JP2006202436A - Method of forming thin-film pattern and method of manufacturing thin-film magnetic head - Google Patents

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JP2006202436A JP2005014248A JP2005014248A JP2006202436A JP 2006202436 A JP2006202436 A JP 2006202436A JP 2005014248 A JP2005014248 A JP 2005014248A JP 2005014248 A JP2005014248 A JP 2005014248A JP 2006202436 A JP2006202436 A JP 2006202436A
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健人 枝川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of forming a thin-film pattern, capable of more accurately and easily forming the thin-film pattern having the minute dimension. <P>SOLUTION: After a soluble layer 102Z consisting of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>is formed on a 1st thin-film 111Z, a lower resist layer 103Z and an upper resist layer 104Z are successively formed thereon. The lower and upper resist layers 103Z, 104Z are selectively exposed to form a double layer resist pattern 105, and by dry etching using the pattern 105 as a mask, the 1st thin-film 111Z and the soluble layer 102Z are selectively etched. Thus, a deformation of the 1st thin-film pattern 111 at an end part 111T is suppressed, and an exact patterning is attained. Further, since the double layer resist pattern 105 and the soluble layer pattern 102 are arranged so as to be successively removed by using specified solvents respectively for them, so that a burr does not occur on an upper surface of the 1st thin-film pattern 111, then a smooth lift-off is attained. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を用いた薄膜パターンの形成方法、およびそれにより形成される薄膜パターンを含む薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for forming a thin film pattern using a dry etching method using a resist pattern as a mask, and a method for manufacturing a thin film magnetic head including a thin film pattern formed thereby.

従来より、薄膜形成プロセスを利用して形成される薄膜磁気ヘッドや半導体デバイス等の電子・磁気デバイスにおいては、各種の薄膜パターンが多用されている。例えば、薄膜磁気ヘッドでは磁性薄膜等を積層した磁気抵抗効果(MR;Magnetoresistive)素子が用いられ、半導体デバイスにおいては、導電性薄膜からなる配線パターンが用いられる。このような薄膜パターンとしては、島状あるいは帯状の薄膜パターンのほか、スルーホール(開口)を有する薄膜パターンが用いられる場合もある。これらの薄膜パターンを形成する方法としては、レジストパターンをマスクとして利用したドライエッチング法がある。この方法は、まず、基板上に全面に亘って薄膜を形成したのち、この薄膜の上にフォトリソグラフィ等により所望のパターン形状を有するレジストパターンを形成する。次いで、このレジストパターンにアンダーカットを形成する。さらに、アンダーカットを形成したレジストパターンをマスクとしてイオンミリング等のドライエッチングを施すことにより、所望の形状を有する薄膜パターンを形成するというものである。このドライエッチング法については、例えば、特許文献1に開示されている。
特表2003−517693号公報
Conventionally, various thin film patterns are frequently used in electronic and magnetic devices such as thin film magnetic heads and semiconductor devices formed by using a thin film formation process. For example, a magnetoresistive (MR) element in which a magnetic thin film or the like is laminated is used in a thin film magnetic head, and a wiring pattern made of a conductive thin film is used in a semiconductor device. As such a thin film pattern, in addition to an island-shaped or strip-shaped thin film pattern, a thin film pattern having a through hole (opening) may be used. As a method for forming these thin film patterns, there is a dry etching method using a resist pattern as a mask. In this method, a thin film is first formed on the entire surface of a substrate, and then a resist pattern having a desired pattern shape is formed on the thin film by photolithography or the like. Next, an undercut is formed in the resist pattern. Furthermore, a thin film pattern having a desired shape is formed by performing dry etching such as ion milling using a resist pattern having an undercut as a mask. This dry etching method is disclosed in Patent Document 1, for example.
JP-T-2003-517893

近年では、電子・磁気デバイスの小型化が著しく進んでおり、これに伴って薄膜パターンの微小化に対する要求も高まってきている。しかしながら、上記のような従来のドライエッチング法を用いて微小な薄膜パターンを形成しようとした場合には、ドライエッチング時に生ずる再付着物がレジストパターンのリフトオフ時にバリを形成してしまい、結果的に高精度な薄膜パターンが得られないという問題が生じていた。   In recent years, electronic and magnetic devices have been remarkably miniaturized, and accordingly, there has been an increasing demand for miniaturization of thin film patterns. However, when trying to form a fine thin film pattern using the conventional dry etching method as described above, the reattachment generated during dry etching forms burrs when the resist pattern is lifted off. There has been a problem that a highly accurate thin film pattern cannot be obtained.

このような問題を解決するため、例えば特許文献2に記載されるようなパターニング方法が提案されている。このパターニング方法では、被パターニング膜上に、この被パターニング膜と同時にパターニングされて最終的に除去される剥離膜を形成するようにしている。これにより、パターニング後に再付着物を剥離膜とともに除去することができ、バリの形成を防ぐことができる。
特開2002−363730号公報
In order to solve such a problem, for example, a patterning method as described in Patent Document 2 has been proposed. In this patterning method, a peeling film that is patterned simultaneously with the film to be patterned and finally removed is formed on the film to be patterned. Thereby, the reattachment can be removed together with the release film after patterning, and the formation of burrs can be prevented.
JP 2002-363730 A

しかしながら、特許文献2に記載されるパターニング方法では剥離膜に樹脂(レジスト)を用いているので、パターニング時に発生する熱によって剥離膜が変質して被パターニング膜に焼き付いてしまい、この剥離膜を被パターニング膜から剥離することが困難となるといった問題が発生してしまう。このような問題は、エッチング量が厚み方向に例えば0.3μmを超えるような場合に顕著に現れる。   However, in the patterning method described in Patent Document 2, since a resin (resist) is used for the peeling film, the peeling film changes in quality due to heat generated during patterning and is burned onto the patterning film. The problem that it becomes difficult to peel from the patterning film occurs. Such a problem appears remarkably when the etching amount exceeds, for example, 0.3 μm in the thickness direction.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、微小な寸法を有する薄膜パターンをより高精度、かつ容易に形成することのできる薄膜パターンの形成方法を提供することにある。本発明の第2の目的は、上記のような薄膜パターンの形成方法を利用した薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a problem, and a first object thereof is to provide a thin film pattern forming method capable of forming a thin film pattern having a minute dimension with higher accuracy and ease. is there. A second object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head using the method of forming a thin film pattern as described above.

本発明の薄膜パターンの形成方法は、以下の(1)から(6)の各工程を含むようにしたものである。
(1)基体上に第1の薄膜を形成する工程。
(2)第1の薄膜の上に酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程。
(3)可溶層の上にレジストパターンを形成する工程。
(4)レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法により第1の薄膜および可溶 層を選択的にエッチングし、第1の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する 工程。
(5)レジストパターンの構成材料を溶解可能な第1の溶剤を用いてレジストパターンを 溶解除去する工程。
(6)酸化アルミニウムを溶解可能な第2の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去する 工程。
The method for forming a thin film pattern of the present invention includes the following steps (1) to (6).
(1) A step of forming a first thin film on a substrate.
(2) A step of forming a soluble layer made of aluminum oxide on the first thin film.
(3) A step of forming a resist pattern on the soluble layer.
(4) A step of selectively etching the first thin film and the soluble layer by a dry etching method using the resist pattern as a mask to form the first thin film pattern and the soluble layer pattern.
(5) A step of dissolving and removing the resist pattern using a first solvent capable of dissolving the constituent material of the resist pattern.
(6) A step of dissolving and removing the soluble layer pattern using a second solvent capable of dissolving aluminum oxide.

本発明の薄膜パターンの形成方法では、第1の薄膜の上に可溶層を形成したのち、この可溶層の上にレジストパターンを形成するようにしたので、第1の薄膜とレジストパターンとが可溶層によって互いに隔てられた構造が形成される。さらに、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより第1の薄膜および可溶層を選択的にエッチングしたのち、第1の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第2の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、第1の薄膜パターンからレジストパターンが容易に分離される。ここでは、可溶層パターンが耐熱性に優れた酸化アルミニウム(例えばAl23)により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱により変質することがなく、第1の薄膜パターンとの焼き付きを生ずることもない。仮にレジストパターンがドライエッチング時における熱により変質した場合であっても、可溶層パターンによって隔てられた第1の薄膜パターンへの影響はない。 In the method for forming a thin film pattern according to the present invention, a soluble layer is formed on the first thin film, and then a resist pattern is formed on the soluble layer. Are separated from each other by a soluble layer. Furthermore, after the first thin film and the soluble layer are selectively etched by dry etching using the resist pattern as a mask, the resist pattern is dissolved and removed using the first solvent and soluble using the second solvent. Since the layer pattern is dissolved and removed, the resist pattern is easily separated from the first thin film pattern. Here, since the soluble layer pattern is made of aluminum oxide (for example, Al 2 O 3 ) having excellent heat resistance, the first thin film pattern and the first thin film pattern are not changed by heat applied during the dry etching. No seizure occurs. Even if the resist pattern is altered by heat during dry etching, there is no influence on the first thin film pattern separated by the soluble layer pattern.

本発明の薄膜パターンの形成方法では、レジストパターンと、第1の薄膜および可溶層が除去された領域とを覆うように第2の薄膜を形成する工程をさらに含み、溶剤を用いて少なくとも可溶層パターンを除去することにより第2の薄膜パターンを形成するようにしてもよい。   The method for forming a thin film pattern of the present invention further includes a step of forming a second thin film so as to cover the resist pattern and the region where the first thin film and the soluble layer have been removed, and at least possible using a solvent. The second thin film pattern may be formed by removing the solution layer pattern.

また、本発明の薄膜パターンの形成方法では、第2の溶剤として、例えばテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)などのアルカリ性溶剤を用いることができる。   In the method for forming a thin film pattern of the present invention, an alkaline solvent such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH) can be used as the second solvent.

また、本発明の薄膜パターンの形成方法では、島状または帯状をなす孤立型のレジストパターンを形成し、この孤立型のレジストパターンと同形をなす孤立型の第1の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成するようにしてもよい。あるいは、開口を有する開口型のレジストパターンを形成し、この開口型のレジストパターンと同形をなす開口型の第1の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成するようにしてもよい。   In the thin film pattern forming method of the present invention, an isolated resist pattern having an island shape or a band shape is formed, and the isolated first thin film pattern and soluble layer pattern having the same shape as the isolated resist pattern are formed. May be formed. Alternatively, an opening type resist pattern having an opening may be formed, and an opening type first thin film pattern and a soluble layer pattern having the same shape as the opening type resist pattern may be formed.

本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、電流が供給されることにより磁束を生ずる薄膜コイルと、磁気記録媒体と対向する媒体対向面を有すると共に薄膜コイルにより生じた磁束を磁気記録媒体へ向けて放出するように構成された上部磁極層と、薄膜コイルを、絶縁層を介して上部磁極層と共に挟むように配設され、かつ、上部磁極層から放出されて磁気記録媒体を磁化した磁束が流入する先端部分を含んで構成された下部磁極層とを基体上に備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、以下の(A)から(F)の各工程を含むようにしたものである。
(A)基体上に磁性膜を形成する工程。
(B)磁性膜上に、酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程。
(C)磁性膜のうちの先端部分が形成されることとなる部分と対応する可溶層上の第1領域に、レジストパターンを選択的に形成する工程。
(D)レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を利用して、第1領域以外の第2領域における可溶層の厚み方向の全てと第2領域における磁性膜の厚み方向の一部とをエッチングすることにより、可溶層パターンと、第1領域と第2領域との間に厚み方向の段差を有する下部磁極層とを形成する工程。
(E)レジストパターンの構成材料を溶解可能な第1の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去する工程。
(F)酸化アルミニウムを溶解可能な第2の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去する工程。
The method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention has a thin film coil that generates magnetic flux when supplied with an electric current, a medium facing surface that faces the magnetic recording medium, and directs the magnetic flux generated by the thin film coil to the magnetic recording medium. An upper magnetic pole layer configured to emit and a thin film coil are sandwiched with the upper magnetic pole layer through an insulating layer, and a magnetic flux emitted from the upper magnetic pole layer and magnetizing the magnetic recording medium flows in. A method of manufacturing a thin film magnetic head having a lower magnetic pole layer configured to include a leading end portion on a substrate, and includes the following steps (A) to (F): .
(A) A step of forming a magnetic film on the substrate.
(B) A step of forming a soluble layer made of aluminum oxide on the magnetic film.
(C) A step of selectively forming a resist pattern in a first region on the soluble layer corresponding to a portion where the tip portion of the magnetic film is to be formed.
(D) Using the dry etching method using the resist pattern as a mask, etching all of the soluble layer in the thickness direction in the second region other than the first region and part of the thickness direction of the magnetic film in the second region. Forming a fusible layer pattern and a bottom pole layer having a step in the thickness direction between the first region and the second region.
(E) A step of dissolving and removing the resist pattern using a first solvent capable of dissolving the constituent material of the resist pattern.
(F) A step of dissolving and removing the soluble layer pattern using a second solvent capable of dissolving aluminum oxide.

