JPH10289413A - 磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

磁気ヘッドの製造方法

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JPH10289413A
JPH10289413A JP9092458A JP9245897A JPH10289413A JP H10289413 A JPH10289413 A JP H10289413A JP 9092458 A JP9092458 A JP 9092458A JP 9245897 A JP9245897 A JP 9245897A JP H10289413 A JPH10289413 A JP H10289413A
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processing
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Kiichi Watanuki
基一 綿貫
Yuichi Sugiyama
友一 杉山
Kazuo Yokoi
和雄 横井
Yoshiaki Yanagida
芳明 柳田
Koji Sudo
浩二 須藤
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工モニター素子の抵抗値を測定しながら、
磁気ヘッドを加工する磁気ヘッドの製造方法に関し、正
確に抵抗値を測定する。 【解決手段】 加工に伴い抵抗値Ｒａがアナログ的に変
化するモニター素子１０２ａと、磁気ヘッド素子１０２
とをウェハー１００に形成した後、これを切り出す。次
に、モニター素子１０２ａの抵抗値を測定しながら、加
工する。そして、加工後に、磁気ヘッド１０２を取り出
す。そして、モニター素子１０２ａと磁気ヘッド素子１
０２の位置の差ΔＩを測定しておき、差ΔＩを用いて、
モニター素子１０２ａの抵抗値を、磁気ヘッド素子１０
２の高さに変換する。これにより、マスク等の誤差を補
正することができる。又、モニター素子１０２ａの位置
と、磁気ヘッド１０２の磁気抵抗膜８３の位置を同一に
設定することにより、パターンを正確に形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ウェハー上に磁気
ヘッド素子を形成した後、磁気ヘッド素子をラップ加工
して、磁気ヘッドの高さを一定にする磁気ヘッドの製造
方法に関する。
【０００２】磁気ヘッドの製造工程において、磁気ヘッ
ド薄膜を形成した後、磁気ヘッド薄膜を、ラップ加工す
ることが行われている。このラップ加工によって、磁気
ヘッド薄膜の磁気抵抗膜やギャップの高さが一定に加工
される。
【０００３】この磁気抵抗膜やギャップの高さは、サブ
ミクロン単位の精度が要求されている。
【０００４】
【従来の技術】図２７（Ａ）及び図２７（Ｂ）は、複合
型磁気ヘッドの説明図である。
【０００５】図２７（Ａ）に示すように、複合型磁気ヘ
ッド８０は、基板８１上に形成された磁気抵抗素子８２
と、書き込み素子８５とを有する。磁気抵抗素子８２
は、図２７（Ｂ）に示すように、磁気抵抗膜８３と、一
対の導体膜８４からなる。磁気抵抗素子８２は、外部磁
界により抵抗値が変化する素子である。この磁気抵抗素
子８２は、磁気ディスクのトラック９０の磁気力に応じ
た大きさの電流を出力する読取素子である。
【０００６】磁気抵抗素子８２は、読み取りのみできる
素子のため、書き込み素子を別に設ける必要がある。書
き込み素子８５は、インダクティブヘッドで構成されて
いる。書き込み素子８５は、下部磁極８６と、下部磁極
８６とギャップを持って対向する上部磁極８８とを有す
る。これら磁極８６、８８の間には、これら磁極８６、
８８を励磁するコイル８７が、設けられている。コイル
８７の周囲には、非磁性絶縁層８９が、設けられてい
