(57)【要約】【課題】磁気抵抗効果素子の形成工程において、レジスト及びその上に堆積した磁区制御膜を除去する工程で、確実に除去する。【解決手段】トラック加工に用いたレジストマスク４の除去前に化学的機械研磨法あるいはエッチバック法による平坦化工程（ｄ）を導入する。平坦化工程によってマスクを露出させた後、レジスト除去を行なう（ｅ）ことにより、微細トラック形成を達成する。【選択図】  図１
2004342154.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部金属層を形成する工程と、
前記下部金属層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜上にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして前記磁気抵抗効果膜をパターニングする工程と、
前記レジストパターンを残したまま磁区制御膜を積層する工程と、
前記レジストパターン上に形成された磁区制御膜、前記レジストパターンの一部及び前記下部金属層の上に形成された磁区制御膜の一部を除去して前記レジストパターンを露出させる平坦化工程と、
前記露出したレジストパターンを除去する工程と、
前記磁気抵抗効果膜上に上部金属層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記磁区制御膜は下層絶縁膜と磁区制御用強磁性膜と上層絶縁膜との積層膜であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記平坦化工程では化学的機械研磨法あるいはエッチバック法を用いることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記レジストパターンを形成するレジストは単層レジストであることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
下部金属層を形成する工程と、
前記下部金属層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜の上に磁性膜を形成する工程と、
前記磁性膜上にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして前記磁性膜及び磁気抵抗効果膜をパターニングする工程と、
前記レジストパターンを残したまま磁区制御膜を積層する工程と、
前記レジストパターン上に形成された磁区制御膜、前記レジストパターン、前記磁気抵抗効果膜の上に形成された磁性膜の一部及び前記下部金属層の上に形成された磁区制御膜の一部を除去して前記レジストパターンを露出させる平坦化工程と、
前記磁性膜の上に上部金属層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項５記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記磁区制御膜は下層絶縁膜と磁区制御用強磁性膜と上層絶縁膜との積層膜であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項５記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記平坦化工程では化学的機械研磨法あるいはエッチバック法を用いることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
下部金属層を形成する工程と、
前記下部金属層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜の上に磁区制御膜を形成する工程と、
前記磁区制御膜の上にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして前記磁区制御膜及び磁気抵抗効果膜をパターニングする工程と、
前記レジストパターンを残したまま前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の両端及びパターニングにより露出した前記上部金属層の上に絶縁膜を積層する工程と、
