(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基材上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層を形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により所定の薄膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
を含むことを特徴とする、薄膜形成方法。
【請求項２】
前記塩素系ガスは、Ｃｌ２及びＢＣｌ３の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項１に記載の薄膜形成方法。
【請求項３】
前記電極膜と前記第１のフォトレジスト層との間に、保護電極膜を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１又は２に記載の薄膜形成方法。
【請求項４】
前記保護電極膜の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする、請求項３に記載の薄膜形成方法。
【請求項５】
前記保護電極膜は、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項３又は４に記載の薄膜形成方法。
【請求項６】
前記電極膜の厚さが、３０〜１００ｎｍであることを特徴とする、請求項３〜４のいずれか一に記載の薄膜形成方法。
【請求項７】
前記電極膜は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項３〜６のいずれか一に記載の薄膜形成方法。
【請求項８】
前記フォトレジストフレームは、アッシング処理によって除去することを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一に記載の薄膜形成方法。
【請求項９】
所定の基材上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層をその表面温度が１４０℃以下となるように、スパッタリング法によって形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により所定の薄膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
を含むことを特徴とする、薄膜形成方法。
【請求項１０】
前記中間層は、前記基材とターゲットとの間の距離が１５０〜３５０ｍｍの範囲内になるようにして、スパッタリング法により形成することを特徴とする、請求項９に記載の薄膜形成方法。
【請求項１１】
前記電極膜と前記第１のフォトレジスト層との間に、保護電極膜を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項９又は１０に記載の薄膜形成方法。
【請求項１２】
前記保護電極膜の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする、請求項１１に記載の薄膜形成方法。
【請求項１３】
前記保護電極膜は、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項１１又は１２に記載の薄膜形成方法。
【請求項１４】
前記電極膜の厚さが、３０〜１００ｎｍであることを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれか一に記載の薄膜形成方法。
【請求項１５】
前記電極膜は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか一に記載の薄膜形成方法。
【請求項１６】
前記フォトレジストフレームは、アッシング処理によって除去することを特徴とする、請求項９〜１５のいずれか一に記載の薄膜形成方法。
【請求項１７】
前記塩素系ガスは、Ｃｌ２及びＢＣｌ３の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項９に記載の薄膜形成方法。
【請求項１８】
第１の磁性膜、ギャップ膜、及び第２の磁性膜を含む書き込み磁極部を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
所定の下地膜上に前記第１の磁性膜を形成する工程と、
前記第１の磁性膜上に前記ギャップ膜を形成する工程と、
前記ギャップ膜上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層を形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により前記第２の磁性膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
前記第２の磁性膜をマスクとして、前記電極膜、前記ギャップ膜、及び前記第１の磁性膜を部分的にエッチング除去し、前記書き込み磁極部を自己整合的に形成する工程と、
を含むことを特徴とする、薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１９】
前記塩素系ガスは、Ｃｌ２及びＢＣｌ３の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項１８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２０】
前記電極膜と前記第１のフォトレジスト層との間に、保護電極膜を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項１８又は１９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２１】