る。
【０００７】このような複合型磁気ヘッドにおいては、
磁気抵抗素子８２の磁気抵抗膜８３の抵抗値が、各ヘッ
ドで一定である必要がある。しかし、磁気ヘッドの薄膜
製造工程において、この抵抗値を一定に作成すること
は、困難である。このため、磁気ヘッドの薄膜を形成し
た後、磁気抵抗膜８３の高さ（幅）ｈを、一定にラップ
加工して、抵抗値を一定に揃えている。
【０００８】図２８及び図２９は、係る複合型磁気ヘッ
ドの製造工程を説明する図である。
【０００９】図２８（Ａ）に示すように、ウェハー１０
０に、薄膜技術により、多数の複合型磁気ヘッド１０２
を形成する。次に、図２８（Ｂ）に示すように、ウェハ
ー１００を短冊状にカットして、ローバー（ブロック）
１０１を作成する。このローバー１０１は、１列の磁気
ヘッド１０２から成る。又、ローバー１０１の左端、中
央、右端には、加工モニター用の抵抗素子１０２ａが形
成されている。
【００１０】磁気ヘッド１０２は、前述のように、磁気
抵抗膜８３の高さを一定にラップ加工される。しかし、
ローバー１０１は、極めて薄く、例えば、０．３ミリメ
ートル程度である。このため、これをラップ加工治具に
直接取り付けることが困難である。このため、図２８
（Ｃ）に示すように、取り付け治具（ベース）１０３
に、ローバー１０１を熱溶融性ワックスにより接着す
る。
【００１１】そして、図２９（Ａ）に示すように、ロー
バー１０１を、ラップ定盤１０４の上に置いて、ラップ
加工する。この時、日本国特許出願公開２ー１２４２６
２号公報（ＵＳＰ５０２３９９１）や日本国特許出願公
開５ー１２３９６０号公報で知られているように、ロー
バー１０１の加工モニター用抵抗素子１０２ａの抵抗値
は、ラップ加工中、常時測定される。そして、その抵抗
値により、磁気ヘッド１０２の磁気抵抗膜８３が、目標
の高さになったかを検出する。
【００１２】抵抗値の測定により、磁気抵抗膜が、目標
の高さまで加工されたことを検出すると、ラップ加工を
停止する。その後、図２９（Ｂ）に示すように、ローバ
ー１０１の下面１０１−１にスライダーを形成する。
【００１３】更に、図２９（Ｃ）に示すように、取り付
け治具１０３に取り付けたまま、ローバー１０１を各磁
気ヘッド１０２にカットする。そして、図２９（Ｄ）に
示すように、取り付け治具１０３を加熱して、熱溶融性
ワックスを溶かしながら、各磁気ヘッド１０２を取り出
す。
【００１４】このようにして、１列の磁気ヘッド１０２
からなるローバー１０１を作成して、ローバー１０１単
位に、ラップ加工するため、多数の磁気ヘッド１０２の
磁気抵抗膜を一度にラップ加工できる。
【００１５】図３０は、従来技術の説明図である。
【００１６】図３０（Ａ）に示すように、ローバー１０
１は、磁気ヘッド素子１０２と、モニター素子１０２ａ
とを有する。磁気ヘッド素子１０２は、前述したよう
に、磁気抵抗膜８３と端子８４とを有する。モニター素
子（以下ＥＬＧ素子という）１０２ａは、抵抗膜１０２
０と端子１０２１とを有する。この磁気抵抗膜８３と抵
抗膜１０２０は、同一の材料で形成される。
【００１７】この抵抗膜１０２０は、図３０（Ｂ）に示
すように、抵抗膜１０２０の高さＥＬＧｈが、小さくな
るにつれ、抵抗値が高くなる。従って、ＥＬＧ素子１０
２ａの抵抗膜１０２０の抵抗値を測定することにより、
抵抗膜１０２０の高さＥＬＧｈを検出できる。
【００１８】磁気ヘッド１０２の磁気抵抗膜８３の高さ
ＭＲｈは、抵抗膜１０２０の高さＥＬＧｈにほぼ等しい
ため、抵抗膜１０２０の高さＥＬＧｈは、磁気抵抗膜８
３の高さＭＲｈと等しい。これにより、ＥＬＧ素子１０
２ａの抵抗膜１０２０の抵抗値を、磁気ヘッド１０２の
磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈに換算していた。
【００１９】又、ウエハー基板上には、磁気抵抗膜８３
は、シールド層を介して設けられていた。一方、ＥＬＧ
