JP3219165B2 - Metal film pattern forming method - Google Patents

Metal film pattern forming method

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JP3219165B2 JP25547992A JP25547992A JP3219165B2 JP 3219165 B2 JP3219165 B2 JP 3219165B2 JP 25547992 A JP25547992 A JP 25547992A JP 25547992 A JP25547992 A JP 25547992A JP 3219165 B2 JP3219165 B2 JP 3219165B2
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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、薄膜磁気ヘッドのポー
ルピース等のように、高精度パターンが要求される金属
膜パターンの形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for forming a metal film pattern requiring a high precision pattern, such as a pole piece of a thin film magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドにおいて、ポールピース
をメッキによって形成する場合、基板の表面に、接着層
となる第1の金属膜を付着させ、この第1の金属膜の表
面に下地層となる第2の金属膜を積層しておき、この第
2の金属膜の表面にポールピースとなる第3の金属膜を
メッキによって付着させる。第3の金属膜のパターン形
成に当っては、フォトリソグラフィと称される高精度パ
ターン形成技術が適用されるが、フォトリソグラフィに
よるパターン形成技術には化学的エッチング処理工程が
含まれており、第1の金属膜及び第2の金属膜が、必要
な領域を超えてエッチングされ、アンダーカットを生じ
ることがある。アンダーカットを回避するための従来技
術としては、特開昭57ー120675号公報に記載さ
れた技術が公知である。
2. Description of the Related Art In a thin-film magnetic head, when a pole piece is formed by plating, a first metal film serving as an adhesive layer is attached to the surface of a substrate, and a base layer is formed on the surface of the first metal film. A second metal film is laminated, and a third metal film serving as a pole piece is adhered to the surface of the second metal film by plating. In forming the pattern of the third metal film, a high-precision pattern forming technique called photolithography is applied. However, the pattern forming technique by photolithography includes a chemical etching process. The first metal film and the second metal film may be etched beyond a necessary region, and may cause an undercut. As a conventional technique for avoiding undercut, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-120675 is known.

【0003】この従来技術においては、基板の表面にあ
る第1の金属膜まで、イオンミリングによって除去す
る。このため、第3の金属膜がミリングに曝される時間
が長くなり、ポールピースとなるべき第3の金属膜の膜
厚が減少したり、受けるダメージが大きくなる等の問題
点があった。
In this prior art, the first metal film on the surface of the substrate is removed by ion milling . Therefore, there is a problem that the time during which the third metal film is exposed to milling becomes longer, the thickness of the third metal film to be a pole piece decreases, and the damage received increases.

【0004】この問題点解決を目的とした公知文献例と
して、特開昭64ー47883号公報がある。この先行
技術では、フォトレジスト枠の除去跡において、第2の
金属膜は除去し、第1の金属膜は残すように処理する。
第2の金属膜の除去はイオンミリングによって行なう
が、第1の金属膜は残すように処理するので、第3の金
属膜がイオンミリングに曝される時間が短くなる。この
ため、イオンミリングによる第3の金属膜の膜厚減少及
びダメージを低減させることができる。
As an example of a known document for solving this problem, there is JP-A-64-47883. In this prior art, processing is performed so that the second metal film is removed and the first metal film remains at the removal mark of the photoresist frame.
The removal of the second metal film is performed by ion milling , but the first metal film is processed so as to remain, so that the time during which the third metal film is exposed to ion milling is reduced. For this reason, the thickness reduction and damage of the third metal film due to ion milling can be reduced.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
64ー47883号公報に開示された発明では、第2の
金属膜をイオンミリングによって除去していたので、ポ
ールピースとなる第3の金属膜の膜厚減少及びダメージ
を完全に回避する訳には行かなかった。
However, in the invention disclosed in JP-A-64-47883, since the second metal film is removed by ion milling , the third metal film serving as a pole piece is formed. However, it was not possible to completely avoid the decrease in film thickness and damage.

