JP2000314963A - 光学処理溶液、反射防止膜形成方法、パターンメッキ方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
光学処理溶液、反射防止膜形成方法、パターンメッキ方法及び薄膜磁気ヘッドの製造方法Info
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Abstract
ることがなく、フォトレジスト現像液に溶解する反射防
止膜を形成し得る光学処理溶液及びパターンメッキ方法
を提供する。 【解決手段】 シクロペンタノンを溶媒とし、ポリメチ
ルグルタルイミド及び光吸収染料を含む光学処理溶液
を、傾斜部200を含む被メッキ物100の表面に塗布
し、熱処理して反射防止膜300を形成する。次に、反
射防止膜300を覆うフォトレジスト400を塗布す
る。フォトレジスト400及び反射防止膜300に対
し、被メッキ物100の表面にメッキパターンを形成す
るためのフォトリソグラフィ工程を実行する。
Description
れを用いた反射防止膜形成方法、パターンメッキ方法、
及び、このパターンメッキ方法を適用した薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。
常、上部磁性膜となる第2の磁性膜は、ウエハー上に、
第1の磁性膜(下部磁性膜)、ギャップ膜、及び、コイ
ル膜を支持する絶縁膜を形成した後に形成される。第2
の磁性膜を形成するに当たっては、絶縁膜を含むウエハ
ーの全面に、第2の磁性膜のためのメッキ下地膜を、例
えば、スパッタ等の手段によって形成する。次に、メッ
キ下地膜の表面にフォトレジストを塗布し、塗布された
フォトレジストにフォトリソグラフィ工程を施して、第
2の磁性膜のためのレジストフレームを作成する。次
に、レジストフレームによって囲まれた領域内に、第2
の磁性膜を電気メッキ等の手段によって形成する。レジ
ストフレームの外部にもメッキ膜が析出するが、このメ
ッキ膜は除去される。
点の一つは、レジストフレームを形成するためのフォト
リソグラフィ工程において、露光光が絶縁膜の表面で反
射し、その反射光のために、フォトマスクで画定される
べき領域外まで、フォトレジストが露光されてしまい、
レジストフレームのパターン精度、延ては第2の磁性膜
のパターン精度が低下してしまうことである。
著になる。ポール部では、第2の磁性膜は、ギャップ膜
を介して、第1の磁性膜に対向している。ポール部の後
方には絶縁膜が位置しており、絶縁膜はギャップ膜の面
からある角度で傾斜しながら立ち上がっている。立ち上
がり開始点がスロートハイト(Throat Hight)零点に対応
し、立ち上がり角度がエイペックス角(Apex Angle)に対
応する。
はギャップ膜及び第1の磁性膜と平行なポール部を構成
し、スロートハイト零点から絶縁膜の上面に向かって、
エイペックス角で傾斜するように形成される。
レームをフォトリソグラフィによって形成する場合、ス
ロートハイト零点から絶縁膜の上面に向かってエイペッ
クス角で傾斜する傾斜部分に付着したフォトレジストを
も露光しなければならない。
地膜が付着しているから、露光光がメッキ下地膜によっ
て反射される。反射された露光光の一部は、ポール部の
方向に反射される。このため、ポール部の露光パターン
が、フォトマスクによる露光パターンとは異なる結果と
なり、ポール部に対応するレジストフレームに、パター
ン崩れを生じる。
ーン崩れは、記録トラック幅を、例えば1.0μm以下
まで超狭小化して高密度記録を図ろうとする場合に極め
て大きな障害となる。
性膜用マスクとなるフォトレジストを塗布する前に、反
射防止膜を形成しておき、この反射防止膜上にフォトレ
ジストを塗布し、このフォトレジストを露光、現像する
ことにより、第2の磁性膜用マスクとなるレジストフレ
ームを形成する技術を開示している。
は、レジストフレームを除去するために用いられるアル
カリ現像液には溶解しない。従って、アルカリ現像液に
よって現像して、レジストフレームを形成した後、反射
防止膜を、アッシング等の手段によって除去し、次に、
第2の磁性膜をメッキ等の手段によって形成しなければ
ならない。このため、プロセス数が多くなる。
によって囲まれた内部パターンの全面に存在する。レジ
ストフレームの内部パターンには、上部磁性膜のポール
部に対応するポール部領域と、ヨーク部に対応する第2
のヨーク部とが存在する。従って、反射防止膜は、ポー
ル部領域と、第2のヨーク部との両領域において除去す
る必要がある。
ール部領域と、第2のヨーク部とでは、開口面積が著し
く異なる。しかも、高密度記録に対応するため、ポール
部領域の開口面積は、例えば、1μm以下の微小寸法に
狭小化される傾向にある。このため、レジストフレーム
によって囲まれた内部パターンに付着している反射防止
膜を除去する場合、第2のヨーク部と、ポール部領域と
では、エッチングレートが著しく異なり、ポール部領域
では、第2のヨーク部よりも、長時間のエッチング時間
を必要とする。この結果、ポール部領域において、反射
防止膜を除去する間に、レジストフレームが大きくエッ
チングされてしまい、レジストフレーム間隔が広がって
しまう。即ち、ポール幅狭小化のために設けた筈の反射
防止膜が、除去工程を必要とするために、レジストフレ
ーム間隔を拡大させ、ポール幅狭小化の障害となってし
まうのである。
製造方法を例にとって説明したが、上述した問題点は、
傾斜部を含む被メッキ物の表面にパターンメッキを施す
必要のあるパターンメッキ方法において、一般的に生じ
るものである。
トレジストとインターミキシングを生じることがなく、
フォトレジスト現像液に溶解する反射防止膜を形成し得
る光学処理溶液、反射防止膜形成方法を提供することで
ある。
を用いたパターンメッキ方法及びこのパターンメッキ方
法を適用した薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供すること
である。
上に形成される磁性膜を、高精度のパターンで形成し得
る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することである。
れた記録トラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを製造する
のに適した製造方法を提供することである。
め、本発明に係る光学処理溶液は、シクロペンタノンを
溶媒とし、ポリメチルグルタルイミド(polymethylglut
arimide 以下PMGIと称する)及び光吸収染料を含
む。
膜を形成するには、この光学処理溶液を対象物に塗布
し、次に、熱処理する。これにより、フォトレジストと
インターミキシングを生じることがなく、フォトレジス
ト現像に用いられるアルカリ現像液に溶解する反射防止
膜を形成し得る。熱処理は、好ましくは、100℃〜2
00℃の温度条件で行う。
ッキ方法を行う場合、傾斜部を含む被メッキ物の表面に
反射防止膜を形成する。次に、前記反射防止膜を覆うフ
ォトレジストを塗布する。
止膜に対し、前記被メッキ物の表面にメッキパターンを
形成するためのフォトリソグラフィ工程を実行して、前
記フォトレジスト及び前記反射防止膜より構成されるレ
ジストフレームを形成する。
ば、フォトレジストとインターミキシングを生じること
がなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像
液に溶解する反射防止膜が形成されるから、フォトリソ
グラフィ工程を実行して、レジストフレームを得る場
合、フォトレジスト及び反射防止膜を、同一パターンと
なるように、同時にパターンニングできる。反射防止膜
を除去するための別工程は不要である。このため、フォ
トリソグラフィ工程が簡素化される。
ッキ方法は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用した場
合、顕著な作用効果を奏する。薄膜磁気ヘッドは、周知
のように、スライダと、薄膜磁気ヘッド素子とを含む。
前記スライダは、媒体対向面側に空気ベアリング面を有
する。前記薄膜磁気ヘッド素子は、第1の磁性膜と、コ
イル膜と、絶縁膜と、ギャップ膜と、第2の磁性膜とを
含み、前記スライダによって支持されている。
第1のヨーク部とを含む。前記第1のポール部は、前記
空気ベアリング面側の端部によって構成される。前記第
1のヨーク部は、前記第1のポール部に連続し、前記空
気ベアリング面を基準にして前記第1のポール部の後方
に延びている。
ポール部の面上に備えられる。前記絶縁膜は、前記コイ
ル膜を支持し、前記第1のヨーク部の上方に備えられ、
前記空気ベアリング面側に立ち上がり傾斜部を有する。
第2のヨーク部とを含む。前記第2のポール部は、前記
ギャップ膜を介して、前記第1のポール部と対向する。
前記第2のヨーク部は、前記絶縁膜の上に備えられ、前
記第2のポール部に連続し、後方で前記第1のヨーク部
と結合されている。
第1の磁性膜、前記ギャップ膜、前記コイル膜及び前記
絶縁膜を形成した後、前記第2の磁性膜を形成する前、
前記傾斜部を含む前記絶縁膜の表面に、前記第2の磁性
膜のためのメッキ下地膜を形成し、次に、前記傾斜部を
含む前記絶縁膜の表面上の前記メッキ下地膜の上に反射
防止膜を形成する。前記反射防止膜は、本発明に係る光
学処理溶液、即ち、シクロペンタノンを溶媒とし、PM
GI及び光吸収染料を含む光学処理溶液を塗布して形成
する。
トを塗布する。次に、前記フォトレジスト及び前記反射
防止膜に対し、前記第2の磁性膜のためのフォトリソグ
ラフィ工程を実行して、前記フォトレジスト及び前記反
射防止膜より構成されるレジストフレームを形成する。
次に、前記レジストフレームによって囲まれた前記パタ
ーン内に、前記第2の磁性膜を形成する。
に備えられているから、第2の磁性膜のためのフォトリ
ソグラフィ工程を実行してレジストフレームを形成する
際、露光光が、絶縁膜の傾斜部分で反射される割合が、
著しく小さくなる。このため、特に、第2の磁性膜にお
いて、第2のポール部を決めるフォトレジストの露光パ
ターンが、フォトマスクによる露光パターンによってほ
ぼ定まるようになり、第2のポール部に対応するレジス
トフレームのパターンを高精度で設定できるようにな
る。従って、本発明によれば、高精度のパターンを有す
る第2のポール部を形成することができる。また、第2
のポール部に対応するレジストフレームのパターンを高
精度で設定できるので、狭小化された記録トラック幅を
有する薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
ば、フォトレジストとインターミキシングを生じること
がなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像
液に溶解する反射防止膜が形成されるから、フォトリソ
グラフィ工程を実行して、レジストフレームを得る場
合、フォトレジスト及び反射防止膜を、同一パターンと
なるように、同時にパターンニングできる。反射防止膜
を除去するための別工程は不要である。従って、フォト
リソグラフィ工程が簡素化される。
て、フォトレジストと一緒に除去されるから、反射防止
膜のみを除去する工程が存在しない。このため、第2の
ヨーク部と、第2のポール部におけるエッチングレート
の相違に起因するレジストフレームのパターン精度の低
下、及び、レジストフレームの高さ低下等の問題を生じ
る余地がない。従って、第2のポール部及び第2のヨー
ク部を高精度のパターンで形成することができる。
(以下SA型と称する)薄膜磁気ヘッドにも適用でき
る。SA型の薄膜磁気ヘッドでは、前記絶縁膜は、第1
の絶縁膜と、第2の絶縁膜とを含む。前記第1の絶縁膜
は、前記コイル膜を支持する。前記第2の絶縁膜は、前
記空気ベアリング面側において前記第1の絶縁膜の基部
に備えられ、スロートハイト零点を決定する。
2のヨーク部は、前記第1の絶縁膜の上に備えられ、一
