(57)【要約】【課題】微小な寸法を有する薄膜パターンをより高精度、かつ容易に形成することのできる薄膜パターンの形成方法を提供する。【解決手段】第１薄膜１１１Ｚの上にＡｌ2Ｏ3からなる可溶層１０２Ｚを形成したのち下部レジスト層１０３Ｚと上部レジスト層１０４Ｚとを順次形成する。下部および上部レジスト層１０３Ｚ，１０４Ｚを選択的に露光して２層レジストパターン１０５を形成し、これをマスクとしたドライエッチングにより第１薄膜１１１Ｚおよび可溶層１０２Ｚを選択的にエッチングする。これにより、端部１１１Ｔにおける第１薄膜パターン１１１の型くずれを抑制し、より正確にパターニングすることができる。さらに、所定の溶剤をそれぞれ用いて２層レジストパターン１０５と可溶層パターン１０２とを順次除去するようにしたので、第１薄膜パターン１１１の上面にバリが発生せず、円滑なリフトオフが可能となる。【選択図】  図５
2006202436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に第１の薄膜を形成する工程と、
前記第１の薄膜の上に、酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程と、
前記可溶層の上に、レジストパターンを選択的に形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を利用して前記レジストパターンによって覆われた領域以外の領域における前記第１の薄膜および可溶層の厚み方向の全てまたは一部をエッチングし、第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、
前記レジストパターンの構成材料を溶解可能な第１の溶剤を用いて、前記レジストパターンを溶解除去する工程と、
酸化アルミニウムを溶解可能な第２の溶剤を用いて、前記可溶層パターンを溶解除去する工程と
を含むことを特徴とする薄膜パターンの形成方法。
【請求項２】
前記レジストパターンと、前記第１の薄膜および可溶層がエッチングされた領域とを覆うように第２の薄膜を形成する工程をさらに含み、
前記溶剤を用いて少なくとも前記可溶層パターンを除去することにより第２の薄膜パターンを形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項３】
さらに、前記レジストパターンにアンダーカットを形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項４】
島状または帯状をなす孤立型の前記レジストパターンを形成し、この孤立型のレジストパターンと同形をなす孤立型の前記第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項５】
開口を有する開口型の前記レジストパターンを形成し、この開口型のレジストパターンと同形をなす開口型の前記第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項６】
電流が供給されることにより磁束を生ずる薄膜コイルと、磁気記録媒体と対向する媒体対向面を有すると共に前記薄膜コイルにより生じた磁束を前記磁気記録媒体へ向けて放出するように構成された上部磁極層と、前記薄膜コイルを、絶縁層を介して前記上部磁極層と共に挟むように配設され、かつ、前記上部磁極層から放出されて前記磁気記録媒体を磁化した磁束が流入する先端部分を含んで構成された下部磁極層とを基体上に備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記基体上に磁性膜を形成する工程と、
前記磁性膜上に、酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程と、
前記磁性膜のうちの前記先端部分が形成されることとなる部分と対応する前記可溶層上の第１領域に、レジストパターンを選択的に形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を利用して前記第１領域以外の第２領域における前記可溶層の厚み方向の全てと前記第２領域における前記磁性膜の厚み方向の一部とをエッチングすることにより、可溶層パターンと、前記第１領域と前記第２領域との間に厚み方向の段差を有する前記下部磁極層とを形成する工程と、
前記レジストパターンの構成材料を溶解可能な第１の溶剤を用いて、前記レジストパターンを溶解除去する工程と、
酸化アルミニウムを溶解可能な第２の溶剤を用いて、前記可溶層パターンを溶解除去する工程と
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７】
前記下部磁極層は、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ），ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ），コバルトニッケル鉄合金（ＣｏＮｉＦｅ）のうちの少なくとも１種を含む金属により構成されている
ことを特徴とする請求項６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を用いた薄膜パターンの形成方法、およびそれにより形成される薄膜パターンを含む薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、薄膜形成プロセスを利用して形成される薄膜磁気ヘッドや半導体デバイス等の電子・磁気デバイスにおいては、各種の薄膜パターンが多用されている。例えば、薄膜磁気ヘッドでは磁性薄膜等を積層した磁気抵抗効果（ＭＲ；Magnetoresistive）素子が用いられ、半導体デバイスにおいては、導電性薄膜からなる配線パターンが用いられる。このような薄膜パターンとしては、島状あるいは帯状の薄膜パターンのほか、スルーホール（開口）を有する薄膜パターンが用いられる場合もある。これらの薄膜パターンを形成する方法としては、レジストパターンをマスクとして利用したドライエッチング法がある。この方法は、まず、基板上に全面に亘って薄膜を形成したのち、この薄膜の上にフォトリソグラフィ等により所望のパターン形状を有するレジストパターンを形成する。次いで、このレジストパターンにアンダーカットを形成する。さらに、アンダーカットを形成したレジストパターンをマスクとしてイオンミリング等のドライエッチングを施すことにより、所望の形状を有する薄膜パターンを形成するというものである。このドライエッチング法については、例えば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特表２００３−５１７６９３号公報
【０００３】
近年では、電子・磁気デバイスの小型化が著しく進んでおり、これに伴って薄膜パターンの微小化に対する要求も高まってきている。しかしながら、上記のような従来のドライエッチング法を用いて微小な薄膜パターンを形成しようとした場合には、ドライエッチング時に生ずる再付着物がレジストパターンのリフトオフ時にバリを形成してしまい、結果的に高精度な薄膜パターンが得られないという問題が生じていた。
【０００４】
このような問題を解決するため、例えば特許文献２に記載されるようなパターニング方法が提案されている。このパターニング方法では、被パターニング膜上に、この被パターニング膜と同時にパターニングされて最終的に除去される剥離膜を形成するようにしている。これにより、パターニング後に再付着物を剥離膜とともに除去することができ、バリの形成を防ぐことができる。
【特許文献２】特開２００２−３６３７３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献２に記載されるパターニング方法では剥離膜に樹脂（レジスト）を用いているので、パターニング時に発生する熱によって剥離膜が変質して被パターニング膜に焼き付いてしまい、この剥離膜を被パターニング膜から剥離することが困難となるといった問題が発生してしまう。このような問題は、エッチング量が厚み方向に例えば０．３μｍを超えるような場合に顕著に現れる。
