JP2785098B2 - Method for manufacturing thin-film magnetic head - Google Patents

Method for manufacturing thin-film magnetic head

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JP2785098B2
JP2785098B2 JP5343236A JP34323693A JP2785098B2 JP 2785098 B2 JP2785098 B2 JP 2785098B2 JP 5343236 A JP5343236 A JP 5343236A JP 34323693 A JP34323693 A JP 34323693A JP 2785098 B2 JP2785098 B2 JP 2785098B2
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magnetic
film
photoresist
resist frame
frame
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文範 樋上
貴一郎 合田
大助 飯塚
宏明 南
孝夫 橋口
智久 梅本
慎二 折戸
ロナルド・エイ・バー
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リードライト・エスエムアイ株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えば磁気ディスク装
置、フレキシブルディスク・ドライブ、テープ・ドライ
ブ、デジタル・コンパクト・カセット等の磁気記録装置
において記録信号の書込み・読出しに使用される薄膜磁
気ヘッドの製造方法に関し、特に磁極先端に高い寸法精
度を要求される誘導型薄膜磁気ヘッドの製造方法に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin-film magnetic head used for writing / reading recording signals in a magnetic recording apparatus such as a magnetic disk drive, a flexible disk drive, a tape drive, a digital compact cassette and the like. More particularly, the present invention relates to a method for manufacturing an inductive thin film magnetic head that requires high dimensional accuracy at the tip of a magnetic pole.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、この種の薄膜磁気ヘッドは、
磁気ディスク記録装置の大容量化に伴う記録密度の増加
を図るために広く採用されており、電気めっきやスパッ
タリング等の堆積技術とホトリソグラフィによる微細加
工技術とを用いて製造される。図7には、このような面
内記録再生用薄膜磁気ヘッドの一例が示されており、セ
ラミック材料の基板1上に、下部磁性膜2、アルミナの
磁気ギャップ膜3、有機樹脂材料の下部絶縁層4、導体
コイル5、層間絶縁層6、上部絶縁層7、上部磁性膜
8、及びアルミナの保護膜9が順次積層されている。下
部磁性膜2と上部磁性膜8とは、後方のリアギャップ1
0において磁気結合され、かつ磁気記録媒体に対向する
先端部において、磁気ギャップ膜4を挟んで上下一対の
磁極11、12が対向し、磁気回路を形成している。そ
して、リアギャップ10を中心にして渦巻き状に巻かれ
た導体コイル5により、書込み信号を誘導磁気信号に変
換しまたは磁気信号を電気信号に変換することによっ
て、前記磁極に於いて磁気記録媒体への情報の書込み・
読出しを行う。
2. Description of the Related Art Conventionally, this kind of thin film magnetic head has
It is widely used to increase the recording density with the increase in capacity of a magnetic disk recording device, and is manufactured using a deposition technique such as electroplating or sputtering and a fine processing technique by photolithography. FIG. 7 shows an example of such a thin-film magnetic head for in-plane recording / reproducing. A lower magnetic film 2, a magnetic gap film 3 of alumina, and a lower insulating material of an organic resin material are formed on a substrate 1 of ceramic material. A layer 4, a conductor coil 5, an interlayer insulating layer 6, an upper insulating layer 7, an upper magnetic film 8, and an alumina protective film 9 are sequentially laminated. The lower magnetic film 2 and the upper magnetic film 8 form a rear gap 1 at the rear.
At the front end portion which is magnetically coupled at 0 and faces the magnetic recording medium, a pair of upper and lower magnetic poles 11 and 12 oppose each other with the magnetic gap film 4 interposed therebetween to form a magnetic circuit. Then, the write signal is converted into an inductive magnetic signal or the magnetic signal is converted into an electric signal by the conductor coil 5 spirally wound around the rear gap 10, so that the magnetic signal is transferred to the magnetic recording medium at the magnetic pole. Write information of
Perform reading.
【0003】高い再生出力を得るためには、導体コイル
の巻数を増加させる必要がある。しかし、単にコイル巻
数を増加させただけでは、上下磁性膜が拡大されて磁極
先端から結合部までの磁気回路の長さが増大するため、
電磁変換効率が低下する。このため、渦巻状の導体コイ
ルを多層構造にすることによって、磁気回路を過度に長
くすることなくコイル巻数の増加が図られており、通常
2層〜4層のコイルが使用されている。
In order to obtain a high reproduction output, it is necessary to increase the number of turns of the conductor coil. However, simply increasing the number of turns of the coil enlarges the upper and lower magnetic films and increases the length of the magnetic circuit from the tip of the magnetic pole to the coupling portion.
Electromagnetic conversion efficiency decreases. For this reason, by increasing the number of coil turns without excessively lengthening the magnetic circuit by forming the spiral conductor coil into a multilayer structure, a coil having two to four layers is usually used.
