JP2006209944A - 読み取りセンサ形成のためのマスクプロファイルの制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】センサ形成中にマスク構造のシャドーイング効果を避ける磁気抵抗センサを形成する方法を提供する。
【解決手段】光電性マスク510を形成して所望のセンサ領域を覆い、リアクティブ・イオン・エッチング（RIE）を実行して、光電性マスク510のパターンを下位のARC層508上に移す。RIEは、比較的高い値のプラテン電力によって実行される。より高いプラテン電力は、ウェーハのイオン照射を増加させる。それによって、化学コンポーネントと比べて材料除去の物理（すなわち、機械）コンポーネントが増加する。このように材料除去の物理コンポーネントが増加することによって、イオンミル耐性マスクと比べて光電性マスク材料の除去の速度が増加することになる。その結果、球状のまたはキノコ状のフォトレジストマスクの形成が回避される。従って、その後の製造工程の実行中にシャドーイング効果を回避することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は、磁気抵抗センサの製造に関し、特に磁気抵抗センサのサイドウォールおよびトラック幅を正確に形成する方法に関する。

コンピュータの心臓部は、磁気ディスク装置と呼ばれるアセンブリである。磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスクと、前記回転する磁気ディスクの表面に隣接したサスペンションアームによって懸架された書き込みヘッドおよび読み取りヘッドと、サスペンションアームを回動させて、読み取りヘッドおよび書き込みヘッドを回転ディスク上の選択された環状トラックに位置付けるアクチュエータとを有する。読み取りヘッドおよび書き込みヘッドは、エアベアリング面（ABS）を有するスライダ上に直接配置される。ディスクが回転していないとき、サスペンションアームは、スライダを付勢してディスクの表面と接触させている。それに対して、ディスクが回転しているときは、スライダと回転ディスクとの間に空気の薄い層が発生する。このエアベアリング上でスライダが浮上しているとき、書き込みヘッドおよび読み取りヘッドを使用して、回転ディスクに磁気の痕跡を書き込んだり、回転ディスクから磁気の痕跡を読み込んだりする。読み取りヘッドおよび書き込みヘッドは、コンピュータプログラムに従って動作し、書き込みおよび読み取り機能を実現する処理回路に接続されている。

書き込みヘッドは、絶縁層（絶縁スタック）に埋め込まれたコイル層を有する。当該絶縁スタックは、第１および第２の磁極層に挟まれている。書き込みヘッドのエアベアリング面（ABS）におけるギャップ層によって、第１および第２の磁極層の間には隙間が形成されている。また、磁極層は、バックギャップに接続されている。コイル層に導かれる電流は、磁極片内で磁束を誘起する。その結果、ABSの書き込みギャップにおいてフリンジ磁界が生じる。これは、前記の回転ディスク上の環状トラック内など、可動媒体上のトラック内に前記の磁気の痕跡を書き込むことを目的とする。

最近の読み取りヘッドの設計においては、回転磁気ディスクからの磁界を検知する目的で、スピンバルブセンサ（巨大磁気抵抗（GMR）センサとも呼ばれる）が使用されている。当該センサは、第１および第２の強磁性層（以下、それぞれ「固定層」および「自由層」と呼ぶ）と、前記第１および第２の強磁性層に挟まれた非磁性導体層（以下、「スペーサ層」と呼ぶ）とを有する。第１および第２の導線は、スピンバルブセンサに接続され、これを通してスピンバルブセンサにセンス電流を伝導する。固定層の磁化は、エアベアリング面（ABS）に対して垂直に固定されている。自由層の磁気モーメントは、ABSと平行した位置付けになっているが、外部磁界に応じて自由に回転することができる。固定層の磁化は、一般に反強磁性層との交換結合によって固定される。

