２３ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層２２ｂ，２３ｂとが形成される。リード層２２ｂはリード層２２ｃの下に配置され、リード層２３ｂはリード層２３ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６３】
第１の実施の形態と同様に、上部磁極層２７は、第１の層２７ａと第２の層２７ｂとを有している。また、上部磁極層２７は、トラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを含んでいる。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。
【０１６４】
次に、図３２に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１６５】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図３３に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばエッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０１６６】
次に、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。このようにして、図３３（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。
【０１６７】
次に、図３４に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１６８】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１６９】
［第３の実施の形態］
次に、図３５ないし図４５を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁性材料膜のエッチング方法について説明する。なお、図３５ないし図４５において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１７０】
本実施の形態に係る製造方法では、第１の層１０ａの上に絶縁膜１１を形成し、この絶縁膜１１に開口部を形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。
【０１７１】
本実施の形態では、次に、図示しないが、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１を覆うように、例えばスパッタ法によって、導電性材料よりなる電極膜を、５０〜８０ｎｍの厚みで形成する。この電極膜は、めっきの際の電極およびシード層として機能する。次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、電極膜の上に、フレームめっき法によって薄膜コイル５１を形成するためのフレームを形成する。
【０１７２】
次に、図３５に示したように、電極膜を用いて電気めっきを行って、例えばＣｕよりなる薄膜コイル５１を、約２．２〜２．７μｍの厚みで形成する。薄膜コイル５１は、絶縁膜１１が配置された領域内に配置される。なお、図３５において、符号５１ａは、薄膜コイル５１のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。次に、例えばイオンビームエッチングによって、電極膜のうち、薄膜コイル５１の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【０１７３】
次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１の上に、フレームめっき法によって第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを形成するためのフレームを形成する。
【０１７４】
次に、図３６に示したように、電気めっきを行って、第１の層１０ａの上に、それぞれ磁性材料よりなる第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを、それぞれ例えば２〜３μｍの厚みで形成する。第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃの材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１７５】
次に、図示しないが、薄膜コイル５１、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを覆うようにフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、第１の層１０ａを選択的にエッチングして、第１の層１０ａをパターニングする。
【０１７６】
次に、少なくとも薄膜コイル５１の巻線間に充填されるように、例えばフォトレジストよりなる絶縁層５２を形成する。絶縁層５２の一部は、薄膜コイル５１の外周部の外側および薄膜コイル５１の内周部の内側に配置される。次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層５３を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【０１７７】
次に、図３７に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル５１が露出するまで、絶縁層５３を研磨する。この研磨は、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル５１の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。
【０１７８】
次に、図３８に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、および薄膜コイル５１の接続部５１ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、薄膜コイル５１の接続部５１ａを除いて、薄膜コイル５１の上面を覆う。
【０１７９】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８０】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分および薄膜コイル５１の接続部５１ａに対応する部分に、それぞれ、エッチングマスク５４ａ，５４ｂ，５４ｃを、１〜２μｍの厚みで形成する。マスク５４ａ〜５４ｃの材料および形成方法は、第１の実施の形態におけるマスク２１ａ〜２１ｄと同様である。
【０１８１】
