(57)【要約】【課題】垂直書込みヘッドの切欠き後縁シールド構造を製作する間の、ウェハ内およびウェハ毎の歩留まりを改善する方法を提供する。【解決手段】後縁シールド構造９０２の平坦な表面を確保するため、平坦化し切欠きを形成する前に、Ｔａ／ＲｈのＣＭＰ停止層１００２が蒸着される。これらの停止層１００２は、ＣＭＰの前に、ブランケット蒸着またはパターニングされてもよい。パターニングされた停止層は最も高い歩留まりを生じる。【選択図】図２１
2008123664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面上に前記基板と接触している先細の磁極部分を有する磁極構造と、前記先細の磁極部分上に蒸着されるギャップ層と、前記ギャップ層上に蒸着されるスペーサ層とを作成する工程と、
前記基板の前記表面上に前記磁極構造を封入する誘電体層を蒸着する工程であって、前記誘電体層が厚さＴ１の第１の部分と厚さＴ２の第２の隆起した部分とを有し、前記誘電体層の前記第１の部分が前記基板の前記表面にほぼ平行な表面を有し、前記誘電体層の前記第２の隆起した部分が前記磁極構造の上でほぼ中心に置かれ、前記厚さＴ２が前記厚さＴ１よりも大きい、誘電体層を蒸着する工程と、
前記誘電体層上に停止層を蒸着する工程と、
前記停止層を蒸着した後に、ＣＭＰプロセスによって前記誘電体層を平坦化する工程であって、前記誘電体層の前記第１の部分上に蒸着された前記停止層の部分が前記ＣＭＰプロセスを終了させる役割を果たす工程とを含む、垂直ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記誘電体層に前記停止層を蒸着する工程が、前記停止層を前記誘電体層の前記第１の部分の一部分上に選択的に蒸着する工程をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記停止層を前記誘電体層の前記第１の部分の一部分上に選択的に蒸着する工程が、
前記誘電体層の前記第１の部分および前記第２の隆起した部分の上に前記停止層を蒸着する工程と、
前記停止層上にフォトレジスト層を蒸着する工程と、
前記誘電体層の前記第２の隆起した部分の上にある前記フォトレジスト層の部分を除去する工程と、
前記フォトレジスト層の前記部分を除去した後に、前記誘電体層の前記第２の隆起した部分の上にある前記停止層の部分を除去する工程とをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記停止層を前記誘電体層の前記第１の部分の一部分上に選択的に蒸着する工程が、
前記誘電体層上にフォトレジスト層を蒸着する工程と、
前記誘電体層の前記第１の部分の上にある前記フォトレジスト層の第１の部分を除去する工程と、
前記フォトレジスト層の前記第１の部分を除去した後に、前記停止層を蒸着する工程と、
前記誘電体層の前記第２の隆起した部分上の前記フォトレジスト層の第２の部分を除去する工程であって、その際、前記フォトレジスト層の前記第２の部分上に蒸着された前記停止層の部分を除去する工程とをさらに含む、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
前記停止層が２００オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記停止層が１００オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記停止層が５オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記停止層が、Ｒｈ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕ、ダイヤモンド様炭素、およびそれらの合金ならびに混合物から成る群から選択された材料を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記停止層が本質的にＲｈから成る、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記停止層がＴａの第１層およびＲｈの第２層を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１１】
前記停止層が厚さ１５〜３５ｎｍである、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
基板の表面上に前記基板と接触している先細の磁極部分を有する磁極構造と、前記先細の磁極部分上に蒸着されるギャップ層と、前記ギャップ層上に蒸着されるスペーサ層とを作成する工程と、
前記基板の前記表面上に前記磁極構造を封入する誘電体層を蒸着する工程であって、前記誘電体層が厚さＴ１の第１の部分と厚さＴ２の第２の隆起した部分とを有し、前記誘電体層の前記第１の部分が前記基板の前記表面にほぼ平行な表面を有し、前記誘電体層の前記第２の隆起した部分が前記磁極構造の上でほぼ中心に置かれ、前記厚さＴ２が前記厚さＴ１よりも大きい、誘電体層を蒸着する工程と、
前記誘電体層の前記第１の部分および前記第２の隆起した部分の上に停止層を蒸着する工程と、
前記停止層上にフォトレジスト層を蒸着する工程と、
前記誘電体層の前記第２の隆起した部分の上にある前記フォトレジスト層の部分を除去する工程と、
前記フォトレジスト層の前記部分を除去した後に、前記誘電体層の前記第２の隆起した部分の上に蒸着された前記停止層の部分を除去する工程と、
