(57)【要約】【課題】積層された複数のレジスト層を用いて形成されるパターン化レジスト層において、隣接するレジスト層間に配置される分離層の材料として適した水溶性樹脂混合物、およびこれを用いたパターン化レジスト層形成方法を提供する。【解決手段】パターン化レジスト層１１０は、積層された第１のレジスト層１０２Ａおよび第２のレジスト層１０５Ａと、これらの間に配置された分離層１０４とを有する。分離層１０４は水溶性樹脂混合物を用いて形成される。水溶性樹脂混合物は、１種類の水溶性樹脂、２種類以上の水溶性樹脂の混合物、あるいは２種類以上の水溶性樹脂の共重合物と、１種類の水溶性架橋剤、または２種類以上の水溶性架橋剤の混合物と、露光または加熱により酸を発生する１種類の酸発生剤、または２種類以上の酸発生剤の混合物とを含む。【選択図】　　　　　図８
2004102093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１種類の水溶性樹脂、２種類以上の水溶性樹脂の混合物、あるいは２種類以上の水溶性樹脂の共重合物と、
１種類の水溶性架橋剤、または２種類以上の水溶性架橋剤の混合物と、
１種類の、露光または加熱により酸を発生する有機物である酸発生剤、または２種類以上の酸発生剤の混合物と
を含むことを特徴とする水溶性樹脂混合物。
【請求項２】
下地の上に第１のレジスト層を形成する工程と、
前記第１のレジスト層を第１のパターンの潜像形成用の光で露光する工程と、
前記第１のレジスト層の上に分離層を形成する工程と、
前記分離層の上に第２のレジスト層を形成する工程と、
前記第２のレジスト層を第２のパターンの潜像形成用の光で露光する工程と、
前記第２のレジスト層を現像する工程と、
前記分離層のうち、現像後の前記第２のレジスト層の下に存在する部分以外の部分を除去する工程と、
前記第１のレジスト層を現像する工程とを備えたパターン化レジスト層形成方法であって、
前記分離層は、
１種類の水溶性樹脂、２種類以上の水溶性樹脂の混合物、あるいは２種類以上の水溶性樹脂の共重合物と、
１種類の水溶性架橋剤、または２種類以上の水溶性架橋剤の混合物と、
露光または加熱により酸を発生する１種類の酸発生剤、または２種類以上の酸発生剤の混合物とを含む水溶性樹脂混合物を用いて形成されることを特徴とするパターン化レジスト層形成方法。
【請求項３】
前記分離層を形成する工程は、
前記第１のレジスト層の上に前記水溶性樹脂混合物よりなる膜を形成する工程と、
露光と加熱の少なくとも一方によって、前記膜を構成する水溶性樹脂混合物中の水溶性樹脂を架橋させる工程とを含むことを特徴とする請求項２記載のパターン化レジスト層形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、積層された複数のレジスト層を含むパターン化レジスト層を形成する際に隣接するレジスト層間に配置される分離層の材料として適した水溶性樹脂混合物、およびこれを用いたパターン化レジスト層形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造技術では、パターン化されたレジスト層（本出願において、パターン化レジスト層と言う。）を用いて、パターン化された薄膜（本出願において、パターン化薄膜と言う。）を形成する場合が多い。例えば、パターン化レジスト層は、薄膜をエッチングしてパターン化薄膜を形成する際のマスクや、リフトオフ法によってパターン化薄膜を形成する際のマスクや、フレームめっき法によってパターン化薄膜を形成する際のフレームに用いられる。また、従来、積層された複数のレジスト層を含むパターン化レジスト層を用いて、パターン化薄膜を形成する方法が知られている（特許文献１参照。）。
【０００３】
積層された複数のレジスト層を含むパターン化レジスト層を形成する際には、隣接するレジスト層同士が混ざり合うことの防止等の目的で、隣接するレジスト層間に分離層を配置する場合がある。
【０００４】
上記分離層には、以下の特性が求められる。まず、分離層には、下側のレジスト層の上に分離層を形成するときに、下側のレジスト層と混ざり合わないという特性が求められる。また、分離層には、分離層の上に上側のレジスト層を形成するときに、上側のレジスト層と混ざり合わないという特性が求められる。また、下側のレジスト層と上側のレジスト層をそれぞれパターニングする場合には、分離層には、アッシング等によって容易に除去できるという特性が求められる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３４５４０６号公報（請求項１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来は上記のような全ての特性を満たす材料がなかった。
【０００７】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、積層された複数のレジスト層を用いて形成されるパターン化レジスト層において隣接するレジスト層間に配置される分離層の材料として適した水溶性樹脂混合物、およびこれを用いたパターン化レジスト層形成方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の水溶性樹脂混合物は、
１種類の水溶性樹脂、２種類以上の水溶性樹脂の混合物、あるいは２種類以上の水溶性樹脂の共重合物と、
１種類の水溶性架橋剤、または２種類以上の水溶性架橋剤の混合物と、
１種類の、露光または加熱により酸を発生する有機物である酸発生剤、または２種類以上の酸発生剤の混合物とを含むものである。
【０００９】
本発明のパターン化レジスト層形成方法は、
下地の上に第１のレジスト層を形成する工程と、
第１のレジスト層を第１のパターンの潜像形成用の光で露光する工程と、
第１のレジスト層の上に分離層を形成する工程と、
分離層の上に第２のレジスト層を形成する工程と、
第２のレジスト層を第２のパターンの潜像形成用の光で露光する工程と、
第２のレジスト層を現像する工程と、
分離層のうち、現像後の第２のレジスト層の下に存在する部分以外の部分を除去する工程と、
第１のレジスト層を現像する工程とを備えている。
【００１０】
本発明のパターン化レジスト層形成方法において、分離層は本発明の水溶性樹脂混合物を用いて形成される。
【００１１】
本発明のパターン化レジスト層形成方法において、分離層を形成する工程は、第１のレジスト層の上に水溶性樹脂混合物よりなる膜を形成する工程と、露光と加熱の少なくとも一方によって、膜を構成する水溶性樹脂混合物中の水溶性樹脂を架橋させる工程とを含んでいてもよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
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。
【００１３】
［水溶性樹脂混合物］
始めに、本発明の一実施の形態に係る水溶性樹脂混合物について説明する。本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物は、以下の材料（Ａ）〜（Ｃ）を含むものである。
（Ａ）１種類の水溶性樹脂、２種類以上の水溶性樹脂の混合物、あるいは２種類以上の水溶性樹脂の共重合物。
（Ｂ）１種類の水溶性架橋剤、または２種類以上の水溶性架橋剤の混合物。
（Ｃ）１種類の、露光または加熱により酸を発生する有機物である酸発生剤、または２種類以上の酸発生剤の混合物。
【００１４】
材料（Ａ）に用いられる水溶性樹脂としては、例えば、以下に示す物質を用いることができる。ポリアクリル酸、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンイミン、ポリエチレンオキシド、スチレン−マイレン酸共重合体、ポリビニルアミン樹脂、ポリアリルアミン、オキサゾリン基含有水溶性樹脂、水溶性メラミン樹脂、水溶性尿素樹脂、アルキッド樹脂、スルホンアミド樹脂。
【００１５】
材料（Ｂ）に用いられる水溶性架橋剤としては、例えば、以下に示す物質（Ｂ１）、（Ｂ２）または（Ｂ３）を用いることができる。
（Ｂ１）…尿素、アルコキシメチレン尿素、Ｎ−アルコキシメチレン尿素、エチレン、エチレン尿素、カルボン酸等の尿素系架橋剤。
（Ｂ２）…メラミン、アルコキシメチレンメラミン等のメラミン系架橋剤。
