(57)【要約】【課題】主磁極を従来よりも微細にすることができる磁気ヘッドの製造方法を提供する。【解決手段】基板１上に磁性体層３０を成膜する工程と、磁性体層３０上にマスク層３４を成膜する工程と、マスク層３４をパターニングして磁性体層３０上にマスク３４ａを形成する工程と、磁性体層３０に対して第１のイオンミリングとドライエッチングのいずれかを行ってマスク３４ａから露出した部分を除去する工程と、基板１とマスク３４ａの間に残った磁性体層３０に対して側面からウェットエッチングにより幅を狭める工程とを有し、これにより主磁極の先端部の幅をさらに狭くして高記録密度の磁気記録媒体に対応させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上方に磁性体層を成膜する工程と、
前記磁性体層上にマスクを形成する工程と、
前記磁性体層に対して第１のイオンミリングとドライエッチングのいずれかを行い、前記マスクから露出した部分を除去する工程と、
前記基板と前記マスクの間に残った前記磁性体層に対して、側面からウェットエッチングにより幅を狭める工程と
を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
前記ウェットエッチング後に前記マスクを除去する工程と、
前記マスクを除去した後の前記磁性層に対して第２のイオンミリングを行い、前記磁性体層の形状を制御する工程と
を有することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
前記第２のイオンミリングにより、前記磁性体層を前記基板側で細くなる逆台形状に加工することを特徴とする請求項２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記マスクを形成する工程は、
前記磁性体層上に、前記マスク層として、金属又は金属酸化物からなるハードマスク層と感光性樹脂からなるレジスト層とを順に成膜する工程と、
前記レジスト層をパターニングして第１のマスクを形成する工程と、
前記第１のマスクが上に形成された前記ハードマスク層をドライエッチングによりパターニングして第２のマスクを形成する工程と、
前記第２のマスク上に残った前記第１のマスクを除去する工程とを有する
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
前記磁性体層を成膜する工程の後であって前記マスク層を成膜する工程の前に、前記磁性体層上に非磁性層を成膜する工程と、
前記マスクを形成した後に、前記第１のイオンミリングと前記ドライエッチングのいずれかにより前記マスクから露出した部分の前記非磁性層及び前記磁性体層を除去する工程と
を有することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドの製造方法に関し、特に、記録用ヘッドの主磁極の形成工程を有する磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ、オーディオ等において使用される種々の記録装置のうち磁気記録装置は歴史的に古く、一般に広く普及している。磁気記録装置の１つとして、円盤状の磁気記録媒体とその上を浮上する磁気ヘッドとを有する磁気ディスク装置がある。
【０００３】
現在まで市場に供給されている磁気ディスク装置の記録方式の大部分は、記録層に記録される磁化の方向が面方向に向いた面内磁気記録方式と呼ばれるものである。この面内磁気記録方式において高記録密度を得るためには、磁気記録媒体の記録層を薄くするととともに、記録層を構成する磁性結晶粒を微細化することが必要となる。
【０００４】
しかしながら、磁気記録媒体の記録層を薄くすると磁気ディスクに熱が加わったときに情報が消失する現象、即ち熱揺らぎ現象が起きてしまい、高記録密度化を阻む一つの要因となっている。
これに対して、記録層における磁化の方向を記録層の面に垂直方向に向ける垂直磁気記録方式があり、近年実用化されてきている。
【０００５】
垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方式と比較して、記録層の表面における一つ一つの磁区の面積を小さくできるので、より大きな記録密度を達成することが可能となる。さらに、記録層の膜面に対して垂直方向に記録磁化が向いているので、記録層を薄膜化した場合に発生する熱揺らぎ現象の発生が防止され、記録層を厚くすることによる不都合がなくなる。
それらいずれの記録方式においても、磁気ディスク装置についてはさらなる大容量化、高記録密度化が要求されている。
【０００６】
高記録密度化の要求に応えるためには、磁気記録媒体の保磁力を高くする一方で、磁気記録ヘッドから磁気記録媒体に強い磁界を出力する必要がある。磁気記録ヘッドは、記録磁界を発生する励磁コイルと、記録磁界を磁気記録媒体に導く磁極とを有している。そして、強い記録磁界を出力するために、例えば、高い飽和磁束密度等の磁気特性を有する磁性材から磁極を構成している。
【０００７】
磁気記録媒体に情報を書き込む場合には、磁気記録媒体の微小エリアに磁気記録ヘッドから強い磁界を加えるが、磁気記録媒体の保持力以上の磁界が隣の微小エリアに加わると、その隣の微小エリアの磁気情報が消去されてしまう。この消去については、サイドイレーズ現象として特開２００６−０７４８７３号公報（特許文献１）に記載されている。
【０００８】
そのような書き込みエラーを無くすには、磁気記録媒体の高記録密度化が進めば進むほど、磁極の書き込み部分の微小化、特に垂直磁気記録ヘッドでは主磁極の先端部の微細化が重要になってくる。
垂直磁気記録ヘッドの主磁極先端部の端面は、特開２００６−２７７８３４号公報（特許文献２）に記載のように台形、又は略Ｔ字型にすることによりトラックからのはみ出しが防止できる。
【０００９】
主磁極の形成方法として、特表２００５−５２７１０１号公報（特許文献３）には、レジスト及びハードマスクを使用して磁性層をパターニングすることが記載されている。そのパターニング方法は次のような工程を有する。
【００１０】
まず、図７（ａ）に示すように、基板（不図示）の上方に形成された絶縁膜１０１上に磁性体層１０２、ハードマスク層１０３を形成した後に、ハードマスク層１０３上にフォトレジストを塗布し、これを露光、現像してレジストパターン１０４を形成する。レジストパターン１０４は、主磁極と同じ平面形状に形成される。
【００１１】
続いて、図７（ｂ）に示すように、レジストパターン１０４に覆われない領域のハードマスク層１０３をドライエッチングすることにより、レジストパターン１０４の形状をハードマスク層１０３に転写する。これによりパターニングされたハードマスク層１０３をハードマスク１０３ａとする。
【００１２】
さらに、図７（ｃ）に示すように、ハードマスク１０３ａに覆われない領域の磁性体層１０２を１回目のイオンミリングにより除去し、これによりハードマスク１０３ａの下に残された磁性体層１０２を主磁極１０２ａとする。
【００１３】
続いて、図７（ｄ）に示すように、主磁極１０２ａを斜めからイオンミリングすることにより、幅を調整するとともに断面形状を逆台形にする。その後に、ハードマスク１０３ａを除去する。
以上のような工程により形成された主磁極１０２ａは、図８に示す平面形状を有し、先端部１０２ｂと支持部１０２ｃを有している。なお、図７（ｄ）は、図８のＸ−Ｘ線から見た断面図である。
【特許文献１】特開２００６−０７４８７３号公報
【特許文献２】特開２００６−２７７８３４号公報
【特許文献３】特表２００５−５２７１０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
上述した主磁極１０２ａの先端部１０２ｂは、最終的に支持部１０２ｃから分離されて磁気記録媒体に記録磁界を発生させる部分となる。このため、磁気ディスクの高記録密度化の要求に伴って先端部１０２ｂをさらに狭くする必要があり、そのパターニングに使用されるレジストパターン１０４を高精度に細くすることが要求される。
【００１５】
微細にする方法として、例えば、短波長光露光、ＥＢ露光を使用し、低分子フォトレジストを使用し、或いはフォトレジスト材料の分子量分布の狭域化などを最適化することなどが行われている。しかし、フォトレジスト材料の開発や露光精度を高めるだけでは主磁極１０２ａの先端部１０２ｂの幅を微細化するには十分ではない。
【００１６】