前記誘電体層の前記第２の隆起した部分の上に蒸着された前記停止層の前記部分を除去した後に、ＣＭＰプロセスによって前記誘電体層を平坦化する工程であって、前記誘電体層の前記第１の部分上に蒸着された前記停止層の部分が前記ＣＭＰプロセスを終了させる役割を果たす工程とを含む、垂直ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記停止層が２００オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記停止層が１００オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記停止層が５オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記停止層が、Ｒｈ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕ、ダイヤモンド様炭素、およびそれらの合金ならびに混合物から成る群から選択された材料を含む、請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
前記停止層が本質的にＲｈから成る、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記停止層がＴａの第１層およびＲｈの第２層を含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記停止層が厚さ１５〜３５ｎｍである、請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
基板の表面上に前記基板と接触している先細の磁極部分を有する磁極構造と、前記先細の磁極部分上に蒸着されるギャップ層と、前記ギャップ層上に蒸着されるスペーサ層とを作成する工程と、
前記基板の前記表面上に前記磁極構造を封入する誘電体層を蒸着する工程であって、前記誘電体層が厚さＴ１の第１の部分と厚さＴ２の第２の隆起した部分とを有し、前記誘電体層の前記第１の部分が前記基板の前記表面にほぼ平行な表面を有し、前記誘電体層の前記第２の隆起した部分が前記磁極構造の上でほぼ中心に置かれ、前記厚さＴ２が前記厚さＴ１よりも大きい、誘電体層を蒸着する工程と、
前記誘電体層上にフォトレジスト層を蒸着する工程と、
前記誘電体層の前記第１の部分の上にある前記フォトレジスト層の第１の部分を除去する工程と、
前記フォトレジスト層の前記第１の部分を除去した後に、停止層を蒸着する工程と、
前記誘電体層の前記第２の隆起した部分上の前記フォトレジスト層の第２の部分を除去する工程であって、その際、前記フォトレジスト層の前記第２の部分上に蒸着された前記停止層の部分を除去する工程と、
前記誘電体層の前記第２の隆起した部分上に蒸着された前記フォトレジスト層の前記第２の部分を除去した後に、ＣＭＰプロセスによって前記誘電体層を平坦化する工程であって、前記誘電体層の前記第１の部分上に蒸着された前記停止層の部分が前記ＣＭＰプロセスを終了させる役割を果たす工程とを含む、垂直ヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記停止層が２００オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記停止層が１００オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記停止層が５オングストローム／分未満の平坦化速度を有する、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
前記停止層が、Ｒｈ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｒｕ、ダイヤモンド様炭素、およびそれらの合金ならびに混合物から成る群から選択された材料を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２５】
前記停止層が本質的にＲｈから成る、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
前記停止層がＴａの第１層およびＲｈの第２層を含む、請求項２４に記載の方法。
【請求項２７】
前記停止層が厚さ１５〜３５ｎｍである、請求項２０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直書込みヘッドを製作するための方法に関する。より具体的には、ウェハ内およびウェハ毎の歩留まりを改善するため、金属のＣＭＰ停止層を使用して切欠き後縁シールドを製作する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
垂直書込みヘッドは、現在、当該技術分野において周知である。切欠き後縁シールドを備えた垂直書込みヘッドとして知られている、そのようなヘッドの特定の変形例もまた現在開示されている。例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３および特許文献４を参照されたい。切欠き後縁シールドを製作する間、先細の書込み磁極がイオンミリングによって作成され、先細の磁極の周りおよびその上方の領域はアルミナで充填される。アルミナの蒸着により、先細の磁極の直ぐ上に、「バンプ」、すなわち高さのある斑点が残り、それは、磁極の直ぐ上に切欠きを作るために除去されなければならない。次に、後縁シールド層が、磁極の上方およびノッチ内に蒸着される。「バンプ」の除去は、標準的にはＣＭＰプロセスを用いて行われる。しかしながら、ＣＭＰプロセスは、丸みを生じさせ、切欠きが形成される場所に近接した区域に損傷を与えて、重要なギャップ厚さを変化させ、平坦でない後縁シールドを作成することがある。垂直書込みヘッドのための切欠き後縁シールドを作成するための、より良好なプロセスが必要とされている。
【０００３】
