JPH03232109A - Production of thin-film magnetic head - Google Patents

Production of thin-film magnetic head

Info

Publication number
JPH03232109A
JPH03232109A JP2727790A JP2727790A JPH03232109A JP H03232109 A JPH03232109 A JP H03232109A JP 2727790 A JP2727790 A JP 2727790A JP 2727790 A JP2727790 A JP 2727790A JP H03232109 A JPH03232109 A JP H03232109A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
etching
thin film
layer
magnetic
track width
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2727790A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2639156B2 (en
Inventor
Kazuhiko Yamada
一彦 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP2727790A priority Critical patent/JP2639156B2/en
Publication of JPH03232109A publication Critical patent/JPH03232109A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2639156B2 publication Critical patent/JP2639156B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

PURPOSE:To form upper and lower magnetic material layer patterns which have a rectangular section even at a narrow track width and to obviate the remaining of etching in the corner parts by removing a mask pattern after the completion of the 2nd ion-etching to remove the resticking layers generated on side walls by a 1st ion etching stage for removing unnecessary regions. CONSTITUTION:The upper magnetic material layer 18 and lower magnetic material layer 13 formed on a substrate 10 consist of NiFe films formed by a sputtering method. An insulating layer 14 to form a gap is constituted of a silicon oxide film. The photoresist patterns 21 equal to the prescribed track width W are then formed. The resticking layers 20 are formed on both side walls of the upper and lower magnetic material layers 18, 13 and the photoresist patterns 21 when the 1st etching to remove the unnecessary magnetic materials is executed by an Ar beam. A substrate holder is rotated backward in succession thereto and the etching to remove the remaining side of the resticking layers 20 is executed. Finally, the photoresist patterns 21 are stripped and the thin-film magnetic head subjected to pole trimming is completed. The pole trimming which has the rectangular section and is free from the remaining of the etching is attached in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は磁気ディスク装置、磁気テープ装置等に使用さ
れる薄膜磁気ヘッド、特に上部及び下部磁性体層パター
ンの形成方法に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin film magnetic head used in magnetic disk devices, magnetic tape devices, etc., and particularly to a method for forming upper and lower magnetic layer patterns.

〔従来の技術] 近年、磁気記録の分野においては、高記録密度化が益々
進み、記録媒体と共に磁気記録を支える磁気ヘッドにお
いても従来のフェライトヘッドに代わり、集積化薄膜磁
気ヘッド技術を用いて製造される誘導型薄膜磁気ヘッド
が実用化されてきている。この薄膜磁気ヘッドは、周波
数特性がフェライトヘッドに比較して格段に優れており
、半導体テクノロジーに基づく製造プロセスが適用され
るので、高精度の高記録密度用磁気ヘッドを低価格で製
造することが可能で、今後の磁気ヘッドの主流と成りつ
つある。
[Prior Art] In recent years, in the field of magnetic recording, recording densities have been increasing, and magnetic heads that support magnetic recording as well as recording media are manufactured using integrated thin-film magnetic head technology instead of conventional ferrite heads. Inductive thin film magnetic heads have been put into practical use. This thin-film magnetic head has much better frequency characteristics than ferrite heads, and because a manufacturing process based on semiconductor technology is applied, it is possible to manufacture high-precision, high-density magnetic heads at low cost. This is possible and is becoming the mainstream of magnetic heads in the future.

第6図、第7図はこの様な薄膜磁気ヘノドのトランスデ
ユーサ一部の構造を示す概略斜視図及び断面図である。
FIGS. 6 and 7 are a schematic perspective view and a sectional view showing the structure of a part of the transducer of such a thin film magnetic henodic.

尚、第7図は第6図のA−A断面に相当する。以下、第
6図、第7図を用いて薄膜磁気へ・7トの構造を説明す
る。第7図において、Al2O2TiC等のセラミック
基板10上にAI!、203等の絶縁層12がスパッタ
リング法等によって成膜されている。ついで、NiFe
合金やCO金属系非晶質材料(例えばCoZrNb)等
の軟磁性体より成る下部磁性体層13が形成される。そ
の後、所定のギャップ長に等しい膜厚を有する絶縁層1
4が形成される。ついで、下部磁性体層13の段差解消
層となる有機物層15が形成され、導電性材料より成る
コイル16が形成される。その後、コイル16の段差解
消層となる有機物層17が再度形成される。次にNiF
e合金やC〇−金属系非晶質材料(例えばCoZrNb
)等の軟磁性体より成る上部磁性体層18が形成され、
絶縁物からなる保護膜(図示せず)が成膜されて薄膜磁
気ヘットのトランスデユーサ一部が構成されている。
Note that FIG. 7 corresponds to the AA cross section in FIG. 6. The structure of the thin film magnet will be described below with reference to FIGS. 6 and 7. In FIG. 7, AI! , 203, etc., are formed by a sputtering method or the like. Next, NiFe
A lower magnetic layer 13 made of a soft magnetic material such as an alloy or a CO metal-based amorphous material (for example, CoZrNb) is formed. After that, an insulating layer 1 having a thickness equal to a predetermined gap length is formed.
4 is formed. Next, an organic layer 15 which becomes a step eliminating layer for the lower magnetic layer 13 is formed, and a coil 16 made of a conductive material is formed. Thereafter, the organic layer 17, which becomes the step eliminating layer of the coil 16, is formed again. Next, NiF
e alloys and C〇-metallic amorphous materials (e.g. CoZrNb
), an upper magnetic layer 18 made of a soft magnetic material such as
A protective film (not shown) made of an insulator is formed to form a part of the transducer of the thin film magnetic head.

