JP5147467B2 - Manufacturing method of thin film magnetic head - Google Patents
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Description
本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a thin film magnetic head.
薄膜磁気ヘッドの製造に当たっては、セラミック構造体でなるウエハ上に多数の薄膜磁気ヘッド素子を格子状に配列して形成した後、ウエハからロウバー（Raw Bar）を取り出し、取り出されたロウバーを、接着剤等を用いてジグに接着し、媒体対向面を、所望のヘッド特性が得られるように研磨する。研磨に当たっては、砥粒を埋め込んだ定盤に、ロウバーの媒体対向面を接触させ、かつ、圧力をかけながら、媒体対向面の研磨処理を行う。研磨の後、媒体対向面に、ＤＬＣ(Diamond Like Carbon)等の保護膜形成工程、浮上特性調節のための幾何学的形状付与工程等を施し、これらの工程の終了後に薄膜磁気ヘッドの個品を取り出す。 When manufacturing thin film magnetic heads, a large number of thin film magnetic head elements are arranged in a lattice pattern on a wafer made of a ceramic structure, and then the raw bar is taken out from the wafer and the removed row bar is bonded. An adhesive or the like is used to adhere to the jig, and the medium facing surface is polished so as to obtain desired head characteristics. In the polishing, the medium facing surface is polished while bringing the medium facing surface of the row bar into contact with the surface plate in which the abrasive grains are embedded and applying pressure. After polishing, a protective film forming process such as DLC (Diamond Like Carbon) is applied to the medium facing surface, and a geometrical shape applying process for adjusting the flying characteristics, etc. Individual thin film magnetic heads after the completion of these processes Take out.
薄膜磁気ヘッドでは、時代とともに急速に進展するハードディスク（ＨＤＤ）の高密度記録化に追従すべく、絶え間ない研究開発の努力がなされてきた。この薄膜磁気ヘッドの技術分野では、ハードディスクなどの磁気記録媒体の記録密度が飛躍的に向上し、より一層の性能向上が求められていることに伴い、記録方式が長手記録方式から垂直記録方式に移行しつつある。この垂直記録方式では、高い線記録密度が得られると共に、記録済みの記録媒体が熱揺らぎの影響を受けにくくなるという利点が得られる。 For thin-film magnetic heads, constant research and development efforts have been made to keep up with high-density recording of hard disks (HDDs), which are rapidly progressing with the times. In the technical field of this thin film magnetic head, the recording density of magnetic recording media such as hard disks has been dramatically improved, and further improvement in performance has been demanded. Transitioning. In this perpendicular recording system, a high linear recording density can be obtained, and an advantage that a recorded recording medium is hardly affected by thermal fluctuations can be obtained.
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体の磁気記録層を、垂直方向に磁化する記録素子と、磁気記録媒体に記録された磁気記録情報を読み取る再生素子とを備えている。再生素子としてしては、スピンバルブ膜を用いたＳＶ素子や、強磁性トンネル接合膜を用いたＴＭＲ素子が知られている。 A perpendicular recording thin film magnetic head includes a recording element that magnetizes a magnetic recording layer of a magnetic recording medium in a perpendicular direction, and a reproducing element that reads magnetic recording information recorded on the magnetic recording medium. As a reproducing element, an SV element using a spin valve film and a TMR element using a ferromagnetic tunnel junction film are known.
上述した垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドにおいても、ウエハから個品の薄膜磁気ヘッドを取り出す工程は、基本的には先に述べた製造工程が採用されている。ただ、垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、長手記録方式の記録素子と異なって、大きな記録磁界を得るためには、垂直磁気記録用ヘッドの主磁極のネックハイト（スロートハイトともいう）をできるだけ短くする必要がある。しかし、この高さが短すぎると記録の書きにじみが生じ、長すぎると、残留磁化による記録後消去が発生してしまう。 Even in the above-described perpendicular recording type thin film magnetic head, the manufacturing process described above is basically adopted as the process of taking out the individual thin film magnetic head from the wafer. However, unlike a longitudinal recording type recording element, a perpendicular recording type thin film magnetic head has a main magnetic pole neck height (also called a throat height) as short as possible in order to obtain a large recording magnetic field. There is a need to. However, if the height is too short, the writing of the recording is blurred. If the height is too long, erasure after recording due to residual magnetization occurs.
一方で、再生素子の高さは、垂直記録方式においても、面内記録方式と変わらず、高い寸法精度が求められ、こちらの精度も同時に満足させなければならない。 On the other hand, the height of the reproducing element is not different from that in the in-plane recording method even in the perpendicular recording method, and high dimensional accuracy is required, and this accuracy must be satisfied at the same time.
上述した主磁極のネックハイトや、再生素子の高さの調整は、上述した研磨工程において実行されるが、記録素子の主磁極のネックハイトの寸法については、（１）膜の形成方向に数μm離れた記録素子と再生素子、両素子の形成時の露光の合わせ精度、（２）スライダプロセスにおけるロウバー切り出し及び浮上面ラップ時の膜面に対する浮上面の直角度、（３）再生素子高さ基準で浮上面加工を行う際の再生素子高さ加工寸法のばらつきなどの要因から、ネックハイトは大きくばらついてしまう。 The adjustment of the neck height of the main pole and the height of the reproducing element described above is performed in the polishing step described above, but the dimensions of the neck height of the main pole of the recording element are (1) several in the film formation direction. Recording element and reproducing element separated by μm, alignment accuracy of exposure at the time of forming both elements, (2) perpendicularity of the air bearing surface to the film surface during row bar cutting and air bearing surface lapping in the slider process, and (3) reproducing element height The neck height varies greatly due to factors such as variations in the processing height of the reproducing element when the air bearing surface is processed on the basis.
