(57)【要約】【課題】ＭＲ膜に狭小なパターンを容易に設けることができる薄膜磁気ヘッドの製造方法、ヘッドジンバルアセンブリの製造方法、及びハードディスク装置の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明では、第１のマスク１４を用いてＭＲ膜１３をエッチングし、当該第１のマスク１４の縁部１４ａに対応した第１の側壁１３ａをＭＲ膜１３に形成する。次に、第２のマスク１６を用いてＭＲ膜１３をエッチングして当該第２のマスクの縁部１６ａに対応した第２の側壁１３ｂを形成する。これにより、ＭＲ膜１３に第１の側壁１３ａと第２の側壁１３ｂとで挟まれた狭小領域を形成する。狭小領域は、例えばトラック幅に相当する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＲ膜を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
ＭＲ膜に、第１のレジストを塗布するステップと、
前記第１のレジストに基づいて、所定パターンの第１のマスクを形成するステップと、
前記第１のマスクを用いて前記ＭＲ膜をエッチングし、当該第１のマスクの縁部に対応した第１の側壁を前記ＭＲ膜に形成するステップと、
前記エッチングによって除去された領域に、堆積層を形成するステップと、
前記ＭＲ膜及び前記堆積層上に、第２のレジストを塗布するステップと、
前記第２のレジストに基づいて、前記ＭＲ膜及び前記堆積層の少なくとも一部を覆うパターンの第２のマスクを形成するステップと、
前記第２のマスクを用いて前記ＭＲ膜をエッチングして当該第２のマスクの縁部に対応した第２の側壁を形成することで、前記ＭＲ膜に前記第１の側壁と前記第２の側壁とで挟まれた領域を形成するステップと、を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記第１の側壁と前記第２の側壁とは、前記ＭＲ膜の面方向において平行に延びている請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第１の側壁と前記第２の側壁とによって、トラック幅が規定されている請求項１又は請求項２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記ＭＲ膜は、実際のＭＲ膜の磁気抵抗変化率を予測するために利用される模擬ＭＲ膜であり、
前記第１の側壁と前記第２の側壁とによって、前記模擬ＭＲ膜のＭＲハイトが規定されている請求項１又は請求項２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
ＭＲ膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えたヘッドジンバルアセンブリの製造方法であって、
ＭＲ膜に、第１のレジストを塗布するステップと、
前記第１のレジストに基づいて、所定パターンの第１のマスクを形成するステップと、
前記第１のマスクを用いて前記ＭＲ膜をエッチングし、当該第１のマスクの縁部に対応した第１の側壁を前記ＭＲ膜に形成するステップと、
前記エッチングによって除去された領域に、堆積層を形成するステップと、
前記ＭＲ膜及び前記堆積層上に、第２のレジストを塗布するステップと、
前記第２のレジストに基づいて、前記ＭＲ膜及び前記堆積層の少なくとも一部を覆うパターンの第２のマスクを形成するステップと、
前記第２のマスクを用いて前記ＭＲ膜をエッチングして当該第２のマスクの縁部に対応した第２の側壁を形成することで、前記ＭＲ膜に前記第１の側壁と前記第２の側壁とで挟まれた領域を形成するステップと、を経ることで前記薄膜磁気ヘッドを形成し、
前記薄膜磁気ヘッドをサスペンションアームに搭載するステップを更に含むヘッドジンバルアセンブリの製造方法。
【請求項６】
ＭＲ膜を有する薄膜磁気ヘッドを備えたハードディスク装置の製造方法であって、
ＭＲ膜に、第１のレジストを塗布するステップと、
前記第１のレジストに基づいて、所定パターンの第１のマスクを形成するステップと、
前記第１のマスクを用いて前記ＭＲ膜をエッチングし、当該第１のマスクの縁部に対応した第１の側壁を前記ＭＲ膜に形成するステップと、
前記エッチングによって除去された領域に、堆積層を形成するステップと、
前記ＭＲ膜及び前記堆積層上に、第２のレジストを塗布するステップと、
前記第２のレジストに基づいて、前記ＭＲ膜及び前記堆積層の少なくとも一部を覆うパターンの第２のマスクを形成するステップと、
前記第２のマスクを用いて前記ＭＲ膜をエッチングして当該第２のマスクの縁部に対応した第２の側壁を形成することで、前記ＭＲ膜に前記第１の側壁と前記第２の側壁とで挟まれた領域を形成するステップと、を経ることで前記薄膜磁気ヘッドを形成し、