素子１０２ａは、磁気ヘッドとして使用されない。この
ため、シールドが必要ないため、ＥＬＧ素子１０２ａ
は、ウェハー基板上に直接設けられていた。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】このような、ローバー
１０１にＥＬＧ素子１０２ａを設け、ＥＬＧ素子１０２
ａの抵抗値を測定して、ラップ加工を制御する方法にお
いては、次の問題があった。
【００２１】第１に、ウェハーに対するマスクの位置精
度のバラツキがある。このため、図３０（Ａ）に示す磁
気抵抗膜８３の端部の位置Ｐ０と、抵抗膜１０２０の端
部の位置Ｐ１とは、若干異なる。この差は、０．１〜
０．２ミクロン程度であり、ミクロンオーダーの加工精
度を必要とするものでは、問題とならなかった。
【００２２】しかし、サブミクロンの加工精度を保つに
は、この差が問題となる。従来技術では、ＥＬＧ素子の
高さは、磁気抵抗膜の高さと等しいとして、ＥＬＧ素子
の抵抗値を、磁気抵抗膜の高さに換算していたため、正
確な磁気抵抗膜の高さが得られないという問題があっ
た。このため、加工後の磁気抵抗膜の高さが一定になら
ないという問題があった。
【００２３】第２に、ＥＬＧ素子は、形成条件を同じに
するため、磁気抵抗膜と同一工程で作成される。しか
し、ＥＬＧ素子は、シールド層を介して設けられないた
め、パターン形成を行うステッパーからＥＬＧ素子まで
の距離が、ステッパーから磁気抵抗膜までの距離とは異
なる。このため、ＥＬＧ素子のパターン形成時の形成精
度が低下する。これにより、磁気抵抗膜８３の端部の位
置Ｐ０と、抵抗膜１０２０の端部の位置Ｐ１との差が大
きくなる。
【００２４】従来技術では、ＥＬＧ素子の高さは、磁気
抵抗膜の高さと等しいとして、ＥＬＧ素子の抵抗値を、
磁気抵抗膜の高さに換算していたため、正確な磁気抵抗
膜の高さが得られないという問題があった。このため、
加工後の磁気抵抗膜の高さが一定にならないという問題
があった。
【００２５】本発明の目的は、加工により、一定な高さ
の磁気ヘッド素子を得るための磁気ヘッドの製造方法を
提供することにある。
【００２６】本発明の他の目的は、ＥＬＧ素子の抵抗値
から正確な磁気ヘッド素子の高さを得るための磁気ヘッ
ドの製造方法を提供することにある。
【００２７】本発明の更に他の目的は、ＥＬＧ素子と磁
気ヘッド素子の位置精度を向上するための磁気ヘッドの
製造方法を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】図１（Ａ）及び図１
（Ｂ）は、本発明の原理図である。
【００２９】本発明は、複数の磁気ヘッド素子１０２
と、磁気ヘッド素子１０２の加工に伴い抵抗値がアナロ
グ的に変化するアナログ抵抗を含むモニター素子１０２
ａとを、ウェハ上に形成するステップと、複数の磁気ヘ
ッド素子１０２とモニター素子１０２ａとが直線状に並
んだブロック１０１を、ウェハから切り出すステップ
と、ブロック１０１のモニター素子１０２ａの抵抗値を
測定しながら、磁気ヘッド素子１０２の高さを所定の高
さに加工するステップと、加工終了後、ブロック１０１
を個々の磁気ヘッド１０２に分割するステップとを有す
る。
【００３０】そして、本発明の一形態では、図１（Ａ）
に示すように、形成ステップは、形成されたモニター素
子１０２ａの端部と形成された磁気ヘッド素子１０２の
端部との位置の差ΔＩを測定するステップを有し、加工
ステップは、位置の差ΔＩを用いて、モニター素子１０
２ａの抵抗値を磁気ヘッド素子１０２の高さに変換する
ステップと、磁気ヘッド素子１０２の高さが目標値に達
したことに応じて、加工を停止するステップとを有す
る。
【００３１】本発明のこの形態では、モニター素子１０
２ａの端部と磁気ヘッド素子１０２の端部との位置の差
ΔＩを測定し、位置の差ΔＩを、モニター素子１０２ａ
の抵抗値を磁気ヘッド素子１０２の高さに変換する関係