近年、磁気記憶装置においては高記録密度化の動きが益
々著しくなってきており、磁気記録媒体と共に磁気記録
技術を支える磁気ヘッドにおいても従来にも増してトラ
ック幅(第6図中Wで表示)の狭いものが求められてい
る。この為、第8図に示したような薄膜磁気ヘッド、す
なわち予め所定のトランク幅Wよりも大きなトラック幅
W′を有する薄膜値、気ヘッドを作製しておき、最後に
上部及び下部磁性体層パターンの先端(媒体対向面側)
の不必要な部分をイオンエツチングして除去しく以下、
この一連の工程をポールトリムと呼ぶ)、所定トラック
幅Wを実現する薄膜磁気ヘッドが検討されている。
In recent years, the trend toward higher recording densities in magnetic storage devices has become more and more remarkable, and the track width (indicated by W in Figure 6) has become larger than ever in magnetic heads, which support magnetic recording technology as well as magnetic recording media. A narrow one is required. For this purpose, a thin film magnetic head as shown in FIG. 8, that is, a thin film magnetic head having a track width W' larger than a predetermined trunk width W, is prepared in advance, and finally the upper and lower magnetic layers are Tip of pattern (side facing medium)
Ion-etch the unnecessary parts of the image to remove them.
This series of steps is called pole trim), and a thin film magnetic head that achieves a predetermined track width W is being studied.

[発明が解決しようとする課題]、 ところで、ボールトリムを行った薄膜磁気へ・ノドにお
いては、以下に述べる如き問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] By the way, the thin film magnetic gutter that has undergone ball trimming has the following problems.

すなわち、従来のポールトリム工程では、薄膜磁気ヘッ
ドウェファ−を固定する工・ノチング装置の基板ホルダ
ーを回転させ、そこへ略垂直方向からArビームを入射
して不要な上部及び下部磁性体層(例えばNiFe膜)
を除去していた。しかし、この方法では、パターン断面
の矩形性が損なわれトラック幅を厳密に制御できないと
いう問題点があった。
That is, in the conventional pole trim process, the substrate holder of the processing/notching device that fixes the thin film magnetic head wafer is rotated, and an Ar beam is incident thereon from a substantially perpendicular direction to remove unnecessary upper and lower magnetic layers (e.g. NiFe film)
was being removed. However, this method has the problem that the rectangularity of the cross section of the pattern is lost and the track width cannot be precisely controlled.

第9図(a)、 (t))は上述した従来法でボールト
リムした薄膜磁気へノドの上部及び下部磁性体層を媒体
対向面側から見た模式図である。ここで、(a)はトラ
ック幅15μm程度の場合であり、■)はトラ・ンク幅
5μm程度の場合である。第9図から明らかな通り、上
部及び下部磁性体層パターンの端部がテーパー状になっ
ており、トラック幅を厳密に規定することができない。
FIGS. 9(a) and 9(t) are schematic diagrams of the upper and lower magnetic layers of the thin film magnetic head which have been bolt-trimmed by the conventional method described above, as viewed from the medium facing surface side. Here, (a) is a case where the track width is about 15 μm, and (2) is a case where the track width is about 5 μm. As is clear from FIG. 9, the ends of the upper and lower magnetic layer patterns are tapered, making it impossible to precisely define the track width.

特に、狭トラツク幅の場合(第9図(b))には、上部
磁性体層パターンの断面が略三角形状であり、記録媒体
への情報の書込み動作能力自体が低下していると予想さ
れ、単にトランク幅が厳密に規定できないと言うだけで
はなく磁気ヘッドとしても問題である。また、マスクと
なるフォトレジストパターンの膜厚にもよるが、再付着
によるパリが発生すると言う問題点もあった。
In particular, in the case of a narrow track width (FIG. 9(b)), the cross section of the upper magnetic layer pattern is approximately triangular, and it is expected that the ability to write information to the recording medium itself is reduced. This is a problem not only because the trunk width cannot be strictly defined, but also for the magnetic head. Additionally, depending on the film thickness of the photoresist pattern that serves as a mask, there is also the problem that pars may occur due to redeposition.

