JP2004348846A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】絶縁膜４４の表面に、メッキ下地膜６１を形成する。メッキ下地膜６１の上に反射防止膜６２を形成し、次に、反射防止膜６２を覆うフォトレジスト６３を塗布する。次に、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２に対し、露光工程及び現像工程を実行して、レジストフレームＦＲを形成する。次に、レジストフレームによって囲まれたパターン内に、第２の磁性膜を形成する。反射防止膜６２は、感光することにより現像剤に対して可溶となる感光性材料でなる。
【選択図】 図１２
【解決手段】絶縁膜４４の表面に、メッキ下地膜６１を形成する。メッキ下地膜６１の上に反射防止膜６２を形成し、次に、反射防止膜６２を覆うフォトレジスト６３を塗布する。次に、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２に対し、露光工程及び現像工程を実行して、レジストフレームＦＲを形成する。次に、レジストフレームによって囲まれたパターン内に、第２の磁性膜を形成する。反射防止膜６２は、感光することにより現像剤に対して可溶となる感光性材料でなる。
【選択図】 図１２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜磁気ヘッドの製造方法において、通常、上部磁性膜となる第２の磁性膜は、ウエハー上に、第１の磁性膜（下部磁性膜）、ギャップ膜、及び、コイル膜を支持する絶縁膜を形成した後に形成される。第２の磁性膜を形成するに当たっては、絶縁膜を含むウエハーの全面に、第２の磁性膜のためのメッキ下地膜を、例えば、スパッタ等の手段によって形成する。次に、メッキ下地膜の表面にフォトレジストを塗布し、塗布されたフォトレジストにフォトリソグラフィ工程を施して、第２の磁性膜のためのレジストフレームを作成する。次に、レジストフレームによって囲まれた領域内に、第２の磁性膜を電気メッキ等の手段によって形成する。レジストフレームの外部にもメッキ膜が析出するが、このメッキ膜は除去される。
【０００３】
第２の磁性膜形成工程において生じる問題点の一つは、レジストフレームを形成するためのフォトリソグラフィ工程において、露光光が絶縁膜の表面で反射し、その反射光のために、フォトマスクで画定されるべき領域外まで、フォトレジストが露光されてしまい、レジストフレームのパターン精度、延ては第２の磁性膜のパターン精度が低下してしまうことである。
【０００４】
この問題は、特に、ポール部において、顕著になる。ポール部では、第２の磁性膜は、ギャップ膜を介して、第１の磁性膜に対向している。ポール部の後方には絶縁膜が位置しており、絶縁膜はギャップ膜の面からある角度で傾斜しながら立ち上がっている。立ち上がり開始点がスロートハイト（Ｔｈｒｏａｔ Ｈｉｇｈｔ）零点に対応し、立ち上がり角度がエイペックス角（Ａｐｅｘ Ａｎｇｌｅ）に対応する。
【０００５】
第２の磁性膜は、スロートハイト零点まではギャップ膜及び第１の磁性膜と平行なポール部を構成し、スロートハイト零点から絶縁膜の上面に向かって、エイペックス角で傾斜するように形成される。
【０００６】
従って、第２の磁性膜のためのレジストフレームをフォトリソグラフィによって形成する場合、スロートハイト零点から絶縁膜の上面に向かってエイペックス角で傾斜する傾斜部分に付着したフォトレジストをも露光しなければならない。
【０００７】
このとき、傾斜部分には、既に、メッキ下地膜が付着しているから、露光光がメッキ下地膜によって反射される。反射された露光光の一部は、ポール部の方向に反射される。このため、ポール部の露光パターンが、フォトマスクによる露光パターンとは異なる結果となり、ポール部に対応するレジストフレームに、パターン崩れを生じる。
【０００８】
ポール部におけるレジストフレームのパターン崩れは、記録トラック幅を、例えば１．０μｍ以下まで超狭小化して高密度記録を図ろうとする場合に極めて大きな障害となる。
【０００９】
上述した問題点を解決する有効な手段として、例えば、特許文献１に見られるように、上部磁性膜用マスクとなるフォトレジストを塗布する前に、反射防止膜を形成しておき、この反射防止膜上にフォトレジストを塗布し、このフォトレジストを露光、現像することにより、第２の磁性膜用マスクとなるレジストフレームを形成する技術を開示している。
【００１０】
ところが、従来用いられていた反射防止膜は、レジストフレームを除去するために用いられるアルカリ現像液には溶解しない。従って、アルカリ現像液によって現像して、レジストフレームを形成した後、反射防止膜を、アッシング等の手段によって除去し、次に、第２の磁性膜をメッキ等の手段によって形成しなければならない。このため、プロセス数が多くなる。
【００１１】
しかも、反射防止膜は、レジストフレームによって囲まれた内部パターンの全面に存在する。レジストフレームの内部パターンには、上部磁性膜のポール部に対応するポール部領域と、ヨーク部に対応する第２のヨーク部とが存在する。従って、反射防止膜は、ポール部領域と、第２のヨーク部との両領域において除去する必要がある。
【００１２】
ところが、レジストフレームにおいて、ポール部領域と、第２のヨーク部とでは、開口面積が著しく異なる。しかも、高密度記録に対応するため、ポール部領域の開口面積は、例えば、１μｍ以下の微小寸法に狭小化される傾向にある。このため、レジストフレームによって囲まれた内部パターンに付着している反射防止膜を除去する場合、第２のヨーク部と、ポール部領域とでは、エッチングレートが著しく異なり、ポール部領域では、第２のヨーク部よりも、長時間のエッチング時間を必要とする。この結果、ポール部領域において、反射防止膜を除去する間に、レジストフレームが大きくエッチングされてしまい、レジストフレーム間隔が広がってしまう。即ち、ポール幅狭小化のために設けた筈の反射防止膜が、除去工程を必要とするために、レジストフレーム間隔を拡大させ、ポール幅狭小化の障害となってしまうのである。
【００１３】
特許文献２は、フォトレジスト現像剤に溶解する反射防止膜を開示している。特許文献２に記載された技術は、特許文献１に記載された技術の問題点を解決するのに適したものである。しかし、反射防止膜に対する現像の進み具合は、その上にあるフォトフレームによって構成されたポール用開口部のフレーム幅に依存するため、ウエハ内でフレーム幅に変動を生じた場合、反射防止膜に対する現像の程度が、個々のポール用開口部によって異なったものとなり、あるポール用開口部では、反射防止膜が過剰に現像されて、フォトレジストの下側に入り込むように現像され、他の開口部では現像不足で、反射防止膜が開口部の内底面に残ってしまうような不具合を生じる恐れがあった。
【００１４】
【特許文献１】
特開平９−１８０１２７号公報
【特許文献２】
特開２０００−３１４９６３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題解決に有効な薄膜磁気ヘッドの製造方法を開示する。前記薄膜磁気ヘッドは、書き込み素子を含み、前記書き込み素子は、第１の磁性膜と、絶縁膜と、第２の磁性膜とを含む。前記第１の磁性膜及び前記第２の磁性膜は薄膜磁気回路を構成しており、前記絶縁膜は、前記第１の磁性膜及び前記第２の磁性膜の間にあって、コイル膜を支持している。前記第２の磁性膜は前記絶縁膜の上に存在している。
【００１７】
上述した薄膜磁気ヘッドの製造に当たり、まず、前記第１の磁性膜、前記コイル膜及び前記絶縁膜を形成した後、前記第２の磁性膜を形成する前、前記絶縁膜の表面に、メッキ下地膜を形成する。
