(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
表面が電気絶縁性の基板に、前記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、
描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、前記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、
前記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行うステップと、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、
前記レジスト層を利用して、前記多層膜を所望パターンの前記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記多層膜を形成する前に、前記基板の前記アライメントマークを形成すべき領域に導電性のベース膜を形成するステップを含み、
前記多層膜を形成するステップにおいて、当該多層膜を、前記ベース膜を覆うように形成し、
前記アライメントマークを形成するステップにおいて、前記多層膜における前記アライメントマークとなるべき部分の周囲を、前記ベース膜が露出するまでエッチングすることで、前記アライメントマークを形成することを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記薄膜磁気ヘッドは、前記磁気抵抗効果膜と前記基板との間に軟磁性体からなる第１のシールド層を備えるとともに、前記磁気抵抗効果膜の前記第１のシールド層が設けられた側と反対側に軟磁性体からなる第２のシールド層を備え、
前記多層膜を形成するステップの前に、
前記第１のシールド層を形成するとともに、前記第１のシールド層と同じ材料からなる前記ベース膜を形成することを特徴とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記アライメントマークを形成するステップにおいて、
前記多層膜における前記基板が位置する側と反対側で、かつ、前記磁気抵抗効果膜を形成すべき領域以外の位置に、導電性の前記アライメントマークを積層することを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記アライメントマークへの前記位置補正用電子ビームの照射は、前記多層膜に導電部材を接触させた後に行うことを特徴とする請求項１〜請求項４記載のうち何れか一項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
磁気抵抗効果膜を有する複数の磁気抵抗効果素子が設けられた磁気抵抗効果素子集合体を製造する方法であって、
表面が電気絶縁性の基板に、前記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、
描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、前記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、
前記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行うステップと、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、
前記レジスト層を利用して、前記多層膜を所望パターンの前記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子集合体の製造方法。
【請求項７】
前記多層膜を形成する前に、前記基板の前記アライメントマークを形成すべき領域に導電性のベース膜を形成するステップを含み、
前記多層膜を形成するステップにおいて、当該多層膜を、前記ベース膜を覆うように形成し、
前記アライメントマークを形成するステップにおいて、前記多層膜における前記アライメントマークとなるべき部分の周囲を、前記ベース膜が露出するまでエッチングすることで、前記アライメントマークを形成することを特徴とする請求項６記載の磁気抵抗効果素子集合体の製造方法。
【請求項８】
前記アライメントマークを形成するステップにおいて、
前記多層膜における前記基板が位置する側と反対側で、かつ、前記磁気抵抗効果膜を形成すべき領域以外の位置に、導電性の前記アライメントマークを積層することを特徴とする請求項６記載の磁気抵抗効果素子集合体の製造方法。
【請求項９】
磁気抵抗効果膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドスライダの製造方法であって、
表面が電気絶縁性の基板に、前記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、
描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、前記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、
前記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行うステップと、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、
前記レジスト層を利用して、前記多層膜を所望パターンの前記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、
前記基板を切断して、それぞれが前記磁気抵抗効果膜を有する磁気ヘッドスライダを形成するステップと、
を含むことを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１０】
磁気抵抗効果膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
表面が電気絶縁性の基板に、前記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、
描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、前記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、
前記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行うステップと、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、
前記レジスト層を利用して、前記多層膜を所望パターンの前記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、
前記基板を切断して前記磁気抵抗効果膜を有する磁気ヘッドスライダを得るステップと、
前記磁気ヘッドスライダをジンバルに搭載するステップと、
を含むことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリの製造方法。
【請求項１１】
磁気抵抗効果膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置の製造方法であって、
表面が電気絶縁性の基板に、前記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、
描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、前記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、
前記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行うステップと、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、
前記レジスト層を利用して、前記多層膜を所望パターンの前記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、
前記基板を切断して前記磁気抵抗効果膜を有する磁気ヘッドスライダを得るステップと、
前記磁気ヘッドスライダをジンバルに搭載してヘッドジンバルアセンブリを作製するステップと、
磁気信号を記録可能なハードディスク上を前記ヘッドジンバルアセンブリの前記磁気ヘッドスライダが移動可能となるように組み立てるステップと、
を含むことを特徴とするハードディスク装置の製造方法。
【請求項１２】
磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
表面が電気絶縁性の基板に、前記磁気抵抗効果膜を形成するステップと、
前記磁気抵抗効果素子のＭＲハイトと関連のある抵抗値を有する加工モニタ用素子を形成するステップと、を含み、
前記加工モニタ用素子を形成するステップは、
前記基板に、前記加工モニタ用素子となるべき抵抗膜を形成する工程と、
描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、前記抵抗膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成する工程と、
前記抵抗膜に、電子ビームレジストを塗布する工程と、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行う工程と、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を利用して前記抵抗膜を所望パターンにし、前記加工モニタ用素子を形成する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記抵抗膜を形成する前に、前記基板の前記アライメントマークを形成すべき領域に導電性のベース膜を形成する工程を含み、
前記抵抗膜を形成する工程において、当該抵抗膜を、前記ベース膜を覆うように形成し、
前記アライメントマークを形成する工程において、前記抵抗膜における前記アライメントマークとなるべき部分の周囲を、前記ベース膜が露出するまでエッチングすることで、前記アライメントマークを形成することを特徴とする請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
前記アライメントマークを形成する工程において、
前記抵抗膜における前記基板が位置する側と反対側で、かつ、前記加工モニタ用素子を形成すべき領域以外の位置に、導電性の前記アライメントマークを積層することを特徴とする請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
前記アライメントマークへの前記位置補正用電子ビームの照射は、前記抵抗膜に導電部材を接触させた後に行うことを特徴とする請求項１２〜請求項１４記載のうち何れか一項記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１６】
誘導型の記録用の磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
基板に、第１の磁極と、前記第１の磁極との間に少なくとも記録ギャップ層を挟み、且つ、前記第１の磁極と磁気的に連結される第２の磁極とを形成するステップを含み、
前記第２の磁極を形成するためのステップは、
前記第２の磁極となるべき導電性の磁性膜を形成する工程と、
前記磁性膜の一部を除去することで、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるアライメントマークを形成する工程と、
前記磁性膜に、電子ビームレジストを塗布する工程と、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行う工程と、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を利用して、前記磁性膜を所望パターンの前記第２の磁極に形成する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１７】