一方、矩形断面を実現するイオンエツチング法として、
基板ホルダーを回転させArビームの入射角度を40〜
60度に設定してイオンエツチングを行う方法(斜め入
射法)がある。しかし、この方法をボールトリムに適用
した場合には次のような問題点があった。すなわち、ボ
ールトリムにより除去される領域は、第8図に示した様
に上部及び下部磁性体層パターンに食い込んでおり、し
かも段差にして10pmを越える非常に厚い有機物層1
5及び17に近接していることから、第8図中矢印Bで
示したコーナ一部分に到達するArビームの入射頻度が
極端に低下してしまい、コーナ一部分に工ッチング残り
が生しるという問題があった。
On the other hand, as an ion etching method to realize a rectangular cross section,
Rotate the substrate holder to adjust the incident angle of the Ar beam to 40~
There is a method (oblique incidence method) in which ion etching is performed by setting the angle at 60 degrees. However, when this method is applied to the ball trim, there are the following problems. In other words, the region removed by the ball trim digs into the upper and lower magnetic layer patterns as shown in FIG.
5 and 17, the incidence frequency of the Ar beam that reaches the part of the corner indicated by the arrow B in Fig. 8 is extremely reduced, resulting in a problem that machining remains in the part of the corner. was there.

発明者の検討によれば、上部及び下部磁性体層の膜厚相
が約5μmの薄膜磁気ヘッドに対して、斜め入射法(A
r圧カニ 2 Xl0−’Torr、加速電圧=500
v、入射角=45°)によりポールトリムを行った場合
、トリムされる領域の大半は約140分で除去されたが
、コーナ一部分は300分以上エツチングを継続しても
完全には除去できなかった。また、斜め入射法では第1
0図に示したように、フォトレジストのエツチングレー
トが2倍以上に増加するのに対して、NiFe膜のレー
トは殆ど増加しない。従って、マスクとなるフォトレジ
ストの膜厚をレートの増加に対応してさらに厚くする必
要があり、フォトレジストパターンの形成が困難になる
という問題もあった。
According to the inventor's study, the oblique incidence method (A
r pressure crab 2 Xl0-'Torr, acceleration voltage = 500
When pole trimming was carried out using the etching method (incidence angle = 45°), most of the trimmed area was removed in about 140 minutes, but some corners could not be completely removed even after continuing etching for more than 300 minutes. Ta. In addition, in the oblique incidence method, the first
As shown in FIG. 0, the etching rate of the photoresist increases by more than twice, whereas the etching rate of the NiFe film hardly increases. Therefore, it is necessary to further increase the thickness of the photoresist serving as a mask in response to the increase in the rate, which poses the problem of making it difficult to form a photoresist pattern.

本発明の目的は、上述した問題点を解決した薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法、すなわち狭トラツク幅においても上部
ないしは下部磁性体層パターンか矩形断面を有し、コー
ナ一部分でのエツチング残りの無いポールトリム方法を
提供することにある。
The object of the present invention is to provide a method for manufacturing a thin film magnetic head that solves the above-mentioned problems, that is, to provide a pole trim in which the upper or lower magnetic layer pattern has a rectangular cross section even in a narrow track width, and there is no etching residue at a part of the corner. The purpose is to provide a method.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、基板上に形成された軟磁性薄膜より成る上部
・下部側磁性体層パターンの間に導体薄膜より成るコイ
ル、非磁性薄膜より成る磁気ギャンプ層、及び電気的絶
縁性と段差解消機能とを果たす有機物層を挟んで成る薄
膜磁気ヘッドの製造方法において、 所定のトラック幅よりも大きなトラック幅を有する下部
及び上部磁性体層パターンを形成する工程、 前記上部磁性体層パターンの少なくとも媒体対向面側の
先端部に所定のトラック幅に略等しい幅を有するマスク
パターンを形成する工程、イオンビームの照射方向を、
トラック幅方向と直交する下部及び上部磁性体層パター
ン長手方向と平行な方向に固定してエツチングを行い、
前記マスクパターンにより被覆された以外の、ギャップ
を成す絶縁層と、下部及び上部磁性体層パターンとの不
要領域を除去する第1のイオンエツチング工程、 前記不要領域を除去された絶縁層と下部及び上部磁性体
層パターンの左右両側壁に対して、同時または片側ずつ
イオンビームを照射し、第1のイオンエツチング工程に
より前記側壁に生じた再付着層を除去する第2のイオン
エツチング工程、エツチング完了後、マスクパターンを
除去する工程とをこの順序で含むことを特徴とする。
The present invention provides a coil made of a conductive thin film between upper and lower magnetic layer patterns made of a soft magnetic thin film formed on a substrate, a magnetic gap layer made of a non-magnetic thin film, and electrical insulation and step elimination functions. A method for manufacturing a thin film magnetic head sandwiching an organic layer that performs the following steps: forming lower and upper magnetic layer patterns having track widths larger than a predetermined track width; A process of forming a mask pattern having a width approximately equal to a predetermined track width at the tip of the surface side, and changing the ion beam irradiation direction.
Etching is performed while fixed in a direction parallel to the longitudinal direction of the lower and upper magnetic layer patterns perpendicular to the track width direction,
a first ion etching step for removing unnecessary regions of the insulating layer forming the gap and the lower and upper magnetic layer patterns other than those covered by the mask pattern; A second ion etching process in which the left and right side walls of the upper magnetic layer pattern are irradiated with an ion beam simultaneously or on one side at a time to remove the redeposited layer formed on the side walls in the first ion etching process, and etching is completed. The method is characterized in that it includes a step of removing the mask pattern in this order.