次に、図３９に示したように、マスク５４ａ〜５４ｃを用い、ＲＩＥによって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にマスク５４ａ〜５４ｃの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅおよび接続層５５ａが形成される。接続層５５ａは接続部５１ａの上に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８２】
次に、図４０に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。
【０１８３】
次に、図４１に示したように、ＣＭＰによって、マスク５４ａ〜５４ｃが除去され、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層５５ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように、絶縁層２４を研磨する。
【０１８４】
次に、図４２に示したように、積層体の上面全体を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層２５を０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。次に、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層５５ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【０１８５】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料は、第１の実施の形態と同様である。次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層５５ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂの材料および配置は、第１の実施の形態と同様である。リード層５５ｃの材料は第２の層２７ｂと同様である。リード層５５ｃは、接続層５５ａに対応する位置から延在するように配置される。
【０１８６】
次に、第２の層２７ｂおよびリード層５５ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層５５ｂとが形成される。リード層５５ｂはリード層５５ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８７】
第１の実施の形態と同様に、上部磁極層２７は、第１の層２７ａと第２の層２７ｂとを有している。また、上部磁極層２７は、トラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを含んでいる。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。
【０１８８】
次に、図４３に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０１８９】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図４４に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばエッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０１９０】
次に、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。このようにして、図４４（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。
【０１９１】
次に、図４５に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０１９２】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１９３】
［第４の実施の形態］
次に、図４６ないし図５６を参照して、本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法および磁性材料膜のエッチング方法について説明する。なお、図４６ないし図５６において、（ａ）はエアベアリング面および基板の上面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【０１９４】
本実施の形態に係る製造方法では、第１の層１０ａを形成する工程までは、第１の実施の形態と同様である。本実施の形態では、次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、第１の層１０ａおよび絶縁膜１１の上に、フレームめっき法によって第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを形成するためのフレームを形成する。
【０１９５】
次に、図４６に示したように、電気めっきを行って、第１の層１０ａの上に、それぞれ磁性材料よりなる第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃを、それぞれ例えば２〜３μｍの厚みで形成する。本実施の形態では、第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃをめっき法によって形成する際に、特別な電極膜を設けずに、パターニングされていない第１の層１０ａをめっき用の電極およびシード層として用いる。第２の層１０ｂおよび連結層１０ｃの材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０１９６】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁膜６１を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。この絶縁膜６１は、スパッタ法によって形成してもよいし、第１の実施の形態における絶縁膜１４と同様の方法で形成してもよい。
【０１９７】
次に、図示しないが、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、例えばＣｕよりなる電極膜を、５０〜８０ｎｍの厚みで形成する。次に、図示しないが、フォトリソグラフィによって、電極膜の上に、フレームめっき法によって薄膜コイルを形成するためのフレームを形成する。
【０１９８】
次に、電極膜を用いて電気めっきを行って、例えばＣｕよりなる薄膜コイル６２を、約２．２〜２．７μｍの厚みで形成する。なお、図４６において、符号６２ａは、薄膜コイル６２のうち、後述するリード層と接続される接続部を示している。次に、例えばイオンビームエッチングによって、電極膜のうち、薄膜コイル６２の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【０１９９】
