(57)【要約】【課題】磁性膜のパターニング工程を有する磁気ヘッドの製造方法について、磁気ヘッドのコア幅を狭くすることを課題とする。【解決手段】被加工膜４をパターニングしてコア部を形成する工程において、コア部の一側方の第１のパターンエッジ４ａを画定する第１マスク５を使用して被加工膜４をパターニングした後に、コア部の他側方の第２のパターンエッジ４ｂを画定する第２マスク６を使用して被加工膜４をストライプ状にパターニングする工程を含む。【選択図】図１Ａ
2009076126.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの磁性層からなる被加工膜を下地層の上に形成する工程と、
前記被加工膜のうちコア領域及びその周辺を覆うとともに前記コア領域の一側に第１のマスクエッジを有する形状の第１マスクを形成する工程と、
前記第１マスクに覆われない領域の前記被加工膜をエッチングすることにより、前記第１のマスクエッジの下に第１のパターンエッジを有する前記被加工膜の第１パターンを形成する工程と、
前記第１マスクを除去した後に、前記第１パターンの前記コア領域及びその周辺を覆うとともに前記コア領域に対して前記第１のパターンエッジとは反対側に第２のマスクエッジを有する形状の第２マスクを前記被加工膜及び前記下地層の上に形成する工程と、
前記第２マスクに覆われない領域の前記被加工膜をエッチングすることにより、前記第２のマスクエッジの下に第２のパターンエッジを形成するとともに、前記第２のパターンエッジと前記第１のパターンエッジにより画定されるコア幅を有する前記被加工膜からなるストライプ状の第２パターンを形成する工程と
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】
前記被加工膜は再生素子を構成する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の製造方法。
【請求項３】
前記第２マスクにおいて、前記被加工膜の前記第１のパターンエッジから前記第２のマスクエッジまでの距離は、前記第１のパターンエッジに沿って階段状に変化してい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】
前記第２マスクを使用してパターニングされた前記被加工膜の前記第２パターンは、前記第２のパターンエッジと前記第１のパターンエッジに挟まれた階段状のストライプ領域を有し、
前記第２パターンの前記ストライプ領域のうち前記コア幅の最適値を有する領域の上に第３マスクを形成する工程と、
前記第３マスクから露出した前記第２パターンの前記被加工膜をエッチングすることにより、前記最適値の前記コア幅を有するコア部を形成する工程と
を有することを特徴とする請求項３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、磁性膜のパターニング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、オーディオ装置等で記録される情報量は年々増大しており、それらの機器に使用される記憶装置についてはより一層の高記録密度が求められている。種々の記憶装置の中で磁気記録装置は他の装置に比べて歴史的に古く、一般に広く普及している。
【０００３】
磁気記録装置は、磁気ヘッドによって磁気情報を磁気記録媒体に記録、再生するものであり、磁気ヘッドには記録用ヘッドと再生用ヘッドから構成されている。再生用ヘッドには、磁気記録媒体に記録された磁気情報の磁化方向に応じて電気抵抗が変化する再生素子が使用され、大容量化に対応する再生素子として、ＴＭＲ（Tunneling Magneto Resistive：ＴＭＲ）素子、ＣＰＰ(Current Perpendicular to Plane)型のＧＭＲ（Giant Magneto Resistive）素子などがある。
【０００４】
ＴＭＲ素子では、絶縁層を挟んで２つの磁性層が形成され、その積層方向にセンス電流を流す構造を有している。また、ＣＰＰ−ＧＭＲ素子は、固定磁化層、非磁性層、自由磁化層が積層され、ＴＭＲと同様にその積層方向にセンス電流を流す構造を有し、コア幅が縮小されても出力が殆ど変化しないという特徴を有している。
【０００５】
ＴＭＲ、ＣＰＰ−ＧＭＲ等の再生素子が適用される磁気記録装置では、磁気記録媒体のトラック幅もますます狭くなってくるため、読み取りエラーを防止するためには再生素子のコア幅もトラック幅に合わせて狭くすることが好ましい。
再生素子のコア部は、例えば図１０Ａ〜図１０Ｄに示すような工程を経て形成される。
【０００６】
まず、図１０Ａに示すように、固定磁化層、非磁性層、自由磁化層から構成される積層膜１０１の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、再生素子形成領域で再生素子のコアとなる部分に合わせた幅、即ち所定のコア幅Ｗｃのストライプ部１０３を有する第１レジストパターン１０２を形成する。
