JP2010049761A

JP2010049761A - 磁性材料の加工方法及び磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JP2010049761A
Application number: JP2008214533A
Authority: JP
Inventors: 庸一 ▲高▼須; Yoichi Takasu; Kazuaki Inukai; 和明犬飼
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2008-08-22
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2010-03-04

Abstract

【課題】主磁極を従来よりも微細にすることができる磁性材料の加工方法を提供する。
【解決手段】基板１の上方に、磁性材料を有する磁性体層３１を形成し、磁性体層３１の上に、塩化された状態での沸点が磁性材料の塩化物の沸点に比べて高い金属を含むマスク３５を形成し、塩素系ガスとの化学反応を含むドライエッチング法によりマスク３５から露出している領域の磁性体層３１をエッチングする工程により、磁気ヘッドの磁極を形成する工程を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、磁性材料の加工方法及び磁気ヘッドの製造方法に関し、特に、磁気センサー、磁気抵抗ＲＡＭ（ＭＲＡＭ）等の磁気デバイスの製造プロセスに適用できる磁性材料膜の加工方法と、磁気材料膜のパターニング工程を有する磁気ヘッドの製造方法に関する。

コンピュータ、オーディオ等において使用される種々の記録装置のうち磁気記録装置は歴史的に古く、一般に広く普及している。磁気記録装置の１つとして、円盤状の磁気記録媒体とその上を浮上する磁気ヘッドとを有する磁気ディスク装置がある。

現在まで市場に供給されている磁気ディスク装置の記録方式の大部分は、記録層に記録される磁化の方向が面方向に向いた面内磁気記録方式と呼ばれるものである。この面内磁気記録方式において高記録密度を得るためには、磁気記録媒体の記録層を薄くするととともに、記録層を構成する磁性結晶粒を微細化することが必要となる。

しかしながら、磁気記録媒体の記録層を薄くすると磁気ディスクに熱が加わったときに情報が消失する現象、即ち熱揺らぎ現象が起きてしまい、高記録密度化を阻む一つの要因となっている。
これに対して、記録層における磁化の方向を記録層の面に垂直方向に向ける垂直磁気記録方式があり、近年実用化されてきている。

垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方式と比較して、記録層の表面における一つ一つの磁区の面積を小さくできるので、より大きな記録密度を達成することが可能となる。さらに、記録層の膜面に対して垂直方向に記録磁化が向いているので、記録層を薄膜化した場合に発生する熱揺らぎ現象の発生が防止され、記録層を厚くすることによる不都合がなくなる。
それらいずれの記録方式においても、磁気ディスク装置についてはさらなる大容量化、高記録密度化が要求されている。

高記録密度化の要求に応えるためには、磁気記録媒体の保磁力を高くする一方で、磁気記録ヘッドから磁気記録媒体に強い磁界を出力する必要がある。磁気記録ヘッドは、記録磁界を発生する励磁コイルと、記録磁界を磁気記録媒体に導く磁極とを有している。そして、強い記録磁界を出力するために、例えば、高い飽和磁束密度等の磁気特性を有する磁性材から磁極を構成している。

磁気記録媒体に情報を書き込む場合には、磁気記録媒体の微小エリアに磁気記録ヘッドから強い磁界を加えるが、磁気記録媒体の保持力以上の磁界が隣の微小エリアに加わると、その隣の微小エリアの磁気情報が消去されてしまう。この消去については、サイドイレーズ現象と呼ばれている。

そのような書き込みエラーを無くすには、磁気記録媒体の高記録密度化が進めば進むほど、磁極データの書き込み部分の微小化、特に垂直磁気記録ヘッドでは主磁極の先端部の微細化と、磁気データの再生ヘッドの微細化が重要になってくる。
垂直磁気記録ヘッドの主磁極先端部の端面は、台形、又は略Ｔ字型にすることによりトラックからのはみ出しを防止できる形状になる。

主磁極の形成方法として、レジスト及びマスクを使用して磁性層をイオンミリングによりパターニングする工程の一例を次に説明する。
まず、図７（ａ）に示すように、基板（不図示）の上方に形成された絶縁膜１０１上に磁性体層１０２、マスク層１０３を形成した後に、マスク層１０３上にフォトレジストを塗布し、これを露光、現像してレジストパターン１０４を形成する。