次に、図示しないが、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル６２を覆うようにフォトレジスト層を形成する。次に、このフォトレジスト層をマスクとして、例えばイオンビームエッチングによって、第１の層１０ａを選択的にエッチングして、第１の層１０ａをパターニングする。
【０２００】
次に、図４７に示したように、少なくとも薄膜コイル６２の巻線間に充填されるように、例えばフォトレジストよりなる絶縁層６３を形成する。絶縁層６３の一部は、薄膜コイル６２の外周部の外側および薄膜コイル６２の内周部の内側に配置される。次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層６４を、３〜４μｍの厚みで形成する。
【０２０１】
次に、図４８に示したように、例えばＣＭＰによって、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル６２が露出するまで、絶縁層６４を研磨する。この研磨は、第２の層１０ｂ、連結層１０ｃおよび薄膜コイル６２の厚みが例えば２．０〜２．５μｍになるように行う。
【０２０２】
次に、図４９に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるコイル被覆絶縁膜１９を、０．１〜０．３μｍの厚みで形成する。次に、コイル被覆絶縁膜１９のうち、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分、および薄膜コイル６２の接続部６２ａに対応する部分を選択的にエッチングする。エッチング後のコイル被覆絶縁膜１９は、薄膜コイル６２の接続部６２ａを除いて、薄膜コイル６２の上面を覆う。
【０２０３】
次に、積層体の上面全体を覆うように、スパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２０を、０．８〜１．２μｍの厚みで形成する。磁性層２０の材料は、第１の実施の形態と同様である。
【０２０４】
次に、磁性層２０の上であって、第２の層１０ｂに対応する部分、連結層１０ｃに対応する部分および薄膜コイル６２の接続部６２ａに対応する部分に、それぞれ、エッチングマスク６４ａ，６４ｂ，６４ｃを、１〜２μｍの厚みで形成する。マスク６４ａ〜６４ｃの材料および形成方法は、第１の実施の形態におけるマスク２１ａ〜２１ｄと同様である。
【０２０５】
次に、図５０に示したように、マスク６４ａ〜６４ｃを用い、ＲＩＥによって、磁性層２０をエッチングする。エッチング後にマスク６４ａ〜６４ｃの下に残った磁性層２０によって、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅおよび接続層６５ａが形成される。接続層６５ａは接続部６２ａの上に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２０のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０２０６】
次に、図５１に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなる絶縁層２４を、１．５〜２．０μｍの厚みで形成する。
【０２０７】
次に、図５２に示したように、ＣＭＰによって、マスク６４ａ〜６４ｃが除去され、第３の層１０ｄ、連結層１０ｅ、接続層６５ａおよび絶縁層２４の上面が平坦化されるように、絶縁層２４を研磨する。
【０２０８】
次に、図５３に示したように、積層体の上面全体を覆うように、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層２５を０．０８〜０．１μｍの厚みで形成する。次に、記録ギャップ層２５のうち、連結層１０ｅおよび接続層６５ａに対応する部分を選択的にエッチングする。
【０２０９】
次に、積層体の上面全体を覆うように、例えばスパッタ法によって、磁性材料よりなる磁性層２６を、０．５〜１．０μｍの厚みで形成する。磁性層２６の材料は、第１の実施の形態と同様である。次に、例えばフレームめっき法によって、磁性層２６の上に、上部磁極層２７の第２の層２７ｂとリード層６５ｃとを、例えば１〜２μｍの厚みで形成する。第２の層２７ｂの材料および配置は、第１の実施の形態と同様である。リード層６５ｃの材料は第２の層２７ｂと同様である。リード層６５ｃは、接続層６５ａに対応する位置から延在するように配置される。
【０２１０】
次に、第２の層２７ｂおよびリード層６５ｃをエッチングマスクとして、ＲＩＥによって、磁性層２６を選択的にエッチングする。これにより、エッチング後に残った磁性層２６によって、上部磁極層２７の第１の層２７ａと、リード層６５ｂとが形成される。リード層６５ｂはリード層６５ｃの下に配置される。ＲＩＥを用いた磁性層２６のエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０２１１】
第１の実施の形態と同様に、上部磁極層２７は、第１の層２７ａと第２の層２７ｂとを有している。また、上部磁極層２７は、トラック幅規定部２７Ａとヨーク部２７Ｂとを含んでいる。ＲＩＥによって第１の層２７ａを形成する際には、当初のトラック幅規定部２７Ａの幅が０．１〜０．２μｍ程度になるようにする。
【０２１２】
次に、図５４に示したように、上部磁極層２７のトラック幅規定部２７Ａの幅が例えば０．１μｍになるように、例えばイオンビームエッチングによってトラック幅規定部２７Ａの側壁部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。
【０２１３】
次に、図示しないが、トラック幅規定部２７Ａの周辺部で開口するフォトレジストマスクを形成する。次に、図５５に示したように、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばエッチングガスとしてＣｌ２とＢＣｌ３の混合ガスを用いたＲＩＥによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における記録ギャップ層２５をエッチングする。
【０２１４】
次に、上記フォトレジストマスクと上部磁極層２７とをマスクとし、例えばイオンビームエッチングによって、トラック幅規定部２７Ａの周辺部における下部磁極層１０の第３の層１０ｄの一部をエッチングする。このエッチング方法は、第１の実施の形態と同様である。このようにして、図５５（ｂ）に示したようなトリム構造が形成される。
【０２１５】
次に、図５６に示したように、積層体の上面全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層２９を、２０〜３０μｍの厚みで形成し、その表面を平坦化して、その上に、図示しない電極用パッドを形成する。最後に、上記各層を含むスライダの研磨加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドのエアベアリング面３０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【０２１６】