【０００７】
その後に、第１レジストパターン１０２をマスクにして積層膜１０１をスパッタ法によりエッチングし、ついで第１レジストパターン１０２を剥離すると、図１０Ｂに示すように、積層膜１０１は第１レジストパターン１０２と同じ平面形状のパターンとなり、再生素子形成領域にはストライプ部１０１ａが形成される。また、エッチングにより積層膜１０１が除去された領域からは下地膜１００が露出する。
【０００８】
さらに、積層膜１０１とその下の下地膜１００の上にフォトレジストを塗布し、これを露光、現像することによって、図１０Ｃに示すように、再生素子の長さを決定するストライプ状の第２レジストパターン１０４を積層膜１０１のストライプ部１０１ａの一部の上に形成する。
【０００９】
その後に、第２レジストパターン１０４をマスクにして積層膜１０１をスパッタ法によりエッチングし、ついで第２レジストパターン１０４を剥離すると、図１０Ｄに示すように再生素子のコア部１０１Ａが形成される。
【００１０】
ところで、磁気記録装置の高記録密度化を図るために磁気記録媒体のトラック幅が狭くなり、これに合わせてコア部１０１Ａのコア幅も狭くすることが要求される。
パターンの微細化技術について、下記の特許文献１には、パターニングされた単層の金属酸化物薄膜のパターンを還元することにより、パターンを細線化するパターニング方法が記載されているが、酸化物膜のパターニング以外に適用することは記載されていない。
【００１１】
また、特許文献２には、パターニング用のマスクに酸化膜を使用し、そのマスクにスライトエッチングを施すことにより、パターン寸法を縮小化することが記載されている。
【特許文献１】特開平５−３０４０９２号公報
【特許文献２】特開２００４−２９４７３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、特許文献２に記載のように、マスクに施すスライトエッチングを制御することは難しいし、露光のズレに対応することはできない。
これに対して、膜を精度良くパターニングするために、短波長露光、ＥＢ露光の使用、低分子フォトレジストの使用、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必要があるが、材料の開発や露光精度を高めるだけでは再生素子のコア幅を５０ｎｍ以下に微細化するには十分ではない。
【００１３】
特に、図１０Ａに示すように狭い幅のストライプパターン１０３の両側に照射される露光光が互いに影響を及ぼし合って微細化の妨げとなる。
なお、コア幅の微細化は、記録用ヘッドを構成する主磁極のコア部でも同様に要求される。
【００１４】
本発明の目的は、磁気ヘッドのコア幅を狭く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】
【００１５】
本発明の１つの観点によれば、被加工膜をパターニングしてコア部を形成する工程において、コア部の一側の第１のパターンエッジを画定する形状を有する第１マスクを使用して被加工膜をパターニングした後に、コア部の他側の第２のパターンエッジを画定する形状を有する第２マスクを使用して被加工膜をパターニングするようにしている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、被加工膜からなるコア部の両側のエッジを画定するために異なるフォトレジストを使用して露光するようにしたので、コア幅が狭くなっても、コア部の一側方と他側方に照射される露光光が互いに影響を及ぼすことが少なくなり、１回で可能なパターン幅よりも狭いコア幅のパターンを形成することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の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１Ａ〜１Ｇ、図２Ａ〜図２Ｅは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッド、特に再生磁気ヘッドの形成工程を示す平面図と断面図、図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの形成工程を示す断面図、図４は、本発明の第１実施形態により形成される再生磁気ヘッドのコア部を構成する膜の構成を示す断面図である。
【００１８】
まず、図１Ａ、図２Ａに示す構造を形成するまでの工程を説明する。
アルチック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）などの非磁性材からなる基板１の上にアルミナ等の第１絶縁層２を形成し、さらに第１絶縁層２の上に下部電極３を形成する。下部電極３は、下部磁気シールドを兼用していてＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ等の磁性導電層から構成される。なお、下部電極３と絶縁層２の間にＣｕ、Ｔａ、Ｔｉ等の導電層を介在させてもよい。
【００１９】
