(57)【要約】【課題】  薄膜デバイスの高品質製造に寄与することが可能なフォトマスクを提供する。【解決手段】  露光用の光を位相Ｐ１（＝０°）を有する光として透過させる主透過領域３０Ａ１と、フレーム部３０Ｆを挟んで主透過領域３０Ａ１と対向配置され、露光用の光を位相Ｐ１に対して反転した位相２（＝１８０°）を有する光として透過させる主透過領域３０Ａ２と、フレーム部３０Ｇを隔てて主透過領域３０Ａ１の周囲を囲むように配置され、露光用の光を位相Ｐ２を有する光として透過させる補助透過領域３０Ａ３と、フレーム部３０Ｇを隔てて主透過領域３０Ａ２の周囲を囲むように配置され、露光用の光を位相Ｐ１を有する光として透過させる補助透過領域３０Ａ４とを含むように、フォトマスク３０の透過領域３０Ａを構成する。【選択図】    図４
2006178344.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用の光を選択的に透過させる透過領域が、
前記露光用の光を第１の位相を有する光として透過させる第１の主透過領域と、
所定の幅を有するフレーム部を挟んで前記第１の主透過領域と対向配置され、前記露光用の光を前記第１の位相に対して反転した第２の位相を有する光として透過させる第２の主透過領域と、
前記第１の主透過領域から隔てられると共にその第１の主透過領域の周囲を囲むように配置され、前記露光用の光を前記第２の位相を有する光として透過させる第１の補助透過領域と、
前記第２の主透過領域から隔てられると共にその第２の主透過領域の周囲を囲むように配置され、前記露光用の光を前記第１の位相を有する光として透過させる第２の補助透過領域と、を含む
ことを特徴とするフォトマスク。
【請求項２】
前記第１の主透過領域および前記第２の主透過領域が、フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの前記第１の主透過領域および前記第２の主透過領域に対応する箇所に開口部を形成させるように、前記露光用の光を透過させるものであり、
前記第１の補助透過領域および前記第２の補助透過領域が、前記フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの前記第１の補助透過領域および前記第２の補助透過領域に対応する箇所に前記開口部を形成させないように、前記露光用の光を透過させるものである
ことを特徴とする請求項１記載のフォトマスク。
【請求項３】
透過性基体のうち、前記第１の主透過領域、前記第２の主透過領域、前記第１の補助透過領域および前記第２の補助透過領域に対応する箇所以外の箇所に、遮光材が設けられた構造を有している
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフォトマスク。
【請求項４】
前記透過性基体が、
前記第１の主透過領域および前記第２の補助透過領域において、第１の厚さを有していると共に、
前記第２の主透過領域および前記第１の補助透過領域において、前記第１の厚さよりもλ／２（ｎ−１）（ただし、λは露光用の光の波長、ｎは透過性基体の屈折率。）だけ薄い第２の厚さを有している
ことを特徴とする請求項３記載のフォトマスク。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載したフォトマスクを使用して薄膜デバイスを製造する方法であって、
基体に、第１の薄膜を形成する第１の工程と、
前記第１の薄膜上に、フォトレジスト膜を形成する第２の工程と、
前記フォトマスクを使用して前記フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施すことにより、そのフォトマスクのうちの第１の主透過領域に対応する箇所に第１の開口部を有すると共に第２の主透過領域に対応する箇所に第２の開口部を有するように、フォトレジストパターンを形成する第３の工程と、
前記フォトレジストパターンをエッチング用のマスクとして使用して前記第１の薄膜を選択的にエッチングすることにより、前記フォトマスクのうちのフレーム部に対応する箇所に第１の薄膜パターンを形成する第４の工程と、
前記フォトレジストパターンをリフトオフ用のマスクとして使用して前記第１の開口部および前記第２の開口部に前記第１の薄膜パターンに連結されるように第２の薄膜パターンを形成する第５の工程と、
前記フォトレジストパターンを除去する第６の工程と、を含む
ことを特徴とする薄膜デバイスの製造方法。
【請求項６】
前記第２の工程において、露光の有無にかかわらずに現像液に可溶な第１のフォトレジスト膜と、露光されない状態では前記現像液に不溶であると共に露光されることにより前記現像液に可溶となる第２のフォトレジスト膜とがこの順に積層された２層構造を有するように、前記フォトレジスト膜を形成し、
前記第３の工程において、前記第１のフォトレジスト膜においてアンダーカットされるように前記フォトレジストパターンを形成する
ことを特徴とする請求項５記載の薄膜デバイスの製造方法。
【請求項７】
前記第１の工程において、前記第１の薄膜として磁気抵抗効果膜を形成し、
前記第４の工程において、前記第１の薄膜パターンとして磁気抵抗効果膜パターンを形成し、
前記第５の工程において、前記第２の薄膜パターンとして少なくともバイアス層およびリード層をこの順に形成して積層させることにより、
前記薄膜デバイスとして薄膜磁気ヘッドを形成する
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の薄膜デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィ処理に使用されるフォトマスク、ならびにフォトマスクを利用したフォトリソグラフィ処理を使用することにより薄膜デバイスを製造する薄膜デバイスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば薄膜磁気ヘッドに代表される薄膜デバイスの製造分野において、フォトリソグラフィ処理を利用したパターン形成手法が広く使用されている。この種のパターン形成手法では、フォトマスクを使用してフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施すことによりフォトレジストパターンを形成したのち、そのフォトレジストパターンを使用して各種機能膜をパターン形成している。
【０００３】
薄膜磁気ヘッドの製造工程では、例えば、フォトリソグラフィ処理を利用したパターン形成手法を使用して、再生機能を担う再生ヘッド部のうちの主要部である隣接接合構造を形成している。この隣接接合構造は、再生時にバルクハウゼンノイズが発生することを抑制させるために開発された構造であり、主に、磁気抵抗効果（ＭＲ；Magneto-Resistive effect）膜パターンの両脇にバイアス層が隣接され、そのバイアス層にリード層が積層された構造を有している。特に、フォトリソグラフィ処理を利用したパターン形成手法を使用して隣接接合構造を形成する際には、フォトレジストパターンをエッチング用のマスクとして使用してエッチング処理を実施することによりＭＲ膜パターン形成したのち、引き続きフォトレジストパターンをリフトオフ用のマスクとしてリフトオフ処理を実施することによりバイアス層およびリード層をパターン形成しており、すなわちフォトリソグラフィ処理を一度だけ経ることにより隣接接合構造を形成している。
【０００４】
このフォトリソグラフィ処理を利用したパターン形成手法に関しては、既にいくつかの技術が提案されている。具体的には、例えば、ポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）層とフォトレジスト層とがこの順に積層された２層構造を有し、そのＰＭＧＩ層においてアンダーカットされたフォトレジストパターン（いわゆるアンダーカット型フォトレジストパターン）を使用する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、例えば、一方の柱部上から他方の柱部上へ梁部が架橋された梁型構造を有するフォトレジストパターン（いわゆるサスペンションブリッジ型フォトレジストパターン）を使用する技術も知られている（例えば、特許文献２〜４参照。）。
【特許文献１】特公平０７−００６０５８号公報
【特許文献２】特許第２８３３５７９号明細書
【特許文献３】特開２００１−０２８１１０号公報
【特許文献４】特開２００２−２１４７９９号公報
【０００５】
この薄膜磁気ヘッドの製造工程において、最近では、磁気記録媒体の記録密度の高密度化に伴い、薄膜磁気ヘッドの再生トラック幅が０．１μｍ以下まで極狭小化しており、すなわち再生ヘッド部の加工寸法が最先端の半導体プロセスの加工寸法と同レベルにまで達している。この再生トラック幅の極狭小化に伴い、フォトレジストパターンの形成精度に関する要望が益々高まる傾向にある。この要望としては、例えば、基板上に複数の薄膜磁気ヘッドを並列的に形成する場合に、フォトリソグラフィ処理において露光時のフォーカスマージンや再生トラック幅の面内分布を確保しつつ、フォトレジスト膜の解像度を向上させる点や、アンダーカット型フォトレジストパターンを使用する場合に、アンダーカット量を制御することによりフォトレジストパターンをリフトオフしやすくする点などが挙げられる。
【０００６】
この要望に関連して、フォトレジスト膜の解像度と露光時のフォーカスマージンとの間には、一般に、以下の関係が成立する。すなわち、フォトレジスト膜の解像度Ｒは、Ｒ＝ｋ１・λ／ＮＡ（ただし、ｋ１は定数、λは露光用の光の波長、ＮＡは開口率（Numerical Aperture）。）という一般式で表され、その解像度Ｒを向上させるためには、露光装置の光学系において開口率（ＮＡ）を大きく設定すればよい。一方、露光時のフォーカスマージンである焦点深度Ｄは、Ｄ＝ｋ２・λ／ＮＡ（ただし、ｋ２は定数。）という一般式で表され、その焦点深度Ｄを向上させるためには、露光装置の光学系において開口率（ＮＡ）を小さく設定すればよい。これらの２つの一般式を併せて考慮すると、開口率を大きく設定すれば、解像度Ｒは向上するが焦点深度Ｄは劣化してしまい、一方、開口率を小さく設定すれば、焦点深度Ｄは向上するが解像度Ｒは劣化してしまうため、解像度Ｒと焦点深度Ｄとは互いにトレードオフの関係にある。
【０００７】
このトレードオフの関係を解消し、すなわち解像度Ｒおよび焦点深度Ｄを併せて向上させるためには、フォトマスクとして、バイナリーマスクに代えて位相シフトマスク（例えばレベンソン型位相シフトマスク）を使用すればよい。この位相シフトマスクは、透過光（フォトマスクを透過する光）に位相差を付与することにより、その透過光間の相互干渉現象を利用して解像度を向上させることが可能なフォトマスクである。
【０００８】
この位相シフトマスクを使用したパターン形成手法に関しては、既にいくつかの技術が提案されている。具体的には、例えば、位相シフトマスクを利用したフォトリソグラフィ処理を使用して薄膜磁気ヘッドを製造することにより、再生トラック幅を極狭小化する技術や（例えば、特許文献５，６参照。）、高アスペクト比の磁極を高精度に形成する技術が知られている（例えば、特許文献７参照。）。
【特許文献５】特開２００２−００８２１１号公報
【特許文献６】特開２００２−３６７１１９号公報
【特許文献７】特開２００３−１７７５４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、位相シフトマスクを利用したパターン形成手法を使用して薄膜デバイスを製造する場合には、その薄膜デバイスの製造歩留を確保するために、薄膜デバイスを可能な限り高品質に製造する必要がある。具体的には、例えば、薄膜デバイスとして薄膜磁気ヘッドのうちの隣接接合構造を形成する場合には、ＭＲ膜パターンを高精度に形成することにより再生トラック幅を高精度に極狭小化しつつ、バイアス層やリード層を所望のパターン形状となるように形成することが重要である。しかしながら、従来の薄膜デバイスの製造方法では、上記したように、位相シフトマスクを使用することによりフォトレジスト膜の解像度および露光時のフォーカスマージンを併せて向上させることが可能な一方で、アンダーカット量を制御することによりフォトレジストパターンをリフトオフしやすくすることが未だ十分に実現されていないため、そのフォトレジストパターンのリフトオフ特性を改善する観点において未だ改善の余地がある。
【００１０】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、薄膜デバイスの高品質製造に寄与することが可能なフォトマスクを提供することにある。
【００１１】
また、本発明の第２の目的は、フォトレジストパターンのリフトオフ特性を改善することにより薄膜デバイスを高品質に製造することが可能な薄膜デバイス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】