本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。
【０２１７】
なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、誘導型電磁変換素子のみを有する記録専用の薄膜磁気ヘッドや、誘導型電磁変換素子によって記録と再生を行う薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【０２１８】
また、本発明のエッチング方法は、薄膜磁気ヘッドに用いられる磁性材料膜のエッチングに限らず、磁性薄膜メモリ等の他のマイクロデバイスに用いられる磁性材料膜のエッチングにも適用することができる。
【０２１９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁性材料膜のエッチング方法では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して、活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜をエッチングする。これにより、本発明によれば、微細にパターン化された磁性材料膜を形成することが可能になるという効果を奏する。
【０２２０】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜の一部をエッチングすることによって、第１の磁極層の少なくとも一部または第２の磁極層の少なくとも一部をパターニングする。これにより、本発明によれば、薄膜磁気ヘッドにおいて、高飽和磁束密度材料を用いて、小さな幅の磁極部分を精度よく形成することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に続く工程を説明するための断面図である。
【図９】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】図１３に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の変形例における一工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】本発明の第１の実施の形態における薄膜磁気ヘッドを示す斜視図である。
【図１９】本発明の第１の実施の形態における磁性層のエッチングに用いられるＲＩＥ装置の構成の一例を示す説明図である。
【図２０】本発明の第１の実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第１の実験の結果を表わした特性図である。
【図２１】ＲＩＥによるエッチング後における被エッチング層の形状の一例を示す説明図である。
【図２２】本発明の第１の実施の形態におけるエッチング方法の効果を示す第２の実験の結果を表わした特性図である。
【図２３】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための断面図である。
【図２７】図２６に続く工程を説明するための断面図である。
【図２８】図２７に続く工程を説明するための断面図である。
【図２９】図２８に続く工程を説明するための断面図である。
【図３０】図２９に続く工程を説明するための断面図である。
【図３１】図３０に続く工程を説明するための断面図である。
【図３２】図３１に続く工程を説明するための断面図である。
【図３３】図３２に続く工程を説明するための断面図である。
【図３４】図３３に続く工程を説明するための断面図である。
【図３５】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図３６】図３５に続く工程を説明するための断面図である。
【図３７】図３６に続く工程を説明するための断面図である。
【図３８】図３７に続く工程を説明するための断面図である。
【図３９】図３８に続く工程を説明するための断面図である。
【図４０】図３９に続く工程を説明するための断面図である。
【図４１】図４０に続く工程を説明するための断面図である。
【図４２】図４１に続く工程を説明するための断面図である。
【図４３】図４２に続く工程を説明するための断面図である。
【図４４】図４３に続く工程を説明するための断面図である。
【図４５】図４４に続く工程を説明するための断面図である。
【図４６】本発明の第４の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図４７】図４６に続く工程を説明するための断面図である。
【図４８】図４７に続く工程を説明するための断面図である。
【図４９】図４８に続く工程を説明するための断面図である。
【図５０】図４９に続く工程を説明するための断面図である。
【図５１】図５０に続く工程を説明するための断面図である。
【図５２】図５１に続く工程を説明するための断面図である。
【図５３】図５２に続く工程を説明するための断面図である。
【図５４】図５３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５５】図５３に続く工程を説明するための断面図である。
【図５６】図５４に続く工程を説明するための断面図である。
【図５７】関連技術の薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を説明するための断面図である。
【図５８】図５７に続く工程を説明するための断面図である。
【図５９】図５８に続く工程を説明するための断面図である。
【図６０】図５９に続く工程を説明するための断面図である。
【図６１】図６０に続く工程を説明するための断面図である。
【図６２】関連技術の薄膜磁気ヘッドを示す説明図である。
【符号の説明】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、５…ＭＲ素子、８…上部シールド層、９…絶縁層、１０…下部磁極層、１０ａ…第１の層、１０ｂ…第２の層、１０ｃ…連結層、１０ｄ…第３の層、１０ｅ…連結層、１３…第１の薄膜コイル、１８…第２の薄膜コイル、２０…磁性層、２１ａ〜２１ｄ…エッチングマスク、２５…記録ギャップ層、２６…磁性層、２７…上部磁極層、２７ａ…第１の層、２７ｂ…第２の層、２７Ａ…トラック幅規定部、２７Ｂ…ヨーク部、２９…オーバーコート層、３０…エアベアリング面。
Claims (59)
- ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して、活性種を生成する工程と、
前記活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、磁性材料膜をエッチングする工程と
を備えたことを特徴とする磁性材料膜のエッチング方法。 - 前記ドライエッチングは、反応性イオンエッチングであることを特徴とする請求項１記載のエッチング方法。