また、イオンミリングによる磁性体層１０２のパターニングでは、イオン打ち込み角度が基板上で不均一となり、しかも基板上の位置によって削り量が異なってしまい、主磁極１０２ａの先端部１０２ｂの寸法にばらつきが生じてしまう。
【００１７】
本発明の目的は、主磁極を従来よりも微細にすることができる磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の１つの観点によれば、基板の上方に磁性体層を成膜する工程と、前記磁性体層上にマスクを形成する工程と、前記磁性体層に対して第１のイオンミリングとドライエッチングのいずれかを行い、前記マスクから露出した部分を除去する工程と、前記基板と前記マスクの間に残った前記磁性体層に対して、側面からウェットエッチングにより幅を狭める工程とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、パターニングされた主磁極をウェットエッチングによりさらに狭めてその先端部の幅を制御するようにしたので、フォトレジストの露光、現像によるパターニング限界よりも狭い幅となるように主磁極の先端部を制御することができる。
また、ウェットエッチングによれば、イオンミリング等に比べて、ウェハ上での削り量の面内誤差を小さくすることができ、主磁極の寸法のバラツキを小さくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【００２１】
図１に示す磁気ヘッドは、例えば、垂直磁気記録方式に適用される構造を有し、アルチック（Al2O3−TiC）のような非磁性材からなる基板１と、アルミナ（Al2O3）などの絶縁層２を介して基板１上に形成された磁気再生ヘッド１０と、アルミナなどの絶縁分離層３を介して磁気再生ヘッド１０上に形成された磁気記録ヘッド２０とを有している。
【００２２】
非磁性の基板１は、磁気ヘッドの形成後に切断、研磨等によってスライダ形状に加工される。スライダ加工後には、磁気再生ヘッド１０と磁気記録ヘッド２０から構成される磁気ヘッドは磁気記録媒体５の記録面に対向して配置される。
【００２３】
基板１上において、磁気再生ヘッド１０は磁気記録媒体５に対してリーディング側となるように配置され、磁気記録ヘッド２０はトレーリング側に配置される。
再生磁気ヘッド１０は、絶縁層２の上に順に形成された下部磁気シールド層１１、絶縁ギャップ層１２及び上部磁気シールド層１４から構成され、絶縁ギャップ層１２の中には再生用素子１３が形成されている。
【００２４】
下部磁気シールド層１１と上部磁気シールド層１４は磁性材、例えばFeNi（例えば、Fe：９０質量％、Ni：１０質量％）合金層から構成され、また、絶縁ギャップ層１２はアルミナのような絶縁材から構成されている。再生用素子１３は、絶縁ギャップ層１２内に形成される一対の電極（不図示）に接続されるが、その素子構造によっては下部及び上部磁気シールド層１１、１４が一対の電極として兼用されることもある。
【００２５】
再生用素子１３として、例えば磁気抵抗（Magneto Resistance:ＭＲ）効果素子、巨大磁気抵抗(Giant Magneto Resistance: ＧＭＲ)効果素子又はトンネル磁気抵抗(Tunneling Magneto Resistance:ＴＭＲ)効果素子が形成される。
再生用素子１３は、磁気記録媒体５に対する磁気ヘッドの浮上面（ＡＢＳ面：Air Bearing Surface）、即ち媒体対向面となる領域に形成される。
【００２６】
磁気記録ヘッド２０は、絶縁分離層３上に形成された主磁極２１と、主磁極２１上に形成された非磁性ギャップ層２３と、主磁極２１及び非磁性ギャップ層２３の周囲に形成された平坦化絶縁層２２と、非磁性ギャップ層２３及び平坦化絶縁層２２上に形成された下地絶縁層２４ａと、下地絶縁層２４ａ上に形成された励磁コイル２５と、励磁コイル２５を覆う被覆絶縁層２４ｂと、被覆絶縁層２４ｂのトレーリング側の上に形成された磁性層からなるリターンヨーク２６とを有し、さらに、リターンヨーク２６の媒体対向面側の先端部に接続され且つ非磁性ギャップ層２３上に形成されて主磁極２１に近接するトレーディング側磁気シールド層２７と、主磁極２１のクロストラック側に近接して形成されるサイド磁気シールド（不図示）等を有している。