ハードディスクの磁気情報を前記ＭＲ膜が読取り可能となるように組み立てるステップを更に含むハードディスク装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法、ヘッドジンバルアセンブリの製造方法、及びハードディスク装置の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ハードディスクの記録密度向上に伴い、薄膜磁気ヘッドには、記録情報を再生するＭＲ膜（磁気抵抗効果膜）のトラック幅の狭小化が求められている。図２４（ａ）〜図２４（ｅ）を参照して、従来のＭＲ膜のパターニング方法の一例を説明する。まず、図２４（ａ）に示すように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなる基板上（図示略）に、下部シールド層１０１、下部ギャップ層１０２、及びＭＲ膜１０３をスパッタリング法等で順に積層する。ＭＲ膜１０３は、単層として図示しているが、実際は積層構造になっている。
【０００３】
次に、図２４（ｂ）に示すように、ＭＲ膜１０３の全面に塗布したフォトレジストを露光及び現像して、レジストマスク１０４を作製する。フォトレジストとしてはポジ型を使用し、ＭＲ膜１０３の残存させたい領域の上に、レジストマスク１０４の狭小パターン１０４ａを形成する。次いで、図２４（ｃ）に示すように、レジストマスク１０４を利用してイオンミリングを施し、ＭＲ膜１０３のトラック幅を画成する。
【０００４】
そして、図２４（ｄ）に示すように、ＭＲ膜１０３のフリー層を単磁区化するためのバイアス層１０５をＭＲ膜の両側に積層した後、レジストマスク１０４をその上の堆積材料と共に除去する。尚、図示は省略するが、各バイアス層１０５の上には、ＭＲ膜にセンス電流を供給するための電極層が積層されている。次に、フォトリソグラフィ技術によって、ＭＲ膜１０３のハイト方向の両側（図中の手前側及び奥側）及びバイアス層１０５，１０５の外側の領域を除去した後に、絶縁層１０８を形成する。次いで、図２４（ｅ）に示すように、これまでの中間体に、上部ギャップ層１０６及び上部シールド層１０７を形成し、更に上記電極膜に接続された引上げ電極（図示省略）を形成することで、薄膜磁気ヘッドの再生部が得られる。
【０００５】
このような製造過程で、ＭＲ膜のトラック幅を定める主たる要因は、図２４（ｂ）の工程で形成したレジストマスク１０４の狭小パターン１０４ａである。この狭小パターンを微細化するために、露光装置の光源波長をｉ線（３６５ｎｍ）、ＫｒＦ（２４８ｎｍ）、ＡｒＦ（１９３ｎｍ）というように短波長に移行する試みがされている。
【０００６】
また、このように光源波長を短くする方法の他にも、位相シフト法や変形照明法等を利用した解像度向上技術を駆使して、ＭＲ膜の狭小化への対応が検討されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−８２１１号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、現存の解像度向上技術を駆使しても、トラック幅を日々高まる要望値（例えば０．１μｍ以下）に追従させるのは困難である。その理由としては、上記のように光源波長を短波長化したとしても、その波長で解像できるフォトレジストの開発が追いつかず、レジストマスクにおける狭小パターンの微細化が困難という問題が挙げられる。
【０００９】
また、ＭＲ膜の狭小化は、トラック幅形成に限られず、例えばいわゆる模擬のＭＲ膜のＭＲハイト形成においても求められている。この模擬のＭＲ膜とは、ダイシング加工を行う前のウエハ段階で、実際のＭＲ膜の磁気抵抗変化率を予測するために形成されるものである。この模擬ＭＲ膜の形状が実際のＭＲ膜に近ければ近い程、磁気抵抗変化率の予測値の信頼性が高くなる。ところが、模擬ＭＲ膜のＭＲハイトも一般的にリソグラフィ技術で形成するため、トラック幅の問題と同様に、実際のＭＲ膜のＭＲハイトが極めて小さい場合には、その値に適合させるのが困難であった。
【００１０】
本発明は、このような状況下でなされたものであり、ＭＲ膜に狭小なパターンを容易に設けることができる薄膜磁気ヘッドの製造方法、ヘッドジンバルアセンブリの製造方法、及びハードディスク装置の製造方法を提供することを課題とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法は、ＭＲ膜に、第１のレジストを塗布するステップと、上記第１のレジストに基づいて、所定パターンの第１のマスクを形成するステップと、上記第１のマスクを用いて上記ＭＲ膜をエッチングし、当該第１のマスクの縁部に対応した第１の側壁を上記ＭＲ膜に形成するステップと、上記エッチングによって除去された領域に、堆積層を形成するステップと、上記ＭＲ膜及び上記堆積層上に、第２のレジストを塗布するステップと、上記第２のレジストに基づいて、上記ＭＲ膜及び上記堆積層の少なくとも一部を覆うパターンの第２のマスクを形成するステップと、上記第２のマスクを用いて上記ＭＲ膜をエッチングして当該第２のマスクの縁部に対応した第２の側壁を形成することで、上記ＭＲ膜に上記第１の側壁と上記第２の側壁とで挟まれた領域を形成するステップとを含むものである。