次に、前記絶縁膜の表面上の前記メッキ下地膜の上に反射防止膜を形成し、次に、前記反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布する。
【００１８】
次に、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜に対し、露光工程及び現像工程を実行して、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜より構成されるレジストフレームを形成する。次に、前記レジストフレームによって囲まれたパターン内に、前記第２の磁性膜を形成する工程を含む。
【００１９】
前記反射防止膜は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなる。
【００２０】
上述したように、本発明において、絶縁膜の表面上のメッキ下地膜の上に反射防止膜を形成し、次に、反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、次に、フォトレジスト及び反射防止膜に対し、露光工程及び現像工程を実行して、フォトレジスト及び反射防止膜より構成されるレジストフレームを形成するから、第２の磁性膜のためのフォトリソグラフィ工程を実行してレジストフレームを形成する際、露光光が、絶縁膜の凹凸や傾斜部分で反射される割合が、著しく小さくなる。このため、フォトレジストの露光パターンが、フォトマスクによる露光パターンによってほぼ定まるようになり、レジストフレームのパターンを高精度で設定できるようになる。従って、第２の磁性膜、特に、そのポール部を、高精度のパターンで形成することができる。また、ポール部に対応するレジストフレームのパターンを高精度で設定できるので、狭小化されたトラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを得ることができる。特に、絶縁膜が、空気ベアリング面側に立ち上がり傾斜部を有しており、第２の磁性膜のポール部が絶縁膜の立ち上がり傾斜部上に存在している場合に、ポール部を高精度パターンとして形成する技術として、極めて有効である。
【００２１】
しかも、特徴的な構成要件として、反射防止膜は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなる。このような感光性材料の具体例としては、Ｃｌａｒｉａｎｔ社のＤ−ＢＡＲＣを挙げることができる。このように、反射防止膜は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなるから、フォトレジスト及び反射防止膜に対し、露光工程を実行した場合、反射防止膜は、現像液に対して、フォトレジストと同等の可溶性を示すことになる。このため、露光工程後の現像工程を経ることにより、内壁面が高度の垂直性をもつレジストフレームが形成されることになる。レジストフレームの内側のフレーム幅が、たとえば、３００ｎｍ以下に狭幅化された場合でも、内壁面の高度の垂直性は維持される。
【００２２】
本発明では、上述のようにして形成されたレジストフレームによって囲まれたパターン内に第２の磁性膜を形成するのであるから、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る。
【００２３】
反射防止膜及びフォトレジストは、第２の磁性膜を形成した後に、除去される。この場合、反射防止膜を除去する工程は、反射防止膜を現像液によって除去する工程を含んでいてもよいし、アッシング処理によって除去する工程を含んでいてもよいし、ＲＦアッシング処理によって除去する工程を含んでいてもよい。
【００２４】
また、反射防止膜を塗布した後、フォトレジストを塗布する前、反射防止膜を露光する工程を含んでいてもよい。このような付加的工程によれば、反射防止膜の現像剤に対する可溶性を、一層確実に、かつ、安定に確保できる。
【００２５】
好ましくは、反射防止膜は、フォトレジストを塗布する前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する。更に、露光工程の後、現像工程の前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する工程を含むこともできる。
【００２６】
露光工程は、好ましくは、波長が１６０ｎｍ〜４００ｎｍのレーザーを用いて実行する。フォトレジストは、化学増幅型フォトレジストを用いることができる。更に、本発明に係る製造方法は、磁気抵抗効果素子を形成する工程を含んでいてもよい。
【００２７】
本発明の他の目的、構成及び利点は、実施例である添付図面を参照して、更に詳しく説明する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドの一例を示す図で、媒体対向面側から見た平面図、図２は図１に図示された薄膜磁気ヘッドの断面図、図３は図１及び図２に図示された薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分を拡大して示す図である。図示された薄膜磁気ヘッドは、スライダ基体５と、電磁変換素子３、４とを含む。
【００２９】
スライダ基体５は、例えば、アルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等のセラミック材料からなり、媒体対向面に浮上特性制御用の幾何学的形状を有している。そのような幾何学的形状の代表例として、実施例では、スライダ基体５の基底面５０に、第１の段部５１、第２の段部５２、第３の段部５３、第４の段部５４、及び、第５の段部５５を備える例を示してある。基底面５０は、矢印Ｘで示す空気の流れ方向に対する負圧発生部となり、第２の段部５２及び第３の段部５３は、第１の段部５１から立ち上がるステップ状の空気軸受けを構成する。第２の段部５２及び第３の段部５３の表面は、空気ベアリング面（以下ＡＢＳと称する）１００となる。
【００３０】
第４の段部５４は、基底面５０からステップ状に立ち上がり、第５の段部５５は第４の段部５４からステップ状に立ちあがっている。電磁変換素子３、４は第５の段部５５に設けられている。
【００３１】
図３を参照すると、スライダ基体５の端面には絶縁膜５０１が設けられている。絶縁膜５０１は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＯ２等の絶縁材料からなり、１〜５μｍの厚みである。
【００３２】
電磁変換素子３、４は、再生素子を構成するＭＲ素子３と、記録素子４とを含む。再生素子を構成するＭＲ素子３は、ＳＶ膜またはＴＭＲ膜を含んでいる。ＳＶ膜の場合は、ＣＩＰタイプまたはＣＰＰタイプが用いられる。ＴＭＲ膜は、本来、膜面に垂直にセンス電流を流すものである。
【００３３】
記録素子４は、誘導型磁気変換素子であり、書込用の第１のポール部がＡＢＳ１００に面している。記録素子４は、再生素子を構成するＭＲ素子３と近接して配置され、保護膜４９によって覆われている。ＭＲ素子３は、ＭＲ膜３０、第１のシールド層２８、ギャップ層４６及び第１の磁性層となる第２のシールド層４１を含み、記録素子４と、スライダ基体５との間に配置されている。
【００３４】
記録素子４は、第２のシールド膜として兼用された第１の磁性層４１と、第２の磁性膜４５と、記録ギャップ層４２と、薄膜コイル４３とを含む。第１の磁性層４１は第２の磁性膜４５と磁気的に連結されている。記録ギャップ層４２は第１の磁性層４１の磁極部分と、第２の磁性膜４５を構成する第２のポール部４５１との間に設けられている。薄膜コイル４３は、第１の磁性層４１及び第２の磁性膜４５を構成する第２のヨーク部４５２の間に存在するインナーギャップ内の絶縁膜４４内に、絶縁された状態で配設されている。インナーギャップ内の絶縁膜４４は、ほぼ全外周が弧状に傾斜する傾斜部となっている。