【００２７】
なお、磁気記録ヘッド２０においては、主磁極２１のトレーリング側だけでなく、リーディング側にも励磁コイルとリターンヨークが配置される構造もある。
主磁極２１は、図２の斜視図に示すように、四角形のヨーク部２１ａと、ヨーク部２１ａからＡＢＳ面（媒体対向面）側に突出するテーパー状の絞り（フレア）部２１ｂと、絞り部２１ｂのうちＡＢＳ面側の先端から突出するストライプ状の先端部２１ｃとから構成されている。
【００２８】
主磁極２１のヨーク部２１ａは、励磁コイル２５のほぼ中央の隙間を通して形成されるコンタクトホール２８を通してリターンヨーク２６に磁気的に接続されている。先端部２１ｃの上面は、例えば、幅５０ｎｍ〜１２０ｎｍ、長さ２００ｎｍ〜２５０ｎｍの平面形状を有している。
【００２９】
次に、主磁極２１の形成工程を図３、図４に基づいて説明する。なお、図３は、図２のＩ−Ｉ線から見た形成工程の断面図を示し、図４は上から見た形成工程の平面図を示している。
まず、基板１の上に、図１に示した絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を順に形成する。絶縁分離層３の厚さを例えば５００ｎｍとする。
【００３０】
次に、図３（ａ）に示すような複数の層を絶縁分離層３上に形成する。
即ち、絶縁分離層３の上に、多層構造の磁性体層３０として、高飽和磁束密度（高Ｂｓ）磁性体層３１、反強磁性体層３２を交互にスパッタ法により例えば４層ずつ形成する。なお、磁性体層３０として、FeCoNiのような単層構造を採用してもよい。
【００３１】
高Ｂｓ磁性体層３１は、例えば厚さ５０ｎｍの鉄コバルトニッケル（FeCoNi）、鉄コバルト（FeCo）等の高飽和磁束密度磁性材から構成される。FeCoNiの組成は、例えばFeを６５質量％、Coを２５質量％、Niを１０質量％とする。
反強磁性体層３２は、例えば厚さ１ｎｍのクロム（Cr）から構成する。なお、反響磁性体層３２の代わりにアルミナ、ルテニウム等の非磁性層を形成してもよい。
【００３２】
続いて、磁性体層３０上に非磁性ギャップ層２３をスパッタ法により５０ｎｍ〜１００ｎｍの厚さに形成する。非磁性ギャップ層２３として、本実施形態ではニッケルクロム（NiCr）層を形成するが、ルテニウム（Ru）、又は反強磁性体層３２とは異なるその他の非磁性材から構成してもよい。
【００３３】
さらに、非磁性ギャップ層２３上に、厚さ１００ｎｍのアルミナ（Al2O3）と厚さ１００ｎｍのチタン（Ti）からなる二層構造のハードマスク層３４をスパッタ法により形成する。続いて、ハードマスク層３４上にフォトレジストを塗布し、これを露光、現像することにより、レジストパターン３５を形成する。フォトレジストとして例えばKrF露光用レジスを使用する。
【００３４】
レジストパターン３５は、図４（ａ）に示すように、主磁極２１の相似形で且つ主磁極２１よりも大きな平面形状を有するとともに、先端部２１ｃに対応する部分には三角形を接続した形状の支持部を有し、さらに、先端部２１ｃに対応する領域の幅は例えば約５００ｎｍとなっている。
【００３５】
次に、図３（ｂ）に示すように、レジストパターン３５に覆われずに露出した領域のハードマスク層３４をハロゲン系ガスである塩素（Cl2 ）ガス又は塩素化合物ガス又はフッ素ガスを使用して例えば反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法により除去する。これにより、ハードマスク層３４にはレジストパターン３５の形状が転写されるので、これをハードマスク３４ａとして使用する。ここで、エッチング後に残されたレジストパターン３５を溶剤により除去する。
【００３６】
続いて、図３（ｃ）、図４（ｂ）に示すように、ハードマスク３４ａに覆われずに露出した領域の非磁性ギャップ層２３、磁性体層３０を第１のイオンミリングにより除去する。これにより、ハードマスク３４ａの下方に残された磁性体層３０は、ハードマスク３４ａの形状が転写され、平面形状三角の支持部２１ｄを先端部２１ｃに接続した形状の主磁極２１が形成される。
【００３７】
第１のイオンミリングは、磁性体層３０が絶縁分離層３上に残らないように過剰にすることが好ましく、これにより絶縁分離層３のうちハードマスク３４ａ周囲の領域には浅い凹部３ａが形成される。
