(57)【要約】二層フォトリソグラフ法を用いて、基体の上面に保護層及びフィルタ層として機能する下層である第１フォトレジスト層を形成し、この基体に、ＦＩＢによる蝕刻加工を施して溝を形成する。第１フォトレジスト層の表面に、第２フォトレジスト層を高精度で形成し、この第２フォトレジスト層は複数の高精度のフォトレジスト・パターンを画成するものであり、それら複数のフォトレジスト・パターンには、蝕刻すべき領域を表示するパターンと、目標とする基準マークや、位置合せ用の基準マークとして機能するパターンとが含まれる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に第１フォトレジスト層を形成し、
目標領域を表示する第２フォトレジスト層を、前記第１フォトレジスト層の表面に形成し、
蝕刻装置を用いて前記目標領域を蝕刻する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記基体の上面の少なくとも一部に薄膜層が形成されており、該薄膜層の少なくとも一部を覆うように前記第１フォトレジスト層を形成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記基体の上面の略々全表面を覆うように前記第１フォトレジスト層を形成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記蝕刻装置の接地部に接続するために露出させておく前記基体の少なくとも１つの所定領域を除いた前記基体の上面の略々全表面を覆うように前記第１フォトレジスト層を形成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項５】
前記第２フォトレジスト層を形成するために前記第１フォトレジスト層にハード・ベーキングを施すことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記第２フォトレジスト層の個々に独立した複数の部分によって、複数の目標領域を表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記第２フォトレジスト層によって、磁気記録ヘッドの書込ギャップを表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記第２フォトレジスト層によって、磁気記録ヘッドのタイミング・ベース・サーボ・パターン書込ギャップを表示するようにしたことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項９】
前記目標領域の蝕刻を実行する際に、ビーム・シフトが発生している場合であっても、蝕刻境界においてフォトレジストもろともに蝕刻が行われるように、前記第１フォトレジスト層及び前記第２フォトレジスト層の形成領域を定めることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１０】
前記第２フォトレジスト層によって、前記蝕刻装置の位置及び向きを設定するための少なくとも１つの基準マークを画成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１１】
前記基準マークを、前記蝕刻装置の合焦状態、非点収差、及び倍率誤差を補正するための装置設定に利用できる基準マークとすることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
前記蝕刻装置が収束イオン・ビーム装置であることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１３】
請求項１記載の方法を用いて製作されたことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項１４】
請求項１記載の方法を用いて製作された記録ヘッドで書込みがなされていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項１５】
前記第１フォトレジスト層及び前記第２フォトレジスト層を覆うように良導電性材料層を形成することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１６】
前記良導電性材料が金属材料であることを特徴とする請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記金属材料がFeNiであることを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
前記目標領域が、蝕刻すべきパターンを概略表示していることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１９】
前記目標領域が、座標系の原点を表示する識別マークであることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項２０】
前記識別マークを基準とし、前記座標系に基づいて、前記蝕刻すべきパターンを判別することを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
半完成状態にある磁気記録ヘッドの基体の上面を覆うように第１フォトレジスト層を形成し、前記基体の前記上面の少なくとも一部は透磁性薄膜層により画成されており、
前記第１フォトレジスト層の一部を覆うように第２フォトレジスト層を形成し、該第２フォトレジスト層は、前記透磁性薄膜層にタイミング・ベース・サーボ・パターン書込ギャップを形成するために蝕刻すべきギャップ・パターンを表示するものであり、
前記第２フォトレジスト層により表示された前記ギャップ・パターンに対して蝕刻装置を位置合せし、
前記ギャップ・パターンを蝕刻する、
ことを特徴とする方法。
【請求項２２】
前記第１フォトレジスト層にハード・ベーキングを施すことを特徴とする特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記基体の前記上面の一部を前記第１フォトレジスト層で覆わずに残すことにより、前記蝕刻装置の接地部に前記基体の前記上面を接続できるようにすることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２４】
前記蝕刻装置の位置合せを、視覚的位置合せ法により行うことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２５】
前記蝕刻装置の位置合せを、パターン認識法により行うことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２６】
前記ギャップ・パターンの蝕刻を、収束イオン・ビームを用いて実行することを特徴とする特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２７】
前記蝕刻装置の位置合せを、判別した原点を基準とし、数値座標に基づいて行うことを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２８】
前記ギャップ・パターンの蝕刻を実行する際に、蝕刻境界においてフォトレジストもろともに蝕刻が行われるようにすることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項２９】
前記ギャップ・パターンの蝕刻の実行中にビーム・シフトが発生している場合であっても蝕刻境界においてフォトレジストもろともに蝕刻が行われるようにすることを特徴とする請求項２８記載の方法。
【請求項３０】
前記第２フォトレジスト層を形成する際に、蝕刻すべきギャップ・パターンを各々が表示する該第２フォトレジスト層の互いに独立した複数の部分を形成することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３１】
前記第２フォトレジスト層を形成する際に、独立した基準マークを形成することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３２】
前記第１フォトレジスト層及び前記第２フォトレジスト層を覆うように良導電性材料層を形成することを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３３】
前記良導電性材料が金属材料であることを特徴とする請求項３２記載の方法。
【請求項３４】
前記金属材料がFeNiであることを特徴とする請求項３３記載の方法。
【請求項３５】
前記第２フォトレジスト層が、蝕刻すべきパターンを概略表示していることを特徴とする請求項２１記載の方法。
【請求項３６】
請求項２１記載の方法を用いて製作されたことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項３７】
請求項２１記載の方法を用いて製作された記録ヘッドで書込みがなされていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項３８】
前記磁気記録媒体が磁気テープであることを特徴とする請求項３７記載の磁気記録媒体。
【請求項３９】
半完成状態にあるマルチ・チャネル型の磁気記録ヘッドの基体の上面を覆うように第１フォトレジスト層を形成し、前記基体の前記上面の少なくとも一部は透磁性薄膜層により画成されており、
前記第１フォトレジスト層にソフト・ベーキングを施すことによって前記第１フォトレジスト層を形成し、
各チャネルのサブギャップ上の前記第１フォトレジスト層の表面にフォトレジストの位置合せ用パターンを形成し、該位置合せ用パターンは、各サブギャップ上において蝕刻すべきタイミング・ベース・サーボ用のギャップ・パターンを表示するものであり、
チャネル間の領域に少なくとも１つのフォトレジストの基準マークを形成し、
前記基準マークに基づいて、前記基体に対する前記収束イオン・ビームの相対的な位置及び向きを調節し、
前記収束イオン・ビームを視覚的位置合せ法を用いて１つの位置合せ用パターンに対して位置合せし、
前記透磁性薄膜層に前記ギャップ・パターンを蝕刻して形成し、その際に、ビーム・シフトが発生している場合であっても蝕刻境界においてフォトレジストもろともに蝕刻が行われるようにする、