本発明では、第1のイオンエツチング工程において、入
射ビームとウェファ−表面に立てた法線の成す角度θが
少なくとも10度以上とするのが好適である。
In the present invention, in the first ion etching step, it is preferable that the angle θ between the incident beam and the normal to the wafer surface be at least 10 degrees.

〔作用〕[Effect]

発明者の検討によれば、ウェファ−をイオンビームの入
射方向に対して固定し、しかもウェファ−表面に立てた
法線に対してイオンビームの成す角度θを10度以上に
設定してエツチングを行った場合、パターンの入射イオ
ンビームと直交する辺の部分には再付着およびエツチン
グ残りが全く起こらなかった。
According to the inventor's study, etching is carried out by fixing the wafer with respect to the direction of incidence of the ion beam and setting the angle θ of the ion beam to the normal to the wafer surface to be 10 degrees or more. When etching was performed, no redeposition or etching residue occurred on the side of the pattern perpendicular to the incident ion beam.

このことを第2図を用いてボールトリムと関連させて説
明する。第2図は薄膜磁気ヘッドのトランスデユーサ−
の形成されたウェファ−30とイオンビームの入射角度
の関係を模式的に示した平面図及び側面図である。ここ
で、磁性体パターン19は第6図または第7図の下部磁
性体層13あるいは上部磁性体層18に対応している。
This will be explained in connection with the ball trim using FIG. 2. Figure 2 shows the transducer of a thin film magnetic head.
FIG. 3 is a plan view and a side view schematically showing the relationship between the wafer 30 formed with the ion beam and the incident angle of the ion beam. Here, the magnetic material pattern 19 corresponds to the lower magnetic layer 13 or the upper magnetic layer 18 in FIG. 6 or 7.

また、図の煩雑さを避ける為、1個の磁性体パターン1
9のみを拡大して表示している。更に、磁性体パターン
19のイオンエツチング前のトラック幅W′は、第8図
に示したように所定のトラック幅Wよりも大きく形成さ
れている。
Also, in order to avoid complication of the diagram, one magnetic material pattern 1
Only 9 is enlarged and displayed. Further, the track width W' of the magnetic material pattern 19 before ion etching is formed to be larger than the predetermined track width W, as shown in FIG.

第2図に矢印31で示したようにイオンビームの入射方
向を磁性体パターン19のトラック長手方向(破線矢印
32で示す)に固定し、しかも薄膜磁気ヘッドのトラン
スデユーサ−の形成されたウェファ−表面に立てた法線
33とイオンビームの成す角度θを10度以上に設定し
て、ボールトリム、つまり第2図中斜線で示した不要な
磁性体34を除去した際には、エツチングされた部分の
うち入射ビームの方向と直交した辺の部分(第2図中斜
線Cで示した箇所)には、エツチング残り及び再付着は
全く生じなかった。
As shown by the arrow 31 in FIG. 2, the direction of incidence of the ion beam is fixed in the longitudinal direction of the track of the magnetic material pattern 19 (indicated by the broken line arrow 32), and the wafer is formed with a transducer of a thin film magnetic head. - When the angle θ between the normal 33 on the surface and the ion beam is set to 10 degrees or more and the ball trim, that is, the unnecessary magnetic material 34 shown with diagonal lines in FIG. No etching residue or re-deposition occurred on the side portion perpendicular to the direction of the incident beam (the portion indicated by diagonal line C in FIG. 2) among the portions that were etched.

ここで、ビーム入射角度θが大きくなるにしたがって、
マスクとなるフォトレジストのエツチングレートが大き
くなり(第10図参照)、より膜厚の大きなフォトレジ
ストパターンが必要となるのでθの設定にはこの点に留
意する必要があり、10度から45度程度に設定してお
くのが良い。尚、以上述べてきたエツチング工程を以下
の説明の都合上、第1のエツチング工程と呼ぶ。
Here, as the beam incidence angle θ increases,
The etching rate of the photoresist that serves as a mask increases (see Figure 10), and a thicker photoresist pattern is required, so this point must be kept in mind when setting θ. It is best to set it to a certain degree. Incidentally, the etching process described above will be referred to as the first etching process for convenience of the following explanation.

以上の第1のエツチング工程により、不要な磁性体34
(第2図中斜線で表示した部分)が殆ど除去されるが、
ビーム入射方向と平行な辺の部分(第2図中矢印りで表
示)には再付着層が認められた。第3図は第1のエツチ
ング工程後の磁性体パターン19のトラック幅方向の概
略断面図であるが、所定のトラック幅Wに対応したフォ
トレジストパターン21の両側面に再付着層20が形成
されている。
The above first etching process removes unnecessary magnetic material 34.
(The shaded area in Figure 2) is almost completely removed, but
A re-deposition layer was observed on the sides parallel to the beam incidence direction (indicated by arrows in FIG. 2). FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the magnetic pattern 19 in the track width direction after the first etching process, and it shows that re-deposition layers 20 are formed on both sides of the photoresist pattern 21 corresponding to a predetermined track width W. ing.