上述した問題を解決する手段として、特許文献１は、再生素子の上部に記録素子が積層された磁気ヘッド素子が複数形成されたウエハをスライダ毎に切り離し、次に、前記スライダの浮上面をリーディング側に対し前記磁気ヘッド素子側を相対的に多く除去するように傾け、前記記録素子を目標値（設計値）よりわずかに多く残すところまで研磨（第1研磨工程）し、次に、前記再生素子と記録素子のそれぞれの高さを測定し、設計値からの偏差から位置ズレ補正のためのスライダ傾斜角度を算出し、算出した傾斜角度に基づいて、前記再生素子と記録素子の両者が所望の高さとなるように、前記傾斜角度を変化させながら研磨（第2研磨工程）する製造方法を開示している。
As means for solving the above-mentioned problem,
しかし、特許文献1では、スライダ毎に切り離した後に、第１研磨工程及び第2研磨工程を実行するので、加工生産効率が上がらない。
However, in
しかも、第1研磨工程において、スライダの浮上面をリーディング側に対し磁気ヘッド素子側を相対的に多く除去するように傾けて研磨するので、スライダにおいて、浮上面とリーディング側の側面とで構成されるリーディング側エッジの角度が、９０度よりも小さくなる。即ち、鋭角になる。 Moreover, in the first polishing step, the slider is polished by tilting the air bearing surface so that the magnetic head element side is relatively removed with respect to the leading side, so that the slider is composed of the air bearing surface and the side surface on the leading side. The leading side edge angle becomes smaller than 90 degrees. That is, it becomes an acute angle.
一方、第1研磨工程に続く第2研磨工程においては、磁気ヘッド素子を研磨加工による衝撃から保護するなどの目的で、リーディング側から磁気ヘッド素子側に向かって研磨するので、リーディング側エッジの角度が、鋭角になると、第2研磨工程において研磨する場合に、リーディング側エッジで引っかかりを生じ、研磨層に対するスライダの食い込み、それによるスライダのチッピング、研磨層の損傷、更には研磨装置の動作停止などを生じる危険性がある。 On the other hand, in the second polishing process following the first polishing process, the magnetic head element is polished from the leading side toward the magnetic head element side for the purpose of protecting the magnetic head element from the impact of the polishing process. However, if it becomes an acute angle, when it is polished in the second polishing step, it will be caught at the leading edge, and the slider will bite into the polishing layer, thereby causing chipping of the slider, damage to the polishing layer, and further operation stop of the polishing apparatus, etc. There is a risk of causing.
更に、リーディング側エッジの角度が、鋭角であるので、第2研磨工程では、研磨が、リーディング側エッジから始まり、研磨がある程度進行してから、再生素子及び記録素子のあるトレーリング側が研磨される。研磨量の検出及び監視は、通常は、再生素子及び記録素子と併設された抵抗パターンの抵抗値の変化として検出するので、研磨が開始されても、再生素子及び記録素子の研磨が開始されるまでは、研磨量を検出することができない。
本発明の課題は、加工及び生産効率の高い薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head with high processing and production efficiency.
本発明のもう一つの課題は、研磨工程におけるロウバーの食い込み現象、ロウバーのチッピング、研磨プレートの損傷などを回避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。 Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head capable of avoiding the biting phenomenon of the row bar, chipping of the row bar, damage to the polishing plate, etc. in the polishing process.
本発明の更にもう一つの課題は、研磨の開始から、研磨量を確実に検出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。 Still another object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head capable of reliably detecting the polishing amount from the start of polishing.
上述した課題解決のため、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、厚さ方向Ｚの一面に複数の薄膜磁気ヘッド要素を整列したウエハを、厚さ方向Ｚに沿って切断して、ロウバ−を取り出す。前記ロウバーは、前記厚さ方向Ｚの一面に、前記厚さ方向Ｚと直交する幅方向Ｘに沿い一列に整列された複数の前記薄膜磁気ヘッド要素を有している。また、前記薄膜磁気ヘッド要素のそれぞれは、再生素子と記録素子を有し、前記再生素子及び記録素子は、再生端部及び記録端部が、前記厚さ方向Ｚ及び幅方向Ｘと直交する高さ方向Ｙの一面に現れている。 In order to solve the above-described problems, in the method of manufacturing a thin film magnetic head according to the present invention, a wafer in which a plurality of thin film magnetic head elements are aligned on one surface in the thickness direction Z is cut along the thickness direction Z to -Remove. The row bar has a plurality of the thin film magnetic head elements arranged in a line along a width direction X orthogonal to the thickness direction Z on one surface of the thickness direction Z. Each of the thin film magnetic head elements has a reproducing element and a recording element, and the reproducing element and the recording element have a reproducing end portion and a recording end portion that are perpendicular to the thickness direction Z and the width direction X. It appears on one side of the vertical direction Y.