ことを特徴とする方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の方法を用いて製作されたことを特徴とする記録ヘッド。
【請求項４１】
請求項３９記載の方法を用いて製作された記録ヘッドで書込みがなされていることを特徴とする磁気記録媒体。
【請求項４２】
前記磁気記録媒体が磁気テープであることを特徴とする請求項３１記載の磁気記録媒体。
【請求項４３】
磁気記録ヘッドを製作するための基体において、
第１透磁性部材と、
第２透磁性部材と、
ヘッド基体を構成し、該ヘッド基体の一面にサブギャップ領域を画成する、前記第１透磁性部材と前記第２透磁性部材との間に配設された実質的に非透磁性の部材と、
少なくとも前記サブギャップ領域を覆うように形成された透磁性薄膜層と、
前記ヘッド基体の前記一面の少なくとも一部を覆い、且つ、前記サブギャップ領域の少なくとも一部を覆うように形成された第１フォトレジスト層と、
前記第１フォトレジスト層の上に形成された第２フォトレジスト層によって形成されている位置合せ用パターンとを備え、
前記位置合せ用パターンは、前記サブギャップ領域上に蝕刻される書込ギャップを表示しており、
前記位置合せ用パターンは、前記書込ギャップを蝕刻することによって画成される蝕刻境界において、ビーム・シフトが発生している場合であってもフォトレジストもろともに蝕刻が行われるようにすることのできる位置に形成されている、
ことを特徴とする基体。
【請求項４４】
前記第１フォトレジスト層の表面に形成されたフォトレジスト層によって形成されている蝕刻装置の位置合せのための基準マークを備えたことを特徴とする請求項４３記載の基体。
【請求項４５】
複数のチャネルと、それらチャネルの各々に設けられた個別の位置合せ用パターンとを備えたことを特徴とする請求項４３記載の基体。
【請求項４６】
前記位置合せ用パターンが座標系の原点を表示していることを特徴とする請求項４３記載の基体。
【請求項４７】
前記第１フォトレジスト層及び前記第２フォトレジスト層を覆うように形成された良導電性材料層を備えたことを特徴とする請求項４３記載の基体。
【請求項４８】
前記良導電性材料層が金属材料から成ることを特徴とする請求項４３記載の基体。
【請求項４９】
前記金属材料がFeNiであることを特徴とする請求項４７記載の基体。
【請求項５０】
前記位置合せ用パターンが、蝕刻すべきパターンを概略表示していることを特徴とする請求項４７記載の基体。
【請求項５１】
基体上に第１マスク層を形成し、
目標領域を表示する第２マスク層を、前記第１マスク層の表面に形成し、
蝕刻装置を用いて前記目標領域を蝕刻する、
ことを特徴とする方法。
【請求項５２】
前記基体の上面の少なくとも一部に薄膜層が形成されており、該薄膜層の少なくとも一部を覆うように前記第１マスク層を形成することを特徴とする請求項５１記載の方法。
【請求項５３】
前記基体の上面の略々全表面を覆うように前記第１マスク層を形成することを特徴とする請求項５１記載の方法。
【請求項５４】
前記蝕刻装置の接地部に接続するために露出させておく前記基体の少なくとも１つの所定領域を除いた前記基体の上面の略々全表面を覆うように前記第１マスク層を形成することを特徴とする請求項５１記載の方法。
【請求項５５】
前記第２マスク層の個々に独立した複数の部分によって、複数の目標領域を表示するようにしたことを特徴とする請求項５１記載の方法。
【請求項５６】
前記第２マスク層によって、磁気記録ヘッドの書込ギャップを表示するようにしたことを特徴とする請求項５１記載の方法。
【請求項５７】
前記第２マスク層によって、磁気記録ヘッドのタイミング・ベース・サーボ・パターン書込ギャップを表示するようにしたことを特徴とする請求項５１記載の方法。
【請求項５８】
前記目標領域の蝕刻を実行する際に、ビーム・シフトが発生している場合であっても、蝕刻境界においてマスク層もろともに蝕刻が行われるように、前記第１マスク層及び前記第２マスク層の形成領域を定めることを特徴とする請求項５１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気記録ヘッドと、磁気記録媒体にタイミング・ベース・サーボ・パターンを書込む薄膜磁気ヘッドの製作方法とに関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な種類のデータ保存媒体がある中で、磁気テープは、大量のデータを低コストで保存できることから、現在でもなお優れたデータ保存媒体の１つに数えられている。磁気テープは、テープ走行方向に延在するデータ・トラックの本数を増大させることによって、より効率的に利用し得るものとすることができる。磁気テープに記録したデータを読出すには、１個または複数個のデータ読出ヘッドを使用して、磁気テープを読出ヘッドに対して走行させながら、磁気テープのデータ・トラックからデータを読出すようにする。ただし、各データ・トラックごとに個別に読出ヘッドを装備することは、多くの場合、実際的ではないため、（１個または複数個の）読出ヘッドを、磁気テープの幅方向（横方向）へ移動させるようにする必要があり、またその場合に、移動させた読出ヘッドの中心を個々のデータ・トラックの中心に位置合せしなければならない。更に、この読出ヘッドの横方向の移動は、高速でしかも高精度で行わねばならない。
【０００３】
読出ヘッドを磁気テープの幅方向へ移動させる際の、その読出ヘッドの移動を制御するために、一般的には、サーボ制御系が使用されている。このサーボ制御系は、サーボ制御用の専用トラックとして磁気テープに組込まれている複数本のサーボ・トラックと、それらサーボ・トラックに対応した１個のサーボ読出ヘッドとを含んでおり、このサーボ読出ヘッドによって、データ読出ヘッドの移動を関連付けるようにしている。
【０００４】
そして、磁気テープのサーボ・トラックに記録してあるデータを、サーボ読出ヘッドが読出すことによって、その磁気テープに対するサーボ読出ヘッドの相対的な横方向の位置が求められるようにしている。この種の方式で以前から採用されていたのは、サーボ・トラックを２本のハーフ・トラックに分割して使用する方式であった。その方式では、２本のハーフ・トラックの各々に、互いに異なった周波数でデータを書込むようにしていた。また、サーボ読出ヘッドの幅は、１本のハーフ・トラックの幅と略々等しくしてあった。そして、サーボ読出ヘッドが、それら２本のハーフ・トラックを横切って横方向へ移動することによって、サーボ読出ヘッドの相対位置が求められるようにしていた。即ち、ある周波数のサーボ信号の相対的信号強度によって、サーボ読出ヘッドのうちのどれほどの部分が、その周波数のサーボ信号が書込まれているハーフ・トラックの幅内に入り込んでいるかが分かるようにしていた。
【０００５】
このハーフ・トラック・サーボ方式は、良好に機能する方式ではあるが、どちらかといえば、読出ヘッドと接触することなく使用される無接触型の磁気記録媒体に適した方式である。一方、磁気テープは、磁気ヘッドと実際に接触しながら走行する磁気記録媒体である。磁気テープと磁気ヘッドとが摺接することによって、クリーンとは言い難い環境が形成されており、この環境は磁気テープと磁気ヘッドとの両方を時間とともに劣化させて行く。例えば読出ヘッドには塵芥が集積しやすく、塵芥が集積することによって読出ヘッドの摩耗の進行も加速される。ヘッドに塵芥が集積することによっても、また、ヘッドが摩耗することによっても、ハーフ・トラック・サーボ方式による制御の効率及び精度が低下する。
【０００６】
最近になって、新たな種類のサーボ制御方式が開発された。このサーボ制御方式は、以前のサーボ制御方式では塵芥の集積やヘッドの摩耗によって発生していたサーボ信号誤差を低減することによって、より高い信頼性をもってトラックに対するヘッドの位置を求められるようにしたものである。この新たなサーボ制御方式は、タイミング・ベース・サーボ・パターンを使用するようにしたものであり、このアイデアを最初に紹介した文献は、米国特許第5,689,384号公報（Albrecht et al.、1997年11月19日付発行）である。また、同米国特許公報の開示内容は、この言及をもって、その全体が本願開示に組込まれたものとする。
【０００７】
タイミング・ベース・サーボ・パターンは、２つの磁気マーク（磁化遷移）をペアにしたマーク・ペアから成り、このマーク・ペアがサーボ・トラックに沿って連続的に書込まれている。１つのマーク・ペアを構成している２つのマークは、互いに角度がオフセットしている。ただし、マーク・ペアの形状（パターン）は、互いに平行な２本のマークでさえなければ、略々どのようなパターンとしても構わない。例えば、マーク・ペアを、菱形のパターンとすることが提案されており、そのようなマーク・ペアが実際に用いられて非常に良好な結果が得られている。菱形のマーク・ペアは、その菱形の長軸が横方向（テープの幅方向）を向くようにして、サーボ・トラックの一側から他側まで延在するようにして書込まれている。磁気テープを走行させると、サーボ読出ヘッドは、マーク・ペアのうちの第１マ−クの第１エッジによって発生した信号即ちパルスを検出する。続いて、第１マークの第２エッジがヘッドを通過するときに、逆極性の信号が発生する。磁気テープがそこから更に走行すると、第２マークの第１エッジが到来するまでは信号が発生せず、それが到来したときに信号が発生する。更に、第２マークの第２エッジがヘッドを通過するときに、逆極性のパルスが発生する。以上のパターンがサーボ・トラックの長手方向に限りなく反復する。従って、第２マークの第２エッジがヘッドを通過してからある時間が経過したならば、次のマーク・ペアが到来する。それが到来した時点で、第１マークから第２マークまでにかかった時間を記録する。更に（第１マーク・ペアの）第１マークから第２マーク・ペアの第１マークまでにかかった時間も同様に記録する。
【０００８】
そして、それら２つの時間を比較して、それら２つの時間の比の値を求める。この比の値によって、サーボ・トラックの幅内での、読出ヘッドの横方向の位置が示される。マーク・ペアを構成している２つのマークは互いに角度がオフセットしているため、サーボ読出ヘッドが横方向へ移動するにつれて、この比の値は連続的に変化する。サーボ読出ヘッドの幅は、サーボ・トラックの幅より狭くしてある。この方式では、非常に短い時間のうちに測定した２つの時間測定値（従って距離測定値）の比の値から、サーボ読出ヘッドの横方向の位置を求めるため、磁気テープの走行速度の大小にかかわらず（また、磁気テープの走行速度の変動にもかかわらず）高精度の位置データが得られる。