本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、のちに下部磁極層となる磁性膜とレジストパターンとの間に可溶層を形成するので、磁性膜とレジストパターンとが可溶層によって互いに隔てられた構造が形成される。さらに、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより磁性膜および可溶層を選択的にエッチングして下部磁極層および可溶層パターンを形成したのち、第1の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第2の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、下部磁極層からレジストパターンが容易に分離される。ここでは、可溶層パターンが耐熱性に優れた酸化アルミニウム(例えばAl23)により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱により変質することがなく、下部磁極層パターンとの焼き付きを生ずることもない。仮にレジストパターンがドライエッチング時における熱により変質した場合であっても、可溶層パターンによって隔てられた下部磁極層パターンへの影響はない。 In the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, a soluble layer is formed between the magnetic film to be the lower magnetic pole layer and the resist pattern later, so that the magnetic film and the resist pattern are separated from each other by the soluble layer. A structure is formed. Further, the magnetic film and the soluble layer are selectively etched by dry etching using the resist pattern as a mask to form the bottom pole layer and the soluble layer pattern, and then the resist pattern is dissolved and removed using the first solvent. In addition, since the soluble layer pattern is dissolved and removed using the second solvent, the resist pattern is easily separated from the lower magnetic pole layer. Here, since the fusible layer pattern is made of aluminum oxide (for example, Al 2 O 3 ) having excellent heat resistance, it is not altered by the heat applied during the dry etching, and the lower magnetic pole layer pattern No seizure occurs. Even if the resist pattern is altered by heat during dry etching, there is no influence on the bottom pole layer pattern separated by the soluble layer pattern.

本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、下部磁極層が、コバルト鉄合金(CoFe),ニッケル鉄合金(NiFe),コバルトニッケル鉄合金(CoNiFe)のうちの少なくとも1種を含む金属により構成されることが好ましい。   In the method for manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, the lower magnetic pole layer is made of a metal containing at least one of cobalt iron alloy (CoFe), nickel iron alloy (NiFe), and cobalt nickel iron alloy (CoNiFe). It is preferable.

本発明の薄膜パターンの形成方法によれば、第1の膜膜とレジストパターンとの間に酸化アルミニウムからなる可溶層を形成したのち、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより第1の薄膜および可溶層を選択的にエッチングし、さらに第1の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第2の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、ドライエッチング時に加わる熱の影響を受けることなく、可溶層パターンによって隔てられた第1の薄膜パターンとレジストパターンとを容易に分離することができる。したがって、より微小な寸法を有する第1の薄膜パターンを高精度かつ容易に形成することができる。   According to the method for forming a thin film pattern of the present invention, after forming a soluble layer made of aluminum oxide between the first film film and the resist pattern, the first thin film and the resist film are dry-etched using the resist pattern as a mask. The soluble layer is selectively etched, and the resist pattern is dissolved and removed using the first solvent, and the soluble layer pattern is dissolved and removed using the second solvent. The first thin film pattern and the resist pattern separated by the soluble layer pattern can be easily separated without being affected by the above. Therefore, the first thin film pattern having a smaller dimension can be easily formed with high accuracy.

本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、のちに下部磁極層となる磁性膜とレジストパターンとの間に酸化アルミニウムからなる可溶層を形成したのち、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより下部磁極層および可溶層パターンを形成し、さらに第1の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第2の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、ドライエッチング時に加わる熱の影響を受けることなく、可溶層パターンによって隔てられた下部磁極層とレジストパターンとを容易に分離することができる。したがって、より微小な寸法を有する下部磁極層を含む薄膜磁気ヘッドを高精度かつ容易に形成することができる。   According to the method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention, a fusible layer made of aluminum oxide is formed between a magnetic film to be a lower magnetic pole layer and a resist pattern, and then dry etching using the resist pattern as a mask. The bottom pole layer and the soluble layer pattern are formed, and the resist pattern is dissolved and removed using the first solvent, and the soluble layer pattern is dissolved and removed using the second solvent. The lower magnetic pole layer and the resist pattern separated by the fusible layer pattern can be easily separated without being affected by the applied heat. Therefore, a thin film magnetic head including a lower magnetic pole layer having a smaller dimension can be formed with high accuracy and easily.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

[第1の実施の形態]
最初に、本発明の第1の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法について説明する。図1は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される第1および第2薄膜パターン111,112を含む薄膜パターン100の構成図である。図1(A)が平面構成を表すと共に図1(B)が図1(A)におけるIB−IB切断線に沿った矢視方向の断面構成を示す。
[First Embodiment]
First, a method for forming a thin film pattern according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a configuration diagram of a thin film pattern 100 including first and second thin film patterns 111 and 112 formed by the thin film pattern forming method according to the present embodiment. FIG. 1A shows a planar configuration, and FIG. 1B shows a cross-sectional configuration in the direction of the arrow along the IB-IB cutting line in FIG.

図1(A)に示したように、第1薄膜パターン111は、幅Wと長さLとを有し、輪郭109で画定されたほぼ矩形形状をなす孤立型の薄膜パターンである。第2薄膜パターン112は、図1(B)に示したように、この第1薄膜パターン111の周縁部の端面と接するように周囲を連続的に囲んで覆うように形成されている。第1薄膜パターン111は導電性磁性材料により構成され、第2薄膜パターン112は絶縁性非磁性材料により構成される。また、第1および第2の薄膜パターン111,112の構造は、単層構造であってもよいし、複数の層が積層された積層構造であってもよい。以下、図2から図8を参照して、薄膜パターン100の形成方法について順に説明する。なお図2から図8は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法における各工程を示す断面図である。   As shown in FIG. 1A, the first thin film pattern 111 is an isolated thin film pattern having a width W and a length L and having a substantially rectangular shape defined by a contour 109. As shown in FIG. 1B, the second thin film pattern 112 is formed so as to continuously surround and cover the periphery so as to be in contact with the end surface of the peripheral portion of the first thin film pattern 111. The first thin film pattern 111 is made of a conductive magnetic material, and the second thin film pattern 112 is made of an insulating nonmagnetic material. The structure of the first and second thin film patterns 111 and 112 may be a single layer structure or a stacked structure in which a plurality of layers are stacked. Hereinafter, a method for forming the thin film pattern 100 will be described in order with reference to FIGS. 2 to 8 are cross-sectional views showing respective steps in the thin film pattern forming method according to the present embodiment.

まず、図2に示したように、例えば酸化アルミニウム(Al23)からなる基板101上に、のちに第1薄膜パターン111となる第1薄膜111Zを、例えばニッケル鉄合金(NiFe)を用いてめっき法およびスパッタリング法により全面に亘って形成する。 First, as shown in FIG. 2, a first thin film 111Z to be a first thin film pattern 111 is formed on a substrate 101 made of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), for example, using nickel iron alloy (NiFe). And formed over the entire surface by plating and sputtering.

次に、第1薄膜111Zの上に、例えばスパッタリング法により可溶層102Zを形成する。ここでは、酸化アルミニウム(Al23)を構成材料とし、例えば0.1μmの厚みをなすように可溶層102Zを形成する。続いて、可溶層102Zを全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて、下部レジスト層103Zと上部レジスト層104Zとを順次積層する。ここでは、例えば、アルカリ可溶性樹脂であるポリメチルグルタルイミド(PMGI)を主成分とするレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって0.3μm〜0.5μm程度の厚みをなすように下部レジスト層103Zを形成する。こののち、例えばポリヒドロキシスチレンを主成分とするポジレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって2.0μm程度の厚みをなすように上部レジスト層104Zを形成する。こうすることにより、第1薄膜111Zと下部レジスト層103Zとを可溶層102Zによって隔てることができる。 Next, the soluble layer 102Z is formed on the first thin film 111Z by, for example, a sputtering method. Here, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is used as a constituent material, and the soluble layer 102Z is formed so as to have a thickness of, for example, 0.1 μm. Subsequently, the lower resist layer 103Z and the upper resist layer 104Z are sequentially stacked using, for example, a spin coating method so as to cover the entire surface of the soluble layer 102Z. Here, for example, a resist material mainly composed of polymethylglutarimide (PMGI), which is an alkali-soluble resin, is applied, and heat treatment is performed as necessary to form a thickness of about 0.3 μm to 0.5 μm. Then, a lower resist layer 103Z is formed. After that, for example, a positive resist material mainly composed of polyhydroxystyrene is applied, and heat treatment is performed as necessary to form the upper resist layer 104Z so as to have a thickness of about 2.0 μm. Thus, the first thin film 111Z and the lower resist layer 103Z can be separated from each other by the soluble layer 102Z.

次いで、下部レジスト層103Zおよび上部レジスト層104Zに対するフォトリソグラフィ処理を施すことにより、下層部分103および上層部分104からなる2層レジストパターン105を形成する。具体的には、まず、図3に示したように、所定形状の開口部107Eを有するフォトマスク107を介して下部および上部レジスト層103Z,104Zを選択的に露光して潜像部分105Eを形成する。そののち、例えば120℃の雰囲気で60秒間の加熱処理を行い、さらに、所定の現像液(例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液)を用いて潜像部分105Eと下部レジスト層103Zの一部を溶解除去することにより現像し、水洗および乾燥をおこなう。こうすることにより、図4に示したように、下層部分103および上層部分104からなり、輪郭109Aで画定された島状をなす孤立型の2層レジストパターン105が形成される。この2層レジストパターン105は、図4(A)に示したように、例えば、形成対象とする第1薄膜パターン111の寸法である幅Wおよび長さLに対応して幅W1および長さL1を有している。なお、図4(A)は、図3に続く工程における平面構成を表し、図4(B)は、図4(A)におけるIVB−IVB切断線に沿った矢視方向の断面構成を表す。   Next, a photolithography process is performed on the lower resist layer 103Z and the upper resist layer 104Z, thereby forming a two-layer resist pattern 105 including the lower layer portion 103 and the upper layer portion 104. Specifically, first, as shown in FIG. 3, the lower and upper resist layers 103Z and 104Z are selectively exposed through a photomask 107 having an opening 107E having a predetermined shape to form a latent image portion 105E. To do. After that, for example, heat treatment is performed in an atmosphere of 120 ° C. for 60 seconds, and the latent image portion 105E and a part of the lower resist layer 103Z are dissolved using a predetermined developer (eg, tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). It develops by removing and performs washing with water and drying. By doing so, as shown in FIG. 4, an isolated two-layer resist pattern 105 having an island shape composed of the lower layer portion 103 and the upper layer portion 104 and defined by the contour 109A is formed. As shown in FIG. 4A, the two-layer resist pattern 105 has, for example, a width W1 and a length L1 corresponding to the width W and the length L which are dimensions of the first thin film pattern 111 to be formed. have. 4A shows a plan configuration in the process following FIG. 3, and FIG. 4B shows a cross-sectional configuration in the direction of the arrow along the IVB-IVB cutting line in FIG. 4A.

この場合、下部レジスト層3にアルカリ可溶性樹脂を用いているので、アルカリ現像液を用いることにより、図4(B)に示したようなアンダーカット部分108を形成することができる。アンダーカット部分108の幅W2の大きさは、例えば、現像液の濃度や現像時間により制御することができる。なお、幅W2の最適値は、可溶層102Zおよび第1薄膜111Zの材質や厚み、2層レジストパターン105の大きさ、下層部分103および上層部分104の厚み、あるいはドライエッチングの方法などの様々な条件を考慮して決定されるべきものである。   In this case, since an alkali-soluble resin is used for the lower resist layer 3, the undercut portion 108 as shown in FIG. 4B can be formed by using an alkali developer. The size of the width W2 of the undercut portion 108 can be controlled by, for example, the concentration of the developer and the development time. Note that the optimum value of the width W2 varies depending on the material and thickness of the fusible layer 102Z and the first thin film 111Z, the size of the two-layer resist pattern 105, the thickness of the lower layer portion 103 and the upper layer portion 104, or the dry etching method. Should be determined in consideration of various conditions.