前記レジストパターン上に形成された絶縁膜、前記レジストパターンの一部及び前記下部金属層の上に形成された絶縁膜の一部を除去してレジストパターンを露出させる平坦化工程と、
前記露出したレジストパターンを除去する工程と、
前記磁区制御膜の上に上部金属層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項８記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記磁区制御膜は非磁性導電層と磁区制御用強磁性膜と反強磁性層とを含む積層膜であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項８記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記平坦化工程では化学的機械研磨法あるいはエッチバック法を用いることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
下部金属層を形成する工程と、
前記下部金属層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、
前記磁気抵抗効果膜上に磁区制御膜を形成する工程と、
前記磁区制御膜の上にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして前記磁区制御膜及び磁気抵抗効果膜をパターニングする工程と、
前記レジストパターンを残したまま前記磁気抵抗効果膜及び磁区制御膜の両端及びパターニングにより露出した前記下部金属層上に絶縁膜及び磁性膜を積層する工程と、
前記レジストパターン上に形成された絶縁膜及び磁性膜、前記レジストパターンの一部及び前記下部金属層の上に形成された磁性膜の一部を除去してレジストパターンを露出させる平坦化工程と、
前記露出したレジストパターンを除去する工程と、
前記磁区制御膜の上に上部金属層を形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記磁区制御膜は非磁性導電層と磁区制御用強磁性膜と反強磁性層とを含む積層膜であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記平坦化工程では化学的機械研磨法あるいはエッチバック法を用いることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
下部金属層の上に形成された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子の側面に接して前記下部金属層の上に形成された磁区制御膜と、前記磁気抵抗効果素子及び前記磁区制御膜の上に形成された上部金属層とを含み、前記上部金属層は下面から前記磁気抵抗効果素子に向けて延びる突出部によって前記磁気抵抗効果膜と接合している磁気ヘッドにおいて、
前記上部金属層と接する前記磁区制御膜の上面は化学的機械研磨法によって平坦化された面であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項１５】
下部金属層の上に形成された磁気抵抗効果素子と磁区制御膜とからなる積層膜と、前記積層膜の側面に接して前記下部金属層の上に形成された絶縁膜と、前記積層膜及び前記絶縁膜の上に形成された上部金属層とを含み、前記上部金属層は下面から前記積層膜に向けて延びる突出部によって前記積層膜と接合している磁気ヘッドにおいて、
前記上部金属層と接する前記絶縁膜の上面は化学的機械研磨法によって平坦化された面であることを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項１６】
下部金属層の上に形成された磁気抵抗効果素子と磁区制御膜とからなる積層膜と、前記積層膜の側面に接して前記下部金属層の上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜の上に形成された磁性膜と、前記積層膜と前記絶縁膜と前記磁性膜の上に形成された上部金属層とを含み、前記上部金属層は下面から前記積層膜に向けて延びる突出部によって前記積層膜と接合している磁気ヘッドにおいて、
