(57)【要約】【課題】記録ヘッドの主磁極を形成する磁気ヘッド製造方法及び磁気ヘッド製造装置を提供する。【解決手段】  絶縁層３１上に磁性材料からなる磁性膜３４ａが配置された基板をエッチング装置に搬入し、化学構造中にＣｌを含む反応ガスを含有するエッチングガスをプラズマ化し、磁性膜３４ａに接触させて部分的にエッチングする。エッチングにおいて磁性膜３４ａの側面には塩化物３４ｂが生成する。次いで、この基板を洗浄室に搬送し、洗浄液と接触させる。側面の塩化物３４ｂは洗浄液に溶解して除去される。こうして、磁気ヘッドに適した形状の主磁極３４を得ることができる。【選択図】図１
2011100516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非導電性と非磁性とを有する材料からなり、基板上に配置された絶縁層と、
前記絶縁層上に配置された磁性材料からなる主磁極と、
前記主磁極内に磁力線を形成させるコイルとを有し、
前記主磁極の側面が露出されて書込面にされ、
前記書込面を記録媒体に対向させて、前記コイルで形成させた磁力線を前記書込面から前記記録媒体内に貫通させ、前記記録媒体の一部を磁化して情報を記録する磁気記録ヘッドの、前記主磁極を形成する磁気ヘッド製造装置であって、
前記絶縁層上に配置された磁性材料の薄膜からなる磁性膜が部分的に露出された処理対象物が搬入される真空槽と、前記真空槽内に化学構造中にＣｌを含む反応ガスを含有するエッチングガスを供給するガス供給部と、前記エッチングガスをプラズマ化するプラズマ生成部とを有し、部分的に露出された前記磁性膜をエッチングし、前記主磁極を形成するエッチング室と、
前記エッチング室でエッチングされた前記磁性膜に洗浄液を接触させ、エッチング時に前記主磁極の側面に生成した塩化物を洗浄液に溶解させ除去する洗浄室と、
前記処理対象物を前記エッチング室から前記洗浄室に搬送する搬送手段とを有する磁気ヘッド製造装置。
【請求項２】
前記磁性膜はＦｅＣｏ合金膜、又はＦｅＣｏ合金膜とＰｄ膜とを複数周期積層した多層膜のいずれか一方からなる請求項１記載の磁気ヘッド製造装置。
【請求項３】
前記反応ガスはＣｌ2とＢＣｌ3とＳｉＣｌ4のうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである請求項１又は請求項２のいずれか１項記載の磁気ヘッド製造装置。
【請求項４】
前記エッチングガスは前記反応ガスに加えて、希ガスと化学構造中にハロゲン元素を含むハロゲン系ガスと酸素ガスと窒素ガスのうち一種類以上を補助ガスとして含有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の磁気ヘッド製造装置。
【請求項５】
前記希ガスはＨｅとＡｒとＸｅとＮｅのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである請求項４記載の磁気ヘッド製造装置。
【請求項６】
前記ハロゲン系ガスはＨＢｒとＨＩのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである請求項４記載の磁気ヘッド製造装置。
【請求項７】
前記洗浄液は、純水、イオン交換水、マイクロ・ナノバブル水、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、エチルエーテルのうち一種類からなる液体、又は二種類以上の混合物からなる液体である請求項１乃至請求項６のいずれか１項記載の磁気ヘッド製造装置。
【請求項８】
非導電性と非磁性とを有する材料からなり、基板上に配置された絶縁層と、
前記絶縁層上に配置された磁性材料からなる主磁極と、
前記主磁極内に磁力線を形成させるコイルとを有し、
前記主磁極の側面が露出されて書込面にされ、
前記書込面を記録媒体に対向させて、前記コイルで形成させた磁力線を前記書込面から前記記録媒体内に貫通させ、前記記録媒体の一部を磁化して情報を記録する磁気記録ヘッドを製造する磁気ヘッド製造方法であって、
前記絶縁層上に配置された磁性材料の薄膜からなる磁性膜上に、前記磁性膜を部分的に露出させる開口を有するマスクを配置するマスク配置工程と、
化学構造中にＣｌを含む反応ガスを含有するエッチングガスをプラズマ化し、前記磁性膜に接触させて前記磁性膜を部分的にエッチングするエッチング工程と、
前記エッチング工程で形成された前記磁性膜の側面に洗浄液を接触させ、前記エッチング工程で前記側面に生成した塩化物を前記洗浄液に溶解させて除去する洗浄工程とを有する磁気ヘッド製造方法。
【請求項９】
前記洗浄工程では、前記エッチング工程で形成された前記磁性膜の側面に洗浄液を接触させ、前記エッチング工程で前記側面に生成した塩化物を前記洗浄液に溶解させて除去する請求項８記載の磁気ヘッド製造方法。
【請求項１０】
