| 【発明の名称】 |
レジストパターンの形成方法、薄膜パターンの形成方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 慶一
【氏名】六本木 哲也
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| 【要約】 |
【課題】従来のフォトリソグラフィーを用いた技術では製造することが困難であった微細な薄膜パターンを高いスループットで形成できるようにする。
【解決手段】薄膜磁気ヘッドの上部磁極層の形成方法では、まず、基板２０の上に電極層２１を成膜する。次に、電極層２１の上に第１のレジスト層３１を形成し、第１のレジスト層３１を露光、現像する。次に、電極層２１および第１のレジスト層３１の上に第２のレジスト層３２を形成し、第２のレジスト層３２を例えば電子線によって露光する。次に、第１のレジスト層３１を再度露光し、第２のレジスト層３２の現像と、第１のレジスト層３１の現像を行う。このようにして形成されたフレームを用いて、フレームめっき法により上部磁極層を形成する。フレームは、内周側の端部が第２のレジスト層３２によって規定され、外周側の端部が第１のレジスト層３１によって規定される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 外周側の端部と内周側の端部とを有するレジストパターンを形成する方法であって、下地の上に第１のレジストによって第１のレジスト層を形成する工程と、前記第１のレジスト層をパターニングして、第１のレジストとは異なる第２のレジストによって第２のレジスト層を形成するための領域を形成する工程と、前記領域に第２のレジストによって第２のレジスト層を形成する工程と、前記第２のレジスト層をパターニングする工程とを備え、レジストパターンにおける外周側と内周側のうちの一方の端部である第１の端部は第１のレジスト層によって規定され、他方の端部である第２の端部の少なくとも一部は第２のレジスト層によって規定されることを特徴とするレジストパターンの形成方法。
【請求項２】 前記第１の端部はレジストパターンにおける外周側の端部であり、前記第２の端部はレジストパターンにおける内周側の端部であることを特徴とする請求項１記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項３】 前記第２のレジスト層を形成する工程は、前記領域に加え、第１のレジスト層の上にも第２のレジスト層を形成することを特徴とする請求項１または２記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項４】 更に、前記第２のレジスト層をパターニングする工程の後で、レジストパターン外の領域に配置された第１のレジスト層とその上に形成された第２のレジスト層とを除去することによって前記第１の端部を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項３記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項５】 前記第１のレジストはポジティブ型のレジストであり、更に、前記第２のレジスト層をパターニングする工程の前または後で、レジストパターン外の領域に配置された第１のレジスト層を露光し、レジストパターン外の領域に配置された第１のレジスト層とその上に形成された第２のレジスト層とを除去することによって前記第１の端部を形成する工程を備えたことを特徴とする請求項３または４記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項６】 前記第２のレジストはポジティブ型のレジストであり、前記第２のレジスト層をパターニングする工程において、第２のレジスト層のうちレジストパターン外の領域に配置された部分の少なくとも一部を露光し、除去することを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項７】 前記第２のレジストはポジティブ型のレジストであり、前記第２のレジスト層をパターニングする工程において、第２のレジスト層のうちレジストパターンの端部を縁取る領域を露光し、除去することを特徴とする請求項３ないし６のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項８】 前記第２のレジストはネガティブ型のレジストであり、前記第２のレジスト層をパターニングする工程において、第２のレジスト層のうち、前記レジストパターンにおける第２の端部から第１のレジスト層と第２のレジスト層の境界部分までの領域を露光することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項９】 前記第２のレジストは、第１のレジストよりも粘性が低いことを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１０】 前記第１のレジストと第２のレジストは、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線、電子線のうちのいずれかであって、互いに異なるものによって感光することを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１１】 前記第２のレジストは電子線によって感光することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１２】 前記第１のレジストは、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線のうちのいずれかによって感光し、前記第２のレジストは電子線によって感光することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１３】 前記第１のレジストと第２のレジストは、共に電子線によって感光し、且つ第１のレジストの方が第２のレジストよりも高感度であることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法。
【請求項１４】 フレームめっき法により薄膜パターンを形成する方法であって、フレームとして、請求項１ないし１３のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法によって形成されるレジストパターンを用いることを特徴とする薄膜パターンの形成方法。
【請求項１５】 互いに磁気的に連結され、記録媒体に対向する媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層を含む第１および第２の磁性層と、前記第１の磁性層の磁極部分と前記第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、前記第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、前記第１の磁性層を形成する工程と、前記第１の磁性層の上に前記ギャップ層を形成する工程と、前記ギャップ層の上に前記第２の磁性層を形成する工程と、少なくとも一部が前記第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、前記薄膜コイルを形成する工程とを備え、少なくとも一方の磁性層を形成する工程は、フレームとして、請求項１ないし１３のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法によって形成されるレジストパターンを用い、フレームめっき法によって、磁極部分を含む層を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レジストパターンの形成方法、レジストパターンを用いる薄膜パターンの形成方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気ディスク装置に用いられる薄膜磁気ヘッドとしては、磁気抵抗効果（以下、ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子を用いた再生素子と、誘導型電磁変換記録素子とを有する複合型のものが主に用いられるようになっている。