前記保護電極膜の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする、請求項２０に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２２】
前記保護電極膜は、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項２０又は２１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２３】
前記電極膜の厚さが、３０〜１００ｎｍであることを特徴とする、請求項２０〜２２のいずれか一に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２４】
前記電極膜は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項２０〜２３のいずれか一に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２５】
前記フォトレジストフレームは、アッシング処理によって除去することを特徴とする、請求項２０〜２４のいずれか一に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２６】
第１の磁性膜、ギャップ膜、及び第２の磁性膜を含む書き込み磁極部を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
所定の下地膜上に前記第１の磁性膜を形成する工程と、
前記第１の磁性膜上に前記ギャップ膜を形成する工程と、
前記ギャップ膜上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層をその表面温度が１４０℃以下となるように、スパッタリング法によって形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により前記第２の磁性膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
前記第２の磁性膜をマスクとして、前記電極膜、前記ギャップ膜、及び前記第１の磁性膜を部分的にエッチング除去し、前記書き込み磁極部を自己整合的に形成する工程と、
を含むことを特徴とする、薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２７】
前記中間層は、前記基材とターゲットとの間の距離が１５０〜３５０ｍｍの範囲内になるようにして、スパッタリング法により形成することを特徴とする、請求項２６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２８】
前記電極膜と前記第１のフォトレジスト層との間に、保護電極膜を形成する工程を含むことを特徴とする、請求項２６又は２７に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２９】
前記保護電極膜の厚さが、３〜２０ｎｍであることを特徴とする、請求項２８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３０】
前記保護電極膜は、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項２８又は２９に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３１】
前記電極膜の厚さが、３０〜１００ｎｍであることを特徴とする、請求項２８〜３０のいずれか一に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３２】
前記電極膜は、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることを特徴とする、請求項２８〜３１のいずれか一に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３３】
前記フォトレジストフレームは、アッシング処理によって除去することを特徴とする、請求項２６〜３２のいずれか一に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３４】
前記塩素系ガスは、Ｃｌ２及びＢＣｌ３の少なくとも一方であることを特徴とする、請求項２６に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、薄膜形成方法、及びこれを用いた薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄膜磁気ヘッドの書き込み磁極部は、所定の下地層上に第１の磁性膜を形成し、この第１の磁性膜上にギャップ膜を介して、フレームメッキ法により第２の磁性膜を形成する。そして、この第２の磁性膜をマスクとして前記ギャップ膜及び前記第１の磁性膜に対してトリムミリングを行い、これらをトリム状にエッチングすることにより形成している。
【０００３】
前記第２の磁性膜をフレームメッキ法によって形成する場合においては、特開２０００−１３２８１２号公報に記載されているような、いわゆる３層レジストを用いて狭小化された前記第２の磁性膜を作製し、これによって狭小化された書き込み磁極部を作製することが試みられている。
【０００４】
この方法においては、前記ギャップ膜上にＴｉなどからなる接着層を形成した後、この接着層上に電極膜を形成する。次いで、この電極膜上に第１のフォトレジスト層、中間層、及び厚さ１μｍ以下の薄い第２のフォトレジスト層を形成する。そして、前記第２のフォトレジスト層を所定のマスクを用いて露光現像処理し、微細な開口部を有するフォトレジストパターンを形成する。次いで、このフォトレジストパターンをマスクとして、前記中間層を部分的にエッチング除去し、所定の開口部を有するエッチング用マスクを形成する。
【０００５】