特許文献１は、ウェハ内の垂直書込みヘッドの製作を開示しており、その際、書込み磁極の少なくとも２つの側面が（例えば、イオンミリングによって）規定される一方、書込み磁極の第３の側面はマスキング材料によって保護される。この段階では、書込みギャップ内に位置することになる材料は、書込み磁極とマスキング材料の間に既に存在する。書込み磁極表面を規定した後、誘電材料の層が蒸着される。この蒸着の間、マスキング材料は依然として存在する。その後、マスキング材料（および、存在する場合はその上の誘電材料）は除去されて、誘電材料に穴を形成する。次に、後縁シールドが構造内に形成され、その結果、後縁シールドの少なくとも一部分は穴の中に位置し、後縁シールドの別の部分は、穴に隣接した領域内で誘電材料の上に位置する。このとき、ギャップ材料が、穴の中にある後縁シールドの部分と書込み磁極との間に挟まれることに留意されたい。
【０００４】
特許文献５は、主磁極および後縁シールドを含む垂直書込みヘッドを開示しており、主磁極は、ハードマスクとしてのダイヤモンド様炭素（ＤＬＣ）層とシールドギャップとしてのロジウム（Ｒｈ）層とで作られ、ＤＬＣ層およびＲｈ層は両方とも、化学的機械的平坦化（ＣＭＰ）プロセスによる角部の丸み付きと損傷を回避するためのＣＭＰ停止層であり、ＤＬＣ層は反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって除去されてトレンチをもたらし、後縁シールドは自己整列するようにトレンチ内に蒸着される。
【０００５】
特許文献２は、垂直磁気記録用の後縁シールド設計を備えた反転空気軸受面ヘッドを提供する方法および装置を開示している。垂直磁気記録用の反転空気軸受面ヘッドは、磁気記録媒体上にデータを記録するときのスキューに対処するため、逆の開先形状を備えている。
【０００６】
特許文献３は、そこから放射された磁界を傾斜させる切欠き付きの自己整列した後縁シールドを有する垂直磁気書込みヘッドを開示している。
【０００７】
特許文献４は、垂直磁気記録用の別個の読取りおよび書込みヘッドを備えた磁気変換器を開示している。書込みヘッドは、戻り磁極片から主磁極片に向かって延びて、空気軸受面で書込みギャップを形成する後縁シールドを有する。後縁シールドの一実施形態は、台座と、ギャップで主磁極片に面するはるかに小さな先端とを有する二部分構造である。一実施形態では、非磁性で導電性の材料のシンクが、読取りヘッドと磁束ベアリング磁極片の間の分離ギャップ内に設けられる。シンクは、好ましくは銅で作られ、ＡＢＳまでは延びない。
【０００８】
特許文献６は、磁気読取りヘッドのトラック幅を規定するのに使用される従来の剥離プロセスが、センサの周りの誘電材料の不均一なエッチング深さを生じさせ、かつ上塗り最上リード層の短絡を引き起こす場合があることを開示している。この問題は、中間層上にトラック幅とストライプ高さの画像を印刷して、ハードマスクを形成することによって克服されている。このハードマスクを介して、ＧＭＲスタックを選択的にエッチングし、次に、新規に開発された無電解めっきプロセスを使用することによって、高抵抗率材料で埋め戻すことができる。
【０００９】
特許文献７は、書込みギャップを制御するとともに、後に続く構造を製作する間、書込みギャップまたは磁極に対する損傷を防ぐという課題を解決する、後縁シールド書込み磁極を製作する方法および材料を開示している。このプロセスはまた、再蒸着およびフェンシングを除去する（歩留まりを増加させる）ためのＣＭＰ援用剥離プロセスと、書込み磁極の頂部に皿状の窪みを作るための方法とを導入する。さらに、この開示には、イオンミリング転写層、ＣＭＰ層、およびＲＩＥ可能な層として機能することができる、適切な材料も含まれる。
【００１０】
特許文献８は、基板と、基板上に位置付けられたデータ変換器とを含む磁気ヘッドを開示している。データ変換器は、シールドの少なくとも１つが熱による読取り部の膨張を補償するための層を含むことを特徴とする、頂部シールドおよび底部シールドから成る読取り部を含む。
【００１１】
特許文献９は、底部強磁性整形層および頂部強磁性プローブ層を含む、第２の磁極片を有する垂直磁気記録ヘッドを開示している。これらの層はそれぞれ、整形層のフレアポイントを有するＡＢＳが、ヘッドの空気軸受面（ＡＢＳ）とプローブ層のフレアポイントとの間に配置された後に、層の幅が最初に広がり始めるフレアポイントを有する。さらに、プローブ層は、ＡＢＳにおいて、回転している磁気ディスクの最も外側と最も内側の円形トラックにおける、プローブのスキューによる側面の書込みを最小限に抑える台形形状を提供するため、その頂部からその底部まで幅が減少するプローブを有する。
【００１２】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００５／０２６４９３１号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００６／００２３３５２号明細書
【特許文献３】米国特許出願公開第２００５／０１９０４９１号明細書
【特許文献４】米国特許出願公開第２００５／００６８６７１号明細書
【特許文献５】米国特許出願公開第２００５／０２５９３５５号明細書
【特許文献６】米国特許出願公開第２００５／０１０２８２０号明細書
【特許文献７】米国特許出願公開第２００５／００６８６６５号明細書
【特許文献８】米国特許出願公開第２００４／００１２８９４号明細書
【特許文献９】米国特許第６，７５７，１４１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明の目的は、垂直書込みヘッドの製作において、ウェハ内およびウェハ毎の歩留まりを改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の第１の方法は、基板の表面上に基板と接触している先細の磁極部分を有する磁極構造と、先細の磁極部分上に蒸着されるギャップ層と、ギャップ層上に蒸着されるスペーサ層とを作成する工程を含む、垂直ヘッドの製造方法である。この方法は、基板の表面上に磁極構造を封入する誘電体層を蒸着する工程であって、誘電体層が厚さＴ１の第１の部分と厚さＴ２の第２の隆起した部分とを有し、誘電体層の第１の部分が基板の表面にほぼ平行な表面を有し、誘電体層の第２の隆起した部分が磁極構造の上でほぼ中心に置かれ、厚さＴ２が厚さＴ１よりも大きい、誘電体層を蒸着する工程と、誘電体層上に停止層を蒸着する工程とをさらに含む。次に、誘電体層は、ＣＭＰプロセスによって平坦化され、誘電体層の第１の部分上に蒸着された停止層の部分は、ＣＭＰプロセスを終了させる役割を果たす。