【０００６】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、微小な寸法を有する薄膜パターンをより高精度、かつ容易に形成することのできる薄膜パターンの形成方法を提供することにある。本発明の第２の目的は、上記のような薄膜パターンの形成方法を利用した薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の薄膜パターンの形成方法は、以下の（１）から（６）の各工程を含むようにしたものである。
（１）基体上に第１の薄膜を形成する工程。
（２）第１の薄膜の上に酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程。
（３）可溶層の上にレジストパターンを形成する工程。
（４）レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法により第１の薄膜および可溶      層を選択的にエッチングし、第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する      工程。
（５）レジストパターンの構成材料を溶解可能な第１の溶剤を用いてレジストパターンを      溶解除去する工程。
（６）酸化アルミニウムを溶解可能な第２の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去する      工程。
【０００８】
本発明の薄膜パターンの形成方法では、第１の薄膜の上に可溶層を形成したのち、この可溶層の上にレジストパターンを形成するようにしたので、第１の薄膜とレジストパターンとが可溶層によって互いに隔てられた構造が形成される。さらに、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜および可溶層を選択的にエッチングしたのち、第１の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第２の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、第１の薄膜パターンからレジストパターンが容易に分離される。ここでは、可溶層パターンが耐熱性に優れた酸化アルミニウム（例えばＡｌ2Ｏ3）により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱により変質することがなく、第１の薄膜パターンとの焼き付きを生ずることもない。仮にレジストパターンがドライエッチング時における熱により変質した場合であっても、可溶層パターンによって隔てられた第１の薄膜パターンへの影響はない。
【０００９】
本発明の薄膜パターンの形成方法では、レジストパターンと、第１の薄膜および可溶層が除去された領域とを覆うように第２の薄膜を形成する工程をさらに含み、溶剤を用いて少なくとも可溶層パターンを除去することにより第２の薄膜パターンを形成するようにしてもよい。
【００１０】
また、本発明の薄膜パターンの形成方法では、第２の溶剤として、例えばテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）などのアルカリ性溶剤を用いることができる。
【００１１】
また、本発明の薄膜パターンの形成方法では、島状または帯状をなす孤立型のレジストパターンを形成し、この孤立型のレジストパターンと同形をなす孤立型の第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成するようにしてもよい。あるいは、開口を有する開口型のレジストパターンを形成し、この開口型のレジストパターンと同形をなす開口型の第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成するようにしてもよい。
【００１２】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、電流が供給されることにより磁束を生ずる薄膜コイルと、磁気記録媒体と対向する媒体対向面を有すると共に薄膜コイルにより生じた磁束を磁気記録媒体へ向けて放出するように構成された上部磁極層と、薄膜コイルを、絶縁層を介して上部磁極層と共に挟むように配設され、かつ、上部磁極層から放出されて磁気記録媒体を磁化した磁束が流入する先端部分を含んで構成された下部磁極層とを基体上に備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、以下の（Ａ）から（Ｆ）の各工程を含むようにしたものである。
（Ａ）基体上に磁性膜を形成する工程。
（Ｂ）磁性膜上に、酸化アルミニウムからなる可溶層を形成する工程。
（Ｃ）磁性膜のうちの先端部分が形成されることとなる部分と対応する可溶層上の第１領域に、レジストパターンを選択的に形成する工程。
（Ｄ）レジストパターンをマスクとしたドライエッチング法を利用して、第１領域以外の第２領域における可溶層の厚み方向の全てと第２領域における磁性膜の厚み方向の一部とをエッチングすることにより、可溶層パターンと、第１領域と第２領域との間に厚み方向の段差を有する下部磁極層とを形成する工程。
（Ｅ）レジストパターンの構成材料を溶解可能な第１の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去する工程。
（Ｆ）酸化アルミニウムを溶解可能な第２の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去する工程。
【００１３】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、のちに下部磁極層となる磁性膜とレジストパターンとの間に可溶層を形成するので、磁性膜とレジストパターンとが可溶層によって互いに隔てられた構造が形成される。さらに、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより磁性膜および可溶層を選択的にエッチングして下部磁極層および可溶層パターンを形成したのち、第１の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第２の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、下部磁極層からレジストパターンが容易に分離される。ここでは、可溶層パターンが耐熱性に優れた酸化アルミニウム（例えばＡｌ2Ｏ3）により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱により変質することがなく、下部磁極層パターンとの焼き付きを生ずることもない。仮にレジストパターンがドライエッチング時における熱により変質した場合であっても、可溶層パターンによって隔てられた下部磁極層パターンへの影響はない。
【００１４】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法では、下部磁極層が、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ），ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ），コバルトニッケル鉄合金（ＣｏＮｉＦｅ）のうちの少なくとも１種を含む金属により構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の薄膜パターンの形成方法によれば、第１の膜膜とレジストパターンとの間に酸化アルミニウムからなる可溶層を形成したのち、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜および可溶層を選択的にエッチングし、さらに第１の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第２の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、ドライエッチング時に加わる熱の影響を受けることなく、可溶層パターンによって隔てられた第１の薄膜パターンとレジストパターンとを容易に分離することができる。したがって、より微小な寸法を有する第１の薄膜パターンを高精度かつ容易に形成することができる。