なお、第１のイオンミリングの替わりに一酸化炭素（CO）を使用するＲＩＥ法により非磁性ギャップ層２３及び磁性体層３０をパターニングしてもよい。
【００３８】
続いて、図３（ｄ）、図４（ｃ）に示すように、ハードマスク３４ａの下に残された磁性体層３０及び非磁性ギャップ層２３を横方向のウェットエッチングにより細くし、これにより主磁極２１の先端部２１ｃに対応する領域の磁性体層３０の幅を５０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲の所定値まで狭める。
【００３９】
ウェットエッチングに使用するエッチング溶液として、ハードマスク３４ａ及び絶縁分離層３が不溶解となる溶液、例えば硫酸を１０質量％、過酸化水素を４質量％とした溶液を使用して、或いはそれにフッ化アンモニウムを２質量％添加した溶液を使用する。なお、エッチング溶液として、塩化銅と塩酸の混合溶液を使用してもよい。
【００４０】
この場合、磁性体層３０のエッチングレートを例えば２．５ｎｍ／秒にして、幅が５００ｎｍの磁性体層３０の幅を１００秒で２５０ｎｍに細くする。
ウェットエッチングによれば、エッチャントの種類、エッチャント濃度及びエッチング時間の管理によって、非磁性ギャップ層２３及び磁性体膜３０の側方からのエッチングレートを高精度で制御することができ、しかも、基板１上での面内のエッチングのバラツキを抑制することが可能になる。
【００４１】
このウェットエッチング工程において、エッチングが進むにつれて絶縁分離層３とハードマスク３４ａの近傍で局所的にエッチング溶液がスムーズに交換され難いこともある。
しかし、ハードマスク３４ａ近傍でエッチングレートが遅くなるのは非磁性ギャップ層２３であるので磁性体層３０側部ではエッチング溶液の交換がスムーズに行われてエッチング分布が均等になる。
【００４２】
また、絶縁分離層３のうちハードマスク３４ａの周囲の表面には凹部３ａが形成されているので、磁性体層３０の底面がその凹部３ａよりも高い位置にあり、エッチング溶液が磁性体層３０に滞りなく供給される。
従って、磁性体層３０については上部から下部に至る領域まで側方にエッチングが実質的に均等に進むことになり、エッチング停止後にはその断面形状がほぼ四角形となる。
【００４３】
ウェットエッチング後に、絶縁分離層３上を十分に水洗する。その後に、図３（ｅ）に示すように、ＲＩＥ法によりハードマスク３４ａを除去する。この場合、ハードマスク３４ａを構成するアルミナ、チタンのエッチングガスとして、ハロゲンガス、例えば塩素系ガスを用いる。
【００４４】
次に、図３（ｆ）に示すように、磁性体層３０の左側面と右側面をそれぞれ斜め方向にイオンミリングを施すことにより、主磁極２１の先端部２１ｃの断面形状を逆台形状又は逆三角形状に整形するとともに、その幅を狭くする。この結果、第２のイオンミリングによって主磁極２１の先端部２１ｃ上面の幅は２５０ｎｍから約１００ｎｍに絞り込まれて狭くなる。
【００４５】
なお、逆台形というのは、対向する２つの辺のうち下側（基板側）が短い台形をいい、また、逆三角形というのは、三角形の一頂点が絶縁分離層３側に位置し且つこれに対向する辺が上方に位置する状態にある形状をいう。
これにより形成された主磁極２１は、図４（ｄ）に示すような平面形状になり、先端部２１ｃが支持部２１ｄに接続された状態となる。
【００４６】
次に、非磁性ギャップ層２３、主磁極２１及び絶縁分離層３の上に平坦化絶縁層２２としてアルミナ層をスパッタにより形成し、さらにその平坦化絶縁層２２を化学機械研磨（ＣＭＰ）法により研磨して平坦にするとともに、非磁性ギャップ層２３の上面を露出させる。
その後に、平坦化絶縁層２２及び非磁性ギャップ層２３の上に、下地絶縁層２４ａ、励磁コイル２５、被覆絶縁層２４ｂ、リターンヨーク２６等を形成し、これにより磁気ヘッド用ウェハを完成させる。
【００４７】
その後に、磁気ヘッド用ウェハを所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成する。それらのプロセスにおいて、主磁極２１の支持部２１ｄを除去するとともに先端部２１ｃの長さを調整し、図２に示すような形状にする。
