(57)【要約】     【課題】従来技術に比べてマスク層及び下地絶縁層に対し広範囲の選択比をとることができ、これにより、加工時のマスク層の後退が殆どなく、下地絶縁層の堀り込みも小さい逆テーパ形状の磁気記録ヘッドの製造技術を提供する。    【解決手段】本発明方法は、基板１１上に、磁気シールド用の絶縁層１２と、鉄−コバルト合金からなる記録用磁性層１３と、第１及び第２のマスク層１４、１５とがこの順で積層された処理対象物を用意する。真空中で塩素ガスからなる反応ガスを用い、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅に対応する幅を有する第１のマスク層１４ａをマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって記録用磁性層１３をエッチングする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、磁気シールド用絶縁層と、分子中に鉄原子を含有する記録用磁性層と、マスク層とがこの順で積層された処理対象物に対し、
真空中で分子中に塩素原子を含有する反応ガスを用い、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅に対応する幅を有する前記マスク層をマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって前記記録用磁性層をエッチングする磁性層エッチング工程を有する磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記記録用磁性層が鉄−コバルト合金からなり、前記反応ガスが、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4の少なくとも１種類を含むガスである請求項１記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記マスク層が、非磁性金属層と当該非磁性金属層上に積層形成された絶縁層からなる請求項１又は２のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記マスク層は、フッ素系ガスを用い、当該マスク層上に設けたフォトレジスト層をマスクとして、非加熱下で反応性イオンエッチングにより形成する請求項１乃至３のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記磁性層エッチング工程の後に、前記記録用磁性層がエッチングされないガスを用い、非加熱下で反応性イオンエッチングによって前記記録用磁性層上の前記マスク層を除去する工程を有する請求項１乃至４のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項６】
前記磁性層エッチング工程の後に、前記処理対象物を希ガスのプラズマに曝す工程を有する請求項１乃至５のいずれか１項記載の磁気記録ヘッドの製造方法。
【請求項７】
前記請求項１乃至６のいずれか１項記載の発明を実施するためのエッチング装置であって、
所定の処理用のガスを導入可能な真空処理槽と、
前記真空処理槽内に導入されるガスをプラズマ化するするためのプラズマ生成手段と、
前記真空処理槽に接続され、分子中に塩素原子を含有する反応ガスを当該真空処理槽内に導入する反応ガス導入手段と、
前記真空処理槽に接続され、前記記録用磁性層がエッチングされない処理ガスを当該真空処理槽内に導入する処理ガス導入手段と、
前記真空処理槽内に設けられ、処理対象物を吸着保持する吸着手段と、当該処理対象物を加熱する加熱手段とを有するサセプタとを有するエッチング装置。
【請求項８】
前記サセプタの表面に希ガスを流すように構成されている請求項７記載のエッチング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハードディスクドライブ装置の磁気記録ヘッドを形成するための加工方法および加工装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の記憶装置に用いられるハードディスクドライブの記録密度を向上させるには、磁気ディスク装置の構造上記録トラック幅を縮小させることが必要となるため、磁気記録ヘッド先端から媒体に印加される磁界は減少する。これを抑制するためには磁気記録ヘッドすなわち主磁極の膜厚は厚いほうが好ましい。