【００１６】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、のちに下部磁極層となる磁性膜とレジストパターンとの間に酸化アルミニウムからなる可溶層を形成したのち、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより下部磁極層および可溶層パターンを形成し、さらに第１の溶剤を用いてレジストパターンを溶解除去すると共に第２の溶剤を用いて可溶層パターンを溶解除去するようにしたので、ドライエッチング時に加わる熱の影響を受けることなく、可溶層パターンによって隔てられた下部磁極層とレジストパターンとを容易に分離することができる。したがって、より微小な寸法を有する下部磁極層を含む薄膜磁気ヘッドを高精度かつ容易に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】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
最初に、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法について説明する。図１は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される第１および第２薄膜パターン１１１，１１２を含む薄膜パターン１００の構成図である。図１（Ａ）が平面構成を表すと共に図１（Ｂ）が図１（Ａ）におけるＩＢ−ＩＢ切断線に沿った矢視方向の断面構成を示す。
【００１９】
図１（Ａ）に示したように、第１薄膜パターン１１１は、幅Ｗと長さＬとを有し、輪郭１０９で画定されたほぼ矩形形状をなす孤立型の薄膜パターンである。第２薄膜パターン１１２は、図１（Ｂ）に示したように、この第１薄膜パターン１１１の周縁部の端面と接するように周囲を連続的に囲んで覆うように形成されている。第１薄膜パターン１１１は導電性磁性材料により構成され、第２薄膜パターン１１２は絶縁性非磁性材料により構成される。また、第１および第２の薄膜パターン１１１，１１２の構造は、単層構造であってもよいし、複数の層が積層された積層構造であってもよい。以下、図２から図８を参照して、薄膜パターン１００の形成方法について順に説明する。なお図２から図８は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法における各工程を示す断面図である。
【００２０】
まず、図２に示したように、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる基板１０１上に、のちに第１薄膜パターン１１１となる第１薄膜１１１Ｚを、例えばニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）を用いてめっき法およびスパッタリング法により全面に亘って形成する。
【００２１】
次に、第１薄膜１１１Ｚの上に、例えばスパッタリング法により可溶層１０２Ｚを形成する。ここでは、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を構成材料とし、例えば０．１μｍの厚みをなすように可溶層１０２Ｚを形成する。続いて、可溶層１０２Ｚを全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて、下部レジスト層１０３Ｚと上部レジスト層１０４Ｚとを順次積層する。ここでは、例えば、アルカリ可溶性樹脂であるポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）を主成分とするレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって０．３μｍ〜０．５μｍ程度の厚みをなすように下部レジスト層１０３Ｚを形成する。こののち、例えばポリヒドロキシスチレンを主成分とするポジレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって２．０μｍ程度の厚みをなすように上部レジスト層１０４Ｚを形成する。こうすることにより、第１薄膜１１１Ｚと下部レジスト層１０３Ｚとを可溶層１０２Ｚによって隔てることができる。
【００２２】
次いで、下部レジスト層１０３Ｚおよび上部レジスト層１０４Ｚに対するフォトリソグラフィ処理を施すことにより、下層部分１０３および上層部分１０４からなる２層レジストパターン１０５を形成する。具体的には、まず、図３に示したように、所定形状の開口部１０７Ｅを有するフォトマスク１０７を介して下部および上部レジスト層１０３Ｚ，１０４Ｚを選択的に露光して潜像部分１０５Ｅを形成する。そののち、例えば１２０℃の雰囲気で６０秒間の加熱処理を行い、さらに、所定の現像液（例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液）を用いて潜像部分１０５Ｅと下部レジスト層１０３Ｚの一部を溶解除去することにより現像し、水洗および乾燥をおこなう。こうすることにより、図４に示したように、下層部分１０３および上層部分１０４からなり、輪郭１０９Ａで画定された島状をなす孤立型の２層レジストパターン１０５が形成される。この２層レジストパターン１０５は、図４（Ａ）に示したように、例えば、形成対象とする第１薄膜パターン１１１の寸法である幅Ｗおよび長さＬに対応して幅Ｗ１および長さＬ１を有している。なお、図４（Ａ）は、図３に続く工程における平面構成を表し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるIVＢ−IVＢ切断線に沿った矢視方向の断面構成を表す。
【００２３】
この場合、下部レジスト層３にアルカリ可溶性樹脂を用いているので、アルカリ現像液を用いることにより、図４（Ｂ）に示したようなアンダーカット部分１０８を形成することができる。アンダーカット部分１０８の幅Ｗ２の大きさは、例えば、現像液の濃度や現像時間により制御することができる。なお、幅Ｗ２の最適値は、可溶層１０２Ｚおよび第１薄膜１１１Ｚの材質や厚み、２層レジストパターン１０５の大きさ、下層部分１０３および上層部分１０４の厚み、あるいはドライエッチングの方法などの様々な条件を考慮して決定されるべきものである。
【００２４】
２層レジストパターン１０５を形成したのち、図５に示したように、この２層レジストパターン１０５をマスクとして利用し、例えばイオンミリングや反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）等のドライエッチング法を用いて第１薄膜１１１Ｚおよび可溶層１０２Ｚを選択的にエッチングすることにより、２層レジストパターン１０５と同形の島状をなす孤立型の第１薄膜パターン１１１および可溶層パターン１０２を形成する。ここでは、可溶層１０２Ｚが第１薄膜１１１Ｚを覆った状態でドライエッチングをおこなうので、パターニングされる第１薄膜パターン１１１の端部１１１Ｔは型くずれを起こしにくい。仮に可溶層１０２を形成しないままドライエッチングを行うようにした場合には、端部１１１Ｔが型くずれを起こし丸みを帯びた状態となってしまう。本実施の形態では、上記したように端部１１１Ｔが型くずれを起こしにくいので、第１薄膜パターン１１１は２層レジストパターン１０５の輪郭１０９Ａに対応し、より正確に画定される。また、このエッチング操作の際には、基板１上から一旦除去されて飛散した第１薄膜１１１Ｚの一部が、再付着物１０６として２層レジストパターン１０５の端面や可溶層パターン１０２の端面に再付着することとなる。ここで、可溶層パターン１０２は耐熱性に優れたＡｌ2Ｏ3により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱（例えば第１薄膜１１１Ｚや、再付着物１０６から伝達される熱）により変質することがない。したがって、第１薄膜パターン１１１との焼き付きを生ずることもない。仮に２層レジストパターン１０５がドライエッチング時の熱により変質した場合であっても、可溶層パターン１０２によって隔てられた第１薄膜パターン１１１への影響はない。
【００２５】
こののち、図６に示したように全体を覆うように、すなわち、第１薄膜１１１Ｚおよび可溶層１０２Ｚが選択的にエッチングされたことにより露出した基板１０１と２層レジストパターン１０５とを覆うように、例えばＡｌ2Ｏ3を構成材料として第２薄膜１１２Ｚをスパッタリング等により形成する。なお、この際にも可溶層パターン１０２は加熱されるが、それによって焼き付きや変質を生ずることはない。
【００２６】
