JPWO2009096328A1 - 磁気デバイスの製造方法 - Google Patents

Abstract

マスク除去の工程数を増加させずに、十分な加工精度を得る磁気デバイスの製造方法。Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの酸化物もしくは窒化物からなる群から選択されるいずれか一種を用いて第一マスク層（２２）を磁性層（１５）の上方に形成する。ＲｕまたはＣｒを用いて第二マスク層（２３）を第一マスク層上に形成する。第二マスク層上にレジストパターン（ＲＭ）を形成する。レジストパターンを用い、酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを第二マスク層に施すことによって第二マスクパターン（２３Ａ）を形成する。第二マスクパターンを用い、ハロゲンガスを含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを第一マスク層に施すことによって第一マスクパターン（２２Ａ）を形成する。第一マスクパターンを用い、酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを磁性層に施すことによって磁性パターン（１５Ａ）を形成する。

Description

本発明は、磁気デバイスの製造方法に関する。

遷移金属系材料が有する磁気特性は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive ）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory ）、磁気センサ等の各種磁気デバイスに広く利用されている。これら磁気デバイスの製造技術では、情報ストレージの高密度化やセンサの高精度化の要請に伴い、磁性パターンの微細化を図るための加工技術が鋭意開発されている。磁性薄膜の微細加工に用いるエッチング技術には、従来から、磁性薄膜に物理的なエッチングを施すイオンミリング法や磁性薄膜に物理的・化学的な処理を施す反応性イオンエッチング法が採用されている。

イオンミリング法は、アルゴン等のイオンを磁性薄膜に衝突させ、磁性薄膜の一部をその表面から弾き出すことによって磁性薄膜をエッチングする。イオンミリング法では、イオンの衝突する領域の全てがエッチングの対象になることから、エッチングの選択性を得難く、磁性パターンの微細化に限りがある。一方、反応性イオンエッチング法は、反応ガスのプラズマ中に磁性薄膜を載置し、磁性材料と反応性ガスとの物理的・化学的反応によって磁性薄膜を取り除く。そのため、反応性イオンエッチング法を用いる場合には、イオンミリング法に比べ、エッチングの高選択性を図ることができる。

磁性薄膜の反応性イオンエッチング法では、反応性ガスとして、Ｏ_２とＣｌ_２とを含む混合ガスやＣＯとＮＨ_３とを含む混合ガスが用いられる。磁性薄膜の微細加工技術では、マスクに対する磁性薄膜の選択比を向上させるため、従来から、こうした反応ガスに対し、エッチング耐性の高いマスク材料が提案されている（例えば、特許文献１〜４）。

特許文献１〜３では、それぞれ磁性薄膜とレジストパターンとの間に金属層を形成し、該レジストパターンを用いた金属層のエッチングによってハードマスクを形成し、該ハードマスクを用いた磁性薄膜のエッチングによって磁性パターンを形成する。特許文献１は、ハードマスク材料として、Ｔｉ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｇｅ、Ｐｔ、Ｐｄ、及びこれらの合金からなる材料のいずれか一種を提案する。特許文献２では、窒化物あるいは炭化物に変化したときに融点又は沸点が上昇する金属（例えば、Ｔａ、Ｗ、Ｚｒ、Ｈｆ等）を用いる。また、特許文献３では、Ｔｉ、Ａｌ、Ｔａ、Ｗ、Ｃｏ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、及びこれらの酸化物、窒化物、フッ化物、ホウ素化物、炭化物を用いる。特許文献１〜３は、上記マスク材料を選択することから、それぞれＣＯ‐ＮＨ_３系やＯ_２‐Ｃｌ_２系における選択比を向上させられる。

また、特許文献４では、まず、磁性薄膜とレジストパターンとの間にマスク前駆層と金属層を形成し、レジストパターンを用いた金属層のエッチングによって第２のハードマスクを形成し、次いで、該第２のハードマスクを用いたマスク前駆層のエッチングによって第１のハードマスクを形成する。そして、該第１のハードマスクを用いた磁性薄膜のエッチングによって磁性パターンを形成する。特許文献４は、レジストパターン−金属層−前駆層の各層間における選択比をそれぞれ向上させることから、前駆層に対する磁性層の選択比を向上させて磁性パターンの加工精度を向上させられる。