（Ｂ３）…ベンゾグアナミン、グリコールウリル等のアミノ系架橋剤。
【００１６】
材料（Ｃ）に用いられる酸発生剤としては、例えば、以下に示す物質を用いることができる。トリフルオロメタンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）フェニルヨードニウム、ｐ−トルエンスルホン酸ジフェニルヨードニウム、ｐ−トルエンスルホン酸（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）フェニルヨードニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ビス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）フェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）スルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸ビス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）フェニルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸トリス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）スルホニウム、ノナフルオロブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ブタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリメチルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸トリメチルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸シクロヘキシルメチル（２−オキソシクロヘキシル）スルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸ジメチルフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸ジシクロヘキシルフェニルスルホニウム等のオニウム塩、２−シクロヘキシルカルボニル−２−（ｐ−トルエンスルホニル）プロパン、２−ｉｓｏ−プロピルカルボニル−２−（ｐ−トルエンスルホニル）プロパン等のβ−ケトスルホン誘導体、ビス（ベンゼンスルホニル）ジアゾメタン、ビス（シクロヘキシルスルホニル）ジアゾメタン、ビス（ｔｅｒｔ−ブチルスルホニル）ジアゾメタン等のジアゾメタン誘導体、ジフェニルジスルホン、ジシクロヘキシルジスルホン等のジスルホン誘導体、ｐ−トルエンスルホン酸２，６−ジニトロベンジル、ｐ−トルエンスルホン酸２，４−ジニトロベンジル等のニトロベンジルスルホネート誘導体、１，２，３−トリス（メタンスルホニルオキシ）ベンゼン、１，２，３−トリス（トリフルオロメタンスルホニルオキシ）ベンゼン、１，２，３−トリス（ｐ−トルエンスルホニルオキシ）ベンゼン等のスルホン酸エステル誘導体、フタルイミド−イル−トリフレート、フタルイミド−イル−トシレート、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド−イル−トリフレート、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド−イル−トシレート、５−ノルボルネン−２，３−ジカルボキシイミド−イル−ｎ−ブチルスルホネート等のイミド−イル−スルホネート誘導体。
【００１７】
材料（Ｃ）に用いられる酸発生剤としては、上記の物質のうち、特に以下に示す物質を用いるのが好ましい。トリフルオロメタンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、トリフルオロメタンスルホン酸トリス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）スルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）ジフェニルスルホニウム、ｐ−トルエンスルホン酸トリス（ｐ−ｔｅｒｔ−ブトキシフェニル）スルホニウム。
【００１８】
なお、材料（Ａ）としては、上記の水溶性樹脂の１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、材料（Ｂ）としては、上記の水溶性架橋剤の１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、材料（Ｃ）としては、上記の酸発生剤の１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を組み合わせて用いてもよい。
【００１９】
本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物は、それに含まれる樹脂が水溶性であると共に、露光または加熱により硬化して有機溶剤に溶解し難くなる。従って、後で詳しく説明するが、本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物は、積層された複数のレジスト層を用いて形成されるパターン化レジスト層において隣接するレジスト層間に配置される分離層の材料として適している。
【００２０】
［水溶性樹脂混合物の実施例］
次に、本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物の実施例について説明する。本実施例では、水溶性樹脂としてのポリビニルアセタールの５重量％水溶液１６０ｇと、水溶性架橋剤としてのＮ−メトキシメチル尿素の約１０重量％水溶液２０ｇと、酸発生剤としてのｐ−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウムの約１０重量％水溶液２０ｇを、１Ｌメスフラスコ中にて室温で６時間攪拌混合して、水溶性樹脂、水溶性架橋剤、酸発生剤の混合溶液よりなる水溶性樹脂混合物を得た。
【００２１】
ポリビニルアセタールの５重量％水溶液は、１Ｌフラスコを用い、積水化学社製のポリビニルアセタール樹脂、エスレックＫＷ３（製品名）の２０重量％水溶液１００ｇに純水４００ｇを加え、室温で６時間攪拌して得た。
【００２２】
また、Ｎ−メトキシメチル尿素の約１０重量％水溶液は、１Ｌメスフラスコを用い、Ｎ−メトキシメチル尿素１００ｇ中に、純水８６０ｇと、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）４０ｇを室温にて６時間攪拌混合して得た。
【００２３】
また、ｐ−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウムの約１０重量％水溶液は、１Ｌメスフラスコを用い、ｐ−トルエンスルホン酸トリフェニルスルホニウム１００ｇ中に、純水９００ｇと、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）１００ｇを室温にて６時間攪拌混合して得た。
【００２４】
本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物は、例えば、積層された複数のレジスト層を含むパターン化レジスト層を形成する際に、隣接するレジスト層同士が混ざり合うことの防止等の目的で、隣接するレジスト層間に配置される分離層の材料として用いられる。本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物を用いて形成された分離層は、水溶性樹脂を含む有機膜からなる。
【００２５】
［水溶性樹脂混合物を用いた有機膜の形成方法］
上記有機膜を形成する方法は、下地の上に水溶性樹脂混合物をスピンコート法、ロールコート法等の方法によって塗布して膜を形成する工程と、露光と加熱の少なくとも一方によって、上記膜を構成する水溶性樹脂混合物中の水溶性樹脂を架橋させ、膜を硬化させる工程とを含む。
【００２６】
次に、上記有機膜を形成する方法における２つの具体例について説明する。いずれの例においても、水溶性樹脂混合物としては、前述の水溶性樹脂混合物の実施例で示したものを用いている。