第4図は、再付着層20の成す角度β(第3図参照)と
フォトレジストパターン21の膜厚(ポールトリムされ
る部分の膜厚で規格化して示した)の関係を示すグラフ
である。ここで、○印はビーム入射方向をトラック長手
方向に固定してエツチングを行った場合であり、口印は
通常通り基板を回転させてエツチングを行った場合であ
る。尚、上部及び下部磁性体層18.13の材質はNi
Fe、絶縁層14は5iOzであり、エツチング条件は
Ar圧カニ 4 Xl0−’Torr、加速電圧: 5
00Vである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the angle β formed by the re-deposition layer 20 (see FIG. 3) and the film thickness of the photoresist pattern 21 (normalized by the film thickness of the portion to be pole trimmed). . Here, the circle mark indicates the case where etching was performed with the beam incident direction fixed in the longitudinal direction of the track, and the round mark indicates the case where etching was performed with the substrate rotated as usual. The material of the upper and lower magnetic layers 18.13 is Ni.
Fe, the insulating layer 14 is 5 iOz, and the etching conditions are Ar pressure crab 4 Xl0-'Torr, acceleration voltage: 5
It is 00V.

第4図より明らかな通り、イオンビームの入射方向を磁
性体パターンI9のトラック長手方向に固定してエツチ
ングを行った場合、再付着層20がウェファ−表面と成
す角度βはフォトレジストパターン21の膜厚と相関が
無く、はぼ一定で、しかも略90度(8285度)であ
ることが明らかとなった。
As is clear from FIG. 4, when etching is performed with the incident direction of the ion beam fixed in the track longitudinal direction of the magnetic pattern I9, the angle β between the re-deposition layer 20 and the wafer surface is smaller than that of the photoresist pattern 21. It has become clear that there is no correlation with the film thickness, that the angle is almost constant, and that it is approximately 90 degrees (8285 degrees).

基板を回転させた場合も、フォトレジスト膜厚が厚くな
るにつれて、角度βは大きくなるが75度以下の値しか
得られていない。
Even when the substrate is rotated, the angle β increases as the photoresist film thickness increases, but only a value of 75 degrees or less is obtained.

従って、イオンビームの入射方向を固定してエツチング
した際に生じる再付着層20をそのまま、つまり再付着
層20とウェファ−表面の成す角度βを変えないように
除去することにより、はぼ矩形の断面を持つポールトリ
ムされた磁性体パターンを形成することができる。以下
、この再付着層20の除去工程(第2のエツチング工程
と呼ぶ)について第5図を用いて説明する。
Therefore, by removing the re-deposition layer 20 that occurs when etching is performed with the incident direction of the ion beam fixed, that is, without changing the angle β between the re-deposition layer 20 and the wafer surface, a nearly rectangular shape can be formed. A pole-trimmed magnetic material pattern having a cross section can be formed. The process of removing this re-deposition layer 20 (referred to as the second etching process) will be described below with reference to FIG.

第5図において、第1のイオンエ・ノチング工程を完了
した薄膜磁気ヘッドウェファ−30のトラック長手方向
32をビーム入射方向31に対して+α(あるいは−α
)だけ傾けてビームを照射し、側壁に生じた再付着層2
0を片側ずつエツチングして除去する。尚、この際ウェ
ファ−表面に立てた法線と入射ビームの成す角度θは第
1のエツチング工程で設定したθの値のままで良く、変
更する必要はない。この第2のエツチング工程における
ビームの入射角度αの値は特に制限はないが、再付着層
をオーバーエツチングした際に露出する面がフォトレジ
ストパターン21の側壁であり、再付着層20は殆ど上
部あるいは下部磁性体層を成す磁性体から構成されるこ
とから、磁性体とフォトレジストが同速エツチングされ
る条件に設定することが望ましい。例えば、磁性体がN
iFeの場合には第10図から明らかなように、αを4
0〜45度として第2のエツチング工程を実行すればよ
い。
In FIG. 5, the track longitudinal direction 32 of the thin film magnetic head wafer 30 that has undergone the first ion etching/notching process is +α (or -α) relative to the beam incident direction 31.
), the beam was irradiated at an angle of
0 is removed by etching one side at a time. At this time, the angle .theta. formed by the normal to the wafer surface and the incident beam may remain at the value .theta. set in the first etching step, and there is no need to change it. There is no particular limit to the value of the incident angle α of the beam in this second etching step, but the surface exposed when the re-deposition layer is over-etched is the side wall of the photoresist pattern 21, and the re-deposition layer 20 is mostly on the top. Alternatively, since the lower magnetic material layer is made of a magnetic material, it is desirable to set conditions such that the magnetic material and the photoresist are etched at the same speed. For example, if the magnetic material is N
In the case of iFe, as is clear from Fig. 10, α is set to 4.
The second etching step may be performed at an angle of 0 to 45 degrees.

以上述べたきたような薄膜磁気ヘッドの製造方法により
、従来の方法で生じていた問題点が・解決され、矩形断
面を有する狭トラツク幅のポールトリムが実現される。
By the method of manufacturing a thin film magnetic head as described above, the problems encountered with the conventional methods are solved, and a pole trim having a rectangular cross section and a narrow track width is realized.

