(57)【要約】【課題】フォトレジスト膜の溝の壁面の傾斜角度を容易にかつ精度よく制御できるフォトマスク及びそれを用いた磁気ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】フォトマスク１０は、透明基板１１の一方の面側に半透明膜１２を備えた構造を有している。半透明膜１２には、磁気ヘッドの主磁極に対応する幅で開口部１２ａが設けられている。開口部１２ａの幅は、露光時に使用する光の波長よりも短い幅とする。また、主磁極の側面の傾斜角度に応じて半透明膜１２の光透過率を決定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上方にフォトレジスト膜を形成する工程と、
光を透過する光透過部と光を半透過する半透明部とを有するフォトマスクを介して前記フォトレジスト膜を露光する工程と、
前記フォトレジスト膜を現像処理して前記フォトレジスト膜に壁面が傾斜した溝を形成する工程と、
前記溝内に磁性金属を充填して記録素子の主磁極を形成する工程とを有し、
前記フォトマスクの前記半透明部の光透過率を、前記フォトレジスト膜に形成する前記溝の壁面の傾斜角度に応じて設定することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記半透明部を透過した光による前記フォトレジスト膜の露光量が、前記フォトレジスト膜の現像開始最小露光量よりも少ないことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記フォトレジスト膜の光透過部のうち前記主磁極の先端部に対応する部分の幅が前記フォトレジスト膜の露光時に使用する光の波長よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
予め半透明部の光透過率を変えてフォトレジスト膜に露光を行い、現像処理後に溝の壁面の傾斜角度を測定し、その結果をフィードバックして前記半透明部の光透過率又は前記溝の壁面の傾斜角度を決定することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
予め半透明部の光透過率を変えてフォトレジスト膜に露光を行い、現像処理後に溝の壁面の傾斜角度を測定して透過率と傾斜角度との相関関係を求めておき、該透過率と傾斜角度との相関関係を使用して前記半透明部の光透過率又は前記溝の壁面の傾斜角度を決定することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
フォトレジスト膜の露光に使用するフォトマスクにおいて、
光を透過する光透過部と光を半透過する半透明部とを有し、前記半透明部の光透過率が、前記フォトマスクに形成する溝の壁面の傾斜角度に応じて設定されていることを特徴とするフォトマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録媒体側から見たときの形状が台形状の主磁極を有する磁気ヘッドの製造方法及び主磁極の作製に好適なフォトマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気記録装置（ハードディスクドライブ）は、コンピュータ等の情報機器だけでなく、ハードディスクビデオレコーダ等の家電製品にも使用されるようになった。
【０００３】
磁気記録装置では、高速で回転する円盤状の磁気記録媒体（磁気ディスク）の記録層を記録素子（書き込みヘッド）で磁化することによりデータを記録する。磁気記録媒体に記録されたデータは、再生素子（読み取りヘッド）により読み取り、電気信号に変換して出力する。
【０００４】
従来は、磁気記録媒体の表面を水平方向（媒体表面に平行な方向）に磁化する水平磁気記録方式の磁気記録装置が一般的であった。しかし、大容量化の要求に応じて磁気記録媒体の表面を垂直方向に磁化する垂直磁気記録方式の磁気記録装置（以下、垂直磁気記録装置という）が開発され、現在では垂直磁気記録装置が磁気記録装置の主流となっている。
【０００５】