2層レジストパターン105を形成したのち、図5に示したように、この2層レジストパターン105をマスクとして利用し、例えばイオンミリングや反応性イオンエッチング(Reactive Ion Etching;RIE)等のドライエッチング法を用いて第1薄膜111Zおよび可溶層102Zを選択的にエッチングすることにより、2層レジストパターン105と同形の島状をなす孤立型の第1薄膜パターン111および可溶層パターン102を形成する。ここでは、可溶層102Zが第1薄膜111Zを覆った状態でドライエッチングをおこなうので、パターニングされる第1薄膜パターン111の端部111Tは型くずれを起こしにくい。仮に可溶層102を形成しないままドライエッチングを行うようにした場合には、端部111Tが型くずれを起こし丸みを帯びた状態となってしまう。本実施の形態では、上記したように端部111Tが型くずれを起こしにくいので、第1薄膜パターン111は2層レジストパターン105の輪郭109Aに対応し、より正確に画定される。また、このエッチング操作の際には、基板1上から一旦除去されて飛散した第1薄膜111Zの一部が、再付着物106として2層レジストパターン105の端面や可溶層パターン102の端面に再付着することとなる。ここで、可溶層パターン102は耐熱性に優れたAl23により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱(例えば第1薄膜111Zや、再付着物106から伝達される熱)により変質することがない。したがって、第1薄膜パターン111との焼き付きを生ずることもない。仮に2層レジストパターン105がドライエッチング時の熱により変質した場合であっても、可溶層パターン102によって隔てられた第1薄膜パターン111への影響はない。 After forming the two-layer resist pattern 105, as shown in FIG. 5, using this two-layer resist pattern 105 as a mask, for example, a dry etching method such as ion milling or reactive ion etching (RIE). Is used to selectively etch the first thin film 111Z and the soluble layer 102Z, thereby forming the isolated first thin film pattern 111 and the soluble layer pattern 102 having the same shape as the two-layer resist pattern 105. . Here, since dry etching is performed in a state where the fusible layer 102Z covers the first thin film 111Z, the end portion 111T of the first thin film pattern 111 to be patterned is less likely to be deformed. If dry etching is performed without forming the fusible layer 102, the end portion 111T is deformed and rounded. In the present embodiment, as described above, the end portion 111T is less likely to be deformed. Therefore, the first thin film pattern 111 corresponds to the contour 109A of the two-layer resist pattern 105 and is more accurately defined. Further, during this etching operation, a part of the first thin film 111Z once removed from the substrate 1 and scattered is reattached 106 on the end surface of the two-layer resist pattern 105 or the end surface of the soluble layer pattern 102. It will reattach. Here, since the soluble layer pattern 102 is made of Al 2 O 3 having excellent heat resistance, heat applied during the dry etching (for example, heat transmitted from the first thin film 111Z or the reattachment 106). ). Therefore, no burn-in with the first thin film pattern 111 occurs. Even if the two-layer resist pattern 105 is deteriorated by heat during dry etching, there is no influence on the first thin film pattern 111 separated by the soluble layer pattern 102.

こののち、図6に示したように全体を覆うように、すなわち、第1薄膜111Zおよび可溶層102Zが選択的にエッチングされたことにより露出した基板101と2層レジストパターン105とを覆うように、例えばAl23を構成材料として第2薄膜112Zをスパッタリング等により形成する。なお、この際にも可溶層パターン102は加熱されるが、それによって焼き付きや変質を生ずることはない。 After that, as shown in FIG. 6, so as to cover the whole, that is, to cover the substrate 101 and the two-layer resist pattern 105 exposed by selectively etching the first thin film 111Z and the soluble layer 102Z. In addition, for example, the second thin film 112Z is formed by sputtering or the like using Al 2 O 3 as a constituent material. At this time, the soluble layer pattern 102 is also heated, but it does not cause seizure or alteration.

最後に、第2薄膜112Zに覆われた2層レジストパターン105をリフトオフ操作により除去する。ここでは、まず、2層レジストパターン105を溶解可能な所定の溶剤(例えば50℃に保持されたN−メチルピロリドンなどの有機溶剤)を用いて、これを溶解除去する。これにより、図7に示したように、2層レジストパターン105と共にそれを覆う第2薄膜112Zがリフトオフされる。この段階では、再付着物106の一部を表面に残した可溶層パターン102が第1薄膜パターン111の上面に残存している。こののち、可溶層パターン102を溶解可能な所定の溶剤(例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)などのアルカリ性溶剤)を用いて可溶層パターン102を溶解除去することにより、図8に示したように、輪郭109で画定された島状をなす孤立型の第1薄膜パターン111と、この第1薄膜パターン111を取り囲み、その周縁部と隣接するように配置された第2薄膜パターン112とを有する薄膜パターン100が完成する。   Finally, the two-layer resist pattern 105 covered with the second thin film 112Z is removed by a lift-off operation. Here, first, a predetermined solvent (for example, an organic solvent such as N-methylpyrrolidone maintained at 50 ° C.) capable of dissolving the two-layer resist pattern 105 is dissolved and removed. As a result, as shown in FIG. 7, the second thin film 112Z covering the two-layer resist pattern 105 is lifted off. At this stage, the soluble layer pattern 102 in which a part of the reattachment 106 is left on the surface remains on the upper surface of the first thin film pattern 111. Thereafter, the soluble layer pattern 102 is dissolved and removed by using a predetermined solvent capable of dissolving the soluble layer pattern 102 (for example, an alkaline solvent such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH)). As described above, an isolated first thin film pattern 111 having an island shape defined by the contour 109, and a second thin film pattern 112 disposed so as to surround the first thin film pattern 111 and to be adjacent to the peripheral edge thereof. The thin film pattern 100 having the above is completed.

以上のように、本実施の形態によれば、第1薄膜111Zの上にAl23からなる可溶層102Zを形成したのち下部レジスト層103Zを形成するようにしたので、第1薄膜111Zと孤立型の2層レジストパターン105とが可溶層102Zによって互いに隔てられた構造とすることができる。さらに、2層レジストパターン105をマスクとしたドライエッチングにより第1薄膜111Zおよび可溶層102Zを選択的にエッチングするようにしたので、第1薄膜パターン111の端部111Tにおける型くずれの発生を抑制し、より正確にパターニングすることができる。第1薄膜111Zおよび可溶層102Zをエッチングしたのち、さらに、所定の溶剤をそれぞれ用いて2層レジストパターン105と可溶層パターン102とを順次除去するようにしたので、第1薄膜パターン111の上面にバリを発生させることなく2層レジストパターン105を容易にリフトオフすることができる。したがって、本実施の形態によれば、より微小な寸法を有し、輪郭109で画定された孤立型の第1薄膜パターン111とそれを取り囲むように隣接して設けられた第2薄膜パターン112を高精度かつ容易に形成することができる。なお、第1薄膜パターン111の形状は、図1に示した輪郭109で画定された矩形形状に限らず、円形や楕円、細長い帯状あるいはそれらを組み合わせた形状であってもよく、その場合にも上記の効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, since the lower resist layer 103Z is formed after forming the soluble layer 102Z made of Al 2 O 3 on the first thin film 111Z, the first thin film 111Z. And the isolated two-layer resist pattern 105 can be separated from each other by the soluble layer 102Z. Furthermore, since the first thin film 111Z and the soluble layer 102Z are selectively etched by dry etching using the two-layer resist pattern 105 as a mask, the occurrence of mold deformation at the end 111T of the first thin film pattern 111 is suppressed. , Patterning can be performed more accurately. After etching the first thin film 111Z and the soluble layer 102Z, the two-layer resist pattern 105 and the soluble layer pattern 102 are sequentially removed using a predetermined solvent. The two-layer resist pattern 105 can be easily lifted off without generating burrs on the upper surface. Therefore, according to the present embodiment, the isolated first thin film pattern 111 having a finer dimension and defined by the contour 109 and the second thin film pattern 112 provided adjacently so as to surround the first thin film pattern 111 are provided. It can be formed with high accuracy and ease. The shape of the first thin film pattern 111 is not limited to the rectangular shape defined by the contour 109 shown in FIG. 1, and may be a circle, an ellipse, an elongated band, or a combination thereof. The above effects can be obtained.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法について、以下に説明する。
[Second Embodiment]
Next, a method for forming a thin film pattern according to the second embodiment of the present invention will be described below.

上記第1の実施の形態では、島状をなす孤立型の2層レジストパターン105を用いて、それと同形の孤立型の第1薄膜パターン111を形成する場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、開口を有する開口型レジストパターンを用いて、この開口と同形の開口を有する開口型の薄膜パターンを形成する場合について説明する。   In the first embodiment, the case where the isolated first thin film pattern 111 having the same shape is formed using the island-shaped isolated two-layer resist pattern 105 has been described. In contrast, in the present embodiment, a case where an opening-type thin film pattern having an opening having the same shape as this opening is formed using an opening-type resist pattern having an opening will be described.

図9は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される第1および第2薄膜パターン121,122を含む薄膜パターン200の構成図である。なお、図9(A)が平面構成を表すと共に図9(B)が図9(A)におけるIXB−IXB切断線に沿った矢視方向の断面構成を示す。   FIG. 9 is a configuration diagram of a thin film pattern 200 including first and second thin film patterns 121 and 122 formed by the thin film pattern forming method according to the present embodiment. Note that FIG. 9A illustrates a planar configuration, and FIG. 9B illustrates a cross-sectional configuration in the direction of the arrow along the IXB-IXB cutting line in FIG. 9A.

図9(A)に示したように、第1薄膜パターン121は、幅Wと長さLとを有する輪郭209で画定されたほぼ矩形形状をなす開口を有する開口型の薄膜パターンである。第2薄膜パターン122は、図9(B)に示したように、この第1薄膜パターン121の開口を埋めるように形成されている。第1薄膜パターン121は導電性磁性材料により構成され、第2薄膜パターン122は絶縁性非磁性材料により構成される。また、第1および第2の薄膜パターン121,122の構造は、単層構造であってもよいし、複数の層が積層された積層構造であってもよい。以下、図10から図16を参照して、薄膜パターン200の形成方法について順に説明する。なお図10から図16は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法における各工程を示す断面図である。   As shown in FIG. 9A, the first thin film pattern 121 is an opening-type thin film pattern having an opening having a substantially rectangular shape defined by a contour 209 having a width W and a length L. As shown in FIG. 9B, the second thin film pattern 122 is formed so as to fill the opening of the first thin film pattern 121. The first thin film pattern 121 is made of a conductive magnetic material, and the second thin film pattern 122 is made of an insulating nonmagnetic material. The structure of the first and second thin film patterns 121 and 122 may be a single layer structure or a stacked structure in which a plurality of layers are stacked. Hereinafter, a method of forming the thin film pattern 200 will be described in order with reference to FIGS. 10 to 16 are cross-sectional views showing respective steps in the thin film pattern forming method according to the present embodiment.

まず、図10に示したように、例えば酸化アルミニウム(Al23)からなる基板201上に、のちに第1薄膜パターン121となる第1薄膜121Zを、例えばニッケル鉄合金(NiFe)を用いてスパッタリング法またはめっき法などにより全面に亘って形成する。 First, as shown in FIG. 10, on a substrate 201 made of, for example, aluminum oxide (Al 2 O 3 ), a first thin film 121Z that will later become a first thin film pattern 121 is made of, for example, a nickel iron alloy (NiFe). The entire surface is formed by sputtering or plating.

次に、第1薄膜121Zの上に、例えばスパッタリング法により可溶層202Zを形成する。ここでは、酸化アルミニウム(Al23)を構成材料とし、例えば0.1μmの厚みをなすように可溶層202Zを形成する。続いて、可溶層202Zを全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて、下部レジスト層203Zと上部レジスト層204Zとを順次積層する。ここでは、例えば、アルカリ可溶性樹脂であるポリメチルグルタルイミド(PMGI)を主成分とするレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって0.3μm〜0.5μm程度の厚みをなすように下部レジスト層203Zを形成する。こののち、例えばポリヒドロキシスチレンを主成分とするポジレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって2.0μm程度の厚みをなすように上部レジスト層204Zを形成する。こうすることにより、第1薄膜121Zと下部レジスト層203Zとを可溶層202Zによって隔てることができる。 Next, the soluble layer 202Z is formed on the first thin film 121Z by, for example, a sputtering method. Here, aluminum oxide (Al 2 O 3 ) is used as a constituent material, and the soluble layer 202Z is formed so as to have a thickness of, for example, 0.1 μm. Subsequently, the lower resist layer 203Z and the upper resist layer 204Z are sequentially stacked using, for example, a spin coat method so as to cover the entire surface of the soluble layer 202Z. Here, for example, a resist material mainly composed of polymethylglutarimide (PMGI), which is an alkali-soluble resin, is applied, and heat treatment is performed as necessary to form a thickness of about 0.3 μm to 0.5 μm. Then, a lower resist layer 203Z is formed. After that, for example, a positive resist material mainly composed of polyhydroxystyrene is applied, and heat treatment is performed as necessary to form the upper resist layer 204Z so as to have a thickness of about 2.0 μm. By doing so, the first thin film 121Z and the lower resist layer 203Z can be separated by the soluble layer 202Z.