スペーサ層の厚さは、センサを通じた伝導電子の平均自由行程よりも小さくなるように選択される。この配置で、一部の伝導電子は、スペーサ層の、固定層および自由層の各々とのインタフェースによって散乱させられる。固定層および自由層の磁化が互いに平行であるとき、散乱は最小になる。一方、固定層および自由層の磁化が逆平行であるとき、散乱は最大になる。散乱の変化は、cosθに比例してスピンバルブセンサの抵抗を変える。ここで、θは、固定層および自由層の磁化間の角度である。読み取りモードでは、スピンバルブセンサの抵抗は、回転するディスクからの磁場の大きさに比例して変化する。スピンバルブセンサを通じてセンス電流が伝導されるとき、抵抗の変化が、プレイバック信号として検出されて処理される潜在的変化を引き起こす。

スピンバルブセンサが単一の固定層を使用するとき、それは単純なスピンバルブと呼ばれる。スピンバルブが逆平行（AP）の固定層を使用するとき、それはAPピンド・スピンバルブと呼ばれる。APスピンバルブは、Ruなどの薄い非磁性カプリング層によって分離された第１および第２の磁性層を含む。固定層の強磁性層の磁化を逆平行結合するために、スペーサ層の厚さが選ばれる。固定層が頂部（自由層の後に形成される）にあるか、または底部（自由層の前に形成される）にあるかによって、スピンバルブは、トップ・スピンバルブまたはボトム・スピンバルブとしても知られる。

前記スピンバルブセンサは、第１および第２の非磁性電気絶縁読み取りギャップ層の間に位置している。これらの第１および第２の読み取りギャップ層は、第１および第２の強磁性シールド層の間に位置している。一体化された磁気ヘッドにおいては、単一の強磁性層は、読み取りヘッドの第２のシールド層として機能するとともに、書き込みヘッドの第１の磁極層としても機能する。ピギーバックヘッドにおいては、第２のシールド層と第１の磁極層は別々の層である。

固定層の磁化は、通常、強磁性層（AP1）の１つとPtMnなどの反強磁性体の層との交換結合によって固定される。PtMnなどの反強磁性体（AFM）材料は、それ自体では磁化しないが、磁性体と交換結合したときは、強磁性層の磁化を強力に固定することができる。

従来から、GMRセンサは、CIP（Current In Plane）GMRセンサとして構成されており、そこにおいて、電流は、センサを形成する層の平面と平行な方向にセンサを通って一方から他方に流れる。つい最近では、CPP（Current Perpendicular to Plane）GMRセンサにいっそうの注目が注がれている。その名前が示唆しているように、CPPセンサでは、電流は、センサを形成する層の平面と垂直な方向にセンサを通って上から下に流れる。

別の種類の磁気抵抗センサは、トンネル接合センサ（TMR）またはトンネルバルブである。トンネルバルブは、固定層と自由層とを有し、GMRセンサと類似している。しかし、自由層と固定層との間に非磁性導電性スペーサ層を有する代わりに、トンネルバルブは、薄い誘電性非磁性障壁層を有する。この障壁層は、例えば、アルミナAl₂O₃から構成することができる。トンネルバルブは、薄い障壁層を通した電子の回転に依存する散乱に基づいて動作する。自由層と固定層の磁気モーメントが互いに平行して調整されるとき、電子は、それらが逆平行のモーメントであるときよりも容易に障壁層を貫通する。従って、電流は、CPP（Current Perpendicular to Plane）GMRと同様に、センサを形成する層の平面と垂直な方向にトンネルバルブを通して伝わる。

図１Ａのように、磁気抵抗センサは、従来から、最初にセンサ層102を完全なフイルム層として基板104上に形成することを含む方法によって構成された。このセンサ層102は、例えば、アルミナギャップ層であってよい。または、CPP GMRまたはトンネルバルブの場合、NiFeなどの導電性磁性体であってもよい。その後、化学的機械的研磨に対する耐性のある材料から成る完全なフイルム層（CMP停止層）106を形成する。イオンミリングによる除去に対して耐性のある反射防止コーティング（ARC）材料（例えば、Duramide）の層108を、CMP耐性材料106を覆うように形成する。次に、フォトレジストなどの光反応性材料の１つ以上の層を含むマスク110を形成して、センサが望まれる領域を覆うとともに他の部分を露出させる。その後、リアクティブ・エッチング・プロセスを使用して、ARC耐性材料およびCMP耐性材料を除去する。

