(57)【要約】【課題】  微小な寸法を有する薄膜パターンをより高精度、かつ容易に形成することのできる薄膜パターンの形成方法を提供する。【解決手段】  第１の薄膜１７Ｚと２層レジストパターン５とを互いに隔てるように可溶層２を形成したのち、２層レジストパターン５をマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜１７Ｚおよび可溶層２を選択的に除去する。この際、可溶層２によって保護される第１の薄膜パターン１７の端部１７Ｔが型くずれを生じないので、より正確なパターニングをおこなうことができる。また、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な溶剤を用いてこれらを１回の操作で溶解除去するので、第１の薄膜パターン１７にバリを発生させることなく円滑なリフトオフ操作を行うことができ、より微小な寸法を有する第１の薄膜パターン１７を高精度かつ容易に形成することができる。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体上に第１の薄膜を形成する工程と、
前記第１の薄膜上に、可溶層を形成する工程と、
前記可溶層の上に、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより前記第１の薄膜および可溶層を選択的に除去し、第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、
少なくとも前記可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用い、少なくとも前記可溶層パターンを除去する工程と
を含むことを特徴とする薄膜パターンの形成方法。
【請求項２】
さらに、前記レジストパターンと、第１の薄膜および可溶層が除去された領域とを覆うように、第２の薄膜を形成する工程を含み、
前記溶剤を用い、少なくとも前記可溶層パターンを除去することにより第２の薄膜パターンを形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項３】
前記溶剤として、前記レジストパターンをも溶解可能な溶剤を用い、前記可溶層パターンと共に前記レジストパターンを除去する
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項４】
無機材料を用いて前記可溶層を形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項５】
前記無機材料として銅（Ｃｕ）を少なくとも含む金属を用い、前記溶剤としてＮ−メチルピロリドンを少なくとも含む有機溶剤を用いる
ことを特徴とする請求項４に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項６】
前記無機材料としてニッケル（Ｎｉ）および鉄（Ｆｅ）を少なくとも含む金属を用い、前記溶剤として芳香族炭化水素とフェノールとオクチルベンゼンスルホン酸とを少なくとも含む有機溶剤を用いる
ことを特徴とする請求項４に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項７】
有機材料を用いて前記可溶層を形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項８】
前記有機材料として、水溶性樹脂を用い、前記溶剤としてＮ−メチルピロリドンを少なくとも含む有機溶剤を用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項９】
前記有機材料として、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用い、前記溶剤としてＮ−メチルピロリドンを少なくとも含む有機溶剤を用いる
ことを特徴とする請求項７に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項１０】
さらに、前記レジストパターンにアンダーカットを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項１１】
島状または帯状をなす孤立型の前記レジストパターンを形成し、この孤立型の前記レジストパターンと同形をなす孤立型の前記第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項１２】
開口を有する開口型の前記レジストパターンを形成し、この開口型の前記レジストパターンと同形の開口を有する開口型の前記第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項１３】
基体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、可溶層を形成する工程と、
前記可溶層の上に、レジストパターンを形成する工程と、
前記レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより前記磁気抵抗効果膜および可溶層を選択的に除去し、磁気抵抗効果膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、
前記レジストパターンと、磁気抵抗効果膜および可溶層が除去された領域とを覆うように、少なくとも強磁性膜を含む金属膜を形成する工程と、
少なくとも前記可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用い、少なくとも前記可溶層パターンを除去することにより、前記磁気抵抗効果膜パターンの両側に、磁区制御層を含む一対の金属膜パターンを形成する工程と
を含むことを特徴とする磁気抵抗効果素子の形成方法。
【請求項１４】
前記溶剤として、前記レジストパターンをも溶解可能な溶剤を用い、前記可溶層パターンと共に前記レジストパターンを除去する
ことを特徴とする請求項１３に記載の磁気抵抗効果素子の形成方法。
【請求項１５】
前記金属膜を形成する工程は、前記強磁性膜上に導電膜を形成する工程を含み、前記一対の金属膜パターンがそれぞれ導電リード層を含むようにする
ことを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の磁気抵抗効果素子の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基体上への薄膜パターンの形成方法、およびこの薄膜パターンを含む磁気抵抗効果素子の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、薄膜形成プロセスを利用して形成される薄膜磁気ヘッドや半導体デバイス等の電子・磁気デバイスにおいては、各種の薄膜パターンが多用されている。例えば、薄膜磁気ヘッドでは磁性薄膜等を積層した磁気抵抗効果（ＭＲ；Magnetoresistive）素子が用いられ、半導体デバイスにおいては、導電性薄膜からなる配線パターンが用いられる。このような薄膜パターンとしては、島状あるいは帯状の薄膜パターンのほか、スルーホール（開口）を有する薄膜パターンが用いられる場合もある。