【０００３】図５０は、従来の薄膜磁気ヘッドの一例における要部を切り欠いて示す斜視図である。この薄膜磁気ヘッドは、再生素子の上に記録素子が配置された構成になっている。
【０００４】再生素子は、下部シールド層１０３と、この下部シールド層１０３の上に形成された絶縁膜である下部シールドギャップ膜１０４と、この下部シールドギャップ膜１０４の上に形成されたＭＲ素子１０５と、下部シールドギャップ膜１０４の上に形成され、ＭＲ素子１０５に接続された導電層１０６と、ＭＲ素子１０５および導電層１０６を覆うように形成された絶縁膜である上部シールドギャップ膜１０７と、この上部シールドギャップ膜１０７の上に形成された上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）１０８とを有している。
【０００５】記録素子は、下部磁極層１０８と、この下部磁極層１０８の上に形成された非導電性且つ非磁性のギャップ層１０９と、このギャップ層１０９の上に配置され、非導電性且つ非磁性のレジスト層１１１で囲まれた薄膜コイル１１０と、ギャップ層１０９およびレジスト層１１１の上に形成された上部磁極層１１２とを有している。上部磁極層１１２は、記録媒体に対向する面を有し、ギャップ層１０９を介して下部磁極層１０８と対向する磁極部分１１２ａと、この磁極部分１１２ａの媒体対向面とは反対側に配置されたヨーク部分１１２ｂとを含んでいる。磁極部分１１２ａは一定の幅を有し、ヨーク部分１１２ｂの幅は磁極部分１１２ａの幅よりも大きくなっている。磁極部分１１２ａの幅は、記録時のトラック幅を決定している。ヨーク部分１１２ｂは下部磁極層８に接続されている。
【０００６】ところで、近年の磁気ディスク装置における面記録密度の向上の要求に応えるためには、記録媒体におけるトラック密度と線記録密度を向上させる必要がある。このうちトラック密度を向上させるためには、トラック幅を縮小することが必要である。トラック幅は磁極部分の幅（以下、磁極幅と言う。）によって決定される。従って、トラック幅を縮小するには、トラック幅を決める磁極部分を微細に形成する必要がある。
【０００７】従来、磁極層の形成には、フレームめっき法やドライエッチング法が用いられていた。ドライエッチング法では、まず、磁極部分を構成する磁性膜を形成し、次に、磁性膜の上にレジストパターンを形成する。そして、このレジストパターンをマスクとして、イオンミリング等のドライエッチングを施し、磁極層を形成する。一方、フレームめっき法では、例えば特開平８-１２４１２４号公報に示されるように、まず、スパッタ法等によって導電性の材料からなる電極層を形成し、次に、電極層の上に磁極層形成のためのレジストパターンを形成する。次に、このレジストパターンをフレームとして電気めっきを行い、磁極部分を含む磁性膜を形成する。その後、フレームによって囲まれた磁性層の領域を、フォトリソグラフィーによって形成したレジストパターンでカバーし、ウェットエッチング等によって不必要な磁性膜を除去して、磁極層を形成する。
【０００８】ドライエッチング法では、マスク形状のばらつきに加え、エッチングに起因する形状のばらつきもあるため、磁極部分の微細化、高精度化に不利である。一方、フレームめっき法は、レジストフレームの寸法精度によって磁極部分の微細化、高精度化が決定されるため、高記録密度用の薄膜磁気ヘッドにおける磁極層の形成にはフレームめっき法が適している。
【０００９】図５１は、フレームめっき法によって磁極層を形成するために用いられるフレームの一例を示す斜視図である。この例では、基板１２０の上に電極層１２１が形成され、電極層１２１の上にフレーム１２２が形成されている。ここで、基板１２０は、薄膜磁気ヘッドの構成要素のうち電極層１２１よりも前に形成されるものを含んでいる。
【００１０】ここで、図５２ないし図６２を参照して、従来のフレームめっき法を用いた磁極層の形成方法の一例について説明する。この例では、まず、図５２に示したように、基板１２０の上に電極層１２１をスパッタ法等の方法によって成膜する。次に、図５３に示したように、電極層１２１の上にレジストを塗布して、レジスト層１３１を形成する。次に、図５４に示したように、レチクル（フォトマスク）に形成されたパターンをレジスト層１３１に投影し、レジスト層１３１を露光することで転写する。図５４において、符号１３１ａは、レジスト層１３１のうちの露光された部分を示している。
【００１１】次に、図５５に示したように、露光後のレジスト層１３１を現像する。これにより残ったレジスト層１３１が図５１に示したフレーム１２２となる。次に、図５６に示したように、電気めっき法により磁性材料を成膜して、磁性層１３２を形成する。
【００１２】次に、図５７に示したように、レジスト層１３１および磁性層１３２の上にレジストを塗布して、レジスト層１３３を形成する。次に、図５８に示したように、レチクル（フォトマスク）に形成されたパターンをレジスト層１３３に投影し、レジスト層１３３を露光して転写する。図５８において、符号１３３ａは、レジスト層１３３のうちの露光された部分を示している。
【００１３】次に、図５９に示したように、露光後のレジスト層１３３を現像する。これにより、磁性層１３２のうちの磁極層となる部分を覆うカバーが形成される。次に、図６０に示したように、ウェットエッチングにより、磁性層１３２のうち、レジスト層１３３によるカバーによって覆われていない不要な部分を除去する。
【００１４】次に、図６１に示したように、レジスト層１３３を有機系の剥離液に浸して剥離し、磁性層１３２を露出させる。次に、図６２に示したように、磁性層１３２をマスクとしてイオンミリング等のドライエッチングにより、磁性層１３２の下の部分以外の電極層１２１を除去する。これにより、残った磁性層１３２が磁極層となる。電極層１２１が磁性材料である場合には、電極層１２１も磁極層の一部となる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】一般に、フレームめっき法におけるフレームの形成には、レチクル（フォトマスク）に形成されたパターンを、波長が４３６ｎｍのｇ線や、波長が３６５ｎｍのｉ線や、ＫｒＦエキシマレーザを用いた波長２４８ｎｍのレーザ光等を用いて、基板に塗布されたレジストに投影露光するというフォトリソグラフィーの技術が用いられている。
【００１６】上記のフォトリソグラフィーによるフレームの微細化は、パターンの解像度により制限される。パターンの解像度Ｒは、投影露光用の光の波長λ、露光装置のレンズの開口数ＮＡおよび定数ｋ1を用いて以下の式（１）で表されるため、これら波長λ、開口数ＮＡおよび定数ｋ1によって制限される。
【００１７】Ｒ＝ｋ1・λ／ＮＡ …（１）
【００１８】特開平１１−１３４６０９号公報および特開平１１−１５４３０８号公報には、ＫｒＦエキシマレーザのレーザ光を用いて、トラック幅が０．５μｍ以下の記録ヘッドを形成する技術が示されている。
【００１９】しかしながら、従来のフレームめっき法におけるフレームの微細化は、上記各公報に示されるように、現在実用化されている中で最も波長の短いＫｒＦエキシマレーザのレーザ光を用いても０．３μｍの幅が限界であった。また、フレームめっき法によって形成される磁極層の幅はフレームの解像度に依存しているため、従来のフレームめっき法を用いて磁極層を形成する場合には、記録素子のトラック幅を０．３μｍよりも小さくすることができなかった。