一方、磁気ディスク装置においては、磁気記録媒体の内周から外周にわたって広範囲に記録再生を行う必要がある。その際、磁気記録媒体の内周及び外周において、磁気記録媒体の回転方向の接線に対して磁気ヘッドは約０〜１５°程度のスキュー角がついた状態で記録再生を行う。ここで、主磁極の浮上面における形状が矩形形状である場合には、隣接するトラックに記録されたデータを消去する問題が発生するため、記録トラック幅は縮小できない。
そのため、従来より、主磁極のリーディング側のトラック幅を主磁極のトレーリング側の幅に対して狭くなる形状にして狭トラック幅に対応する、いわゆる逆台形（テーパ）形状の主磁極形状が提案されている。
この逆台形形状の主磁極を有する磁気ヘッドの形成方法として、従来、イオンミリング法を適用した方法が開示されている。
【０００３】
例えば、特開２００５−１８８３６号公報には、レジスト及び非磁性絶縁膜、非磁性金属膜をマスクにイオンミリングを用いて加工する方法が開示されている。また、特開２００３−２０３３１１号公報には、バッファ層をマスクに、逆台形加工するためのイオンミリング角度について開示されている。
前述のイオンミリング法は、物理的エッチングの手法であることから、いくつかの問題を抱えている。
第１に、物理的であるが故にマスク材としてどのような材料を選んでも広範囲の選択比がとりにくいことがあげられる。このため、マスク材の厚さを厚くする必要があったり、元のマスクの幅に比べ主磁極加工後の磁気記録ヘッドの幅が細くなるいわゆる幅シフトが起こったりする。
第２に、同様の理由で、磁気記録ヘッドの下部に薄いシード層を介して存在する絶縁層（一般的にはＡｌ2Ｏ3）との選択比もとれず、前述の逆テーパ形状を得るためには絶縁層を大きく掘り込む必要がある。これはＡｌ2Ｏ3の下部にある素子部との距離を小さくできず、ハードディスク装置の記録密度向上の妨げになる。
第３に、物理的エッチングであるために、マスク材としてのレジスト、絶縁層、金属層などの側壁に磁気記録ヘッド材料やマスク材、下地の絶縁材などが再付着し、マスク層の除去後に角のように残ってしまうという課題がある。
これを防ぐあるいは除去する方法として、例えば特開２００７−１８０４０に記載された方法等が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８８３６号公報
【特許文献２】特開２００３−２０３３１１号公報
【特許文献３】特開２００７−１８０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、従来技術に比べてマスク層及び下地絶縁層に対し広範囲の選択比をとることができ、これにより、加工時のマスク層の後退が殆どなく、下地絶縁層の堀り込みも小さい逆テーパ形状の磁気記録ヘッドの製造技術を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、加工工程終了後において、真空槽内に残渣を生じさせない磁気記録ヘッドの製造技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、真空中で分子中に塩素原子を含有する反応ガスを用い、分子中に鉄原子を含む記録用磁性層を、加熱下で反応性イオンエッチングすることによって、従来技術に比べてマスク層及び下地絶縁層に対し広範囲の選択比をとることができ、しかも加工工程終了後において、真空槽内に残渣を生じさせないことを見い出し、本発明を完成するに到った。
【０００７】
かかる知見に基づきなされた本発明は、基板上に、磁気シールド用絶縁層と、分子中に鉄原子を含有する記録用磁性層と、マスク層とがこの順で積層された処理対象物に対し、真空中で分子中に塩素原子を含有する反応ガスを用い、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅に対応する幅を有する前記マスク層をマスクとして、加熱下で反応性イオンエッチングによって前記記録用磁性層をエッチングする磁性層エッチング工程を有する磁気記録ヘッドの製造方法である。
本発明では、前記記録用磁性層が鉄−コバルト合金からなり、前記反応ガスが、Ｃｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4の少なくとも１種類を含むガスである場合にも効果的である。