【００１５】
本発明の第２の方法は、基板の表面上に基板と接触している先細の磁極部分を有する磁極構造と、先細の磁極部分上に蒸着されるギャップ層と、ギャップ層上に蒸着されるスペーサ層とを作成する工程と、基板の表面上に磁極構造を封入する誘電体層を蒸着する工程であって、誘電体層が厚さＴ１の第１の部分と厚さＴ２の第２の隆起した部分とを有し、誘電体層の第１の部分が基板の表面にほぼ平行な表面を有し、誘電体層の第２の隆起した部分が磁極構造の上でほぼ中心に置かれ、厚さＴ２が厚さＴ１よりも大きい、誘電体層を蒸着する工程とを含む、垂直ヘッドの製造方法である。この方法は、誘電体層の第１の部分および第２の隆起した部分の上に停止層を蒸着する工程と、停止層上にフォトレジスト層を蒸着する工程と、誘電体層の第２の隆起した部分の上にあるフォトレジスト層の部分を除去する工程と、誘電体層の第２の隆起した部分の上に蒸着された停止層の部分を除去する工程とをさらに含む。次に、誘電体層は、ＣＭＰプロセスによって平坦化され、誘電体層の第１の部分上に蒸着された停止層の部分は、ＣＭＰプロセスを終了させる役割を果たす。
【００１６】
本発明の第３の方法は、基板の表面上に基板と接触している先細の磁極部分を有する磁極構造と、先細の磁極部分上に蒸着されるギャップ層と、ギャップ層上に蒸着されるスペーサ層とを作成する工程と、基板の表面上に磁極構造を封入する誘電体層を蒸着する工程であって、誘電体層が厚さＴ１の第１の部分と厚さＴ２の第２の隆起した部分とを有し、誘電体層の第１の部分が基板の表面にほぼ平行な表面を有し、誘電体層の第２の隆起した部分が磁極構造の上でほぼ中心に置かれ、厚さＴ２が厚さＴ１よりも大きい、誘電体層を蒸着する工程とを含む、垂直ヘッドの製造方法である。この方法は、誘電体層上にフォトレジスト層を蒸着する工程と、誘電体層の第１の部分の上にあるフォトレジスト層の第１の部分を除去する工程と、フォトレジスト層の第１の部分を除去した後に、停止層を蒸着する工程と、誘電体層の第２の隆起した部分上のフォトレジスト層の第２の部分を除去する工程であって、その際、フォトレジスト層の第２の部分上に蒸着された停止層の部分を除去する工程とをさらに含む。次に、誘電体層は、ＣＭＰプロセスによって平坦化され、誘電体層の第１の部分上に蒸着された停止層の部分は、ＣＭＰプロセスを終了させる役割を果たす。
【００１７】
本発明は、以下の詳細な説明を考察することでより良く理解されるであろう。そのような説明は添付の図面を参照する。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、垂直書込みヘッドの製作において、ウェハ内およびウェハ毎の歩留まりを改善することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の特徴および説明は、プロセスのブロック図（図２０〜２３）に照らして断面構造図（図１〜１９）を考察することによって最も良く理解される。切欠き後縁シールドを製作するための基本的プロセスは、図２０および図１〜９に開示される。基本的プロセスの改善された変形例は、プロセスＡ（図２１）、プロセスＢ（図２２）、およびプロセスＣ（図２３）に開示される。
【００２０】
図２０は、本発明の一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するための基本的プロセスの概略ブロック図である。プロセスはステップ２００２で開始され、図１の層積重ね体１００が蒸着される。図１は、切欠き後縁シールドを備えた垂直書込みヘッドを製作する前の、ブランケット蒸着された薄膜積重ね体１００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。薄膜積重ね体は、基板１１４上に蒸着されたブランケット層１０２〜１１２を含み、基板１１４は、標準的にはアルミナ（空気軸受面において）であるが、（ＡＢＳからさらに）構造内に深く入り込む磁極整形層などの他の材料であってもよい。本開示の目的のため、基板１１４は、後に続くすべての層がその上に蒸着されるバルク材料であることができ、または、既に蒸着された下層のうえに蒸着される層であることができる。例えば、組み合わされた読取りおよび書込みヘッド構造を製作するとき、書込みヘッド構造は一般に最初に蒸着される（図示なし）ので、通常は後者が該当する。層１１２は、磁極材料を構築し、標準的には、磁性材料および非磁性材料の層を含む積層された多層構造である。層１１２は公称厚さ２４０ｎｍである。磁極層１１２の上方には、アルミナまたは他の非磁性材料から成る、標準的には厚さ５０ｎｍのギャップ層１１０がある。スペーサ層１０８は、ギャップ層１１０の上方に蒸着され、厚さ約１０００ｎｍのDurimide（登録商標）から成る。スペーサ層１０８の上方には、層１０２、１０４、および１０６が蒸着される。層１０２は、書込み磁極の幅および位置を規定するイメージングフォトレジスト層を含む。層１０４および１０６は、フォトレジスト層１０２の現像された機構をスペーサ層１０８に転写するのを助ける。層１０６は、公称厚さ１００ｎｍのシリカから成り、層１０４は、標準的には公称厚さ６０ｎｍのDurimideから成る。
【００２１】
図２０のステップ２００４では、フォトレジスト層１０２が撮像され現像されて、図２の機構１０２’をもたらす。図２は、フォトレジスト層１０２を撮像し現像した後の、薄膜構造２００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【００２２】
