(57)【要約】【課題】解像度を向上させることが可能な露光用マスクを提供する。【解決手段】露光用マスク１０が、１つのスリット状の主透過領域１と、その主透過領域１を挟んで互いに対向するように順に配列された３組のスリット状の補助透過領域２とを有している。この露光用マスク１０を使用してレジスト膜を露光・現像することにより、２組以下の補助透過領域２を有する場合と比較して、主透過領域１のうちのスリット幅方向の端部において光強度コントラストが強くなるため、レジスト膜の露光幅が狭くなる。【選択図】図１
2007219436.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリット状の主透過領域と、
その主透過領域を挟んで互いに対向するように順に配列された３組以上のスリット状の補助透過領域と
を有することを特徴とする露光用マスク。
【請求項２】
前記主透過領域および前記補助透過領域が、露光用の光を同位相のまま透過させる
ことを特徴とする請求項１記載の露光用マスク。
【請求項３】
前記主透過領域および前記補助透過領域が、互いに隣り合う同士間において露光用の光を逆相となるように透過させる
ことを特徴とする請求項１記載の露光用マスク。
【請求項４】
前記主透過領域とそれに最も近い１組の前記補助透過領域との間の間隔が、前記各補助透過領域の間の間隔に等しい
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項５】
前記主透過領域とそれに最も近い１組の前記補助透過領域との間の間隔が、前記各補助透過領域の間の間隔よりも大きい
ことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項６】
前記各補助透過領域の間の間隔が、互いに等しい
ことを特徴とする請求項５記載の露光用マスク。
【請求項７】
前記主透過領域とそれに最も近い１組の前記補助透過領域との間の間隔をＳ１（μｍ）とし、露光用の光により露光されるレジスト膜の厚さをＴ（μｍ）としたとき、Ｓ１≧Ｔ×０．０９５＋０．２２μｍの関係を満たしている
ことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項８】
前記各補助透過領域のスリット幅が、前記主透過領域のスリット幅に等しい
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項９】
前記各補助透過領域のスリット幅が、前記主透過領域のスリット幅よりも小さい
ことを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項１０】
前記各補助透過領域のスリット長さが、前記主透過領域のスリット長さに等しい
ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項１１】
前記各補助透過領域のスリット長さが、前記主透過領域のスリット長さよりも大きい
ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項１２】
前記各補助透過領域のスリット長さが、前記主透過領域から離れるにしたがって次第に増大する
ことを特徴とする請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の露光用マスク。
【請求項１３】
主透過領域と、
その主透過領域の周囲を囲むように順に配置された３つ以上の環状の補助透過領域と
を有することを特徴とする露光用マスク。
【請求項１４】
一定幅で延びる一定幅領域およびその一定幅領域の一定幅から次第に拡幅する拡幅領域を有する主透過領域と、
その一定幅領域を挟んで互いに対向するように順に配列された３組以上のスリット状の補助透過領域と
を有することを特徴とする露光用マスク。
【請求項１５】
前記各補助透過領域のスリット長さが、前記一定幅領域の長さに等しい
ことを特徴とする請求項１４記載の露光用マスク。
【請求項１６】
前記各補助透過領域のスリット長さが、前記一定幅領域から離れるにしたがって前記拡幅領域の外縁に沿うように次第に増大する
ことを特徴とする請求項１４記載の露光用マスク。
【請求項１７】
前記各補助透過領域は、そのスリット長さが前記一定幅領域の長さよりも大きく、かつ、前記拡幅領域の幅の拡がりに応じて屈曲している
ことを特徴とする請求項１４記載の露光用マスク。
【請求項１８】
前記各補助透過領域のスリット長さが、互いに等しい
ことを特徴とする請求項１７記載の露光用マスク。
【請求項１９】
レジスト膜を形成する第１の工程と、
請求項１ないし請求項１８のいずれか１項に記載した露光用マスクを使用して前記レジスト膜を選択的に露光する第２の工程と、
露光された前記レジスト膜を現像する第３の工程と
を含むことを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項２０】
前記第１の工程において、前記レジスト膜の厚さを０．５μｍ以上にする
ことを特徴とする請求項１９記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項２１】
前記第２の工程において、斜入射照明を使用する
ことを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項２２】
前記第２の工程において、通常照明を使用し、照明系の開口数ＮＡ１と光学系の開口数ＮＡ２との間の比σ（＝ＮＡ１／ＮＡ２）を０．３以下にする
ことを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項２３】
請求項１９ないし請求項２２のいずれか１項に記載のレジストパターンの形成方法を使用してレジストパターンを形成する第１の工程と、
そのレジストパターンを使用して薄膜パターンを形成する第２の工程と
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２４】
前記第１の工程において、ポジ型レジストを使用し、
前記第２の工程において、前記レジストパターンをフレームとしてめっき膜を選択的に成長させる
ことを特徴とする請求項２３記載の薄膜パターンの形成方法。
【請求項２５】
前記第２の工程において、前記薄膜パターンとして薄膜磁気ヘッドの磁極層を形成する
ことを特徴とする請求項２４記載の薄膜パターンの形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトリソグラフィ法において使用される露光用マスク、それを使用したレジストパターンの形成方法、ならびにその方法を応用した薄膜パターンの形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、各種デバイスの製造分野において、所望の形状となるように薄膜パターンを形成するために、レジストパターンが広く利用されている。このレジストパターンは、一般に、レジスト膜を形成したのち、フォトリソグラフィ法を使用してレジスト膜をパターニングすることにより形成されている。より具体的には、露光用マスクを使用してレジスト膜を選択的に露光したのち、そのレジスト膜を現像している。
【０００３】