【００２０】ところで、前述のフォトリソグラフィー用のレチクル（フォトマスク）の作製には、一般に電子線露光装置が用いられている。電子線露光装置は、０．００５〜１μｍの径の電子ビームを、電子線に感光する電子線露光用レジストに照射する装置である。この電子線露光装置を用いたリソグラフィー技術は、電子線リソグラフィーと呼ばれている。電子線リソグラフィーでは、フォトリソグラフィーと異なり解像度が式（１）に依存しないため、例えば０．０５μｍ以下の解像度を達成することが可能である。
【００２１】しかしながら、電子線リソグラフィーは、光源から発生され、マスクを通過した電磁波をレジストに投影してレジストを露光するフォトリソグラフィーとは異なり、小径の電子ビームを使用してレジストを露光するため、一度に露光できる面積が小さい。従って、電子線リソグラフィーを用いて、レジストの広い領域を露光する場合には、電子ビームを走査する必要がある。この場合、電子線リソグラフィーでは、露光時間は露光面積に比例する。そのため、電子線リソグラフィーは、スループットの面から、大量生産のための技術として使用するには不利であった。
【００２２】ところで、電子線リソグラフィーによってフレームを作製する場合には、断面の形状や分解能の観点から、ネガティブ型のレジストよりもポジティブ型のレジストを使用する方が好ましい。
【００２３】特開平８‐１２４１２４号公報や特開平１０‐２４１１１５号公報に示されるような従来のフレームめっき法による磁極層の形成方法では、めっき膜の磁気的特性や膜厚均一性を良くするため、図５１に示したように、フレーム１２２の周辺の電極層１２１を露出させるようにしている。この場合においてポジティブ型のレジストを使用してフレーム１２２を形成しようすると、レジスト表面のうち、フレーム１２２に対応する部分の面積が高々１００００μｍ2であるのに対し、その１００倍以上の面積を有するフレーム１２２の周辺（外側）部分も露光する必要があった。
【００２４】以上の理由により、フレームめっき法で用いるフレームを作製する場合、特に電子線露光によってレジストを露光する場合には、露光面積が大きく、且つ露光時間が長くなるようなレジストを使用することは大変不利であった。
【００２５】以上説明したように、従来は、例えば磁極幅が０．３μｍよりも小さい磁極層のような微細な薄膜パターン、およびそれを形成するための微細なレジストパターンを高いスループットで形成することは難しかった。
【００２６】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、従来のフォトリソグラフィーを用いた技術では製造することが困難であった微細なレジストパターンや、薄膜パターンや、磁極部分を含む層を高いスループットで形成できるようにしたレジストパターンの形成方法、薄膜パターンの形成方法および薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することにある。
【００２７】
【課題を解決するための手段】本発明のレジストパターンの形成方法は、外周側の端部と内周側の端部とを有するレジストパターンを形成する方法であって、下地の上に第１のレジストによって第１のレジスト層を形成する工程と、第１のレジスト層をパターニングして、第１のレジストとは異なる第２のレジストによって第２のレジスト層を形成するための領域を形成する工程と、前記領域に第２のレジストによって第２のレジスト層を形成する工程と、第２のレジスト層をパターニングする工程とを備え、レジストパターンにおける外周側と内周側のうちの一方の端部である第１の端部は第１のレジスト層によって規定され、他方の端部である第２の端部の少なくとも一部は第２のレジスト層によって規定されるものである。
【００２８】本発明のレジストパターンの形成方法では、第２のレジスト層のパターニングによって、レジストパターンにおける第２の端部を微細に形成することが可能になる。レジストパターンにおける第１の端部は、第１のレジスト層によって規定されるので、スループットを低下させることなく形成することが可能になる。
【００２９】本発明のレジストパターンの形成方法において、第１の端部はレジストパターンにおける外周側の端部であり、第２の端部はレジストパターンにおける内周側の端部であってもよい。
【００３０】また、本発明のレジストパターンの形成方法において、第２のレジスト層を形成する工程は、前記領域に加え、第１のレジスト層の上にも第２のレジスト層を形成してもよい。
【００３１】また、本発明のレジストパターンの形成方法は、更に、第２のレジスト層をパターニングする工程の後で、レジストパターン外の領域に配置された第１のレジスト層とその上に形成された第２のレジスト層とを除去することによって第１の端部を形成する工程を備えていてもよい。
【００３２】また、本発明のレジストパターンの形成方法では、第１のレジストをポジティブ型のレジストとし、更に、第２のレジスト層をパターニングする工程の前または後で、レジストパターン外の領域に配置された第１のレジスト層を露光し、レジストパターン外の領域に配置された第１のレジスト層とその上に形成された第２のレジスト層とを除去することによって第１の端部を形成する工程を備えていてもよい。
【００３３】また、本発明のレジストパターンの形成方法では、第２のレジストをポジティブ型のレジストとし、第２のレジスト層をパターニングする工程において、第２のレジスト層のうちレジストパターン外の領域に配置された部分の少なくとも一部を露光し、除去するようにしてもよい。
【００３４】また、本発明のレジストパターンの形成方法では、第２のレジストをポジティブ型のレジストとし、第２のレジスト層をパターニングする工程において、第２のレジスト層のうちレジストパターンの端部を縁取る領域を露光し、除去するようにしてもよい。
【００３５】また、本発明のレジストパターンの形成方法では、第２のレジストをネガティブ型のレジストとし、第２のレジスト層をパターニングする工程において、第２のレジスト層のうち、レジストパターンにおける第２の端部から第１のレジスト層と第２のレジスト層の境界部分までの領域を露光するようにしてもよい。
【００３６】また、本発明のレジストパターンの形成方法において、第２のレジストは、第１のレジストよりも粘性が低くてもよい。
【００３７】また、本発明のレジストパターンの形成方法において、第１のレジストと第２のレジストは、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線、電子線のうちのいずれかであって、互いに異なるものによって感光するようにしてもよい。
【００３８】また、本発明のレジストパターンの形成方法において、第２のレジストは電子線によって感光するようにしてもよい。
【００３９】また、本発明のレジストパターンの形成方法において、第１のレジストは、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線のうちのいずれかによって感光し、第２のレジストは電子線によって感光するようにしてもよい。
【００４０】また、本発明のレジストパターンの形成方法において、第１のレジストと第２のレジストは、共に電子線によって感光し、且つ第１のレジストの方が第２のレジストよりも高感度であるようにしてもよい。
【００４１】本発明の薄膜パターンの形成方法は、フレームめっき法により薄膜パターンを形成する方法であって、フレームとして、本発明のレジストパターンの形成方法によって形成されるレジストパターンを用いるものである。