その後、このエッチング用マスクを用いて前記第１のフォトレジスト層をエッチング除去して前記電極膜を露出させ、フォトレジストフレームを形成する。そして、前記電極膜を電極として、前記フォトレジストフレーム内に前記第２の磁性膜を電気メッキ法によって形成する。
【０００６】
この方法によれば、第１のフォトレジスト層からなるフォトレジストフレームを、第２のフォトレジスト層からなるフォトレジストパターンから自己整合的に形成することができる。したがって、フォトレジストフレームの開口幅をフォトレジストパターンの微細な開口幅とほぼ一致させて形成することができ、その結果、狭小化された第２の磁性膜を容易に形成することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記中間層のエッチング処理は、一般に酸素ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって行う。しかしながら、この場合においては、形成された前記エッチング用マスクなどの内側面などにポリマーが生成してしまう場合があった。このポリマーは溶剤などを用いないと除去することができず、その結果、前記溶剤によってマスク自体をも欠損させてしまう場合があった。したがって、後のフォトレジストフレームの形成を正確に行うことができず、フレームメッキ法による書き込み磁極部の形成を困難なものにしていた。
【０００８】
また、前記中間層は、均一な層を簡易に形成できることから、一般的にはスパッタリング法を用いて形成される。しかしながら、この場合においては、前記中間層の下側に位置する第１のフォトレジスト層が変質してしまう場合が生じ、後のエッチング処理によるフォトレジストフレームの形成を良好に行うことができない場合があった。したがって、この場合においてもフレームメッキ法による書き込み磁極部の形成を困難なものにしていた。
【０００９】
本発明は、いわゆる３層レジストを用いたフレームメッキ法における中間層のエッチング処理に伴うポリマーの発生、又は前記中間層形成時におけるフォトレジストフレームの変質を回避し、薄膜磁気ヘッドの書き込み磁極部を形成する際に好適に用いることのできる、新規な薄膜形成方法を提供するとともに、この薄膜形成方法を用いた薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成すべく、本発明は、所定の基材上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層を形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により所定の薄膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
を含むことを特徴とする、薄膜形成方法（第１の薄膜形成方法）に関する。
【００１１】
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討を行った。その結果、いわゆる３層レジストを用いたフレームメッキ法によって薄膜を形成するに際し、従来の酸素ガスに代えて、好ましくはＣｌ２、ＢＣｌ３などの塩素系ガスを用い、前記中間層を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって部分的にエッチング除去して、第１のフォトレジスト層のエッチングのためのエッチング用マスクを作製した。
【００１２】
すると、塩素系ガスの高い腐食性に起因して、前記中間層を実用に足るエッチング速度でエッチングできるとともに、上述したようなポリマーがエッチング側面に発生した場合においても、前記ポリマーは塩化物から構成されるために、超純水で洗浄することによって簡単に除去できることを見出した。
【００１３】
したがって、フォトレジストフレームを良好な状態で作製することができ、上記のような３層レジストを用いた場合においても、フレームメッキ法によって狭小化された薄膜を良好な状態で簡易に形成することができる。
本発明の第１の薄膜形成方法は、上述したような発見に基づいてなされたものである。
【００１４】
上記塩素系ガスとしては、Ｃｌ２及びＢＣｌ３の少なくとも一方を用いることが好ましい。これによって、中間層を短時間で効率良くエッチング除去することができる。
【００１５】
また、上記本発明の第１の薄膜形成方法においても、エッチング用マスクの内側面にポリマーが生成してしまう場合がある。かかる場合においては、エッチングマスクを形成した後であって、フォトレジストフレームの形成前において、前記エッチングマスクを超純水で洗浄する。すなわち、上記第１の薄膜形成方法によれば、たとえ前記エッチング用マスクの内側面にポリマーが生成したとしても、超純水を用いた極めて簡易な方法において、前記ポリマーを除去することができる。
【００１６】
また、前記電極膜と前記第１のフォトレジスト層との間に、保護電極膜を設けることが好ましい。これによって、前記電極膜の腐食を効果的に防止することができ、前記電極膜を含む書き込み磁極部を形成した場合において、書き込みノイズなどの発生を防止することができる。また、前記電極膜の腐食が著しく、電界メッキ法による薄膜形成が不可能となることを防止することもできる。
また、前記保護電極膜は３〜２０ｎｍの厚さに形成することが好ましい。これによって、上述したような腐食防止効果をより効果的に発揮するようになる。同様に、前記保護電極膜は、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料から構成されることが好ましい。
【００１７】
また、電極膜は、厚さが３０〜１００ｎｍであることが好ましく、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることが好ましい。これによって、最終的に前記電極膜を含む書き込み磁極部を形成した場合において、前記書き込み磁極部の出力を向上させることができる。
【００１８】
さらに、前記フォトレジストフレームの除去は、アッシング処理を用いて行うことが好ましい。これによって、前記フォトレジストフレームの除去を簡易に行うことができる。
