JP2009238261A - 再生磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 再生磁気ヘッド及びその製造方法に関し、ハードマスクの除去に伴う段差や突起の発生を回避し、高密度記録に対応可能な所期の狭リードギャップ幅化を可能にする。
【解決手段】 下部電極１層上に磁気抵抗効果膜２を設け、磁気抵抗効果膜２の両側に磁区制御膜４を設け、磁気抵抗効果膜２及び磁区制御膜４を覆う上部電極層５を設けるとともに、上部電極層５と磁気抵抗効果膜２との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する導電性の第一エッチングストッパ層６を、また、上部電極層５と磁区制御膜４との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する第二のエッチングストッパ層７を設ける。
【選択図】 図１

Description

本発明は再生磁気ヘッド及びその製造方法に関するものであり、特に、磁気ディスクヘッドに備わった再生磁気ヘッドを平坦化且つ狭ギャップ幅化するための構成に特徴のある再生磁気ヘッド及びその製造方法に関するものである。

近年、各種の情報処理機器における記憶手段として、ハードディスクドライブ装置が用いられているが、このようなハードディスクドライブ装置における磁気ヘッドを構成する再生磁気ヘッドとしてＧＭＲ素子或いはＴＭＲ素子等が用いられている。

このＧＭＲ素子或いはＴＭＲ素子は、外部磁界の変化に応じて、電気抵抗が変化する磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗センサであり、検出感度が良好であるため、磁気記録再生装置の高密度記録化に大いに寄与している。

近年の更なる高密度記録化の要請に応えるためには、磁気抵抗センサの狭コア幅化が必要となるが、従来の括れを有するレジストパターンを利用した製造方法ではさらなる狭コア幅化に対応できないため、狭コア幅の磁気抵抗センサの形成方法としてＣＭＰ法を用いた各種の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

ここで、図７乃至図１０を参照して従来の磁気抵抗センサの製造方法を説明するが、まず、図７及び図８を参照してハードマスクとＣＭＰ法を利用した従来の磁気抵抗センサの製造方法を説明する。
図７参照
まず、下部電極を兼ねる下部磁気シールド層６１上にＴａ膜／反強磁性層／ピンド層／トンネル絶縁膜／フリー層からなるＴＭＲ膜６２を堆積させたのち、その上部にＴａ膜６３を形成し、レジストパターン６４を形成する。

次いで、レジストパターン６４をマスクとして反応性イオンエッチングを行うことによって、Ｔａ膜６３をパターニングしてハードマスク６５としたのち、レジストパターン６４を除去し、次いで、イオンミリングによってＴＭＲ膜６２の露出部を除去する。

図８参照
次いで、全面にＡｌ₂ Ｏ₃ 等の絶縁膜６６及びＣｏＰｔ等の磁区制御膜６７を順次堆積させたのち、ハードマスク６５をＣＭＰストッパとしてＣＭＰにより平坦化する。
この時、狭コア幅化は可能であるが、ＴＭＲ膜６２の上にハードマスク６５が存在するため、狭ギャップ幅化に対応するのが難しい。

そこで、狭ギャップ幅化のためには、ハードマスク６５を反応性イオンエッチングによって除去し、その上に上部電極（図示は省略）をＴＭＲ膜６２と磁区制御膜６７の上に設けることによって、再生磁気ヘッドの基本構成が得られることになる。

次に、図９及び図１０を参照してハードマスクとダブルストッパを用いたＣＭＰ法を利用した従来の他の磁気抵抗センサの製造方法を説明する。
図９参照
まず、下部電極を兼ねる下部磁気シールド層６１上にＴａ膜／反強磁性層／ピンド層／トンネル絶縁膜／フリー層からなるＴＭＲ膜６２を堆積させたのち、その上部にＴａ膜６３を形成し、レジストパターン６４を形成する。