【0006】そこで、本発明の課題は、ポールピースと
なるべき第3の金属膜の膜厚減少及び受けるダメージ
を、確実に回避し得る金属膜パターン形成方法を提供す
ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a metal film pattern forming method capable of reliably avoiding a decrease in thickness of a third metal film to be a pole piece and damage to the third metal film.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述した課題解決のた
め、本発明に係る金属膜パターン形成方法は、少なくと
も6つの工程を含む。第1の工程は、基板上に第1の金
属膜及び第2の金属膜を積層して形成した後、第2の金
属膜上にフォトレジスト枠を付着させる工程であり、
記第1の金属膜及び前記第2の金属膜は互いに異なる材
料でなる。第2の工程は、前記第2の金属膜の表面の前
記フォトレジスト枠によって区画された内外に第3の金
属膜を付着させる工程であり、前記第3の金属膜は前記
第2の金属膜とは異なる材料でなる。第3の工程は、前
記フォトレジスト枠を除去する工程である。第4の工程
は、前記フォトレジスト枠の除去跡において前記第2の
金属膜を除去し前記第1の金属膜を残すように処理する
工程であって、前記第2の金属膜の除去手段は、エッチ
ング液を用いて、前記第2の金属膜のみを選択的にエッ
チングする化学的選択エッチングである。第5の工程
は、前記除去跡を満たし、かつ、前記除去跡によって囲
まれた第3の金属膜を覆うようにフォトレジストを付着
させる工程である。第6の工程は、フォトレジストの外
側の第3の金属膜、第2の金属膜、第1の金属膜及びフ
ォトレジストを除去する工程である。
In order to solve the above-mentioned problems, a method of forming a metal film pattern according to the present invention includes at least six steps. The first step, after formed by stacking a first metal film and the second metal film on a substrate, a step of depositing a photoresist frame over the second metal layer, before
The first metal film and the second metal film are made of different materials.
Fee. The second step is a step of attaching a third metal film inside and outside the surface of the second metal film defined by the photoresist frame, wherein the third metal film is
It is made of a material different from that of the second metal film. The third step is a step of removing the photoresist frame. The fourth step is a step of performing processing so as to remove the second metal film and leave the first metal film at the removal mark of the photoresist frame, and the removing means of the second metal film includes: , Etch
An etching solution is used to selectively etch only the second metal film.
This is a chemical selective etching for etching. The fifth step is a step of attaching a photoresist so as to fill the removal mark and cover the third metal film surrounded by the removal mark. The sixth step is a step of removing the third metal film, the second metal film, the first metal film, and the photoresist outside the photoresist.

【0008】[0008]

【作用】第4の工程は、フォトレジスト枠の除去跡にお
いて第2の金属膜を除去し第1の金属膜を残すように処
理する工程であって、第2の金属膜の除去手段が化学的
選択エッチングであるから、第3の金属膜がイオンミリ
ングに曝されることがない。このため、イオンミリング
による第3の金属膜の膜厚減少及びダメージを回避する
ことができる。
The fourth step is a step of removing the second metal film and leaving the first metal film at the trace of removal of the photoresist frame. Since the third metal film is an ion millimeter
No exposure to For this reason, it is possible to avoid a decrease in thickness and damage of the third metal film due to ion milling .

【0009】また、フォトレジスト枠の除去跡を、フォ
トレジストによって満たしてあるので、第1の金属膜
は、第2の金属膜の下側から延長された部分をフォトレ
ジストによって覆った構造となる。このため、化学的エ
ッチングによって第3の金属膜及び第2の金属膜を除去
した場合、エッチング剤による食刻はフォトレジストの
下側に延長された部分にとどまり、第2の金属膜の下側
に位置する第1の金属膜には及ばない。従って、第1の
金属膜のアンダーカットを回避できる。また、第1の金
属膜を、第3の金属膜を除去する時に使用されるエッチ
ング剤に対して耐エッチング性のある材質によって形成
し、第1の金属膜のアンダーカットを回避できる。
[0009] Further, since the removal traces of the photoresist frame are filled with the photoresist, the first metal film has a structure in which a portion extending from the lower side of the second metal film is covered with the photoresist. . For this reason, when the third metal film and the second metal film are removed by chemical etching, the etching by the etching agent remains in the portion extended below the photoresist, and the etching is performed under the second metal film. The first metal film located in the first position. Therefore, undercut of the first metal film can be avoided. Further, the first metal film is formed of a material having an etching resistance to an etching agent used when removing the third metal film, so that undercut of the first metal film can be avoided.