次いで、下部レジスト層203Zおよび上部レジスト層204Zに対するフォトリソグラフィ処理を施すことにより、下層部分203および上層部分204からなる2層レジストパターン205を形成する。具体的には、まず、図11に示したように、所定形状の開口部207Eを有するフォトマスク207を介して下部および上部レジスト層203Z,204Zを選択的に露光して潜像部分205Eを形成する。そののち、例えば120℃の雰囲気で60秒間の加熱処理を行い、さらに、所定の現像液(例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液)を用いて潜像部分205Eと下部レジスト層203Zの一部を溶解除去することにより現像し、水洗および乾燥をおこなう。こうすることにより、図12に示したように、下層部分203および上層部分204からなり、輪郭209Aで画定された開口を有する開口型の2層レジストパターン205が形成される。この2層レジストパターン205の開口は、図12(A)に示したように、例えば、形成対象とする第1薄膜パターン121の開口の寸法である幅Wおよび長さLに対応して幅W1および長さL1を有している。なお、図12(A)は、図11に続く工程における平面構成を表し、図12(B)は、図12(A)におけるXIIB−XIIB切断線に沿った矢視方向の断面構成を表す。   Next, a photolithography process is performed on the lower resist layer 203Z and the upper resist layer 204Z to form a two-layer resist pattern 205 including the lower layer portion 203 and the upper layer portion 204. Specifically, first, as shown in FIG. 11, the lower and upper resist layers 203Z and 204Z are selectively exposed through a photomask 207 having an opening 207E having a predetermined shape to form a latent image portion 205E. To do. After that, for example, heat treatment is performed in an atmosphere of 120 ° C. for 60 seconds, and further, the latent image portion 205E and a part of the lower resist layer 203Z are dissolved using a predetermined developer (for example, tetramethylammonium hydroxide aqueous solution). It develops by removing and performs washing with water and drying. By doing so, as shown in FIG. 12, an opening-type two-layer resist pattern 205 is formed which includes the lower layer portion 203 and the upper layer portion 204 and has an opening defined by the outline 209A. As shown in FIG. 12A, the opening of the two-layer resist pattern 205 has, for example, a width W1 corresponding to a width W and a length L which are dimensions of the opening of the first thin film pattern 121 to be formed. And has a length L1. 12A shows a plan configuration in the process following FIG. 11, and FIG. 12B shows a cross-sectional configuration in the arrow direction along the XIIB-XIIB cutting line in FIG.

この場合、下部レジスト層203Zにアルカリ可溶性樹脂を用いているので、アルカリ現像液を用いることにより、図12(B)に示したようなアンダーカット部分208を形成することができる。アンダーカット部分108の幅W2の大きさは、例えば、現像液の濃度や現像時間により制御することができる。なお、幅W2の最適値は、可溶層202Zおよび第1薄膜121Zの材質や厚み、2層レジストパターン205の大きさ、下層部分203および上層部分204の厚み、あるいはドライエッチングの方法などの様々な条件を考慮して決定されるべきものである。   In this case, since the alkali-soluble resin is used for the lower resist layer 203Z, the undercut portion 208 as shown in FIG. 12B can be formed by using an alkali developer. The size of the width W2 of the undercut portion 108 can be controlled by, for example, the concentration of the developer and the development time. Note that the optimum value of the width W2 varies depending on the material and thickness of the fusible layer 202Z and the first thin film 121Z, the size of the two-layer resist pattern 205, the thickness of the lower layer portion 203 and the upper layer portion 204, or the dry etching method. Should be determined in consideration of various conditions.

2層レジストパターン205を形成したのち、図13に示したように、この2層レジストパターン205をマスクとして利用し、ドライエッチング法を用いて第1薄膜121Zおよび可溶層202Zを選択的にエッチングすることにより、2層レジストパターン205と同形の開口を有する開口型の第1薄膜パターン121および可溶層パターン202を形成する。ここでは、可溶層202Zが第1薄膜121Zを覆った状態でドライエッチングをおこなうので、パターニングされる第1薄膜パターン121の端部121Tは型くずれを起こしにくい。したがって、第1薄膜パターン121は2層レジストパターン205の輪郭209Aに対応し、より正確に画定される。また、このエッチング操作の際には、基板1上から一旦除去されて飛散した第1薄膜121Zの一部が、再付着物206として2層レジストパターン205の端面や可溶層パターン202の端面に再付着することとなる。ここで、可溶層パターン202は耐熱性および放熱性に優れたAl23により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱(例えば第1薄膜121Zや、再付着物206から伝達される熱)により変質することがない。したがって、第1薄膜パターン121との焼き付きを生ずることもない。仮に2層レジストパターン205がドライエッチング時の熱により変質した場合であっても、可溶層パターン202によって隔てられた第1薄膜パターン121への影響はない。 After forming the two-layer resist pattern 205, as shown in FIG. 13, the first thin film 121Z and the soluble layer 202Z are selectively etched using the two-layer resist pattern 205 as a mask and using a dry etching method. By doing so, an opening-type first thin film pattern 121 and a soluble layer pattern 202 having openings having the same shape as the two-layer resist pattern 205 are formed. Here, since the dry etching is performed in a state where the soluble layer 202Z covers the first thin film 121Z, the end portion 121T of the first thin film pattern 121 to be patterned is less likely to be deformed. Therefore, the first thin film pattern 121 corresponds to the outline 209A of the two-layer resist pattern 205 and is more accurately defined. Further, during this etching operation, a part of the first thin film 121Z that has been once removed from the substrate 1 and scattered is reattached 206 on the end surface of the two-layer resist pattern 205 or the end surface of the soluble layer pattern 202. It will reattach. Here, since the fusible layer pattern 202 is made of Al 2 O 3 having excellent heat resistance and heat dissipation, it is transmitted from the heat applied during the dry etching (for example, from the first thin film 121Z or the reattachment 206). The heat does not change. Therefore, the image sticking with the first thin film pattern 121 does not occur. Even if the two-layer resist pattern 205 is deteriorated by heat during dry etching, the first thin film pattern 121 separated by the soluble layer pattern 202 is not affected.

こののち、図14に示したように、第1薄膜121Zおよび可溶層202Zがエッチングされたことにより露出した基板201と2層レジストパターン205とを覆うように、例えばAl23を構成材料として第2薄膜122Zをスパッタリング等により形成する。なお、この際にも可溶層パターン202は加熱されるが、それによって焼き付きや変質を生ずることはない。 After that, as shown in FIG. 14, for example, Al 2 O 3 is used as a constituent material so as to cover the substrate 201 and the two-layer resist pattern 205 exposed by etching the first thin film 121Z and the soluble layer 202Z. As a result, the second thin film 122Z is formed by sputtering or the like. In this case, the soluble layer pattern 202 is also heated, but it does not cause seizure or alteration.

最後に、第2薄膜122Zに覆われた2層レジストパターン205をリフトオフ操作により除去する。ここでは、まず、2層レジストパターン205を溶解可能な所定の溶剤を用いて溶解除去する。これにより、図15に示したように、2層レジストパターン205と共にそれを覆う第2薄膜122Zがリフトオフされる。この段階では、再付着物206の一部を表面に残した可溶層パターン202が第1薄膜パターン121の上面に残存している。こののち、可溶層パターン202を溶解可能な所定の溶剤(例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド(TMAH)などのアルカリ性溶剤)を用いて可溶層パターン202を溶解除去することにより、図16に示したように、輪郭209で画定された開口を有する開口型の第1薄膜パターン121と、この第1薄膜パターン121の開口を埋めるように形成された第2薄膜パターン122とを有する薄膜パターン200が完成する。   Finally, the two-layer resist pattern 205 covered with the second thin film 122Z is removed by a lift-off operation. Here, first, the two-layer resist pattern 205 is dissolved and removed using a predetermined solvent that can be dissolved. Thereby, as shown in FIG. 15, the second thin film 122Z covering the two-layer resist pattern 205 is lifted off. At this stage, the soluble layer pattern 202 in which a part of the reattachment 206 is left on the surface remains on the upper surface of the first thin film pattern 121. Thereafter, the soluble layer pattern 202 is dissolved and removed using a predetermined solvent capable of dissolving the soluble layer pattern 202 (for example, an alkaline solvent such as tetramethylammonium hydroxide (TMAH)). As described above, a thin film pattern 200 having an opening type first thin film pattern 121 having an opening defined by a contour 209 and a second thin film pattern 122 formed so as to fill the opening of the first thin film pattern 121 is provided. Complete.

以上のように、本実施の形態によれば、第1薄膜121Zの上にAl23からなる可溶層202Zを形成したのち下部レジスト層203Zを形成するようにしたので、第1薄膜121Zと孤立型の2層レジストパターン205とが可溶層202Zによって互いに隔てられた構造とすることができる。さらに、2層レジストパターン205をマスクとしたドライエッチングにより第1薄膜121Zおよび可溶層202Zを選択的にエッチングするようにしたので、第1薄膜パターン121の端部121Tにおける型くずれの発生を抑制し、より正確にパターニングすることができる。第1薄膜121Zおよび可溶層202Zをエッチングしたのち、さらに、所定の溶剤をそれぞれ用いて2層レジストパターン205と可溶層パターン202とを順次除去するようにしたので、第1薄膜パターン121の上面にバリを発生させることなく2層レジストパターン205を容易にリフトオフすることができる。したがって、本実施の形態によれば、より微小な寸法を有し、輪郭209で画定された開口型の第1薄膜パターン121とその開口を埋め込むように設けられた第2薄膜パターン122を高精度かつ容易に形成することができる。なお、第1薄膜パターン121の形状は、図9(図16)に示した輪郭209で画定された矩形形状に限らず、円形や楕円、細長い帯状あるいはそれらを組み合わせた形状であってもよく、その場合にも上記の効果が得られる。 As described above, according to the present embodiment, since the lower resist layer 203Z is formed after forming the soluble layer 202Z made of Al 2 O 3 on the first thin film 121Z, the first thin film 121Z. And the isolated two-layer resist pattern 205 can be separated from each other by the soluble layer 202Z. Furthermore, since the first thin film 121Z and the soluble layer 202Z are selectively etched by dry etching using the two-layer resist pattern 205 as a mask, it is possible to suppress the occurrence of mold deformation at the end 121T of the first thin film pattern 121. , Patterning can be performed more accurately. After etching the first thin film 121Z and the soluble layer 202Z, the two-layer resist pattern 205 and the soluble layer pattern 202 are sequentially removed using a predetermined solvent. The two-layer resist pattern 205 can be easily lifted off without generating burrs on the upper surface. Therefore, according to the present embodiment, the opening-type first thin film pattern 121 having a finer dimension and defined by the outline 209 and the second thin film pattern 122 provided so as to embed the opening are highly accurate. And it can form easily. The shape of the first thin film pattern 121 is not limited to the rectangular shape defined by the contour 209 shown in FIG. 9 (FIG. 16), and may be a circle, an ellipse, an elongated band, or a combination thereof. In this case, the above effect can be obtained.

[第3の実施の形態]
続いて、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について説明する。
[Third Embodiment]
Next, a method for manufacturing a thin film magnetic head according to the third embodiment of the invention will be described.

まず、図17および図18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によって製造される薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置の構成について説明する。図17は、磁気ディスク装置の内部構成を表す斜視図であり、図18は、磁気ディスク装置の要部であるヘッドスライダの外観を拡大して示した斜視図である。   First, with reference to FIG. 17 and FIG. 18, the configuration of a magnetic disk drive equipped with a thin film magnetic head manufactured by the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present embodiment will be described. FIG. 17 is a perspective view showing the internal configuration of the magnetic disk device, and FIG. 18 is an enlarged perspective view showing the appearance of the head slider, which is the main part of the magnetic disk device.

この磁気ディスク装置は、駆動方式としてCSS(Contact-Start-Stop)動作方式を採用したものであり、例えば筐体51の内部に、情報が記録されることとなる磁気記録媒体としての磁気ディスク52と、この磁気ディスク52への情報の記録およびその情報の再生を行うためのヘッドアームアセンブリ(HAA;Head Arm Assembly)53とを備えるようにしたものである。HAA53は、ヘッドジンバルアセンブリ(HGA;Head Gimbals Assembly)54と、このHGA54の基部を支持するアーム55と、このアーム55を回動させる動力源としての駆動部56を備えている。HGA54は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド20(後出)が一側面に設けられた磁気ヘッドスライダ(以下、単に「スライダ」という。)54Aと、このスライダ54Aが一端に取り付けられたサスペンション54Bとを有するものである。このサスペンション54Bの他端(スライダ54Aとは反対側の端部)は、アーム55によって支持されている。アーム55は、筐体51に固定された固定軸57を中心軸としてベアリング58を介して回動可能なように構成されている。駆動部56は、例えばボイスコイルモータなどからなる。なお、磁気ディスク装置は、複数(図17では4枚)の磁気ディスク52を備えており、各磁気ディスク52の記録面(表面および裏面)のそれぞれ対応してスライダ54Aが配設されるようになっている。各スライダ54Aは、各磁気ディスク52の記録面と平行な面内において、記録トラックを横切る方向(X方向)に移動することができる。一方、磁気ディスク52は、筐体51に固定されたスピンドルモータ59を中心とし、X方向に対してほぼ直交する方向52Rへ回転するようになっている。磁気ディスク52の回転動作およびスライダ54Aの移動により磁気ディスク52に情報が記録され、または記録された情報が読み出されるようになっている。   This magnetic disk apparatus employs a CSS (Contact-Start-Stop) operation system as a drive system. For example, a magnetic disk 52 as a magnetic recording medium on which information is recorded in the housing 51. And a head arm assembly (HAA) 53 for recording information on the magnetic disk 52 and reproducing the information. The HAA 53 includes a head gimbal assembly (HGA) 54, an arm 55 that supports the base of the HGA 54, and a drive unit 56 that serves as a power source for rotating the arm 55. The HGA 54 includes a magnetic head slider (hereinafter simply referred to as a “slider”) 54A in which the thin film magnetic head 20 (described later) according to the present embodiment is provided on one side surface, and a suspension in which the slider 54A is attached to one end. 54B. The other end of the suspension 54B (the end opposite to the slider 54A) is supported by the arm 55. The arm 55 is configured to be rotatable via a bearing 58 with a fixed shaft 57 fixed to the housing 51 as a central axis. The drive part 56 consists of a voice coil motor etc., for example. The magnetic disk device includes a plurality of (four in FIG. 17) magnetic disks 52, and sliders 54A are arranged corresponding to the recording surfaces (front and back surfaces) of each magnetic disk 52, respectively. It has become. Each slider 54A can move in a direction (X direction) across the recording track in a plane parallel to the recording surface of each magnetic disk 52. On the other hand, the magnetic disk 52 rotates around a spindle motor 59 fixed to the casing 51 in a direction 52R substantially orthogonal to the X direction. Information is recorded on or read from the magnetic disk 52 by rotating the magnetic disk 52 and moving the slider 54A.