本発明では、前記マスク層が、非磁性金属層と当該非磁性金属層上に積層形成された絶縁層からなる場合にも効果的である。
本発明では、前記マスク層が、フッ素系ガスを用い、当該マスク層上に設けたフォトレジスト層をマスクとして、非加熱下で反応性イオンエッチングにより形成する場合にも効果的である。
本発明では、前記磁性層エッチング工程の後に、前記記録用磁性層がエッチングされないガス（又はエッチング速度が非常に遅いガス）を用い、非加熱下で反応性イオンエッチングによって前記記録用磁性層上の前記マスク層を除去する工程を有する場合にも効果的である。
本発明では、前記磁性層エッチング工程の後に、前記処理対象物を希ガスのプラズマに曝す工程を有する場合にも効果的である。
本発明は、上述したいずれかの発明を実施するためのエッチング装置であって、所定の処理用のガスを導入可能な真空処理槽と、前記真空処理槽内に導入されるガスをプラズマ化するするためのプラズマ生成手段と、前記真空処理槽に接続され、分子中に塩素原子を含有する反応ガスを当該真空処理槽内に導入する反応ガス導入手段と、前記真空処理槽に接続され、前記記録用磁性層がエッチングされない処理ガス（又はエッチング速度が非常に遅いガス）を当該真空処理槽内に導入する処理ガス導入手段と、前記真空処理槽内に設けられ、処理対象物を吸着保持する吸着手段と、当該処理対象物を加熱する加熱手段とを有するサセプタとを有するエッチング装置である。
本発明では、前記サセプタの表面に希ガスを流すように構成されている場合にも効果的である。
【発明の効果】
【０００８】
従来の方法はイオンミリングを用いた物理的なエッチング法であるが、本発明では反応性イオンエッチングを用いているため、マスク材などとの選択比が大きく取れる。
具体的には、イオンミリングの場合は選択比が０．５〜５程度であるのに対し、反応性イオンエッチングの場合には、選択比が５〜数百以上となるガス種、条件を見出すことが可能である。
その結果、従来技術では、例えば２００ｎｍ幅の素子を加工しようとする場合、レジストマスクの幅は４００ｎｍ以上とし、レジストの後退幅を考慮した設計をする必要があるのに対し、本発明では、反応性イオンエッチングにより選択比が数百取れるため、レジストマスク材の後退を考慮する必要がない。また、これにより、歩留まりも向上する。
また、同様の理由により逆テーパ形状の加工を行おうとした場合イオンミリング法では斜め上方からイオンを照射し基板を回転させることによって加工を行う。この場合１０度程度の逆テーパを実現するために、磁性層の下部に存在する絶縁層を数μｍ加工する必要がある。これはさらに下部に存在する読み出しヘッドなどとの距離を縮められない原因となり、微細化の障害となる。
【０００９】
これに対し、本発明のように、分子中に塩素原子を含有する反応ガスを用い、加熱下での反応性イオンエッチングでは、逆テーパ形状の加工を等方的なエッチングで行うため、下地の酸化膜層をエッチングする量は最大でも１００ｎｍ程度となり、このためヘッド間距離の大幅な低減を達成することができる。
さらにまた、イオンミリング法は物理的な加工であるため、イオンの衝突により放出された磁性材料は、装置内壁等に付着し内壁等からはがれてパーティクルの原因になったり、素子側壁に付着し角のような残渣として残ったりするが、本発明の反応性イオンエッチングでは生成物はガスとして真空処理槽から排気されるため、パーティクル発生などのリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明を実施するためのＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置の一例の内部構成を示す概略図
【図２】（ａ）〜（ｅ）：本発明の磁気記録ヘッドの製造方法の例を示す断面工程図
【図３】（ａ）（ｂ）：平滑化工程の例を示す断面工程図
【図４】平滑化工程を模式的に示す断面図
【図５】本実施例の条件下における処理対象物の温度とＦｅ−Ｃｏ合金のエッチング速度関係を示すグラフ
【図６】本実施例の条件下における処理対象物の温度と、クロムのエッチング速度関係を示すグラフ
【図７】本実施例の条件下における処理対象物の温度と、クロムに対するＦｅ−Ｃｏ合金の選択比の関係を示すグラフ
【図８】本実施例の条件でＦｅ−Ｃｏ合金からなる記録用磁性層をエッチングを行った場合のエッチング時間と記録用磁性層上下の幅の関係を測定した結果を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明を実施するためのＲＩＥ（反応性イオンエッチング）装置の一例の内部構成を示す概略図である。