垂直磁気記録装置の記録素子は、記録すべきデータに応じた信号が与えられるコイルと、そのコイルにより発生した磁界により磁気記録媒体に対し垂直方向に磁力線を放射する主磁極と、主磁極から放射された磁力線が戻るリターンヨークとを有している。垂直磁気記録装置では、主磁極から放射される磁力線による隣接トラック（データを記録するトラックに隣接するトラック）への干渉を低減するために、ＡＢＳ（Air Bearing Surface）面側から見たときの主磁極の形状が台形であることが好ましいとされている。
【０００６】
従来は、フォトレジスト法により磁性膜をパターニングした後、イオンミルにより磁性膜の側面をスリミング加工して、台形状の主磁極を形成している。しかし、大容量化の要求にともなって主磁極を微細化すると、スリミング加工時に主磁極が倒れてしまう現象（いわゆる磁極倒れ）が発生するようになり、歩留りの低下の原因となっている。
【０００７】
なお、従来から、位相シフトマスクを使用してフォトレジスト膜に台形状の溝を形成する技術や、露光ツールの解像度以下のパターンを有するフォトマスクを使用してフォトレジスト膜の開口部の壁面を傾斜させる技術が知られている。また、遮光部、透光部及び半透光部を有するフォトマスクを使用してフォトレジスト膜の開口部の壁面を傾斜させる技術も知られている。
【特許文献１】特開平８−１１４９０９号公報
【特許文献２】特表２００３−５２０９８５号公報
【特許文献３】特開２００５−２５７７１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前述したように、スリミング加工により台形状の主磁極を形成する方法は、歩留まりが低いという欠点がある。そこで、フォトレジスト膜に台形（逆台形）状の溝を形成し、この溝内に磁性金属を充填して主磁極を形成することが提案されている。この場合、位相シフトマスクや露光ツールの解像度以下のパターンを有するフォトマスク、又は遮光部、透光部及び半透光部を有するマスクを使用してフォトレジスト膜に台形状の溝を形成することが考えられる。しかし、現状では、溝の壁面の傾斜角度を容易にかつ高精度に制御する技術が確立していない。そのため、フォトレジスト膜の溝の壁面の傾斜角度を容易にかつ精度よく制御する技術が要望されている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一観点によれば、基板上方にフォトレジスト膜を形成する工程と、光を透過する光透過部と光を半透過する半透明部とを有するフォトマスクを介して前記フォトレジスト膜を露光する工程と、前記フォトレジスト膜を現像処理して前記フォトレジスト膜に壁面が傾斜した溝を形成する工程と、前記溝内に磁性金属を充填して記録素子の主磁極を形成する工程とを有し、前記フォトマスクの前記半透明部の光透過率を、前記フォトレジスト膜に形成する前記溝の壁面の傾斜角度に応じて設定する磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
上記一観点によれば、記録素子の主磁極を形成するときに、光を透過する透過部と光を半透過する半透明部とを有するフォトマスクを使用する。フォトレジスト膜の特性が一定であり、フォトレジスト膜に形成される溝の底部の幅が一定となるように露光条件及び現像条件を決定するものとすると、溝の壁面の角度は半透明部の光透過率により決定される。すなわち、所望の角度に応じた光透過率の半透明部を有するフォトマスクを使用することにより、側壁の角度が所望の角度である主磁極を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【００１２】
図１（ａ）は実施形態に係るフォトマスク（レチクル）の平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図である。この図１（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態に係るフォトマスク１０は、石英等からなる透明基板１１の一方の面側に半透明膜１２が形成された構造を有している。半透明膜１２には、所望のパターンで透明基板１１が露出する開口部（光透過部）１２ａが設けられている。