前記アライメントマークへの前記位置補正用電子ビームの照射は、前記磁性膜に導電部材を接触させた後に行うことを特徴とする請求項１６記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１８】
誘導型の記録用の磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
基板に、複数の第１の磁極と、前記第１の磁極との間に少なくとも記録ギャップ層を挟み、且つ、前記第１の磁極と磁気的に連結される第２の磁極とを形成するステップを含み、
前記第２の磁極を形成するためのステップは、
前記第２の磁極を形成すべき複数の形成位置間を電気的に接続するように、メッキ用電極を形成する工程と、
前記メッキ用電極に、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるアライメントマークを形成する工程と、
前記メッキ用電極に、電子ビームレジストを塗布する工程と、
前記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、前記描画位置の補正を行う工程と、
前記補正された描画位置において前記電子ビームレジストに前記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成する工程と、
前記レジスト層を利用してメッキ工程を行い、前記メッキ用電極上に所望パターンの前記第２の磁極を形成する工程と、
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
磁気抵抗効果膜を有する複数の磁気抵抗効果素子が設けられた磁気抵抗効果素子集合体であって、
表面が電気絶縁性の基板と、
前記基板に形成された前記磁気抵抗効果膜と、
前記基板に形成された、電子ビームによって位置補正されるアライメントマークと、
前記アライメントマークに電気的に接続された導電層と、を備え、
前記導電層と前記磁気抵抗効果膜とは、導電性の同一の多層膜から得られたものであることを特徴とする磁気抵抗効果素子集合体。
【請求項２０】
磁気抵抗効果膜を有する複数の磁気抵抗効果素子が設けられた磁気抵抗効果素子集合体であって、
表面が電気絶縁性の基板と、
前記基板に形成された前記磁気抵抗効果膜と、
前記基板に形成された、電子ビームによって位置補正されるアライメントマークと、
前記アライメントマークに電気的に接続された導電層と、を備え、
前記導電層と前記磁気抵抗効果膜とは、同一の積層パターンであることを特徴とする磁気抵抗効果素子集合体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気抵抗効果素子を用いた薄膜磁気ヘッドの製造方法、磁気抵抗効果素子集合体の製造方法、ヘッドジンバルアセンブリの製造方法、ハードディスク装置の製造方法、及び、磁気抵抗効果素子集合体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスク装置における面記録密度の向上に伴って、磁気情報の記録再生の重要な役割を担う薄膜磁気ヘッドについても性能向上が要求されている。また、薄膜磁気ヘッドとしては、最近、誘導型磁気変換素子によって記録と再生の双方を行うものに代わり、磁気抵抗効果素子（ＭＲ（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子）を有する再生ヘッドと、誘導型の磁気変換素子を有する記録ヘッドとを積層した複合型薄膜磁気ヘッドが主流となっている。ＭＲ素子としては、異方性磁気抵抗効果を利用するＡＭＲ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、巨大磁気抵抗効果を利用するＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子、ＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ−ｔｙｐｅ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）素子等がある。
【０００３】
再生ヘッドに対する要求として、例えば読取り性能を向上させるべくＭＲ膜のトラック幅を微細化することが挙げられる。ＭＲ膜のトラック幅を狭小にすることで、面記録密度が高いハードディスクの磁気情報の再生が可能となるのである。このような要求に応えるには、高精度な微細加工を実現しなければならない。そのため、薄膜磁気ヘッドの製造で多用されてきたフォトリソグラフィに代えて、これよりも高精度の描画が可能な電子ビームリソグラフィを利用する試みがされている。電子ビームリソグラフィは、光よりも波長の短い電子線を利用するため、微細なパターン形状を形成することが可能となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電子ビームリソグラフィを利用した上記従来の製造技術には、次のような問題があった。例えば、基板上のＴＭＲ膜をパターニングする場合を例にして説明すると、ＴＭＲ膜上に電子ビームレジストを塗布した後に、所望のレジストパターンを形成すべく電子ビームを照射するが、この電子ビームの照射に先立って描画位置が補正される。描画位置を補正するにあたっては、まず、基板の適宜の位置に形成されたアライメントマークに対して位置補正用の電子ビームを走査させ、その際に発生する反射電子の強度を測定する。そして、その反射電子の強度に基づいてアライメントマークの位置を検出した後、当該位置に基づいて、描画用の電子ビームを照射する光学系の位置、或いは、基板を支持するステージの位置を補正する。
【０００５】
ところが、従来、描画位置を的確に補正できず、描画用の電子ビームを狙い通りに照射できないという事態が生じていた。すると、上記の例ではレジスト層を所望パターンに形成できなくなり、ＴＭＲ膜等のＭＲ膜のトラック幅を狭小にすることが困難となる。また、描画用の電子ビームの照射位置が正確でないと、再生トラックの位置がズレたり、或いは、他の層で形成されたパターンと重なって薄膜磁気ヘッドが機能しなくなるおそれがある。
【０００６】
また、このような描画位置の補正に関する問題は、ＴＭＲ素子の製造過程に限られず、電子ビームリソグラフィを利用する製造過程、つまり超微細加工が必要となる過程においては、同様に起こり得るものである。このような製造過程として、例えば、誘導型の磁気変換素子を備える記録ヘッドの上部磁極の製造段階が挙げられる。上部磁極はＭＲヘッドの記録幅を定める要素となるため、トラック密度を上げるためには上部磁極の幅を狭小にすることが必要となる。また、電子ビームリソグラフィが適用される他の過程としては、ＭＲハイトを調整するためにＭＲ素子に並設されるＲＬＧ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｌａｐｐｉｎｇ  Ｇｕｉｄｅ）と呼ばれる加工モニタ用素子の製造が挙げられる。
【０００７】
すなわち、これらの上部磁極及びＭＲハイト調整の加工モニタ用素子の製造に際しても、描画位置の補正を的確に行った上で、電子ビームを対象物に照射しなければならないのである。
【０００８】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正できる薄膜磁気ヘッドの製造方法、磁気抵抗効果素子集合体の製造方法、ヘッドジンバルアセンブリの製造方法、ハードディスク装置の製造方法、及び、磁気抵抗効果素子集合体を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明者らは、電子ビームの描画位置が的確に補正されない原因を追求した。その結果として見出された理由は、次の通りである。まず、薄膜磁気ヘッドの製造方法について簡単に説明するが、通常、薄膜磁気ヘッドは一枚のウエハ状の基板から複数個製造されることになる。図２６に示すように、このような基板としては、例えばアルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）からなる基台１０１の表面に、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなる下地層１０２が形成されたものが一般的である。
【００１０】
そして、下地層１０２には、不要な外部磁界を遮蔽するための例えばパーマロイ（ＮｉＦｅ）からなる下部シールド層１０３が積層される。下部シールド層１０３は、隣り合う下部シールド層１０３と適宜の間隔を隔てて形成される。更に、各下部シールド層１０３には、非磁性で導電性の例えばＮｉＣｒ，Ａｕ，Ｔａ，Ｃｕ，Ａｌ等からなる下部ギャップ層１０４が積層される。
【００１１】
次いで、各下部ギャップ層１０４上に、ＴＭＲ膜１１０を形成し始める。図示は省略するが、ＴＭＲ膜１１０は積層構造となっており、Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ等からなるフリー層、トンネル電流を流すＡｌ２Ｏ３等からなるトンネルバリア層、磁化の方向が外部磁界にかかわらず一定となるピンド層、及び、ピンド層の磁化方向を固定するピン止め層を有する。尚、ピン止め層上には、ＴＭＲ膜の酸化を防止するための例えばＴａ，ＮｉＣｒ等からなるキャップ層を形成することが好適である。そして、このように積層されたＴＭＲ膜１１０に対して、下部ギャップ層１０４上において狭小なトラック幅を画成すべく電子ビームリソグラフィが施される。
【００１２】
図２６は、ＴＭＲ膜１１０に電子ビームリソグラフィを施す過程を示す模式図であるが、電子ビームリソグラフィを開始するにあたって、まず、ＴＭＲ膜１１０をエッチングしてアライメントマーク１０５を形成する。その後、電子ビームレジスト１１１を、基板全面を覆うように塗布する。ここでは、描画用の電子ビームを照射した部分が現像液に難溶性となりレジスト層として残るネガ型のレジストを使用している。次いで、アライメントマーク１０５に位置補正用の電子ビームを照射して、次工程のＴＭＲ膜１１０のパターニングのために、電子ビーム照射位置を補正する。
【００１３】
そして、補正された照射位置において電子ビームレジスト１１１に描画用の電子ビームを照射し、ポストベーク処理及び現像処理等を施すことで、下部ギャップ層１０４上に所望パターンのレジスト層を形成する。次いで、そのレジスト層をマスクとして利用したイオンミリング等によって、ＴＭＲ膜１１０を所望のパターンにエッチングする。
【００１４】
ところが、本発明者らは、アライメントマーク１０５上を位置補正用の電子ビームで走査する際に、照射された電子ビームの電荷がアライメントマーク１０５に蓄積されていることを見出した。つまり、ＴＭＲ膜１１０の下方には絶縁材料で形成された下地層１０２が存在しているため、ＴＭＲ膜１１０に蓄積された電荷は外部へ逃げることができず、いわゆるチャージアップが起こっていたのである。
【００１５】
そして、このようなチャージアップが原因で、アライメントマーク１０５に電子ビームを照射する際に、図２６に矢印で示すように、負の電荷を持つ電子ビームが反発力を受けて直進を阻害され、アライメントマーク１０５の位置の測定精度が低下するため、描画用の電子ビーム照射位置の正確な補正係数が得られないという問題を招いていたのである。
【００１６】
本発明者らは、このような背景の下で、以下の発明を完成させるに至った。
（１）すなわち、本発明は、磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、表面が電気絶縁性の基板に、上記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、上記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、上記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行うステップと、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、上記レジスト層を利用して、上記多層膜を所望パターンの上記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、を含むことを特徴としている。