図１に示すように、本実施の形態のエッチング装置１は、後述する処理対象物１０を収容可能な真空処理槽２を有している。
この真空処理槽２は、真空排気系３に接続され、所定の圧力となるように真空排気される。なお、真空処理槽２は、接地電位となるようにその電位が設定されている。
また、真空処理槽２の上部には、プラズマ生成手段４を構成するアンテナ部４１が設けられ、このアンテナ部４１は、プラズマ生成用高周波電源４０に電気的に接続されている。
【００１２】
一方、真空処理槽２内には、処理対象物１０を載置するためのサセプタ４２が設けられている。サセプタ４２の上部には印加電極４３が設けられ、この印加電極４３は、例えば真空処理槽２の外部に設けられた高周波電源４４に接続されている。
また、サセプタ４２内には、例えばチラーによる温媒循環又は抵抗加熱式（ホットプレート）によるヒータ４５が設けられている。
このヒータ４５は、真空処理槽２外部に設けた制御部（図示せず）に接続され、処理対象物１０の温度をＰＩＤ制御によって所定の温度に制御するように構成されている。
さらに、サセプタ４２内には、静電チャック（図示せず）が設けられ、処理の際にこの静電チャックに所定の電圧が印加され基板１１をサセプタ４２表面に吸着するようになっている。なお、本例では、処理対象物１０に対する熱伝達の均一化を図るため、サセプタ４２の表面と処理対象物１０の底面（後述する基板１１の底面）との間に例えばヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスを導入して流すように構成されている。
【００１３】
真空処理槽２の例えば上部には、真空処理槽２の外部にそれぞれ独立して制御可能なフッ素系ガス導入部５、塩素系ガス導入部６、酸素ガス導入部７、平滑化ガス導入部８、クリーニングガス導入部９が接続されている。
フッ素系ガス導入部５は、フッ素系ガスを供給するフッ素系ガス供給源５０を有している。このフッ素系ガス供給源５０は、流量調整弁５１を介して導入管５２が接続され、さらに、この導入管５２に接続され後述する各ガスを合流するように形成された接続導入管９６、９７を介して所定量のフッ素系ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
塩素系ガス導入部６は、後述する分子中に塩素原子を含有するガスを供給する塩素系ガス供給源６０を有している。この塩素系ガス供給源６０は、流量調整弁６１を介して導入管６２が接続され、さらに、この導入管６２及び上記接続導入管９６、９７を介して所定量の塩素系ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
【００１４】
酸素ガス導入部７は、酸素（Ｏ2）ガスを供給する酸素ガス供給源７０を有している。この酸素ガス供給源７０は、流量調整弁７１を介して導入管７２が接続され、さらに、導入管７２に接続され後述する各ガスを合流するように形成された接続導入管９５、９７を介して所定量の酸素ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
平滑化ガス導入部８は、後述する平滑化ガスを供給する平滑化ガス供給源８０を有している。この平滑化ガス供給源８０は、流量調整弁８１を介して導入管８２が接続され、さらに、この導入管８２及び上記接続導入管９５、９７を介して所定量の平滑化ガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
クリーニングガス導入部９は、後述するクリーニングガスを供給するクリーニングガス供給源９０を有している。このクリーニングガス供給源９０は、流量調整弁９１を介して導入管９２が接続され、さらに、この導入管９２及び上記接続導入管９５、９７を介して所定量のクリーニングガスを真空処理槽２内に導入するように構成されている。
【００１５】
図２（ａ）〜（ｅ）は、本発明の磁気記録ヘッドの製造方法の例を示す断面工程図である。
図２（ａ）に示すように、本例では、処理対象物１０として、例えば、ＡｌＴｉＣからなる基板１１上に、絶縁層（磁気シールド用絶縁層）１２、記録用磁性層１３、第１のマスク層（マスク層）１４、第２のマスク層（マスク層）１５及びフォトレジスト層１６がこの順で積層されたものを用意する。