さらに、下部電極３の上にＧＭＲ膜４を形成する。
ＧＭＲ膜４は、例えば図４に示すように、下地層４１、反強磁性層４２、固定磁化層４３、非磁性金属層４４、自由磁化層４５及び保護層４６を下から順に形成してなる積層膜から構成されている。
【００２０】
ＧＭＲ層４における下地層４１として例えばＴａ膜とＮｉＦｅ膜を順に形成し、また、反強磁性層４２として例えばＰｄＰｔＭｎ層を形成し、固定磁化層４３として例えばＣｏＦｅ層、Ｒｕ層及びＣｏＦｅ層を順に形成し、非磁性金属層４４として例えばＣｕ層を形成し、自由磁化層４５として例えばＣｏＦｅ層、ＮｉＦｅ層を順に形成し、さらに保護層４６としてＴａ層を形成する。それらの層４１〜４６の形成方法は、特に限定されないが、例えばスパッタ法を採用する。
【００２１】
次に、ＧＭＲ層４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１Ｂ、図２Ｂに示すような第１レジストパターン５を形成する。
第１レジストパターン５は、再生磁気ヘッドのコア領域Ａの一側方のエッジ、例えば図の左側のエッジを画定する第１エッジ５ａを有するとともに、第１エッジ５ａから左側の領域を開口する形状となっている。
【００２２】
続いて、第１レジストパターン５をマスクにしてＧＭＲ層４をイオンミリング法によりエッチングすると、第１レジストパターン５の形状がＧＭＲ層４に転写されるため、第１レジストパターン５の第１エッジ５ａの下には、ＧＭＲ層４の第１エッジ４ａが形成される。
第１レジストパターン５を剥離すると、図１Ｃ、図２Ｃに示すように、コア幅方向と直交する直線状の第１エッジ４ａが現れるとともに第１エッジ４ａの左側領域が開口されたパターンがＧＭＲ層４に形成され、開口された領域からは下部電極３が露出する。
【００２３】
次に、図１Ｄ、図２Ｄに示すように、パターニングにより露出した下部電極３とＧＭＲ層４の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、第２レジストパターン６を形成する。
【００２４】
第２レジストパターン６は、ＧＭＲ層４の第１エッジ４ａの右側においてこれに平行な第２エッジ６ａを有するとともに第２エッジ６ａの右側の領域のＧＭＲ層４を開口する形状を有している。
第２エッジ６ａは、コア幅に実質的に等しい間隔で第１エッジ４ａから右側に離れた位置にあり、その位置はＧＭＲ層４上に存在する。また、第２のレジストパターン６は、コア領域ＡのＧＭＲ層４とその左側の周辺領域の下部電極３を覆う形状を有している。
【００２５】
次に、第２レジストパターン６をマスクにしてＧＭＲ層４をイオンミリング法によりエッチングすると、ＧＭＲ層４はコア領域Ａにストライプ状に残り、しかも第２のレジストパターン６の第２エッジ６ａの下にはＧＭＲ層４の第２エッジ４ｂが形成される。
その後に、第２のレジストパターン６を除去すると、図１Ｅ、図２Ｅに示すように、図中左側の第１エッジ４ａと右側の第２エッジ４ｂにより画定されるコア幅を有するストライプ状のＧＭＲ膜４のパターンが現れる。
【００２６】
続いて、ストライプ状のＧＭＲ膜４と下部電極膜３の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、ストライプ状のＧＭＲ層４に一部が重なる第３レジストパターン７を形成する。第３レジストパターン７は、図１Ｆに示すように、コア幅に直交するコア高さに等しい長さを有するとともに、コア幅よりも広い横長のストライプ形状を有している。なお、第３レジストパターン７の大きさは、コア幅ほどのパターン精度が要求されない程度である。
【００２７】
次に、第３レジストパターン７をマスクにしてストライプ状のＧＭＲ膜４をエッチングした後に、第３レジストパターン７を剥離すると、図１Ｇに示すように、ＧＭＲ膜４が所定のコア幅Ｗｃとコア高さｈを有するコア部４ｃに成形されて現れる。
【００２８】
次に、図３Ａに示すように、パターニングを終えたＧＭＲ層４と下部電極３の上に第２絶縁膜８としてアルミナ膜をスパッタ法により形成し、さらに、第２絶縁膜８の上に磁区制御層９として例えばＣｒ層とＣｏＣｒＰｔ層を順に形成する。続いて、化学機械研磨（ＣＭＰ）法により磁区制御層９と第２絶縁層８をＧＭＲ層４の上面上から除去する。
その後に、磁気制御層９をパターニングすることにより、コア部４ｃであるＧＭＲ層４の両側に磁気制御層９を分離して配置する。
【００２９】
さらに、図３Ｂに示すように、ＧＭＲ層４、第２絶縁層８、磁区制御層９等の上に第３絶縁層１０を形成した後に、これをパターニングしてＧＭＲ層４の上にコンタクトホール１０ａを形成する。さらに、コンタクトホール１０ａを通してＧＭＲ層４の上面に接続される上部電極１１を第３絶縁層１０の上に形成する。
上部電極１１は、上部磁気シールドを兼用して形成され、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ等の磁性導電材から構成される。
【００３０】
以上の工程により、ＣＰＰ型のＧＭＲ素子を備えた再生磁気ヘッド２１が基板１の上に形成される。