図１Ｂのように、リアクティブ・イオン・エッチング112を実行して、イオンミル耐性層108とCMP停止層106の部分を除去する。これらの層は、フォトレジストマスク110によって覆われていない。このプロセスは、業界では、フォトレジストマスク110のイメージを下位マスク層106、108上に移すこととして知られている。フォトレジストマスクのイメージを下位層106、108上に移すために用いられるRIEプロセスを、下位層106、108を構成する材料を容易に除去することが可能なRIEプロセスとなるように選ぶ。図１Ｂを参照すると、画像を移すために用いられるRIEプロセスは、フォトレジスト層110を除去するよりもより高速に層108を優先的に除去するため、マスク層106、108、110上には球状のまたはキノコ状の形状が形成されることが分かる。

センサパフォーマンスは、イオンミル・プロセスによるセンサのクリーンで正確な形成に大いに依存している。例えば、センサのトラック幅は、このイオンミリング手順によって決定される。そのため、サイドウォールの正確なロケーションは重要である。さらに、トラック幅の正確な定義は、できるだけ垂直に近い鋭いセンサエッジを有することに依存する。センササイドウォールが傾斜していると、十分に定義済みでないトラック幅になってしまう。その上、クリーンな垂直サイドウォールは、効率的な自由層バイアシングのために必要である。なぜならば、このサイドウォールは、ハードバイアス層と境を接することになるからである。

あいにく、球状のマスク構造は、クリーンで正確なセンサの形成を妨げるものである。例えば、球状のマスク構造は、描画を移すプロセス中、およびセンサ形成イオンミル・プロセス中は結果としてシャドーイングになる。さらに、マスク形状が球状であると、ハードバイアス層や導線層などの層の溶着が不均一になる。

従って、上述の球状のマスク構造から生じるシャドーイングの問題を解決する磁気抵抗センサのトラック幅とストライプの高さを定義する方法には、強い必要性がある。そのような方法を使用すれば、好ましくは、出費または工程所要時間が大幅に追加されることにはならず、また、好ましくはすでに実施されている製造工程を取り入れることになる。

本発明は、シャドーイング効果によってセンサ形成の精度が減少しないセンサの製造方法を提供する。当該方法は、一連のセンサ層を完全なフイルム層として基板上に形成することを含む。次に、CMP停止層をセンサ層上に形成することができ、その後に反射防止コーティング層（ARC）が続く。それから、光電性マスクが、イオンミル耐性マスク層上に形成される。次に、リアクティブ・イオン・エッチングを実行して、下位にあるイオンミル耐性マスク層とCMP停止層の露出部分を除去する。70ワット（W）（好ましくは、少なくとも100ワット（W））を超えるプラテン電力を印加しながら、リアクティブ・イオン・エッチングを実行する。さらに好ましくは、およそ300Wのプラテン電力を印加しながら、リアクティブ・イオン・エッチングを実行する。この高いプラテン電力の印加は、材料除去の物理コンポーネントを増加させるとともに、フォトレジストマスク材料が除去される速度を増加させる。それによって、球状のまたはキノコ状のマスク層の形成を排除することができ、そこから生じるいずれのシャドーイング効果も排除することができる。

リアクティブ・イオン・エッチングRIEを実行した後、イオンミリングを実行してセンサを形成する。その後、CoPtCrなどの硬質磁気材料の層、およびTaまたはRhなどの導電性材料の層、または何か他の材料を形成させて、ハードバイアス層とシードを形成することができる。次に、CMPプロセスを実行してミル耐性マスクを除去する。

