JP2010135009A - 磁気ヘッドとその製造方法および情報記憶装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＩＥによる主磁極の腐食発生及び主磁極の膜厚ばらつきの防止が可能な磁気ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】本磁気ヘッドの製造方法は、基体６上に、主磁極１９となる磁性層、ストッパ層１７、下部マスク層、上部マスク層を形成する工程と、上部マスク層をパターニングして第１のマスクを形成する工程と、第１のマスクを用いて下部マスク層をパターニングして第２のマスクを形成する工程と、第２のマスクを用いてドライエッチングによりストッパ層１７と共に前記磁性層を端面が逆台形状となるように形成する工程と、第２のマスクをＲＩＥによって除去する工程と、第２のマスクが除去された積層体の上面を、ＣＯ系ガスを用いるＲＩＥによりドライクリーニングする工程とを備え、ストッパ層１７は、ＣＯ系ガスを用いるＲＩＥに対するエッチング耐性を有する軟磁性材料を用いて形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、磁気ヘッドとその製造方法および情報記憶装置に関し、さらに詳細にはドライエッチングプロセスを用いた垂直磁気記録方式の磁気ヘッドの製造方法、および当該磁気ヘッドを備える情報記憶装置に関する。

近年、磁気ディスク装置等の情報記憶装置における記憶容量は顕著に増大する傾向にある。これに伴い、記録媒体の高記録密度化と共に、磁気ヘッドの記録再生特性のさらなる性能向上が要請されている。例えば、再生ヘッドとして、高い再生出力を得ることができるＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子、あるいは、より高い再生感度の得られるＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子等の磁気抵抗効果型再生素子を用いたヘッドが開発されている。一方、記録ヘッドとして、電磁誘導を利用した誘導型のヘッドが開発されている。

このような背景下、垂直記録方式、すなわち垂直磁気記録媒体と垂直磁気ヘッドとを組み合わせて使用する記録方式の記憶装置において、高記録密度化を目的とする狭トラック化を図るため、隣接トラックへの漏れ磁界を防いで、隣接トラックへのはみ出し記録（サイドトラックイレーズ）を防ぐことが課題となっている。この課題に対しては、主磁極の媒体対向面位置の端面形状をダウントラック方向に逆台形状に形成する技術が知られており、さらに、逆台形状の主磁極を有する磁気ヘッドの製造方法も知られている（特許文献１、２参照）。

ここで、上記逆台形状の主磁極をドライエッチングプロセスによって形成する際にはエッチングマスクが設けられるが、主磁極の加工後にエッチングマスクを除去する工程が必要となる。ところが、当該エッチングマスク除去工程において実施される反応性イオンエッチングプロセスによって、主磁極のダウントラック方向の上面が腐食されてしまう課題が生じていた。
この腐食の課題を解決するために、エッチングマスク除去工程の実施後に、ＣＯ系ガス（一例として、メタノールガスとＯ２ガスとの混合ガス）を用いる反応性イオンエッチングプロセスによって、主磁極のダウントラック方向の上面をドライクリーニングする方法が考えられる。しかし、ＣＯ系ガス（一例として、メタノールガスとＯ２ガスとの混合ガス）を用いるドライクリーニングを実施すると、主磁極を形成する主材料であるＮｉ、Ｆｅ、Ｃｏが、ＣＯと反応して沸点の低いカルボニル化合物を生成して容易に除去されてしまうため、主磁極のダウントラック方向の膜厚がばらついてしまう欠点があった。

なお、磁気ヘッドの主磁極をドライエッチングプロセスによって加工する際に、当該主磁極の腐食を防止する方法が開示されている（特許文献３参照）。

特開２００７−２００４３９号公報 特開２００７−２５００７４号公報 特開２００５−０１８８３６号公報

本発明は、磁気ヘッドを製造する過程で実施されるドライエッチングプロセスによって主磁極に腐食が発生することを防止できると共に、主磁極の膜厚がばらつくことを防止できる磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。