図８（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ垂直磁気記録方式のＨＤＤに用いられる磁気ディスクの製造方法を示す工程図である。磁気ディスクの製造方法では、まず、図８（ａ）に示すように、基板５１の上面側から順に、磁性層５２、保護層５３、ハードマスク層５４、及びレジストパターンＲＭが積層される。例えば、磁性材料及びマスク材料としてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２及びＴｉがそれぞれ選択される場合、膜厚が２０ｎｍの磁性層５２に対して、膜厚が１５０ｎｍのレジストパターンＲＭと、膜厚が２０ｎｍのハードマスク層５４とが積層される。なお、保護層５３は、ハードマスク層５４のエッチング工程で磁性層５２を保護するための薄膜層であり、例えば、膜厚が数ｎｍのダイアモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）層である。

次いで、図８（ｂ）に示すように、レジストパターンＲＭを用いた反応性イオンエッチングがハードマスク層５４に施され、図８（ｃ）に示すように、レジストパターンＲＭのアッシングによってハードマスク５４ａが形成される。そして、図８（ｄ）に示すように、ハードマスク５４ａを用いた反応性イオンエッチングが保護層５３及び磁性層５２に施され、これによって磁性パターン５２ａが形成される。

この際、磁性パターン５２ａのデザインルール（ライン幅やスペース幅）が１００ｎｍ以下になると、レジストパターンＲＭのプラズマ耐性が著しく低くなり、レジストパターンＲＭの変形が進行して、ハードマスク５４ａがテーパー状になってしまう。その結果、磁性パターン５２ａの側面が基板５１の主面に対して傾斜し（例えば７０°以下に傾斜し）、垂直磁気記録を行う上で十分な加工精度を得られなくなってしまう。

特許文献４は、積層構造のハードマスクを提案する一方で、レジストパターンＲＭ、ハードマスク層５４、磁性層５２の各層間におけるエッチングの選択性や、各層のエッチングプロセス、さらにはエッチングプロセスに応じたマスク材料に関して十分に検討がなされていない。また、特許文献４では、マスクの層数を増加させると、マスクを除去するための工程数の増加を招き、ひいては、磁気デバイスの生産性の低下を招いてしまう。
特開平１１−１７５９２７号公報 特開２００２−３８２８５号公報 特開２００２−５１０１４２号公報 特開２００１−２２９５０８号公報

本発明は、マスク除去の工程数を増加させずに、十分な加工精度を得ることができる磁気デバイスの製造方法を提供する。
一態様の磁気デバイスの製造方法は、基板上に磁性層を形成する工程と、磁性層の上方にＴｉ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの酸化物もしくは窒化物からなる群から選択されるいずれか一種を用いて第一マスク層を形成する工程と、第一マスク層上にＲｕまたはＣｒを用いて第二マスク層を形成する工程と、第二マスク層上にレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンをマスクとして用い、酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを第二マスク層に施すことによって第二マスクパターンを形成する工程と、第二マスクパターンをマスクとして用い、ハロゲンガスを含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを第一マスク層に施すことによって第一マスクパターンを形成する工程と、第一マスクパターンをマスクとして用い、酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを磁性層に施すことによって磁性パターンを形成する工程とを有する。

磁気記録媒体を示す断面図。 磁気記録媒体の製造方法を示す工程図。 磁気記録媒体の製造方法を示す工程図。 磁気記録媒体の製造方法を示す工程図。 磁気記録媒体の製造方法を示す工程図。 磁気記録媒体の製造方法を示す工程図。 Ｒｕ膜とＴｉ膜のエッチングレートを示す図。 （ａ）〜（ｄ）は、それぞれ従来例の磁気記録媒体の製造方法を示す工程図。

符号の説明

ＲＭ：レジストパターン、１０：磁気デバイスとしての磁気ディスク、１１：基板、１５：磁性層としての記録層、１５Ａ：磁性パターンとしての記録パターン、２２：第一マスク層、２２Ａ：第一マスクパターン、２３：第二マスク層、２３Ａ：第二マスクパターン。