なお、絶縁層１２の下部には、例えば読み出し用磁気ヘッド部などが作り込まれているがここでは図示しない。
ここで、絶縁層１２は、例えば厚さ１μｍ程度の酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）からなり、記録用磁性層１３は、例えば厚さ２００ｎｍ程度の鉄−コバルト（Ｆｅ−Ｃｏ）合金からなる。
【００１６】
一方、第１のマスク層１４に使用可能な材料としては、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうち少なくとも１種類を含む金属又は合金、並びにこれらの酸化物や窒化物があげられる。
これらのうちでも、除去のしやすさの観点からは、クロムを用いることが好ましい。
また、第１のマスク層１４の厚さは特に限定されることはないが、加工のしやすさや精度及び除去工程の最適化などや、さらには被エッチング材である磁性膜を加工する際の精度などの観点からは、１０〜２００ｎｍに設定することが好ましい。
【００１７】
他方、第２のマスク層１５に使用可能な材料としては、酸化珪素（ＳiＯ2）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）等の酸化物や、第１のマスク層１４とは種類、組成や組み合わせの異なる、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）、チタン（Ｔｉ）、バナジウム（Ｖ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、ニオブ（Ｎｂ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）のうち少なくとも１種類を含む金属又は合金、並びにこれらの酸化物や窒化物があげられる。
これらのうちでも、フォトレジスト層１６との選択比、クロム等からなる第１のマスク層１４との選択比を考慮すると、酸化珪素を用いることが好ましい。
また、第２のマスク層１５の厚さは特に限定されることはないが、一般的な選択比の観点からは、１０〜２００ｎｍに設定することが好ましい。
【００１８】
本発明において、Ｆｅ−Ｃｏ合金からなる記録用磁性層１３のマスクとして、フォトレジスト層１６との選択比との関係を考慮し、ＣＤロス（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎｌｏｓｓ）のない良好なエッチング形状を実現する観点からは、Ｃｒからなる第１のマスク層１４と、ＳiＯ2からなる第２のマスク層１５とからなる２層構造のマスクを採用することが好ましい。
なお、フォトレジスト層１６は、例えば、ｇ線用、Ｉ線用フォトレジストやＫｒＦ及びＡｒＦエキシマレーザー用フォトレジストを好適に用いることができる。
本例の場合、フォトレジスト層１６の幅は、作成する磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅の大きさと対応するように、すなわち、当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部の幅より若干大きくなるように形成されている。
【００１９】
このような構成において、まず、図１に示すように、上述した処理対象物１０を真空処理槽２内のサセプタ４２上に配置し、真空処理槽２内を真空排気して所定の圧力にする（例えば、１×１０-4Ｐａ以下）。
そして、フッ素系ガス導入部５の流量調整弁５１を制御し、真空処理槽２内にフッ素系ガスを所定量導入する。
本発明において用いるフッ素系ガスとしては特に限定されることはないが、必要な選択比を得る観点からは、四フッ化炭素（ＣＦ4）ガスを好適に用いることができる。
【００２０】
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、真空処理槽２内にフッ素系ガスのプラズマを生成し、フォトレジスト層１６をマスクとして、処理対象物１０の第２のマスク層１５を反応性イオンエッチングによって加工し、さらに、エッチングされた第２のマスク層１５ａをマスクとして、第１のマスク層１４を反応性イオンエッチングによって加工する（図２（ｂ）参照）。
【００２１】