【0004】他方、高記録密度化・高速化のために薄膜
磁気ヘッドの狭トラック化が要求されている。トラック
幅は、記録媒体に対向する上部磁極の先端部によって規
定されるから、上部磁性膜、特に磁極先端の寸法を高い
精度で加工することが必要である。
On the other hand, for high recording density and high speed, a thin track of a thin film magnetic head is required to be narrow. Since the track width is defined by the tip of the upper magnetic pole facing the recording medium, it is necessary to process the dimensions of the upper magnetic film, particularly the tip of the magnetic pole, with high precision.
【0005】一般に、上部磁性膜は、図8に例示される
ようにホトリソグラフィ技術を用いて電気めっきにより
形成される。下部磁性膜2、磁気ギャップ膜3、絶縁層
4、6、導体コイル膜5及び上部絶縁層7を積層した基
板1にめっき下地膜13を被覆した後、その表面にフォ
トレジストをスピンコーティングにより塗布する。この
上にフォトマスクを配置して露光し、現像することによ
って、所定形状及び寸法の上部磁性膜を画定するレジス
トフレーム14がパターニングされる。次に、レジスト
フレーム14をマスクとして例えばNiFe膜を電気め
っきし、エッチングにより前記レジストフレーム、不要
なNiFe膜及びめっき下地膜を除去すると、所望の上
部磁性膜が得られる。従って、上部磁極の寸法精度を上
げるためには、レジストフレームを精度良くパターニン
グすることが重要である。
Generally, the upper magnetic film is formed by electroplating using a photolithography technique as illustrated in FIG. After coating the plating base film 13 on the substrate 1 on which the lower magnetic film 2, the magnetic gap film 3, the insulating layers 4, 6, the conductor coil film 5, and the upper insulating layer 7 are laminated, a photoresist is applied to the surface by spin coating. I do. By arranging a photomask thereon, exposing and developing, a resist frame 14 for defining an upper magnetic film having a predetermined shape and dimensions is patterned. Next, for example, a NiFe film is electroplated using the resist frame 14 as a mask, and the resist frame, the unnecessary NiFe film and the plating base film are removed by etching, whereby a desired upper magnetic film is obtained. Therefore, in order to increase the dimensional accuracy of the upper magnetic pole, it is important to accurately pattern the resist frame.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、以下に説明する
ように、上部磁極を加工する際にトラック幅の寸法精度
を十分に制御することができないという問題があった。
However, the conventional method of manufacturing a thin film magnetic head described above cannot sufficiently control the dimensional accuracy of the track width when processing the upper magnetic pole, as described below. There was a problem.
【0007】スピンコーティングにより塗布されるフォ
トレジストの膜厚は、高精度に制御することが相当困難
なため、基板上の位置によってばらつきが生じ易い。特
に、フォトレジストを厚く塗布しようとすると、スピン
コートの回転を落とすことになるから、膜厚のばらつき
がより一層大きくなる。フォトレジストのパターニング
は、通例フォーカス機能を備えた露光機を用いて行われ
るが、膜厚のばらつきが大き過ぎると焦点の調整が困難
になり、レジストフレームの寸法精度が全体として低下
する。
[0007] The thickness of the photoresist applied by spin coating is very difficult to control with high precision, and thus tends to vary depending on the position on the substrate. In particular, when trying to apply a thick photoresist, the rotation of the spin coat is reduced, so that the variation in the film thickness is further increased. The patterning of the photoresist is usually performed using an exposure device having a focus function. However, if the thickness variation is too large, it becomes difficult to adjust the focus, and the dimensional accuracy of the resist frame is reduced as a whole.
【0008】図7及び図8に示すような多層構造のコイ
ルを有する薄膜磁気ヘッドの場合、上部磁性膜8を形成
する前の図8の構造において、磁気ギャップ膜3のみを
挟んで下部磁極11と対向する上部磁極12を形成しよ
うとする先端部分、即ち最も低い部分と上部絶縁層7の
上面との間には、絶縁層4、6による傾斜部分を含む3
0μm程度の大きな段差が形成されている。このため、
その上から塗布したフォトレジストは、その厚さが必然
的に前記先端部分の領域Bにおいて厚くなり、かつ前記
傾斜部分から上部絶縁層7に向けて徐々に薄くなり、特
に上部絶縁層上面から傾斜部分へ移行する角部Aで最も
薄くなる。ここで、前記先端部分の領域Bにおけるフォ
トレジストの膜厚が厚くなり過ぎると、上述したように
レジストフレームの寸法精度が低下して所望の寸法の上
部磁極が得られず、トラック幅に悪影響を及ぼす虞があ
る。逆に、前記先端部分の膜厚を、レジストフレームに
所定の寸法精度が得られるように設定すると、上部絶縁
層上面では膜厚が薄くなり過ぎて、レジストフレームの
高さが十分に得られなくなる。このため、上部磁性膜を
電気めっきする際に、めっき膜がレジストフレームを越
えて形成されてオーバハングを生じ、その後のエッチン
グ工程においてオーバエッチングを起こす原因となる。
In the case of a thin film magnetic head having a multilayer coil as shown in FIGS. 7 and 8, an upper magnetic film 8 is formed.