【００１７】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、アライメントマークが多層膜と電気的に接続されている。したがって、次工程の電子ビームリソグラフィにおける描画位置を補正するためにアライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく多層膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、多層膜を所望パターンの磁気抵抗効果膜に形成することが可能である。
【００１８】
また、本発明において、上記多層膜を形成する前に、上記基板の上記アライメントマークを形成すべき領域に導電性のベース膜を形成するステップを含み、上記多層膜を形成するステップにおいて、当該多層膜を、上記ベース膜を覆うように形成し、上記アライメントマークを形成するステップにおいて、上記多層膜における上記アライメントマークとなるべき部分の周囲を、上記ベース膜が露出するまでエッチングすることで、上記アライメントマークを形成することを特徴としてもよい。
【００１９】
アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームの電荷は、ベース膜を通じて多層膜に流れ込む。また、アライメントマークは、多層膜を含んで構成される。そして、アライメントマークでの反射電子の強度等に基づいて基板の位置を測定するにあたって、多層膜とベース膜を異なる材料にすれば、アライメントマークとその周囲のベース膜とにおいて発生する反射電子の強度が異なるため、位置測定が容易になる。
【００２０】
更にこの場合に、上記薄膜磁気ヘッドは、上記磁気抵抗効果膜と上記基板との間に軟磁性体からなる第１のシールド層を備えるとともに、上記磁気抵抗効果膜の上記第１のシールド層が設けられた側と反対側に軟磁性体からなる第２のシールド層を備え、上記多層膜を形成するステップの前に、上記第１のシールド層を形成するとともに、上記第１のシールド層と同じ材料からなる上記ベース膜を形成することが好適である。
【００２１】
このように、第１のシールド層とベース膜とを同じ材料で形成する場合、両者を一括して形成することができるため、製造工程を簡略化することができる。
【００２２】
また、本発明において、上記アライメントマークを形成するステップにおいて、上記多層膜における上記基板が位置する側と反対側で、かつ、上記磁気抵抗効果膜を形成すべき領域以外の位置に、導電性の上記アライメントマークを積層することを特徴としてもよい。
【００２３】
このように、多層膜にアライメントマークを取り付けるごとき方法を採用した場合においても、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームの電荷を、ベース膜を通じて多層膜に流れ込ませることが可能である。
【００２４】
また、本発明において、上記アライメントマークへの上記位置補正用電子ビームの照射は、上記多層膜に導電部材を接触させた後に行うことが好適である。
【００２５】
この場合、位置補正用電子ビームの照射以前にアライメントマークに蓄積された電荷を、多層膜及び導電部材を介して外部に導出させることが可能となる。また、導電部材を接触させた後に、この接触状態を保ったままアライメントマークに電子を照射するようにすれば、この照射時にアライメントマークに蓄積される電荷を多層膜及び導電部材を介して外部に導出させることが可能となる。これにより、位置補正用電子ビームの直進性が損なわれなくなり、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。
【００２６】
本発明に係る磁気抵抗効果素子集合体の製造方法は、磁気抵抗効果膜を有する複数の磁気抵抗効果素子が設けられた磁気抵抗効果素子集合体を製造する方法であって、表面が電気絶縁性の基板に、上記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、上記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、上記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行うステップと、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、上記レジスト層を利用して、上記多層膜を所望パターンの上記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、を含むことを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る磁気抵抗効果素子集合体の製造方法によれば、アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく多層膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。尚、ここでいう磁気抵抗効果素子集合体には、複数の磁気抵抗効果素子が形成されたウエハ及びこれを棒状に分割したバー等が含まれる。
【００２８】
本発明に係る磁気抵抗効果素子集合体の製造方法において、上記多層膜を形成する前に、上記基板の上記アライメントマークを形成すべき領域に導電性のベース膜を形成するステップを含み、上記多層膜を形成するステップにおいて、当該多層膜を、上記ベース膜を覆うように形成し、上記アライメントマークを形成するステップにおいて、上記多層膜における上記アライメントマークとなるべき部分の周囲を、上記ベース膜が露出するまでエッチングすることで、上記アライメントマークを形成することを特徴としてもよい。
【００２９】
アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームの電荷は、ベース膜を通じて多層膜に流れ込む。また、アライメントマークは、多層膜を含んで構成される。そして、アライメントマークでの反射電子の強度等を測定して基板の位置を測定するにあたって、多層膜とベース膜を異なる材料にすれば、アライメントマークとその周囲のベース膜とにおいて発生する反射電子の強度が異なるため、位置測定が容易になる。
【００３０】
また、本発明に係る磁気抵抗効果素子集合体の製造方法において、上記アライメントマークを形成するステップにおいて、上記多層膜における上記基板が位置する側と反対側で、かつ、上記磁気抵抗効果膜を形成すべき領域以外の位置に、導電性の上記アライメントマークを積層することを特徴としてもよい。
【００３１】
このように、多層膜にアライメントマークを取り付けるごとき方法を採用した場合においても、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームの電荷を、ベース膜を通じて多層膜に流れ込ませることが可能である。
【００３２】
本発明に係る磁気ヘッドスライダの製造方法は、磁気抵抗効果膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えた磁気ヘッドスライダの製造方法であって、表面が電気絶縁性の基板に、上記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、上記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、上記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行うステップと、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、上記レジスト層を利用して、上記多層膜を所望パターンの上記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、上記基板を切断して、それぞれが上記磁気抵抗効果膜を有する磁気ヘッドスライダを形成するステップと、を含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る磁気ヘッドスライダの製造方法によれば、アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく多層膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。
【００３４】
本発明に係るヘッドジンバルアセンブリの製造方法は、磁気抵抗効果膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、表面が電気絶縁性の基板に、上記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、上記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、上記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行うステップと、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、上記レジスト層を利用して、上記多層膜を所望パターンの上記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、上記基板を切断して上記磁気抵抗効果膜を有する磁気ヘッドスライダを得るステップと、上記磁気ヘッドスライダをジンバルに搭載するステップと、を含むことを特徴とする。
【００３５】
本発明に係るヘッドジンバルアセンブリの製造方法によれば、アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく多層膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。従って、このような過程を経て製造されるヘッドジンバルアセンブリは、磁気抵抗効果膜のトラックを所望箇所に形成でき且つ狭小なトラック幅を高い寸法精度で形成できるため、磁気情報の再生性能が高くなっている。
【００３６】
本発明に係るハードディスク装置の製造方法は、磁気抵抗効果膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置の製造方法であって、表面が電気絶縁性の基板に、上記磁気抵抗効果膜となるべき多層膜を形成するステップと、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、上記多層膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成するステップと、上記多層膜に、電子ビームレジストを塗布するステップと、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行うステップと、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成するステップと、上記レジスト層を利用して、上記多層膜を所望パターンの上記磁気抵抗効果膜に形成するステップと、上記基板を切断して上記磁気抵抗効果膜を有する磁気ヘッドスライダを得るステップと、上記磁気ヘッドスライダをジンバルに搭載してヘッドジンバルアセンブリを作製するステップと、磁気信号を記録可能なハードディスク上を上記ヘッドジンバルアセンブリの上記磁気ヘッドスライダが移動可能となるように組み立てるステップと、を含むことを特徴としている。
【００３７】
本発明に係るハードディスク装置の製造方法によれば、アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく多層膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。従って、このような過程を経て製造されるハードディスク装置は、磁気抵抗効果膜のトラックを所望箇所に形成でき且つ狭小なトラック幅を高い寸法精度で形成できるため、高い面記録密度の実現が可能となる。
【００３８】