この磁気ヘッドの製造方法は、基板上に薄膜を順次積層して形成した基体上に、主磁極となる磁性層を形成する工程と、前記磁性層が形成された積層体の上に、ストッパ層を形成する工程と、前記ストッパ層が形成された積層体の上に、下部マスク層を形成する工程と、前記下部マスク層が形成された積層体の上に、上部マスク層を形成する工程と、前記上部マスク層をパターニングして第１のマスクを形成する工程と、前記第１のマスクが形成された積層体に対して反応性イオンエッチングプロセスを実施して、該第１のマスクをエッチングマスクとして、前記下部マスク層をパターニングして第２のマスクを形成する工程と、前記第２のマスクが形成された積層体に対してイオンミルプロセスを実施して、該第２のマスクをエッチングマスクとして、前記ストッパ層と共に前記磁性層を、媒体対向面側の端面形状がダウントラック方向に逆台形状となるように形成する工程と、前記第２のマスクを、反応性イオンエッチングプロセスによって除去する工程と、前記第２のマスクが除去された積層体に対してＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングプロセスを実施して、該積層体の上面をドライクリーニングする工程と、を備え、前記ストッパ層は、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングプロセスに対するエッチング耐性を有する軟磁性材料を用いて形成されることを要件とする。

本発明によれば、磁気ヘッドを製造する過程で実施されるドライエッチングプロセスによって主磁極に腐食が発生することを防止できると共に、主磁極の膜厚がばらつくことを防止できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法により製造される磁気ヘッド１の構成例を示す概略図（クロストラック方向に垂直な断面図）である。図２〜図７は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。図８は、ストッパ層１７の形成材料例であるＮｉＦｅ−Ｔａ（Ｔａ：１０ａｔ％）合金の磁気特性を示すグラフである。図９は、本発明の実施形態に係る情報記憶装置５０の例を示す概略図である。なお、図中、Ｘがクロストラック方向、Ｙがダウントラック方向、Ｚがヘッドハイト方向をそれぞれ示す（各図共通）。

本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法によって製造される磁気ヘッド１は、ハードディスク等の磁気記録媒体へ磁気信号を書き込む記録ヘッド部３を有する磁気ヘッドである。
記録ヘッド部３が積層され、その積層面に直交する面に媒体対向面（浮上面）５が設けられて、ヘッドスライダとして構成された後、当該媒体対向面５によって回転する磁気記録媒体上を浮上して記録を行うものである。
以下、磁気ヘッド１として、垂直磁気記録方式の磁気ヘッドについて説明する。

図１に示すように、磁気ヘッド１は、一つの実施形態として、再生ヘッド部２と記録ヘッド部３とを備える複合型磁気ヘッドとして構成される。なお、本発明の適用を当該複合型磁気ヘッドに限定するものではない。
ここで、図１はクロストラック方向に垂直な方向の断面図として図示している。なお、図中の符合５が媒体対向面を表すが、本来、媒体対向面は、積層工程が完了した後に、研磨工程を経て形成されるものであるため、途中工程においては、媒体対向面形成予定位置と考えるべきものである。

先ず、再生ヘッド部２の構成例を説明する。ベースとなるウエハ基板１１上に、再生ヘッド部２の下部シールド層１２が形成される。
下部シールド層１２の上層には、再生素子１３が形成される。ここで、再生素子１３には、例えば、ＴＭＲ素子もしくはＧＭＲ素子等の磁気抵抗効果型再生素子が用いられるが、その膜構成としては、種々の構成を採用することができる。なお、符号３１は、Ａｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層である。

再生素子１３および絶縁層３１上に、上部シールド層１４が形成される。なお、上部シールド層１４、下部シールド層１２共に、ＮｉＦｅ等の磁性材料（軟磁性材）を用いて構成される。