リアクティブ・イオン・エッチングRIEの処理中に印加されるプラテン電力は、70Wから500Wまでが可能である。より好ましくは、リアクティブ・イオン・エッチングの処理中に印加される電力は、250Wから350Wまでである。または、およそ300Wである。

上述の創意に富んだセンサ構成方法によって、球状のまたはキノコ状のマスク層の形成を有益に回避することができる。それによって、イオンミル耐性マスク上に形成されるフォトレジストマスクの使用と通常は関連しているシャドーイング効果を防止することができる。

本発明のこれらのおよび他の特徴および利点は、以下に図面を参照してなされる好ましい実施例の詳細な説明を読めば明らかとなろう。図面においては、同様の参照符号は同様の要素を表す。

本発明によれば、イオンミル耐性マスク上に形成されるフォトレジストマスクの使用と関連しているシャドーイング効果を防止することができる。

好ましい使用形態及び本発明の特徴および利点を十分に理解するために、以下に拡大縮小処理していない添付図面を参照してその詳細な説明を行う。以下の説明は、本発明を実行するために現在考えられる最良の実施態様から構成されている。この説明は、本発明の一般原理を例証する目的で行うものであって、発明概念の限定を意図したものではない。

図２を参照すると、本発明を具体化するディスクドライブ200が示されている。スピンドル軸214上で、少なくとも１枚の回転可能な磁気ディスク212が支持されている。ディスクドライブモータ218が、磁気ディスク212を回転させる。各ディスク上の磁気記録は、磁気ディスク212上で同心データトラック(図示されていない)が環状に配置された形で行われる。

少なくとも１つのスライダ213が磁気ディスク212の近くに配置されており、各スライダ213は１つ以上の磁気ヘッドアセンブリ221を支持している。磁気ディスクが回転するとき、スライダ213は、ディスク面222の上を半径方向内側および外側に移動する。その結果、磁気ヘッドアセンブリ221は、所望のデータが書き込まれる磁気ディスクの異なるトラックにアクセスすることができる。各スライダ213は、サスペンション215をはさんでアクチュエータアーム219に取り付けられている。サスペンション215によって、ディスク面222に対してスライダ213を付勢するわずかなスプリング力が与えられる。各アクチュエータアーム219は、アクチュエータ手段227に取り付けられている。図２に示すアクチュエータ手段227は、ボイスコイルモータ（VCM）でよい。VCMは、固定磁界内で動かせるコイルを有する。コイル運動の方向と速度は、コントローラ229から供給されるモータ電流信号によって制御される。

ディスク記憶システムの動作中、磁気ディスク212の回転によって、スライダ213とディスク面222の間にエアベアリングが生じる。このエアベアリングは、スライダに押上げ力または揚力を作用させる。このように、エアベアリングは、サスペンション215のわずかなスプリング力の釣り合いをとり、通常動作中にわずかなほぼ一定の間隔をあけることによって、ディスク面から離れたわずかに上方でスライダ213を支持する。

ディスク記憶システムの種々の構成部分は、制御装置229によって生成される制御信号によって動作が制御される。これらの制御信号には、アクセス制御信号、内部クロック信号などが含まれる。一般に、制御装置229は、ロジック制御回路と、記憶手段と、マイクロプロセッサとを有する。制御装置229は、ライン223上のドライブモータ制御信号、およびライン228上のヘッド位置シーク制御信号などの、種々のシステム動作を制御する制御信号を生成する。ライン228上の制御信号は、所望の電流プロファイルを提供し、スライダ213を最適に移動してディスク212上の所望のデータトラックに位置付ける。記録チャネル225を経由して、書き込み信号は書き込みヘッドに伝達され、読み取り信号は読み取りヘッドから伝達される。