【０００９】
また、このサーボ制御方式では、２つ以上の所定個数のマーク・ペアを１つのグループとすることで、エラー発生率を低減することができる。この場合、サーボ読出ヘッドは、１つのグループの読出しを行うごとに、所定個数のマーク・ペアを検出することになる。もし、検出したマーク・ペアの個数が既知の所定個数でなかったならば、そのことによってエラーが発生したと認識することができ、従って、適当な訂正手段を用いてそのエラーを訂正することができる。
【００１０】
また、サーボ読出ヘッドの位置を高精度で求めることができれば、その他の様々なデータ読出ヘッドの制御及び位置調節も同じく高精度で行えることはいうまでもない。
一般的に、サーボ・トラックを備えた磁気テープ（ないしはその他の磁気記録媒体）では、それを製造する過程で、製造メーカーの側で、サーボ・トラックにタイミング・ベース・サーボ・パターンを書込むようにしている。製造メーカーが書込を行うことにより、長時間が経過した後まで健全性及び連続性が保たれるサーボ・トラックが得られる。サーボ・トラックに、以上に説明したようなタイミング・ベース・サーボ・パターンを書込むには、サーボ・パターンに合わせて傾斜させた特別のパターンを記録ギャップ構造に組込んだ磁気記録ヘッドを使用する必要がある。更に、磁気テープのデータ保存容量を大きくするには磁気テープ上のサーボ・トラックの占有面積をできるだけ小さくすべきであり、また、サーボ・パターンの書込は極めて高い精度をもって行わねばならないことから、非常に小型でしかも非常に高精度のサーボ記録ヘッドを製作する必要がある。
【００１１】
タイミング・ベース・サーボ・パターンを組込んだサーボ記録ヘッドを製作ための、従来の製作方法の１つに、メッキ法及びフォトリソグラフ法を用いた製作方法があった。この方法では、先ず、サーボ記録ヘッドの本体部分を成すヘッド基体を製作する。続いて、そのヘッド基体の表面に、フォトレジスト・パターンを形成する。このフォトレジスト・パターンの形状は、ヘッドに形成するギャップの形状と同じものである。従って、このフォトレジスト・パターンと同一形状のタイミング・ベース・サーボ・パターンが、最終的にヘッド上に形成される。このフォトレジスト・パターンを形成したならば、続いて、そのフォトレジスト・パターンの周囲に、NiFeなどの透磁性材料から成る薄膜層を形成する。そして、フォトレジストを洗浄して除去すると、所定位置に所定形状の記録ギャップが形成された透磁性薄膜層を備えた記録ヘッドが得られる。
【００１２】
もう１つの従来の製作方法として、イオン・ミリング法を用いて、第１層の透磁性薄膜層に比較的大きなギャップを形成するようにした製作方法があった。この方法では、上に説明した製作方法のフォトレジスト・パターンを反転させた形状のフォトレジスト・パターンを形成する。即ち、タイミング・ベース・サーボ・パターン（ギャップ）を形成する部分を除いた全表面にフォトレジスト層を形成する。そして、イオン・ミリング法を用いて、第１層の透磁性薄膜層にギャップを穿設する。続いて、メッキ法を用いて、第１層の透磁性薄膜層の上に第２層の透磁性薄膜層を形成し、そして、上で説明した製作方法におけるフォトリソグラフ法と同様にして、この第２層の透磁性薄膜層に幅の狭いギャップを形成する。この製作方法によれば、比較的厚い磁極構造が形成されるため、より効率的な記録ヘッドが得られる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
以上に説明した２つの従来の製作方法は、タイミング・ベース・サーボ・パターンを組込んだ記録ヘッドの製作方法として有用な方法であるが、しかしながら、それら製作方法には、最終的に得られる記録ヘッドの設計特性に大きな制約が課されるという問題が付随している。上で説明した第１の製作方法では、透磁性薄膜層の材料として使用可能な材料が、NiFe（パーマロイ）などのように、メッキ法によって薄膜層を形成することのできる材料に限定されている。一般的に、透磁性薄膜層の材料としてその種の材料を使用して製作した記録ヘッドは、優れた耐摩耗性を備えたものとはなり得ない。従って、そのような記録ヘッドは、比較的短時間のうちに摩耗のために使用不能になる。更に、この種の材料は磁気モーメント密度が小さく（NiFeでは10キロガウスである）、従って飽和磁束密度が小さいため、非常に保持力の大きな磁気記録媒体に対しては、記録ヘッドの書込能力が不足することになる。
【００１４】
上で説明した第２の製作方法も、記録ヘッドの上面に透磁性薄膜層を形成するためにメッキを用いており、そのため、透磁性薄膜層の材料として使用可能な材料の種類が同様に限定されている。更に、イオン・ミリング法を併用したことによって、記録ヘッドの製作工程が著しく複雑化している。フォトレジスト・パターンは比較的高精度で形成することができるため、ギャップ部分の溝を高精度で形成することができる。しかしながら、従来のイオン・ミリング法は、比較的低精度である上に、溝の中に入ったならばその進路が曲げられる。概して、イオン・ミリング法を用いて蝕刻して形成する記録ギャップは、記録ギャップに必要とされるアスペクト比（幅に対する深さの比）を達成しようとすると、正確な形状の記録ギャップを画成することは不可能である。換言するならば、これは、フォトレジスト層によるシャドウイングの影響によるものであり、そのために透磁性材料層に穿設した記録ギャップの側壁面が傾斜するのである。一般的に、この記録ギャップの側壁面の傾斜は、水平に対して４５°〜６０°程度になる。この傾斜によって、記録ギャップから外部へ流れ出す磁束に乱れが生じるため、サーボ・トラックに書込まれるタイミング・ベース・サーボ・パターンの精度が低下する。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、磁気記録ヘッドの製作方法と、磁気記録ヘッドの製作に際して蝕刻すべき領域を表示するためのパターン形成及び位置合せの方式とを含むものである。
１つの実施の形態においては、本発明は、基体上に第１フォトレジスト層を形成し、そして、目標領域を表示する第２フォトレジスト層を、前記第１フォトレジスト層の表面に形成するようにした方法である。更に、蝕刻装置を用いて前記目標領域を蝕刻するようにしている。
【００１６】
また別の実施の形態においては、前記基体の上面の少なくとも一部に薄膜層が形成されており、該薄膜層の少なくとも一部を覆うように前記第１フォトレジスト層を形成するようにしている。
【００１７】
別の実施の形態においては、前記第２フォトレジスト層の個々に独立した複数の部分によって、複数の目標領域を表示するようにしている。
別の実施の形態においては、前記第２フォトレジスト層によって、磁気記録ヘッドの書込ギャップを表示するようにしている。また、その別法として、前記第２フォトレジスト層によって、磁気記録ヘッドのタイミング・ベース・サーボ・パターン書込ギャップを表示するようにしている。
【００１８】
別の実施の形態においては、前記目標領域の蝕刻を実行する際に、前記蝕刻装置にビーム・シフトが発生している場合であっても、蝕刻境界においてフォトレジストもろともに蝕刻が行われるように、前記第１フォトレジスト層及び前記第２フォトレジスト層の形成領域を定めるようにしている。
【００１９】
別の実施の形態においては、前記第２フォトレジスト層によって、前記蝕刻装置の位置及び向きを設定するための少なくとも１つの基準マークを画成するようにしている。また更に、前記基準マークを、前記蝕刻装置の合焦状態、非点収差、及び倍率誤差を補正するための装置設定に利用できる基準マークとするようにしている。
【００２０】
１つの実施の形態においては、本発明は、半完成状態にある磁気記録ヘッドの基体の上面を覆うように第１フォトレジスト層を形成するようにした方法であり、前記基体の前記上面の少なくとも一部は透磁性薄膜層により画成されている。また、前記第１フォトレジスト層の一部を覆うように第２フォトレジスト層を形成するようにし、該第２フォトレジスト層は、前記透磁性薄膜層にタイミング・ベース・サーボ・パターン書込ギャップを形成するために蝕刻すべきギャップ・パターンを表示するものである。更に、前記第２フォトレジスト層により表示された前記ギャップ・パターンに対して蝕刻装置を位置合せし、前記ギャップ・パターンを蝕刻するようにしている。
【００２１】
別の実施の形態においては、本発明は、半完成状態にあるマルチ・チャネル型の磁気記録ヘッドの基体の上面を覆うように第１フォトレジスト層を形成するようにした方法であり、前記基体の前記上面の少なくとも一部は透磁性薄膜層により画成されている。また、前記第１フォトレジスト層にソフト・ベーキングを施すことによって前記第１フォトレジスト層を形成する。各チャネルのサブギャップ上の前記第１フォトレジスト層の表面にフォトレジストの位置合せ用パターンを形成し、該位置合せ用パターンは、各サブギャップ上において蝕刻すべきタイミング・ベース・サーボ用のギャップ・パターンを表示するものである。チャネル間の領域に少なくとも１つのフォトレジストの基準マークを形成し、前記基準マークに基づいて、前記基体に対する前記収束イオン・ビームの相対的な位置及び向きを調節する。前記収束イオン・ビームを視覚的位置合せ法を用いて１つの位置合せ用パターンに対して位置合せし、そして、前記透磁性薄膜層に前記ギャップ・パターンを蝕刻して形成し、その際に、蝕刻境界においてフォトレジストもろともに蝕刻が行われるようにしている。
【００２２】