【００４２】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、互いに磁気的に連結され、記録媒体に対向する媒体対向面側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層を含む第１および第２の磁性層と、第１の磁性層の磁極部分と第２の磁性層の磁極部分との間に設けられたギャップ層と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイルとを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、第１の磁性層を形成する工程と、第１の磁性層の上にギャップ層を形成する工程と、ギャップ層の上に第２の磁性層を形成する工程と、少なくとも一部が第１および第２の磁性層の間に、この第１および第２の磁性層に対して絶縁された状態で配置されるように、薄膜コイルを形成する工程とを備え、少なくとも一方の磁性層を形成する工程は、フレームとして、本発明のレジストパターンの形成方法によって形成されるレジストパターンを用い、フレームめっき法によって、磁極部分を含む層を形成するものである。
【００４３】
【発明の実施の形態】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。[第１の実施の形態]始めに、図１ないし図６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の概略について説明する。なお、図１ないし図６において、（ａ）は媒体対向面に垂直な断面を示し、（ｂ）は磁極部分の媒体対向面に平行な断面を示している。
【００４４】本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、まず、図１に示したように、例えばアルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）よりなる基板１の上に、例えばアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）よりなる絶縁層２を形成する。次に、絶縁層２の上に、磁性材料、例えばパーマロイよりなる再生素子用の下部シールド層３を形成する。
【００４５】次に、図２に示したように、下部シールド層３の上に、絶縁膜としての下部シールドギャップ膜４を形成する。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、再生用のＭＲ素子５を形成する。ＭＲ素子５は、一端部が、記録媒体に対向する媒体対向面３０に配置される。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。次に、下部シールドギャップ膜４の上に、ＭＲ素子５に電気的に接続される一対の電極層６を形成する。次に、絶縁膜としての上部シールドギャップ膜７を形成し、ＭＲ素子５をシールドギャップ膜４，７内に埋設する。
【００４６】次に、上部シールドギャップ膜７の上に、磁性材料からなり、再生素子と記録素子の双方に用いられる上部シールド層兼下部磁極層（以下、下部磁極層と記す。）８の第１の層８ａを形成する。なお、下部磁極層８は、この第１の層８ａと、後述する第２の層８ｂおよび層８ｃとで構成される。下部磁極層８の第１の層８ａは、後述する薄膜コイルの少なくとも一部に対向する位置に配置される。
【００４７】次に、下部磁極層８の第１の層８ａの上に、下部磁極層８の第２の層８ｂおよび層８ｃを形成する。第２の層８ｂは、下部磁極層８の磁極部分を形成する。層８ｃは、第１の層８ａと後述する上部磁極層とを接続するための部分であり、後述する薄膜コイルの中心の近傍の位置に配置される。第２の層８ｂのうち上部磁極層と対向する部分における媒体対向面３０とは反対側の端部の位置は、スロートハイトを規定する。なお、スロートハイトは、２つの磁極層が記録ギャップ層を介して対向する部分、すなわち磁極部分の、媒体対向面側の端部から反対側の端部までの長さ（高さ）をいう。
【００４８】下部磁極層８の第２の層８ｂおよび層８ｃは、ＮｉＦｅ（Ｎｉ：８０重量％，Ｆｅ：２０重量％）や、高飽和磁束密度材料であるＮｉＦｅ（Ｎｉ：４５重量％，Ｆｅ：５５重量％）等を用い、めっき法によって形成してもよいし、高飽和磁束密度材料であるＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等をスパッタすることによって形成してもよい。この他にも、高飽和磁束密度材料であるＣｏＦｅ，Ｃｏ系アモルファス材等を用いてもよい。
【００４９】次に、図３に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁膜９を形成する。
【００５０】次に、絶縁膜９の上に、層８ｃを中心にして、一部が第２の層８ｂと層８ｃとの間を通るように、薄膜コイル１０を形成する。なお、図３（ａ）において、符号１０ａは、薄膜コイル１０を、後述する導電層（リード）と接続するための接続部を示している。
【００５１】次に、図４に示したように、全体に、例えばアルミナよりなる絶縁層１１を形成する。次に、例えばＣＭＰ（化学機械研磨）によって、下部磁極層８の第２の層８ｂおよび層８ｃが露出するまで、絶縁層１１を研磨して、表面を平坦化処理する。ここで、図４（ａ）では、薄膜コイル１０は露出していないが、薄膜コイル１０が露出するようにしてもよい。
【００５２】次に、露出した下部磁極層８の第２の層８ｂおよび層８ｃと絶縁層１１の上に、絶縁材料よりなる記録ギャップ層１２を形成する。
【００５３】次に、磁路形成のために、下部磁極層８における層８ｃの上において、記録ギャップ層１２を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。また、薄膜コイル１０の接続部１０ａの上の部分において、記録ギャップ層１２および絶縁層１１を部分的にエッチングしてコンタクトホールを形成する。
【００５４】次に、図５に示したように、記録ギャップ層１２の上において、媒体対向面３０から下部磁極層８における層８ｃの上の部分にかけて、磁性材料よりなる上部磁極層１３を形成すると共に、薄膜コイル１０の接続部１０ａに接続されるように導電層１６を形成する。上部磁極層１３は、下部磁極層８における層８ｃの上の部分に形成されたコンタクトホールを介して、下部磁極層８における層８ｃに接触し、磁気的に連結されている。上部磁極層１３は、フレームめっき法によって形成される。この上部磁極層１３の形成方法については、後で詳しく説明する。
【００５５】次に、上部磁極層１３をマスクとして、ドライエッチングにより、記録ギャップ層１２を選択的にエッチングする。次に、上部磁極層１３をマスクとして、例えばアルゴンイオンミリングによって、下部磁極層８の第２の層８ｂの一部をエッチングして、図５（ｂ）に示したようなトリム（Trim）構造とする。このトリム構造によれば、磁極部分における磁束の広がりによる実効的なトラック幅の増加を防止することができる。
【００５６】次に、図６に示したように、全体に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層１７を形成し、その表面を研磨して、図示しない電極用パッドを形成する。
【００５７】本実施の形態における薄膜磁気ヘッドは、再生素子と誘導型電磁変換記録素子とを備えている。再生素子は、ＭＲ素子５と、媒体対向面３０側の一部がＭＲ素子５を挟んで対向するように配置され、ＭＲ素子５をシールドする下部シールド層３および上部シールド層（下部磁極層８）とを有している。
【００５８】記録素子は、互いに磁気的に連結され、媒体対向面３０側において互いに対向する磁極部分を含み、それぞれ少なくとも１つの層を含む下部磁極層８および上部磁極層１３と、下部磁極層８の磁極部分と上部磁極層１３の磁極部分との間に設けられた記録ギャップ層１２と、少なくとも一部が下部磁極層８および上部磁極層１３の間に、これらに対して絶縁された状態で設けられた薄膜コイル１０とを有している。