最後に、第２薄膜１１２Ｚに覆われた２層レジストパターン１０５をリフトオフ操作により除去する。ここでは、まず、２層レジストパターン１０５を溶解可能な所定の溶剤（例えば５０℃に保持されたＮ−メチルピロリドンなどの有機溶剤）を用いて、これを溶解除去する。これにより、図７に示したように、２層レジストパターン１０５と共にそれを覆う第２薄膜１１２Ｚがリフトオフされる。この段階では、再付着物１０６の一部を表面に残した可溶層パターン１０２が第１薄膜パターン１１１の上面に残存している。こののち、可溶層パターン１０２を溶解可能な所定の溶剤（例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）などのアルカリ性溶剤）を用いて可溶層パターン１０２を溶解除去することにより、図８に示したように、輪郭１０９で画定された島状をなす孤立型の第１薄膜パターン１１１と、この第１薄膜パターン１１１を取り囲み、その周縁部と隣接するように配置された第２薄膜パターン１１２とを有する薄膜パターン１００が完成する。
【００２７】
以上のように、本実施の形態によれば、第１薄膜１１１Ｚの上にＡｌ2Ｏ3からなる可溶層１０２Ｚを形成したのち下部レジスト層１０３Ｚを形成するようにしたので、第１薄膜１１１Ｚと孤立型の２層レジストパターン１０５とが可溶層１０２Ｚによって互いに隔てられた構造とすることができる。さらに、２層レジストパターン１０５をマスクとしたドライエッチングにより第１薄膜１１１Ｚおよび可溶層１０２Ｚを選択的にエッチングするようにしたので、第１薄膜パターン１１１の端部１１１Ｔにおける型くずれの発生を抑制し、より正確にパターニングすることができる。第１薄膜１１１Ｚおよび可溶層１０２Ｚをエッチングしたのち、さらに、所定の溶剤をそれぞれ用いて２層レジストパターン１０５と可溶層パターン１０２とを順次除去するようにしたので、第１薄膜パターン１１１の上面にバリを発生させることなく２層レジストパターン１０５を容易にリフトオフすることができる。したがって、本実施の形態によれば、より微小な寸法を有し、輪郭１０９で画定された孤立型の第１薄膜パターン１１１とそれを取り囲むように隣接して設けられた第２薄膜パターン１１２を高精度かつ容易に形成することができる。なお、第１薄膜パターン１１１の形状は、図１に示した輪郭１０９で画定された矩形形状に限らず、円形や楕円、細長い帯状あるいはそれらを組み合わせた形状であってもよく、その場合にも上記の効果が得られる。
【００２８】
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法について、以下に説明する。
【００２９】
上記第１の実施の形態では、島状をなす孤立型の２層レジストパターン１０５を用いて、それと同形の孤立型の第１薄膜パターン１１１を形成する場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、開口を有する開口型レジストパターンを用いて、この開口と同形の開口を有する開口型の薄膜パターンを形成する場合について説明する。
【００３０】
図９は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される第１および第２薄膜パターン１２１，１２２を含む薄膜パターン２００の構成図である。なお、図９（Ａ）が平面構成を表すと共に図９（Ｂ）が図９（Ａ）におけるIXＢ−IXＢ切断線に沿った矢視方向の断面構成を示す。
【００３１】
図９（Ａ）に示したように、第１薄膜パターン１２１は、幅Ｗと長さＬとを有する輪郭２０９で画定されたほぼ矩形形状をなす開口を有する開口型の薄膜パターンである。第２薄膜パターン１２２は、図９（Ｂ）に示したように、この第１薄膜パターン１２１の開口を埋めるように形成されている。第１薄膜パターン１２１は導電性磁性材料により構成され、第２薄膜パターン１２２は絶縁性非磁性材料により構成される。また、第１および第２の薄膜パターン１２１，１２２の構造は、単層構造であってもよいし、複数の層が積層された積層構造であってもよい。以下、図１０から図１６を参照して、薄膜パターン２００の形成方法について順に説明する。なお図１０から図１６は、本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法における各工程を示す断面図である。
【００３２】
まず、図１０に示したように、例えば酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる基板２０１上に、のちに第１薄膜パターン１２１となる第１薄膜１２１Ｚを、例えばニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）を用いてスパッタリング法またはめっき法などにより全面に亘って形成する。
【００３３】
次に、第１薄膜１２１Ｚの上に、例えばスパッタリング法により可溶層２０２Ｚを形成する。ここでは、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を構成材料とし、例えば０．１μｍの厚みをなすように可溶層２０２Ｚを形成する。続いて、可溶層２０２Ｚを全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて、下部レジスト層２０３Ｚと上部レジスト層２０４Ｚとを順次積層する。ここでは、例えば、アルカリ可溶性樹脂であるポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）を主成分とするレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって０．３μｍ〜０．５μｍ程度の厚みをなすように下部レジスト層２０３Ｚを形成する。こののち、例えばポリヒドロキシスチレンを主成分とするポジレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって２．０μｍ程度の厚みをなすように上部レジスト層２０４Ｚを形成する。こうすることにより、第１薄膜１２１Ｚと下部レジスト層２０３Ｚとを可溶層２０２Ｚによって隔てることができる。
【００３４】
次いで、下部レジスト層２０３Ｚおよび上部レジスト層２０４Ｚに対するフォトリソグラフィ処理を施すことにより、下層部分２０３および上層部分２０４からなる２層レジストパターン２０５を形成する。具体的には、まず、図１１に示したように、所定形状の開口部２０７Ｅを有するフォトマスク２０７を介して下部および上部レジスト層２０３Ｚ，２０４Ｚを選択的に露光して潜像部分２０５Ｅを形成する。そののち、例えば１２０℃の雰囲気で６０秒間の加熱処理を行い、さらに、所定の現像液（例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液）を用いて潜像部分２０５Ｅと下部レジスト層２０３Ｚの一部を溶解除去することにより現像し、水洗および乾燥をおこなう。こうすることにより、図１２に示したように、下層部分２０３および上層部分２０４からなり、輪郭２０９Ａで画定された開口を有する開口型の２層レジストパターン２０５が形成される。この２層レジストパターン２０５の開口は、図１２（Ａ）に示したように、例えば、形成対象とする第１薄膜パターン１２１の開口の寸法である幅Ｗおよび長さＬに対応して幅Ｗ１および長さＬ１を有している。なお、図１２（Ａ）は、図１１に続く工程における平面構成を表し、図１２（Ｂ）は、図１２（Ａ）におけるXIIＢ−XIIＢ切断線に沿った矢視方向の断面構成を表す。
【００３５】
この場合、下部レジスト層２０３Ｚにアルカリ可溶性樹脂を用いているので、アルカリ現像液を用いることにより、図１２（Ｂ）に示したようなアンダーカット部分２０８を形成することができる。アンダーカット部分１０８の幅Ｗ２の大きさは、例えば、現像液の濃度や現像時間により制御することができる。なお、幅Ｗ２の最適値は、可溶層２０２Ｚおよび第１薄膜１２１Ｚの材質や厚み、２層レジストパターン２０５の大きさ、下層部分２０３および上層部分２０４の厚み、あるいはドライエッチングの方法などの様々な条件を考慮して決定されるべきものである。
【００３６】