式に盛り込んでいる。このため、ＥＬＧ素子の抵抗値
を、磁気抵抗膜の高さに換算しても、正確な磁気抵抗膜
の高さが得られる。これにより、加工後の磁気抵抗膜の
高さを正確に一定にすることができる。
【００３２】又、本発明の他の態様では、図１（Ｂ）に
示すように、形成ステップは、ウェハー基板１００上に
下部シールド層９１を設ける工程と、下部シールド層９
１上に絶縁層９２を設ける工程と、絶縁層９２上に、磁
気ヘッド素子１０２の磁気抵抗膜８３とモニター素子１
０２ａとを設ける工程を有する。
【００３３】本発明のこの形態では、モニター素子１０
２ａも、シールド層９１を介して基板１００に設けられ
るため、ステッパーとモニター素子１０２ａの距離と、
ステッパーと磁気ヘッド素子１０２の磁気抵抗膜８３と
の距離が等しくなる。このため、モニター素子１０２ａ
と磁気ヘッド素子１０２のパターン形成精度が同一とな
る。
【００３４】これにより、磁気抵抗膜８３の端部の位置
Ｐ０と、抵抗膜１０２０の端部の位置Ｐ１との差が小さ
くなる。従って、ＥＬＧ素子の抵抗値を、磁気抵抗膜の
高さに換算しても、正確な磁気抵抗膜の高さが得られ
る。このため、加工後の磁気抵抗膜の高さを正確に一定
にすることができる。
【００３５】
【発明の実施の形態】図２は、本発明の一実施の形態の
ローバー（ブロック）の説明図、図３は、図２のＥＬＧ
素子の構成図、図４は、図２のＥＬＧ素子の特性図、図
５は、図２のＥＬＧ素子の説明図である。
【００３６】図２に示すように、ローバー１０１は、磁
気ヘッド１０２と、ＥＬＧ素子１０２ａとを有する。Ｅ
ＬＧ素子１０２ａは、ローバー１０１の左端、中央、右
端の３か所に設けられる。
【００３７】図３に示すように、ＥＬＧ素子１０２ａ
は、アナログ抵抗１０２−１と、デジタル抵抗１０２−
２とからなる。アナログ抵抗１０２−１は、抵抗膜の減
少に応じて、抵抗値が上昇していくパターンを有する。
デジタル抵抗１０２−２は、抵抗膜が一定値まで減少す
ると、オフするパターンを有する。デジタル抵抗１０２
−２は、５つのスイッチ素子を有する。図５に示すよう
に、各スイッチ素子のオフになる位置は、ｈ１、ｈ２、
ｈ３、ｈ４、ｈ５である。
【００３８】従って、等価回路としては、図４（Ａ）に
示すようになり、アナログ抵抗１０２−１は、可変抵抗
で示される。そして、図４（Ｂ）に示すように、ＥＬＧ
素子の高さの減少につれて、抵抗値は上昇する。デジタ
ル抵抗１０２−２は、等価回路は、図４（Ａ）に示すよ
うに、５つのスイッチ抵抗で示される。そして、図４
（Ｂ）に示すように、抵抗値は、抵抗のオフ位置で、折
線状の変化を示す。
【００３９】ＥＬＧ素子１０２ａの抵抗値は、ＥＬＧ素
子１０２ａの高さＥＬＧｈを示す。このＥＬＧ素子のア
ナログ抵抗値Ｒａと、ＥＬＧ素子の高さＥＬＧｈとの高
さの関係は、下記（１）式で近似できる。
【００４０】 Ｒａ＝ａ／ＥＬＧｈ＋ｂ (1) （１）式の係数ａ、ｂは、予め実験により求めることが
できる。
【００４１】ここで、ＥＬＧ素子１０２ａは、磁気抵抗
膜８３と同じ材料で作成される。しかし、マスクの精度
等の誤差により、図５に示すように、ＥＬＧ素子１０２
ａの端部の位置Ｐ１と磁気ヘッド１０２の磁気抵抗膜８
３の端部の位置Ｐ０とは、ずれがある。このため、ＥＬ
Ｇ素子１０２ａの高さＥＬＧｈは、磁気ヘッド１０２の
磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈとは異なる。
【００４２】この差ΔＩを測定しておく。ＥＬＧ素子１
０２ａの高さＥＬＧｈと、磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈ
との関係は、下記（２）式で示される。
【００４３】 ＥＬＧｈ＝ＭＲｈ＋ΔＩ (2) 従って、高さＭＲｈは、下記式により得られる。
【００４４】 ＭＲｈ＝ａ／（Ｒａ−ｂ）−ΔＩ (3) この差ΔＩは、各ローバー毎に異なる。この差ΔＩを、