図３を参照すると、スライダ213にある磁気ヘッド221の方向付けが、さらに詳細に示されている。図３は、スライダ213のABSを示した図である。図に示すように、誘導性書き込みヘッドと読み取りセンサとを有する磁気ヘッドは、スライダの後縁に位置する。代表的な磁気ディスク記憶システムに関する上記の説明、および図２の添付図面は、説明する目的でのみ提供される。ここで明らかなことは、ディスク記憶システムは、多数のディスクおよびアクチュエータを含んでいてもよく、各アクチュエータは複数のスライダを支持してもよいことである。

ここで図４を参照すると、本発明の実施例による磁気抵抗センサ400は、センサスタック402を有する。前記センサスタックは、磁気固定層404と、磁気自由層406と、それらに挟まれた非磁性導電スペーサ層408とを有する。ここで、前記センサは、GMRセンサの観点から説明するが、トンネルバルブ（TMR）センサでも可能であることを指摘する必要がある。この場合、スペーサ層408は、アルミナ（Al₂O₃）などの非磁性電気絶縁材料である。

固定層404は、単純ピンドセンサ、APピンドセンサ、セルフピンドセンサ、またはAFMピンセンサなどの、数種類の固定層の１つである。簡略化のために、前記センサは、ここでは、AP1層410と、AP2層414と、それらの間に挟まれるRu 412などの非磁性APカプリング層とを有するAPピンド、AFMピンドセンサとして説明する。AP1層410およびAP2層414は、例えば、NiFeまたはCoFeなどのいくつかの磁性体から構成することができるとともに、AP1層410と、PtMnなどの反強磁性層420（AFM層）との交換結合によって固定された磁気モーメント416、418を有する。

センサスタック402は、第１および第２の非磁性電気絶縁ギャップ層422、424の間に挟まれており、Taなどのキャップ層426を含めることによって製造中の損傷からセンサスタック402を保護するようにしてもよい。第１および第２のハードバイアス層428、430は、センサの両側から横に延びており、静磁気的に自由層406と結合することで、ABSと平行する所望の方向に自由層の磁気モーメント432を付勢する。第１および第２の導電性導線434、436は、ハードバイアス層の上方に設けられており、センス電流をセンサ400に供給する。

ここで図５〜図７を参照して、センサ400の製造方法について説明する。特に、当該製造方法の目的は、センサの幅とストライプの高さを定義することであり、所望のクリーンで垂直な明確なサイドウォールを有するセンサを形成することである。特に図５を参照すると、一連のセンサ層502は、非磁性電気絶縁ギャップ層などの基板504上に形成されている。センサ層502は、図４を参照してすでに説明した、AFM層420、固定層404、スペーサ層408、自由層406、およびキャップ層426を形成する材料の全面的なフイルム層を含む。他の層を同様に含めてもよい。

図５を参照すると、化学的機械的研磨に対する耐性のある材料の層（CMP停止層）506が、センサ層上に形成されている。CMP停止層506は、例えば、ダイアモンド状炭素（DLC）または何らかの他の材料である。その後、反射防止コーティング（ARC）層508を形成する。望ましくは、層508は、イオンミリングによる除去に対して耐性のあるDuramideなどの材料である。層508は、例えば、堅焼きのフォトレジストであってもよい。次に、フォトレジスト510などの、光反応性の材料の層またはTISを層510上でスピンコートし、フォトリソグラフ的にパターンを焼き付けてセンサマスク510を形成する。マスク510は、他の領域は覆わないようにして、センサスタック502（図４）になる領域を覆う。