【００１２】
本発明では、第１の側壁と第２の側壁とで挟まれた狭小な領域を形成するために、第１のマスクの縁部を利用して第１の側壁を形成した後に、第２のマスクの縁部を利用して第２の側壁を形成している。従来のようにＭＲ膜の残存させたい領域の上に狭小なレジストマスクを形成し、一度にエッチングする場合は、レジストには極めて高い解像度が要求されていた。これに対して、本発明ではかかる狭小なレジストマスクを作製する必要が無いため、ＭＲ膜に狭小なパターンを容易に設けることができる。
【００１３】
また、第１の側壁と第２の側壁とは、ＭＲ膜の面方向において平行に延びているようにすることができる。各側壁を平行にすれば、側壁をその延び方向に長くできるという利点がある。従来のようにＭＲ膜の残存させたい領域の上にレジストマスクを形成し、一度にエッチングする手法の場合は、狭小トラック幅を形成するためには、狭小なレジストマスクを形成する必要がある。しかし、その結果、レジストマスクとその下地であるＭＲ膜との接触面積が小さくなり、各側壁が平行な細長いレジストマスクではパターン形状が崩れたり、転倒したりするという不具合があった。本発明によれば、このような不具合を解消することができる。
【００１４】
本発明の製造方法において、第１の側壁と第２の側壁とによって、トラック幅が規定されているようにすることが好適である。これにより、ＭＲ膜に狭小なトラック幅を形成することができ、ハードディスク等の記録媒体の高記録密度化に対応ことができる。
【００１５】
本発明の製造方法において、上記ＭＲ膜は、実際のＭＲ膜の磁気抵抗変化率を予測するために利用される模擬ＭＲ膜であり、上記第１の側壁と上記第２の側壁とによって、上記模擬ＭＲ膜のＭＲハイトが規定されていることが好ましい。これにより、模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを実際のＭＲ膜における狭小なＭＲハイトとほぼ等しい値にすることができ、磁気抵抗変化率の予測値の信頼性を高められる。また、上記模擬ＭＲ膜において、複数種のＭＲハイトを同一ウエハ内に形成することも可能である。
【００１６】
また、本発明のヘッドジンバルアセンブリの製造方法は、上記のようにして薄膜磁気ヘッドを形成し、これをサスペンションアームに搭載するステップを更に含むものである。本発明のハードディスク装置は、上記のようにして薄膜磁気ヘッドを形成した後、ハードディスクの磁気情報をＭＲ膜が読取り可能となるように組み立てるステップを更に含むものである。これらの方法では、薄膜磁気ヘッドを製造するに際して、第１の側壁と第２の側壁とで挟まれた狭小な領域を形成するために、第１のマスクの縁部を利用して第１の側壁を形成した後に、第２のマスクの縁部を利用して第２の側壁を形成している。この方法によれば、微細化が困難な狭小なレジストマスクを形成する必要が無いため、ＭＲ膜に狭小なパターンを容易に設けることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法、ヘッドジンバルアセンブリの製造方法、及びハードディスク装置の製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
［第１実施形態］
図１〜図１４を参照して、本発明に係る第１実施形態を説明する。符号（ａ）を付した図面は、後にハードディスクに対向するＡＢＳ（Ａｉｒ  Ｂｅａｒｉｎｇ  Ｓｕｒｆａｃｅ）側から見た縦断面図であり、符号（ｂ）が付された平面図のＡ−Ａ方向の断面を示している。
【００１９】
まず、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、図示を省略するウエハ上に、例えばめっき法によって、ＮｉＦｅ（パーマロイ）等の磁性材料からなる下部シールド層１１を厚さ約１μｍ〜約３μｍで形成する。下部シールド層１１は、ウエハ上に行列状に形成されるが、各図では一箇所のみを示している。後に、この下部シールド層１１が形成された箇所に、それぞれ薄膜磁気ヘッドが形成されることになる。尚、下部シールド層１１を形成するウエハとしては、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等からなる基板に、例えばスパッタリング法によって、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁材料からなる下地層を形成したものを用いることができる。
【００２０】
