JP2011096316A - 磁気記録ヘッドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】従来技術に比べてマスク層及び下地絶縁層に対し広範囲の選択比をとることができ、これにより、加工時のマスク層の後退が殆どなく、下地絶縁層の堀り込みも小さい逆テーパ形状の磁気記録ヘッドの製造技術を提供する。
【解決手段】基板１１上に、絶縁層１２と、鉄−コバルト合金からなる記録用磁性層１３と、第１及び第２のマスク層１４、１５とがこの順で積層された処理対象物を用意する。真空中で塩素ガスとアルゴンガスと酸素ガスとの混合ガスを用い、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅に対応する幅を有する第２のマスク層１５ａをマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって第１のマスク層１４及び記録用磁性層１３をエッチングする。その後、真空中で塩素ガスを用い、エッチングされた第１のマスク層１４ａをマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって記録用磁性層１３ａをエッチングする。
【選択図】 図３
Description
本発明は、例えばハードディスクドライブ装置の磁気記録ヘッドを形成するための加工方法および加工装置の技術に関する。
パーソナルコンピュータ等の記憶装置に用いられるハードディスクドライブの記録密度を向上させるには、磁気ディスク装置の構造上記録トラック幅を縮小させることが必要となるため、磁気記録ヘッド先端から媒体に印加される磁界は減少する。これを抑制するためには磁気記録ヘッドすなわち主磁極の膜厚は厚いほうが好ましい。
一方、磁気ディスク装置においては、磁気記録媒体の内周から外周にわたって広範囲に記録再生を行う必要がある。その際、磁気記録媒体の内周及び外周において、磁気記録媒体の回転方向の接線に対して磁気ヘッドは約０〜１５°程度のスキュー角がついた状態で記録再生を行う。ここで、主磁極の浮上面における形状が矩形形状である場合には、隣接するトラックに記録されたデータを消去する問題が発生するため、記録トラック幅は縮小できない。
一方、磁気ディスク装置においては、磁気記録媒体の内周から外周にわたって広範囲に記録再生を行う必要がある。その際、磁気記録媒体の内周及び外周において、磁気記録媒体の回転方向の接線に対して磁気ヘッドは約０〜１５°程度のスキュー角がついた状態で記録再生を行う。ここで、主磁極の浮上面における形状が矩形形状である場合には、隣接するトラックに記録されたデータを消去する問題が発生するため、記録トラック幅は縮小できない。
そのため、従来より、主磁極のリーディング側のトラック幅を主磁極のトレーリング側の幅に対して狭くなる形状にして狭トラック幅に対応する、いわゆる逆台形（テーパ）形状の主磁極形状が提案されている。
この逆台形形状の主磁極を有する磁気ヘッドの形成方法として、従来、イオンミリング法を適用した方法が開示されている。
例えば、特開２００５−１８８３６号公報には、レジスト及び非磁性絶縁膜、非磁性金属膜をマスクにイオンミリングを用いて加工する方法が開示されている。また、特開２００３−２０３３１１号公報には、バッファ層をマスクに、逆台形加工するためのイオンミリング角度について開示されている。
前述のイオンミリング法は、物理的エッチングの手法であることから、いくつかの問題を抱えている。
この逆台形形状の主磁極を有する磁気ヘッドの形成方法として、従来、イオンミリング法を適用した方法が開示されている。
例えば、特開２００５−１８８３６号公報には、レジスト及び非磁性絶縁膜、非磁性金属膜をマスクにイオンミリングを用いて加工する方法が開示されている。また、特開２００３−２０３３１１号公報には、バッファ層をマスクに、逆台形加工するためのイオンミリング角度について開示されている。
前述のイオンミリング法は、物理的エッチングの手法であることから、いくつかの問題を抱えている。
第１に、物理的であるが故にマスク材としてどのような材料を選んでも広範囲の選択比がとりにくいことがあげられる。このため、マスク材の厚さを厚くする必要があったり、元のマスクの幅に比べ主磁極加工後の磁気記録ヘッドの幅が細くなるいわゆる幅シフトが起こったりする。
第２に、同様の理由で、磁気記録ヘッドの下部に薄いシード層を介して存在する絶縁層（一般的にはＡｌ2Ｏ3）との選択比もとれず、前述の逆テーパ形状を得るためには絶縁層を大きく掘り込む必要がある。これはＡｌ2Ｏ3の下部にある読み出し素子部との距離を小さくできず、ハードディスク装置の記録密度向上の妨げになる。
第３に、物理的エッチングであるために、マスク材としてのレジスト、絶縁層、金属層などの側壁に磁気記録ヘッド材料やマスク材、下地の絶縁材などが再付着し、マスク層の除去後に角のように残ってしまうという課題がある。
これを防ぐあるいは除去する方法として、例えば特開２００７−１８０４０に記載された方法等が提案されている。
第２に、同様の理由で、磁気記録ヘッドの下部に薄いシード層を介して存在する絶縁層（一般的にはＡｌ2Ｏ3）との選択比もとれず、前述の逆テーパ形状を得るためには絶縁層を大きく掘り込む必要がある。これはＡｌ2Ｏ3の下部にある読み出し素子部との距離を小さくできず、ハードディスク装置の記録密度向上の妨げになる。
第３に、物理的エッチングであるために、マスク材としてのレジスト、絶縁層、金属層などの側壁に磁気記録ヘッド材料やマスク材、下地の絶縁材などが再付着し、マスク層の除去後に角のように残ってしまうという課題がある。
これを防ぐあるいは除去する方法として、例えば特開２００７−１８０４０に記載された方法等が提案されている。
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、従来技術に比べてマスク層及び下地絶縁層に対し広範囲の選択比をとることができ、これにより、加工時のマスク層の後退が殆どなく、下地絶縁層の堀り込みも小さい逆テーパ形状の磁気記録ヘッドの製造技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、加工工程終了後において、真空槽内に残渣を生じさせない磁気記録ヘッドの製造技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、加工工程終了後において、真空槽内に残渣を生じさせない磁気記録ヘッドの製造技術を提供することにある。
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、真空中で分子中に塩素原子を含有する反応ガスを用い、分子中に鉄原子を含む記録用磁性層を、加熱下で反応性イオンエッチングすることによって、従来技術に比べてマスク層及び下地絶縁層に対し広範囲の選択比をとることができ、しかも加工工程終了後において、真空槽内に残渣を生じさせないことを見い出し、本発明を完成するに到った。
かかる知見に基づきなされた本発明は、基板上に、磁気シールド用絶縁層と、分子中に鉄原子を含有する記録用磁性層と、第１及び第２のマスク層とがこの順で積層された処理対象物に対し、真空中で、分子中に塩素原子を含有する塩素系ガスと、前記記録用磁性層を物理的にエッチングするためのガスと、前記第２のマスク層を保護するためのガスとを含む第１の反応ガスを用い、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅に対応する幅を有する前記第２のマスク層をマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって前記第１のマスク層及び前記記録用磁性層をエッチングする第１の磁性層エッチング工程と、真空中で、分子中に塩素原子を含有する第２の反応ガスを用い、前記第１の磁性層エッチング工程においてエッチングされた前記第１のマスク層をマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって、前記第１の磁性層エッチング工程においてエッチングされた前記記録用磁性層をエッチングする第２の磁性層エッチング工程とを有する磁気記録ヘッドの製造方法である。