【0010】[0010]

【実施例】図1〜図9は本発明に係る金属膜パターン形
成工程を示す図である。
1 to 9 are views showing a metal film pattern forming process according to the present invention.

【0011】図1及び図2で示される工程が第1の工
程、図3に示された工程が第2の工程、図4に示された
工程が第3の工程、図5に示された工程が第4の工程、
図6に示された工程が第5の工程、図7以降が第6の工
程にそれぞれ対応する。まず、第1の工程では、図1に
示すように、基板1の上にメッキ等の手段によって第1
の金属膜2及び第2の金属膜3を積層して付着させる。
薄膜磁気ヘッドを構成する場合の基板1、第1の金属膜
2及び第2の金属膜3の材質は周知である。代表的に
は、基板1はAl2O3 .TiC 等で構成され、表面にAl2O3
膜等の絶縁膜を有する。第1の金属膜2はチタン等で構
成され、第2の金属膜3はニッケル系合金、クロム等で
構成される。次に、図2に示すように、第2の金属膜3
の上に、フォトレジスト枠4を付着させる。フォトレジ
スト枠4は最終的に得ようとするパターンに対応したパ
ターンとなるように付着させる。
The steps shown in FIGS. 1 and 2 are the first step, the step shown in FIG. 3 is the second step, the step shown in FIG. 4 is the third step, and FIG. The process is a fourth process,
The step shown in FIG. 6 corresponds to the fifth step, and the steps after FIG. 7 correspond to the sixth step. First, in a first step, as shown in FIG.
Of the metal film 2 and the second metal film 3 are laminated and attached.
The materials of the substrate 1, the first metal film 2, and the second metal film 3 when forming a thin film magnetic head are well known. Typically, the substrate 1 is made of Al 2 O 3 . It is composed of TiC etc. and has Al 2 O 3
It has an insulating film such as a film. The first metal film 2 is made of titanium or the like, and the second metal film 3 is made of a nickel alloy, chromium or the like. Next, as shown in FIG.
A photoresist frame 4 is attached on the substrate. The photoresist frame 4 is attached so as to have a pattern corresponding to the pattern finally obtained.

【0012】第2の工程では、図3に示されるごとく、
第2の金属膜3の表面のフォトレジスト枠4によって区
画された内外に、第3の金属膜5をメッキによって付着
させる。この第3の金属膜5は薄膜磁気ヘッドにおいて
はパーマロイ等の磁性薄膜として形成される。
In the second step, as shown in FIG.
A third metal film 5 is deposited by plating on the inside and outside of the surface of the second metal film 3 defined by the photoresist frame 4. The third metal film 5 is formed as a magnetic thin film such as permalloy in a thin-film magnetic head.

【0013】第3の工程では、図4に示されるごとく、
フォトレジスト枠4を除去して第2の金属膜3を露出さ
せる。
In the third step, as shown in FIG.
The photoresist frame 4 is removed to expose the second metal film 3.