続いて、下部シールド層１１上に、例えばスパッタリング法によって、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる下部ギャップ層１２を厚さ約１ｎｍ〜約７０ｎｍで形成する。
【００２１】
更に、下部ギャップ層１２上に、ＭＲ膜（磁気抵抗効果膜）１３をスパッタリング法等によって形成する。本実施形態では、ＭＲ膜は巨大磁気抵抗効果を示すＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）膜とし、膜面方向にセンス電流を流すＣＩＰ（Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｉｎ  Ｐｌａｎｅ）型の薄膜磁気ヘッドとしている。ＭＲ膜１３は、実際は多層構造となっているが、各図において、発明の理解を容易にするために単層で示す。
【００２２】
ＭＲ膜１３は、下部ギャップ層１２側から順に、厚さ約５ｎｍのＴａ及び厚さ約２ｎｍのＮｉＦｅからなる下地層、ＰｔＭｎ等からなり厚さ約１５ｎｍの反強磁性層、３層構造（ＣｏＦｅ：２ｎｍ、Ｒｕ：０．８ｎｍ、ＣｏＦｅ：２ｎｍ）のピンド層、Ｃｕ等からなり厚さ約２．５ｎｍの非磁性且つ導電性の中間層、厚さ約２ｎｍのＣｏＦｅ及び厚さ約３ｎｍのＮｉＦｅからなるフリー層、並びに、Ｔａ等からなり厚さ約５ｎｍのキャップ層を備えている。もっとも、本発明において、ＭＲ膜の積層パターンはこれに限定されるものではない。
【００２３】
図２（ａ）及び図２（ｂ）を参照して、後続の工程を説明する。本工程では、ＭＲ膜１３上に、所定の開口パターンを有するマスク１４（第１のマスク）を形成する。まず、ＭＲ膜１３上にポジ型のフォトレジスト（第１のフォトレジスト）を塗布する。次に、プリベークを施してから、例えばＫｒＦエキシマレーザで露光して、レチクルのパターンをレジストに転写する。更に、現像及びポストベーク等を行うことで、同図の開口パターンを有するマスク１４を形成する。フォトレジストとしてはポジ型を使用しているため、光を照射した領域が開口パターンとなる。
【００２４】
マスク１４の開口パターンは、ＡＢＳとなる側に幅広の領域を有し、これよりも後側に幅狭で且つ奥行きの長い領域を有している。開口パターンには、奥行き方向に延びる第１の縁部１４ａが形成されている。また、図２（ａ）に示すように、マスク１４には、後述のリフトオフを行い易くするために、公知の手法により、その底部に内側に窪んだアンダーカット領域を形成している。
【００２５】
次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、上記の開口パターンを有するマスク１４を用いて、イオンミリング等によってＭＲ膜１３をエッチングする。
これにより、ＭＲ膜１３には、下層の下部ギャップ層１２が露出する開口領域が形成される。この際、ＭＲ膜１３には、マスク１４の縁部１４ａに対応した第１の側壁１３ａが形成される。この第１の側壁１３ａは、ＭＲ膜のトラック幅方向における一方の側面となるものである。ＭＲ膜１３の第１の側壁１３ａは、マスク１４の縁部１４ａに倣い、ＡＢＳとなる側から奥行き方向に向かって延びている。
【００２６】
次に、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、ＭＲ膜１３におけるエッチングによって除去された領域つまり開口領域に、マスク１４を残した状態でバイアス印加層１５（堆積層）を形成する。バイアス印加層１５はＭＲ膜のフリー層を単磁区化するものであり、例えばＣｏＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＰｔ等で形成することができる。また、図示は省略するが、バイアス印加層１５の上には、ＭＲ膜にセンス電流を供給するための電極層を積層する。続いて、リフトオフを行い、マスク１４をその上の堆積材料とともに有機溶剤で除去する。
【００２７】
図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、後続の過程を説明する。本工程では、ＭＲ膜１３及びバイアス印加層１５上に、所定の開口パターンを有するマスク１６（第２のマスク）を形成する。マスク１６は、マスク１４と同様の手法で形成する。まず、ＭＲ膜１３及びバイアス印加層１５上にポジ型のフォトレジスト（第２のフォトレジスト）を塗布する。次に、プリベークを施してから、例えばＫｒＦエキシマレーザで露光して、レチクルのパターンをレジストに転写する。更に、現像及びポストベーク等を行うことで、開口パターンを有するマスク１６を形成する。マスク１６の開口パターンは、形成したい狭小領域（本実施形態ではＭＲ膜のトラック幅に対応する領域）を挟んでマスク１４の開口パターン（図２（ｂ）参照）と対称になっている。マスク１６は、ＭＲ膜１３及びバイアス印加層１５の少なくとも一部を覆うことになる。また、マスク１６には、マスク１４の第１の縁部１４ａに対応する位置に、第１の縁部１４ａと平行に延びる第２の縁部１６ａが形成されている。