この露光用マスクに関しては、フォトリソグラフィ工程において高解像度化を実現することを目的として、既に多くの構成例が提案されている。具体的には、開口部と、その開口部の周辺部分に設けられた第１および第２の開口パターンとを有すると共に、第１および第２の開口パターンが入射光に対して解像限界以下の微細なパターンであり、かつ、第１および第２の開口パターンを透過した光の位相を互いに１８０°異ならせるものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。また、主開孔部と、その主開孔部の両側または片側に平行に設けられた副開孔部とを有すると共に、露光装置の装置条件（開口数、縮小倍率および露光波長）に基づいて主開孔部および副開孔部の幅および位置関係が設定されたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。さらに、臨界寸法のリソグラフィパターンのエッジから所定距離だけ離れて設けられ、そのエッジのエッジ強度の勾配を変化させる少なくとも１つの追加線を有すると共に、上記した所定距離が臨界寸法に比例するものが知られている（例えば、特許文献３参照。）。
【特許文献１】特公平０６−０９０５０６号公報
【特許文献２】特許第２８８１８９２号明細書
【特許文献３】特許第３００９９２３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、デバイスサイズの小型化に伴って薄膜パターンの幅が益々微小化しつつある今日の技術動向を考慮すると、従来の露光用マスクを使用した場合に得られる解像度は今や十分であるとは言えず、さらなる解像度の向上が望まれている。
【０００５】
しかも、露光用マスクが使用される製造分野によっては、解像度の向上だけでなく、所望の解像度が得られる高さ（レジスト膜の膜厚）範囲の拡張も併せて望まれる場合がある。具体的には、薄膜パターンの厚さが比較的薄くてよい半導体などの製造分野（例えば０．３μｍ以下）では、その厚さの範囲において解像度が安定化しやすいため、レジスト膜の厚さを気にすることなく、単純に所望の解像度を得ることだけを考えればよい。これに対して、薄膜パターンの厚さが比較的厚くなければならない薄膜磁気ヘッドなどの製造分野（例えば０．５μｍ以上）では、その厚さの範囲において解像度が安定化しにくいため、単純に所望の解像度を得ることだけでは足りず、その解像度が得られる高さ範囲をレジスト膜の厚さ方向に拡張する必要がある。なぜなら、薄膜パターンの一例として上部磁極層を形成する場合には、その上部磁極層に関して微細な一定幅および十分な厚さを有することが要求されるからである。
【０００６】
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、解像度を向上させることが可能な露光用マスクおよびレジストパターンの形成方法、ならびに微細な一定幅を有するように薄膜パターンを形成することが可能な薄膜パターンの形成方法を提供することにある。
【０００７】
また、本発明の他の目的は、所望の解像度が得られる高さ範囲を拡張することが可能な露光用マスクおよびレジストパターンの形成方法、ならびに微細な一定幅および十分な厚さを有するように薄膜パターンを形成することが可能な薄膜パターン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】
【０００８】
本発明の第１の露光用マスクは、スリット状の主透過領域と、その主透過領域を挟んで互いに対向するように順に配列された３組以上のスリット状の補助透過領域とを有するものである。また、本発明の第２の露光用マスクは、主透過領域と、その主透過領域の周囲を囲むように順に配置された３つ以上の環状の補助透過領域とを有するものである。さらに、本発明の第３の露光用マスクは、一定幅で延びる一定幅領域およびその一定幅領域の一定幅から次第に拡幅する拡幅領域を有する主透過領域と、その一定幅領域を挟んで互いに対向するように順に配列された３組以上のスリット状の補助透過領域とを有するものである。
【０００９】
本発明のレジストパターンの形成方法は、レジスト膜を形成する第１の工程と、上記した露光用マスクを使用してレジスト膜を選択的に露光する第２の工程と、露光されたレジスト膜を現像する第３の工程とを含むものである。
【００１０】
本発明の薄膜パターンの形成方法は、上記したレジストパターンの形成方法を使用してレジストパターンを形成する第１の工程と、そのレジストパターンを使用して薄膜パターンを形成する第２の工程とを含むものである。
【００１１】
これらの第１〜第３の露光用マスク、レジストパターンの形成方法または薄膜パターンの形成方法では、露光用マスクが３組以上または３つ以上の補助透過領域を有しているため、露光用マスクが２組以下または２つ以下の補助透過領域を有している場合と比較して、主透過領域のうちのスリット幅方向の端部において光強度コントラストが強くなる。これにより、露光用マスクを使用してレジスト膜を選択的に露光した場合に露光幅が狭くなるため、解像度が向上する。この場合には、例えば、主透過領域とそれに最も近い１組の補助透過領域との間の間隔が各補助透過領域の間の間隔よりも大きくなるようにすれば、それらの間隔が互いに等しくなるようにした場合と比較して、上記した光強度コントラストが若干弱くなるものの、主透過領域とそれに最も近い１組の補助透過領域との間の間隔に対応する領域においてレジスト膜が露光されにくくなるため、所望の解像度が得られる高さ（レジスト膜の膜厚）範囲が拡張する。
【００１２】
本発明の第１の露光用マスクでは、第１に、主透過領域および補助透過領域が露光用の光を同位相のまま透過させるようにしてもよいし、あるいは互いに隣り合う同士間において露光用の光を逆相となるように透過させるようにしてもよい。第２に、主透過領域とそれに最も近い１組の補助透過領域との間の間隔が各補助透過領域の間の間隔に等しくてもよいし、あるいは各補助透過領域の間の間隔よりも大きくてもよい。この場合には、各補助透過領域の間の間隔が互いに等しくてもよい。第３に、主透過領域とそれに最も近い１組の補助透過領域との間の間隔をＳ１（μｍ）とし、露光用の光により露光されるレジスト膜の厚さをＴ（μｍ）としたとき、Ｓ１≧Ｔ×０．０９５＋０．２２μｍの関係を満たしているのが好ましい。第４に、各補助透過領域のスリット幅が主透過領域のスリット幅に等しくてもよいし、あるいは主透過領域のスリット幅よりも小さくてもよい。第５に、各補助透過領域のスリット長さが主透過領域のスリット長さに等しくてもよいし、主透過領域のスリット長さよりも大きくてもよいし、あるいは主透過領域から離れるにしたがって次第に増大してもよい。
【００１３】
本発明の第３の露光用マスクでは、各補助透過領域のスリット長さが一定幅領域の長さに等しくてもよいし、あるいは一定幅領域から離れるにしたがって拡幅領域の外縁に沿うように次第に増大してもよい。また、各補助透過領域は、そのスリット長さが一定幅領域の長さよりも大きく、かつ、拡幅領域の幅の拡がりに応じて屈曲してもよい。この場合には、各補助透過領域のスリット長さが互いに等しくてもよい。
【００１４】
本発明のレジストパターンの形成方法では、第１の工程においてレジスト膜の厚さを０．５μｍ以上にするのが好ましい。また、第２の工程において斜入射照明を使用してもよいし、あるいは通常照明を使用し、照明系の開口数ＮＡ１と光学系の開口数ＮＡ２との間の比σ（＝ＮＡ１／ＮＡ２）を０．３以下にしてもよい。
【００１５】