以下、一実施形態の磁気デバイスとしての磁気記録媒体を図１に従って説明する。磁気記録媒体は、例えば、垂直磁気記録方式を用いるディスクリートトラック媒体やパターンドトラック媒体等の磁気ディスクである。図１は、磁気ディスク１０の一部を模式的に示す側断面図である。

図１において、磁気ディスク１０は、基板１１の上に積層された下地層１２、軟磁性層１３、配向層１４、磁性層としての記録パターン１５Ａ、非磁性パターン１６Ａ、保護層１７、及び潤滑層１８を有する。基板１１としては、Ａｌ基板やガラス基板等の非磁性基板が挙げられる。

下地層１２は、基板１１の表面荒れを緩和するためのバッファ層であるとともに、例えばガラスなどの基板に強度を付与するなどの機能を有する場合もある層であり、基板１１と軟磁性層１３との間で密着性を発現する。更に下地層１２は、上層の結晶配向を規定するためのシード層としても機能し、積層される軟磁性層１３の配向を規定する。下地層１２としては、Ｔａ、Ｔｉ、Ｗ、Ｃｒからなる群から選択される少なくとも一種を含む非晶質もしくは微結晶の合金、又はこれらの積層膜が挙げられる。

軟磁性層１３は、軟磁気特性を有して記録パターン１５Ａの垂直配向を促進させるための磁性層である。軟磁性層１３としては、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｃ、Ｂからなる群から選択される少なくとも一種を含む非晶質もしくは微結晶の合金、又はこれらの合金の積層膜を使用できる。

配向層１４は、記録パターン１５Ａの結晶配向を規定するための層である。配向層１４としては、例えば、Ｒｕ、Ｔａ、Ｐｔ、ＭｇＯ等の単層構造、又はＭｇＯ上にＲｕやＴａを積層した多層構造等を使用できる。

各記録パターン１５Ａは、記録・再生が行われるデータトラックごとに分離された層であって、基板１１表面と平行な上面を有する。各記録パターン１５Ａは、データ領域とサーボ領域とにおいて異なる形状やサイズを有する。図１では、磁気ディスク１０の積層構造を説明する便宜上、等しいピッチ幅を有するデータ領域の一部を示す。各記録パターン１５Ａとしては、面記録密度の高密度化を図るため、基板１１の法線方向（記録パターン１５Ａの膜厚方向）に沿って磁化容易軸を有するもの、すなわち垂直磁化膜が好ましい。

記録パターン１５Ａを構成する磁性材料には、例えば、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ系合金からなる群から選択された少なくとも一種類の強磁性材料が挙げられる。あるいは、記録パターン１５Ａを構成する磁性材料としては、例えば、ＣｏＣｒ、ＣｏＰｔ、ＣｏＣｒＰｔ等を主体としてＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５を含むグラニュラ膜が挙げられる。

各非磁性パターン１６Ａは、各記録パターン１５Ａを磁気的に分離させるための層であって、隣接する記録パターン１５Ａの間の空間に充填されている。各非磁性パターン１６Ａの上面は、隣接する記録パターン１５Ａの上面と面一である。非磁性パターン１６Ａとしては、ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、Ｔａ_２Ｏ_５、ＭｇＦ_２等が挙げられる。

保護層１７は、記録パターン１５Ａ及び非磁性パターン１６Ａを保護するための層であり、例えば、その膜厚が０．５〜１５ｎｍのダイアモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）、窒化カーボン酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等を用いることができる。潤滑層１８は、磁気ディスク１０が磁気ヘッドと接触するときに、磁気ヘッドを面方向に滑らせて磁気ディスク１０や磁気ヘッドの破損を防ぐための層である。

次に、磁気ディスク１０の製造方法について以下に説明する。図２〜図６は、それぞれ磁気ディスク１０の製造方法を示す工程図である。
図２では、スパッタリング法やめっき法等を用いることで、基板１１の上面に下地層１２、軟磁性層１３、配向層１４、記録層１５が順に積層される。次いで、記録層１５の上面には、エッチング用保護層２１、第一マスク層２２、及び第二マスク層２３が順に積層される。

エッチング用保護層２１は、記録層１５のパターニングにおいて記録層１５の磁気特性を保護するための層であり、例えば、膜厚が０．５ｎｍ〜１５ｎｍのＤＬＣを用いることができる。