【００２７】
第１の例では、シリコン基板の上に水溶性樹脂混合物を多層スピンコートして、厚さ５０μｍの膜を形成した。次に、この膜を、ホットプレート上で１２０℃の温度で１０分間加熱した後、室温まで冷却した。次に、シリコン基板上に形成された水不溶性膜をピンセットで剥がして、有機膜を得た。
【００２８】
第２の例では、シリコン基板の上に水溶性樹脂混合物を多層スピンコートして、厚さ５０μｍの膜を形成した。次に、この膜を、室温で２４時間かけて乾燥させた。次に、この膜に、キャノン社製の露光装置ＰＬＡ−５０１ＦＡ（製品名）を用いて、水銀ランプ光を３０００ｍＪ／ｃｍ２だけ照射した。次に、シリコン基板上に形成された水不溶性膜をピンセットで剥がして、有機膜を得た。
【００２９】
［パターン化レジスト層形成方法］
次に、図１ないし図８を参照して、本実施の形態に係るパターン化レジスト層形成方法について説明する。
【００３０】
本実施の形態に係るパターン化レジスト層形成方法では、まず、図１に示したように、下地１０１の上に、第１のレジスト層１０２を形成する。
【００３１】
次に、図２に示したように、マスク１０３を介して、第１のレジスト層１０２を、所定の第１のパターンの潜像形成用の光で露光する。
【００３２】
次に、図３に示したように、第１のレジスト層１０２の上に分離層１０４を形成する。分離層１０４は、前述の本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物を用いて形成される。分離層１０４の形成方法は、前述の有機膜を形成する方法と同様である。すなわち、分離層１０４の形成方法は、下地としての第１のレジスト層１０２の上に水溶性樹脂混合物をスピンコート法、ロールコート法等の方法によって塗布して膜を形成する工程と、露光と加熱の少なくとも一方によって、上記膜を構成する水溶性樹脂混合物中の水溶性樹脂を架橋させ、膜を硬化させる工程とを含む。硬化後の膜が分離層１０４となる。
【００３３】
本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物は、それに含まれる樹脂が水溶性であるため、第１のレジスト層１０２を溶解させない。また、この水溶性樹脂混合物は、露光または加熱によって水溶性樹脂が架橋すると、有機溶剤に溶解し難くなる。従って、水溶性樹脂混合物よりなる膜が硬化されて形成された分離層１０４は、この分離層１０４の上に後述する第２のレジスト層を形成する際に、レジスト中の有機溶剤によって溶解されない。
【００３４】
次に、図４に示したように、分離層１０４の上に第２のレジスト層１０５を形成する。
【００３５】
次に、図５に示したように、マスク１０６を介して、第２のレジスト層１０５を、所定の第２のパターンの潜像形成用の光で露光する。
【００３６】
次に、図６に示したように、第２のレジスト層１０５を現像する。これにより、残った第２のレジスト層１０５によって、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａが形成される。
【００３７】
次に、図７に示したように、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａをマスクとして、アッシング、反応性イオンエッチング等によって、分離層１０４のうち、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａの下に存在する部分以外の部分を除去する。分離層１０４は、有機膜であるため、アッシングによって容易に除去可能である。
【００３８】
次に、図８に示したように、第１のレジスト層１０２を現像する。これにより、残った第１のレジスト層１０２によって、パターン化された第１のレジスト層１０２Ａが形成される。
【００３９】
以上の工程により、パターン化された第１のレジスト層１０２Ａ、分離層１０４およびパターン化された第２のレジスト層１０５Ａによって、例えば断面形状がＴ形状のパターン化レジスト層１１０が得られる。
【００４０】
［パターン化レジスト層形成方法の実施例］
次に、本実施の形態に係るパターン化レジスト層形成方法の実施例について説明する。本実施例では、まず、図１に示したように、下地１０１としてのシリコン基板の上に、レジストを塗布した後、このレジストに対して熱処理すなわちプリベークを施して、第１のレジスト層１０２を形成した。レジストとしては、クラリアントジャパン社製ＡＺＰ４６２０（製品名）を使用した。第１のレジスト層１０２の厚さは５μｍとした。プリベークは、ホットプレートを用いて、１００℃の温度で６分間行った。
【００４１】
次に、図２に示したように、ステッパ（露光装置）を用いて、マスク１０３を介して、第１のレジスト層１０２を、所定の第１のパターンの潜像形成用の光で露光した。この露光は、ステッパとしてニコン社製ＮＳＲ−ｉ１２ＴＦＨ（製品名）を用い、レンズの開口数ＮＡを０．４、コヒーレンスファクタσを０．４として行った。なお、コヒーレンスファクタσは、レティクル側から見た照明光学系のレンズ開口数をＮＡ１、レティクル側から見た縮小レンズのレンズ開口数をＮＡ２としたときに、σ＝ＮＡ１／ＮＡ２で表される。ただし、ＮＡ２＝ＮＡ／ｍであり、１／ｍは投影レンズの縮小率である。マスク１０３の大きさは、縦６０μｍ、横６０μｍとした。露光量（Ｄｏｓｅ）は１０００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００４２】
次に、第１のレジスト層１０２の上に水溶性樹脂混合物をスピンコート法によって塗布して、１００ｎｍの厚さの膜を形成した。水溶性樹脂混合物としては、前述の水溶性樹脂混合物の実施例で示したものを用いた。
【００４３】
次に、ホットプレートを用いて、上記の膜を、１１０℃の温度で１０分間、加熱して、上記膜を構成する水溶性樹脂混合物中の水溶性樹脂を架橋させ、膜を硬化させた。その後、上記の膜を室温まで冷却した。これにより、図３に示したように、硬化後の膜によって分離層１０４が形成された。
【００４４】
次に、図４に示したように、分離層１０４の上に、レジストを塗布した後、このレジストに対して熱処理すなわちプリベークを施して、第２のレジスト層１０５を形成した。レジストとしては、クラリアントジャパン社製ＡＺＰ４６２０（製品名）を使用した。第２のレジスト層１０５の厚さは５μｍとした。プリベークは、ホットプレートを用いて、１００℃の温度で６分間行った。
【００４５】
次に、図５に示したように、ステッパ（露光装置）を用いて、マスク１０６を介して、第２のレジスト層１０５を、所定の第２のパターンの潜像形成用の光で露光した。この露光は、ステッパとしてニコン社製ＮＳＲ−ｉ１２ＴＦＨ（製品名）を用い、レンズの開口数ＮＡを０．４、コヒーレンスファクタσを０．４として行った。マスク１０６の大きさは、縦９０μｍ、横９０μｍとした。露光量（Ｄｏｓｅ）は１０００ｍＪ／ｃｍ２とした。
【００４６】
次に、図６に示したように、現像液として２．３８％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液を用いて、第２のレジスト層１０５に対して、６０秒間の現像を５回行った。これにより、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａが形成された。
【００４７】
次に、図７に示したように、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａをマスクとして、アッシングによって、分離層１０４のうち、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａの下に存在する部分以外の部分を除去した。アッシングは、アッシング装置として、Ｍａｔｒｉｘ　ｉｎｃ．社製Ｓｙｓｔｅｍ１０４（製品名）を用いて行った。アッシング用のガスとしてはＯ２を用いた。また、アッシング室内の圧力は、１Ｔｏｒｒ（約１３３Ｐａ）とした。また、アッシング装置のＲＦ出力は３００Ｗとした。
【００４８】
次に、図８に示したように、現像液として２．３８％のテトラメチルアンモニウムヒドロキシドの水溶液を用いて、第１のレジスト層１０２に対して、６０秒間の現像を５回行った。これにより、パターン化された第１のレジスト層１０２Ａが形成された。以上の工程により、例えば断面形状がＴ形状のパターン化レジスト層１１０が得られた。