（２）本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、磁気抵抗効果膜を有する磁気抵抗効果素子が設けられた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、表面が電気絶縁性の基板に、上記磁気抵抗効果膜を形成するステップと、上記磁気抵抗効果素子のＭＲハイトと関連のある抵抗値を有する加工モニタ用素子を形成するステップと、を含み、上記加工モニタ用素子を形成するステップは、上記基板に、上記加工モニタ用素子となるべき抵抗膜を形成する工程と、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるとともに、上記抵抗膜と電気的に接続されたアライメントマークを形成する工程と、上記抵抗膜に、電子ビームレジストを塗布する工程と、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行う工程と、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成する工程と、上記レジスト層を利用して上記抵抗膜を所望パターンにし、上記加工モニタ用素子を形成する工程と、を含むことを特徴としている。
【００３９】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、後に加工モニタ用素子となる抵抗膜とアライメントマークが電気的に接続されている。したがって、次工程の電子ビームリソグラフィにおける描画位置を補正するためにアライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく抵抗膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、抵抗膜を所望パターンにし、高性能の加工モニタ用素子を形成することが可能である。
【００４０】
また、本発明において、上記抵抗膜を形成する前に、上記基板の上記アライメントマークを形成すべき領域に導電性のベース膜を形成する工程を含み、上記抵抗膜を形成する工程において、当該抵抗膜を、上記ベース膜を覆うように形成し、上記アライメントマークを形成する工程において、上記抵抗膜における上記アライメントマークとなるべき部分の周囲を、上記ベース膜が露出するまでエッチングすることで、上記アライメントマークを形成することを特徴としてもよい。
【００４１】
アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームの電荷は、ベース膜を通じて抵抗膜に流れ込む。また、アライメントマークは、抵抗膜を含んで構成される。そして、アライメントマークでの反射電子の強度等を測定して基板の位置を測定するにあたって、抵抗膜とベース膜を異なる材料にすれば、アライメントマークとその周囲のベース膜とにおいて発生する反射電子の強度が異なるため、位置測定が容易になる。
【００４２】
また、本発明において、上記アライメントマークを形成する工程において、上記抵抗膜における上記基板が位置する側と反対側で、かつ、上記加工モニタ用素子を形成すべき領域以外の位置に、導電性の上記アライメントマークを積層することを特徴としてもよい。このように、抵抗膜にアライメントマークを取り付けるごとき方法を採用した場合においても、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームの電荷を、ベース膜を通じて抵抗膜に流れ込ませることが可能である。
【００４３】
更に、本発明において、上記アライメントマークへの上記位置補正用電子ビームの照射は、上記抵抗膜に導電部材を接触させた後に行うことが好適である。この場合、位置補正用電子ビームの照射以前にアライメントマークに蓄積された電荷を、抵抗膜及び導電部材を介して外部に導出させることが可能となる。また、導電部材を接触させた後に、この接触状態を保ったままアライメントマークに電子を照射するようにすれば、この照射時にアライメントマークに蓄積される電荷を抵抗膜及び導電部材を介して外部に導出させることが可能となる。これにより、位置補正用電子ビームの直進性が損なわれなくなり、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。
【００４４】
（３）本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、誘導型の記録用の磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、基板に、第１の磁極と、上記第１の磁極との間に少なくとも記録ギャップ層を挟み、且つ、上記第１の磁極と磁気的に連結される第２の磁極とを形成するステップを含み、上記第２の磁極を形成するためのステップは、上記第２の磁極となるべき導電性の磁性膜を形成する工程と、上記磁性膜の一部を除去することで、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるアライメントマークを形成する工程と、上記磁性膜に、電子ビームレジストを塗布する工程と、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行う工程と、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成する工程と、上記レジスト層を利用して、上記磁性膜を所望パターンの上記第２の磁極に形成する工程と、を含むことを特徴とする。
【００４５】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、第２の磁極となる導電性の磁性膜の一部を除去することで、アライメントマークが形成される。したがって、アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく磁性膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、磁性膜を所望パターンの第２の磁極に形成することが可能である。
【００４６】
本発明において、上記アライメントマークへの上記位置補正用電子ビームの照射は、上記磁性膜に導電部材を接触させた後に行うことが好適である。この場合、位置補正用電子ビームの照射以前にアライメントマークに蓄積された電荷を、磁性膜及び導電部材を介して外部に導出させることが可能となる。また、導電部材を接触させた後に、この接触状態を保ったままアライメントマークに電子を照射するようにすれば、この照射時にアライメントマークに蓄積される電荷を磁性膜及び導電部材を介して外部に導出させることが可能となる。これにより、位置補正用電子ビームの直進性が損なわれなくなり、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。
【００４７】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、誘導型の記録用の磁気変換素子を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、基板に、複数の第１の磁極と、上記第１の磁極との間に少なくとも記録ギャップ層を挟み、且つ、上記第１の磁極と磁気的に連結される第２の磁極とを形成するステップを含み、上記第２の磁極を形成するためのステップは、上記第２の磁極を形成すべき複数の形成位置間を電気的に接続するように、メッキ用電極を形成する工程と、上記メッキ用電極に、描画用電子ビームの描画位置の補正に利用されるアライメントマークを形成する工程と、上記メッキ用電極に、電子ビームレジストを塗布する工程と、上記アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射して、上記描画位置の補正を行う工程と、上記補正された描画位置において上記電子ビームレジストに上記描画用電子ビームを照射し、所望パターンのレジスト層を形成する工程と、上記レジスト層を利用してメッキ工程を行い、上記メッキ用電極上に所望パターンの上記第２の磁極を形成する工程と、を含むことを特徴としている。
【００４８】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、導電性のメッキ用電極に、アライメントマークが形成される。したがって、アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなくメッキ用電極に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、メッキ用電極上に所望パターンの第２の磁極を形成することが可能である。
【００４９】
（４）本発明に係る磁気抵抗効果素子集合体は、磁気抵抗効果膜を有する複数の磁気抵抗効果素子が設けられた磁気抵抗効果素子集合体であって、表面が電気絶縁性の基板と、前記基板に形成された前記磁気抵抗効果膜と、前記基板に形成された、電子ビームによって位置補正されるアライメントマークと、前記アライメントマークに電気的に接続された導電層と、を備え、前記導電層と前記磁気抵抗効果膜とは、導電性の同一の多層膜から得られたものであることを特徴とする。
【００５０】
本発明の磁気抵抗効果素子集合体では、アライメントマークは、導電層と磁気抵抗効果膜との元である多層膜と、もともと電気的に接続されていたことになる。そして、該集合体の製造過程において、次工程の電子ビームリソグラフィにおける描画位置を補正するためにアライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく多層膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、多層膜から得られた磁気抵抗効果膜は、位置精度の高いものとなる。
【００５１】
本発明に係る他の磁気抵抗効果素子集合体は、磁気抵抗効果膜を有する複数の磁気抵抗効果素子が設けられた磁気抵抗効果素子集合体であって、表面が電気絶縁性の基板と、前記基板に形成された前記磁気抵抗効果膜と、前記基板に形成された、電子ビームによって位置補正されるアライメントマークと、前記アライメントマークに電気的に接続された導電層と、を備え、前記導電層と前記磁気抵抗効果膜とは、同一の積層パターンであることを特徴とする。
【００５２】
このような磁気抵抗効果素子集合体においては、導電層と磁気抵抗効果膜とを同一の多層膜から得ることができる。この場合、アライメントマークは、導電層と磁気抵抗効果膜との元である多層膜と、もともと電気的に接続されていたことになる。そして、該集合体の製造過程において、次工程の電子ビームリソグラフィにおける描画位置を補正するためにアライメントマークに位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマークに滞留することなく多層膜に流れ込む。このため、アライメントマークに照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、多層膜から得られた磁気抵抗効果膜は、位置精度の高いものとなる。
【００５３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００５４】
まず、本実施形態の製造方法の説明に先立ち、図１〜図４を参照して、該製造によって得られる薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ハードディスク装置の概略を説明しておく。
【００５５】
図１は、本実施形態の製造方法で得られる薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置を示す図である。ハードディスク装置１は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ：Ｈｅａｄ  Ｇｉｍｂａｌｓ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）１５を作動させて、高速回転するハードディスク２の記録面（図１の上面）に、薄膜磁気ヘッド１０によって磁気情報を記録及び再生するものである。ヘッドジンバルアセンブリ１５は、薄膜磁気ヘッド１０が形成されたスライダ（磁気ヘッドスライダ）１１を搭載したジンバル１２と、これが接続されたサスペンションアーム１３とを備え、支軸１４周りに例えばボイスコイルモータによって回転可能となっている。ヘッドジンバルアセンブリ１５を回転させると、スライダ１１は、ハードディスク２の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。