【００１２】
本発明に係るフォトマスクは、露光用の光を選択的に透過させる透過領域が、露光用の光を第１の位相を有する光として透過させる第１の主透過領域と、所定の幅を有するフレーム部を挟んで第１の主透過領域と対向配置され、露光用の光を第１の位相に対して反転した第２の位相を有する光として透過させる第２の主透過領域と、第１の主透過領域から隔てられると共にその第１の主透過領域の周囲を囲むように配置され、露光用の光を第２の位相を有する光として透過させる第１の補助透過領域と、第２の主透過領域から隔てられると共にその第２の主透過領域の周囲を囲むように配置され、露光用の光を第１の位相を有する光として透過させる第２の補助透過領域とを含むものである。
【００１３】
本発明に係るフォトマスクでは、露光用の光を第１の位相を有する光として透過させる第１の主透過領域と、フレーム部を挟んで第１の主透過領域と対向配置され、露光用の光を第１の位相に対して反転した第２の位相を有する光として透過させる第２の主透過領域と共に、第１の主透過領域の周囲を囲むように配置され、露光用の光を第２の位相を有する光として透過させる第１の補助透過領域と、第２の主透過領域の周囲を囲むように配置され、露光用の光を第１の位相を有する光として透過させる第２の補助透過領域とを併せて含むように、露光用の光を選択的に透過させる透過領域が構成されている。この場合には、例えば、第１の主透過領域および第２の主透過領域が、フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの第１の主透過領域および第２の主透過領域に対応する箇所に開口部を形成させるように露光用の光を透過させるものであり、第１の補助透過領域および第２の補助透過領域が、フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの第１の補助透過領域および第２の補助透過領域に対応する箇所に開口部を形成させないように露光用の光を透過させるものであれば、フォトマスクが使用されてフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施されることにより、そのフォトレジスト膜が適正に露光・現像されることによりフォトレジストパターンが形成される。具体的には、フォトリソグラフィ処理が施されるフォトレジスト膜では、フレーム部に対応する箇所において、第１の主透過領域および第２の主透過領域を透過した光による露光作用を利用して十分に現像されると共に、フレーム部に対応する箇所以外の箇所においても、第１の主透過領域および第２の主透過領域を透過した光による露光作用と共に第１の補助透過領域および第２の補助透過領域を透過した光による追加の露光作用を利用して十分に現像されるため、フォトレジストパターンが十分にアンダーカットされ、すなわちフォトレジストパターンのリフトオフ特性に影響を及ぼすアンダーカット量が確保される。
【００１４】
本発明に係る薄膜デバイスの製造方法は、上記したフォトマスクを使用して薄膜デバイスを製造する方法であり、基体に第１の薄膜を形成する第１の工程と、第１の薄膜上にフォトレジスト膜を形成する第２の工程と、フォトマスクを使用してフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施すことにより、そのフォトマスクのうちの第１の主透過領域に対応する箇所に第１の開口部を有すると共に第２の主透過領域に対応する箇所に第２の開口部を有するようにフォトレジストパターンを形成する第３の工程と、フォトレジストパターンをエッチング用のマスクとして使用して第１の薄膜を選択的にエッチングすることにより、フォトマスクのうちのフレーム部に対応する箇所に第１の薄膜パターンを形成する第４の工程と、フォトレジストパターンをリフトオフ用のマスクとして使用して第１の開口部および第２の開口部に第１の薄膜パターンに連結されるように第２の薄膜パターンを形成する第５の工程と、フォトレジストパターンを除去する第６の工程とを含むようにしたものである。
【００１５】
本発明に係る薄膜デバイスの製造方法では、上記したフォトマスクを利用したフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターンが形成されると、そのフォトレジストパターンがエッチング用のマスクとして使用されて第１の薄膜が選択的にエッチングされることにより第１の薄膜パターンが形成され、引き続きフォトレジストパターンがリフトオフ用のマスクとして使用されて第１の開口部および第２の開口部に第１の薄膜パターンに連結されるように第２の薄膜パターンが形成されたのち、そのフォトレジストパターンが除去される。この場合には、上記したフォトマスクを利用したフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターンが形成されることにより、そのフォトレジストパターンのリフトオフ特性に影響を及ぼすアンダーカット量が確保されるため、フォトレジストパターンのリフトオフ特性が向上する。
【００１６】
特に、本発明に係るフォトマスクでは、透過性基体のうち、第１の主透過領域、第２の主透過領域、第１の補助透過領域および第２の補助透過領域に対応する箇所以外の箇所に、遮光材が設けられた構造を有していてもよい。この場合には、透過性基体が、第１の主透過領域および第２の補助透過領域において第１の厚さを有していると共に、第２の主透過領域および第１の補助透過領域において第１の厚さよりもλ／２（ｎ−１）（ただし、λは露光用の光の波長、ｎは透過性基体の屈折率。）だけ薄い第２の厚さを有していてもよい。
【００１７】
また、本発明に係る薄膜デバイスの製造方法では、第２の工程において、露光の有無にかかわらずに現像液に可溶な第１のフォトレジスト膜と、露光されない状態では現像液に不溶であると共に露光されることにより現像液に可溶となる第２のフォトレジスト膜とがこの順に積層された２層構造を有するようにフォトレジスト膜を形成し、第３の工程において、第１のフォトレジスト膜においてアンダーカットされるようにフォトレジストパターンを形成するのが好ましい。この場合には、第１の工程において、第１の薄膜として磁気抵抗効果膜を形成し、第４の工程において、第１の薄膜パターンとして磁気抵抗効果膜パターンを形成し、第５の工程において、第２の薄膜パターンとして少なくともバイアス層およびリード層をこの順に形成して積層させることにより、薄膜デバイスとして薄膜磁気ヘッドを形成するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係るフォトマスクによれば、露光用の光を第１の位相を有する光として透過させる第１の主透過領域と、フレーム部を挟んで第１の主透過領域と対向配置され、露光用の光を第１の位相に対して反転した第２の位相を有する光として透過させる第２の主透過領域と、第１の主透過領域の周囲を囲むように配置され、露光用の光を第２の位相を有する光として透過させる第１の補助透過領域と、第２の主透過領域の周囲を囲むように配置され、露光用の光を第１の位相を有する光として透過させる第２の補助透過領域とを含むように透過領域が構成されている構造的特徴に基づき、例えば、第１の主透過領域および第２の主透過領域が、フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの第１の主透過領域および第２の主透過領域に対応する箇所に開口部を形成させるように露光用の光を透過させるものであり、第１の補助透過領域および第２の補助透過領域が、フォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの第１の補助透過領域および第２の補助透過領域に対応する箇所に開口部を形成させないように露光用の光を透過させるものであれば、フォトマスクが使用されてフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施されてフォトレジストパターンが形成されることにより、そのフォトレジストパターンのリフトオフ特性に影響を及ぼすアンダーカット量が確保される。したがって、フォトマスクが使用されることにより形成されたフォトレジストパターンのリフトオフ特性が向上するため、そのフォトレジストパターンが使用されて薄膜デバイスが製造されることにより、薄膜デバイスの高品質製造に寄与することができる。
【００１９】
本発明に係る薄膜デバイスの製造方法によれば、上記したフォトマスクを利用したフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターンを形成しておき、そのフォトレジストパターンをエッチング用のマスクとして使用して第１の薄膜を選択的にエッチングすることにより第１の薄膜パターンを形成し、引き続きフォトレジストパターンをリフトオフ用のマスクとして使用して第１の開口部および第２の開口部に第１の薄膜パターンに連結されるように第２の薄膜パターンを形成したのち、そのフォトレジストパターンを除去する製法的特徴に基づき、そのフォトレジストパターンのリフトオフ特性に影響を及ぼすアンダーカット量が確保されるため、フォトレジストパターンのリフトオフ特性が向上する。したがって、フォトレジストパターンのリフトオフ特性を改善することにより薄膜デバイスを高品質に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法を使用して製造される薄膜デバイスの構成について説明する。図１〜図３は薄膜デバイスとしての薄膜磁気ヘッド１００の構成を表しており、図１は斜視構成を示し、図２は図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った断面構成（ＹＺ面に沿った断面構成）を拡大して示し、図３は図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を拡大して示している。なお、図１では、薄膜磁気ヘッド１００の斜視構成を見やすくするために、その薄膜磁気ヘッド１００を部分的に分解し、すなわち薄膜磁気ヘッド１００の構成要素を部分的に離間させて示している。
【００２２】
薄膜磁気ヘッド１００は、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体（以下、単に「記録媒体」という。）に磁気的処理（再生処理または記録処理）を施すために、ハードディスクドライブなどの磁気記録装置に搭載されるものである。具体的には、薄膜磁気ヘッド１００は、例えば、図１および図２に示したように、再生処理を実行する再生ヘッド部１０と、記録処理を実行する記録ヘッド部２０とを含み、これらの再生ヘッド部１０と記録ヘッド部２０とが一体化された複合型ヘッドであり、スライダ１の一面に設けられている。
【００２３】
再生ヘッド部１０は、例えば、図１および図２に示したように、スライダ１上に配置されており、下部シールド層１１と、下部ギャップ層１２と、磁気抵抗効果（ＭＲ；Magneto-Resistive effect）素子１３と、上部ギャップ層１４と、上部シールド層１５とがこの順に積層された積層構造を有している。
【００２４】
下部シールド層１１および上部シールド層１５は、ＭＲ素子１３を周辺から磁気的に遮蔽するものであり、例えば、いずれもニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ；以下、単に「パーマロイ」という。）などの磁性材料により構成されている。下部ギャップ層１２および上部ギャップ層１４は、ＭＲ素子１３を周辺から電気的に分離するものであり、例えば、いずれも酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ3 ；以下、単に「アルミナ」という。）により構成されている。ＭＲ素子１３は、再生処理を実質的に実行するものであり、例えば、ＭＲ膜パターン１３１の両脇にバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌが積層配置された構造を有しており、いわゆる隣接接合構造を有している。このリード層１３３Ｒ，１３３Ｌには、ＭＲ素子１３を通電させるための電極パッド１３４ＲＰ，１３４ＬＰがそれぞれ接続されている。これらの下部シールド層１１から上部シールド層１５に至る一連の構成要素は、いずれもスライダ１と共にエアベアリング面１Ｍ、すなわち薄膜磁気ヘッド１００が記録媒体に対向する面（対向面）を構成している。
【００２５】