次いで、レジストパターン６４をマスクとして反応性イオンエッチングを行うことによって、Ｔａ膜６３をパターニングしてハードマスク６５としたのち、レジストパターン６４を除去し、次いで、イオンミリングによってＴＭＲ膜６２の露出部を除去する。
次いで、全面にＡｌ₂ Ｏ₃ 等の絶縁膜６６及びＣｏＰｔ等の磁区制御膜６７を順次堆積させる。

図１０参照
次いで、全面にＣＭＰストッパ膜６９を堆積させたのち、ハードマスク６５及びＣＭＰストッパ膜６９をストッパとしてＣＭＰにより平坦化する。
この場合も、狭コア幅化は可能であるが、ＴＭＲ膜６２の上にハードマスク６５が存在するため、狭ギャップ幅化に対応するのが難しい。

そこで、狭ギャップ幅化のためには、ハードマスク６５及びＣＭＰストッパ膜６９を反応性イオンエッチングによって除去し、その上に上部電極（図示は省略）をＴＭＲ膜６２と磁区制御膜６７の上に設けることによって、再生磁気ヘッドの基本構成が得られることになる。
特開２００６−１７９０５１号公報

上述のＣＭＰ法とハードマスクの除去を組み合わせる方法によって、狭コア幅化と狭ギャップ幅化の両立は可能になるが、ハードマスク６５の除去に伴って、段差６８が発生したり、磁気抵抗効果膜の両端部に突起７０が発生するという問題がある。

このような段差６８や突起７０が発生すると、上部電極の平坦性が失われ、ＴＭＲ膜６２の両側の磁力線の形状が設計形状と異なるため、初期の磁気特性が得られなくなり、磁気的な意味での狭ギャップ幅化が困難になるという問題がある。

したがって、本発明は、ハードマスクの除去に伴う段差や突起の発生を回避し、高密度記録に対応可能な所期の狭リードギャップ幅化を可能にすることを目的とする。

図１は本発明の原理的構成図であり、ここで図１を参照して、本発明における課題を解決するための手段を説明する。
図１参照
上記の課題を解決するために、本発明は、下部電極層１上に磁気抵抗効果膜２を設けるとともに、磁気抵抗効果膜２の両側に磁区制御膜４を設け、磁気抵抗効果膜２及び磁区制御膜４を覆う上部電極層５を設けた再生磁気ヘッドであって、上部電極層５と磁気抵抗効果膜２との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する導電性の第一エッチングストッパ層６を有するとともに、上部電極層５と磁区制御膜４との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する第二のエッチングストッパ層７を有することを特徴とする。

このように、上部電極層５と磁気抵抗効果膜２との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する導電性の第一エッチングストッパ層６を有するとともに、上部電極層５と磁区制御膜４との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する第二エッチングストッパ層７を設けることによって、段差や突起が発生しない平坦化が可能になり、したがって、所期の狭リードギャップ幅化が可能になる。

また、再生磁気ヘッドの製造方法としては、下部電極層１を形成する工程と、下部電極層１の上に磁気抵抗効果膜２を形成する工程と、磁気抵抗効果膜２上にマスクに対してエッチング選択性を有する第一エッチングストッパ層６を形成する工程と、第一エッチングストッパ層６上にマスクを形成し、磁気抵抗効果膜２をパターニングする工程と、マスクを残したまま磁区制御膜４を積層する工程と、磁区制御膜４上の第二エッチングストッパ層７を形成する工程と、第二エッチングストッパ層７上にダミー層を形成する工程と、マスク上に形成された磁区制御膜４、第二エッチングストッパ層７、ダミー層、及び、マスクの頂部の一部を除去してマスクを露出させる平坦化工程と、イオンミリングによりダミー層を除去する工程と、反応性イオンエッチング法により第一エッチングストッパ層６及び第二エッチングストッパ層７をストッパ層として選択的にマスクを除去する工程とを有することを特徴とする。

このような工程を採用することによって、マスクを除去した際に段差や突起が発生することがないので、上部電極層５の平坦性が確保されて所期の狭リードギャップ幅化が可能になる。