【００２８】
次に、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、上記の開口パターンを有するマスク１６を用いて、イオンミリング等によってＭＲ膜１３をエッチングする。
これにより、ＭＲ膜１３には、下層の下部ギャップ層１２が露出する開口領域が形成される。この際、ＭＲ膜１３には、マスク１６の縁部１６ａに対応した第２の側壁１３ｂが形成される。すなわち、上記第１の側壁１３ａとこの第２の側壁１３ｂとで挟まれた狭小領域をトラック幅として有するＭＲ膜１３が得られる。
【００２９】
図７（ａ）及び図７（ｂ）を参照して、後続の工程を説明する。まず、ＭＲ膜１３におけるエッチングによって除去された領域を埋めるように、マスク１６を残した状態で堆積層としてのバイアス印加層１７を形成する。バイアス印加層１７は上記のバイアス印加層１５と対となって、ＭＲ膜のフリー層を単磁区化する。また、バイアス印加層１５と同様に、バイアス印加層１７の上には電極層を形成する（図示略）。続いて、リフトオフを行い、マスク１６をその上の堆積材料とともに有機溶剤で除去する。尚、図７（ｂ）から判るように、第２の側壁１３ｂは、ＭＲ膜の面方向において第１の側壁１３ａと平行になっている。
【００３０】
次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、ＭＲ膜１３及びバイアス印加層１５，１７の上に、所定パターンのマスク２０を形成する。具体的には、まず、ＭＲ膜１３上にポジ型のフォトレジストを塗布する。次に、プリベークを施してから、例えばＫｒＦエキシマレーザで露光して、レチクルのパターンをレジストに転写する。更に、現像及びポストベーク等を行うことで、同図のパターンを有するマスク２０を形成する。フォトレジストとしてはポジ型を使用しているため、光が照射されなかった領域がマスク領域となる。尚、マスク２０の底部には、リフトオフを容易にするためのアンダーカット領域が形成されている。
【００３１】
次に、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、マスク２０を利用して、イオンミリング等によってＭＲ膜１３及びバイアス印加層１５，１７をエッチングする。エッチングは、下部ギャップ層１２が露出するまで行う。
【００３２】
次に、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、ＭＲ膜１３におけるエッチングによって除去された領域に、マスク２０を残した状態でＡｌ２Ｏ３等からなる絶縁層２１を形成する。続いて、リフトオフを行い、マスク２０をその上の堆積材料とともに有機溶剤で除去する。
【００３３】
次に、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、ＭＲ膜１３上に、Ａｌ２Ｏ３等の絶縁材料からなる上部ギャップ層１８を形成する。
【００３４】
次に、図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示すように、所望の開口パターンを有するレジストパターンを形成し、イオンミリング等によってその開口パターンに対応した形状のコンタクトホール２２，２２を形成する。ミリングした後、レジストパターンを除去する。各図は、レジストパターンを除去した状態の図である。各コンタクトホール２２，２２からは、バイアス印加層１５，１７上に形成された電極層が露出する。
【００３５】
次に、図１３（ａ）及び図１３（ｂ）に示すように、上部ギャップ層１８上にＮｉＦｅ等からなる上部シールド層１９を積層すると共に、コンタクトホール２２，２２（図１２（ｂ）参照）を通じて電極層と接続される引上げ電極部２３，２３を形成する。引上げ電極２３，２３はフォトリソグラフィ技術で形成することができる。これにより、薄膜磁気ヘッドの再生部が得られる。その後、再生部の上に、必要に応じて誘導型電磁変換素子としての記録部を形成し、薄膜磁気ヘッド１０が完成する。
【００３６】
次に、図１４を参照して、ヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置の製造方法を説明する。まず、上記のようにして得られた薄膜磁気ヘッド１０を、ロードビームの先端にジンバル３６が設けられたサスペンションアーム３７に搭載し、ヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）３５を作製する。そして、このヘッドジンバルアセンブリ３５を、ハードディスク３２の記録情報を薄膜磁気ヘッド１０のＭＲ膜が読取り可能な位置関係になるように組み立てて、ハードディスク装置３０を作製する。ヘッドジンバルアセンブリ３５を支軸３４周りに回転させると、薄膜磁気ヘッド１０は、ハードディスク３２の半径方向、すなわちトラックラインを横切る方向に移動する。