【００５９】次に、図７および図８を参照して、上記薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極層１３について詳しく説明する。図７は上部磁極層１３の近傍を示す斜視図、図８は図７におけるＢ−Ｂ´線を含み基板の面に垂直な断面を示す斜視図である。なお、図７および図８では、基板１から記録ギャップ層１２までの部分を基板２０として表している。図７および図８に示したように、基板２０の上には、上部磁極層１３をフレームめっき法によって形成する際に使用される電極層２１が形成されている。電極層２１は、例えば、チタン（Ｔｉ）、銅（Ｃｕ）、パーマロイ（ＮｉＦｅ）等の金属によって形成されるが、導電性を有するものであれば無機系または有機系の材料によって形成されていてもよい。電極層２１が、パーマロイ等の磁性材料である場合は、電極層２１も上部磁極層１３の一部となる。
【００６０】電極層２１の上には、パーマロイ等の金属軟磁性体よりなる上部磁極層１３が形成されている。上部磁極層１３は、媒体対向面側に配置され、記録ギャップ層１２（図６（ａ）参照）を介して下部磁極層８の第２の層８ｂ（図６（ａ）参照）と対向する磁極部分１３ａと、この磁極部分１３ａの媒体対向面とは反対側に配置されたヨーク部分１３ｂとを含んでいる。磁極部分１３ａは一定の幅を有し、ヨーク部分１３ｂの幅は磁極部分１３ａの幅よりも大きくなっている。ヨーク部分１３ｂは下部磁極層８に接続されている（図６（ａ）参照）。
【００６１】図７において、Ａ−Ａ´線を含み、基板２０の面に垂直な断面は、薄膜磁気ヘッドの媒体対向面となる。そして、この媒体対向面における上部磁極層１３の磁極部分１３ａの幅、すなわち磁極幅Ｔｗが、薄膜磁気ヘッドにおける記録素子のトラック幅を決定する。
【００６２】次に、図９ないし図２４を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における上部磁極層１３の形成方法について説明する。なお、図９ないし図２３は、図７におけるＡ−Ａ´線を含み、基板２０の面に垂直な断面を示している。また、以下の説明は、本実施の形態に係る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の説明を兼ねている。
【００６３】本実施の形態における上部磁極層１３の形成方法では、まず、図９に示したように、基板２０の上に電極層２１をスパッタ法等の方法によって成膜する。次に、図１０に示したように、電極層２１の上に第１のレジストを塗布して、第１のレジスト層３１を形成する。ここでは、一例として、第１のレジスト層３１の厚さを１μｍとする。
【００６４】本実施の形態において、第１のレジストはポジティブ型のレジストであり、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線レーザ光、電子線等のうちのいずれに感光するものでもよい。しかし、第１のレジストとしては、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線等の電磁波を使用して露光するタイプのレジストの方が、電子線用レジストよりも、後述するような一括露光に適しており、スループットの観点から好ましい。
【００６５】また、第１のレジスト層３１の形成後、第１のレジスト層３１の下地に対する密着性や硬度を高めるため、第１のレジスト層３１を加熱したり、第１のレジスト層３１に紫外線を照射してもよい。
【００６６】次に、図１１に示したように、第１のレジスト層３１を露光する。図１１において、符号３１ａは、第１のレジスト層３１のうちの露光された部分を示している。
【００６７】次に、図１２に示したように、露光後の第１のレジスト層３１を現像する。このようにしてパターニングされた第１のレジスト層３１によって、第１のレジストとは異なる第２のレジストによって第２のレジスト層を形成するための領域が形成される。また、第１のレジスト層３１の内壁がフレームの外周側の端部を規定する。
【００６８】次に、図１３に示したように、電極層２１および第１のレジスト層３１の上に、第２のレジストを、第１のレジスト層３１を覆うように塗布して、第２のレジスト層３２を形成する。第２のレジストは、第１のレジスト層３１によって形成されたパターンにおける溝の部分では厚く塗布され、それ以外の部分では薄く塗布される。また、第１のレジスト層３１によって形成されたパターンにおける溝の部分に第２のレジストが入り込みやすくなるように、第２のレジストの粘性は低い方がよく、特に第１のレジストの粘性よりも低い方が好ましい。ここでは、一例として、第２のレジスト層３２の最も厚い部分の厚さを１．３μｍとする。
【００６９】また、第２のレジストは、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線レーザ光、電子線等のうちのいずれに感光するものでもよい。しかし、第１のレジスト層３１の露光と第２のレジスト層３２の露光とを分けて行うことができるように、第２のレジストには第１のレジストと異なるタイプのものを用いるのが好ましい。
【００７０】また、本実施の形態では、第１のレジスト層３１の露光面積が第２のレジスト層３２の露光面積よりも広い。そのため、第１のレジストと第２のレジストが、いずれも電子線で感光するタイプである場合には、第１のレジストの方が第２のレジストよりも高感度である方が、スループットの点で好ましい。
【００７１】次に、図１４に示したように、第２のレジスト層３２を露光する。図１４において、符号３２ａは、第２のレジスト層３２のうちの露光された部分を示している。
【００７２】図２４は、図１４に示した状態を示す平面図である。図１４および図２４に示したように、第２のレジスト層３２を露光する領域は、フレームの内側全体に対応する領域３２Ａと、フレームの外周を縁取る領域３２Ｂと、フレームの外側の領域における少なくとも一部の領域３２Ｃである。領域３２Ｃにおいて第２のレジスト層３２を露光するのは、後述する第１のレジスト層３１の現像を促進させるためである。ここでは、一例として、領域３２Ｃの形状を円形とし、また複数箇所に領域３２Ｃを設けている。
【００７３】本実施の形態では、磁極幅Ｔｗは第２のレジストの解像度で決定されるため、第２のレジストとしては０．１μｍ以下の高解像度が可能な電子線用のレジストを用い、電子線によって第２のレジスト層３２を露光するのが好ましい。
【００７４】次に、図１５に示したように、第１のレジスト層３１に対し、再度露光を行う。図１５において、符号３１ａは、第１のレジスト層３１のうちの露光された部分を示している。本実施の形態では、フレームは第２のレジスト層３２によって形成されるので、第１のレジスト層３１は全て除去してもよい。そのため、ここでの第１のレジスト層３１の露光の際には、ステッパ等を用いる必要がなく、基板２０上の層全体を一括して露光してよい。
【００７５】第１のレジストが、ｇ線、ｉ線、ＫｒＦエキシマレーザ光、ＡｒＦエキシマレーザ光、Ｘ線等の電磁波を使用して露光するタイプのレジストであれば、一括露光により要する時間は、一つの基板２０につき１０秒以下である。
【００７６】次に、図１６に示したように、第２のレジスト層３２の現像を行い、その後、第１のレジスト層３１の現像を行う。第２のレジスト層３２を現像することにより、第２のレジスト層３２のうち領域３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの部分が除去される。第１のレジスト層３１の現像の際には、第２のレジスト３２において領域３２Ｃの部分に形成された孔や、領域３２Ｂの部分に形成された溝を通して、現像液が第１のレジスト層３１に達し、これにより、第１のレジスト層３１が除去される。第１のレジスト層３１が除去されることにより、フレームの外側となる部分において、第１のレジスト層３１の上に存在していた第２のレジスト層３２も同時に除去される。その結果、図１６に示したように第２のレジスト層３２がパターニングされ、この第２のレジスト層３２によって形成されたレジストパターンが、上部磁極層１３を形成するために用いられるフレームとなる。本実施の形態におけるフレームは、外周側の端部が第１のレジスト層３１によって規定され、内周側の端部が第２のレジスト層３２によって規定される。