この場合の第一エッチングストッパ層６は導電性を有し、且つ、マスクのエッチング工程においてマスクに対して選択比２以上のエッチング耐性を有する材料からなることが望ましく、マスクのエッチング工程において第一エッチングストッパ層６が消失することがないので、磁気抵抗効果膜２が不所望にエッチングされることがない。

このような第一エッチングストッパ層６としては、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチング耐性の大きなＺｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌのいずれかの金属材料、又は、金属材料を含む合金が好適である。

また、第二エッチングストッパ層７は、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率が１．３以下の材料からなることが望ましく、ダミー層をイオンミリングで除去する際に、第二エッチングストッパ層７が消失することがなくなる。

このような第二エッチングストッパ層７は、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌのいずれかの金属材料、金属材料を含む合金、金属材料を含む酸化物、或いは、金属材料を含む窒化物のいずれかが望ましい。
なお、第二エッチングストッパ層７は導電性を有する必要はない。

また、ダミー層は、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率が２．２以上の材料からなることが望ましく、ダミー層のイオンミリング工程において第二エッチングストッパ層７に対して選択性を持たせることができる。
このようなダミー層としては、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｐｄのいずれかの金属材料、又は、金属材料を含む合金が望ましい。

また、第二エッチングストッパ層７は、マスクの反応性イオンエッチング工程においてマスクに対して選択比２以上のエッチング耐性を有する材料からなることが望ましく、マスクの除去工程において第二エッチングストッパ層７が消失することがない。

また、第二エッチングストッパ層７の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をα、ダミー層の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をβとするとき、α＜βとすることが望ましく、ダミー層のイオンミリング工程において第二エッチングストッパ層７が消失することがない。

また、ダミー層の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をβ、マスク層の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をγとするとき、γ＜βであることが望ましく、ダミー層のイオンミリング工程においてマスクが消失することがない。

また、第二エッチングストッパ層７と第一エッチングストッパ層６の上部が同一面であることが望ましく、それによって、設計値通りの所期の磁気特性を得ることができる。
なお、このような構成は、絶縁膜３及び磁区制御膜４の成膜工程を精度良く管理することによって可能になる。

また、マスクとしては、Ｔａ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、或いは、ダイヤモンドライクカーボンのいずれかが好適であり、イオンミリングマスクとＣＭＰストッパを兼ねることができる。

本発明によれば、第二のエッチングストッパ膜を設けているのでマスクの除去工程において突起や段差の発生のない平坦化が可能になり、所期の狭ギャップ幅化が可能となり、ひいては、高記録密度の磁気記録再生装置の実現が可能になる。

本発明は、下部電極層上にＧＭＲ構造或いはＴＭＲ構造の磁気抵抗効果膜を形成したのち、磁気抵抗効果膜上に第一エッチングストッパ層を介してマスクを形成し、次いで、マスクを利用してイオンミーリングにより磁気抵抗効果膜をパターニングしたのち、マスクを残したまま絶縁膜及び磁区制御膜を順次積層し、次いで、磁区制御膜上の第二エッチングストッパ層及びダミー層を順次堆積したのち、ＣＭＰによりマスク上に形成された磁区制御膜、第二エッチングストッパ層、ダミー層、及び、マスクの頂部の一部を除去して平坦化し、次いで、イオンミリングによりダミー層を除去したのち、反応性イオンエッチング法により第一エッチングストッパ層及び第二エッチングストッパ層をストッパ層として選択的にマスクを除去するものである。

この場合の第一エッチングストッパ層は最終的に磁気抵抗効果膜上に残すので導電性を有する必要があり、マスクのエッチング工程においてマスクに対して選択比２以上のエッチング耐性を有する材料からなることが望ましく、典型的には、フッ素系ガスによる反応性イオンエッチング耐性の大きなＺｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌが挙げられる。