【００３７】
ここで、本実施形態によれば、次のような効果が得られる。すなわち、ＭＲ膜１３に狭小なトラック幅Ｗ（図８（ａ）参照）を形成するために、第１のマスク１４における第１の縁部１４ａを利用して第１の側壁１３ａを形成した後に、第２のマスク１６における第２の縁部１６ａを利用して第２の側壁１３ｂを形成し、各側壁１３ａ，１３ｂの間隔をトラック幅Ｗとする手法を採っている。従来のようにＭＲ膜の残存させたい領域の上に狭小なレジストマスクを形成する場合は、レジストには極めて高い解像度が要求されるが、本実施形態ではかかる狭小なレジストマスクを作製する必要が無いため、ＭＲ膜１３に狭小なパターンを容易に設けることができる。これにより、ハードディスクの高記録密度化に充分対応することができる。
【００３８】
また、上記のように第１の側壁１３ａと第２の側壁１３ｂとは、ＭＲ膜１３の面方向において平行に延びているため、ＭＲ膜１３のＡＢＳからの奥行きの長さを必要に応じて長くすることが可能である。従来のように狭小なレジストマスクを形成する場合は、各側壁が平行で細長いレジストマスクではパターン形状崩れ、転倒が発生するという不具合があったが、本実施形態では狭小なレジストマスクを作製する必要が無いため、このような不具合を解消することができる。
【００３９】
［第２実施形態］
次に、図１５〜図２１を参照して、本発明に係る第２実施形態を説明する。符号（ａ）を付した図面は、ＡＢＳとなる側からの奥行き方向に沿った縦断面図であり、符号（ｂ）が付された平面図のＡ−Ａ方向の断面を示している。
【００４０】
本実施形態では、ウエハ集積段階で実際のＭＲ膜の磁気抵抗変化率を予測するために、模擬のＭＲ膜を作製してこれの磁気抵抗変化率を測定する。予測値の信頼性を高めるには、模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを実際のＭＲ膜のそれと等しくすることが必要である。
【００４１】
まず、図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示すように、リソグラフィ技術によって、トラック幅が定められた模擬ＭＲ膜４０を形成する。模擬ＭＲ膜４０の両側には、バイアス印加層１５，１７を積層する。これは、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示した段階に相当し、トラック幅を狭小にするためには、ここまでの製造工程に第１実施形態を適用することが好適である。もっとも、他の方法で模擬ＭＲ膜をパターニングしてトラック幅を画成し、本実施形態を適用してもよい。尚、模擬ＭＲ膜４０は、ウエハ上に１つだけ設けてもよいし、複数の薄膜磁気ヘッドが並んだ各列（所謂バーに相当）に１つ設けるようにしてもよいし、その数は限定されない。
【００４２】
次に、模擬ＭＲ膜４０をパターニングして狭小なＭＲハイト（ＡＢＳとなるべき側からの奥行きの長さ）を調整する処理を開始する。実製品となるＭＲ膜１３では、ウエハをダイシングして得られるバーの状態（薄膜磁気ヘッドが一列に並んでいる状態）において、研磨加工等によってＭＲハイトが調整される。これに対して、模擬ＭＲ膜４０では、ダイシング前のウエハ上に薄膜磁気ヘッドが集積した状態でＭＲハイトを調整する必要がある。そのため、研磨加工ではなく、リソグラフィ技術を利用して模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを所望の値にする。
【００４３】
まず、図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、模擬ＭＲ膜４０及びバイアス印加層１５，１７の上に、所定パターンのマスク４１（第１のマスク）を形成する。具体的には、まず、模擬ＭＲ膜４０上にポジ型のフォトレジスト（第１のフォトレジスト）を塗布する。次に、プリベークを施してから、例えばＫｒＦエキシマレーザで露光して、レチクルのパターンをレジストに転写する。更に、現像及びポストベーク等を行うことで、同図のパターンを有するマスク４１を形成する。フォトレジストとしてはポジ型を使用しているため、光が照射されなかった領域がマスク領域となる。
【００４４】
マスク４１は、ＡＢＳとなる側に幅広の領域を有し、その両端に奥側に延びる領域を有している。また、マスク４１の幅広の領域における奥側には、バイアス印加層１５，１７の並び方向に延びる第１の縁部４１ａが形成されている。尚、マスク４１の底部には、リフトオフを容易にするためのアンダーカット領域が形成されている。
【００４５】