前記磁性膜はＦｅＣｏ合金膜、又はＦｅＣｏ合金膜とＰｄ膜とを複数周期積層した多層膜のいずれか一方からなる請求項８又は請求項９のいずれか１項記載の磁気ヘッド製造方法。
【請求項１１】
前記反応ガスはＣｌ2とＢＣｌ3とＳｉＣｌ4のうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである請求項８乃至請求項１０のいずれか１項記載の磁気ヘッド製造方法。
【請求項１２】
前記エッチングガスは前記反応ガスに加えて、希ガスと化学構造中にハロゲン元素を含むハロゲン系ガスと酸素ガスと窒素ガスのうちいずれか一種類以上を補助ガスとして含有する請求項８乃至請求項１１のいずれか１項記載の磁気ヘッド製造方法。
【請求項１３】
前記希ガスはＨｅとＡｒとＸｅとＮｅのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである請求項１２記載の磁気ヘッド製造方法。
【請求項１４】
前記ハロゲン系ガスはＨＢｒとＨＩのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである請求項１２記載の磁気ヘッド製造方法。
【請求項１５】
前記洗浄液は、純水、イオン交換水、マイクロ・ナノバブル水、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、エチルエーテルのうち一種類からなる液体、又は二種類以上の混合物からなる液体である請求項８乃至請求項１４のいずれか１項記載の磁気ヘッド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド製造方法及び磁気ヘッド製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ等の外部記録再生装置として使用されるハードディスク装置は、近年大容量化、小型化が要求され続けている。それに伴いハードディスク装置では、主に記録密度の向上で対応している。従来の長手磁気記録方式では、記録媒体上の記録磁化の磁化転移領域で反磁界が最大となるため記録層厚を薄くする必要があり、その結果、熱的な錯乱によって記録されたデータが消える虞があった。一方、記録媒体の膜厚方向に記録磁化の方向をとる垂直磁気記録方式では、磁化転移領域で反磁界が最小となるため記録媒体の膜厚を薄くする必要が比較的少なく、高記録密度化を達成しやすい。そのため、現在は垂直磁気記録方式の実用化が加速している。
【０００３】
垂直磁気記録方式の磁気記録ヘッドでは、記録媒体の面記録密度の向上に伴って狭くなる記録トラック幅に対応するために、リーディング側の幅をトレーリング側の幅に対して狭い形状にした、いわゆる逆台形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の形成方法として、特にイオンミリングを適用した形成方法が開示されている。
【０００４】
例えば、特許文献１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、特許文献２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。
ところが、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、以下のようないくつかの問題を抱えている。
【０００５】
第一に物理的であるがゆえにマスク材としてどのような材料を選んでも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。
【０００６】
第二に同様の理由で、磁気記録ヘッドの下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、前述の逆テーパー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。
【０００７】
第三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問題がある。
【０００８】
これらの問題を解決する方法として、反応性イオンエッチング（Ｒｅａｃｔｉｖｅ  Ｉｏｎ  Ｅｔｃｈｉｎｇ、ＲＩＥ）が提案されている。
磁気記録ヘッドの材料としては、現在Ｆｅの組成比が６０％以上を占めるＦｅＣｏ合金膜が主であり、近年はＦｅＣｏ合金膜とＰｄ膜とを複数周期積層した多層膜など飽和磁束密度がより高い材料も提案されているが、これらの材料は難エッチング材料として知られている。
【０００９】
