(57)【要約】  【課題】  本発明は、磁気記録再生装置の磁気ヘッドに関し、より詳細にはギャップ長の精度を下げることなく、コア幅の微細化を達成できる磁気ヘッド製造方法に関する。  【解決手段】  本発明の磁気ヘッド製造方法は、磁気抵抗効果膜の上にリフトオフ層とエッチング耐性層を成膜するリフトオフ層成膜手順と、リフトオフ層とエッチング耐性層とを所望のマスクパターンに形成するマスクパターン形成手順と、磁気抵抗効果膜をエッチングして磁気抵抗効果素子を形成する磁気抵抗効果素子形成手順と、磁気抵抗効果素子の上に絶縁層と磁区制御層とを成膜する磁区制御層成膜手順と、成膜後にリフトオフにより磁気抵抗効果素子の上面を露出するリフトオフ手順とで構成する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部電極の上に磁気抵抗効果膜が成膜された基板に、リフトオフ層に続いてエッチング耐性層を成膜するリフトオフ層成膜手順と、
前記リフトオフ層と前記エッチング耐性層とを所望のマスクパターンに形成するマスクパターン形成手順と、
前記マスクパターンをマスクとして前記磁気抵抗効果膜をエッチングし、磁気抵抗効果素子を形成する磁気抵抗効果素子形成手順と、
前記磁気抵抗効果素子の上に、絶縁層に続いて磁区制御層を成膜する磁区制御層成膜手順と、
前記成膜後にリフトオフにより前記磁気抵抗効果素子の上面を露出するリフトオフ手順と
を有することを特徴とする磁気ヘッド製造方法。
【請求項２】
前記マスクパターン形成手順において、前記エッチング耐性層と前記リフトオフ層とは同時にエッチングを行ってマスクパターンを形成する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド製造方法。
【請求項３】
前記リフトオフ層は、フォトレジスト膜または有機反射防止膜である
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブ等の磁気記録再生装置の磁気ヘッドに関し、より詳細にはギャップ長の精度を下げることなく、コア幅の微細化を達成できる磁気ヘッド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ヘッドの形成方法として、二層レジスト形成後に磁気抵抗効果膜をイオンミリングでエッチングし、絶縁膜および磁区制御膜を成膜後にリフトオフ法を用いて形成する方法が知られている。この形成方法における磁気抵抗効果素子としてのコア幅はレジストパターン幅に大きく依存する。即ち、リフトオフプロセスにおいて、下層レジストにオーバーハング状の括れを作る必要があるなどのプロセス上の制約があり、安定したコア幅としては７５ｎｍ程度が限界となっている。このため、さらなる微細化は困難になっている。このような従来技術は、例えば、特許文献１に示されている。
【０００３】
リフトオフプロセスの代替として、ＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）を用いた磁気抵抗効果素子の平坦化プロセスが提案されている。この平坦化プロセスと問題点について説明する。
【０００４】
図４と図５は、磁気抵抗効果膜を用いた磁気ヘッドのプロセスを示すもので、図４（ａ）は基板１００上にシールド兼用の下部電極１１０を形成し、その上に磁気抵抗効果膜１２０と研磨兼エッチング耐性膜１３０を成膜する。これらの材料は例えば、下部電極１１０はＮｉＦｅ、研磨兼エッチング耐性膜１３０はＴａなどである。磁気抵抗効果膜１２０は反強磁性層（ＩｒＭｎ）、ピン層（ＣｏＦｅ／Ｒｕ／ＣｏＦｅＢ）、絶縁層（Ｍｇｏ）、フリー層（ＣｏＦｅＢ／ＮｉＦｅ）等の多層から成る。
【０００５】
次に図４（ｂ）に示すように、図４（ａ）の膜が生成された基板にフォトレジスト１４０を塗布し（フォトレジスト１４０は、研磨兼エッチング耐性膜１３０上に塗布されることになる）、磁気抵抗効果素子を形成するためのレジストパターンを形成する（より詳細には、フォトマスクによる露光、レジスト現像、レジストベーキングの工程を経てレジストパターンが形成される）。
【０００６】
続いて、レジストパターンをマスクとして研磨兼エッチング耐性膜１３０をリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ：Reactive Ion Etching）により選択的にエッチング する（図４（ｃ））。
【０００７】
フォトレジストを剥離後、研磨兼エッチング耐性膜１３０をマスクとして磁気抵抗効果膜１２０をＣＯ／ＮＨ３混合ガスによりＲＩＥ処理。これで、磁気抵抗効果素子が形成されたことになる（図４（ｄ）、図５（ｅ））。
【０００８】
次に、絶縁膜１６０と磁区制御膜１７０を基板全体に成膜する（図５（ｆ））。