端が前記第2のポール部に結合され、他端が前記第1の
ヨーク部と結合されている。
たり、前記第1の磁性膜、前記ギャップ膜を形成した
後、前記コイル膜、前記第1の絶縁膜及び、前記第2の
磁性膜を形成する前、前記ギャップ膜の上に第2の絶縁
膜を形成する。
プ膜の上にメッキ下地膜を形成する。次に、前記第2の
絶縁膜の上の前記メッキ下地膜の上に反射防止膜を形成
する。前記反射防止膜は、本発明に係る光学処理溶液、
即ち、シクロペンタノンを溶媒とし、PMGI及び光吸
収染料を含む光学処理溶液を塗布して形成する。
トを塗布する。次に、前記フォトレジスト及び前記反射
防止膜に対し、前記第2の磁性膜のためのフォトリソグ
ラフィ工程を実行して、前記フォトレジスト及び前記反
射防止膜より構成されるレジストフレームを形成する。
れた前記パターン内に、前記第2のポール部を形成す
る。この後、前記第1の絶縁膜、前記コイル膜及び前記
第2のヨーク部を形成する。
て、空気ベアリング面側に備えられているから、第2の
磁性膜に含まれる第2のポール部のためのフォトリソグ
ラフィ工程を実行してレジストフレームを形成する際、
露光光が、第2の絶縁膜の傾斜部分で反射される割合
が、著しく小さくなる。このため、特に、第2のポール
部を覆うフォトレジストの露光パターンが、フォトマス
クによる露光パターンによってほぼ定まるようになり、
第2のポール部に対応するレジストフレームのパターン
を高精度で設定できるようになる。従って、高精度のパ
ターンを有する第2のポール部を形成することができ
る。また、第2のポール部に対応するレジストフレーム
のパターンを高精度で設定できるので、狭小化された記
録トラック幅を有する薄膜磁気ヘッドを得ることができ
る。
ば、フォトレジストとインターミキシングを生じること
がなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像
液に溶解する反射防止膜が形成されるから、フォトリソ
グラフィ工程を実行して、レジストフレームを得る場
合、フォトレジスト及び反射防止膜を、同一パターンと
なるように、同時にパターンニングできる。反射防止膜
を除去するための別工程は不要である。従って、フォト
リソグラフィ工程が簡素化される。
て、フォトレジストと一緒に除去されるから、反射防止
膜のみを除去する工程が存在しない。このため、第2の
ヨーク部と、第2のポール部におけるエッチングレート
の相違に起因するレジストフレームのパターン精度の低
下、及び、レジストフレームの高さ低下等の問題を生じ
る余地がない。従って、第2のポール部及び第2のヨー
ク部を高精度のパターンで形成することができる。
例である添付図面を参照して、更に詳しく説明する。
学処理溶液は、シクロペンタノンを溶媒とし、PMGI
及び光吸収染料を含む。
トとインターミキシングを生じることがなく、フォトレ
ジスト現像に用いられるアルカリ現像液に溶解する膜、
特に反射防止膜を形成し得る。適合性のあるアルカリ現
像液の一例としては、テトラメチルアンモニウムハイド
ロオキサイド(以下TMAHと称する)の2.38%水
溶液を挙げることができる。
0〜30000、樹脂の組成比(m:n)は約50:5
0である。
は、アゾベンゼン系染料である。具体例として、 で表現されるアゾベンゼン系染料を上げることができ
る。この染料は、g線、i線の何れにも、吸収性を有す
る。
一つの例は、クマリン系染料である。具体例として、 で表現されるクマリン系染料を上げることができる。こ
の染料も、g線、i線の何れに対しても、吸収性を示
す。別のクマリン系染料としては、 をあげることができる。
もう一つの例は、ベンゾフェノン系染料である。具体例
としては、 で表現されるベンゾフェノン系染料を挙げることができ
る。この染料は、主に、i線に吸収性を示す。
理溶液を用いて反射防止膜を形成するには、この光学処
理溶液を対象物に塗布し、次に、熱処理する。これによ
り、フォトレジストとインターミキシングを生じること
がなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像
液に溶解する反射防止膜を形成し得る。熱処理は、好ま
しくは、100℃〜200℃の温度条件で行う。
学処理溶液を用いたパターンメッキ方法を説明する。図
1〜図4はその工程を示す図である。
ッキ方法を行う場合、まず、図1に示すように、傾斜部
200を含む被メッキ物100の表面に、メッキ下地膜
600を形成した後、少なくとも、傾斜部200上に形
成されたメッキ下地膜600の上に反射防止膜300を
形成する。反射防止膜300は、上述した本発明に係る
光学処理溶液を、例えばスピンコート等の手段によって
塗布し、次に加熱することにより形成する。スピンコー
トの諸条件は、塗布する溶液の濃度等に合わせて、適切
に設定する。
0を覆うフォトレジスト400を塗布する。そして、フ
ォトレジスト400及び反射防止膜300に対し、被メ
ッキ物100の表面にメッキパターンを形成するための
フォトリソグラフィ工程を実行する。フォトリソグラフ
ィ工程は、周知のように、フォトマスクPHMを通し
て、フォトレジスト400を、所要のパターンで露光
し、現像することによって行われる。
より、図3に示すように、フォトレジスト400及び反
射防止膜300により、所要のパターンP0を有するレ
ジストフレームFRが形成される。この後、図4に示す
ように、パターンメッキ500を行う。パターンメッキ
工程が終了した後、ドライエッチング等の方法により、
パターンメッキ500の周囲に存在する不要なメッキ下
地膜600を除去する。これにより、所定のパターンメ
ッキが得られる。
ば、フォトレジスト400とインターミキシングを生じ
ることがなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカ
リ現像液に溶解する反射防止膜300が形成されるか
ら、フォトリソグラフィ工程を実行して、レジストフレ
ームFRを得る場合、フォトレジスト400及び反射防
止膜300を、同一パターンとなるように、同時にパタ