〔実施例] 第1図を用いて本発明による薄膜磁気ヘッドの製造方法
の実施例を工程順に説明する。尚、第1図はいずれもト
ラック幅方向の概略断面図で表示している。
[Example] An example of a method for manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention will be described in order of steps with reference to FIG. Note that FIG. 1 is a schematic cross-sectional view in the track width direction.

第1図(a)に示した様に、公知の薄膜磁気ヘッドの製
造方法によりトラック幅がW′の薄膜磁気ヘッドトラン
スデユーサ−を形成した。ここで、トラック幅W′は3
0μmである。また、基板10上に形成された上部磁性
体層18及び下部磁性体層13(膜厚はともに2.5μ
m)はスパッタ法により成膜したNiFe (Fe :
18wt%)膜からなり、ギヤンブとなる絶縁層14は
膜厚0.3μmの酸化珪素膜より構成した。NiFe膜
、酸化珪素膜の成膜条件は、ともにAr圧力5 Xl0
−3Torr、投入電力密度=7.5W/cm2である
As shown in FIG. 1(a), a thin film magnetic head transducer having a track width of W' was formed by a known thin film magnetic head manufacturing method. Here, the track width W' is 3
It is 0 μm. In addition, an upper magnetic layer 18 and a lower magnetic layer 13 (both have a thickness of 2.5 μm) are formed on the substrate 10.
m) is NiFe (Fe:
18 wt%) film, and the insulating layer 14 serving as a gap was composed of a silicon oxide film with a thickness of 0.3 μm. The conditions for forming the NiFe film and the silicon oxide film are Ar pressure 5 Xl0.
−3 Torr, input power density=7.5 W/cm2.

ついで、第1図(b)に示した様に、所定のトラック幅
W(本実施例ではW=3μmとした)に等しいフォトレ
ジストパターン21(膜厚25μm)を形成し、Arビ
ームにより不要な磁性体を除去する第1のエツチングを
行った。このArビームによるエツチング時には、トラ
ック長手方向と入射ビームが略平行となるようにウェフ
ァ−を固定し、しかもウェファ−表面に立てた法線と入
射ビームの成す角度θが25度となるようにθを設定し
てエツチングを行った。エツチング条件は、Ar圧力=
4×10− ’Torr、加速電圧: 500Vである
Next, as shown in FIG. 1(b), a photoresist pattern 21 (film thickness 25 μm) equal to a predetermined track width W (in this example, W = 3 μm) is formed, and unnecessary unnecessary parts are removed using an Ar beam. A first etching process was performed to remove the magnetic material. During etching with this Ar beam, the wafer is fixed so that the track longitudinal direction and the incident beam are approximately parallel, and the angle θ between the normal to the wafer surface and the incident beam is 25 degrees. I set it and etched it. The etching conditions are Ar pressure=
4×10-'Torr, acceleration voltage: 500V.

第1のエツチング工程完了後の状態を第1図(C)に示
したが、上部及び下部磁性体層18.13並びにフォト
レジストパターン21の両側壁に再付着層20が形成さ
れている。この再付着層20とウェファ−表面との成す
角度は約85度であった。
The state after the completion of the first etching step is shown in FIG. 1C, in which reattachment layers 20 are formed on both side walls of the upper and lower magnetic layers 18, 13 and the photoresist pattern 21. The angle between this re-deposition layer 20 and the wafer surface was about 85 degrees.

その後、第1図(d)に示した様に、ウェファ−表面に
立てた法線と入射ビームの成す角度θを25度に保持し
たまま、基板ホルダーをわずかに回転させてトランク長
手方向とビームの入射方向の成す角度(〔作用]の項で
述べた角度αに対応する)が40度になるようにして、
再付着層20の片方を除去するエツチングを行った。尚
、エツチング条件は第1のエツチングの場合と同じであ
る。
Thereafter, as shown in Figure 1(d), while maintaining the angle θ between the normal to the wafer surface and the incident beam at 25 degrees, the substrate holder is slightly rotated to align the longitudinal direction of the trunk and the beam. The angle formed by the incident direction of (corresponding to the angle α mentioned in the [Effect] section) is 40 degrees,
Etching was performed to remove one side of the re-deposition layer 20. Note that the etching conditions are the same as in the first etching.

引き続いて、第1図(e)に示した様に、ウェファ−表
面に立てた法線と入射ビームの成す角度θを25度に保
持したまま、基板ホルダーを逆方向に回転させ、トラン
ク長手方向とビーム入射方向の成す角度がトラック長手
方向からみて一40度となるように固定して、再付着層
20の残りの側を除去するエツチングを行った。尚、エ
ツチング条件はやはり第1のエツチング工程と同じであ
る。また、このエツチングにより、先に再付着層除去エ
ツチングを行った側壁には、Arビームは殆ど入射しな
いため、なんら変化は起こらなかった。
Subsequently, as shown in Figure 1(e), while maintaining the angle θ between the normal to the wafer surface and the incident beam at 25 degrees, the substrate holder is rotated in the opposite direction, and the trunk is rotated in the longitudinal direction. Etching was performed to remove the remaining side of the re-deposition layer 20 while fixing the angle formed by the beam incident direction and the beam incidence direction to be 140 degrees as viewed from the track longitudinal direction. Note that the etching conditions are also the same as in the first etching step. Further, due to this etching, no change occurred because the Ar beam was hardly incident on the side wall where the redeposited layer removal etching was performed previously.