これらの材料のエッチングガスとして、ハロゲン系ではＣｌを含むガスが有効であることがわかっているが、エッチング後に側壁に酸化物が付着する。特許文献３では、垂直形状を得るために反応性イオンエッチングを用い、逆テーパー形状の実現には側壁付着物の除去も含めてイオンミリングを用いた後工程を必要としていて、エッチング工程が複雑化するという不都合があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【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２００６−２２８３１５号公報
【特許文献４】特開２００７−１８４０２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明者は、側壁に付着する酸化物はエッチングの際に生成された塩化物がアッシングの際に酸化されて形成されると考え、酸化物は後工程で除去できないが、塩化物は水洗することで溶解させて除去できることから、本発明を完成させた。
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、イオンミリングに変わる手法として反応性イオンエッチングを用いる上で、課題となる側壁付着物をイオンミリングを用いずに除去して、磁気記録ヘッドを作製する方法と作製装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために本発明は、非導電性と非磁性とを有する材料からなり、基板上に配置された絶縁層と、前記絶縁層上に配置された磁性材料からなる主磁極と、前記主磁極内に磁力線を形成させるコイルとを有し、前記主磁極の側面が露出されて書込面にされ、前記書込面を記録媒体に対向させて、前記コイルで形成させた磁力線を前記書込面から前記記録媒体内に貫通させ、前記記録媒体の一部を磁化して情報を記録する磁気記録ヘッドの、前記主磁極を形成する磁気ヘッド製造装置であって、前記絶縁層上に配置された磁性材料の薄膜からなる磁性膜が部分的に露出された処理対象物が搬入される真空槽と、前記真空槽内に化学構造中にＣｌを含む反応ガスを含有するエッチングガスを供給するガス供給部と、前記エッチングガスをプラズマ化するプラズマ生成部とを有し、部分的に露出された前記磁性膜をエッチングし、前記主磁極を形成するエッチング室と、前記エッチング室でエッチングされた前記磁性膜に洗浄液を接触させ、エッチング時に前記主磁極の側面に生成した塩化物を洗浄液に溶解させ除去する洗浄室と、前記処理対象物を前記エッチング室から前記洗浄室に搬送する搬送手段とを有する磁気ヘッド製造装置である。
本発明は磁気ヘッド製造装置であって、前記磁性膜はＦｅＣｏ合金膜、又はＦｅＣｏ合金膜とＰｄ膜とを複数周期積層した多層膜のいずれか一方からなる磁気ヘッド製造装置である。
本発明は磁気ヘッド製造装置であって、前記反応ガスはＣｌ2とＢＣｌ3とＳｉＣｌ4のうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである磁気ヘッド製造装置である。
本発明は磁気ヘッド製造装置であって、前記エッチングガスは前記反応ガスに加えて、希ガスと化学構造中にハロゲン元素を含むハロゲン系ガスと酸素ガスと窒素ガスのうち一種類以上を補助ガスとして含有する磁気ヘッド製造装置である。
本発明は磁気ヘッド製造装置であって、前記希ガスはＨｅとＡｒとＸｅとＮｅのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである磁気ヘッド製造装置である。
本発明は磁気ヘッド製造装置であって、前記ハロゲン系ガスはＨＢｒとＨＩのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである磁気ヘッド製造装置である。
本発明は磁気ヘッド製造装置であって、前記洗浄液は、純水、イオン交換水、マイクロ・ナノバブル水、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、エチルエーテルのうち一種類からなる液体、又は二種類以上の混合物からなる液体である磁気ヘッド製造装置である。
本発明は、非導電性と非磁性とを有する材料からなり、基板上に配置された絶縁層と、前記絶縁層上に配置された磁性材料からなる主磁極と、前記主磁極内に磁力線を形成させるコイルとを有し、前記主磁極の側面が露出されて書込面にされ、前記書込面を記録媒体に対向させて、前記コイルで形成させた磁力線を前記書込面から前記記録媒体内に貫通させ、前記記録媒体の一部を磁化して情報を記録する磁気記録ヘッドを製造する磁気ヘッド製造方法であって、前記絶縁層上に配置された磁性材料の薄膜からなる磁性膜上に、前記磁性膜を部分的に露出させる開口を有するマスクを配置するマスク配置工程と、化学構造中にＣｌを含む反応ガスを含有するエッチングガスをプラズマ化し、前記磁性膜に接触させて前記磁性膜を部分的にエッチングするエッチング工程と、前記エッチング工程で形成された前記磁性膜の側面に洗浄液を接触させ、前記エッチング工程で前記側面に生成した塩化物を前記洗浄液に溶解させて除去する洗浄工程とを有する磁気ヘッド製造方法である。
本発明は磁気ヘッド製造方法であって、前記洗浄工程では、前記エッチング工程で形成された前記磁性膜の側面に洗浄液を接触させ、前記エッチング工程で前記側面に生成した塩化物を前記洗浄液に溶解させて除去する磁気ヘッド製造方法である。
本発明は磁気ヘッド製造方法であって、前記磁性膜はＦｅＣｏ合金膜、又はＦｅＣｏ合金膜とＰｄ膜とを複数周期積層した多層膜のいずれか一方からなる磁気ヘッド製造方法である。
本発明は磁気ヘッド製造方法であって、前記反応ガスはＣｌ2とＢＣｌ3とＳｉＣｌ4のうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである磁気ヘッド製造方法である。
本発明は磁気ヘッド製造方法であって、前記エッチングガスは前記反応ガスに加えて、希ガスと化学構造中にハロゲン元素を含むハロゲン系ガスと酸素ガスと窒素ガスのうちいずれか一種類以上を補助ガスとして含有する磁気ヘッド製造方法である。
本発明は磁気ヘッド製造方法であって、前記希ガスはＨｅとＡｒとＸｅとＮｅのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである磁気ヘッド製造方法である。
本発明は磁気ヘッド製造方法であって、前記ハロゲン系ガスはＨＢｒとＨＩのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスである磁気ヘッド製造方法である。
本発明は磁気ヘッド製造方法であって、前記洗浄液は、純水、イオン交換水、マイクロ・ナノバブル水、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、エチルエーテルのうち一種類からなる液体、又は二種類以上の混合物からなる液体である磁気ヘッド製造方法である。
【発明の効果】
【００１３】
主磁極を構成する磁性膜の塩化物は溶解度が高いため、エッチング後の側壁生成物を化学反応を用いて完全に除去することができる。
また、主磁極の逆テーパー形状を反応性イオンエッチング後にイオンミリングを用いなくても実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）〜（ｅ）：本発明の磁気ヘッド製造方法を説明する図
【図２】エッチング処理時間と低密度層の厚さの関係を示す図
【図３】磁気ヘッド製造装置の部分的な内部側面図
【図４】（ａ）：本発明で製造される磁気ヘッドの積層構造を説明するＢ−Ｂ線切断断面図    （ｂ）：同Ａ−Ａ線切断断面図
【図５】（ａ）：温度とエッチング速度の関係を示す図    （ｂ）：温度とＦｅＣｏ／Ｃｒのエッチング選択比の関係を示す図
【図６】主磁極の形状と記録トラックの形状の関係を示す図
【図７】本発明で製造される磁気ヘッドの立体図
【図８】ホットプレート構造のステージの内部断面図
【図９】磁気ヘッド製造装置の概略構成を説明するための平面図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜磁気記録ヘッドの構造＞
図７は本発明によって製造される磁気ヘッド１００の構造を説明するための立体図であり、主として磁性層部分を図示し、非磁性層部分は図示していない。
この磁気ヘッド１００は、記録・再生の双方の機能を実行可能な複合型ヘッドであり、垂直記録方式の記録ヘッド１００ａと、磁気抵抗効果を利用した再生ヘッド１００ｂとを有している。図７の符号１１０は記録媒体を示している。
【００１６】
図４(ａ)、（ｂ）は、磁気ヘッド１００の内部積層構造を説明するための断面図であり、同図(ａ)は、同図（ｂ）のＢ−Ｂ線切断断面図であり、同図（ｂ）は、同図（ａ）のＡ−Ａ線切断断面図である。
同図（ａ）、（ｂ）、図７では、符号３４は書き込みに用いる主磁極を示しており、図７では、主磁極３４の下層の薄膜は記載が省略されており、記録媒体１１０側から見たときの形状が同図（ａ）のように、下底が上底よりも短い逆台形になっている。
【００１７】
逆台形形状の上底と、上底でも下底でもない二辺の各辺とがなす角度は７５〜８０°であるのが好ましい。また上底と下底の長さはどちらも６０〜１００ｎｍであり、かつ逆台形形状の高さ（上底と下底との間の距離）は２００ｎｍであるのが好ましい。もっとも、これらの値は今後の微細化によっては変化する。
【００１８】
磁気ヘッド１００の構造を説明する。
図４(ａ)、（ｂ）を参照し、磁気ヘッド１００はセラミック板１１ａを有しており、セラミック板１１ａ上にはアルミナ層１１ｂが形成されて基板１１が構成されている。
基板１１上には再生ヘッド１００ｂが配置されている。
再生ヘッド１００ｂ内には第一のシールド層１２ａとシールドギャップ層１２ｂと第二のシールド層１２ｃとが、基板１１上にこの順序で成膜されており、シールドギャップ層１２ｂ内部には、読込素子１７が配置されている。