続いて、図７（ｂ）に示すように、レジストパターン１０４に覆われない領域のマスク層１０３をドライエッチングすることにより、レジストパターン１０４の形状をマスク層１０３に転写する。これによりパターニングされたマスク層１０３をマスク１０３ａとする。

さらに、図７（ｃ）に示すように、マスク１０３ａに覆われない領域の磁性体層１０２を１回目のイオンミリングにより除去し、これによりマスク１０３ａの下に残された磁性体層１０２を主磁極１１２とする。

続いて、図７（ｄ）に示すように、主磁極１１２を斜めから２回目のイオンミリングすることにより、幅を調整するとともに断面形状を逆台形にする。その後に、マスク１０３ａを除去する。
以上のような工程により形成された主磁極１１２は、図８に示す平面形状を有し、ヨーク部及び絞り部１１２ａと先端部１１２ｂと支持部１１２ｃを有している。なお、図７（ｄ）は、図８のＸ−Ｘ線から見た断面図である。
主磁極１１２の先端部１１２ｂは、最終的に支持部１１２ｂから分離されて磁気記録媒体に記録磁界を書き込む部分となる。
特開２００６−１１４０７６号公報特開２００７−１８４０３６号公報特開２００５−４２１４３号公報

磁気ディスクの高記録密度化の要求に伴って主磁極の先端部をさらに狭くする必要があり、そのパターニングに使用されるマスクを高い精度で細くすることが要求される。

しかし、２回のイオンミリングによる磁性体層のパターニングによれば、斜め方向からイオンを照射しているので、マスクとその下の磁性体層が横方向に削られる。このため、マスク及びその下の磁性体層のパターンは初期状態から大幅に縮小する。しかも、基板上の位置によって削り量が異なってしまう。その結果、主磁極の先端部の寸法にばらつきが生じてしまう。
磁性体層をエッチングする方法として、イオンミリング以外に、エッチングガスとしてメタノールを使用するドライエッチングの方法も知られている。しかし、メタノールを使用するエッチングは、イオンミリングよりもエッチング速度が遅い。

本発明の目的は、磁性体層のパターン精度を高くすることができる磁性材料の加工方法及び磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。

本発明の１つの観点によれば、基板の上方に、磁性材料を有する磁性体層を形成する工程と、前記磁性体層の上に、塩化された状態の沸点が前記磁性材料の塩化物の沸点に比べて高い金属を含むマスクを形成する工程と、塩素系ガスとの化学反応を含むドライエッチング法により、前記マスクから露出している領域の前記磁性体層をエッチングする工程とを有することを特徴とする磁性材料の加工方法が提供される。

本発明によれば、磁性体層をパターニングするために使用されるマスクの材料は、塩化された状態における沸点が、磁性体層の構成材料の塩化物の沸点よりも高い金属を有している。
これにより、塩素系ガスを使用して化学反応により磁性体層をドライエッチングする際に、マスク材料の塩化物の沸点よりも低い温度下で磁性体層をエッチングすることにより、マスクに対する磁性体層のエッチング選択比を高くすることができる。しかも、イオン照射によるエッチングが抑制されるので、磁性体層のパターンの側面へのエッチング生成物の付着を抑制することができ、磁性体層のパターン精度を高くすることができる。

以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
図１に示す磁気ヘッドは、例えば、垂直磁気記録方式に適用される構造を有し、アルチック（Al₂O₃−TiC）のような非磁性材からなる基板１と、アルミナ（Al₂O₃）などの絶縁層２を介して基板１上に形成された磁気再生ヘッド１０と、アルミナなどの絶縁分離層３を介して磁気再生ヘッド１０上に形成された磁気記録ヘッド２０とを有している。

非磁性の基板１は、磁気ヘッドの形成後に切断、研磨等によってスライダ形状に加工される。スライダ加工後には、磁気再生ヘッド１０と磁気記録ヘッド２０から構成される磁気ヘッドは磁気記録媒体５の記録面に対向して配置される。

基板１上において、磁気再生ヘッド１０は磁気記録媒体５に対してリーディング側となるように配置され、磁気記録ヘッド２０はトレーリング側に配置される。
再生磁気ヘッド１０は、絶縁層２の上に順に形成された下部磁気シールド層１１、絶縁ギャップ層１２及び上部磁気シールド層１４から構成され、絶縁ギャップ層１２の中には再生用素子１３が形成されている。