以上の第2のエツチング工程(第1図の(d)と(e)
に対応)完了後の状態を第1図げ)に示した。
The above second etching process ((d) and (e) in Figure 1)
Figure 1) shows the state after completion.

最後にフォトレジストパターン21を剥離し、本発明に
よるポールトリムを実施した薄膜磁気ヘットを完成した
Finally, the photoresist pattern 21 was peeled off to complete a thin film magnetic head with pole trim according to the present invention.

以上のようにしてポールトリムした薄膜磁気ヘッドのト
ランスデユーサ一部をSEMにて観察したところ、トラ
ック幅は約3μmでありポールトリムされた上部及び下
部磁性体層の断面はほぼ矩形で、ハリも見られなかった
。また、コーナ一部分(第8図中矢印Bで示した箇所)
でのエツチング残りも全く認められず、良好なポールト
リムが行われたことが確認された。
When a part of the transducer of the thin-film magnetic head pole-trimmed as described above was observed using an SEM, the track width was approximately 3 μm, and the cross-sections of the pole-trimmed upper and lower magnetic layers were approximately rectangular, with no sharp edges. I couldn't see either. Also, part of the corner (point indicated by arrow B in Figure 8)
No etching residue was observed at all, confirming that good pole trim had been performed.

尚、以上の説明では再付着層の除去を行う第2のエツチ
ング工程を2回に分けて行う例についてのみ言及したが
、これは通常のイオンエツチング装置はイオンガンを1
個のみしか装備していない為である。従って、複数個(
少なくとも2個)のイオンガンを装備し、再付着層除去
の際トラック長手方向に対して各イオンガンのビーム方
向を±40度に設定できる機能を有するイオンエツチン
グ装置を用いれば、左右両側壁に生じた再付着層を同時
に除去してもよい。この場合再付着層の除去に要する作
業時間は、本実施例の場合の半分になるという利点があ
る。
In the above explanation, only an example was mentioned in which the second etching step for removing the redeposited layer is performed in two steps, but this is because a normal ion etching device uses only one ion gun.
This is because only one item is equipped. Therefore, multiple pieces (
If an ion etching device is equipped with at least two ion guns and has the ability to set the beam direction of each ion gun at ±40 degrees with respect to the longitudinal direction of the track when removing the redeposited layer, it is possible to eliminate The redeposition layer may be removed at the same time. In this case, there is an advantage that the working time required to remove the redeposited layer is half that of the present embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上述べたきたように本発明によれば、矩形断面を持ち
エツチング残りの無いポールトリムが実現され、近年の
高記録密度化の動きに対応した高トラツク密度の薄膜磁
気ヘッドを製造することが可能となる。
As described above, according to the present invention, a pole trim having a rectangular cross section and no etching residue is realized, and it is possible to manufacture a thin film magnetic head with a high track density that corresponds to the recent trend toward higher recording densities. becomes.