さらに、図３Ｃに示すように、上部電極１１の上に、絶縁分離層１２であるアルミナ層を介して記録磁気ヘッド２２を形成する。
【００３１】
記録磁気ヘッド２２は、絶縁分離層１２の上に形成された主磁極１３と、主磁極１３の周囲に形成された平坦化絶縁層１４と、主磁極１３の上に非磁性ギャップ層１５を介して形成された書き込みシールドを兼ねるリターンヨーク１６と、リターンヨーク１６と主磁極１３の間に形成された絶縁膜１７と、絶縁膜１７内に埋め込まれた励磁用コイル１８とを有している。
【００３２】
上述した本実施形態によれば、ＧＭＲ層４をパターニングしてコア部４ｃを形成するために、まず、コア部４ｃの一側方の第１エッジ４ａを画定する第１のレジストパターン５をマスクにしてＧＭＲ層４をパターニングした後に、コア部４ｃの他側方の第２エッジ４ｂを画定する第２のレジストパターン６をマスクにしてＧＭＲ層４をパターニングするようにしている。
【００３３】
従って、コア部４ｃの両側で第１、第２エッジ４ａ，４ｂを画定するためにフォトレジストを別々に露光することになるので、コア幅が５０ｎｍ以下に狭くなっても、コア部４ｃの一側方と他側方に照射される露光光が互いに影響を及ぼすことが防止される。従って、１回で可能なパターン幅より狭いストライプ状のパターンを形成することが可能になる。
【００３４】
これにより、磁気記録媒体の所定のトラックの磁気情報を再生磁気ヘッド２１により読み出す際に、隣接するトラックからの磁気的影響を抑制して読み出しエラーを防止することができ、記録密度をさらに高めることが可能になる。
【００３５】
ところで、上記した説明では、２つのレジストパターンを使用して再生素子のコア部４ｃの一方の直線状エッジと他方の直線状エッジを形成しているが、それらのレジストパターンに相対的なズレが発生すると、目標のコア幅が得られない場合がある。
そのようなズレが発生するおそれがある場合には、以下のようなパターニング方法を採用する。
【００３６】
まず、図１Ｃに示したようにパターニングにより第１エッジ４ａが形成されたＧＭＲ層４とその下の下部電極３の上にフォトレジストを塗布し、ついで、レチクル等のフォトマスク（不図示）を使用してフォトレジストを露光、現像することにより、図５Ａに示すような第２レジストパターン１９を形成する。
【００３７】
第２レジストパターン１９は、第１エッジ４ａから図中右側に形成される複数の段Ｓ１〜Ｓ４を持つ第２エッジ１９ａを有するとともに、第２エッジ１９ａよりも左側の領域を覆う形状を有している。
【００３８】
第２エッジ１９ａの複数の段Ｓ１〜Ｓ４は、直線状の第１エッジ４ａに対する幅が第１エッジ４ａに沿って段階的に増加する形状を有している。各段Ｓ１〜Ｓ４の幅の増加量は、例えばコア幅に等しいかそれよりも狭い値に設定される。例えば、目標となるコア幅が２０ｎｍの場合に、各段Ｓ１〜Ｓ４の幅の増加量を例えば１０ｎｍとする。
【００３９】
第２エッジ１９ａの各段Ｓ１〜Ｓ４はそれぞれＧＭＲ層４の第１エッジ４ａに平行であってコア高さと同一かそれ以上の長さを有している。
【００４０】
また、ＧＭＲ層４の第１エッジ４ａと第２レジストパターン１９の第２エッジ１９ａの配置関係は、例えば次のように配置される。
まず、フォトレジスト露光用のフォトマスク（不図示）の位置を調整することにより、複数の段Ｓ１〜Ｓ４の基底となるラインをＧＭＲ層４の第１エッジ４ａに一致させるとともに、その右側のＧＭＲ層４の上に各段Ｓ１〜Ｓ４を配置する。
【００４１】
ＧＭＲ層４の第１エッジ４ａに対してフォトマスクに位置ズレが生じない場合には、図５Ａに示した通りとなる。しかし、第１エッジ４ａに対してフォトマスクがコア幅方向で図中左側に１０ｎｍ位置ズレする場合には各段Ｓ１〜Ｓ４の位置が図６Ａに示すようになり、さらに、フォトマスクがコア幅方向で図中右側に１０ｎｍ位置ズレする場合には各段Ｓ１〜Ｓ４の位置が図７Ａに示すようになる。
【００４２】
しかし、そのような位置ズレが発生しても発生しなくても、第２レジストパターン１９をマスクにしてＧＭＲ層４をエッチングし、第２レジストパターン１９を剥離すると、図５Ｂ、図６Ｂ、図７Ｂに示すように、図中右側の第２エッジ４ｄが階段状となるストライプパターンがＧＭＲ層４に形成される。
【００４３】
これにより得られたＧＭＲ層４の階段状のストライプパターンには、コア幅が例えば２０ｎｍ又はこれに近い値となる領域がいずれかの段Ｓ１〜Ｓ４に存在するので、位置ズレに影響されずに所定のコア幅が確保できる。
【００４４】
そこで、ＧＭＲ層４のパターンのうち最適なコア幅、例えば２０ｎｍ又はこれに近いコア幅の最適領域の位置を顕微鏡で確認する。
【００４５】
次に、ＧＭＲ層４と下部電極３の上にフォトレジストを塗布し、さらにフォトマスク（不図示）を使用して露光し、現像することにより、図５Ｃ、図６Ｃ、図７Ｃに示すような第３レジストパターン７を形成する。
【００４６】
第３レジストパターン７は、ＧＭＲ層４の階段状のストライプパターンのうち予め確認された最適領域を覆う位置に形成される。なお、第３レジストパターン７は、コア幅ほどのパターン精度が要求されない。