本発明では、前記記録用磁性層が鉄−コバルト合金からなり、前記分子中に塩素原子を含有する塩素系ガスが、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4の少なくとも１種類を含むガスである場合にも効果的である。
本発明では、前記第１の反応ガスにおける前記記録用磁性層を物理的にエッチングするためのガスが、Ａｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｋｒの少なくとも１種類を含むガスである場合にも効果的である。
本発明では、前記第１のマスク層を、塩素系ガスを用い、当該第２のマスク層上に設けたフォトレジスト層をマスクとして、非加熱下で反応性イオンエッチングにより形成することもできる。
本発明では、前記第１及び第２の磁性層エッチング工程の後に、前記記録用磁性層がエッチングされないガス（又はエッチング速度が非常に遅いガス）を用い、非加熱下で反応性イオンエッチングによって前記記録用磁性層上の前記第１のマスク層を除去する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記第１及び第２の磁性層エッチング工程の後に、前記処理対象物を希ガスのプラズマに曝す平滑化工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記第１のマスクを除去する工程の後に、前記処理対象物をクリーニングガスのプラズマに曝すクリーニング工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記記録用磁性層が鉄−コバルト合金からなり、前記分子中に塩素原子を含有する塩素系ガスが、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4の少なくとも１種類を含むガスである場合にも効果的である。
本発明では、前記第１の反応ガスにおける前記記録用磁性層を物理的にエッチングするためのガスが、Ａｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｋｒの少なくとも１種類を含むガスである場合にも効果的である。
本発明では、前記第１のマスク層を、塩素系ガスを用い、当該第２のマスク層上に設けたフォトレジスト層をマスクとして、非加熱下で反応性イオンエッチングにより形成することもできる。
本発明では、前記第１及び第２の磁性層エッチング工程の後に、前記記録用磁性層がエッチングされないガス（又はエッチング速度が非常に遅いガス）を用い、非加熱下で反応性イオンエッチングによって前記記録用磁性層上の前記第１のマスク層を除去する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記第１及び第２の磁性層エッチング工程の後に、前記処理対象物を希ガスのプラズマに曝す平滑化工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記第１のマスクを除去する工程の後に、前記処理対象物をクリーニングガスのプラズマに曝すクリーニング工程を有する場合にも効果的である。
従来の方法はイオンミリングを用いた物理的なエッチング法であるが、本発明では反応性イオンエッチングを用いているため、マスク材などとの選択比が大きく取れる。
具体的には、イオンミリングの場合は選択比が０．５〜５程度であるのに対し、反応性イオンエッチングの場合には、選択比が５〜数百以上となるガス種、条件を見出すことが可能である。
その結果、従来技術では、例えば２００ｎｍ幅の素子を加工しようとする場合、レジストマスクの幅は４００ｎｍ以上とし、レジストの後退幅を考慮した設計をする必要があるのに対し、本発明では、反応性イオンエッチングにより選択比が数百取れるため、レジストマスク材の後退を考慮する必要がない。また、これにより、歩留まりも向上する。
具体的には、イオンミリングの場合は選択比が０．５〜５程度であるのに対し、反応性イオンエッチングの場合には、選択比が５〜数百以上となるガス種、条件を見出すことが可能である。
その結果、従来技術では、例えば２００ｎｍ幅の素子を加工しようとする場合、レジストマスクの幅は４００ｎｍ以上とし、レジストの後退幅を考慮した設計をする必要があるのに対し、本発明では、反応性イオンエッチングにより選択比が数百取れるため、レジストマスク材の後退を考慮する必要がない。また、これにより、歩留まりも向上する。
また、同様の理由により逆テーパ形状の加工を行おうとした場合イオンミリング法では斜め上方からイオンを照射し基板を回転させることによって加工を行う。この場合１０度程度の逆テーパを実現するために、磁性層の下部に存在する絶縁層を数μｍ加工する必要がある。これはさらに下部に存在する読み出しヘッドなどとの距離を縮められない原因となり、微細化の障害となる。
これに対し、本発明のように、分子中に塩素原子を含有する反応ガスを用い、加熱下での反応性イオンエッチングでは、逆テーパ形状の加工を等方的なエッチングで行うため、下地の酸化膜層をエッチングする量は最大でも１００ｎｍ程度となり、このためヘッド間距離の大幅な低減を達成することができる。
さらにまた、イオンミリング法は物理的な加工であるため、イオンの衝突により放出された磁性材料は、装置内壁等に付着し内壁等からはがれてパーティクルの原因になったり、素子側壁に付着し角のような残渣として残ったりするが、本発明の反応性イオンエッチングでは生成物はガスとして真空処理槽から排気されるため、パーティクル発生などのリスクを低減することができる。
これに対し、本発明のように、分子中に塩素原子を含有する反応ガスを用い、加熱下での反応性イオンエッチングでは、逆テーパ形状の加工を等方的なエッチングで行うため、下地の酸化膜層をエッチングする量は最大でも１００ｎｍ程度となり、このためヘッド間距離の大幅な低減を達成することができる。
さらにまた、イオンミリング法は物理的な加工であるため、イオンの衝突により放出された磁性材料は、装置内壁等に付着し内壁等からはがれてパーティクルの原因になったり、素子側壁に付着し角のような残渣として残ったりするが、本発明の反応性イオンエッチングでは生成物はガスとして真空処理槽から排気されるため、パーティクル発生などのリスクを低減することができる。
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明を実施するためのＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置の一例の内部構成を示す概略図である。
図１に示すように、本実施の形態のエッチング装置１は、後述する処理対象物１０を収容可能な真空処理槽２を有している。
この真空処理槽２は、真空排気系３に接続され、所定の圧力となるように真空排気される。なお、真空処理槽２は、接地電位となるようにその電位が設定されている。
また、真空処理槽２の上部には、プラズマ生成手段４を構成するアンテナ部４１が設けられ、このアンテナ部４１は、高周波電源４０に電気的に接続されている。
図１は、本発明を実施するためのＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置の一例の内部構成を示す概略図である。
図１に示すように、本実施の形態のエッチング装置１は、後述する処理対象物１０を収容可能な真空処理槽２を有している。
この真空処理槽２は、真空排気系３に接続され、所定の圧力となるように真空排気される。なお、真空処理槽２は、接地電位となるようにその電位が設定されている。