【００４８】
以上のような工程によれば、ハードマスク３４ａを使用してイオンミリング等によって磁性体層３０を主磁極２１よりも周囲に広がった実サイズより一回り大きな形状に速いレートでパターニングした後に、磁性体層３０のパターンを周囲の側方からウェットエッチングにより主磁極２１の所定形状まで縮小化している。
【００４９】
ウェットエッチングによれば、エッチャント濃度調整、エッチング溶液の種類、エッチング時間を調整することにより、エッチングレートの制御性を良くして主磁極２１のパターンを縮小化することができる。これにより、フォトレジストの露光、現像によるパターニング限界よりも狭い幅となるように主磁極２１の先端部２１ｃを形成することが可能になる。
【００５０】
従って、主磁極２１ｃの端部面積を精度良く狭くすることにより、磁気ディスク装置の高密度化に寄与することができる。
また、ウェットエッチングによればイオンミリングに比べてウェハ面内のバラツキを小さくし、しかもエッチング量の面内誤差を小さくすることができ、主磁極２１の寸法のバラツキを小さくすることができる。
【００５１】
ところで、主磁極２１の先端部２１ｃの最終コア幅を１００ｎｍとする場合に、ドライプロセスのみで磁性膜３０をパターニングして主磁極２１を形成するとコア幅の３σ（σ：標準偏差）が１５％となった。これに対して、主磁極２１の整形をウェットエッチングにより制御したところ、３σを３％まで低減できた。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドを構成する主磁極の形成工程を示す断面図、図６は、その主磁極の形成工程を示す平面図であり、図５、図６において図３、図４と同じ符号は同じ要素を示している。なお、図５は、図２のＩ−Ｉ線から見た工程断面図を示している。
【００５３】
まず、第１実施形態と同様に、基板１上に絶縁層２、磁気再生ヘッド１０及び絶縁分離層３を順に形成する。続いて、絶縁分離層３の上に、第１実施形態と同様な構造の磁性体層３０及び非磁性ギャップ層２３、ハードマスク層３４をスパッタ法により形成する。
【００５４】
続いて、ハードマスク層３４上にフォトレジストを塗布し、これを露光、現像することにより、図５（ａ）、図６（ａ）に示すようなレジストパターン３７を形成する。フォトレジストとして例えばKrF露光用レジスを使用する。
【００５５】
レジストパターン３７は、主磁極２１と相似形であってそれよりも全体を拡張した平面形状を含むとともにその先端部２１ｃに対応する部分の端部に三角形を接続した平面形状の主磁極領域３７ａを有し、さらに、主磁極領域３７の周囲には開口部３７ｂを有し、開口部３７の周囲には保護領域３７ｃを有している。主磁極領域３７ａのうち、主磁極２１の先端部２１ｃに対応する位置の幅を例えば約５００ｎｍとする。
【００５６】
さらに、図５（ｂ）に示すように、レジストパターン３７の開口部３７ｂを通してハードマスク層３４を第１実施形態と同様な条件のＲＩＥ法によりエッチングする。これにより、ハードマスク層３４にはレジストパターン３７の形状が転写されるので、これをハードマスク３４ｂとして使用する。ハードマスク３４ｂは、開口部３４ｄにより囲まれた主磁極領域３４ｃを有する形状となっている。
【００５７】
エッチング後の残渣を溶剤により除去した後に、図５（ｃ）に示すように、ハードマスク３４ｂに覆われずに露出した領域の非磁性ギャップ層２３、磁性体層３０を第１のイオンミリングにより除去する。
これにより、ハードマスク３４ｂの下方に残された磁性体層３０にはハードマスク３４ｂの形状が転写される。ハードマスク３４ｂの主磁極領域３４ｃの下方の磁性体層３０は、第１実施形態と同様に主磁極２１となり、その周囲には開口部３８が形成され、さらに開口部３８の周囲には磁性体層３０が残されている。また、主磁極２１は、先端部２１ｃに支持部２１ｄを接続した形状となっている。
【００５８】
第１のイオンミリングは、開口部３８の下に磁性体層３０が絶縁分離層３上に残らないように過剰に行うことが好ましく、これにより絶縁分離層３表面のうち磁性体層３０の開口部３８の下には浅い凹部３ｂが形成される。
なお、第１のイオンミリングの代わりにCOを使用するＲＩＥ法により磁性体層３０及び非磁性ギャップ層２３をパターニングしてもよい。
【００５９】
続いて、図５（ｄ）、図６（ｂ）に示すように、ハードマスク３４ｂの開口部３４ｄと磁性体層３０の開口部３８を通してウェットエッチング溶液を供給することにより、主磁極２１を周囲から横方向に均一にウェットエッチングにより縮小化する。これにより主磁極２１の先端部２１ｃの幅を５０ｎｍ〜１２０ｎｍの範囲の所定値まで狭くするとともに、それ以外の領域の磁性体層３０を開口部３８の内側からエッチングしてその面積を狭くする。
【００６０】
ウェットエッチングに使用するエッチング溶液は、第１実施形態と同様な溶液を使用する。
これにより、上記の磁性体層３０の側方のエッチングレートを例えば２．５ｎｍ／秒にして、磁性体層３０の初期の幅５００ｎｍを１００秒で２５０ｎｍに細くすることができる。
【００６１】
ウェットエッチングによれば、エッチャント濃度とエッチング時間の管理によって、非磁性ギャップ層２３及び多層構造体膜３０の側方からのエッチングレートを高精度で制御することができ、しかも、基板１上での面内のエッチングのバラツキを抑制することが可能になる。
【００６２】
ウェットエッチング工程において、主磁極２１の上には非磁性ギャップ層２３が形成され、さらに、絶縁分離層３のうち主磁極２１の底面の周囲には凹部３ｂが形成されているので、第１実施形態と同様に、磁性体層３０の周囲ではエッチング溶液の交換がスムーズに行われる。
【００６３】
従って、主磁極２１を構成する磁性体層３０については上部から下部に至る領域まで側方にエッチングが実質的に均等に進み、さらにエッチング終了時にはその断面形状がほぼ四角形となる。
【００６４】
ウェットエッチング後に、絶縁分離層３上を十分に水洗する。その後に、第１実施形態と同じ条件のＲＩＥ法によりハードマスク３４ａを除去する。
次に、図５（ｅ）、図６（ｃ）に示すように、磁性体層３０の左側面と右側面をそれぞれ斜め方向に第２のイオンミリングを施すことにより、主磁極２１を整形して先端部２１ｃの断面形状を逆台形状又は逆三角形状に整形するとともに、その幅を狭くする。この結果、イオンミリングにより主磁極２１の先端部２１ｃの幅は２５０ｎｍから約１００ｎｍに絞り込まれて狭くなる。
【００６５】
続いて、図５（ｆ）に示すように、主磁極２１表面とその周囲の開口部３８内を第１非磁性絶縁層３９、例えばアルミナ層で覆った後に、第１非磁性絶縁層３９に覆われない領域の非磁性ギャップ層２３及び磁性体層３０を除去する。
【００６６】
非磁性ギャップ層２３及び磁性体層３０の除去は、ウェットエッチング、ドライエッチング又はイオンミリングにより行われる。この場合、ウェットエッチング溶液として例えば硫酸と過酸化水素を有する溶液を使用し、また、ドライエッチングとして塩素系ガスを用いたＲＩＥ法を適用する。
【００６７】
主磁極２１を覆う第１非磁性絶縁層３９のパターニングは、主磁極２１とその周囲の開口部３８を除いてフォトレジスト（不図示）で覆った後に第１非磁性絶縁層３９をスパッタにより全面に形成し、その後にフォトレジスト及びその上の第１非磁性絶縁層３９をリフトオフにより除去する方法、又は、非磁性ギャップ層２３、磁性体層３０上及び開口部３８内に第１非磁性絶縁層３９を形成した後に、レジストパターンを使用して主磁極２１及び開口部３８を除く領域の第１非磁性絶縁層３９を選択的にエッチングして除去する方法などにより行われる。
【００６８】
次に、絶縁分離層３、第１非磁性絶縁層３９表面を洗浄した後に、全体に第２非磁性絶縁層（不図示）として例えばアルミナ層をスパッタにより形成する。その後に、図６（ｄ）に示すように、第１非磁性絶縁層３９及び第２の非磁性絶縁層をＣＭＰ法により研磨して平坦にするとともに、非磁性ギャップ層２３の上面を露出させる。これにより残された第１、第２の非磁性絶縁層を図１に示した平坦化絶縁層２２とする。
【００６９】
その後に、平坦化絶縁層２２及び非磁性ギャップ層２３の上に、下地絶縁層２４ａ、励磁コイル２５、被覆絶縁層２４ｂ、リターンヨーク２６等を形成し、磁気ヘッド用ウェハを完成させる。
【００７０】
さらに、磁気ヘッド用ウェハを所定形状に切断、加工し、最終的に磁気ヘッドスライダを形成する。それらのプロセスにおいてＡＢＳ面を研磨等により形成する際に、主磁極２１のブリッジ部２１ｄを除去するとともに先端部２１ｃの長さを調整する。