また、マスクとしては、イオンミリングマスクとＣＭＰストッパを兼ねることができる材料であれば良く、典型的には、Ｔａ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、或いは、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）が挙げられる。

また、第二エッチングストッパ層は、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率が１．３以下の材料からなることが望ましく、ダミー層をイオンミリングで除去する際に、第二エッチングストッパ層が消失することがなくなる。

このような特性を有する典型的な第二エッチングストッパ層として、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌフッ素系ガスによる反応性イオンエッチング耐性の大きなＺｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌが挙げられ、また、第二エッチングストッパ層は導電性を有する必要がないので、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌを含む酸化物或いは窒化物でも良い。

また、ダミー層は、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率が２．２以上の材料からなることが望ましく、典型的には、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｐｄが挙げられる。

図２参照
図２は、各種物質のスパッタ率の説明図であり、ここでは、Ａｒイオンを６００ｅＶのエネルギーで入射した場合のスパッタ率を示している（必要ならば、Ｂ．Ｎ．Ｃｈａｐｍａｎ著，岡本幸雄訳，プラズマプロセシングの基礎，ｐ．３５４−３５６，電気書院刊，参照）。

次に、図３乃至図５を参照して、本発明の実施例１の再生磁気ヘッドの製造工程を説明する。
図３参照
まず、スライダーの母体となる、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣウェーハ上にＡｌ₂ Ｏ₃ 膜（いずれも図示を省略）を介してＮｉＦｅからなる下部磁気シールド層１１を設け、その上に、スパッタリング法を用いてＴＭＲ膜１２を形成する。

このＴＭＲ膜１２は、例えば、５ｎｍのＴａ下地層１３、８ｎｍのＰｄＰｔＭｎ反強磁性層１４、２ｎｍのＣｏＦｅＢピンド層１５、ＭｇＯからなるトンネル絶縁膜１６、１．５ｎｍのＣｏＦｅＢフリー層１７、２ｎｍのＮｉＦｅフリー層１８、及び、６ｎｍのＴａキャップ層１９からなる。

次いで、ＴＭＲ膜１２上に厚さが５〜５０ｎｍ、例えば、１０ｎｍのＲｕからなる第一エッチングストッパ層２０、及び、厚さが１００ｎｍ以下、例えば、５０ｎｍのＴａからなるマスク層２１を順次堆積する。

次いで、コア幅が５０〜１２０ｎｍ、例えば、１００ｎｍになるように加工を設けたレジストパターン２２をマスクとして、フッ素系ガス、例えば、ＣＦ₄ を用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりマスク層２１をエッチングしてハードマスク２３を形成する。
この場合、第一エッチングストッパ層２０を構成するＲｕはフッ素系ガスによるＲＩＥ耐性が大きいので、第一エッチングストッパ層２０の所でエッチングは自動的に停止する。

次いで、レジストパターン２２を除去したのち、ハードマスク２３をマスクとしてＡｒイオンミリングを施すことによって、第一エッチングストッパ層２０及びＴＭＲ膜１２の露出部をエッチングして下部磁気シールド層１１を露出させる。

図４参照
次いで、例えば、ステップカバレッジの良好なＣＶＤ法を用いて厚さが、例えば、５ｎｍのＡｌ₂ Ｏ₃ 膜２４を形成したのち、例えば、直進性に優れたロングスロースパッタリング法を用いて厚さが、例えば、２５ｎｍのＣｏＣｒＰｔからなる磁区制御膜２５を堆積する。

引き続いて、全面に、厚さが５〜５０ｎｍ、例えば、１０ｎｍのＲｕからなる第二エッチングストッパ層２６を堆積させたのち、厚さが、例えば、３０ｎｍのＡｕからなるダミー層２７を堆積させる。

図５参照
次いで、ハードマスク２３をＣＭＰストッパとしてＣＭＰにより平坦化処理を行うことによって、ハードマスク２３上に堆積したＡｌ₂ Ｏ₃ 膜２４、磁区制御膜、第二エッチングストッパ層２６、及び、ダミー層２７を除去するとともに、ハードマスク２３の一部を除去して表面を平坦化する。