【0014】第4の工程は、本発明の特徴部分である。
第4の工程では、図5に示されるように、フォトレジス
ト枠4の除去跡41において、第2の金属膜3は除去
し、第1の金属膜2は残すように処理する。第1の金属
膜2を除去する場合、従来は、イオンミリング処理を行
なっていた。このため、前述したように、イオンミリン
による第3の金属膜5の膜厚減少及びダメージを完全
に回避する訳には行かなかった。本発明においては、第
2の金属膜3は、イオンミリングではなく、化学的選択
エッチングによって行なう。従って、第3の金属膜5が
イオンミリングに曝されることがない。このため、イオ
ンミリングによる第3の金属膜5の膜厚減少及びダメー
ジを完全に回避することができる。化学的選択エッチン
グは第2の金属膜3の材質に応じたエッチング液を選択
することによって実行される。第2の金属膜3がニッケ
ル系合金でなる場合に適したエッチング液の代表例はア
ルキルベンゼンスルホン酸である。
The fourth step is a feature of the present invention.
In the fourth step, as shown in FIG. 5, processing is performed so that the second metal film 3 is removed and the first metal film 2 remains at the removal mark 41 of the photoresist frame 4. Conventionally, when the first metal film 2 is removed, an ion milling process is performed. Therefore, as described above, ion milling
However , the reduction of the thickness of the third metal film 5 and the damage caused by the damage were not completely avoided. In the present invention, the second metal film 3 is formed not by ion milling but by chemical selective etching. Therefore, the third metal film 5
No exposure to ion milling . For this reason, Io
The reduction in the thickness of the third metal film 5 and the damage due to the milling can be completely avoided. The chemical selective etching is performed by selecting an etching solution according to the material of the second metal film 3. A typical example of an etchant suitable for the case where the second metal film 3 is made of a nickel-based alloy is alkylbenzenesulfonic acid.

【0015】この後、第5の工程では、図6に示すよう
に、除去跡41を満たし、かつ、除去跡41によって囲
まれた第3の金属膜3を覆うように、フォトレジスト6
を付着させる。
Thereafter, in a fifth step, as shown in FIG. 6, a photoresist 6 is formed so as to fill the removal mark 41 and cover the third metal film 3 surrounded by the removal mark 41.
To adhere.

【0016】次に、第6の工程では、図7に示すよう
に、フォトレジスト6の外側の第3の金属膜5及び第2
の金属膜3を除去する。この場合、第1の金属膜2は第
2の金属膜3の下からフォトレジスト6の下側に延長さ
れた部分があるから、化学的エッチングによって第3の
金属膜5及び第2の金属膜3を除去した場合、第1の金
属膜2の食刻はフォトレジスト6の下側に延長された
にとどまり、第2の金属膜3の下側に位置する部分ま
では及ばない。従って、第1の金属膜2のアンダーカッ
を回避できる。また、第1の金属膜2をチタンによっ
て形成した場合には、パーマロイでなる第3の金属膜5
を除去する時に使用されるエッチング剤FeCl3 に対する
耐エッチング性を確保できるので、この面からも、第1
の金属膜2のアンダーカットを回避できる。
Next, in the sixth step, as shown in FIG. 7, the third metal film 5 and the second metal film 5 outside the photoresist 6 are formed.
Of the metal film 3 is removed. In this case, since the first metal film 2 has a portion extending from under the second metal film 3 to below the photoresist 6, the third metal film 5 and the second metal film 5 are chemically etched. 3 is removed, the etching of the first metal film 2 is performed in a portion extended below the photoresist 6.
And does not extend to a portion located below the second metal film 3. Therefore, the undercut of the first metal film 2
The door can be avoided. When the first metal film 2 is formed of titanium, the third metal film 5 made of permalloy is used.
Since the etching resistance to the etching agent FeCl 3 used when removing the metal can be secured, the first
Undercut of the metal film 2 can be avoided.