別の実施の形態においては、本発明は、第１透磁性部材と、第２透磁性部材と、ヘッド基体を構成し、該ヘッド基体の一面にサブギャップ領域を画成する、前記第１透磁性部材と前記第２透磁性部材との間に配設された実質的に非透磁性の部材とを備えた、磁気記録ヘッドを製作するための基体である。少なくとも前記サブギャップ領域を覆うように透磁性薄膜層が形成されており、また、前記ヘッド基体の前記一面の少なくとも一部を覆い、且つ、前記サブギャップ領域の少なくとも一部を覆うように第１フォトレジスト層が形成されている。前記第１フォトレジスト層の上に形成された第２フォトレジスト層によって位置合せ用パターンが形成されており、前記位置合せ用パターンは、前記サブギャップ領域上に蝕刻される書込ギャップを表示している。更に、前記位置合せ用パターンは、前記書込ギャップを蝕刻することによって画成される蝕刻境界において、フォトレジストもろともに蝕刻が行われるようにすることのできる位置に形成されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明は、収束イオン・ビーム（ＦＩＢ）を使用して記録ヘッドのテープ接触面に記録ギャップ（書込ギャップ）を蝕刻して形成するようにした、薄膜磁気記録ヘッドの製作方法である。図１に示した基体１０は、２つの断面Ｃ字形のフェライト製ブロック１２と、それらの間に挟んだ中央のセラミック部材１４とを、ガラス接合して一体化することによって製作されている。フェライト製ブロック１２及びセラミック部材１４の寸法、形状、及び寸法比は、最終的に完成した記録ヘッドが備えるべきパラメータに応じて決められるものであり、従って様々な値を取り得る。更に、それら部材を形成するための材料も、フェライト製ブロック１２が透磁性を有するという条件と、セラミック部材１４が実質的に非透磁性のものであるという条件とを満たし得る範囲内で、様々な材料が選択される。
【００２４】
フェライト製ブロック１２の上面とセラミック部材１４の上面とに亘って、透磁性材料から成る薄膜層１６が形成されている。この透磁性薄膜層１６が、最終的に形成される磁気ヘッド５（図１２及び図１３参照）のテープ接触面、即ち、データ書込面を画成することになる。それゆえ、透磁性薄膜層１６の材料には、比較的高い磁気モーメント密度（約15キロガウス以上）を有するとともに、耐摩耗性にも優れた材料を使用することが望ましい。この目的に適合する材料の具体例としては、FeNや、センダストなどがある。例えば、FeNの磁気モーメント密度は19 〜 20キロガウス程度であり、磁気テープと常時摺接しても摩耗によって劣化することのない、優れた耐摩耗性を備えている。また、例えば窒化鉄アルミニウムや窒化鉄タンタルなどの合金や、その種の合金に更に様々な元素を添加した合金などの、いわゆる窒化鉄系合金も、好適な材料である。窒化鉄系合金は、FeXNで表され、ここでＸは、ただ一種の元素であることもあれば、２つ以上の元素の組合せであることもあり、この表記は当業界でよく知られたものである。
【００２５】
FeXNは、富窒素環境中でFeXを（または単にFeを）スパッタリング法を用いて堆積させることによって合成することができる。ただし、メッキ法を適用できる程に大量に合成することは困難である。更に、たとえ大量に合成できたとしても、FeXNは電気メッキ工程において分解してしまう。これは、電気メッキ法によって簡単にメッキ層を形成することのできる通常の合金と大きく異なる点である。従って、FeXNのような合金を使用することができれば、大いに利点が得られるのであるが、この種の合金は、従来公知のメッキ法を用いる限り、磁気記録ヘッドに使用することができない。更に、磁気記録ヘッドに使用するのに特に適した合金は、しばしば、３つ以上の元素を成分として含んでいる。一般的に、メッキ法が適用できるのは、いわゆる二成分系までの合金であり、また、上で述べたように、たとえ二成分系の合金であっても、気体元素を成分とするFeNなどの合金には使用できない、これに対して、スパッタリング法とＦＩＢ法とを組合せて用いることによって、これまで使用できなかった材料を使用できるようになるばかりでなく、それによって形成される磁性薄膜は、耐摩耗性に優れ、飽和磁束密度が大きく、しかも、サーボ書込ヘッドとして使用するのに十分な透磁率を備えたものとなる。
【００２６】
図１において、フェライト製ブロック１２の上面及びセラミック部材１４の上面には、スパッタリングによって磁性薄膜層１６が形成されている。スパッタリング工程を実施する際には、それに先立って、スパッタリングを施す表面を研磨した上で、その表面にスパッタリングのための前処理を施すようにし、これら研磨及び前処理の工程は周知の方法に従って行えばよい。また、スパッタリングを施す表面に、研削加工によって僅かな曲率を持たせ、即ち、浅い丸みを付けるようにしてもよい。このように丸みを付けることによって、完成した磁気ヘッドの、そのテープ接触面に接触して走行する磁気テープに対する当たりを、滑らかなものにすることができる。
【００２７】
形成する磁性薄膜層１６の厚さは、磁気ヘッドの効率に影響するばかりでなく、磁気ヘッドが摩耗によって使用不能になるまでの予測寿命にも影響する。即ち、テープ接触面の厚さ（磁性薄膜層１６の厚さ）が厚いほど、磁気ヘッドの寿命は長くなる。一方、この磁性薄膜層１６の厚さが厚いほど、ＦＩＢによる刻設工程に要する加工時間が長くなり、加工精度も低下する。これらのことから、磁性薄膜層１６を形成する際には、その厚さが約1〜5μｍになるようにするのがよい。また、その厚さが約2〜3μｍになるようにするとなおよい。
【００２８】
図２は、基体１０の上面図であり、磁性薄膜層１６の主面を示すとともに、磁性薄膜層１６の下にあるセラミック部材１４を破線で示している。図中の領域１８は、一般的にサブギャップと呼ばれている領域である。この領域１８は、セラミック部材１４の上面が存在する領域であって、書込ギャップは最終的にこの領域１８内に形成される。磁性薄膜層１６はこのサブギャップを覆っている。従って、このサブギャップは、磁性薄膜層１６のうちの書込ギャップが形成される部分の下に存在している非透磁性部材の存在領域として規定される部分である。図示例の基体１０は、マルチ・チャネル型の磁気記録ヘッドを形成するためのヘッド基体であり、複数のチャネルに共通する１本の細長いサブギャップを備えている。ただし、以下に説明するように、磁気記録ヘッドの各チャネルごとに１つずつ、独立したサブギャップを備えるような形態とすることも可能である。
【００２９】
図３は、領域１８の一部だけを示した図である。この領域１８内において、磁性薄膜層１６に、最終的にギャップが形成される位置を表示するマーク２０が設けられている。図３に示した具体例は、菱形の書込ギャップを２個形成する場合のものであるが、形成するギャップの形状及び個数は任意に定めることができる。マーク２０は、ＦＩＢで蝕刻すべき領域を表示する機能を果たしているだけである。このようなマーク２０を形成する方法としては、先ず、フォトレジスト層２２を形成し、続いて、マスクを使用してそのフォトレジスト層２２にマーク２０を形成するという方法などがある。このような公知のフォトリソグラフ法を用いて、例えば、領域１８のうちのマーク２０に対応した扁平な菱形の部分だけフォトレジストが存在せず、領域１８のその他全ての部分がフォトレジスト層２２で覆われているようにしてもよい。また別法として、フォトレジスト層２２で覆う部分を領域１８よりはるかに狭い部分に限定し、マーク２０の近傍にだけフォトレジスト層２２を形成した上で、そのフォトレジスト層２２にマーク２０を形成するようにしてもよい。フォトレジストが残された部分は、磁性薄膜層１６だけの部分とは、色及び高さの両方が異なるため、これによって視覚的に識別可能なパターンが形成される。このパターンは、グラフィカル・インターフェースを介してＦＩＢ装置の制御システムに登録され、それによって、ＦＩＢで蝕刻すべき領域の輪郭を表したデータが取り込まれる。ここでは、フォトレジストは、視覚的に識別可能なパターンを形成するために使用されている。従って、フォトレジストに限られず、同等の機能を提供し得るその他の様々な材料を使用することができる。また、磁性薄膜層１６の表面を侵蝕することなくその表面にマークを付すことのできる高解像度印刷法などを利用するようにしてもよい。更に別法として、ＦＩＢ装置の制御システムにおいて、完全に内部的にパターンを生成するようにしてもよい。即ち、パターンを表す座標値を入力し、その座標値に従ってＦＩＢの経路を制御するようにしてもよく、この場合には、磁性薄膜層１６の表面に視認可能なマークを設けることは不要となる。更に、ＦＩＢ装置で撮像した基体１０の画像の上に、視認可能なパターンを光学的手法でスーパーインポーズするようにしてもよく、この場合にも、基体１０の表面に実際にマークを付することなく、蝕刻すべき領域を視覚的に表示することができる。
【００３０】
以上に例示したいずれの方法を用いる場合でも、ＦＩＢ照射ヘッド２４は、それによって表示されたパターンをたどるようにプログラムされており、例えば図３の具体例の場合には、菱形のマーク２０をたどることになる。ＦＩＢの照射方向は、磁性薄膜層１６の主面に対して直交する平面内にあるように設定される。
【００３１】
図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図であり、ＦＩＢ装置２４を使用した蝕刻プロセスを説明するための図である。磁性薄膜層１６の表面は、フォトレジスト薄膜層２２で覆われている。菱形パターンのマーク２０は、このマーク２０の部分だけフォトレジストが存在していないことによって、視覚的に識別可能なマークとなっている。図４に示した状態は、ＦＩＢ装置２４によってこのパターンの一部が既に蝕刻され、ギャップ３０が形成された状態である。また、図示した状態は、ＦＩＢ装置がこのパターンの右半分の蝕刻を開始したところを示したものである。ＦＩＢ装置の制御システムには、所定のパターンを表したデータが既に入力されており、イオン・ビーム２６はそのデータに従って精密制御される。図示例の場合では、イオン・ビーム２６は、マーク２０によって表示された領域の内部を塗りつぶすように前後方向に往復移動させられ、即ちラスタ移動するように制御される。このイオン・ビーム２６によって蝕刻されて形成されるギャップ３０の側壁面は、垂直または略々垂直に延在する面となる。イオン・ビーム２６は、収束イオン・ビームであるため、そのビーム径が制御可能であり、また、ギャップ３０の側壁面とマーク２０の縁部との間に、所定量の余裕代を残すように制御される。ＦＩＢ装置２４はラスタ移動するように制御されるため、前後方向に往復移動し、それによって、磁気ヘッドのマーク２０によって表示された領域の全域を蝕刻する。
【００３２】
ＦＩＢ装置２４がギャップ３０の全域を蝕刻したならば、フォトレジスト２２を洗浄して除去する。フォトレジスト以外の材料でマークを形成した場合にも、同様にそのマークを除去する。図５は、フォトレジスト２２を除去した後の基体１０の領域１８を示した図である。図示の如く、磁性薄膜層１６が露出しており、蝕刻加工によってこの磁性薄膜層１６に高精度で画成されたギャップ３０は、この磁性薄膜層１６を貫通して穿設されており、セラミック部材１４の表面にまで達している。図６は、図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図であり、蝕刻加工によって形成されたギャップ３０の側壁面を示した図である。図示の如く、ギャップ３０は高精度で画成されており、その側壁面は垂直または略々垂直に延在している。
【００３３】
図１４は、タイミング・ベース・サーボ・パターンを書込むための記録ヘッド５の部分斜視図である。磁性薄膜層１６の主面５０は、幅Ｗ、長さＬ、及び深さ（高さ）Ｄで規定される平面上に位置している。Ｄは磁性薄膜層１６の堆積厚さである。磁性薄膜層１６の材料を蝕刻するためのＦＩＢの照射方向は、常に、磁性薄膜層１６の主面５０に直交する平面内を延在するようにしており、その平面はまた、深さＤの方向に対して平行である。通常のギャップがそうであるように、ギャップ３０でも、その磁気的ギャップ深さは、深さＤに等しく、そのギャップ幅は、幅Ｗに等しく、そのギャップ長さ（Ｌ’）は、ギャップ３０のスパンに等しくなっている。
【００３４】
図７に示した磁性薄膜層１６の表面には、ＦＩＢ装置２４を用いて形成することのできる多種多様なタイム・ベース・サーボ・パターンのうちの１つのパターンに対応したギャップが形成されている。この図７に示したギャップ３０の形成方法は、以上に説明したギャップの形成方法と全く同一であり、単に、このギャップを形成するために使用したマーク２０の形状が、図７に示したギャップ３０のパターン（形状）であったという点が異なるだけである。図８は図７のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図であり、図７の具体例のギャップ３０も、垂直に延在する高精度で画成された側壁面を有するものであることを示したものである。更に、ギャップ３０の底面も、セラミック部材１４の表面３２によって画成されており、高精度の水平面となっている。
【００３５】
図９は、ＦＩＢ装置を用いて形成することのできる更に別のパターンを例示した図である。この図９の具体例のギャップ３０の形状は、菱形に修飾を施した形状とされている。即ち、図９のギャップ３０は、菱形の四隅の全てが連結されているのではなくて、４つの端部画成部２３、２５、２６、及び３７を備えている。図示したような端部画成部３４、３５、３６、及び３７を付加することによって、磁気テープのサーボ・トラックに記録されるサーボ・パターンの、そのトラック側縁部の近傍部分の鮮明度を向上させることができる。
【００３６】
図１０に示したように、基体１０のテープ接触面には、複数本のエア・ブリード・スロット４０が刻設される。この基体１０から製作した記録ヘッドを使用することき、その記録ヘッドの上面に沿って磁気テープが走行するが、その際の磁気テープの走行方向は、図１０に矢印Ｂで示した方向になる。そのため、エア・ブリード・スロット４０は、その磁気テープの走行方向に対して直交する方向に延在するように刻設しておく。記録ヘッドを通過して磁気テープが比較的高速で走行するとき、空気の巻き込みが発生する。即ち、磁気テープの下面と記録ヘッドの上面との間に空気が取り込まれる。このように空気が取り込まれる原因は、磁気テープのテープ基材の表面に磁性粉が塗布されているため、磁気テープの表面が顕微鏡的レベルでは平滑面ではないことに因るものである。そして、磁気テープが記録ヘッド上を走行して行くと、最初に通過するエア・ブリード・スロットが、その取り込まれた空気の幾分かを削ぎ取るように機能する。２番目に通過するエア・ブリード・スロットも、またそれ以後通過するエア・ブリード・スロットも同様に機能し、それによって磁気テープが記録ヘッドに密接するようになる。更に、記録ギャップ３０を通過した向こう側にも複数本のエア・ブリード・スロットが刻設されており、それらが同様に負圧発生スロットとして機能することによって、磁気テープは記録ヘッドに密接した状態に保持される。従って、磁気ヘッドには、その記録ギャップ３０の両側に、夫々、負圧発生スロット４２、４３が刻設されていることになる。
【００３７】
図１１は、図１０に示した基体１０の端面図である。基体１０の上面には、小さな曲率を持たせてあり、即ち、浅い丸みを付けてある。基体１０の上面をこの形状にしてあることと、エア・ブリード・スロットを設けてあることとによって、磁気テープを磁気ヘッドのテープ接触面に密着させた状態に保持することが可能になっている。エア・ブリード・スロット４０は、精密丸鋸切断機を使用して基体１０に刻設すればよく、これは公知の刻設方法である。また、エア・ブリード・スロット４０は、磁性薄膜層１６を貫通して刻設されており、図１１に示した磁気ヘッドには磁性薄膜層が形成されているのであるが、この図からは見て取れないだけである。別法として、先にエア・ブリード・スロット４０を刻設し、その後に磁性薄膜層１６を形成するようにしてもよい。
【００３８】
図１１に示した基体１０は、その長手方向に切断されており、それによって、互いに接合された２個の断面Ｃ字形のフェライト製ブロック１２と１個のセラミック部材１４とから成る基体１０のうちの、かなりの部分が切除されている。必ずしもこのように切断しなければならないわけではないが、こうすることによって、コイルをフェライト製ブロックに一体化することが容易になる。図１３は、基体１０にバッキング・ブロック４６を接合した状態を示した図である。バッキング・ブロック４６は、フェライトなどの適当な磁性材料製のブロックである。バッキング・ブロック４６には導線が巻回され、それによってコイル４８が構成されている。以上の工程をもって、この製作方法にかかるプロセスは全て完了し、磁気記録ヘッド５が完成する。
【００３９】
その使用法について説明すると、先ず、磁気記録ヘッド５を、適当なヘッド取付部に取付ける。磁気テープを、磁気記録ヘッド５のテープ接触面に接触させた状態で、この磁気記録ヘッド５を通過するように走行させる。ここで、磁気記録ヘッド５のテープ接触面は磁性薄膜層１６で形成されている。この状態で、適当な時間間隔でコイル４８に電流を流すようにする。すると、バッキング・ブロック４６、フェライト製ブロック１２、及び磁性薄膜層１６を通って（図１３の時計回りまたは反時計回りに）磁束が流れる（尚、磁束が磁性薄膜層１６を通って流れるのは、一方のフェライト製ブロック１２と他方のフェライト製ブロック１２との間に介在しているセラミック部材１４が殆ど磁束を通過させないため、透磁性を有する磁性薄膜層１６の方へ磁束が迂回するからである）。このとき磁性薄膜層１６を通過して流れる磁束は、所定のパターン（形状）のギャップ３０から外部へ漏れ出し、それによって磁気テープの表面に、そのギャップ３０のパターンと同一パターンの磁化遷移が形成される。
【００４０】
図１０及び図１２に示したように、磁気記録ヘッド５の幅（図１０及び図１２における左右方向の長さが記録ヘッド５の幅であり、これはまた、基体１０の幅でもある）は、所定のパターンに形成されているギャップ３０の１個の幅よりも大きい。そのため、記録ヘッド５には、所定のパターンのギャップ３０を複数個、列設することができる。例えば、図１０に例示した基体１０には、５個の記録ギャップ３０が列設されており、それらによって、同時に５本のサーボ・トラックにサーボ・パターンを書込めるようになっている。記録ヘッド５に形成する記録ギャップ３０の個数は必要に応じて任意の個数とすることができ、また、記録ヘッド５の完成寸法も、必要とされているパラメータの値に応じて任意の寸法とすることができる。複数個の所定のパターンの記録ギャップの各々は、複数のチャネルの各々に対応するものであり、後述するように、それら複数のチャネルを互いに磁気的に分離して、個々のチャネルを独立させるようにすることもできる。
【００４１】
基体１０を図１１に示したように切断して、それに図１３に示したようにコイルを装着する以外に、基体１０を図１に示した形状のままとし、その基体１０の断面Ｃ字形のフェライト製ブロック１２にコイルを巻回する構成とすることも可能である。
【００４２】
既述のごとく、ＦＩＢをヘッド部材（基体）に対して位置合せするための１つの方法として、ヘッド部材の上面にフォトレジスト・パターンを形成し、そのフォトレジスト・パターンに対してＦＩＢを、光学的位置合せ法ないし視覚的位置合せ法を用いて位置合せするという方法がある。図１５に示した基体１００は、様々な構成の基体を一般化して示したものであり（より詳しくは、基体の一部だけを示したものである）、この基体１００には、フォトレジスト・パターン１０４が形成されている。また、ここでは、ＦＩＢによって矩形領域１０２を蝕刻して、この領域の材料を除去する場合について説明する。尚、説明の都合上、基体１００の形状は非常に簡単なものとしてあるが、実際には、基体１００のパターン形成領域は、フォトレジスト・パターン１０４によって、形成しようとする書込ギャップを適切な位置に適切な向きで高精度で表示することができるように、慎重に選択されている。
【００４３】
図１６は、フォトレジスト・パターンを含む、幾つかの物理的要素を示した図である。ＦＩＢは、フォトレジスト・パターンに対して位置合せされる。即ち、ＦＩＢ装置のオペレータは、フォトレジスト・パターン１０４を、ＦＩＢ照射ヘッドを適切に位置合せするためのターゲットとして利用する。フォトレジスト・パターン１０４によって表示されている蝕刻領域に対して適切に位置合せした上で、ＦＩＢ装置の制御システムを作動させたときに、実際に形成された（蝕刻された）ＦＩＢ蝕刻領域１０６を、フォトレジスト・パターン１０４の上に重ねて示したのが、この図１６である。図から分かるように、オペレータがＦＩＢをフォトレジスト・パターン１０４に一致させようとして最善を尽くした場合でも、幾らかのビーム・シフト、即ち位置ズレは不可避的に発生する。この位置ズレが発生するのは、視覚的位置合せ法ないし数値的（座標的）位置合せ法によって行われるこの精密位置合せが、非常に微細なレベルの位置合せであること、この精密位置合せが特殊な性質を備えたものであることによるものである。更に、ＦＩＢ装置の制御システムに用いられているパターン認識ソフトウェアは、画像及び座標をデジタル化して処理するようにしたものであることが多い。そのため、理想的に位置合せが行われた場合であっても、そのソフトウェアによる処理の過程で数ピクセル分のが差を発生することによって、ビームの位置ズレが発生することもある。同様に、ＦＩＢ装置に多く採用されているマシン・ビジョンも、視覚的パターンを電子的表示に変換する際に、多少の位置ズレを発生させることがある。更に、それら全てに加えて、ステージ・ドリフト（蝕刻しようとする被加工物を保持しているトレイの位置が変動する）、漂遊電磁界、それに、ビームそれ自体の位置誤差などによって発生する機構的な位置ズレが重なることによって、この問題は更に複雑なものとなっている。