【００１９】
記録ヘッド１００ａは、再生ヘッド１００ｂ上に配置されている。
記録ヘッド１００ａ内部では、再生ヘッド１００ｂ内の第二のシールド層１２ｃ上に、絶縁膜１３と、膜状の副磁極２１と、絶縁層３１と、保護膜３３がこの順序で形成されており、保護膜３３の内部には、上記のように側面が逆台形形状に成型された主磁極３４が配置されている。
エッチング等により、主磁極３４の側面は露出するようにされており、その逆台形形状の側面が書込面として記録媒体１１０に面するように配置されている。
【００２０】
絶縁層３１の内部には、コイル２４が配置されている。主磁極３４は、ヨーク部３２と磁芯部２３によって副磁極２１と磁気結合するように構成されており、コイル２４は磁芯部２３に巻き回されている。
ここでは、磁性材料から成る主磁極３４は、飽和磁束密度が１．４Ｔ以上のものが好ましく、ここではＦｅＣｏ合金膜を用いている。
【００２１】
本発明は主磁極３４として飽和磁束密度が高い磁性材料であればＦｅＣｏ合金膜に限定されず、例えばＦｅＣｏ合金膜とＰｄ膜とを複数周期積層した多層膜を用いてもよい。Ｐｄ膜と隣接するＦｅＣｏ合金の磁気モーメントが増大し、より高い飽和磁束密度が得られる。
【００２２】
絶縁層３１と保護層３３はどちらも非導電性と非磁性材料とを有する材料からなり、ここではどちらもアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）を用いている。
軟磁性材料から成る副磁極２１と磁芯部２３とヨーク部３２はここではパーマロイ（商標）を用いている。
【００２３】
導電性材料から成るコイル２４にはここではＣｕを用いている。
図７に示すように、コイル２４は電源１３０ａに接続されており、電源１３０ａからコイル２４に電流１１５が流されると、磁芯部２３に磁力線が形成され、ヨーク部３２と主磁極３４を通って、磁力線が主磁極３４の書込面から記録ヘッド１００ａの外部に漏出するようになっている。
【００２４】
漏出した磁力線は記録媒体１１０の垂直記録層１１２を貫通し、垂直記録層１１２の下層の軟磁性下地層１１３を通り、副磁極２１内を通って、主磁極３４に戻っており、この磁力線によって記録媒体１１０の垂直記録層１１２が部分的に磁化されて、記録媒体１１０に情報の書込が行われる。
【００２５】
図７の符号１１８は記録媒体１１０上のトラックのトラック幅を示している。
本発明の磁気ヘッドの主磁極３４と記録媒体１１０のトラックとの位置関係を図６を用いて説明する。
磁気ディスク装置においては、トラックが同心円状に配置された記録媒体が同心円の中心を軸にして回転しつつ、磁気ヘッドが内周１０２ｂから外周１０２ａにわたって移動することにより、記録媒体の記録面に広範囲に記録・再生を行う。
【００２６】
このとき、記録媒体１１０の内周１０２ｂ及び外周１０２ａにおいて、記録媒体１１０の回転方向１０１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・再生が行われる。
従って、主磁極３４の書込面の形状が矩形形状１０３ａ、１０３ｂであると、隣接トラックを消去するもしくは書き込む等の問題が発生するために、記録トラック幅を縮小できないという問題がある。
一方、上述した主磁極３４のように、主磁極３４のリーディング側のトラック幅１０４ａ、１０４ｂを主磁極３４のトレーリング側の幅１０５ａ、１０５ｂに対して狭い逆台形形状にすると、狭いトラック幅に対応することができる。
【００２７】
再生ヘッド１００ｂの読込素子１７には、たとえばＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子、電流を膜厚に垂直に流すＣＰＰ型磁気抵抗効果素子等を用いることができる。
外部の制御装置１３０ｂから磁気抵抗効果素子である読込素子１７にセンス電流１１６を流すと、読込素子１７の抵抗値は記録媒体からの再生用の信号磁界に応じて変化するので、その抵抗値を高抵抗と低抵抗とに判別することにより、磁気記録媒体に記録されている情報を読み出すことができる。
【００２８】
＜磁気ヘッド製造装置＞
図９に磁気ヘッド製造装置１５０の概略構成を説明するための平面図を示す。図９に示すように、この磁気ヘッド製造装置１５０は、マルチチャンバー方式の枚葉式の装置であり、搬送ロボット１６５ａが組み込まれているコア室１８５の周囲に、処理対象物に所定のパターンを形成するエッチング室１３０と、処理対象物からマスクを剥離するためのアッシング室１８４と、処理対象物の出し入れを行うためのＬ／Ｌ室１８７ａ、１８７ｂと、中間室１８６とが配置され、これらはすべて不図示のゲートバルブを介して連結されている。コア室１８５、エッチング室１３０、アッシング室１８４、Ｌ／Ｌ室１８７ａ、１８７ｂ、中間室１８６は、不図示の真空ポンプ等の真空排気系に連結されている。ここで、コア室１８５内に配置される搬送ロボット１６５ａによって、Ｌ／Ｌ室１８７ａ、１８７ｂからエッチング室１３０、アッシング室１８４、中間室１８６の各室へ処理対象物を自由に搬送できるように構成されている。