前記上部金属層と接する前記絶縁膜及び前記磁性膜の上面は化学的機械研磨法によって平坦化された面であることを特徴とする磁気ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ヘッドの製造方法及びその方法によって製造した磁気ヘッドに関し、特に垂直通電型磁気抵抗効果素子を備える磁気ヘッドとその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁気ディスク装置の高記録密度化には磁気ヘッドの高感度化及びトラック幅の微細化が重要である。特に、再生部ではセンサ感度を向上するためインダクティブ型ヘッドから始まり、異方性磁気抵抗効果膜を用いた磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅヘッド）、巨大磁気抵抗効果型ヘッド（ＧＭＲ：Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅヘッド）に移行していると共に、更にトンネル磁気抵抗効果型ヘッド（ＴＭＲ：Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅヘッド）、及びＣＰＰ−ＧＭＲ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ  ｔｏ  ｔｈｅ  Ｐｌａｎｅ−  Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ−ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）ヘッドが期待されている。ＴＭＲヘッド及びＣＰＰ−ＧＭＲヘッドでは、信号電流がセンサ膜に対して垂直方向に流れるため、従来のＧＭＲヘッドと構造が異なっている。このようなセンサ膜は垂直通電型磁気抵抗効果膜と呼ばれる。
【０００３】
ＴＭＲヘッド及びＣＰＰ−ＧＭＲヘッドの再生トラック部は、例えば特開平２−１７６４３号公報に記載されているように形成される。下部電極上に形成された垂直通電型磁気抵抗効果膜上にＴ型レジストパターンを形成し、このＴ型レジストパターンをマスクとして垂直通電型磁気抵抗効果膜をパターニングし、その後、このＴ型レジストパターンを残したまま、下部絶縁膜、バイアス膜及び上部絶縁膜による３層構造の磁区制御膜を形成し、更にＴ型レジストパターンを除去する。この時、レジストパターンと共にレジストパターン上に成膜された磁区制御膜は除去される。最後に上部電極を形成する。なお、磁区制御膜は３層構造を用いる代わりに高電気抵抗材料からなるバイアス膜により形成しても良い。
【特許文献１】
特開平２−１７６４３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、トラック形成に用いているマスクはＴ型レジストパターンを用いており、マスクのアンダカット部に磁区制御膜の下部絶縁膜が回り込んで磁気抵抗効果膜上に形成されるため、上部電極と磁気抵抗効果膜との接触面積にばらつきが生じる。これは、磁気抵抗効果素子の抵抗がばらつく原因となる。その為、アンダカット量を小さくすると、下部電極上に成膜された磁区制御膜はマスク上に成膜された磁区制御膜とアンダカット部で途切れることなく形成される。これによりマスクの除去が困難になる。
【０００５】
また、磁気ディスク装置の高記録密度化に対応するためのトラック幅の微細化を行なう場合にも、Ｔ型レジストのアンダカット量は小さくなる。例えば、Ｔ型レジストの下層をポリ・ジメチル・グルタル・イミド（以下、ＰＭＧＩと称す）、上層をネガ型レジストとする２層構造レジストでトラック幅が１２０ｎｍの再生ヘッドを形成する場合、上層レジストは１２０ｎｍのパターンで形成する。この時、下層のＰＭＧＩの幅が小さいと上層のレジストを支えることができなくなる。上層のレジストを支えるためには、ＰＭＧＩの幅は６０ｎｍ以上を必要とする。したがって、アンダカット量は３０ｎｍ以下でなければならない。しかし、素子の製造にはプロセス裕度が必要であり、アンダカット量の設定は２０〜２５ｎｍになる。この場合にもアンダカット不足により、下部電極上に成膜された磁区制御膜はマスク上に成膜された磁区制御膜とアンダカット部で途切れることなく形成されるのでマスクの除去が困難になる。