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

第1図は本発明の一実施例を工程順に示した断面図、 第2図〜第5図は本発明の詳細な説明するための図、 第6図、第7図は薄膜磁気ヘッドの概略構造を示す図、 第8図はポールトリムを説明するための図、第9図は従
来のポールトリム法での問題点の例を説明するための図
、 第10図は上部ないしは下部磁性体層を成すNiFe膜
のエツチングレートとArビーム入射角の関係を示すグ
ラフである。 10・・・・・基板 12、14・・・絶縁層 13・・・・・下部磁性体層 15、17・・・肴機物層 18・・・・・上部磁性体層 19・・・・・磁性体パターン 20・・・・・再付着層
Fig. 1 is a sectional view showing an embodiment of the present invention in the order of steps; Figs. 2 to 5 are diagrams for explaining the invention in detail; Figs. 6 and 7 are schematic diagrams of a thin-film magnetic head. A diagram showing the structure, Figure 8 is a diagram to explain pole trim, Figure 9 is a diagram to explain examples of problems with the conventional pole trim method, and Figure 10 is a diagram to explain the upper or lower magnetic layer. 3 is a graph showing the relationship between the etching rate of the NiFe film and the Ar beam incident angle. 10... Substrates 12, 14... Insulating layer 13... Lower magnetic layer 15, 17... Serving material layer 18... Upper magnetic layer 19...・Magnetic material pattern 20...Reattachment layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)基板上に形成された軟磁性薄膜より成る上部・下
部両磁性体層パターンの間に導体薄膜より成るコイル、
非磁性薄膜より成る磁気ギャップ層、及び電気的絶縁性
と段差解消機能とを果たす有機物層を挟んで成る薄膜磁
気ヘッドの製造方法において、 所定のトラック幅よりも大きなトラック幅を有する下部
及び上部磁性体層パターンを形成する工程、 前記上部磁性体層パターンの少なくとも媒体対向面側の
先端部に所定のトラック幅に略等しい幅を有するマスク
パターンを形成する工程、 イオンビームの照射方向を、トラック幅方向と直交する
下部及び上部磁性体層パターン長手方向と平行な方向に
固定してエッチングを行い、前記マスクパターンにより
被覆された以外の、ギャップを成す絶縁層と、下部及び
上部磁性体層パターンとの不要領域を除去する第1のイ
オンエッチング工程、 前記不要領域を除去された絶縁層と下部及び上部磁性体
層パターンの左右両側壁に対して、同時または片側ずつ
イオンビームを照射し、第1のイオンエッチング工程に
より前記側壁に生じた再付着層を除去する第2のイオン
エッチング工程、エッチング完了後、マスクパターンを
除去する工程とをこの順序で含むことを特徴とする薄膜
磁気ヘッドの製造方法。
(1) A coil made of a conductive thin film between upper and lower magnetic layer patterns made of a soft magnetic thin film formed on a substrate;
A method for manufacturing a thin film magnetic head comprising a magnetic gap layer made of a non-magnetic thin film and an organic material layer having electrical insulation properties and a step eliminating function, wherein a lower and upper magnetic head having a track width larger than a predetermined track width is provided. forming a mask pattern having a width approximately equal to a predetermined track width at least at the tip of the upper magnetic layer pattern on the medium facing surface side; Etching is performed fixedly in a direction parallel to the longitudinal direction of the lower and upper magnetic layer patterns perpendicular to the direction, and the insulating layer other than that covered by the mask pattern forming a gap and the lower and upper magnetic layer patterns are etched. a first ion etching step for removing unnecessary regions; irradiating the left and right side walls of the insulating layer and the lower and upper magnetic layer patterns from which the unnecessary regions have been removed simultaneously or on each side with an ion beam; A method for manufacturing a thin film magnetic head, comprising, in this order, a second ion etching step for removing the redeposited layer formed on the side wall by the ion etching step, and a step for removing the mask pattern after the etching is completed. .
JP2727790A 1990-02-08 1990-02-08 Method for manufacturing thin-film magnetic head Expired - Fee Related JP2639156B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2727790A JP2639156B2 (en) 1990-02-08 1990-02-08 Method for manufacturing thin-film magnetic head

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2727790A JP2639156B2 (en) 1990-02-08 1990-02-08 Method for manufacturing thin-film magnetic head

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03232109A true JPH03232109A (en) 1991-10-16
JP2639156B2 JP2639156B2 (en) 1997-08-06

Family

ID=12216580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2727790A Expired - Fee Related JP2639156B2 (en) 1990-02-08 1990-02-08 Method for manufacturing thin-film magnetic head

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2639156B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100338205B1 (en) * 1998-10-23 2002-05-27 사또시 기꾸야 Top surface imaging technique for top pole tip width control in magnetoresistive read/write head processing
JP2005012215A (en) * 2003-06-17 2005-01-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Magnetoresistive sensor equipped with bias magnet having steep end wall slope
KR100481595B1 (en) * 2002-11-21 2005-04-08 김동수 The hat binding with string

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100338205B1 (en) * 1998-10-23 2002-05-27 사또시 기꾸야 Top surface imaging technique for top pole tip width control in magnetoresistive read/write head processing
KR100481595B1 (en) * 2002-11-21 2005-04-08 김동수 The hat binding with string
JP2005012215A (en) * 2003-06-17 2005-01-13 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands Bv Magnetoresistive sensor equipped with bias magnet having steep end wall slope

Also Published As

Publication number Publication date
JP2639156B2 (en) 1997-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH03242810A (en) Self-alignment type magnetic pole piece using sacrificial mask
EP0383739A1 (en) Method for making thin film magnetic head
JPH08171712A (en) Side face exposure type thin-film magnetic head and its production
JP3394266B2 (en) Method of manufacturing magnetic write / read head
JPH11293480A (en) Etching mask, its manufacture and etching method as well as magnetic head and its production
JPH03232109A (en) Production of thin-film magnetic head
JPH10247305A (en) Production of composite type thin-film magnetic head
JP2702215B2 (en) Method for manufacturing thin-film magnetic head
JP2751696B2 (en) Method for manufacturing thin-film magnetic head
JP2000339622A (en) Method of forming magnetic pole of thin film magnetic head
JPS6038713A (en) Production of thin film magnetic head
JP3569462B2 (en) Method for manufacturing MR head
JPS6257115A (en) Production of magnetic head
JP2891817B2 (en) Magnetic head manufacturing method
JP2861080B2 (en) Method for forming pattern of amorphous alloy magnetic film
JP2517479B2 (en) Method of manufacturing thin film magnetic head
JPH1196512A (en) Thin-film magnetic head and its production
JPH02247808A (en) Thin film magnetic head and its production
JPS5898823A (en) Production for thin film magnetic head
JPH0475567B2 (en)
JPH11273026A (en) Composite type thin film magnetic head and its manufacture
JPH0264910A (en) Thin film magnetic head and manufacture thereof
JPH01134931A (en) Formation of fine pattern
JPH06131630A (en) Thin film magnetic head and its production
JPH04268205A (en) Production of thin-film magnetic head

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080425

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090425

Year of fee payment: 12

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees