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発明の名称 MRヘッドおよびその製造法
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平7−114710
公開日 平成7年(1995)5月2日
出願番号 特願平5−260814
出願日 平成5年(1993)10月19日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小鍜治 明 (外2名)
発明者 富岡 辰行 / 辻 弘恭 / 内山 博一 / 岩野 康弘
要約 目的
MRヘッドのマスクアライメントにレーザースキャン方式が用いるとMR素子の段差が30nmと小さいため信号レベルが低く、その上に形成される各種パターンとの相対位置合わせ精度が悪く、歩留が悪い。マスクアライメント精度を改善し歩留を向上させることを目的とする。

構成
MR素子を形成するときに同時にこのMR膜でマスクアライメント用のターゲット31を形成し、さらにこの後のパターンはMR膜のターゲット31を用いてマスクアライメントをするもので、その構成は基板1と、その上に形成された第1の絶縁膜2と、絶縁膜2の上に形成されたMR膜からなるMR素子と、このMR膜からなるマスクアライメント用ターゲット31とを少なくとも備え、上記絶縁膜2は上記MR膜3の下層部21以外の22は0.2μm以上除去した構成とする。
特許請求の範囲
【請求項1】 基板と、その上に形成された絶縁膜と、その絶縁膜の上に形成されたMR膜からなるMR素子と、上記MR膜からなるマスクアライメント用ターゲットとを少なくとも備え、上記絶縁膜は上記MR膜の残った下層部以外は0.2μm以上除去し、少なくとも上記ターゲット周囲に段差を形成したことを特徴とするMRヘッド。
【請求項2】 請求項1記載のMRヘッドの製造プロセスにおいて、MR素子のパターン形成以後のパターンのうち、少なくとも一層はMR膜からなるターゲットを用いてマスクアライメントすることを特徴とするMRヘッドの製造方法。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフォトレジストを用いてパターンを形成する技術に関するもので、特にMR型磁気抵抗素子(以下MR素子という)を応用した薄膜磁気ヘッドのマスクアライメント精度の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、MR素子を応用した薄膜磁気ヘッド(以下MRヘッドという)はハードディスク用のみならずアナログおよびディジタルオーディオ用としても用いられるようになってきた。しかし、MR素子の膜厚は30nmと薄いためレーザースキャン方式のマスクアライナーを用いる場合は信号レベルが低いため、MR素子とそれ以後のパターンとのアライメント精度が十分ではなく設計値どうりの特性が確保できない場合があるという問題点を抱えている。
【0003】ステッパー、ミラープロジェクション、プロキシミティー方式等のマスクアライメント法にはレーザースキャン方式、パターン認識方式等が用いられているが、認識速度が早く安価である等の点でレーザースキャン方式は優れている。しかし、レーザースキャン方式はウェーハー上のマスクアライメント用パターン(ターゲットという)の山または谷の角の部分からの光の散乱をCCD,ホトマルチプライヤー等で検出する原理であるため、ターゲットの膜厚が薄い場合には、ターゲットからは光の干渉等のため十分な信号が得られない。例えばMR素子の場合は膜厚が30nmと薄いため、このMR膜でマスクアライメント用のターゲットを形成すると十分な信号が得られないためにマスクアライメント精度が十分でない問題点を抱えている。
【0004】以下にMRヘッドでの従来のマスクアライメントの問題点について説明する。図4はヨーク型録再MRヘッドの要部断面図を示すものである。図4において、1はアルチック等の材料からなる基板、2はAl23、SiO2等の絶縁物からなる第1の絶縁膜、32はパーマロイ等からなる厚さ30nmのMR素子、図示しないがMR素子32の上にはCoPt等からなるハード膜、Au等の導体からからなるバーバーポールが形成される。5はその上に形成されたSiO2等からなる第2の絶縁膜、7はパーマロイ、Co系アモルファス材料等からなる再生ヨーク、8はその上に形成されたSiO2からなる第3の絶縁膜、以下同様にバイアス電極、絶縁膜、シェアードポール、絶縁膜、記録コイル、絶縁膜、記録コアー等が形成される。
【0005】以上のように構成されたMRヘッドについて、以下その問題点について説明する。
【0006】図4で分かるように、基板1および第1の絶縁膜2はパターン形成を必要とせず平坦である。MR素子32は平坦な絶縁膜2の上に形成される最初のパターンであり、MR素子の段差はMR膜厚の30nm程度しかない。MR素子32よりも後で形成されるハード膜、バーバーポール、再生ヨークのパターン位置精度は、MR素子32に対してパターンズレが例えば0.5μm以下の正確な位置合わせが必要である。したがってMR素子32を形成するときに同時に、このMR膜でマスクアライメント用のターゲットを形成しておけば、以後のパターンはすべてMR膜からなるターゲットに対してマスクアライメントが可能となりMR素子に対する相対位置精度が優れたものとなる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらMR素子32は膜厚が30nmと極めて薄いためレーザースキャンによるMR膜の角の部分からの光の散乱信号が極めて微弱であるためターゲットを精度良く認識することができない。この結果、MR素子よりも後で形成されるハード膜、バーバーポール、ヨーク等のMR素子に対する位置精度は不十分となり、MRヘッドとしての設計値どうりの特性が確保できず保留が悪い一つの要因となっていた。
【0008】本発明は上記従来の問題点を解決するもので、MR素子のパターンをイオンミリング等の方法で形成するときに同時に下層の絶縁膜もイオンミリング等の方法で段差を大きくすることによりレーザースキャンによるMR膜の角の部分からの光の散乱信号を十分な大きさとすることができる。この結果、MR膜をターゲットとしてマスクアライメントすると、MR素子に対して相対位置合わせ精度の優れたMRヘッドおよびその製造法を提供することができる。
【0009】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するために本発明の方法では、同一マスクまたは同一レチクル上のパターンの相対位置精度は優れていることを利用して、MR素子を形成するときに同時にこのMR膜でマスクアライメント用のターゲットを形成し、さらにこの後のパターンはMR膜のターゲットを用いてマスクアライメントとをするもので、その構成は基板と、その上に形成された絶縁膜と、その絶縁膜の上に形成されたMR膜からなるMR素子と、このMR膜からなるマスクアライメント用ターゲットとを少なくとも備え、上記絶縁膜は上記MR膜の残った下層部以外は0.2μm以上除去し、少なくとも上記ターゲット周囲に段差を形成した構成を有している。
【0010】さらにMRヘッド製造時には、少なくともMR素子との相対位置精度が重要である層のマスクアライメントは、このMR膜からなるターゲットを用いて相対位置合わせ精度の優れた製造法を提供する。
【0011】
【作用】本発明の構成によって、レーザースキャンによるMR膜の角の部分から光の散乱信号を十分な大きさとし、この結果、MR膜をターゲットとしてマスクアライメントができ、MR素子と他の層との相対位置精度の優れたマスクアライメントを実現することができる。
【0012】
【実施例】
(実施例1)以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説明する。
【0013】図1において、1はアルチック等の材料からなる基板、2はAl23、SiO2等の絶縁物からなる第1の絶縁膜、3はパーマロイ等からなる厚さ30nmのMR膜、4はその上にパターン形成された第1のフォトレジストである。
【0014】図2は図1をイオンミリングによりMR膜3を除去し、さらにオーバーミリングにより第1絶縁膜2の上層を0.2μm以上ミリングした後にフォトレジスト4を除去した状態を示す。このようにして形成された31がMR膜からなるマスクアライメント用のターゲットである。このとき、同時に図2には図示しないが図4に示すMR素子32が形成される。第1の絶縁膜2はMR膜の下層部21以外は22のように0.2μm以上除去され段差を生じた状態になる。
【0015】図3を用いて、以上のように構成されたMR膜からなるターゲット31の効果について説明する。図2の工程の次にはハード膜、バーバーポール等が形成されるが、ここでは一例としてこれらの後の工程である第2の絶縁膜のマスクアライメントについて説明する。第2の絶縁膜5を形成し、次に第2のフォトレジスト6を塗布する。この後ステッパーでレーザースキャンするとターゲット31の角からの散乱光は十分な信号強度が得られるフォトレジスト6のパターンとターゲット31とは高精度の位置合わせが可能となった。この結果、MR素子と絶縁膜5のパターンとの位置合わせ精度は0.3μm以下であった。同様にこの前後で形成されるハード膜、バーバーポール、再生ヨークのパターン位置精度は、ターゲット31に対してパターンズレは0.3μm以下、MR素子32に対しては0.4μm以下の位置合わせ精度が得られた。このようにターゲットからの散乱光の強度を上げることにより優れた位置合わせ精度が得られた。絶縁膜のオーバーミリング量は0.2μm以上であれば十分な精度が得られることがわかった。
【0016】なお、第1の実施例においてMR素子と絶縁膜の除去法としてイオンミリング法の例をあげたがケミカルエッチング等の他の方法で実施してもよい。また、MR素子よりも上層のパターンのすべてをMR膜からなるターゲットを用いてマスクアライメントする必要はなく、MR素子との相対位置精度が重要な層のみ実施すればよい。
【0017】
【発明の効果】以上のように本発明は、基板と、その上に形成された絶縁膜と、その絶縁膜の上に形成されたMR膜からなるMR素子と、このMR膜からなるマスクアライメント用ターゲットとを少なくとも備え、上記絶縁膜は上記MR膜の残った下層部以外は0.2μm以上除去し、少なくとも上記ターゲットに段差を確保し、レーザースキャンによるMR膜の角の部分からの光の散乱信号を十分な大きさとし、この結果MR膜をターゲットとしてマスクアライメントができ、精度の良い相対位置合わせを実現することができる。またMR膜からなるターゲットを用いてマスクアライメントするので、MR膜以後の層とMR素子との相対位置合わせ精度は当然優れた結果が得られる。




 

 


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