【００７７】なお、第２のレジストと第１のレジストが同じ現像液で現像される場合には、第２のレジスト層３２の現像と第１のレジスト層３１の現像を同時に行うことができる。ここでは、一例として、第１のレジストにノボラック系のｉ線用のレジストを用い、第２のレジストに同系の電子線用レジストを用いるものとする。また、この場合には、いずれのレジストも、現像液としてテトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド水溶液を用いて現像が可能であるため、第２のレジスト層３２の現像と第１のレジスト層３１の現像を同時に行うことができる。
【００７８】次に、図１７に示したように、電気めっき法により磁性材料を成膜して、磁性層３３を形成する。
【００７９】次に、図１８に示したように、フレームである第２のレジスト層３２と磁性層３３の上に、例えばポジティブ型の第３のレジストを塗布して、第３のレジスト層３４を形成する。次に、図１９に示したように、第３のレジスト層３４を露光する。図１９において、符号３４ａは、第３のレジスト層３４のうちの露光された部分を示している。
【００８０】次に、図２０に示したように、露光後の第３のレジスト層３４を現像する。これにより、磁性層３３のうちの上部磁極層１３となる部分を覆うカバーが形成される。次に、図２１に示したように、ウェットエッチングにより、磁性層３３のうち、第３のレジスト層３４によるカバーによって覆われていない不要な部分を除去する。
【００８１】次に、図２２に示したように、第２のレジスト層３２を剥離する。次に、図２３に示したように、磁性層３３をマスクとしてイオンミリング等のドライエッチングにより、磁性層３３の下の部分以外の電極層２１を除去する。これにより、残った磁性層３３が上部磁極層１３となる。電極層２１が磁性材料である場合には、電極層２１も上部磁極層１３の一部となる。また、上部磁極層１３は、本発明における薄膜パターンに対応する。
【００８２】以上説明したように、本実施の形態では、上部磁極層１３をフレームめっき法によって形成するために用いられるフレームにおける外周側の端部を第１のレジスト層３１によって規定し、内周側の端部を第２のレジスト層３２によって規定している。これにより、従来のフォトリソグラフィーを用いた技術では製造することが困難であった微細な磁極部分、例えば磁極幅が０．３μｍよりも小さい磁極部分を有する上部磁極層１３を、高いスループットで形成することが可能になる。このことを、以下で詳しく説明する。
【００８３】磁極層をフレームめっき法で形成する場合には、フレームの外側部分におけるレジストも取り除く必要がある。そのため、従来、１種類のポジティブ型のレジストを用いてフレームを形成する場合には、レジストのうち、フレームの内側の領域のみならず、フレームの外側の領域全体も露光する必要があった。微細な磁極部分を形成するためには電子線露光を用いることが考えられるが、電子線露光を用いると、上述のようにフレームの外側の領域を露光する必要性のためにスループットが悪くなる。例えば、感度が１μＣ／ｃｍ2のレジストを、電流が０．１ｎＡの電子線で露光する場合には、レジスト表面のうちフレームに対応する部分の面積が高々１００００μｍ2であるのに対し、その１００倍以上の面積を有するフレームの外側の領域を露光するために、３００時間程度を要する。
【００８４】これに対し、本実施の形態では、第２のレジスト層３２のうちフレームの内側の領域３２Ａを露光する際に、フレームの外側の領域においては領域全体ではなく、図１４および図２４に示したようにフレームの外周を縁取るような領域３２Ｂのみを露光する。領域３２Ｂの幅は１μｍもあれば十分であり、その際の露光面積は３００μｍ2程度となり、前述の電子線露光の条件ならば０．３秒で露光が終了する。このように、本実施の形態によれば、スループットを向上させることができる。
【００８５】また、図１４に示したように、フレームの外側の領域における第２のレジスト層３２の厚さは、フレームの内側の領域における第２のレジスト層３２の厚さに比べて小さくなっており、例えば３０％以下である。一般に、レジスト層の感光に必要な露光量はレジスト層の厚さに比例する。従って、従来のように１種類のレジストを用いてフレームを形成する場合に比べて、レジスト層の厚さが３０％程度に減少すると、単位面積当たりの露光時間も３０％程度に減少する。この点からも、本実施の形態によればスループットを向上させることができる。前述の条件では、３００μｍ2程度の露光面積に対し、約０．１秒で領域３２Ｂの露光を終了させることが可能になる。
【００８６】本実施の形態では、電子線で第２のレジスト層３２を露光することにより、第２のレジスト層３２の厚さ１．３μｍのときに、磁極部分１３ａに対応する部分の幅が０．１６μｍのフレームを作製することができた。その結果、幅が０．１６μｍの磁極部分１３ａを有する上部磁極層１３を形成することができた。
【００８７】なお、本実施の形態において、電極層２１に金属磁性材料を用いた場合には、図２３に示したように、磁性層３３の下の部分以外の電極層２１を除去する必要があるが、チタン（Ｔｉ）等の非磁性金属材料によって電極層２１を形成すれば、磁性層３３の下の部分以外の電極層２１を除去する工程は省略することも可能である。
【００８８】また、本実施の形態において、第１のレジスト層３１を第２のレジスト層３２に影響を与えずに剥離できる場合には、第１のレジストをネガティブ型のレジストとしてもよい。一例としては、第１のレジストに、エタノールに可溶であるノボラック系のネガティブ型ｉ線用レジストを用い、第２のレジストに、エタノールに対して難溶性であるポリスチレン系のポジティブ型電子線用レジストを用いることが可能である。
【００８９】第１のレジストにネガティブ型のレジストを用いる場合における上部磁極層１３の形成方法では、図１１に示した工程において第１のレジスト層３１の露光領域と非露光領域とを反転させ、図１５に示した第１のレジスト層３１への露光を省略し、図１６に示した第１のレジスト層３１の現像工程を、第１のレジスト層３１の剥離に置き換えれば、他の工程は第１のレジストがポジティブ型のレジストの場合と同じ工程でよい。
【００９０】［第２の実施の形態］次に、図２５ないし図３８を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における上部磁極層１３の形成方法について説明する。なお、図２５ないし図３７は、図７におけるＡ−Ａ´線を含み、基板２０の面に垂直な断面を示している。また、以下の説明は、本実施の形態に係る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の説明を兼ねている。
【００９１】本実施の形態における上部磁極層１３の形成方法では、図１０に示したように、基板２０の上に電極層２１を成膜し、電極層２１の上にポジティブ型のレジストを塗布して第１のレジスト層３１を形成する工程までは第１の実施の形態と同様である。
【００９２】本実施の形態では、次に、図２５に示したように、第１のレジスト層３１を露光する。図１１において、符号３１ａは、第１のレジスト層３１のうちの露光された部分を示している。本実施の形態では、第１のレジスト層３１の露光領域の外周部が、フレームの内周部と外周部との間にくるようにする。
【００９３】次に、図２６に示したように、露光後の第１のレジスト層３１を現像する。次に、図２７に示したように、電極層２１および第１のレジスト層３１の上に、第２のレジストを塗布して、第２のレジスト層３２を形成する。第２のレジストの種類や厚さ等の条件は第１の実施の形態と同様である。