【０００６】
本発明は、このような従来技術の問題点に鑑み、磁気抵抗効果素子の形成工程においてレジスト及びその上に堆積した磁区制御膜の除去（以下、リフトオフという）を確実に行うことのできる磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による磁気抵抗効果素子を備える磁気ヘッドの典型的な製造方法は、下部金属層を形成する工程と、下部金属層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、磁気抵抗効果膜上にレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをマスクとして磁気抵抗効果膜をパターニングする工程と、レジストパターンを残したまま磁区制御膜を積層する工程と、レジストパターン上に形成された磁区制御膜、レジストパターンの一部及び下部金属層の上に形成された磁区制御膜の一部を除去して前記レジストパターンを露出させる平坦化工程と、露出したレジストパターンを除去する工程と、磁気抵抗効果膜上に上部金属層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００８】
このように磁気抵抗効果素子を形成するに当たって、磁気抵抗効果素子のパターニングに使用したマスクを残したまま磁区制御膜を積層した後、マスク上に形成されたバイアス膜及びマスク表面層を平坦化工程により除去してマスクを露出させ、この露出したマスクを除去する。これにより、磁気抵抗効果膜上に回り込む磁区制御膜の距離を減少するために効じたアンダカット量の低減によって発生したリフトオフが困難になることを防止することができる。また、狭トラック形成を目的とした微細パターンによるトラック形成においても、アンダカット量の低減が必要となる。この場合においても、同様にリフトオフが困難になるが、本発明では同様の効果が得られる。
【０００９】
本発明は、磁区制御膜を堆積した後、磁気抵抗効果素子の上から磁区制御膜を除去するリフトオフが困難になる問題を防止するため平坦化工程を行なうものである。したがって、マスクはＴ型構造を用いる必要がないので、単層レジストを用いても良い。この場合、レジストが倒れたり、アンダカット量を制御する必要がないため、微細パターンの形成が容易になる効果もある。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
〔実施形態１〕
図１０に示すようにして、基板表面に下部電極を形成した。図１０は再生部トラックを浮上面に平行な断面で表したものである。アルミナ膜を表面に有するアルミナチタンカーバイド基板１上に、メッキ法によりパーマロイ２を形成（ＮｉＦｅ：３．３μｍ）し、更にレジストパターン１０１を形成する（図１０（ａ））。次に、上記パーマロイ２をアルゴン（Ａｒ）ガスを用いたイオンミリングによりパターニングする（図１０（ｂ））。このパーマロイパターンは素子の下部電極となるものであり、磁性膜を用いていることにより素子の下部シールドも兼ねる。その後、レジストパターン１０１を除去した後、絶縁膜１０２（Ａｌ２Ｏ３：３．８μｍ）を堆積し（図１０（ｃ））、発泡ポリウレタンパッドとアルミナ系スラリを用いる化学的機械研磨法により表面を平滑化する（図１０（ｄ））。この処理により、基板１の表面はパーマロイ２とパターン周辺の絶縁膜１０２により平坦な表面を形成する。このパーマロイ２の表面粗さは素子特性に影響を及ぼすため、５ｎｍ以下にしている。このように形成したパーマロイパターン２を下部電極として素子の形成を行なう。
【００１１】