再生ヘッド部１０のうちの主要部であるＭＲ膜パターン１３１は、例えば、図３に示したように、下地層１３１１と、ピンニング層１３１２と、ピンド層１３１３と、スペーサ層１３１４と、フリー層１３１５と、保護層１３１６とがこの順に積層された積層構造を有している。下地層１３１１は、ピンニング層１３１２の磁気特性を安定化させるものであり、例えば、タンタル（Ｔａ）またはニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）などの非磁性材料により構成されている。ピンニング層１３１２は、ピンド層１３１３の磁化方向を固定させるものであり、例えば、白金マンガン合金（ＰｔＭｎ）、イリジウムマンガン合金（ＩｒＭｎ）またはルテニウムロジウムマンガン合金（ＲｕＲｈＭｎ）などの反強磁性材料により構成されている。ピンド層１３１３は、ピンニング層１３１２と交換結合されることにより外部磁界に応じて磁化方向が変化不能なものであり、例えば、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）などの強磁性材料により構成された単層構造を有する場合もあるし、あるいは非磁性層を挟んで２つの強磁性材料が積層された積層構造、具体的にはコバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）層／ルテニウム（Ｒｕ）層／コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）層などに代表される積層構造（いわゆるシンセティックピンド層）を有する場合もある。スペーサ層１３１４は、例えば、銅（Ｃｕ）などの非磁性材料により構成されている。フリー層１３１５は、外部磁界に応じて磁化方向が自由に変化可能なものであり、例えば、コバルト鉄合金（ＣｏＦｅ）などの強磁性材料により構成されている。保護層１３１６は、ＭＲ膜パターン１３１のうちの主要部（ピンニング層１３１２からフリー層１３１５に至る積層部分）を保護するものであり、例えば、タンタル（Ｔａ）、ロジウム（Ｒｈ）またはニッケルクロム合金（ＮｉＣｒ）などの非磁性材料により構成されている。
【００２６】
バイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌは、ＭＲ膜パターン１３１にバイアスを供給することによりフリー層１３１５を単磁区化するものである。このバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌは、例えば、ＭＲ膜パターン１３１の両側面および下部ギャップ層１２の表面に沿って延在しており、コバルト白金合金（ＣｏＰｔ）などの硬磁性材料により構成されている。リード層１３３Ｒ，１３３Ｌは、ＭＲ膜パターン１３１を通電させるものであり、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌは、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌと上部シールド層１５との間を電気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。これらのバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌは、例えば、図１に示したように一対の羽型のパターン形状を有している。すなわち、バイアス層１３２Ｒ、リード層１３３Ｒおよび絶縁層１３４Ｒは、ＭＲ膜パターン１３１の一方の側面側において後方に向かって延在すると共に互いにほぼ同一のパターン形状を有しており、バイアス層１３２Ｌ、リード層１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｌは、ＭＲ膜パターン１３１の他方の側面側において後方に向かって延在すると共に互いにほぼ同一のパターン形状を有している。
【００２７】
なお、再生ヘッド部１０では、例えば、図３に示したように、バイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌの総厚がＭＲ膜パターン１３１の総厚よりも大きくなっている。これにより、上部ギャップ層１４および上部シールド層１５は、バイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌに対応する箇所において部分的に盛り上がると共にＭＲ膜パターン１３１に対応する箇所において部分的に落ち込むように湾曲しながら延在している。
【００２８】
記録ヘッド部２０は、例えば、図１および図２に示したように、再生ヘッド部１０上に配置されており、下部磁極２１として機能する上部シールド層１５と、磁気連結用の開口（バックギャップ２２ＢＧ）が設けられた記録ギャップ層２２と、絶縁層２４により被覆されたコイル２３と、上部磁極２５とがこの順に積層された積層構造を有している。なお、図１では、絶縁層２４の図示を省略していると共に、上部磁極２５の構造を簡略化して示している。
【００２９】
下部磁極２１および上部磁極２５は、磁束の流路（磁路）を構成するものであり、例えば、いずれもパーマロイなどの磁性材料により構成されている。この上部磁極２５は、エアベアリング面１Ｍに近い側において記録ギャップ層２２により下部磁極２１から隔てられていると共に遠い側においてバックギャップ２２ＢＧを通じて下部磁極２１に連結されている。特に、上部磁極２５は、例えば、図２に示したように、エアベアリング面１Ｍに露出するように配置された上部ポールチップ２５Ａと、バックギャップ２２ＢＧに配置された上部連結部２５Ｂと、エアベアリング面１Ｍよりも後退して上部ポールチップ２５Ａおよび上部連結部２５Ｂの双方にオーバーラップすることにより、それらの上部ポールチップ２５Ａおよび上部連結部２５Ｂの双方に連結された上部ヨーク２５Ｃとを含んで構成されている。記録ギャップ層２２は、下部磁極２１と上部磁極２５との間に磁気的なギャップを構成するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。コイル２３は、記録用の磁束を発生させるものであり、例えば銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。このコイル２３は、バックギャップ２２ＢＧを中心として巻回されたスパイラル構造を有しており、その一端および他端に通電用の電極パッド２３ＳＰ，２３ＥＰがそれぞれ接続されている。絶縁層２４は、コイル２３を周辺から電気的に分離するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。なお、上部磁極２５上には、さらに、記録ヘッド部２０を周辺から電気的に分離すると共に保護するオーバーコート層（図示せず）が設けられている。
【００３０】
次に、図１〜図７を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法において使用されるフォトマスクの構成について説明する。図４および図５はフォトマスク３０の構成を表しており、図４は平面構成（Ｚ軸方向から見た平面構成）を示し、図５は図４に示したＡ−Ａ線に沿った断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を示している。また、図６および図７はフォトマスク３０の透過特性を表しており、図６は図４に示したＢ−Ｂ線箇所の透過特性を示し、図７は図４に示したＣ−Ｃ線箇所の透過特性を示している。なお、図６および図７のうち、（Ａ）はフォトマスク３０の断面構成を模式的に示し、（Ｂ）は透過光の位相を示し、（Ｃ）は透過光の強度を示している。
【００３１】
フォトマスク３０は、フォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターンを形成する場合に、そのフォトレジストパターンを形成する上でフォトレジスト膜を選択的に露光するために使用されるものであり、図４に示したように、露光用の光を選択的に透過させる透過領域３０Ａが設けられたものである。すなわち、フォトマスク３０は、上記した透過領域３０Ａと共に、露光用の光を透過させない（遮蔽する）非透過領域３０Ｂを併せて有している。
【００３２】
この透過領域３０Ａは、露光用の光を位相Ｐ１（第１の位相）を有する光として透過させる主透過領域３０Ａ１（第１の主透過領域）と、所定の幅Ｗ１を有するフレーム部３０Ｆを挟んで主透過領域３０Ａ１と対向配置され、露光用の光を位相Ｐ１に対して反転した位相Ｐ２（第２の位相）を有する光として透過させる主透過領域３０Ａ２（第２の主透過領域）と、主透過領域３０Ａ１から隔てられると共にその主透過領域３０Ａ１の周囲を囲むように配置され、露光用の光を位相Ｐ２を有する光として透過させる補助透過領域３０Ａ３（第１の補助透過領域）と、主透過領域３０Ａ２から隔てられると共にその主透過領域３０Ａ２の周囲を囲むように配置され、露光用の光を位相Ｐ１を有する光として透過させる補助透過領域３０Ａ４（第２の補助透過領域）とを含んでおり、すなわちフォトマスク３０は、いわゆる位相シフトマスクである。ここで、位相Ｐ１，Ｐ２は、例えば、位相Ｐ１＝０°であるとき、位相Ｐ２＝１８０°である。特に、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２は、フォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２に対応する箇所に開口部（後述する開口部４２ＫＲ，４２ＫＬ。後述する図１０、図１１および図２５参照。）を形成させるように、露光用の光を透過させるものであり、一方、補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４は、同様にフォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理が施された際に、そのフォトレジスト膜のうちの補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４に対応する箇所に開口部を形成させないように、露光用の光を透過させるものである。この「フォトレジスト膜に開口部を形成させる」とは、露光後のフォトレジスト膜を現像した際に、そのフォトレジスト膜のうちの露光箇所に開口部が形成されるように露光量（露光用の光の透過量）を調整するという意味であり、一方、「フォトレジスト膜に開口部を形成させない」とは、露光後のフォトレジスト膜を現像した際に、そのフォトレジスト膜のうちの露光箇所に開口部が形成されないように露光量（露光用の光の透過量）を調整するという意味である。なお、上記したフレーム部３０Ｆは、非透過領域３０Ｂの一部を構成すると共に主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２を分離する境界部分である。このフレーム部３０Ｆの幅Ｗ１は、ＭＲ膜パターン１３１の幅を画定するものである。なお、フレーム部３０Ｆの幅Ｗ１は、投影倍率、すなわちフレーム部３０Ｆの投影寸法および実寸法の間の比（投影寸法／実寸法）に応じて自由に設定可能である。
【００３３】
主透過領域３０Ａ１は、バイアス層１３２Ｒ、リード層１３３Ｒおよび絶縁層１３４Ｒのパターン形状に対応するパターン形状を有しており、例えば、略Ｌ字型のパターン形状を有している。主透過領域３０Ａ２は、バイアス層１３２Ｌ、リード層１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｌのパターン形状に対応するパターン形状を有しており、例えば、主透過領域３０Ａ１のパターン形状と線対称な略Ｌ字型のパターン形状を有している。補助透過領域３０Ａ３は、幅Ｗ２を有する略Ｃ字型のパターン形状を有しており、非透過領域３０Ｂの一部を構成するフレーム部３０Ｇを介して主透過領域３０Ａ１から間隔Ｓだけ隔てられている。補助透過領域３０Ａ４は、例えば、補助透過領域３０Ａ３のパターン形状と線対称な略Ｃ字型のパターン形状を有しており、その補助透過領域３０Ａ３と同様に幅Ｗ２を有すると共にフレーム部３０Ｇを介して主透過領域３０Ａ２から間隔Ｓだけ隔てられている。
【００３４】
この補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４の幅Ｗ２は、例えば、上記したように、フォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施した際に、そのフォトレジスト膜に開口部が形成されないように露光量を調整し得る程度に狭く、かつフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施すことによりアンダーカットが施されたフォトレジストパターンを形成した際に、そのアンダーカット量が確保されるように露光量を調整し得る程度に広いのが好ましい。具体的には、幅Ｗ２は、例えば、フレーム部３０Ｆの幅Ｗ１以下であるのが好ましい（Ｗ２≦Ｗ１）。また、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２と補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４との間の間隔Ｓは、例えば、フォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施した際に、そのフォトレジスト膜のうちの主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２に対応する露光領域が意図せずに拡張しないように露光量を調整し得る程度に狭く、かつフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施すことによりアンダーカットが施されたフォトレジストパターンを形成した際に、やはりアンダーカット量が確保されるように露光量を調整し得る程度に広いのが好ましい。