スライダ54Aは、図18に示したように、アーム55の回動時における空気抵抗を減少させるために凹凸構造が形成されたほぼ直方体状の基体61と、この基体61のうち、磁気ディスク52に対向する記録媒体対向面61A(以下、ABS61Aという。)と直交する一側面(図18における手前側の面)に配設された薄膜磁気ヘッド20とを有している。なお、図18では、ABS61A側の凹凸構造を視認できるようにするため、図17に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。   As shown in FIG. 18, the slider 54 </ b> A includes a substantially rectangular parallelepiped base 61 having a concavo-convex structure formed to reduce the air resistance when the arm 55 rotates, and of the base 61, the magnetic disk 52 is attached to the magnetic disk 52. The thin film magnetic head 20 is disposed on one side surface (front surface in FIG. 18) orthogonal to the opposing recording medium facing surface 61A (hereinafter referred to as ABS 61A). In FIG. 18, in order to make the uneven structure on the ABS 61A side visible, the state shown in FIG.

次に、図19および図20を参照して、薄膜磁気ヘッド20の構成について説明する。図19は薄膜磁気ヘッド20のABS61Aに垂直な断面構成を表しており、図20はABS61Aに平行な断面構成を表している。図19および図20に示すように、薄膜磁気ヘッド20は、アルティック(Al23・TiC)等のセラミック材料よりなる基板1と、この基板1上に形成された酸化アルミニウム(Al23)等の絶縁材料よりなる絶縁層2と、この絶縁層2上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層3と、この下部シールド層3上に絶縁層4を介して形成された再生素子としての磁気抵抗効果(MR)素子5と、このMR素子5上に絶縁層4を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層6とを備えている。MR素子5の一端部は、ABS61Aに露出している。MR素子5は、AMR(異方性磁気抵抗効果)素子、GMR(巨大磁気抵抗効果)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。 Next, the configuration of the thin film magnetic head 20 will be described with reference to FIGS. 19 and 20. FIG. 19 shows a cross-sectional configuration perpendicular to the ABS 61A of the thin film magnetic head 20, and FIG. 20 shows a cross-sectional configuration parallel to the ABS 61A. As shown in FIGS. 19 and 20, the thin film magnetic head 20 includes a substrate 1 made of a ceramic material such as AlTiC (Al 2 O 3 .TiC), and aluminum oxide (Al 2 O formed on the substrate 1). 3 ) An insulating layer 2 made of an insulating material such as 1 ), a lower shield layer 3 made of a magnetic material formed on the insulating layer 2, and a reproducing element formed on the lower shield layer 3 via an insulating layer 4 A magnetoresistive effect (MR) element 5 and an upper shield layer 6 made of a magnetic material formed on the MR element 5 with an insulating layer 4 interposed therebetween. One end of the MR element 5 is exposed to the ABS 61A. The MR element 5 is an element using a magnetosensitive film exhibiting a magnetoresistive effect such as an AMR (anisotropic magnetoresistive effect) element, a GMR (giant magnetoresistive effect) element, or a TMR (tunnel magnetoresistive effect) element. be able to.

薄膜磁気ヘッド20は、さらに、上部シールド層6上に形成された非磁性材料よりなる非磁性層7と、この非磁性層7上に形成されたコバルト鉄合金(CoFe),ニッケル鉄合金(NiFe),コバルトニッケル鉄合金(CoNiFe)等の磁性材料よりなる下部磁極層8と、この下部磁極層8上に形成された酸化アルミニウム(Al23)等の非磁性材料よりなる記録ギャップ層9と、この記録ギャップ層9上に形成された薄膜コイルの第1層部分10と、この第1層部分10を覆うスローハイト規制層に対応した絶縁層11とを備えている。記録ギャップ層9には、第1層部分の中心部分においてコンタクトホール9Aが形成されている。第1層部分は、銅(Cu)等の導電性材料によって形成される。なお、図19において、符号10Aは、第1層部分10のうち、後述する薄膜コイルの第2層部分15に接続される接続部を表している。第1層部分10は、コンタクトホール9Aの周囲を巻回するように形成されている。絶縁層11におけるABS61Aの側の端部は、ABS61Aから離れた位置に配置されており、この端部がスローハイトを規定するようになっている。また、絶縁層11の上面のうち、絶縁層11におけるABS61Aの側の端部から第1層部分10の外周端付近までの部分は、ABS61Aに近づくほど下部磁極層8に近づくような斜面を形成している。 The thin film magnetic head 20 further includes a nonmagnetic layer 7 made of a nonmagnetic material formed on the upper shield layer 6, and a cobalt iron alloy (CoFe), nickel iron alloy (NiFe alloy) formed on the nonmagnetic layer 7. ), A lower magnetic pole layer 8 made of a magnetic material such as cobalt nickel iron alloy (CoNiFe), and a recording gap layer 9 made of a nonmagnetic material such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ) formed on the lower magnetic pole layer 8. And a first layer portion 10 of a thin film coil formed on the recording gap layer 9 and an insulating layer 11 corresponding to a slow height restricting layer covering the first layer portion 10. In the recording gap layer 9, a contact hole 9A is formed in the central portion of the first layer portion. The first layer portion is formed of a conductive material such as copper (Cu). In FIG. 19, reference numeral 10 </ b> A represents a connection portion of the first layer portion 10 that is connected to a second layer portion 15 of a thin film coil to be described later. The first layer portion 10 is formed so as to wind around the contact hole 9A. An end of the insulating layer 11 on the ABS 61A side is disposed at a position away from the ABS 61A, and this end defines the slow height. In addition, a portion of the upper surface of the insulating layer 11 from the end on the ABS 61A side of the insulating layer 11 to the vicinity of the outer peripheral end of the first layer portion 10 forms a slope that approaches the lower magnetic pole layer 8 as it approaches the ABS 61A. is doing.

薄膜磁気ヘッド20は、さらに、ABS61Aから絶縁層11の上記斜面の途中の位置までの領域において、記録ギャップ層9および絶縁層11上に形成された磁極部分層12Aと、コンタクトホール9A内に配置され、下部磁極層8上に形成された連結部分層12Bと、磁極部分層12Aおよび連結部分層12Bの周囲に配置された絶縁層14とを備えている。   The thin film magnetic head 20 is further disposed in the contact hole 9A and the magnetic pole part layer 12A formed on the recording gap layer 9 and the insulating layer 11 in a region from the ABS 61A to a position in the middle of the slope of the insulating layer 11. The coupling portion layer 12B formed on the lower magnetic pole layer 8 and the insulating layer 14 disposed around the pole portion layer 12A and the coupling portion layer 12B are provided.

薄膜磁気ヘッド20は、さらに、絶縁層14上に形成された薄膜コイルの第2層部分15と、この第2層部分15を覆う絶縁層16と、磁極部分層12A、絶縁層14,16および連結部分層12B上に形成されたヨーク部分層12Cと、このヨーク部分層12Cおよび絶縁層16を覆うように形成されたオーバーコート層17とを備えている。ヨーク部分層12Cは、磁極部分層12Aと連結部分層12Bとを連結する。ヨーク部分層12CのABS61A側の端部は、ABS61Aから離れた位置に配置されている。第2層部分15は、銅等の導電性材料によって形成されている。なお、図19において、符号15Aは、第2層部分15のうち、第1層部分10の接続部10Aに接続される接続部を表している。磁極部分層12A、連結部分層12Bおよびヨーク部分層12Cは、上部磁極層12を構成しており、いずれもCoFe、NiFe、CoNiFe等の磁性材料によって形成されている。磁極部分層12Aは、トラック幅を規定する磁極部分を含み、ヨーク部分層12Cは、上部磁極層12のヨーク部分となる。   The thin film magnetic head 20 further includes a second layer portion 15 of a thin film coil formed on the insulating layer 14, an insulating layer 16 covering the second layer portion 15, a magnetic pole portion layer 12A, insulating layers 14, 16 and A yoke portion layer 12C formed on the coupling portion layer 12B and an overcoat layer 17 formed so as to cover the yoke portion layer 12C and the insulating layer 16 are provided. The yoke portion layer 12C connects the magnetic pole portion layer 12A and the connecting portion layer 12B. The end of the yoke portion layer 12C on the ABS 61A side is disposed at a position away from the ABS 61A. The second layer portion 15 is made of a conductive material such as copper. In FIG. 19, reference numeral 15 </ b> A represents a connection portion of the second layer portion 15 that is connected to the connection portion 10 </ b> A of the first layer portion 10. The magnetic pole portion layer 12A, the coupling portion layer 12B, and the yoke portion layer 12C constitute the upper magnetic pole layer 12, and all are made of a magnetic material such as CoFe, NiFe, CoNiFe. The magnetic pole portion layer 12A includes a magnetic pole portion that defines the track width, and the yoke portion layer 12C is a yoke portion of the upper magnetic pole layer 12.

以上のように、この薄膜磁気ヘッド20は、磁気ディスク52に対向するABS61Aに臨む再生ヘッドと記録ヘッド(誘導型電磁変換素子)とを兼ね備えた構造を有している。具体的には、MR素子5と、ABS61Aの側の一部がMR素子5を挟んで対向するように配置されてMR素子5をシールドするように機能する下部シールド層3および上部シールド層6とが再生ヘッドに相当する部分である。一方、ABS61A側において互いに対向する磁極部分を含むとともに、この磁極部分とは反対側となるABS61Aから後退した位置において互いに接合された下部磁極層8および上部磁極層12と、下部磁極層8の磁極部分と上部磁極層12の磁極部分との間に配置されて、これら磁極部分の対向間隔を規定する記録ギャップ層9と、下部磁極層8と上部磁極層12との接合部分を中心に巻回された状態で配置された薄膜コイルの第1層および第2層部分10,15と、下部磁極層8と上部磁極層12との間に配置されて、薄膜コイルの第1層および第2層部分10,15を下部磁極層8および上部磁極層12と絶縁させる絶縁層11,14,16とが記録ヘッドに相当する部分である。   As described above, the thin film magnetic head 20 has a structure in which the reproducing head facing the ABS 61A facing the magnetic disk 52 and the recording head (inductive electromagnetic transducer) are combined. Specifically, the MR element 5, the lower shield layer 3 and the upper shield layer 6 that are arranged so that a part of the ABS 61A side is opposed to each other with the MR element 5 interposed therebetween and function to shield the MR element 5. Is a portion corresponding to the reproducing head. On the other hand, the magnetic pole portion of the lower magnetic pole layer 8 includes the lower magnetic pole layer 8 and the upper magnetic pole layer 12 that are joined to each other at a position retracted from the ABS 61A that is opposite to the magnetic pole portion. Winding around the junction between the recording gap layer 9 and the lower magnetic pole layer 8 and the upper magnetic pole layer 12 which are arranged between the magnetic pole portion and the magnetic pole portion of the upper magnetic pole layer 12 and define the facing distance between these magnetic pole portions The first and second layer portions 10 and 15 of the thin film coil and the first and second layers of the thin film coil disposed between the lower magnetic pole layer 8 and the upper magnetic pole layer 12. The insulating layers 11, 14, and 16 that insulate the portions 10 and 15 from the lower magnetic pole layer 8 and the upper magnetic pole layer 12 are portions corresponding to the recording head.

次に、図21および図22を参照して、下部磁極層8および上部磁極層12の磁極部分の近傍の構造について詳しく説明する。図21は、薄膜磁気ヘッド20の要部を拡大した断面図である。   Next, with reference to FIGS. 21 and 22, the structure in the vicinity of the magnetic pole portions of the lower magnetic pole layer 8 and the upper magnetic pole layer 12 will be described in detail. FIG. 21 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the thin film magnetic head 20.