図２０のステップ２００６では、フォトレジストの機構１０２’は、層１０６および１０８に転写されて、機構１０６’および１０８’をもたらす。図３は、パターニングされた機構１０２’を層１０６および１０８に転写した後の、薄膜構造３００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。転写は、層１０４にエッチングを施す第１の酸化工程と、シリカ層１０６にエッチングを施す第２のフッ素エッチング工程と、後に続くスペーサ層１０８にエッチングを施す第３の酸化工程とを含む、３つの連続するＲＩＥプロセスステップによって実施される。ＲＩＥプロセスの詳細は当業者には周知である。酸化工程の間に、フォトレジスト層１０２が除去されて、構造３００が得られる。
【００２３】
図２０のステップ２００８では、図３の構造にイオンミリングが施されて、機構１０８’、１１０’、および１１２’を含む磁極構造が形成される。図４は、イオンミリングを施し磁極構造を形成した後の、薄膜構造４００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。磁極構造（１０８’、１１０’、１１２’）の幅はＷｐ４０２である。先細の磁極部分１１２’の形成の詳細は、従来技術においてこれまでに開示されており周知である。
【００２４】
図２０のステップ２０１０では、磁極構造１０８’、１１０’、１１２’の周りに誘電体層５０２が蒸着される。図５は、誘電体層５０２を蒸着した後の、薄膜構造５００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。層５０２は標準的にはアルミナを含む。蒸着の共形性により、層５０２の隆起した部分（または「バンプ機構」５０２’）は、埋め込まれた磁極構造１０８’、１１０’、１１２’の直ぐ上に作られる。この隆起した部分５０２’の厚さＴ２（符号５０８）は、基板１１４表面から測定したとき、厚さＴ１（符号５１０）よりも大きい。Ｔ１は、基板１１４の表面にほぼ平行な表面５０４を有する、層５０２のほぼ平坦な部分の厚さである。標準的には、「バンプ機構」（Ｗｂｆ）の幅５０６は、磁極の幅４０２の数倍である。デバイス製作をさらに進行するため、この「バンプ機構」５０２’は除去されなければならず、また、層５０２の表面５０４と同一平面の表面が作られる。これは、標準的にはＣＭＰによる平坦化によって行われる。
【００２５】
図２０のステップ２０１２では、構造５００がＣＭＰによって平坦化される。図６は、ＣＭＰによって平坦化した後の、薄膜構造６００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。平坦化はバンプ機構のみを削除するような形で実施されるので、「タッチダウン」プロセスとしても知られるこのプロセスでは、停止層は使用されない。しかしながら、プロセスの終了は微妙であり、過度に実施された場合、結果としてスペーサ層１０８’が除去され、ギャップ層１１０’が損傷を受けるか、または薄くなる可能性がある。スペーサ層１０８’の厚さが大幅に低減されるか、または除去された場合、後縁シールドに切欠きが作られないことになり、これは望ましくない。
【００２６】
図２０のステップ２０１４では、構造６００の層５０２にイオンミリングが施されて、ギャップ層の上方の切欠き深さが設定される。図７は、層５０２にイオンミリングを施した後の、薄膜構造７００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。図２０のステップ２０１６では、スペーサ層１０８’がＲＩＥによって除去されて、後縁シールドの切欠きが作られる。図８は、層１０８’に反応性イオンエッチングを施した後の、薄膜構造８００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。図２０のステップ２０１８では、シード層（図示なし）が蒸着された後、後縁シールド９０２が電気めっきされる。図９は、切欠き後縁シールド９０２をめっきした後の、薄膜構造９００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【００２７】
図２０の上述の基本的プロセスは、切欠き後縁シールドを備えた書込みヘッドを作成するのに適しているが、改善することができる多数の態様がある。特に、ステップ２０１２のＣＭＰ工程は、いくつかの望ましくない結果をもたらすことがある。プロセスの終了を制御することは困難であり、切欠き深さの正確な制御を困難にしている。極端な場合では、ギャップ深さも低減されるか、または損傷を受けて、ヘッドが使用不能になることがある。図２０の基本的プロセスはまた、許容可能な範囲を超えるウェハ内またはウェハ毎のばらつきを生じさせて、ウェハ内に作成されるダイの歩留まりに影響を及ぼす。プロセスＡ、Ｂ、およびＣにおいて以下に開示される好ましい実施形態は、これらの欠点の多くに対処して、ウェハ内およびウェハ毎の均一性がより良好であり、かつ歩留まりがより高い、切欠き後縁シールドを製作するためのより信頼性の高い方法を提供する。
【００２８】