ーンニングできる(図3参照)。反射防止膜300を除
去するための別工程は不要である。従って、フォトリソ
グラフィ工程が簡素化される。
て、データを参照して説明する。PMGI濃度(wt
%)に対する光吸収染料濃度(g/qt)を、10、5
0、100、200、500、150(g/qt)のよ
うに変えて、サンプル1〜6を用意した。そして、各サ
ンプル1〜6を用いて、0.1μmの反射防止膜を形成
し、200℃の温度条件で、1時間保持した。そして、
各サンプル1〜6について、反射防止効果を調べた。結
果を表1に示してある。
(g/qt)であるサンプル1では、反射防止効果が得
られない。また、光吸収染料濃度500(g/qt)で
あるサンプル5では、PMGIのシクロヘキサン3%溶
液に、染料が完全には溶解しなかった。光吸収染料濃度
50〜200(g/qt)のサンプル2〜4、5では、
反射防止効果が得られた。特に、光吸収染料濃度100
〜200(g/qt)のサンプル2、4、6で優れた反
射防止効果が得られた。従って、PMGI濃度3(wt
%)の場合、光吸収染料濃度は、50〜200(g/q
t)の範囲、特に好ましくは、100〜200(g/q
t)の範囲に設定する。
場合のエッチング速度を調べた。表1にサンプル6とし
て示された光学処理溶液を用い、0.1μmの反射防止
膜を形成し、マスクを介して、露光した。そして、加熱
温度を130、150、180、200、230℃のよ
うに変えて、温度毎に異なる反射防止膜を形成した。加
熱に当たっては、通常のオーブンを用いた。この反射防
止膜の上に、1.2μmのフォトレジスト膜を塗布し、
マスクを介して露光した。得られたサンプルを、2.3
8%TMAHアルカリ現像液に浸漬し、現像した。アル
カリ現像液の液温は23℃に保持した。2.38%TM
AHアルカリ現像液に対しては、フォトレジスト膜より
も、反射防止膜のほうがエッチング速度が早く、得られ
たレジストレジストパターンを、断面方向(膜厚方向)
からみた時に、反射防止膜に「くびれ」が入る。その幅
を反射防止膜のエッチング量とした。得られた結果を表
2に示してある。
温度で1時間処理した場合は、現像時間30秒で320
(nm)のエッチング量、60秒で630(nm)のエ
ッチング量、90秒で950(nm)のエッチング量が
得られる。平均値に換算すると、平均10.6nm/秒
のエッチング速度となる。即ち、現像時間にほぼ比例す
るエッチング量が得られる。150℃、180℃、20
0℃のベーク温度でも、同様の傾向が見られる。従っ
て、130〜200℃のベーク温度であれば、現像時間
をコントロールすることにより、反射防止膜の現像エッ
チング量をコントロールすることができる。
と、反射防止膜の硬化が不充分になる。また、230℃
のベーク温度で処理した場合は、反射防止膜は、上述し
た組成のアルカリ現像液では、溶解できなくなる。炭化
が進むためと推測される。
0℃〜200℃の温度条件で加熱することが好ましいこ
とになる。
るシクロペンタノン溶液を用いた場合を例にとって説明
したが、PMGI濃度は0.1〜50wt%の範囲で任
意の値を採り得る。
ッキ方法は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に適用した場
合、顕著な作用効果を奏する。この実施例では、2つの
異なる態様の薄膜磁気ヘッドへの適用例を示す。
は本発明の第1の態様に係る薄膜磁気ヘッドの斜視図、
図6は図5に図示された薄膜磁気ヘッドの断面図であ
る。これらの図において、寸法は誇張されている。図示
された薄膜磁気ヘッドは、スライダ1と、少なくとも1
つの誘導型薄膜磁気変換素子2とを含む。
1、12を有し、レール部11、12の基体表面が空気
ベアリング面(以下ABSと称する)13、14として
用いられる。レール部11、12は2本に限らない。例
えば、1〜3本のレール部を有することがあり、レール
部を持たない平面となることもある。また、浮上特性改
善等のために、媒体対向面に種々の幾何学的形状が付さ
れ、種々の形状を持つABSとされることもある。何れ
のタイプであっても、本発明の適用が可能である。スラ
イダ1は、AlTiC等のセラミック材料によって構成され
る。
と、ギャップ膜24と、第2の磁性膜22と、コイル膜
23と、絶縁膜25と、保護膜26とを含み、スライダ
1上に設けられている。第1の磁性膜21は、第1のポ
ール部210、及び、第1のヨーク部211を有する。
第1のポール部210は、ABS13、14側の端部に
よって構成されている。第1のヨーク部211は、第1
のポール部210に連続し、ABS13、14を基準に
して第1のポール部210の後方に延びている。コイル
膜23は絶縁膜25によって支持されている。ギャップ
膜24は、少なくとも第1のポール部210の面上に備
えられている。
1のヨーク部211の上方に備えられ、ABS13、1
4側に、ギャップ膜24の一面から立ち上がり傾斜部2
50を有している。傾斜部250の表面は、一般には、
絶縁膜25の層数に応じた円弧形状となる。
0と、第2のヨーク部221とを含む。第2のポール部
220は、ギャップ膜24を介して、第1のポール部2
10と対向している。第2のヨーク部221は、絶縁膜
25の上に備えられ、第2のポール部220に連続し、
後方で第1のヨーク部211と結合されている。
の磁性膜22、コイル膜23、絶縁膜25及び保護膜2
6は、当業者に周知の組成材料、厚み及びパターンを有
し、通常の手段に従って製造することができる。その好
ましい具体例を挙げると次の通りである。
FeNi等の軟磁性材料を用いて、0.5〜4μm程度の膜
厚となるように形成する。形成手段として、メッキ法や
スパッタ法等を用いることができる。
の軟磁性材料を用いて、3〜5μm程度の膜厚となるよ
うに形成する。形成手段としては、フレームメッキ法等
を用いることができる。その詳細については、本発明に
係る製造方法において更に具体的に説明する。
成される。コイル膜23の膜厚は2〜5μm程度が好ま