下部磁気シールド層１１と上部磁気シールド層１４は磁性材、例えばFeNi（例えば、Fe：２０質量％、Ni：８０質量％）合金層から構成され、また、絶縁ギャップ層１２はアルミナのような絶縁材から構成されている。再生用素子１３は、絶縁ギャップ層１２内に形成される一対の電極（不図示）に接続されるが、その素子構造によっては下部及び上部磁気シールド層１１、１４が一対の電極として兼用されることもある。

再生用素子１３として、例えば磁気抵抗（Magneto Resistance:ＭＲ）効果素子、巨大磁気抵抗(Giant Magneto Resistance: ＧＭＲ)効果素子又はトンネル磁気抵抗(Tunneling Magneto Resistance:ＴＭＲ)効果素子が形成される。
再生用素子１３は、磁気記録媒体５に対する磁気ヘッドの浮上面（ＡＢＳ面：Air Bearing Surface）、即ち媒体対向面となる領域に形成される。

磁気記録ヘッド２０は、絶縁分離層３上に形成された主磁極２１と、主磁極２１上に形成された非磁性ギャップ層２３と、主磁極２１及び非磁性ギャップ層２３の周囲に形成された平坦化絶縁層２２とを有している。さらに、磁気記録ヘッド２０は、非磁性ギャップ層２３及び平坦化絶縁層２２上に形成された下地絶縁層２４ａと、下地絶縁層２４ａ上に形成された励磁コイル２５と、励磁コイル２５を覆う被覆絶縁層２４ｂとを有している。被覆絶縁層２４ｂのトレーリング側の上には磁性層からなるリターンヨーク２６が形成されている。さらに、非磁性ギャップ層２３上には、リターンヨーク２６の媒体対向面側の先端部に接続されて主磁極２１に近接するトレーディング側磁気シールド層２７が形成されている。また、主磁極２１に近いクロストラック側には、サイド磁気シールド（不図示）が形成されている。

なお、磁気記録ヘッド２０においては、主磁極２１のトレーリング側だけでなく、リーディング側にも励磁コイルとリターンヨークが配置される構造もある。
主磁極２１は、図２の斜視図に示すように、四角形のヨーク部２１ａと、ヨーク部２１ａからＡＢＳ面（媒体対向面）側に突出するテーパー状の絞り（磁界収束）部２１ｂと、絞り部２１ｂのうちＡＢＳ面側の先端から突出する直線状の先端部２１ｃとから構成されている。

主磁極２１のヨーク部２１ａは、励磁コイル２５のほぼ中央の隙間を通して形成されるコンタクトホール２８を通してリターンヨーク２６に磁気的に接続されている。先端部２１ｃの上面は、例えば、幅５０ｎｍ〜１２０ｎｍ、長さ５０ｎｍ〜１５０ｎｍの平面形状を有している。
次に、主磁極２１の形成工程を図３、図４に基づいて説明する。なお、図３（ａ）〜（ｈ）は、図２のＩ−Ｉ線から見た形成工程の断面図を示し、図４（ａ）〜（ｄ）は主磁極の形成工程を示す平面図である。

まず、基板１上に、図１に示した絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を順に形成する。絶縁分離層３の厚さを例えば約５００ｎｍとする。
次に、図３（ａ）に示すように、絶縁分離層３の上に、鉄を含む材料からなる磁性体層３１として、例えば鉄（Fe）を７０質量％、コバルト（Co）を３０質量％で含むFeCo層を１００ｎｍ以上、例えば２５０ｎｍ程度の厚さに形成する。

鉄を含む磁性体層３１の材料は、Feの他に、Co、Niのうち少なくとも一方を含む磁性材であってもよい。また、磁性体層３１として、高飽和磁束密度層と反強磁性体層を交互にスパッタ法により複数層形成する多層構造を採用してもよい。多層構造における高飽和磁束密度層として例えばFeCo、鉄・コバルト・ニッケル（FeCoNi）等を採用し、また、反強磁性体層としてクロム（Cr）を採用する。さらに、反強磁性体層の代わりにアルミナ、ルテニウム等の非磁性層を形成してもよい。