図２１は、本発明の好ましい一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するためのプロセスＡの概略ブロック図である。プロセスステップ２００２〜２０１０および２０１４〜２０１８は、図２０の基本的プロセスにおいて上述したものと同一である。上述したステップは、新たなステップと区別するため、影を付けて破線で輪郭を囲ったボックス内に置かれる。ステップ２０１０において層５０２を蒸着した後、ＣＭＰ停止層１００２が、磁極構造の上方に位置する「バンプ機構」５０２’を含むすべての機構の上に、ブランケット層の状態で蒸着される。図１０は、本発明の一実施形態による、ＣＭＰ停止層１００２を蒸着した後の、薄膜構造１０００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。停止層１００２は、平坦化プロセスをより正確に終了させるためのものであり、アルミナ層５０２に比べて硬い停止層となる。標準的には、ＤＬＣ（ダイヤモンド様炭素）が、その極度の硬さと約２オングストローム／分の低い平坦化速度との理由から、停止層として一般に使用される。ＤＬＣは、このプロセスにおいて停止層として使用することができるが、「バンプ機構」５０２’の近傍で欠けたり割れたりすることがあるという脆い性質のため、好ましくない。停止層に適した他の材料としては、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｃｒ、およびＴａが挙げられる。これらの選択肢のうち、Ｔａは、約２００オングストローム／分の平坦化速度の理由から最も望ましくない。しかしながら、その平坦化速度はアルミナ（３０００オングストローム／分）の１０分の１未満なので、依然として使用可能なことがある。Ｒｈは最も望ましく、ＤＬＣの脆性を持たずに、ＤＬＣと同程度に良好な約２オングストローム／分の平坦化速度を有する。ＲｕおよびＣｒは使用可能であり、Ｔａよりも良好であるが、Ｒｈ程は良好ではなく、平坦化速度はそれぞれ約６０および７０オングストローム／分である。Ｒｈが停止層１００２として使用されるとき、層５０２への付着を改善するため、Ｔａ層がＲｈ層の下に使用されてもよい。Ｒｈ停止層の蒸着厚さは、１５〜３５ｎｍであることができ、好ましくは約２５ｎｍである。Ｔａ層が使用される場合、厚さ３〜７ｎｍであることができ、好ましくは約５ｎｍである。
【００２９】
図２１のステップ２１０４では、停止層に対するＣＭＰによって構造１０００が平坦化される。図１１は、本発明の一実施形態による、図１０の構造１０００を平坦化した後の、薄膜構造１１００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。「バンプ機構」５０２’は停止層で覆われているが、表面５０４の表面積に比べて「バンプ機構」の表面積は低減されているため、平坦化は依然として可能である。平坦化プロセスが、「バンプ機構」の表面を覆っている停止層を通り抜けると、プロセスは、表面５０４を覆っている停止層１００２に達するまで迅速に進行する。その時点で、残りの停止層の大きな表面積が平坦化プロセスを有効に終了させる。層５０２を適切な厚さにすることにより、スペーサ層１０８’またはギャップ層１１０’にほとんどまたは全く影響しないような形で、プロセスを設計することができる。
【００３０】
図２１のステップ２０１４では、構造１１００にイオンミリングが施されて、残りの停止層１００２と層５０２の一部分とが除去される。結果として得られる構造７００は図７に示される。イオンミリングの程度によってギャップ深さが決まるが、それは、ステップ２１０４の平坦化プロセスによる影響を受けない。プロセスステップ２０１６および２０１８は、上述したようにプロセスを完了させる。
【００３１】
プロセスＡの１つの不利な点は、「バンプ機構」５０２’上に蒸着された停止層を通り抜けて平坦化する必要がある点である。例えば、図２０の基本的プロセスに比べたとき、停止層の硬さによって「バンプ機構」の平坦化は遅くなる。「バンプ機構」を除いた基板１１４に平行な層５０２の平坦な表面上において、停止層を必要な場所のみに選択的に蒸着することができる場合に、このプロセスの改善が実現されるであろう。これは、本発明のプロセスＢおよびプロセスＣの目的である。
【００３２】
図２２は、本発明の好ましい一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するためのプロセスＢの概略ブロック図である。プロセスステップ２００２〜２０１０および２０１４〜２０１８は、図２０の基本的プロセスにおいて上述したものと同一である。上述したステップは、新たなステップ２２０２〜２２１０と区別するため、影を付けて破線で輪郭を囲ったボックス内に置かれる。ステップ２０１０において層５０２を蒸着した後、ステップ２２０２においてブランケットフォトレジスト層１２０２が蒸着される。図１２は、本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１２０２を蒸着した後の、薄膜構造１２００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【００３３】
図２２のステップ２２０４では、フォトレジスト層１２０２が撮像され現像されて、機構１２０２’が作られる。図１３は、本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１２０２を撮像し現像した後の、薄膜構造１３００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。幅１３０２（Ｗｐｒ）を有するフォトレジスト機構１２０２’は、「バンプ機構」５０２の全幅Ｗｂｆを覆うように設計され、「バンプ機構」のどちらかの側の上における層５０２の平坦な部分上で終わる。「バンプ機構」５０２’が完全に囲まれている限り、すなわちＷｐｒ＞Ｗｂｆである限り、機構１２０２’の実際の幅１３０２は重要ではない。
【００３４】
図２２のステップ２２０６では、ブランケット停止層１４０２が構造１３００上に蒸着される。図１４は、本発明の一実施形態による、停止層１４０２を蒸着した後の、薄膜構造１４００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。停止層に適した材料としては、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｃｒ、およびＴａが挙げられる。これらの選択肢のうち、その低い平坦化速度（上述）の理由からＲｈが好ましい。ＤＬＣはこのプロセスには適さない。Ｒｕ、Ｃｒ、およびＴａも使用されてもよいが、好ましくない。Ｒｈが停止層１４０２として使用されるとき、層５０２に対する付着を改善するため、Ｒｈ層の下にＴａ層が使用されてもよい。Ｒｈ停止層の蒸着厚さは、１５〜３５ｎｍであることができ、好ましくは約２５ｎｍである。Ｔａ層が使用される場合、厚さ３〜７ｎｍであることができ、好ましくは約５ｎｍである。
【００３５】
図２２のステップ２２０８では、機構１２０２’が除去される。図１５は、本発明の一実施形態による、フォトレジスト機構１２０２’が除去された後の、薄膜構造１５００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。機構１２０２’と機構１２０２’を覆っている停止層１４０２の部分とは、焼成プロセスとフォトレジスト剥離プロセスとの組み合わせによって除去される。「しわ焼成」として知られる焼成ステップにより、フォトレジスト機構１２０２’は拡張して、それを覆っている停止層の割れおよび破断を引き起こす。これにより、酸化剥離化学作用（湿式または乾式のどちらか）が、露出したレジストを腐食し、それを「バンプ機構」５０２’から除去することが可能になる。層５０２の表面５０４に付着した停止層１４０２の部分は影響を受けず、構造１５００上に残る。
【００３６】
図２２のステップ２２１０では、構造１５００がＣＭＰによって平坦化される。図１６は、本発明の一実施形態による、図１５の構造を平坦化した後の、薄膜構造１６００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。層５０２のアルミナ材料のみが平坦化されるため、「バンプ機構」５０２’は、プロセスＡよりも速い速度で有効に除去される。停止層１４０２は、その低い平坦化速度の理由から、磁極構造に対する何らかの損傷が実現し得るよりも前に、平坦化プロセスを終了させる。
【００３７】
図２２のステップ２１０４では、構造１６００にイオンミリングが施されて、残りの停止層１４０２および層５０２の一部分が除去される。結果として得られる構造７００は図７に示される。イオンミリングの程度によってギャップ深さが決まり、それは、ステップ２１０４の平坦化プロセスによる影響を受けない。プロセスステップ２０１６および２０１８は、上述したようにプロセスを完了させる。
【００３８】
図２３は、本発明の好ましい一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するためのプロセスＣの概略ブロック図である。プロセスステップ２００２〜２０１０、２１０２、２２１０、および２０１４〜２０１８は、上述したものと同一である。上述したステップは、新たなステップ２３０２〜２３０８と区別するため、影を付けて破線で輪郭を囲ったボックス内に置かれる。プロセスＣにおいて、ブランケット停止層１００２は、図２１のステップ２１０２（プロセスＡ）で行われたように、図５の構造５００上に蒸着される。プロセスＡの考察で上述した停止層１００２の制限および選択は、ＤＬＣを停止層材料として使用することを含めて、ここでも該当する。好ましくはないが、ＤＬＣ層がプロセスＣで使用されてもよい。
【００３９】
図２３のステップ２３０２では、ブランケットフォトレジスト層１７０２が停止層１００２の上に蒸着される。図１７は、本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１７０２を蒸着した後の、薄膜構造１７００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【００４０】
図２３のステップ２３０４では、フォトレジスト層１７０２が撮像され現像される。図１８は、本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１７０２を撮像し現像した後の、薄膜構造１８００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。このステップでは、「バンプ機構」のどちらかの側の層５０２の表面５０４を覆っているフォトレジスト機構１７０２’を残して、「バンプ機構」５０２’を取り囲む幅Ｗ（１８０２）のチャネルからフォトレジストが除去される。「バンプ機構」５０２’が完全に露出される（フォトレジストが覆っていない）限り、除去されるフォトレジスト層１７０２の量は重要ではない。層５０２の表面５０４上に停止層の十分な被覆面積があって平坦化を停止する限り、フォトレジストの除去範囲は「バンプ機構」の幅１８０２を超えて延びることができる。すなわち、Ｗ＞Ｗｂｆである。
【００４１】
図２３のステップ２３０６では、前述のステップにおけるフォトレジストの除去によって露出した停止層１００２が除去される。図１９は、本発明の一実施形態による、停止層１００２の一部分を除去した後の、薄膜構造１９００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。イオンミリングを使用して、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｃｒ、およびＴａを除去することができる。ＤＬＣの特別な場合については、酸化ＲＩＥプロセスを使用することができる。このプロセスは、残っているフォトレジスト機構１７０２’も損傷することがあるが、これは重要ではなく、境界付近のフォトレジストの下にある層１００２にわずかな程度切込みが入ることは問題ではない。
【００４２】
図２３のステップ２３０８では、残っているフォトレジストが停止層１００２の表面から除去される。結果として得られる構造は、停止層が１４０２ではなく１００２と表示されることを除いて、図１５に示される。ステップ２２１０では、「バンプ機構」は前述のプロセスのようにＣＭＰによって平坦化される。ＣＭＰプロセスは、単一のステップでフォトレジスト層および「バンプ機構」を除去することができるので、これらの２つのステップを組み合わせ、別個のフォトレジスト除去ステップなしに図１９の構造１９００を平坦化することも可能である。