２層レジストパターン２０５を形成したのち、図１３に示したように、この２層レジストパターン２０５をマスクとして利用し、ドライエッチング法を用いて第１薄膜１２１Ｚおよび可溶層２０２Ｚを選択的にエッチングすることにより、２層レジストパターン２０５と同形の開口を有する開口型の第１薄膜パターン１２１および可溶層パターン２０２を形成する。ここでは、可溶層２０２Ｚが第１薄膜１２１Ｚを覆った状態でドライエッチングをおこなうので、パターニングされる第１薄膜パターン１２１の端部１２１Ｔは型くずれを起こしにくい。したがって、第１薄膜パターン１２１は２層レジストパターン２０５の輪郭２０９Ａに対応し、より正確に画定される。また、このエッチング操作の際には、基板１上から一旦除去されて飛散した第１薄膜１２１Ｚの一部が、再付着物２０６として２層レジストパターン２０５の端面や可溶層パターン２０２の端面に再付着することとなる。ここで、可溶層パターン２０２は耐熱性および放熱性に優れたＡｌ2Ｏ3により構成されていることから、上記のドライエッチング時に加わる熱（例えば第１薄膜１２１Ｚや、再付着物２０６から伝達される熱）により変質することがない。したがって、第１薄膜パターン１２１との焼き付きを生ずることもない。仮に２層レジストパターン２０５がドライエッチング時の熱により変質した場合であっても、可溶層パターン２０２によって隔てられた第１薄膜パターン１２１への影響はない。
【００３７】
こののち、図１４に示したように、第１薄膜１２１Ｚおよび可溶層２０２Ｚがエッチングされたことにより露出した基板２０１と２層レジストパターン２０５とを覆うように、例えばＡｌ2Ｏ3を構成材料として第２薄膜１２２Ｚをスパッタリング等により形成する。なお、この際にも可溶層パターン２０２は加熱されるが、それによって焼き付きや変質を生ずることはない。
【００３８】
最後に、第２薄膜１２２Ｚに覆われた２層レジストパターン２０５をリフトオフ操作により除去する。ここでは、まず、２層レジストパターン２０５を溶解可能な所定の溶剤を用いて溶解除去する。これにより、図１５に示したように、２層レジストパターン２０５と共にそれを覆う第２薄膜１２２Ｚがリフトオフされる。この段階では、再付着物２０６の一部を表面に残した可溶層パターン２０２が第１薄膜パターン１２１の上面に残存している。こののち、可溶層パターン２０２を溶解可能な所定の溶剤（例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）などのアルカリ性溶剤）を用いて可溶層パターン２０２を溶解除去することにより、図１６に示したように、輪郭２０９で画定された開口を有する開口型の第１薄膜パターン１２１と、この第１薄膜パターン１２１の開口を埋めるように形成された第２薄膜パターン１２２とを有する薄膜パターン２００が完成する。
【００３９】
以上のように、本実施の形態によれば、第１薄膜１２１Ｚの上にＡｌ2Ｏ3からなる可溶層２０２Ｚを形成したのち下部レジスト層２０３Ｚを形成するようにしたので、第１薄膜１２１Ｚと孤立型の２層レジストパターン２０５とが可溶層２０２Ｚによって互いに隔てられた構造とすることができる。さらに、２層レジストパターン２０５をマスクとしたドライエッチングにより第１薄膜１２１Ｚおよび可溶層２０２Ｚを選択的にエッチングするようにしたので、第１薄膜パターン１２１の端部１２１Ｔにおける型くずれの発生を抑制し、より正確にパターニングすることができる。第１薄膜１２１Ｚおよび可溶層２０２Ｚをエッチングしたのち、さらに、所定の溶剤をそれぞれ用いて２層レジストパターン２０５と可溶層パターン２０２とを順次除去するようにしたので、第１薄膜パターン１２１の上面にバリを発生させることなく２層レジストパターン２０５を容易にリフトオフすることができる。したがって、本実施の形態によれば、より微小な寸法を有し、輪郭２０９で画定された開口型の第１薄膜パターン１２１とその開口を埋め込むように設けられた第２薄膜パターン１２２を高精度かつ容易に形成することができる。なお、第１薄膜パターン１２１の形状は、図９（図１６）に示した輪郭２０９で画定された矩形形状に限らず、円形や楕円、細長い帯状あるいはそれらを組み合わせた形状であってもよく、その場合にも上記の効果が得られる。
【００４０】
［第３の実施の形態］
続いて、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００４１】
まず、図１７および図１８を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によって製造される薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置の構成について説明する。図１７は、磁気ディスク装置の内部構成を表す斜視図であり、図１８は、磁気ディスク装置の要部であるヘッドスライダの外観を拡大して示した斜視図である。
【００４２】
この磁気ディスク装置は、駆動方式としてＣＳＳ（Contact-Start-Stop）動作方式を採用したものであり、例えば筐体５１の内部に、情報が記録されることとなる磁気記録媒体としての磁気ディスク５２と、この磁気ディスク５２への情報の記録およびその情報の再生を行うためのヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ；Head Arm Assembly）５３とを備えるようにしたものである。ＨＡＡ５３は、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ；Head Gimbals Assembly）５４と、このＨＧＡ５４の基部を支持するアーム５５と、このアーム５５を回動させる動力源としての駆動部５６を備えている。ＨＧＡ５４は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド２０（後出）が一側面に設けられた磁気ヘッドスライダ（以下、単に「スライダ」という。）５４Ａと、このスライダ５４Ａが一端に取り付けられたサスペンション５４Ｂとを有するものである。このサスペンション５４Ｂの他端（スライダ５４Ａとは反対側の端部）は、アーム５５によって支持されている。アーム５５は、筐体５１に固定された固定軸５７を中心軸としてベアリング５８を介して回動可能なように構成されている。駆動部５６は、例えばボイスコイルモータなどからなる。なお、磁気ディスク装置は、複数（図１７では４枚）の磁気ディスク５２を備えており、各磁気ディスク５２の記録面（表面および裏面）のそれぞれ対応してスライダ５４Ａが配設されるようになっている。各スライダ５４Ａは、各磁気ディスク５２の記録面と平行な面内において、記録トラックを横切る方向（Ｘ方向）に移動することができる。一方、磁気ディスク５２は、筐体５１に固定されたスピンドルモータ５９を中心とし、Ｘ方向に対してほぼ直交する方向５２Ｒへ回転するようになっている。磁気ディスク５２の回転動作およびスライダ５４Ａの移動により磁気ディスク５２に情報が記録され、または記録された情報が読み出されるようになっている。
【００４３】
スライダ５４Ａは、図１８に示したように、アーム５５の回動時における空気抵抗を減少させるために凹凸構造が形成されたほぼ直方体状の基体６１と、この基体６１のうち、磁気ディスク５２に対向する記録媒体対向面６１Ａ（以下、ＡＢＳ６１Ａという。）と直交する一側面（図１８における手前側の面）に配設された薄膜磁気ヘッド２０とを有している。なお、図１８では、ＡＢＳ６１Ａ側の凹凸構造を視認できるようにするため、図１７に示した状態とは上下を反転させた状態を示している。
【００４４】
次に、図１９および図２０を参照して、薄膜磁気ヘッド２０の構成について説明する。図１９は薄膜磁気ヘッド２０のＡＢＳ６１Ａに垂直な断面構成を表しており、図２０はＡＢＳ６１Ａに平行な断面構成を表している。図１９および図２０に示すように、薄膜磁気ヘッド２０は、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１上に形成された酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２上に形成された磁性材料よりなる下部シールド層３と、この下部シールド層３上に絶縁層４を介して形成された再生素子としての磁気抵抗効果（ＭＲ）素子５と、このＭＲ素子５上に絶縁層４を介して形成された磁性材料よりなる上部シールド層６とを備えている。ＭＲ素子５の一端部は、ＡＢＳ６１Ａに露出している。ＭＲ素子５は、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。
【００４５】