各ローバー１０１毎に、測定するのは大変な作業であ
る。そこで、ウェハー１００のローバー１０１を、サン
プリング抽出して、ΔＩの測定を行う。サンプリングさ
れなかったローバー１０１は、測定されたΔＩを用い
て、近似する。
【００４５】図３に戻り、前述の式（１）の特性は、各
ウェハ−１００のプロセス条件等により、変化する。デ
ジタル抵抗１０２−２は、これを補うために設けられ
る。デジタル抵抗１０２−２のオフ位置ｈ１〜ｈ５は、
予め判っている。デジタル抵抗１０２−２のオフを検出
して、その時のアナログ抵抗の測定抵抗値Ｒａと、オフ
位置とを（１）式に代入する。デジタル抵抗の２点のオ
フを検出すれば、（１）式の係数ａ、ｂが得られる。
【００４６】この（３）式により、ＥＬＧ素子のアナロ
グ抵抗値Ｒａを、磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈに換算す
る。これにより、ＥＬＧ素子の抵抗値を測定することに
より、磁気抵抗膜８３の高さを得ることができる。従っ
て、磁気抵抗膜の高さが、目標値に達したかを、判定で
きる。後述するように、磁気抵抗膜の高さが、目標値に
達すると加工を停止する。
【００４７】このようにして、差ΔＩを測定しておき、
抵抗値を高さに換算する際に、測定した差ΔＩを含め
て、抵抗値を高さに換算する。このため、マスク精度等
の誤差により、ＥＬＧ素子１０２ａと磁気抵抗素子８３
に、位置の差が生じても、これを補正することができ
る。
【００４８】次に、差ΔＩの測定動作について、図６乃
至図９により、説明する。図６は、図２のローバーの断
面図、図７は、ローバーの形成工程の説明図、図８は、
図７のパターン寸法測定動作の説明図、図９は、初期抵
抗の説明図である。
【００４９】図６を参照しながら、図７により、形成工
程について説明する。
【００５０】先ず、ウェハー基板１００（８１）上の絶
縁層１００ａの上に、磁気抵抗素子８３をシールドする
下部シールド層９１を形成する。
【００５１】この下部シールド層９１の上に、第１絶縁
層９２を形成する。次に、第１絶縁層９２の上に、磁気
抵抗膜（ＭＲ膜）８３及びＥＬＧ素子１０２ａの抵抗膜
（ＥＬＧ膜）１０２０を形成する。
【００５２】更に、磁気抵抗膜８３に、ハード膜及び端
子８４を形成する。この時、ＥＬＧ素子１０２ａの端子
１０２１を形成する。
【００５３】この後、ウェハー１００を取り出し、差Δ
Ｉを、図８で説明する機構により、測定する。ここで、
書き込み素子の形成前に、差ΔＩを測定する。この理由
は、書き込み素子の形成により、磁気抵抗膜８３及びＥ
ＬＧ素子１０２ａが書き込み素子に覆われためである。
書き込み素子により覆われると、これら膜が見えなくな
り、光学的に差を検出することができないためである。
【００５４】次に、第２絶縁層９３を形成する。この上
に、磁気抵抗素子８３を上部でシールドする上部シール
ド層８６を設ける。この上部シールド層８６は、書き込
み素子の下部磁極を兼ねる。
【００５５】更に、書き込み素子を形成する。即ち、非
磁性絶縁層８９、コイル８７、上部磁極８８を形成す
る。その上に、保護のための絶縁層９４を形成する。そ
して、ＥＬＧ素子１０２ａの初期アナログ抵抗値Ｒａｓ
を測定する。この初期抵抗値を用いて、図１０にて後述
するように、前述した関係式（１）の係数ａ、ｂの決定
を行う。
【００５６】図８により、差ΔＩの測定動作を説明す
る。磁気抵抗素子及びＥＬＧ素子を作成したウェハー１
００を、精密ステージ２００の上に搭載する。精密ステ
ージ２００は、ステージコントローラ２０１により、位
置制御される。ＣＣＤカメラ２０２は、ウェハー１００
を撮像する。ＣＣＤカメラ２０２の画像データは、画像
処理部２０２で画像処理される。画像処理結果は、パー
ソナルコンピュータ等で構成される処理装置２０３で処
理される。処理装置２０３は、ステージコントローラ２
０１に指令を送る。