【００２９】
磁気ヘッド製造装置１５０の外側には、内部に処理対象物が配置されるカセット１８１と、カセット１８１から処理対象物を出し入れする大気ロボット１８２と、大気ロボット１８２に保持された処理対象物の位置調整を行う位置調整装置１８３が配置されている。
大気ロボット１８２はカセット１８１、位置調整装置１８３、Ｌ／Ｌ室１８７ａ、１８７ｂの間で処理対象物を搬送できるようにされている。
【００３０】
大気ロボット１８２によりカセットから取り出された処理対象物は位置調整装置１８３で位置調整後、Ｌ／Ｌ室１８７ａ、１８７ｂへ搬送され、次いでコア室１８５からエッチング室１３０などへ搬送されて処理され、その後、コア室１８５からＬ／Ｌ室１８７ａ、１８７ｂに戻され、Ｌ／Ｌ室１８７ａ、１８７ｂから大気ロボット１８２でカセット１８１に戻される。
【００３１】
中間室１８６には不図示のゲートバルブを介して搬送室１８８が連結され、搬送室１８８にはエッチングで生じる塩化物を除去する洗浄室１５２が接続されている。搬送室１８８内には搬送ロボット１６５ｂが配置され、中間室１８６から洗浄室１５２へ処理対象物を搬送できるように構成されている。
エッチング室１３０で処理された処理対象物はコア室１８５から中間室１８６と搬送室１８８を介して洗浄室１５２へ搬入されて洗浄され、次いで洗浄室１５２から直接大気ロボット１８２でカセット１８１に戻すこともできる。
【００３２】
図３は磁気ヘッド製造装置１５０のうち上記のエッチング室１３０から洗浄室１５２まで処理対象物を搬送する経路の内部側面図を示している。この経路ではコア室１８５と中間室１８６と搬送室１８８が処理対象物の搬送手段１９０を構成している。
エッチング室１３０は真空槽１３９とプラズマ生成部１４２とガス供給部１３１と真空排気部１３２と温度制御部１３８を有している。
【００３３】
真空槽１３９の内部には処理対象物を載置するためのステージ１３６が設けられている。
温度制御部１３８はステージ１３６に接続され、例えばステージ１３６に設けられた不図示の冷却パイプに温度制御した熱媒体を流すことにより、ステージ１３６上に載置される処理対象物の温度を制御できるようにされている。
【００３４】
本発明のステージ１３６は上述の構造に限定されず、ホットプレート構造でもよい。図８はホットプレート構造のステージ１３６の内部側面図を示している。
ステージ１３６はホットプレート１３６ａを有している。ホットプレート１３６ａ表面には静電チャック用電極１７７が配置され、静電チャック用電極１７７には静電チャック用電源装置１７８が電気的に接続されている。静電チャック用電極１７７は静電チャック用電源装置１７８から直流電圧を印加されると、表面に載置された処理対象物を静電吸着して保持できるように構成されている。
【００３５】
温度制御部１３８はヒーター１７６と温度計１７４と温度制御装置１７５とを有している。ヒーター１７６はホットプレート１３６ａ内部に配置され、ホットプレート１３６ａを加熱するように構成されている。温度計１７４はホットプレート１３６ａに接続され、ホットプレート１３６ａの温度を測定可能にされている。温度制御装置１７５は温度計１７４とヒーター１７６にそれぞれ接続され、温度計１７４の測定結果を入力値としてヒーター１７６による加熱出力をＰＩＤ制御するように構成されている。
【００３６】
ホットプレート１３６ａの静電チャック用電極１７７と反対の面には金属板１３６ｂが接着されている。金属板１３６ｂの内部には水路１７３が形成され、水路１７３に冷却媒体を流すことにより、金属板１３６ｂは冷却され、ホットプレート１３６ａの高熱が真空槽１３９側へ伝導するのが防止される。
【００３７】
プラズマ生成部１４２はＲＦアンテナ１３３とマッチングボックス１３７ａとプラズマ用高周波電源１３４とを有している。ＲＦアンテナ１３３は真空槽１３９の上方に設置され、マッチングボックス１３７ａを介してプラズマ用高周波電源１３４に接続されており、真空槽１３９内に供給されたエッチングガスをプラズマ化できるようにされている。
【００３８】
またステージ１３６にはマッチングボックス１３７ｂを介してバイアス用高周波電源１３５が接続されており、プラズマ中のイオンを加速して処理対象物に衝突させてエッチングできるようにされている。
真空槽１３９の外部に設置されたガス供給部１３１は、真空槽１３９内部に接続され、真空槽１３９内にエッチングガスを供給可能にされている。
真空槽１３９の外部に設置された真空排気部１３２は、真空槽１３９内部に接続され、真空槽１３９内を真空排気可能にされている。