【００４９】
以上説明したように、本実施の形態に係るパターン化レジスト層形成方法では、積層された第１のレジスト層１０２および第２のレジスト層１０５を用いてパターン化レジスト層１１０を形成する際に、第１のレジスト層１０２と第２のレジスト層１０５との間に、本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物を用いて分離層１０４を形成する。
【００５０】
本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物は、それに含まれる樹脂が水溶性であるため、第１のレジスト層１０２を溶解させない。また、この水溶性樹脂混合物は、露光または加熱によって水溶性樹脂が架橋すると、有機溶剤に溶解し難くなる。従って、水溶性樹脂混合物よりなる膜が硬化されて形成された分離層１０４は、分離層１０４の上に第２のレジスト層を形成する際に、レジスト中の有機溶剤によって溶解されない。従って、本実施の形態によれば、第１のレジスト層１０２と第２のレジスト層１０５が混ざり合うことを防止できると共に、第１のレジスト層１０２と分離層１０４が混ざり合うことおよび分離層１０４と第２のレジスト層１０５が混ざり合うことを防止することができる。また、分離層１０４は、有機膜よりなるため、アッシングによって容易に除去可能である。
【００５１】
以上のことから、本実施の形態によれば、第１のレジスト層１０２と第２のレジスト層１０５を、それぞれ精度よくパターニングすることができる。特に、本実施の形態によれば、第１のレジスト層１０２を厚くしながら、第１のレジスト層１０２を精度よくパターニングすることができる。従って、本実施の形態におけるパターン化レジスト層を用いて、後で説明するような種々の方法によってパターン化薄膜を形成することによって、厚いパターン化薄膜を形成することが可能になる。
【００５２】
［パターン化薄膜の形成方法］
次に、本実施の形態におけるパターン化レジスト層１１０を用いて、パターン化薄膜を形成する種々の方法について説明する。
【００５３】
最初に、図９ないし図１２を参照して、エッチング法によってパターン化薄膜を形成する方法について説明する。この方法では、まず、図９に示したように、下地１１１の上に被パターニング膜１１２を形成する。次に、図１０に示したように、被パターニング膜１１２の上に、断面形状がＴ形状のパターン化レジスト層１１０を形成する。次に、図１１に示したように、パターン化レジスト層１１０をマスクとして、ドライエッチング、例えばイオンミリングによって、被パターニング膜１１２を選択的にエッチングする。これにより、残った被パターニング膜１１２によって、所望の形状のパターン化薄膜１１２Ａが形成される。次に、図１２に示したように、パターン化レジスト層１１０を剥離する。
【００５４】
次に、図１３ないし図１５を参照して、リフトオフ法によってパターン化薄膜を形成する方法について説明する。この方法では、まず、図１３に示したように、下地１２１の上に、マスクとして、断面形状がＴ形状のパターン化レジスト層１１０を形成する。次に、図１４に示したように、スパッタ法等によって、下地１２１およびパターン化レジスト層１１０の上の全面に被パターニング膜１２２を形成する。次に、図１５に示したように、パターン化レジスト層１１０を剥離する。これにより、下地１２１の上に残った被パターニング膜１２２によって、所望の形状のパターン化薄膜１２２Ａが形成される。
【００５５】
次に、図１６ないし図２０を参照して、エッチング法とリフトオフ法を併用した方法によってパターン化薄膜を形成する方法について説明する。この方法では、まず、図１６に示したように、下地１３１の上に第１の被パターニング膜１３２を形成する。次に、図１７に示したように、第１の被パターニング膜１３２の上に、断面形状がＴ形状のパターン化レジスト層１１０を形成する。次に、図１８に示したように、パターン化レジスト層１１０をマスクとして、ドライエッチング、例えばイオンミリングによって、第１の被パターニング膜１３２を選択的にエッチングする。これにより、残った第１の被パターニング膜１３２によって、所望の形状の第１のパターン化薄膜１３２Ａが形成される。次に、図１９に示したように、下地１３１およびパターン化レジスト層１１０の上の全面に、第２の被パターニング膜１３３を形成する。次に、図２０に示したように、パターン化レジスト層１１０を剥離する。これにより、下地１３１の上に残った被パターニング膜１３３によって、所望の形状のパターン化薄膜１３３Ａが形成される。この方法によれば、下地１３１の上に、連続するように第１のパターン化薄膜１３２Ａと第２のパターン化薄膜１３３Ａとを形成することができる。
【００５６】
次に、図２１ないし図３２を参照して、フレームめっき法によってパターン化薄膜を形成する方法について説明する。この方法では、まず、図２１に示したように、下地１４１の上に、スパッタ法等によって、めっき用の電極膜１４２を形成する。
【００５７】
次に、図２２に示したように、電極膜１４２の上に、第１のレジスト層１０２を形成する。
【００５８】
次に、図２３に示したように、マスク１０３を介して、第１のレジスト層１０２を、所定の第１のパターンの潜像形成用の光で露光する。
【００５９】
次に、図２４に示したように、第１のレジスト層１０２の上に分離層１０４を形成する。分離層１０４は、本実施の形態に係る水溶性樹脂混合物を用いて形成される。分離層１０４の形成方法は、前述の有機膜を形成する方法と同様である。
【００６０】
次に、図２５に示したように、分離層１０４の上に第２のレジスト層１０５を形成する。
【００６１】
次に、図２６に示したように、マスク１０６を介して、第２のレジスト層１０５を、所定の第２のパターンの潜像形成用の光で露光する。
【００６２】
次に、図２７に示したように、第２のレジスト層１０５を現像する。これにより、残った第２のレジスト層１０５によって、溝部を有するようにパターン化された第２のレジスト層１０５Ａが形成される。
【００６３】
次に、図２８に示したように、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａをマスクとして、アッシング、反応性イオンエッチング等によって、分離層１０４のうち、パターン化された第２のレジスト層１０５Ａの下に存在する部分以外の部分を除去する。
【００６４】
次に、図２９に示したように、第１のレジスト層１０２を現像する。これにより、残った第１のレジスト層１０２によって、溝部を有するようにパターン化された第１のレジスト層１０２Ａが形成される。図２９には、第１のレジスト層１０２Ａの溝部の幅が、第２のレジスト層１０５Ａの溝部の幅よりも大きい例を示している。
【００６５】
このようにして、パターン化された第１のレジスト層１０２Ａ、分離層１０４およびパターン化された第２のレジスト層１０５Ａによって、パターン化レジスト層１１０が形成される。このパターン化レジスト層１１０は、第１のレジスト層１０２Ａの溝部と第２のレジスト層１０５Ａの溝部からなる溝部１４３を有している。
【００６６】
次に、図３０に示したように、パターン化レジスト層１１０をフレームとして用い、電極膜１４２に電流を流して電気めっきを行って、溝部１４３内に、パターン化薄膜としてのめっき層１４４を形成する。
【００６７】
次に、図３１に示したように、有機溶剤等によってパターン化レジスト層１１０を溶解させて除去する。
【００６８】
次に、図３２に示したように、めっき層１４４をマスクとして、イオンミリング、反応性イオンエッチング等のドライエッチングによって、あるいはウェットエッチングによって、電極膜１４２のうち、めっき層１４４の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【００６９】
以上、図９ないし図３２を参照して説明したように、本実施の形態におけるパターン化レジスト層１１０を用いて、種々の方法によって、パターン化薄膜を形成することができる。このようにして形成されるパターン化薄膜は、例えばマイクロデバイスに使用される。このようなマイクロデバイスとしては、薄膜磁気ヘッド、半導体デバイス、薄膜を用いたセンサ、薄膜を用いたアクチュエータ等がある。
【００７０】
［薄膜磁気ヘッド］