前記ロウバーにおいて、前記高さ方向Ｙの前記一面を研削して、前記再生素子及び前記記録素子のある厚さ方向Ｚの一端から、他端側に向かい、高さが次第に減少する方向に角度付けされた傾斜面を形成する。次に、前記傾斜面に対して、前記他端側から前記一端側に向かう研磨加工を行い、前記再生素子及び記録素子の相対的位置ズレを修正する。 In the row bar, the one surface in the height direction Y is ground and angled in a direction in which the height gradually decreases from one end in the thickness direction Z of the reproducing element and the recording element toward the other end side. The inclined surface is formed. Next, a polishing process is performed on the inclined surface from the other end side to the one end side to correct a relative positional deviation between the reproducing element and the recording element.
上述したように、本発明では、個品化されたスライダではなく、一列に整列された複数の薄膜磁気ヘッド要素を有するロウバーに対して、研削や研磨を実行するので、加工生産効率が向上する。 As described above, according to the present invention, grinding and polishing are performed on a row bar having a plurality of thin film magnetic head elements arranged in a line, not individualized sliders, thereby improving processing productivity. .
しかも、ロウバーにおいて、高さ方向Ｙの一面を研削して、再生素子及び記録素子のある厚さ方向Ｚの一端から、他端側に向かい、高さが次第に減少する方向に角度付けされた傾斜面を形成した後、この傾斜面に対して研磨加工を行ない、再生素子及び記録素子の相対的位置ズレを修正する。このプロセスによれば、再生素子及び記録素子の相対的位置ズレを修正に当たり、ロウバーを、研磨プレートに対する傾斜面の角度を減少させる方向に傾斜させて研磨する必要が生じた場合でも、その傾斜角度が傾斜面の角度範囲内である限り、他端側（リーディング側）から一端側（トレーリング側）に向かって研磨加工を行っても、ロウバーの他端側（リーディング側）が、研磨層に食い込むことがない。このため、研磨プレートに対するロウバーの食い込みによるロウバーのチッピング、研磨プレートの損傷、更には研磨装置の動作停止などを回避することができる。 In addition, in the row bar, one surface in the height direction Y is ground, and the inclination is angled in a direction in which the height gradually decreases from one end of the reproducing element and the recording element in the thickness direction Z toward the other end side. After the surface is formed, this inclined surface is polished to correct the relative positional deviation between the reproducing element and the recording element. According to this process, even when it is necessary to incline the row bar in a direction that reduces the angle of the inclined surface with respect to the polishing plate in correcting the relative positional deviation between the reproducing element and the recording element, the inclination angle is increased. As long as is within the angle range of the inclined surface, the other end side (leading side) of the row bar remains on the polishing layer even if polishing is performed from the other end side (leading side) to one end side (trailing side). There is no bite. For this reason, it is possible to avoid chipping of the row bar due to the biting of the row bar into the polishing plate, damage to the polishing plate, and stoppage of the operation of the polishing apparatus.
ロウバーの傾斜方向が、研磨プレートの表面に対する傾斜面の角度を増大させる方向である場合は、当然に、研磨層に対するロウバーの食い込みは生じない。 When the inclination direction of the row bar is a direction in which the angle of the inclined surface with respect to the surface of the polishing plate is increased, naturally, the row bar does not bite into the polishing layer.
更に、ロウバーにおいて、高さ方向Ｙの一面を研削して、再生素子及び記録素子のある厚さ方向Ｚの一端から、他端側に向かい、高さが次第に減少する方向に角度付けされた傾斜面を形成してあるので、研磨は、再生素子及び記録素子のある厚さ方向Ｚの一端側から開始される。このため、研磨の開始時点から、再生素子及び記録素子と併設された抵抗パターンの抵抗値の変化として、直ちに、研磨量を検出することができる。 Further, in the row bar, one surface in the height direction Y is ground, and the inclination is angled in a direction in which the height gradually decreases from one end in the thickness direction Z of the reproducing element and the recording element toward the other end side. Since the surface is formed, polishing is started from one end side in the thickness direction Z of the reproducing element and the recording element. For this reason, the polishing amount can be immediately detected as a change in the resistance value of the resistance pattern provided along with the reproducing element and the recording element from the start of polishing.
本発明の他の目的、構成、及び、効果については、添付図面を参照し、更に詳しく説明する。添付図面は、単なる例示に過ぎない。 Other objects, configurations, and effects of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. The accompanying drawings are merely examples.
図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造工程を示すフローチャート、図２乃至図１８は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の各工程を示す図である。以下の説明では、３軸直交軸Ｘ，Ｙ，Ｚの方向を、それぞれ「幅方向」、「高さ方向」及び「厚さ」と表記する。また、Ｙ方向のうち、空気ベアリング面として利用される切断面に近い側及び遠い側をそれぞれ「前方」及び「後方」と表記することがある。 FIG. 1 is a flowchart showing a manufacturing process of a thin film magnetic head according to the present invention, and FIGS. 2 to 18 are views showing each process of a manufacturing method of a thin film magnetic head according to the present invention. In the following description, the directions of the three-axis orthogonal axes X, Y, and Z are expressed as “width direction”, “height direction”, and “thickness”, respectively. In addition, in the Y direction, the side closer to and far from the cut surface used as the air bearing surface may be referred to as “front” and “rear”, respectively.
まず、図２に示すように、基体１の底面４０１と向き合う一面４０２上に多数（ｎ行ｍ列）の薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍを格子状に配列したウエハを製造する。薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍは、通常、その形成領域が４角状となるように、ウエハ１上に形成される。もっとも、一枚のウエハから取得できる薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍの個数を最大化するため、ｎ行ｍ列を基本としつつ、付加的配列を施した他の配列をとるのが普通である。
First, as shown in FIG. 2, a wafer is manufactured in which a large number (n rows and m columns) of thin film magnetic head elements Q11 to Qnm are arranged in a lattice pattern on one
ウエハの主要部分である基体１は、例えばアルティック（Al2O3・TiC等のセラミック構造体で構成されていて、薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍは、Al2O3等の絶縁膜を介して、基体１の１面側に形成されている。
次に、基体１の底面４０１を研磨して、基体1の初期の厚さＺ０を、スライダに要求される厚さＺ１に調整し、更に、その後、切断工程によって、図３に示すように、四角形状のウエハ１を得る。
Next, the
次に、この四角形状ウエハ１から、図４に示す単列のロウバー７１を、切断加工によって取り出す。図４において、単列のロウバー７１の高さ方向Ｙにおいて対向する面４０３、４０４が切断面であり、切断面４０４が空気ベアリング面として利用される。切断面４０４には薄膜磁気ヘッド要素Ｑｎ１〜Ｑｎｍに備えられた記録素子及び再生素子の記録端部及び再生端部が位置する。
Next, the single
図５は、図４に示したロウバー７１の一部を拡大して示す図である。ロウバー７１は、厚さ方向Ｚにある一面４０２の側に、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂのための取り出し電極Ｅが設けられている。
FIG. 5 is an enlarged view showing a part of the
薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍは、周知のように、ＩＣ製造テクノロジーと同様のフォトリソグラフィを主体とした高精度パターン形成技術によって形成される。 As is well known, the thin film magnetic head elements Q11 to Qnm are formed by a high-precision pattern forming technique mainly using photolithography similar to the IC manufacturing technology.
図６は薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍに含まれる薄膜電磁変換素子部分の拡大部分断面図、図７は図６に示した薄膜電磁変換素子部分の拡大平面図である。薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍは、基板１上に、絶縁層２と、再生素子１００Ａと、分離層９と、記録素子１００Ｂと、オーバーコート層２１とがこの順に積層されたものである。
FIG. 6 is an enlarged partial cross-sectional view of a thin film electromagnetic conversion element portion included in the thin film magnetic head elements Q11 to Qnm, and FIG. 7 is an enlarged plan view of the thin film electromagnetic conversion element portion shown in FIG. The thin film magnetic head elements Q11 to Qnm are obtained by laminating an insulating
再生素子１００Ａは、下部リードシールド層３と、シールドギャップ膜４と、上部リードシールド層３０とがこの順に積層されたものであり、シールドギャップ膜４には、ＭＲ素子８が埋設されている。
In the reproducing
上部リードシールド層３０は、例えば、非磁性層６を挟んで２つの上部リードシールド層部分５、７が積層されたものである。
The upper
ＭＲ素子８は、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：giant magneto-resistive effect）またはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：tunneling magneto-resistive effect）などを利用するものである。
The
記録素子１００Ｂは、垂直磁気記録素子であり、非磁性層により周囲を埋設された磁極層５０と、バックギャップ１６ＢＧが設けられたギャップ層１６と、絶縁層１９により埋設された薄膜コイル１８と、磁性層６０とを含んでいる。
The
磁極層５０は、補助磁極層１０、非磁性層及び主磁極層４０が、この順に積層されたものである。補助磁極層１０は、主要な磁束の収容部分であり、例えば、主磁極層４０に対してリーディング側に配置されていると共に、図７に示したように、矩形型の平面形状（幅Ｗ２）を有している。
The
主磁極層４０は、主要な磁束の放出部分であり、例えば、図７に示したように、全体として略羽子板型の平面形状を有しており、切断面４０４から順に、先端部４０Ａと、その先端部４０Ａの後方に連結された後端部４０Ｂとを含んでいる。
The main
先端部４０Ａは、実質的な磁束の放出部分として利用される部分であり、記録トラック幅を規定する一定幅Ｗ１を有している。後端部４０Ｂは、先端部４０Ａに磁束を供給する部分であり、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ２を有している。この後端部４０Ｂの幅Ｗ２は、後方において一定であり、前方において先端部４０Ａへ近づくにしたがって次第に狭まっている。この主磁極層４０の幅がＷ１からＷ２へ拡がり始める位置は、いわゆるフレアポイントＦＰである。切断面４０４からフレアポイントＦＰまでの高さが、ロウバーで見たネックハイトＮＨ０である。
The
主磁極層４０は、シード層１３と、そのシード層１３上に形成されためっき層１４とを含んでいる。シード層１３は、薄膜磁気ヘッドの製造工程においてめっき層１４を成長させるために使用されるものである。
The main
ギャップ層１６は、磁極層５０と磁性層６０とを磁気的に分離するためのギャップであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料またはルテニウムなどの非磁性導電性材料により構成されている。このギャップ層１６の厚さは、約０．０３μｍ〜０．１μｍである。
The
薄膜コイル１８は、磁束を発生させるものであり、例えば、銅（Ｃｕ）などの高導電性材料により構成されている。この薄膜コイル１８は、バックギャップ１６ＢＧを中心として巻回されたスパイラル構造を有している。絶縁層１９は、薄膜コイル１８を周辺から電気的に分離するものである。
The
磁性層６０は、磁極層５０から放出される磁束のうちの広がり成分を取り込むことにより垂直磁界の勾配を増大させると共に、薄膜磁気ヘッドに戻る磁束を取り込む。切断面４０４に近い側における磁性層６０の端面は、図７に示したように、幅Ｗ１よりも大きな幅Ｗ３を有する矩形形状である。この磁性層６０は、例えば、互いに別体をなすライトシールド層１７及びリターンヨーク層２０を含んでいる。
The
ライトシールド層１７は、主に、垂直磁界勾配の増大機能を担うものである。このライトシールド層１７は、ギャップ層１６に隣接しながら切断面４０４から後方に向かって延びており、その後端において絶縁層１９に隣接している。
The
オーバーコート層２１は、薄膜磁気ヘッドを保護するものであり、例えば、アルミナなどの非磁性絶縁性材料により構成されている。
The
上述した薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍを有するロウバーは、切断面４０４の研磨加工により、空気ベアリング面の基礎を画定する。研磨加工においては、基本的には、ロウバーで見た高さのネックハイトＮＨ０を、所定のネックハイトＮＨ１となるように、切断面４０４を、ΔＮＨ１だけ研磨する。
The row bar having the thin film magnetic head elements Q11 to Qnm described above defines the basis of the air bearing surface by polishing the
垂直記録方式の薄膜磁気ヘッドでは、長手記録方式の記録素子と異なって、大きな記録磁界を得るためには、垂直磁気記録用ヘッドの主磁極４０のネックハイトＮＨ１をできるだけ短くする必要がある。しかし、ネックハイトＮＨ１が短すぎると記録の書きにじみが生じ、長すぎると、残留磁化による記録後消去が発生してしまう。
Unlike a longitudinal recording type recording element, a perpendicular recording type thin film magnetic head needs to make the neck height NH1 of the main
一方で、ＭＲ素子８の高さは、垂直記録方式においても、面内記録方式と変わらず、高い寸法精度が求められ、その精度も同時に満足させなければならない。したがって、垂直記録素子である薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍを有するロウバーの研磨加工においては、上述した要件を満たすように研磨しなければならない。
On the other hand, the height of the
薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｎｍにおいて、再生素子１００Ａと記録素子１００Ｂが、所定の相対的位置関係にあるのであれば、ロウバーで見たネックハイトＮＨ０を、スライダで要求されるネックハイトＮＨ１に調整するのに、切断面４０４の全幅Ｚ１にわたって、研磨量ΔＮＨ１だけ研磨すればよい。
In the thin film magnetic head elements Q11 to Qnm, if the reproducing
しかし、ウエハの製造プロセスにおいては、再生素子１００Ａを形成した後に、記録素子１００Ｂを積層する工程を含むから、再生素子１００Ａと記録素子１００Ｂとの間に相対的位置ズレを生じることは避けられない。再生素子１００Ａと記録素子１００Ｂとの間に生じる相対的位置ズレには、２種の態様がある。そのモデルを図8及び図9に示す。なお、図8及び図9において、図6、図7に現れた構成部分と対応する部分については、同一の参照符号を付してある。
However, since the wafer manufacturing process includes a step of laminating the
まず、図８は、記録素子１００Ｂが、再生素子１００Ａよりも、前方に形成される場合である。図8を参照すると、フレアポイントＦＰ１が、再生素子１００Ａに対して本来位置すべきフレアポイントＦＰ０から、位置ズレ量ΔＹ１をもって、前方に移行している。このような位置ずれを生じた場合には、記録素子１００Ｂに対する研磨量を、再生素子１００Ｂの研磨量よりも少なくして、所定のネックハイトＮＨ１を確保しなければならない。したがって、最終研磨位置Ｐ０１は、位置ズレ量ΔＹ１と、再生素子１００Ａに要求される高さを考慮して、トレーリングからリーディング側に向かうほど研磨量が多くなる傾斜面となる。
First, FIG. 8 shows a case where the
次に、図９は、記録素子１００Ｂが再生素子１００Ａよりも後方に形成される場合である。図9を参照すると、フレアポイントＦＰ１が、再生素子１００Ａに対して本来位置すべきフレアポイントＦＰ０から、位置ズレ量ΔＹ１をもって、後方に移行している。このような位置ずれを生じた場合には、記録素子１００Ｂに対する研磨量を、再生素子１００Ｂの研磨量よりも多くして、所定のネックハイトＮＨ１を確保しなければならない。したがって、最終研磨位置Ｐ０１は、位置ズレ量ΔＹ１と、再生素子１００Ａに要求される高さを考慮して、トレーリングからリーディング側に向かうほど研磨量が少なくなる傾斜面となる。
Next, FIG. 9 shows a case where the
上述した位置ズレに対応する従来の技術として、特許文献１に開示された技術が知られているが、種々の問題点があったことは既に述べたとおりである。先に指摘した問題点のうち、主要なものについて、図１０を参照して、更に詳しく説明する。
As a conventional technique corresponding to the above-described positional deviation, the technique disclosed in