本発明の薄膜パターンの形成方法では、第１の工程においてポジ型レジストを使用し、第２の工程においてレジストパターンをフレームとしてめっき膜を選択的に成長させるようにしてもよい。この場合には、第２の工程において薄膜パターンとして薄膜磁気ヘッドの磁極層を形成してもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の露光用マスク、レジストパターンの形成方法または薄膜パターンの形成方法によれば、露光用マスクが３組以上または３つ以上の補助透過領域を有しているので、解像度を向上させることができると共に、微細な一定幅を高さ（レジスト膜の膜厚）方向に有するように薄膜パターンを形成することができる。この場合には、例えば、主透過領域とそれに最も近い１組の補助透過領域との間の間隔が各補助透過領域の間の間隔よりも大きくなるようにすれば、所望の解像度が得られる高さ範囲を拡張することができると共に、微細な一定幅および十分な厚さを有するように薄膜パターンを形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
［第１の実施の形態］
まず、図１〜図８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おいて使用される露光用マスクについて説明する。図１〜図８は、８種類の露光用マスク１０の構成例を表しており、（Ａ）は平面構成、（Ｂ）は（Ａ）に示したＢ−Ｂ線に沿った断面構成、（Ｃ）は透過特性をそれぞれ示している。
【００１９】
露光用マスク１０は、レジスト膜を選択的に露光するために使用されるものであり、図１（Ａ），（Ｂ）〜図８（Ａ），（Ｂ）に示したように、透過性基板１１（例えば石英ガラス等）の一面に、その透過性基板１１を部分的に露出させるように遮光膜１２（例えばクロム（Ｃｒ）等）が設けられたものである。この露光用マスク１０は、透過性基板１１の露出箇所に、露光用の光を透過させるための領域として、１つのスリット状の主透過領域１と、その主透過領域１を挟んで互いに対向するように順に配列された３組以上のスリット状の補助透過領域２とを有している。確認までに説明しておくと、主透過領域１および補助透過領域２は、露光用の光をほぼ完全に透過させる領域（透過率＝約１００％）であり、一方、遮光膜１２により覆われている領域（非透過領域）は、露光用の光をほぼ完全に透過させない領域（透過率＝約０％）である。なお、図１（Ａ）〜図８（Ａ）では、上記した非透過領域に濃い網掛けを付している。
【００２０】
主透過領域１は、レジスト膜を実質的に露光するための領域であり、そのレジスト膜の露光パターンに対応したパターン形状を有している。ここでは、主透過領域１は、例えば、スリット幅Ｗ１（μｍ）およびスリット長さＬ１（μｍ）を有する矩形型のパターン形状を有している。なお、上記した「レジスト膜を実質的に露光する」とは、ポジ型のレジスト膜を露光する場合を例に挙げると、露光後のレジスト膜が現像されたときに主透過領域１に対応する領域に開口部が形成されるようにレジスト膜を露光することを意味している。
【００２１】
補助透過領域２は、主透過領域１に対応する領域におけるレジスト膜の露光状態を制御するためのものであり、その主透過領域１に対して平行に配置されている。ここでは、補助透過領域２は、例えば、３組（主透過領域１の右側に３つおよび左側に３つの計６つ）配列されており、スリット幅Ｗ２（μｍ）およびスリット長さＬ２（μｍ）を有する矩形型のパターン形状を有している。なお、上記した「補助透過領域２が主透過領域１を挟んで互いに対向している」とは、主透過領域１がその延在方向において補助透過領域２よりもはみ出しておらず、すなわち各組の補助透過領域２により挟まれる領域内に主透過領域１が位置していることを意味している。
【００２２】
なお、主透過領域１とそれに最も近い１組の補助透過領域２とは間隔Ｓ１（μｍ）を隔てて配置されており、各補助透過領域２は間隔Ｓ２（μｍ）を隔てて配置されている。
【００２３】
この露光用マスク１０の構成は、主に、（１）スリット幅Ｗ１，Ｗ２間の関係、（２）各スリット幅Ｗ２間の関係、（３）スリット長さＬ１，Ｌ２間の関係、（４）各スリット長さＬ２間の関係、（５）間隔Ｓ１，Ｓ２間の関係、（６）各間隔Ｓ２間の関係および（７）位相反転（いわゆるシフタ）の有無に代表される一連の構成条件を適宜組み合わせることにより、任意に設定可能である。
【００２４】
具体的には、図１に示した場合には、（Ａ），（Ｂ）に示したように、スリット幅Ｗ１，Ｗ２、スリット長さＬ１，Ｌ２および間隔Ｓ１，Ｓ２がそれぞれ互いに等しくなっていると共に、各スリット幅Ｗ２、各スリット長さＬ２および各間隔Ｓ２がそれぞれ互いに等しくなっている。また、主透過領域１および補助透過領域２が、露光用の光を同位相のまま透過させるようになっている。具体的には、主透過領域１における透過性基板１１の厚さＴ１と補助透過領域２における透過性基板１の厚さＴ２とが互いに等しくなっていることにより、（Ｃ）に示したように、透過前の位相を０°とした場合に、透過後の位相が一律に０°のままである。なお、スリット幅Ｗ１，Ｗ２等の寸法関係について上記した「互いに等しくなっている」とは、厳密に一致している場合だけでなく、一致するように意図して露光用マスク１０を構成する限りにおいて、若干の形成誤差を含む（ほぼ一致する）場合も含む意味である。
【００２５】
特に、間隔Ｓ１は、露光用の光により露光されるレジスト膜の厚さＴ（μｍ）との間において、Ｓ１≧Ｔ×０．０９５＋０．２２μｍの関係を満たしている。この間隔Ｓ１は、上記した関係を満たす範囲において、可能な限り小さいことが好ましい。一例を挙げれば、間隔Ｓ１の下限は、厚さＴが０．８μｍの場合において約０．３μｍであり、あるいは厚さＴが５μｍ場合において約０．７μｍである。なお、上記した関係式は、一例として挙げた間隔Ｓ１と厚さＴとの間の相間から導き出された経験式である。
【００２６】
図２に示した場合には、（Ａ），（Ｂ）に示したように、主透過領域１および補助透過領域２が互いに隣り合う同士間において露光用の光を逆相となるように透過させる点を除き、図１に示した場合と同様の構成を有している。具体的には、主透過領域１に近い側から数えて１組目および３組目の補助透過領域２に対応する箇所において透過性基板１１に選択的に窪み１１Ｄが設けられることにより、その箇所の厚さＴ２だけが厚さＴ１および他の箇所の厚さＴ２よりも小さくなっている。この窪み１１Ｄの深さは、補助透過領域２を透過する過程において露光用の光の位相を１８０°反転させることが可能な光学的距離に等しくなっており、露光用の光の波長λおよび透過性基板１１の屈折率ｎに基づいて規定されている。これにより、（Ｃ）に示したように、透過後の位相が主透過領域１および窪み１１Ｄが設けられていない補助透過領域２において０°のままであるのに対して、窪み１１Ｄが設けられている補助透過領域２において１８０°に変化（いわゆる位相反転）する。なお、（Ａ）では、位相反転の有無を分かりやすくするために、位相反転が生じる補助透過領域２に淡い網掛けを付している。
【００２７】
図３に示した場合には、（Ａ），（Ｂ）に示したように、透過性基板１１に窪み１１Ｄに代えて突起１１Ｔを設けられている点を除き、図２に示した場合と同様の構成を有している。この突起１１Ｔの厚さは、窪み１１Ｄと同様に、露光用の光の位相を１８０°反転させることが可能な光学的距離に等しくなっているため、（Ｃ）に示したように、図２（Ｃ）に示した場合と同様の透過特性が得られる。