【００４７】
続いて、第３レジストパターン７をマスクにして、階段状のＧＭＲ層４のパターンをエッチングした後に、第３レジストパターン７を剥離すると、図５Ｄ、図６Ｄ、図７Ｄに示すようなコア部４ｃが形成される。
【００４８】
コア部４ｃは、第２レジストパターン１９に位置ズレが生じても生じなくても、いずれの場合にも２０ｎｍ程度のコア幅の四角形のＧＭＲ層４がコア部４ｃとして残されることになる。ただし、第２レジストパターン１９に位置ズレが生じる場合には、それらのコア部４ｃは、コア幅に直交する方向で位置が異なることになる。
【００４９】
以上のように、ＧＭＲ層４のコア幅を画定するための第２レジストパターン１９を形成する際に、ヘッド高さ方向に沿って階段状に変化する第２エッジ１９ａを作成するようにしたので、第２レジストパターン１９の作成時にコア幅方向に位置ズレが生じても、最終的に必要なコア幅を確保することができるので、歩留まりを向上することができる。
【００５０】
ところで、第２レジストパターン１９の第２エッジ１９ａにおける各段Ｓ１〜Ｓ４のステップ数、ステップ幅、ステップ長は、コア幅許容量や露光精度等を考慮して適宜決定される。
以上のように、ＧＭＲ層４からなる再生素子のコア部４ｃが形成された後に、上記したと同様な工程を経て再生磁気ヘッドが形成される。
【００５１】
なお、ＴＭＲ素子、その他の再生素子の形成工程においても上記のような３つのレジストパターンを使用してコア部を形成してもよい。ＴＭＲ素子を構成するＴＭＲ層は、絶縁層を挟んだ複数の磁性層から構成され、図１Ａ〜図１Ｇと同様な工程によりパターニングされる。
【００５２】
（第２の実施の形態）
図８Ａ〜図８Ｆは、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの形成工程を示す平面図であり、特に、図３Ｃに示すような記録磁気ヘッド２２を形成する工程を説明する。
【００５３】
まず、図３Ｃに示した絶縁分離層１２の上に、図８Ａの平面図に示すように、ＣｏＦｅ、ＦｅＮｉ等からなる磁性層３１を形成する。なお、磁性層３１は、単層構造に限られるものではなく、Ｒｕ、Ｃｕ等の非磁性層を間に挟んで形成された積層構造であってもよい。
【００５４】
次に、磁性層３１の上にフォトレジストを塗布した後に、レチクルなどのフォトマスク（不図示）を使用してフォトレジストを露光し、さらに現像する。これにより、磁性層３１の上には、図８Ｂに示すように、第１レジストパターン３２が形成される。
【００５５】
第１レジストパターン３２は、主磁極形状の図中左側半分の形状を有する一方、右側半分とその右側周辺領域では磁性層３１を覆う平面形状を有している。
第１レジストパターン３２のうち主磁極形状の左側半分の領域は、四角形の第１領域３２ａと、第１領域３２ａから媒体対向面側に突出したテーパー形状の第２領域３２ｂと、第２領域３２ｂの先端から突出したストライプ状の第３領域３２ｃとを有している。
【００５６】
ストライプ状の第３領域３２ｃの左側には、後述する媒体対向面に対して直交する直線状の第１エッジ３２ｅが形成され、第１エッジ３２ｅの長さは、最終的なコア高さよりも長くなっている。
続いて、第１レジストパターン３２をマスクに使用して磁性層３１をエッチングした後に、第１レジストパターン３２を剥離すると、図８Ｃに示すように磁性層３１から構成される主磁極形状の左側半分のパターンが現れる。
【００５７】
主磁極形状の左側半分の領域は、四角形の左側ヨーク部３０ａと、左側ヨーク部３０ａから媒体対向面側にテーパー状に突出した左側絞り部３０ｂと、左側絞り部３０ｂの先端から突出した左側コア部３０ｃとを有している。左側コア部３０ｃの左側の第１エッジ３０ｅは、直線であって最終的なコア部の長さよりも長くなっている。
【００５８】
次に、磁性層３１及び絶縁分離層１２の上にフォトレジストを塗布した後に、フォトマスクを用いてフォトレジストを露光し、さらに現像する。これにより、磁性層３１の上には、図８Ｄに示すように、第２レジストパターン３３が形成される。
【００５９】
第２レジストパターン３３は、主磁極形状の右側半分の形状で磁性層３１を覆うとともに、主磁極の左側ヨーク部３０ａ、左側絞り部３０ｂ及び左側コア部３０ｃとその左側周辺を覆う平面形状を有している。第２レジストパターン３３において主磁極形状の右側半分となる領域は、主磁極形状の左側半分となる領域に対して線対称となっている。
【００６０】
第２レジストパターン３３のうち主磁極形状の右側半分の領域では、四角形の第４領域と３３ａ、第４領域３３ａから媒体対向面側に向けて突出したテーパー形状の第５領域３３ｂと、第５領域３３ｂの先端から突出したストライプ状の第６領域３３ｃとを有している。第６領域３３ｃの右側には、主磁極形状の左側コア部３０ｃの第１エッジ３０ｅに平行な直線状の右側エッジ３３ｅが形成されている。
【００６１】
なお、第６領域３３ｃの直線状の右側エッジ３３ｅの長さは、最終的なコアの高さよりも長くなっている。