図１は、本発明の実施形態１を説明する工程図である。上記のように基板１表面に形成した下部電極２上に垂直通電型磁気抵抗効果膜（例えばＴＭＲ膜）３を形成する（図１（ａ））。ＴＭＲ膜３の膜構成は、例えば基板表面からＴａ層３ｎｍ厚、ＮｉＦｅ層５ｎｍ厚、ＰｔＭｎ層２０ｎｍ厚、ＣｏＦｅ層３ｎｍ厚、Ａｌ−０ｘ層１ｎｍ厚、ＣｏＦｅ層１ｎｍ厚、ＮｉＦｅ層５ｎｍ厚、Ｔａ層７ｎｍ厚、及びＲｕ層５ｎｍ厚である。
【００１２】
その後、ＴＭＲ膜３の上にレジストパターン４を形成し、このレジストパターン４をマスクとしてＴＭＲ膜３をＡｒイオンミリングによってパターニングする（図１（ｂ））。レジストパターン４は、例えば上層にポジ型ＥＢ描画用レジスト２４０ｎｍ厚、下層にＰＭＧＩ層４０ｎｍ厚を用いる。パターン幅は、例えば上層が１２０ｎｍ、下層が６０ｎｍのリセス構造とする。次に、レジストパターン４を残した状態で下層絶縁膜５、磁区制御用強磁性膜６、及び上層絶縁膜７の３層構造膜（以後、磁区制御膜と称す）を形成する（図１（ｃ））。磁区制御膜は、例えば下からＡｌ２Ｏ３層２０ｎｍ厚、ＣｏＣｒＰｔ層４０ｎｍ厚、Ａｌ２Ｏ３層１００ｎｍ厚とする。
【００１３】
次に、発泡ポリウレタンパッドとアルミナ系スラリを用いて化学的機械研磨を行なう。この研磨によって、レジストパターン４の上に堆積した磁区制御層とレジストパターン４の表面層が除去されると共に、下部電極２の上に堆積した磁区制御層の上層絶縁膜７の膜厚が約６０ｎｍになるまで処理を行なう（図１（ｄ））。
【００１４】
そして、レジスト剥離処理を行なうことによって露出したレジストパターン４を除去する（図１（ｅ））。このように、レジスト除去前に化学的機械研磨を用いる平坦化工程を行なうことによって、レジストの除去が確実にできる。なお、従来のように化学的機械研磨による平坦化工程を実施しない場合、レジストパターン４の除去はできなかった。
【００１５】
この時の鳥瞰図を図２に示す。素子のトラック側面に形成した磁区制御膜部以外はＴＭＲ膜３が残っている（図２）。そのため、上記のようなトラックの形成と同様にレジスト／ＰＭＧＩの２層構造レジストの形成及びＡｒイオンミリングを用いたパターニング、絶縁膜堆積、及びレジスト除去工程を用いて素子におけるトラック部の垂直方向の加工を行なう。さらにＴＭＲ膜３の上にパーマロイ８を形成することによって、垂直通電型磁気抵抗効果素子が形成される（図１（ｆ））。なお、パーマロイ８はパーマロイ２と同様に磁性膜を用いることで上部電極としてのみでなく、シールドを兼ねる。
【００１６】
最後に、下部電極２と上部電極８から電流引出し線とパッドを形成することにより再生ヘッドは形成される。ＴＭＲヘッドでは、信号電流が一方の電極パッドから上部電極８、ＴＭＲ膜３、下部電極２を通って反対側の電極パッドへと流れる。
【００１７】
このようにして実施形態１によると、下部金属層（下部電極）の上に形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の側面に接して下部金属層の上に形成された磁区制御膜と、磁気抵抗効果素子及び磁区制御膜の上に形成された上部金属層（上部電極）とを含み、上部金属層は下面から磁気抵抗効果素子に向けて延びる突出部によって磁気抵抗効果膜と接合している磁気ヘッドが作製される。この磁気ヘッドの特徴は、上部金属層と接する磁区制御膜の上面が、化学的機械研磨法あるいは後述するエッチバック法によって平坦化された面であることである。
【００１８】
〔実施形態２〕
図３は、本発明の実施形態２を説明する工程図である。この実施形態２は、実施形態１のリセス構造レジストを単層レジストにした製造方法である。
実施形態１と同様に、下部電極２上に垂直通電型磁気抵抗効果膜３（例えばＴＭＲ膜）を形成する（図３（ａ））。ＴＭＲ膜の膜構成は実施形態１と同様とした。その後、ＴＭＲ膜３の上に単層のレジストパターン３４を形成し、このレジストパターン３４をマスクとしてＴＭＲ膜３をＡｒイオンミリングによってパターニングする（図３（ｂ））。レジストパターン３４は、例えばレジスト３００ｎｍ厚、１２０ｎｍ幅を用いる。
【００１９】