下部磁極層8の記録ギャップ層9側の面(上面)は、ABS61Aと一致するように配置された一端部とABS61Aから+Y方向へ離れた位置に配置された他端部とを含む第1の面8Aと、この第1の面8AよりもABS61Aから+Y方向へ離れた位置に配置された第2の面8Bとを有している。さらに、第2の面8BのABS61Aとは反対側に第3の面8C(図19,図21には図示せず)を有している。そして、これら第1の面8Aおよび第3の面8Cと第2の面8Bとの間には段差D1が設けられており、第2の面8Bが第1の面8Aおよび第3の面8Cよりも上部磁極層12から離れる方向(−Z方向)へ向かうように一段低くなっている。段差D1は、0.1μm以上1μm以下であることが望ましい。段差D1が0.1μm未満であると、磁極部分層12Aと下部磁極層8との間における磁束の漏れを抑える効果が小さくなり、オーバーライト特性が劣化する傾向にあるからである。一方、段差D1が1μmを超えると、下部磁極層8の磁極部分において磁束が過飽和となる状態が生じやすくなってしまうからである。第2の面8Bは、絶縁層11によって覆われている。   A surface (upper surface) of the bottom pole layer 8 on the recording gap layer 9 side includes a first end disposed so as to coincide with the ABS 61A and a second end disposed at a position away from the ABS 61A in the + Y direction. It has a surface 8A and a second surface 8B arranged at a position further away from the ABS 61A in the + Y direction than the first surface 8A. Further, the second surface 8B has a third surface 8C (not shown in FIGS. 19 and 21) on the side opposite to the ABS 61A. A step D1 is provided between the first surface 8A and the third surface 8C and the second surface 8B, and the second surface 8B is the first surface 8A and the third surface 8C. It is lower by one step so as to go away from the upper magnetic pole layer 12 (−Z direction). The step D1 is desirably 0.1 μm or more and 1 μm or less. This is because if the step D1 is less than 0.1 μm, the effect of suppressing leakage of magnetic flux between the magnetic pole portion layer 12A and the lower magnetic pole layer 8 is reduced, and the overwrite characteristics tend to deteriorate. On the other hand, if the level difference D1 exceeds 1 μm, a state in which the magnetic flux is oversaturated easily occurs in the magnetic pole portion of the lower magnetic pole layer 8. The second surface 8B is covered with the insulating layer 11.

記録ギャップ層9は、第1の面8Aと絶縁層11の一部とを連続して覆うように形成されている。   The recording gap layer 9 is formed so as to continuously cover the first surface 8A and a part of the insulating layer 11.

また、磁極部分層12Aは、記録ギャップ層9側において、記録ギャップ層9を挟んで第1の面8Aと対向する第1の面12AAと、記録ギャップ層9および絶縁層11を挟んで第2の面8Bの一部領域と対向する第2の面12ABとを含むように構成されている。第1の面12AAと第2の面12ABとの境界位置は、絶縁層11のABS61A側の端部11Aの位置と一致し、スローハイトTHを規定している。   Further, the magnetic pole portion layer 12A has, on the recording gap layer 9 side, a first surface 12AA facing the first surface 8A with the recording gap layer 9 in between, and a second surface with the recording gap layer 9 and the insulating layer 11 in between. It is comprised so that 2nd surface 12AB which opposes a partial area | region of the surface 8B of this may be included. The boundary position between the first surface 12AA and the second surface 12AB coincides with the position of the end portion 11A on the ABS 61A side of the insulating layer 11, and defines the slow height TH.

図22は、上部磁極層12の磁極部分層12Aの平面図である。図22に示すように、磁極部分層12Aは、ABS61Aと一致する一端部とABS61Aから+Y方向へ離れた位置に配置された他端部とを有するトラック幅規定部12A1と、このトラック幅規定部12A1の他端部に連結された接続部12A2とを含んでいる。トラック幅規定部12A1は、記録トラック幅と等しい一定の幅を有している。すなわち、トラック幅規定部12A1は、記録トラック幅を規定している。接続部12A2の幅は、トラック幅規定部12A1の幅と等しく、トラック幅規定部12A1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。接続部12A2は、ヨーク部分層12Cに接続されるようになっている。   FIG. 22 is a plan view of the magnetic pole part layer 12 </ b> A of the upper magnetic pole layer 12. As shown in FIG. 22, the magnetic pole portion layer 12A includes a track width defining portion 12A1 having one end portion coincident with the ABS 61A and the other end portion disposed at a position away from the ABS 61A in the + Y direction, and the track width defining portion. 12A1 connected to the other end of 12A1. The track width defining portion 12A1 has a constant width equal to the recording track width. That is, the track width defining portion 12A1 defines the recording track width. The width of the connecting portion 12A2 is equal to the width of the track width defining portion 12A1, and gradually increases with increasing distance from the track width defining portion 12A1, and then becomes a constant size. The connecting portion 12A2 is connected to the yoke partial layer 12C.

以上のような構造を有する薄膜磁気ヘッド20では、上部磁極層12が磁極部分層12Aとヨーク部分層12Cとを有し、磁極部分層12Aのトラック幅規定部12A1によって記録トラック幅を規定している。これにより、上部磁極層12を1つの層で構成する場合に比べて、記録トラック幅を規定する微細な磁極部分を精度よく形成することが可能である。また、この薄膜磁気ヘッド20では、下部磁極層8が、第1の面8Aよりも磁極部分層12Aから離れた第2の面8Bを有するように構成されているので、下部磁極層8の上面が平坦な場合に比べて、絶縁層11を介して磁極部分12Aと下部磁極層8とが対向する領域における両者の間の距離が大きくなり、その結果、両者の間における磁束の漏れを抑えて、記録特性の低下を防止することができる。   In the thin film magnetic head 20 having the above structure, the upper magnetic pole layer 12 has a magnetic pole part layer 12A and a yoke part layer 12C, and the recording track width is defined by the track width defining part 12A1 of the magnetic pole part layer 12A. Yes. As a result, it is possible to accurately form a fine magnetic pole portion that defines the recording track width as compared with the case where the upper magnetic pole layer 12 is formed of a single layer. In the thin film magnetic head 20, the lower magnetic pole layer 8 is configured to have the second surface 8B that is farther from the magnetic pole portion layer 12A than the first surface 8A. The distance between the two in the region where the magnetic pole portion 12A and the lower magnetic pole layer 8 are opposed to each other through the insulating layer 11 is larger than that in the case where the magnetic layer is flat. Therefore, it is possible to prevent the recording characteristics from being deteriorated.

次に、図19から図22に加え、図23から図35を参照して、薄膜磁気ヘッド20の製造方法について説明する。ここで、図23から図35は、薄膜磁気ヘッド20の製造方法における各工程を説明するための断面図である。   Next, a method for manufacturing the thin film magnetic head 20 will be described with reference to FIGS. 23 to 35 in addition to FIGS. Here, FIG. 23 to FIG. 35 are cross-sectional views for explaining each step in the method of manufacturing the thin film magnetic head 20.

まず、図23に示したように、基板1上に、例えばスパッタリング法によって絶縁層2を形成する。次に、絶縁層2上に、例えばスパッタリング法やめっき法によって下部シールド層3を形成する。次に、下部シールド層3上に、例えばスパッタリング法によって絶縁層4の一部を形成する。次に、絶縁層4の一部の上に、例えばスパッタリング法によってMR素子5を形成する。次に、絶縁層4の一部の上に、例えばスパッタリング法によってMR素子5に電気的に接続される一対の電極層(図示せず。)を形成する。次に、絶縁層4の一部、MR素子5および電極層上に、例えばスパッタリング法によって絶縁層4の残りの部分を形成する。なお、上記再生ヘッドを構成する各層は、パターン化されたレジスト層を用いた一般的なエッチング方法やリフトオフ法、これらを併用した方法によってパターニングすることができる。続いて、絶縁層4上に、例えばスパッタリング法やめっき法によって上部シールド層6を形成する。さらに、上部シールド層6上に、例えばスパッタリング法によって非磁性層7を形成したのち、その非磁性層7上に、例えばスパッタリング法やめっき法によってコバルト鉄合金(CoFe),ニッケル鉄合金(NiFe),コバルトニッケル鉄合金(CoNiFe)等の磁性材料からなる磁性膜8Zを形成する。そののち、磁性膜8Zの全体を覆うように酸化アルミニウムからなる可溶層31Zを形成する。   First, as shown in FIG. 23, the insulating layer 2 is formed on the substrate 1 by, for example, sputtering. Next, the lower shield layer 3 is formed on the insulating layer 2 by, for example, sputtering or plating. Next, a part of the insulating layer 4 is formed on the lower shield layer 3 by sputtering, for example. Next, the MR element 5 is formed on a part of the insulating layer 4 by sputtering, for example. Next, a pair of electrode layers (not shown) electrically connected to the MR element 5 is formed on a part of the insulating layer 4 by, for example, sputtering. Next, the remaining part of the insulating layer 4 is formed on a part of the insulating layer 4, the MR element 5 and the electrode layer by, for example, sputtering. Each layer constituting the reproducing head can be patterned by a general etching method using a patterned resist layer, a lift-off method, or a method using a combination thereof. Subsequently, the upper shield layer 6 is formed on the insulating layer 4 by, for example, a sputtering method or a plating method. Further, after the nonmagnetic layer 7 is formed on the upper shield layer 6 by, for example, a sputtering method, a cobalt iron alloy (CoFe) or a nickel iron alloy (NiFe) is formed on the nonmagnetic layer 7 by, for example, a sputtering method or a plating method. The magnetic film 8Z made of a magnetic material such as cobalt nickel iron alloy (CoNiFe) is formed. After that, a soluble layer 31Z made of aluminum oxide is formed so as to cover the entire magnetic film 8Z.

可溶層31Zを形成した後、最終的に第1の面8Aとなる領域(第1領域R1)および第3の面8Cとなる領域(第3領域R3)にのみ、2層レジストパターン32を選択的に形成する。この際、最終的に第2の面8Bとなる領域(第2領域R2)には2層レジストパターン32を形成しないようにする。   After forming the fusible layer 31Z, the two-layer resist pattern 32 is formed only in the region (first region R1) that finally becomes the first surface 8A and the region (third region R3) that becomes the third surface 8C. Selectively form. At this time, the two-layer resist pattern 32 is not formed in a region (second region R2) that finally becomes the second surface 8B.

2層レジストパターン32を形成したのち、これをマスクとしたドライエッチング法により、第2の面8Bに対応した領域を含む第2領域R2の磁性膜8Zおよび可溶層31Zを選択的にエッチングする(図24)。ここでは、磁性膜8Zを、0.1μm以上1μm以下の範囲で掘り下げる。これにより、第1の面8A、第2の面8Bおよび第3の面8Cを有する下部磁極層8と、第1の面8Aおよび第3の面8C上に設けられた可溶層パターン31とが形成される。第2の面8Bは、第1の面8Aおよび第3の面8Cよりも一段低く形成された面である。   After forming the two-layer resist pattern 32, the magnetic film 8Z and the soluble layer 31Z in the second region R2 including the region corresponding to the second surface 8B are selectively etched by a dry etching method using this as a mask. (FIG. 24). Here, the magnetic film 8Z is dug within a range of 0.1 μm to 1 μm. Thus, the bottom pole layer 8 having the first surface 8A, the second surface 8B, and the third surface 8C, and the soluble layer pattern 31 provided on the first surface 8A and the third surface 8C, Is formed. The second surface 8B is a surface formed one step lower than the first surface 8A and the third surface 8C.

続いて図25に示したように、例えばスパッタリング法を用いて全体を覆うように酸化アルミニウムからなる絶縁膜11Zを形成する。そののち、2層レジストパターン32を溶解可能な溶剤を用いてリフトオフし、さらに、酸化アルミニウムを溶解可能な溶剤を用いて可溶層パターン31を溶解除去することにより、図26に示したように、下部磁極層8の第1の面8Aおよび第3の面8Cが現れると共に、第2領域R2を覆う絶縁層11が現れる。   Subsequently, as shown in FIG. 25, an insulating film 11Z made of aluminum oxide is formed so as to cover the whole by using, for example, a sputtering method. Thereafter, the two-layer resist pattern 32 is lifted off using a solvent capable of dissolving, and further, the soluble layer pattern 31 is dissolved and removed using a solvent capable of dissolving aluminum oxide, as shown in FIG. The first surface 8A and the third surface 8C of the bottom pole layer 8 appear, and the insulating layer 11 covering the second region R2 appears.