続いて、第２レジストパターン３３をマスクに使用して磁性層３１をエッチングした後に、第２レジストパターン３３を剥離すると、図８Ｅに示すように、磁性層３１には主磁極形状の右側のパターンが形成される。この結果、右側のパターンは、既に形成された左側のパターンと一体化して図８Ｅに示すような主磁極１３となる。
【００６２】
主磁極１３は、四角形のヨーク部１３ａと、ヨーク部１３ａから媒体対向面側に突出するテーパー形状の絞り部１３ｂと、絞り部１３ｂの先端から突出したコア部１３ｃとから構成される。
コア部１３ｃは、上記した第１レジストパターン３２の第１エッジ３２ｅと第２レジストパターン３３の第２エッジ３３ｅにより画定された２つの直線状のエッジ３０ｅ，１３ｅを左右に有する直線のストライプ形状となる。
【００６３】
次に、以下に示す工程によって図３Ｃに示したような平坦化絶縁層１４を形成する。即ち、主磁極１３及び絶縁分離層１２の上に平坦化絶縁層１４としてアルミナ層を形成した後に、平坦化絶縁層１４をＣＭＰ法により研磨することにより、主磁極１３を露出させるとともに主磁極１３と平坦化絶縁層１４をともに平坦化する。
【００６４】
続いて、主磁極１３と平坦化絶縁層１４の上に、非磁性ギャップ層１５としてアルミナ層を形成する。さらに、非磁性ギャップ層１５の上に、励磁用コイル１８を絶縁性被覆層１７内に埋め込んだ状態で形成した後に、絶縁性被覆層１７の上に磁性材からなるリターンヨーク１６を形成する。リターンヨーク１６のうち媒体対向面側の端部は書込シールド層となる。
【００６５】
その後に、図８Ｆに示すように、リターンヨーク１６、非磁性ギャップ層１５、主磁極１３等の切断面を研磨することによって媒体対向面２３を形成するとともに、主磁極１３のコア部１３ｃの高さ（長さ）を調整する。
【００６６】
上述したように本実施形態によれば、磁性層３１をパターニングして主磁極１３を形成する工程において、まず、主磁極１３におけるコア部１３ｃの左側の第１エッジ３０ｅを画定する第１レジストパターン３２をマスクにして、主磁極１３の半分をパターニングした後に、コア部１３ｃの右側の第２エッジ１３ｅを画定する第２レジストパターン３３をマスクにして、主磁極１３の残り半分をパターニングするようにしている。
【００６７】
これにより、コア部１３ｃの両側のエッジを形成するためのフォトレジストの露光の際に、左右の露光光が別々に照射されることになって互いに影響を及ぼすことが防止され、狭いコア幅を形成することが可能になる。これにより、１回で可能なパターン幅よりも狭いストライプのパターンを形成することが可能になる。
【００６８】
以上のような工程により形成された主磁極１３のコア部１３ｃを有する記録磁気ヘッドによれば、磁気記録媒体において隣接するトラックへの書き込みエラーを防止することができ、記録密度を高めることが可能になる。
【００６９】
ところで、上記した実施例では、第１、第２レジストパターン３２，３３を使用して主磁極１３のコア部１３ｃの一方の直線状の第１エッジと他方の直線状の第２エッジを別々に形成しているが、第１、第２エッジの位置に相対的なズレが生じるおそれがある場合には以下のようなパターニング方法を採用する。
【００７０】
なお、以下の説明では、主磁極１３のコア部１３ｃのパターニングについて説明するが、ヨーク部１３ａ、絞り部１３ｂについては上記と同じ状態となるので、重複した説明は省略する。
【００７１】
まず、図８Ｃに示したように第１エッジ３０ｅが形成された磁性層３１と下部電極１２の上にフォトレジストを塗布した後に、フォトマスク（不図示）を使用して露光し、さらに現像することにより第２レジストパターン３４を形成する。
【００７２】
第２レジストパターン３４は、コア領域において、図９Ａに示すように、磁性層３１の第１エッジ３０ｅから右側への距離（幅）が媒体対向面に向けて段階的に減少する階段形状の右側エッジ３４ｅを有している。また、第２レジストパターンは、右側エッジ３４ｅから左側の領域を覆うとともに、右側の領域を開口する平面形状を有している。
【００７３】
第２レジストパターン３４の右側エッジ３４ｅの各段３４ａ〜３４ｄの相互間はテーパー部３４ｆ〜３４ｉで接続されていて、第１エッジ３０ｅからの距離が連続的に且つ緩やかに変化するようになっている。右側エッジ３４ｅの各段３４ａ〜３４ｄは、磁性層３１の第１エッジ３０ｅに平行になっている。
【００７４】
各段３４ａ〜３４ｄの幅の増加量は、コア幅よりも狭い量に設定されている。また、格段３４ａ〜３４ｄのうち例えば中間の段３４ｂ又は３４ｃは、磁性層３１の第１エッジ３０ｅに対してコア幅に等しい距離で離れるように設定されている。
【００７５】
以上のような段３４ａ〜３４ｄが形成された第２レジストパターン３４をマスクにして磁性層３１をエッチングし、さらに第２レジストパターン３４を剥離すると、図９Ｂに示すような平面形状を有する主磁極１３のコア部１３ｃが形成される。
ここで、コア部１３ｃの右側の第２エッジ３０ｉは階段形状となり、第１エッジ３０ｅに対する各段３０ｊ〜３０ｍの幅はテーパー部３０ｐ、３０ｑ、３０ｒによって緩やかに変化する。