第一マスク層２２は、Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの酸化物、窒化物からなる群から選択されるいずれか一種からなる層であり、例えば、膜厚が５ｎｍ〜１００ｎｍで形成される。

第二マスク層２３は、ＲｕとＣｒのいずれか一種からなる層であり、例えば、膜厚が２ｎｍ〜１０ｎｍで形成される。第二マスク層２３は、レジストパターンＲＭ（例えば、１５０ｎｍ）、第一マスク層２２、及び記録層１５（例えば、２０ｎｍ）よりも薄く形成される。

図３では、第二マスク層２３上にフォトレジストの塗布膜が形成され、該塗布膜に露光・現像処理が施されることでレジストパターンＲＭが形成される。次いで、レジストパターンＲＭを用いる反応性イオンエッチングが第二マスク層２３に施され、これによって第二マスクパターン２３Ａが形成される。

この際、反応性イオンエッチングに利用する反応ガスとしては、Ｏ_２を含むガスが挙げられる。一般にレジストパターンＲＭは酸素プラズマに対して耐性が低いため、酸素を使用するエッチングプロセスは使えない。しかし、本実施形態では後述のように、酸素を含まない反応ガスを使用するエッチングプロセスにおいて第二マスク層２３に対する第一マスク層２２の選択比が非常に大きいため第二マスク層２３を通常より薄くできる。さらに、第二マスク層２３と酸素との反応で低融点酸化物、例えば、ＲｕＯ_４（沸点：１３０℃）、ＣｒＯ_３（沸点：２５０℃）、ＣｒＯ_２Ｃｌ_２（沸点：１１７℃）等）を生成できるため、第二マスク層２３のエッチング速度は非常に大きい。それゆえ、レジストパターンＲＭを用いた第二マスク層２３の高精度エッチングが可能となる。そして、第二マスク層２３の膜厚が薄いため、より高い加工精度で第二マスクパターン２３Ａを形成できる。

なお、上記反応ガスとしては、Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_３Ｆ_８、ＨＩ、ＳｉＣｌ_４からなる群から選択される少なくともいずれか一種のハロゲンガスをＯ_２に混合する構成であっても良く、より好ましくは、Ｏ_２とＣｌ_２とからなる混合ガスを用いる構成が良い。すなわち、上記反応ガスとしては、レジストパターンＲＭに対する第二マスク層２３の選択比を十分に高い値にするＯ_２濃度であれば良い。

図４では、第二マスクパターン２３Ａを用いる反応性イオンエッチングが第一マスク層２２に施され、これによって第一マスクパターン２２Ａが形成される。
この際、反応性イオンエッチングに利用する反応ガスとしては、ハロゲンガスを含むガスが挙げられる。これによれば、第一マスク層２２とハロゲン元素との反応で低融点ハロゲン化物を生成できる。そのため、第一マスク層２２に対する記録層１５の選択比を損なうことなく、第二マスク層２３に対する第一マスク層２２の選択比として十分に高い値（１００を超える値）を得られる。その結果、第二マスクパターン２３Ａの形状を維持できることから、より高い加工精度で第一マスクパターン２２Ａを形成できる。

なお、上記ハロゲンガスとしては、Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_３Ｆ_８、ＨＩ、ＳｉＣｌ_４からなる群から選択される少なくともいずれか一種のハロゲンガスを含む構成であっても良い。

図５では、Ｏ_２を用いるアッシングがレジストパターンＲＭに施され、レジストパターンＲＭが除去される。次いで、第一マスクパターン２２Ａを用いる反応性イオンエッチングが保護層２１及び記録層１５に施され、記録パターン１５Ａが形成される。記録パターン１５Ａは、第二マスクパターン２３Ａと第一マスクパターン２２Ａとが高い加工精度で形成されているため、より高い加工精度で形成される。

この際、反応性イオンエッチングに利用する反応ガスとしては、Ｏ_２を含むガスが挙げられる。これによれば、記録層１５がエッチングされるとともに、第二マスクパターン２３Ａと酸素との反応で第二マスクパターン２３Ａが除去される。さらに、レジストパターンＲＭが十分に薄い、あるいは、酸素プラズマに対する耐性が低い場合には、第二マスクパターン２３ＡだけではなくレジストパターンＲＭも除去できるので、上述の酸素を用いたアッシングが不要になる場合もある。

図６では、ハロゲンガスを用いる反応性イオンエッチングが第一マスクパターン２２Ａ及びエッチング用保護層２１に施され、第一マスクパターン２２Ａ及びエッチング用保護層２１が除去される。次いで、Ｈ_２プラズマを用いるハロゲンガスの除去処理が記録パターン１５Ａに施され、記録パターン１５Ａに吸着するハロゲンガスが除去される。これによって、所望する形状、例えば、基板１１の主面と直交する側面を有した記録パターン１５Ａが形成される。

（実施例１）
次に、レジストパターンＲＭに対する第二マスク層２３のエッチングレートの比、第二マスク層２３に対する第一マスク層２２のエッチングレートの比、すなわち、レジストパターンＲＭに対する第二マスク層２３の選択比、第二マスク層２３に対する第一マスク層２２の選択比に関して以下に説明する。

ガラスディスク基板上に第一マスク層２２としてＴｉ膜を形成し、異なるガラスディスク基板上に第二マスク層２３としてＲｕ膜を形成し、また、異なるガラスディスク基板上にレジストパターンＲＭとして電子線露光用レジスト（ＥＢレジスト）膜を形成した。そして、Ｔｉ膜、Ｒｕ膜、及びＥＢレジスト膜の各々に、４sccm 〜２８sccm のＯ_２と、１sccm のＣｌ_２とからなる混合ガスを用い、圧力が５Ｐａの条件の下においてイオンエッチングを施し、Ｔｉ膜、Ｒｕ膜、及びＥＢレジスト膜のエッチングレートをそれぞれ計測した。

図７に示すように、Ｏ_２流量が１６sccm に増加するに連れて、Ｔｉ膜のエッチングレートは急激に低下し、Ｏ_２流量が１６sccm から２８sccm に増加する間、Ｔｉ膜のエッチングレートは、１０nm/min 以下の低い値を維持する。これは、低Ｏ_２流量域でＴｉとＣｌとの反応、すなわちＴｉ膜のエッチング反応が支配的になり、高Ｏ_２流量域でＴｉとＯとの反応、すなわちＴｉの酸化反応が支配的になることを示唆している。

一方、Ｏ_２流量が４sccm 〜２４sccm にあるとき、Ｒｕ膜のエッチングレートは約４００nm/min を維持し続ける。これは、高Ｏ_２流量域及び低Ｏ_２流量域の双方で、Ｒｕの酸化反応、すなわちＲｕ膜のエッチング反応が安定して進行し続けることを示唆している。なお、高Ｏ_２流量域において、ＥＢレジストのエッチングレートは１８０nm/min であった。

これにより、Ｃｌ_２‐Ｏ_２系（Ｏ_２：１６sccm 〜２４sccm ）のイオンエッチングを用いることによって、レジスト層に対するＲｕ層のエッチングレートの比、すなわちレジスト層に対するＲｕ層の選択比として約２．２を得られることが分かった。また、Ｒｕ層に対するＴｉ層の選択比として１００を超える高い値を得られることが分かった。なお、これらの選択比は、イオンエッチング時の圧力が０．２Ｐａ〜５Ｐａの範囲において認められた。

（実施例２）
ガラスディスク基板上に第一マスク層２２としてＴｉ膜を形成し、異なるガラスディスク基板上に第二マスク層２３としてＲｕ膜を形成し、また、異なるガラスディスク基板上にレジストパターンＲＭとしてＥＢレジスト膜を形成した。そして、Ｔｉ膜、Ｒｕ膜、及びＥＢレジスト膜の各々に、Ｃｌ_２とＢＣｌ_３とからなる混合ガスを用い、圧力が０．５Ｐａの下においてイオンエッチングを施し、Ｔｉ膜、Ｒｕ膜、及びレジスト膜のエッチングレートをそれぞれ計測した。

Ｃｌ_２‐ＢＣｌ_３系において、Ｒｕ膜のエッチングレートは約０nm/min であり、Ｔｉ膜のエッチングレートは約６００nm/min であり、ＥＢレジスト膜のエッチングレートは１５０nm/min であった。これにより、Ｃｌ_２‐ＢＣｌ_３系のイオンエッチングを用いることで、Ｒｕ膜に対するＴｉ膜の選択比として１００を超える高い値を得られることが分かった。レジスト膜に対するＴｉ層の選択比が約４．０であることから、レジストパターンをマスクにする場合に比べ、Ｒｕ膜をマスクにすることでＴｉ膜の選択比を２５倍以上に向上できる。なお、これらの選択比は、イオンエッチング時の圧力が０．２Ｐａ〜３Ｐａの範囲において認められた。

（実施例３）
ガラスディスク基板上に第一マスク層２２としてＴｉ膜を形成し、異なるガラスディスク基板上に第二マスク層２３としてＲｕ膜を形成し、また、異なるガラスディスク基板上に記録パターン１５ＡとしてＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２膜を形成した。そして、Ａｒ、Ｏ_２、Ｃｌ_２からなる混合ガスを用い、圧力が０．５Ｐａの下においてイオンエッチングを施し、Ｔｉ膜、Ｒｕ膜、及びＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２膜のエッチングレートをそれぞれ計測した。

Ａｒ‐Ｏ_２−Ｃｌ_２系において、Ｒｕ膜のエッチングレートは約３０nm/min であり、Ｔｉ膜のエッチングレートは約０nm/min （０．２nm/min 以下）であり、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２膜のエッチングレートは約４０nm/min であることが分かった。これにより、Ａｒ‐Ｏ_２−Ｃｌ_２系のイオンエッチングを用いることで、Ｒｕ膜に対するＴｉ膜の選択比として１００を超える高い値を得られることが分かった。そして、ＣｏＣｒＰｔ−ＳｉＯ_２膜をエッチングする際にＲｕ膜をエッチングできることが分かった。なお、これらの選択比は、イオンエッチング時の圧力が０．２Ｐａ〜３Ｐａの範囲において認められた。

一実施形態の磁気デバイスの製造方法は、以下の利点を有する。
（１）Ｔｉ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの酸化物もしくは窒化物からなる群から選択されるいずれか一種を用いて第一マスク層２２が記録層１５の上方に形成される。従って、第一マスク２２には、酸素との反応によって高融点酸化物を形成し、かつ、塩素との反応によって低融点塩化物を形成する材料が用いられる。また、ＲｕとＣｒのいずれか一種を用いて第二マスク層２３が第一マスク層２２上に形成される。従って、第二マスク２３には、酸素との反応によって低融点酸化物を形成し、かつ、塩素との反応によって高融点塩化物を形成する材料が用いられる。そして、Ｏ_２を含むガスをエッチャントとして用いた反応性イオンエッチングによって、第二マスクパターン２３Ａが形成され、ハロゲンガスをエッチャントとして用いた反応性イオンエッチングによって、第一マスクパターン２２Ａが形成される。

したがって、第二マスク層２３と第一マスク層２２との間で十分に高い選択比が得られる。よって、第二マスク層２３の膜厚を十分に薄くできることから、第二マスクパターン２３Ａの形状、ひいては第一マスクパターン２２Ａ、及び記録パターン１５Ａの形状を、より高い精度で形成できる。

（２）しかも、Ｏ_２を用いた反応性イオンエッチングで記録層１５をエッチングすることから、記録パターン１５Ａの形成と第二マスクパターン２３Ａの除去とを同時に実行できる。よって、第二マスクパターン２３Ａに関わるマスク除去の工程数を削減できる。また、第二マスク層２３が薄いためレジストパターンＲＭを薄くできることから、場合によっては、一般的に必須とされているＯ_２を用いたアッシングに代えて、本工程でレジストパターンＲＭの除去と第二マスクパターン２３Ａの除去とを同時に実行できる。

（３）第二マスク層２３の膜厚を２ｎｍ〜１０ｎｍで形成し、レジストパターンＲＭよりも薄く、かつ、記録層１５よりも薄くする。第二マスク層２３をレジストパターンＲＭよりも薄くすることで、第二マスクパターン２３Ａの形状を高い精度で形成できる。また、第二マスク層２３を記録層１５よりも薄くすることで、記録層１５のエッチング工程で第二マスクパターン２３Ａを確実に除去できる。