次に、記録ヘッド部３の構成例を説明する。前記上部シールド層１４上に絶縁層３２が形成される。
絶縁層３２上に、磁性材料からなる第１リターンヨーク１５が形成される。
第１リターンヨーク１５上にＡｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層３３が形成され、絶縁層３３上には導電材料を用いて、平面螺旋状に第１コイル１６が形成され、さらに、第１コイル１６を覆うように、Ａｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層３４が形成される。
また、同図のように、絶縁層３４の上に、磁性材料からなる盛上層１８が形成される。なお、盛上層１８を設けない構成も考えられる。
なお、本実施形態においては、ウエハ基板１１から、絶縁層３４および盛上層１８で構成される層に至るまでの積層構造を「基体」という（図中、符号６）。ただし、基体については種々の構成を採用することができ、上記構成はあくまでも一例示に過ぎない。

また、基体６上、すなわち絶縁層３４および盛上層１８の上に、磁性材料からなる主磁極１９が形成される。なお、主磁極１９を形成する方法（詳細は後述する）は複数考えられ、例えば、鍍金プロセスを用いて形成する場合は、一旦、先に鍍金ベースを形成し、その上に主磁極１９を形成することとなるが、当該鍍金ベースについては、機能的に主磁極１９と同視できるものであり、図の簡素化のために図示を省略している（その他の鍍金ベースについても同様に図示省略）。ちなみに、主磁極１９は単層構造に限られず、異なる磁性材料を積層させる多層構造を採用することも考えられる。

本実施形態に特徴的な構成として、主磁極１９の上には、ストッパ層１７が設けられると共に、主磁極１９の先端部に絞り部１９ａが設けられるが、詳細については製造方法と共に後述する。

また、主磁極１９の絞り部１９ａおよびストッパ層１７の上には、トレーリングギャップ３５およびバックギャップ２５が設けられ、トレーリングギャップ３５の一部の上に、トレーリングシールド２６が設けられる。一例として、トレーリングギャップ３５はＡｌ_２Ｏ_３等の絶縁材料により形成され、バックギャップ２５およびトレーリングシールド２６は磁性材料により形成される。なお、符号３６は、Ａｌ_２Ｏ_３等からなる絶縁層である。

さらに、その上には、一例として、導電性材料である銅を用いて、平面螺旋状に第２コイル２４が形成される。
また、第２コイル２４の巻線間および巻線上に絶縁層３７が設けられる。絶縁層３７は、一例として、レジスト等の絶縁材料により形成される。

絶縁層３７の上には、バックギャップ２５およびトレーリングシールド２６に連結する磁性材料からなる第２リターンヨーク２７が形成される。
さらに、第２リターンヨーク２７上に保護層（不図示）等の形成が行われて、磁気ヘッド１が所定の積層構造として完成される。
なお、第１リターンヨーク１５、盛上層１８、主磁極１９、サイドシールド２０、バックギャップ２５、トレーリングシールド２６、第２リターンヨーク２７を構成する磁性材料としては、飽和磁束密度（ＢＳ）が高い磁性材料（軟磁性材）を用いることが記録特性向上の観点から好適であり、一例として、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等が挙げられる。特に、主磁極１９には、ＦｅＣｏを用いることによって、記録磁界強度を向上させることができる。

続いて、本実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。その概要として、公知の成膜工程によって、再生ヘッド部２を形成した後、記録ヘッド部３を形成することとなるが、本実施形態に特徴的な、主磁極１９を形成する工程を中心に説明を行う。

先ず、ウエハ基板１１上に薄膜を順次積層し、前記絶縁層３４および盛上層１８で構成される層に至るまでの積層構造、すなわち基体６を形成した後、一例として、それらの上面が連続する同一平面となるようにラッピングによって平坦化し、当該基体６上に鍍金ベース（不図示）を介して磁性層１９’を鍍金プロセスによって、厚さ（ダウントラック方向）５０〜２００［ｎｍ］程度に形成する。なお、スパッタリングによって形成してもよい。当該磁性層１９’は後の工程において加工されて主磁極１９となるものであって、軟磁性材料（ここではＦｅＣｏ）を用いて形成される。
ここまでの形成が完了した状態を図２（ａ）に示す。なお、この図は、積層体を媒体対向面５側から視た端面図（断面図）である（図２（ｂ）〜図６（ｂ）において同じ）。