【００１９】
また、本発明は、所定の基材上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層をその表面温度が１４０℃以下となるように、スパッタリング法によって形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により所定の薄膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
を含むことを特徴とする、薄膜形成方法（第２の薄膜形成方法）に関する。
【００２０】
本発明者らは、また前記中間層を形成する際の、第１のフォトレジスト層の変質の原因を見出すべく鋭意検討を実施した。その結果、前記変質は、スパッタリング時におけるプラズマからの熱的影響に起因することを見出した。そして、前記中間層をスパッタリング法によって形成する際に、前記中間層の表面温度が１４０℃以下となるようにすることにより、上記変質を抑制できることを見出した。本発明の第２の薄膜形成方法は、上述したような発見に基づいてなされたものである。
【００２１】
本発明の好ましい態様においては、前記基材とスパッタリング法に用いるターゲットとの間の距離を１５０〜３５０ｍｍの範囲に設定する。前記中間層の表面温度を１４０℃以下にするに際しては、形成時のガス圧力や投入パワーなどを制御することによっても行うことができるが、基材−ターゲット間距離を前述した範囲内に設定することによって、上記温度範囲内に確実かつ簡易に設定することができる。
【００２２】
本発明の第２の薄膜形成方法においても、上述した第１の薄膜形成方法の場合と同様に、電極膜と第１のフォトレジスト膜との間に、保護電極膜を形成することが好ましい。これによって、前記電極膜の腐食を効果的に防止することができる。保護電極膜は、上述した第１の薄膜形成方法の場合の同様に、３〜２０ｎｍの厚さに形成することが好ましく、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料から構成されることが好ましい。
【００２３】
また、前記第１の薄膜形成方法の場合と同様に、電極膜は、厚さが３０〜１００ｎｍであることが好ましく、Ｃｏ、Ｎｉ及びＦｅを含む磁性材料からなることが好ましい。また、前記フォトレジストフレームの除去は、アッシング処理を用いて行うことが好ましい。
【００２４】
また、第１の薄膜形成方法及び第２の薄膜形成方法は、それぞれ単独で用いることもできるし、両者を併合させて用いることもできる。この場合において、第１の薄膜形成方法における好ましい態様と第２の薄膜形成方法における好ましい態様とは随時に組み合わせて実施することができる。
【００２５】
また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法（第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法）は、上述した第１の薄膜形成方法を用いて書き込み磁極部を構成することを特徴とする。すなわち、第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
第１の磁性膜、ギャップ膜、及び第２の磁性膜を含む書き込み磁極部を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
所定の下地膜上に前記第１の磁性膜を形成する工程と、
前記第１の磁性膜上に前記ギャップ膜を形成する工程と、
前記ギャップ膜上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層を形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により前記第２の磁性膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
前記第２の磁性膜をマスクとして、前記電極膜、前記ギャップ膜、及び前記第１の磁性膜を部分的にエッチング除去し、前記書き込み磁極部を自己整合的に形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２６】
本発明の第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、書き込み磁極部を構成する第２の磁性膜を３層レジストを用いたフレームメッキ法によって形成する際に、エッチング用マスクなどにおけるポリマーの発生を効果的に抑制し、良好な状態の下にフォトレジストフレームを作製することができる。
したがって、狭小化された前記第２の磁性膜を簡易に形成することができ、狭小化された書き込み磁極部を簡易に作製することができる。
【００２７】
さらに、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上述した第２の薄膜形成方法を用いて書き込み磁極部を構成することを特徴とする。すなわち、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
第１の磁性膜、ギャップ膜、及び第２の磁性膜を含む書き込み磁極部を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、
所定の下地膜上に前記第１の磁性膜を形成する工程と、
前記第１の磁性膜上に前記ギャップ膜を形成する工程と、
前記ギャップ膜上に電極膜を形成する工程と、
前記電極膜上に第１のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第１のフォトレジスト層上に、中間層をその表面温度が１４０℃以下となるように、スパッタリング法によって形成する工程と、
前記中間層上に、厚さ１μｍ以下の第２のフォトレジスト層を形成する工程と、
前記第２のフォトレジスト層を、所定のマスクを介し、前記中間層が露出するように露光現像処理して、フォトレジストパターンを形成する工程と、