ここで、段差D1は0.1μm以上1μm以下であることから、エッチング量が多くエッチング時間も長いので、下部磁極層8およびその周辺部が比較的高温となる。さらに、絶縁膜11Zの形成によっても下部磁極層8およびその周辺部に熱が加わることとなる。このため、樹脂からなる可溶層を用いたパターニング方法では可溶層が熱によって変質してしまい、この可溶層を溶剤によって除去することができなくなってしまう。これに対して、本実施の形態によれば、可溶層パターン31として酸化アルミニウムを用いるようにしたので、磁性膜8Zのエッチング時および絶縁層11の形成時に発生する熱の影響を受けることなく、エッチング後に所定の溶剤を用いて可溶層パターン31を下部磁極層8から容易に分離することができる。この際、第1の面8Aに再付着物によるバリが発生するようなことはない。したがって、第1の面8Aおよび第3の面8Cと第2の面8Bとの間に段差を有する下部磁極層8を高精度かつ容易に形成することができる。   Here, since the step D1 is not less than 0.1 μm and not more than 1 μm, the etching amount is large and the etching time is long, so that the lower magnetic pole layer 8 and its peripheral portion are relatively high in temperature. Furthermore, heat is applied to the lower magnetic pole layer 8 and its peripheral part also by the formation of the insulating film 11Z. For this reason, in the patterning method using the soluble layer made of resin, the soluble layer is altered by heat, and the soluble layer cannot be removed by the solvent. On the other hand, according to the present embodiment, aluminum oxide is used as the soluble layer pattern 31, so that it is not affected by the heat generated when the magnetic film 8Z is etched and when the insulating layer 11 is formed. The soluble layer pattern 31 can be easily separated from the bottom pole layer 8 using a predetermined solvent after etching. At this time, burrs due to the reattachment do not occur on the first surface 8A. Therefore, the lower magnetic pole layer 8 having a step between the first surface 8A and the third surface 8C and the second surface 8B can be easily formed with high accuracy.

下部磁極層8および絶縁層11を形成したのち、図27に示すように、例えばスパッタリング法によって記録ギャップ層9を選択的に形成する。次に、この記録ギャップ層9上に電極膜(図示せず)をスパッタリング法により形成する。こののち、図28に示したように、ABS61Aから絶縁層11の上面の一部を覆う領域を含むように、磁極部分層12Aを選択的に形成する。このとき同時に、第3の面8Cにおけるコンタクトホール9Aとなる領域に電極膜(図示せず)および連結部分層12Bを形成するとともに接続部10A上に接続層13を形成する。磁極部分層12A、連結部分層12Bおよび接続層13は、例えば上記の電極膜を利用したフレームめっき法によって形成される。   After forming the bottom pole layer 8 and the insulating layer 11, as shown in FIG. 27, the recording gap layer 9 is selectively formed by, for example, sputtering. Next, an electrode film (not shown) is formed on the recording gap layer 9 by sputtering. Thereafter, as shown in FIG. 28, the magnetic pole portion layer 12A is selectively formed so as to include a region covering a part of the upper surface of the insulating layer 11 from the ABS 61A. At the same time, an electrode film (not shown) and a coupling portion layer 12B are formed in a region to be the contact hole 9A on the third surface 8C, and a connection layer 13 is formed on the connection portion 10A. The magnetic pole partial layer 12A, the coupling partial layer 12B, and the connection layer 13 are formed by frame plating using the above electrode film, for example.

さらに、図29に示したように、磁極部分層12Aおよび連結部分層12Bをマスクとして電極膜および記録ギャップ層9をイオンミリングなどにより除去したのち、図30に示したように、例えばスパッタリング法により全体に亘って酸化アルミニウムなどからなる絶縁層14Aを形成する。なお、図20に示したように、上部磁極層12の磁極部分、記録ギャップ層9および下部磁極層8の磁極部分の少なくとも一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム(Trim)構造と呼ばれる。   Further, as shown in FIG. 29, after the electrode film and the recording gap layer 9 are removed by ion milling or the like using the magnetic pole portion layer 12A and the coupling portion layer 12B as a mask, as shown in FIG. An insulating layer 14A made of aluminum oxide or the like is formed over the entire surface. As shown in FIG. 20, the structure in which the magnetic pole portion of the upper magnetic pole layer 12, the side walls of at least a part of the magnetic pole portion of the recording gap layer 9 and the lower magnetic pole layer 8 are vertically formed in a self-aligned manner, It is called a trim structure.

絶縁層14Aを形成したのち、図31に示したように、めっき法を用いて、絶縁層14A上の第2領域R2に対応する領域の一部に薄膜コイルの第1層部分10を形成する。さらに、図32に示したように、第1層部分10の隙間などにレジストなどからなる絶縁層14Bを形成したのち、図33に示したように、全面に亘ってスパッタリング法により酸化アルミニウムからなる絶縁層14Cを形成する。   After forming the insulating layer 14A, as shown in FIG. 31, the first layer portion 10 of the thin film coil is formed in a part of the region corresponding to the second region R2 on the insulating layer 14A by using a plating method. . Further, as shown in FIG. 32, after forming an insulating layer 14B made of resist or the like in the gap of the first layer portion 10, etc., as shown in FIG. 33, the entire surface is made of aluminum oxide by sputtering. An insulating layer 14C is formed.

次いで、この絶縁層14Cを、例えば化学機械研磨(CMP)によって磁極部分層12A、連結部分層12Bおよび接続層13の表面に至るまで研磨して平坦化する(図34)。平坦化ののち、図35に示したように、少なくとも第1層部分10の上面を覆うように絶縁層14Dを形成する。こののち、絶縁層14D上に薄膜コイルの第2層部分15を形成し、さらに第2層部分15を覆うように絶縁層16を形成する。絶縁層16は、例えば、第2層部分15を覆うようにレジストを塗布し、このレジストを硬化させることによって形成される。さらに、磁極部分層12A、絶縁層14,16および連結部分層12B上に、例えばフレームめっき法によってヨーク部分層12Cを形成する。こののち、ヨーク部分層12Cおよび絶縁層16を覆うように、例えばスパッタリング法によってオーバーコート層17を形成する。最後に、上記各層を含むスライダの機械加工を行って、ABS61Aを形成したのち、所定の工程を経ることにより図19に示した薄膜磁気ヘッド20が完成する。   Next, the insulating layer 14C is polished and planarized by chemical mechanical polishing (CMP) to reach the surfaces of the pole portion layer 12A, the coupling portion layer 12B, and the connection layer 13 (FIG. 34). After planarization, an insulating layer 14D is formed so as to cover at least the upper surface of the first layer portion 10 as shown in FIG. Thereafter, the second layer portion 15 of the thin film coil is formed on the insulating layer 14D, and the insulating layer 16 is further formed so as to cover the second layer portion 15. The insulating layer 16 is formed, for example, by applying a resist so as to cover the second layer portion 15 and curing the resist. Further, the yoke portion layer 12C is formed on the magnetic pole portion layer 12A, the insulating layers 14 and 16, and the coupling portion layer 12B by frame plating, for example. After that, the overcoat layer 17 is formed by sputtering, for example, so as to cover the yoke portion layer 12C and the insulating layer 16. Finally, the slider including the above layers is machined to form the ABS 61A, and then the thin film magnetic head 20 shown in FIG. 19 is completed through a predetermined process.

以上のように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁性膜8Zとレジストパターン32との間に可溶層31Zを形成するので、磁性膜8Zとレジストパターン32とが可溶層31Zによって互いに隔てられた構造を形成することができる。さらに、レジストパターン32をマスクとしたドライエッチングにより磁性膜8Zおよび可溶層31Zを選択的にエッチングして下部磁極層8および可溶層パターン31を形成したのち、所定の溶剤を用いて少なくとも可溶層パターン31を除去するようにしたので、下部磁極層8における第1の面8Aと第2の面8Bとの間の厚み方向の段差部分における型くずれの発生を抑制し、より正確にエッチングすることができる。そのうえ、ドライエッチング時および絶縁層11の形成時に加わる熱の影響を受けることなく、下部磁極層8とレジストパターン32とを容易に分離することができる。これは、可溶層パターン31を耐熱性および放熱性に優れたAl23により構成するようにしたことから、上記のドライエッチング時および絶縁層11の形成時に加わる熱により変質することがなく、可溶層パターン31と下部磁極層8との焼き付きを生ずることもないからである。仮にレジストパターン32が上記の加熱により変質した場合であっても、可溶層パターン31によって隔てたことにより下部磁極層8への影響を防ぐことができる。したがって、第1の面8Aと第2の面8Bとの間に厚み方向の段差D1を有する下部磁極層8を、高精度かつ容易に形成することが可能である。 As described above, according to the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present embodiment, the soluble layer 31Z is formed between the magnetic film 8Z and the resist pattern 32, so that the magnetic film 8Z and the resist pattern 32 are formed. Structures separated from each other by the soluble layer 31Z can be formed. Furthermore, after the magnetic film 8Z and the soluble layer 31Z are selectively etched by dry etching using the resist pattern 32 as a mask to form the lower magnetic pole layer 8 and the soluble layer pattern 31, at least possible using a predetermined solvent. Since the melt layer pattern 31 is removed, the occurrence of mold deformation at the step portion in the thickness direction between the first surface 8A and the second surface 8B in the bottom pole layer 8 is suppressed, and etching is performed more accurately. be able to. In addition, the bottom pole layer 8 and the resist pattern 32 can be easily separated without being affected by heat applied during dry etching and formation of the insulating layer 11. This is because the fusible layer pattern 31 is made of Al 2 O 3 excellent in heat resistance and heat dissipation, so that it is not altered by heat applied during the dry etching and formation of the insulating layer 11. This is because seizure between the fusible layer pattern 31 and the bottom pole layer 8 does not occur. Even if the resist pattern 32 is altered by the above heating, the influence on the lower magnetic pole layer 8 can be prevented by being separated by the fusible layer pattern 31. Therefore, the lower magnetic pole layer 8 having the step D1 in the thickness direction between the first surface 8A and the second surface 8B can be easily formed with high accuracy.

ここで、第3の実施の形態における具体的な実施例について説明する。本実施例では、上記第3の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法に基づき、酸化アルミニウム(Al23)からなる可溶層を用いて下部磁極層の形成をおこない、下部磁極層の表面状態を確認した。その結果を、従来の樹脂(レジスト)からなる可溶層を用いて下部磁極層の形成をおこなった比較例と併せて表1に示す。なお、下部磁極層としては、全てFeCoを用いた。 Here, a specific example in the third embodiment will be described. In this example, the lower magnetic pole layer is formed using a soluble layer made of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) based on the method of manufacturing the thin film magnetic head in the third embodiment, and the lower magnetic pole layer is formed. The surface condition was confirmed. The results are shown in Table 1 together with a comparative example in which the lower magnetic pole layer was formed using a soluble layer made of a conventional resin (resist). Note that FeCo was used for the lower magnetic pole layer.

Figure 2006202436
Figure 2006202436

表1の「表面状態」の欄において、「○」としたものは最終的に下部磁極層の表面に再付着物やバリ(以下、再付着物等という。)などの形成が観察されなかったことを示す。一方、「×」としたものは、最終的に再付着物等の形成が観察されたことを示す。表1から明らかなように、従来のように樹脂(レジスト)を用いて可溶層を形成し、下部磁極層を200nm程度エッチングした場合には、リフトオフ後の下部磁極層の表面に再付着物等が観察された。これに対して、酸化アルミニウム(Al23)を用いて可溶層を形成した本実施例では、下部磁極層を200nm程度エッチングした場合および400nm程度エッチングした場合のいずれにおいても、リフトオフ後の下部磁極層の表面に再付着物等の発生は見られなかった。 In the column of “Surface condition” in Table 1, in the case of “◯”, formation of redeposits and burrs (hereinafter referred to as redeposits) was not observed on the surface of the bottom pole layer. It shows that. On the other hand, “x” indicates that the formation of a reattachment or the like was finally observed. As is apparent from Table 1, when a soluble layer is formed using a resin (resist) as in the prior art and the lower magnetic pole layer is etched by about 200 nm, re-deposited material on the surface of the lower magnetic pole layer after lift-off Etc. were observed. In contrast, in this example in which the fusible layer was formed using aluminum oxide (Al 2 O 3 ), the bottom pole layer was etched about 200 nm and etched about 400 nm after lift-off. There was no occurrence of redeposits on the surface of the bottom pole layer.

以上により、本実施例によれば、最終的に再付着物等を残存させることなく十分な精度を有する下部磁極層を形成可能であることがわかった。   From the above, it has been found that according to the present example, it is possible to form the lower magnetic pole layer having sufficient accuracy without finally leaving the reattachment or the like.

以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、上部レジスト層の形成にポジ型のフォトレジスト材料を用いるようにしたが、ネガ型のフォトレジスト材料を用いるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、2層構造のレジストパターンを作製するようにしたが、単層のレジストパターンとしてもよい。その場合には、フォトリソグラフィ処理によりアンダーカットの形成を同時におこなうことのできる樹脂を用いることが望ましい。   The present invention has been described above with reference to some embodiments and examples. However, the present invention is not limited to the above embodiments and examples, and various modifications can be made. For example, in the above embodiments and examples, a positive photoresist material is used to form the upper resist layer. However, a negative photoresist material may be used. In the above embodiment, a resist pattern having a two-layer structure is formed. However, a single-layer resist pattern may be used. In that case, it is desirable to use a resin that can simultaneously form an undercut by photolithography.

また、上記の第1および第2の実施の形態では、第1の薄膜パターンと併せて第2の薄膜パターンも形成する場合について説明するようにしたが、いずれの場合も、第1の薄膜パターンのみ形成するようにしてもよい。   In the first and second embodiments described above, the case where the second thin film pattern is formed together with the first thin film pattern has been described. In either case, the first thin film pattern is also described. You may make it form only.