【００５６】
図２は、スライダ１１の拡大斜視図である。スライダ１１は、略直方体形状をなし、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）からなる基台１１ａ上に、薄膜磁気ヘッド１０が形成されている。同図における手前側の面は、ハードディスク２の記録面に対向する面であり、エアベアリング面（ＡＢＳ：Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）Ｓと称されるものである。ハードディスク２が回転する際、この回転に伴う空気流によってスライダ１１が浮上し、エアベアリング面Ｓはハードディスク２の記録面から離隔する。薄膜磁気ヘッド１０には記録用パッド１８ａ，１８ｂ及び再生用パッド１９ａ，１９ｂが設けられており、図１に示したサスペンションアーム１３には、各パットに接続される、電気信号の入出力用の配線（図示省略）が取付けられている。また、薄膜磁気ヘッド１０を保護するために、図中破線で示したオーバーコート層２１が設けられている。尚、エアベアリング面Ｓに、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃａｒｂｏｎ）等のコーティングを施してもよい。
【００５７】
図３は、スライダ１１に形成された薄膜磁気ヘッド１０を模式的に示した拡大図である。薄膜磁気ヘッド１０の概要を説明するために、同図では、部分的に破断して示し、言及しない層の図示を省略している。基台１１ａには、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の電気絶縁材料からなる下地層１１ｂが成膜され、この上に薄膜磁気ヘッド１０が形成されている。
【００５８】
薄膜磁気ヘッド１０は、磁気抵抗効果素子としてＴＭＲ素子を有する再生ヘッド部３０と、誘導型の磁気変換素子としての記録ヘッド部６０とを積層した複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。ＴＭＲ素子は、トンネル効果を利用しＧＭＲ膜よりも磁気抵抗変化率が高いＴＭＲ膜を利用したものである。
【００５９】
再生ヘッド部３０は、下部電極を兼ねる下部シールド層（第１のシールド層）３２と、非磁性且つ導電性材料で形成された下部ギャップ層３４と、ＴＭＲ素子４０と、この両側に設けられた絶縁層３６と、ＴＭＲ素子４０上に形成された上部電極を兼ねる上部シールド層（第２のシールド層）３８と、を主として備えている。下部ギャップ層３４は、記録媒体の記録密度に応じたリードギャップを所望の値に調整するためのものである。下部シールド層３２及び上部シールド層３８は、不要な外部磁界をＴＭＲ素子が感知するのを防止する機能を有する。ＴＭＲ素子４０は、ＴＭＲ膜４２とこの両側に設けられた例えばハードマグネット等からなる磁気バイアス印加層４３とを有している。また、図示は省略するが、下部シールド層３２（下部電極）と上部シールド層３８（上部電極）は、それぞれ再生用パッド１９ａと再生用パッド１９ｂ（図２参照）に電気的に接続されている。尚、本明細書において、シールド層のように「上部」及び「下部」という語を用いる場合があるが、「下部」とは基台１１ａに近い側であることを意味し、「上部」とは基台１１ａから遠い側であることを意味する。
【００６０】
図４は、エアベアリング面Ｓから垂直な方向に若干入り込んだ付近におけるＴＭＲ素子４０近傍の断面図である。ＴＭＲ素子４０のＴＭＲ膜４２は、強磁性体を含み、磁化の方向が外部磁界に応じて変化するフリー層４４と、薄膜の非磁性且つ絶縁性で、トンネル効果によりスピンを保存しながら電子が通過できるトンネルバリア層４５と、強磁性体を含み、磁化の方向が外部磁界の影響を受けず一定に保持されるピンド層４６と、ピンド層４６の磁化の方向（紙面の奥向き）を固定するためのピン止め層４７と、を備えている。尚、ピン止め層４７上には、ＴＭＲ膜の酸化を防止するための例えばＴａ，ＮｉＣｒ等からなるキャップ層を形成することが好適である。上記の磁気バイアス印加層４３は、ＴＭＲ膜４２のフリー層４４に対して、図４における水平方向にバイアス磁界を印加するものである。
【００６１】
このような再生ヘッド部３０は、次のようにして、ハードディスク２に記録された磁気情報を再生する。すなわち、再生用パッド１９ａ，１９ｂ（図２参照）間に電圧を印加すると、電子がピンド層４６から絶縁層であるトンネルバリア層４５を通過してフリー層４４に流入する。上記のように、フリー層４４の磁化の向きは、外部磁化、つまりハードディスク２の磁化によって、変えられるものである。また、ピンド層４６とフリー層４４の磁化の向きが平行の場合は抵抗値が低くなり、磁化が反平行の場合は抵抗値が高くなる。そして、これらの現象を利用して、フリー層４４とピンド層４６の磁化の向きの相対角度に基づいて、ハードディスク２に記録された磁気情報が読取られる。
【００６２】
再び図３を参照して、薄膜磁気ヘッド１０の記録ヘッド部６０について説明する。記録ヘッド部６０は、再生ヘッド部３０上に絶縁層３９を介して配されており、誘導型の磁気変換素子となっている。また、絶縁層３９は必ずしも設ける必要はない。そして、記録ヘッド部６０は、下部磁性層６１と、下部磁性層６１の一部がトリム処理されてなる下部磁極（第１の磁極）６１ａと、絶縁材料からなる記録ギャップ層６２と、記録ギャップ層６２上に形成されると共に上部磁性層６４を介して下部磁極６１ａ（下部磁性層６１）に磁気的に連結された上部磁極（第２の磁極）６４ａと、複数の薄膜コイル６６とを主として備えている。尚、本例では、上部磁極６４ａの作製プロセスと上部磁性層６４の作製プロセスを分けているが、両者を同一プロセスで一度に作製してもよい。記録ギャップ層６２には、薄膜コイル６６の中心部に開口６２ａが形成されており、この開口６２ａを介して上部磁極６４ａと下部磁極６１ａが磁気的に連結される。尚、薄膜コイル６６には、記録用パッド１８ａ，１８ｂ（図２参照）が電気的に接続されている。
【００６３】
このような記録ヘッド部６０は、次のようにして、ハードディスク２へ情報を記録する。すなわち、記録用パッド１８ａ，１８ｂを通じて薄膜コイル６６に記録電流を流すと、下部磁極６１ａと上部磁極６４ａとの間に磁界が発生する。そして、記録ギャップ層６２の近傍に生じる磁束によってハードディスク２を磁化することで、情報の記録が行われる。
【００６４】
以上が、本実施形態の製造方法によって得られる薄膜磁気ヘッド、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ハードディスク装置の概略である。次に、図５〜図２５を参照して、本実施形態の製造方法を説明する。
【００６５】
薄膜磁気ヘッド１０の製造は、再生ヘッド部３０に相当する部分を作製した後に、記録ヘッド部６０に相当する部分を作製するという手順で行われる。まず、図５に示すように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなるウエハ状の基板３０に、スパッタリング法によって、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなる下地層１１ｂを厚さ約１μｍ〜約１０μｍで形成し、電気絶縁性の基板を得る。基板３０は、後工程で上記スライダ１１の基台１１ａとなるものである。尚、基板は表面が電気絶縁性であればよく、基板全体が絶縁体からなるものを使用してもよい。次に、下地層１１ｂの上に、例えばメッキ法によって、ＮｉＦｅ（パーマロイ）等の軟磁性材料からなる下部シールド層３２を厚さ約１μｍ〜約３μｍで形成する。また、同図に示すように、下部シールド層３２は、後にＴＭＲ素子４０が形成されることとなる行列状の形成位置にそれぞれ形成される。
【００６６】
また、下部シールド層３２と同じ材料（例えばＮｉＦｅ）によって、後述のアライメントマークを形成すべき領域に導電性のベース膜８１を形成する。ベース膜８１は、下部シールド層３２と同様に、メッキ法等によって形成することができる。そして、ベース膜８１及び下部シールド層３２が形成されていた部分以外は、下部シールド層３２と表面が同程度の高さになるまで、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁層１１ｃで埋められる（図６参照）。また、図５の破線で示した領域５２ａは、後に設けられる加工モニタ用素子の位置を示している。加工モニタ用素子は、再生ヘッド一個ごと、或いは、所定個数毎に形成される。下部シールド層３２は、この加工モニタ用素子が設けられるスペースを空けて形成されている。
【００６７】
図６を参照して、次の工程を説明する。図６は、図５におけるＶＩ−ＶＩ方向の断面図である。下部シールド層３２上には、例えばスパッタリング法によって、下部ギャップ層３４を厚さ約１ｎｍ〜約７０ｎｍで形成する。下部ギャップ層３４を形成する材料としては、例えば、Ｃｕ，Ａｌ，Ａｕ，Ｔａ，ＮｉＣｒ等が挙げられる。
【００６８】
続いて、下部ギャップ層３４及びベース膜８１を覆うように、基板３０の略全面に多層膜４２ａを形成する。この多層膜４２ａは、後にパターニングされてＴＭＲ膜４２となるものである。詳しくは、例えばスパッタリング法によって、フリー層４４、トンネルバリア層４５、ピンド層４６、及びピン止め層４７をこの順で積層する。好ましくは、ピン止め層４７上に、ＴＭＲ膜４２の酸化防止用のキャップ層を形成する。フリー層４４は、厚さが約１ｎｍ〜約１０ｎｍで、例えばＮｉＦｅ，ＣｏＦｅ等の強磁性材料で形成することができる。トンネルバリア層４５は、厚さが約０．５ｎｍ〜約２ｎｍで、例えばＡｌ２Ｏ３，ＮｉＯ，ＭｇＯ，ＴｉＯ２等の絶縁材料で形成することができる。尚、トンネルバリア層４５をＡｌ２Ｏ３によって形成する場合、例えば、Ａｌをフリー層４４上に成膜した後に、これを酸化させる手法が採られる。ピンド層４６は、厚さが約１ｎｍ〜約１０ｎｍで、例えばＦｅ，Ｃｏ，Ｎｉ，ＣｏＦｅ等の強磁性材料で形成することができる。ピン止め層４７は、厚さが約５ｎｍ〜約３０ｎｍで、ピンド層４６の磁化方向を固定できる例えばＰｔＭｎ等の反強磁性材料で形成することができる。
【００６９】
次に、図７に示すように、多層膜４２ａにおけるアライメントマークとなるべき部分の周囲を、ベース膜８１が露出するまでエッチング（イオンミリング、ＲＩＥ等を利用できる）して、アライメントマーク８２を形成する。アライメントマーク８２の形状は図示のものに限られず、種々変更することができる。尚、同図においては、多層膜４２ａの各層の図示は省略し、断面ハッチもすべてには描いていない。アライメントマーク８２は、多層膜４２ａの材料で形成されていることになり、導電性を有する。また、アライメントマーク８２を形成する際、ベース膜８１と多層膜４２ａの接触部分が残るようにする。これにより、アライメントマーク８２は、ベース膜８１を介して多層膜４２ａと電気的に接続されることになる。このようなアライメントマーク８２を形成した後、多層膜４２ａ上（基板３０がある側と反対側）に、基板３０全面を覆うように電子ビームレジスト４９を塗布する。ここでは、電子ビームレジスト４９は、電子ビームを照射した部分がレジスト層として残るネガ型であることとする。本実施形態では、化学増幅型レジストを用いているが、これ以外の電子ビームレジストを適用することも可能である。
【００７０】
そして、本実施形態では、アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射するのに先立ち、次のような工程を経る。すなわち、図８に示すように、電子ビーム描画装置に設けられた、電位がアースにされ且つ導電性の例えばＣｕ等からなるアースピン（導電部材）５０の先端部を、サセプタ５１に支持された基板３０の多層膜４２ａに挿し込むのである。本実施形態では、アースピン５０は基板３０の外縁付近に挿し込まれる。このように、多層膜４２ａにアースピン５０を挿し込むと、それまでの種々の工程で多層膜４２ａ及びアライメントマーク８２に蓄積された電荷が、アースピン５０を通じて外部に流出する。
【００７１】