【００３５】
このフォトマスク３０は、具体的には、例えば、図５に示したように、ガラスなどの透過性基体３１の一面に、クロム（Ｃｒ）などにより構成された遮光材３２が部分的に設けられた構造を有している。この遮光材３２は、透過性基体３１のうち、非透過領域３０Ｂに対応する箇所、すなわち透過領域３０Ａ（主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２および補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４）に対応する箇所以外の箇所に設けられている。特に、透過性基体３１では、主透過領域３０Ａ１および補助透過領域３０Ａ４において露光用の光を位相Ｐ１を有する光として透過させると共に、主透過領域３０Ａ２および補助透過領域３０Ａ３において露光用の光を位相Ｐ２を有する光として透過させることが可能となるように、主透過領域３０Ａ１および補助透過領域３０Ａ４と主透過領域３０Ａ２および補助透過領域３０Ａ３との間で厚さに差異が設けられている。詳細には、透過性基体３１は、主透過領域３０Ａ１および補助透過領域３０Ａ４において、厚さＴ１（第１の厚さ）を有していると共に、主透過領域３０Ａ２および補助透過領域３０Ａ３において、深さＤだけ選択的に掘り込まれることにより、厚さＴ１よりも小さな厚さＴ２（Ｔ２＜Ｔ１）を有している。この深さＤは、露光用の光の波長をλとし、透過性基体３１の屈折率をｎとしたとき、Ｄ＝λ／２（ｎ−１）で表される。
【００３６】
このフォトマスク３０のうち、図４に示したＢ−Ｂ線箇所では、図６に示した透過特性が得られる。すなわち、図６（Ａ）に示したように、フォトマスク３０のうちの透過領域３０Ａ（主透過領域３０Ａ２）／非透過領域３０Ｂ（フレーム部３０Ｆ）／透過領域３０Ａ（主透過領域３０Ａ１）では、露光用の光Ｌが供給されると、その露光用の光Ｌは、非透過領域３０Ｂにおいて透過されない一方で、主透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１を有する光（透過光Ｌ１）として十分に透過されると共に、主透過領域３０Ａ２において位相Ｐ２を有する光（透過光Ｌ２）として十分に透過される。これにより、フォトマスク３０を透過する光の位相は、図６（Ｂ）に示したように、主透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１（＝０°）になり、主透過領域３０Ａ２において位相Ｐ２（＝１８０°）になると共に、そのフォトマスク３０を透過する光の強度は、図６（Ｃ）に示したように、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２において最大になり、非透過領域３０Ｂにおいて最小になる。また、フォトマスク３０のうち、図４に示したＣ−Ｃ線箇所では、図７に示した透過特性が得られる。すなわち、図７（Ａ）に示したように、フォトマスク３０のうちの透過領域３０Ａ（主透過領域３０Ａ１）／非透過領域３０Ｂ（フレーム部３０Ｇ）／透過領域３０Ａ（補助透過領域３０Ａ３）／非透過領域３０Ｂでは、露光用の光Ｌが供給されると、その露光用の光Ｌは、非透過領域３０Ｂにおいて透過されない一方で、主透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１を有する光（透過光Ｌ１）として十分に透過されると共に、補助透過領域３０Ａ３において位相Ｐ２を有する光（透過光Ｌ２）として僅かに透過される。これにより、フォトマスク３０を透過する光の位相は、図７（Ｂ）に示したように、主透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１（＝０°）になり、補助透過領域３０Ａ３において位相Ｐ２（＝１８０°）になると共に、そのフォトマスク３０を透過する光の強度は、図７（Ｃ）に示したように、主透過領域３０Ａ１において最大になり、補助透過領域３０Ａ３において僅かになり、非透過領域３０Ｂにおいて最小となる。なお、図７を参照して説明していない補助透過領域３０Ａ４の透過特性は、露光用の光Ｌが位相Ｐ１を有する光（透過光Ｌ１）として透過される点を除き、補助透過領域３０Ａ３の透過特性と同様である。
【００３７】
次に、図１〜図３３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法として、図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッド１００の製造方法について説明する。図８〜図３３は薄膜デバイスの製造工程として図１〜図３に示した薄膜磁気ヘッド１００の製造工程を説明するためのものであり、図２４〜図３２は平面構成（Ｚ軸方向から見た平面構成）を示し、図３３は図３２に示したＣ−Ｃ線に沿った断面構成（ＹＺ面に沿った断面構成）を示し、図８〜図２３は図２４〜図３１に対応する断面構成を示している。図８〜図２３のうち、図８、図１０、図１２、図１４、図１６、図１８、図２０および図２２は図２４〜図３１に示したＡ−Ａ線に沿った断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を示し、図９、図１１、図１３、図１５、図１７、図１９、図２１および図２３は図２４〜図３１に示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）示している。なお、図８および図９は図２４に対応し、図１０および図１１は図２５に対応し、図１２および図１３は図２６に対応し、図１４および図１５は図２７に対応し、図１６および図１７は図２８に対応し、図１８および図１９は図２９に対応し、図２０および図２１は図３０に対応し、図２２および図２３は図３１に対応している。
【００３８】
以下では、まず、図１〜図３を参照して、薄膜磁気ヘッド１００全体の製造工程の概略について説明したのち、図１〜図３３を参照して、本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法が適用される薄膜磁気ヘッド１００のうちの主要部（再生ヘッド部１０）の形成工程について詳細に説明する。なお、薄膜磁気ヘッド１００を構成する一連の構成要素の材質、寸法ならびに構造的特徴に関しては既に詳述したので、それらの説明を随時省略するものとする。
【００３９】
この薄膜磁気ヘッド１００は、主に、めっき処理またはスパッタリングに代表される成膜技術、フォトリソグラフィ処理に代表されるパターニング技術、ならびにドライエッチングまたはウェットエッチングに代表されるエッチング技術などを含む既存の薄膜プロセスを使用して、各構成要素を順次形成して積層させることにより製造される。すなわち、図１〜図３に示したように、まず、スライダ１上に、下部シールド層１１と、下部ギャップ層１２と、ＭＲ素子１３と、上部ギャップ層１４と、上部シールド層１５とをこの順に形成して積層させることにより、再生ヘッド部１０を形成する。このＭＲ素子１３を形成する際には、ＭＲ膜パターン１３１の両脇にバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌが積層配置された隣接接合構造となるようにする。続いて、再生ヘッド部１０のうちの上部シールド層１５（下部磁極２１）上に、記録ギャップ層２２と、絶縁層２４により被覆されたコイル２３と、上部磁極２５とをこの順に形成して積層させることにより、記録ヘッド部２０を形成する。この上部磁極２５を形成する際には、上部ポールチップ２５Ａおよび上部連結部２５Ｂと、これらの上部ポールチップ２５Ａおよび上部連結部２５Ｂの双方に部分的にオーバーラップされた上部ヨーク２５Ｃとを含むようにする。最後に、記録ヘッド部２０上にオーバーコート層（図示せず）を形成したのち、機械加工や研磨加工を利用してエアベアリング面１Ｍを形成することにより、薄膜磁気ヘッド１００が完成する。
【００４０】
薄膜磁気ヘッド１００のうちの再生ヘッド部１０を形成する際には、まず、図８、図９および図２４に示したように、スライダ１（図８、図９および図２４では図示せず）上に、下部シールド層１１および下部ギャップ層１２をこの順に形成することにより積層させたのち、基体としての下部シールド層１１および下部ギャップ層１２上に、第１の薄膜として後工程においてパターニングされることによりＭＲ膜パターン１３１（磁気抵抗効果膜パターン）となるＭＲ膜（磁気抵抗効果膜）を形成し、具体的には下地層１３１１と、ピンニング層１３１２と、ピンド層１３１３と、スペーサ１３１４と、フリー層１３１５と、保護層１３１６とをこの順に形成することにより積層させる。これらの下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜を形成する際には、下部ギャップ層１２の表面を全体に渡って覆うようにする。
【００４１】
続いて、保護層１３１６上にフォトレジスト膜を塗布することにより、フォトレジスト膜４１を形成する。このフォトレジスト膜４１を形成する際には、例えば、露光の有無にかかわらずに現像液に可溶なポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）などを使用して下層レジスト膜４１Ａを形成したのち、露光されない状態では現像液に不溶であると共に露光されることにより現像液に可溶となるポリヒドロキシスチレン系の化学増幅型のポジ型フォトレジストを使用して下層レジスト膜４１Ａ上に上層レジスト膜４１Ｂを形成することにより、これらの下層レジスト膜４１Ａおよび上層レジスト膜４１Ｂを含む２層構造を有するようにフォトレジスト膜４１を形成する。
【００４２】
続いて、図４〜図７に示したフォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施すことにより、図１０、図１１および図２５に示したように、下層レジスト膜４２Ａおよび上層レジスト膜４２Ｂを含む２層構造を有するようにフォトレジストパターン４２を形成する。具体的には、例えばフッ化クリプトン（ＫｒＦ）、フッ化アルゴン（ＡｒＦ）またはＩ線などを光源とするステッパを使用して、そのステッパから露光用の光をフォトマスク３０越しに照射することによりフォトレジスト膜４１を選択的に露光したのち、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；tetramethyl ammonium hydroxide）水溶液に代表される有機アルカリ現像液などの現像液を使用してフォトレジスト膜４１のうちの露光箇所を現像する。この場合には、特に、フォトレジスト膜４１のうち、フォトマスク３０のうちのフレーム部３０Ｆに対応する箇所におけるアンダーカット量が、後工程においてリフトオフ処理を良好に行うことが可能な適切な量となるように、現像時間を調整する。なお、現像液としては、例えば、上記した有機アルカリ現像液に代えて、水酸化ナトリウム（ＮａＯＨ）水溶液や水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液などの金属アルカリ現像液を使用することも可能である。
【００４３】
このフォトリソグラフィ処理では、上記したように、フォトレジスト膜４１のうち、フォトマスク３０のうちの主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２に対応する箇所がそれぞれ透過光Ｌ１，Ｌ２により開口部が形成されるように露光されると共に、補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４に対応する箇所がそれぞれ透過光Ｌ１，Ｌ２により開口部が形成されないように露光されるため、現像後のフォトレジスト膜４１として、主透過領域３０Ａ１に対応する箇所に開口部４２ＫＲ（第１の開口部）を有すると共に主透過領域３０Ａ２に対応する箇所に開口部４２ＫＬ（第２の開口部）を有するようにフォトレジストパターン４２が形成される。なお、フォトリソグラフィ処理では、上記したように、フォトレジスト膜４１のうち、フォトマスク３０のうちの補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４に対応する箇所が僅かに露光されるため、例えば、図１１に示したように、上層レジスト膜４２Ｂのうちの透過領域３０Ａ３，３０Ａ４に対応する箇所に窪み４２Ｈが設けられる。