次いで、図２（ｂ）に示すように、本実施形態に特徴的な構成として、磁性層１９’が形成された積層体の上に、ストッパ層１７をスパッタリングによって、厚さ（ダウントラック方向）５〜５０［ｎｍ］程度に形成する。本実施形態では、当該ストッパ層１７は、後工程である第３の反応性イオンエッチングプロセスにおいてエッチングストッパとしての機能を果たす。ちなみに、従来の実施形態においては、磁性層１９’の上に後述の下部マスク層４５’を直接、積層していた。

さらに、本実施形態に特徴的な構成として、ストッパ層１７には、後述のドライクリーニング工程（第４の反応性イオンエッチングプロセス）において、上面が除去されて膜厚がばらつくことを防止するため、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングに対してエッチング耐性を有し、且つ軟磁気特性を有する軟磁性材料を用いる。ここで、「ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチング」とは、例えばメタノールによる反応性イオンエッチングのように、発生するＣＯによってエッチングを行うものを含む趣旨である。
また、上記「エッチング耐性」に関しては、当該反応性イオンエッチングにおいて、磁性層１９’（主磁極１９）形成材料に対するエッチング耐性が選択比２以上である材料が好適である。

上記の軟磁性材料の例として、カルボニル化合物を生成しにくい材料、もしくはカルボニル化合物の融点・沸点が高い材料との合金材料が挙げられる。すなわち、前述の通り、ＣＯと反応して沸点の低いカルボニル化合物を生成する材料は、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングによって容易に除去されてしまうため、エッチングストッパとして作用させることができない。そのため、磁性層１９’の上層に設けられるストッパ層１７には、沸点の低いカルボニル化合物を生成せずに、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性が大きい材料を用いるのである。より具体的には、当該ストッパ層１７は、ＮｉＦｅ、ＦｅＣｒ、ＦｅＣｏ、Ｆｅ、ＦｅＳｉＡｌの少なくとも一つの材料と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂｉの少なくとも一つの材料もしくは該材料を含む合金材料と、を用いて形成する。
なお、本実施形態では、ＮｉＦｅ−Ｔａ（Ｔａ：１０ａｔ％）合金を用いて、ストッパ層１７を形成している。当該ＮｉＦｅ−Ｔａ（Ｔａ：１０ａｔ％）合金は、図８に示すように、軟磁気特性を有し、且つ表１に示すように、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングのエッチング耐性において、磁性層１９’（主磁極１９）形成材料（ここではＦｅＣｏ）に対して選択比が２以上である特性を有する。これにより、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングにおいて、ストッパ層１７がエッチング除去されることを防止でき、膜厚がばらつかないようにする効果が得られる。

次いで、図３（ａ）に示すように、ストッパ層１７が形成された積層体の上に、後のドライエッチング工程（図５（ｂ）で示される工程）で用いられるエッチングマスク（第２のマスク４５）として機能することとなる下部マスク層４５’を形成する。一例として、下部マスク層４５’は、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）を用いて、スパッタリングにより形成する。なお、下部マスク層４５’に用いられる他の材料例としては、Ｔａ（タンタル）、ＳｉＣ、ＳｉＮ等が挙げられる。

次いで、図３（ｂ）に示すように、下部マスク層４５’の上に、後のドライエッチング工程（図４（ｂ）で示される工程）で用いられるエッチングマスク（第１のマスク４６）として機能することとなる上部マスク層４６’を形成する。一例として、上部マスク層４６’は、レジスト材料を用いて形成する。

次いで、図４（ａ）に示すように、公知のフォトリソグラフィプロセスによって上部マスク層４６’をパターニングして、所定形状の第１のマスク４６を形成する。ここで、所定形状とは、下層の下部マスク層４５’においてドライエッチング工程（図４（ｂ）で示される工程）による除去を行わない領域に対応させた形状である。なお、上部マスク層４６’を形成するためのレジスト材料を塗布する前に、露光光の反射を防止する反射防止膜としてＢＡＲＣ（Ｂｏｔｔｏｍ Ａｎｔｉ Ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ Ｃｏａｔｉｎｇ)材料を下部マスク層４５’の上に予め塗布してもよい。