前記中間層を、塩素系ガスを用いた反応性イオンエッチングにより、前記フォトレジストパターンをマスクとして、前記第１のフォトレジスト層が露出するように部分的にエッチング除去することにより、エッチング用マスクを形成する工程と、
前記エッチング用マスクを超純水で洗浄する工程と、
前記第１のフォトレジスト層を、前記エッチング用マスクを介し、前記電極膜が露出するようにして部分的にエッチング除去することにより、フォトレジストフレームを自己整合的に形成する工程と、
前記電極膜を電極とし、前記フォトレジストフレーム内に、電気メッキ法により前記第２の磁性膜を形成する工程と、
前記エッチング用マスク、及び前記フォトレジストフレームを除去する工程と、
前記第２の磁性膜をマスクとして、前記電極膜、前記ギャップ膜、及び前記第１の磁性膜を部分的にエッチング除去し、前記書き込み磁極部を自己整合的に形成する工程と、
を含むことを特徴とする。
【００２８】
本発明の第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、前記中間層をスパッタリング法によって形成する際に、第１のフォトレジスト層を変質させることがないため、エッチングによるフォトレジストフレームの形成を良好な状態で行うことができる。したがって、狭小化された前記第２の磁性膜を簡易に形成することができ、狭小化された書き込み磁極部を簡易に形成することができる。
【００２９】
なお、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においても、上記第１の薄膜形成方法及び第２の薄膜形成方法を併合させた薄膜形成方法を用いて、書き込み磁極部を構成することができる。また、それぞれの好ましい態様を随時組み合わせて用いることもできる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を、図面と関連させながら発明の実施の形態に基づいて詳細に説明する。ここに示した構成は、実施態様の一例を示すものであり特許範囲を規定するものでない。
図１〜９は、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法を用いて薄膜磁気ヘッドを作製する場合の一例を示す工程図である。なお、図１〜９においては、本発明の特徴を明確にすべく、各部分の大きさについては実際のものと異なるようにして描いている。
【００３１】
最初に図１に示すように、ＡｌＴｉＣなどからなる基板１上に絶縁膜２、下部シールド膜１１、絶縁膜１２を形成するとともに、読み取り素子としてもＭＲ素子１３を絶縁膜１２に埋設するようにして形成する。次いで、絶縁膜１２上に第１の磁性膜３、及びギャップ膜４を形成する。絶縁膜２は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの絶縁性材料からスパッタリング法などを用いて、厚さ４〜７ｎｍに形成する。第１の磁性膜３は、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、及びＣｏＮｉＦｅなどの軟磁性材料から同じくスパッタリング法などを用いて、厚さ０．５〜４μｍに形成する。
【００３２】
そして、ギャップ膜４は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの絶縁性材料からスパッタリング法などを用いて、厚さ０．０１〜０．５μｍに形成する。また、非磁性の金属材料よりメッキ法を用いて形成することもできる。
【００３３】
次いで、図２に示すように、ギャップ膜４上に、図示しない接着層を介して、電極膜５及び保護電極膜６を形成する。電極膜５は、後に形成される書き込み磁極部を構成した際に高出力での書き込みを行うべく、好ましくはＣｏＮｉＦｅ系の高磁束密度の軟磁性材料から、スパッタリング法などによって厚さ３０〜１００ｎｍに形成する。保護電極膜６は、その耐腐食性を高めるべく例えばＮｉ８０Ｆｅ２０などのＮｉＦｅ系の軟磁性材料から、スパッタリング法などによって厚さ３〜２０ｎｍに形成する。
【００３４】
なお、保護電極膜６は必ずしも設ける必要はないが、保護電極膜６を設けることにより電極膜５の腐食を防止することができ、最終的に電極膜を含む書き込み磁極部を形成した場合において、書き込みノイズなどの発生を防止することができる。また、電極膜５の腐食が著しく、電界メッキ法による薄膜形成が不可能となることを防止することができる。
【００３５】
次いで、図３に示すように、保護電極膜６上に、第１のフォトレジスト層７、中間層８、及び第２のフォトレジスト層９をこの順に形成する。
第１のフォトレジスト層７は、スピンコート法などによって厚さ４．０〜７．０μｍに形成する。中間層８は、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの絶縁性材料からスパッタリング法などを用いて、厚さ５０〜１００ｎｍに形成する。また、金属材料よりメッキ法を用いて形成することもできる。第２のフォトレジスト層９は、スピンコート法などによって厚さ１μｍ以下、好ましくは０．３〜０．８μｍに形成する。
【００３６】
中間層８をスパッタリング法によって形成する際の熱的影響による第１のフォトレジスト層の変質が問題となる場合は、本発明の第２の薄膜磁気ヘッドの製造方法にしたがって、中間層８の形成時におけるその表面温度が１４０℃以下となるようにする。
【００３７】
このような表面温度は、上述したようにスパッタリング時のガス圧力や投入パワーを制御することによっても実現することができるが、好ましくは、基板及びターゲット間距離を１５０〜３５０ｍｍに設定する。これによって、種々のスパッタリング条件に左右されることなく、常に上記表面温度を維持することができる。
【００３８】