以下、本実施の形態におけるパターン化レジスト層１１０を用いて、薄膜磁気ヘッドにおけるパターン化薄膜を形成する例について説明する。
【００７１】
まず、図３３ないし図３８を参照して、薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明する。図３３ないし図３８において、（ａ）はエアベアリング面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分のエアベアリング面に平行な断面を示している。
【００７２】
本例における薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図３３に示したように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１の上に、スパッタ法等によって、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料よりなる絶縁層２を、例えば１〜５μｍの厚みに形成する。次に、絶縁層２の上に、スパッタ法またはめっき法等によって、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の磁性材料よりなる再生ヘッド用の下部シールド層３を、例えば約３μｍの厚みに形成する。
【００７３】
次に、下部シールド層３の上に、スパッタ法等によって、アルミナ等の絶縁材料よりなる下部シールドギャップ膜４を、例えば１０〜２００ｎｍの厚みに形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＧＭＲ（巨大磁気抵抗）素子５と、図示しないバイアス磁界印加層と、リード層６を、それぞれ、例えば数十ｎｍの厚みに形成する。
【００７４】
次に、下部シールドギャップ膜４およびＧＭＲ素子５の上に、スパッタ法等によって、アルミナ等の絶縁材料よりなる上部シールドギャップ膜７を、例えば１０〜２００ｎｍの厚みに形成する。
【００７５】
次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生ヘッドと記録ヘッドの双方に用いられる、上部シールド層を兼ねた下部磁極層８を、例えば３〜４μｍの厚みに形成する。なお、下部磁極層８に用いる磁性材料は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＮｉ、ＦｅＮ等の軟磁性材料である。下部磁極層８は、スパッタ法またはめっき法等によって形成される。
【００７６】
なお、下部磁極層８の代わりに、上部シールド層と、この上部シールド層の上にスパッタ法等によって形成されたアルミナ等の非磁性材料よりなる分離層と、この分離層の上に形成された下部磁性層とを設けてもよい。
【００７７】
次に、図３４に示したように、下部磁極層８の上に、スパッタ法等によって、アルミナ等の絶縁材料よりなる記録ギャップ層９を、例えば５０〜３００ｎｍの厚みに形成する。次に、磁路形成のために、後述する薄膜コイルの中心部分において、記録ギャップ層９を部分的にエッチングしてコンタクトホール９ａを形成する。
【００７８】
次に、記録ギャップ層９の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第１層部分１０を、例えば２〜３μｍの厚みに形成する。なお、図３４（ａ）において、符号１０ａは、第１層部分１０のうち、後述する薄膜コイルの第２層部分１５に接続される接続部を表している。第１層部分１０は、コンタクトホール９ａの周囲に巻回される。
【００７９】
次に、図３５に示したように、薄膜コイルの第１層部分１０およびその周辺の記録ギャップ層９を覆うように、フォトレジスト等の、加熱時に流動性を有する有機絶縁材料よりなる絶縁層１１を所定のパターンに形成する。次に、絶縁層１１の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。この熱処理により、絶縁層１１の外周および内周の各端縁部分は、丸みを帯びた斜面形状となる。
【００８０】
次に、絶縁層１１のうちの後述するエアベアリング面２０側（図３５（ａ）における左側）の斜面部分からエアベアリング面２０側にかけての領域において、記録ギャップ層９および絶縁層１１の上に、記録ヘッド用の磁性材料によって、上部磁極層１２のトラック幅規定層１２ａを形成する。上部磁極層１２は、このトラック幅規定層１２ａと、後述する連結部分層１２ｂおよびヨーク部分層１２ｃとで構成される。トラック幅規定層１２ａは、第１または第２の実施の形態に係るパターン化薄膜形成方法によって形成される。
【００８１】
トラック幅規定層１２ａは、記録ギャップ層９の上に形成され、上部磁極層１２の磁極部分となる先端部１２ａ１と、絶縁層１１のエアベアリング面２０側の斜面部分の上に形成され、ヨーク部分層１２ｃに接続される接続部１２ａ２とを有している。先端部１２ａ１の幅は記録トラック幅と等しくなっている。すなわち、先端部１２ａ１は記録トラック幅を規定している。接続部１２ａ２の幅は、先端部１２ａ１の幅よりも大きくなっている。
【００８２】
トラック幅規定層１２ａを形成する際には、同時に、コンタクトホール９ａの上に磁性材料よりなる連結部分層１２ｂを形成すると共に、接続部１０ａの上に磁性材料よりなる接続層１３を形成する。連結部分層１２ｂは、上部磁極層１２のうち、下部磁極層８に磁気的に連結される部分を構成する。
【００８３】
次に、トラック幅規定層１２ａの周辺において、トラック幅規定層１２ａをマスクとして、記録ギャップ層９および下部磁極層８の磁極部分における記録ギャップ層９側の少なくとも一部をエッチングする。記録ギャップ層９のエッチングには例えば反応性イオンエッチングが用いられ、下部磁極層８のエッチングには例えばイオンミリングが用いられる。図３５（ｂ）に示したように、上部磁極層１２の磁極部分（トラック幅規定層１２ａの先端部１２ａ１）、記録ギャップ層９および下部磁極層８の磁極部分の少なくとも一部の各側壁が垂直に自己整合的に形成された構造は、トリム（Ｔｒｉｍ）構造と呼ばれる。このトリム構造によれば、記録ギャップ層９の近傍における磁束の広がりによる実効的なトラック幅の増加を防止することができる。
【００８４】
次に、図３６に示したように、全体に、アルミナ等の無機絶縁材料よりなる絶縁層１４を、例えば３〜４μｍの厚みに形成する。次に、この絶縁層１４を、例えば化学機械研磨によって、トラック幅規定層１２ａ、連結部分層１２ｂおよび接続層１３の表面に至るまで研磨して平坦化する。
【００８５】
次に、図３７に示したように、平坦化された絶縁層１４の上に、例えば銅（Ｃｕ）よりなる薄膜コイルの第２層部分１５を、例えば２〜３μｍの厚みに形成する。なお、図３７（ａ）において、符号１５ａは、第２層部分１５のうち、接続層１３を介して薄膜コイルの第１層部分１０の接続部１０ａに接続される接続部を表している。第２層部分１５は、連結部分層１２ｂの周囲に巻回される。
【００８６】
次に、薄膜コイルの第２層部分１５およびその周辺の絶縁層１４を覆うように、フォトレジスト等の、加熱時に流動性を有する有機絶縁材料よりなる絶縁層１６を所定のパターンに形成する。次に、絶縁層１６の表面を平坦にするために所定の温度で熱処理する。この熱処理により、絶縁層１６の外周および内周の各端縁部分は、丸みを帯びた斜面形状となる。
【００８７】
次に、図３８に示したように、トラック幅規定層１２ａ、絶縁層１４，１６および連結部分層１２ｂの上に、パーマロイ等の記録ヘッド用の磁性材料によって、上部磁極層１２のヨーク部分を構成するヨーク部分層１２ｃを形成する。ヨーク部分層１２ｃのエアベアリング面２０側の端部は、エアベアリング面２０から離れた位置に配置されている。また、ヨーク部分層１２ｃは、連結部分層１２ｂを介して下部磁極層８に接続されている。
【００８８】
次に、全体を覆うように、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１７を形成する。最後に、上記各層を含むスライダの機械加工を行って、記録ヘッドおよび再生ヘッドを含む薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面２０を形成して、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００８９】