次に、図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示すように、マスク４１を利用して、イオンミリング等によって模擬ＭＲ膜４０をエッチングする。この際、模擬ＭＲ膜４０には、マスク４１の縁部４１ａに対応した第１の側壁４０ａが形成される。この第１の側壁４０ａは、模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを規定する一方の面となるものである。模擬ＭＲ膜４０の第１の側壁４０ａは、マスク４１の縁部４１ａに倣い、バイアス印加層１５，１７の並び方向に沿って延びている。
【００４６】
次に、図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、模擬ＭＲ膜４０におけるエッチングによって除去された領域に、マスク４１を残した状態でＡｌ２Ｏ３等からなる絶縁層４２（堆積層）を形成する。続いて、リフトオフを行い、マスク４１をその上の堆積材料とともに有機溶剤で除去する。
【００４７】
図１９（ａ）及び図１９（ｂ）を参照して、後続の過程を説明する。本工程では、模擬ＭＲ膜４０及びバイアス印加層１５，１７上に、所定パターンのマスク４４（第２のマスク）を形成する。マスク４４は、マスク４１と同様の手法で形成する。まず、模擬ＭＲ膜４０及びバイアス印加層１５，１７上にポジ型のフォトレジスト（第２のフォトレジスト）を塗布する。次に、プリベークを施してから、例えばＫｒＦエキシマレーザで露光して、レチクルのパターンをレジストに転写する。更に、現像及びポストベーク等を行うことで、マスク４４を形成する。マスク４４は、模擬ＭＲ膜４０及びバイアス印加層１５，１７の少なくとも一部を覆うことになる。また、マスク４４には、第１の縁部４１ａ（図１６（ｂ）参照）と平行に延びて、模擬ＭＲ膜４０上をＭＲ方向と直交する方向に横切る第２の縁部４４ａが形成されている。
【００４８】
次に、図２０（ａ）及び図２０（ｂ）に示すように、マスク４４を用いて、イオンミリング等によって模擬ＭＲ膜４０をエッチングする。これにより、模擬ＭＲ膜４０には、マスク４４の縁部４４ａに対応した第２の側壁４０ｂが形成される。すなわち、上記第１の側壁４０ａとこの第２の側壁４０ｂとで挟まれた狭小領域によって、模擬ＭＲ膜４０のＭＲハイトが規定される。
【００４９】
図２１（ａ）及び図２１（ｂ）を参照して、後続の工程を説明する。まず、模擬ＭＲ膜４０におけるエッチングによって除去された領域を埋めるように、マスク４４を残した状態で堆積層としての絶縁層４５を形成する。続いて、リフトオフを行い、マスク４４をその上の堆積材料とともに有機溶剤で除去する。尚、図２１（ｂ）から判るように、第２の側壁４０ｂは、ＭＲ膜の面方向において第１の側壁４０ａと平行になっている。
【００５０】
その後、第１実施形態と同様に、上部ギャップ層、上部シールド層等を形成して再生部を作製し、この上に必要に応じて記録部を形成することで、薄膜磁気ヘッドが完成する。
【００５１】
本実施形態によれば、次のような効果が得られる。すなわち、模擬ＭＲ膜４０に狭小なＭＲハイトＨ（図２１（ａ）参照）を形成するために、第１のマスク４１における第１の縁部４１ａを利用して第１の側壁４０ａを形成した後に、第２のマスク４４における第２の縁部４４ａを利用して第２の側壁４０ｂを形成し、各側壁４０ａ，４０ｂの間隔をＭＲハイトＨとする手法を採っている。そのため、狭小なレジストマスクを作製することなく、ウエハ段階で模擬ＭＲ膜４０に狭小なＭＲハイトを容易に形成することができる。これにより、研磨加工等で形成する実製品のＭＲ膜のＭＲハイトが極めて短い場合であっても、模擬ＭＲ膜４０のＭＲハイトをそれに対応した長さにすることができ、磁気抵抗変化率の予測値は信頼性の高いものになる。
【００５２】
［実施例］
次に、実施例に基づいて、本発明の効果を具体的に説明する。
【００５３】
実施例１では、上記第２実施形態の方法によって、ウエハ集積段階で模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを形成した。薄膜磁気ヘッドはＧＭＲヘッドとし、ＭＲ膜には、下部ギャップ層側から順に、厚さ約５ｎｍのＴａ及び厚さ約２ｎｍのＮｉＦｅからなる下地層、ＰｔＭｎからなる厚さ１５ｎｍの反強磁性層、３層構造（ＣｏＦｅ：２ｎｍ、Ｒｕ：０．８ｎｍ、ＣｏＦｅ：２ｎｍ）のピンド層、Ｃｕからなる厚さ２．５ｎｍの非磁性且つ導電性の中間層、厚さ約２ｎｍのＣｏＦｅ及び厚さ約２ｎｍのＮｉＦｅからなるフリー層、及びＴａからなる厚さ５ｎｍのキャップ層を設けた。また、フリー層を単磁区化するバイアス印加層は、厚さ５０ｎｍのＴａ、厚さ３００ｎｍのＮｉＦｅ、厚さ６０ｎｍのＩｒＭｎ、及び厚さ５０ｎｍのＴａを順に積層することで形成した。
【００５４】
そして、第２実施形態の方法により、模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを０．１μｍにすることができた。尚、製造過程で使用するフォトレジストとしては、化学増幅型のポジレジストを用い、露光光源には、ＫｒＦエキシマレーザを使用した。