【００４４】
この場合には、特に、図１０および図１１に示したように、フォトレジストパターン４２が下層レジスト膜４２Ａにおいてアンダーカットされる。このフォトレジストパターン４２では、図１０に示したように、図２５に示したＡ−Ａ線箇所においてアンダーカット量（アンダーカットに伴う下層レジスト膜４２Ａの後退距離）Ｒ１が十分に大きくなると共に、図１１に示したように、図２５に示したＢ−Ｂ線箇所においてもアンダーカット量Ｒ２が十分に大きくなる。これらのアンダーカット量Ｒ１，Ｒ２は、例えば、互いにほぼ等しくなる（Ｒ１≒Ｒ２）。
【００４５】
続いて、フォトレジストパターン４２をエッチング用のマスクとして使用して、例えばイオンミリングなどのドライエッチングを使用してフォトレジストパターン４２のうちの開口部４２ＫＲ，４２ＫＬを通じて下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜を下部ギャップ層１２が露出するまでエッチングすることにより、図１２、図１３および図２６に示したように、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜のうちの開口部４２ＫＲ，４２ＫＬに対応する箇所を選択的に除去する。この下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜がエッチングされる際には、図１２および図１３に示したように、その積層膜の幅（エッチング幅）が下部ギャップ層１２に近づくにしたがって広くなる。その理由は、エッチング処理が進行するにしたがってエッチング残渣５１が生じ、そのエッチング残渣５１がフォトレジストパターン４２のうちの上層レジスト膜４２Ｂの周囲を被覆するように付着するため、その上層レジスト膜４２Ｂの幅が次第に拡がるからである。
【００４６】
続いて、図１４、図１５および図２７に示したように、フォトレジストパターン４２をリフトオフ用のマスクとして使用して、開口部４２ＫＲ，４２ＫＬに露出した下部ギャップ層１２上に、第２の薄膜パターンとして少なくともバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌおよびリード層１３３Ｒ，１３３Ｌを形成する。具体的には、例えば、開口部４２ＫＲにおける下部ギャップ層１２上に、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜に連結されるように、バイアス層１３２Ｒおよびリード層１３３Ｒと共に絶縁層１３４Ｒを併せて形成して積層させると共に、開口部４２ＫＬにおける下部ギャップ層１２上に、同様に下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜に連結されるように、バイアス層１３２Ｌおよびリード層１３３Ｌと共に絶縁層１３４Ｌを併せて形成して積層させる。これらのバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌが形成される際には、開口部４２ＫＲ，４２ＫＬだけでなく、その開口部４２ＫＲ，４２ＫＬの周辺にまでバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌが形成されるため、図１４および図１５に示したように、上層レジスト膜４２Ｂを被覆しているエッチング残渣５１の周囲をさらに被覆するように、バイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌの余剰膜５２、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌの余剰膜５３および絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌの余剰膜５４がこの順に付着する。
【００４７】
続いて、図１６、図１７および図２８に示したように、フォトレジストパターン４２を除去し、すなわちフォトレジストパターン４２をリフトオフする。このリフトオフ処理により、フォトレジストパターン４２と共に、そのフォトレジストパターン４２のうちの上層レジスト膜４２Ｂに付着していた残渣５１および余剰膜５２〜５４が併せて除去される。
【００４８】
続いて、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜およびバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌから絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌに至る積層膜上にフォトレジスト膜（図示せず）を形成したのち、そのフォトレジスト膜にフォトリソグラフィ処理を施すことにより、図１８、図１９および図２９に示したように、エッチングマスク４３をパターン形成する。このエッチングマスク４３を形成する際には、例えば、図２９に示したように、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜のうちのＡ−Ａ線箇所、すなわち下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜のうち、バイアス層１３２Ｒ，リード層１３３Ｒおよび絶縁層１３４Ｒとバイアス層１３２Ｌ、リード層１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｌとにより挟まれた部分と共に、その周辺を覆うようにする。ここでは、例えば、バイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌのパターン形状に沿ったパターン形状を有し、特に、バイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌのパターン形状よりも狭いパターン形状を有するようにエッチングマスク４３を形成する。
【００４９】
続いて、例えばイオンミリングなどのドライエッチングを使用して、エッチングマスク４３越しに下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜を下部ギャップ層１２が露出するまでエッチングする。このエッチング処理により、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜のうち、エッチングマスク４３により覆われていない部分が選択的に除去され、そのエッチングマスク４３により覆われている部分のみが残存するため、図２０、図２１および図３０に示したように、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜の残存部分として、第１の薄膜パターンとしてのＭＲ膜パターン１３１が形成される。これにより、ＭＲ膜パターン１３１の両脇にバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌが積層配置された隣接接合構造を有するように、ＭＲ素子１３が形成される。なお、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜がエッチングされる際には、絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌのうちのエッチングマスク４３により覆われていない部分が併せてエッチングされるため、図２１に示したように、絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌが部分的に僅かに掘り下げられる。
【００５０】
続いて、エッチングマスク４３を除去したのち、図２２、図２３および図３１に示したように、ＭＲ膜パターン１３１、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌ上に、上部ギャップ層１４と上部シールド層１５とをこの順に形成することにより積層させる。
【００５１】
最後に、図３２に示したように、例えば機械加工や研磨加工を使用して、下部シールド層１１から上部シールド層１５に至る積層膜をスライダ１と共に研磨し、具体的には積層方向と交差する方向（Ｙ軸方向）から研磨することにより、エアベアリング面１Ｍを形成する。このエアベアリング面１Ｍを形成する際には、ＭＲ膜パターン１３１の高さ、すなわち図３２に示したＭＲ膜パターン１３１のＹ軸方向の寸法（ＭＲハイトＭＨ）が所望の寸法となるまで研磨処理を行うようにする。これにより、再生ヘッド部１０が完成する。なお、完成した再生ヘッド部１０の断面構成（ＹＺ面に沿った断面構成）は、例えば、図３３に示した通りである。
【００５２】
本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法では、図４〜図７に示したフォトマスク３０を利用したフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターン４２（下層レジスト膜４２Ａ／上層レジスト膜４２Ｂ）を形成したのち、そのフォトレジストパターン４２をエッチング用のマスクとして使用してＭＲ膜パターン１３１を形成し、引き続きフォトレジストパターン４２をリフトオフ用のマスクとして使用してバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３Ｌを形成するようにしたので、以下の理由により、フォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善することにより薄膜磁気ヘッド１００を高品質に製造することができる。
【００５３】
図３４〜図３６は本実施の形態に係るフォトマスク３０に対する比較例のフォトマスク１３０の構成を表しており、図３４は図４に対応する平面構成（Ｚ軸方向から見た平面構成）を示し、図３５は図５に対応する断面構成（図３４に示したＡ−Ａ線に沿った断面構成）を示し、図３６は図７に対応する透過特性（図３４に示したＣ−Ｃ線箇所の透過特性）を示している。また、図３７〜図４０は、図３４〜図３６に示したフォトマスク１３０を使用した比較例の薄膜デバイスの製造方法に関する問題点を説明するためのものであり、それぞれ図１１、図１３、図１５および図１７に対応する断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を示している。
【００５４】
この比較例のフォトマスク１３０は、図３４および図３５に示したように、フォトリソグラフィ処理においてフォトレジスト膜に開口部が形成されるように露光用の光を透過させる主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２と共に、フォトリソグラフィ処理においてフォトレジスト膜に開口部が形成されないように露光用の光を透過させる補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４を併せて有する本実施の形態に係るフォトマスク３０（図４および図５参照）とは異なり、補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４を有しておらずに主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２のみを有している点を除き、本実施の形態に係るフォトマスク３０と同様の構造を有している。このフォトマスク１３０のうち、図３４に示したＢ−Ｂ線箇所では、フォトマスク３０と同様の透過特性（図６参照）が得られるが、図３４に示したＣ−Ｃ線箇所では、図３６に示した透過特性が得られる。すなわち、図３６（Ａ）に示したように、フォトマスク１３０のうちの透過領域３０Ａ（主透過領域３０Ａ１）／非透過領域３０Ｂでは、露光用の光Ｌが供給されると、その露光用の光Ｌは、非透過領域３０Ｂにおいて透過されない一方で、主透過透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１を有する光（透過光Ｌ１）として十分に透過される。これにより、フォトマスク１３０を透過する光の位相は、図３６（Ｂ）に示したように、主透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１（＝０°）になると共に、そのフォトマスク１３０を透過する光の強度は、図３６（Ｃ）に示したように、主透過領域３０Ａ１において最大になり、非透過領域３０Ｂにおいて最小となる。