また、真空処理槽２の上部には、プラズマ生成手段４を構成するアンテナ部４１が設けられ、このアンテナ部４１は、高周波電源４０に電気的に接続されている。
一方、真空処理槽２内には、処理対象物１０を載置するためのサセプタ４２が設けられている。サセプタ４２の上部には印加電極４３が設けられ、この印加電極４３は、例えば真空処理槽２の外部に設けられた高周波電源４４に接続されている。
また、サセプタ４２内には、例えばチラーによる温媒循環又は抵抗加熱式（ホットプレート）によるヒータ４５が設けられている。
このヒータ４５は、真空処理槽２外部に設けた制御部（図示せず）に接続され、処理対象物１０の温度をＰＩＤ制御によって所定の温度に制御するように構成されている。
また、サセプタ４２内には、例えばチラーによる温媒循環又は抵抗加熱式（ホットプレート）によるヒータ４５が設けられている。
このヒータ４５は、真空処理槽２外部に設けた制御部（図示せず）に接続され、処理対象物１０の温度をＰＩＤ制御によって所定の温度に制御するように構成されている。
さらに、サセプタ４２内には、静電チャック（図示せず）が設けられ、処理の際にこの静電チャックに所定の電圧が印加され基板１１をサセプタ４２表面に吸着するようになっている。なお、本例では、処理対象物１０に対する熱伝達の均一化を図るため、サセプタ４２の表面と処理対象物１０の底面（後述する基板１１の底面）との間に例えばヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスを導入して流すように構成されている。
真空処理槽２の例えば上部には、真空処理槽２の外部にそれぞれ独立して制御可能な、塩素系ガス導入部５、酸素ガス導入部６、希ガス導入部７、クリーニングガス導入部８が接続されている。
塩素系ガス導入部５は、後述する塩素系ガスを供給する塩素系ガス供給源５０を有している。この塩素系ガス供給源５０は、流量調整弁５１を介して導入管５２が接続され、さらに、この導入管５２に接続され後述する各ガスを合流するように形成された接続導入管９ａ、９ｃを介して所定量の塩素系ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
酸素ガス導入部６は、酸素（Ｏ2）ガスを供給する酸素ガス供給源６０を有している。この酸素ガス供給源６０は、流量調整弁６１を介して導入管６２が接続され、さらに、この導入管５２及び上記接続導入管９ａ、９ｃを介して所定量の酸素ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
塩素系ガス導入部５は、後述する塩素系ガスを供給する塩素系ガス供給源５０を有している。この塩素系ガス供給源５０は、流量調整弁５１を介して導入管５２が接続され、さらに、この導入管５２に接続され後述する各ガスを合流するように形成された接続導入管９ａ、９ｃを介して所定量の塩素系ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
酸素ガス導入部６は、酸素（Ｏ2）ガスを供給する酸素ガス供給源６０を有している。この酸素ガス供給源６０は、流量調整弁６１を介して導入管６２が接続され、さらに、この導入管５２及び上記接続導入管９ａ、９ｃを介して所定量の酸素ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
希ガス導入部７は、後述する希ガスを供給する希ガス供給源７０を有している。この希ガス供給源７０は、流量調整弁７１を介して導入管７２が接続され、さらに、この導入管７２に接続され後述する各ガスを合流するように形成された接続導入管９ｂ、９ｃを介して所定量の希ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
クリーニングガス導入部８は、後述するクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給源８０を有している。このクリーニングガス供給源８０は、流量調整弁８１を介して導入管８２が接続され、さらに、この導入管８２及び上記接続導入管９ａ、９ｃを介して所定量のクリーニングガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
クリーニングガス導入部８は、後述するクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給源８０を有している。このクリーニングガス供給源８０は、流量調整弁８１を介して導入管８２が接続され、さらに、この導入管８２及び上記接続導入管９ａ、９ｃを介して所定量のクリーニングガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
図２（ａ）（ｂ）及び図３（ａ）〜（ｄ）は、本発明の磁気記録ヘッドの製造方法の例を示す断面工程図である。
図２（ａ）に示すように、本例では、処理対象物１０として、例えば、ＡｌＴｉＣからなる基板１１上に、絶縁層（磁気シールド用絶縁層）１２、記録用磁性層１３、第１のマスク層１４、第２のマスク層１５及びフォトレジスト層１６がこの順で積層されたものを用意する。
なお、絶縁層１２の下部には、例えば読み出し用磁気ヘッド部などが作り込まれているがここでは図示しない。
ここで、絶縁層１２は、例えば厚さ２００ｎｍ程度の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなり、記録用磁性層１３は、例えば厚さ２００ｎｍ程度の鉄−コバルト（Ｆｅ−Ｃｏ）合金からなる。
図２（ａ）に示すように、本例では、処理対象物１０として、例えば、ＡｌＴｉＣからなる基板１１上に、絶縁層（磁気シールド用絶縁層）１２、記録用磁性層１３、第１のマスク層１４、第２のマスク層１５及びフォトレジスト層１６がこの順で積層されたものを用意する。
なお、絶縁層１２の下部には、例えば読み出し用磁気ヘッド部などが作り込まれているがここでは図示しない。
ここで、絶縁層１２は、例えば厚さ２００ｎｍ程度の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなり、記録用磁性層１３は、例えば厚さ２００ｎｍ程度の鉄−コバルト（Ｆｅ−Ｃｏ）合金からなる。
一方、第１のマスク層１４に使用可能な材料としては、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうち少なくとも１種類を含む金属又は合金、並びにこれらの酸化物や窒化物があげられる。
また、第１のマスク層１４の厚さは特に限定されることはないが、必要な選択比を得る観点からは、５〜１００ｎｍに設定することが好ましい。
また、第１のマスク層１４の厚さは特に限定されることはないが、必要な選択比を得る観点からは、５〜１００ｎｍに設定することが好ましい。
他方、第２のマスク層１５に使用可能な材料としては、酸化珪素（ＳiＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の酸化物や、第１のマスク層１４とは種類、組成や組み合わせの異なる、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうち少なくとも１種類を含む金属又は合金、並びにこれらの酸化物や窒化物があげられる。
また、第２のマスク層１５の厚さは特に限定されることはないが、必要な選択比を得る観点からは、１０〜１００ｎｍに設定することが好ましい。
また、第２のマスク層１５の厚さは特に限定されることはないが、必要な選択比を得る観点からは、１０〜１００ｎｍに設定することが好ましい。
本発明において、Ｆｅ−Ｃｏ合金からなる記録用磁性層１３のマスクとして、フォトレジスト層１６との選択比との関係を考慮し、ＣＤロス（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｏｓｓ）のない良好なエッチング形状を実現する観点からは、クロムからなる第１のマスク１４と、タンタルからなる第２のマスク層１５とからなる２層構造のマスクを採用することが好ましい。