続いて、磁性体層３１上にアルミナ層３２、Cr層３３を形成する。アルミナ層３２は、Cr層３３と磁性体層３１とを分離する厚さ、例えば５０ｎｍに形成される。また、Cr層３３は、例えば３００ｎｍ〜３５０ｎｍの厚さに形成される。

続いて、Cr層３３上にフォトレジストを塗布し、これを露光、現像することにより、図３（ｂ）に示すようにレジストパターン３４を形成する。レジストパターン３４は、図４（ａ）に示した平面形状を有し、主磁極２１の相似形で且つ主磁極２１よりも大きな平面形状を有する。レジストパターン３４は、主磁極２１に対応した平面形状を有している。
なお、レジストパターン３４のうち主磁極２１の先端部２１ｃに対応する部分の幅を例えば約１８０ｎｍとする。

次に、レジストパターン３４をマスクに使用し、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によりCr層３３及びアルミナ層３２をエッチングする。これにより、図３（ｃ）、図４（ｂ）に示すように、レジストパターン３４の平面形状がCr層３３及びアルミナ層３２に転写される。
Cr層３３のエッチング時には、エッチングガスとして例えば塩素（Cｌ₂）と酸素（Ｏ_２）を使用する。この場合、エッチング雰囲気の圧力を例えば１Ｐａに設定し、さらに、基板１を例えば約８０℃に加熱する。また、ＲＩＥ装置の電極に印加する高周波パワーを例えば２０００Ｗとする。

アルミナ層３２のエッチング時には、エッチングガスとして例えば三塩化ホウ素（BCl₃）を使用する。この場合、エッチング雰囲気の圧力を例えば１Ｐａに設定し、さらに、基板温度を例えば約８０℃に加熱する。また、ＲＩＥ装置の電極に印加する高周波パワーを例えば２０００Ｗとする。
アルミナ層３２のエッチング終了時に、Cr層３３上にレジストパターン３４が残っている場合には、その後にレジストパターン３４を除去する。

これにより、パターニングされたCr層３３及びアルミナ層３２をハードマスク３５として使用する。なお、アルミナ層３２は省略してもよく、この場合にはCr層３３のみがハードマスク３５となる。

次に、ハードマスク３５に覆われない領域の磁性体層３１をＲＩＥ法によりエッチングする。磁性体層３１であるFeCo層のエッチングのために、例えば反応ガスとしてCｌ₂を使用し、エッチング雰囲気の圧力を例えば約１Ｐａに設定する。磁性体層３１のエッチング時の表面温度を例えば約３５０℃以上、４００℃以下に設定する。また、ＲＩＥ装置の電極に印加する高周波パワーを２０００Ｗとする。
そのような条件によりパターニングされた磁性体層３１の側面は、基板面に対して実質的に垂直になる。

これにより、図３（ｄ）、図４（ｃ）に示すように、ハードマスク３５の下に残された磁性体層３１を図１、図２に示す主磁極２１として使用する。
次に、図３（ｅ）、図４（ｄ）に示すように、斜め方向から主磁極２１をイオンミリングすることにより、主磁極２１の断面形状を逆台形又は逆三角形にする。イオンミリングの方向は、例えば図３（ｅ）において、主磁極２１の左側部をエッチングする場合には基板１上面の垂直方向から左側に例えば７０度程度に傾ける。また、主磁極２１の右側をエッチングする場合には基板上面の垂直方向から右側に例えば７０度程度に傾ける。これにより、主磁極２１の先端部２１ｃの幅を約１００ｎｍまで細くする。イオンミリングの角度は、７０度に限られるものではなく、例えば４５度〜７０度の範囲から選択してもよい。
なお、先端部２１ｃのＡＢＳ面側の先端には、ハードマスク３５の形状が転写されて支持部２１ｄが形成される。

次に、図３（ｆ）に示すように、ハードマスク３５に覆われた主磁極２１と非磁性絶縁層３の上にアルミナ層３６を形成する。続いて、図３（ｇ）に示すように、アルミナ層３２、３６及びCr層３３をＣＭＰ法により研磨することによりCr層３３を除去するとともにアルミナ層３６を平坦化する。これにより主磁極２１の周囲に残されたアルミナ層３６を図１に示す平坦化絶縁層２２として使用する。