【００３９】
＜磁気ヘッド製造方法＞
次に、磁気ヘッド製造方法について説明する。ここでは図１（ａ）〜（ｅ）を参照し、主磁極３４の形成方法について主に説明する。
図１(ａ）は、再生ヘッド１００ｂ上に絶縁膜１３と膜状の副磁極２１と絶縁層３１とが形成され、露出した絶縁層３１上に、磁性材料からなる磁性膜３４ａ（ここではＦｅＣｏ合金膜）をスパッタ法により成膜した状態を示している。
【００４０】
次いでマスク配置工程として、磁性膜３４ａ上にスパッタ法によりレジスト薄膜（ここではＣｒ膜又はＲｕ膜）を成膜し、レジスト薄膜上にフォトレジストを塗布して、所定のパターンを露光し、現像した後、レジスト薄膜をエッチングし、フォトレジストを剥離して、図１（ｂ）に示すように、底面には磁性膜３４ａが露出した開口を有するマスク４１を配置する。
【００４１】
次いでエッチング工程として、この処理対象物１０を、エッチング室１３０の真空槽１３９内に搬入し、マスク４１が形成された面とは逆の面をステージ１３６に向け、マスク４１側を露出させてステージ１３６上に載置する。
真空槽１３９内を真空排気部１３２により真空排気しながら、ガス供給部１３１から真空槽１３９内にエッチングガスを供給する。エッチングガスはＣｌ2、ＢＣｌ3、ＳｉＣｌ4等の化学構造中にＣｌ（塩素原子）を含むガスのうち一種類からなるガス、又は二種類以上の混合物からなるガスを反応ガスとして有している。エッチングガスは、反応ガスに加えて、Ｈｅ、Ａｒ、Ｘｅ、Ｎｅ等の希ガスや、ＨＢｒ、ＨＩ等のハロゲン系ガス（化学構造中にハロゲン元素を含有するガス）、酸素ガス、窒素ガスのうち一種類を補助ガスとして含有しても良い。
【００４２】
プラズマ用高周波電源１３４を起動し、ＲＦアンテナ１３３に交流電流を流し、ＲＦアンテナ１３３から真空槽１３９内に電波を放射させ、エッチングガスを励起して、プラズマ化し、塩素イオンや塩素ラジカル等の活性種を生成する。またバイアス用高周波電源１３５を起動し、処理対象物１０にバイアス電圧を印加して、生成された塩素イオン等を処理対象物１０に入射させる。
【００４３】
マスク４１の開口の底面に露出する磁性膜３４ａがプラズマと反応し、生成された磁性膜３４ａのガス状の塩化物が真空排気されて、エッチングが進行する。またバイアス電圧により、加速されたイオンが磁性膜３４ａの原子をスパッタして異方性エッチングが行われる。
ここでは、ステージ１３６を囲むようにシールド１４１が設けられており、エッチングで生じる塩化物の真空槽１３９の内壁への付着が防止されている。
図１（ｃ）に示すように、絶縁層３１が露出したら、プラズマ用高周波電源１３４とバイアス用高周波電源１３５の動作をそれぞれ停止し、かつガス供給部１３１からのエッチングガスの供給を停止して、異方性エッチングを終了する。
【００４４】
図５（ａ）にＦｅＣｏ合金とＣｒ膜について温度とエッチングレートとの関係を示し、図５（ｂ）に温度とＦｅＣｏ／Ｃｒのエッチング選択比との関係を示す。
マスク４１の下方で除去されずに残った磁性膜３４ａのうち、エッチングされた側面から内部に向かって一定の深さまで塩化物３４ｂが生成し、さらに内部には塩化物３４ｂで周囲を囲まれるように逆台形形状の主磁極３４が形成されている。
主磁極３４が逆台形形状に形成される理由は、マスク４１の下方で除去されずに残った磁性膜３４ａのうち、マスク４１に近い上方部分には斜め上方からのイオンはマスク４１に遮蔽され、水平方向からのイオンしか入射しないが、マスク４１から下方に離れるほど、斜め上方からのイオンの入射が増え、イオンが磁性膜３４ａの内部に深く入り込んで反応するからと考えられる。
【００４５】
コア室１８５を真空排気しておき、真空槽１３９内の圧力が低下した後、真空槽１３９とコア室１８５との間の不図示のゲートバルブを開いて、真空槽１３９内からコア室１５１内に処理対象物を移動させ、当該ゲートバルブを閉じる。
【００４６】
次いでコア室１８５と中間室１８６の間の不図示のゲートバルブを開いて、コア室１８５から真空排気しておいた中間室１８６に処理対象物を移動させ、当該ゲートバルブを閉じる。
次いで中間室１８６内に気体を導入し、中間室１８６内の圧力を大気圧まで上げ、中間室１８６と搬送室１８８との間の不図示のゲートバルブを開き、処理対象物を中間室１８６から搬送室１８８を介して洗浄室１５２に移動させ、洗浄ステージ１６１上に置く。
【００４７】
次いで洗浄工程として、処理対象物のエッチングした表面（エッチング工程で形成された磁性膜３４ａの側面）にシャワーノズル１６２から洗浄液を噴霧して、処理対象物のエッチングした表面を洗浄液と接触させて洗浄処理を行う。
ここでは洗浄方法としてシャワー式を説明したが、本発明はこれに限定されず、超音波ディップ式等の洗浄方法で処理対象物のエッチングした表面を洗浄液と接触させて洗浄処理をしても良い。
【００４８】