次に、レジストパターン３４を残した状態で下層絶縁膜５、磁区制御用強磁性膜６、及び上層絶縁膜７の３層構造膜の磁区制御膜を形成する（図３（ｃ））。磁区制御膜は例えば、下からＡｌ２Ｏ３層２０ｎｍ厚、ＣｏＣｒＰｔ層４０ｎｍ厚、Ａｌ２Ｏ３層１００ｎｍ厚とする。次に、発泡ポリウレタンパッドとアルミナ系スラリを用いて化学的機械研磨を行なう。この研磨によって、レジストパターン３４の上に堆積した磁区制御層とレジストパターン３４表面層が除去されると共に、下部電極２の上に堆積した磁区制御層の上層絶縁膜７の膜厚が約５０ｎｍになるまで処理を行なう（図３（ｄ））。
【００２０】
そして、レジスト剥離処理を行なうことによって露出したレジストパターン３４を除去する（図３（ｅ））。このように、レジスト除去前に化学的機械研磨を用いる平坦化工程を行なうことによって、レジストの除去が確実にできる。なお、従来のように化学的機械研磨による平坦化工程を実施しない場合、レジストパターン３４の除去はできなかった。この時の鳥瞰図を図４に示す。素子のトラック側面に形成した磁区制御膜部以外はＴＭＲ膜３が残っている（図４）。実施形態２では単層レジストを用いているため、実施形態１に比べてトラック部におけるＴＭＲ膜３の露出面積が大きくなるので接触面積が大きくでき、接触抵抗の増加を防ぐことも可能である。以降の工程は実施形態１と同様に行い、垂直通電型磁気抵抗効果素子を形成することができる（図３（ｆ））。
【００２１】
最後に、下部電極２と上部電極８から電流引出し線とパッドを形成することにより再生ヘッドは形成される。ＴＭＲヘッドでは信号電流が一方の電極パッドから上部電極８、ＴＭＲ膜３、下部電極２を通って反対側の電極パッドへと流れる。
【００２２】
本実施形態のようにトラックの形成に単層レジストを用いることで、狭トラックの形成が容易となる。２層構造レジストによるリセス構造では、上層のレジストを下層のＰＭＧＩよりも大きく形成すると共に、膜厚も例えば上層レジストが２５０ｎｍであるのに対して下層レジストが４０ｎｍ程度となる。このように、レジスト寸法を微細化すると上層パターンが形成されているにもかかわらず、下層のＰＭＧＩが上層レジストを支えることができずレジストパターンが倒壊して、パターンの形成ができなくなる。これに反して、単層レジストではパターン形成が容易であると共に、アンダカットを用いないのでＴＭＲ膜上に磁区制御膜が乗り上げることもない。
【００２３】
このようにして実施形態２によると、下部金属層（下部電極）の上に形成された磁気抵抗効果素子と、磁気抵抗効果素子の側面に接して下部金属層の上に形成された磁区制御膜と、磁気抵抗効果素子及び磁区制御膜の上に形成された上部金属層（上部電極）とを含み、上部金属層は下面から磁気抵抗効果素子に向けて延びる突出部によって磁気抵抗効果膜と接合している磁気ヘッドが作製される。この磁気ヘッドの特徴は、上部金属層と接する磁区制御膜の上面が、化学的機械研磨法あるいは後述するエッチバック法によって平坦化された面であることである。
【００２４】
〔実施形態３〕
図５は、本発明の実施形態３を説明する工程図である。この実施形態３は、実施形態１の磁気抵抗効果膜上に上部電極材料を配置した状態で、トラック部の形成を行なう垂直通電型磁気抵抗効果素子の製造方法である。なお、図は再生部トラックを浮上面に平行な断面で表したものである。
【００２５】
実施形態１と同様に、下部電極２上に垂直通電型磁気抵抗効果膜３（例えばＴＭＲ膜）と磁性膜（金属膜）５４を順次、成膜する。この際、磁性膜５４に上部電極材料を選択する場合、垂直通電型磁気抵抗効果膜３の保護膜の膜厚を調整することにより素子のシールド間隔を決定することができる。例えばＴＭＲ膜の保護層の調整によりシールド間隔を５５ｎｍとする。なお、磁性膜５４は例えば１００ｎｍ厚とする。
【００２６】
その後、磁性膜５４上にレジストパターン５５を形成し、このレジストパターン５５をマスクとして磁性膜５４及びＴＭＲ膜３をＡｒイオンミリングによってパターニングする。レジストパターン５５は、例えば単層レジスト３００ｎｍ厚、１００ｎｍ幅を用いる（図５（ａ））。次に、レジストパターン５５を残した状態で磁区制御膜を形成する。磁区制御膜は例えば実施形態１のように、下から下層絶縁膜５（Ａｌ２Ｏ３：２０ｎｍ厚）、強磁性層６（ＣｏＣｒＰｔ：４０ｎｍ厚）、上層絶縁膜７（Ａｌ２Ｏ３：１００ｎｍ厚）とする３層構造とする（図５（ｂ））。