次いで、図４に示すように、第２のフォトレジスト層９に対して露光現像処理を施し、所定の開口部１９Ａを有するフォトレジストパターン１９を形成する。なお、第２のフォトレジスト層９の厚さは、上記のように極めて小さいため、開口部１９Ａの大きさは、０．２〜０．５μｍの大きさとなる。
【００３９】
次いで、図５に示すように、フォトレジストパターン１９をマスクとして中間層８に対してエッチング処理を行い、第１のフォトレジスト層７に対するエッチング用マスク１８を作製する。なお、このエッチング処理は、塩素系ガス、又はこれらの混合ガスなどを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などによって行うことができる。また、フッ素系ガスを用いることもできる。
【００４０】
しかしながら、上記エッチング処理によって、エッチング用マスク１８の内側面１８Ｂなどにおけるポリマーの発生が問題となる場合は、本発明の第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法にしたがって、好ましくはＣｌ２及びＢＣｌ３などの塩素系ガスを用いてエッチング処理を行う。この場合においては、たとえポリマーが発生したとしても、エッチング用マスク１８を含むアセンブリ全体を超純水で洗浄することによって、前記ポリマーを簡易に除去することができる。イオン化に際しては、ＥＣＲなどを用いることができる。
【００４１】
また、上記エッチング処理によって、フォトレジストパターン１９はエッチング除去されて消失する。
【００４２】
次いで、図６に示すように、第１のフォトレジスト層７をエッチング用マスク１８を用いてエッチング処理し、フォトレジストフレーム１７を形成する。エッチング処理は、図５に示すエッチング処理と同様にして行うことができる。但し、塩素系ガス、あるいは塩素系ガスを含んだガスを用いてエッチング処理を行うことにより、エッチング処理中のフォトレジストフレーム１７の内側面１７Ｂにサイドウオールを形成することができ、フォトレジストフレーム１７のサイドエッチングを効果的に防止することができる。
【００４３】
なお、フォトレジストフレーム１７は、フォトレジストパターン１９から自己整合的に形成されるため、その開口部１７Ａの幅はフォトレジストパターン１９の開口部１９Ａとほぼ同等の０．２〜０．５μｍの大きさを有する。したがって、第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法において作製したフォトレジストフレームの開口幅に比較して狭小化されていることが分かる。
【００４４】
次いで、図７に示すように、フォトレジストフレーム１７の開口部１７Ａ内に、電極膜５及び保護電極膜６を電極として、第２の磁性膜１０を厚さ３〜５μｍに電気メッキ法によって形成する。
【００４５】
次いで、図８に示すように、エッチング用マスク１８を上記同様にＲＩＥなどによってエッチング除去し、フォトレジストフレーム１７を、好ましくはアッシング処理を用いて除去した後、レジスト残渣をレジスト剥離液によって除去する。
なお、アッシング処理とは、酸素プラズマを用いて有機薄膜部分を灰化除去する処理のことを言う。
【００４６】
次いで、図９に示すように、第２の磁性膜１０をマスクとして、保護電極膜６、電極膜５、及びギャップ膜４を部分的にエッチング除去するとともに、第１の磁性膜３を厚さ方向において部分的に除去し、これらの膜からなるトリム状の書き込み磁極部を形成する。
【００４７】
以上、具体例を挙げながら発明の実施の形態に即して本発明を説明してきたが、本発明は上記内容に限定されるものではなく、本発明の範疇を逸脱しない限りにおいてあらゆる変形や変更が可能である。
例えば、上述した態様においては、所定の基板上において書き込み磁極部のみを作製し、書き込み用の薄膜磁気ヘッドを製造する場合について示したが、本発明は、読み出し素子を具える複合型の薄膜磁気ヘッドにおける書き込み素子の磁極部を形成する際においても用いることができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の薄膜形成方法によれば、フレームメッキ法における中間層形成時のフォトレジスト層の変質、並びに前記中間層からエッチング用マスクを形成する際の、このエッチング用マスクなどにおけるポリマーの発生を効果的に防止することができる。したがって、フォトレジストフレームを良好な状態で形成することができ、狭小化された薄膜を簡易に形成することができる。
【００４９】
また、上記薄膜形成方法を用いる本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、上述の薄膜形成方法にしたがって狭小化された第２の磁性膜を簡易に形成することができ、その結果、狭小化された書き込み磁極部を簡易に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法を用いて薄膜磁気ヘッドを製造する際の、一工程図である。
【図２】  図１に示す工程の次の工程を示す図である。
【図３】  図２に示す工程の次の工程を示す図である。
【図４】  図３に示す工程の次の工程を示す図である。
【図５】  図４に示す工程の次の工程を示す図である。
【図６】  図５に示す工程の次の工程を示す図である。
【図７】  図６に示す工程の次の工程を示す図である。
【図８】  図７に示す工程の次の工程を示す図である。
【図９】  図８に示す工程の次の工程を示す図である。
【符号の説明】
１  基板
２  絶縁膜
３  第１の磁性膜
４  ギャップ膜
５  電極膜
６  保護電極膜
７  第１のフォトレジスト層
８  中間層
９  第２のフォトレジスト層
１０  第２の磁性膜
１１  下部シールド膜
１２  絶縁膜
１３  ＭＲ素子
１７  フォトレジストフレーム
１８  エッチング用マスク
１９  フォトレジストパターン
【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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