【００３５】
第２の磁性膜４５は、上部ポール部４５１が、第１の磁性層４１の第１のポール部と、記録ギャップ層４２を介して向き合っている。上部ヨーク部４５２は、上部ポール部４５１の上面に結合され、絶縁膜４４の外周からその上面に連続して形成され、ポール部から見て後方側において、第１の磁性層４１に結合され、それによって薄膜磁気回路を構成する。
【００３６】
第２のポール部４５１は、インナーギャップ内の絶縁膜４４の外周を構成する傾斜部４４０に沿って立ち上がっており、記録ギャップ層４２の上で始まる立ち上がり位置がスロートハイトを決定し、立ち上がり角度がエイペック角度を決める。本発明は、この第２のポール部４５１について、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成しようとするものである。
【００３７】
次に、図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッドの製造方法について、図４〜図１９を参照して説明する。この製造方法はすべてウエハ上で実行される。また、再生素子の製造プロセスは既に終了している。
【００３８】
まず、図４に示すように、スパッタリング工程、フォトリソグラフィ工程及びメッキ工程等を適用して、ギャップ層４６の上に第１の磁性膜４１を形成する。この第１の磁性膜の４１の材質、厚み、及び、製造プロセスについては、周知技術を適用できる。
【００３９】
次に、図５に示すように、第１の磁性膜４１の表面に記録ギャップ層４２を成膜する。記録ギャップ層４２は、非磁性材料でなり、典型的には、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等が用いられる。この他、記録ギャップ層４２の材質、厚み、及び、製造プロセスについては、周知技術を適用できる。
【００４０】
次に、図６に示すように、スパッタリング工程、フォトリソグラフィ工程及びメッキ工程等を適用して、記録ギャップ層４２の上にコイル膜４３を形成し、更に、スピンコート法及びフォトリソグラフィ工程などの適用によって、絶縁層４４を形成する。絶縁層４４の外周は、ほぼ全周にわたって円弧状に立ち上がる傾斜部４４０となる。
【００４１】
次に、図８に示すように、記録ギャップ層４２及び絶縁層４４の表面に、メッキ下地層６１を、スパッタリングなどの手段によって成膜する。メッキ下地層６１は傾斜部を含む絶縁膜４４のほぼ全表面に付着する。
【００４２】
次に、図９に示すように、メッキ下地層６１の表面に、反射防止膜６２を成膜する。反射防止膜６２は、少なくとも、傾斜部４４０を含む絶縁膜４４の表面上において、その上に存在するメッキ下地膜６１の上に形成される。形成手段としては、スピンコート法を用いることができる。反射防止膜６２は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなければならない。従って、反射防止膜６２のための感光性材料は、フォトレジスト現像剤としてどのようなものを用いるかによって左右される。
【００４３】
この種のフォトレジスト現像剤としては、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）系アルカリ現像液、特に、２．３８％ＴＭＡＨアルカリ現像液が用いられる。この場合に適した反射防止膜６２のための感光性材料の具体例としては、Ｃｌａｒｉａｎｔ社のＤ−ＢＡＲＣを挙げることができる。反射防止膜６２の感光性材料としてＤ−ＢＡＲＣを用いた場合、フォトレジスト現像剤として、上述したＴＭＡＨアルカリ現像液の他、りん酸（ＮａｎＨ３−ｎＰＯ４）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、有機アミンなどを用いることもできる。
【００４４】
反射防止膜６２は、フォトレジストを塗布する前に、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する。これにより、フォトレジストとインターミキシングを生じることがなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像液に溶解する反射防止膜６２が形成される。
【００４５】
次に、図１０に示すように、反射防止膜６２を覆うフォトレジスト６３を塗布する。フォトレジスト６３はスピンコート法によって塗布することができる。フォトレジストは、化学増幅型フォトレジストであることが好ましい。
【００４６】
次に、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２に対し、フォトリソグラフィ工程を実行する。フォトリソグラフィ工程では、まず、図１１に示すように、露光工程を実行する。露光工程では、フォトマスク７を通して、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２を、所要のパターンで露光する。反射防止膜６２は、感光性材料であるから、図１２、図１３に示すように、フォトレジスト６３と共に、マスク７のパターンにしたがった露光パターン６４で露光される。
【００４７】
ここで、絶縁膜４４の傾斜部４４０に反射防止膜６２が存在するので、露光工程を実行する際、露光光が、絶縁膜４４の傾斜部に形成されたメッキ下地膜６１で反射される割合が、著しく小さくなる。このため、露光パターン６４が、フォトマスク７によるパターン精度によって定まる高精度の形状に設定される。
【００４８】
露光工程は、波長が１６０ｎｍ〜４００ｎｍのレーザーを用いて実行することが、微小パターンの形成という観点から好ましい。露光工程の後、現像工程の前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する。
【００４９】
次に、現像工程を経ることにより、図１４、図１５に示すように、未露光部分として残ったフォトレジスト６３及び反射防止膜６２により、所要の内側パターン６５を有するレジストフレームＦＲが形成される。反射防止膜６２は、露光により、現像剤に対して可溶性を示すから、現像工程では、反射防止膜６２の露光部分６４が、フォトレジスト６２の露光部分６４と共に除去される。
【００５０】
反射防止膜６２は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなるから、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２に対し、露光工程を実行した場合、反射防止膜６２は、現像液に対して、フォトレジスト６３と同等の可溶性を示すことになる。このため、露光工程後の現像工程を経ることにより、高度の垂直性をもつ内壁面６５１を有するレジストフレームＦＲが形成されることになる。レジストフレームＦＲによって囲まれた内側パターン６５のフレーム幅Ｐ２Ｗ（図１５参照）が、たとえば、３００ｎｍ以下に狭幅化された場合でも、内壁面６５１については、高度の垂直性が維持される。
【００５１】
反射防止膜６２のための感光性材料として、Ｃｌａｒｉａｎｔ社のＤ−ＢＡＲＣを用いた場合、フォトレジスト現像剤として、ＴＭＡＨアルカリ現像液、りん酸（ＮａｎＨ３−ｎＰＯ４）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、有機アミンなどを用いることできることは、既に述べた通りである。
【００５２】