ここで図６を参照すると、リアクティブ・イオン・エッチング（RIE）600が実行されて、マスクのパターンが下位層508、506上に移されている。RIEプロセスは、全体の材料除去パフォーマンスに対する、化学コンポーネントと、機械コンポーネントまたは物理コンポーネントとの両方を含む。RIEプロセスは、O₂またはCO₂（好ましくはO₂）などのガスを含む大気中のプラズマチャンバー内で実行される。ガスに電力を加えてチャンバー内にプラズマを発生させ、加工物を保持しているチャックにバイアス電圧を印加することによって、イオンを加工物に向けて付勢する。加工物に対するイオン照射によって、加工物から材料が除去されることになる。このイオン照射の強度は、材料除去の物理コンポーネントを決定する。チャンバー内のプラズマまたは他のガスの化学反応は、材料除去の化学コンポーネントを引き起こす。

本発明の目的では、RIE 600は酸素ガスプラズマによってチャンバー内で実行される。発明の背景で論じられているように、先行技術のRIEプロセスは、フォトレジストマスク510よりもより高速にミル耐性層508を除去した。この理由は、材料除去の化学コンポーネントはフォトレジスト層510の場合よりも容易にミル耐性層508を優先的に浸食するからである。本発明によると、増加させた物理コンポーネントによってRIE 600を実行して、ミル耐性材料508の除去と比べてフォトレジスト510の比率を増加させる。

材料除去の物理コンポーネントは、プラズマチャンバー内で加工物を支えるチャックに印加されるバイアス電圧を上げることによって増加させることができる。バイアス電圧の増加によって、プラズマ内のイオンは、より高速に（したがって、より高電力で）加工物に当たるようになる。このバイアス電圧は、プラテン電力によって測定される。プラテン電力は、好ましくは少なくとも70Wであり、およそ70Wから500Wまでの範囲である。プラテン電力は、さらに好ましくは250Wから350Wまでである。または、およそ300Wである。

上述の電力設定によるRIEプロセスを使用した描画伝送を行うと、図６に示す円錐形状を有するフォトレジストマスク510になる。この場合、当該フォトレジスト層510に対してオーバーハングしたりまたはキノコ形状となることはない。これによって、以下に説明するイオンミリング・プロセス中のシャドーイングが有益に防止される。フォトレジスト層510にはオーバーハングがないため、イオンミリングによってセンサを正確に形成することができる。

ここで図７を参照すると、センサを形成するには、材料除去プロセス700（好ましくは、イオンミリング・プロセス）を使用して、センサ層502の部分を除去する。このイオンミリング・プロセス700を十分に実行して、イオンミルがギャップ層504に下りて伸びるようにセンサ層502の露出部分の全てを取り除くことができる。しかし、好ましくは、イオンミリング・プロセスは、AFM層420（図４）内など、センサ層502のレベルの範囲内にあるいずれかの位置で終了する。このようなセンサ層502によるイオンミリング動作の終了は、部分ミルプロセスと呼ぶことができる。イオンミリング動作は、イオンミル耐性マスク508とCMP停止層506を比較的に損傷のない状態にしたまま、ほとんどまたはすべてのフォトレジストマスク510を取り除く。

図８のように、硬質磁気材料層802を完全な膜として形成し、完成したセンサ400内にハードバイアス層428、430（図４）を設けてもよい。１つ以上のシード層(図示されていない)を形成してから、硬質磁気材料を形成してもよい。そのようなシード層は、Cr、CrMo、Si、NiTaなどを含む。硬質磁気材料802は、例えば、CoPtCrまたは、高保磁力（Hc）を有する何か他の磁性体でよい。

硬質磁気材料802を形成した後、Cu、Au、Rh、またはTaなどの導電性材料の層804を形成して、導線434、436（図４）用の材料を設ける。DLCなどの追加のCMP保護膜806を、導電性材料を覆うように形成する。図９のように、その後、化学的機械的研磨プロセス（CMP）を実行することによって、マスク508を除去し、導線804を平坦化してもよい。CMP停止層806は、CMPプロセスが導線804に損傷を与えるのを防ぐ。第１のCMP保護膜506は、CMPプロセス中にセンサを損傷から保護する。CMPプロセスの後、残りのすべてのCMP保護材料806、506は、RIEプロセスによって除去される。その後、アルミナなどの非磁性電気絶縁材料の層を形成して、第２のギャップ層424（図４）を形成する。