【００５５】
この比較例のフォトマスク１３０を利用した比較例の薄膜デバイスの製造方法を使用して、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法と同様の手順を経ることにより薄膜磁気ヘッド１００のうちの再生ヘッド部１０を形成する場合には、図２５〜図２８に示したＡ−Ａ線箇所では、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法と同様にリフトオフ処理を適正に行うことが可能であるが（図１０、図１２、図１４および図１６参照）、図２５〜図２８に示したＢ−Ｂ線箇所では、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法とは異なり、リフトオフ処理を適正に行うことが困難である。
【００５６】
具体的には、比較例の薄膜デバイスの製造方法では、図９を参照して説明した手順を経ることにより下部シールド層１１からフォトレジスト膜４１（下層レジスト膜４１Ａ／上層レジスト膜４１Ｂ）に至る積層膜を形成したのち、フォトマスク１３０を使用してフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施すことによりフォトレジストパターン４２（下層レジスト膜４２Ａ／上層レジスト膜４２Ｂ）を形成すると、図３７に示したように、フォトレジストパターン４２が十分にアンダーカットされず、すなわちフォトレジストパターン４２のアンダーカット量Ｒ２が小さくなる。このアンダーカット量Ｒ２が小さくなる現象は、主に、フォトマスク１３０を使用したフォトリソグラフィ処理をフォトレジスト膜４１に施すことによりフォトレジストパターン４２を形成する際に、ＭＲ膜パターン１３１の形成精度（下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜のパターニング精度）を確保することを目的として、フォトレジスト膜４１のうち、フォトマスク１３０のうちのフレーム部３０Ｆに対応する箇所において高精度に現像されるように現像時間を調整すると、そのフォトレジスト膜４１では、フレーム部３０Ｆに対応する箇所において、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２を透過した透過光Ｌ１，Ｌ２による露光作用を利用して十分に現像される一方で、フレーム部３０Ｆに対応する箇所以外の箇所では、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２を透過した透過光Ｌ１，Ｌ２による露光作用を利用しただけでは十分に現像されないため、アンダーカット量Ｒ２が小さくなるものと想定される。
【００５７】
この場合には、フォトレジストパターン４２をエッチング用のマスクとして使用することにより下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜をエッチングすると、図３８に示したように、フォトレジストパターン４２のアンダーカット量Ｒ２が小さすぎることに起因して、エッチング残渣５１が上層レジスト膜４２Ｂだけでなく下層レジスト膜４２Ａおよび保護層１３１６まで被覆するように付着すると共に、引き続きフォトレジストパターン４２をリフトオフ用のマスクとして使用することによりバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌを形成すると、図３９に示したように、上層レジスト膜４２Ｂと共に下層レジスト膜４２Ａおよび保護層１３１６まで被覆したエッチング残渣５１をさらに被覆するように余剰膜５２〜５４が付着する。
【００５８】
この結果、フォトレジストパターン４２をリフトオフすると、図４０に示したように、エッチング残渣５１が保護層１３１６に付着していることに起因して、エッチング残渣５１および余剰膜５２〜５４の全てがフォトレジストパターン４２と共に除去されず、それらのエッチング残渣５１および余剰膜５２〜５４の一部がバリ５０として保護層１３１６上に意図せずに残留するため、リフトオフ不良が生じてしまう。このリフトオフ不良は、薄膜磁気ヘッド１００の品質を低下させる要因となり、すなわち薄膜磁気ヘッド１００の製造歩留を低下させる要因となるものである。これにより、比較例の薄膜デバイスの製造方法では、アンダーカット量Ｒ２を制御することによりフォトレジストパターン４２をリフトオフしやすくすることが困難なため、フォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善することにより薄膜磁気ヘッド１００を高品質に製造することが困難である。
【００５９】
これに対して、フォトマスク３０を利用した本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法を使用して薄膜磁気ヘッド１００のうちの再生ヘッド部１０を形成する場合には、図２５〜図２８に示したＡ−Ａ線箇所においてリフトオフ処理を適正に行うことが可能であると共に、図２５〜図２８に示したＢ−Ｂ線箇所においてもリフトオフ処理を適正に行うことが可能である。
【００６０】
具体的には、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法では、図９を参照して説明した手順を経ることにより下部シールド層１１からフォトレジスト膜４１（下層レジスト膜４１Ａ／上層レジスト膜４１Ｂ）に至る積層膜を形成したのち、フォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施すことによりフォトレジストパターン４２（下層レジスト膜４２Ａ／上層レジスト膜４２Ｂ）を形成すると、図１１に示したように、フォトレジストパターン４２が十分にアンダーカットされ、すなわちフォトレジストパターン４２のアンダーカット量Ｒ２が十分に大きくなる。このアンダーカット量Ｒ２が十分に大きくなる現象は、主に、フォトマスク３０を使用したフォトリソグラフィ処理をフォトレジスト膜４１に施すことによりフォトレジストパターン４２を形成する際に、ＭＲ膜パターン１３１の形成精度を確保することを目的として、フォトレジスト膜４１のうち、フォトマスク３０のうちのフレーム部３０Ｆに対応する箇所において高精度に現像されるように現像時間を調整すると、そのフォトレジスト膜４１では、フレーム部３０Ｆに対応する箇所において、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２を透過した透過光Ｌ１，Ｌ２による露光作用を利用して十分に現像されると共に、フレーム部３０Ｆに対応する箇所以外の箇所において、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２を透過した透過光Ｌ１，Ｌ２による露光作用と共に補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４を透過した透過光Ｌ１，Ｌ２による追加の露光作用を利用して十分に現像されるため、アンダーカット量Ｒ２が十分に大きくなるものと想定される。
【００６１】
この場合には、フォトレジストパターン４２をエッチング用のマスクとして使用することにより下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜をエッチングすると、図１３に示したように、エッチング残渣５１が上層レジスト膜４２Ｂのみに付着して下層レジスト膜４２Ａおよび保護層１３１６まで付着しないと共に、引き続きフォトレジストパターン４２をリフトオフ用のマスクとして使用することによりバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌを形成すると、図１５に示したように、上層レジスト膜４２Ｂを被覆したエッチング残渣５１のみをさらに被覆するように余剰膜５２〜５４が付着する。
【００６２】
この結果、フォトレジストパターン４２をリフトオフすると、図１７に示したように、エッチング残渣５１が保護層１３１６に付着していないことに基づいて、エッチング残渣５１および余剰膜５２〜５４の全てがフォトレジストパターン４２と共に除去され、それらのエッチング残渣５１および余剰膜５２〜５４が保護層１３１６上に意図せずに残留しないため、リフトオフ不良が生じない。したがって、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法では、アンダーカット量Ｒ２を制御することによりフォトレジストパターン４２のリフトオフしやすくすることが可能なため、フォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善することにより薄膜磁気ヘッド１００を高品質に製造することができるのである。
【００６３】
特に、本実施の形態に係るフォトマスク３０では、図４〜図７に示したように、露光用の光Ｌを位相Ｐ１を有する光（透過光１）として透過させる主透過領域３０Ａ１と、フレーム部３０Ｆを挟んで主透過領域３０Ａ１と対向配置され、露光用の光Ｌを位相Ｐ１に対して反転した位相Ｐ２を有する光（透過光Ｌ２）として透過させる主透過領域３０Ａ２と、主透過領域３０Ａ１から隔てられると共にその主透過領域３０Ａ１の周囲を囲むように配置され、露光用の光Ｌを位相Ｐ２を有する光（透過光Ｌ２）として透過させる補助透過領域３０Ａ３と、主透過領域３０Ａ２から隔てられると共にその主透過領域３０Ａ２の周囲を囲むように配置され、露光用の光Ｌを位相Ｐ１を有する光（透過光Ｌ１）として透過させる補助透過領域３０Ａ４とを有するように透過領域３０Ａを構成したので、上記したように、フォトマスク３０を利用したフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターン４２を形成することにより、そのフォトレジストパターン４２のリフトオフ特性に影響を及ぼすアンダーカット量Ｒ２が確保され、すなわちアンダーカット量Ｒ２が十分に大きくなる。したがって、フォトマスク３０を利用したフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターン４２を形成し、そのフォトレジストパターン４２を使用して薄膜磁気ヘッド１００を製造することにより、薄膜磁気ヘッド１００の高品質製造に寄与することができる。
【００６４】
ここで、本発明のフォトマスク３０のうちの特徴部分である補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４の寸法に関してあらためて説明しておく。図８〜図１７を参照すると、補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４の幅Ｗ２は、上記したように、フォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施した際に、そのフォトレジスト膜４１のうちの補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４に対応する箇所に開口部が形成されないように露光量を調整し得る程度に狭く、かつフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施すことによりアンダーカットが施されたフォトレジストパターン４２を形成した際に、そのフォトレジストパターン４２のアンダーカット量Ｒ２が確保されるように露光量を調整し得る程度に広いのが好ましい。また、主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２と補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４との間の間隔Ｓは、例えば、フォトマスク３０を使用してフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施した際に、そのフォトレジスト膜４１のうちの主透過領域３０Ａ１，３０Ａ２に対応する露光領域が、補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４を透過した光の影響を受けて意図せずに拡張しないように露光量を調整し得る程度に狭く、かつフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施すことによりアンダーカットが施されたフォトレジストパターン４２を形成した際に、やはりアンダーカット量Ｒ２が確保されるように露光量を調整し得る程度に広いのが好ましい。これらのことから、幅Ｗ２および間隔Ｓは、上記したように露光量を適正に調整し得る範囲内において、適宜設定可能である。
【００６５】