【0017】この後、図8に示すようにフォトレジスト
6を除去し、次に、図9に示すように第1の金属膜2を
除去して最終パターンが得られる。
Thereafter, the photoresist 6 is removed as shown in FIG. 8 and then the first metal film 2 is removed as shown in FIG. 9 to obtain a final pattern.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、次
のような効果が得られる。 (a)第4の工程は、フォトレジスト枠の除去跡におい
て第2の金属膜を除去し第1の金属膜を残すように処理
する工程であって、第2の金属膜の除去手段が化学的選
択エッチングであるから、イオンミリングによる第3の
金属膜の膜厚減少及びダメージを完全に回避し得る金属
膜パターン形成方法を提供できる。 (b)フォトレジスト枠の除去跡を、フォトレジストに
よって満たしてあるので、第1の金属膜のアンダーカッ
トを回避し得る金属膜パターン形成方法を提供できる。
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained. (A) The fourth step is a step of removing the second metal film and leaving the first metal film at the removal mark of the photoresist frame. Since the selective etching is performed, it is possible to provide a method of forming a metal film pattern that can completely avoid a reduction in thickness and damage of the third metal film due to ion milling . (B) Since the removal traces of the photoresist frame are filled with the photoresist, it is possible to provide a metal film pattern forming method capable of avoiding undercut of the first metal film.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る金属膜パターン形成方法の工程を
示す図である。
FIG. 1 is a view showing steps of a metal film pattern forming method according to the present invention.

【図2】図1に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 2 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 1;

【図3】図2に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 3 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 2;

【図4】図3に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 4 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 3;

【図5】図4に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 5 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 4;

【図6】図5に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 6 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 5;

【図7】図6に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 7 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 6;

【図8】図7に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 8 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 7;

【図9】図8に示した工程の後に続く工程を示す図であ
る。
FIG. 9 is a view showing a step that follows the step shown in FIG. 8;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2 第1の金属膜 3 第2の金属膜 4 フォトレジスト枠 5 第3の金属膜 6 フォトレジスト 41 フォトレジスト枠の除去跡 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 1st metal film 3 2nd metal film 4 Photoresist frame 5 3rd metal film 6 Photoresist 41 Photoresist removal trace

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 少なくとも6つの工程を含む金属膜パタ
ーン形成方法であって、 第1の工程は、基板上に第1の金属膜及び第2の金属膜
を積層して形成した後、第2の金属膜上にフォトレジス
ト枠を付着させる工程であり、前記第1の金属膜及び前
記第2の金属膜は互いに異なる材料でなり、 第2の工程は、前記第2の金属膜の表面の前記フォトレ
ジスト枠によって区画された内外に第3の金属膜を付着
させる工程であり、前記第3の金属膜は前記第2の金属
膜とは異なる材料でなり、 第3の工程は、前記フォトレジスト枠を除去する工程で
あり、 第4の工程は、前記フォトレジスト枠の除去跡において
前記第2の金属膜を除去し前記第1の金属膜を残すよう
に処理する工程であって、前記第2の金属膜の除去手段
は、エッチング液を用いて、前記第2の金属膜のみを選
択的にエッチングする化学的選択エッチングであり、 第5の工程は、前記除去跡を満たし、かつ、前記除去跡
によって囲まれた第3の金属膜を覆うようにフォトレジ
ストを付着させる工程であり、 第6の工程は、フォトレジストの外側の第3の金属膜、
第2の金属膜、第1の金属膜及びフォトレジストを除去
する工程である金属膜パターン形成方法。
1. A method of forming a metal film pattern comprising at least six steps, wherein a first step comprises stacking a first metal film and a second metal film on a substrate and forming a second metal film on the substrate. Adhering a photoresist frame on the first metal film and the first metal film and the first metal film.
The second metal film is made of different materials, and the second step is a step of attaching a third metal film inside and outside of the surface of the second metal film defined by the photoresist frame, The third metal film is formed of the second metal
Made of a material different from the film, the third step is a step of removing the photoresist frame, the fourth step, the removal of the second metal film in the removal track of the photoresist frame first A step of processing so as to leave one metal film, wherein the second metal film removing means selects only the second metal film using an etchant.
Chemically selective etching for etching択的, fifth step satisfies the removal traces, and be a step of depositing a photoresist to cover the third metal film surrounded by said removal traces A sixth step includes: forming a third metal film outside the photoresist;
A method of forming a metal film pattern, which is a step of removing the second metal film, the first metal film, and the photoresist.
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