この後、図１６、図１７に示すように、パターンメッキを行い、第２のポール部４５１を形成する。本発明では、上述のようにして形成されたレジストフレームＦＲによって囲まれた内側パターン６５内に第２のポール部４５１を形成するのであるから、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る。
【００５３】
パターンメッキ工程が終了した後、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２を除去する。図１８、図１９はフォトレジスト６３及び反射防止膜６２を除去した後の状態を示している。反射防止膜６２を現像液によって除去してもよいし、アッシング処理によって除去してもよいし、ＲＦアッシング処理によって除去してもよい。
【００５４】
更に、この後、パターンメッキされた第２のポール部４５１の周囲に存在する不要なメッキ下地膜６１を、ドライエッチングなどの手段によって除去する。これにより、所定のパターンメッキが得られる。説明及び図示は省略するが、この後も、周知の製造工程が実行される。
【００５５】
図２０は上述した製造方法及び従来の製造方法によって得られたウエハにおいて、ウエハ上の４１個の測定点で見た上部ポール幅Ｐ２Ｗの変化を示す図である。特性Ｌ１は従来の製造方法を適用した場合の特性、特性Ｌ２は本発明に係る製造方法を適用した場合の特性を示している。従来の製造方法は、現像剤に対して可溶性を示すが、感光性をもたない反射防止膜を用いたものである。横軸には４１個の測定点をとり、縦軸には上部ポール幅Ｐ２Ｗ（ｎｍ）をとってある。上部ポール幅Ｐ２Ｗの値はＳＥＭによって測長した。４１個の測定点は、ウエハ全体としての傾向が見えるように、ウエハ面上に適切に分布させた。
【００５６】
図２０の特性Ｌ１と特性Ｌ２との対比から明らかなように、本発明に係る製造方法によれば、各測定点における上部ポール幅Ｐ２Ｗの差が、従来の製造方法の場合よりも、著しく小さくなっている。ウエハ内の分布を、（３σ／ｍｅａｎ）で規格化して比較すると、（３σ／ｍｅａｎ）は、従来の製造方法の場合は１９．７％であるのに対し、本発明に係る製造方法の場合は１２．２％となり、７．５％の改善効果が得られている。
【００５７】
図２１は本発明が適用可能な薄膜磁気ヘッドの別の例を示している。この薄膜磁気ヘッドは、プレーナ型と称されるもので、記録素子４は、第１の磁性層４１、薄膜コイル４３、絶縁膜４４、記録ギャップ層４２及び第２の磁性層４５を有し、第２の磁性層４５は、絶縁膜４４またはその上に形成された記録ギャップ層４２に、平面的に配置してある。第１の磁性層４１は、ＡＢＳ１００に存在するポール部４１１が記録ギャップ層４２を介して、第２の磁性層４５と対向し、ＡＢＳ１００に対して後方となる後方結合部４１２で、第２の磁性層４５と結合されている。再生素子を構成するＭＲ素子３は、記録素子４の下に配置されていて、第１のシールド層２８１と第２のシールド層２８２とを隔てる絶縁層４６の内部にＭＲ膜３０が配置されている。
【００５８】
本発明の適用に当たっては、絶縁膜４４またはその上に形成された記録ギャップ層４２の表面にメッキ下地膜を形成し、次に、メッキ下地膜の上に反射防止膜を形成する。次に、反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、次に、フォトレジスト及び反射防止膜に対し、露光工程及び現像工程を実行して、前記フォトレジスト及び反射防止膜より構成されるレジストフレームを形成する。次に、レジストフレームによって囲まれたパターン内に、第２の磁性膜４５を形成する。図２１に示した実施例の場合、傾斜部は持たないが、第２の磁性膜４５を形成する絶縁膜４４またはその上に形成された記録ギャップ層４２の表面は、凹凸などがある。本発明の適用によれば、それらの凹凸の影響を回避して、第２の磁性膜４５、特に、そのポール部を、高精度パターンとして形成することができる。
【００５９】
以上述べたように、本発明によれば、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドの一例を示す図である。
【図２】図１に図示された薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図３】図１及び図２に図示された薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分を拡大して示す図である。
【図４】薄膜磁気ヘッドの製造方法の一工程を示す図である。
【図５】図４に示した工程の後の工程を示す図である。
【図６】図５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図７】図６に示した工程の後の工程を示す図である。
【図８】図７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図９】図８に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１０】図９に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１１】図１０に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１２】図１１に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１３】図１２に示した工程を左側から見た図である。
【図１４】図１２、１３に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１５】図１４に示した工程を左側から見た図である。
【図１６】図１４、１５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１７】図１６に示した工程を左側から見た図である。
【図１８】図１６、１７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１９】図１８に示した工程を左側から見た図である。
【図２０】ウエハ上の測定点で見た上部ポール幅Ｐ２Ｗの測定データを示す図である。
【図２１】本発明の適用可能な薄膜磁気ヘッドの別の例を示す図である。
【符号の説明】
４１ 第１の磁性膜
４３ コイル膜
４８ 絶縁膜
４５ 第２の磁性膜
４８０ 傾斜部
６１ メッキ下地膜
６２ 反射防止膜
６３ フォトレジスト
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
薄膜磁気ヘッドの製造方法において、通常、上部磁性膜となる第２の磁性膜は、ウエハー上に、第１の磁性膜（下部磁性膜）、ギャップ膜、及び、コイル膜を支持する絶縁膜を形成した後に形成される。第２の磁性膜を形成するに当たっては、絶縁膜を含むウエハーの全面に、第２の磁性膜のためのメッキ下地膜を、例えば、スパッタ等の手段によって形成する。次に、メッキ下地膜の表面にフォトレジストを塗布し、塗布されたフォトレジストにフォトリソグラフィ工程を施して、第２の磁性膜のためのレジストフレームを作成する。次に、レジストフレームによって囲まれた領域内に、第２の磁性膜を電気メッキ等の手段によって形成する。レジストフレームの外部にもメッキ膜が析出するが、このメッキ膜は除去される。
【０００３】
第２の磁性膜形成工程において生じる問題点の一つは、レジストフレームを形成するためのフォトリソグラフィ工程において、露光光が絶縁膜の表面で反射し、その反射光のために、フォトマスクで画定されるべき領域外まで、フォトレジストが露光されてしまい、レジストフレームのパターン精度、延ては第２の磁性膜のパターン精度が低下してしまうことである。
【０００４】