【０００３】
これらの薄膜パターンを形成する方法としては、レジストパターンをマスクとして利用したドライエッチング法がある。この方法は、まず、基板上に全面に亘って薄膜を形成したのち、この薄膜の上にフォトリソグラフィ等により所望のパターン形状を有するレジストパターンを形成する。次いで、このレジストパターンにアンダーカットを形成する。さらに、アンダーカットを形成したレジストパターンをマスクとしてイオンミリング等のドライエッチングを施すことにより、所望の形状を有する薄膜パターンを形成するというものである。このドライエッチング法については、例えば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特表２００３−５１７６９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、最近では、電子・磁気デバイスの小型化が著しく進んでおり、これに伴って薄膜パターンの微小化に対する要求も高まっている。しかしながら、上記のようなドライエッチング法を用いて微小な薄膜パターンを形成しようとした場合には、バリなどの発生によって高精度な薄膜パターンが得られないという問題が生じることがあった。すなわち、微小な薄膜パターンを形成するにはレジストパターンの寸法をも微小化する必要があるので、レジストパターンにおけるアンダーカット部分の幅および高さについても小さくせざるを得ない。ところが、アンダーカット部分の寸法が極端に小さくなると、図２１に示したように、ドライエッチング時に基板１０１上から除去されて飛散した薄膜の一部が再付着物１０９としてレジストパターン１０５のアンダーカット部分１０８の端面近傍に再付着し、さらに、この再付着物１０９を介してレジストパターン１０５と、形成対象である薄膜パターン１１７の端面または上面とが繋がってしまう場合が生じる。このような場合には、レジストパターン１０５のリフトオフ操作が不可能となり、または可能であったとしても薄膜パターン１１７の周縁部にバリを発生させてしまうこととなる。したがって、微小な寸法のレジストパターンを利用した場合であっても、バリの発生がない、円滑なリフトオフ操作を行うことができる薄膜パターンの形成方法が望まれている。
【０００５】
本発明はかかる問題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、微小な寸法を有する薄膜パターンをより高精度、かつ容易に形成することのできる薄膜パターンの形成方法を提供することにある。本発明の第２の目的は、上記のような薄膜パターンの形成方法を利用した磁気抵抗効果素子の形成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る薄膜パターンの形成方法は、基体上に第１の薄膜を形成する工程と、この第１の薄膜上に可溶層を形成する工程と、この可溶層の上にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜および可溶層を選択的に除去し、第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、少なくとも可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用い、少なくとも可溶層パターンを除去する工程とを含むようにしたものである。ここで、「可溶層」とは、所定の溶剤によって溶解することのできる無機材料または有機材料からなる層である。
【０００７】
本発明に係る薄膜パターンの形成方法では、薄膜とレジストパターンとの間に可溶層を形成するので、薄膜とレジストパターンとが可溶層によって互いに隔てられた構造となる。さらに、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより薄膜および可溶層を選択的に除去し、少なくとも可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用いて少なくとも可溶層パターンを除去するようにしたので、薄膜パターンとレジストパターンとが容易に分離される。特に、可溶層パターンと共にレジストパターンをも溶解可能な溶剤を用い、可溶層パターンと共にレジストパターンを除去するようにすれば、形成工程が簡略化される。
【０００８】
また、本発明に係る薄膜パターンの形成方法では、さらに、レジストパターンと、第１の薄膜および可溶層が除去された領域とを覆うように第２の薄膜を形成する工程を含み、上記の溶剤を用いて少なくとも可溶層パターンを溶解除去することにより第２の薄膜パターンを形成するようにしてもよい。
【０００９】
本発明に係る薄膜パターンの形成方法では、無機材料を用いて可溶層を形成するようにしてもよい。ここで、無機材料として銅（Ｃｕ）を少なくとも含む金属を用いた場合、溶剤として少なくともＮ−メチルピロリドンを含む有機溶剤を用いることが望ましい。また、無機材料としてニッケル（Ｎｉ）および鉄（Ｆｅ）を少なくとも含む金属を用いた場合には、溶剤として芳香族炭化水素とフェノールとオクチルベンゼンスルホン酸とを少なくとも含む有機溶剤を用いることが望ましい。
【００１０】
本発明に係る薄膜パターンの形成方法では、有機材料を用いて可溶層を形成するようにすることもできる。ここで、有機材料として、例えば水溶性樹脂またはダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を用いることができ、その場合には溶剤としてＮ−メチルピロリドンを少なくとも含む有機溶剤を用いることが望ましい。
【００１１】
本発明に係る薄膜パターンの形成方法では、さらに、レジストパターンにアンダーカットを形成する工程を含むようにすることが望ましい。
【００１２】
本発明に係る薄膜パターンの形成方法では、島状または帯状をなす孤立型のレジストパターンを形成し、この孤立型のレジストパターンと同形をなす孤立型の第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成するようにしてもよい。あるいは、開口を有する開口型のレジストパターンを形成し、この開口型のレジストパターンと同形の開口を有する開口型の第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成するようにしてもよい。
【００１３】
本発明に係る磁気抵抗効果素子の形成方法は、基体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可溶層を形成する工程と、この可溶層の上に、レジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより磁気抵抗効果膜および可溶層を選択的に除去し、磁気抵抗効果膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、レジストパターンと、磁気抵抗効果膜および可溶層が除去された領域とを覆うように、少なくとも強磁性膜を含む金属膜を形成する工程と、少なくとも可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用い、少なくとも可溶層パターンを除去することにより、磁気抵抗効果膜パターンの両側に、磁区制御層を含む一対の金属膜パターンを形成する工程とを含むようにしたものである。