【００４４】
このように位置合せ誤差の発生原因は、ＦＩＢ装置それ自体、イオン・ビームの特性、それにオペレータの操作上の誤差など様々であるが、ここでは、その発生原因の如何にかかわらず、結果としての位置合せ誤差を全て、ビーム・シフト、または位置ズレと呼ぶことにする。ビーム・シフトは、実際には非常に小さなものであるが、考察対象としている被加工物それ自体が微小であり、また、蝕刻プロセスが微細加工に属するものであることから、そのような小さなビーム・シフトでも、非常に大きな問題となるのである。以上の事情から、ＦＩＢ蝕刻領域１０６は、通常、目標蝕刻領域１０２からある程度ずれることになる。
【００４５】
図１７は、２つのギャップを組合せたデュアル・ギャップ型のタイミング・ベース・サーボ・パターン１２０を形成する際に、発生し得るビーム・シフトを例示した図である。尚、図１７に示したギャップ・パターンは、説明が理解しやすいように模式図として描いたものであり、正確な縮尺図とはなっていない。２つのギャップの各々に対応した２つのＦＩＢ蝕刻領域（実際に蝕刻された領域）１０６は、いずれもズレを生じており、即ち、夫々の所定の目標蝕刻領域１０４から図中下方へ偏位している。このように、実際に蝕刻された２つの蝕刻領域１０６は、２つの所定の目標蝕刻領域１０４から夫々にずれているものの、それら２つのギャップ（蝕刻領域１０６）どうしの相対位置は正確なものとなっており、この相対位置が正確であるのは、それら２つのギャップの夫々のパターンどうしが、ＦＩＢ装置の制御システムの内部で互いに関連付けられているからである。換言するならば、２つのＦＩＢ蝕刻領域１０６は、それらの間の相対位置が高精度で維持されており、位置合せ誤差によって発生するビーム・シフトは、それら２つの蝕刻領域に対して殆ど同じ影響を及ぼすのである。また、ＦＩＢ装置は、視覚的に認識したパターンを正確にたどるようにはなっていない。ＦＩＢ装置は、視覚的に認識したパターンに基づいて、ＦＩＢの位置及び向きを設定するとともに、始点位置を判定するのである。それによって、磁気ヘッドの表面に対する相対的なＦＩＢの位置及び向きを「知る」ことができるため、ＦＩＢを所定の経路に沿って移動させることができるのである。その結果、デュアル・ギャップ型のタイミング・ベース・サーボ・パターンは、その全体としてのパターンの形状は正確に画成されることになり、ただし、その全体としての位置が、目標位置から多少ずれることになるのである。
【００４６】
図１６及び図１７から明らかなように、実際の蝕刻領域１０６が目標蝕刻領域からずれているとき、この蝕刻領域１０６の一辺（図１６では上辺）の蝕刻境界は、フォトレジスト・パターン１０４の一部に食い込んだ位置に画成され、また、この蝕刻領域１０６の他辺（図１６では下辺）の蝕刻境界は、フォトレジスト・パターン１０４にかかることなく基体１００だけに画成される。換言するならば、蝕刻境界は、フォトレジスト・パターンにかかるか（食い込むか）、かからないか（食い込まないか）のいずれかになる。いうまでもなく、蝕刻領域１０６の図１６における左辺及び右辺の蝕刻境界にも、同様の位置ズレが発生するのであるが、ただし図１６には、それら蝕刻境界の位置ズレは図示していない。図１８及び図１９は、この状況を更に詳細に説明するための図であり、ＦＩＢ１１６が、基体１００にギャップ１０８を蝕刻形成しているところを示している（図示したのは基体１００のうちの磁性薄膜層の部分である）。ここで重要なことは、既述の如く、磁性薄膜層に形成したギャップ１０８の側壁面が、垂直に（またはできるだけ垂直に）延在する側壁面となるようにし、且つ、磁性薄膜層の表面に再堆積が生じないようにすることである。図示例では、位置ズレ、即ちビーム・シフトのために、ＦＩＢ１１６によって画成された蝕刻領域が、図中右側ではフォトレジスト・パターン１０４の縁部に食い込んでいる。即ち、ＦＩＢ１１６が、磁性薄膜層をフォトレジスト・パターン１０４もろともに蝕刻したために、図中右側の縁部１１４はフォトレジストによって覆われている（即ち、図中右側の蝕刻境界はフォトレジストに食い込んでいる）。これに対して、図中左側では、ＦＩＢ１１６は、基体１００だけを蝕刻しており、これによって画成されたギャップの縁部１１２は露出している（即ち、図中左側の蝕刻境界はフォトレジストに食い込んでいない）。従って、図示したギャップは、フォトレジスト・パターン１０４の縁部と、このギャップの露出した縁部１１２との間に画成されている。
【００４７】
ＦＩＢ装置１１６が基体１００へ向けて射出するガリウム原子のビームは、そのビーム断面における射出強度分布が略々ガウス分布となっている。このビームが基体１００に衝突すると、それによって削り取られた磁性薄膜層の材料と、跳ね返されたガリウム原子とは、どこかへ飛散することになる。飛散するガリウム原子が降りかかった箇所には多少の侵蝕が発生することがあるが、飛散する磁性薄膜材料の大部分は、被照射面に垂直な方向へ飛散して、特に害をもたらすこともなく飛散先に再付着する。ところが、飛散する磁性薄膜材料のうちには、形成されたギャップ１０８の露出した縁部１１２に再付着したり、形成されたギャップ１０８の垂直な側壁面に再付着したりするものがある。無論、飛散する磁性薄膜材料のうちには、フォトレジスト１０４の表面に再付着するものもあるが、ただしそのようなものは、フォトレジスト１０４が最終的には洗浄除去されるときに共に除去されるため、それについてはこれ以上説明しない。図示した材料再付着部１１０が問題となるのは、蝕刻プロセスの完了後に、この材料再付着部１１０が基体１００の一部となるからである（ギャップ１０８のその他の部分にも材料再付着部は形成されるが、それらは通常無害であり、それらについては図示しない）。このような材料再付着部１１０は、ギャップ１０８の垂直な側壁面に対して悪影響を及ぼすだけでなく、図１９に示したように、基体１００の表面に対しても悪影響を及ぼす。再付着した磁性薄膜材料１１０をギャップ１０８から除去するための効果的な方法はないが、ただし、この再付着した材薄膜材料１１０のうちの基体１００の上面に付着した分だけならば、基体１００の上面に対してラッピング加工を施すことによって、除去することができる。しかしながら、このラッピング加工は、基体１００を損傷させるため、基体１００から製作した記録ヘッドの有効寿命を著しく縮めることになる。即ち、ラッピング加工によって発生する研磨屑は、ギャップ１０８の中に堆積しやすく、しかもそれを効果的に除去する方法がない。そして、研磨屑によってギャップ１０８が埋まってしまうと、その記録ヘッドと磁気テープ記録媒体とが摺接することにより発生する媒体屑がギャップの中に納まらなくなることから、記録ヘッドのクリーニングの必要回数が増大し、記録ヘッドの性能も低下する。更に、ラッピング加工によって磁性薄膜層の表面に擦り傷がつき、この擦り傷は、磁性薄膜層の侵蝕の原因となる。また、基体１００の図１８に示した部分は、完成した記録ヘッドのテープ接触面となる部分であるため、再付着した磁性薄膜材料を放置するわけにはいかない。なぜならば、それを放置すると、磁気テープの摩滅の進行が加速され、磁気テープが摺接することによって発生する媒体屑の発生量が増大し、それによって、書込まれるデータの品質が低下するからである。この最後の点に関しては、特に、図示した再付着部１１０は、書込ギャップが磁化遷移を適切に書き込めるようにするために、磁気テープが記録ヘッドに密着していなければならないまさにその位置において、磁気テープを記録ヘッドから浮き上がらせるという点で有害である。
【００４８】
更に、ＦＩＢ１１６のビーム断面における射出強度分布がガウス分布でることから、ビームがギャップの露出した縁部１１２の近傍を蝕刻する際に、そのビームの「しっぽ」によって、ギャップの露出した縁部１１２に丸みがついてしまうという問題がある。即ち、実際にビームを照射する際には、ビームがギャップの露出した縁部１１２に至るまでしか照射しないため、ギャップの露出した縁部１１２には、ビーム断面全域が平均射出強度を有する場合に衝突するはずの個数より少ない個数のガリウム原子しか衝突せず、そのためこの縁部１１２に丸みがつくのである。従って、磁性薄膜材料は除去されるものの、その除去量が小さいため、角の立ったきれいな断面形状にならず、縁部に丸みがついてしまうのである。いうまでもなく、こうして形成される書込ギャップは望ましいものではない。即ち、ギャップの縁部は、図１８に示した縁部１１４のように、角の立ったきれいな段部となるようにすることが望まれる。
【００４９】