洗浄液としては、純水、イオン交換水、マイクロ・ナノバブル水等の水や、エタノール、メタノール、アセトン、イソプロピルアルコール、エチルエーテルなどの有機溶剤のうち一種類又は二種類以上の混合物を用いることができる。
塩化物３４ｂはＦｅＣｌ2、ＦｅＣｌ3、ＣｏＣｌ2等の水溶性及びアルコール可溶性の塩化物であるので、図１（ｄ）に示すように、洗浄液による洗浄処理により塩化物３４ｂが洗浄液に溶解して除去され、逆台形形状をした主磁極３４の側面が露出する。
表１にＦｅ、Ｃｏの塩化物の水への溶解度を示す。
【００４９】
【表１】
2011100516.tif 000003
【００５０】
ここで、中間室１８６にて処理対象物を大気に接触させてから洗浄室１５２にて洗浄を開始するまでに要する時間は５分以内が望ましい。なぜならば、処理対象物を大気に出すと、処理対象物の表面に残留していた塩素が大気中の水分と反応してＨＣｌを形成する。ＨＣｌにより処理対象物の表面に腐食（コロージョン）が生じ、主磁極３４内部まで腐食が進行してしまうからである。
【００５１】
洗浄処理を終えた後、遠心力による乾燥や、高温気体の吹き付け等によって処理対象物を乾燥させ、次いでアッシング室１８４に処理対象物を搬入し、フッ素系ガスを用いてプラズマアッシングを行い、マスク４１を除去する。
このようにして、図１（ｅ）に示すように、逆台形形状に加工された主磁極３４が得られる。
本発明は洗浄液による洗浄処理の前にマスクの除去を行っても良い。
【実施例】
【００５２】
＜実施例１＞
基板上にＡｌ2Ｏ3膜とＦｅＣｏ合金膜とがこの順に積層された試料上に、底面にＦｅＣｏ合金膜が露出した開口を有するＣｒ膜を配置する。
次いでこの試料をエッチング室に搬入し、Ｃｒ膜側が露出するような向きでステージ上に載置し、真空槽内にＣｌ2とＢＣｌ3との混合ガスを供給して、プラズマ化し、異方性エッチングをして、Ａｌ2Ｏ3膜を露出させた。
【００５３】
ここで、エッチング後の試料を直接観察することは難しい。なぜならば、この試料を大気中に取り出し、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）などを用いて観察しようとすると、表面に残った塩素が空気中の水分と反応してＨＣｌとなりＦｅＣｏ合金膜を腐食させるからである。
従って、試料の腐食を防止するため水素プラズマを用いた塩素除去工程を行った。塩素除去工程とは、試料上などに残留しているＣｌと水素を反応させ、ＨＣｌを生成し、真空排気系で除去する工程である。
【００５４】
塩素除去工程を行った後には、側壁に低密度のＦｅＣｏ層が残ることがＳＥＭ観察及びエネルギー分散型蛍光Ｘ線（ＥＤＸ）分析によりわかった。
それとは別に、エッチング後の試料を大気に取り出した後、速やかに純水を用いて洗浄工程を行った。
洗浄工程を行った後には、側壁に低密度の層はなく、逆テーパー形状が実現されていた。
【００５５】
このことから、塩素除去工程では、試料上に残留しているＣｌだけでなく、側壁に存在するＦｅＣｌ2、ＦｅＣｌ3、ＣｏＣｌ2、ＣｏＣｌ3等の塩化物からもＣｌを引き抜き、ＨＣｌとして排気しており、一方、水洗を用いた洗浄工程ではＦｅやＣｏの塩化物が水溶性であることから洗い流され、側壁に残留物が残らなかったことがわかる。
【００５６】
＜実施例２＞
実施例１におけるエッチング条件のうち基板ホルダ（ステージ）にバイアス電圧を印加せず、試料をエッチング処理した。
エッチング処理後に実施例１と同様に塩素除去工程を行うと、Ｃｒマスクの開口に露出したＦｅＣｏ合金膜表面には低密度のＦｅＣｏ層が観察された。
【００５７】
図２は基板バイアスを０Ｗにした状態でのエッチング処理時間と低密度層の厚さの関係を示している。図２から、ある一定の深さまでは低密度層の厚さがエッチング処理時間と共に増加し、一定の深さまで到達した後は低密度層の厚さが変化しなくなることが確認される。
【符号の説明】
【００５８】
２４……コイル
３１……絶縁層
３４……主磁極
３４ａ……磁性膜
３４ｂ……塩化物
４１……マスク
１００ａ……記録ヘッド
１１０……記録媒体
１３０……エッチング室
１３１……ガス供給部
１３９……真空槽
１４２……プラズマ生成部
１５２……洗浄室
１９０……搬送手段
【図１】
2011100516.tif 000004
【図２】
2011100516.tif 000005
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2011100516.tif 000009
【図７】
2011100516.tif 000010
【図８】
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【図９】
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