【００７６】
次に、顕微鏡等によりコア部１３ｃを観察して、コア部１３ｃの右側に生じた複数の段３０ｊ〜３０ｎのうち、第１エッジ３０ｅからの幅がコア幅の目標値ｗ０となる位置の段３０ｍを選択する。
【００７７】
そして、第１実施形態で示した基板１を研磨により媒体対向面を形成する際に、図９Ｃに示すように、目標値ｗ０のコア幅が得られる段３０ｍまでコア部１３ｃを先端から研磨すると、主磁極１３のコア部１３ｃの先端の幅は目標値ｗ０に等しいかこれに極めて近い値となる。
【００７８】
以上のように、主磁極１３のコア部１３ｃのコア幅を画定するためのパターンを形成する際に、第２レジストパターン３４のコア領域の右側エッジ３４ｅの形状をヘッド高さに沿って階段形状にしているので、第２レジストパターン３４にコア幅方向の位置ズレが生じても、研磨終点位置の制御により、主磁極１３のコア部１３ｃのコア幅が目標値となるように調整することが可能になる。
【００７９】
ところで、主磁極１３のコア部１３ｃの右側には、図９Ｃに示したように、最終的に１又は複数の段３０ｊ〜３０ｍが残ってしまうが、それらの段３０ｊ〜３０ｍは、急峻に幅が変化しているのではなく、テーパー部３０ｐ、３０ｑによって緩やかに変化している。従って、主磁極１３のコア部１３ｃを通る磁界の磁束密度も緩やかに変化することになるので、磁束漏れを防止しつつ、コア部１３ｃの先端で磁束密度を高くすることが可能になる。
【００８０】
なお、図８Ａ〜図８Ｆ、図９Ａ〜図９Ｃに示した主磁極１３における左右のパターンの形成順は、上記した説明とは逆であってもよい。
上記の露光方法は、短波長露光、ＥＢ露光等を使用するが特に限定されるものではなく、また、フォトレジストを特に限定するものではない。
【００８１】
以下に、本発明に係る実施形態の特徴を付記する。
（付記１）少なくとも１つの磁性層からなる被加工膜を下地層の上に形成する工程と、前記被加工膜のうちコア領域及びその周辺を覆うとともに前記コア領域の一側に第１のマスクエッジを有する形状の第１マスクを形成する工程と、前記第１マスクに覆われない領域の前記被加工膜をエッチングすることにより、前記第１のマスクエッジの下に第１のパターンエッジを有する前記被加工膜の第１パターンを形成する工程と、前記第１マスクを除去した後に、前記第１パターンの前記コア領域及びその周辺を覆うとともに前記コア領域に対して前記第１のパターンエッジとは反対側に第２のマスクエッジを有する形状の第２マスクを前記被加工膜及び前記下地層の上に形成する工程と、前記第２マスクに覆われない領域の前記被加工膜をエッチングすることにより、前記第２のマスクエッジの下に第２のパターンエッジを形成するとともに、前記第２のパターンエッジと前記第１のパターンエッジにより画定されるコア幅を有する前記被加工膜からなるストライプ状の第２パターンを形成す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。
（付記２）前記第２マスクを除去した後に、前記第２パターンをさらにパターニングして前記コア幅に直交する方向の長さを調整する工程をさらに有することを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記３）前記被加工膜は再生素子を構成する膜であることを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記４）前記被加工膜は、ＴＭＲ素子、ＧＭＲ素子のいずれかのコア部を構成する多層膜であることを特徴とする付記３に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記５）前記第２マスクにおいて、前記被加工膜の前記第１のパターンエッジから前記第２のマスクエッジまでの距離は、前記第１のパターンエッジに沿って階段状に変化していることを特徴とする付記３又は付記４に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記６）前記第２マスクを使用してパターニングされた前記被加工膜の前記第２パターンは、前記第２のパターンエッジと前記第１のパターンエッジに挟まれた階段状のストライプ領域を有し、
前記第２パターンの前記ストライプ領域のうち前記コア幅の最適値を有する領域の上に第３マスクを形成する工程と、
前記第３マスクから露出した前記第２パターンの前記被加工膜をエッチングすることにより、前記最適値の前記コア幅を有するコア部を形成する工程と