【００２７】
その後、発泡ポリウレタンパッドとアルミナ系スラリを用いて化学的機械研磨を行なう。この研磨によって、レジストパターン５５の上に堆積した磁区制御膜、レジストパターン５５、及び磁性膜５４の一部が除去されると共に、下部電極２上の磁区制御膜の上層絶縁膜７（Ａｌ２Ｏ３）の膜厚が約５０ｎｍになるまで処理を行なう。この場合、レジストパターン５５は化学的機械研磨工程によって除去されるので、レジスト剥離処理を行なう必要がない（図５（ｃ））。以降の工程は実施形態１と同様に行い、垂直通電型磁気抵抗効果素子を形成する（図５（ｄ））。
【００２８】
本実施形態のようにＴＭＲ膜３上に上部電極材料５４を化学的機械研磨のストップ層として用いることにより、下部電極と上部電極の間隔であるシールド間距離の制御が容易になる。
【００２９】
〔実施形態４〕
図６は、本発明の実施形態４を説明する工程図である。この実施形態４は、実施形態１の磁区制御膜を磁気抵抗効果膜上に配置する場合の製造方法である。
実施形態１と同様に、下部電極２上に垂直通電型磁気抵抗効果膜（例えばＴＭＲ膜）と磁区制御膜を順次成膜する（この磁区制御膜とＴＭＲ膜の２層膜を以後、センサ膜６３と称す）。ＴＭＲ膜の膜構成は実施形態１と同様とし、その上の磁区制御膜は例えばセンサ膜上にＣｕ層１ｎｍ厚、ＣｏＦｅ層３ｎｍ厚、ＰｔＭｎ層９ｎｍ厚、Ｔａ層７ｎｍ厚、及びＲｕ層４ｎｍ厚とする。
【００３０】
その後、センサ膜６３の上にレジストパターン６４を形成し、このレジストパターン６４をマスクとしてセンサ膜６３をＡｒイオンミリングによってパターニングする。レジストパターン６４は、例えば単層レジスト３００ｎｍ厚、１００ｎｍ幅を用いる。次に、レジストパターン６４を残した状態で絶縁膜６５を形成する。絶縁膜６５は、例えばＡｌ２Ｏ３層１００ｎｍ厚とする（図６（ａ））。
【００３１】
次に、発泡ポリウレタンパッドとアルミナ系スラリを用いて化学的機械研磨を行なう。この研磨によって、レジストパターン６４の上に堆積した絶縁膜６５とレジストパターン６４の一部が除去されると共に、下部電極２の上に堆積した絶縁膜６５（Ａｌ２Ｏ３）の膜厚が約８０ｎｍになるまで処理を行なう（図６（ｂ））。レジストを除去した後の鳥瞰図を、図７に示す。本実施の形態によると、素子センサ部のみにレジストパターンを形成し、センサの高さ方向の加工を必要としないので、工程の短縮ができる。以降の工程は実施形態１と同様に行い、垂直通電型磁気抵抗効果素子を形成することができる（図６（ｃ））。
【００３２】
こうして実施形態４によると、下部金属層（下部電極）の上に形成された磁気抵抗効果素子と磁区制御膜とからなるセンサ膜と、センサ膜の側面に接して下部金属層の上に形成された絶縁膜と、センサ膜及び絶縁膜の上に形成された上部金属層（上部電極）とを含み、上部金属層は下面からセンサ膜に向けて延びる突出部によってセンサ膜と接合している磁気ヘッドが作製される。この磁気ヘッドの特徴は、上部金属層と接する絶縁膜の上面が、化学的機械研磨法あるいは後述するエッチバック法によって平坦化された面であることである。
【００３３】
〔実施形態５〕
本発明による垂直通電型磁気抵抗効果素子の製造方法では、磁区制御膜を磁性膜に置き換えることによりサイドシールド構造を形成することができる。本発明の実施形態５を図８に示す。
【００３４】
まず、実施形態４と同様に下部電極２を形成し、センサ膜６３を堆積した後、レジストパターン６４をマスクとしてセンサ膜６３をパターニングする（図８（ａ））。次に、レジストパターン６４を残した状態で絶縁膜６５（例えばＡｌ２Ｏ３層２０ｎｍ厚）、中間層としてＴａ層（５ｎｍ厚）を下層に有するＮｉＦｅ膜６６（１００ｎｍ厚）を形成する（図８（ｂ））。
【００３５】
その後、発泡ポリウレタンパッドとアルミナ系スラリを用いて化学的機械研磨を行なう。この研磨によって、レジストパターン６４の上に堆積されたシールド磁性膜６６、絶縁膜６５、及びレジストパターン６４の上部が除去されると共に、下部電極２上に形成したシールド磁性膜６６の膜厚が約８０ｎｍになるまで処理を行なう（図８（ｃ））。
【００３６】