その後に、図３（ｈ）に示すように、主磁極２１及び平坦化絶縁層２２の上に、アルミナからなる非磁性ギャップ層２３をスパッタ法により形成する。
次に、平坦化絶縁層２２及び非磁性ギャップ層２３の上に、図１に示す下地絶縁膜２４ａ、励磁コイル２５、被覆絶縁層２４ｂ、リターンヨーク２６等を形成し、これにより磁気ヘッド用ウェハを完成させる。

その後に、磁気ヘッド用ウェハを所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成する。それらのプロセスにおいて、主磁極２１の支持部２１ｄを除去するとともに先端部２１ｃの長さを調整し、図２に示すような形状にする。
上記した本実施形態において、磁性体層３１のパターニングのためのエッチング方法としてＲＩＥ法を採用している。ＲＩＥ法によれば、エッチングが物理エッチングと化学エッチングの双方で作用するため、エッチング生成物の生成量がイオンミリング法に比べて少なくなる。従って、ハードマスク３５の下の磁性体層３１の側面でのエッチング生成物の付着が抑制され、イオンミリングによる主磁極２１の整形がしやすくなる。

また、磁性体層３１のエッチング時には、磁性体層３１を構成する鉄とエッチングガスの化学反応によりFeCl₃が生成される。本実施形態では、エッチング時の磁性体層３１の表面温度をFeCl₃の沸点以上、即ち３５０℃以上に設定しているので磁性体層３１のエッチングが促進される。この結果、磁性体層３１のパターン精度が向上する。

一方、エッチング時には、ハードマスク３５を構成するクロムとエッチングガスの反応により塩化クロム（CrCl₂）が生成される。しかし、CrCl₂の沸点は、約１１００℃であってFeCl₃の沸点よりも７５０℃も高く、しかも上記したエッチング時の表面温度よりも高い。従って、Crからなるハードマスク３５は、磁性体層３１に比べてエッチングされ難く、エッチングマスクとして適している。

これにより、FeCoの磁性体層３１は、図３（ｄ）に示すように、ハードマスク３５と同じ平面形状となり、しかも、主磁極２１の側面は、絶縁分離層３の上面に対して実質的に垂直となる。
ところで、イオンミリングはイオン衝突による物理エッチングである。従って、図７（ｂ）、（ｃ）に示したように、ハードマスク１０３ａに覆われていない領域の磁性体層１０２をイオンミリングすると、磁性体層１０２の側面にエッチング生成物が付着し易い。これにより、図７（ｃ）に示した磁性体層１０２の側面を垂直にするためには、イオンミリングの方向を基板面に対して約４５度程度に傾けることにより、磁性体層１０２の側部でのエッチング生成物の付着を防止する必要がある。

しかし、そのようなイオンミリングによれば、ハードマスク１０３ａ及び磁性体層１０２の幅方向の低減量、即ち寸法シフトが例えば１１０ｎｍと大きく、パターン精度が低下する原因となる。
ところで、本実施形態に使用するハードマスク３５を構成する材料は、上記のCrに限られない。その材料として、例えばルテニウム（Ru）、マンガン（Mn）、パラジウム（Pd）、イットリウム（Y）、ネオジウム（Nd）、プラセオジム（Pr）、セレン（Ce）、ランタン（La）、或いは、それらの元素を含む化合物を採用してもよい。その化合物として、例えば、酸化イットリウム（Y₂O₃）、酸化ネオジウム（Nd₂O₃）、酸化セレン（CeO₂）等の酸化物がある。

FeCo（Fe：７０質量％、Co：３０質量％）の磁性体層３１をエッチングするために最適なマスク材料を選ぶために、種々の層をＲＩＥ法によりエッチングしたところ図５、図６に示す結果が得られた。この場合、エッチングガスとしてCl₂を用いた。
図５、図６の棒グラフの縦軸に示すエッチング選択比は、マスク材料に対するFeCo層のエッチング選択比を示している。

図５によれば、チタン（Ti）層、タンタル（Ta）層に対するFeCo層のエッチング選択比は０．１程度である。従って、Ti層、Ta層は、磁性体層３１のＲＩＥ用マスク材料には適さないことがわかる。
これに対して、Cr、Mn、Y、Nd、Pr、Ce、Laのそれぞれの金属層に対するFeCo層のエッチング選択比は１より大きい。従って、それらの金属層は、磁性体層３１のＲＩＥ用マスク材料に適している。