薄膜磁気ヘッド２０は、さらに、上部シールド層６上に形成された非磁性材料よりなる非磁性層７と、この非磁性層７上に形成されたコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ），ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ），コバルトニッケル鉄合金（ＣｏＮｉＦｅ）等の磁性材料よりなる下部磁極層８と、この下部磁極層８上に形成された酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の非磁性材料よりなる記録ギャップ層９と、この記録ギャップ層９上に形成された薄膜コイルの第１層部分１０と、この第１層部分１０を覆うスローハイト規制層に対応した絶縁層１１とを備えている。記録ギャップ層９には、第１層部分の中心部分においてコンタクトホール９Ａが形成されている。第１層部分は、銅（Ｃｕ）等の導電性材料によって形成される。なお、図１９において、符号１０Ａは、第１層部分１０のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分１５に接続される接続部を表している。第１層部分１０は、コンタクトホール９Ａの周囲を巻回するように形成されている。絶縁層１１におけるＡＢＳ６１Ａの側の端部は、ＡＢＳ６１Ａから離れた位置に配置されており、この端部がスローハイトを規定するようになっている。また、絶縁層１１の上面のうち、絶縁層１１におけるＡＢＳ６１Ａの側の端部から第１層部分１０の外周端付近までの部分は、ＡＢＳ６１Ａに近づくほど下部磁極層８に近づくような斜面を形成している。
【００４６】
薄膜磁気ヘッド２０は、さらに、ＡＢＳ６１Ａから絶縁層１１の上記斜面の途中の位置までの領域において、記録ギャップ層９および絶縁層１１上に形成された磁極部分層１２Ａと、コンタクトホール９Ａ内に配置され、下部磁極層８上に形成された連結部分層１２Ｂと、磁極部分層１２Ａおよび連結部分層１２Ｂの周囲に配置された絶縁層１４とを備えている。
【００４７】
薄膜磁気ヘッド２０は、さらに、絶縁層１４上に形成された薄膜コイルの第２層部分１５と、この第２層部分１５を覆う絶縁層１６と、磁極部分層１２Ａ、絶縁層１４，１６および連結部分層１２Ｂ上に形成されたヨーク部分層１２Ｃと、このヨーク部分層１２Ｃおよび絶縁層１６を覆うように形成されたオーバーコート層１７とを備えている。ヨーク部分層１２Ｃは、磁極部分層１２Ａと連結部分層１２Ｂとを連結する。ヨーク部分層１２ＣのＡＢＳ６１Ａ側の端部は、ＡＢＳ６１Ａから離れた位置に配置されている。第２層部分１５は、銅等の導電性材料によって形成されている。なお、図１９において、符号１５Ａは、第２層部分１５のうち、第１層部分１０の接続部１０Ａに接続される接続部を表している。磁極部分層１２Ａ、連結部分層１２Ｂおよびヨーク部分層１２Ｃは、上部磁極層１２を構成しており、いずれもＣｏＦｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等の磁性材料によって形成されている。磁極部分層１２Ａは、トラック幅を規定する磁極部分を含み、ヨーク部分層１２Ｃは、上部磁極層１２のヨーク部分となる。
【００４８】
以上のように、この薄膜磁気ヘッド２０は、磁気ディスク５２に対向するＡＢＳ６１Ａに臨む再生ヘッドと記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）とを兼ね備えた構造を有している。具体的には、ＭＲ素子５と、ＡＢＳ６１Ａの側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置されてＭＲ素子５をシールドするように機能する下部シールド層３および上部シールド層６とが再生ヘッドに相当する部分である。一方、ＡＢＳ６１Ａ側において互いに対向する磁極部分を含むとともに、この磁極部分とは反対側となるＡＢＳ６１Ａから後退した位置において互いに接合された下部磁極層８および上部磁極層１２と、下部磁極層８の磁極部分と上部磁極層１２の磁極部分との間に配置されて、これら磁極部分の対向間隔を規定する記録ギャップ層９と、下部磁極層８と上部磁極層１２との接合部分を中心に巻回された状態で配置された薄膜コイルの第１層および第２層部分１０，１５と、下部磁極層８と上部磁極層１２との間に配置されて、薄膜コイルの第１層および第２層部分１０，１５を下部磁極層８および上部磁極層１２と絶縁させる絶縁層１１，１４，１６とが記録ヘッドに相当する部分である。
【００４９】
次に、図２１および図２２を参照して、下部磁極層８および上部磁極層１２の磁極部分の近傍の構造について詳しく説明する。図２１は、薄膜磁気ヘッド２０の要部を拡大した断面図である。
【００５０】
下部磁極層８の記録ギャップ層９側の面（上面）は、ＡＢＳ６１Ａと一致するように配置された一端部とＡＢＳ６１Ａから＋Ｙ方向へ離れた位置に配置された他端部とを含む第１の面８Ａと、この第１の面８ＡよりもＡＢＳ６１Ａから＋Ｙ方向へ離れた位置に配置された第２の面８Ｂとを有している。さらに、第２の面８ＢのＡＢＳ６１Ａとは反対側に第３の面８Ｃ（図１９，図２１には図示せず）を有している。そして、これら第１の面８Ａおよび第３の面８Ｃと第２の面８Ｂとの間には段差Ｄ１が設けられており、第２の面８Ｂが第１の面８Ａおよび第３の面８Ｃよりも上部磁極層１２から離れる方向（−Ｚ方向）へ向かうように一段低くなっている。段差Ｄ１は、０．１μｍ以上１μｍ以下であることが望ましい。段差Ｄ１が０．１μｍ未満であると、磁極部分層１２Ａと下部磁極層８との間における磁束の漏れを抑える効果が小さくなり、オーバーライト特性が劣化する傾向にあるからである。一方、段差Ｄ１が１μｍを超えると、下部磁極層８の磁極部分において磁束が過飽和となる状態が生じやすくなってしまうからである。第２の面８Ｂは、絶縁層１１によって覆われている。
【００５１】
記録ギャップ層９は、第１の面８Ａと絶縁層１１の一部とを連続して覆うように形成されている。
【００５２】
また、磁極部分層１２Ａは、記録ギャップ層９側において、記録ギャップ層９を挟んで第１の面８Ａと対向する第１の面１２ＡＡと、記録ギャップ層９および絶縁層１１を挟んで第２の面８Ｂの一部領域と対向する第２の面１２ＡＢとを含むように構成されている。第１の面１２ＡＡと第２の面１２ＡＢとの境界位置は、絶縁層１１のＡＢＳ６１Ａ側の端部１１Ａの位置と一致し、スローハイトＴＨを規定している。
【００５３】
図２２は、上部磁極層１２の磁極部分層１２Ａの平面図である。図２２に示すように、磁極部分層１２Ａは、ＡＢＳ６１Ａと一致する一端部とＡＢＳ６１Ａから＋Ｙ方向へ離れた位置に配置された他端部とを有するトラック幅規定部１２Ａ１と、このトラック幅規定部１２Ａ１の他端部に連結された接続部１２Ａ２とを含んでいる。トラック幅規定部１２Ａ１は、記録トラック幅と等しい一定の幅を有している。すなわち、トラック幅規定部１２Ａ１は、記録トラック幅を規定している。接続部１２Ａ２の幅は、トラック幅規定部１２Ａ１の幅と等しく、トラック幅規定部１２Ａ１から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。接続部１２Ａ２は、ヨーク部分層１２Ｃに接続されるようになっている。
【００５４】
以上のような構造を有する薄膜磁気ヘッド２０では、上部磁極層１２が磁極部分層１２Ａとヨーク部分層１２Ｃとを有し、磁極部分層１２Ａのトラック幅規定部１２Ａ１によって記録トラック幅を規定している。これにより、上部磁極層１２を１つの層で構成する場合に比べて、記録トラック幅を規定する微細な磁極部分を精度よく形成することが可能である。また、この薄膜磁気ヘッド２０では、下部磁極層８が、第１の面８Ａよりも磁極部分層１２Ａから離れた第２の面８Ｂを有するように構成されているので、下部磁極層８の上面が平坦な場合に比べて、絶縁層１１を介して磁極部分１２Ａと下部磁極層８とが対向する領域における両者の間の距離が大きくなり、その結果、両者の間における磁束の漏れを抑えて、記録特性の低下を防止することができる。
【００５５】
次に、図１９から図２２に加え、図２３から図３５を参照して、薄膜磁気ヘッド２０の製造方法について説明する。ここで、図２３から図３５は、薄膜磁気ヘッド２０の製造方法における各工程を説明するための断面図である。
【００５６】