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、フォトレジスト層１６の材料に対する第２のマスク層１５の材料の選択比（第２のマスク層１５／フォトレジスト層１６）、並びに第２のマスク層１５の材料に対する第１のマスク層１４の材料の選択比（第１のマスク層１４／第２のマスク層１５）が、共に１０以上となるように、プロセス条件を設定することが好ましい。
具体的には、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜３Ｐａに設定することが好ましい。
【００２２】
エッチング中は、フッ素系ガスを導入しつつ排気を行いながら、真空処理槽２内の圧力を所定の圧力に維持する。なお、エッチングは室温で行う。
本発明の場合、上述したフッ素系ガスの代わりに、塩素系ガス（例えば、Ｃｌ2）と、酸素（Ｏ2）ガスとの混合ガスを用いて第１及び第２のマスク層１４、１５のエッチングを行うこともできる。
この場合、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜３Ｐａに設定することが好ましい。また、塩素系ガスと、酸素ガスの分圧比は、特に限定されることはない。ただし、第２のマスク層１５に対する選択比をより確実に得る観点からは、塩素系ガスと、酸素ガスの分圧比を、５０：５０〜５：９５に設定することが好ましい。
【００２３】
次に、塩素系ガス導入部６の流量調整弁６１を制御し、真空処理槽２内に塩素系ガスを所定量導入する。
本工程で使用可能な塩素系ガスとしては、塩素（Ｃｌ2）ガスの他、三塩化ホウ素（ＢＣｌ3）ガス、四塩化珪素（ＳiＣｌ4）ガスがあげられる。
なお、上述した塩素系ガスには、臭化水素（ＨＢｒ）ガス、中性水素（ＨＩ）ガス等を添加することもできる。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、塩素系ガスのプラズマを生成し、エッチングされた第１及び第２のマスク層１４ａ、１５ａをマスクとして、記録用磁性層１３を反応性イオンエッチングによって加工する。
【００２４】
本発明の場合、特に限定されることはないが、エッチングの際のＣＤロスをできるだけ小さくする観点からは、記録用磁性層１３の材料に対する第２のマスク層１５の材料の選択比が１０以上となるようにプロセス条件を設定することが好ましい。
例えば、真空処理槽２内の圧力を０．５Ｐａ〜３Ｐａに設定することが好ましい。
さらに、本発明では、エッチングの際に、サセプタ４２内のヒータ４５を動作させるとともに、例えばサセプタ４２表面と処理対象物１０底面との間にヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスを導入することにより、好ましくは処理対象物１０の温度を１００℃以上３００℃以下、より好ましくは２００℃以上３００℃以下に制御する。
【００２５】
これにより、エッチングの際において、記録用磁性層１３のＦｅやＣｏ成分に対するＣｌラジカルによる化学反応が促進されるようになる。この場合、処理対象物１０の温度が１００℃未満では、記録用磁性層１３のＦｅやＣｏ成分の化学反応が十分に促進されず、特に第１のマスク層１４に対する記録用磁性層１３の選択比が得られない。
他方、処理対象物１０の温度が３００℃を超えると、処理対象物１０の他の部分（例えば図示しない読み出し素子部分）に劣化等の悪影響を及ぼすおそれがある。
【００２６】
一方、プラズマ生成用高周波電源４０に印加する電力については、記録用磁性層１３のＦｅ成分に対するＣｌラジカルによる化学反応がイオンによる物理的作用より優先するように設定する。
本発明の場合、プラズマ生成用高周波電源４０に印加する電力については特に限定されることはないが、上記目的を確実に達成するためには、５００〜２０００Ｗに設定することがより好ましい。
また、バイアス印加用高周波電源４４に印加する電力については特に限定されることはないが、上記目的を確実に達成するためには、１０〜２００Ｗ（５インチΦ換算値）に設定することがより好ましい。
このような条件で反応性イオンエッチングを行うことにより、記録用磁性層１３の底部までエッチングが進み、更なるプロセスの進行に伴い記録用磁性層１３上部（当該磁気記録ヘッドのトレーリング側端部）の幅と、下部（当該磁気記録ヘッドのリーディング側端部）の幅が同等となり、最終的に逆テーパ形状の側壁部１３０を有する記録用磁性層１３ａが得られる（図２（ｃ）参照）。
【００２７】