【００２８】
図４に示した場合には、（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、間隔Ｓ１が間隔Ｓ２よりも大きくなっている点を除き、図２に示した場合と同様の構成および透過特性を有している。
【００２９】
図５に示した場合には、（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、スリット幅Ｗ２がスリット幅Ｗ１よりも小さくなっている点を除き、図２に示した場合と同様の構成および透過特性を有している。
【００３０】
図６に示した場合には、間隔Ｓ１が間隔Ｓ２よりも大きくなっている点を除き、図５に示した場合と同様の構成および透過特性を有している。
【００３１】
図７に示した場合には、スリット長さＬ２がスリット長さＬ１よりも大きくなっている点を除き、図６に示した場合と同様の構成および透過特性を有している。
【００３２】
図８に示した場合には、スリット長さＬ２が主透過領域１から離れるにしたがって次第に増大している点を除き、図６に示した場合と同様の構成および透過特性を有している。
【００３３】
ここでは、上記した（１）〜（７）の７つの構成条件に基づいて決定される露光用マスク１０の構成を代表して、図１〜図８を参照して８種類の構成例について説明したが、その露光用マスク１０の構成は、必ずしも図１〜図８に示した構成例に限られるものではない。図１〜図８に示していない他の構成例を簡単に説明しておくと、図４〜図８に示したスリット幅Ｗ１，Ｗ２間の関係、スリット長さＬ１，Ｌ２間の関係および間隔Ｓ１，Ｓ２間の関係を図１に示した場合に適用したり、あるいは図３に示した透過性基板１１の構成（突起１１Ｔ）を図４〜図８に示した場合に適用するなどしてもよい。もちろん、各スリット幅Ｗ２および各間隔Ｓ２は、互いに等しくなければならないわけではなく、互いに異なっていてもよい。なお、露光用マスク１０の構成例については、図１〜図８に示した他、後述する図１５〜図１７にも示している。
【００３４】
次に、図９および図１０を参照して、薄膜パターンの形成方法について説明する。図９および図１０は、露光用マスク１０を使用した薄膜パターン２４の形成方法を説明するためのものであり、（Ａ）〜（Ｃ）は、図１（Ｂ）〜図８（Ｂ）に対応する断面構成を工程順に示している。以下では、図１〜図８に示した８種類の露光用マスク１０を代表して、図５および図６に示した露光用マスク１０を使用する場合について説明する。
【００３５】
図５に示した露光用マスク１０を使用する場合には、まず、図９（Ａ）に示したように、基体２１の一面にポジ型レジストを塗布することにより、レジスト膜２２を形成する。この場合には、レジスト膜２２の厚さＴを約０．５μｍ以上にする。なお、基体２１は、各種基板であってもよいし、あるいは各種膜であってもよい。
【００３６】
続いて、図９（Ａ）に示したように、露光用マスク１０をレジスト膜２２に正対させたのち、図示しない露光装置を使用して露光用の光Ｒを照射することにより、そのレジスト膜２２を露光する。この場合には、遮光膜１２がレジスト膜２２を向くようにすると共に、露光用の光Ｒを発生させるための照明系として通常照明または斜入射照明を使用する。通常照明を使用する場合には、照明系の開口数ＮＡ１と光学系の開口数ＮＡ２との間の比σ（＝ＮＡ１／ＮＡ２）を約０．３以下に設定するのが好ましい。斜入射照明としては、輪帯照明、二極照明または四極証明などを使用可能である。なお、露光装置の種類は、露光条件等に応じて任意に選択可能である。
【００３７】
この露光工程では、露光用マスク１０のうちの主透過領域１および補助透過領域２に対応する領域においてレジスト膜２２が選択的に露光される。この場合には、第１に、露光用マスク１０が３組の補助透過領域２を有しているため、２組以下の補助透過領域２を有する場合と比較して、主透過領域１のうちのスリット幅方向の端部において光強度コントラストが強くなる。しかも、主透過領域１および補助透過領域２において位相反転が生じるため、位相反転が生じない場合と比較して、上記した光強度コントラストがより強くなる。これにより、主透過領域１に対応する領域においてレジスト膜２２の露光範囲を狭めることができる。第２に、スリット幅Ｗ２がスリット幅Ｗ１よりも小さいため、後工程においてレジスト膜２２を現像した場合に主透過領域１に対応する領域においてレジスト膜２２に開口部２３Ｋが形成され得る程度に露光強度を設定することにより、その主透過領域１に対応する領域に開口部２３Ｋを形成する一方で、補助透過領域２に対応する領域に開口部を形成しないことができる。第３に、スリット幅Ｗ２がスリット幅Ｗ１が小さいと、スリット幅Ｗ２がスリット幅Ｗ１に等しい場合と比較して、間隔Ｓ１に対応する領域におけるレジスト膜２２の露光量が少なくなるため、その間隔Ｓ１に対応する領域においてレジスト膜２２が露光されにくくなる。これにより、所望の解像度が得られる高さ（レジスト膜２２の膜厚）範囲を拡張することができる。なお、図９（Ａ）においてレジスト膜２２中に示した破線は、後工程において形成されるレジストパターン２３（図９（Ｂ）参照）の表面の輪郭を示しており、露光用の光Ｒによりレジスト膜２２が露光される際のおおよその範囲を示している。この破線の意味するところは、後述する図１０（Ａ）においても同様である。
【００３８】
続いて、現像液を使用してレジスト膜２２を現像することにより、図９（Ｂ）に示したように、レジストパターン２３を形成する。なお、現像液の種類は、レジスト膜２２の種類等に応じて任意に選択可能である。
【００３９】
この現像工程では、主透過領域１に対応する領域においてレジスト膜２２が完全に除去されることにより開口部２３Ｋが形成されるのに対して、補助透過領域２に対応する領域においてレジスト膜２２が部分的に除去されることにより窪む。なお、図９（Ｂ）中に示した高さＨは、開口部２３Ｋのうちの一定幅Ｗを有する部分の高さである。この場合には、主透過領域１のスリット幅Ｗ１よりも幅Ｗを小さくすることができる。
【００４０】
続いて、図９（Ｃ）に示したように、レジストパターン２３の開口部２３Ｋに薄膜パターン２４を形成する。この場合には、薄膜パターン２４の幅を厚さ方向において一定にするために、その薄膜パターン２４の厚さを高さＨ以下にする。なお、薄膜パターン２４を形成するための膜形成方法としては、めっき法、スパッタリング法または化学蒸着法（ＣＶＤ；chemical vapor deposition ）等を使用可能である。めっき法を使用する場合には、あらかじめ基体２１上に電極膜としてシード層を形成しておき、レジストパターン２３をフレームとしてめっき膜を選択的に成長させる。
【００４１】
最後に、残存しているレジストパターン２３を除去することにより、薄膜パターン２４の形成工程が完了する。
【００４２】
一方、図６に示した露光用マスク１０を使用する場合には、図１０（Ａ）〜（Ｃ）に示したように、図９に示した場合と同様の工程を経ることにより薄膜パターン２４を形成する。
【００４３】
露光工程では、図１０（Ａ）に示したように、間隔Ｓ１が間隔Ｓ２よりも大きいため、図９に示した場合と比較して、主透過領域１のうちのスリット幅方向の端部における光強度コントラストが弱くなるものの、間隔Ｓ１に対応する領域においてレジスト膜２２がより露光されにくくなる。この場合には、間隔Ｓ１を十分に大きく設定すれば、その間隔Ｓ１に対応する領域においてレジスト膜２２をほとんど露光させないことができる。