【００５７】このシステムでは、図５に示したように、
精密ステージ２００を制御して、ＥＬＧ素子１０２ａの
画像を、ＣＣＤカメラ２０２で、撮像する。そして、画
像処理部２０２で、ＥＬＧ素子１０２ａの端部の位置Ｐ
１を検出する。次に、精密ステージ２００を制御して、
磁気抵抗膜８３の画像を、ＣＣＤカメラ２０２で撮像す
る。そして、画像処理部２０２で、磁気抵抗膜８３の端
部の位置Ｐ０を検出する。
【００５８】処理装置２０３は、画像処理部２０２が検
出した位置Ｐ１とＰ０との差ΔＩを算出する。このデー
タは、前述したように、サンプルしたローバー１０１に
ついて、行う。他のローバー１０１については、このデ
ータを用いて、差ΔＩを処理装置２０３が作成する。
【００５９】前述した初期抵抗値について、図９によ
り、説明する。アナログ抵抗値Ｒａと磁気抵抗素子８３
の高さＭＲｈとの関係は、初期抵抗値Ｒａｓによって変
化する図９に示すように、初期抵抗値Ｒａｓが、１３オ
ームでは、特性は図のＣ１に示すようになる。一方、初
期抵抗値Ｒａｓが、１７．５オームでは、特性は、図の
Ｃ２に示すようになる。
【００６０】この関係を式により示すと、下記（４）式
となる。
【００６１】 Ｒａ＝（ｋ１・Ｒａｓ−ｋ２）／ＥＬＧｈ−ｋ３・Ｒａｓ＋ｋ４ (4) ＥＬＧｈ＝ＭＲｈ＋ΔＩ 但し、ｋ１、ｋ２、ｋ３、ｋ４は係数である。
【００６２】このため、予め、図９に示す各初期抵抗値
における抵抗値Ｒａと磁気抵抗素子８３の高さＭＲｈと
の関係を、実験により、測定しておく。そして、測定し
た初期抵抗値Ｒａｓに応じて、図９に示す関係式を選択
する。即ち、関係式（１）の係数ａ、ｂを、初期抵抗値
Ｒａｓにより決定する。
【００６３】このようにすると、初期抵抗値Ｒａｓに応
じて、変化する特性を、一義に決定することができる。
このため、抵抗値Ｒａを磁気抵抗素子８３の高さＭＲｈ
に正確に換算することができる。
【００６４】図１０は、図６で示したＥＬＧ素子の断面
図である。図７でも説明したように、ウェハー基板１０
０の絶縁層１００ａの上に、下部シールド層９１が設け
られる。下部シールド層９１は、磁気抵抗膜８３のシー
ルドのために必要である。このため、従来は、磁気抵抗
膜８３の下にしか設けていなかった。
【００６５】しかし、ＥＬＧ素子１０２ａの下に、下部
シールド層９１を設けない場合には、ステッパーとＥＬ
Ｇ素子１０２ａの距離と、ステッパーと磁気抵抗膜８３
との距離が変化する。このため、ＥＬＧ素子１０２ａと
磁気ヘッド素子１０２のパターン形成精度が異なる。こ
れにより、ＥＬＧ素子１０２ａのパターン形成精度が低
下する。
【００６６】これを防止するために、ＥＬＧ素子１０２
ａの下にも、下部シールド層９１を設けている。
【００６７】これにより、ステッパーとＥＬＧ素子１０
２ａの距離と、ステッパーと磁気抵抗膜８３との距離が
同一となる。このため、磁気抵抗膜８３の端部の位置Ｐ
０と、抵抗膜１０２０の端部の位置Ｐ１との差が小さく
なる。従って、ＥＬＧ素子の抵抗値を、磁気抵抗膜の高
さに換算しても、正確な磁気抵抗膜の高さが得られる。
このため、加工後の磁気抵抗膜の高さを正確に一定にす
ることができる。
【００６８】又、図１０に示すように、ＥＬＧ素子１０
２ａは、下に補助絶縁層９２ａを有する。この理由を説
明する。ＥＬＧ素子１０２ａは、ラップ加工時にラップ
定盤へのコンタクトする。この時のコンタクトとの状態
や、ラップ時のスラリー（研磨液）の抵抗等により、Ｅ
ＬＧ素子１０２ａに流す測定電流が、下部シールド層９
１に流れ、ショート状態となる。
【００６９】これを防止するには、ＥＬＧ素子１０２ａ
と下部シールド層９１とのギャップ長を大きくする必要
がある。しかし、磁気抵抗膜８３と下部シールド層９１
とのギャップ長は、第１絶縁層９２の厚みにより決定さ
れる。このギャップ長は、磁気抵抗膜８３の特性に影響
を与える。従って、第１絶縁層９２の厚みを厚くするこ
とができない。