また、図６に示よれば、酸化シリコン（SiO₂）、酸化タンタル（Ta₂O₅）、酸化亜鉛（ZnO）に対するFeCo層のエッチング選択比は約０．５、又はそれ以下である。また、Al₂O₃層に対するFeCo層のエッチング選択比は１より小さい。従って、それらの酸化物は、磁性体層３１をＲＩＥ法によりエッチングするためのマスク材料に適さないことがわかる。

エッチングガスとして塩素を採用する場合に生じる金属塩化物の沸点の一例を図５、図６にドットで示した。図５、図６において、Cr、Mn、Y、Nd、Pr、Ce、Laの塩化物の沸点は塩化鉄の沸点約３５０℃よりも高いので、それらの金属は、磁性体層３１のＲＩＥエッチング用のハードマスク材料に適している。
これに対して、Ti、Taの塩化物の沸点は、Feの塩化物の沸点よりも低いので、Ti層、Ta層はＲＩＥ用ハードマスクに適さない。
図５、図６によれば、塩化された状態での沸点が１０００℃以上である金属材料をハードマスクとして適用することが好ましいことがわかる。

ところで、Co又はNiを５０質量％以上の主成分元素とするFeCo、NiFe又はFeCoNiにより磁性体層３１を構成する場合には、その磁性材料の塩化物の沸点はFeCl₃の沸点３５０℃よりも高くなる。この場合でも、Co又はNiの塩化物、即ち塩化コバルトまたは塩化ニッケルは、上記した最適なマスク材料の塩化物に比べて沸点が低くなる。
従って、Co又はNiを主成分元素とする磁性材料からなる磁性体層３１をパターニングする場合であっても、Cr、Mn、Y、Nd、Pr、Ce、Laのいずれかの金属、又はその金属の酸化物はハードマスク材に適している。Co、Niの少なくとも一方を含む磁性材料には、鉄、コバルト、ニッケルの他の材料を含む場合もある。

なお、本実施形態では、鉄を含む磁性体層３１のエッチングガスとして塩素ガスを使用しているが、その他に、BCl₃等の塩素系ガスを使用してもよい。また、磁性体層３１のエッチング方法は、ＲＩＥ法に限られるものではなく、化学反応によるエッチング作用を有するプラズマエッチング法、ＩＣＰエッチング法、ＥＣＲエッチング法を用いてもよい。

以上説明した実施形態は典型例として挙げたに過ぎず、各構成要素を組み合わせること、或いはその変形およびバリエーションは当業者にとって明らかであり、当業者であれば本発明の原理および請求の範囲に記載した発明の範囲を逸脱することなく上述の実施形態の種々の変形を行えることは明らかである。例えば、磁気抵抗効果素子、ＭＲＡＭ等を構成する磁性体層のパターニングのために、上記したようなマスク材料を使用して塩素系ガスにより磁性体層をドライエッチングしてもよい。