このように、不可避的に発生するビーム・シフトのために、ＦＩＢ１１６は、ギャップの露出した縁部１１２、即ちフォトレジストによって覆われていない縁部１１２を蝕刻することになり、それによって不都合が生じるのである。この問題を解決するための１つの解決法は、所定の目標所定領域１０２（図１５〜図１７）を、予め小さめに表示しておくというものである。しかしながら、そうすると、今度は、ビームの位置合せ精度が大きく低下するという不都合を生じることになる。タイミング・ベース・サーボ・パターンを蝕刻して形成する上では、ビームを高精度で位置合せするということが、上述した問題を解決することよりもはるかに重要である。ＦＩＢ装置のオペレータが、ビームの位置合せを行うときには、できるだけ正確に位置合せしようとするものの、その位置合せのための操作は、ある程度まで勘に頼って行わねばならないこともある。そのとき、フォトレジスト・パターン１０４が目標蝕刻領域を正しく表示していれば、ＦＩＢ装置のオペレータは、それによって正しい位置を把握できるため、ビーム・シフトが発生している場合であっても、視覚的位置合せ法によってビームの位置合せを行うことができ、また実際に、ビーム・シフトは非常によく発生するものである。従って、勘に頼った操作をせずに済むようにするには、フォトレジスト・パターンが、ビームを位置合せすべきギャップの縁部を正確に表示しているようにしておく必要があるのである。そこで、別の解決法として、フォトレジスト・パターンによって、正確な始点位置を表示しておくようにするという方法がある。この場合、ＦＩＢ装置は、その始点位置に基づき、座標系に従って、所定のパターンの蝕刻を実行することができる。また、その始点位置を正確に特定して、それを座標系の原点として使用するには、パターン認識ソフトウェアを利用するとよい。ある特定の１つのフォトレジスト・パターンを認識できれば、そのフォトレジスト・パターンの特定の特徴部分をもって、座標系の原点とすることができる。例えば、認識対象として選択したフォトレジスト・パターンが正方形パターンである場合には、その正方形の特定の頂点またはその正方形の中心点を抽出して、その位置を特定すればよい。この場合、その位置特定は、座標マッピング法によって行うようにしてもよく、図形重ね合わせ法によって行うようにしてもよく、或いは、それら２つの方法を組合せてもよい。始点位置を表示するフォトレジスト・パターンは、以下に説明する理由から、第２フォトレジスト層によって形成するとよい。図２７は、サブギャップ領域２００を示した図である。ギャップ・パターン２１０及び２１２は、書込ギャップを蝕刻形成すべき領域を示している。正方形パターンとしたフォトレジスト・パターン２１４は、正確な位置に形成されている。ＦＩＢ装置のパターン認識ソフトウェアは、この正方形パターン２１４を認識し、そして、例えばこの正方形パターン２１４の図中左上の頂点２１６の位置を特定する。また別法として、この正方形パターン２１４の２本の辺（または３本以上の辺）を認識して、この正方形パターン２１４の中心点の位置を特定するようにしてもよい。こうして正方形パターン２１４の特定の頂点または中心点の位置を特定したならば、後は、ＸＹ平面内でステップ移動させるだけで、所定のパターンを蝕刻して形成することができる。
【００５０】
ＦＩＢを使用することに関連したもう１つの問題として、位置合せ操作そのものに付随する問題がある。即ち、実際にギャップの蝕刻を開始するのに先立って、基体１００の表面を撮像する必要がある（そのためには、基体１００の表面にガリウム原子を照射する必要がある）。基体１００の表面を撮像するのは、ＦＩＢ１１６の合焦状態、非点収差、及び倍率誤差を補正し、また、ユーセントリック高さ（eucentric height）を適切に設定して、蝕刻対象表面に対して、ビームが適切なパターンを形成するようにする必要があるからである。実際に撮像するのは、通常、基体１００の上面のうちのギャップ形成領域（実際にギャップを形成することになる領域）以外の適当な領域であるが、その撮像領域とギャップ形成領域とは、同一形状でなければならないため、撮像領域としてはギャップ形成領域に近接した領域が選択される。即ち、ＦＩＢの設定及び位置合せは、最終的に書込ギャップが形成される位置に比較的近接した領域を利用して行われる。しかしながらそれによって、数々の問題が発生するのである。第１に、ＦＩＢの設定及び位置合せに利用される撮像領域は、最終的に書込ギャップが形成される位置から離れた、磁気テープに対して本来的に磁気的作用を及ぼすことのない領域ではあるものの、この撮像領域はテープ接触面の一部を画成している。従って、この領域を撮像することによって、テープ接触面の平坦性及び平滑性が損なわれるおそれがある。第２に、ガリウム原子は、磁性薄膜層に対して侵蝕性を発揮することがあり得るという問題がある。特に、磁性薄膜層の材料がNiFeなどのFe系材料である場合には、そのおそれが大きい。このことは、ＦＩＢの初期設定のために撮像する領域においても、また、蝕刻プロセスの実行中に散乱するガリウム原子の付着が生じる領域においても問題になる。この問題を解決するための解決法の１つは、フォトレジスト層による被覆領域を拡大して、基体の上面の全表面をフォトレジスト層で覆うようにするというものである。しかしながら、基体の上面の隅々までフォトレジスト層で覆ってしまうと、基体の上面の特徴部分がかなりの程度隠されてしまい、蝕刻すべきギャップ・パターンの位置の判定が困難になることから、この解決法は採用しにくい。更に、基体の上面の隅々までマスク層で覆うというこの方法を採用した場合には、そのマスク層の正確な位置にギャップ・パターンを表示することも困難になる。即ち、概して、大きな対象物を大面積で濃色のマスク層で覆うとともに、そのマスク層に形成する比較的小さな透明色パターンを、その対象物上の特定の位置に位置合せすることには困難が伴うのである。
【００５１】
本明細書において提案する二層マスク方式は、蝕刻に際して飛散する磁性薄膜材料が少なくとも基体上面に再付着するのを防止できる上に、第２層を「透明領域マスク」として形成することが可能であり、ひいては、そのパターンを基体の視認可能な特徴に対してより容易に、且つより高精度で位置合せすることを可能にするものである。
【００５２】
図２０は、基体１００の全体図である。図２０に示した具体例の基体１００は、２チャネルの薄膜記録ヘッドを製作するためのヘッド部材である。この具体例の基体１００は、位置合せについて説明する上で幾つかの特徴部分に言及しなければならないため、その説明に都合のよい構成例として例示したものであり、本発明は、この具体例とは異なる様々な型式及び形態のヘッド部材に対しても適用可能である。基体１００は、３つの非重要領域１２７を備えており、それら領域は単にスペーサとして存在しているだけであって、これといった重要な機能を提供している領域ではない。それら非重要領域１２７は磁性薄膜層で覆われており、また、それら非重要領域１２７は、透磁性材料と非透磁性材料とのいずれで形成されていても構わない。２つのフェライト部１２４、１２６と、サブギャップ１２２を画成している１つのセラミック部とで構成された複合構造体と、非重要領域１２７とが、ガラス接合層１２５により接合されている。ごく簡単に説明すると、この具体例の構成においては、チャネル間が磁気的に分離されており、その点において、図２に示した基体とは異なったものとなっている。タイミング・ベース・サーボを書込むための書込ギャップは、サブギャップ１２２の領域内において、磁性薄膜層１４２に穿設される。この具体例では、磁性薄膜層１４２が基体１００の上面の全表面を覆っている。ただし、磁性薄膜層１４２が基体１００の上面の全表面を覆っているにもかかわらず、この磁性薄膜層１４２の下にあるサブギャップ１２２をはじめとする様々な特徴部分は、この磁性薄膜層１４２によって完全に隠されているわけではなく、ある程度は、この磁性薄膜層１４２を透かして視認できるようになっている。
【００５３】
基体１００を図２０に示した状態にまで加工したならば、続いて、第１フォトレジスト層（下側フォトレジスト層）１３０を、基体１００の上面（即ち、磁性薄膜層１４２の表面）の略々全表面に亘って形成する。このとき、一端または両端１２８の部分は、露出させておき（即ち、フォトレジストで覆わないようにし）、それによって、ＦＩＢ蝕刻プロセスの実行に際して磁性薄膜層１４２を接地できるようにしておく。一端または他端１２８の部分を露出させておくには、一端フォトレジスト層を形成した後に、当該部分を除去するようにしてもよく、或いは、フォトレジスト層を形成する際に、一端または両端の部分を覆わないように、所定のパターンでそのフォトレジスト層を形成するようにしてもよい。後に詳述するように、下側フォトレジスト層１３０は、保護機能及びフィルタ機能を担う層であり、この下側フォトレジスト層１３０自体はパターン形成する必要がないが、ただし、（例えばハード・ベーキング処理を施すなどして）この下側フォトレジスト層１３０の上に、別のフォトレジスト層を重層してパターン形成できるようにしておくようにする。下側フォトレジスト層１３０は、必ずしも基体１００の上面の全面に形成しなければならないわけではなく、場合によっては、より小さな領域にのみ形成することもある。
【００５４】
下側フォトレジスト層１３０を形成して必要な処理（例えば硬化処理など）を施したならば、その上に別のフォトレジスト層を重層してパターン形成し、これは高精度で行うことができ、それには例えば図２２及び図２３に示したようにして行う。フォトレジストのギャップ・パターン１３４、１４０は、夫々のサブギャップ１２２を覆うように形成し、より正確には、夫々のサブギャップ１２２を利用して位置合せを行えるように形成する。ギャップ・パターン１３４、１４０は、個々に独立しており、適切なタイミング・ベース・サーボ・パターンの形状の記録ギャップが最終的に形成される位置を画成する領域を含んでいる。ギャップ・パターン１３４、１４０は、記録ギャップの形成位置を正確に示すように、高精度で形成する。更に、夫々の非重要領域１２７に、基準マークとして機能する位置合わせ用パターン１３２、１３６、１３８をパターン形成するようにしてもよく、それらは、互いに独立しており、ギャップ・パターンからも独立している。即ち、様々なギャップ・パターン及び位置合わせ用パターンが、第２フォトレジスト層（付加フォトレジスト層）を構成し、ただし、個々の部分は分離しており、夫々区別することができる。尚、図示はしないが、複数の要素（即ち、基準マークとギャップ・パターン、複数のギャップ・パターン、等々）を、１つの統合した層に形成するようにしてもよいことは、いうまでもない。位置合せ用パターン１３２、１３６、１３８は、複数の機能を果たすものである。第１に、それら位置合せ用パターンは、元々は特徴部分が存在していなかった領域に、特定可能な特徴部分として形成されることにより、ＦＩＢ装置のオペレータがＦＩＢの位置及び向きの設定をより容易に行えるようにするものである。第２に、それら位置合せ用パターンは、ＦＩＢの合焦状態、非点収差、それに倍率誤差などを補正するために撮像する、撮像領域を提供するものであり、これらの補正のための撮像領域は、表面に損傷や侵蝕が発生することのないように保護された領域でなければならない。第３に、それら位置合せ用パターンは、非常に高精度で位置を特定することができ、それによって、ギャップ・パターン１３４の位置を表す直交座標を規定するものである。図示した「十字形」パターンや、それと同様のパターンとすることは（高精度でパターン形成できるのであれば）、Ｘ方向及びＹ方向（即ち、縦方向及び横方向）の位置合せを高精度で行うのに役立ち、この位置合せはできるだけ高精度で行えるようにすることが望まれる。位置合せ用パターンに対しては、ＦＩＢを照射して二次電子像を撮像するようにし、これは通常、低加速電圧でビームを照射することで、フォトレジスト・パターンをできるだけ削り取らないようにして行われる。従って、ＦＩＢ装置のオペレータは、最初にビームを照射して二次電子像を撮像するなどのＦＩＢ装置の設定を行う際に、ＦＩＢの位置合せを良好に行うことができる。このことによって、ＦＩＢをギャップ・パターン１３４、１４０に位置合せする操作が極めて容易に高精度で行えるようになる。この位置合せ操作を更に容易にするために、各々のギャップ形成領域に、英数字のディスクリプタを付しておくようにしてもよい（例えば、第１番チャネルから第５番チャネルに、１、２、３、４、及び５という数字を付しておくとよい）。この英数字のディスクリプタは、ＦＩＢ装置で撮像した際に認識できる大きさとし、パターンとして形成するなどすればよい。