In the structure shown in FIG.
Form upper magnetic pole 12 opposed to lower magnetic pole 11
Including the inclined portions formed by the insulating layers 4 and 6, between the tip portion, ie, the lowest portion, and the upper surface of the upper insulating layer 7.
A large step of about 0 μm is formed. For this reason,
The thickness of the photoresist applied from above is inevitably increased in the region B of the tip portion, and gradually decreased from the inclined portion toward the upper insulating layer 7, and particularly, the thickness of the photoresist applied from the upper insulating layer upper surface decreases. It becomes the thinnest at the corner A that transitions to the portion. Here, the forehead in the region B of the tip portion
If the thickness of the photoresist is too large, the dimensional accuracy of the resist frame is reduced as described above, and an upper magnetic pole having a desired size cannot be obtained, which may adversely affect the track width. Conversely, if the thickness of the tip portion is set so that a predetermined dimensional accuracy is obtained in the resist frame, the thickness of the upper insulating layer becomes too thin on the upper surface, and the height of the resist frame cannot be sufficiently obtained. . For this reason, when electroplating the upper magnetic film, the plating film is formed beyond the resist frame to cause overhang, which causes overetching in the subsequent etching process.
【0009】そこで、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方
法は、上述した従来の問題点に鑑みてなされたものであ
り、その目的とするところは、ホトリソグラフィ技術を
用いて電気めっきにより上部磁性膜を形成する際に、特
その先端部分を構成する上部磁極の先端のトラック幅
方向の寸法を高精度に制御することができ、それによっ
て狭トラック化を達成し、高記録密度化及び高速化を図
ることができると共に、めっき膜のオーバハングを防止
してオーバエッチングの虞を解消し、それにより歩留り
を改善して生産性を向上させ、製造コストの低減を図る
ことができる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供すること
にある。
[0009] Therefore, the method of manufacturing the thin film magnetic head of the present invention has been made in view of the aforementioned problems, and an object, the upper magnetic film by electroplating using photolithography In forming the magnetic head , in particular, it is possible to control the dimension in the track width direction of the tip of the upper magnetic pole constituting the tip part with high precision, thereby achieving narrowing of the track, achieving high recording density and high speed. A method of manufacturing a thin-film magnetic head capable of preventing overhang of a plating film and eliminating the risk of over-etching, thereby improving yield and productivity and reducing manufacturing cost. Is to provide.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は、上述した目的
を達成するためのものであり、請求項1記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法は、下部磁極を有する下部磁性膜、磁
気ギャップ膜、絶縁層及び導体コイル膜を積層した基板
上に、フォトレジストをパターニングして形成されるレ
ジストフレームをマスクとして電気めっきすることによ
って、磁気ギャップ膜を介して下部磁極に対向する上部
磁極を有する上部磁性膜を形成する薄膜磁気ヘッドの製
造方法において、前記基板の上に塗布した第1のフォト
レジストを、その少なくとも上部磁極を形成しようとす
る領域の部分を除いて、パターニングすることにより、
第1のレジストフレーム部分を形成し、その上に、第1
のレジストフレーム部分を少なくとも部分的に含むよう
に塗布した第2のフォトレジストを、その上部磁極を形
成しようとする領域の部分を含むように、パターニング
することにより、第1のレジストフレーム部分と一体化
させて第2のレジストフレーム部分を形成し、これら第
1及び第2のレジストフレーム部分からなるレジストフ
レームを用いて、前記上部磁性膜を形成する工程からな
り、前記第1のフォトレジストが、前記第2のフォトレ
ジストより高い粘度を有することを特徴とする。請求項
2記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上述した請求項
1記載の特徴点に加え、前記第1のレジストフレーム部
分を形成する過程において、前記第1のフォトレジスト
を、パターニングした後に更に熱処理することを特徴と
する。
According to the present invention, there is provided a method of manufacturing a thin-film magnetic head, comprising: a lower magnetic film having a lower magnetic pole; a magnetic gap film; A photoresist formed by patterning a photoresist on a substrate on which an insulating layer and a conductor coil film are laminated.
By electroplating using the dying frame as a mask
Thus, the upper portion opposing the lower magnetic pole via the magnetic gap film
Fabrication of thin-film magnetic head forming upper magnetic film with magnetic pole
In the manufacturing method, the first photo-coated on the substrate
Attempts to form the resist, at least its top pole
By patterning except for the part of the region that
A first resist frame portion is formed, and a first resist frame portion is formed thereon.
At least partially include the resist frame portion of
A second photoresist applied to the top pole
Pattern to include the portion of the area to be formed
To integrate with the first resist frame
To form a second resist frame portion.
A resist frame comprising first and second resist frame portions
From the step of forming the upper magnetic film using a frame.
The first photoresist is used for the second photoresist.
It is characterized by having a higher viscosity than dist . Claim
2. The method of manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 2,
1, the first resist frame portion
Forming the first photoresist,
Is characterized by further heat treatment after patterning.
I do.
【0011】[0011]
【作用】従って、請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造
方法によれば、第1のフォトレジストを、その粘度を高
くしたことにより、絶縁層及び導体コイル膜の積層によ
って形成される段差の上位の部分において厚く塗布でき
るので、これを、上部磁性膜を形成しようとする領域か
ら上部磁極を形成しようとする領域の部分を除いて、前
記段差の上位の部分に合わせてパターニングすることに
より、第1のレジストフレーム部分が、上部磁性膜を電
気めっきするのに十分な高さを有するように、所定の寸
法及び寸法精度に形成される。 更に、第2のフォトレジ
ストを、上部磁極を形成しようとする領域即ち前記段差
の下位の部分に合わせてパターニングすることにより、
第2のレジストフレーム部分所定の寸法及び寸法精度
に形成され、かつ第1のレジストフレーム部分をコアと
してそれと一体化されるから、上部磁性膜を電気めっき
するための最終的なレジストフレーム全体として、所定
の寸法及び寸法精度を確保することができる。これに加
えて、請求項2記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、第1のレジストフレーム部分は、熱処理により硬化
するだけでなく、その際に収縮などして丸みを帯びた形
状となる第1のレジストフレーム部分の上縁部も、第1
のレジストフレーム部分をコアとしてその上に塗布され
る第2のフォトレジストにより補充されるので、最終的
に高い寸法精度のレジストフレームが得られる。
Therefore, according to the method for manufacturing a thin film magnetic head of the first aspect , the first photoresist is made to have a high viscosity.
This makes the lamination of the insulating layer and the conductor coil film
Thick coating can be applied on the upper part of the step formed by
Therefore, this should be considered as the area where the upper magnetic film is to be formed.
Excluding the area where the upper pole is to be formed
Patterning according to the upper part of the step
Therefore, the first resist frame portion charges the upper magnetic film.
It is formed to a predetermined size and dimensional accuracy so as to have a height sufficient for electroplating . In addition, the second photo register
The strike is moved to the region where the upper magnetic pole is to be formed, ie, the step.
By patterning according to the lower part of
A second resist frame portion is formed with predetermined dimensions and dimensional accuracy , and the first resist frame portion is defined as a core.
As a result, predetermined dimensions and dimensional accuracy can be ensured as the entire final resist frame for electroplating the upper magnetic film. In addition to this
Instead, according to the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 2,
If the first resist frame is cured by heat treatment
Not only do they shrink, but they also have a rounded shape
The upper edge of the first resist frame portion,
The resist frame part of the core is applied as a core
Is filled with the second photoresist, so that the final
Thus, a resist frame with high dimensional accuracy can be obtained.
【0012】[0012]
【実施例】以下に、本発明による薄膜磁気ヘッドの製造
方法を図1乃至図6を参照しつつ好適な実施例を用いて
詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A method for manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.
【0013】図1−Aにおいて、スパッタリングにより
アルミナ酸化物の絶縁膜を表面に成膜したAl
TiCからなるセラミック基板1の上には、公知の方法
により例えばパーマロイ合金等をスパッタリングまたは
電気めっきすることによって、下部磁性膜2が所定の寸
法・形状にパターン形成され、その上にアルミナ等の磁
気ギャップ膜3、ノボラック樹脂等の下部絶縁層4、C
uからなる4層構造の導体コイル5、同じくノボラック
樹脂等からなる層間絶縁層6及び上部絶縁層7が、ホト
リソグラフィ技術を用いて積層されている。4層に積層
された導体コイル5によって、基板上には、磁気ギャッ
プ膜3を挟んで下部磁性膜2先端の下部磁極11に対向
する上部磁極を形成しようとする領域即ち先端部分15
、それより後方の上部絶縁層7を積層した部分との間
大きな段差が生じている。このように各膜層を堆積
した基板1全体に、例えばパーマロイ合金をスパッタリ
ング等により被覆することによって、めっき下地膜13
の薄膜を形成する。
Referring to FIG. 1A, an Al 2 O 3
On the ceramic substrate 1 made of TiC, a lower magnetic film 2 is patterned into a predetermined size and shape by sputtering or electroplating a permalloy alloy or the like by a known method, and a magnetic material such as alumina is formed thereon. Gap film 3, lower insulating layer 4, such as novolak resin, C
A conductor coil 5 having a four-layer structure made of u, an interlayer insulating layer 6 also made of novolak resin or the like, and an upper insulating layer 7 are laminated using a photolithography technique. A region where an upper magnetic pole facing the lower magnetic pole 11 at the front end of the lower magnetic film 2 with the magnetic gap film 3 interposed therebetween, that is, a front end portion 15 is formed on the substrate by the conductor coils 5 stacked in four layers.
If, between it than by laminating the rear of the upper insulating layer 7 portion, a large step is generated. By coating the entire substrate 1 on which the respective film layers are deposited, for example, with a permalloy alloy by sputtering or the like, the plating base film 13 is formed.
Is formed.
【0014】次に、図1−Bに示すように、基板1の全
体に、例えば200〜500cP程度の比較的粘度の高
いノボラック樹脂系のポジ型フォトレジスト16をスピ
ンコーティングによって塗布する。これによって、上部
絶縁層7上におけるフォトレジスト16の膜厚を従来よ
り厚くすることができる。この上にフォトマスク17を
置いてフォトレジスト16を露光し、通常の現像液を用
いて現像し水洗する。前記フォトマスクは、前記段差に
も拘らず良好な寸法精度が得られるように、上部絶縁層
7の上面及び前記段差の上位の部分、即ち該上部絶縁層
と先端部分15との間の傾斜部18で上部絶縁層に近い
上位位置にあるフォトレジスト16を残すように、露光
パターンが形成されている。
Next, as shown in FIG. 1B, a novolak resin-based positive photoresist 16 having a relatively high viscosity of, for example, about 200 to 500 cP is applied to the entire substrate 1 by spin coating. Thus, the thickness of the photoresist 16 on the upper insulating layer 7 can be made larger than before. The photoresist 16 is exposed by placing a photomask 17 thereon, developed using an ordinary developer, and washed with water. The photomask has an upper surface of the upper insulating layer 7 and an upper portion of the step, that is, an inclined portion between the upper insulating layer and the tip portion 15 so that good dimensional accuracy can be obtained regardless of the step. At 18, an exposure pattern is formed so as to leave the photoresist 16 at an upper position near the upper insulating layer.
【0015】フォトレジスト16には、この後の工程で
変形しないように熱処理を施す。本実施例では、大気雰
囲気中において100〜140°C程度の温度で約1〜
2時間ベークする。これによって、図1−C及び図2に
示すように、後述する最終的な上部磁性膜のためのレジ
ストフレームのコア部分を構成する第1フレーム部19
が得られる。第1フレーム部19は、上述のようにパタ
ーニングしたことによって、後述するように最終的なレ
ジストフレームを画定する際に先端部分15に連続させ
ることができるように、上部絶縁層から傾斜部18を下
向きに延長する部分を有しつつ、前記段差の下位の部
分、少なくとも段差の最も低い位置にある先端部分15
除いた領域に形成される。ノボラック系樹脂は、周知
のように加熱により流動性を有しかつ幾分収縮するの
で、第1フレーム部19は、その上縁部が図3に示すよ
うに全体的に丸みを帯びた断面形状となるか、上述した
ようにフォトレジスト16を従来より厚く設けたので、
上部磁性膜を電気めっきするのに十分な高さを有する。
The photoresist 16 is subjected to a heat treatment so as not to be deformed in the subsequent steps. In this embodiment, about 1 to about 140 ° C.
Bake for 2 hours. Thereby, as shown in FIGS. 1C and 2, the first frame portion 19 constituting the core portion of the resist frame for the final upper magnetic film, which will be described later,
Is obtained. The first frame portion 19 is patterned as described above, so that a final frame is formed as described later.
It is continuous from the leading end portion 15 when defining a resist frame
The lower end of the step, that is, at least the tip portion 15 at the lowest position of the step, while having a portion extending the inclined portion 18 downward from the upper insulating layer.
Are formed in the area excluding . As is well known, the novolak-based resin has fluidity and slightly shrinks when heated, so that the first frame portion 19 has an upper edge portion which is entirely rounded as shown in FIG. Or because the photoresist 16 is provided thicker than before as described above,
It is high enough to electroplate the top magnetic film.
【0016】次に、図4−Aに示すように、基板全体
に、約50〜150cP程度の比較的低粘度のノボラッ
ク樹脂系のポジ型フォトレジスト20をスピンコーティ
ングによって塗布する。スピンコーティングは、フォト
レジスト20の膜厚がより均一となるように、比較的高
速で行うことが好ましく、回転数を毎分2000回転以
上に設定するとより好都合である。このようにフォトレ
ジスト20を被覆した基板の上方に再度フォトマスク2
1を配置し、露光してパターニングする。フォトマスク
21には、図1−Bのフォトマスク17とは異なり、こ
れから形成しようとする上部磁性膜の寸法・形状に適合
する露光パターンが形成されている。従って、フォトレ
ジスト20を現像して感光した部分を除去し、熱処理を
加えることによって、図4−Aに示すように、先に形成
された第1フレーム部19に、最終的なレジストフレー
ムの外郭を画定する第2フレーム部22が一体化され
る。
Next, as shown in FIG. 4A, a novolak resin-based positive photoresist 20 having a relatively low viscosity of about 50 to 150 cP is applied to the entire substrate by spin coating. The spin coating is preferably performed at a relatively high speed so that the film thickness of the photoresist 20 becomes more uniform, and it is more convenient to set the rotation speed to 2000 rotations or more per minute. The photomask 2 is again placed above the substrate covered with the photoresist 20 in this manner.
1 is arranged, exposed and patterned. Unlike the photomask 17 of FIG. 1-B, the photomask 21 has an exposure pattern that matches the size and shape of the upper magnetic film to be formed. Therefore, by developing the photoresist 20 to remove the exposed portions and applying a heat treatment, as shown in FIG. 4A, the outer periphery of the final resist frame is added to the first frame portion 19 formed earlier. Are integrated with each other.
【0017】この第2回目の露光作業では、上部磁極
形成しようとする領域である先端部分15付近において
所望の良好な寸法精度が得られるように、露光の焦点及
び露光量を適当に調整する。従って、先に第1フレーム
部19を形成した上部絶縁層7付近では、露光の焦点が
合わず、しかもフォトレジスト20が薄く塗布されてい
るに過ぎないから、露光過多の状態となる。しかしなが
ら、上述したように既に熱処理した第1フレーム部19
がコアとなるので、その丸く形成された前記上縁部も第
2フレーム部22によって補充され、図5及び図6に示
すように、前記第1及び第2フレーム部が一体となって
所望の寸法精度及び十分な高さを有する上部磁性膜のた
めのレジストフレーム23が得られる。
In the second exposure operation, the upper magnetic pole is
The focus and amount of exposure are appropriately adjusted so that desired good dimensional accuracy is obtained in the vicinity of the tip portion 15 which is the region to be formed . Therefore, in the vicinity of the upper insulating layer 7 where the first frame portion 19 has been previously formed, the exposure is not focused, and the photoresist 20 is applied only thinly, resulting in an overexposed state. However, the first frame portion 19 already heat-treated as described above is used.
Becomes a core, the rounded upper edge portion is also replenished by the second frame portion 22, and as shown in FIGS. 5 and 6, the first and second frame portions are integrated into a desired shape. A resist frame 23 for the upper magnetic film having dimensional accuracy and a sufficient height is obtained.
【0018】本実施例では、第2フレーム部22を形成
する際に、先に形成した第1フレーム部19全体を含む
ようにフォトレジスト20を基板上に塗布したが、別の
実施例では、第1フレーム部19の先端部分15に近い
部分のみを含むように塗布することができる。この場合
にも、第2フレーム部22が第1フレーム部に連続して
一体的に所望のレジストフレーム23を形成する。
In this embodiment, when the second frame portion 22 is formed, the photoresist 20 is applied on the substrate so as to include the entire first frame portion 19 formed previously. However, in another embodiment, The coating can be performed so as to include only the portion near the distal end portion 15 of the first frame portion 19. Also in this case, the second frame portion 22 forms the desired resist frame 23 continuously and integrally with the first frame portion.
【0019】そして、レジストフレーム23をマスクと
して、公知のパーマロイ合金等の軟磁性材料例えばNi
Fe膜を電気めっきすることによって、図7に示すよう
な上部磁性膜8が形成される。本願出願人の実験結果に
よれば、従来方法による場合と比較して、以下の表1に
示すように、上部磁極のトラック幅方向の寸法精度が大
幅に向上し、かつオーバハングの発生率が大幅に低下し
てオーバエッチングの問題が解消された。
Using the resist frame 23 as a mask, a known soft magnetic material such as a permalloy alloy, for example, Ni
By electroplating the Fe film, an upper magnetic film 8 as shown in FIG. 7 is formed. According to the experimental results of the applicant of the present application, as shown in Table 1 below, the dimensional accuracy of the upper magnetic pole in the track width direction is greatly improved and the occurrence rate of overhang is significantly higher than that of the conventional method. To solve the problem of over-etching.
【0020】[0020]
【表1】 [Table 1]
【0021】以上、本発明について実施例を用いて説明
したが、当業者に明らかなように、本発明はその技術的
範囲内において、上記実施例に様々な変形・変更を加え
て実施することができる。
Although the present invention has been described with reference to the embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be implemented by adding various modifications and alterations to the above embodiments within the technical scope thereof. Can be.