図１０は、上述したような磁気抵抗センサを製造する方法を示している。ステップ1002において、基板を用意する。この基板は、例えば、アルミナギャップ層504である。次に、ステップ1004において、一連のセンサ層502を完全な膜として形成する。その後、ステップ1006においてCMP停止層506を形成し、ステップ1008においてARC層508を形成する。次に、ステップ1010において、フォトレジスト材料の層をスピンコートしてから、フォトリソグラフ的にパターン化させて、非センサ領域を覆わない状態にしたままセンサ領域を覆ってフォトレジストマスク510を形成する。その後、ステップ1012において、リアクティブ・イオン・エッチング（RIE）などの材料除去プロセスを実行する。RIEプロセス600は、比較的高いプラテン電力によって、または少なくとも70Wで実行する。プラテン電力は、70Wから500Wまでの範囲（好ましくは、250Wから350Wまでの範囲）でよい。または、およそ300Wである。RIE 600は、キノコ状のオーバーハングにならずに、円錐またはドームの形状を有するフォトレジストマスクになる。

引き続き図１０を参照すると、ステップ1014において、イオンミリング・プロセス700を実行して、マスク508とCMP停止層506によってカバーされていない所望の量のセンサ材料を除去する。その後、ステップ1016において硬質磁気材料802の層を形成し、ステップ1018において導電性リード材料804の層を形成する。ステップ1019において、ダイアモンド状炭素（DLC）などのCMP耐性材料の層を形成する。それから、ステップ1020において、化学的機械的研磨プロセス（CMP）を実行することによって、残りのミル耐性マスク508を除去して、リード材料層804を平坦化する。任意の第２のリアクティブ・イオン・エッチング・プロセス（RIE）を実行して、CMP停止マスク506を除去してもよい。その後、ステップ1022において、アルミナなどの非磁性電気絶縁材料の層を形成して、ギャップ層424を形成してもよい。

これまで種々の実施例を説明してきたが、それらは例として提示しただけであり、その範囲を限定するものではないことを理解されたい。本発明の範囲内に属する他の実施例も、当業者には明らかであろう。したがって、本発明の広さ及び範囲は、先に説明した実施態様のいずれによっても限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲およびそれらの均等物によってのみ定まる。

先行技術による磁気抵抗センサの製造方法を示す横断面図である。 先行技術による磁気抵抗センサの製造方法を示す横断面図である。 本発明が具体化されるディスクドライブシステムを示す略図である。 磁気ヘッドの位置を示すスライダのABSの図である。 図３の円４を切り取って拡大するとともに90度反時計回りに回転させて示した、本発明の実施例による磁気センサのABSを示す図である。 実施例の製造方法における中間段階にある磁気抵抗センサのABSを示す図である。 実施例の製造方法における中間段階にある磁気抵抗センサのABSを示す図である。 実施例の製造方法における中間段階にある磁気抵抗センサのABSを示す図である。 実施例の製造方法における中間段階にある磁気抵抗センサのABSを示す図である。 実施例の製造方法における中間段階にある磁気抵抗センサのABSを示す図である。 本発明の実施例による磁気抵抗センサの製造方法をまとめたフローチャートである。

符号の説明

213…スライダ、
221…磁気ヘッドアセンブリ、
400…磁気抵抗センサ、
402…センサスタック、
404…磁気固定層、
406…磁気自由層、
408…非磁性導電スペーサ層、
410…AP1層、
412…非磁性APカプリング層、
414…AP2層、
416,418…磁気モーメント、
420…反強磁性層、
422,424…非磁性電気絶縁ギャップ層、
428,430…ハードバイアス層、
432…磁気モーメント、
434,436…導線、
502…センサスタック、
504…基板、
506…CMP停止層、
508…反射防止コーティング層、
510…フォトレジスト層、
600…リアクティブ・イオン・エッチング、
700…イオンミリング、
802…硬質磁気材料、
804…導線、
806…CMP停止層。