この場合、磁気抵抗効果素子領域の面積がウェーハに対して非常に小さく、圧力がハードマスク２３の近傍に集中することで磁気抵抗効果素子領域上のハードマスク２３の表面も研磨され、研磨が進行してハードマスク２３と磁気抵抗効果素子領域外のダミー層２７とが同一面になるまで研磨が進行する。

次いで、イオンミリングを施すことによって、ダミー層２７のみを選択的に除去する。
この場合、上記の図２に示したように、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンに対するスパッタ率は、Ａｕが２．２４、Ｒｕが１．３０であるので、少なくとも７０％のプロセスマージンが確保でき、これによりプロセスの制御性が向上する。
また、斜め入射成分を持ったイオンミリングを施すことによって、ハードマスク２３両脇のＡｌ₂ Ｏ₃ 膜２４を除去することも可能である。その際、イオンミリングのミリング角度は基板上面の垂直方向に対して４５°〜８０°であることが望ましい。

また、ハードマスク２３を構成するＴａの６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンに対するスパッタ率は０．６２であるので、ダミー層２７の除去工程においてハードマスク２３が消失することはない。

次いで、フッ素系ガス、例えば、ＣＦ₄ を用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によりハードマスク２３を除去する。
この場合、第一エッチングストッパ層２０を構成するＲｕ及び第二エッチングストッパ層２６を構成するＲｕはフッ素系ガスによるＲＩＥ耐性が大きいので、第一エッチングストッパ層２０の所でエッチングは自動的に停止するとともに、第二エッチングストッパ層２６が消失することはない。

以降は図示を省略するが、レジストパターンをマスクとして磁区制御膜２５を所定形状に加工したのち、直進性に優れたロングスロースパッタリング法を用いて厚さが、例えば、２５ｎｍのＡｌ₂ Ｏ₃ 膜を堆積させたのち、レジストパターンを除去することによって、ＴＭＲ膜１２及び磁区制御膜２５の周囲がＡｌ₂ Ｏ₃ 膜で埋め込まれて全体が平坦化される。
最後に、スパッタリング法を用いて上部磁気シールド層を設けることによって、本発明の実施例１の再生磁気ヘッドの基本構成が完成する。

このように、本発明の実施例１においては、磁気抵抗効果膜上に第一エッチングストッパ層を設けるとともに、磁区制御膜上に第二エッチングストッパ層を設けているので、狭リードギャップ化のためにハードマスクを除去する際に、段差が突起が発生することがなく、所期の特性を有する再生磁気ヘッドを実現することができる。

次に、図６を参照して、本発明の実施例２の垂直記録用複合型薄膜磁気ヘッドを説明する。
図６参照
図６は、本発明の実施例２の垂直記録用複合型薄膜磁気ヘッドの構成説明図であり、まず、上記の実施例１と全く同様の工程によって、スライダーの母体となる、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ基板上にＡｌ₂ Ｏ₃ 膜（いずれも図示を省略）を介して下部電極を兼ねる下部磁気シールド層１１、ＴＭＲ膜１２、磁区制御膜２５、Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜２８、及び、上部電極を兼ねる上部磁気シールド層２９を設ける。
なお、ＴＭＲ膜１２と磁区制御膜２５との間に設けるＡｌ₂ Ｏ₃ 膜２４は図示を省略する。

次いで、上部電極２９上にＡｌ₂ Ｏ₃ 膜３０を全面に設けたのち、選択電解メッキ法を用いてＡｌ₂ Ｏ₃ 膜３０上に厚さが１〜３μｍ、例えば、１．０μｍのＮｉＦｅからなる主磁極補助層３１を設ける。
なお、電解メッキ工程におけるメッキベース層については説明を省略する。