を有することを特徴とする付記５に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記７）前記被加工膜は記録用の主磁極を構成する膜であることを特徴とする付記１に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記８）前記第２マスクの前記第２のマスクエッジにおいて、前記被加工膜の前記第１のパターンエッジから前記第２のマスクエッジまでの前記コア幅方向の距離は、媒体対向面に向かって階段状に減少する階段形状を有していることを特徴とする付記７に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記９）前記第２マスクを使用してパターニングされた前記被加工膜の前記第２パターンは、前記第２のパターンエッジと前記第１のパターンエッジの間で画定される複数の段を有する主磁極コア部を有し、
前記第２パターンの前記主磁極コア部のうち前記コア幅の最適値を有する領域まで前記主磁極コア部の先端を研磨して前記媒体対向面を形成する工程と
を有することを特徴とする付記８に記載の磁気ヘッドの製造方法。
（付記１０）前記主磁極コア部の前記複数の段はそれぞれテーパー部を介して幅が変化することを特徴とする付記９に記載の磁気ヘッドの製造方法。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１Ａ】図１Ａ〜図１Ｃは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を示す平面図（その１）である。
【図１Ｅ】図１Ｅ〜図１Ｇは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を示す平面図（その２）である。
【図２】図２Ａ〜図２Ｅは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を示す断面図（その１）である。
【図３】図３Ａ〜図３Ｃは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を示す断面図（その２）である。
【図４】図４は、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程に使用される再生素子の層構造を示す断面図である。
【図５】図５Ａ〜図５Ｄは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程のうちコア部の形成工程の別の例を示す平面図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｄは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程のうちコア部の形成工程で位置ズレを生じた場合の第１例を示す平面図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｄは、本発明の第１実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程のうちコア部の形成工程で位置ズレを生じた場合の第２例を示す平面図である。
【図８Ａ】図８Ａ〜図８Ｃは、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を示す平面図（その１）である。
【図８Ｄ】図８Ｄ〜図８Ｆは、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程を示す平面図（その２）である。
【図９】図９Ａ〜図９Ｃは、本発明の第２実施形態に係る磁気ヘッドの製造工程のうち主磁極のコア部の形成工程の別の例を示す平面図である。
【図１０】図１０Ａ〜図１０Ｄは、従来技術に係る磁気ヘッドの製造工程に適用されるパターニング方法を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８３】
１  基板
２  絶縁層
３  下部電極
４  ＧＭＲ層（被加工膜）
４ｃ  コア部
５  第１レジストパターン
６  第２レジストパターン
７  第３レジストパターン
８  絶縁層
９  磁区制御層
１０  絶縁層
１１  上部電極
１２  絶縁分離層
１３  主磁極
１３ａ  ヨーク部
１３ｂ  絞り部
１３ｃ  コア部
１４  埋込絶縁層
１５  非磁性ギャップ層
１６  リターンヨーク
１８  励磁コイル
１９  第２レジストパターン
２１  再生磁気ヘッド
２２  記録磁気ヘッド
２３  媒体対向面
Ｓ１〜Ｓ４  段
３１  磁性層
３２  第１レジストパターン
３３、３４  第２レジストパターン。
【図１Ａ】
2009076126.tif 000003
【図１Ｅ】
2009076126.tif 000004
【図２】
2009076126.tif 000005
【図３】
2009076126.tif 000006
【図４】
2009076126.tif 000007
【図５】
2009076126.tif 000008
【図６】
2009076126.tif 000009
【図７】
2009076126.tif 000010
【図８Ａ】
2009076126.tif 000011
【図８Ｄ】
2009076126.tif 000012
【図９】
2009076126.tif 000013
【図１０】
2009076126.tif 000014