次に、後工程の描画位置を補正するために、まず、図９に示すように、基板３０のアライメントマーク８２に対して位置補正用電子ビームを走査させ、その際に発生する反射電子の強度を測定する。そして、その反射電子の強度に基づいてアライメントマーク８２の位置を検出した後、当該位置に基づいて、次工程で描画用電子ビームを照射する光学系の位置、或いは、基板を支持するステージの位置を補正する。
【００７２】
ここで、本実施形態においては、アライメントマーク８２がベース膜８１を介して多層膜４２ａと電気的に接続されている。したがって、図９に矢印で模式的に示すように、アライメントマーク８２に位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマーク８２に滞留することなく多層膜４２ａに流れ込む。このため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、次工程において、多層膜４２ａを所望パターンのＴＭＲ膜４２に形成することが可能である。
【００７３】
しかも、図８に示したようにアースピン５０が多層膜４２ａに挿し込まれているため、位置補正用電子ビーム照射時にアライメントマーク８２に蓄積される電荷は、アースピン５０を通じて多層膜４２ａから外部に移動することになり、より確実にアライメントマーク８２における電荷のチャージアップを防止できる。尚、ＴＭＲ膜４２の電荷を外部へ移動させるための導電部材は、針状のアースピン５０に限られず、様々な形状に変更することができる。例えば、多層膜４２ａに挿入し易くするという効果を得るには先鋭の導電部材にすることが好適であるが、必ずしも尖鋭にする必要はない。また、アースピン５０を多層膜４２ａの内部まで挿入させなくても、表面に接触させれば電荷を多層膜４２ａ外部へ移動させることができる。
【００７４】
また、本実施形態では、ベース膜８１上に、アライメントマーク８２を形成し、且つ、アライメントマーク８２の周囲ではベース膜８１が露出している。ベース膜８１は下部シールド層３２と同じ材料（例えばＮｉＦｅ）からなり、アライメントマーク８２は、多層膜４２ａと同じ材料で構成され、その最上層であるピンド層は反強磁性材料であるＰｔＭｎからなっている。このように、アライメントマーク８２とベース膜８１とを異なる材料で形成することで、位置補正のためにアライメントマーク８２付近に位置補正用電子ビームを走査させた場合に、アライメントマーク８２とその周囲のベース膜８１とにおいて発生する反射電子の強度が異なるため、位置測定が容易になる。また、ベース膜８１は、絶縁層１１ｃに囲まれるように形成するのではなく、絶縁層１１ｃ上に積層するように形成してもよい。この場合も、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷は、ベース膜８１を介して多層膜４２ａに流れ込む。
【００７５】
更に、本実施形態では、ベース膜８１を下部シールド層８２と同じ材料で形成しているため、両者を一括して例えばメッキ法等で形成することができ、製造工程を簡略化することができる。
【００７６】
描画用電子ビームの描画位置の補正を終えた後、電子ガン（図示省略）から電子ビームレジスト４９における下部ギャップ層３４上の所望範囲に描画用電子ビームを照射して、潜像パターン４８ａ（図中の破線ハッチで示した領域）を形成する。この際、描画用電子ビームは、アライメントマークに対する照射で使用した電子ガンから出力される位置補正用電子ビームと同じものを使用してもよいし、異なるものを使用してもよい。その後、ポストエクスポージャベーク処理を施した後に現像液を用いることで、所望パターンのレジスト層４８を得る。
【００７７】
図１０は、現像処理後における積層構造を示す図である。同図に示すように、レジスト層４８は、その下部両側にアンダーカット部４８ｃが形成されている。このようなアンダーカット部４８ｃを形成することにより、後のリフトオフをしやすくなる。アンダーカット部４８ｃは、例えば、特公平７−６０５８号公報に記載されているように、多層膜４２ａ上に低分子量のポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）の層をコーディングした後、この層上に電子ビームレジストを塗布しておくことで形成できる。
【００７８】
図１１を参照して、次の工程を説明する。まず、例えばイオンミリング等のエッチングによって、レジスト層４８をマスクとして利用することで多層膜４２ａを選択的にエッチングし、所望の微小パターンのＴＭＲ膜４２を形成する。その後、例えばスパッタリング法によって、ＴＭＲ膜４２の両側に一対の磁気バイアス印加層４３を形成し、ＴＭＲ素子４０を得る。磁気バイアス印加層４３は、例えば、ＣｏＰｔ等の高保磁力材料で形成する。次に、下部シールド層３２、下部ギャップ層３４、及び、磁気バイアス印加層４３を覆うように、例えばスパッタリング法によってＡｌ２Ｏ３等からなる絶縁層３６を形成する。尚、図３及び図４においては、絶縁層１１ｃと絶縁層３６が同一の材料（アルミナ）によって形成されているため、これらを一括して絶縁層３６としている。
【００７９】
その後、剥離液によってリフトオフを行い、レジスト層４８をその上に積層された材料とともに除去する。尚、例えばポジ型の電子ビームレジストを利用してＴＭＲ膜４２を形成すべき付近を除いて所望パターンのレジスト層を形成し、そのレジスト層及びレジスト層で覆われていない部分にスパッタリングなどで例えば金属酸化膜を成膜した後に、リフトオフで得られた所望パターンの金属酸化膜をマスクとして、多層膜４２ａをエッチングしてもよい。このような手法によっても、レジスト層を利用してＴＭＲ膜４２を形成することができる。更に、ＴＭＲ膜４２及び絶縁層３６を覆うように、例えばメッキ法によって軟磁性材料からなる上部シールド層３８を形成する。上部シールド層３８を形成する材料としては、例えばＮｉＦｅ等が挙げられる。上部シールド層３８を形成した状態は、図４に示した通りである。尚、公知のスルーホール形成技術等によって、下部シールド層３２（下部電極）と上部シールド層３８（上部電極）を、それぞれ再生用パッド１９ａと再生用パッド１９ｂ（図２参照）に電気的に接続する。以上の過程により、薄膜磁気ヘッドの再生ヘッド部３０として機能する部分が得られる。
【００８０】
次に、図１２を参照して、本発明に係る他の実施形態を説明する。本実施形態では、ベース膜８１を形成しておらず、多層膜４２ａを底部までエッチングせずに深さ方向の途中まで除去することで、アライメントマーク８２を形成している。このような構成を採用した場合においても、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷は、該マーク内に滞留せずに多層膜４２ａに流れ込む。このため、位置補正用電子ビームの直進性は損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。
【００８１】
図１３を参照して、他の実施形態を説明する。本実施形態では、多層膜４２ａをエッチングしてアライメントマークを形成するのではなく、多層膜４２ａ上（基板３０が位置する側と反対側）のＴＭＲ膜４２を形成すべき領域以外の位置に、導電性のアライメントマーク８２を積層する。アライメントマークは、スパッタリング等の方法によって、例えばＴａ等の材料で形成することができる。このような構成を採用した場合においても、アライメントマーク８２は多層膜４２ａに電気的に接続されていることになるため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷は、該マーク内に滞留せずに多層膜４２ａに流れ込む。また、本実施形態と異なり、アライメントマーク８２を絶縁層１１ｃ上に形成し、それを覆うように多層膜４２ａを形成してもよい。このような構成にしても、位置補正用電子ビームは多層膜４２ａを通過し、アライメントマーク８２の位置検出をすることができる。また、アライメントマーク８２は多層膜４２ａに電気的に接続されているため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷を多層膜４２ａに流れ込ませることができる。
【００８２】
尚、上記の各実施形態では、再生ヘッド部３０と記録ヘッド部６０とを備えた複合型の薄膜磁気ヘッドとして説明したが、記録ヘッド部６０を備えない再生専用のヘッドにおいても、上記各方法を採用することでアライメントマークに照射する位置補正用電子ビームの直進性を保持できる。
【００８３】
次に、図１４〜図１６を参照して、各ＴＭＲ素子のＭＲハイトを調整するためのＲＬＧ（Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ  Ｌａｐｐｉｎｇ  Ｇｕｉｄｅ）と呼ばれる加工モニタ用素子の形成について説明する。
【００８４】
加工モニタ用素子は、図５において、下部シールド層３２が形成された位置以外を埋めるように設けられたアルミナからなる絶縁層１１ｃ上の、例えば領域５２ａに相当する位置に下部シールド層に並設される。尚、ＭＲハイトとは、エアベアリング面Ｓから見たＴＭＲ素子の奥行き方向の距離をいう。加工モニタ用素子は、ＥＬＧ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｌａｐｐｉｎｇ  Ｇｕｉｄｅ）センサと称されることもある。
【００８５】
図１４は、図５のＸＩＶ−ＸＩＶ線方向の断面を示し、図５の状態にベース膜８１を形成した後に、加工モニタ用素子の一部となる抵抗膜５２を積層した状態を示す。ベース膜８１は、例えばＮｉＦｅで形成する。抵抗膜５２は、例えばＴａ／ＮｉＦｅ／Ｔａの積層膜が約２０ｎｍ〜約５０ｎｍ程度の膜厚で形成されている。
【００８６】
次に、図１５に示すように、抵抗膜５２におけるアライメントマークを形成すべき領域の周囲を、ベース膜８１が露出するまでエッチング（イオンミリング、ＲＩＥ等を利用できる）し、アライメントマーク８２を形成する。アライメントマーク８２は、抵抗膜５２の材料で形成されていることになり、導電性を有する。また、アライメントマーク８２を形成する際、ベース膜８１と抵抗膜５２の接触部分が残るようにする。これにより、アライメントマーク８２は、ベース膜８１を介して抵抗膜５２と電気的に接続されることになる。アライメントマーク８２の形成後、抵抗膜５２上に、基板３０全面を覆うように電子ビームレジスト４９を塗布する。ここでは、電子ビームレジスト４９は、描画用電子ビームを照射した部分がレジスト層として残るネガ型であることとする。
【００８７】
次に、後工程の描画位置を補正するために、まず、図１５に矢印で示すように、アライメントマーク８２に対して位置補正用電子ビームを走査させ、その際に発生する反射電子の強度を測定する。そして、その反射電子の強度に基づいてアライメントマーク８２の位置を検出した後、当該位置に基づいて、次工程で描画用電子ビームを照射する光学系の位置、或いは、基板を支持するステージの位置を補正する。
【００８８】
ここで、本実施形態においては、アライメントマーク８２が抵抗膜５２と電気的に接続されている。したがって、アライメントマーク８２に位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマーク８２に滞留することなく抵抗膜５２に流れ込む。このため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、次工程において、抵抗膜５２を所望パターンに形成し、加工モニタ用素子の幅を正確に画成することが可能となる。
【００８９】
尚、この場合においても、ＴＭＲ膜４２を形成する際のアライメントと同様に、抵抗膜５２にアースピンを接触させた後に位置補正用電子ビームをアライメントマーク８２に照射させてもよい。これにより、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷を、ベース膜８１、抵抗膜４９、及びアースピンを通じて外部に導出させることができる。
【００９０】
描画用電子ビームの描画位置の補正を終えた後、電子ガン（図示省略）から電子ビームレジスト４９における所望範囲に描画用電子ビームを照射して、潜像パターン（図１５中、破線ハッチで示す）を形成する。その後、ポストエクスポージャベーク処理を施した後に現像液を用いることで、所望パターンのレジスト層４８を得る。
【００９１】