【００９４】次に、図２８に示したように、第２のレジスト層３２を露光する。図２８において、符号３２ａは、第２のレジスト層３２のうちの露光された部分を示している。
【００９５】図３８は、図２８に示した状態を示す平面図である。図２８および図３８に示したように、第２のレジスト層３２を露光する領域は、フレームの内側全体に対応する領域３２Ａと、フレームの外周を縁取る領域３２Ｂと、フレームの外側の領域における少なくとも一部の領域３２Ｃである。また、図３８において、符号５１はフレームの外周部を示し、符号５２はフレームの内周部を示し、符号５３は第１のレジスト層３１と第２のレジスト層３２との境界を示している。
【００９６】次に、図２９に示したように、第１のレジスト層３１に対し、再度露光を行う。図２９において、符号３１ａは、第１のレジスト層３１のうちの露光された部分を示している。本実施の形態では、フレームの外周側の部分を第１のレジスト層３１で構成するため、ここでの第１のレジスト層３１に対する露光は、ステッパ等の装置により、マスク投影して行う。
【００９７】次に、図３０に示したように、第２のレジスト層３２の現像を行い、その後、第１のレジスト層３１の現像を行う。これにより、外周側の部分が第１のレジスト層３１によって構成され、内周側の部分が第２のレジスト層３２によって構成されたレジストパターンが形成され、これが上部磁極層１３を形成するために用いられるフレームとなる。本実施の形態におけるフレームの形成方法は、電極層２１に対する第２のレジスト層３２の密着性が悪い場合や、第２のレジスト層３２が電極層２１に対して化学的にダメージを与えてしまう場合に有効である。
【００９８】次に、図３１に示したように、電気めっき法により磁性材料を成膜して、磁性層３３を形成する。ここでは、一例として、電極層２１の材料としてＮｉが５０重量％、Ｆｅが５０重量％のパーマロイ（ＮｉＦｅ）を用い、第２のレジストに化学増幅系のポジティブ型電子線用レジストを用いるものとする。この場合には、第２のレジスト層３２の露光の際に、第２のレジストから発生する酸により電極層２１が腐食し、電極層２１に対する第２のレジスト層３２の密着性が悪化する。そのため、第２のレジストのみによってフレームを作製すると、後で行われるウェットエッチングの工程において、エッチング液が第２のレジストと電極層２１の隙間からフレーム内に侵食し、上部磁極層１３をエッチングしてしまう。
【００９９】これに対し、本実施の形態によれば、フレームの外周側の部分が第１のレジスト層３１によって構成されるので、この第１のレジスト層３１によってフレーム内へのエッチング液の侵食を防ぐことができ、上部磁極層１３を精度よく形成することができる。
【０１００】次に、図３２に示したように、フレームと磁性層３３の上に第３のレジストを塗布して、第３のレジスト層３４を形成する。次に、図３３に示したように、第３のレジスト層３４を露光する。図３３において、符号３４ａは、第３のレジスト層３４のうちの露光された部分を示している。次に、図３４に示したように、露光後の第３のレジスト層３４を現像する。これにより、磁性層３３のうちの上部磁極層１３となる部分を覆うカバーが形成される。次に、図３５に示したように、ウェットエッチングにより、磁性層３３のうち、第３のレジスト層３４によるカバーによって覆われていない不要な部分を除去する。次に、図３６に示したように、フレームを剥離する。次に、図３６に示したように、磁性層３３をマスクとしてイオンミリング等のドライエッチングにより、磁性層３３の下の部分以外の電極層２１を除去する。これにより、残った磁性層３３が上部磁極層１３となる。本実施の形態では、幅が０．１６μｍの磁極部分１３ａを有する上部磁極層１３を形成することができた。
【０１０１】また、本実施の形態によれば、フレームの外周側の部分を第１のレジスト層３１によって構成したので、フレーム内へのエッチング液の侵食を防ぐことができ、上部磁極層１３を精度よく形成することができる。
【０１０２】なお、本実施の形態において、フレームの外周側の端部を規定するために第１のレジスト層３１を露光する工程は、第２のレジスト層３２のパターニング工程の前に行ってもよい。本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１の実施の形態と同様である。
【０１０３】［第３の実施の形態］次に、図３９ないし図４９を参照して、本発明の第３の実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法における上部磁極層１３の形成方法について説明する。なお、図３９ないし図４９は、図７におけるＡ−Ａ´線を含み、基板２０の面に垂直な断面を示している。また、以下の説明は、本実施の形態に係る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の説明を兼ねている。
【０１０４】本実施の形態では、第２のレジストにネガティブ型のレジストを用いている。ネガティブ型のレジストを用いてフレームを作製する場合には、レジスト層のうちのフレーム部分のみを露光すればフレームを作製することができる。しかし、フレームに使用するレジストが、第２の実施の形態のように化学増幅系のレジストである場合には、レジスト層が電極層２１にダメージを与えたり、電極層２１に対する密着性が低下したりしてしまう。そのため、ネガティブ型のレジストを用いてフレームを作製する場合には、本実施の形態のように、フレームの内周側の部分をネガティブ型のレジストを用いて構成し、フレームの外周側の部分を他の種類のレジストを用いて構成する方法が有効である。
【０１０５】本実施の形態における上部磁極層１３の形成方法では、図２６に示したように、基板２０の上に電極層２１を成膜し、電極層２１の上にポジティブ型のレジストを塗布して第１のレジスト層３１を形成し、第１のレジスト層３１を露光し、露光後の第１のレジスト層３１を現像する工程までは第２の実施の形態と同様である。なお、本実施の形態では、第１のレジスト３１の露光領域の外周部が、フレームの内周部に近くなるようにするのが好ましい。
【０１０６】本実施の形態では、次に、図３９に示したように、電極層２１および第１のレジスト層３１の上に、ネガティブ型の第２のレジストを塗布して、第２のレジスト層４２を形成する。
【０１０７】次に、図４０に示したように、第２のレジスト層４２を露光する。図４０において、符号４２ａは、第２のレジスト層４２のうちの露光された部分を示している。本実施の形態では、第２のレジスト層４２の露光領域は、フレームの内周部と、第１のレジスト層３１と第２のレジスト層４２の境界部分とに囲まれた領域となる。前述のように、第１のレジスト３１の露光領域の外周部をフレームの内周部に近くなるようにすることにより、第１のレジスト層３１と第２のレジスト層４２の境界部分がフレームの内周部に近くなるので、第２のレジスト層４２の露光領域を小さくすることができ、露光時間を短縮することができる。また、第２のレジスト層４２に対する露光の際には、第１および第２の実施の形態とは異なり、フレームの外周を縁取る領域や、第２のレジスト層４２が第１のレジスト層３１と重なる領域に対する露光は必要ない。
【０１０８】次に、図４１に示したように、第１のレジスト層３１に対し、再度露光を行う。図４１において、符号３１ａは、第１のレジスト層３１のうちの露光された部分を示している。本実施の形態では、フレームの外周側の部分を第１のレジスト層３１で構成するため、ここでの第１のレジスト層３１に対する露光は、ステッパ等の装置により、マスク投影して行う。