次いで、スパッタリング法を用いて全面にＡｌ₂ Ｏ₃ 膜を堆積させたのち、ＣＭＰを用いて平坦化することによって、ヘッド媒体対向面側の凹部をＡｌ₂ Ｏ₃ 埋込層３２で埋め込み、次いで、選択電解メッキ法を用いて全面に厚さが０．１５〜０．３０μｍ、例えば、０．２５μｍのＣｏＮｉＦｅ層３３を形成する。
次いで、スパッタリング法を用いて全面に厚さが３０〜１００ｎｍ、例えば、６０ｎｍで、非磁性体、例えば、Ｒｕからなるギャップ層３４を設ける。

次いで、選択電解メッキ法を用いてヘッド媒体対向面側に厚さが０．３〜０．５μｍ、例えば、０．５μｍのＣｏＮｉＦｅ層を堆積させたのち、レジストパターン（図示を省略）をマスクとして傾斜方向からＡｒイオンを用いたイオンミリングを施すことによってＣｏＮｉＦｅ層乃至Ａｌ₂ Ｏ₃ 埋込層３２の先端部を選択的に除去して主磁極３５及び突出部３６を形成する。

次いで、再び、スパッタリング法を用いて全面にＡｌ₂ Ｏ₃ 膜を堆積させたのち、ＣＭＰを用いて平坦化することによって、Ａｌ₂ Ｏ₃ 埋込層３７を形成したのち、再び、選択電解メッキ法を用いてＡｌ₂ Ｏ₃ 埋込層３７上にＣｕを選択的に成膜して平面スパイラル状のライトコイル３８を形成する。

次いで、ライトコイル３８を覆うようにフォトレジストを設け、このフォトレジストを被覆絶縁膜３９としたのち、再び、選択電解メッキ法を用いてＮｉＦｅ層を堆積させ、被覆絶縁膜３９上に堆積したＮｉＦｅ層をリターンヨーク４０とし、被覆絶縁膜３９のヘッド媒体対向面側の側面に堆積したＮｉＦｅ層をシールド層４１とする。
なお、ライトコイル３８は主磁極３５とリターンヨーク４０とを磁気的に接続するリターンヨーク４０と一体に形成された接続部４２を中心として巻回した構造となっている。 最後に、ヘッド媒体対向面側を切断し、素子高さを調整するようにＡＢＳ面を研磨することによって、本発明の実施例２の垂直記録用複合型薄膜磁気ヘッドの基本構成が得られる。

以上、本発明の実施の形態及び各実施例を説明してきたが、本発明は実施の形態及び各実施例に記載された構成・条件等に限られるものではなく各種の変更が可能であり、例えば、上記の実施例においては、ＴＭＲ膜を反強磁性層側から堆積させているが、フリー層側から堆積させても良いものであり、その場合には反強磁性層としてＩｒＭｎ等を用いることが望ましい。

また、上記の実施例においては、磁気抵抗効果膜をＴＭＲ膜で構成しているが、ＴＭＲ膜に限られるものではなく、ＧＭＲ膜を用いても良いものであり、その場合には、ＴＭＲ膜におけるＭｇＯ等のトンネル絶縁膜をＣｕ等の非磁性中間層に置き換えれば良い。