まず、図２３に示したように、基板１上に、例えばスパッタリング法によって絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２上に、例えばスパッタリング法やめっき法によって下部シールド層３を形成する。次に、下部シールド層３上に、例えばスパッタリング法によって絶縁層４の一部を形成する。次に、絶縁層４の一部の上に、例えばスパッタリング法によってＭＲ素子５を形成する。次に、絶縁層４の一部の上に、例えばスパッタリング法によってＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層（図示せず。）を形成する。次に、絶縁層４の一部、ＭＲ素子５および電極層上に、例えばスパッタリング法によって絶縁層４の残りの部分を形成する。なお、上記再生ヘッドを構成する各層は、パターン化されたレジスト層を用いた一般的なエッチング方法やリフトオフ法、これらを併用した方法によってパターニングすることができる。続いて、絶縁層４上に、例えばスパッタリング法やめっき法によって上部シールド層６を形成する。さらに、上部シールド層６上に、例えばスパッタリング法によって非磁性層７を形成したのち、その非磁性層７上に、例えばスパッタリング法やめっき法によってコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ），ニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ），コバルトニッケル鉄合金（ＣｏＮｉＦｅ）等の磁性材料からなる磁性膜８Ｚを形成する。そののち、磁性膜８Ｚの全体を覆うように酸化アルミニウムからなる可溶層３１Ｚを形成する。
【００５７】
可溶層３１Ｚを形成した後、最終的に第１の面８Ａとなる領域（第１領域Ｒ１）および第３の面８Ｃとなる領域（第３領域Ｒ３）にのみ、２層レジストパターン３２を選択的に形成する。この際、最終的に第２の面８Ｂとなる領域（第２領域Ｒ２）には２層レジストパターン３２を形成しないようにする。
【００５８】
２層レジストパターン３２を形成したのち、これをマスクとしたドライエッチング法により、第２の面８Ｂに対応した領域を含む第２領域Ｒ２の磁性膜８Ｚおよび可溶層３１Ｚを選択的にエッチングする（図２４）。ここでは、磁性膜８Ｚを、０．１μｍ以上１μｍ以下の範囲で掘り下げる。これにより、第１の面８Ａ、第２の面８Ｂおよび第３の面８Ｃを有する下部磁極層８と、第１の面８Ａおよび第３の面８Ｃ上に設けられた可溶層パターン３１とが形成される。第２の面８Ｂは、第１の面８Ａおよび第３の面８Ｃよりも一段低く形成された面である。
【００５９】
続いて図２５に示したように、例えばスパッタリング法を用いて全体を覆うように酸化アルミニウムからなる絶縁膜１１Ｚを形成する。そののち、２層レジストパターン３２を溶解可能な溶剤を用いてリフトオフし、さらに、酸化アルミニウムを溶解可能な溶剤を用いて可溶層パターン３１を溶解除去することにより、図２６に示したように、下部磁極層８の第１の面８Ａおよび第３の面８Ｃが現れると共に、第２領域Ｒ２を覆う絶縁層１１が現れる。
【００６０】
ここで、段差Ｄ１は０．１μｍ以上１μｍ以下であることから、エッチング量が多くエッチング時間も長いので、下部磁極層８およびその周辺部が比較的高温となる。さらに、絶縁膜１１Ｚの形成によっても下部磁極層８およびその周辺部に熱が加わることとなる。このため、樹脂からなる可溶層を用いたパターニング方法では可溶層が熱によって変質してしまい、この可溶層を溶剤によって除去することができなくなってしまう。これに対して、本実施の形態によれば、可溶層パターン３１として酸化アルミニウムを用いるようにしたので、磁性膜８Ｚのエッチング時および絶縁層１１の形成時に発生する熱の影響を受けることなく、エッチング後に所定の溶剤を用いて可溶層パターン３１を下部磁極層８から容易に分離することができる。この際、第１の面８Ａに再付着物によるバリが発生するようなことはない。したがって、第１の面８Ａおよび第３の面８Ｃと第２の面８Ｂとの間に段差を有する下部磁極層８を高精度かつ容易に形成することができる。
【００６１】
下部磁極層８および絶縁層１１を形成したのち、図２７に示すように、例えばスパッタリング法によって記録ギャップ層９を選択的に形成する。次に、この記録ギャップ層９上に電極膜（図示せず）をスパッタリング法により形成する。こののち、図２８に示したように、ＡＢＳ６１Ａから絶縁層１１の上面の一部を覆う領域を含むように、磁極部分層１２Ａを選択的に形成する。このとき同時に、第３の面８Ｃにおけるコンタクトホール９Ａとなる領域に電極膜（図示せず）および連結部分層１２Ｂを形成するとともに接続部１０Ａ上に接続層１３を形成する。磁極部分層１２Ａ、連結部分層１２Ｂおよび接続層１３は、例えば上記の電極膜を利用したフレームめっき法によって形成される。
【００６２】
さらに、図２９に示したように、磁極部分層１２Ａおよび連結部分層１２Ｂをマスクとして電極膜および記録ギャップ層９をイオンミリングなどにより除去したのち、図３０に示したように、例えばスパッタリング法により全体に亘って酸化アルミニウムなどからなる絶縁層１４Ａを形成する。なお、図２０に示したように、上部磁極層１２の磁極部分、記録ギャップ層９および下部磁極層８の磁極部分の少なくとも一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Trim）構造と呼ばれる。
【００６３】
絶縁層１４Ａを形成したのち、図３１に示したように、めっき法を用いて、絶縁層１４Ａ上の第２領域Ｒ２に対応する領域の一部に薄膜コイルの第１層部分１０を形成する。さらに、図３２に示したように、第１層部分１０の隙間などにレジストなどからなる絶縁層１４Ｂを形成したのち、図３３に示したように、全面に亘ってスパッタリング法により酸化アルミニウムからなる絶縁層１４Ｃを形成する。
【００６４】
次いで、この絶縁層１４Ｃを、例えば化学機械研磨（ＣＭＰ）によって磁極部分層１２Ａ、連結部分層１２Ｂおよび接続層１３の表面に至るまで研磨して平坦化する（図３４）。平坦化ののち、図３５に示したように、少なくとも第１層部分１０の上面を覆うように絶縁層１４Ｄを形成する。こののち、絶縁層１４Ｄ上に薄膜コイルの第２層部分１５を形成し、さらに第２層部分１５を覆うように絶縁層１６を形成する。絶縁層１６は、例えば、第２層部分１５を覆うようにレジストを塗布し、このレジストを硬化させることによって形成される。さらに、磁極部分層１２Ａ、絶縁層１４，１６および連結部分層１２Ｂ上に、例えばフレームめっき法によってヨーク部分層１２Ｃを形成する。こののち、ヨーク部分層１２Ｃおよび絶縁層１６を覆うように、例えばスパッタリング法によってオーバーコート層１７を形成する。最後に、上記各層を含むスライダの機械加工を行って、ＡＢＳ６１Ａを形成したのち、所定の工程を経ることにより図１９に示した薄膜磁気ヘッド２０が完成する。
【００６５】
以上のように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、磁性膜８Ｚとレジストパターン３２との間に可溶層３１Ｚを形成するので、磁性膜８Ｚとレジストパターン３２とが可溶層３１Ｚによって互いに隔てられた構造を形成することができる。さらに、レジストパターン３２をマスクとしたドライエッチングにより磁性膜８Ｚおよび可溶層３１Ｚを選択的にエッチングして下部磁極層８および可溶層パターン３１を形成したのち、所定の溶剤を用いて少なくとも可溶層パターン３１を除去するようにしたので、下部磁極層８における第１の面８Ａと第２の面８Ｂとの間の厚み方向の段差部分における型くずれの発生を抑制し、より正確にエッチングすることができる。そのうえ、ドライエッチング時および絶縁層１１の形成時に加わる熱の影響を受けることなく、下部磁極層８とレジストパターン３２とを容易に分離することができる。これは、可溶層パターン３１を耐熱性および放熱性に優れたＡｌ2Ｏ3により構成するようにしたことから、上記のドライエッチング時および絶縁層１１の形成時に加わる熱により変質することがなく、可溶層パターン３１と下部磁極層８との焼き付きを生ずることもないからである。仮にレジストパターン３２が上記の加熱により変質した場合であっても、可溶層パターン３１によって隔てたことにより下部磁極層８への影響を防ぐことができる。したがって、第１の面８Ａと第２の面８Ｂとの間に厚み方向の段差Ｄ１を有する下部磁極層８を、高精度かつ容易に形成することが可能である。
【実施例】
【００６６】