特に、上記した幅Ｗ２および間隔Ｓを代表して、その幅Ｗ２が露光量を適正に調整し得る範囲から外れた場合、具体的には幅Ｗ２が大きすぎる場合には、以下で説明するように、フォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善することにより薄膜磁気ヘッド１００を高品質に製造することが困難となる。図４１〜図４３は本実施の形態に係るフォトマスク３０に対する他の比較例のフォトマスク２３０の構成を表しており、図４１は図４に対応する平面構成（Ｚ軸方向から見た平面構成）を示し、図４２は図５に対応する断面構成（図４１に示したＡ−Ａ線に沿った断面構成）を示し、図４３は図７に対応する透過特性（図４１に示したＣ−Ｃ線箇所の透過特性）を示している。また、図４４〜図４７は、図４１〜図４３に示したフォトマスク２３０を使用した他の比較例の薄膜デバイスの製造方法に関する問題点を説明するためのものであり、それぞれ図１１、図１３、図１５および図１７に対応する断面構成（ＸＺ面に沿った断面構成）を示している。
【００６６】
この他の比較例のフォトマスク２３０は、図４１および図４２に示したように、フォトリソグラフィ処理においてフォトレジスト膜に開口部が形成されないように露光用の光を透過させる補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４の幅Ｗ２が幅Ｗ１以下（Ｗ２≦Ｗ１）である本実施の形態に係るフォトマスク３０（図４および図５参照）とは異なり、補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４の幅Ｗ２が幅Ｗ１よりも大きい点（Ｗ２＞Ｗ１）を除き、本実施の形態に係るフォトマスク３０と同様の構造を有している。このフォトマスク２３０のうち、図４１に示したＢ−Ｂ線箇所では、フォトマスク３０と同様の透過特性（図６参照）が得られるが、図４１に示したＣ−Ｃ線箇所では、図４３に示した透過特性が得られる。すなわち、図４３（Ａ）に示したように、フォトマスク２３０のうちの透過領域３０Ａ（主透過領域３０Ａ１）／非透過領域３０Ｂ（フレーム部３０Ｇ）／透過領域３０Ａ（補助透過領域３０Ａ３）／非透過領域３０Ｂでは、露光用の光Ｌが供給されると、その露光用の光Ｌは、非透過領域３０Ｂにおいて透過されない一方で、主透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１を有する光（透過光Ｌ１）として十分に透過されると共に、補助透過領域３０Ａ３において位相Ｐ２を有する光（透過光Ｌ２）として透過される。これにより、フォトマスク２３０を透過する光の位相は、図４３（Ｂ）に示したように、主透過領域３０Ａ１において位相Ｐ１（＝０°）になり、補助透過領域３０Ａ３において位相Ｐ２（＝１８０°）になると共に、そのフォトマスク２３０を透過する光の強度は、図４３（Ｃ）に示したように、主透過領域３０Ａ１において最大になり、補助透過領域３０Ａ３においてフォトレジスト膜に開口部を形成するのに十分となり、非透過領域３０Ｂにおいて最小になる。
【００６７】
この他の比較例のフォトマスク２３０を利用した比較例の薄膜デバイスの製造方法を使用して、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法と同様の手順を経ることにより薄膜磁気ヘッド１００のうちの再生ヘッド部１０を形成する場合には、図２５〜図２８に示したＡ−Ａ線箇所では、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法と同様にリフトオフ処理を適正に行うことが可能であるが（図１０、図１２、図１４および図１６参照）、図２５〜図２８に示したＢ−Ｂ線箇所では、本実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法とは異なり、リフトオフ処理を適正に行うことが困難である。
【００６８】
具体的には、他の比較例の薄膜デバイスの製造方法では、図９を参照して説明した手順を経ることにより下部シールド層１１からフォトレジスト膜４１（下層レジスト膜４１Ａ／上層レジスト膜４１Ｂ）に至る積層膜を形成したのち、フォトマスク２３０を使用してフォトレジスト膜４１にフォトリソグラフィ処理を施すことによりフォトレジストパターン４２（下層レジスト膜４２Ａ／上層レジスト膜４２Ｂ）を形成すると、図４４に示したように、フォトレジストパターン４２のアンダーカット量Ｒ２は十分に大きくなるが、フォトレジスト膜４１のうちの補助透過領域３０Ａ３，３０Ａ４に対応する箇所が露光されすぎることに起因して、フォトレジストパターン４２に開口部４２ＫＲ，４２ＫＬと共に開口部４２ＫＺが生じてしまう。
【００６９】
フォトレジストパターン４２に開口部４２ＫＺが生じた場合に、そのフォトレジストパターン４２をエッチング用のマスクとして使用することにより下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜をエッチングすると、図４５に示したように、下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜が開口部４２ＫＲ，４２ＫＬに対応する箇所において適正にエッチングされることにより除去されると共に、開口部４２ＫＺに対応する箇所においてもエッチングされることにより除去されるため、その下地層１３１１から保護層１３１６に至る積層膜に意図せずに開口部１３００Ｋが生じてしまう。この場合には、フォトレジストパターン４２が開口部４２ＫＺにおいてもアンダーカットされるが、この開口部４２ＫＺにおけるフォトレジストパターン４２のアンダーカット量Ｒ３は小さすぎるため、開口部４２ＫＲ，４２ＫＬにおいてエッチング残渣５１が上層レジスト膜４２Ｂのみに付着する一方で、開口部４２ＫＺにおいてエッチング残渣５１が上層レジスト膜４２Ｂだけでなく下層レジスト膜４２Ａおよび保護層１３１６まで被覆するように付着する。
【００７０】
こののち、フォトレジストパターン４２をリフトオフ用のマスクとして使用することによりバイアス層１３２Ｒ，１３２Ｌ、リード層１３３Ｒ，１３３Ｌおよび絶縁層１３４Ｒ，１３４Ｌを形成すると、図４６に示したように、開口部４２ＫＺにおいて上層レジスト膜４２Ｂと共に下層レジスト膜４２Ａおよび保護層１３１６まで被覆したエッチング残渣５１をさらに被覆するように余剰膜５２〜５４が付着すると共に、その余剰膜５２〜５４が開口部１３００Ｋに堆積される。
【００７１】
この結果、フォトレジストパターン４２をリフトオフすると、図４７に示したように、エッチング残渣５１が保護層１３１６に付着していることに起因して、エッチング残渣５１および余剰膜５２〜５４の全てがフォトレジストパターン４２と共に除去されず、それらのエッチング残渣５１および余剰膜５２〜５４の一部がバリ５０として保護層１３１６上に意図せずに残留するため、リフトオフ不良が生じてしまう。これにより、他の比較例の薄膜デバイスの製造方法では、フォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善することにより薄膜磁気ヘッド１００を高品質に製造することが困難となるのである。
【００７２】
なお、本発明のフォトマスク３０、ならびにフォトマスク３０を使用した本発明の薄膜デバイスの製造方法に関する技術的意義は、以下の点にある。すなわち、本発明のフォトマスク３０はいわゆる位相シフトマスクであり、そのフォトマスク３０を使用して薄膜デバイスの製造方法を実施することにより、上記したように、フォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善することにより薄膜磁気ヘッド１００を高品質に製造することが可能となるが、単にフォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善する点だけに着目すれば、位相シフトマスクに代えて一般的なバイナリーマスクを使用して薄膜デバイスの製造方法を実施した場合においても、フォトレジストパターン４２のアンダーカット量Ｒ２が十分に大きくなるため、やはりフォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善することは可能である。しかしながら、位相シフトマスクを使用した場合には、上記したように、バイナリーマスクを使用した場合と比較して、解像度Ｒおよび焦点深度Ｄが併せて向上するため、フォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジスト膜４１をより微細かつ高精度にパターニングすることが可能となり、すなわちフォトレジストパターン４２をより微細かつ高精度に形成することが可能となる。これにより、位相シフトマスクを使用した場合とバイナリーマスクを使用した場合との間では、フォトレジストパターン４２をエッチング用のマスクとしてエッチング処理を実施することによりＭＲ膜パターン１３１を形成する際に、そのＭＲ膜パターン１３１の形成幅に差異が生じ、具体的にはバイナリーマスクを使用した場合には形成幅の限度が約０．１５μｍ〜０．２０μｍに制限されるのに対して、位相シフトマスクを使用した場合には形成幅の限度が約０．１０μｍ以下まで達する。このことから、本発明のフォトマスク３０、ならびにフォトマスク３０を使用した本発明の薄膜デバイスの製造方法に関する技術的意義は、単にフォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善するだけでなく、ＭＲ膜パターン１３１の形成幅を可能な限り微細化しつつ、フォトレジストパターン４２のリフトオフ特性を改善する点にある。
【実施例】
【００７３】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００７４】
上記実施の形態において説明した薄膜デバイスの製造方法を使用して薄膜磁気ヘッド（再生ヘッド部）を試験的に形成することにより、フォトレジストパターンのリフトオフ特性を調べた。
【００７５】
フォトレジストパターンのリフトオフ特性を調べる際には、以下の手順で試験用の再生ヘッド部を形成した。すなわち、まず、アルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）製の基板上に下部シールド層および下部ギャップ層を形成したのち、その下部ギャップ層上に下地層から保護層に至る積層膜（下地層／ピンニング層／ピンド層／スペーサ層／フリー層／保護層）を形成した。続いて、保護層上にＰＭＧＩを塗布して下層レジスト膜を形成したのち、その下層レジスト膜上にポリヒドロキシスチレン系の化学増幅型のポジ型フォトレジストを塗布して上層レジスト膜を形成することにより、下層レジスト膜および上層レジスト膜を含む２層構造を有するようにフォトレジスト膜を形成した。続いて、上記実施の形態において図４〜図７を参照して説明したフォトマスク、すなわち主透過領域と共に補助透過領域を併せて有する位相シフトマスクと共にフッ化クリプトン（ＫｒＦ）のエキシマレーザ光を光源とするステッパを使用してフォトレジスト膜に露光処理を施し、引き続きフォトレジスト膜に熱処理（いわゆるポストエクスポージャーベイク（ＰＥＢ））を施したのち、現像液を使用してフォトレジスト膜を現像することにより、フォトレジストパターンを形成した。このフォトレジスト膜を現像する際には、最狭幅箇所、すなわちフォトマスクのうちのフレーム部に対応する箇所が十分に現像されると共にアンダーカット量が所望の値となるように、現像時間を調整した。また、フォトレジストパターンを形成した際に、電子顕微鏡を使用して最狭幅箇所の幅（最狭幅）を調べた。続いて、フォトレジストパターンをエッチング用のマスクとして使用して、イオンミリングを使用して下地層から保護層に至る積層膜を選択的にエッチングした。この際、二次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ；Secondary Ion Mass Spectrometry ）を使用して、エッチング処理の終点を検出した。続いて、フォトレジストパターンをリフトオフ用のマスクとして使用してバイアス層、リード層および絶縁層を形成したのち、市販の剥離液を使用してフォトレジストパターンをリフトオフさせることにより試験用の再生ヘッド部を形成した。最後に、アルコール系の有機溶剤を使用して試験用の再生ヘッド部を洗浄したのちに乾燥させた。
【００７６】