以下に、本発明の実施形態をさらに付記する。
（付記１）
基板の上方に、磁性材料を有する磁性体層を形成する工程と、前記磁性体層の上に、塩化された状態での沸点が前記磁性材料の塩化物の沸点に比べて高い金属を含むマスクを形成する工程と、塩素系ガスとの化学反応を含むドライエッチング法により、前記マスクから露出している領域の前記磁性体層をエッチングする工程と、を有することを特徴とする磁性材料の加工方法。
（付記２）
前記磁性体層は、鉄を含む合金であることを特徴とする付記１に記載の磁性材料の加工方法。
（付記３）
前記磁性体層は、前記鉄の他にコバルト、ニッケルの少なくとも一方を含んでいることを有することを特徴とする付記１又は付記２に記載の磁性材料の加工方法。
（付記４）
前記マスクは、ルテニウム、マンガン、パラジウム、イットリウム、ネオジウム、プラセオジム、セレン、ランタンのいずれか又はその化合物から形成されていることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれかに記載の磁性材料の加工方法。
（付記５）
前記化合物は、酸化物であることを特徴とする付記４に記載の磁性材料の加工方法。
（付記６）
前記ドライエッチング法は、反応性イオンエッチング法であることを特徴とする付記１乃至付記５のいずれかに記載の磁性材料の加工方法。
（付記７）
前記磁性体層をドライエッチングした後に、イオンミリングにより、前記磁性体層の断面形状を前記基板側で細くなる逆台形状、逆三角形のいずれかに加工することを特徴とする付記１乃至付記６のいずれかに記載の磁性材料の加工方法。
（付記８）
前記イオンミリングは、前記基板の上面に対して垂直方向から４５度〜７０度の角度で傾いた方向にイオンを照射する方法であることを特徴とする付記７に記載の磁性材料の加工方法。
（付記９）
前記マスクを研磨により除去する工程を有することを特徴とする付記１乃至付記８のいずれかに記載の磁性材料の加工方法。
（付記１０）
前記磁性体層は多層構造を有していることを特徴とする付記１乃至付記９のいずれかに記載の磁性材料の加工方法。
（付記１１）
基板の上方に、磁性材料を有する磁性体層を形成する工程と、前記磁性体層の上に、塩化された状態の沸点が前記磁性材料の塩化物の沸点に比べて高い金属を含むマスクを形成する工程と、塩素系ガスとの化学反応を含むドライエッチング法により、前記マスクから露出している領域の前記磁性体層をエッチングする工程と、を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
（付記１２）
エッチングされた前記磁性体層は、磁気記録ヘッドの主磁極であることを特徴とする付記１１に記載の磁気ヘッドの製造方法。

図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。図２は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドにおける磁気記録ヘッドに適用される主磁極を示す斜視図である。図３（ａ）〜（ｈ）は、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す平面図である。図５は、本発明の実施形態に係る主磁極形成工程に使用されるハードマスク用材料とリファレンス材料のそれぞれについて磁性体に対するエッチング選択比を示す第１のグラフである。図６は、本発明の実施形態に係る主磁極形成工程に使用されるハードマスク用材料とリファレンス材料のそれぞれについて磁性体に対するエッチング選択比を示す第２のグラフである。図７（ａ）〜（ｄ）は、従来技術に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。図８は、磁気記録ヘッドの一般的な形状の主磁極を含む磁性パターンの平面図である。

符号の説明

１基板
２絶縁層
３絶縁分離層（下地層）
５磁気記録媒体
１０磁気再生ヘッド
２０磁気記録ヘッド
２１主磁極
２２平坦化絶縁層
２３非磁性ギャップ層
２４ａ下地絶縁層
２４ｂ被覆絶縁層
２５励磁コイル
２６リターンヨーク
２７磁気シールド層
３１磁性体層
３２アルミナ層
３３ Cr層（ハード層）
３４レジストパターン
３５ハードマスク
３６アルミナ層

Claims

基板の上方に、磁性材料を有する磁性体層を形成する工程と、
前記磁性体層の上に、塩化された状態の沸点が前記磁性材料の塩化物の沸点に比べて高い金属を含むマスクを形成する工程と、
塩素系ガスとの化学反応を含むドライエッチング法により、前記マスクから露出している領域の前記磁性体層をエッチングする工程と、
を有することを特徴とする磁性材料の加工方法。
前記磁性体層は、鉄を含む合金であることを特徴とする請求項１に記載の磁性材料の加工方法。
前記磁性体層は、前記鉄の他にコバルト、ニッケルの少なくとも一方を含んでいることを有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁性材料の加工方法。
前記マスクは、ルテニウム、マンガン、パラジウム、イットリウム、ネオジウム、プラセオジム、セレン、ランタンのいずれか又はその化合物から形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁性材料の加工方法。
前記化合物は、酸化物であることを特徴とする請求項４に記載の磁性材料の加工方法。
前記ドライエッチング法は、反応性イオンエッチング法であることを特徴とする付記１乃至付記５のいずれか１項に記載の磁性材料の加工方法。
基板の上方に、磁性材料を有する磁性体層を形成する工程と、
前記磁性体層の上に、塩化された状態の沸点が前記磁性材料の塩化物の沸点に比べて高い金属を含むマスクを形成する工程と、
塩素系ガスとの化学反応を含むドライエッチング法により、前記マスクから露出している領域の前記磁性体層をエッチングする工程と、
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
エッチングされた前記磁性体層は、磁気記録ヘッドの主磁極であることを特徴とする請求項７に記載の磁気ヘッドの製造方法。