- 前記炭素化合物系ガスは、酸化炭素系ガスを含むことを特徴とする請求項１または２記載のエッチング方法。
- 前記ハロゲン系ガスは、Ｃｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記エッチングガスは、更にＯ２を含むことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記エッチングする工程において、前記磁性材料膜の温度を５０〜７００℃の範囲内の温度とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記エッチングする工程において、前記磁性材料膜の温度を５０〜３５０℃の範囲内の温度とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記エッチングする工程において、前記磁性材料膜の温度を２００〜３００℃の範囲内の温度とすることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記磁性材料膜は、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記金属磁性材料はコバルトを含むことを特徴とする請求項９記載のエッチング方法。
- 更に、前記活性種を生成する工程の前において、前記磁性材料膜の上にエッチングマスクを形成する工程を備えたことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記エッチングマスクは、金属材料によって形成されることを特徴とする請求項１１記載のエッチング方法。
- 前記エッチングマスクは、めっき法によって形成されることを特徴とする請求項１２記載のエッチング方法。
- 前記金属材料は、前記磁性材料膜を構成する材料とは異なる磁性材料であることを特徴とする請求項１２または１３記載のエッチング方法。
- 前記金属材料は、ニッケルおよび鉄を含むことを特徴とする請求項１４記載のエッチング方法。
- 前記金属材料は、ニッケルを含むことを特徴とする請求項１２または１３記載のエッチング方法。
- 前記エッチングマスクは、絶縁材料によって形成されることを特徴とする請求項１１記載のエッチング方法。
- 前記絶縁材料はＡｌ２Ｏ３であることを特徴とする請求項１７記載のエッチング方法。
- 前記エッチングマスクは、絶縁層とその上に配置された金属層とを含むことを特徴とする請求項１１記載のエッチング方法。
- 更に、前記エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えたことを特徴とする請求項１ないし１９のいずれかに記載のエッチング方法。
- 前記第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いることを特徴とする請求項２０記載のエッチング方法。
- 前記イオンビームエッチングにおいて、イオンビームの進行方向が前記磁性材料膜の下地の上面に垂直な方向に対してなす角度は４０°〜７５°の範囲内であることを特徴とする請求項２１記載のエッチング方法。
- 前記イオンビームエッチングにおいて、イオンビームの進行方向が前記磁性材料膜の下地の上面に垂直な方向に対してなす角度は４０°〜５０°の範囲内であることを特徴とする請求項２１記載のエッチング方法。
- 前記エッチングする工程によるエッチング後に残った前記磁性材料膜は側壁部を有し、
前記第２のエッチング工程は、前記側壁部をエッチングすることを特徴とする請求項２０ないし２３のいずれかに記載のエッチング方法。 - 記録媒体に対向する媒体対向面と、
前記媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された第１および第２の磁極層と、
前記第１の磁極層の磁極部分と前記第２の磁極層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、
少なくとも一部が前記第１および第２の磁極層の間に、前記第１および第２の磁極層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記第１の磁極層を形成する工程と、
前記第１の磁極層の上に前記薄膜コイルを形成する工程と、
前記第１の磁極層の磁極部分の上に前記ギャップ層を形成する工程と、
前記ギャップ層および薄膜コイルの上に前記第２の磁極層を形成する工程と、
前記第１の磁極層の少なくとも一部または前記第２の磁極層の少なくとも一部をパターニングするために、前記第１の磁極層の少なくとも一部または前記第２の磁極層の少なくとも一部を構成する磁性材料膜の一部をエッチングする工程とを備え、
前記エッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、前記磁性材料膜の一部をエッチングすることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記ドライエッチングは、反応性イオンエッチングであることを特徴とする請求項２５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記炭素化合物系ガスは、酸化炭素系ガスを含むことを特徴とする請求項２５または２６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記ハロゲン系ガスは、Ｃｌ２とＢＣｌ３の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項２５ないし２７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングガスは、更にＯ２を含むことを特徴とする請求項２５ないし２８のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程において、前記磁性材料膜の温度を５０〜７００℃の範囲内の温度とすることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程において、前記磁性材料膜の温度を５０〜３５０℃の範囲内の温度とすることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程において、前記磁性材料膜の温度を２００〜３００℃の範囲内の温度とすることを特徴とする請求項２５ないし２９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記磁性材料膜は、鉄、ニッケル、コバルトのうち、少なくとも鉄を含む金属磁性材料によって形成されていることを特徴とする請求項２５ないし３２のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記金属磁性材料はコバルトを含むことを特徴とする請求項３３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記磁性材料膜は