【0022】[0022]
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.
【0023】請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法
によれば、第一に、導体コイル、絶縁膜等の積層により
基板上に生じる段差にも拘わらず、上部磁性膜を電気め
っきするための最終的なレジストフレーム全体として
所定の寸法及び寸法精度が確保されるから、それを用い
形成される上部磁性膜は、その先端部即ち段差の下位
の領域に形成される上部磁極について、所望の高い寸法
精度、特にトラック幅方向に所望の寸法精度を得ること
ができ、それによってより一層の狭トラック化が達成さ
れ、高記録密度化及び高速化が可能になる。更に、最終
的なレジストフレームは、第1のレジストフレーム部分
によって、段差の上部に形成しようとする上部磁性膜の
部分について十分な高さが確保されることにより、従来
上部磁性膜を電気めっきする際に発生する虞があったオ
ーバハングを確実に防止されて、オーバエッチングの問
題を解消することができるので、歩留りが大幅に改善さ
れて生産性が向上し、製造コストを低減させることがで
きる。請求項2記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法によれ
ば、熱処理によって第1のレジストフレーム部分のコア
としての機能がより一層発揮されて、最終的に十分な高
さ及び高い寸法精度のレジストフレームが得られるの
で、更に狭トラック化、歩留まりの向上を図ることがで
きる。
According to the method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the first aspect, first, by laminating a conductor coil, an insulating film and the like.
Despite the steps that occur on the substrate, as a final resist frame as a whole for electroplating the upper magnetic film,
Since a predetermined dimension and dimensional accuracy is ensured, using the same
An upper magnetic film formed Te is lower at the tip portion, that the step
In the upper magnetic pole formed in the region, a desired high dimensional accuracy, particularly a desired dimensional accuracy in the track width direction can be obtained, thereby further narrowing the track, achieving high recording density and high speed. Becomes possible. Furthermore, the final
Typical resist frame is the first resist frame part
Of the upper magnetic film to be formed above the step
By ensuring that the part is high enough,
There is a possibility that this may occur when the upper magnetic film is electroplated.
Since overhang can be reliably prevented and the problem of over-etching can be solved, the yield is greatly improved, the productivity is improved, and the manufacturing cost can be reduced. 3. The method of manufacturing a thin-film magnetic head according to claim 2,
For example, the core of the first resist frame portion is formed by heat treatment.
Function is further exhibited, and finally high enough
And a resist frame with high dimensional accuracy can be obtained.
It is possible to further narrow the track and improve the yield.
Wear.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法により上部
磁性膜を形成する工程の前半を工程順にそれぞれ示すA
図乃至C図からなる断面図である。
FIG. 1 shows the first half of a step of forming an upper magnetic film by a method of manufacturing a thin-film magnetic head according to the present invention in the order of steps A;
FIG. 10 is a cross-sectional view consisting of FIGS.
【図2】レジストフレームのコア部を形成した基板の状
態を示す概略斜視図である。
FIG. 2 is a schematic perspective view showing a state of a substrate on which a core portion of a resist frame is formed.
【図3】図2のIII−III線における縦断面図である。FIG. 3 is a vertical sectional view taken along line III-III in FIG. 2;
【図4】本発明の方法により上部磁性膜を形成する工程
の後半を工程順に示すA図及びB図からなる断面図であ
る。
FIG. 4 is a cross-sectional view including A and B showing the latter half of the step of forming an upper magnetic film by the method of the present invention in the order of steps.
【図5】レジストフレームを完成した基板の状態を示す
概略斜視図である。
FIG. 5 is a schematic perspective view showing a state of a substrate on which a resist frame has been completed.
【図6】図5のVI−VI線における縦断面図である。6 is a vertical sectional view taken along line VI-VI of FIG.
【図7】従来の典型的な面内記録再生用薄膜磁気ヘッド
の構成を示す断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a configuration of a conventional typical in-plane recording / reproducing thin film magnetic head.
【図8】従来の方法により上部磁性膜のレジストフレー
ムを形成した基板を示す断面図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a substrate on which a resist frame of an upper magnetic film is formed by a conventional method.