【００５５】
一方、比較例１では、模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを形成したい領域の上に狭小なレジスト膜を形成し、一度のイオンミリングによって模擬ＭＲ膜をパターニングした。ＭＲ膜の構成は実施例１と同じにし、フォトレジスト及び光源についても実施例１と同じものを使用した。その結果、実現できるＭＲハイトの最小値は、０．５μｍであった。実際のＭＲ膜のＭＲハイトは０．１１μｍにする予定であったが、これを大きく超過する値となってしまった。
【００５６】
以上のようにして実施例１及び比較例１においてＭＲハイトを形成した後、模擬ＭＲ膜の外部磁界（Ｈ［Ｏｅ］）に対する磁気抵抗変化率（ＭＲ［％］））を測定した。図２２のグラフに、実施例１の結果を示し、図２３のグラフに、比較例１の結果を示す。図２３から判るように、比較例１のグラフでは、形状異方性によってフリー層の磁化容易軸がＡＢＳからの奥行き方向に向いてしまうこと、及び、バイアス印加層についても、ＭＲハイトが長すぎることによって十分な形状異方性が得られず、単磁区構造が形成できていないために十分なバイアス磁場が得られていないこと、を反映した波形となっている。この予測値では、実際のＭＲ膜の磁気抵抗変化率を模擬できていないことになる。
【００５７】
一方、図２２から判るように、実施例１のグラフでは、形状異方性によってフリー層に充分なバイアスが与えられた結果の波形となっている。すなわち、本実施例により、本発明を適用することで、模擬ＭＲ膜のＭＲハイトを実際のＭＲ膜のハイトに近い値にすることができ、磁気抵抗効果率の予測値の信頼性が高められることが立証された。
【００５８】
以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、ＭＲ膜はＧＭＲ膜に限られず、トンネル接合で生じる磁気抵抗効果を利用したＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌ−ｔｙｐｅ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ）膜であってもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法によれば、ＭＲ膜に狭小なパターンを容易に設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施形態の製造過程を示す図である。
【図２】後続の製造過程を示す図である。
【図３】後続の製造過程を示す図である。
【図４】後続の製造過程を示す図である。
【図５】後続の製造過程を示す図である。
【図６】後続の製造過程を示す図である。
【図７】後続の製造過程を示す図である。
【図８】後続の製造過程を示す図である。
【図９】後続の製造過程を示す図である。
【図１０】後続の製造過程を示す図である。
【図１１】後続の製造過程を示す図である。
【図１２】後続の製造過程を示す図である。
【図１３】後続の製造過程を示す図である。
【図１４】第１実施形態の製造方法で得られたヘッドジンバルアセンブリ及びハードディスク装置を示す斜視図である。
【図１５】本発明に係る第２実施形態の製造過程を示す図である。
【図１６】後続の製造過程を示す図である。
【図１７】後続の製造過程を示す図である。
【図１８】後続の製造過程を示す図である。
【図１９】後続の製造過程を示す図である。
【図２０】後続の製造過程を示す図である。
【図２１】後続の製造過程を示す図である。
【図２２】実施例１の模擬ＭＲ膜の磁気抵抗変化率を示すグラフである。
【図２３】比較例１の模擬ＭＲ膜の磁気抵抗変化率を示すグラフである。
【図２４】図２４（ａ）〜図２４（ｅ）は、従来のＭＲ膜のパターニング方法を示す製造工程図である。
【符号の説明】
１０…薄膜磁気ヘッド、１１…下部シールド層、１２…下部ギャップ層、１３…ＭＲ膜、１３ａ…第１の側壁、１３ｂ…第２の側壁、１４…第１のマスク、１４ａ…第１の縁部、１５，１７…バイアス印加層（堆積層）、１６…第２のマスク、１６ａ…第２の縁部、３０…ハードディスク装置、３５…ヘッドジンバルアセンブリ、３７…サスペンションアーム、４０…模擬ＭＲ膜、４０ａ…第１の側壁、４０ｂ…第２の側壁、４１…第１のマスク、４１ａ…第１の縁部、４２…絶縁層（堆積層）、４４…第２のマスク、４４ａ…第２の縁部、４５…絶縁層、Ｈ…ＭＲハイト、Ｗ…トラック幅。
【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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