ここで、第３の実施の形態における具体的な実施例について説明する。本実施例では、上記第３の実施の形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法に基づき、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなる可溶層を用いて下部磁極層の形成をおこない、下部磁極層の表面状態を確認した。その結果を、従来の樹脂（レジスト）からなる可溶層を用いて下部磁極層の形成をおこなった比較例と併せて表１に示す。なお、下部磁極層としては、全てＦｅＣｏを用いた。
【００６７】
【表１】
2006202436.tif 000003
【００６８】
表１の「表面状態」の欄において、「○」としたものは最終的に下部磁極層の表面に再付着物やバリ（以下、再付着物等という。）などの形成が観察されなかったことを示す。一方、「×」としたものは、最終的に再付着物等の形成が観察されたことを示す。表１から明らかなように、従来のように樹脂（レジスト）を用いて可溶層を形成し、下部磁極層を２００ｎｍ程度エッチングした場合には、リフトオフ後の下部磁極層の表面に再付着物等が観察された。これに対して、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を用いて可溶層を形成した本実施例では、下部磁極層を２００ｎｍ程度エッチングした場合および４００ｎｍ程度エッチングした場合のいずれにおいても、リフトオフ後の下部磁極層の表面に再付着物等の発生は見られなかった。
【００６９】
以上により、本実施例によれば、最終的に再付着物等を残存させることなく十分な精度を有する下部磁極層を形成可能であることがわかった。
【００７０】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、上部レジスト層の形成にポジ型のフォトレジスト材料を用いるようにしたが、ネガ型のフォトレジスト材料を用いるようにしてもよい。また、上記実施の形態では、２層構造のレジストパターンを作製するようにしたが、単層のレジストパターンとしてもよい。その場合には、フォトリソグラフィ処理によりアンダーカットの形成を同時におこなうことのできる樹脂を用いることが望ましい。
【００７１】
また、上記の第１および第２の実施の形態では、第１の薄膜パターンと併せて第２の薄膜パターンも形成する場合について説明するようにしたが、いずれの場合も、第１の薄膜パターンのみ形成するようにしてもよい。
【００７２】
また、上記第１および第２の実施の形態では、第１の薄膜パターンを厚み方向に全てエッチングするようにしたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１の薄膜パターンにおける厚み方向の一部をエッチングし、段差部や凹部を形成する場合をも含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明のパターニング方法は、薄膜磁気ヘッドの製造に限らず、半導体デバイス等の他の電子・磁気デバイスに含まれる各種の薄膜パターンの形成にも好適に用いることができる。例えば、マイクロマシンにおける配線パターンの形成や不揮発性磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ；Magnetoresistive Random Access Memory）における薄膜磁気メモリ素子などのパターン形成などに応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される薄膜パターンを表す平面図および断面図である。
【図２】図１に示した薄膜パターンを形成する方法における一工程を表す断面図である。
【図３】図２に続く一工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図５】図４に続く一工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く一工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く一工程を表す断面図である。
【図８】図７に続く一工程を表す断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される薄膜パターンを表す平面図および断面図である。
【図１０】図９に示した薄膜パターンを形成する方法における一工程を表す断面図である。
【図１１】図１０に続く一工程を表す断面図である。
【図１２】図１１に続く一工程を表す平面図および断面図である。
【図１３】図１２に続く一工程を表す断面図である。
【図１４】図１３に続く一工程を表す断面図である。
【図１５】図１４に続く一工程を表す断面図である。
【図１６】図１５に続く一工程を表す断面図である。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法によって作製される薄膜磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置の概略構成を表す斜視図である。
【図１８】図１７に示した磁気ディスク装置におけるスライダの構成を表す斜視図である。
【図１９】図１８に示した薄膜磁気ヘッドにおけるＡＢＳに垂直な断面の構成を表す断面図である。
【図２０】図１８に示した薄膜磁気ヘッドにおけるＡＢＳに平行な断面の構成を表す断面図である。
【図２１】図１９に示した薄膜磁気ヘッドの要部を拡大して示した拡大断面図である。
【図２２】図１８に示した薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極層の磁極部分層を表す平面図である。
【図２３】本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における一工程を表す断面図である。
【図２４】図２３に続く一工程を表す断面図である。
【図２５】図２４に続く一工程を表す断面図である。
【図２６】図２５に続く一工程を表す断面図である。
【図２７】図２６に続く一工程を表す断面図である。
【図２８】図２７に続く一工程を表す断面図である。
【図２９】図２８に続く一工程を表す断面図である。
【図３０】図２９に続く一工程を表す断面図である。
【図３１】図３０に続く一工程を表す断面図である。
【図３２】図３１に続く一工程を表す断面図である。
【図３３】図３２に続く一工程を表す断面図である。
【図３４】図３３に続く一工程を表す断面図である。
【図３５】図３４に続く一工程を表す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…基板、２…絶縁層、３…下部シールド層、４…絶縁層、５…ＭＲ素子、６…上部シールド層、７…非磁性層、８…下部磁極層、８Ａ…第１の面、８Ｂ…第２の面、８Ｃ…第３の面、９…記録ギャップ層、１０…第１層部分、１１…絶縁層、１２…上部磁極層、１２Ａ…磁極部分層、１２ＡＡ…第１の面、１２ＡＢ…第２の面、１２Ｂ…連結部分層、１２Ｃ…ヨーク部分層、１３…接続層、１４（１４Ａ〜１４Ｄ）…絶縁層、１５…第２層部分、１６…絶縁層、１７…オーバーコート層、２０…薄膜磁気ヘッド、５１…筐体、５２…磁気ディスク、５３…ヘッドアームアセンブリ（ＨＡＡ）、５４…ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）、５５…アーム、５６…駆動部、５７…固定軸、５８…ベアリング、５９…スピンドルモータ、６１…基体、６１Ａ…記録媒体対向面（ＡＢＳ）、１００，２００…薄膜パターン、１０１，２０１…基板、１０２…可溶層パターン、１０２Ｚ，２０２Ｚ…可溶層、１０５，２０５…２層レジストパターン、１１１，１２１…第１薄膜パターン、１１１Ｚ，１２１Ｚ…第１薄膜、１１１Ｔ…端部、１２２…第２薄膜パターン、１２２Ｚ…第２薄膜、。
【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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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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