【００４４】
現像工程では、図１０（Ｂ）に示したように、間隔Ｓ１に対応する領域においてレジスト膜２２がほとんど現像されずに残存するため、図９に示した場合と比較して、高さＨを大きくすることができる。
【００４５】
なお、図１０に示した露光工程および現像工程に関する上記以外の作用は、図９に示した場合と同様である。
【００４６】
本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法では、１つの主透過領域１および３組以上の補助透過領域２を有する露光用マスク１０を使用してレジスト膜２２を露光・現像することによりレジストパターン２３を形成したのち、そのレジストパターン２３を使用して薄膜パターン２４を形成している。この場合には、２組以下の補助透過領域２を有する場合と比較して、主透過領域１のうちのスリット幅方向の端部における光強度コントラストが強くなるため、レジスト膜２２の露光幅が狭くなる。したがって、レジストパターン２３のうちの開口部２３Ｋの幅Ｗが十分に小さくなるため、解像度を向上させることができる。これにより、微細な一定幅を有するように薄膜パターン２４を形成することができる。
【００４７】
特に、本実施の形態では、図２〜図８に示したように、主透過領域１および補助透過領域２において位相反転させることにより、位相反転させない場合と比較して、主透過領域１のうちのスリット幅方向の端部における光強度コントラストが強くなる。したがって、この観点においても幅Ｗを小さくすることができる。
【００４８】
また、本実施の形態では、図４および図６〜図８に示したように、間隔Ｓ１を間隔Ｓ２よりも大きくすることにより、間隔Ｓ１を間隔Ｓ２に等しくした場合と比較して、主透過領域１のうちのスリット幅方向の端部における光強度コントラストが若干弱くなるものの、間隔Ｓ１に対応する領域においてレジスト膜２２が露光されにくくなる。したがって、幅Ｗの最小値は若干大きくなるものの、高さＨを大きくすることができる。
【００４９】
また、本実施の形態では、間隔Ｓ１とレジスト膜２２の厚さＴとの間にＳ１≧Ｔ×０．０９５＋０．２２μｍの関係を成立させることにより、レジストパターン２３に形成される開口部２３Ｋと窪みとが互いにぶつからないようにしつつ、幅Ｗを小さくすることが可能である。したがって、幅Ｗを小さくしつつ、開口部２３Ｋの開口形状が所望の形状となるようにレジストパターン２３を形成することができる。
【００５０】
また、本実施の形態では、図５〜図８に示したように、スリット幅Ｗ２をスリット幅Ｗ１よりも小さくすることにより、スリット幅Ｗ２をスリット幅Ｗ１に等しくした場合と比較して、間隔Ｓ１に対応する領域においてレジスト膜２２が露光されにくくなる。したがって、この観点においても高さＨを大きくすることができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、図７および図８に示したように、スリット長さＬ２の全部または一部をスリット長さＬ１よりも大きくすることにより、スリット長さＬ２をスリット長さＬ１に等しくした場合と比較して、レジスト膜２２が適正に露光されやすくなる。具体的には、スリット長さＬ２をスリット長さＬ１に等しくした場合には、図６に示したように、主透過領域１のうちのスリット長さ方向の端部近傍１Ｅに対応する領域において、光強度コントラストの向上効率が十分でないため、その主透過領域１のパターン形状を反映するようにレジスト膜２２が十分な解像度をもって露光されないおそれがある。これに対して、スリット長さＬ２をスリット長さＬ１よりも大きくした場合には、図７および図８に示したように、端部近傍１Ｅに対応する領域において、光強度コントラストの向上効率が十分になるため、主透過領域１のパターン形状を反映するようにレジスト膜２２が十分な解像度をもって露光される。したがって、開口部２３Ｋの開口形状が主透過領域１のパターン形状を反映した所望の形状となるように、十分な解像度をもってレジストパターン２３を形成することができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、図２〜図８に示したように、主透過領域１および補助透過領域２において位相反転させる場合に、主透過領域１から離れるにしたがって位相を０°，１８０°，０°，１８０°の順に反転させるように設定したが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、図２（Ｂ）〜図８（Ｂ）に示した場合とは窪み１１Ｄまたは突起１１Ｔを設ける位置と設けない位置とを互いに逆転させることにより、位相を１８０°，０°，１８０°，０°の順に反転させるようにしてもよい。具体的な一例を挙げておくと、図６に示した露光用マスク１０において位相の反転順序を逆転させた場合の構成は、図１１に示した通りである。この場合においても、図２〜図８に示した場合と同様の効果を得ることができる。
【００５３】
［第２の実施の形態］
次に、本発明に関する第２の実施の形態について説明する。
【００５４】
図１２は、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おいて使用される露光用マスク２０の構成例を表しており、（Ａ）〜（Ｃ）は、図１〜図８に対応する平面構成、断面構成および透過特性をそれぞれ示している。なお、図１２では、上記第１の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付している。
【００５５】
この露光用マスク２０は、１つの主透過領域３（幅Ｗ３）と、その主透過領域３の周囲を囲むように順に配置された３つ以上の環状の補助透過領域４（幅Ｗ４）とを有している。なお、主透過領域３とそれに最も近い１組の補助透過領域４とは間隔Ｓ３を隔てて配置されており、各補助透過領域４は間隔Ｓ４を隔てて配置されている。ここでは、主透過領域３は、例えば、円形型のパターン形状を有している。また、補助透過領域４は、例えば、主透過領域３のパターン形状に対応して円形型のパターン形状を有しており、３つ配置されている。
【００５６】
なお、露光用マスク２０に関する上記以外の構成は、上記第１の実施の形態において説明した露光用マスク１０の構成と同様である。この場合において、幅Ｗ３，Ｗ４および間隔Ｓ３，Ｓ４に関する寸法関係は、スリット幅Ｗ１，Ｗ２および間隔Ｓ１，Ｓ２に関する寸法関係と同様である。図１２では、位相反転機能を有する露光用マスク２０の構成例として、図５に示した露光用マスク１０の構成を適用した場合を示している。
【００５７】
この露光用マスク２０を使用した場合においても、上記第１の実施の形態において図９および図１０に示した薄膜パターンの形成手順と同様の手順を経ることにより、レジストパターン２３を形成したのち、そのレジストパターン２３を使用して薄膜パターン２４を形成することが可能である。
【００５８】