図１０において、冶具７２によって支持されたロウバー７１を、研磨装置８の研磨プレート８１に押し付け、研磨する。研磨に当っては、研磨装置８を矢印Ｆ１の方向に面回転させ、研磨プレート８１の表面にロウバー７１を押し付ける。研磨プレート８１の表面には、研磨材としてダイアモンドスラリーが供給される。研磨加工は、薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｌｍに備えられた再生素子１００Ａの再生端部及び記録素子１００Ｂの記録端部が位置する切断面４０４に対して実行される。
In FIG. 10, the
研磨加工においては、加工に伴って生じる衝撃等から薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｌｍを保護しなければならない。そこで、矢印Ｆ１で示すように、リーディング側の一面４０１から薄膜磁気ヘッド要素Ｑ１１〜Ｑｌｍのあるトレーリング側の一面４０２に向かって研磨する。
In the polishing process, it is necessary to protect the thin film magnetic head elements Q11 to Qlm from an impact caused by the process. Therefore, as indicated by the arrow F1, the polishing is performed from the one
この研磨工程において、図８に示したように、記録素子１００Ｂが、再生素子１００Ａに対して、相対的に前方に位置ズレを起こしている場合、図１０に示すように、研磨プレート８１の面と、ロウバー７１のリーディング側の側面とのなす角が９０度よりも小さくなるようにセットし、最終研磨位置Ｐ０１まで研磨なければならない。
In this polishing step, as shown in FIG. 8, when the
しかし、研磨プレート８１の面と、ロウバー７１のリーディング側に位置する一面４０１とのなす角が９０度よりも小さな鋭角になると、リーディング側のエッジＰ１で引っかかりを生じ、研磨プレート８１に対するロウバー７１の食い込み、それによるロウバー７１のチッピング、研磨プレート８１の損傷、更には研磨装置８の動作停止などを生じる危険性がある。
However, when the angle formed between the surface of the polishing
更に、リーディング側のエッジＰ１の角度が、鋭角であるので、研磨が、リーディング側のエッジＰ１から始まり、研磨が、ある程度進行してから、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂのあるトレーリング側が研磨される。研磨量の検出及び監視は、通常は、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂと併設された抵抗パターンの抵抗値の変化として検出するので、研磨が開始されても、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂの研磨が開始されるまでは、研磨量を検出することができない。
Further, since the angle of the leading edge P1 is an acute angle, the polishing starts from the leading edge P1, and after the polishing has progressed to some extent, the trailing side where the reproducing
特許文献１の場合、第1研磨工程において、スライダの浮上面をリーディング側に対し前記磁気ヘッド素子側を相対的に多く除去するように傾けて研磨するので、事態は更に深刻になる。
In the case of
本発明によれば、これらの問題点を解決できる。次に、図１１〜図１８を参照して具体的に説明する。 According to the present invention, these problems can be solved. Next, a specific description will be given with reference to FIGS.
まず、本発明では、ネックハイトＮＨ１を画定するための研磨工程の前処理として、研削工程を行う。この研削工程では、図１１及び図１２に示すように、ロウバーの高さ方向Ｙの一面である切断面４０４を、ロウバーの全幅Ｘ１にわたって、研削量ΔＹ０だけ研削して、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂのある厚さ方向Ｚの一面４０２（トレーリング側の一面）から、他の一面４０１（リーディングの一面）に向かい、高さＹが次第に減少する方向に、角度θ１で角度付けされた傾斜面４０５を形成する。角度θ１は、切断面４０４から図った値である。研削加工は、機械的な研削加工でよいし、或いは、次に述べる研磨工程と同様の研磨装置を用いて行ってもよい。
First, in the present invention, a grinding process is performed as a pretreatment of a polishing process for defining the neck height NH1. In this grinding step, as shown in FIGS. 11 and 12, a cutting
研削にあたっては、研削冶具にロウバーの高さ方向Ｙの一面４０３を接着する。そこで、接着（背着）によって生じる角度を測定し、その測定値を、目標となる研削角度θ１及び研削量ΔＹ０の設定に反映させる。
In grinding, one
上述した研削加工により、加工前に、幅Ｘ１、高さＹ０、厚さＺ１であったロウバーが、加工後には、幅Ｘ１、厚さＺ１で、リーディング側の高さＹ１になる。トレーリング側の高さは、加工前の高さＹ０のままでよい。 By the above-described grinding process, the row bar having the width X1, the height Y0, and the thickness Z1 before the processing becomes the leading side height Y1 with the width X1 and the thickness Z1 after the processing. The height on the trailing side may be the height Y0 before processing.
角度θ１は、予想される位置ズレ量（仮想最大ズレ量）ΔＹｍを解消するのに必要な角度θ０よりも大きな角度とすることが好ましい。仮想最大ズレ量ΔＹｍは、経験的に定めることができる。図１２では、仮想最大ズレ量ΔＹｍを解消する仮想傾斜をＰ００で表現し、これに対応して、所定のネックハイトＮＨ１を得るために必要な仮想の最終研磨位置をＰ０ｍで表現してある。仮想傾斜Ｐ００と仮想の最終研磨位置Ｐ０ｍは平行であり、切断面４０４を基準とした傾斜角度はθ０（＜θ１）である。
The angle θ1 is preferably set to an angle larger than the angle θ0 necessary for eliminating the expected positional deviation amount (virtual maximum deviation amount) ΔYm. The virtual maximum deviation amount ΔYm can be determined empirically. In FIG. 12, the virtual inclination for eliminating the virtual maximum deviation amount ΔYm is expressed by P00, and the virtual final polishing position necessary for obtaining the predetermined neck height NH1 is expressed by P0m correspondingly. The virtual inclination P00 and the virtual final polishing position P0m are parallel, and the inclination angle with respect to the
ロウバーは、次に、研磨加工に付される。図１３及び図１４は研磨工程の具体例を示している。図において、ロウバー７１は、保持具７３によって保持された研磨冶具７２に貼り付けられ、研磨装置８の研磨プレート８１に押し付けられる。
The row bar is then subjected to a polishing process. 13 and 14 show specific examples of the polishing process. In the figure, a
研磨装置８は、図示しないモータ等により、矢印Ｆ１の方向に回転駆動される。この研磨装置８は、矢印Ｆ１の方向に面回転させ、研磨プレート８１の表面にロウバー７１の下面を押し付ける。研磨装置８の回転方向（移動方向）Ｆ１は、ロウバー７１に対して、リーディング側にある一面４０１が回転方向Ｆ１と対面する関係、即ち、ロウバー７１のリーディング側の一面４０１が前方となる関係に定められる。
研磨プレート８１の表面には、研磨材としてダイアモンドスラリーが供給される。
The polishing
Diamond slurry is supplied to the surface of the polishing
再生素子１００Ａと記録素子１００Ｂとの間に生じる相対的位置ズレには、記録素子１００Ｂが、再生素子１００Ａよりも、前方に形成される場合（図８）と、記録素子１００Ｂが、再生素子１００Ａよりも、後方に形成される場合（図９）の２つの態様があることは既に述べた。図１３、図１４は、このうち、記録素子１００Ｂが、再生素子１００Ａよりも、前方に形成された場合（図８）の研磨について示してある。
When the
記録素子１００Ｂが、再生素子１００Ａよりも、前方に形成される場合には、記録素子１００Ｂに対する研磨量を、再生素子１００Ｂの研磨量よりも少なくしなければならないから、最終研磨位置Ｐ０１は、位置ズレ量ΔＹ１と、再生素子１００Ａに要求される高さを考慮して、トレーリングからリーディング側に向かうほど研磨量が多くなる傾斜面としなければならず、図１０のような問題を生じていた。
When the
これに対して、本発明では、ロウバー７１において、高さ方向Ｙの一面にある切断面４０４を研削して、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂのある厚さ方向Ｚの一面４０２から、反対側の一面４０１の方向に向かい、高さＹが次第に減少する方向に、角度θ１で角度付けされた傾斜面４０５を形成した後、この傾斜面４０５に対して研磨加工を行ない、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂの相対的位置ズレを修正する。具体的には、図14に拡大して示すように、最終研磨位置Ｐ０１が、研磨プレート８１の表面に対して平行となるように、研磨冶具７２を、角度θ０１だけ傾斜させる。角度θ０１は、研磨プレート８１の表面に対して垂直となる線分Ｏ１を基準とした角度である。この傾斜角度θ０１は、傾斜面４０５の角度θ１（図１２参照）よりも小さい。
On the other hand, in the present invention, in the
上述した研磨工程を経ることにより、図１５に図示するように、傾斜面４０５が、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂのあるトレーリングに位置するロウバー７１の厚さ方向Ｚの一面４０２から、反対側の一面４０１に向かって、傾斜面４０５の途中まで傾斜する研磨面４０６を有することになる。
Through the above polishing process, as shown in FIG. 15, the
上述した研磨プロセスによれば、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂの相対的位置ズレを修正に当たり、ロウバー７１を、傾斜させて研磨する必要が生じた場合でも、その傾斜角度θ０１が傾斜面４０５の角度θ１の範囲内である限り、リーディング側にある高さ方向Ｚの一面４０１から、トレーリング側にある高さ方向Ｚの他の一面４０２に向かって、矢印Ｆ１の方向に研磨加工を行っても、ロウバー７１のリーディング側のエッジＰ１が、研磨プレート８１に食い込むことがない。このため、研磨プレート８１に対するロウバー７１の食い込みによるロウバー７１のチッピング、研磨プレート８１の損傷、更には研磨装置の動作停止などを回避することができる。
According to the polishing process described above, even when it is necessary to incline and polish the
更に、ロウバー７１において、高さ方向Ｙの一面４０４を研削して、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂのある厚さ方向Ｚの一面４０２から、他の一面４０１に向かい、高さが次第に減少する方向に、角度θ１で角度付けされた傾斜面４０５を形成してあるので、研磨は、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂのある厚さ方向Ｚの一面４０２から開始される。このため、研磨の開始時点から、再生素子１００Ａ及び記録素子１００Ｂと併設された抵抗パターン（図示しない）の抵抗値の変化として、直ちに、研磨量を検出することができる
次に、記録素子１００Ｂが再生素子１００Ａよりも後方に形成された場合について、図１６及び図１７を参照して説明する。まず、図１６を参照すると、記録素子１００Ｂが再生素子１００Ａよりも、位置ズレ量ΔＹ２だけ、後方に形成されている。この位置ズレ量ΔＹ２を修正して、所定のネックハイトを確保するには、記録素子１００Ｂに対する研磨量を、再生素子１００Ａの研磨量よりも多くしなければならない。したがって、最終研磨位置Ｐ０２は、記録素子１００Ｂにおいて、位置ズレ量ΔＹ２だけ研磨され、再生素子１００Ａにおいては、それよりも小さく、所定の高さが得られるような研磨量となるように、設定される。この最終研磨位置Ｐ０２は、傾斜面４０５とは、逆方向に傾斜する。
Further, in the
研磨に当たっては、図１７に拡大して示すように、最終研磨位置Ｐ０２が、研磨プレート８１の表面に対して平行となるように、研磨冶具７２を、角度θ０２だけ傾斜させる。角度θ０２は、研磨プレート８１の表面に対して垂直となる線分Ｏ１を基準とした角度である。最終研磨位置Ｐ０２は、傾斜面４０５とは、逆方向に傾斜するので、図１０に示したような引っ掛かりの問題は、本来的に生じない。
In polishing, the polishing
更に、本発明では、上記２つの研磨態様の何れの場合も、個品化されたスライダではなく、一列に整列された複数の薄膜磁気ヘッド要素を有するロウバー７１に対して、研削や研磨を実行するので、加工生産効率が向上する。
Further, according to the present invention, in either of the above two polishing modes, grinding or polishing is performed on the
なお、各角度は、図示の都合上、視認可能な大きな値として表示したが、実際には、０．１度前後の極めて微小な角度である。 In addition, although each angle was displayed as a large value that can be visually recognized for convenience of illustration, it is actually a very small angle of about 0.1 degrees.