【００４３】
ステップ２０１４〜２０１８はプロセスを完了させるものであり、上述されている。
【００４４】
本発明は、上記に記載された前述の実施形態によって限定されない。正確には、本発明の範囲は、これらの説明を添付の請求項およびそれらの等価物と併せて規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施形態による、切欠き後縁シールドを備えた垂直書込みヘッドを製作する前の、ブランケット蒸着された薄膜積重ね体の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図２】本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１０２を撮像し現像した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による、パターニングされた機構１０２’を層１０６および１０８に転写した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図４】本発明の一実施形態による、イオンミリングを施し磁極構造を形成した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図５】本発明の一実施形態による、誘電体層５０２を蒸着した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による、ＣＭＰによって平坦化した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、層５０２にイオンミリングを施した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図８】本発明の一実施形態による、層１０８’に反応性イオンエッチングを施した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図９】本発明の一実施形態による、切欠き後縁シールド９０２を蒸着した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態による、ＣＭＰ停止層１００２を蒸着した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１１】本発明の一実施形態による、図１０の構造を平坦化した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１２０２を蒸着した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１３】本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１２０２を撮像し現像した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態による、停止層１４０２を蒸着した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１５】本発明の一実施形態による、フォトレジスト機構１２０２’が除去された後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態による、図１５の構造を平坦化した後の、薄膜構造１６００の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１７】本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１７０２を蒸着した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１８】本発明の一実施形態による、フォトレジスト層１７０２を撮像し現像した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図１９】本発明の一実施形態による、停止層１００２の一部分を除去した後の、薄膜構造の空気軸受面（ＡＢＳ）を検証する部分断面図である。
【図２０】本発明の一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するための基本的プロセスの概略ブロック図である。
【図２１】本発明の一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するためのプロセスＡの概略ブロック図である。
【図２２】本発明の一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するためのプロセスＢの概略ブロック図である。
【図２３】本発明の一実施形態による、切欠き後縁シールドを製作するためのプロセスＣの概略ブロック図である。
【符号の説明】
【００４６】
１００…薄膜積重ね体、
１０２〜１１２…ブランケット層、
１０２’、１０６’、１０８’、１１０’、１１２’、１２０２’…機構、
１１４…基板、
２００、３００、４００、５００、６００、７００、８００、９００、１０００、１２００、１３００、１４００、１７００、１８００…薄膜構造、
５０２…誘電体層、
５０２’ …バンプ機構、
５０４…表面、
９０２…後縁シールド、
１００２…ＣＭＰ停止層、
１００２、１４０２…ブランケット停止層、
１２０２…フォトレジスト層、
１７０２…ブランケットフォトレジスト層、
１７０２’…フォトレジスト機構。
【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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