【００７１】
以上のような工程によれば、第１実施形態と同様に、主磁極２１の実サイズより一回り大きな形状に速いレートで磁性体層３０をパターニングした後に、そのパターンを周囲から横方向にウェットエッチングにより縮小化し、これを主磁極２１としている。これにより、第１実施形態と同様に、フォトレジストの露光、現像によるパターニング限界よりも狭い幅となるように主磁極２１の先端部２１ｃを形成することが可能になる。
【００７２】
また、ウェットエッチングによればイオンミリングに比べてウェハ面内のバラツキを小さくし、しかも削り量の面内誤差を小さくすることができ、主磁極２１の寸法のバラツキを小さくすることができる。
【００７３】
さらに、本実施形態では、磁性体層３０をパターニングすることにより最終形状より一回り大きな主磁極２１を形成する工程において、主磁極２１の周囲に開口部３８を形成し、さらに、開口部３８の周囲に磁性体層３０を残すようにしている。
【００７４】
このため、第１イオンミリング又はドライエッチングによる磁性体層３０の除去量を少なくすることができ、その際の生成物の発生量が少なくなる。この結果、パターニングされた主磁極２１の側面に付着する生成物は少なくなり、生成物のマスク効果を抑制して主磁極２１側面を絶縁分離層３上面に対して垂直に形成することができる。
【００７５】
従って、主磁極２１を横方向にウェットエッチングした後に、その側面を垂直に保持することができ、第２のイオンミリングによる整形がしやすくなる。
なお、図７に示した従来技術では、第１のイオンミリングによる磁性体層１０２の除去に伴って発生する生成物の量が多く、主磁極１０２ａの側面には生成物が厚く形成されるおそれがあり、主磁極１０２ａ側面の形状の制御が難しくなっている。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドを示す断面図である。
【図２】図２は、本発明の実施形態に係る磁気ヘッドにおける磁気記録ヘッドに適用される主磁極を示す斜視図である。
【図３】図３（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第１実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第１実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す平面図である。
【図５】図５（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第２実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図６】図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の第２実施形態に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す平面図である。
【図７】図７（ａ）〜（ｄ）は、従来技術に係る磁気記録ヘッドの主磁極の形成工程を示す断面図である。
【図８】図８は、磁気記録ヘッドの主磁極を示す平面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１  基板
２  絶縁層
３  絶縁分離層（下地層）
５  磁気記録媒体
１０  磁気再生ヘッド
２０  磁気記録ヘッド
２１  主磁極
２２  平坦化絶縁層
２３  非磁性ギャップ層
２４ａ  下地絶縁層
２４ｂ  被覆絶縁層
２５  励磁コイル
２６  リターンヨーク
２７  磁気シールド層
３０  磁性体層
３１  高Ｂｓ磁性体層
３２  反強磁性体層
３４  ハードマスク層
３４ａ、３４ｂ  ハードマスク
３５、３７  レジストパターン
３４ｃ、３７ａ  主磁極形成領域
３４ｄ、３８  開口部
３９  非磁性絶縁層。
【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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