上記した手順に沿って、フォトマスクの仕様、露光条件および現像条件を変化させながら試験用の再生ヘッド部を形成したのち、その試験用の再生ヘッド部のリフトオフ後の表面状態を電子顕微鏡で観察したところ、表１〜表３に示した結果が得られた。表１〜表３はフォトレジストパターンのリフトオフ特性に関する試験結果を表している。表１は、フォトマスクのうちのフレーム部の幅Ｗ１＝１６０ｎｍ，露光量＝６４０Ｊ／ｍ2 ，現像時間＝３０秒間としたとき、フォトレジストパターンのうちの最狭幅箇所の幅（最狭幅）＝８０ｎｍであった場合の結果を示している。表２は、フォトマスクのうちのフレーム部の幅Ｗ１＝１６０ｎｍ，露光量＝５３０Ｊ／ｍ2 ，現像時間＝３５秒間としたとき、フォトレジストパターンのうちの最狭幅箇所の幅（最狭幅）＝１００ｎｍであった場合の結果を示している。表３は、フォトマスクのうちのフレーム部の幅Ｗ１＝１６０ｎｍ，露光量＝４２０Ｊ／ｍ2 ，現像時間＝４０秒間としたとき、フォトレジストパターンのうちの最狭幅箇所の幅（最狭幅）＝１２０ｎｍであった場合の結果を示している。なお、フォトレジストパターンのリフトオフ特性を調べる際には、表１〜表３に示したいずれの場合においても、補助透過領域の幅Ｗ２（「幅Ｗ２」）を５０ｎｍ，８０ｎｍ，１００ｎｍ，１２０ｎｍ，１６０ｎｍと５段階に変化させると共に、主透過領域と補助透過領域との間の間隔Ｓ（「間隔Ｓ」）を５０ｎｍ，８０ｎｍ，１２０ｎｍ，１６０ｎｍ，２４０ｎｍ，３２０ｎｍと６段階に変化させた。表１〜表３に示した評価結果のうち、「○」は上記実施の形態において図８〜図１９を参照して説明したようにバリが生じずに良好なリフトオフ特性が得られた結果を示し、「×」は上記実施の形態において図３７〜図４０を参照して説明したようにバリが生じたために良好なリフトオフ特性が得られなかった結果を示し、「××」は上記実施の形態において図４４〜図４７を参照して説明したようにバリが生じたために良好なリフトオフ特性が得られなかった結果を示している。
【００７７】
【表１】
2006178344.tif 000003
【００７８】
【表２】
2006178344.tif 000004
【００７９】
【表３】
2006178344.tif 000005
【００８０】
表１に示した結果から判るように、幅Ｗ１＝１６０ｎｍのフォトマスクを使用し、最狭幅＝８０ｎｍであった場合には、幅Ｗ２＝５０ｎｍとしたときに間隔Ｓ＝８０ｎｍ〜１２０ｎｍとすることにより良好なリフトオフ特性が得られたと共に、幅Ｗ２＝８０ｎｍとしたときに間隔Ｓ＝８０ｎｍ〜１６０ｎｍとすることにより良好なリフトオフ特性が得られた。
【００８１】
また、表２に示した結果から判るように、幅Ｗ１＝１６０ｎｍのフォトマスクを使用し、最狭幅＝１００ｎｍであった場合には、幅Ｗ２＝８０ｎｍとしたときに間隔Ｓ＝８０ｎｍ〜１２０ｎｍとすることにより良好なリフトオフ特性が得られたと共に、幅Ｗ２＝１００ｎｍとしたときに間隔Ｓ＝８０ｎｍ〜１６０ｎｍとすることにより良好なリフトオフ特性が得られた。
【００８２】
さらに、表３に示した結果から判るように、幅Ｗ１＝１６０ｎｍのフォトマスクを使用し、最狭幅＝１２０ｎｍであった場合には、幅Ｗ２＝８０ｎｍとしたときに間隔Ｓ＝８０ｎｍとすることにより良好なリフトオフ特性が得られ、幅Ｗ２＝１００ｎｍとしたときに間隔Ｓ＝８０ｎｍ〜１２０ｎｍとすることにより良好なリフトオフ特性が得られ、幅Ｗ２＝１２０ｎｍとしたときに間隔Ｓ＝８０ｎｍ〜１６０ｎｍとすることにより良好なリフトオフ特性が得られた。
【００８３】
なお、確認までに、上記実施の形態において図３４〜図３６を参照して説明した比較例のフォトマスク、すなわち補助透過領域を有しておらずに主透過領域のみを有する位相シフトマスクを使用して、上記した試験用の再生ヘッド部の形成手順を経ることによりフォトレジストパターンのリフトオフ特性を調べたところ、バリが生じたために良好なリフトオフ特性が得られなかった。
【００８４】
これらの一連の結果から、本発明の薄膜デバイスの製造方法では、主透過領域と共に補助透過領域を併せて有するフォトマスク（位相シフトマスク）を利用したフォトリソグラフィ処理を使用してフォトレジストパターンを形成することにより、そのフォトレジストパターンのリフトオフ特性が向上するため、フォトレジストパターンのリフトオフ特性を改善することにより薄膜デバイスを高品質に製造可能であることが確認された。
【００８５】
特に、本発明の薄膜デバイスの製造方法では、表１〜表３に示した結果から明らかなように、補助透過領域の幅Ｗ２および主透過領域と補助透過領域との間の間隔Ｓがフォトレジストパターンのリフトオフ特性に大きく寄与することが確認された。このフォトレジストパターンのリフトオフ特性の試験結果に基づいて適正な幅Ｗ２および間隔Ｓを推測すると、最狭幅＝８０ｎｍ〜１２０ｎｍ，露光量＝４２０Ｊ／ｍ2 〜６４０Ｊ／ｍ2 ，現像時間＝３０秒間〜４０秒間の条件下では、幅Ｗ２が最狭幅に依存し、具体的には幅Ｗ２が最狭幅以下であるのが好ましいと共に、間隔Ｓが８０ｎｍ〜１６０ｎｍであるのが好ましい。
【００８６】
以上、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。具体的には、例えば、上記実施の形態および実施例では、本発明のフォトマスクおよび薄膜デバイスの製造方法を薄膜磁気ヘッドを製造するために適用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、薄膜磁気ヘッドに代えて、薄膜インダクタ、半導体デバイス、薄膜センサおよび薄膜アクチュエータなどの他の薄膜デバイスを製造するために適用することも可能である。これらの他の薄膜デバイスを製造するために本発明のフォトマスクおよび薄膜デバイスの製造方法を適用した場合においても、上記実施の形態および実施例と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明に係るフォトマスクおよび薄膜デバイスの製造方法は、例えば薄膜磁気ヘッドなどの薄膜デバイスを製造するために適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法を使用して製造される薄膜磁気ヘッドの斜視構成を表す斜視図である。
【図２】図１に示したＩＩ−ＩＩ線に沿った薄膜磁気ヘッドの断面構成を拡大して表す断面図である。
【図３】図２に示したＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った薄膜磁気ヘッドの断面構成を拡大して表す断面図である。
【図４】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法において使用されるフォトマスクの平面構成を表す平面図である。
【図５】図４に示したＡ−Ａ線に沿ったフォトマスクの断面構成を表す断面図である。
【図６】図４に示したフォトマスクのＢ−Ｂ線箇所の透過特性を表す図である。
【図７】図４に示したフォトマスクのＣ−Ｃ線箇所の透過特性を表す図である。
【図８】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法を説明するための断面図である。
【図９】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法を説明するための他の断面図である。
【図１０】図８に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図９に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１０に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】図１１に続く工程を説明するための断面図である。
【図１４】図１２に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１３に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】図１４に続く工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１５に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１６に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】図１７に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】図１８に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】図１９に続く工程を説明するための断面図である。
【図２２】図２０に続く工程を説明するための断面図である。
【図２３】図２１に続く工程を説明するための断面図である。
【図２４】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法を説明するための平面図である。
【図２５】図２４に続く工程を説明するための平面図である。
【図２６】図２５に続く工程を説明するための平面図である。
【図２７】図２６に続く工程を説明するための平面図である。
【図２８】図２７に続く工程を説明するための平面図である。
【図２９】図２８に続く工程を説明するための平面図である。
【図３０】図２９に続く工程を説明するための平面図である。
【図３１】図３０に続く工程を説明するための平面図である。
【図３２】図３１に続く工程を説明するための平面図である。
【図３３】図３２に示した平面構成に対応する断面構成を表す断面図である。
【図３４】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法において使用されるフォトマスクに対する比較例のフォトマスクの平面構成を表す平面図である。
【図３５】図３４に示したＡ−Ａ線に沿った比較例のフォトマスクの断面構成を表す断面図である。
【図３６】図３４に示した比較例のフォトマスクのＣ−Ｃ線箇所の透過特性を表す図である。
【図３７】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法に対する比較例の薄膜デバイスの製造方法に関する問題点を説明するための断面図である。
【図３８】図３７に続く工程を説明するための断面図である。
【図３９】図３８に続く工程を説明するための断面図である。
【図４０】図３９に続く工程を説明するための断面図である。
【図４１】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法において使用されるフォトマスクに対する他の比較例のフォトマスクの平面構成を表す平面図である。
【図４２】図４１に示したＡ−Ａ線に沿った他の比較例のフォトマスクの断面構成を表す断面図である。
【図４３】図４１に示した他の比較例のフォトマスクのＣ−Ｃ線箇所の透過特性を表す図である。
【図４４】本発明の一実施の形態に係る薄膜デバイスの製造方法に対する他の比較例の薄膜デバイスの製造方法に関する問題点を説明するための断面図である。
【図４５】図４４に続く工程を説明するための断面図である。
【図４６】図４５に続く工程を説明するための断面図である。
【図４７】図４６に続く工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
【００８９】
１…スライダ、１Ｍ…エアベアリング面、１０…再生ヘッド部、１１…下部シールド層、１２…下部ギャップ層、１３…ＭＲ素子、１４…上部ギャップ層、１５…上部シールド層、２０…記録ヘッド部、２１…下部磁極、２２…記録ギャップ層、２２ＢＧ…バックギャップ、２３…コイル、２３ＥＰ，２３ＳＰ，１３４ＬＰ，１３４ＲＰ…電極パッド、２４，１３４Ｌ，１３４Ｒ…絶縁層、２５…上部磁極、２５Ａ…上部ポールチップ、２５Ｂ…上部連結部、２５Ｃ…上部ヨーク、３０…フォトマスク、３０Ａ…透過領域、３０Ａ１，３０Ａ２…主透過領域、３０Ａ３，３０Ａ４…補助透過領域、３０Ｂ…非透過領域、３０Ｆ，３０Ｇ…フレーム部、３１…透過性基体、３２…遮光材、４０…フォトレジスト膜、４１Ａ，４２Ａ…下層レジスト膜、４１Ｂ，４２Ｂ…上層レジスト膜、４２…フォトレジストパターン、４２ＫＬ，４２ＫＲ…開口部、４２Ｈ…窪み、４３…エッチングマスク、５１…エッチング残渣、５２〜５４…余剰膜、１００…薄膜磁気ヘッド、１３１…ＭＲ膜パターン、１３２Ｌ，１３２Ｒ…バイアス層、１３３Ｌ，１３３Ｒ…リード層、１３１１…下地層、１３１２…ピンニング層、１３１３…ピンド層、１３１４…スペーサ層、１３１５…フリー層、１３１６…保護層、Ｄ…深さ、Ｌ…露光用の光、Ｌ１，Ｌ２…透過光、ＭＨ…ＭＲハイト、Ｐ１，Ｐ２…位相、Ｒ１，Ｒ２…アンダーカット量、Ｓ…間隔、Ｔ１，Ｔ２…厚さ、Ｗ１，Ｗ２…幅。
【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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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【図４７】
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