この問題は、特に、ポール部において、顕著になる。ポール部では、第２の磁性膜は、ギャップ膜を介して、第１の磁性膜に対向している。ポール部の後方には絶縁膜が位置しており、絶縁膜はギャップ膜の面からある角度で傾斜しながら立ち上がっている。立ち上がり開始点がスロートハイト（Ｔｈｒｏａｔ Ｈｉｇｈｔ）零点に対応し、立ち上がり角度がエイペックス角（Ａｐｅｘ Ａｎｇｌｅ）に対応する。
【０００５】
第２の磁性膜は、スロートハイト零点まではギャップ膜及び第１の磁性膜と平行なポール部を構成し、スロートハイト零点から絶縁膜の上面に向かって、エイペックス角で傾斜するように形成される。
【０００６】
従って、第２の磁性膜のためのレジストフレームをフォトリソグラフィによって形成する場合、スロートハイト零点から絶縁膜の上面に向かってエイペックス角で傾斜する傾斜部分に付着したフォトレジストをも露光しなければならない。
【０００７】
このとき、傾斜部分には、既に、メッキ下地膜が付着しているから、露光光がメッキ下地膜によって反射される。反射された露光光の一部は、ポール部の方向に反射される。このため、ポール部の露光パターンが、フォトマスクによる露光パターンとは異なる結果となり、ポール部に対応するレジストフレームに、パターン崩れを生じる。
【０００８】
ポール部におけるレジストフレームのパターン崩れは、記録トラック幅を、例えば１．０μｍ以下まで超狭小化して高密度記録を図ろうとする場合に極めて大きな障害となる。
【０００９】
上述した問題点を解決する有効な手段として、例えば、特許文献１に見られるように、上部磁性膜用マスクとなるフォトレジストを塗布する前に、反射防止膜を形成しておき、この反射防止膜上にフォトレジストを塗布し、このフォトレジストを露光、現像することにより、第２の磁性膜用マスクとなるレジストフレームを形成する技術を開示している。
【００１０】
ところが、従来用いられていた反射防止膜は、レジストフレームを除去するために用いられるアルカリ現像液には溶解しない。従って、アルカリ現像液によって現像して、レジストフレームを形成した後、反射防止膜を、アッシング等の手段によって除去し、次に、第２の磁性膜をメッキ等の手段によって形成しなければならない。このため、プロセス数が多くなる。
【００１１】
しかも、反射防止膜は、レジストフレームによって囲まれた内部パターンの全面に存在する。レジストフレームの内部パターンには、上部磁性膜のポール部に対応するポール部領域と、ヨーク部に対応する第２のヨーク部とが存在する。従って、反射防止膜は、ポール部領域と、第２のヨーク部との両領域において除去する必要がある。
【００１２】
ところが、レジストフレームにおいて、ポール部領域と、第２のヨーク部とでは、開口面積が著しく異なる。しかも、高密度記録に対応するため、ポール部領域の開口面積は、例えば、１μｍ以下の微小寸法に狭小化される傾向にある。このため、レジストフレームによって囲まれた内部パターンに付着している反射防止膜を除去する場合、第２のヨーク部と、ポール部領域とでは、エッチングレートが著しく異なり、ポール部領域では、第２のヨーク部よりも、長時間のエッチング時間を必要とする。この結果、ポール部領域において、反射防止膜を除去する間に、レジストフレームが大きくエッチングされてしまい、レジストフレーム間隔が広がってしまう。即ち、ポール幅狭小化のために設けた筈の反射防止膜が、除去工程を必要とするために、レジストフレーム間隔を拡大させ、ポール幅狭小化の障害となってしまうのである。
【００１３】
特許文献２は、フォトレジスト現像剤に溶解する反射防止膜を開示している。特許文献２に記載された技術は、特許文献１に記載された技術の問題点を解決するのに適したものである。しかし、反射防止膜に対する現像の進み具合は、その上にあるフォトフレームによって構成されたポール用開口部のフレーム幅に依存するため、ウエハ内でフレーム幅に変動を生じた場合、反射防止膜に対する現像の程度が、個々のポール用開口部によって異なったものとなり、あるポール用開口部では、反射防止膜が過剰に現像されて、フォトレジストの下側に入り込むように現像され、他の開口部では現像不足で、反射防止膜が開口部の内底面に残ってしまうような不具合を生じる恐れがあった。
【００１４】
【特許文献１】
特開平９−１８０１２７号公報
【特許文献２】
特開２０００−３１４９６３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することである。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題解決に有効な薄膜磁気ヘッドの製造方法を開示する。前記薄膜磁気ヘッドは、書き込み素子を含み、前記書き込み素子は、第１の磁性膜と、絶縁膜と、第２の磁性膜とを含む。前記第１の磁性膜及び前記第２の磁性膜は薄膜磁気回路を構成しており、前記絶縁膜は、前記第１の磁性膜及び前記第２の磁性膜の間にあって、コイル膜を支持している。前記第２の磁性膜は前記絶縁膜の上に存在している。
【００１７】
上述した薄膜磁気ヘッドの製造に当たり、まず、前記第１の磁性膜、前記コイル膜及び前記絶縁膜を形成した後、前記第２の磁性膜を形成する前、前記絶縁膜の表面に、メッキ下地膜を形成する。
次に、前記絶縁膜の表面上の前記メッキ下地膜の上に反射防止膜を形成し、次に、前記反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布する。
【００１８】
次に、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜に対し、露光工程及び現像工程を実行して、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜より構成されるレジストフレームを形成する。次に、前記レジストフレームによって囲まれたパターン内に、前記第２の磁性膜を形成する工程を含む。
【００１９】
前記反射防止膜は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなる。
【００２０】
上述したように、本発明において、絶縁膜の表面上のメッキ下地膜の上に反射防止膜を形成し、次に、反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、次に、フォトレジスト及び反射防止膜に対し、露光工程及び現像工程を実行して、フォトレジスト及び反射防止膜より構成されるレジストフレームを形成するから、第２の磁性膜のためのフォトリソグラフィ工程を実行してレジストフレームを形成する際、露光光が、絶縁膜の凹凸や傾斜部分で反射される割合が、著しく小さくなる。このため、フォトレジストの露光パターンが、フォトマスクによる露光パターンによってほぼ定まるようになり、レジストフレームのパターンを高精度で設定できるようになる。従って、第２の磁性膜、特に、そのポール部を、高精度のパターンで形成することができる。また、ポール部に対応するレジストフレームのパターンを高精度で設定できるので、狭小化されたトラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを得ることができる。特に、絶縁膜が、空気ベアリング面側に立ち上がり傾斜部を有しており、第２の磁性膜のポール部が絶縁膜の立ち上がり傾斜部上に存在している場合に、ポール部を高精度パターンとして形成する技術として、極めて有効である。
【００２１】