（４）第二マスク層２３は、記録層１５よりも薄く形成された第一マスク層２２よりもさらに薄く形成されることが好ましい。この場合、記録層１５のエッチング工程で第２マスクパターン２３Ａをより確実に除去することができる。

（５）ハロゲンと酸素とを含む反応ガスを第二マスク層２３のエッチャントとして利用することが好ましい。この場合、酸素のみを反応ガスとして用いる場合に比べて、レジストパターンと第二マスク層との間に、より高い選択比が得られる。

尚、上記実施形態は、以下の態様で実施してもよい。
・磁気デバイスはＨＤＤの磁気ディスク１０に限らず、ＭＲＡＭや磁気センサ等に具体化しても良い。すなわち、上記実施形態の製造方法は、磁性層に反応性イオンエッチングを施して磁性パターンを形成する磁気デバイスに適用できる。

・第二マスク層２３の厚さを第一マスク層２２と同じ、あるいは第一マスク層２２よりも厚くしても良い。

Claims (6)

1. 磁気デバイスの製造方法であって、
   基板上に磁性層を形成する工程と、
   前記磁性層の上方にＴｉ、Ｔａ、Ｗ、及びこれらの酸化物もしくは窒化物からなる群から選択されるいずれか一種を用いて第一マスク層を形成する工程と、
   前記第一マスク層上にＲｕまたはＣｒを用いて第二マスク層を形成する工程と、
   前記第二マスク層上にレジストパターンを形成する工程と、
   前記レジストパターンをマスクとして用い、酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを前記第二マスク層に施すことによって第二マスクパターンを形成する工程と、
   前記第二マスクパターンをマスクとして用い、ハロゲンガスを含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを前記第一マスク層に施すことによって第一マスクパターンを形成する工程と、
   前記第一マスクパターンをマスクとして用い、酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングを前記磁性層に施すことによって磁性パターンを形成する工程と
   を備えることを特徴とする磁気デバイスの製造方法。
2. 請求項１に記載の磁気デバイスの製造方法において、
   前記第二マスク層を形成する工程は、前記第二マスク層を２ｎｍ〜１０ｎｍの膜厚で、前記レジストパターンよりも薄く、かつ、前記磁性層よりも薄く形成することを含むことを特徴とする磁気デバイスの製造方法。
3. 請求項２に記載の磁気デバイスの製造方法において、
   前記第一マスク層を形成する工程は、前記第一マスク層を前記磁性層よりも薄く形成することを含み、
   前記第二マスク層を形成する工程は、前記第二マスク層を前記第一マスク層よりも薄く形成することを含むことを特徴とする磁気デバイスの製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の磁気デバイスの製造方法において、
   前記第二マスクパターンを形成する工程は、Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_３Ｆ_８、ＨＩ、ＳｉＣｌ_４からなる群から選択される少なくともいずれか一種のハロゲンガスと、酸素とを含む反応ガスを用いて前記第二マスク層に反応性イオンエッチングを施すことを含み、
   前記第一マスクパターンを形成する工程は、Ｃｌ_２、ＢＣｌ_３、ＣＦ_４、Ｃ_４Ｆ_８、Ｃ_３Ｆ_８、ＨＩ、ＳｉＣｌ_４からなる群から選択される少なくともいずれか一種のハロゲンガスを含む反応ガスを用いて前記第一マスク層に反応性イオンエッチングを施すことを含むことを特徴とする磁気デバイスの製造方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の磁気デバイスの製造方法において、
   前記磁性パターンを形成する工程は、前記酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、前記磁性パターンの形成と前記第二マスクパターンの除去とを同時に行うことを含むことを特徴とする磁気デバイスの製造方法。
6. 請求項５記載の磁気デバイスの製造方法において、
   前記磁性パターンを形成する工程は更に、前記酸素を含む反応ガスを用いた反応性イオンエッチングによって、前記磁性パターンの形成と前記第二マスクパターンの除去と前記レジストパターンの除去とを同時に行うことを含むことを特徴とする磁気デバイスの製造方法。

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