【０００９】
成膜した基板に対し、ＣＭＰにより研磨を行う。磁気抵抗効果膜１２０上の研磨兼エッチング耐性膜１３０の表面が露出したところで研磨を停止する（図５（ｇ））。
【００１０】
必要に応じて、研磨兼エッチング耐性膜１３０をＲＩＥにより選択的に除去する。研磨兼エッチング耐性膜１３０を除去しない場合もある（図５（ｈ））。
【００１１】
図４（ｈ）に示すように、研磨兼エッチング耐性膜１３０が除去された磁気抵抗効果素子の端部に絶縁膜１６０と磁区制御膜１７０の凸部が残る。
【特許文献１】特開平１１−１８５２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記に示したように、コア幅をより微細化しようとするとリフトオフプロセスでは限界であり、その代替としてＣＭＰによる方法が提案されている。しかしながら、そのＣＭＰにおいても、絶縁膜と磁区制御膜を研磨した後に研磨兼エッチング耐性膜をＲＩＥにより除去すると、ギャップ長の精度は改善するが、磁気抵抗効果素子の両脇に凸部が残ってしまう問題がある。この凸部は素子特性のバラツキの原因となる。        
【００１３】
また、研磨兼エッチング耐性膜を除去しない場合は、ギャップ長精度はＣＭＰの停止精度に依存し、成膜膜厚によりギャップ長を制御するリフトオフプロセスよりも精度が低下するという問題がある。
【００１４】
本発明は、ＣＭＰにおけるこれらの課題を解決し、従来のリフトオフプロセスよりコア幅寸法の微細化が可能で、同時にギャップ長精度の低下を回避する磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の磁気ヘッドの製造方法は以下のように構成される。
（１）第１の発明
第１の発明の磁気ヘッド製造方法は、図１に示すようにリフトオフ層成膜手順１０、マスクパターン形成手順２０、磁気抵抗効果素子形成手順３０、磁区制御層成膜手順４０およびリフトオフ手順５０から構成する。図１は、各手順の前後に手順に入る前と手順後の基板の状態と手順に用いる材料とを示している。各手順の内容は以下に示す通りである。
【００１６】
リフトオフ層成膜手順１０は、下部電極の上に磁気抵抗効果膜が成膜された基板にリフトオフ層に続いてエッチング耐性層を成膜する。即ち、既に下部電極と磁気抵抗効果膜とが形成された基板に、リフトオフ層とエッチング耐性層を成膜する。
【００１７】
マスクパターン形成手順２０は、リフトオフ層成膜手順で成膜したリフトオフ層とエッチング耐性層とを所望のマスクパターンに形成する。マスクパターンはフォトリソグラフィの技術を用いて形成される。また、形成されたマスクパターンは、下層がリフトオフ層で上層がエッチング耐性膜の２層構造である。
【００１８】
磁気抵抗効果素子形成手順３０は、マスクパターン形成手順で形成したマスクパターンをマスクとして磁気抵抗効果膜をエッチングし、磁気抵抗効果素子を形成する。
【００１９】
磁区制御層成膜手順４０は、磁気抵抗効果素子の上に、絶縁層に続いて磁区制御層を成膜する。
【００２０】
リフトオフ手順５０は、成膜後にリフトオフにより磁気抵抗効果素子の上面を露出する。即ち、リフトオフ層を溶解することにより磁気抵抗効果素子の上面が露出されることになる。
【００２１】
（２）第２の発明
第２の発明の磁気ヘッド製造方法は、第１の発明の磁気ヘッド製造方法のマスクパターン形成手順において、エッチング耐性層とリフトオフ層とは同時にエッチングを行ってマスクパターンを形成する、ことを特徴とする。なお、エッチング耐性層の「エッチング耐性」は磁気抵抗効果素子形成におけるエッチャントに対するものである。
（３）第３の発明
第３の発明の磁気ヘッド製造方法は、第１の発明の磁気ヘッド製造方法のリフトオフ層は、フォトレジスト膜または有機反射防止膜である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
上述した本発明によれば、次に示す効果が得られる。
【００２３】
第１の発明により、エッチング耐性膜の下にリフトオフ層を設け、絶縁膜と磁区制御膜をリフトオフにより除去するようにしたので磁気抵抗効果素子の端部に凸部を形成することなく微細なコア幅で精度の高いギャップ長の磁気抵抗効果素子の作成が可能な製造方法の提供ができる。
【００２４】
第２の発明により、エッチング耐性層とリフトオフ層とを同時にエッチングするようにしたので、従来の技術に較べて工数を増やすことなくマスクパターンの形成ができる。
【００２５】
第３の発明により、リフトオフ層をフォトレジスト膜または有機反射防止膜としたので、有機溶剤によりリフトオフ層及びリフトオフ層上の膜を容易に除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
本発明の再生磁気ヘッドとその製造方法の実施形態を、図２と図３を用いて説明する。図２と図３は、本発明による磁気抵抗効果素子を形成する工程を示したものである。
【００２７】
まず、図２（ａ）に示すように基板２００上にシールド兼用の下部電極２１０、磁気抵抗効果膜２２０、リフトオフ層２３０およびエッチング耐性層２４０を成膜する。基板上に成膜するそれぞれの材料は、例えば下部電極２１０はＮｉＦｅ、リフトオフ層２３０はフォトレジスト、エッチング耐性膜２４０はＴａである。磁気抵抗効果膜２２０は前述の背景技術の項で示した磁気抵抗効果膜１２０と同じである。なお、リフトオフ層２３０は有機反射防止膜であってもよい。
【００２８】
図２（ｂ）において、フォトレジスト２５０をエッチング耐性膜２４０上に塗布、乾燥（プリベーク）し、図示しないフォトマスクを用いて露光、現像、乾燥（ポストベーク）を行ってパターニングする。パターン幅は例えば７５ｎｍ程度で形成する。
【００２９】
次に、エッチング耐性膜２４０とリフトオフ層２３０とをＲＩＥにより選択的にエッチングする。エッチングガスは例えばＣＦ４、エッチング条件は例えばバイアス３００Ｗ、ソース２０Ｗ、ガス圧０．７５Ｐａである。この条件でエッチングすると、サイドエッチングにより形成されるマスクパターン幅は４０ｎｍ程度になる。リフトオフ層２３０のフォトレジストのエッチングレートはエッチング耐性層であるＴａに対して２倍程度あり、リフトオフ層２３０はサイドエッチングにより２５〜３０ｎｍ程度の幅となる。即ち、エッチング耐性膜２４０の下層のリフトオフ層２３０がサイドエッチングにより多少括れる形状を示すことになる。エッチング耐性膜２４０とリフトオフ層２３０によるマスクパターンを形成した後は、レジストパターン２５０を剥離する（図２（ｃ）、（ｄ））。
【００３０】
続いて、磁気抵抗効果膜２２０をイオンミリングによりエッチングする。このとき、エッチング耐性膜２４０とリフトオフ層２３０を形成したマスクパターンをマスクとしてエッチングがなされ、磁気抵抗効果膜２２０が露出している部分が選択的に削られることになる。イオンミリングは、磁気抵抗効果膜２２０の下の下部電極２１０が表れたところで停止する。磁気抵抗効果膜２２０のエッチングにより、磁気抵抗効果素子が形成されたことになる（図３（ｅ））。
【００３１】
磁気抵抗効果素子を形成した後に、上部電極と絶縁するための絶縁膜２６０を成膜する。続いて、その上に磁区制御膜２７０を成膜する。絶縁膜２６０は例えばＡｌ２Ｏ３であり、磁区制御膜２７０は例えばＣｏＣｒＰｔである（図３（ｆ））。
【００３２】
続いて、リフトオフによりリフトオフ層２３０の上にある膜を除去し、磁気抵抗効果素子の上面を露出させる。リフトオフ層２３０の上にある膜とは、エッチング耐性膜２４０、絶縁膜２６０および磁区制御膜２７０である（図３（ｇ））。この工程以降、上部電極等を形成する工程を経て磁気ヘッドが完成することになる。
【００３３】
以上のプロセスにより、図３（ｇ）に示すように磁気抵抗効果素子の端部に凸部が形成されることない。従って、後続の工程への影響もない良好な素子が得られる。
【００３４】
本発明により、磁気抵抗効果素子の幅寸法の微細化が可能となり、従来のリフトオフプロセスよりも容易に微細化が可能となる。また、高さ方向（ギャップ長）の精度は、磁気抵抗効果膜の成膜の精度で決めることが可能となり、ＣＭＰを用いるプロセスよりも良好な結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明による磁気抵抗効果素子平坦化プロセス（その１）である。
【図３】本発明による磁気抵抗効果素子平坦化プロセス（その２）である。
【図４】従来技術による磁気抵抗効果素子平坦化プロセス（その１）である。
【図５】従来技術による磁気抵抗効果素子平坦化プロセス（その２）である。
【符号の説明】
【００３６】
１０    リフトオフ層成膜手順
２０    マスクパターン形成手順
３０    磁気抵抗効果素子形成手順
４０    磁区制御膜成膜手順
５０    リフトオフ手順
１００  基板
１１０  下部電極
１２０  磁気抵抗効果膜
１３０  研磨兼エッチング耐性膜
１４０  フォトレジスト
１５０  絶縁膜
１６０  磁区制御膜
２００  基板
２１０  下部電極
２２０  磁気抵抗効果膜
２３０  リフトオフ層
２４０  エッチング耐性層
２５０  フォトレジスト
２６０  磁区制御膜  
【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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