上述した研磨工程の後は、空気ベアリング面の仕上げ加工工程、保護膜形成工程及び個品化工程等（図１参照）、周知の工程を経て、スライダの個品、即ち、薄膜磁気ヘッドの個品が得られる。 After the above-described polishing process, the slider individual parts, that is, the individual thin film magnetic heads, are passed through known processes such as the air bearing surface finishing process, the protective film forming process, and the individualizing process (see FIG. 1). Goods are obtained.
以上具体的な実施例を参照して発明の内容を説明したが、当業者であれば、本発明の基本的技術思想、及び、教示に基づき、種々の変形をなしえることは明らかである。 Although the contents of the invention have been described with reference to specific embodiments, it is obvious that those skilled in the art can make various modifications based on the basic technical idea and teachings of the present invention.
７１ ロウバー
１００Ａ 再生素子
１００Ｂ 記録素子
４０４ 切断面
４０５ 傾斜面
４０６ 研磨面
Ｐ０１ 最終研磨位置
Ｐ０２ 最終研磨位置
Ｘ 幅方向
Ｙ 高さ方向
Ｚ 厚さ方向
71
Claims (4)
厚さ方向Ｚの一面に複数の薄膜磁気ヘッド要素を整列したウエハを、厚さ方向Ｚに沿って切断して、ロウバ−を取り出し、
前記ロウバーは、前記厚さ方向Ｚの一面に、前記厚さ方向Ｚと直交する幅方向Ｘに沿い一列に整列された複数の前記薄膜磁気ヘッド要素を有しており、
前記薄膜磁気ヘッド要素のそれぞれは、再生素子と記録素子を有し、前記再生素子及び記録素子は、再生端部及び記録端部が、前記厚さ方向Ｚ及び幅方向Ｘと直交する高さ方向Ｙの一面に現れており、
前記ロウバーの前記高さ方向Ｙの前記一面を研削して、前記再生素子及び前記記録素子のある厚さ方向Ｚの一端から、他端側に向かい、高さが次第に減少する方向に角度付けされた傾斜面を形成し、
次に、前記傾斜面に対して、前記他端側から前記一端側に向かう研磨加工を行い、前記再生素子及び記録素子の相対的位置ズレを修正する、
工程を含む薄膜磁気ヘッドの製造方法。 A method of manufacturing a thin film magnetic head,
A wafer in which a plurality of thin film magnetic head elements are aligned on one surface in the thickness direction Z is cut along the thickness direction Z, and a row bar is taken out.
The row bar has a plurality of the thin film magnetic head elements arranged in a line along a width direction X orthogonal to the thickness direction Z on one surface of the thickness direction Z.
Each of the thin film magnetic head elements includes a reproducing element and a recording element, and the reproducing element and the recording element have a reproducing end and a recording end in a height direction perpendicular to the thickness direction Z and the width direction X. Y appears on one side,
The one surface of the row bar in the height direction Y is ground and angled in a direction in which the height gradually decreases from one end in the thickness direction Z of the reproducing element and the recording element toward the other end side. Forming an inclined surface,
Next, with respect to the inclined surface, a polishing process from the other end side toward the one end side is performed, and a relative positional deviation between the reproducing element and the recording element is corrected,
A method of manufacturing a thin film magnetic head including the steps.
前記記録素子は、前記垂直記録用磁極となる狭幅部の高さ方向Ｙの後方に、広幅部が連なっており、
前記再生素子及び記録素子の相対的位置ズレは、前記狭幅部の高さであるネックハイトに対する前記再生素子の相対位置によって定められる、薄膜磁気ヘッドの製造方法。 A method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 3,
The recording element has a wide portion connected to the rear in the height direction Y of the narrow portion serving as the perpendicular recording magnetic pole,
A method of manufacturing a thin film magnetic head, wherein a relative positional deviation between the reproducing element and the recording element is determined by a relative position of the reproducing element with respect to a neck height which is a height of the narrow width portion.
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