Claims (20)

1. 基板を用意するステップと、
   複数のセンサ層を形成するステップと、
   反射防止コーティング（ARC）層を形成するステップと、
   前記（ARC）層上にフォトレジストマスクを形成するステップと、
   前記フォトレジストマスクによって覆われていない前記ARC層の部分を除去するために、プラテンを有するプラズマチャンバー内で少なくとも70Wのプラテン電力を印加しながらリアクティブ・イオン・エッチング（RIE）を実行するステップと、
   を含むことを特徴とする磁気抵抗センサを製造する方法。
2. 前記プラテン電力は、70Wから500Wまでの間であることを特徴とする請求項１記載の方法。
3. 前記プラテン電力は、250Wから350Wまでの間であることを特徴とする請求項１記載の方法。
4. 前記プラテン電力は、およそ300Wであることを特徴とする請求項１記載の方法。
5. 基板を用意するステップと、
   複数のセンサ層を形成するステップと、
   化学的機械的研磨による除去に対する耐性のある材料の層（CMP停止層）を形成するステップと、
   イオンミル耐性マスク層を形成するステップと、
   前記イオンミル耐性マスク層上にフォトレジストマスクを形成するステップと、
   前記フォトレジストマスクによって覆われていない前記イオンミル耐性マスク層の部分を除去するために、プラテンを有するプラズマチャンバー内で少なくとも70Wのプラテン電力を印加しながらリアクティブ・イオン・エッチング（RIE）を実行するステップと、
   を含むことを特徴とする磁気抵抗センサを製造する方法。
6. 前記CMP停止層は、ダイアモンド状炭素を含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
7. 前記イオンミル耐性マスク層材料は、Duramideを含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
8. 前記プラテンに印加する前記プラテン電力は、70Wから500Wまでの間であることを特徴とする請求項５記載の方法。
9. 前記プラテンに印加する前記プラテン電力は、250Wから350Wまでの間であることを特徴とする請求項５記載の方法。
10. 前記プラテンに印加する前記プラテン電力は、およそ300Wであることを特徴とする請求項５記載の方法。
11. 前記RIEは、O₂ガスを含むプラズマチャンバー内で実行されることを特徴とする請求項５記載の方法。
12. 前記リアクティブ・イオン・エッチング（RIE）を実行した後にイオンミリングを実行するステップと、前記イオンミリングを実行した後に磁気硬質材料の層を形成するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
13. 前記磁気硬質材料を形成した後に、導電性材料を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１２記載の方法。
14. 前記リアクティブ・イオン・エッチング（RIE）を実行した後にイオンミリングを実行するステップと、
    前記イオンミリングを実行した後に磁気硬質材料の層を形成するステップと、
    導電性材料を形成するステップと、
    化学的機械的研磨（CMP）を実行するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
15. 前記CMPを実行した後に、非磁性電気絶縁材料の層を形成するステップをさらに含むことを特徴とする請求項１４記載の方法。
16. 前記フォトレジストマスクはTISであることを特徴とする請求項５記載の方法。
17. 前記リアクティブ・イオン・エッチング（RIE）を実行した後にイオンミリングを実行するステップと、
    前記イオンミリングを実効した後にシード層を形成するステップと、
    硬質磁気材料の層を形成するステップと、
    非磁性導電性材料の層を形成するステップと、
    化学的機械的研磨を実行するステップと、
    非磁性電気絶縁ギャップ材料の層を形成するステップと、
    をさらに含むことを特徴とする請求項５記載の方法。
18. 前記非磁性導電性材料は、Rhを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
19. 前記非磁性導電性材料は、Taを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
20. 前記非磁性導電性材料は、Auを含むことを特徴とする請求項１７記載の方法。
    

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