このようにして製造される薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面（エアベアリング面２０）と再生ヘッドと記録ヘッド（誘導型電磁変換素子）とを備えている。再生ヘッドは、ＧＭＲ素子５と、エアベアリング面２０側の一部がＧＭＲ素子５を挟んで対向するように配置された、ＧＭＲ素子５をシールドするための下部シールド層３および上部シールド層（下部磁極層８）とを有している。
【００９０】
記録ヘッドは、エアベアリング面２０側において互いに対向する磁極部分を含むと共に、互いに磁気的に連結された下部磁極層８および上部磁極層１２と、この下部磁極層８の磁極部分と上部磁極層１２の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層９と、少なくとも一部が下部磁極層８および上部磁極層１２の間に、これらに対して絶縁された状態で配設された薄膜コイル（１０，１５）とを有している。この薄膜磁気ヘッドでは、図３８（ａ）に示したように、エアベアリング面２０から、絶縁層１１のエアベアリング面２０側の端部までの長さが、スロートハイトＴＨとなる。なお、スロートハイトとは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分の、エアベアリング面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。
【００９１】
次に、図３９を参照して、上記薄膜磁気ヘッドを含むスライダ２１０について説明する。ハードディスク装置において、スライダ２１０は、回転駆動される円盤状の記録媒体であるハードディスクに対向するように配置される。このスライダ２１０は、主に図３８における基板１およびオーバーコート層１７からなる基体２１１を備えている。基体２１１は、ほぼ六面体形状をなしている。基体２１１の六面のうちの一面は、ハードディスクに対向するようになっている。この一面には、表面が媒体対向面となるレール部２１２が形成されている。レール部２１２の空気流入側の端部（図３９における右上の端部）の近傍にはテーパ部またはステップ部が形成されている。ハードディスクが図３９におけるｚ方向に回転すると、テーパ部またはステップ部より流入し、ハードディスクとスライダ２１０との間を通過する空気流によって、スライダ２１０に、図３９におけるｙ方向の下方に揚力が生じる。スライダ２１０は、この揚力によってハードディスクの表面から浮上するようになっている。なお、図３９におけるｘ方向は、ハードディスクのトラック横断方向である。
【００９２】
スライダ２１０の空気流出側の端面２１５の近傍であって、媒体対向面の近傍の位置には、薄膜磁気ヘッドの素子部１００が形成されている。また、端面２１５には、ＧＭＲ素子５および薄膜コイル（１０，１５）と外部装置との接続のための４つの外部接続電極２１６が設けられている。なお、素子部１００の構成は、図３８に示した構成と同様である。薄膜磁気ヘッドは、この素子部１００と、上記外部接続電極２１６と、素子部１００内のＧＭＲ素子５および薄膜コイル（１０，１５）と外部接続電極２１６とを電気的に接続する４本のリードとを備えている。外部接続電極２１６は、本実施の形態におけるパターン化レジスト層１１０を用いて形成可能なパターン化薄膜の一例である。
【００９３】
次に、図４０を参照して、上記スライダ２１０を含むヘッドジンバルアセンブリ２２０について説明する。ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、スライダ２１０と、このスライダ２１０を弾性的に支持するサスペンション２２１とを備えている。サスペンション２２１は、例えばステンレス鋼によって形成された板ばね状のロードビーム２２２、このロードビーム２２２の一端部に設けられると共にスライダ２１０が接合され、スライダ２１０に適度な自由度を与えるフレクシャ２２３と、ロードビーム２２２の他端部に設けられたベースプレート２２４とを有している。ベースプレート２２４は、スライダ２１０をハードディスク２６２のトラック横断方向ｘに移動させるためのアクチュエータのアーム２３０に取り付けられるようになっている。アクチュエータは、アーム２３０と、このアーム２３０を駆動するボイスコイルモータとを有している。フレクシャ２２３において、スライダ２１０が取り付けられる部分には、スライダ２１０の姿勢を一定に保つためのジンバル部が設けられている。
【００９４】
ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、アクチュエータのアーム２３０に取り付けられる。１つのアーム２３０にヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドアームアセンブリと呼ばれる。また、複数のアームを有するキャリッジの各アームにヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドスタックアセンブリと呼ばれる。
【００９５】
図４０は、ヘッドアームアセンブリの一例を示している。このヘッドアームアセンブリでは、アーム２３０の一端部にヘッドジンバルアセンブリ２２０が取り付けられている。アーム２３０の他端部には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２３１が取り付けられている。アーム２３０の中間部には、アーム２３０を回動自在に支持するための軸２３４に取り付けられる軸受け部２３３が設けられている。
【００９６】
次に、図４１および図４２を参照して、ヘッドスタックアセンブリの一例とハードディスク装置について説明する。図４１はハードディスク装置の要部を示す説明図、図４２はハードディスク装置の平面図である。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、複数のアーム２５２を有するキャリッジ２５１を有している。複数のアーム２５２には、複数のヘッドジンバルアセンブリ２２０が、互いに間隔を開けて垂直方向に並ぶように取り付けられている。キャリッジ２５１においてアーム２５２とは反対側には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２５３が取り付けられている。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、ハードディスク装置に組み込まれる。ハードディスク装置は、スピンドルモータ２６１に取り付けられた複数枚のハードディスク２６２を有している。各ハードディスク２６２毎に、ハードディスク２６２を挟んで対向するように２つのスライダ２１０が配置される。また、ボイスコイルモータは、ヘッドスタックアセンブリ２５０のコイル２５３を挟んで対向する位置に配置された永久磁石２６３を有している。
【００９７】
ヘッドスタックアセンブリ２５０およびアクチュエータは、スライダ２１０を支持すると共にハードディスク２６２に対して位置決めする。
【００９８】
ハードディスク装置では、アクチュエータによって、スライダ２１０をハードディスク２６２のトラック横断方向に移動させて、スライダ２１０をハードディスク２６２に対して位置決めする。スライダ２１０に含まれる薄膜磁気ヘッドは、記録ヘッドによって、ハードディスク２６２に情報を記録し、再生ヘッドによって、ハードディスク２６２に記録されている情報を再生する。
【００９９】
［外部接続電極の形成方法］
次に、図３９に示した外部接続電極２１６の形成方法について説明する。始めに、図４３ないし図５１を参照して、外部接続電極２１６の一般的な形成方法について説明する。この形成方法は、本実施の形態におけるパターン化レジスト層１１０を用いない方法である。なお、以下の説明では、便宜上、１つの外部接続電極２１６のみについて説明するが、他の外部接続電極２１６も同様である。
【０１００】
一般的な形成方法では、まず、図４３に示したように、下地３１１の上にリード３１２を形成する。リード３１２の一端は、ＧＭＲ素子５または薄膜コイル（１０，１５）に接続される。
【０１０１】
次に、図４４に示したように、下地３１１およびリード３１２の上に、スパッタ法等によって、めっき用の電極膜３１３を形成する。電極膜３１３の材料は、後で形成する外部接続電極と同じ材料とするのが好ましい。
【０１０２】