この点について考察すると、本発明では、記録用磁性層１３のＦｅやＣｏ成分に対し、Ｃｌラジカルの吸着による化学反応を優先的に進行させＦｅ成分のエッチングが等方的に進むようにプロセス条件を設定することから、記録用磁性層１３の底部までエッチングが進み、絶縁層１２に対する記録用磁性層１３の側壁部１３０の角度が直角になった後は、第１のマスク層１４の存在によってＣｌラジカルが記録用磁性層１３の下側部分により多く吸着することが考えられる。
加えて、絶縁層１２の表面１２０においてはＣｌラジカルの吸着による化学反応は殆ど進行しないことから、記録用磁性層１３の下部の近傍において、プラズマ（Ｃｌラジカル）の密度が記録用磁性層１３の上部より大きくなり、その結果、Ｃｌラジカルが記録用磁性層１３の下側部分により多く吸着し、Ｆｅ成分の絶縁層１２の表面１２０の方向（横方向）のエッチングが進行することが考えられる。
【００２８】
以上の工程が終了した後、処理対象物１０の温度を室温に下げ、反応ガスとして、記録用磁性層１３がエッチングされないガス（又はエッチング速度が非常に遅いガス）、例えば、Ｃｌ2とＯ2の混合ガスを用い、記録用磁性層１３上のＣｒからなる第１のマスク層１４をエッチングによって除去する（図２（ｄ）参照）。
この場合、特に限定されることはないが、真空処理槽２内の圧力を０．１Ｐａ〜３Ｐａに設定することが好ましい。また、塩素系ガスと、酸素ガスの分圧比は、特に限定されることはなく、例えば、塩素系ガスと、酸素ガスの分圧比を、５０：５０〜５：９５に設定することができる。
【００２９】
最後に、クリーニングガス導入部９の流量調整弁９１を制御し、真空処理槽２内にクリーニングガスを所定量導入する。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、クリーニングガスのプラズマを生成し、プラズマ処理によって真空処理槽２内の塩素ガスの残渣を除去する。
本工程で使用可能なクリーニングガスとしては、水素（Ｈ2）ガス、窒素（Ｎ2）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、アンモニア（ＮＨ3）ガス、及びこれらのガスを１種類以上含むガスがあげられる。
これらのうちでも、Ｃｌ2を効率良く除去する観点からは、水素（Ｈ2）ガスを用いることが好ましい。
以上の工程により、目的とする磁気記録ヘッド１０Ａを得ることができる（図２（ｅ）参照）。
【００３０】
ところで、上述した記録用磁性層１３を逆テーパ形状にするための反応性イオンエッチング工程は反応性が強く、側壁部１３０に結晶粒起因の凹凸が発生することがある。
これを除去するためには、アルゴン等の平滑化ガスを用いた平滑化工程（最終形状の最適化）を行うことが有効である。
すなわち、本例では、平滑化ガス導入部８の流量調整弁８１を制御し、真空処理槽２内に平滑化ガスを所定量導入する。
そして、プラズマ生成用高周波電源４０及びバイアス印加用高周波電源４４を動作させ、図４に示すように、平滑化ガスのプラズマを生成し、スパッタ性のエッチングを行うことによって記録用磁性層１３の側壁部１３０の凹凸を平滑化する（図３（ａ）（ｂ）参照）。
【００３１】
本工程で使用可能な平滑化ガスとしては、例えば、アルゴン（Ａｒ）ガスの他、キセノン（Ｘｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガス、クリプトン（Ｋｒ）ガスがあげられる。
これらのうちでも、産業的に実用性が高く、コストが安い等の観点から、アルゴン（Ａｒ）ガスを用いることが好ましい。
【００３２】
この平滑化工程は、上述した磁性層エッチング工程の前後のいずれに行ってもよいが、磁性層エッチング工程の後に行えば、より側壁部１３０の結晶粒起因の凹凸を平滑化できることが本発明者によって確認されている。
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
【００３３】
例えば、上記実施の形態では、一つの真空処理槽を有するエッチング装置を用いて各工程を行うようにしたが、本発明はこれに限られず、例えば複数の真空処理槽を用い、連続的に各工程を行うように構成することも可能である。
【実施例】
【００３４】
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明は、この実施例によって限定されるものではない。