【００７０】ＥＬＧ素子１０２ａは、磁気ヘッドとして
使用されないため、ＥＬＧ素子１０２ａと下部シールド
層９１とのギャップ長を大きくしても良い。このため、
ＥＬＧ素子１０２ａの下に、補助絶縁層９２ａを設けて
いる。
【００７１】これにより、磁気抵抗膜８３の特性に影響
を与えずに、ＥＬＧ素子１０２ａと下部シールド層９１
とのギャップ長を大きくできる。このため、ＥＬＧ素子
１０２ａのショートを防止できる。
【００７２】更に、図５に示したように、ＥＬＧ素子１
０２ａの抵抗膜１０２０の面積は、磁気抵抗膜８３の面
積より大きくしてある。磁気抵抗膜８３のコア幅は、磁
気ディスクのトラック幅により決定される。例えば、２
０ミクロン程度である。又、高さも、２ミクロン程度で
ある。ＥＬＧ素子１０２ａの抵抗膜１０２０の面積を、
この磁気抵抗膜８３の面積に等しくすると、ＥＬＧ素子
の抵抗値の変化が少なくなる。
【００７３】そこで、ＥＬＧ素子１０２ａの抵抗膜１０
２０の面積を、磁気抵抗膜８３の面積より大きくして、
ＥＬＧ素子の抵抗値の変化を大きくしている。例えば、
コア幅５０ミクロンに設定している。
【００７４】図１１は、図６及び図７のＥＬＧ素子の端
子構成図である。図１１（Ａ）に示すように、磁気抵抗
膜８３は、ＭＲ層（Ｆｅ−Ｎｉ）、Ｔａ層、Ｓａｌ層か
らなる。この磁気抵抗膜８３の磁区を制御するため、ハ
ード膜８４−１が側面に設けられる。ハード膜８４−１
は、強磁性体からなる。ハード膜８４−１は、磁気抵抗
膜８３の磁区を、図の横方向に制御する。更に、このハ
ード膜８４−１の側面に、端子８４が設けられる。
【００７５】一方、図１１（Ｂ）に示すように、ＥＬＧ
素子１０２ａでは、抵抗膜１０２０の上に、端子１０２
１が設けられる。この理由を説明する。磁気抵抗膜８３
では、磁気抵抗膜の磁区を制御するため、端子８４を側
面に設ける必要がある。しかし、このような接触では、
接触抵抗が大きくなる。
【００７６】ＥＬＧ素子１０２ａでは、磁区を制御する
必要はない。従って、ＥＬＧ素子１０２ａの抵抗膜１０
２０の上に、リード端子１０２１を設けることにより、
接触面積を小さくして、接触抵抗を小さくする。このよ
うにすると、接触抵抗が小さい分だけ、測定感度を向上
できる。
【００７７】次に、ラッピング工程について、説明す
る。
【００７８】図１２は本発明の一実施の形態のラッピン
グ装置の斜視図、図１３は本発明の一実施の形態のラッ
ピング装置の上面図、図１４は図１２のラップ機構部の
横面図、図１５は図１２のラップ機構の断面図、図１６
は、図１２のワークの説明図である。
【００７９】図１２、図１３及び図１４に示すように、
ラップ定盤１０４は、図示しないモータにより、回転さ
れる。ラップベース１０は、下面に、６つの座面１１１
を有する。ラップべース１０は、装置に固定された回転
軸１５０にセットされ、回転軸１５０を中心に回動可能
である。ラップベース１０の他端には、カム穴１１８が
設けられている。
【００８０】揺動機構１５は、ラップベース１０を揺動
するものである。揺動機構１５は、図１３及び図１４に
示すように、揺動モータ１５５と、揺動モータ１５５に
より回転するカムプーリー１５２と、カムプーリー１５
２に設けられた揺動カム１５１とを有する。揺動カム１
５１は、ラップベース１０のカム穴１１８に係合してい
る。
【００８１】従って、図１３に示すように、揺動モータ
１５５の回転により、ラップベース１０が、図の矢印方
向に揺動する。カムプーリー１５２には、２つのセンサ
アクチュエータ１５３が設けられている。センサー１５
４は、センサアクチュエータ１５３を検出する。センサ
アクチュエータ１５３の位置は、ラップベース１０が、
図１３のＰ点（揺動の中心点）に位置した時に、センサ
１５４に検出されるように、設定されている。
【００８２】図１２に戻り、ラップベース１０には、後
述する加圧機構１３が設けられる。加圧機構１３は、ア