しかも、特徴的な構成要件として、反射防止膜は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなる。このような感光性材料の具体例としては、Ｃｌａｒｉａｎｔ社のＤ−ＢＡＲＣを挙げることができる。このように、反射防止膜は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなるから、フォトレジスト及び反射防止膜に対し、露光工程を実行した場合、反射防止膜は、現像液に対して、フォトレジストと同等の可溶性を示すことになる。このため、露光工程後の現像工程を経ることにより、内壁面が高度の垂直性をもつレジストフレームが形成されることになる。レジストフレームの内側のフレーム幅が、たとえば、３００ｎｍ以下に狭幅化された場合でも、内壁面の高度の垂直性は維持される。
【００２２】
本発明では、上述のようにして形成されたレジストフレームによって囲まれたパターン内に第２の磁性膜を形成するのであるから、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る。
【００２３】
反射防止膜及びフォトレジストは、第２の磁性膜を形成した後に、除去される。この場合、反射防止膜を除去する工程は、反射防止膜を現像液によって除去する工程を含んでいてもよいし、アッシング処理によって除去する工程を含んでいてもよいし、ＲＦアッシング処理によって除去する工程を含んでいてもよい。
【００２４】
また、反射防止膜を塗布した後、フォトレジストを塗布する前、反射防止膜を露光する工程を含んでいてもよい。このような付加的工程によれば、反射防止膜の現像剤に対する可溶性を、一層確実に、かつ、安定に確保できる。
【００２５】
好ましくは、反射防止膜は、フォトレジストを塗布する前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する。更に、露光工程の後、現像工程の前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する工程を含むこともできる。
【００２６】
露光工程は、好ましくは、波長が１６０ｎｍ〜４００ｎｍのレーザーを用いて実行する。フォトレジストは、化学増幅型フォトレジストを用いることができる。更に、本発明に係る製造方法は、磁気抵抗効果素子を形成する工程を含んでいてもよい。
【００２７】
本発明の他の目的、構成及び利点は、実施例である添付図面を参照して、更に詳しく説明する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドの一例を示す図で、媒体対向面側から見た平面図、図２は図１に図示された薄膜磁気ヘッドの断面図、図３は図１及び図２に図示された薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分を拡大して示す図である。図示された薄膜磁気ヘッドは、スライダ基体５と、電磁変換素子３、４とを含む。
【００２９】
スライダ基体５は、例えば、アルティック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）等のセラミック材料からなり、媒体対向面に浮上特性制御用の幾何学的形状を有している。そのような幾何学的形状の代表例として、実施例では、スライダ基体５の基底面５０に、第１の段部５１、第２の段部５２、第３の段部５３、第４の段部５４、及び、第５の段部５５を備える例を示してある。基底面５０は、矢印Ｘで示す空気の流れ方向に対する負圧発生部となり、第２の段部５２及び第３の段部５３は、第１の段部５１から立ち上がるステップ状の空気軸受けを構成する。第２の段部５２及び第３の段部５３の表面は、空気ベアリング面（以下ＡＢＳと称する）１００となる。
【００３０】
第４の段部５４は、基底面５０からステップ状に立ち上がり、第５の段部５５は第４の段部５４からステップ状に立ちあがっている。電磁変換素子３、４は第５の段部５５に設けられている。
【００３１】
図３を参照すると、スライダ基体５の端面には絶縁膜５０１が設けられている。絶縁膜５０１は、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、ＳｉＯ２等の絶縁材料からなり、１〜５μｍの厚みである。
【００３２】
電磁変換素子３、４は、再生素子を構成するＭＲ素子３と、記録素子４とを含む。再生素子を構成するＭＲ素子３は、ＳＶ膜またはＴＭＲ膜を含んでいる。ＳＶ膜の場合は、ＣＩＰタイプまたはＣＰＰタイプが用いられる。ＴＭＲ膜は、本来、膜面に垂直にセンス電流を流すものである。
【００３３】
記録素子４は、誘導型磁気変換素子であり、書込用の第１のポール部がＡＢＳ１００に面している。記録素子４は、再生素子を構成するＭＲ素子３と近接して配置され、保護膜４９によって覆われている。ＭＲ素子３は、ＭＲ膜３０、第１のシールド層２８、ギャップ層４６及び第１の磁性層となる第２のシールド層４１を含み、記録素子４と、スライダ基体５との間に配置されている。
【００３４】
記録素子４は、第２のシールド膜として兼用された第１の磁性層４１と、第２の磁性膜４５と、記録ギャップ層４２と、薄膜コイル４３とを含む。第１の磁性層４１は第２の磁性膜４５と磁気的に連結されている。記録ギャップ層４２は第１の磁性層４１の磁極部分と、第２の磁性膜４５を構成する第２のポール部４５１との間に設けられている。薄膜コイル４３は、第１の磁性層４１及び第２の磁性膜４５を構成する第２のヨーク部４５２の間に存在するインナーギャップ内の絶縁膜４４内に、絶縁された状態で配設されている。インナーギャップ内の絶縁膜４４は、ほぼ全外周が弧状に傾斜する傾斜部となっている。
【００３５】
第２の磁性膜４５は、上部ポール部４５１が、第１の磁性層４１の第１のポール部と、記録ギャップ層４２を介して向き合っている。上部ヨーク部４５２は、上部ポール部４５１の上面に結合され、絶縁膜４４の外周からその上面に連続して形成され、ポール部から見て後方側において、第１の磁性層４１に結合され、それによって薄膜磁気回路を構成する。
【００３６】
第２のポール部４５１は、インナーギャップ内の絶縁膜４４の外周を構成する傾斜部４４０に沿って立ち上がっており、記録ギャップ層４２の上で始まる立ち上がり位置がスロートハイトを決定し、立ち上がり角度がエイペック角度を決める。本発明は、この第２のポール部４５１について、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成しようとするものである。
【００３７】
次に、図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッドの製造方法について、図４〜図１９を参照して説明する。この製造方法はすべてウエハ上で実行される。また、再生素子の製造プロセスは既に終了している。
【００３８】
まず、図４に示すように、スパッタリング工程、フォトリソグラフィ工程及びメッキ工程等を適用して、ギャップ層４６の上に第１の磁性膜４１を形成する。この第１の磁性膜の４１の材質、厚み、及び、製造プロセスについては、周知技術を適用できる。
【００３９】
次に、図５に示すように、第１の磁性膜４１の表面に記録ギャップ層４２を成膜する。記録ギャップ層４２は、非磁性材料でなり、典型的には、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等が用いられる。この他、記録ギャップ層４２の材質、厚み、及び、製造プロセスについては、周知技術を適用できる。
【００４０】
次に、図６に示すように、スパッタリング工程、フォトリソグラフィ工程及びメッキ工程等を適用して、記録ギャップ層４２の上にコイル膜４３を形成し、更に、スピンコート法及びフォトリソグラフィ工程などの適用によって、絶縁層４４を形成する。絶縁層４４の外周は、ほぼ全周にわたって円弧状に立ち上がる傾斜部４４０となる。
【００４１】
次に、図８に示すように、記録ギャップ層４２及び絶縁層４４の表面に、メッキ下地層６１を、スパッタリングなどの手段によって成膜する。メッキ下地層６１は傾斜部を含む絶縁膜４４のほぼ全表面に付着する。