【００１３】
半透明膜１２は例えばＭｏＳｉ（モリブデンシリサイド）、Ｃｒ（クロム）の酸化物若しくは窒化物等、Ｓｉ（シリコン）、Ｗ（タングステン）又はＡｌ（アルミニウム）等により形成されている。本実施形態においては、半透明膜１２の光透過率（露光に使用する光の透過率）が２３％以下となるように設定されている。
【００１４】
図２は、横軸に開口部１２ａの幅方向の中心位置からの距離をとり、縦軸にフォトレジスト膜の厚さをとって、半透明膜１２の光透過率とフォトレジスト膜に形成される溝の断面形状との関係をシミュレーション計算により調べた結果を示す図である。また、図３は、横軸に半透明膜１２の光透過率をとり、縦軸にフォトレジスト膜に形成される溝の壁面の角度をとって、両者の関係を示す図である。
【００１５】
但し、ここでは開口部１２ａを透過した光と半透明膜１２を透過した光との位相差は０としている。また、フォトレジスト膜はウエハ上に７００ｎｍの厚さに形成し、ウエハとフォトレジスト膜との間には絶縁膜（アルミナ膜）、めっきシード層（ルテニウム膜）及び反射防止膜がウエハ側からこの順で形成されているものとしている。更に、開口部１２ａの幅は１５０ｎｍとし、フォトレジスト膜に形成される溝の底部の幅が６０ｎｍとなるように露光条件及び現像条件を設定するものとしている。
【００１６】
また、フォトレジスト膜には信越化学社製ＳＩＰＲ−１３７４を使用するものとし、現像液（ＴＭＡＨ−２．３８％）により６０秒間現像処理するものとしている。更に、フォトレジスト膜の露光には、ＮＡ（開口数）が０．５、σ値が０．４のＫｒＦ（エキシマレーザ）スキャナーを用いるものとしている。ＫｒＦエキシマレーザから出力される光の波長は２４８ｎｍである。
【００１７】
図２に示すように、半透明膜１２の光透過率が０（完全遮光）の場合には、フォトレジスト膜には開口幅（溝上部の幅）が１５０ｎｍ、底部の幅が６０ｎｍの溝が形成される。この場合の溝壁面の傾斜角度は、フォトレジストの特性、露光条件及び現像条件に関係する。
【００１８】
フォトレジスト膜の特性が一定であり、且つ溝底部の幅が一定（この例では６０ｎｍ）となるように露光条件及び現像条件を設定するものとすると、溝壁面の傾斜角度は半透明膜１２の光透過率により決定される。すなわち、図２からわかるように、半透明膜１２の光透過率が高いほど溝壁面の傾斜角度は小さくなり、半透明膜１２の光透過率に応じた傾斜角度が得られる。
【００１９】
但し、図２に示す例では、半透明膜１２の光透過率が２３％を超えると、溝以外の部分のフォトレジスト膜も現像液に溶解するようになり、かつ溝壁面の傾斜角度の変化も少なくなる。これは、半透明膜１２を透過した光によるフォトレジスト膜の露光量がフォトレジスト膜の現像開始最小露光量を超えているためである。
【００２０】
本実施形態の場合、図３からわかるように、半透明膜１２の光透過率が２３％以下の範囲では半透明膜１２の光透過率と溝壁面の傾斜角度と関係は良好な直線性を示す。しかし、半透明膜１２の光透過率が２３％を超えると、半透明膜１２の光透過率と溝壁面の傾斜角度との関係の直線性が維持されない。これは、半透明膜１２の光透過率が２３％を超えると、半透明膜１２の光透過率による溝壁面の傾斜角度の制御性が悪くなることを意味している。
【００２１】
以上から、半透明膜１２を透過した光による露光量がフォトレジスト膜の現像開始最小露光量よりも小さくなる範囲で半透明膜１２の光透過率を設定することが好ましいことがわかる。これにより、フォトレジスト膜の溝壁面の傾斜角度の制御範囲を大きくすることができ、かつ半透明膜１２の光透過率により溝壁面の傾斜角度を良好な精度で制御することができる。
【００２２】
図４〜図６は、横軸にフォトマスクの幅方向の位置をとり、縦軸に光強度をとって、半透明膜の光透過率毎に光強度プロファイルを調べた結果を示す図である。但し、図４では半透明膜の開口部の幅を１５０ｎｍとし、図５では半透明膜の開口部の幅を２５０ｎｍとし、図６では半透明膜の開口部の幅を４００ｎｍとしている。また、横軸は開口部の幅方向の中心位置を原点としており、縦軸は光強度のピーク値を１としている。なお、露光装置（スキャナー）の露光波長は２４８ｎｍである。
【００２３】
図４からわかるように、半透明膜の開口部の幅（１５０ｎｍ）が露光波長（２４８ｎｍ）よりも小さいときは、半透明膜の光透過率の変化に対する光強度プロファイルの変化が大きい。従って、半透明膜の光透過率によりフォトレジスト膜の溝壁面の傾斜角度を比較的大きく変化させることができる。一方、図５，図６からわかるように、半透明膜の開口部の幅が露光波長よりも大きいときは、半透明膜の光透過率の変化に対する光強度プロファイルの変化が小さい。従って、半透明膜の光透過率によりフォトレジスト膜の溝壁面の傾斜角度の制御性が十分でない。
【００２４】
本実施形態の場合、半透明膜１２の開口部の幅を１５０ｎｍとし、光透過率を０から２３％の範囲で変化させるとすると、フォトレジスト膜に形成される溝の壁面の傾斜角度を８０°から７２°までの範囲で変化させることができる。
【００２５】
なお、上述の例では開口部１２ａを透過した光と半透明膜１２を透過した光との位相差を０としているが、これらの光の位相差が大きいと、半透明膜１２の光透過率による溝壁面の傾斜角度の制御性が悪くなる。
【００２６】
図７は、横軸に開口部１２ａを透過する光と半透明膜１２を透過する光との位相差をとり、縦軸にフォトレジスト膜に形成される溝の壁面の傾斜角度をとって、半透明膜１２の透過率毎に位相差と溝壁面の傾斜角度との関係をシミュレーションして調べた結果を示す図である。この図７に示すように、半透明膜１２の透過率により位相差の影響は異なるが、開口部１２ａを透過する光と半透明膜１２を透過する光との位相差が±２０°の範囲内であれば、溝壁面の傾斜角度への影響をほぼ±０．５°の範囲内に抑えることができる。従って、開口部１２ａを透過した光と半透明膜１２を透過した光との位相差は±２０°の範囲内とすることが好ましい。
【００２７】
（磁気記録装置）
図８は、磁気記録装置の一例を示す平面図である。
【００２８】
磁気記録装置２０は、その筐体内に、円盤状の磁気記録媒体（磁気ディスク）２１と、磁気記録媒体２１を回転させるスピンドルモータ（図示せず）と、磁気ヘッド２２と、磁気ヘッド２２を保持するサスペンション２３と、サスペンション２３を磁気ディスク２１の半径方向に駆動制御するアクチュエータ（ボイスコイルモータ）２４と、スピンドルモータ及びアクチュエータ２４を駆動制御するとともに磁気ヘッド２２を介して磁気記録媒体２１に対しデータの記録及び再生を行う電子回路２５とを有している。
【００２９】
この磁気記録装置２０において、スピンドルモータにより磁気記録媒体２１が高速で回転すると、磁気記録媒体２１の回転によって生じる空気流により、磁気ヘッド２２は磁気記録媒体２１から若干浮上する。また、電子回路２５によりアクチュエータ２４が制御され、磁気ヘッド２２が磁気記録媒体２１の半径方向に移動する。更に、磁気ヘッド２２を介して磁気記録媒体２１に対しデータの記録及び再生が行われる。
【００３０】
図９は磁気ヘッド２２の概略構造を示す模式図、図１０は同じくその磁気ヘッド２２の模式的断面図である。但し、図１０では図の左側が磁気記録媒体２１に対向する面（ＡＢＳ面）である。
【００３１】
この図９，図１０に示すように、磁気ヘッド２２は、基板（スライダー）３０の端面上に、磁気記録媒体２１に対しデータを書き込む記録素子（ライトヘッド）ＷＲと、磁気記録媒体２１からデータを読み出す再生素子（リードヘッド）ＲＥとを積層した構造を有している。
【００３２】
再生素子ＲＥとしては、ＭＲ（Magneto Resistive）素子、ＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子又はＴＭＲ（Tunnel Magneto Resistive）素子等の磁気抵抗素子３３が用いられる。この磁気抵抗素子３３は磁気シールド間絶縁膜４１（図１０参照）に挟まれた状態で下層側磁気シールド層３２と上層側磁気シールド層３５との間に配置されている。また、磁気抵抗素子３３の両側部（図９では一方の側のみを図示している）には引き出し電極３４が接続されており、これらの引き出し電極３４を介して磁気抵抗素子３３から電気信号を取り出すようになっている。
【００３３】
記録素子ＷＲは、磁性材料からなる主磁極３６及びリターンヨーク３８と、それらの間に配置されたコイル３７とにより形成されている。主磁極３６の磁気記録媒体２１側の端部（以下、先端部ともいう）は細くかつ断面が台形状となっている。この主磁極３６とリターンヨーク３８に接続されたトレーリングシールド３８ａ（図１０参照）との間には一定の間隔（ギャップ）が設けられている。主磁極３６の先端部のリターンヨーク３８側における幅は例えば１００ｎｍ、その反対側における幅は例えば６０ｎｍである。また、主磁極３６は、その先端部と反対側の部分でリターンヨーク３８と接続されている。コイル３７は、アルミニウム合金又は銅等のように電気抵抗が低い金属からなり、主磁極３６とリターンヨーク３８との接続部を中心として渦巻状に形成されている。
【００３４】
コイル３７に信号（書き込み信号）が供給されると、主磁極３６の先端部とリターンヨーク３８との間に記録磁界が発生し、磁気記録媒体２１にデータが書き込まれる。また、磁気記録媒体２１からデータを読み出すときには、磁気記録媒体２１から発生する磁界による磁気抵抗素子３３の抵抗値の変化を検出する。
【００３５】
（磁気ヘッドの製造方法）
以下、磁気ヘッドの製造方法の一例について、図１０及び図１１，図１２を参照して説明する。
【００３６】
まず、図１０に示すように、アルチック（ＡｌＴｉＣ）等からなる基板３０を用意する。そして、この基板３０の上にアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料からなる下地膜（図示せず）を形成し、この下地膜の上に例えばＦｅＮｉ合金（パーマロイ）等の磁性材料により下層側磁気シールド層３２を２〜３μｍの厚さに形成する。次いで、下層側磁気シールド層３２の上に磁気シールド間絶縁膜４１の下層側となる第１の非磁性絶縁膜を例えばアルミナ等により形成した後、この第１の非磁性絶縁膜の上に磁気抵抗素子３３を形成する。
【００３７】
磁気抵抗素子３３としてＭＲ素子を使用する場合は、例えば厚さが２０ｎｍのＮｉＦｅＣｒからなるＳＡＬ（Soft Adjacent Layer）層と、厚さが１０ｎｍのＴａ等からなる非磁性層と、厚さが２０ｎｍのＮｉＦｅ等からなるＭＲ層とを積層して形成される。これらのＳＡＬ層、非磁性層及びＭＲ層はスパッタ法により形成され、フォトリソグラフィ法及びエッチング法により所定の形状にパターニングされて磁気抵抗素子３３となる。なお、磁気抵抗素子３３は、図９に示すようにヘッド先端側（磁気記録媒体２１の側）の端部に配置される。磁気抵抗素子３３として、ＧＭＲ素子又はＴＭＲ素子を採用してもよい。
【００３８】
次に、リフトオフ法により、磁気抵抗素子３３に接続する引き出し電極３４（図９参照）を形成する。すなわち、基板３０の上側全面にフォトレジスト膜を形成する。その後、フォトレジスト膜に対し露光及び現像処理を実施して、所定の領域に開口部を形成する。次いで、スパッタ法等により基板３０の上側全面に例えばアルミニウム合金からなる金属膜を形成した後、フォトレジスト膜をその上の金属膜とともに除去する。これにより、フォトレジスト膜の開口部に対応する部分に金属膜が残り、磁気抵抗素子３３の両端にそれぞれ接続した一対の引き出し電極３４が形成される。
【００３９】
次に、基板３０の上側全面に、磁気シールド間絶縁膜４１の上層側となる第２の非磁性絶縁膜を例えばアルミナ等により形成し、この第２の非磁性絶縁膜により磁気抵抗素子３３及び引き出し電極３４等を被覆する。その後、磁気シールド間絶縁膜４１（第２の非磁性絶縁膜）の上に、例えばＦｅＮｉ合金等の磁性材料からなる上層側磁気シールド層３５を２〜３μｍの厚さに形成する。
【００４０】
次に、基板３０の上側全面に、例えばアルミナ等により絶縁膜４４を形成する。その後、絶縁膜４４の上に主磁極３６及びギャップ層を形成する。
【００４１】
図１１，図１２は、主磁極３６及びその上のギャップ層の形成方法を示す断面図である。図１１，図１２は主磁極３６の先端部に対応する部分を磁気記録媒体の側から見た状態を示しており、絶縁膜４４よりも下側（基板側）の図示を省略している。
【００４２】
まず、図１１（ａ）に示すように、絶縁膜４４の上に例えばＲｕ（ルテニウム）等の金属をスパッタリングして厚さが約５０ｎｍのめっきシード層５１を形成し、更にその上に反射防止膜（図示せず）を形成する。その後、スピンコート法により反射防止膜の上にフォトレジストを塗布して、厚さが例えば７００ｎｍのフォトレジスト膜５２を形成する。
【００４３】
次に、図１１（ｂ）に示すように、フォトマスク６０を介してフォトレジスト膜５２を露光する。このフォトマスク６０は、石英等からなる透明基板６１の一方の面側にＭｏＳｉ等からなる半透明膜６２が形成されており、半透明膜６２には所望のパターンで開口部（光透過部）６２ａが設けられている。半透明膜６２の光透過率（露光に使用する光の透過率）は０〜２３％の間に設定されている。また、開口部６２ａのうち主磁極３６の先端部に対応する部分の幅は例えば１５０ｎｍに設定されている。
【００４４】
なお、半透明膜６２の光透過率は、フォトレジスト膜５２に形成する溝の壁面をどの程度に傾斜させるかによって決定する。例えば、予め所定の光透過率の半透明膜を有するフォトマスクを使用してフォトレジスト膜を露光し、その後現像処理を行ってフォトレジスト膜に溝を形成する。そして、この溝の壁面の傾斜角度を測定した後、その結果に基づいてフォトマスクの半透明膜の光透過率を変更する。このような工程を溝の壁面の傾斜角度が所望の角度になるまで繰り返し行い、最終的に実際に磁気ヘッドの製造に使用するフォトマスク６０の半透明膜６２の光透過率を決定する。
【００４５】
また、他の方法によりフォトマスク６０の半透明膜６２の光透過率を決定してもよい。すなわち、予め半透明膜の光透過率が相互に異なる複数のフォトマスクを用意し、これらのフォトマスクを使用してフォトマスクに溝を形成する。その後、溝の壁面の傾斜角度を測定し、それらの測定結果から図２に示すような透過率と傾斜角度との相関関係を求めておく。そして、この透過率と傾斜角度との相関関係から実際に磁気ヘッドを製造する際に用いるフォトマスク６０の半透過膜６２の光透過率を決定する。
【００４６】
フォトマスク６０の露光にはＫｒＦスキャナーを使用し、露光後は所定の条件で現像処理を施す。これにより、図１１（ｃ）に示すように、フォトレジスト膜５２には、半透明膜６２の透過率に応じた傾斜角度の壁面を有する台形（逆台形）状の溝５２ａが形成される。その後、パターン底部の反射防止膜を異方性エッチングにより除去する。
【００４７】
次に、めっきシード層５１を電源に接続し、電解めっき法により溝５２ａ内に磁性材料をめっきして、図１１（ｄ）に示すように、主磁極となる磁性膜３６ａを例えば３００ｎｍの厚さに形成する。磁性膜３６ａは例えばＮｉＦｅ系磁性材料又はＦｅＣｏ系磁性材料により形成する。
【００４８】
次に、図１２（ａ）に示すように、フォトレジスト膜５２と反射防止膜とを除去する。このとき、必要に応じて、めっきシード層５１をエッチング等により除去してもよい。
【００４９】
次に、図１２（ｂ）に示すように、絶縁膜４４の上側全面にアルミナ等からなる絶縁膜５３を形成し、この絶縁膜５３により磁性膜３６ａを覆う。
【００５０】
次に、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）法により磁性膜３６ａ及び絶縁膜５３を研磨し、磁性膜３６ａを所定の厚さにする。このようにして、図１２（ｃ）に示すように、所定の形状（所定のコア幅及び磁極高さ）の主磁極３６が形成される。
【００５１】
次いで、図１２（ｄ）に示すように、絶縁膜５３及び主磁極３６の上にアルミナ等の絶縁膜からなるギャップ層５４を所定の厚さに形成する。
【００５２】
このようにして主磁極３６及びギャップ層５４を形成した後、主磁極３６の先端側のギャップ層５４の上に磁性材料からなる所定の形状のトレーリングシールド３８ａ（図１０参照）を形成する。その後、全面に絶縁膜（図示せず）を形成した後、トレーリングシールド３８ａが露出するまで絶縁膜をＣＭＰ法により研磨する。
【００５３】
次に、図１０に示すように、絶縁膜の上に、例えばアルミニウム合金又は銅からなる渦巻き状のコイル３７を形成する。その後、コイル３７を覆うようにして、絶縁膜４７を形成する。この絶縁膜４７は、例えばフォトレジストをスピンコート法で塗布した後、露光及び現像処理を実施して、所定の領域上のみにフォトレジスト膜を残すことにより形成される。
【００５４】
次に、コイル３７の中心部分の絶縁膜４７を除去して、主磁極３６を露出させる。その後、絶縁膜４４の上側全面に磁性膜を形成し、この磁性膜をパターニングして、トレーリングシールド３８ａ及び主磁極３６に接続するリターンヨーク３８を形成する。次いで、全面にアルミナ等によりオーバーコート層（図示せず）を例えば１μｍの厚さに形成し、このオーバーコート層によりリターンヨーク３８を覆う。その後、オーバーコート層の表面をＣＭＰ法により研磨して平坦化する。このようにして、磁気ヘッドが完成する。
【００５５】
上述の磁気ヘッドの製造方法によれば、所定のパターンで開口部６２ａが設けられた半透明膜６２を有するフォトマスク６０を使用してフォトレジスト膜５２を露光するので、フォトレジスト膜５２には半透明膜６２の光透過率に応じた傾斜角度の壁面を有する溝５２ａが再現性よく形成される。そして、この溝５２ａ内に磁性材料を埋め込んで記録素子の主磁極３６を形成する。これにより、主磁極３６の側面の傾斜角度が常に一定になり、磁気ヘッドの書き込み特性が均一化される。
【００５６】
上記した実施形態を含む諸態様に関し、更に以下の付記を開示する。
【００５７】
（付記１）基板上方にフォトレジスト膜を形成する工程と、
光を透過する光透過部と光を半透過する半透明部とを有するフォトマスクを介して前記フォトレジスト膜を露光する工程と、
前記フォトレジスト膜を現像処理して前記フォトレジスト膜に壁面が傾斜した溝を形成する工程と、
前記溝内に磁性金属を充填して記録素子の主磁極を形成する工程とを有し、
前記フォトマスクの前記半透明部の光透過率を、前記フォトレジスト膜に形成する前記溝の壁面の傾斜角度に応じて設定することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【００５８】
（付記２）前記半透明部を透過した光による前記フォトレジスト膜の露光量が、前記フォトレジスト膜の現像開始最小露光量よりも少ないことを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００５９】
（付記３）前記フォトレジスト膜の光透過部のうち前記主磁極の先端部に対応する部分の幅が前記フォトレジスト膜の露光時に使用する光の波長よりも小さいことを特徴とする付記１又は２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００６０】
（付記４）前記フォトマスクの前記光透過部を透過した光と前記半透明部を透過した光の位相差が±２０°の範囲内であることを特徴とする付記１乃至３のいずれか１項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００６１】
（付記５）予め半透明部の光透過率を変えてフォトレジスト膜に露光を行い、現像処理後に溝の壁面の傾斜角度を測定し、その結果をフィードバックして前記半透明部の光透過率又は前記溝の壁面の傾斜角度を決定することを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００６２】
（付記６）
予め半透明部の光透過率を変えてフォトレジスト膜に露光を行い、現像処理後に溝の壁面の傾斜角度を測定して透過率と傾斜角度との相関関係を求めておき、該透過率と傾斜角度との相関関係を使用して前記半透明部の光透過率又は前記溝の壁面の傾斜角度を決定することを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【００６３】