レジスト剥離処理を行ない、以降の工程は実施形態１と同様に行い、垂直通電型磁気抵抗効果素子を形成する（図８（ｄ））。このように形成した垂直通電型磁気抵抗効果素子では、磁性膜６６が垂直通電型磁気抵抗効果膜６３の両サイドに配置したことにより、形成した再生ヘッドの実行トラック幅を従来よりも狭くできる効果がある。
【００３７】
こうして実施形態５によると、下部金属層（下部電極）の上に形成された磁気抵抗効果素子と磁区制御膜とからなるセンサ膜と、センサ膜の側面に接して下部金属層の上に形成された絶縁膜と、絶縁膜の上に形成された磁性膜と、センサ膜と絶縁膜と磁性膜の上に形成された上部金属層とを含み、上部金属層（上部電極）は下面からセンサ膜に向けて延びる突出部によってセンサ膜と接合している磁気ヘッドが作製される。この磁気ヘッドの特徴は、上部金属層と接する絶縁膜及び磁性膜の上面が、化学的機械研磨法あるいは後述するエッチバック法によって平坦化された面であることである。
【００３８】
〔実施形態６〕
本発明の平坦化工程による表面平滑化は化学的機械研磨法のみでなく、エッチバック法を用いても良い。図９は、本発明の実施形態６を説明する工程図である。
まず、実施形態５と同様の工程により、下部に絶縁膜６５を有する磁性膜６６の形成まで行なう（図９（ａ））。その後、レジスト膜９１を形成する。基板表面はこのレジスト膜９１により平滑化される。レジスト膜９１は例えば２００ｎｍ厚とする（図９（ｂ））。レジストは低粘度のものを用いることによって表面平坦性は向上する。
【００３９】
次に、Ａｒイオンミリングを行なう。イオンミリングによるエッチング速度は、材料依存性が弱いことから、基板表面を均一にエッチングすることができる（図９（ｃ））。したがって、化学的機械研磨を用いた場合の平坦化形状に近い形状でできる。以降の工程は実施形態５と同様に行い、垂直通電型磁気抵抗効果素子を形成する（図９（ｄ））。このように平坦化工程は研磨のみでなくエッチバック法によっても同様の効果を得ることができる。
なお、ここでは実施形態５に、化学的機械研磨法に代えてエッチバック法を適用した例を示したが、他の実施形態１〜４のいずれの平坦化工程に対しても適用可能である。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、磁気抵抗効果素子の形成工程において、レジスト及びその上に堆積した磁区制御膜を除去する工程で、確実に除去することができる。更に、本発明ではマスクに単層レジストを用いることができ、微細パターンが精度良く形成できる。したがって、トラックが１２０ｎｍ幅以下の再生ヘッドの形成が可能となり、この生成ヘッドを搭載した面記録密度１００Ｇｂｉｔ／ｉｎ２  以上の磁気ディスク装置を作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気ヘッドの製造方法の実施形態１を示す再生ヘッド形成プロセス断面図。
【図２】図１（ｅ）の鳥瞰図。
【図３】本発明による磁気ヘッドの製造方法の実施形態２を示す再生ヘッド形成プロセス断面図。
【図４】図３（ｅ）の鳥瞰図。
【図５】本発明による磁気ヘッドの製造方法の実施形態３を示す再生ヘッド形成プロセス断面図。
【図６】本発明による磁気ヘッドの製造方法の実施形態４を示す再生ヘッド形成プロセス断面図。
【図７】図６（ｂ）の鳥瞰図。
【図８】本発明による磁気ヘッドの製造方法の実施形態５を示す再生ヘッド形成プロセス断面図。
【図９】本発明による磁気ヘッドの製造方法の実施形態６を示す再生ヘッド形成プロセス断面図。
【図１０】基板表面に下部電極を形成する工程の説明図。
【符号の説明】
１…アルミナチタンカーバイド基板、２…下部電極、３…垂直通電型磁気抵抗効果膜、４…レジストパターン、５…下層絶縁膜、６…強磁性膜、７…上層絶縁膜、８…上部電極、３４…単層レジストパターン、５４…磁性層、５５…レジストパターン、６３…センサ膜、６４…レジストパターン、６５…絶縁膜、６６…上部電極、９１…レジスト膜
【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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