【符号の説明】[Explanation of symbols]
1 基板 2 下部磁性膜 3 磁気ギャップ膜 4 下部絶縁層 5 導体コイル 6 層間絶縁層 7 上部絶縁層 8 上部磁性膜 9 保護膜 10 リアギャップ 11 下部磁極 12 上部磁極 13 めっき下地膜 14 レジストフレーム 15 先端部分 16 フォトレジスト 17 フォトマスク 18 傾斜部 19 第1フレーム部 20 フォトレジスト 21 フォトマスク 22 第2フレーム部 23 レジストフレーム DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Lower magnetic film 3 Magnetic gap film 4 Lower insulating layer 5 Conductor coil 6 Interlayer insulating layer 7 Upper insulating layer 8 Upper magnetic film 9 Protective film 10 Rear gap 11 Lower magnetic pole 12 Upper magnetic pole 13 Plating base film 14 Resist frame 15 Tip Part 16 Photoresist 17 Photomask 18 Inclined part 19 First frame part 20 Photoresist 21 Photomask 22 Second frame part 23 Resist frame
フロントページの続き (72)発明者 南 宏明 大阪府三島郡島本町江川2−15−17 リ ードライト・エスエムアイ株式会社内 (72)発明者 橋口 孝夫 大阪府三島郡島本町江川2−15−17 リ ードライト・エスエムアイ株式会社内 (72)発明者 梅本 智久 大阪府三島郡島本町江川2−15−17 リ ードライト・エスエムアイ株式会社内 (72)発明者 折戸 慎二 大阪府三島郡島本町江川2−15−17 リ ードライト・エスエムアイ株式会社内 (72)発明者 ロナルド・エイ・バー アメリカ合衆国・カリフォルニア州・ 94040、マウンテンビュー、ウィッツロ ード・111 (56)参考文献 特開 昭63−39110(JP,A) 特開 平6−44526(JP,A) 特開 平4−146508(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G11B 5/31Continuing on the front page (72) Inventor Hiroaki Minami 2-15-17 Egawa, Shimamoto-cho, Mishima-gun, Osaka Prefecture Inside (72) Inventor Takao Hashiguchi 2-15-17, Egawa, Shimamoto-cho, Mishima-gun, Osaka Inside Readlight SMI Co., Ltd. (72) Tomohisa Umemoto 2-15-17 Egawa, Shimamoto-cho, Mishima-gun, Osaka Prefecture Inside 72-inch Readlight SMI Co., Ltd. -15-17 Inside Readlight SMI Co., Ltd. (72) Ronald A. Barr, Witzroad 111, Mountain View, 94040, California, U.S.A., USA (56) References JP-A-63-39110 (JP) JP-A-6-44526 (JP, A) JP-A-4-146508 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) G11B 5/31

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】(57) [Claims]
  1. 【請求項1】 下部磁極を有する下部磁性膜、磁気ギャ
    ップ膜、絶縁層及び導体コイル膜を積層した基板上に、
    フォトレジストをパターニングして形成されるレジスト
    フレームをマスクとして電気めっきすることによって、
    前記磁気ギャップ膜を介して前記下部磁極に対向する上
    部磁極を有する上部磁性膜を形成する薄膜磁気ヘッドの
    製造方法において、 前記基板の上に塗布した第1のフォトレジストを、その
    少なくとも前記上部磁極を形成しようとする領域の部分
    を除いて、パターニングすることにより、第1のレジス
    トフレーム部分を形成し、 その上に、前記第1のレジストフレーム部分を少なくと
    も部分的に含むように塗布した第2のフォトレジスト
    を、その前記上部磁極を形成しようとする領域の部分を
    含むように、パターニングすることにより、前記第1の
    レジストフレーム部分と一体化させて第2のレジストフ
    レーム部分を形成し、 前記第1のレジストフレーム部分と前記第2のレジスト
    フレーム部分とからなるレジストフレームを用いて、前
    記上部磁性膜を形成する工程からなり、 前記第1のフォトレジストが、前記第2のフォトレジス
    トより高い粘度を有する ことを特徴とする薄膜磁気ヘッ
    ドの製造方法。
    1. A substrate on which a lower magnetic film having a lower magnetic pole, a magnetic gap film, an insulating layer, and a conductor coil film are laminated,
    By electroplating using a resist frame formed by patterning the photoresist as a mask,
    A method of manufacturing a thin-film magnetic head for forming an upper magnetic film having an upper magnetic pole opposed to the lower magnetic pole via the magnetic gap film, wherein a first photoresist applied on the substrate is provided. At least a portion of the region where the upper magnetic pole is to be formed
    Except, by patterning, the first resist frame portion is formed, thereon, a second photoresist coating the first resist frame portion so as to at least partially contain
    And the portion of the region where the upper magnetic pole is to be formed
    By patterning to include the first
    Be integrated with the resist frame portion to form a second resist frame portion, by using a resist frame consisting of the first resist frame portion and the second resist frame portion, forming the upper magnetic layer made, the first photoresist, the second photoresist
    A method for manufacturing a thin-film magnetic head, which has a higher viscosity than the above .
  2. 【請求項2】(2) 前記第1のレジストフレーム部分を形成Forming the first resist frame portion
    する過程において、前記第1のフォトレジストを、パタThe first photoresist is patterned.
    ーニングした後に更に熱処理することを特徴とする請求After annealing, further heat treatment
    項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。Item 3. A method for manufacturing a thin film magnetic head according to Item 1.
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