また、上記第1および第2の実施の形態では、第1の薄膜パターンを厚み方向に全てエッチングするようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第1の薄膜パターンにおける厚み方向の一部をエッチングし、段差部や凹部を形成する場合をも含むものである。   In the first and second embodiments, the first thin film pattern is entirely etched in the thickness direction. However, the present invention is not limited to this, and the thickness of the first thin film pattern. This includes a case where a part of the direction is etched to form a stepped part or a recessed part.

本発明のパターニング方法は、薄膜磁気ヘッドの製造に限らず、半導体デバイス等の他の電子・磁気デバイスに含まれる各種の薄膜パターンの形成にも好適に用いることができる。例えば、マイクロマシンにおける配線パターンの形成や不揮発性磁気抵抗メモリ(MRAM;Magnetoresistive Random Access Memory)における薄膜磁気メモリ素子などのパターン形成などに応用可能である。   The patterning method of the present invention can be suitably used not only for the production of thin film magnetic heads but also for forming various thin film patterns included in other electronic / magnetic devices such as semiconductor devices. For example, the present invention can be applied to formation of wiring patterns in micromachines and pattern formation of thin-film magnetic memory elements in nonvolatile magnetoresistive memory (MRAM).

本発明の第1の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される薄膜パターンを表す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing showing the thin film pattern formed by the formation method of the thin film pattern which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示した薄膜パターンを形成する方法における一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing 1 process in the method of forming the thin film pattern shown in FIG. 図2に続く一工程を表す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 2. 図3に続く一工程を表す平面図および断面図である。FIG. 4 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 3. 図4に続く一工程を表す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 4. 図5に続く一工程を表す断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 5. 図6に続く一工程を表す断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 6. 図7に続く一工程を表す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 7. 本発明の第2の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される薄膜パターンを表す平面図および断面図である。It is the top view and sectional drawing showing the thin film pattern formed by the formation method of the thin film pattern which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図9に示した薄膜パターンを形成する方法における一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing 1 process in the method of forming the thin film pattern shown in FIG. 図10に続く一工程を表す断面図である。It is sectional drawing showing the 1 process following FIG. 図11に続く一工程を表す平面図および断面図である。FIG. 12 is a plan view and a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 11. 図12に続く一工程を表す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 12. 図13に続く一工程を表す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 13. 図14に続く一工程を表す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 14. 図15に続く一工程を表す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 15. 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よって作製される薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置の概略構成を表す斜視図である。It is a perspective view showing schematic structure of the magnetic disc apparatus carrying the thin film magnetic head produced by the manufacturing method of the thin film magnetic head based on the 3rd Embodiment of this invention. 図17に示した磁気ディスク装置におけるスライダの構成を表す斜視図である。FIG. 18 is a perspective view illustrating a configuration of a slider in the magnetic disk device illustrated in FIG. 17. 図18に示した薄膜磁気ヘッドにおけるABSに垂直な断面の構成を表す断面図である。FIG. 19 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a cross section perpendicular to ABS in the thin film magnetic head illustrated in FIG. 18. 図18に示した薄膜磁気ヘッドにおけるABSに平行な断面の構成を表す断面図である。It is sectional drawing showing the structure of a cross section parallel to ABS in the thin film magnetic head shown in FIG. 図19に示した薄膜磁気ヘッドの要部を拡大して示した拡大断面図である。It is the expanded sectional view which expanded and showed the principal part of the thin film magnetic head shown in FIG. 図18に示した薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極層の磁極部分層を表す平面図である。FIG. 19 is a plan view showing a magnetic pole partial layer of an upper magnetic pole layer in the thin film magnetic head shown in FIG. 18. 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表す断面図である。It is sectional drawing showing 1 process in the manufacturing method of the thin film magnetic head which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図23に続く一工程を表す断面図である。FIG. 24 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 23. 図24に続く一工程を表す断面図である。FIG. 25 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 24. 図25に続く一工程を表す断面図である。FIG. 26 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 25. 図26に続く一工程を表す断面図である。FIG. 27 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 26. 図27に続く一工程を表す断面図である。FIG. 28 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 27. 図28に続く一工程を表す断面図である。FIG. 29 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 28. 図29に続く一工程を表す断面図である。FIG. 30 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 29. 図30に続く一工程を表す断面図である。FIG. 31 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 30. 図31に続く一工程を表す断面図である。FIG. 32 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 31. 図32に続く一工程を表す断面図である。FIG. 33 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 32. 図33に続く一工程を表す断面図である。FIG. 34 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 33. 図34に続く一工程を表す断面図である。FIG. 35 is a cross-sectional view illustrating a process following FIG. 34.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板、2…絶縁層、3…下部シールド層、4…絶縁層、5…MR素子、6…上部シールド層、7…非磁性層、8…下部磁極層、8A…第1の面、8B…第2の面、8C…第3の面、9…記録ギャップ層、10…第1層部分、11…絶縁層、12…上部磁極層、12A…磁極部分層、12AA…第1の面、12AB…第2の面、12B…連結部分層、12C…ヨーク部分層、13…接続層、14(14A〜14D)…絶縁層、15…第2層部分、16…絶縁層、17…オーバーコート層、20…薄膜磁気ヘッド、51…筐体、52…磁気ディスク、53…ヘッドアームアセンブリ(HAA)、54…ヘッドジンバルアセンブリ(HGA)、55…アーム、56…駆動部、57…固定軸、58…ベアリング、59…スピンドルモータ、61…基体、61A…記録媒体対向面(ABS)、100,200…薄膜パターン、101,201…基板、102…可溶層パターン、102Z,202Z…可溶層、105,205…2層レジストパターン、111,121…第1薄膜パターン、111Z,121Z…第1薄膜、111T…端部、122…第2薄膜パターン、122Z…第2薄膜、。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate, 2 ... Insulating layer, 3 ... Lower shield layer, 4 ... Insulating layer, 5 ... MR element, 6 ... Upper shield layer, 7 ... Nonmagnetic layer, 8 ... Lower magnetic pole layer, 8A ... 1st surface, 8B ... second surface, 8C ... third surface, 9 ... recording gap layer, 10 ... first layer portion, 11 ... insulating layer, 12 ... upper magnetic pole layer, 12A ... magnetic pole portion layer, 12AA ... first surface , 12AB ... second surface, 12B ... coupling portion layer, 12C ... yoke portion layer, 13 ... connection layer, 14 (14A-14D) ... insulating layer, 15 ... second layer portion, 16 ... insulating layer, 17 ... over Coat layer, 20 ... Thin film magnetic head, 51 ... Housing, 52 ... Magnetic disk, 53 ... Head arm assembly (HAA), 54 ... Head gimbal assembly (HGA), 55 ... Arm, 56 ... Drive unit, 57 ... Fixed shaft 58 ... bearings, 59 ... spindle motor, 61 ... , 61A: Recording medium facing surface (ABS), 100, 200 ... Thin film pattern, 101, 201 ... Substrate, 102 ... Soluble layer pattern, 102Z, 202Z ... Soluble layer, 105, 205 ... Two-layer resist pattern, 111 , 121 ... first thin film pattern, 111Z, 121Z ... first thin film, 111T ... end, 122 ... second thin film pattern, 122Z ... second thin film,.

Claims (7)

基体上に第1の薄膜を形成する工程と、
前記第1の薄膜の上に、酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程と、
前記可溶層の上に、レジストパターンを選択的に形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を利用して前記レジストパターンによって覆われた領域以外の領域における前記第1の薄膜および可溶層の厚み方向の全てまたは一部をエッチングし、第1の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、
前記レジストパターンの構成材料を溶解可能な第1の溶剤を用いて、前記レジストパターンを溶解除去する工程と、
酸化アルミニウムを溶解可能な第2の溶剤を用いて、前記可溶層パターンを溶解除去する工程と
を含むことを特徴とする薄膜パターンの形成方法。
Forming a first thin film on a substrate;
Forming a soluble layer made of aluminum oxide on the first thin film;
Selectively forming a resist pattern on the soluble layer;
Etching all or part of the first thin film and the soluble layer in the thickness direction in a region other than the region covered by the resist pattern using a dry etching method using the resist pattern as a mask, Forming a thin film pattern and a soluble layer pattern;
A step of dissolving and removing the resist pattern using a first solvent capable of dissolving the constituent material of the resist pattern;
And a step of dissolving and removing the soluble layer pattern by using a second solvent capable of dissolving aluminum oxide.
前記レジストパターンと、前記第1の薄膜および可溶層がエッチングされた領域とを覆うように第2の薄膜を形成する工程をさらに含み、
前記溶剤を用いて少なくとも前記可溶層パターンを除去することにより第2の薄膜パターンを形成する
ことを特徴とする請求項1に記載の薄膜パターンの形成方法。
Forming a second thin film so as to cover the resist pattern and the region where the first thin film and the soluble layer are etched;
The method for forming a thin film pattern according to claim 1, wherein the second thin film pattern is formed by removing at least the soluble layer pattern using the solvent.
さらに、前記レジストパターンにアンダーカットを形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の薄膜パターンの形成方法。
Furthermore, the process of forming an undercut in the said resist pattern is included. The formation method of the thin film pattern of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
島状または帯状をなす孤立型の前記レジストパターンを形成し、この孤立型のレジストパターンと同形をなす孤立型の前記第1の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の薄膜パターンの形成方法。
The island-shaped or strip-shaped isolated resist pattern is formed, and the isolated first thin film pattern and soluble layer pattern having the same shape as the isolated resist pattern are formed. The method for forming a thin film pattern according to any one of claims 1 to 3.
開口を有する開口型の前記レジストパターンを形成し、この開口型のレジストパターンと同形をなす開口型の前記第1の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の薄膜パターンの形成方法。
The opening-type resist pattern having an opening is formed, and the opening-type first thin film pattern and fusible layer pattern having the same shape as the opening-type resist pattern are formed. Item 4. The method for forming a thin film pattern according to any one of Items 3 to 3.
電流が供給されることにより磁束を生ずる薄膜コイルと、磁気記録媒体と対向する媒体対向面を有すると共に前記薄膜コイルにより生じた磁束を前記磁気記録媒体へ向けて放出するように構成された上部磁極層と、前記薄膜コイルを、絶縁層を介して前記上部磁極層と共に挟むように配設され、かつ、前記上部磁極層から放出されて前記磁気記録媒体を磁化した磁束が流入する先端部分を含んで構成された下部磁極層とを基体上に備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記基体上に磁性膜を形成する工程と、
前記磁性膜上に、酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程と、
前記磁性膜のうちの前記先端部分が形成されることとなる部分と対応する前記可溶層上の第1領域に、レジストパターンを選択的に形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を利用して前記第1領域以外の第2領域における前記可溶層の厚み方向の全てと前記第2領域における前記磁性膜の厚み方向の一部とをエッチングすることにより、可溶層パターンと、前記第1領域と前記第2領域との間に厚み方向の段差を有する前記下部磁極層とを形成する工程と、
前記レジストパターンの構成材料を溶解可能な第1の溶剤を用いて、前記レジストパターンを溶解除去する工程と、
酸化アルミニウムを溶解可能な第2の溶剤を用いて、前記可溶層パターンを溶解除去する工程と
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
A thin film coil that generates a magnetic flux when supplied with an electric current, and an upper magnetic pole that has a medium facing surface that faces the magnetic recording medium and is configured to emit the magnetic flux generated by the thin film coil toward the magnetic recording medium And a tip portion where the thin-film coil is sandwiched with the upper magnetic pole layer via an insulating layer, and a magnetic flux emitted from the upper magnetic pole layer and magnetizing the magnetic recording medium flows in. A method of manufacturing a thin film magnetic head comprising a lower magnetic pole layer comprising:
Forming a magnetic film on the substrate;
Forming a soluble layer made of aluminum oxide on the magnetic film;
Selectively forming a resist pattern in a first region on the soluble layer corresponding to a portion of the magnetic film where the tip portion is to be formed;
Using the dry etching method with the resist pattern as a mask, all of the thickness direction of the soluble layer in the second region other than the first region and part of the thickness direction of the magnetic film in the second region Etching to form a fusible layer pattern and the lower magnetic pole layer having a step in the thickness direction between the first region and the second region;
A step of dissolving and removing the resist pattern using a first solvent capable of dissolving the constituent material of the resist pattern;
And a step of dissolving and removing the soluble layer pattern using a second solvent capable of dissolving aluminum oxide.
前記下部磁極層は、コバルト鉄合金(CoFe),ニッケル鉄合金(NiFe),コバルトニッケル鉄合金(CoNiFe)のうちの少なくとも1種を含む金属により構成されている
ことを特徴とする請求項6に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
The lower magnetic pole layer is made of a metal including at least one of cobalt iron alloy (CoFe), nickel iron alloy (NiFe), and cobalt nickel iron alloy (CoNiFe). A manufacturing method of the thin film magnetic head described.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007184020A (en) * 2006-01-04 2007-07-19 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Method of manufacturing magnetic head for perpendicular recording

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