次に、図４５に示したように、電極膜３１３の上に、レジストをスピンコート法等によって塗布し、必要に応じてレジストを加熱して、レジスト層３１４を形成する。次に、マスク３１５を介して、レジスト層３１４を、所定のパターンの潜像形成用の光で露光する。
【０１０３】
次に、必要に応じてレジスト層３１４を加熱した後、現像液によってレジスト層３１４を現像し、更にレジスト層３１４を水洗した後、乾燥させる。これにより、図４６に示したように、残ったレジスト層３１４によって、溝部３１４Ｂを有するようにパターン化されたレジスト層３１４Ａが形成される。
【０１０４】
次に、図４７に示したように、レジスト層３１４Ａをフレームとして用い、電極膜３１３に電流を流して電気めっきを行って、溝部３１４Ｂ内に、パターン化薄膜としてのめっき層３１６を形成する。めっき層３１６の材料としては、銅や金等が用いられる。
【０１０５】
次に、図４８に示したように、有機溶剤によってレジスト層３１４Ａを溶解させて除去する。
【０１０６】
次に、図４９に示したように、めっき層３１６をマスクとして、イオンミリング、反応性イオンエッチング等のドライエッチングによって、あるいはウェットエッチングによって、電極膜３１３のうち、めっき層３１６の下に存在する部分以外の部分を除去する。
【０１０７】
次に、図５０に示したように、スパッタ法等によって、全体を覆うように、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等よりなるオーバーコート層１７（図３８参照）を形成する。
【０１０８】
次に、図５１に示したように、化学機械研磨等によって、めっき層３１６が露出するまでオーバーコート層１７を研磨する。これにより露出しためっき層３１６は、外部接続電極２１６となる。
【０１０９】
図４３ないし図５１を参照して説明した外部接続電極２１６の形成方法では、めっき層３１６を形成した後、これを覆うようにオーバーコート層１７を形成する。そして、その後、オーバーコート層１７を研磨して、めっき層３１６を露出させて、外部接続電極２１６を形成する。従って、この方法では、オーバーコート層１７を研磨する工程が必要になるため、薄膜磁気ヘッドの生産効率が劣る。
【０１１０】
次に、図５２ないし図６１を参照して、本実施の形態におけるパターン化レジスト層１１０を用いて外部接続電極２１６を形成する方法について説明する。なお、以下の説明では、便宜上、１つの外部接続電極２１６のみについて説明するが、他の外部接続電極２１６も同様である。
【０１１１】
この方法では、まず、図５２に示したように、下地１５１の上にリード１５２を形成する。リード１５２の一端は、ＧＭＲ素子５または薄膜コイル（１０，１５）に接続される。
【０１１２】
次に、図５３に示したように、リード１５２の上に、断面形状がＴ形状の本実施の形態におけるパターン化レジスト層１１０を形成する。
【０１１３】
次に、図５４に示したように、スパッタ法等によって、全体を覆うように、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２等よりなるオーバーコート層１７（図３８参照）を形成する。
【０１１４】
次に、図５４に示した積層体を、有機溶剤に浸漬し揺動することによって、図５５に示したように、パターン化レジスト層１１０と、オーバーコート層１７のうちパターン化レジスト層１１０の上に形成された部分とを、溶解させて除去する。これにより、残ったオーバーコート層１７にはスルーホール１５３が形成される。このスルーホール１５３によってリード１５２の一部が露出する。
【０１１５】
次に、図５６に示したように、スパッタ法等によって、スルーホール１５３内も含めて全体に、めっき用の電極膜１５４を形成する。電極膜１５４の材料は、後で形成する外部接続電極と同じ材料とするのが好ましい。
【０１１６】
次に、図５７に示したように、電極膜１５４の上に、レジストをスピンコート法等によって塗布し、必要に応じてレジストを加熱して、レジスト層１５５を形成する。次に、マスク１５６を介して、レジスト層１５５を、所定のパターンの潜像形成用の光で露光する。
【０１１７】
次に、必要に応じてレジスト層１５５を加熱した後、現像液によってレジスト層１５５を現像し、更にレジスト層１５５を水洗した後、乾燥させる。これにより、図５８に示したように、残ったレジスト層１５５によって、パターン化されたレジスト層１５５Ａが形成される。このレジスト層１５５Ａは、スルーホール１５３（図５６参照）に対応する位置に、このスルーホール１５３よりも径がやや大きい開口部を有している。このスルーホール１５３および開口部によって、図５８に示したように溝部１５７が形成される。
【０１１８】
次に、図５９に示したように、電極膜１５４に電流を流して電気めっきを行って、溝部１５７内に、パターン化薄膜としてのめっき層１５８を形成する。めっき層１５８の材料としては、銅や金等が用いられる。
【０１１９】
次に、図６０に示したように、有機溶剤によってレジスト層１５５Ａを溶解させて除去する。
【０１２０】
次に、図６１に示したように、めっき層１５８をマスクとして、イオンミリング、反応性イオンエッチング等のドライエッチングによって、あるいはウェットエッチングによって、電極膜１５４のうち、めっき層１５８の下に存在する部分以外の部分を除去する。以上の工程によって形成されためっき層１５８は、外部接続電極２１６となる。
【０１２１】
図５２ないし図６１に示した外部接続電極２１６の形成方法によれば、オーバーコート層１７を研磨する工程が不要であるため、薄膜磁気ヘッドの生産効率が向上する。
【０１２２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明は、薄膜磁気ヘッドにおける外部接続電極以外のパターン化薄膜を形成する場合にも適用することができる。また、本発明は、半導体デバイスや、薄膜を用いたセンサやアクチュエータ等の、薄膜磁気ヘッド以外のマイクロデバイスを製造する場合にも適用することができる。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の水溶性樹脂混合物は、それに含まれる樹脂が水溶性であると共に、露光または加熱により硬化して有機溶剤に溶解し難くなる。従って、本発明の水溶性樹脂混合物は、積層された複数のレジスト層を用いて形成されるパターン化レジスト層において隣接するレジスト層間に配置される分離層の材料として適しているという効果を奏する。
【０１２４】
また、本発明のパターン化レジスト層形成方法では、積層された第１および第２のレジスト層を用いてパターン化レジスト層を形成する際に、第１および第２のレジスト層の間に、本発明の水溶性樹脂混合物を用いて分離層を形成する。従って、本発明によれば、第１および第２のレジスト層が混ざり合うことを防止できると共に、第１のレジスト層と分離層が混ざり合うことおよび分離層と第２のレジスト層が混ざり合うことを防止することができるという効果を奏する。また、本発明によれば、分離層をアッシング等によって容易に除去することが可能になるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るパターン化レジスト層形成方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２】図１に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３】図２に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図４】図３に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５】図４に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図６】図５に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図７】図６に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図８】図７に示した工程に続く工程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おけるパターン化レジスト層を用いてエッチング法によってパターン化薄膜を形成する方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１０】図９に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１１】図１０に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１２】図１１に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１３】本発明の一実施の形態におけるパターン化レジスト層を用いてリフトオフ法によってパターン化薄膜を形成する方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１４】図１３に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１５】図１４に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１６】本発明の一実施の形態におけるパターン化レジスト層を用いてエッチング法とリフトオフ法を併用した方法によってパターン化薄膜を形成する方法における一工程を説明するための断面図である。