本実施の形態に係る薄膜パターンの形成方法では、１つの主透過領域３および３つ以上の補助透過領域４を有する露光用マスク２０を使用してレジストパターン２３および薄膜パターン２４を形成することにより、上記第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、図１２に示したように、露光用マスク２０の構成に、図５に示した露光用マスク１０の構成を適用した場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、図１〜図４、図６〜図８および図１１に示した露光用マスク１０の構成を適用してもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、主透過領域３および補助透過領域４がいずれも円形型のパターンを形状を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、それらのパターン形状は任意に設定可能である。一例を挙げれば、主透過領域３および補助透過領域４がいずれも矩形型のパターン形状を有していてもよい。この場合には、特に、補助透過領域４が切れ目のない連続的な環状である必要はなく、切れ目のある不連続的な環状であってもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
次に、上記した薄膜パターンの形成方法を応用した薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。図１３および図１４は、薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して製造される薄膜磁気ヘッドの構成を表しており、図１３（Ａ）はエアベアリング面に平行な断面構成、図１３（Ｂ）はエアベリング面に垂直な断面構成、図１４は主要部の平面構成をそれぞれ示している。また、図１５〜図１７は、薄膜磁気ヘッドの製造工程において使用される３種類の露光用マスク１０の構成例を表しており、図１４に示した領域Ｆに対応する領域を抜粋して拡大している。なお、図１５〜図１７では、参考までに、エアベアリング面に対応する位置をＳ−Ｓ線で示していると共に、フレアポイントに対応する位置を矢印ＦＰで示している。以下では、まず、図１３および図１４を参照して薄膜磁気ヘッドの全体構成について簡単に説明したのち、図１３〜図１７を参照して薄膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。
【００６２】
この薄膜磁気ヘッドは、例えば、記録処理および再生処理の双方を実行可能な複合型ヘッドである。具体的には、薄膜磁気ヘッドは、図１３に示したように、アルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・ＴｉＣ）製の基板３１と、絶縁層３２と、再生ヘッド部１００Ａと、記録ヘッド部１００Ｂと、オーバーコート層４５とがこの順に積層され、これらが一端においてエアベアリング面５０を構成したものである。
【００６３】
再生ヘッド部１００Ａは、磁気抵抗効果（ＭＲ；magneto-resistive effect）を利用して再生処理を実行するものであり、下部リードシールド層３３と、シールドギャップ層３４と、上部リードシールド層として機能する下部磁極層３５とがこの順に積層されたものである。このシールドギャップ層３４には、エアベアリング面５０に露出するように、ＭＲ素子３６と、そのＭＲ素子３６の両側に接続された２つのリード層３７とが埋設されている。
【００６４】
記録ヘッド部１００Ｂは、下部磁極層３５と、バックギャップ３８ＢＧが設けられた記録ギャップ層３８と、絶縁層３９，４１，４３により埋設された２段の薄膜コイル４０，４２と、バックギャップ３８ＢＧを通じて下部磁極層３５に磁気的に連結された上部磁極層４４とがこの順に積層された長手記録ヘッドである。薄膜コイル４０，４２を埋設している絶縁層３９，４１，４３のうちのエアベアリング面５０に最も近い端縁の位置はスロートハイトゼロ位置ＴＰであり、そのスロートハイトゼロ位置ＴＰとエアベアリング面５０との間の距離はスロートハイトＴＨである。
【００６５】
上部磁極層４４は、例えば、図１４に示したように、略羽子板型のパターン形状を有しており、エアベアリング面５０から順に、記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ５で延びる先端部４４Ａと、その先端部４４Ａの一定幅Ｗ５から次第に拡幅する後端部４４Ｂとを含んでいる。この上部磁極層４４の幅が一定幅Ｗ５から広がり始める位置は、いわゆるフレアポイントＦＰである。このフレアポイントＦＰは、上部磁極層４４の内部を後端部４４Ｂから先端部４４Ａへ向かって磁束が流れる際に、その先端部４４Ａに十分な量の磁束を供給するために磁束が絞り込まれる位置であり、記録性能に寄与する重要な因子である。図１３および図１４では、例えば、フレアポイントＦＰがスロートハイトゼロ位置ＴＰに一致している場合を示している。下部磁極層３５および記録ギャップ層３８のうちのエアベアリング面５０近傍の一部は、図１３（Ａ）に示したように、先端部４４Ａの幅Ｗ５に等しい幅を有しており、これらの幅Ｗ５を有する一連の部分によりトリム構造が構築されている。
【００６６】
この薄膜磁気ヘッドは、既存の薄膜プロセスを使用して基板３１上に絶縁層３２からオーバーコート層４５に至る一連の構成要素を順に積層形成したのち、例えば機械加工や研磨加工を使用してエアベアリング面５０を形成することにより製造される。この「既存の薄膜プロセス」とは、例えば、めっき法またはスパッタリング法に代表される膜形成技術、フォトリソグラフィ法に代表されるパターニング技術、ドライエッチング法またはウェットエッチング法に代表されるエッチング技術、ならびに化学機械研磨（ＣＭＰ；chemical mechanical polishing ）法に代表される研磨技術などである。
【００６７】
上記した薄膜パターンの形成方法を応用して上部磁極層４４を形成する際には、図１５〜図１７に示した３種類の露光用マスク１０を使用可能である。
【００６８】
具体的には、図１５に示した場合には、図５に示した露光用マスク１０の構成を適用している。すなわち、主透過領域１のパターン形状は、上部磁極層４４のパターン形状に対応しており、その主透過領域１は、先端部４４Ａに対応する一定幅領域１Ａおよび後端部４４Ｂに対応する拡幅領域１Ｂを含んでいる。ここでは、主透過領域１は、例えば、１つの一定幅領域１Ａと、その一定幅領域１Ａを挟むように配置された２つの拡幅領域１Ｂとを含んでいる。補助透過領域２は、一定幅領域１Ａを挟んで互いに対向するように順に３組（計６つ）配列されており、各補助透過領域２のスリット長さＬ２は、一定幅領域１Ａのスリット長さＬ１に等しくなっている。なお、図１５では詳細に図示していないが、主透過領域１および補助透過領域２に関するスリット幅Ｗ１，Ｗ２、各スリット幅Ｗ２、スリット長さＬ１，Ｌ２、各スリット長さＬ２、間隔Ｓ１，Ｓ２および各間隔Ｓ２のそれぞれの関係ならびに位相反転の順序は、図５に示した場合と同様である。
【００６９】
図１６に示した場合には、図８に示した露光用マスク１０の構成を適用している。すなわち、各補助透過領域２のスリット長さＬ２が一定幅領域１Ａから離れるにしたがって拡幅領域１Ｂの外縁に沿うように次第に増大している点を除き、図１５に示した場合と同様の構成を有している。
【００７０】
図１７に示した場合には、図７に示した露光用マスク１０の構成を適用しつつ、補助透過領域２のパターン形状をアレンジしている。すなわち、各補助透過領域２のスリット長さＬ２は、一定幅領域１Ａのスリット長さＬ１よりも大きくなっており、各補助透過領域２は、拡幅領域１Ｂの幅の拡がりに応じて屈曲している。各補助透過領域２のスリット長さＬ２は、例えば、互いに等しくなっている。なお、上記した以外の構成は、図１５に示した場合と同様である。