次いで、図４（ｂ）に示すように、所定形状の第１のマスク４６が形成された積層体に対して、当該第１のマスク４６をエッチングマスクとするドライエッチングプロセスを実施して（図中の破線矢印方向）、下部マスク層４５’における所定領域すなわち第１のマスク４６で覆われていない領域を除去して、所定形状の第２のマスク４５をパターニング形成する。
ここで、所定形状とは、下層の主磁極１９（およびストッパ層１７）においてドライエッチング工程（図５（ｂ）で示される工程）による除去を行わない領域に対応させた形状である。
一例として、当該ドライエッチングプロセスには、Ａｌ_２Ｏ_３からなる下部マスク層４５’の除去に好適な、塩素系ガス（一例として、ＢＣｌ_３）をエッチングガスとする反応性イオンエッチングプロセス（「第１の反応性イオンエッチングプロセス」と称する）を用いる。なお、そのために、第１のマスク４６には、例えばレジスト材料が用いられることが選択比の観点から好適である。
ちなみに、下部マスク層４５’をＴａ等を用いて形成する場合には、フッ素系ガス（一例として、ＣＦ_４）をエッチングガスとして用いて、第１の反応性イオンエッチングプロセスを実施する。

次いで、図５（ａ）に示すように、ドライエッチングプロセスを実施して（図中の破線矢印方向）、第２のマスク４５の上層に残っている第１のマスク４６を除去する。
一例として、当該ドライエッチングプロセスには、レジスト材料からなる第１のマスク４６の除去に好適な、Ｏ_２ガスをエッチングガスとする反応性イオンエッチングプロセス（「第２の反応性イオンエッチングプロセス」と称する）を用いる。
なお、第１のマスク４６の除去は、公知のリフトオフプロセスを用いて実施してもよい。

次いで、図５（ｂ）に示すように、第１のマスク４６が除去されることによって第２のマスク４５が最上層に表出した積層体に対して、当該第２のマスク４５をエッチングマスクとするドライエッチングプロセスによって（図中の破線矢印方向）、ストッパ層１７と共に磁性層１９’をエッチングして、磁性層１９’を、媒体対向面５と平行な断面（少なくとも媒体対向面側の端面）がダウントラック方向に逆台形状（傾斜角θは８０［°］程度）となるように加工し、主磁極１９を形成する。なお、同図のように、ストッパ層１７と共に磁性層１９’とが一体的に逆台形状となっている。また、この時点で第２のマスク４５は、ストッパ層１７のダウントラック方向の上面の上に所定厚さで残存している。
一例として、当該ドライエッチングプロセスには、前述の材料からなるストッパ層１７および金属材料（ここではＦｅＣｏ）からなる磁性層１９’（主磁極１９）の加工（除去）に好適なイオンミルプロセスを用いる。なお、そのために、第２のマスク４５には、例えばＡｌ_２Ｏ_３（アルミナ）が用いられることが選択比の観点から好適である。
このようにして、媒体対向面５位置における形状がダウントラック方向に逆台形状を有する主磁極１９が形成され、サイドイレーズ防止に効果を発揮する。

次いで、図６（ａ）に示すように、ドライエッチングプロセスを実施して（図中の破線矢印方向）、ストッパ層１７の上層に残っている第２のマスク４５を除去する。
一例として、当該ドライエッチングプロセスには、Ａｌ_２Ｏ_３からなる第２のマスク４５の除去に好適な、塩素系ガス（一例として、ＢＣｌ_３）をエッチングガスとする反応性イオンエッチングプロセス（「第３の反応性イオンエッチングプロセス」と称する）を用いる。なお、第２のマスク４５（下部マスク層４５’）をＴａ等を用いて形成する場合には、フッ素系ガス（一例として、ＣＦ_４）をエッチングガスとして用いて、第３の反応性イオンエッチングプロセスを実施する。
このとき、第２のマスク４５の下層に設けられているストッパ層１７は、第３の反応性イオンエッチングプロセスに対するエッチングレートが、第２のマスク４５形成材料（ここではＡｌ_２Ｏ_３）の同エッチングレートよりも低い材料を選択することによって、当該第３の反応性イオンエッチングプロセスではほとんど膜減りせず、エッチングストッパとして機能させることが可能となる。

これに加えて、従来の実施形態に係る磁気ヘッドおよびその製造方法においては、ストッパ層１７を設けずに、主磁極１９に加工される磁性層１９’の上に直接、下部マスク層４５’を積層し、これを第２のマスク４５に加工して、上記第３の反応性イオンエッチングプロセスを実施していたため、主磁極１９の上面（ダウントラック方向）が、エッチングガスの影響によって腐食してしまう課題が生じていたが、本実施形態でストッパ層１７を設けることによって、主磁極１９上面に第３の反応性イオンエッチングプロセスのエッチングガスが触れないため、主磁極１９上面の腐食を防止することが可能となる。さらに、その後において、主磁極１９上面のドライクリーニングを行う必要がないため、前述のようにドライクリーニングによって主磁極１９上面が除去されて、主磁極１９の膜厚（ダウントラック方向）がばらついてしまうという課題の解決が可能となる。

次いで、図６（ｂ）に示すように、前記第２のマスクが除去されてストッパ層１７が最上層として表出している積層体に対して、ＣＯ系ガス（一例として、メタノールガスとＯ２ガスとの混合ガス）を用いる反応性イオンエッチングプロセス（「第４の反応性イオンエッチングプロセス」と称する）を実施することにより、該積層体の表面をドライクリーニングする。
これは、前工程における第３の反応性イオンエッチングプロセスによって第２のマスク４５を除去する際に、ストッパ層１７がエッチングガス（例えば、ＢＣｌ_３、ＣＦ_４）に触れて、ストッパ層１７の上面にエッチングガスの構成原子（例えば、Ｃｌ、Ｆ）が入り込んでいるため、そのままでは、軟磁性材料を用いて形成されるストッパ層１７に腐食が発生してしまうことから、ドライクリーニング工程の実施によって当該エッチングガスの構成原子をストッパ層１７の上面から除去するためである。
このとき、前述の通りストッパ層１７に用いる材料（ここでは、ＮｉＦｅ−Ｔａ）は沸点の低いカルボニル化合物を生成しないことから、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングプロセスにおけるエッチング耐性が大きく、ストッパ層１７は当該ドライクリーニング工程においてエッチングされることはない、あるいはエッチングされたとしても極僅かである。つまり、従来の実施形態において主磁極上面をドライクリーニングする場合のように、ドライクリーニングによって上面が除去されて膜厚がばらつくという問題は、当該ストッパ層１７に関しては発生しない。
すなわち、当該ドライクリーニングでは、ストッパ層１７の上面に入り込んだエッチングガスの構成原子（例えば、Ｃｌ、Ｆ）を、ドライクリーニングとして実施する第４の反応性イオンエッチングプロセスで用いられるエッチングガスの構成原子（例えば、Ｃ、Ｏ）によって置換する作用が生じる。

次いで、図７に示すように、ストッパ層１７の上に、第３のマスク４７を所定形状にパターニング形成して、当該第３のマスク４７をエッチングマスクとするドライエッチングプロセスによって、ストッパ層１７および主磁極１９をエッチングして、主磁極１９の先端部に絞り部１９ａを形成する。より具体的には、ストッパ層１７の媒体対向面５側先端部を除去すると共に、主磁極１９の媒体対向面５側先端部の上面を一部除去することによって、当該主磁極１９の先端部を媒体対向面５からヘッドハイト方向に離れるにつれてダウントラック方向の膜厚が厚くなるテーパ形状に形成する。なお、当該図７は、積層体のクロストラック方向に垂直な断面図である。
すなわち、上記の所定形状とは、下層の主磁極１９（およびストッパ層１７）においてドライエッチングプロセス（図７で示される工程）による除去を行わない領域に対応させた形状である。つまり、ドライエッチングプロセス（図７で示される工程）による除去が行われる領域は、ストッパ層１７の除去領域となり、且つ絞り部１９ａの形成領域となる。
なお、一例として、第３のマスク４７の形成方法には、公知のフォトリソグラフィプロセスによって、レジスト材料を塗布し、露光・現像によりパターン形成する方法等が考えられる。
また、当該ドライエッチングプロセスには、一例として、前述の材料からなるストッパ層１７および金属材料（ここではＦｅＣｏ）からなる主磁極１９の加工（除去）に好適なイオンミルプロセスを用いる。

本実施形態に係る磁気ヘッド１においては、ストッパ層１７と主磁極１９とは一体的に記録磁界を発生させる作用を生じさせるものとなるが、上記構成によれば、ストッパ層１７におけるヘッドハイト方向における媒体対向面側端面を、当該媒体対向面に表出しない位置に形成することができるため、記録磁界強度の低下を防止することが可能となる。すなわち、大きな記録磁界強度が得られることにより高密度の記録が可能となる。

その後、第３のマスク４７（ここではレジスト材料からなる）を除去した後、上記によって絞り部１９ａが形成された積層体に対して、トレーリングギャップ３７、トレーリングシールド２４等、前述の所定層を上層に積層する公知の成膜工程（不図示）を実施して、最終的に図１に示す磁気ヘッド１として形成される。

続いて、本発明の実施形態に係る情報記憶装置について説明する。
上記の製造方法により製造される磁気ヘッド１を用いて、磁気ディスク装置等を構成することにより、記録特性にばらつきがなく且つ高密度の記録が可能な情報記憶装置が実現される。

当該情報記憶装置の一例として、図９に磁気ディスク装置５０の構成を示す。前記の磁気ヘッド１は、磁気記録媒体（磁気記録ディスク）５１との間で情報を記録し、情報を再生するヘッドスライダ５２に組み込まれる。さらに、ヘッドスライダ５２は、ヘッドサスペンション５３のディスク面に対向する面に取り付けられ、該サスペンション５３の端部を固定し、回動自在なアクチュエータアーム５４と、該サスペンション５３および該アクチュエータアーム５４上の絶縁された導電線を通じて、前記磁気抵抗効果素子１３に電気的に接続され、磁気記録ディスク５１との間で情報の読取および情報の記録を行うための電気信号を検出・送信する回路（不図示）とを有する情報記憶装置として構成される。その作用として、磁気記録ディスク５１が回転駆動されることにより、ヘッドスライダ５２がディスク面から浮上し、磁気記録ディスク５１との間で情報を記録し、情報を再生する操作がなされる。

本実施形態に係る情報記憶装置によれば、主磁極の膜厚がばらつきなく形成された磁気ヘッドを備えて、記録特性のばらつきを防止することが可能となり、且つより高密度の記録が可能となる。また、主磁極の腐食が防止されていることで、装置の信頼性の向上も可能となる。

以上説明した通り、従来の製造方法においては、主磁極の上面が、エッチングガスの影響によって腐食してしまう課題、および当該上面がエッチング除去されて主磁極の膜厚がばらつく課題が生じていた。これに対し、本実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法によれば、主磁極の上層としてストッパ層を設けることによって、主磁極上面の腐食を防止することが可能となる。また、主磁極と共に記録磁界を生じさせるストッパ層は、ドライクリーニングで用いられる反応性イオンエッチングに対して耐性を有するため、上面が除去されて膜厚がばらついてしまうことの防止が可能となる。
すなわち、記録磁界を生じさせる主磁極およびストッパ層の膜厚のばらつきを抑制して、高精度に形成することが可能となる。その結果、磁気ヘッドの記録特性にばらつきが生じることを防止できる。
さらに、当該製造方法によって形成される磁気ヘッドは、主磁極先端部の上面に絞り部を備えて記録磁界を増加させることが可能となる。

本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法により製造される磁気ヘッドの構成例を示す概略図（断面図）である。 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る磁気ヘッドの製造方法の例を説明するための説明図である。 ストッパ層の形成材料例であるＮｉＦｅ−Ｔａ（Ｔａ：１０ａｔ％）合金の磁気特性を示すグラフである。 本発明の実施形態に係る情報記憶装置の例を示す概略図である。

符号の説明

１ 磁気ヘッド
２ 再生ヘッド部
３ 記録ヘッド部
５ 媒体対向面
６ 基体
１７ ストッパ層
１９ 主磁極
１９’ 磁性層
２２ バックギャップ
３５ トレーリングギャップ
４５ 第２のマスク
４５’ 下部マスク層
４６ 第１のマスク
４６’ 上部マスク層
４７ 第３のマスク
５０ 情報記憶装置（磁気ディスク装置）

Claims (7)

1. 基板上に薄膜を順次積層して形成した基体上に、主磁極となる磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層が形成された積層体の上に、ストッパ層を形成する工程と、
   前記ストッパ層が形成された積層体の上に、下部マスク層を形成する工程と、
   前記下部マスク層が形成された積層体の上に、上部マスク層を形成する工程と、
   前記上部マスク層をパターニングして第１のマスクを形成する工程と、
   前記第１のマスクが形成された積層体に対して反応性イオンエッチングプロセスを実施して、該第１のマスクをエッチングマスクとして、前記下部マスク層をパターニングして第２のマスクを形成する工程と、
   前記第２のマスクが形成された積層体に対してイオンミルプロセスを実施して、該第２のマスクをエッチングマスクとして、前記ストッパ層と共に前記磁性層を、媒体対向面側の端面形状がダウントラック方向に逆台形状となるように形成する工程と、
   前記第２のマスクを、反応性イオンエッチングプロセスによって除去する工程と、
   前記第２のマスクが除去された積層体に対してＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングプロセスを実施して、該積層体の上面をドライクリーニングする工程と、を備え、
   前記ストッパ層は、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングプロセスに対するエッチング耐性を有する軟磁性材料を用いて形成されること
   を特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
2. 前記ストッパ層は、前記エッチング耐性が前記磁性層に対して選択比２以上である材料を用いて形成されること
   を特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法。
3. 前記ストッパ層は、ＮｉＦｅ、ＦｅＣｒ、ＦｅＣｏ、Ｆｅ、ＦｅＳｉＡｌの少なくとも一つの材料と、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｃ、Ｓｉ、Ｐ、Ｂｉの少なくとも一つの材料もしくは該材料を含む合金材料と、を用いて形成されること
   を特徴とする請求項１または請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法。
4. 前記積層体の上面をドライクリーニングする工程の後に、
   前記積層体の上に第３のマスクをパターニング形成する工程と、
   前記第３のマスクが形成された積層体に対してイオンミルプロセスを実施して、該第３のマスクをエッチングマスクとして、前記ストッパ層の媒体対向面側先端部を除去すると共に、前記主磁極の媒体対向面側先端部に、該媒体対向面からヘッドハイト方向に離れるにつれてダウントラック方向の膜厚が厚くなるテーパ部を形成する工程と、を備えること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
5. 記録媒体に記録用磁界を印加する主磁極と、
   前記主磁極のダウントラック方向の上面に積層されるストッパ層と、を備え、
   前記主磁極は、媒体対向面位置における形状がダウントラック方向に逆台形状に形成され、
   前記ストッパ層は、ＣＯ系ガスを用いる反応性イオンエッチングプロセスに対するエッチング耐性を有する軟磁性材料を用いて形成されること
   を特徴とする磁気ヘッド。
6. 前記ストッパ層は、ヘッドハイト方向における媒体対向面側端面が、該媒体対向面に表出しない位置に形成されること
   を特徴とする請求項５記載の磁気ヘッド。
7. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の磁気ヘッドの製造方法により製造される磁気ヘッド、もしくは請求項５または請求項６記載の磁気ヘッドを備えたヘッドスライダと、
   前記ヘッドスライダを支持するサスペンションと、
   前記サスペンションの端部を固定し、回動自在なアクチュエータアームと、
   前記サスペンションおよび前記アクチュエータアーム上の絶縁された導電線を通じて、磁気記録媒体に情報を記録するための電気信号を前記磁気ヘッドに送信する回路と、を備えること
   を特徴とする情報記憶装置。

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