しい。コイル膜23の形成には、フレームメッキ法等を
用いることが好ましい。
絶縁材料、または、非磁性金属材料によって構成するこ
とができる。Al2O3、SiO2等の非磁性絶縁材料で構成す
る場合は、スパッタ法等を用いることができる。非磁性
金属材料によって構成する場合は、メッキ法またはスパ
ッタ法を用いることができる。膜厚は0.01〜0.5
μm程度が好ましい。
せて形成することが好ましい。絶縁膜25は、コイル膜
23の層数、及び、コイル支持構造に応じて、その層数
が変化し、膜厚もそれに伴って変化する。一般には、3
〜20μm程度の膜厚を有する。
よって構成することができる。膜厚は5〜50μm程度
が好ましい。保護膜26はスパッタ法等によって形成す
ることが好ましい。
の磁性膜22及びギャップ膜24とともに薄膜磁気回路
を構成する。コイル膜23は、絶縁膜25によって支持
され、ヨーク部の結合部のまわりを渦巻状にまわるよう
に形成されている。コイル膜23の両端は、取り出し電
極27、28に導通されている(図5参照)。コイル膜
23の巻数および層数は任意である。この実施例では、
2層構造を持つコイル膜23を示してある。
イダ1は、媒体対向面側にABS13、14を有し、薄
膜磁気変換素子2はスライダ1上に設けられているか
ら、磁気ディスク等の磁気記録媒体と組み合わせて用い
られる浮上型の薄膜磁気ヘッドとして用いることができ
る。
は、後方側が第1の磁性膜21と磁気的に結合されてい
るから、コイル膜23に書き込み電流を流すことによっ
て発生した磁界を、第2のヨーク部221によって、第
1のポール部210及び第2のポール部220に効率良
く伝送することができる。
誘導型磁気変換素子2を書き込み専用とし、読み出し用
としてMR素子3を有する複合型である。薄膜磁気変換
素子2、3は、レール部11、12の一方または両者の
媒体移動方向a1の端部に設けられている。媒体移動方
向a1は、媒体が高速移動した時の空気の流出方向と一
致する。スライダ1の媒体移動方向a1の端面には、薄
膜磁気変換素子2に接続された取り出し電極27、28
及び薄膜磁気変換素子3に接続された取り出し電極3
3、34が設けられている。
ものが提案され、実用に供されている。例えばパーマロ
イ等による異方性磁気抵抗効果素子を用いたもの、巨大
磁気抵抗(GMR)効果膜を用いたもの、強磁性トンネ
ル接合効果素子(TMR)を用いたもの等がある。本発
明において、何れのタイプであってもよい。MR素子3
は、第1のシールド膜31と、第2のシールド膜を兼ね
ている第1の磁性膜21との間において、絶縁膜32の
内部に配置されている。絶縁膜32はアルミナ等によっ
て構成されている。MR素子3は、リード導体35(図
6参照)により、取り出し電極33、34に接続されて
いる(図5参照)。
方法>次に、図5、6に示した第1の態様に係る薄膜磁
気ヘッドの製造方法を説明する。図7〜図24は第1の
態様に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法に含まれる工程を
示す図である。図7〜図24において、図5、6に示さ
れた構成部分と同一の構成部分については、同一の参照
符号を付してある。本発明に係る製造方法はウエハー上
で実行されるが、図はウエハー上の一素子のみを示して
ある。
はある工程における薄膜磁気ヘッドの磁気変換素子部分
の正面断面図、図8は図7の8ー8線に沿った断面図、
図9は図7、8に示した磁気変換素子部分の平面図であ
る。図7〜9は図示上の都合から寸法は必ずしも一致し
ていない。また、寸法は誇張されている。
に第1の磁性膜21、ギャップ膜24、及び、コイル膜
23を支持する絶縁膜25がすでに形成されている。絶
縁膜25を含む全面には、第2の磁性膜をメッキによっ
て形成するためのメッキ下地膜(シード膜)が形成され
ている。MR素子3、第1のシールド膜31、絶縁膜3
2及びリード導体35等も既に形成されている。これら
の構成部分は当業者に周知のプロセスに従って形成す
る。
る角度θで傾斜しながら膜厚方向に立ち上がる傾斜部2
50を有する。傾斜部250の立ち上がり開始点がスロ
ートハイト零点TH0に対応し、立ち上がり角度θがエ
イペックス角に対応する。角度θは、10°〜60°の
間、特に、30°〜45°程度が好ましい。
止膜4を形成する。反射防止膜4は、既に説明した光学
処理溶液を用い、スピンコート等の手段によって、絶縁
膜25の全面、第1の磁性膜21の露出面及びギャップ
膜24の露出面に形成する。反射防止膜4は、既に述べ
た条件(組成分、ベーク温度等)によって処理する。
止膜4及び絶縁膜25を覆うフォトレジスト6を塗布す
る。フォトレジスト6はスピンコート法によって塗布す
ることができる。このフォトレジスト6に対してフォト
マスクPHMを当て、第2の磁性膜のためのフォトリソ
グラフィ工程を実行する。これにより、図16〜図18
に示すように、所要のパターン61を有するレジストフ
レーム60が形成される。
反射防止膜4が存在するので、フォトレジスト6に対し
て第2の磁性膜のためのフォトリソグラフィ工程を実行
する際、露光光が、絶縁膜25の傾斜部250に形成さ
れたメッキ下地膜で反射される割合が、著しく小さくな
る。このため、特に、第2のポール部領域P0の露光パ
ターンが、フォトマスクPHMによる露光パターンによ
ってほぼ定まるようになり、レジストフレーム60によ
って囲まれた内側のパターン61のうち、ポール部領域
P0のパターンを、フォトリソグラフィ工程精度によっ
て定まる高精度の形状に設定できるようになる。
す。反射防止膜を持たない場合、傾斜部250に、既に
形成されているメッキ下地膜によって、露光光DP1が
反射される。反射された露光光DP1の一部は、ポール
部の方向にも反射される。このため、ポール部の露光パ
ターンが、フォトマスクPHMによる露光パターンとは
異なる結果となり、ポール部に対応するレジストフレー
ム60にパターン崩れを生じる。
ば、フォトレジストとインターミキシングを生じること
がなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像
液に溶解する反射防止膜4が形成されるから、フォトリ
ソグラフィ工程を実行して、レジストフレーム60を得
る場合、フォトレジスト6及び反射防止膜4を、同一パ
ターンとなるように、同時にパターンニングできる。こ
のため、フォトリソグラフィ工程が簡素化される。
て、フォトレジスト6と一緒に除去されるから、反射防
止膜4のみを除去する工程が存在しない。このため、第
2のヨーク部と、第2のポール部におけるエッチングレ
ートの相違に起因するレジストフレームのパターン精度
の低下、及び、レジストフレームの高さ低下等の問題を
生じる余地がない。従って、第2のポール部及び第2の
ヨーク部を高精度のパターンで形成することができる。
トフレーム60によって囲まれたパターン61の内部
に、第2の磁性膜22を形成する。第2の磁性膜22
は、スロートハイト零点TH0まではギャップ膜24及
び第1の磁性膜21と平行な第2のポール部220を構
成し、スロートハイト零点TH0から絶縁膜25の上面
に向かって、エイペックス角θで傾斜するように形成さ
れる。
るレジストフレーム60のパターン(ポール領域P0)
が、フォトマスクの露光パターンによってほぼ定まる高
精度の寸法、形状に設定されているから、高精度のパタ
ーンを有する第2のポール部220を形成することがで
きる。また、第2のポール部220に対応するレジスト
フレーム60のパターン61を高精度で設定できるの
で、例えば、1.0μm以下の狭小化された記録トラッ
ク幅を有する薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
トフレーム60を除去する。レジストフレーム60は、
有機溶剤による溶解法、もしくは、アッシング等のドラ
イエッチング法の適用によって除去することができる。
2の磁性膜22によって構成されるポール部は、例え
ば、高密度記録を達成する等のために、種々の構造、態
様を取ることがある。本発明は、ポール部の構造または
態様が変化した場合にも、幅広く対応できる。
書き込み専用とし、読み出し用としてMR素子3を有す
る複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法を示しているので、
MR素子3を形成する工程も含んでいる。MR素子3
は、誘導型磁気変換素子2よりも前に形成される。
示された工程の後も、図5、6に図示された薄膜磁気ヘ
ッドを得るために必要な工程が実行されることは言うま
でもない。これらの工程には、従来より周知の工程を採
用することができる。
>図25は第2の態様に係るSA型薄膜磁気ヘッドの断
面図、図26は図25に示したSA型薄膜磁気ヘッドの
ポール部分の拡大斜視図である。図において、図5、6
に現れた構成部分と同一の構成部分については、同一の
参照符号を付してある。SA型薄膜磁気ヘッドでは、絶
縁膜は、第1の絶縁膜25と、第2の絶縁膜27とを含
む。第1の絶縁膜25は、コイル膜23を支持する。第
2の絶縁膜27は、ABS13、14側において、第1
の絶縁膜25の基部に備えられ、スロートハイトTH0
を決定する。
ヨーク部221は、第1の絶縁膜25の上に備えられ、
一端が第2のポール部220に結合され、他端が、後方
結合部223により、第1のヨーク部211と結合され
ている。第1のポール部210の両側には、凹部28、
29が設けられており、これによってトラック幅の狭小
化が図られている。
ドの製造方法>次に、第2の態様にかかるSA型薄膜磁
気ヘッドの製造方法について、図27〜35を参照して
説明する。まず、図27に示すように、第1の磁性膜2
1及びギャップ膜24を形成した後、図28に示すよう
に、ギャップ膜24の上に第2の絶縁膜27を、例えば
半球状等適当な形状に形成する。第2の絶縁膜27はス
ロートハイト零点TH0の位置を勘案して形成される。
第2の絶縁膜27を形成する時点では、第1の絶縁膜2
5、及び、第2の磁性膜22は、未だ形成されていな
い。
27を覆う反射防止膜4を形成する。反射防止膜4は、
本発明に係る光学処理溶液を用い、既に説明した好まし
いプロセス条件に従って形成される。
を覆うフォトレジスト6を塗布し、このフォトレジスト
6に対して、フォトマスクPHMを用いて露光し、第2
のポール部220のためのフォトリソグラフィ工程を実
行し、図31に示すように、レジストフレーム60を形
成する。
を決める第2の絶縁膜27の上に、反射防止膜4が存在
するので、フォトレジスト6に対して第2のポール部の
ためのフォトリソグラフィ工程を実行する際、露光光
が、第2の絶縁膜27で反射される割合が、著しく小さ
くなる。このため、特に、第2のポール部領域P0の露
光パターンが、フォトマスクPHMによる露光パターン
によってほぼ定まるようになる。このため、ポール部領
域P0のパターンを、フォトリソグラフィ工程精度によ
って定まる高精度の形状に設定できるようになる。
ば、フォトレジストとインターミキシングを生じること
がなく、フォトレジスト現像に用いられるアルカリ現像
液に溶解する反射防止膜4が形成されるから、フォトリ
ソグラフィ工程を実行して、レジストフレーム60を得
る場合、フォトレジスト6及び反射防止膜4を、同一パ
ターンとなるように、同時にパターンニングできる。こ
のため、フォトリソグラフィ工程が簡素化される。
ーム60によって囲まれたパターン内に、第2のポール
部220を形成する。後方接続部223を同時に形成し
てもよい。この後、図33に示すように、第2のポール
部220及び後方接続部223の表面を、絶縁膜36の
成膜と、CMP等の手段によって平坦化する。
て、フォトレジスト6と一緒に除去されるから、反射防
止膜4のみを除去する工程が存在しない。このため、第
2のポール部220におけるエッチングレートの相違に
起因するレジストフレームのパターン精度の低下、及
び、レジストフレームの高さ低下等の問題を生じる余地