【００４２】
次に、図９に示すように、メッキ下地層６１の表面に、反射防止膜６２を成膜する。反射防止膜６２は、少なくとも、傾斜部４４０を含む絶縁膜４４の表面上において、その上に存在するメッキ下地膜６１の上に形成される。形成手段としては、スピンコート法を用いることができる。反射防止膜６２は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなければならない。従って、反射防止膜６２のための感光性材料は、フォトレジスト現像剤としてどのようなものを用いるかによって左右される。
【００４３】
この種のフォトレジスト現像剤としては、ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド）系アルカリ現像液、特に、２．３８％ＴＭＡＨアルカリ現像液が用いられる。この場合に適した反射防止膜６２のための感光性材料の具体例としては、Ｃｌａｒｉａｎｔ社のＤ−ＢＡＲＣを挙げることができる。反射防止膜６２の感光性材料としてＤ−ＢＡＲＣを用いた場合、フォトレジスト現像剤として、上述したＴＭＡＨアルカリ現像液の他、りん酸（ＮａｎＨ３−ｎＰＯ４）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、有機アミンなどを用いることもできる。
【００４４】
反射防止膜６２は、フォトレジストを塗布する前に、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する。これにより、フォトレジストとインターミキシングを生じることがなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像液に溶解する反射防止膜６２が形成される。
【００４５】
次に、図１０に示すように、反射防止膜６２を覆うフォトレジスト６３を塗布する。フォトレジスト６３はスピンコート法によって塗布することができる。フォトレジストは、化学増幅型フォトレジストであることが好ましい。
【００４６】
次に、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２に対し、フォトリソグラフィ工程を実行する。フォトリソグラフィ工程では、まず、図１１に示すように、露光工程を実行する。露光工程では、フォトマスク７を通して、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２を、所要のパターンで露光する。反射防止膜６２は、感光性材料であるから、図１２、図１３に示すように、フォトレジスト６３と共に、マスク７のパターンにしたがった露光パターン６４で露光される。
【００４７】
ここで、絶縁膜４４の傾斜部４４０に反射防止膜６２が存在するので、露光工程を実行する際、露光光が、絶縁膜４４の傾斜部に形成されたメッキ下地膜６１で反射される割合が、著しく小さくなる。このため、露光パターン６４が、フォトマスク７によるパターン精度によって定まる高精度の形状に設定される。
【００４８】
露光工程は、波長が１６０ｎｍ〜４００ｎｍのレーザーを用いて実行することが、微小パターンの形成という観点から好ましい。露光工程の後、現像工程の前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する。
【００４９】
次に、現像工程を経ることにより、図１４、図１５に示すように、未露光部分として残ったフォトレジスト６３及び反射防止膜６２により、所要の内側パターン６５を有するレジストフレームＦＲが形成される。反射防止膜６２は、露光により、現像剤に対して可溶性を示すから、現像工程では、反射防止膜６２の露光部分６４が、フォトレジスト６２の露光部分６４と共に除去される。
【００５０】
反射防止膜６２は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなるから、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２に対し、露光工程を実行した場合、反射防止膜６２は、現像液に対して、フォトレジスト６３と同等の可溶性を示すことになる。このため、露光工程後の現像工程を経ることにより、高度の垂直性をもつ内壁面６５１を有するレジストフレームＦＲが形成されることになる。レジストフレームＦＲによって囲まれた内側パターン６５のフレーム幅Ｐ２Ｗ（図１５参照）が、たとえば、３００ｎｍ以下に狭幅化された場合でも、内壁面６５１については、高度の垂直性が維持される。
【００５１】
反射防止膜６２のための感光性材料として、Ｃｌａｒｉａｎｔ社のＤ−ＢＡＲＣを用いた場合、フォトレジスト現像剤として、ＴＭＡＨアルカリ現像液、りん酸（ＮａｎＨ３−ｎＰＯ４）、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）、有機アミンなどを用いることできることは、既に述べた通りである。
【００５２】
この後、図１６、図１７に示すように、パターンメッキを行い、第２のポール部４５１を形成する。本発明では、上述のようにして形成されたレジストフレームＦＲによって囲まれた内側パターン６５内に第２のポール部４５１を形成するのであるから、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る。
【００５３】
パターンメッキ工程が終了した後、フォトレジスト６３及び反射防止膜６２を除去する。図１８、図１９はフォトレジスト６３及び反射防止膜６２を除去した後の状態を示している。反射防止膜６２を現像液によって除去してもよいし、アッシング処理によって除去してもよいし、ＲＦアッシング処理によって除去してもよい。
【００５４】
更に、この後、パターンメッキされた第２のポール部４５１の周囲に存在する不要なメッキ下地膜６１を、ドライエッチングなどの手段によって除去する。これにより、所定のパターンメッキが得られる。説明及び図示は省略するが、この後も、周知の製造工程が実行される。
【００５５】
図２０は上述した製造方法及び従来の製造方法によって得られたウエハにおいて、ウエハ上の４１個の測定点で見た上部ポール幅Ｐ２Ｗの変化を示す図である。特性Ｌ１は従来の製造方法を適用した場合の特性、特性Ｌ２は本発明に係る製造方法を適用した場合の特性を示している。従来の製造方法は、現像剤に対して可溶性を示すが、感光性をもたない反射防止膜を用いたものである。横軸には４１個の測定点をとり、縦軸には上部ポール幅Ｐ２Ｗ（ｎｍ）をとってある。上部ポール幅Ｐ２Ｗの値はＳＥＭによって測長した。４１個の測定点は、ウエハ全体としての傾向が見えるように、ウエハ面上に適切に分布させた。
【００５６】
図２０の特性Ｌ１と特性Ｌ２との対比から明らかなように、本発明に係る製造方法によれば、各測定点における上部ポール幅Ｐ２Ｗの差が、従来の製造方法の場合よりも、著しく小さくなっている。ウエハ内の分布を、（３σ／ｍｅａｎ）で規格化して比較すると、（３σ／ｍｅａｎ）は、従来の製造方法の場合は１９．７％であるのに対し、本発明に係る製造方法の場合は１２．２％となり、７．５％の改善効果が得られている。
【００５７】
図２１は本発明が適用可能な薄膜磁気ヘッドの別の例を示している。この薄膜磁気ヘッドは、プレーナ型と称されるもので、記録素子４は、第１の磁性層４１、薄膜コイル４３、絶縁膜４４、記録ギャップ層４２及び第２の磁性層４５を有し、第２の磁性層４５は、絶縁膜４４またはその上に形成された記録ギャップ層４２に、平面的に配置してある。第１の磁性層４１は、ＡＢＳ１００に存在するポール部４１１が記録ギャップ層４２を介して、第２の磁性層４５と対向し、ＡＢＳ１００に対して後方となる後方結合部４１２で、第２の磁性層４５と結合されている。再生素子を構成するＭＲ素子３は、記録素子４の下に配置されていて、第１のシールド層２８１と第２のシールド層２８２とを隔てる絶縁層４６の内部にＭＲ膜３０が配置されている。
【００５８】
本発明の適用に当たっては、絶縁膜４４またはその上に形成された記録ギャップ層４２の表面にメッキ下地膜を形成し、次に、メッキ下地膜の上に反射防止膜を形成する。次に、反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、次に、フォトレジスト及び反射防止膜に対し、露光工程及び現像工程を実行して、前記フォトレジスト及び反射防止膜より構成されるレジストフレームを形成する。次に、レジストフレームによって囲まれたパターン内に、第２の磁性膜４５を形成する。図２１に示した実施例の場合、傾斜部は持たないが、第２の磁性膜４５を形成する絶縁膜４４またはその上に形成された記録ギャップ層４２の表面は、凹凸などがある。本発明の適用によれば、それらの凹凸の影響を回避して、第２の磁性膜４５、特に、そのポール部を、高精度パターンとして形成することができる。
【００５９】
以上述べたように、本発明によれば、狭幅で、かつ、高精度のポール部を形成し得る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドの一例を示す図である。
【図２】図１に図示された薄膜磁気ヘッドの断面図である。
【図３】図１及び図２に図示された薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分を拡大して示す図である。
【図４】薄膜磁気ヘッドの製造方法の一工程を示す図である。
【図５】図４に示した工程の後の工程を示す図である。
【図６】図５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図７】図６に示した工程の後の工程を示す図である。
【図８】図７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図９】図８に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１０】図９に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１１】図１０に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１２】図１１に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１３】図１２に示した工程を左側から見た図である。
【図１４】図１２、１３に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１５】図１４に示した工程を左側から見た図である。
【図１６】図１４、１５に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１７】図１６に示した工程を左側から見た図である。
【図１８】図１６、１７に示した工程の後の工程を示す図である。
【図１９】図１８に示した工程を左側から見た図である。
【図２０】ウエハ上の測定点で見た上部ポール幅Ｐ２Ｗの測定データを示す図である。
【図２１】本発明の適用可能な薄膜磁気ヘッドの別の例を示す図である。
【符号の説明】
４１ 第１の磁性膜
４３ コイル膜
４８ 絶縁膜
４５ 第２の磁性膜
４８０ 傾斜部
６１ メッキ下地膜
６２ 反射防止膜
６３ フォトレジスト
Claims (13)
- 薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記薄膜磁気ヘッドは、書き込み素子を含み、前記書き込み素子は、第１の磁性膜と、絶縁膜と、第２の磁性膜とを含んでおり、
前記第１の磁性膜及び前記第２の磁性膜は薄膜磁気回路を構成しており、
前記絶縁膜は、前記第１の磁性膜及び前記第２の磁性膜の間にあって、コイル膜を支持しており、
前記第２の磁性膜は、前記絶縁膜の上に備えられており、
前記薄膜磁気ヘッドの製造に当たり、
前記第１の磁性膜、前記コイル膜及び前記絶縁膜を形成した後、前記第２の磁性膜を形成する前、前記絶縁膜の表面に、メッキ下地膜を形成し、
次に、前記メッキ下地膜の上に反射防止膜を形成し、
次に、前記反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、
次に、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜に対し、露光工程及び現像工程を実行して、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜より構成されるレジストフレームを形成し、
次に、前記レジストフレームによって囲まれたパターン内に、前記第２の磁性膜を形成する
工程を含み、
前記反射防止膜は、感光することにより現像液に対して可溶となる感光性材料でなる
薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 請求項１に記載された薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
前記絶縁膜は、空気ベアリング面側に立ち上がり傾斜部を有しており、
前記第２の磁性膜は、一部が前記絶縁膜の前記立ち上がり傾斜部上に存在している
薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 請求項１または２に記載された製造方法であって、前記第２の磁性膜を形成した後、前記反射防止膜及び前記フォトレジストを除去する工程を含む製造方法。
- 請求項３に記載された製造方法であって、前記反射防止膜を除去する工程は、前記反射防止膜を現像液によって除去する工程を含む製造方法。
- 請求項３に記載された製造方法であって、前記反射防止膜を除去する工程は、前記反射防止膜をアッシング処理によって除去する工程を含む製造方法。
- 請求項３に記載された製造方法であって、前記反射防止膜を除去する工程は、前記反射防止膜をＲＦアッシング処理によって除去する工程を含む製造方法。
- 請求項１乃至６の何れかに記載された製造方法であって、前記反射防止膜を塗布した後、前記フォトレジストを塗布する前、前記反射防止膜を露光する工程を含む製造方法。
- 請求項１乃至７の何れかに記載された製造方法であって、前記反射防止膜を形成した後、前記フォトレジストを塗布する前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する工程を含む製造方法。
- 請求項１乃至８の何れかに記載された製造方法であって、前記露光工程の後、前記現像工程の前、８０℃〜１５０℃の温度範囲で熱処理する工程を含む製造方法。
- 請求項１乃至９の何れかに記載された製造方法であって、前記露光工程は、波長が１６０ｎｍ〜４００ｎｍのレーザーを用いて実行される製造方法。
- 請求項１乃至１０の何れかに記載された製造方法であって、前記フォトレジストは、化学増幅型フォトレジストである製造方法。
- 請求項１乃至１１の何れかに記載された製造方法であって、前記レジストフレームによって画定される内側パターンは、先端で見たトラック方向幅が、３００ｎｍ以下である製造方法。
- 請求項１乃至１２の何れかに記載された製造方法であって、磁気抵抗効果素子を形成する工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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