【００７１】
ここでは、図１５〜図１７を参照して３種類の露光用マスク１０の構成例について説明したが、その露光用マスク１０の構成は、必ずしも図１５〜図１７に示した構成例に限られるものではなく、図１〜図４または図６に示した構成例をそのまま適用したり、あるいは図１７に示したように必要に応じてアレンジを加えて適用してもよい。
【００７２】
上部磁極層４４を形成する際には、上記した図９および図１０に示した手順を経るようにする。すなわち、まず、図１３に示したように、基体２１として下部磁極層３５、記録ギャップ層３８および絶縁層３９，４１，４３（薄膜コイル４０，４２）を形成したのち、ポジ型レジストを使用してレジスト膜２２を形成する。続いて、図１５〜図１７に示した露光用マスク１０を使用してレジスト膜２２を露光・現像することにより、開口部２３Ｋを有するレジストパターン２３を形成する。最後に、めっき法を使用して開口部２３Ｋに薄膜パターン２４として上部磁極層４４を形成したのち、残存しているレジストパターン２３を除去する。
【００７３】
なお、上部磁極層４４の形成工程に関する上記以外の詳細な手順は、図９および図１０を参照して説明した場合と同様である。
【００７４】
この薄膜磁気ヘッドの製造方法では、上記した薄膜パターンの形成方法を応用して上部磁極層４４を形成しているので、微細な一定幅および十分な厚さを有するように上部磁極層４４を形成することができる。
【００７５】
特に、図１６および図１７に示したように、補助透過領域２のうちの全部または一部のスリット長さＬ２を一定幅領域１Ａのスリット長さＬ１よりも大きくした場合には、図７および図８を参照して説明した場合と同様の作用により、一定幅領域１Ａと拡幅領域１Ｂとの境界近傍１Ｖに対応する領域において、主透過領域１のパターン形状を反映するようにレジスト膜２２が露光される。したがって、上部磁極層４４のパターン形状がフレアポイントＦＰ近傍において高精度に決定されるため、薄膜磁気ヘッドの記録性能を確保することができる。
【００７６】
なお、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法では、薄膜パターンの形成方法を応用して上部磁極層４４を形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、上部磁極層４４以外の他の構成要素を形成してもよい。もちろん、上記した薄膜磁気ヘッドの製造方法は、長手記録型の薄膜磁気ヘッドの製造方法に限らず、垂直記録型の薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用することも可能である。これらの場合においても、同様の効果を得ることができる。
【実施例】
【００７７】
次に、本発明に関する実施例について説明する。
【００７８】
以下の手順を経ることにより、実施例１−１〜１−６，２−１〜２−６および比較例１−１〜１−５，２−１〜２−５として一連のレジストパターンを形成した。
【００７９】
（実施例１−１）
まず、ニッケル（Ｎｉ）膜が成膜されたセラミック基板の一面に、スピンコート法を使用してポジ型のレジスト（信越化学工業株式会社製ＳＥＰＲ）を塗布したのち、ホットプレートを使用してレジストをプリベーク（１００℃×９０秒）することにより、レジスト膜を４μｍの厚さとなるように形成した。続いて、ＫｒＦエキシマステッパ（ニコン株式会社製ＮＳＲ−ＥＸ１４Ｃ）と共に図５に示した位相反転機能を有する露光用マスクを使用してレジスト膜を選択的に露光（１／５投影露光）したのち、ホットプレートを使用してレジスト膜を露光後ベーク（１１０℃×９０秒）した。この場合には、露光用マスクの構成条件として、主透過領域のスリット幅Ｗ１＝２．０μｍおよびスリット長さＬ１＝１０．０μｍ、補助透過領域のスリット幅Ｗ２＝０．５μｍおよびスリット長さＬ２＝１０．０μｍ、間隔Ｓ１，Ｓ２＝２．０μｍとした。また、露光条件として、通常照明を使用し、ＮＡ＝０．５、σ＝０．５、露光エネルギー＝３００ｍＪ／ｃｍ2 〜５００ｍＪ／ｃｍ2 、フォーカス＝＋１．０μｍとした。続いて、テトラメチルアンモニウムヒドロオキサイド２．３８％水溶液を使用してレジスト膜を現像（６０秒×４パドル）することにより、開口部を有するレジストパターンを形成した。
【００８０】
（実施例１−２）
位相反転機能を有しないように構成した露光用マスクを使用した点を除き、実施例１と同様の手順を経ることによりレジストパターンを形成した。
【００８１】
（実施例１−３）
図５に代えて図６に示した位相反転機能を有する露光用マスクを使用し、間隔Ｓ１＝４．０μｍとした点を除き、実施例１と同様の手順を経ることによりレジストパターンを形成した。
【００８２】
（実施例１−４）
位相反転機能を有しないように構成した露光用マスクを使用した点を除き、実施例３と同様の手順を経ることによりレジストパターンを形成した。
【００８３】
（実施例１−５）
間隔Ｓ１，Ｓ２＝４．０μｍとした点を除き、実施例１と同様の手順を経ることによりレジストパターンを形成した。
【００８４】
（実施例１−６）
位相反転機能を有しないように構成した露光用マスクを使用した点を除き、実施例５と同様の手順を経ることによりレジストパターンを形成した。
【００８５】
（実施例２−１〜２−６）
通常照明に代えて斜入射照明として２／３輪帯照明を使用した点を除き、実施例１−１〜１−６と同様の手順を経ることにより６種類のレジストパターンを形成した。なお、２／３輪帯照明を使用した場合の光学的条件は、通常照明においてσ＝０．３とした場合の光学的条件に相当する。
【００８６】
（比較例１−１，２−１）
補助透過領域を有する露光用マスクに代えて、補助透過領域を有しない露光用マスクを使用した点を除き、実施例１−１，２−１とそれぞれ同様の手順を経ることにより２種類のレジストパターンを形成した。
【００８７】
（比較例１−２〜１−５，２−２〜２−５）
補助透過領域を３組（計６つ）有する露光用マスクに代えて、補助透過領域を２組（計４つ）だけ有する露光用マスクを使用した点を除き、実施例１−１〜１−４，２−１〜２−４とそれぞれ同様の手順を経ることにより８種類のレジストパターンを形成した。
【００８８】
上記した一連の実施例および比較例のレジストパターンの形成寸法を調べたところ、表１および表２に示した結果が得られた。表１および表２は、レジストパターンの幅Ｗ（μｍ）および高さＨ（μｍ）を表しており、表１は実施例１−１〜１−６および比較例１−１〜１−５について示し、表２は実施例２−１〜２−６および比較例２−１〜２−５について示している。これらの幅Ｗおよび高さＨを調べる際には、集束イオンビームエッチング装置（日本エフイー・アイ株式会社製）を使用してレジストパターンを切断したのち、走査型電子顕微鏡（日立株式会社製ＣＤ−ＳＥＭ  Ｓ−９２００）を使用してレジストパターンの断面形状を観察した。表１および表２に示した幅Ｗは、露光エネルギーを変化させた場合に得られた最小幅であり、いわゆる限界解像度を表している。なお、表１および表２では、参考までに、露光用マスクの構成条件（補助透過領域の組数、スリット幅Ｗ１，Ｗ２、間隔Ｓ１，Ｓ２、位相反転の有無および照明系）を併せて示している。