、前記第１の磁極層の磁極部分を構成することを特徴とする請求項２５ないし３４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程は、前記磁性材料膜の上に形成されたエッチングマスクを用いて前記磁性材料膜の一部をエッチングすることを特徴とする請求項３５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程は、前記磁性材料膜の上に形成された前記ギャップ層および第２の磁極層をマスクとして、前記磁性材料膜の一部をエッチングすることを特徴とする請求項３５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えたことを特徴とする請求項３５ないし３７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いることを特徴とする請求項３８記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程によるエッチング後に残った前記磁性材料膜は側壁部を有し、
前記第２のエッチング工程は、前記側壁部をエッチングすることを特徴とする請求項３８または３９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記磁性材料膜は、前記第２の磁極層の磁極部分を構成することを特徴とする請求項２５ないし３４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程は、前記磁性材料膜の上に形成されたエッチングマスクを用いて前記磁性材料膜の一部をエッチングすることを特徴とする請求項４１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングマスクは、めっき法によって形成されることを特徴とする請求項４２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記エッチングする工程によるエッチングが行われた領域の少なくとも一部を、他のドライエッチングによってエッチングする第２のエッチング工程を備えたことを特徴とする請求項４１ないし４３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２のエッチング工程は、イオンビームエッチングを用いることを特徴とする請求項４４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記エッチングする工程によるエッチング後に残った前記磁性材料膜は側壁部を有し、
前記第２のエッチング工程は、前記側壁部をエッチングすることを特徴とする請求項４４または４５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 更に、エッチング後の前記磁性材料膜のうち、前記第２の磁極層の磁極部分となる部分の側壁部をエッチングして、前記第２の磁極層の磁極部分の幅を小さくする工程を備えたことを特徴とする請求項４１ないし４３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記幅を小さくする工程は、イオンビームエッチングを用いることを特徴とする請求項４７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記幅を小さくする工程の後で、前記磁性材料膜をマスクとして、前記ギャップ層をエッチングする工程を備えたことを特徴とする請求項４７または４８記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記ギャップ層をエッチングする工程の後で、前記磁性材料膜および前記ギャップ層をマスクとして、前記第１の磁極層の一部をエッチングする工程を備えたことを特徴とする請求項４９記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第１の磁極層の一部をエッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、前記第１の磁極層の一部をエッチングすることを特徴とする請求項５０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、エッチング後の前記磁性材料膜をマスクとして、前記ギャップ層をエッチングする工程を備えたことを特徴とする請求項４１ないし４３のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記ギャップ層をエッチングする工程の後で、前記磁性材料膜および前記ギャップ層をマスクとして、前記第１の磁極層の一部をエッチングする工程を備えたことを特徴とする請求項５２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第１の磁極層の一部をエッチングする工程は、ハロゲン系ガスと炭素化合物系ガスとを含むエッチングガスを励起して活性種を生成し、この活性種による化学的エッチングを含むドライエッチングによって、前記第１の磁極層の一部をエッチングすることを特徴とする請求項５３記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 更に、前記第１の磁極層の一部をエッチングする工程の後で、前記第１の磁極層の磁極部分の側壁部、前記ギャップ層の側壁部および前記第２の磁極層の磁極部分の側壁部をエッチングして、前記第１の磁極層の磁極部分および前記第２の磁極層の磁極部分の幅を小さくする工程を備えたことを特徴とする請求項５３または５４記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記幅を小さくする工程は、イオンビームエッチングを用いることを特徴とする請求項５５記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の磁極層は、前記ギャップ層に接する第１の層と、前記第１の層の上に配置された第２の層とを有し、
前記磁性材料膜は、前記第１の層を構成し、
前記エッチングする工程は、前記第２の層をマスクとして前記磁性材料膜の一部をエッチングして、前記第１の層をパターニングすることを特徴とする請求項２５ないし３４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 前記第２の層は、めっき法によって形成されることを特徴とする請求項５７記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
- 前記第２の層は、前記磁性材料膜を構成する材料とは異なる磁性材料によって形成されることを特徴とする請求項５７または５８記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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