ここで、再び図１を参照して、改めて本発明の詳細な特徴を説明する。
再び、図１参照
（付記１） 下部電極層１上に磁気抵抗効果膜２を設けるとともに、前記磁気抵抗効果膜２の両側に磁区制御膜４を設け、前記磁気抵抗効果膜２及び前記磁区制御膜４を覆う上部電極層５を設けた再生磁気ヘッドであって、前記上部電極層５と前記磁気抵抗効果膜２との間に塩素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する導電性の第一エッチングストッパ層６を有するとともに、前記上部電極層５と前記磁区制御膜４との間に塩素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する第二エッチングストッパ層７を有することを特徴とする再生磁気ヘッド。
（付記２） 下部電極層１を形成する工程と、前記下部電極層１の上に磁気抵抗効果膜２を形成する工程と、前記磁気抵抗効果膜２上にマスクに対してエッチング選択性を有する第一エッチングストッパ層６を形成する工程と、第一エッチングストッパ層６上にマスクを形成し、前記磁気抵抗効果膜２をパターニングする工程と、前記マスクを残したまま磁区制御膜４を積層する工程と、前記磁区制御膜４上の第二エッチングストッパ層７を形成する工程と、前記第二エッチングストッパ層７上にダミー層を形成する工程と、前記マスク上に形成された磁区制御膜４、第二エッチングストッパ層７、ダミー層、及び、前記マスクの頂部の一部を除去して前記マスクを露出させる平坦化工程と、イオンミリングにより前記ダミー層を除去する工程と、反応性イオンエッチング法により前記第一エッチングストッパ層６及び前記第二エッチングストッパ層７をストッパ層として選択的に前記マスクを除去する工程とを有することを特徴とする再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記３） 前記第一エッチングストッパ層６は導電性を有し、且つ、前記マスクのエッチング工程において前記マスクに対して選択比２以上のエッチング耐性を有する材料からなることを特徴とする付記２記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記４） 前記第一エッチングストッパ層６は、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌのいずれかの金属材料、又は、前記金属材料を含む合金からなることを特徴とする付記３記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記５） 前記第二エッチングストッパ層７は、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率が１．３以下の材料からなることを特徴とする付記２乃至４のいずれか１に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記６） 前記第二エッチングストッパ層７は、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌのいずれかの金属材料、前記金属材料を含む合金、前記金属材料を含む酸化物、或いは、前記金属材料を含む窒化物のいずれかからなることを特徴とする付記６記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記７） 前記ダミー層は、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率が２．２以上の材料からなることを特徴とする付記２乃至６のいずれか１に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記８） 前記ダミー層は、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｐｂ，Ｐｄのいずれかの金属材料、又は、前記金属材料を含む合金からなることを特徴とする付記７記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記９） 前記第二エッチングストッパ層７は、前記マスクの反応性イオンエッチング工程において前記マスクに対して選択比２以上のエッチング耐性を有する材料からなることを特徴とする付記２乃至８のいずれか１に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記１０） 前記第二エッチングストッパ層７の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をα、前記ダミー層の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をβとするとき、α＜βであることを特徴とする付記２乃至９のいずれか１に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記１１） 前記ダミー層の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をβ、前記マスク層の６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率をγとするとき、γ＜βであることを特徴とする付記２乃至１０のいずれか１に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記１２） 前記第二エッチングストッパ層７と前記第一エッチングストッパ層６の上部が同一面であることを特徴とする付記２乃至１１のいずれか１に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
（付記１３） 前記マスクは、Ｔａ、ＳｉＣ、ＳｉＮ、或いは、ダイヤモンドライクカーボンのいずれかからなることを特徴とする付記２乃至１２のいずれか１に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。

本発明の活用例としては、磁気ディスクヘッドを構成する再生磁気ヘッドが典型的なものであるが、磁気ディスクヘッド用に限られるものではなく、磁気ディスクヘッド用以外の用途の磁気センサにも適用されるものである。

本発明の原理的構成の説明図である。 各種物質のスパッタ率の説明図である。 本発明の実施例１の再生磁気ヘッドの途中までの製造工程の説明図である。 本発明の実施例１の再生磁気ヘッドの図３以降の途中までの製造工程の説明図である。 本発明の実施例１の再生磁気ヘッドの図４以降の製造工程の説明図である。 本発明の実施例２の垂直記録用複合型薄膜磁気ヘッドの構成説明図である。 従来の磁気抵抗センサの途中までの製造工程の説明図である。 従来の磁気抵抗センサの図７以降の製造工程の説明図である。 従来の他の磁気抵抗センサの途中までの製造工程の説明図である。 従来の他の磁気抵抗センサの図９以降の製造工程の説明図である。

符号の説明

１ 下部電極層
２ 磁気抵抗効果膜
３ 絶縁膜
４ 磁区制御膜
５ 上部電極層
６ 第一エッチングストッパ層
７ 第二エッチングストッパ層
１１ 下部磁気シールド層
１２ ＴＭＲ膜
１３ Ｔａ下地層
１４ ＰｄＰｔＭｎ反強磁性層
１５ ＣｏＦｅＢピンド層
１６ トンネル絶縁膜
１７ ＣｏＦｅＢフリー層
１８ ＮｉＦｅフリー層
１９ Ｔａキャップ層
２０ 第一エッチングストッパ層
２１ マスク層
２２ レジストパターン
２３ ハードマスク
２４ Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜
２５ 磁区制御膜
２６ 第二エッチングストッパ層
２７ ダミー層
２８ Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜
２９ 上部磁気シールド層
３０ Ａｌ₂ Ｏ₃ 膜
３１ 主磁極補助層
３２ Ａｌ₂ Ｏ₃ 埋込層
３３ ＣｏＮｉＦｅ層
３４ ギャップ層
３５ 主磁極
３６ 突出部
３７ Ａｌ₂ Ｏ₃ 埋込層
３８ ライトコイル
３９ 被覆絶縁膜
４０ リターンヨーク
４１ シールド層
４２ 接続部
６１ 下部磁気シールド層
６２ ＴＭＲ膜
６３ Ｔａ膜
６４ レジストパターン
６５ ハードマスク
６６ 絶縁膜
６７ 磁区制御膜
６８ 段差
６９ ＣＭＰストッパ膜
７０ 突起

Claims (5)

1. 下部電極層上に磁気抵抗効果膜を設けるとともに、前記磁気抵抗効果膜の両側に磁区制御膜を設け、前記磁気抵抗効果膜及び前記磁区制御膜を覆う上部電極を設けた再生磁気ヘッドであって、前記上部電極と前記磁気抵抗効果膜との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する導電性の第一のエッチングストッパ層を有するとともに、前記上部電極と前記磁区制御膜との間にフッ素系ガスによる反応性イオンエッチングに対するエッチング耐性を有する第二のエッチングストッパ層を有することを特徴とする再生磁気ヘッド。
2. 下部電極層を形成する工程と、前記下部電極層の上に磁気抵抗効果膜を形成する工程と、前記磁気抵抗効果膜上にマスクに対してエッチング選択性を有する第一エッチングストッパ層を形成する工程と、第一エッチングストッパ層上にマスクを形成し、前記磁気抵抗効果膜をパターニングする工程と、前記マスクを残したまま磁区制御膜を積層する工程と、前記磁区制御膜上の第二エッチングストッパ層を形成する工程と、前記第二エッチングストッパ層上にダミー層を形成する工程と、前記マスク上に形成された磁区制御膜、第二エッチングストッパ層、ダミー層、及び、前記マスクの頂部の一部を除去して前記マスクを露出させる平坦化工程と、イオンミリングにより前記ダミー層を除去する工程と、反応性イオンエッチング法により前記第一エッチングストッパ層及び前記第二エッチングストッパ層をストッパ層として選択的に前記マスクを除去する工程とを有することを特徴とする再生磁気ヘッドの製造方法。
3. 前記第一エッチングストッパ層は、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌのいずれかの金属材料、又は、前記金属材料を含む合金からなることを特徴とする請求項２記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
4. 前記第二エッチングストッパ層は、６００ｅＶの入射エネルギーのＡｒイオンによるスパッタ率が１．３以下の材料からなることを特徴とする請求項２または３に記載の再生磁気ヘッドの製造方法。
5. 前記第二エッチングストッパ層は、Ｚｒ，Ｈｆ，Ｒｕ，Ｃｒ，Ａｌのいずれかの金属材料、前記金属材料を含む合金、前記金属材料を含む酸化物、或いは、前記金属材料を含む窒化物のいずれかからなることを特徴とする請求項４記載の再生磁気ヘッドの製造方法。

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