図１６は、図１５で電子ビーム照射により得られた所望パターンのレジスト層をマスクとして利用したミリング等により不必要な抵抗膜を除去し、所望パターンの抵抗膜５２を残した状態を示す。尚、例えばポジ型の電子ビームレジストを利用して抵抗膜５２を形成すべき付近を除いて所望パターンのレジスト層を形成し、そのレジスト層及びレジスト層で覆われていない部分にスパッタリングなどで例えば金属酸化膜を成膜した後に、リフトオフで得られた所望パターンの金属酸化膜をマスクとして、抵抗膜５２をエッチングしてもよい。このような手法によっても、レジスト層を利用して所望パターンの抵抗膜５２を形成することができる。また、このようにパターニングされた抵抗膜５２に、公知の技術により引出し電極５２ｂを取り付けることで、加工モニタ用素子５５が得られる。尚、この後の工程において、加工モニタ用素子５５上はアルミナ等の絶縁材料で覆われる。以上が、加工モニタ用素子の作製プロセスである。
【００９２】
尚、ＴＭＲ膜４２のパターニングの前段階と同様に、ベース膜８１を設けずに、抵抗膜５２を深さ方向の途中までエッチングすることで、アライメントマーク８２を形成してもよい。また、抵抗膜５２をエッチングしてアライメントマーク８２を形成するのではなく、抵抗膜５２上にこれと電気的に接続される導電性のアライメントマーク５２を積層する構成としてもよい。これらの方策を採った場合においても、位置補正用電子ビームの電荷はアライメント５２に滞留せずに抵抗膜５２に流れ込み、位置補正用電子ビームの直進性は阻害されない。
【００９３】
続いて、図１７〜図２３を参照し、記録ヘッド部６０に関する製造過程を説明する。尚、上部磁極６４ａ（図３参照）は、スパッタリング法等のドライ工程とメッキ法等のウェット工程のいずれによっても作製できるが、以下において、これら各工程について説明する。
【００９４】
図１７は、図１１において、ＴＭＲ膜４２上に上部シールド層３８を形成し、更に所定の工程を経た後のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ方向の断面図である。即ち、図１１の状態に上部シールド層３８を形成した後、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる絶縁層３９を厚さ約０．１μｍ〜約０．５μｍで形成する。次いで、絶縁層３９上に、後に記録ヘッド部６０の下部磁極６１ａ（図３参照）となる部分を含む下部磁性層６１を形成する。尚、上記のように絶縁層３９は必ずしも設ける必要はない。更に、下部磁性層６１上に、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる記録ギャップ層６２を厚さ約０．０５μｍ〜約０．５μｍで形成する。尚、この時点では、エアベアリング面Ｓの近傍における記録ギャップ層６２及び下部磁性層６１の上部は、図３に示したような狭小パターンとなっておらず、下部磁極６１ａが形成されていない。また、上部シールド層３８のエアベアリング面Ｓから見た幅は、下部シールド層３２と同程度とされており、隣り合う再生ヘッド部の上部シールド層３８の間には、絶縁層が配されることになる（図１８参照）。
【００９５】
記録ギャップ層６２の上には、フォトレジスト層６３を厚さ約１．０μｍ〜約２．０μｍで所定パターンに形成する。次いで、フォトレジスト層６３の上に、薄膜コイル６６を厚さ約１μｍ〜約３μｍで形成した後、薄膜コイル６６上にフォトレジスト層６７を形成する。また、薄膜コイル６６には、公知の方法によって記録用パッド１８ａ，１８ｂ（図２参照）が電気的に接続される。尚、図１７の段階では、薄膜コイル６６が一層のみ形成されている。本例では、一層目の薄膜コイル６６形成後に、上部磁極６１ａを形成し、その後２層目の薄膜コイル６６（図３参照）を形成してから、薄膜コイル６６の中央部に相当する位置において記録ギャップ層６２をエッチングすることで開口６２ａを形成し、上部磁極の後端部分となる上部磁性層６４を形成する手順を採る。よって、本実施形態では、薄膜コイル６６及びフォトレジスト層６７は２段積層するが、段数や形成手順はこれに限られない。
【００９６】
次に、ドライ工程によって上部磁極を形成する手順を説明する。図１８は、図１７のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ方向の断面図である。まず、後工程で上部磁極６４ａとなる磁性膜６４ｃを、例えばスパッタリング法によって記録ギャップ層６２上に厚さ約３μｍで形成する。磁性膜６４ｃは、例えば、高飽和磁束密度を有するＮｉＦｅ等の導電性の磁性材料によって形成される。次いで、磁性膜６４ｃを深さ方向の途中まで、即ち下層である電気絶縁性の記録ギャップ層６２が露出しない深さまでエッチングし、アライメントマーク８２を形成する。これにより、アライメント８２は、周囲の磁性膜６４ｃと電気的に接続される。次いで、磁性膜６４ｃ上（基板３０がある側と反対側）に、基板３０の略全面を覆うように電子ビームレジスト７１を塗布する。ここでは、電子ビームレジスト７１は、描画用電子ビームを照射した部分がレジスト層として残るネガ型であることとする。
【００９７】
次に、後工程の描画位置を補正するために、まず、図１８に矢印で示すように、アライメントマーク８２に対して位置補正用電子ビームを走査させ、その際に発生する反射電子の強度を測定する。そして、その反射電子の強度に基づいてアライメントマーク８２の位置を検出した後、当該位置に基づいて、次工程で描画用電子ビームを照射する光学系の位置、或いは、基板を支持するステージの位置を補正する。
【００９８】
ここで、本実施形態においては、アライメントマーク８２が磁性膜６４ｃと電気的に接続されている。したがって、アライメントマーク８２に位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマーク８２に滞留することなく磁性膜６４ｃに流れ込む。このため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、次工程において、磁性膜６４ｃを所望パターンの上部磁極６４ａに形成することが可能となる。
【００９９】
尚、この場合においても、ＴＭＲ膜４２のパターニングの前段階と同様に、磁性膜６４ｃにアースピンを接触させた後に位置補正用電子ビームをアライメントマーク８２に照射させてもよい。これにより、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷を、磁性膜６４ｃ及びアースピンを通じて外部に導出させることができる。
【０１００】
描画用電子ビームの描画位置の補正を終えた後、電子ガン（図示省略）から電子ビームレジスト７１における所望範囲に電子ビームを照射して、潜像パターン（図中、破線ハッチで示す）を形成する。その後、ポストエクスポージャベーク処理を施した後に現像液を用いることで、所望パターンのレジスト層を得る。
【０１０１】
尚、本実施形態では、再生ヘッド部３０と記録ヘッド部６０とを備えた複合型の薄膜磁気ヘッドとなっているが、再生ヘッド部３０を備えない記録専用のヘッドにおいても、上記方法を採用することで、アライメント時の位置補正用電子ビームの直進性を保持できる。
【０１０２】
レジスト層を形成した後に、例えばイオンミリング等によって、所望パターンのレジスト層をマスクとして利用して磁性膜６４ｃを選択的にエッチングし、所望の狭小パターンの上部磁極６４ａを形成する。尚、例えばポジ型の電子ビームレジストを利用して上部磁極６４ａを形成すべき付近を除いて所望パターンのレジスト層を形成し、そのレジスト層及びレジスト層で覆われていない部分にスパッタリングなどで例えば金属酸化膜を成膜した後に、リフトオフで得られた所望パターンの金属酸化膜をマスクとして、磁性膜６４ｃをエッチングしてもよい。このような手法によっても、レジスト層を利用して所望パターンの上部磁極６４ａを形成することができる。
【０１０３】
図１９は、上部磁極６４ａが形成された様子を示す（図示の方向は、図１７と同様）。同図では、１層目のフォトレジスト層６７と上部磁極６４ａとの表面が同程度の高さになっているが、必ずしもそのように形成する必要はない。その後、２段目の薄膜コイル６６を形成し、開口６２ａを通じてコアが形成されるように磁極後端部である上部磁性層６４（図３，図２１参照）が形成される。
【０１０４】
次いで、図２０に示すように、上部磁極６４ａを更に狭小化するトリム処理が行なわれ、同時に記録ギャップ層６２及び下部磁性層６１の上部が選択的にエッチングされる。
【０１０５】
続いて、図２１に示すように、上部磁極６４の上に、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなるオーバーコート層２１を厚さ約２０μｍ〜約３０μｍで形成する。以上が、上部磁極６４ａの作製にドライ工程を利用した、記録ヘッド部６０に相当する部分の製造プロセスである。
【０１０６】
尚、本実施形態の他の形態として、次のような方法を採ってもよい。すなわち、磁性膜６４ｃをエッチングしてアライメントマークを形成するのではなく、磁性膜６４ｃ上（基板３０が位置する側と反対側）の上部磁極６４ａを形成すべき領域以外の位置に、導電性のアライメントマーク８２を積層する手法である。アライメントマークは、スパッタリング等の方法によって、例えばＴａ等の材料で形成することができる。このような構成を採用した場合においても、アライメントマーク８２は磁性膜６４ｃに電気的に接続されていることになるため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷は、該マーク内に滞留せずに磁性膜６４ｃに流れ込む。
【０１０７】
次に、図２２及び図２３を参照して、上部磁極６４ａをウェット工程で作製するプロセスを説明する。このプロセスでは、図１７に示す状態、即ち、記録ギャップ層６２上に、フォトレジスト層６３、薄膜コイル６６、及びフォトレジスト層６７を形成した状態で、メッキ処理により上部磁極６４ａを形成する。図２２は、図１８と同方向の断面図であり、記録ギャップ層６２上にＴｉ／ＮｉＦｅ等のメッキ用電極７４を基板３０の略全面を覆うように（少なくとも上部磁極を形成すべき形成位置間を電気的に接続するように）形成し、更に電子ビームレジスト７５を塗布した状態を示す。ここでは、電子ビームレジスト７５は、描画用電子ビームを照射した部分が除去可能で、描画用電子ビームを照射していない部分がレジスト層として残るポジ型であることとする。
【０１０８】
また、図２２における領域ＸＸＩＩＩの拡大図である図２３に示すように、本実施形態では、電子ビームレジスト７５を塗布するに先立って、アライメントマーク８２を形成している。アライメントマーク８２は、メッキ用電極７４を深さ方向の途中まで、即ち下層である電気絶縁性の記録ギャップ層６２が露出しない深さまでエッチングすることで形成する。これにより、アライメント８２は、周囲のメッキ用電極７４と電気的に接続される。
【０１０９】
次に、後工程の描画位置を補正するために、まず、図２２及び図２３に矢印で示すように、アライメントマーク８２に対して位置補正用電子ビームを走査させ、その際に発生する反射電子の強度を測定する。そして、その反射電子の強度に基づいてアライメントマーク８２の位置を検出した後、当該位置に基づいて、次工程で描画用電子ビームを照射する光学系の位置、或いは、基板を支持するステージの位置を補正する。
【０１１０】
ここで、本実施形態においては、アライメントマーク８２がメッキ用電極７４と電気的に接続されている。したがって、図２３に模式的に示すように、アライメントマーク８２に位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマーク８２に滞留することなくメッキ用電極７４に流れ込む。このため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、次工程において、メッキ用電極７４上に所望パターンの上部磁極６４ａに形成することが可能となり、記録ヘッド部６０のトラック幅の狭小化を実現できる。
【０１１１】
尚、この場合においても、ＴＭＲ膜４２のパターニングの前段階と同様に、メッキ用電極７４にアースピンを接触させた後に位置補正用電子ビームをアライメントマーク８２に照射させてもよい。これにより、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷を、メッキ用電極７４及びアースピンを通じて外部に導出させることができる。