がない。従って、第2のポール部220を高精度のパタ
ーンで形成することができる。
3、第1の絶縁膜25及び第2のヨーク部221を形成
し、さらに、図35に示すように、保護膜26を形成す
る。
明を詳説したが、本発明の本質及び範囲から離れること
なく、その形態と細部において、種々の変形がなされ得
ることは、当業者にとって明らかである。
のような効果が得られる。 (a)フォトレジストとインターミキシングを生じるこ
とがなく、フォトレジスト現像液に溶解する反射防止膜
を形成し得る光学処理溶液及び反射防止膜形成方法を提
供することができる。 (b)前記光学処理溶液を用いたパターンメッキ方法及
びこのパターンメッキ方法を適用した薄膜磁気ヘッドの
製造方法を提供することができる。 (c)絶縁膜の上に形成される磁性膜を、高精度のパタ
ーンで形成し得る薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供する
ことができる。 (d)狭小化された記録トラック幅を有する薄膜磁気ヘ
ッドを製造するのに適した製造方法を提供することがで
きる。
ッキ方法を説明する図である。
る。
る。
る。
る。
一つを示す断面図である。
である。
である。
断面図である。
の端面図である。
平面図である。
示す断面図である。
の端面図である。
平面図である。
示す断面図である。
の端面図である。
平面図である。
示す断面図である。
の端面図である。
平面図である。
示す断面図である。
の端面図である。
平面図である。
示す断面図である。
の拡大斜視図である。
工程の一つを示す断面図である。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
る。
Claims (25)
- 【請求項1】 シクロペンタノンを溶媒とし、ポリメチ
ルグルタルイミド及び光吸収染料を含む光学処理溶液。 - 【請求項2】 請求項1に記載された光学処理溶液であ
って、 前記ポリメチルグルタルイミドは、 但し、樹脂の分子量(Mw)は約1000〜30000 樹脂の組成比(m:n)は約50:50 で表現される光学処理溶液。 - 【請求項3】 請求項1または2の何れかに記載された
光学処理溶液であって、 前記光吸収染料は、アゾベンゼン系染料である光学処理
溶液。 - 【請求項4】 請求項1または2の何れかに記載された
光学処理溶液であって、 前記光吸収染料は、クマリン系染料である光学処理溶
液。 - 【請求項5】 請求項1または2の何れかに記載された
光学処理溶液であって、 前記光吸収染料は、ベンゾフェノン系染料である光学処
理溶液。 - 【請求項6】 対象物に反射防止膜を形成する方法であ
って、 シクロペンタノンを溶媒とし、ポリメチルグルタルイミ
ド及び光吸収染料を含む光学処理溶液を、前記対象物に
塗布し、 次に、熱処理する工程を含む方法。 - 【請求項7】 請求項6に記載された方法であって、 前記熱処理は、100℃〜200℃の温度条件で行う方
法。 - 【請求項8】 請求項6または7の何れかに記載された
方法であって、 前記ポリメチルグルタルイミドは、 但し、樹脂の分子量(Mw)は約1000〜30000 樹脂の組成比(m:n)は約50:50 で表現される方法。 - 【請求項9】 請求項6または7の何れかに記載された
方法であって、 前記光吸収染料は、アゾベンゼン系染料である方法。 - 【請求項10】 請求項6または7の何れかに記載され
た方法であって、 前記光吸収染料は、クマリン系染料である方法。 - 【請求項11】 請求項6または7の何れかに記載され
た方法であって、 前記光吸収染料は、ベンゾフェノン系染料である方法。 - 【請求項12】 パターンメッキ方法であって、 傾斜部を含む被メッキ物の表面に反射防止膜を形成し、
前記反射防止膜は、シクロペンタノンを溶媒とし、ポリ
メチルグルタルイミド及び光吸収染料を含む光学処理溶
液を塗布して形成し、 前記反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、 前記フォトレジスト及び前記反射防止膜に対し、前記被
メッキ物の表面にメッキパターンを形成するためのフォ
トリソグラフィ工程を実行して、前記フォトレジスト及
び前記反射防止膜より構成されるレジストフレームを形
成し、 前記レジストフレームによって囲まれた前記パターン内
に、メッキをする工程を含むパターンメッキ方法。 - 【請求項13】 請求項12に記載されたパターンメッ
キ方法であって、 前記反射防止膜は、前記光学処理溶液を塗布し、かつ、
100℃〜200℃の温度条件で加熱することにより形
成するパターンメッキ方法。 - 【請求項14】 請求項12または13の何れかに記載
されたパターンメッキ方法であって、 前記ポリメチルグルタルイミドは、 但し、樹脂の分子量(Mw)は約1000〜30000 樹脂の組成比(m:n)は約50:50 で表現されるパターンメッキ方法。 - 【請求項15】 請求項12または13の何れかに記載
されたパターンメッキ方法であって、 前記光吸収染料は、アゾベンゼン系染料であるパターン
メッキ方法。 - 【請求項16】 請求項12または13の何れかに記載
されたパターンメッキ方法であって、 前記光吸収染料は、クマリン系染料であるパターンメッ
キ方法。 - 【請求項17】 請求項12または13の何れかに記載
されたパターンメッキ方法であって、 前記光吸収染料は、ベンゾフェノン系染料であるパター
ンメッキ方法。 - 【請求項18】 薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記薄膜磁気ヘッドは、スライダと、薄膜磁気ヘッド素
子とを含み、 前記スライダは、媒体対向面側に空気ベアリング面を有
しており、 前記薄膜磁気ヘッド素子は、第1の磁性膜と、コイル膜
と、絶縁膜と、ギャップ膜と、第2の磁性膜とを含み、
前記スライダによって支持されており、 前記第1の磁性膜は、第1のポール部と、第1のヨーク
部とを含み、 前記第1のポール部は、前記空気ベアリング面側の端部