【０１０９】次に、図４２に示したように、第２のレジスト層４２の現像を行い、その後、第１のレジスト層３１の現像を行う。これにより、外周側の部分が第１のレジスト層３１によって構成され、内周側の部分が第２のレジスト層４２ａによって構成されたレジストパターンが形成され、これが上部磁極層１３を形成するために用いられるフレームとなる。
【０１１０】次に、図４３に示したように、電気めっき法により磁性材料を成膜して、磁性層４３を形成する。次に、図４４に示したように、フレームと磁性層４３の上に、例えばポジティブ型の第３のレジストを塗布して、第３のレジスト層４４を形成する。次に、図４５に示したように、第３のレジスト層４４を露光する。図４５において、符号４４ａは、第３のレジスト層４４のうちの露光された部分を示している。次に、図４６に示したように、露光後の第３のレジスト層４４を現像する。これにより、磁性層４３のうちの上部磁極層１３となる部分を覆うカバーが形成される。次に、図４７に示したように、ウェットエッチングにより、磁性層４３のうち、第３のレジスト層４４によるカバーによって覆われていない不要な部分を除去する。次に、図４８に示したように、フレームを剥離する。次に、図４９に示したように、磁性層４３をマスクとしてイオンミリング等のドライエッチングにより、磁性層４３の下の部分以外の電極層２１を除去する。これにより、残った磁性層４３が上部磁極層１３となる。
【０１１１】本実施の形態では、例えば、第１のレジストとしてノボラック系のｉ線用ポジティブ型のレジストを用い、第２のレジストとしてポリヒドロキシスチレン系のネガティブ型電子線用レジストを用いて、上部磁極層１３を形成することにより、１素子当たりの露光時間が１秒以内で、幅が０．１６μｍの磁極部分１３ａを有する上部磁極層１３を形成することができた。
【０１１２】本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は第１または第２の実施の形態と同様である。
【０１１３】なお、本発明は上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、各実施の形態において、第３のレジストはネガティブ型のレジストであってもよい。
【０１１４】また、上記各実施の形態では、フレームにおける内周側の端部の全体を第２のレジスト層によって規定したが、フレームにおける内周側の端部の一部、例えば磁極部分に対応する部分のみを第２のレジスト層によって規定してもよい。
【０１１５】また、本発明は、各実施の形態における第１のレジスト層と第２のレジスト層の位置関係が逆になる場合も含む。例えば、２重のフレームを用いて環状の薄膜パターンを形成する場合には、内側のフレームについては、フレームにおける内周側の端部を各実施の形態における第１のレジスト層によって規定し、フレームにおける外周側の端部を各実施の形態における第２のレジスト層によって規定してもよい。
【０１１６】また、本発明は、実施の形態における薄膜磁気ヘッドに対して、再生素子と記録素子の上下の位置が入れ替わった薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。
【０１１７】また、本発明は、上部磁極層が平坦な層ではなく、例えば図５０に示したように屈曲した層である場合にも適用することができる。
【０１１８】また、本発明は、上部磁極層が複数の層によって構成される場合にも適用することができる。この場合、上部磁極層を構成する全ての層を本発明による方法によって形成してもよいし、磁極部分を含む層等の一部の層のみを本発明による方法によって形成するようにしてもよい。
【０１１９】また、本発明は、記録素子のトラック幅を上部磁極層ではなく、下部磁極層の磁極部分によって決定するように構成した薄膜磁気ヘッドにも適用することができる。この場合、トラック幅を決定する下部磁極層を本発明による方法によって形成することにより、狭トラックの薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１２０】また、本発明は、フレームめっき法によって薄膜磁気ヘッドの磁極層を形成する場合に限らず、フレームめっき法によって薄膜パターンを形成する場合の全般に適用することができる。
【０１２１】更に、本発明は、フレームめっき法のフレームの作製に限らず、エッチング用やスパッタ用等に用いられるマスクの形成等、薄膜形成技術で用いられる種々のレジストパターンの形成に適用することができる。
【０１２２】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１ないし１３のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法によれば、第２のレジスト層のパターニングによって、レジストパターンにおける第２の端部を微細に形成することが可能になる。また、レジストパターンにおける第１の端部は、第１のレジスト層によって規定されるので、スループットを低下させることなく形成することが可能になる。従って、本発明によれば、従来のフォトリソグラフィーを用いた技術では製造することが困難であった微細なレジストパターンを高いスループットで形成することができるという効果を奏する。
【０１２３】また、請求項９記載のレジストパターンの形成方法によれば、第２のレジストの粘性を第１のレジストよりも低くしたので、第１のレジスト層によって形成された第２のレジスト層を形成するための領域に第２のレジストが入り込みやすくなるという効果を奏する。
【０１２４】また、請求項１１ないし１３のいずれかに記載のレジストパターンの形成方法によれば、第２のレジストが電子線によって感光するようにしたので、第２のレジストを電子線によって露光することにより、より微細なレジストパターンを形成することができるという効果を奏する。
【０１２５】また、請求項１３記載のレジストパターンの形成方法によれば、第１のレジストと第２のレジストが、共に電子線によって感光し、且つ第１のレジストの方が第２のレジストよりも高感度であるようにしたので、スループットを向上させることが可能になるという効果を奏する。
【０１２６】また、本発明の薄膜パターンの形成方法によれば、フレームめっき法により薄膜パターンを形成する際のフレームとして、本発明のレジストパターンの形成方法によって形成されるレジストパターンを用いるようにしたので、従来のフォトリソグラフィーを用いた技術では製造することが困難であった微細な薄膜パターンを高いスループットで形成することができるという効果を奏する。
【０１２７】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、フレームとして、本発明のレジストパターンの形成方法によって形成されるレジストパターンを用い、フレームめっき法によって、磁極部分を含む層を形成するようにしたので、従来のフォトリソグラフィーを用いた技術では製造することが困難であった微細な磁極部分を含む層を高いスループットで形成することができるという効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０６７
【氏名又は名称】ティーディーケイ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１６日（２０００．３．１６） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１００１０７５５９
【弁理士】
【氏名又は名称】星宮 勝美
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５００６（Ｐ２００１−２６５００６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７３８４３（Ｐ２０００−７３８４３） |
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