【０１１２】
描画用電子ビームの描画位置の補正を終えた後、電子ガン（図示省略）から電子ビームレジスト７５における所望範囲に描画用電子ビームを照射し、次いで、ポストエクスポージャベーク処理を施した後に現像液を用いることにより、図２２において破線ハッチで示した電子ビーム照射領域７６は溶剤に溶け、描画用電子ビームが照射されていない領域がポジ型レジスト層として残る。
【０１１３】
電子ビーム照射領域７６を溶剤で除去した後、描画用電子ビームが照射されなかったレジスト層をマスクとして利用したメッキ処理を施すことで、メッキ用電極７４上に所望の狭小パターンの上部磁極６４ａ（図２０参照）を形成する。
【０１１４】
この後、ドライ工程で上部磁極６４ａを作製した場合と同様に、２段目の薄膜コイル６６を形成し、コアが形成されるように磁極後端部である上部磁性層６４を形成する。そして、上部磁極６４ａを更に狭小化するトリム処理が行なわれ、同時に記録ギャップ層６２及び下部磁性層６１の上部が選択的にエッチングされ、図２１に示すように、絶縁材料からなるオーバーコート層２１を形成する。以上が、メッキ工程を利用した上部磁極６４ａの製造プロセスである。
【０１１５】
尚、本実施形態の他の形態として、次のような方法を採ってもよい。すなわち、メッキ用電極７４をエッチングしてアライメントマークを形成するのではなく、メッキ用電極７４上（基板３０が位置する側と反対側）の上部磁極６４ａを形成すべき領域以外の位置に、導電性のアライメントマーク８２を積層する手法である。アライメントマークは、スパッタリング等の方法によって、例えばＴａ等の材料で形成することができる。このような構成を採用した場合においても、アライメントマーク８２はメッキ用電極７４に電気的に接続されていることになるため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームの電荷は、該マーク内に滞留せずにメッキ用電極７４に流れ込む。
【０１１６】
尚、上述のドライ工程によるもの、メッキ工程によるものの双方で、上部磁極の先端部が上部磁極の後端部と別体で形成する例を示したが、本発明による上部磁極形成はこれに限られず、上部磁極の先端部と上部磁極の後端部を同時に形成するものであってもよい。この場合、各薄膜コイル６６とフォトレジスト層６７を形成した後、所定の工程を経て、本発明を用いて上部磁極の先端部分及び後端部分を兼ねる上部磁性層を形成すればよい。
【０１１７】
以上により、薄膜磁気ヘッド１０の記録ヘッド部６０に相当する部分が完成する。この段階では、図２４（ａ）に示すように、基板３０上に複数の薄膜磁気ヘッド１０が形成された状態となっているため、まず、図２４（ｂ）に示すように、基板３０を切断して複数本のバー３１を得る。尚、本明細書でいう磁気抵抗効果素子集合体とは、図２４（ａ）のように、複数の薄膜磁気ヘッド１０が形成された基板、及び、図２４（ｂ）のように、該基板を切断されたバーの双方を意味し、更には、例えばバー３１を切断して得られる、薄膜磁気ヘッド１０が複数個搭載されたものすべてを含む概念である。
【０１１８】
ここで、本実施形態の磁気抵抗効果素子集合体について説明する。図２４（ａ）に示す磁気抵抗効果素子集合体は、上記のように、表面が電気絶縁性の基板３０と、基板に形成されたＴＭＲ膜（磁気抵抗効果膜）４２と、基板に形成されたアライメントマーク８２（図９参照）とを備えている。また、図９に示すように、磁気抵抗効果素子集合体の状態においても、アライメントマーク８２は、多層膜４２ａの一部であった導電層とベース膜８１を介して電気的に接続されている。この導電層は、ＴＭＲ膜４２と同様に、導電性の同一の多層膜４２ａから得られたものである。
【０１１９】
すなわち、本実施形態の磁気抵抗効果素子集合体では、アライメントマーク８２は、導電層とＴＭＲ膜４２との元である多層膜４２ａと、もともと電気的に接続されていた。そして、該集合体の製造過程において、アライメントマーク８２に位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマーク８２に滞留することなく多層膜４２ａに流れ込む。このため、アライメントマーク８２に照射された位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、多層膜４２ａから得られたＴＭＲ膜４２は、位置精度の高いものとなっている。
【０１２０】
また、図９に示すように、上記導電層とＴＭＲ膜４２とが、同一の積層パターンになっている。このような磁気抵抗効果素子集合体においては、導電層とＴＭＲ膜４２とを同一の多層膜４２ａから得ることができる。この場合、アライメントマーク８２は、導電層とＴＭＲ膜４２との元である多層膜４２ａと、もともと電気的に接続されていたことになる。このため、該集合体の製造過程において、アライメントマーク８２に位置補正用電子ビームを照射しても、当該電子ビームの電荷はアライメントマーク８２に滞留することなく多層膜４２ａに流れ込む。そのため、位置補正用電子ビームは直進性が損なわれず、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。これにより、多層膜４２ａから得られたＴＭＲ膜４２は、位置精度の高いものとなっている。
【０１２１】
次いで、図２５に示すように、このようなバー３１を作製した段階で、ＭＲハイトを調整するためのラッピング加工（研磨加工）を行う。同図は、バー３１上のＴＭＲ膜４２及び図１６に示した加工モニタ用素子５５のみを模式的に示したものである（図２４（ｂ）におけるバー３１の上方から見た状態）。ラッピングは、一点鎖線ｌ１から一点鎖線ｌ２に向けて行い、ラッピング面からＴＭＲ膜４２の後端部までの距離Ｈが予め定められたＭＲハイトになった時点でラッピングを終了する。距離Ｈは、加工モニタ用素子５５の抵抗を測定し、その抵抗値に基づいて求めることができる。
【０１２２】
ラッピング加工を終えた後、バー３１をそれぞれが薄膜磁気ヘッド１０を有するブロック単位に切断する。そして、イオンミリング等によってスライダレールを形成し、図２に示したスライダ１１が得られる。更に、このスライダ１１をジンバル１２に搭載した後、サスペンションアーム１３に接続して図１に示したヘッドジンバルアセンブリ１５が完成する。上記のような過程を経て製造されたヘッドジンバルアセンブリ１５は、的確に位置補正された電子ビームリソグラフィによってＴＭＲ膜４２のトラックが所望箇所に形成され、且つ、狭小なトラック幅が高い寸法精度で形成されているため、磁気情報の再生性能が極めて高くなっている。
【０１２３】
ヘッドジンバルアセンブリ１５を作製した後、スライダ１１がハードディスク２上を移動可能で、且つ、磁気信号の記録及び再生が可能となるように組み立てることで、図１に示したハードディスク装置１が完成する。上記のような過程を経て製造されるハードディスク装置１は、的確に位置補正された電子ビームリソグラフィによってＴＭＲ膜のトラックが所望箇所に形成され、且つ、狭小なトラック幅が高い寸法精度で形成されているため、高い面記録密度の実現が可能となる。
【０１２４】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、磁気抵抗効果膜を利用したＭＲ素子を、ＴＭＲ素子ではなく、ＡＭＲ膜を利用したＡＭＲ素子、ＧＭＲ膜を利用したＧＭＲ素子等とした場合でも、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。
【０１２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電子ビームリソグラフィにおける描画位置を的確に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明により製造されるハードディスク装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】磁気ヘッドスライダを示す斜視図である。
【図３】図２における薄膜磁気ヘッド近傍の拡大図である。
【図４】ＴＭＲ素子付近の断面図である。
【図５】複数の下部シールド層が形成された基板を示す斜視図である。
【図６】絶縁性の基板上に、下部シールド層、ベース膜、及び多層膜を形成した状態を示す図である。
【図７】アライメントマークを形成した後、電子ビームレジストを塗布した状態を示す図である。
【図８】位置補正用電子ビームを照射するのに先立って、アースピン（導電部材）を多層膜に挿し込んだ状態を示す図である。
【図９】アライメントマークに位置補正用電子ビームを照射した状態を示す図である。
【図１０】電子ビームレジストに描画用電子ビームを照射した後、ベーク処理を行ってレジスト層を形成した状態を示す図である。
【図１１】磁気バイアス印加層の上に絶縁層を形成した後に、リフトオフを行った状態を示す図である。
【図１２】アライメントマークの他の形成手法を示す図である。
【図１３】アライメントマークの他の形成手法を示す図である。
【図１４】加工モニタ用素子の一部となる抵抗膜、及び、ベース膜を基板上に形成した状態を示す図である。
【図１５】抵抗膜をエッチングしてアライメントマークを形成した状態を示す図である。
【図１６】パターニングした抵抗膜に引出し線を取り付け、加工モニタ用素子を作製した状態を示す図である。
【図１７】記録ギャップ層及び薄膜コイル等を形成した状態を示す、図１１のＸＶＩＩ−ＸＶＩＩ方向の断面図である。
【図１８】上部磁極をドライ工程で作製する製造プロセスの一工程を示し、磁性膜にアライメントマークを形成した状態を示す図である。
【図１９】磁性膜を上部磁極とした状態を示す図である。
【図２０】上部磁極にトリム処理を施して狭小化した状態を示す図である。
【図２１】オーバーコート層を形成した状態を示す断面図である。
【図２２】上部磁極をウェット工程で作製する製造プロセスの一工程を示し、記録ギャップ層上にメッキ用電極を形成した後、メッキ用電極にアライメントマークを形成した状態を示す図である。
【図２３】図２２における領域ＸＸＩＩＩの拡大図であり、アライメントマークを示す。
【図２４】図２４（ａ）は、複数の薄膜磁気ヘッド１０が形成された基板を示す斜視図であり、図２４（ｂ）は、この基板を切断して得られるバーを示す斜視図である。
【図２５】ＭＲハイト調整のためのラッピング加工を示す図である。
【図２６】本発明を完成させる過程で本発明者らが見出した、アライメントマークに照射した電子ビームの直進性が損なわれる原因を説明するために用いた図である。
【符号の説明】
１…ハードディスク装置、２…ハードディスク、１０…薄膜磁気ヘッド、１１…スライダ（磁気ヘッドスライダ）、１１ａ…基台、１１ｂ…下地層、１２…ジンバル、１３…サスペンションアーム、１５…ヘッドジンバルアセンブリ、１８ａ，１８ｂ…記録用パッド、１９ａ，１９ｂ…再生用パッド、２１…オーバーコート層、３０…再生ヘッド部、３０…基板、３１…バー、３２…下部シールド層（下部電極；第１のシールド層）、３４…下部ギャップ層、３６…絶縁層、３８…上部シールド層（上部電極；第２のシールド層）、３９…絶縁層、４０…ＴＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）、４２…ＴＭＲ膜（磁気抵抗効果膜）、４２ａ…多層膜、４３…磁気バイアス印加層、４４…フリー層、４５…トンネルバリア層、４６…ピンド層、４７…ピン止め層、４８…レジスト層、４９…電子ビームレジスト、５０…アースピン（導電部材）、５２…抵抗膜、５５…加工モニタ用素子、６０…記録ヘッド部（磁気変換素子）、６１ａ…下部磁極（第１の磁極）、６１…下部磁性層、６２…記録ギャップ層、６２ａ…開口、６３…フォトレジスト層、６４ａ…上部磁極（第２の磁極）、６４…上部磁性層、６４ｃ…磁性膜、６６…薄膜コイル、６７…フォトレジスト層、７１…電子ビームレジスト、７２…レジスト層、８１…ベース膜、８２…アライメントマーク、Ｓ…エアベアリング面。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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