【００５５】
図２４及び図２５は、蝕刻プロセスが完了した後のサブギャップ１３４の一部を示した斜視図である。特に、これらの図は、ある程度の大きさのビーム・シフトが存在していても、ギャップを高精度で形成できることを示したものである。この具体例では、ビーム・シフトは、実際に蝕刻される領域を、図中右方へ移動させるようなズレ方をしている。即ち、２個一組ギャップ・パターンを構成している一対のハーフ・ギャップ・パターンのうちの第１ハーフ・ギャップ・パターン１５８は、本来はＦＩＢ装置のビームが触れないものである。第２ハーフ・ギャップ・パターン１５６には、ＦＩＢが食い込んでいる。しかしながら、下側フォトレジスト層１３０が存在しているために、ＦＩＢは常に、ビーム・シフトが存在していても、常に、フォトレジストで覆われた磁性薄膜層をそのフォトレジストもろともに蝕刻することになる。従って、ＦＩＢのビーム断面における射出強度分布がガウス分布となっていても、そのことによってギャップ１５０の縁部が丸まるということはなく（図示していないが、フォトレジスト層はこれによって丸まる）、そして、ギャップの第１側壁面１５２と第２側壁面１５４略々垂直に切り立った壁面になる。更に、基体の上面に発生する磁性薄膜層の材料の再付着は、フォトレジスト層の表面に発生する。そのため、最終的にフォトレジスト層を除去する際に、再付着部も一緒に除去され、それによって図２６に示したように、表面が平滑で無傷の磁性薄膜層１４２が得られる。実際には、図示はしていないが、蝕刻領域はしばしば、基体１００の内部まで食い込むことがある。このことは、望ましいことであり、なぜならば、それによってギャップが磁気的に短絡するのを確実に回避できるからである。
【００５６】
従って、以上に教示した二層フォトリソグラフ法は、磁性薄膜層の表面のうち、蝕刻される可能性のある部分を全て、第１フォトレジスト層である下側フォトレジスト層１３０を形成し、それによって、磁性薄膜層の表面を保護するとともに、飛散した磁性薄膜層の材料が磁性薄膜層の表面に再付着することを実質的に防止することのできるクリーンな蝕刻プロセスを行えるようにしている。第２フォトレジスト層は、パターン形成層であり、位置合せ用パターン１３２、１３６、１３８と、ギャップ・パターン１３４、１４０とを含み、それらは、下側フォトレジスト層１３０の表面に高精度で形成することができ、それによって、ＦＩＢを、ギャップを蝕刻形成するための適切な位置及び向きに高精度で位置合せできるようにするものである。下側フォトレジスト層１３０の厚さは、ビームの位置合せのプロセスと蝕刻プロセスとの全体を通して、その保護機能及びフィルタ機能を提供できる厚さに選定する必要がある。この厚さの決定は、薄膜層１４２の厚さと、薄膜層１４２にビームを照射するのに要する時間とに基づいて行われる。パターン形成層であるフォトレジスト層（即ち、第２フォトレジスト層）の厚さは、適当な視覚的目標を提供するのに十分な厚さ以上であればよい。
【００５７】
更に、第１フォトレジスト層及び第２フォトレジスト層の露出部分に、例えば金、クロム、FeNiなどの良導電性金属材料の薄膜層１３５（図２２に部分的に示した）を形成するようにしてもよい。通常、この良導電性薄膜層１３５は、１５０オングストロームの厚さに形成し、フォトレジストを除去する際に一緒に除去される。この良導電層薄膜層を形成する第１の目的は、フォトレジスト層の表面を除電することであるが、それに加えて、ＦＩＢ装置で加工対象表面の二次電子像を撮像する際に、より良好な象が獲られるようにするという機能も提供する。即ち、金属材料から成るこの良電導性薄膜層は、二次電子像を撮像するために必要な自由電子を多く含んでおり、ただし、そのためには加工対象表面にドレーンを接続しておき（例えば、ヘッド基体の両端に金属材料薄膜層と接触させる接点を備えるようにする）、それによって漂遊電荷を除去するようにする。これによって更に、蝕刻プロセスの実行中に、蝕刻されている基体の帯電を防止することもできる。
【００５８】
既述のごとく、以上に教示したのは二層フォトリソグラフ法である。１つの具体例においては、２つの層の各々をフォトレジストで形成していた。しかしながら、基体の表面、及び／または、他の層の表面にパターン形成することができ、基体を損傷することなく除去できる材料であれば、任意の材料を、マスク層の材料として使用することができる。更に、２種類の異なった材料を組合せて使用し、第１層と第２層とを形成するようにしてもよい。ダイヤモンド・ライク・カーボン（ＤＬＣ）、フォトレジスト、金属材料層、Siなどの、パターン形成可能な任意の材料を使用することができ、蝕刻加工装置とその材料との相互作用によって所望の結果が得られればよい。別法として、保護層として１つの層だけを形成するような実施の形態とすることもでき、そのような実施の形態は、蝕刻に使用する装置、技術、及び蝕刻の微細度において、十分な精度の位置合せが、その層に覆われている構造部分によってもたらされるような場合のものである。
【００５９】
以上にヘッド製作方法を説明する上では、タイミング・ベース・サーボ・パターンを備える磁気記録ヘッドを製作する場合を例にとって具体的に説明した。しかしながら、このヘッド製作方法は、任意の種類の薄膜磁気ヘッドにも、また様々な種類の半導体製品、マイクロエレクトロメカニカル・システム（ＭＥＭＳ）製品、ナノスケール製品、及びマイクロスケール製品の製造にも、好適に適用し得るものである。即ち、当業者には容易に理解されるように、ギャップを形成するためのＦＩＢ蝕刻プロセスは、任意の形状ないしパターンに対応でき、ハーフ・トラック・サーボ用のトラックに対応した従来の単一ギャップの形成にも適用し得るものである。本発明は、諸国により形成する全ての境界を、フォトレジストから成る保護層もろともに蝕刻形成するようにし、また一方で、一端から他端までに亘る単一のパターンでは達成することのできなかった、正確なマスキングを画成できるようにするものである。更に、加工対象表面のうちの、蝕刻しない様々な表面を、ビームからそれたガリウム原子の衝突による侵蝕作用から保護することができる。
【００６０】
当業者には容易に理解されるように、本発明は、本発明の概念及び本質的特性から逸脱することなく、以上に説明した実施の形態以外の形態で実施することも可能である。以上の本発明の説明は、本発明の具体的な実施の形態を例示したものにすぎず、その他の実施の形態も本発明の範囲に包含される。従って、本発明は、以上に詳細に説明した具体的な実施の形態に限定されるものではない。本発明の範囲及び内容は、請求の範囲の記載によって示されている通りのものである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】磁性薄膜層が形成された基体の端面図である。
【図２】図１に示した基体の上面図である。
【図３】蝕刻形成すべきギャップの位置を示すマークが形成された磁性薄膜層の一部を示した基体の上面図である。
【図４】磁性薄膜層にギャップを蝕刻形成しているＦＩＢ装置の模式図である。
【図５】ＦＩＢによってギャップが蝕刻形成された磁性薄膜層の上面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面側面図である。
【図７】ＦＩＢによってギャップが蝕刻形成された磁性薄膜層の上面図である。
【図８】図７のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面側面図である。
【図９】ＦＩＢによってギャップ及びその端部画成部が蝕刻形成された磁性薄膜層の一部を示した上面図である。
【図１０】ギャップが画成されエア・ブリード・スロットが刻設された基体の上面図である。
【図１１】エア・ブリード・スロットが形成された基体の端面図である。
【図１２】磁気記録ヘッドの側面図である。
【図１３】磁気記録ヘッドの端面図である。
【図１４】テープ走行方向に対して傾斜した一対の記録ギャップを組合せたタイミング・ベース・サーボ・パターンが画成された磁性薄膜層の部分斜視図である。
【図１５】フォトレジスト・パターンを画成している一層だけのフォトレジスト層が形成された基体の一部を示した上面図である。
【図１６】ＦＩＢによって蝕刻された蝕刻領域の形状を重ねて示した一層だけのフォトレジスト層の上面図である。
【図１７】タイミング・ベース・サーボ・パターンを画成するＦＩＢ蝕刻領域の形状を重ねて示した単一のフォトレジスト層が形成された基体の一部を示した上面図であり、ギャップ・パターンは正確な縮尺で描かれてはいない。
【図１８】フォトレジスト・パターンを画成している一層だけのフォトレジスト薄膜層もろともにギャップを蝕刻しているＦＩＢを示した模式的な側面図である。
【図１９】蝕刻プロセスの完了後の図１８のフォトレジスト薄膜層を示した上面図である。
【図２０】形成されたフォトレジスト薄膜層を透してその下の特徴部分が見えている基体の上面図である。
【図２１】第１フォトレジスト層だけが形成された図２０の基体の上面図である。
【図２２】第１フォトレジスト層の表面に、フォトレジスト・パターンを画成している第２フォトレジスト層が形成された図２１の基体の上面図である。
【図２３】図２２の基体の側面図である。
【図２４】図２２の基体の溝が画成された部分を示した斜視図である。
【図２５】図２４の基体の側面図である。
【図２６】フォトレジストを除去した後の図２５の基体の側面図である。
【図２７】サブギャップに座標系の原点を示すマークが形成された基体の上面図である。
【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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【外国語明細書】
2004206862000001.pdf