処理対象物としては、図２（ａ）に示すものと同様に、ＡｌＴｉＣからなる基板上に、厚さ２００ｎｍのＡｌ2Ｏ3からなる絶縁層、厚さ２００ｎｍのＦｅ−Ｃｏ合金からなる記録用磁性層、厚さ１００ｎｍのＣｒからなる第１のマスク層、厚さ１００ｎｍのＳｉＯ2からなる第２のマスク層、厚さ３００ｎｍのフォトレジスト層を順次形成したものを用意した。
図１に示す構成のエッチング装置を用い、サセプタ上に上述した処理対象物を配置固定した。
【００３５】
反応ガスとしてＣＦ4を用い、フォトレジスト層をマスクとして、第１のマスク層及び第２のマスク層をエッチングした。
この場合、処理温度は室温とし、アンテナ部に対して５００Ｗの電力を投入し、基板バイアス電力は５０Ｗを投入した。ＲＦの周波数は、アンテナ部については１３．５６ＭＨｚとし、基板バイアスについては、干渉を避けるために１２．５６ＭＨｚとした。
次に、ホットプレートを装備した静電チャックを用いて処理対象物をチャックし、２００℃に加熱した。処理対象物裏面にはＨｅガスを導入して加熱の均一化を図った。
反応ガスとしては、Ｃｌ2を用い、第１及び第２のマスク層をマスクとして、Ｆｅ−Ｃｏ合金からなる記録用磁性層をエッチングした。
この場合、アンテナ部に対して２０００Ｗの電力を投入し、基板バイアスは１００Ｗを投入した。ＲＦの周波数はアンテナ部、基板バイアス共に１３．５６ＭＨｚとした。
【００３６】
図５に、本実施例の条件下における処理対象物の温度と、Ｆｅ−Ｃｏ合金のエッチング速度関係を示す。
図５に示すように、処理対象物温度の上昇に伴い、特に１００℃を超えると、Ｆｅ−Ｃｏ合金のエッチング速度が急激に上昇する。この条件下では１００℃以上で化学反応の成分が多いエッチング、即ち反応性イオンエッチングが実現できていることがわかる。
【００３７】
図６に、本実施例の条件下における処理対象物の温度と、クロムのエッチング速度関係を示す。
図６に示すように、第１のマスク層の材料であるクロムについては、処理対象物温度が上昇した場合であっても、エッチング速度は殆ど上昇しないことが理解される。
【００３８】
図７に、本実施例の条件下における処理対象物の温度と、クロムに対するＦｅ−Ｃｏ合金の選択比の関係を示す。
図７に示すように、処理対象物温度の上昇に伴い、クロムに対するＦｅ−Ｃｏ合金の選択比が上昇することが理解される。
特に、処理対象物の温度が２００℃に達すると、クロムに対するＦｅ−Ｃｏ合金の選択比は５より大きくなる。この場合、図５から理解されるように、処理対象物の温度上昇に伴うＦｅ−Ｃｏ合金のエッチング速度は１００℃以上で急激に上昇することから、エッチング時の温度が２００℃を超えると、クロムに対するＦｅ−Ｃｏ合金の選択比は、５よりかなり大きくなると予測される。
【００３９】
図８に、本実施例の条件でＦｅ−Ｃｏ合金からなる記録用磁性層にエッチングを行った場合のエッチング時間と記録用磁性層上下の幅の関係を測定した結果を示す。
図８に示すように、エッチング開始から９０秒程度で、Ｔ1の値とＢ1の値が近づいて記録用磁性層の底部までエッチングが進んでいることが見られ、さらに、１２０秒程度で記録用磁性層の上部の幅と下部の幅が同等となり（Ｔ2≒Ｂ2）、１４０秒程度で記録用磁性層の上部の幅と下部の幅の値が値が逆転し（Ｔ3＞Ｂ3）、これにより逆テーパ形状が実現できていることがわかる。
その後、基板温度を室温に下げ、Ｃｌ2とＯ2の混合ガス（分圧比５０：５０）を用い、記録用磁性層上のＣｒからなる第１のマスク層を除去した。
最後に、真空処理槽内に水素ガスを導入し、このガスをプラズマ化してプラズマ処理をすることにより、塩素ガスの残渣を除去した。
これにより、２００ｎｍの高さを持つＦｅ−Ｃｏ合金からなる記録用磁性層において、トレーリング側端部の幅が８０ｎｍで、リーディング側端部の幅が６５ｎｍの磁気記録素子を得ることができた。
【符号の説明】
【００４０】
１…エッチング装置、２…真空処理槽、３…真空排気系、４…プラズマ生成手段、５…フッ素系ガス導入部、６…塩素系ガス導入部、７…酸素ガス導入部、８…平滑化ガス導入部、９…クリーニングガス導入部、１０…処理対象物、１１…基板、１２…絶縁層、１３…記録用磁性層、１４…第１のマスク層（マスク層）、１５…第２のマスク層、１６…フォトレジスト層 
【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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