【００１４】
本発明に係る磁気抵抗効果素子の形成方法では、磁気抵抗効果膜とレジストパターンとの間に可溶層を形成するので、磁気抵抗効果膜とレジストパターンとが可溶層によって互いに隔てられた構造となる。さらに、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより磁気抵抗効果膜および可溶層を選択的に除去し、少なくとも可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用いて少なくとも可溶層パターンを除去するようにしたので、磁気抵抗効果膜パターンとレジストパターンとが容易に分離される。特に、可溶層パターンと共にレジストパターンをも溶解可能な溶剤を用い、可溶層パターンと共にレジストパターンを除去するようにすれば、形成工程が簡略化される。
【００１５】
本発明に係る磁気抵抗効果素子の形成方法では、金属膜を形成する工程が、強磁性膜上に導電膜を形成する工程を含み、一対の金属膜パターンがそれぞれ導電リード層を含むようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る薄膜パターンの形成方法によれば、基体上に第１の薄膜を形成する工程と、この第１の薄膜上に可溶層を形成する工程と、この可溶層の上にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜および可溶層を選択的に除去し、第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、少なくとも可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用い、少なくとも可溶層パターンを溶解除去する工程とを含むようにしたので、第１の薄膜パターンの端部における型くずれの発生を抑制し、より正確にエッチングすることができるうえ、可溶層パターンによって隔てられた第１の薄膜パターンとレジストパターンとを容易に分離することができる。したがって、より微小な寸法を有する第１の薄膜パターンを含む薄膜パターンを高精度かつ容易に形成することができる。特に、レジストパターンをも溶解可能な溶剤を用い、可溶層パターンと共にレジストパターンを除去するようにすれば、形成工程を簡略化し、より低コスト化を図ることができる。
【００１７】
本発明に係る磁気抵抗効果素子の形成方法によれば、基体上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、この磁気抵抗効果膜上に可溶層を形成する工程と、この可溶層の上にレジストパターンを形成する工程と、レジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより磁気抵抗効果膜および可溶層を選択的に除去し、磁気抵抗効果膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、レジストパターンと、磁気抵抗効果膜および可溶層が除去された領域とを覆うように、少なくとも強磁性膜を含む金属膜を形成する工程と、少なくとも可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用い、少なくとも可溶層パターンを除去することにより、磁気抵抗効果膜パターンの両側に、磁区制御層を含む一対の金属膜パターンを形成する工程とを含むようにしたので、磁気抵抗効果膜パターンの端部における型くずれの発生を抑制し、より正確にエッチングすることができるうえ、可溶層パターンによって隔てられた磁気抵抗効果膜パターンとレジストパターンとを容易に分離することができる。したがって、より微小な寸法を有する磁気抵抗効果膜パターンを含む磁気抵抗効果素子を高精度かつ容易に形成することができる。特に、レジストパターンをも溶解可能な溶剤を用い、可溶層パターンと共にレジストパターンを除去するようにすれば、形成工程を簡略化し、より低コスト化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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。
【００１９】
［第１の実施の形態］
最初に、図１〜図７を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法について、以下に説明する。
【００２０】
図１は、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等の基体上に必要に応じて所定の機能膜が形成された基板１の上に形成され、輪郭７で画定された島状のパターン形状を有する第１の薄膜パターン１７と、この第１の薄膜パターン１７の周囲を覆う第２の薄膜パターン１８とを示すものである。図１（Ａ）は平面構成を示し、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）におけるＩＡ−ＩＡ切断線に沿った矢視方向の断面構成を示す。
【００２１】
第１の薄膜パターン１７は、図１（Ａ）に示したように、例えば、微小な幅Ｗ（例えば０．１８μｍ）および長さＬ（例えば３μｍ）を有する第１領域１７Ａと、この第１領域１７Ａの両端にそれぞれ隣接するほぼ正方形をなす一対の第２領域１７Ｂとによって構成された平面形状をなしている。第１および第２の薄膜パターン１７，１８の構成材料は、例えば導電性材料であってもよいし絶縁性材料であってもよい。または磁性材料であってもよいし非磁性材料であってもよい。また、第１および第２の薄膜パターン１７，１８の構造は、単層構造であってもよいし、複数の層が積層された積層構造であってもよい。
【００２２】
これら第１および第２の薄膜パターン１７，１８の形成方法は、基板１上に、のちに第１の薄膜パターン１７となる第１の薄膜を形成する工程と、この第１の薄膜上に可溶層を形成する工程と、この可溶層の上にレジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜および可溶層を選択的に除去し、第１の薄膜パターンおよび可溶層パターンを形成する工程と、レジストパターンと第１の薄膜および可溶層が除去された領域とを覆うように第２の薄膜を形成する工程と、レジストパターンおよび可溶層パターンを共に溶解可能な溶剤を用い、レジストパターンおよび可溶層パターンを１回の操作で溶解除去する工程とを含むものである。以下、各工程について詳細に説明する。
【００２３】
まず、図２に示したように、基板１上に、最終的に得られる第１の薄膜パターン１７となる第１の薄膜１７Ｚを、例えばタンタル（Ｔａ）を構成材料として用いてスパッタリング法により全面に亘って形成する。
【００２４】