なお、フォトレジスト層１６は、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートや、ノボラック樹脂とナフトキノン（感光剤）混合物等の感光性樹脂からなるものを好適に用いることができる。
なお、フォトレジスト層１６は、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートや、ノボラック樹脂とナフトキノン（感光剤）混合物等の感光性樹脂からなるものを好適に用いることができる。
本例の場合、フォトレジスト層１６の幅は、作成する磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅の大きさと対応するように、すなわち、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅より若干大きくなるように形成されている。
このような構成において、まず、図１に示すように、上述した処理対象物１０を真空処理槽２内のサセプタ４２上に配置し、真空処理槽２内を真空排気して所定の圧力にする（例えば、１×１０-4〜１×１０-5Ｐａ）。
そして、塩素系ガス導入部５の流量調整弁５１を制御し、真空処理槽２内に塩素系ガスを所定量導入する。
本工程で使用可能な塩素系ガスとしては、塩素（Ｃｌ2）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）ガス、四塩化珪素（ＳiＣｌ4）ガス、これらの１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、ＣＤロスのない良好なエッチング形状を実現する観点からは、Ｃｌ2ガスとＢＣｌ3ガスの混合ガスを用いることが好ましい（図２（ａ）参照）。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、真空処理槽２内にＣｌ2ガスとＢＣｌ3ガスのプラズマを生成し、フォトレジスト層１６をマスクとして、処理対象物１０の第２のマスク層１５を反応性イオンエッチングによって加工する（図２（ｂ）参照）。
このような構成において、まず、図１に示すように、上述した処理対象物１０を真空処理槽２内のサセプタ４２上に配置し、真空処理槽２内を真空排気して所定の圧力にする（例えば、１×１０-4〜１×１０-5Ｐａ）。
そして、塩素系ガス導入部５の流量調整弁５１を制御し、真空処理槽２内に塩素系ガスを所定量導入する。
本工程で使用可能な塩素系ガスとしては、塩素（Ｃｌ2）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）ガス、四塩化珪素（ＳiＣｌ4）ガス、これらの１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、ＣＤロスのない良好なエッチング形状を実現する観点からは、Ｃｌ2ガスとＢＣｌ3ガスの混合ガスを用いることが好ましい（図２（ａ）参照）。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、真空処理槽２内にＣｌ2ガスとＢＣｌ3ガスのプラズマを生成し、フォトレジスト層１６をマスクとして、処理対象物１０の第２のマスク層１５を反応性イオンエッチングによって加工する（図２（ｂ）参照）。
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、フォトレジスト層１６の材料に対する第２のマスク層１５の材料の選択比が、１０以上となるように、プロセス条件を設定することが好ましい。
具体的には、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
エッチング中は、上記塩素系ガスを導入しつつ排気を行いながら、真空処理槽２内の圧力を所定の圧力に維持する。なお、エッチングは室温で行う。
具体的には、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
エッチング中は、上記塩素系ガスを導入しつつ排気を行いながら、真空処理槽２内の圧力を所定の圧力に維持する。なお、エッチングは室温で行う。
次に、塩素系ガス導入部５の流量調整弁５１及び酸素ガス導入部６の流量調整弁６１を制御し、真空処理槽２内に、例えば、Ｃｌ2ガスと酸素（Ｏ2）ガスを所定量導入する（図２（ｂ）参照）。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、真空処理槽２内にＣｌ2ガスとＯ2ガスのプラズマを生成し、エッチングされた第２のマスク層１５ａをマスクとして、処理対象物１０の第１のマスク層１４を反応性イオンエッチングによって加工する（図３（ａ）参照）。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、真空処理槽２内にＣｌ2ガスとＯ2ガスのプラズマを生成し、エッチングされた第２のマスク層１５ａをマスクとして、処理対象物１０の第１のマスク層１４を反応性イオンエッチングによって加工する（図３（ａ）参照）。
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、記録用磁性層１３の材料に対する第１のマスク層１４の材料の選択比が１０以上となるようにプロセス条件を設定することが好ましい。
具体的には、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
エッチング中は、Ｃｌ2ガスとＯ2ガスの混合ガスを導入しつつ排気を行いながら、真空処理槽２内の圧力を所定の圧力に維持する。なお、エッチングは室温で行う。
具体的には、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
エッチング中は、Ｃｌ2ガスとＯ2ガスの混合ガスを導入しつつ排気を行いながら、真空処理槽２内の圧力を所定の圧力に維持する。なお、エッチングは室温で行う。
次に、第１の磁性層エッチング工程を行う。
この第１の磁性層エッチング工程では、真空処理槽２内に、塩素系ガスと、処理対象物１０の記録用磁性層１３を物理的にエッチングするためのガスと、エッチングされた第２のマスク層１５ａを保護するためのガスとを含む第１の反応ガスを導入する。
本工程で使用可能な塩素系ガスとしては、上述した塩素（Ｃｌ2）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）ガス、四塩化珪素（ＳiＣｌ4）ガス、これらの１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、塩素（Ｃｌ2）ガスを用いることが好ましい。なお、上述した塩素系ガスには、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、中性水素（ＨＩ）ガス等を添加することもできる。
この第１の磁性層エッチング工程では、真空処理槽２内に、塩素系ガスと、処理対象物１０の記録用磁性層１３を物理的にエッチングするためのガスと、エッチングされた第２のマスク層１５ａを保護するためのガスとを含む第１の反応ガスを導入する。
本工程で使用可能な塩素系ガスとしては、上述した塩素（Ｃｌ2）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）ガス、四塩化珪素（ＳiＣｌ4）ガス、これらの１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、塩素（Ｃｌ2）ガスを用いることが好ましい。なお、上述した塩素系ガスには、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、中性水素（ＨＩ）ガス等を添加することもできる。
本工程において、処理対象物１０の記録用磁性層１３を物理的なスパッタリングによってエッチングするためのガスとしては、アルゴン（Ａｒ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガスの少なくとも１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、コストを下げる観点からは、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いることが好ましい。
これらのうちでも、コストを下げる観点からは、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いることが好ましい。
一方、エッチングされた第２のマスク層１５ａを保護するためのガスとしては、酸素（Ｏ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガスがあげられる。
これらのうちでも、必要な選択比を得る観点からは、酸素（Ｏ2）ガスを用いることが好ましい。
そして、塩素系ガス導入部５の流量調整弁５１、希ガス導入部７の流量調整弁７１及び酸素ガス導入部６の流量調整弁６１を制御し、例えば、Ｃｌ2ガスとＡｒガスとＯ2ガスの混合ガスを所定量導入する（図３（ａ）参照）。
これらのうちでも、必要な選択比を得る観点からは、酸素（Ｏ2）ガスを用いることが好ましい。
そして、塩素系ガス導入部５の流量調整弁５１、希ガス導入部７の流量調整弁７１及び酸素ガス導入部６の流量調整弁６１を制御し、例えば、Ｃｌ2ガスとＡｒガスとＯ2ガスの混合ガスを所定量導入する（図３（ａ）参照）。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、Ｃｌ2ガス、Ａｒガス及びＯ2ガスのプラズマを生成し、エッチングされた第１及び第２のマスク層１４ａ、１５ａをマスクとして、記録用磁性層１３を反応性イオンエッチングによって加工する。
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、記録用磁性層１３の材料に対する第１のマスク層１４の材料の選択比が１０以上となるようにプロセス条件を設定することが好ましい。
例えば、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
この場合、Ｃｌ2ガスの分圧ＰCl2に対するＡｒガスの分圧ＰArの比（ＰAr／ＰCl2）が０〜０．８であり、かつ、Ｃｌ2ガスの分圧ＰCl2に対するＯ2ガスの分圧ＰO2の比（ＰO2／ＰCl2）が０．１〜０．５であることが好ましい。
また、記録用磁性層１３の側壁における結晶粒起因の凹凸を減らすなどスパッタ性を上げる場合には、上記範囲内でＡｒガスの分圧比を大きくするとよい。
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、記録用磁性層１３の材料に対する第１のマスク層１４の材料の選択比が１０以上となるようにプロセス条件を設定することが好ましい。
例えば、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
この場合、Ｃｌ2ガスの分圧ＰCl2に対するＡｒガスの分圧ＰArの比（ＰAr／ＰCl2）が０〜０．８であり、かつ、Ｃｌ2ガスの分圧ＰCl2に対するＯ2ガスの分圧ＰO2の比（ＰO2／ＰCl2）が０．１〜０．５であることが好ましい。
また、記録用磁性層１３の側壁における結晶粒起因の凹凸を減らすなどスパッタ性を上げる場合には、上記範囲内でＡｒガスの分圧比を大きくするとよい。
一方、Ｏ2ガスの流量は、徐々に上げていき、第２のマスク層１５のエッチング速度が極端に低下する（数百ｎｍ／ｍｉｎ以上から１ｎｍ／ｍｉｎ以下に低下する）流量を測定し、その結果に基づいて決定することが好ましい。
さらに、本発明では、本エッチング工程の際に、サセプタ４２内の静電チャックを動作させて処理対象物１０をサセプタ４２表面に吸着させるとともに、サセプタ４２内のヒータ４５を動作させる。そして、例えばサセプタ４２表面と処理対象物１０底面との間にヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスを導入することにより、好ましくは処理対象物１０の温度を１００℃以上３００℃以下、より好ましくは２００℃以上３００℃以下に制御する。
さらに、本発明では、本エッチング工程の際に、サセプタ４２内の静電チャックを動作させて処理対象物１０をサセプタ４２表面に吸着させるとともに、サセプタ４２内のヒータ４５を動作させる。そして、例えばサセプタ４２表面と処理対象物１０底面との間にヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスを導入することにより、好ましくは処理対象物１０の温度を１００℃以上３００℃以下、より好ましくは２００℃以上３００℃以下に制御する。
これにより、エッチングの際において、記録用磁性層１３のＦｅやＣｏ成分に対するＣｌラジカルによる化学反応が促進されるようになる。この場合、処理対象物１０の温度が１００℃未満では、記録用磁性層１３のＦｅやＣｏ成分の化学反応が十分に促進されず、特に第１のマスク１４層に対する記録用磁性層１３の選択比が得られない。
他方、処理対象物１０の温度が３００℃を超えると、処理対象物１０の他の部分（例えば図示しない読み出し素子部分）に劣化等の悪影響を及ぼすおそれがある。
このような条件で反応性イオンエッチングを行うことにより、記録用磁性層１３の底部までエッチングが進み、記録用磁性層１３上部（当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部）の幅と、下部（当該磁気記録ヘッドのリーディング側端部）の幅が同等となる（図３（ｂ）参照）。
他方、処理対象物１０の温度が３００℃を超えると、処理対象物１０の他の部分（例えば図示しない読み出し素子部分）に劣化等の悪影響を及ぼすおそれがある。
このような条件で反応性イオンエッチングを行うことにより、記録用磁性層１３の底部までエッチングが進み、記録用磁性層１３上部（当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部）の幅と、下部（当該磁気記録ヘッドのリーディング側端部）の幅が同等となる（図３（ｂ）参照）。
次に、第２の磁性層エッチング工程を行う。
本工程では、塩素系ガス導入部５の流量調整弁５１を制御し、真空処理槽２内に塩素系ガスを所定量導入する。
ここで、使用可能な塩素系ガスとしては、上述したように、塩素（Ｃｌ2）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）ガス、四塩化珪素（ＳiＣｌ4）ガス、これらの１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、塩素（Ｃｌ2）ガスを用いることが好ましい（図３（ｂ）参照）。
なお、上述した塩素系ガスには、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、中性水素（ＨＩ）ガス等を添加することもできる。
本工程では、塩素系ガス導入部５の流量調整弁５１を制御し、真空処理槽２内に塩素系ガスを所定量導入する。
ここで、使用可能な塩素系ガスとしては、上述したように、塩素（Ｃｌ2）ガス、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）ガス、四塩化珪素（ＳiＣｌ4）ガス、これらの１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、塩素（Ｃｌ2）ガスを用いることが好ましい（図３（ｂ）参照）。
なお、上述した塩素系ガスには、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、中性水素（ＨＩ）ガス等を添加することもできる。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、塩素系ガスのプラズマを生成し、エッチングされた第１及び第２のマスク層１４ａ、１５ａをマスクとして、記録用磁性層１３を反応性イオンエッチングによって加工する。
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、記録用磁性層１３の材料に対する第２のマスク層１５の材料の選択比が１０以上となるようにプロセス条件を設定することが好ましい。
例えば、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、記録用磁性層１３の材料に対する第２のマスク層１５の材料の選択比が１０以上となるようにプロセス条件を設定することが好ましい。
例えば、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
さらに、本発明では、本エッチング工程の際に、サセプタ４２内のヒータ４５を動作させるとともに、例えばサセプタ４２表面と処理対象物１０底面との間にヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスを導入することにより、好ましくは処理対象物１０の温度を１００℃以上３００℃以下、より好ましくは２００℃以上３００℃以下に制御する。
これにより、エッチングの際において、記録用磁性層１３のＦｅ成分に対するＣｌラジカルによる化学反応が促進されるようになる。この場合、処理対象物１０の温度が１００℃未満では、記録用磁性層１３のＦｅ成分の化学反応が十分に促進されず、特に第１のマスク１４層に対する記録用磁性層１３の選択比が得られない。
他方、処理対象物１０の温度が３００℃を超えると、処理対象物１０の他の部分（例えば図示しない読み出し素子部分）に劣化等の悪影響を及ぼすおそれがある。
これにより、エッチングの際において、記録用磁性層１３のＦｅ成分に対するＣｌラジカルによる化学反応が促進されるようになる。この場合、処理対象物１０の温度が１００℃未満では、記録用磁性層１３のＦｅ成分の化学反応が十分に促進されず、特に第１のマスク１４層に対する記録用磁性層１３の選択比が得られない。
他方、処理対象物１０の温度が３００℃を超えると、処理対象物１０の他の部分（例えば図示しない読み出し素子部分）に劣化等の悪影響を及ぼすおそれがある。
一方、プラズマ生成用高周波電源４０に印加する電力については、記録用磁性層１３のＦｅ成分に対するＣｌラジカルによる化学反応がイオンによる物理的作用より優先するように設定する。
このような条件で反応性イオンエッチングを行うことにより、逆テーパ形状の側壁１３１を有する記録用磁性層１３ｂが得られる（図３（ｃ）参照）。
この点について考察すると、本発明では、記録用磁性層１３のＦｅやＣｏ成分に対し、Ｃｌラジカルの吸着による化学反応が優先的に進行させＦｅ成分のエッチングが等方的に進むようにプロセス条件を設定することから、絶縁層１２に対する記録用磁性層１３ａに対してほぼ垂直に形成された側壁１３０について、第１のマスク１４の存在によって、ピラーが立っているために入射確率の問題からＣｌラジカルが記録用磁性層１３ａの下側部分により多く吸着することが考えられる。
このような条件で反応性イオンエッチングを行うことにより、逆テーパ形状の側壁１３１を有する記録用磁性層１３ｂが得られる（図３（ｃ）参照）。
この点について考察すると、本発明では、記録用磁性層１３のＦｅやＣｏ成分に対し、Ｃｌラジカルの吸着による化学反応が優先的に進行させＦｅ成分のエッチングが等方的に進むようにプロセス条件を設定することから、絶縁層１２に対する記録用磁性層１３ａに対してほぼ垂直に形成された側壁１３０について、第１のマスク１４の存在によって、ピラーが立っているために入射確率の問題からＣｌラジカルが記録用磁性層１３ａの下側部分により多く吸着することが考えられる。
加えて、絶縁層１２の表面１２０においてはＣｌラジカルの吸着による化学反応は殆ど進行しないことから、記録用磁性層１３ａの下部の近傍において、プラズマ（Ｃｌラジカル）の密度が記録用磁性層１３ａの上部より大きくなり、その結果、Ｃｌラジカルが記録用磁性層１３ａの下側部分により多く吸着し、Ｆｅ成分の絶縁層１２の表面１２０の方向（横方向）のエッチングが進行することが考えられる。
なお、上述した第２の磁性層エッチング工程では、第２のマスク層１５も併せて除去される（図３（ｃ）参照）。
なお、上述した第２の磁性層エッチング工程では、第２のマスク層１５も併せて除去される（図３（ｃ）参照）。
そして、第２の磁性層エッチング工程が終了した後、処理対象物１０の温度を室温に下げ、反応ガスとして記録用磁性層１３ｂがエッチングされないガス（又はエッチング速度が非常に遅いガス）、例えば、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用い、記録用磁性層１３ｂ上のＣｒからなる第１のマスク層１４をエッチングによって除去する（図３（ｃ）（ｄ）参照）。
この場合、特に限定されることはないが、迅速な処理を行う観点からは、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
最後に、クリーニングガス導入部８の流量調整弁８１を制御し、真空処理槽２内にクリーニングガスを所定量導入する。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、クリーニングガスのプラズマを生成し、プラズマ処理によって真空処理槽２内の塩素ガスの残渣を除去する。
この場合、特に限定されることはないが、迅速な処理を行う観点からは、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
最後に、クリーニングガス導入部８の流量調整弁８１を制御し、真空処理槽２内にクリーニングガスを所定量導入する。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、クリーニングガスのプラズマを生成し、プラズマ処理によって真空処理槽２内の塩素ガスの残渣を除去する。
本工程で使用可能なクリーニングガスとしては、水素（Ｈ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、アンモニア（ＮＨ3）ガス、及びこれらのガスを１種類以上含むガスがあげられる。
これらのうちでも、水素（Ｈ2）ガスを用いることが好ましい。すなわち、Ｈ2ガスを用いた場合には、真空処理槽２内に残った塩素（Ｃｌ2）と反応して塩化水素（ＨＣｌ）ガスが形成され、真空排気に伴って容易に真空処理槽２から排出することができる。
この場合、特に限定されることはないが、確実に塩素ガスの残渣を除去する観点からは、真空処理槽２内の圧力を０．３Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
これらのうちでも、水素（Ｈ2）ガスを用いることが好ましい。すなわち、Ｈ2ガスを用いた場合には、真空処理槽２内に残った塩素（Ｃｌ2）と反応して塩化水素（ＨＣｌ）ガスが形成され、真空排気に伴って容易に真空処理槽２から排出することができる。
この場合、特に限定されることはないが、確実に塩素ガスの残渣を除去する観点からは、真空処理槽２内の圧力を０．３Ｐａ〜１０Ｐａに設定することが好ましい。
また、本発明の場合、プラズマ生成用高周波電源４０に印加する電力については特に限定されることはないが、上記目的を確実に達成するためには、２００〜２０００Ｗに設定することがより好ましい。
また、バイアス印加用高周波電源４４に印加する電力については特に限定されることはないが、上記目的を確実に達成するためには、０〜１００Ｗに設定することがより好ましい。
また、上述したクリーニング工程を行う時間は特に限定されることはないが、上記目的を確実に達成するためには、３〜３００秒に設定することがより好ましい。
以上の工程により、目的とする磁気記録ヘッド１０Ａを得ることができる（図３（ｄ）参照）。
また、バイアス印加用高周波電源４４に印加する電力については特に限定されることはないが、上記目的を確実に達成するためには、０〜１００Ｗに設定することがより好ましい。
また、上述したクリーニング工程を行う時間は特に限定されることはないが、上記目的を確実に達成するためには、３〜３００秒に設定することがより好ましい。
以上の工程により、目的とする磁気記録ヘッド１０Ａを得ることができる（図３（ｄ）参照）。
ところで、上述した記録用磁性層１３ａを逆テーパ形状にするための反応性イオンエッチング工程（第２の磁性層エッチング工程）は反応性が強く、側壁１３１に結晶粒起因の凹凸が発生することがある。
これを除去するためには、希ガスを用いた平滑化工程（最終形状の最適化）を行うことが有効である。
すなわち、本例では、上述した希ガス導入部７の流量調整弁７１を制御し、真空処理槽２内に所定量導入する。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、図５に示すように、希ガスのプラズマを生成し、スパッタ性のエッチングを行うことによって記録用磁性層１３ｂの側壁１３１の凹凸を平滑化する（図４（ａ）（ｂ）参照）。
これを除去するためには、希ガスを用いた平滑化工程（最終形状の最適化）を行うことが有効である。
すなわち、本例では、上述した希ガス導入部７の流量調整弁７１を制御し、真空処理槽２内に所定量導入する。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、図５に示すように、希ガスのプラズマを生成し、スパッタ性のエッチングを行うことによって記録用磁性層１３ｂの側壁１３１の凹凸を平滑化する（図４（ａ）（ｂ）参照）。
本工程で使用可能な希ガスとしては、例えば、アルゴン（Ａｒ）ガス、キセノン（Ｘｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガスの少なくとも１種類を含むガスがあげられる。
これらのうちでも、コストを下げる観点からは、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いることが好ましい。
この場合、特に限定されることはないが、記録用磁性層１３ｂの側壁１３１の凹凸を確実に平滑化する観点からは、基板１１に対するバイアス電力の大きさを１Ｗ／ｃｍ2〜５Ｗ／ｃｍ2に設定することが好ましい。
この平滑化工程は、上述した第１及び第２の磁性層エッチング工程の前後のいずれに行ってもよいが、第２の磁性層エッチング工程の後に行えば、より側壁１３１の結晶粒起因の凹凸を平滑化できることが本発明者によって確認されている。
これらのうちでも、コストを下げる観点からは、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いることが好ましい。
この場合、特に限定されることはないが、記録用磁性層１３ｂの側壁１３１の凹凸を確実に平滑化する観点からは、基板１１に対するバイアス電力の大きさを１Ｗ／ｃｍ2〜５Ｗ／ｃｍ2に設定することが好ましい。
この平滑化工程は、上述した第１及び第２の磁性層エッチング工程の前後のいずれに行ってもよいが、第２の磁性層エッチング工程の後に行えば、より側壁１３１の結晶粒起因の凹凸を平滑化できることが本発明者によって確認されている。
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上記実施の形態では、第２の磁性層エッチング工程において、第２のマスク層１５も併せて除去するようにしたが、第２のマスク層１５が残るようであれば、第１の磁性層エッチング工程が終了した後、予め第２のマスク層１５を除去するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、一つの真空処理槽を有するエッチング装置を用いて各工程を行うようにしたが、本発明はこれに限られず、例えば複数の真空処理槽を用い、連続的に各工程を行うように構成することも可能である。
例えば、上記実施の形態では、第２の磁性層エッチング工程において、第２のマスク層１５も併せて除去するようにしたが、第２のマスク層１５が残るようであれば、第１の磁性層エッチング工程が終了した後、予め第２のマスク層１５を除去するようにしてもよい。
また、上記実施の形態では、一つの真空処理槽を有するエッチング装置を用いて各工程を行うようにしたが、本発明はこれに限られず、例えば複数の真空処理槽を用い、連続的に各工程を行うように構成することも可能である。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は、この実施例によって限定されるものではない。
本実施例の場合、処理対象物としては、図２（ａ）に示すものと同様に、ＡｌＴｉＣからなる基板上に、厚さ２００ｎｍのＡｌ2Ｏ3からなる絶縁層、厚さ２００ｎｍのＦｅＣｏ合金からなる記録用磁性層、厚さ１００ｎｍのＣｒからなる第１のマスク層、厚さ１００ｎｍのＴａからなる第２のマスク層、厚さ３００ｎｍのフォトレジスト層を順次形成したものを用意した。
本実施例の場合、処理対象物としては、図２（ａ）に示すものと同様に、ＡｌＴｉＣからなる基板上に、厚さ２００ｎｍのＡｌ2Ｏ3からなる絶縁層、厚さ２００ｎｍのＦｅＣｏ合金からなる記録用磁性層、厚さ１００ｎｍのＣｒからなる第１のマスク層、厚さ１００ｎｍのＴａからなる第２のマスク層、厚さ３００ｎｍのフォトレジスト層を順次形成したものを用意した。
図１に示す構成のエッチング装置を用い、サセプタ上に上述した処理対象物を配置固定した。
反応ガスとしてＣｌ2ガスとＢＣｌ3ガスの混合ガスを用い、フォトレジスト層をマスクとして、第１のマスク層及び第２のマスク層をエッチングした。
この場合、処理温度は室温とし、アンテナ部に対して８００Ｗの電力を投入し、基板バイアス電力は５０Ｗを投入した。ＲＦの周波数は共に１３．５６ＭＨｚとした。
次に、ホットプレートを装備した静電チャックを用いて処理対象物をチャックし、２００℃に加熱した。処理対象物裏面にはＨｅガスを導入して加熱の均一化を図った。
反応ガスとして、Ｃｌ2ガスとＡｒガスとＯ2ガスの混合ガスを用い、第１及び第２のマスク層をマスクとして、ＦｅＣｏ合金からなる記録用磁性層に対し、第１の磁性層エッチング工程を行った。
反応ガスの分圧比は、Ｃｌ2ガス：Ａｒガス：Ｏ2ガス＝２：１：１とした。
この場合、アンテナ部に対して２０００Ｗの電力を投入し、基板バイアスは１００Ｗを投入した。ＲＦの周波数は１３．５６ＭＨｚとした。
この場合、処理温度は室温とし、アンテナ部に対して８００Ｗの電力を投入し、基板バイアス電力は５０Ｗを投入した。ＲＦの周波数は共に１３．５６ＭＨｚとした。
次に、ホットプレートを装備した静電チャックを用いて処理対象物をチャックし、２００℃に加熱した。処理対象物裏面にはＨｅガスを導入して加熱の均一化を図った。
反応ガスとして、Ｃｌ2ガスとＡｒガスとＯ2ガスの混合ガスを用い、第１及び第２のマスク層をマスクとして、ＦｅＣｏ合金からなる記録用磁性層に対し、第１の磁性層エッチング工程を行った。
反応ガスの分圧比は、Ｃｌ2ガス：Ａｒガス：Ｏ2ガス＝２：１：１とした。
この場合、アンテナ部に対して２０００Ｗの電力を投入し、基板バイアスは１００Ｗを投入した。ＲＦの周波数は１３．５６ＭＨｚとした。
次に、反応ガスとして、Ｃｌ2ガスを用い、第１及び第２のマスク層をマスクとして、記録用磁性層に対し、第２の磁性層エッチング工程を行った。
この場合、アンテナ部に対して２０００Ｗの電力を投入し、基板バイアスは１００Ｗを投入した。ＲＦの周波数は１３．５６ＭＨｚとした。
この場合、アンテナ部に対して２０００Ｗの電力を投入し、基板バイアスは１００Ｗを投入した。ＲＦの周波数は１３．５６ＭＨｚとした。
図６に、本実施例の条件下における処理対象物の温度と、鉄−コバルト合金のエッチング速度の関係を示す。
図６に示すように、処理対象物温度の上昇に伴い、特に１００℃を超えると、鉄−コバルト合金のエッチング速度が急激に上昇する。この条件下では１００℃以上で化学反応の成分が多いエッチング、即ち反応性イオンエッチングが実現できていることがわかる。
図６に示すように、処理対象物温度の上昇に伴い、特に１００℃を超えると、鉄−コバルト合金のエッチング速度が急激に上昇する。この条件下では１００℃以上で化学反応の成分が多いエッチング、即ち反応性イオンエッチングが実現できていることがわかる。
図７に、本実施例の条件下における処理対象物の温度と、クロムのエッチング速度関係を示す。
図７に示すように、第１のマスク層の材料であるクロムについては、処理対象物温度が上昇した場合であっても、エッチング速度は殆ど上昇しないことが理解される。
図７に示すように、第１のマスク層の材料であるクロムについては、処理対象物温度が上昇した場合であっても、エッチング速度は殆ど上昇しないことが理解される。
図８に、本実施例の条件下における処理対象物の温度と、クロムに対する鉄−コバルト合金の選択比の関係を示す。
図８に示すように、処理対象物温度の上昇に伴い、クロムに対する鉄−コバルト合金の選択比が上昇することが理解される。
特に、処理対象物の温度が２００℃に達すると、クロムに対する鉄−コバルト合金の選択比は５より大きくなる。この場合、図６から理解されるように、処理対象物の温度上昇に伴う鉄−コバルト合金のエッチング速度は１００℃以上で急激に上昇することから、エッチング時の温度が２００℃を超えると、クロムに対する鉄−コバルト合金の選択比は、５よりかなり大きくなると予測される。
その後、基板温度を室温に下げ、Ｃｌ2とＯ2の混合ガス（分圧比８：１）を用い、記録用磁性層上のＣｒからなる第１のマスク層を除去した。
最後に、真空処理槽内に水素ガスを導入し、この水素ガスをプラズマ化してプラズマ処理をすることにより、塩素ガスの残渣を除去した。
これにより、２００ｎｍの高さを持つ鉄−コバルト合金からなる記録用磁性層において、トレーリング側端部の幅が８０ｎｍで、リーディング側端部の幅が６５ｎｍの磁気記録素子を得ることができた。
図８に示すように、処理対象物温度の上昇に伴い、クロムに対する鉄−コバルト合金の選択比が上昇することが理解される。
特に、処理対象物の温度が２００℃に達すると、クロムに対する鉄−コバルト合金の選択比は５より大きくなる。この場合、図６から理解されるように、処理対象物の温度上昇に伴う鉄−コバルト合金のエッチング速度は１００℃以上で急激に上昇することから、エッチング時の温度が２００℃を超えると、クロムに対する鉄−コバルト合金の選択比は、５よりかなり大きくなると予測される。
その後、基板温度を室温に下げ、Ｃｌ2とＯ2の混合ガス（分圧比８：１）を用い、記録用磁性層上のＣｒからなる第１のマスク層を除去した。
最後に、真空処理槽内に水素ガスを導入し、この水素ガスをプラズマ化してプラズマ処理をすることにより、塩素ガスの残渣を除去した。
これにより、２００ｎｍの高さを持つ鉄−コバルト合金からなる記録用磁性層において、トレーリング側端部の幅が８０ｎｍで、リーディング側端部の幅が６５ｎｍの磁気記録素子を得ることができた。
なお、本実施例において、Ａｒガスを用い、圧力１．０Ｐａ、時間６０秒の条件で上述した平滑化工程を行ったところ、記録用磁性層の側壁の凹凸を、平滑化工程を行わない場合に比べて小さくすることができた。
具体的には、平滑化工程を行わない場合の記録用磁性層の側壁の凹凸は０．１ｎｍ（Ｒａ：平均粗さ）より大きかったのに対し、平滑化工程を行った場合には、記録用磁性層の側壁の凹凸を０．１ｎｍ（Ｒａ：平均粗さ）より小さくすることができた。
具体的には、平滑化工程を行わない場合の記録用磁性層の側壁の凹凸は０．１ｎｍ（Ｒａ：平均粗さ）より大きかったのに対し、平滑化工程を行った場合には、記録用磁性層の側壁の凹凸を０．１ｎｍ（Ｒａ：平均粗さ）より小さくすることができた。
１…エッチング装置、２…真空処理槽、３…真空排気系、４…プラズマ生成手段、５…塩素系ガス導入部、６…酸素ガス導入部、７…希ガス導入部、８…クリーニングガス導入部、１０…処理対象物、１１…基板、１２…絶縁層、１３…記録用磁性層、１４…第１のマスク層、１５…第２のマスク層、１６…フォトレジスト層
Claims (7)
- 基板上に、磁気シールド用絶縁層と、分子中に鉄原子を含有する記録用磁性層と、第１及び第２のマスク層とがこの順で積層された処理対象物に対し、
真空中で、分子中に塩素原子を含有する塩素系ガスと、前記記録用磁性層を物理的にエッチングするためのガスと、前記第２のマスク層を保護するためのガスとを含む第１の反応ガスを用い、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅に対応する幅を有する前記第２のマスク層をマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって前記第１のマスク層及び前記記録用磁性層をエッチングする第１の磁性層エッチング工程と、
真空中で、分子中に塩素原子を含有する第２の反応ガスを用い、前記第１の磁性層エッチング工程においてエッチングされた前記第１のマスク層をマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって、前記第１の磁性層エッチング工程においてエッチングされた前記記録用磁性層をエッチングする第２の磁性層エッチング工程とを有する磁気記録ヘッドの製造方法。 - 前記記録用磁性層が鉄−コバルト合金からなり、前記分子中に塩素原子を含有する塩素系ガスが、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4の少なくとも１種類を含むガスである請求項１記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
- 前記第１の反応ガスにおける前記記録用磁性層を物理的にエッチングするためのガスが、Ａｒ、Ｘｅ、Ｎｅ、Ｋｒの少なくとも１種類を含むガスである請求項１又は２のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
- 前記第１のマスク層は、塩素系ガスを用い、当該第２のマスク層上に設けたフォトレジスト層をマスクとして、非加熱下で反応性イオンエッチングにより形成する請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
- 前記第１及び第２の磁性層エッチング工程の後に、前記記録用磁性層がエッチングされないガスを用い、非加熱下で反応性エッチングによって前記記録用磁性層上の前記第１のマスク層を除去する工程を有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
- 前記第１及び第２の磁性層エッチング工程の後に、前記処理対象物を希ガスのプラズマに曝す平滑化工程を有する請求項１乃至５のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
- 前記第１のマスクを除去する工程の後に、前記処理対象物をクリーニングガスのプラズマに曝すクリーニング工程を有する請求項５又は６のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
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2009
- 2009-10-29 JP JP2009249265A patent/JP2011096316A/ja active Pending
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