（付記７）フォトレジスト膜の露光に使用するフォトマスクにおいて、
光を透過する光透過部と光を半透過する半透明部とを有し、前記半透明部の光透過率が、前記フォトマスクに形成する溝の壁面の傾斜角度に応じて設定されていることを特徴とするフォトマスク。
【００６４】
（付記８）前記半透明部の光透過率が２３％以下であることを特徴とする付記７に記載のフォトマスク。
【００６５】
（付記９）前記光透過部を透過した光と前記半透明部を透過した光との位相差が±２０°の範囲内であることを特徴とする付記７又は８に記載のフォトマスク。
【００６６】
（付記１０）光を透過する光透過部と光を半透過する半透明部とを有するフォトマスクを介してフォトレジスト膜を露光する工程と、
前記フォトレジスト膜を現像処理して前記フォトレジスト膜に壁面が傾斜した溝を形成する工程とを有し、
前記フォトマスクの前記半透明部の光透過率を、前記フォトレジスト膜に形成する前記溝の壁面の傾斜角度に応じて設定することを特徴とするパターン形成方法。
【００６７】
（付記１１）前記半透明部を透過した光による前記フォトレジスト膜の露光量が、前記フォトレジスト膜の現像開始最小露光量よりも少ないことを特徴とする付記１０に記載のパターン形成方法。
【００６８】
（付記１２）前記光透過部を透過した光と前記半透明部を透過した光との位相差が±２０°の範囲内であることを特徴とする付記１０又は１１に記載のパターン形成方法。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】図１（ａ）は実施形態に係るフォトマスクの平面図、図１（ｂ）は図１（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図である。
【図２】図２は、半透明膜の光透過率とフォトレジスト膜に形成される溝の断面形状との関係をシミュレーション計算により調べた結果を示す図である。
【図３】図３は、半透明膜の光透過率とフォトレジスト膜に形成される溝の壁面の角度との関係を示す図である。
【図４】図４は、半透明膜の開口部の幅を１５０ｎｍとしたときの光強度プロファイルを調べた結果を示す図である。
【図５】図５は、半透明膜の開口部の幅を２５０ｎｍとしたときの光強度プロファイルを調べた結果を示す図である。
【図６】図６は、半透明膜の開口部の幅を４００ｎｍとしたときの光強度プロファイルを調べた結果を示す図である。
【図７】図７は、開口部を透過する光と半透明部を透過する光との位相差とフォトレジスト膜に形成される溝の壁面の傾斜角度との関係を示す図である。
【図８】図８は、磁気記録装置の一例を示す平面図である。
【図９】図９は、磁気ヘッドの概略構造を示す模式図である。
【図１０】図１０は、同じくその磁気ヘッドの模式的断面図である。
【図１１】図１１は、主磁極及びその上のギャップ層の形成方法を示す断面図（その１）である。
【図１２】図１２は、主磁極及びその上のギャップ層の形成方法を示す断面図（その２）である。
【符号の説明】
【００７０】
１０…フォトマスク、１１…透明基板、１２…半透明膜、１２ａ…開口部、２０…磁気記録装置、２１…磁気記録媒体、２２…磁気ヘッド、２３…サスペンション、２４…アクチュエータ、２５…電子回路、３０…基板、３２，３５…磁気シールド層、３３…磁気抵抗素子、３４…引き出し電極、３６…主磁極、３７…コイル、３８…リターンヨーク、３８ａ…トレーリングシールド、４１…磁気シールド間絶縁膜、４４，４７…絶縁膜、５１…めっきシード層、５２…フォトレジスト膜、５２ａ…溝、５４…ギャップ層、６０…フォトマスク、６１…透明基板、６２…半透明膜、６２ａ…開口部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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