によって構成され、 前記第1のヨーク部は、前記第1のポール部に連続し、
前記空気ベアリング面を基準にして前記第1のポール部
の後方に延びており、 前記ギャップ膜は、少なくとも前記第1のポール部の面
上に備えられており、 前記絶縁膜は、前記コイル膜を支持し、前記第1のヨー
ク部の上方に備えられ、前記空気ベアリング面側に立ち
上がり傾斜部を有しており、 前記第2の磁性膜は、第2のポール部と、第2のヨーク
部とを含み、 前記第2のポール部は、前記ギャップ膜を介して、前記
第1のポール部と対向しており、 前記第2のヨーク部は、前記絶縁膜の上に備えられ、前
記第2のポール部に連続し、後方で前記第1のヨーク部
と結合されており、 前記薄膜磁気ヘッドの製造に当たり、前記第1の磁性
膜、前記ギャップ膜、前記コイル膜及び前記絶縁膜を形
成した後、前記第2の磁性膜を形成する前、前記傾斜部
を含む前記絶縁膜の表面に、前記第2の磁性膜のための
メッキ下地膜を形成し、 次に、前記傾斜部を含む前記絶縁膜の表面上の前記メッ
キ下地膜の上に反射防止膜を形成し、前記反射防止膜
は、シクロペンタノンを溶媒とし、ポリメチルグルタル
イミド及び光吸収染料を含む光学処理溶液を塗布して形
成し、 前記反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、 前記フォトレジスト及び前記反射防止膜に対し、前記第
2の磁性膜のためのフォトリソグラフィ工程を実行し
て、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜より構成さ
れるレジストフレームを形成し、 前記レジストフレームによって囲まれた前記パターン内
に、前記第2の磁性膜を形成する工程を含む薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。 - 【請求項19】 薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、 前記薄膜磁気ヘッドは、スライダと、薄膜磁気ヘッド素
子とを含み、 前記スライダは、媒体対向面側に空気ベアリング面を有
しており、 前記薄膜磁気ヘッド素子は、第1の磁性膜と、コイル膜
と、絶縁膜と、ギャップ膜と、第2の磁性膜とを含み、
前記スライダによって支持されており、 前記第1の磁性膜は、第1のポール部と、第1のヨーク
部とを含み、 前記第1のポール部は、前記空気ベアリング面側の端部
によって構成され、 前記第1のヨーク部は、前記第1のポール部に連続し、
前記空気ベアリング面を基準にして前記第1のポール部
の後方に延びており、 前記ギャップ膜は、少なくとも前記第1のポール部の面
上に備えられており、 前記絶縁膜は、第1の絶縁膜と、第2の絶縁膜とを含
み、前記第1の絶縁膜は、前記コイル膜を支持し、前記
第2の絶縁膜は、前記空気ベアリング面側において前記
第1の絶縁膜の基部に備えられ、スロートハイト零点を
決定し、 前記第2の磁性膜は、第2のポール部と、第2のヨーク
部とを含み、 前記第2のポール部は、前記ギャップ膜を介して、前記
第1のポール部と対向しており、 前記第2のヨーク部は、前記第1の絶縁膜の上に備えら
れ、一端が前記第2のポール部に結合され、他端が前記
第1のヨーク部と結合されており、 前記薄膜磁気ヘッドの製造に当たり、前記第1の磁性
膜、前記ギャップ膜を形成した後、前記コイル膜、前記
第1の絶縁膜及び、前記第2の磁性膜を形成する前、前
記ギャップ膜の上に第2の絶縁膜を形成し、 前記第2の絶縁膜を含む前記ギャップ膜の上にメッキ下
地膜を形成し、 前記第2の絶縁膜の上の前記メッキ下地膜を覆う反射防
止膜を形成し、前記反射防止膜は、シクロペンタノンを
溶媒とし、ポリメチルグルタルイミド及び光吸収染料を
含む光学処理溶液を塗布して形成し、 前記反射防止膜を覆うフォトレジストを塗布し、 前記フォトレジスト及び前記反射防止膜に対し、前記第
2の磁性膜のためのフォトリソグラフィ工程を実行し
て、前記フォトレジスト及び前記反射防止膜より構成さ
れるレジストフレームを形成し、 前記レジストフレームによって囲まれた前記パターン内
に、前記第2のポール部を形成し、 この後、前記第1の絶縁膜、前記コイル膜及び前記第2
のヨーク部を形成する工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造
方法。 - 【請求項20】 請求項18または19の何れかに記載
された製造方法であって、 前記反射防止膜は、前記光学処理溶液を塗布し、かつ、
100℃〜200℃の温度条件で加熱することにより形
成する薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項21】 請求項18乃至20の何れかに記載さ
れた製造方法であって、 前記ポリメチルグルタルイミドは、 但し、樹脂の分子量(Mw)は約1000〜30000 樹脂の組成比(m:n)は約50:50 で表現される薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項22】 請求項18乃至20の何れかに記載さ
れた製造方法であって、 前記光吸収染料は、アゾベンゼン系染料である薄膜磁気
ヘッドの製造方法。 - 【請求項23】 請求項18乃至20の何れかに記載さ
れた製造方法であって、 前記光吸収染料は、クマリン系染料である薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。 - 【請求項24】 請求項18乃至20の何れかに記載さ
れた製造方法であって、 前記光吸収染料は、ベンゾフェノン系染料である薄膜磁
気ヘッドの製造方法。 - 【請求項25】 請求項18乃至24の何れかに記載さ
れた製造方法であって、 磁気抵抗効果素子を形成する工程を含む薄膜磁気ヘッド
の製造方法。
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