【００８９】
【表１】
2007219436.tif 000003
【００９０】
【表２】
2007219436.tif 000004
【００９１】
表１に示した結果から判るように、通常照明を使用した場合には、幅Ｗと高さＨとの間の関係について、実施例１−１〜１−６と比較例１−１〜１−５との間に差異が見られた。すなわち、露光用マスクが補助透過領域を有していない比較例１−１では、十分な高さＨが得られたが（Ｈ＝３．０μｍ）、幅Ｗが十分に小さくならなかった（Ｗ＝０．３５μｍ）。このときの幅Ｗは、スリット幅Ｗ１の１／５投影幅（＝０．４０μｍ）にほぼ等しい値である。また、露光用マスクが補助透過領域を２組だけ有している比較例１−２〜１−５では、比較例１−１と比較して幅Ｗが小さくなったが（Ｗ＝０．２５〜０．３３μｍ）、その幅Ｗは十分に小さな値ではなかった。この場合には、比較例１−２において、高さＨが最小になったときに幅Ｗが最小になったが（Ｈ＝２．２μｍ，Ｗ＝０．２５μｍ）、このときの幅Ｗは、高さＨを犠牲にしてまで十分に小さな値であるとは言えない。これに対して、実施例１−１〜１−６では、比較例１−１〜１−５と比較して幅Ｗが小さくなり、その幅Ｗは十分に小さな値であった（Ｗ＝０．１８〜０．２２μｍ）。この場合には、実施例１−１において、高さＨが最小になったときに幅Ｗが最小になり（Ｈ＝１．７μｍ，Ｗ＝０．１８μｍ）、このときの幅Ｗは、高さＨを犠牲にする代償として十分に小さな値である。しかも、実施例１−３〜１−６では、幅Ｗが十分に小さくなった共に（Ｗ＝０．１９μｍ〜０．２２μｍ）、高さＨも十分に大きくなった（Ｈ＝３．０μｍ）。このことから、本発明では、通常照明を使用したフォトリソグラフィ工程において、解像度を向上させることが可能であると共に、所望の解像度が得られる高さ範囲を拡張することが可能であることが確認された。
【００９２】
また、表２に示した結果から判るように、２／３輪帯照明を使用した場合においても、幅Ｗと高さＨとの間の関係について、実施例２−１〜２−６と比較例２−１〜２−５との間に表１に示した場合と同様の傾向が見られた。このことから、本発明では、斜入射照明を使用した露光工程においても、解像度の向上および所望の解像度が得られる高さ範囲の拡張を実現可能であることが確認された。この場合には、特に、上記したように、２／３輪帯照明を使用した場合の光学的条件が通常照明においてσ＝０．３とした場合の光学的条件に相当することから、通常照明を使用する場合にはσ≦０．３に設定すればよいことも確認された。
【００９３】
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、本発明は上記各実施の形態および実施例において説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。具体的には、例えば、上記では、本発明の薄膜パターンの形成方法を薄膜磁気ヘッドの製造方法に応用する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、薄膜磁気ヘッドの以外の他のデバイスの製造方法に応用してもよい。薄膜磁気ヘッド以外の具体的なデバイスとしては、例えば、薄膜インダクタ、薄膜センサ、薄膜アクチュエータ、半導体デバイスおよびこれらを搭載した装置などが挙げられる。これらに応用した場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【００９４】
また、上記各実施の形態では、ポジ型のレジストを使用することにより、開口部を有するレジストパターンを形成する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではなく、ネガ型のレジストを使用することにより、開口部を有しないレジストパターン（いわゆる孤立型のレジストパターン）を形成してもよい。この場合においても、上記実施の形態と同様の効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明に係る露光用マスク、レジストパターンの形成方法および薄膜パターンの形成方法は、薄膜磁気ヘッドなどの各種デバイスの製造方法に応用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【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おいて使用される露光用マスクの第１の構成例を表す図である。
【図２】露光用マスクの第２の構成例を表す図である。
【図３】露光用マスクの第３の構成例を表す図である。
【図４】露光用マスクの第４の構成例を表す図である。
【図５】露光用マスクの第５の構成例を表す図である。
【図６】露光用マスクの第６の構成例を表す図である。
【図７】露光用マスクの第７の構成例を表す図である。
【図８】露光用マスクの第８の構成例を表す図である。
【図９】図５に示した第５の構成例の露光用マスクを使用した薄膜パターンの形成方法を説明するための断面図である。
【図１０】図６に示した第６の構成例の露光用マスクを使用した薄膜パターンの形成方法を説明するための断面図である。
【図１１】露光用マスクの構成に関する変形例を表す図である。
【図１２】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おいて使用される露光用マスクの構成例を表す図である。
【図１３】薄膜パターンの形成方法を応用した薄膜磁気ヘッドの製造方法を使用して製造される薄膜磁気ヘッドの断面構成を表す断面図である。
【図１４】図１３に示した薄膜磁気ヘッドのうちの主要部の平面構成を表す平面図である。
【図１５】薄膜磁気ヘッドの製造方法において使用される露光用マスクの第１の構成例を表す平面図である。
【図１６】露光用マスクの第２の構成例を表す平面図である。
【図１７】露光用マスクの第３の構成例を表す平面図である。
【符号の説明】
【００９７】
１，３…主透過領域、１Ａ…一定幅領域、１Ｂ…拡幅領域、１Ｅ…端部近傍、１Ｖ…境界近傍、２，４…補助透過領域、１０，２０…露光用マスク、１１…透過性基板、１１Ｄ…窪み、１１Ｔ…突起、１２…遮光膜、２１…基体、２２…レジスト膜、２３…レジストパターン、２３Ｋ…開口部、２４…薄膜パターン、３１…基板、３２，３９，４１，４３…絶縁層、３３…下部リードシールド層、３４…シールドギャップ層、３５…下部磁極層、３６…ＭＲ素子、３７…リード層、３８…記録ギャップ層、４０，４２…薄膜コイル、４４…上部磁極層、４５…オーバーコート層、５０…エアベアリング面、１００Ａ…再生ヘッド部、１００Ｂ…記録ヘッド部、Ｆ…領域、ＦＰ…フレアポイント、Ｈ…高さ、Ｌ１〜Ｌ２…スリット長さ、Ｒ…露光用の光、Ｓ１〜Ｓ４…間隔、Ｔ，Ｔ１〜Ｔ３…厚さ、ＴＨ…スロートハイト、ＴＰ…スロートハイトゼロ位置、Ｗ，Ｗ５…幅、Ｗ１〜Ｗ４…スリット幅。
【図１】
2007219436.tif 000005
【図２】
2007219436.tif 000006
【図３】
2007219436.tif 000007
【図４】
2007219436.tif 000008
【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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