JP2005294610A - 磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気ヘッドの製造方法、ヘッドサスペンションアセンブリ、磁気ディスク装置、及びレジストパターン形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 ラッピング後のＭＲハイトのばらつきを抑えて、歩留りを向上させる。
【解決手段】 初期ＭＲハイト及び初期ＥＬＧハイトを決定するように、ウエハ上に形成された磁気抵抗効果膜２３及びＥＬＧ素子のセンサ膜をパターニングする。このとき、初期ＭＲハイト及び初期ＥＬＧハイトをそれぞれ規定する第１及び第２のレジストパターンを形成する。ネガレジスト６１を塗布し、レジスト６１を２回露光し、各回で露光された領域Ｒ１〜Ｒ４の論理和領域のレジスト６１を選択的に残すことで、前記第１及び第２のレジストパターンを形成する。１回目に、ＧＭＲ素子の素子高さ方向の両端縁を規定する領域Ｒ１、及び、ＥＬＧ素子のセンサ膜の素子高さ方向の両端縁をそれぞれ規定する部分領域Ｒ２、Ｒ３を、露光する。２回目に、これらの端縁を規定せずに領域Ｒ２，Ｒ３と部分的に重なる領域Ｒ４を、露光する。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気ヘッドの製造方法、ヘッドサスペンションアセンブリ、磁気ディスク装置、及びレジストパターン形成方法に関するものである。

磁気ディスク装置は、大容量小型化、高記録密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。そのため、薄膜磁気ヘッドとしては、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代わって、書き込み用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素子という。）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。

なお、ここで述べられているＭＲ素子は、ＮｉＦｅに代表される磁気抵抗効果材料が使われている素子のみならず、スピンバルブ、ＴＭＲ（強磁性トンネル効果）、ＣＰＰ−ＧＭＲのように、広く磁気抵抗効果を示す多層膜材料を用いた素子のことを指している。

従来から、ＭＲ素子を有する薄膜磁気ヘッドを製造する場合、ＭＲ素子の素子高さ（以下、ＭＲハイトという。）を所定値に調整するためのラッピング（研磨処理）が行われている。このラッピングは、ウエハから切り出され複数の磁気ヘッドの部分が一列状に配列されたバー状構造体（バー状磁気ヘッド集合体））の一面（ＡＢＳ（エアベアリング面）側の面）を、研磨することにより行われる。これによって、複数の磁気ヘッドのＭＲハイトが一括して調整される。このバーには、ＭＲハイトを正確な値に調整するために、ＭＲ素子とは別に、研磨量に応じた抵抗値を示すＥＬＧ素子（Electric lapping Guide）（ＥＬＧセンサ、ＲＬＧセンサ（Resistance Lapping Guide）などと呼ばれる場合もある。）が素子列中に複数設けられている（下記特許文献１〜３）。ＥＬＧ素子は、ウエハからバー状構造体を切り出す前に、ＭＲ素子と共にウエハに予め形成されている。ＥＬＧ素子のセンサ膜（抵抗膜）としては、ＭＲ素子の磁気抵抗効果膜と同じ構造の磁気抵抗効果膜が用いられる場合もあるし、他の構成の抵抗膜が用いられる場合もある。

前記バーをラッピングしていくと、研磨量に応じて、ＭＲハイトが小さくなるとともにＥＬＧ素子のセンサ膜も研磨されてＥＬＧ素子の素子高さ（以下、ＥＬＧハイトという。）が小さくなり、ＥＬＧ素子の抵抗値が変化する。そして、前記ラッピングは、ＥＬＧ素子の抵抗値をモニタしながら、ＭＲハイトが目的の所定値となるまで行う。

ウエハにＭＲ素子及びＥＬＧ素子を形成する際に、初期ＥＬＧハイトは初期ＭＲハイトに比べて非常に大きく（例えば、桁違いに大きく）設定されている。これは、ＥＬＧ素子の抵抗値のばらつきを抑えるなどのために初期ＥＬＧハイトは大きいことが好ましい一方、初期ＭＲハイトは最終のＭＲハイトに比較的近い値にすることが要請されるためである。ここで、初期ＭＲハイトが最終のＭＲハイトに比較的近い値にすることが要請される理由の一例について説明する。ウエハやバーの状態でＭＲ素子の特性が測定されるが、この測定結果は最終製品の特性と相関が高いことが望まれる。ところが、初期ＭＲハイトも初期ＥＬＧハイトと同程度に大きくすると、ウエハやバーの状態でのＭＲ素子の磁気抵抗効果膜のアスペクト比が、ラッピング後のアスペクト比からかけ離れたものになってしまう。その結果、ウエハやバーの状態でＭＲ素子の特性が本来の特性から比較的大きく変化してしまい、前記相関が低下してしまう。そこで、初期ＭＲハイトが最終のＭＲハイトに比較的近い値にすることが要請されるのである。

また、ウエハにＭＲ素子及びＥＬＧ素子を形成する際に、各素子列において、ＭＲ素子の後端縁（素子高さ方向のラッピング面側（すなわち、ＡＢＳ面側）と反対側の端縁）と、ＥＬＧ素子のセンサ膜の後端縁（素子高さ方向のラッピング面側と反対側の端縁）との間に、素子高さ方向に所定のオフセット（以下、ＭＲ−ＥＬＧオフセットという。）が設けられている。ＥＬＧ素子のセンサ膜の後端縁は、ＭＲ素子の後端縁に比べてラッピング面から遠い位置に配置されている。ＭＲ−ＥＬＧオフセットは、ラッピングが進行してＭＲハイトが所定値に近づいたときのＥＬＧ素子の抵抗値の変化率を大きくしたり、ＭＲハイトが目的の所定値となった時のＥＬＧ素子の抵抗値を所望の値に設定したりするために、設けられている。

そして、従来から、ウエハにＭＲ素子及びＥＬＧ素子を形成する際には、初期ＭＲハイト及び初期ＥＬＧハイトを決定するように、ウエハ上に形成された磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層及びＥＬＧ素子のセンサ膜をパターニングするパターニング工程が、行われている。このパターニング工程では、初期ＭＲハイトを規定する第１のレジストパターン及び初期ＥＬＧハイトを規定する第２のレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程を行い、その後、前記第１及び第２のレジストパターンをエッチングマスクとして利用して磁気抵抗効果膜及びセンサ膜を選択的にイオンミリング等により除去する。

従来は、前記レジストパターン形成工程では、１回の露光で前記第１及び第２のレジストパターンを形成していた。

なお、前記レジストパターン形成工程では、一般的に、露光源として光を用いるフォトリソグラフィが行われている。
特開２００３−４６１６３号公報 特開２００３−９１８０４号公報 特開２００３−１３３６１５号公報

しかしながら、前述した従来の製造方法により磁気ヘッドを製造すると、ラッピング後のバー内の各磁気抵抗効果素子のＭＲハイトのばらつきを十分に抑えることが困難であり、その結果、歩留りが低下するという問題が生じていた。この問題は、大容量小型化及び高記録密度化に伴いＭＲハイトを小さくするほど、顕著になってしまう。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ラッピング後のＭＲハイトのばらつきを抑えることができ、これにより歩留りを向上させることができる、磁気抵抗効果素子の製造方法及び磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

また、本発明は、このような製造方法などに用いることができるレジストパターン形成方法を提供することを目的とする。

さらに、本発明は、歩留り良く製造された磁気ヘッドを用いることで、安価なヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することを目的とする。

本発明者の研究の結果、前述した従来の製造方法では、前記パターニング工程における前記レジストパターン形成工程でのレジスト露光方法に起因して、ラッピング後のバー内の各磁気抵抗効果素子のＭＲハイトのばらつきを十分に抑えることが困難となっていることが、判明した。この点について、以下に説明する。

前述したＭＲ−ＥＬＧオフセットの値（例えば、０．５μｍ）が、ラッピングを行う際のバー内でばらついてしまうと、ラッピングの基準となるＭＲ−ＥＬＧオフセットの値が変わってしまうため、バー内の各磁気抵抗効果素子のＭＲハイトばらつきを抑えることが困難となる。

前述したように、初期ＥＬＧハイトは初期ＭＲハイトに比べて非常に大きく（例えば、桁違いに大きく）設定されている。例えば、初期ＭＲハイトは０．５μｍ、ＥＬＧハイトは２０μｍに設定される。したがって、前記レジストパターン形成工程で形成される第１のレジストパターン（初期ＭＲハイトを規定するレジストパターン）及び第２のレジストパターン（初期ＥＬＧハイトを規定するレジストパターン）の素子高さ方向のパターン幅の寸法は、一桁以上異なる。

前記レジストパターン形成段階では、１回の露光で前記第１及び第２のレジストパターンを形成するので、第１のレジストパターンに対応する露光パターン（露光領域）と第２のレジストパターンに対応する露光パターン（露光領域）とが同時に露光され、両露光パターンの素子高さ方向のパターン幅の寸法は、一桁以上異なる。

一般に、フォトリソグラフィでは、露光条件を設定することにより１種類の寸法をデザイン値に対して精度良く露光することは可能であるが、いかに露光条件を設定しても、このように一桁以上違う寸法の各露光パターンをそれぞれデザイン値に対して同時に精度良く露光することは困難である。

したがって、初期ＭＲハイトの値及び初期ＥＬＧハイトの値がそれぞれ比較的大きくばらつかざるを得ない。初期ＭＲハイトの値及び初期ＥＬＧハイトの値がそれぞれ比較的大きくばらつくということは、初期ＭＲハイトの端部の位置及び初期ＥＬＧハイトの端部の位置がそれぞれ比較的大きくばらつくことを意味し、ひいては、ＭＲ−ＥＬＧオフセットが比較的大きくばらつくことを意味する。

このため、前述した従来の製造方法では、前記パターニング工程における前記レジストパターン形成工程でのレジスト露光方法に起因して、ラッピング後のバー内の各磁気抵抗効果素子のＭＲハイトのばらつきを十分に抑えることが困難であったのである。

以上の説明では、前記レジストパターン形成工程で露光源として光を用いるフォトリソグラフィを採用する例を挙げたが、露光源としてＸ線を用いるリソグラフィや、露光源として電子ビームを用いたマスク方式によるリソグラフィなどの、他の種々のリソグラフィを採用する場合も同様である。

本発明者は、前述したような原因究明の結果、前記パターニング工程における前記レジストパターン形成工程でのレジスト露光方法を、以下に述べるような複数回露光に改変することで、ＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきを低減することができ、ひいてはラッピング後のＭＲハイトのばらつきを抑えることができることを見出した。

本発明は、このような本発明者による新たな知見に基づいてなされたものである。すなわち、前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法は、ラッピング前の前記磁気抵抗効果素子の素子高さである第１の初期素子高さ及びラッピング前のＥＬＧ素子の素子高さである第２の初期素子高さを決定するように、基体上に形成された磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層及び前記ＥＬＧ素子のセンサ膜をパターニングするパターニング工程を備えたものである。そして、前記第２の初期素子高さは、前記第１の初期素子高さより大きい。前記パターニング工程は、前記第１の初期素子高さを規定する第１のレジストパターン、及び、前記第２の初期素子高さを規定する第２のレジストパターンを形成するレジストパターン形成段階を含む。前記レジストパターン形成段階は、ネガレジスト又は画像反転レジストを塗布する段階と、前記レジストを複数回露光する露光段階と、前記露光段階おいて各回で露光された領域の論理和領域（少なくとも１回露光された領域の全体の領域）の前記レジストを残して他の領域の前記レジストを除去することで、前記第１及び第２のレジストパターンを形成する段階と、を含む。前記露光段階において所定の回の露光は、１つ以上の孤立した領域に対して一括して行われる。前記１つ以上の孤立した領域のうちの１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第１の部分領域である。前記第１の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域である。

なお、前記レジストパターン形成段階では、露光源として光（紫外線等を含む）を用いるフォトリソグラフィの他、露光源としてＸ線を用いるリソグラフィや、露光源として電子ビームを用いたマスク方式によるリソグラフィなどの、他の種々のリソグラフィを採用することができる。この点は、後述する各態様についても同様である。

前記第１の態様によれば、ネガレジスト又は画像反転レジストが用いられ、前記露光段階として複数回露光が採用され、所定の回の露光が、１つ以上の孤立領域（すなわち、１つ以上の露光パターン）に対して一括して行われる。そして、この１つ以上の孤立領域のうちの１つの孤立領域（１つの露光パターン）が前記第１の部分領域である。

したがって、前記所定の回の露光が前記第１の部分領域のみに対してのみ行われる場合には、前記第１の部分領域の素子高さ方向の寸法に合わせて露光条件を設定することで、前記第１の部分領域の素子高さ方向の寸法をデザイン値に対して精度良く露光することができ、これにより、ＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきを低減することができる。

また、前記所定の回の露光が、前記第１の部分領域のみならず、例えば、後述する第２の態様のように前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなす領域に対して同時に行われる場合であっても、同時に露光される各露光領域の素子高さ方向の寸法差を小さくすることができる。したがって、この場合には、前記第１の部分領域の素子高さ方向の幅のばらつき及び前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなす領域の素子高さ方向の幅のばらつきを低減することができ、これにより、ＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきを低減することができる。

このように、前記第１の態様によれば、ＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきを低減することができるので、ラッピング後のＭＲハイトのばらつきを抑えることができ、これにより歩留りを向上させることができる。

本発明の第２の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法は、前記第１の態様において、前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなすとともに素子高さ方向のラッピング面とは反対側の前記磁気抵抗効果素子の端縁を規定する領域であるものである。

この第２の態様によれば、既に説明したように、前記第１の部分領域の素子高さ方向の幅のばらつき及び前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなす領域の素子高さ方向の幅のばらつきを低減することができ、これにより、ＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきを低減することができる。また、前記第１の部分領域と、前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなす領域とが、同時に露光されるので、露光マスクの交換等に伴うＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきも低減することができる。

本発明の第３の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法は、前記第１又は第２の態様において、前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第２の初期素子高さの半分以下の寸法を有するものである。この第３の態様によれば、ＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきをより低減することができる。

本発明の第４の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法は、前記第１乃至第３のいずれかの態様において、前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有するものである。この第４の態様によれば、ＭＲ−ＥＬＧオフセットのばらつきをより一層低減することができる。

本発明の第５の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法は、前記第１乃至第４のいずれかの態様において、前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第２の部分領域であり、前記第２の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域であるものである。

この第５の態様によれば、素子高さ方向のラッピング面側のセンサ膜の端縁の位置のばらつきを低減することができ、ひいてはラッピング前のＥＬＧ素子の初期抵抗値のばらつきを低減することができる。

本発明の第６の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法は、前記第１乃至第５のいずれかの態様において、前記第２の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有するものである。

この第６の態様によれば、素子高さ方向のラッピング面側のセンサ膜の端縁の位置のばらつきをより低減することができ、ひいてはラッピング前のＥＬＧ素子の初期抵抗値のばらつきをより低減することができる。

本発明の第７の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記センサ膜は、前記磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層を含むものである。

この第７の態様は、ＥＬＧ素子のセンサ膜として、磁気抵抗効果素子の磁気抵抗効果膜と同様の構造の磁気抵抗効果膜が用いる例を挙げたものである。もっとも、前記第１乃至第６の態様では、例えば前記特許文献１と同様に、ＥＬＧ素子のセンサ膜として例えば、他の構成の抵抗膜を用いてもよい。

本発明の第８の態様による磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果膜を含む磁気抵抗効果素子を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、ラッピング前の前記磁気抵抗効果素子の素子高さである第１の初期素子高さ及びラッピング前のＥＬＧ素子の素子高さである第２の初期素子高さを決定するように、ウエハ上に形成された磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層及び前記ＥＬＧ素子のセンサ膜をパターニングするパターニング工程と、前記パターニング工程を経た前記ウエハから、前記磁気抵抗効果素子及び前記ＥＬＧ素子を含むバー状構造体を切り出す工程と、前記磁気抵抗効果素子の素子高さが所望の寸法となるように、前記ＥＬＧ素子の抵抗値をモニタしながら前記バー状構造体の所定の面をラッピングするラッピング工程と、を備えたものである。そして、前記第２の初期素子高さは、前記第１の初期素子高さより大きい。前記パターニング工程は、前記第１の初期素子高さを規定する第１のレジストパターン、及び、前記第２の初期素子高さを規定する第２のレジストパターンを形成するレジストパターン形成段階を含む。前記レジストパターン形成段階は、ネガレジスト又は画像反転レジストを塗布する段階と、前記レジストを複数回露光する露光段階と、前記露光段階おいて各回で露光された領域の論理和領域の前記レジストを残して他の領域の前記レジストを除去することで、前記第１及び第２のレジストパターンを形成する段階と、を含む。前記露光段階において所定の回の露光は、１つ以上の孤立した領域に対して一括して行わる。前記１つ以上の孤立した領域のうちの１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第１の部分領域である。前記第１の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域である。

本発明の第９の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第８の態様において、前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなすとともに素子高さ方向のラッピング面とは反対側の前記磁気抵抗効果素子の端縁を規定する領域であるものである。

本発明の第１０の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第８又は第９の態様において、前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第２の初期素子高さの半分以下の寸法を有するものである。

本発明の第１１の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第８乃至第１０のいずれかの態様において、前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有するものである。

本発明の第１２の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第８乃至第１１のいずれかの態様において、前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第２の部分領域であり、前記第２の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域であるものである。

本発明の第１３の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第８乃至第１２の態様において、前記第２の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有するものである。

本発明の第１４の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第８乃至第１３のいずれかの態様において、前記センサ膜は、前記磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層を含むものである。

前記第８乃至第１４の態様は、前記第１乃至第７の態様をそれぞれ磁気ヘッドの製造方法に適用した例を挙げたものである。

本発明の第１５の態様によるヘッドサスペンションアセンブリは、前記第８乃至第１４のいずれかの態様による製造方法により製造された磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが先端部付近に搭載され前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備えたものである。

この第１５の態様によれば、前記第８乃至第１４のいずれかの態様による製造方法により歩留り良く製造された磁気ヘッドが用いられているので、安価なヘッドサスペンションアセンブリを提供することができる。

本発明の第１６の態様による磁気ディスク装置は、前記第１５の態様によるヘッドサスペンションアセンブリと、該アセンブリを支持するアーム部と、該アーム部を移動させて磁気ヘッドの位置決めを行うアクチュエータと、を備えたものである。

この第１６の態様によれば、前記第８乃至第１４のいずれかの態様による製造方法により歩留り良く製造された磁気ヘッドが用いられているので、安価な磁気ディスク装置を提供することができる。

本発明の第１７の態様によるレジストパターン形成方法は、第１のレジストパターンの周縁の所定部分付近における前記第１のレジストパターンのパターン幅が、第２のレジストパターンの周縁の所定部分付近における前記第２のレジストパターンのパターン幅より狭い、前記第１及び第２のレジストパターンを形成するレジストパターン形成方法であって、ネガレジスト又は画像反転レジストを塗布する段階と、前記レジストを複数回露光する露光段階と、前記露光段階おいて各回で露光された領域の論理和領域の前記レジストを残して他の領域の前記レジストを除去することで、前記第１及び第２のレジストパターンを形成する段階と、を備えたものである。そして、前記露光段階において所定の回の露光は、２つ以上の孤立した領域に対して一括して行われる。前記２つ以上の孤立した領域のうちの１つの領域が、前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなすとともに前記第１のレジストパターンの周縁の前記所定部分を規定する領域である。前記２つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなすとともに前記第２のレジストパターンの周縁の前記所定部分を規定する領域である。

この第１７の態様によるレジストパターン形成方法は、前記第２の態様による磁気抵抗効果素子の製造方法で採用されているレジストパターン形成方法に相当する。もっとも、第１７の態様によるレジストパターン形成方法は、他の種々の用途で採用することができる。

本発明によれば、ラッピング後のＭＲハイトのばらつきを抑えることができ、これにより歩留りを向上させることができる、磁気抵抗効果素子の製造方法及び磁気ヘッドの製造方法を提供することができる。

また、本発明によれば、このような製造方法などに用いることができるレジストパターン形成方法を提供することができる。

さらに、本発明によれば、歩留り良く製造された磁気ヘッドを用いることで、安価なヘッドサスペンションアセンブリ及び磁気ディスク装置を提供することができる。

以下、本発明による磁気抵抗効果素子の製造方法、磁気ヘッドの製造方法、ヘッドサスペンションアセンブリ、磁気ディスク装置、及びレジストパターン形成方法について、図面を参照して説明する。

［第１の実施の形態］

図１は、本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法により製造される磁気ヘッドの一例を模式的に示す概略斜視図である。図２は、図１に示す磁気ヘッドのＧＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３の部分を模式的に示す拡大断面図である。図３は、図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。図４は、図２中のＧＭＲ素子２付近を更に拡大した拡大図である。図５は、図３中のＧＭＲ素子２付近を更に拡大した拡大図である。理解を容易にするため、図１乃至図５に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する（後述する図についても同様である。）。また、Ｚ軸方向のうち矢印の向きを＋Ｚ方向又は＋Ｚ側、その反対の向きを−Ｚ方向又は−Ｚ側と呼び、Ｘ軸方向及びＹ軸方向についても同様とする。Ｘ軸方向が磁気記録媒体の移動方向と一致している。Ｚ軸方向がＧＭＲ素子２のトラック幅方向と一致している。

図１乃至図５に示す磁気ヘッドは、図１に示すように、基体としてのスライダ１と、再生用磁気ヘッド素子として用いられる磁気抵抗効果素子としてのＧＭＲ素子２と、記録用磁気ヘッド素子としての誘導型磁気変換素子３と、ＤＬＣ膜等からなる保護膜４とを備え、複合型磁気ヘッドとして構成されている。本例では、素子２，３はそれぞれ１個ずつ設けられているが、その数は何ら限定されるものではない。

スライダ１は磁気記録媒体対向面側にレール部１１，１２を有し、レール部１１、１２の表面がＡＢＳ（エアベアリング面）を構成している。図１に示す例では、レール部１１、１２の数は２本であるが、これに限らない。例えば、１〜３本のレール部を有してもよいし、ＡＢＳはレール部を持たない平面であってもよい。また、浮上特性改善等のために、ＡＢＳに種々の幾何学的形状が付されることもある。本発明による磁気ヘッドは、いずれのタイプのスライダを有していてもよい。

本例では、保護膜４はレール部１１，１２の表面にのみ設けられ、保護膜４の表面がＡＢＳを構成している。もっとも、保護膜４は、スライダ１の磁気記録媒体対向面の全面に設けてもよい。また、保護膜４を設けることが好ましいが、必ずしも保護膜４を設ける必要はない。

ＧＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３は、図１に示すように、レール部１１、１２の空気流出端部ＴＲの側に設けられている。記録媒体移動方向は、図中のＸ軸方向と一致しており、磁気記録媒体が高速移動した時に動く空気の流出方向と一致する。空気は流入端部ＬＥから入り、流出端部ＴＲから流出する。スライダ１の空気流出端部ＴＲの端面には、ＧＭＲ素子２に接続されたボンディングパッド５ａ，５ｂ及び誘導型磁気変換素子３に接続されたボンディングパッド５ｃ，５ｄが設けられている。デザインに応じて、ボンディングパッドの配置は、これと異なる順に並んでいても良い。

ＧＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３は、図２及び図３に示すように、スライダ１を構成するセラミック基体１５の上に設けられた下地層１６の上に、積層されている。セラミック基体１５は、通常、アルチック（Ａｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ）又はＳｉＣ等で構成される。下地層１６は、例えばＡｌ_２Ｏ_３で構成される。下地層１６は、場合によっては設けなくてもよい。

図２及び図３に示すように、下地層１６上に形成された下部磁気シールド層２１と上側（基体１５と反対側）に形成された上部磁気シールド層３１との間に、下部シールドギャップ層２２及び上部シールドギャップ層２９が形成されている。磁気シールド層２１，３１は、ＮｉＦｅ等の磁性材料で構成される。シールドギャップ層２２，２９は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３又はＳｉＯ_２などの材料で構成される。

ＧＭＲ素子２は、図４及び図５に示すように、下部シールドギャップ層２２と上部シールドギャップ層２９との間に、下部シールドギャップ層２２側から順に積層された、ピン層２４、ピンド層２５、非磁性金属層２６、フリー層２７、保護膜となる上部金属層（キャップ層）２８を、有している。これらの層２４〜２８が磁気抵抗効果膜２３を構成している。なお、ピンド層２５、非磁性層８２及びフリー層２７がスピンバルブ膜を構成している。実際のＧＭＲ素子２は、図示されたような層数の膜構造ではなく、より多層の膜構造を有するのが一般的であるが、図に示す磁気ヘッドでは、説明の簡略化のため、ＧＭＲ素子２の基本動作に必要な最少膜構造を示してある。

ピン層２４は、反強磁性層で構成され、例えば、ＰｔＭｎ、ＩｒＭｎなどのＭｎ系合金で形成することが好ましい。ピンド層２５及びフリー層２７は、それぞれＮｉＦｅ等の強磁性層で構成される。ピンド層２５は、ピン層２４との間の交換結合バイアス磁界によってその磁化方向が所定方向に固定されている。一方、フリー層２７は、基本的に磁気情報である外部磁場に応答して自由に磁化の向きが変わるようになっている。ピンド層２５及びフリー層２７としては、単層に限定されるものではなく、例えば、反強磁性型磁気結合をしている一対の磁性層と、その間に挟まれた非磁性金属層との組み合わせからなる積層体を用いてもよい。このような積層体として、例えば、ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＣｏＦｅの３層積層体からなる強磁性層が挙げられる。なお、この例では、下部磁気シールド層２１側からピン層２４、ピンド層２５、非磁性金属２６、フリー層２７の順に配置されているが、下部磁気シールド層２１側からフリー層２７、非磁性金属層２６、ピンド層２５、ピン層２４の順に配置してもよい。非磁性金属２６は、例えば、Ｃｕで形成される。

上部金属層２８は、例えば、Ｔａ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｗ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｔｉ、Ｗ又はＡｕの単体、又は、これらのいずれか２種以上の組み合わせからなる合金、を用いた、単層膜又は複層膜で形成される。

図３及び図５に示すように、磁気抵抗効果膜２３のＺ軸方向の両側には、フリー層２７に磁区制御のためのバイアス磁界を付与する縦バイアス層（磁区制御層）３２が形成されている。縦バイアス層３２は、例えば、Ｃｒ／ＣｏＰｔなどの硬磁性材料で形成される。あるいは、縦バイアス層３２は、例えば、軟磁性層と反強磁性層を積層し交換結合を使った層でもよい。

本例では、両側の縦バイアス層３２は、磁気抵抗効果膜２３にその膜面と略平行にセンス電流を流すリード層としてそれぞれ兼用され、図面には示していないが、前述したボンディングパッド５ａ，５ｂにそれぞれ電気的に接続されている。なお、縦バイアス層３２とは別に、リード層を設けてもよい。

また、図２乃至図４に示すように、磁気抵抗効果膜２３及び縦バイアス層３２が形成されていない領域には、下部シールドギャップ層２２と上部シールドギャップ層２９との間において、Ａｌ_２Ｏ_３などからなる絶縁層３０が形成されている。

誘導型磁気変換素子３は、図２及び図３に示すように、当該素子３に対する下部磁性層としても兼用される前記上部磁気シールド層３１、上部磁性層３６、コイル層３７、アルミナ等からなるライトギャップ層３８、熱硬化性のフォトレジスト（例えば、ノボラック樹脂等の有機樹脂）で構成された絶縁層３９及びアルミナ等からなる保護層４０などを有している。上部磁性層３６の材質としては、例えば、ＮｉＦｅ又はＦｅＮなどが用いられる。下部磁性層としても兼用された上部磁気シールド層３１及び上部磁性層３６の先端部は、微小厚みのアルミナなどのライトギャップ層３８を隔てて対向する下部ポール部３１ａ及び上部ポール部３６ａとなっており、下部ポール部３１ａ及び上部ポール部３６ａにおいて磁気記録媒体に対して情報の書き込みを行なう。下部磁性層としても兼用された上部磁気シールド層３１及び上部磁性層３６は、そのヨーク部が下部ポール部３１ａ及び上部ポール部３６ａとは反対側にある結合部４１において、磁気回路を完成するように互いに結合されている。絶縁層３９の内部には、ヨーク部の結合部４１のまわりを渦巻状にまわるように、コイル層３７が形成されている。コイル層３７の両端は、前述したボンディングパッド５ｃ，５ｄに電気的に接続されている。コイル層３７の巻数及び層数は任意である。また、誘導型磁気変換素子３の構造も任意でよい。上部磁気シールド層３１は、誘導型磁気変換素子３の下部磁性層とＧＭＲ素子２の上部電極の役割を分けるために、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２などの絶縁層を挟んで２層に分けても良い。

次に、本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法として、前述した図１乃至図５に示す磁気ヘッドを製造する方法の一例について、説明する。

まず、ウエハ工程を行う。すなわち、基体１５となるべきＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ又はＳｉＣ等のウエハ１０１を用意し、薄膜形成技術等を用いて、ウエハ１０１上のマトリクス状の多数の磁気ヘッドの形成領域にそれぞれ、前述した各層を前述した構造となるように形成する。また、ウエハ１０１上の磁気ヘッドの各素子中に、複数のＥＬＧ素子５０を形成する。例えば、Ｚ軸方向に延びる各素子列において、ＧＭＲ素子２とＥＬＧ素子５０（図１６（ａ）を参照）とがＺ軸方向に交互に並ぶように形成する。本実施の形態では、ＥＬＧ素子５０の構造としてＧＭＲ素子２と同じ構造が採用され、ＥＬＧ素子５０では、所定部分の寸法のみがＧＭＲ素子２とは異なるように構成される。したがって、このＥＬＧ素子５０では、磁気抵抗効果膜２３がセンサ膜となっている。もっとも、本発明では、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜として、例えば前記特許文献１に開示されているように、磁気抵抗効果膜２３以外の構成を有する抵抗膜を採用してもよい。

このウエハ工程の概要について、図６乃至図１９を参照して説明する。図６乃至図１９はウエハ工程を構成する各工程を模式的に示す図である。図６乃至図１１の（ａ）、図１２及び図１３、図１４乃至図１９の（ａ）は、互いにＺ軸方向に並んだ１つの磁気ヘッド形成領域Ｃ及び１つのＥＬＧ素子形成領域Ｄを示す概略平面図である。図６乃至図１１、図１４乃至図１９の（ｂ）は、それぞれ同じ図の（ａ）中のＥ−Ｅ’線に沿った概略断面図である。なお、図９（ｂ）において、ＴＷはＧＭＲ素子２が規定するトラック幅を示している。

ウエハ工程では、まず、ウエハ１０１上に、下地層１６、下部磁気シールド層２１、下部シールドギャップ層２２、磁気抵抗効果膜２３を、順次積層する（図６）。このとき、下部磁気シールド層２１は例えばめっき法により形成し、他の層は例えばスパッタ法で形成する。

次に、ＧＭＲ素子２のトラック幅ＴＷ及びＥＬＧ素子５０のトラック幅方向の幅を決定するように、磁気抵抗効果膜２３及びＥＬＧ素子５０のセンサ膜（ここでは、磁気抵抗効果膜２３）をパターニングする第１のパターニング工程を行う。

この第１のパターニング工程では、まず、この状態の基板上にフォトレジスト６０を塗布した後、フォトレジスト６０をフォトリソグラフィによりパターニングして、ＧＭＲ素子２のトラック幅に応じたＺ軸方向の間隔を持つ開口６０ａ，６０ｂ、及び、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜のＺ軸方向の幅に応じたＺ軸方向の間隔を持つ開口６０ｃ，６０ｄをフォトレジスト６０に形成する（図７）。本実施の形態では、フォトレジスト６０として２層レジストが用いられているが、これに限定されるものではなく、例えば、同様の断面形状をなす単層レジスト等を用いてもよい。この点は、後述するフォトレジスト６１についても同様である。

その後、フォトレジスト６０をマスクとしてイオンミリング等により開口６０ａ〜６０ｄの領域の磁気抵抗効果膜２３を除去する（図８）。これにより、第１のパターニング工程が完了する。

次に、フォトレジスト６０を剥離する前にリード層を兼用する縦バイアス層３２を積層し、更に、フォトレジスト６０をその上に形成された層３２と共に剥離する（図９）。このようにリフトオフすることで、磁気抵抗効果膜２３を除去した領域のみに縦バイアス層３２を形成する。なお、ＥＬＧ素子５０においては、縦バイアス層３２は、単にリード層として用いられる。

その後、初期ＭＲハイト（ラッピング前のＧＭＲ素子２の素子高さ）Ｍｈ０及びＥＬＧ初期ハイト（ラッピング前のＥＬＧ素子５０の素子高さ）Ｅｈ０（図１６（ａ）参照）を決定するように、磁気抵抗効果膜２３及びＥＬＧ素子５０のセンサ膜（ここでは、磁気抵抗効果膜２３）をパターニングする第２のパターニング工程を行う。

初期ＥＬＧハイトＥｈ０は初期ＭＲハイトＭｈ０に比べて非常に大きく設定される。例えば、初期ＭＲハイトＭｈ０は０．５μｍ、初期ＥＬＧハイトＥｈ０は２０μｍに設定される。後述するラッピング後の最終的なＭＲハイト（ＧＭＲ素子２の素子高さ）は、例えば０．１μｍ程度である。図１６（ａ）に示すように、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２（素子高さ方向のラッピング面側と反対側の端縁）と、ＧＭＲ素子２の後端縁Ｅ１（素子高さ方向のラッピング面側と反対側の端縁）との間に、素子高さ方向（Ｙ軸方向）に所定のオフセット（ＭＲ−ＥＬＧオフセット）ｄが設けられる。ＭＲ−ＥＬＧオフセットｄは、例えば、０．５μｍである。なお、各部の寸法は前述した寸法に限定されないことは、言うまでもない。

第２のパターニング工程では、まず、図９に示す状態の基板上にフォトレジスト６１を塗布する（図１０）。本実施の形態では、フォトレジスト６１として、ネガレジストが用いられている。このフォトレジスト６１は、以下に説明する露光段階及び現像段階を経ることで、図１４に示すように、初期ＭＲハイトＭｈ０を規定する第１のレジストパターン６１ａと、初期ＥＬＧハイトＥｈ０を規定する第２のレジストパターン６１ｂとに、パターニングされる。第１のレジストパターン６１ａにおける磁気抵抗効果膜２３上の部分が、初期ＭＲハイトＭｈ０を規定する部分となっており、第１のレジストパターン６１ａの他の部分は、縦バイアス層３２の形状を規定する部分となっている。第２のレジストパターン６１ｂにおける磁気抵抗効果膜２３（すなわち、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜）上の部分が、初期ＥＬＧハイトＥｈ０を規定する部分となっており、第２のレジストパターン６１ｂの他の部分は、縦バイアス層３２の形状を規定する部分となっている。

図１０に示すようにフォトレジスト６１が塗布された後に、フォトレジスト６１に複数回露光を行う。本実施の形態では、１回目の露光では、図１１に示すフォトレジスト６１の３つの孤立した領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３を一括して露光する。２回目の露光では、図１２に示すフォトレジスト６１の１つの孤立した領域Ｒ４を一括して露光する。１回目の露光領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３と２回目の露光領域Ｒ４との位置関係を明示するため、図１３にはこれらの領域Ｒ１〜Ｒ４を併せて示している。

領域Ｒ１は、形成すべき第１のレジストパターン６１ａの全体領域と一致している。したがって、領域Ｒ１は、ＧＭＲ素子２の後端縁Ｅ１（図１６（ａ）参照）もその反対側の端縁も規定する領域となっている。

領域Ｒ２，Ｒ３はそれぞれ、形成すべき第２のレジストパターン６１ｂの領域の一部の領域である。領域Ｒ２は、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜（ここでは、磁気抵抗効果膜２３）の後端縁Ｅ２（図１６（ａ）参照）に相当する第２のレジストパターン６１ｂの領域の縁に沿うことにより、後端縁Ｅ２を規定する領域となっている。また、領域Ｒ２は、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２とは反対側の端縁Ｅ３（図１６（ａ）参照）に相当する第２のレジストパターン６１ｂの領域の縁に沿っていないことにより、端縁Ｅ３を規定しない領域となっている。一方、領域Ｒ３は、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２に相当する第２のレジストパターン６１ｂの領域の縁に沿わないことにより、後端縁Ｅ２を規定しない領域となっている。また、領域Ｒ３は、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２とは反対側の端縁Ｅ１（図１６（ａ）参照）に相当する第２のレジストパターン６１ｂの領域の縁に沿うことにより、端縁Ｅ１を規定する領域となっている。本実施の形態では、領域Ｒ２，Ｒ３の素子高さ方向（Ｙ軸方向）の幅は、初期ＭＲハイトＭｈ０と略同じ寸法に設定されている。

領域Ｒ４は、形成すべき第２のレジストパターン６１ｂの領域の一部の領域であるが、その領域の大部分を占めている。しかしながら、領域Ｒ４は、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の端縁Ｅ２，Ｅ３にそれぞれ相当する第２のレジストパターン６１ｂの領域の縁に沿わないことにより、端縁Ｅ２，Ｅ３を規定しない領域となっている。領域Ｒ４は、露光の際に領域Ｒ２〜Ｒ４の端縁の位置がばらついたとしても、領域Ｒ２〜Ｒ４の論理和領域が第２のレジストパターン６１ｂの全体領域と一致するように、領域Ｒ２，Ｒ３に対して部分的にオーバーラップしている。

なお、前述した露光順序とは逆に、１回目の露光で領域Ｒ４を露光し、２回目の露光で領域Ｒ１〜Ｒ３を露光してもよい。また、本実施の形態では、第２のレジストパターン６１ｂの領域のうち領域Ｒ２，Ｒ３以外の領域を埋める露光を、２回目の露光（領域Ｒ４の露光）として１回の露光で行っているが、この露光を複数回に分けて行うようにしてもよい。さらに、例えば、１回目の露光で領域Ｒ１，Ｒ３を露光し、２回目の露光Ｒ２を露光し、３回目の露光で領域Ｒ４を露光してもよい。

前述した１回目及び２回目の露光が終了した後、フォトレジスト６１を現像処理し、露光領域Ｒ１〜Ｒ４の論理和領域のフォトレジスト６１を残して他の領域のフォトレジスト６１を除去することで、第１及び第２のレジストパターン６１ａ，６１ｂを島状に形成する（図１４）。

ところで、フォトレジスト６１としてネガレジストの代わりに、画像反転レジストを用いてもよい。この場合には、画像反転レジストをネガレジストと同様の現像結果が得られるように、前述した１回目及び２回目の露光が終了した後、レジストベーク処理を行い更に全面露光した後に、現像処理を行う。

その後、レジストパターン６１ａ，６１ｂ（フォトレジスト６１）をマスクとしてイオンミリング等により、レジストパターン６１ａ，６１ｂが形成されていない領域の、磁気抵抗効果膜２３及び縦バイアス層３２を除去する（図１５）。これにより、第２のパターニング工程が完了する。

次に、レジストパターン６１ａ，６１ｂを剥離する前に絶縁層３０を積層し、更に、レジストパターン６１ａ，６１ｂをその上に形成された絶縁層３０と共に剥離する（図１６）。このようにリフトオフすることで、レジストパターン６１ａ，６１ｂでマスクされていなかった領域のみに絶縁層３０を形成する。

次いで、この状態の基板上に上部シールドギャップ層２９をスパッタ法等により形成し（図１７）、更に、フォトリソグラフィ及びイオンミリング等により、上部シールドギャップ層２９に、リード層としての縦バイアス層３２を露出させる開口２９ａ〜２９ｄを形成する（図１８）。開口２９ａ〜２９ｄはそれぞれ、後述する中継電極部４０ａ〜４０ｂのためのコンタクトホールである。

その後、上部磁気シールド層３１及び中継電極部４０ａ〜４０ｄをメッキ法等により同一磁性材料で一括して形成する（図１９）。中継電極部４０ａ，４０ｂは、それぞれ図１中のボンディングパッド５ａ，５ｂに接続されるものである。中継電極部４０ｃ，４０ｄは、それぞれＥＬＧ素子５０の抵抗値をモニタするための端子となるボンディングパッド（図示せず）に接続されるものである。

最後に、ギャップ層３８、コイル層３７、絶縁層３９、上部磁性層３６及び保護膜４０を形成し、更にボンディングパッド５ａ〜５ｄ及びＥＬＧ素子５０の抵抗値モニタ用のボンディングパッド等を形成する。これにより、ウエハ工程が完了する。

次に、ウエハ工程が完了したウエハに対して、前記ウエハから、基体上に複数の磁気ヘッドの部分及びＥＬＧ素子５０がＺ軸方向に一列状に配列された各バー（バー状磁気ヘッド集合体）切り出す。

次いで、このバーに対して、ＭＲハイトを設定するために、そのＡＢＳ側の面をラッピング（研磨）する。このラッピングは、ＥＬＧ素子５０の抵抗値をモニタしながら行い、ＭＲハイトが目的の所定値となるまで行う。このラッピング面はラッピングが進行するに従って＋Ｙ側から−Ｙ側へ進行し、このラッピングにより最終的に露出する面は、ほぼ図１６（ａ）中のＥ−Ｅ’線を延長した線に沿った断面である。

次に、ＡＢＳ側に保護膜４を形成し、更に、エッチング等によりレール１１，１２を形成する。最後に、機械加工により切断してバーを個々の磁気ヘッドに分離する。これにより、図１乃至図５に示す磁気ヘッドが完成する。

ここで、本実施の形態による磁気ヘッド製造方法と比較される比較例について、図２０を参照して説明する。図２０は、フォトレジスト６１に対する露光領域Ｒ１，Ｒ５を示す図であり、図１１及び図１２に対応している。図２０において、図１１及び図１２中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。

この比較例による磁気ヘッド製造方法が本実施の形態による磁気ヘッド製造方法と異なる所は、前述した第２のパターニング工程におけるフォトレジスト６１に対する露光方法のみである。

すなわち、この比較例では、図１０に示すように塗布されたフォトレジスト（ネガレジスト）６１に対して、１回の露光で図２０に示す領域Ｒ１，Ｒ５の全体を一括して同時に露光する。図２０中の領域Ｒ１は、図１１中の領域Ｒ１と同じく、形成すべき第１のレジストパターン６１ａ（図１４（ａ）参照）の全体領域と一致している。図２０中の領域Ｒ５は、形成すべき第２のレジストパターン６１ｂ（図１４（ａ）参照）の全体領域と一致している。

したがって、初期ＭＲハイトＭｈ０（図１６（ａ）参照）を規定する領域Ｒ１の部分Ｆの素子高さ方向（Ｙ軸方向）の幅は、初期ＭＲハイトＭｈ０と同一寸法に設定されている。一方、初期ＥＬＧハイトＥｈ０（図１６（ａ）参照）を規定する領域Ｒ５の部分Ｇの素子高さ方向の幅は、初期ＥＬＧハイトＥｈ０と同一寸法に設定されている。したがって、露光領域Ｒ１の部分Ｆの素子高さ方向の幅と露光領域Ｒ５の部分Ｇの素子高さ方向の幅とは、一桁以上異なる。

既に説明したように、フォトリソグラフィでは、露光条件を設定することにより１種類の寸法をデザイン値に対して精度良く露光することは可能であるが、いかに露光条件を設定しても、このように一桁以上違う寸法の各露光パターンをそれぞれデザイン値に対して同時に精度良く露光することは困難である。

したがって、露光領域Ｒ１の部分Ｆの素子高さ方向の幅の値及び露光領域Ｒ５の部分Ｇの素子高さ方向の幅の値がそれぞれ比較的大きくばらつかざるを得ない。これらの値がそれぞれ比較的大きくばらつくということは、露光領域Ｒ１の部分Ｆの−Ｙ側の端縁の位置及び露光領域Ｒ５の部分Ｇの＋Ｙ側及び−Ｙ側の端縁の位置がそれぞれ比較的大きくばらつくということを意味する。このため、この比較例によれば、初期ＭＲハイトＭｈ０の値及び初期ＥＬＧハイトＥｈ０の値がそれぞれ比較的大きくばらついて、ＧＭＲ素子２の後端縁Ｅ１及びその反対側の端縁の位置、並びに、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２及びその反対側の端縁Ｅ３の位置がそれぞれ比較的大きくばらつく。したがって、ＧＭＲ素子２の後端縁Ｅ１の位置及びＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２の位置がそれぞれ比較的大きくばらつくことから、ラッピングの基準となるＭＲ−ＥＬＧオフセットｄ（図１６（ａ）参照）が比較的大きくばらつく。よって、この比較例によれば、ラッピング後のバー内の各ＧＭＲ素子２のＭＲハイトのばらつきを十分に抑えることが困難である。また、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２及び端縁Ｅ３の位置がそれぞれ比較的大きくばらつくことから、ＥＬＧ素子５０の初期抵抗値が比較的大きくばらついてしまう。

これに対し、本実施の形態では、図１１に示すように、ＧＭＲ素子２の後端縁Ｅ１及びその反対側の端縁を規定する領域Ｒ１と、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２を規定する領域Ｒ２と、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の端縁Ｅ３を規定する領域Ｒ３とが１回目の露光で同時に露光され、領域Ｒ１の部分Ｆの素子高さ方向の幅及び領域Ｒ１，Ｒ２の素子高さ方向の幅が同じ寸法に設定されている。したがって、本実施の形態によれば、１回目の露光の露光条件をこの寸法に合わせて設定することで、これらの幅のばらつきを抑えることができる。よって、露光領域Ｒ１の部分Ｆの−Ｙ側の端縁の位置、露光領域Ｒ２の−Ｙ側の端縁の位置、及び、露光領域３の＋Ｙ側の端縁の位置のばらつきを抑えることができる。したがって、ＭＲ−ＥＬＧオフセットｄのばらつきを抑えることができるとともに、ＥＬＧ素子５０の初期抵抗値のばらつきを抑えることができる。

本実施の形態によれば、このようにＭＲ−ＥＬＧオフセットｄのばらつきを抑えることができるので、ラッピング後のバー内の各ＧＭＲ素子２のＭＲハイトのばらつきを抑えることができ、歩留りが向上する。

ところで、領域Ｒ２の素子高さ方向の幅は、必ずしも領域Ｒ１の部分Ｆの素子高さ方向の幅と同じである必要はなく、初期ＥＬＧハイトＥｈ０より小さく設定すればよい。しかしながら、ある程度以上のＭＲ−ＥＬＧオフセットｄのばらつき低減効果を得るには、領域Ｒ２の素子高さ方向の幅（特に、その端縁におけるＥＬＧ素子５０のセンサ膜の後端縁Ｅ２を規定する部分の幅）を初期ＥＬＧハイトＥｈ０の半分以下に設定することが好ましい。

［第２の実施の形態］

次に、本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッド製造方法について、図２１乃至図２３を参照して説明する。

図２１はフォトレジスト６１に対する１回目の露光で露光される領域Ｒ１，Ｒ２を示す図、図２２はフォトレジスト６１に対する２回目の露光で露光される領域Ｒ６を示す図、図２３はこれらの領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ６を併せて示す図である。図２１乃至図２３は、図１１乃至図１３にそれぞれ対応している。図２１乃至図２３において、図１１乃至図１３中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付し、その重複する説明は省略する。

本発明による第２の実施の形態による磁気ヘッド製造方法が前記第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法と異なる所は、フォトレジスト６１に対する１回目の露光で領域Ｒ１，Ｒ２のみが露光されて領域Ｒ３が露光されず、フォトレジスト６１に対する２回目の露光で領域Ｒ４の代わりに領域Ｒ６が露光される点のみである。領域Ｒ６は、領域Ｒ４に対して領域Ｒ３の分だけ＋Ｙ側に延ばした領域となっており、ＥＬＧ素子５０のセンサ膜の端縁Ｅ３も規定する。

この第２の実施の形態によれば、前記第１の実施の形態に比べるとＥＬＧ素子５０の初期抵抗値のばらつきは大きくなるものの、前記第１の実施の形態と同様に、ＭＲ−ＥＬＧオフセットｄのばらつきを低減することができる。

［第３の実施の形態］

図２４は、本発明の第３の実施の形態による磁気ディスク装置の要部の構成を示す概略斜視図である。

第３の実施の形態による磁気ディスク装置は、軸７０の回りに回転可能に設けられた磁気ディスク７１と、磁気ディスク７１に対して情報の記録及び再生を行う磁気ヘッド７２と、磁気ヘッド７２を磁気ディスク７１のトラック上に位置決めするためのアッセンブリキャリッジ装置７３と、を備えている。

アセンブリキャリッジ装置７３は、軸７４を中心にして回動可能なキャリッジ７５と、このキャリッジ７５を回動駆動する例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）からなるアクチュエータ７６とから主として構成されている。

キャリッジ７５には、軸７４の方向にスタックされた複数の駆動アーム７７の基部が取り付けられており、各駆動アーム７７の先端部には、磁気ヘッド７２を搭載したヘッドサスペンションアッセンブリ７８が固着されている。各ヘッドサスペンションアセンブリ７８は、その先端部に有する磁気ヘッド７２が、各磁気ディスク７１の表面に対して対向するように駆動アーム７７の先端部に設けられている。

第３の実施の形態では、磁気ヘッド７２として、前記第１の実施の形態又第２の実施の形態による製造方法により製造された磁気ヘッドが搭載されている。したがって、第３の実施の形態によれば、歩留り良く製造された磁気ヘッドが用いられているので、コストを低減することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではない。

例えば、前記実施の形態は、ＣＩＰ構造のＧＭＲヘッドの製造方法に適用した例であったが、本発明は、ＴＭＲヘッドやＣＰＰ−ＧＭＲ等の他の磁気ヘッドの製造方法にも適用することができる。

前記実施の形態では、前記第２のパターニング工程において、磁気抵抗効果膜２３の全ての層を選択的に除去することで、初期ＭＲハイトＭｈ０を決定するようにしていた。しかしながら、例えば、ＴＭＲヘッドを製造する場合においてＥＬＧ素子５０のセンサ膜として磁気抵抗効果膜以外の構成の抵抗膜を用いる場合には、磁気抵抗効果膜２３の一部の層を選択的に除去することで、初期ＭＲハイトＭｈ０を決定できる場合もある。

前記実施の形態における磁気ヘッド製造方法で採用されているレジストパターン６１ａ，６２ｂを形成する方法は、本発明の一実施の形態によるレジストパターン形成である。しかしながら、本発明のレジストパターン形成方法は、この用途に限定されるものではなく、他の種々の用途に用いることができる。

また、前記実施の形態では、前記第２のパターニング工程においてフォトリソグラフィが採用されていたが、フォトリソグラフィに代えて、露光源としてＸ線を用いるリソグラフィや、露光源として電子ビームを用いたマスク方式によるリソグラフィなどの、他の種々のリソグラフィを採用してもよい。

本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法により製造される磁気ヘッドの一例を模式的に示す概略斜視図である。 図１に示す磁気ヘッドのＧＭＲ素子及び誘導型磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。 図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。 図２中のＧＭＲ素子付近を更に拡大した拡大図である。 図３中のＧＭＲ素子付近を更に拡大した拡大図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 図１１に示す工程での露光領域と図１２に示す工程での露光領域とを併せて示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する更に他の工程を模式的に示す図である。 比較例による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッド製造方法におけるウエハ工程を構成する一工程を模式的に示す図である。 図２１に示す工程での露光領域と図２２に示す工程での露光領域とを併せて示す図である。 本発明の第３の実施の形態による磁気ディスク装置の要部の構成を示す概略斜視図である。

符号の説明

１ スライダ
２ ＧＭＲ素子
３ 誘導型磁気変換素子
２１ 下部磁気シールド層
２２ 下部シールドギャップ層２２
２３ 磁気抵抗効果膜
２９ 上部シールドギャップ層
３０ 絶縁層
３１ 上部磁気シールド層
３２ リード層を兼用する縦バイアス層

Claims (17)

1. 磁気抵抗効果膜を含む磁気抵抗効果素子の製造方法であって、
   ラッピング前の前記磁気抵抗効果素子の素子高さである第１の初期素子高さ及びラッピング前のＥＬＧ素子の素子高さである第２の初期素子高さを決定するように、基体上に形成された磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層及び前記ＥＬＧ素子のセンサ膜をパターニングするパターニング工程を備え、
   前記第２の初期素子高さは、前記第１の初期素子高さより大きく、
   前記パターニング工程は、前記第１の初期素子高さを規定する第１のレジストパターン、及び、前記第２の初期素子高さを規定する第２のレジストパターンを形成するレジストパターン形成段階を含み、
   前記レジストパターン形成段階は、ネガレジスト又は画像反転レジストを塗布する段階と、前記レジストを複数回露光する露光段階と、前記露光段階おいて各回で露光された領域の論理和領域の前記レジストを残して他の領域の前記レジストを除去することで、前記第１及び第２のレジストパターンを形成する段階と、を含み、
   前記露光段階において所定の回の露光は、１つ以上の孤立した領域に対して一括して行われ、
   前記１つ以上の孤立した領域のうちの１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第１の部分領域であり、
   前記第１の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域であることを特徴とする磁気抵抗効果素子の製造方法。
2. 前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなすとともに素子高さ方向のラッピング面とは反対側の前記磁気抵抗効果素子の端縁を規定する領域であることを特徴とする請求項１記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
3. 前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第２の初期素子高さの半分以下の寸法を有することを特徴とする請求項１又は２記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
4. 前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
5. 前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第２の部分領域であり、
   前記第２の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
6. 前記第２の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
7. 前記センサ膜は、前記磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層を含むことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
8. 磁気抵抗効果膜を含む磁気抵抗効果素子を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、
   ラッピング前の前記磁気抵抗効果素子の素子高さである第１の初期素子高さ及びラッピング前のＥＬＧ素子の素子高さである第２の初期素子高さを決定するように、ウエハ上に形成された磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層及び前記ＥＬＧ素子のセンサ膜をパターニングするパターニング工程と、
   前記パターニング工程を経た前記ウエハから、前記磁気抵抗効果素子及び前記ＥＬＧ素子を含むバー状構造体を切り出す工程と、
   前記磁気抵抗効果素子の素子高さが所望の寸法となるように、前記ＥＬＧ素子の抵抗値をモニタしながら前記バー状構造体の所定の面をラッピングするラッピング工程と、
   を備え、
   前記第２の初期素子高さは、前記第１の初期素子高さより大きく、
   前記パターニング工程は、前記第１の初期素子高さを規定する第１のレジストパターン、及び、前記第２の初期素子高さを規定する第２のレジストパターンを形成するレジストパターン形成段階を含み、
   前記レジストパターン形成段階は、ネガレジスト又は画像反転レジストを塗布する段階と、前記レジストを複数回露光する露光段階と、前記露光段階おいて各回で露光された領域の論理和領域の前記レジストを残して他の領域の前記レジストを除去することで、前記第１及び第２のレジストパターンを形成する段階と、を含み、
   前記露光段階において所定の回の露光は、１つ以上の孤立した領域に対して一括して行われ、
   前記１つ以上の孤立した領域のうちの１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第１の部分領域であり、
   前記第１の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
9. 前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなすとともに素子高さ方向のラッピング面とは反対側の前記磁気抵抗効果素子の端縁を規定する領域であることを特徴とする請求項８記載の磁気ヘッドの製造方法。
10. 前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第２の初期素子高さの半分以下の寸法を有することを特徴とする請求項８又は９記載の磁気ヘッドの製造方法。
11. 前記第１の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
12. 前記１つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなす第２の部分領域であり、
    前記第２の部分領域は、素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定するが素子高さ方向のラッピング面側とは反対側の前記センサ膜の端縁を規定しない領域であることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
13. 前記第２の部分領域における素子高さ方向のラッピング面側の前記センサ膜の端縁を規定する部分の、素子高さ方向の幅は、前記第１の初期素子高さと略同じ寸法を有することを特徴とする請求項８乃至１２のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
14. 前記センサ膜は、前記磁気抵抗効果膜の少なくとも一部の層を含むことを特徴とする請求項８乃至１３のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
15. 請求項８乃至１４のいずれかに記載の製造方法により製造された磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが先端部付近に搭載され前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備えたことを特徴とするヘッドサスペンションアセンブリ。
16. 請求項１５記載のヘッドサスペンションアセンブリと、該アセンブリを支持するアーム部と、該アーム部を移動させて磁気ヘッドの位置決めを行うアクチュエータと、を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
17. 第１のレジストパターンの周縁の所定部分付近における前記第１のレジストパターンのパターン幅が、第２のレジストパターンの周縁の所定部分付近における前記第２のレジストパターンのパターン幅より狭い、前記第１及び第２のレジストパターンを形成するレジストパターン形成方法であって、
    ネガレジスト又は画像反転レジストを塗布する段階と、
    前記レジストを複数回露光する露光段階と、
    前記露光段階おいて各回で露光された領域の論理和領域の前記レジストを残して他の領域の前記レジストを除去することで、前記第１及び第２のレジストパターンを形成する段階と、
    を備え、
    前記露光段階において所定の回の露光は、２つ以上の孤立した領域に対して一括して行われ、
    前記２つ以上の孤立した領域のうちの１つの領域が、前記第１のレジストパターンの領域の全体又は一部をなすとともに前記第１のレジストパターンの周縁の前記所定部分を規定する領域であり、
    前記２つ以上の孤立した領域のうちの他の１つの領域が、前記第２のレジストパターンの領域の一部をなすとともに前記第２のレジストパターンの周縁の前記所定部分を規定する領域である、
    ことを特徴とするレジストパターン形成方法。

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