【図１７】図１６に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１８】図１７に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図１９】図１８に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２０】図１９に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２１】本発明の一実施の形態におけるパターン化レジスト層を用いてフレームめっき法によってパターン化薄膜を形成する方法における一工程を説明するための断面図である。
【図２２】図２１に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２３】図２２に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２４】図２３に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２５】図２４に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２６】図２５に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２７】図２６に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２８】図２７に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図２９】図２８に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３０】図２９に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３１】図３０に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３２】図３１に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３３】薄膜磁気ヘッドの製造方法の一例について説明するための断面図である。
【図３４】図３３に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３５】図３４に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３６】図３５に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３７】図３６に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３８】図３７に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図３９】薄膜磁気ヘッドを含むスライダを示す斜視図である。
【図４０】ヘッドジンバルアセンブリを含むヘッドアームアセンブリを示す斜視図である。
【図４１】ハードディスク装置の要部を示す説明図である。
【図４２】ハードディスク装置の平面図である。
【図４３】図３３における外部接続電極の一般的な形成方法について説明するための断面図である。
【図４４】図４３に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図４５】図４４に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図４６】図４５に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図４７】図４６に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図４８】図４７に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図４９】図４８に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５０】図４９に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５１】図５０に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５２】本発明の一実施の形態におけるパターン化レジスト層を用いて図３３における外部接続電極を形成する方法について説明するための断面図である。
【図５３】図５２に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５４】図５３に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５５】図５４に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５６】図５５に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５７】図５６に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５８】図５７に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図５９】図５８に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図６０】図５９に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【図６１】図６０に示した工程に続く工程を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０１…下地、１０２，１０２Ａ…第１のレジスト層、１０３…マスク、１０４…分離層、１０５，１０５Ａ…第２のレジスト層、１０６…マスク、１１０…パターン化レジスト層。
【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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【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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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３】
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【図５４】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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