次に、第１の薄膜１７Ｚを全面に亘って覆うように、例えばスパッタリング法を用いて可溶層２を形成する。ここでは、例えば銅（Ｃｕ）を構成材料として用いて、例えば０．５ｎｍの厚みをなすように可溶層２を形成する。続いて、可溶層２を全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて、下部レジスト層３と上部レジスト層４とを順次積層する。ここでは、例えば、アルカリ可溶性樹脂であるポリメチルグルタルイミド（ＰＭＧＩ）を主成分とするレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって５０ｎｍ程度の厚みをなすように下部レジスト層３を形成する。こののち、例えばポリヒドロキシスチレンを主成分とするポジレジスト材料を塗布し、必要に応じて加熱処理をおこなって０．５μｍ程度の厚みをなすように上部レジスト層４を形成する。
【００２５】
次いで、下部レジスト層３および上部レジスト層４に対するフォトリソグラフィ処理を施すことにより、２層レジストパターン５を形成する。具体的には、まず、図３に示したように、所定形状の開口部６Ｅを有するフォトマスク６を介して下部および上部レジスト層３，４を選択的に露光して潜像部分４Ｅを形成する。そののち、例えば１２０℃の雰囲気で６０秒間の加熱処理を行い、さらに、所定の現像液（例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液）を用いて潜像部分４Ｅと下部レジスト層３の一部を溶解除去することにより現像し、水洗および乾燥をおこなう。こうすることにより、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、下層部分３Ａおよび上層部分４Ａからなり、輪郭７Ａで画定された島状をなす孤立型の２層レジストパターン５が形成される。この２層レジストパターン５は、図４（Ａ）に示したように、例えば、形成対象とする第１の薄膜パターン１７の幅Ｗおよび長さＬに対応する寸法（幅Ｗ１および長さＬ１）を有する第１領域５Ａと、この第１領域５Ａの両端にそれぞれ隣接し、ほぼ正方形をなす一対の第２領域５Ｂとを含んでいる。なお、図４（Ａ）は、図３に続く工程における平面構成を表し、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）におけるＩＶＢ−ＩＶＢ切断線に沿った矢視方向の断面構成を表す。
【００２６】
この場合、下部レジスト層３にアルカリ可溶性樹脂を用いているので、アルカリ現像液を用いることにより、図４（Ｂ）に示したようなアンダーカット部分８を形成することができる。アンダーカット部分８の幅Ｗ２の大きさは、例えば、現像液の濃度や現像時間により制御することができる。なお、幅Ｗ２の最適値は、可溶層２および第１の薄膜１４Ｚの材質や厚み、２層レジストパターンの大きさ、下層部分３Ａおよび上層部分４Ａの厚み、あるいはドライエッチングの方法などの様々な条件を考慮して決定されるべきものである。
【００２７】
２層レジストパターン５を形成したのち、図５に示したように、この２層レジストパターン５をマスクとして利用し、例えばイオンミリングや反応性イオンエッチング（Reactive Ion Etching；ＲＩＥ）等のドライエッチング法を用いて第１の薄膜１７Ｚおよび可溶層２を選択的にエッチングし、２層レジストパターン５と同形の島状をなす孤立型の第１の薄膜パターン１７および可溶層パターン２Ａを形成する。ここでは、可溶層２が第１の薄膜１７Ｚを覆った状態でドライエッチングをおこなうので、パターニングされる第１の薄膜パターン１７の端部１７Ｔは型くずれを起こしにくい。ところが可溶層２を形成しない場合には、図２１に示した従来の薄膜パターン１１７のように、端部１１７Ｔが型くずれを起こし丸みを帯びた状態となってしまう。これに対し本実施の形態では、上記したように端部１７Ｔが型くずれを起こしにくいので、第１の薄膜パターン１７は２層レジストパターン５の輪郭７Ａに対応し、より正確に画定される。また、このエッチング操作の際には、基板１上から一旦除去されて飛散した第１の薄膜１７Ｚの一部が、再付着物９として２層レジストパターン５の端面や可溶層パターン２Ａの端面に再付着することとなる。
【００２８】
こののち、図６に示したように、エッチングにより露出した基板１と２層レジストパターン５とを覆うように、例えば金（Ａｕ）を構成材料として第２の薄膜１８Ｚをスパッタリング等により形成する。最後に、第２の薄膜１８Ｚに覆われた２層レジストパターン５をリフトオフ操作により除去する。ここでは、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な所定の溶剤、例えば５０℃に保持されたＮ−メチルピロリドンなどの有機溶剤を用い、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを１回の操作で溶解除去する。以上の操作により、図７に示したように、輪郭７で画定された島状をなす孤立型の第１の薄膜パターン１７と、この第１の薄膜パターン１７を取り囲み、その周縁部に隣接するように配置された第２の薄膜パターン１８とを有する薄膜パターンが完成する。
【００２９】
以上のように、本実施の形態によれば、第１の薄膜１７Ｚと２層レジストパターン５との間に例えば銅からなる可溶層２を形成するので、第１の薄膜１７Ｚと２層レジストパターン５とが可溶層２によって互いに隔てられた構造とすることができる。さらに、島状をなす孤立型の２層レジストパターン５をマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜１７Ｚおよび可溶層２を選択的に除去するようにしたので、第１の薄膜パターン１７の端部１７Ｔにおける型くずれの発生を抑制し、より正確にエッチングすることができる。また、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な溶剤を用いて２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを１回の操作で溶解除去するようにしたので、第１の薄膜パターン１７にバリを発生させることなく、第１の薄膜パターン１７と２層レジストパターン５とを容易に分離することができる。しかも、１回の操作で２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａの双方を溶解除去するので、これらを個別の溶剤を用い、個別の操作で除去操作を行う場合と比べて工程を簡略化できる。このように、本実施の形態によれば、より微小な寸法を有し、輪郭７で画定された孤立型の第１の薄膜パターン１７を高精度かつ容易に形成することができる。なお、第１の薄膜パターン１７の形状は、図１に示した輪郭７で画定された形状に限らず、単なる矩形や円形、または細長い帯状であってもよく、その場合にも上記の効果が得られる。
【００３０】
［第２の実施の形態］
次に、図８〜図１４を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法について、以下に説明する。
【００３１】
上記第１の実施の形態では、島状をなす孤立型の２層レジストパターンを用いて、この孤立型の２層レジストパターンと同形の孤立型の薄膜パターンを形成する場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、開口を有する開口型レジストパターンを用いて、この開口と同形の開口を有する開口型の薄膜パターンを形成する場合について説明する。
【００３２】
図８は、基板１の上に形成され、輪郭７で画定された開口を有する第１の薄膜パターン２７と、この第１の薄膜パターン２７の開口を埋めるように形成された第２の薄膜パターン２８とを示すものである。図８（Ａ）は平面構成を示し、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）におけるVIIIＡ−VIIIＡ切断線に沿った矢視方向の断面構成を示す。
【００３３】
第１の薄膜パターン２７の開口は、図８（Ａ）に示したように、例えば、幅Ｗ（例えば０．１８μｍ）および長さＬ（例えば３μｍ）を有する第１領域２７Ａと、この第１領域２７Ａの両端にそれぞれ隣接するほぼ正方形をなす一対の第２領域２７Ｂとによって構成された平面形状をなしている。以下、図８に示した第１および第２の薄膜パターン２７，２８の形成方法について詳細に説明する。
【００３４】
まず、図９に示したように、基板１上に、最終的に得られる第１の薄膜パターン２７となる第１の薄膜２７Ｚを、例えばタンタルを構成材料として用いてスパッタリング法により全面に亘って形成する。次に、第１の薄膜２７Ｚを全面に亘って覆うように、例えばスパッタリング法を用いて可溶層２を形成する。ここでは、例えばニッケル鉄合金（ＮｉＦｅ）を構成材料として用いて、例えば０．５ｎｍの厚みをなすように可溶層２を形成する。続いて、可溶層２を全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて、第１の実施の形態と同様にして下部レジスト層３と上部レジスト層４とを順次積層する。
【００３５】
次いで、下部レジスト層３および上部レジスト層４に対するフォトリソグラフィ処理を施すことにより、２層レジストパターン５を形成する。具体的には、まず、図１０に示したように、所定形状の開口部６Ｅを有するフォトマスク６を介して下部および上部レジスト層３，４を選択的に露光して潜像部分４Ｅを形成する。そののち、例えば１２０℃の雰囲気で６０秒間の加熱処理を行い、さらに、所定の現像液（例えば、テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液）を用いて潜像部分４Ｅを溶解除去することにより現像し、水洗および乾燥をおこなう。こうすることにより、図１１（Ａ），（Ｂ）に示したように、下層部分３Ａおよび上層部分４Ａからなり、輪郭７Ａで画定された開口を有する開口型の２層レジストパターン２５が形成される。この２層レジストパターン２５の開口は、図１１（Ａ）に示したように、例えば、形成対象とする第１の薄膜パターン２７の幅Ｗおよび長さＬに対応する寸法（幅Ｗ１および長さＬ１）を有する第１領域２５Ａと、この第１領域２５Ａの両端にそれぞれ隣接するほぼ正方形をなす一対の第２領域２５Ｂとを含んでいる。なお、図１１（Ａ）は、図１０に続く工程における平面構成を表し、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）におけるＸＩＢ−ＸＩＢ切断線に沿った矢視方向の断面構成を表す。
【００３６】
２層レジストパターン２５を形成したのち、図１２に示したように、この２層レジストパターン２５をマスクとして利用し、ドライエッチング法を用いて第１の薄膜２７Ｚおよび可溶層２を選択的にエッチングし、２層レジストパターン２５と同形の開口を有する開口型の第１の薄膜パターン２７および可溶層パターン２Ａを形成する。このエッチング操作の際には、基板１上から一旦除去されて飛散した第１の薄膜２７Ｚの一部が、再付着物９として２層レジストパターン２５の端面や可溶層パターン２Ａの端面に再付着することとなる。
【００３７】
こののち、図１３に示したように、エッチングにより露出した基板１と２層レジストパターン２５とを覆うように、第２の薄膜２８Ｚをスパッタリング等により形成する。最後に、第２の薄膜２８Ｚに覆われた２層レジストパターン２５をリフトオフ操作により除去する。ここでは、２層レジストパターン２５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な所定の溶剤、例えば９０℃に保持された芳香族炭化水素（６０ｗｔ％）とフェノール（２０ｗｔ％）とオクチルベンゼンスルホン酸（２０ｗｔ％）との混合有機溶剤を用い、２層レジストパターン２５および可溶層パターン２Ａを１回の操作で溶解除去する。以上の操作により、図１４に示したように、輪郭７で画定された開口を有する開口型の第１の薄膜パターン２７と、この第１の薄膜パターン２７の開口を埋めるように形成された第２の薄膜パターン２８とを有する薄膜パターンが完成する。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によれば、第１の薄膜２７Ｚと２層レジストパターン２５との間に例えばＮｉＦｅからなる可溶層２を形成するので、第１の薄膜２７Ｚと２層レジストパターン２５とが可溶層２によって互いに隔てられた構造とすることができる。さらに、開口を有する開口型の２層レジストパターン２５をマスクとしたドライエッチングにより第１の薄膜２７Ｚおよび可溶層２を選択的に除去するようにしたので、第１の薄膜パターン２７の端部２７Ｔにおける型くずれの発生を抑制し、より正確にエッチングすることができる。また、２層レジストパターン２５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な溶剤を用いて２層レジストパターン２５および可溶層パターン２Ａを１回の操作で溶解除去するようにしたので、第１の薄膜パターン２７にバリを発生させることなく、第１の薄膜パターン２７と２層レジストパターン２５とを容易に分離することができる。しかも、１回の操作で２層レジストパターン２５および可溶層パターン２Ａの双方を溶解除去するので、これらを個別の溶剤を用い、個別の操作で除去操作を行う場合と比べて工程を簡略化できる。このように、本実施の形態によれば、より微小な寸法を有し、輪郭７で画定された開口型の第１の薄膜パターン２７を高精度かつ容易に形成することができる。なお、第１の薄膜パターン２７における開口の形状は、図８に示した輪郭７で画定された形状に限らず、単なる矩形や円形、または細長い帯状であってもよく、その場合にも上記の効果が得られる。
【００３９】
［第３の実施の形態］
続いて、主に図１５〜図２０を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子という。）の形成方法について以下に説明する。
【００４０】
まず、図１５〜図１７を参照して、本実施の形態に係るＭＲ素子の形成方法により形成されるＭＲ素子を備えた薄膜磁気ヘッドの構成について説明する。
【００４１】
図１５は、磁気ヘッド装置におけるスライダの一側面に形成された薄膜磁気ヘッド１０の構造を表す分解斜視図である。図１６は、図１５に示したXVI−XVI線に沿った矢視方向の構造を表す断面図を表し、図１７は、図１６に示したXVII矢視方向から眺めた断面図である。
【００４２】
図１５および図１６に示したように、薄膜磁気ヘッド１０は、スライダの基体１００に近い側から順に、再生ヘッド部１０Ａと記録ヘッド部１０Ｂとが積層されて一体に構成されたものである。再生ヘッド部１０Ａは、磁気記録媒体（図示せず）に記録された磁気情報を再生するためのものであり、一方の記録ヘッド部１０Ｂは、磁気記録媒体の記録トラックに磁気情報を記録するためのものである。
【００４３】
再生ヘッド部１０Ａは、図１５および図１６に示したように、磁気記録媒体の記録面と対向するエアベアリング面（ＡＢＳ；Air Bearing Surface）１００Ｆに露出する側において、例えば、基体１００の上に、下部シールド層１１、下部ギャップ層１２、ＭＲ素子１０Ｃ、上部ギャップ層２０および上部シールド層２１が順に積層された構造を有している。
【００４４】
ＭＲ素子１０Ｃは、磁気抵抗効果膜パターン（以下、ＭＲ膜パターンという。）１４と、その両隣に延在する一対の磁区制御層１５Ｌ，１５Ｒと、その一対の磁区制御層１５Ｌ，１５Ｒの上に形成された一対の導電リード層１６Ｌ，１６Ｒとを含んでいる。ＭＲ膜パターン１４は、図１７に示したように、例えば下部ギャップ層１２の上に、下地層３１、固定作用層（ピンニング層）３２、被固定層（ピンド層）３３、非磁性層３４、磁気感受層（磁気フリー層）３５および保護層３６とが順に積層されたスピンバルブ構造を有している。ＭＲ膜パターン１４は、磁気記録媒体に記録された情報を読み出すセンサ部分として機能する。一対の磁区制御層１５Ｌ，１５Ｒおよび一対の導電リード層１６Ｌ，１６Ｒは、磁気記録媒体の記録トラック幅方向に対応する方向（Ｘ方向）に沿ってＭＲ膜パターン１４を挟んで対向するように配置されている。磁区制御層１５Ｌ，１５Ｒは、例えばコバルト白金合金（ＣｏＰｔ）等を含む硬磁性材料により構成され、ＭＲ膜パターン１４に含まれる磁気感受層３５の磁区の向きを揃えて単磁区化することでバルクハウゼンノイズの発生を抑制するように機能する。導電リード層１６Ｌ，１６Ｒは、例えば、銅（Ｃｕ）などからなり、ＭＲ膜パターン１４に対し、積層方向と直交する方向（Ｘ方向）にセンシング電流を流すための電流経路として機能するものであり、図１５に示したように電極１６ＬＰ，１６ＲＰにそれぞれ接続されている。
【００４５】
このような構成を有する再生ヘッド部１０Ａでは、ＭＲ膜パターン１４の磁気感受層３５の磁化方向が、磁気記録媒体からの信号磁界に応じて変化する。このため、ＭＲ膜パターン１４に含まれる被固定層３３の磁化方向との相対的変化を生じる。この際、一対の導電リード層１６Ｌ，１６Ｒを介して、ＭＲ膜パターン１４内にセンシング電流を流すと、磁化方向の変化が電気抵抗の変化として現れる。これを利用することにより信号磁界を検出し、磁気情報を再生するようになっている。
【００４６】
記録ヘッド部１０Ｂは、図１５および図１６に示したように、下部磁極としても機能する上部シールド層２１、記録ギャップ層４１、ポールチップ４２、コイル４３、絶縁層４４、連結部４５および上部磁極４６を有している。このような構成を有する記録ヘッド部１０Ｂは、コイル４３に流れる電流により上部シールド層２１と上部磁極４６とを含んで構成される磁路内部に磁束を生じ、これにより記録ギャップ層４１の近傍に生ずる信号磁界によって磁気記録媒体を磁化し、情報を記録するようになっている。
【００４７】
続いて、図２〜図４および図１８〜２０を参照して、本実施の形態に係るＭＲ素子１０Ｃの形成方法について説明する。
【００４８】
本実施の形態のＭＲ素子１０Ｃの形成方法は、基板上に、ＭＲ膜パターン１４を形成する前段工程と、このＭＲ膜パターン１４の両端縁部と隣接接合するように一対の磁区制御層１５Ｌ，１５Ｒと一対の導電リード層１６Ｌ，１６Ｒとからなる一対の薄膜パターンを形成する後段工程とを含むものである。前段工程は、基板上に、のちにＭＲ膜パターン１４となるＭＲ膜を形成する工程と、このＭＲ膜上に可溶層を形成する工程と、この可溶層の上に、レジストパターンを形成する工程と、このレジストパターンをマスクとしたドライエッチングによりＭＲ膜および可溶層を選択的に除去し、ＭＲ膜パターン１４および可溶層パターンを形成する工程とを含んでいる。一方、後段工程は、レジストパターンと、ＭＲ膜および可溶層が除去された領域とを覆うように、少なくとも強磁性膜を含む薄膜を形成する工程と、レジストパターンおよび可溶層を共に溶解可能な溶剤を用い、レジストパターンおよび可溶層パターンを１回の操作で溶解除去することにより、ＭＲ膜パターン１４の両側に、一対の磁区制御層１５Ｌ，１５Ｒを含む一対の薄膜パターンを形成する工程とを含んでいる。上記の薄膜を形成する工程は、強磁性膜上に導電膜を形成する工程を含んでおり、一対の薄膜パターンがそれぞれ導電リード層を含むようにするものである。以下、詳細を説明する。
【００４９】
まず、図２に示したように、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等の基体１００上に下部シールド層１１と下部ギャップ層１２とが順に形成された基板１の上に、ＭＲ膜１４Ｚを全面に亘って形成する。具体的には、スパッタリング等を用いて、下地層３１、固定作用層３２、被固定層３３、非磁性層３４、磁気感受層３５および保護層３６とを順に積層することによって、例えば５０ｎｍの厚みのＭＲ膜１４Ｚを形成する。
【００５０】
次に、ＭＲ膜１４Ｚを全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて可溶層２を形成する。ここでは、例えばポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂を構成材料として用いて、例えば２ｎｍの厚みをなすように可溶層２を形成する。ポリビニルアルコールの替わりにダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）を構成材料として用いるようにしてもよい。続いて、可溶層２を全面に亘って覆うように、例えばスピンコート法を用いて、下部レジスト層３と上部レジスト層４とを順次積層する。
【００５１】
次いで、下部レジスト層３および上部レジスト層４に対するフォトリソグラフィ処理を施すことにより、２層レジストパターン５を形成する。具体的には、まず、図３に示したように、フォトマスク６を介して下部および上部レジスト層３，４を選択的に露光して潜像部分４Ｅを形成する。フォトマスク６には、所定形状の開口部６Ｅが設けられている。そののち、例えば１２０℃の雰囲気で６０秒間の加熱処理を行い、さらに、所定の現像液を用いて潜像部分４Ｅを溶解除去することにより現像し、水洗および乾燥をおこなう。こうすることにより、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、下層部分３Ａおよび上層部分４Ａからなり、輪郭７で画定された島状をなす孤立型の２層レジストパターン５が形成される。この２層レジストパターン５は、図４（Ａ）に示したように、例えば、形成対象とするＭＲ膜パターン１４に対応する寸法（幅Ｗ１および長さＬ１）を有する第１領域５Ａと、この第１領域５Ａの両端にそれぞれ隣接し、ほぼ正方形をなす一対の第２領域５Ｂとを含んでいる。
【００５２】
２層レジストパターン５を形成したのち、図１８に示したように、この２層レジストパターン５をマスクとして利用し、ドライエッチング法を用いてＭＲ膜１４Ｚおよび可溶層２を選択的にエッチングし、ＭＲ膜パターン１４および可溶層パターン２Ａを形成する。ここでは、可溶層２がＭＲ膜１４Ｚを覆った状態でドライエッチングを行うので、パターニングされるＭＲ膜パターン１４の端部１４Ｔは型くずれを起こしにくい。このため、ＭＲ膜パターン１４は２層レジストパターン５の輪郭に対応し、より正確に画定される。また、このエッチング操作の際には、基板１上から一旦除去されて飛散したＭＲ膜１４Ｚの一部が、再付着物９として２層レジストパターン５の端面や可溶層パターン２Ａの端面に再付着することとなる。以上により、前段工程の操作が終了する。
【００５３】
こののち、図１９に示したように、エッチングにより露出した基板１と２層レジストパターン５とを覆うように、強磁性膜１５Ｚと導電膜１６Ｚとを順に積層する。ここで、強磁性膜１５Ｚおよび導電膜１６Ｚが、本発明における「金属膜」に対応する一具体例である。最後に、強磁性膜１５Ｚと導電膜１６Ｚとに覆われた２層レジストパターン５をリフトオフ操作により除去する。ここでは、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な所定の溶剤、例えば５０℃に保持されたＮ−メチルピロリドンなどの有機溶剤を用い、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを１回の操作で溶解除去する。以上により、後段工程の操作が終了し、図２０に示したように、ＭＲ膜パターン１４と、このＭＲ膜パターン１４の両端縁部に隣接するように対向配置された一対の磁区制御層１５Ｌ，１５Ｒおよび一対の導電リード層１６Ｌ，１６Ｒとを有するＭＲ素子１０Ｃが完成する。
【００５４】
このように、本実施の形態によれば、ＭＲ膜１４Ｚと２層レジストパターン５との間に可溶層２を形成するので、ＭＲ膜１４Ｚと２層レジストパターン５とがポリビニルアルコールなどの水溶性樹脂からなる可溶層２によって互いに隔てられた構造とすることができる。さらに、２層レジストパターン５をマスクとしたドライエッチングによりＭＲ膜１４Ｚおよび可溶層２を選択的に除去するようにしたので、ＭＲ膜パターン１４の端部１４Ｔにおける型くずれの発生を抑制し、より正確にエッチングすることができる。また、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な溶剤を用いて２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを１回の操作で溶解除去するようにしたので、ＭＲ膜パターン１４にバリを発生させることなく、ＭＲ膜パターン１４と２層レジストパターン５とを容易に分離することができる。したがって、より微小な寸法を有するＭＲ膜パターン１４を含むＭＲ素子１０Ｃを高精度かつ容易に形成することができる。
【実施例】
【００５５】
続いて、上記した第１から第３の実施の形態のうち、第１の実施の形態における具体的な実施例について説明する。
【００５６】
本実施例では、上記第１の実施の形態における薄膜パターンの形成方法に基づき、以下の要領で孤立型の第１の薄膜パターン１７と、この第１の薄膜パターン１７を取り囲み、その周縁部に隣接するように配置された第２の薄膜パターン１８とを有する薄膜パターンを形成した。以下、図２〜図７を参照して詳細に説明する。
【００５７】
まず、図２に示したように、厚みが２ｍｍであり直径が７６．２ｍｍ（３インチ）である円板状のアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）からなる基板１を用意する。次に、この基板１の表面を覆うように、スパッタリング法によりタンタルからなる第１の薄膜１７Ｚを全面に亘って３０ｎｍの厚みをなすように形成する。この際、スパッタリング装置としてアネルバ社製「ＳＰＦ−７４０Ｈ」を用い、設定電力を１５００Ｗ（直流）とした。また、直径２０３．２ｍｍ（８インチ）のタンタルのターゲットを用いた。成膜室内のアルゴン流量は１５ｓｃｃｍ（圧力を１気圧に変換したときの１分間当たりの１立方センチメートル単位の流量）とし、成膜室の圧力は０．２５Ｐａとした。さらに第１の薄膜１７Ｚの析出速度は、１秒あたり１５ｎｍ厚とした。
【００５８】
次に、第１の薄膜１７Ｚを全面に亘って覆うように、例えばスパッタリング法を用いて可溶層２を形成した。ここでは、銅（Ｃｕ）を構成材料として用い、０．５ｎｍの厚みをなすように可溶層２を形成したもの（実施例１）と、ＮｉＦｅを構成材料として用い、０．５ｎｍの厚みをなすように可溶層２を形成したもの（実施例２）との２つのサンプルを作製した。実施例１，２における成膜条件は、ターゲット材料が異なる以外、同一とした。具体的には、表１に示す。
【００５９】
【表１】
2005302881.tif 000003
【００６０】
可溶層２を形成したのち、スピンコート法によりシプレイファーイースト社製の「ＬＯＬ−５００」を塗布し、これを１８０℃で３００秒間保持する加熱処理を行い、５０ｎｍ程度の厚みをなす下部レジスト層３を形成した。こののち、下部レジスト層３を覆うように、スピンコート法によりクラリアントジャパン社製の「ＡＺ５１０５Ｐ」を塗布し、これを１２０℃で６０秒間保持する加熱処理を行い、０．５μｍの厚みをなすように上部レジスト層４を形成した。
【００６１】
次に、図３に示したように、フォトマスク６を介して下部および上部レジスト層２，３を選択的に露光して潜像部分４Ｅを形成した。ここでは、ニコン社製の露光装置「ＮＳＲ−ＴＦＨＥＸ１４Ｃ」を用いて露光を行った。露光条件は、開口数ＮＡを０．６、絞り（照明系の開口数ＮＡとレンズのＮＡとの比）σを０．７５、露光量（ドーズ量）設定を２０ｍＪ／ｃｍ2とし、ベストフォーカスとなるようにした。露光したのち、１２０℃の雰囲気で６０秒間の加熱処理を行い、さらに、濃度２．３８％のテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド（ＴＭＡＨ）溶液を用いて、パドル法（２０秒間を１回）により潜像部分４Ｅを現像処理し、さらに、水洗および乾燥をおこなった。こうすることにより、図４（Ａ），（Ｂ）に示したように、輪郭７Ａで画定された島状をなす孤立型の２層レジストパターン５を形成した。詳細には、第１領域５Ａにおいて幅Ｗ１が０．１８μｍ、長さが３μｍとなり、第２領域５Ｂにおいて３μｍ角となった。また、アンダーカット部分８の幅Ｗ２の大きさは、０．０５μｍとなった。
【００６２】
２層レジストパターン５を形成したのち、図５に示したように、この２層レジストパターン５をマスクとして利用し、ミリング法を用いて第１の薄膜１７Ｚおよび可溶層２を選択的にエッチングし、２層レジストパターン５と同形の島状をなす孤立型の第１の薄膜パターン１７および可溶層パターン２Ａを形成した。具体的なミリング条件は、表２に示すとおりである。
【００６３】
【表２】
2005302881.tif 000004
【００６４】
こののち、図６に示したように、エッチングにより露出した基板１と２層レジストパターン５とを覆うように第２の薄膜１８Ｚを形成した。ここでは、金（Ａｕ）を構成材料として５０ｎｍの厚みをなすように、スパッタリング法により形成した。具体的なスパッタリング条件は、表３に示すとおりである。
【００６５】
【表３】
2005302881.tif 000005
【００６６】
最後に、第２の薄膜１８Ｚに覆われた２層レジストパターン５をリフトオフ操作により除去した。ここでは、２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを共に溶解可能な所定の溶剤（実施例１については、５０℃に保持されたＮ−メチルピロリドン。実施例２については、９０℃に保持された芳香族炭化水素（６０ｗｔ％）とフェノール（２０ｗｔ％）とオクチルベンゼンスルホン酸（２０ｗｔ％）との混合有機溶剤）に１時間に亘って浸漬しつつ、揺動することにより２層レジストパターン５および可溶層パターン２Ａを１回の操作で溶解除去した。以上の操作により、図７に示したように、バリ等がなく、高精度に輪郭７で画定された島状をなす孤立型の第１の薄膜パターン１７と、この第１の薄膜パターン１７を取り囲み、その周縁部に隣接するように配置された第２の薄膜パターン１８とを有する薄膜パターンが完成した。
【００６７】
以上のように作製した実施例１および実施例２の第１および第２の薄膜パターン１７，１８について、走査型電子顕微鏡（日立製作所製「ＣＤ−ＳＥＭ  Ｓ７８００」）により目視観察した結果、第１および第２の薄膜パターン１７，１８の境界部分およびその近傍にバリの発生がないことが確認できた。これに対し、可溶層２（可溶層パターン２Ａ）を形成しない比較例としての薄膜パターンにおいては、約５０％の確率でバリの発生が確認された。
【００６８】
以上により、本実施例によれば、バリを発生させることなく十分な精度を有する薄膜パターンを形成可能であることがわかった。
【００６９】
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態および実施例では、上部レジスト層の形成にポジ型のフォトレジスト材料を用いるようにしたが、ネガ型のフォトレジスト材料を用いるようにしてもよい。また、上記実施の形態および実施例では、２層構造のレジストパターンを作製するようにしたが、単層のレジストパターンとしてもよい。その場合には、フォトリソグラフィ処理によりアンダーカットの形成を同時におこなうことのできる樹脂を用いることが望ましい。
【００７０】
また、上記実施の形態では、磁気抵抗効果素子として、ボトムスピンバルブ型のＭＲ素子を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではない。トップスピンバルブ型ＭＲ素子でもよいし、あるいは、トンネル接合型ＭＲ（ＴＭＲ；Tunneling Magnetoresistive）素子であってもよい。
【００７１】
また、上記の第１および第２の実施の形態では、第１の薄膜パターンと併せて第２の薄膜パターンも形成する場合について説明するようにしたが、いずれの場合も、第１の薄膜パターンのみ形成するようにしてもよい。
【００７２】
また、上記実施の形態および実施例では、レジストパターンと可溶層パターンとを共に溶解可能な溶剤を用いてレジストパターンおよび可溶層パターンの双方を１回の操作で除去する場合について説明するようにしたが、これに限定されるものではない。少なくとも可溶層パターンを溶解可能な溶剤を用いるようにすれば本発明の効果は得られる。
【産業上の利用可能性】
【００７３】
本発明の薄膜パターンの形成方法は、薄膜磁気ヘッドにおける磁気抵抗効果素子の形成に限らず、半導体デバイス等の他の電子・磁気デバイスに含まれる各種の薄膜パターンの形成にも好適に用いることができる。例えば、マイクロマシンにおける配線パターンの形成や不揮発性磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ；Magnetoresistive Random Access Memory）における薄膜磁気メモリ素子などのパターン形成などに応用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される薄膜パターンを表す平面図および断面図である。
【図２】図１に示した薄膜パターンを形成する方法における一工程を表す断面図である。
【図３】図２に続く一工程を表す断面図である。
【図４】図３に続く一工程を表す平面図および断面である。
【図５】図４に続く一工程を表す断面図である。
【図６】図５に続く一工程を表す断面図である。
【図７】図６に続く一工程を表す断面図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法によって形成される薄膜パターンを表す平面図および断面図である。
【図９】図８に示した薄膜パターンを形成する方法における一工程を表す断面図である。
【図１０】図９に続く一工程を表す断面図である。
【図１１】図１０に続く一工程を表す平面図および断面である。
【図１２】図１１に続く一工程を表す断面図である。
【図１３】図１２に続く一工程を表す断面図である。
【図１４】図１３に続く一工程を表す断面図である。
【図１５】本発明の第３の実施の形態に係る磁気抵抗効果素子の形成方法によって形成される磁気抵抗効果素子を含む薄膜磁気ヘッドの構成を示す分解斜視図である。
【図１６】図１５に示した薄膜磁気ヘッドのXVI−XVI線に沿った矢視方向の構造を示す断面図である。
【図１７】図１５に示した薄膜磁気ヘッドの図１６におけるXVII矢視方向から眺めた構造を示す断面図である。
【図１８】図１５に示した磁気抵抗効果素子を形成する方法における一工程を表す断面図である。
【図１９】図１８に続く一工程を表す断面図である。
【図２０】図１９に続く一工程を表す断面図である。
【図２１】従来の薄膜パターンの形成方法における一工程を表す断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１…基板、２…可溶層、２Ａ…可溶層パターン、３…下部レジスト層、３Ａ…下層部分、４…上部レジスト層、４Ａ…上層部分、４Ｅ…潜像部分、５，２５…２層レジストパターン、６…フォトマスク、６Ｅ…開口部、７，７Ａ…輪郭、８…アンダーカット部分、９…再付着物、１０…薄膜磁気ヘッド、１０Ａ…再生ヘッド部、１０Ｂ…記録ヘッド部、１０Ｃ…磁気抵抗効果（ＭＲ）素子、１１…下部シールド層、１２…下部ギャップ層、１３…絶縁層、１３Ｚ…絶縁膜、１４…ＭＲ膜パターン、１４Ｔ…端部、１４Ｚ…ＭＲ膜、１５Ｌ，１５Ｒ…磁区制御層、１５Ｚ…強磁性膜、１６Ｌ，１６Ｒ…導電リード層、１６Ｚ…導電膜、１７，２７…第１の薄膜パターン、１７Ｔ，２７Ｔ…端部、１７Ｚ，２７Ｚ…第１の薄膜、１８，２８…第２の薄膜パターン、１８Ｚ，２８Ｚ…第２の薄膜、２０…上部ギャップ層、２１…上部シールド層、３１…下地層、３２…固定作用層、３３…被固定層、３４…非磁性層、３５…磁気感受層、３６…保護層、３７…トンネルバリア層、４１…記録ギャップ層、４２…ポールチップ、４３…コイル、４４…絶縁層、４５…連結部、４６…上部磁極、４７…下部磁極。
【図１】
2005302881.tif 000006
【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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