ダプタ１１を加圧するものである。ラップベース１０に
は、アダプタ１１がセットされる。アダプタ１１は、図
１４に示すように、凡そＬ字形状をなしている。その第
１の面１１ａには、ワーク１０３（１０１）が設けられ
る。ワーク１０３は、ワーク固定治具１１２により、第
１の面１１ａに固定される。
【００８３】アダプタ１１は、第２の面１１ｂを有す
る。第２の面１１ｂの端部には、受け部１１３が設けら
れている。ラップベース１０に設けられた支持機構１１
０は、高さ調整ネジ１１０ｂと、球形状の支持部１１０
ａとを有する。この支持部１１０ａに、アダプタ１１の
受け部１１３が係合する。
【００８４】従って、アダプタ１１は、ラップベース１
０に点支持されており、ラップ定盤１０４とは、ワーク
１０３の加工面で接触する。即ち、アダプタ１１は、ワ
ーク１０３の２点と、支持機構１１０の１点からなる３
点で支持されている。このため、ワーク１０３は、支持
機構１１０を中心に、回動することができる。これによ
り、ワーク１０３は、ラップベース１０と独立に、ラッ
プ定盤１０４に倣うことができる。
【００８５】このため、ラップベース１０の精度に係わ
らず、ワーク１０３は、ラップ定盤１０４を基準に加工
される。これにより、ワークを均一に加工することがで
きる。
【００８６】図１２に戻り、アンロード機構１２は、ラ
ップベース１０に設けられる。アンロード機構１２は、
図１４に示すように、アダプタ１１を押す。これによ
り、アダプタ１１は、支持部１１０ａを中心に回動し
て、ワーク１０３をラップ定盤１０４から退避させる。
このアンロード機構１２は、アンロードブロック１２１
と、アンロードシリンダ１２０とを有する。
【００８７】このアンロード動作について、説明する。
ローバー１０１の磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈが所定値
になると、加工を停止する必要がある。ラップ加工の停
止は、ラップ盤を停止することにより行う。しかし、ラ
ップ盤は、停止指令を受け、減速後に、停止する。その
ため、ラップ盤が停止するまでの間に、ワーク１０３が
ラップされてしまい、ワークの寸法精度にバラツキが生
じる。
【００８８】このため、磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈ
が、所定値となった時に、アンロードシリンダ１２０を
動作し、アンロードブロック１２１を突き出す。これに
より、アダプタ１１は、支持部１１０ａを中心に、回動
して、ワーク１０３をラップ定盤１０４から離す。これ
により、磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈが所定値となった
時点で、直ちに、ラップ加工が停止される。このため、
ワークの寸法精度が向上する。又、アダプタ１１を設け
ているので、容易にアンロードすることができる。
【００８９】又、図１３で示したように、センサ１５４
が、アクチュエータ１５３を検出して、Ｐ点（揺動の中
心点）に位置したことを検出した時に、アンロード動作
を行う。この理由は、揺動機構の停止位置がランダムで
あると、停止の位置により、ワークに定盤痕がつく。
【００９０】揺動の両端位置においては、揺動速度が低
く、ワークに定盤痕がつきやすい。これに対し、揺動の
中心位置Ｐでは、揺動速度が最も速く、ワークに定盤痕
がつきにくい。そこで、センサ１５４が、アクチュエー
タ１５３を検出して、ラップベース１０が、揺動の中心
位置Ｐに到達したことを検出して、前述のワークのアン
ロードを行う。これにより、停止時に、ワークに定盤痕
がつくことを防止することができる。
【００９１】プローブ機構１４は、ラップベース１０の
先端に設けられる。プローブ機構１４は、図１４に示す
ように、ワーク１０３に取り付けられたローバー１０１
のＥＬＧ素子に電気的に接触する。プローブ機構１４
は、このＥＬＧ素子に電気的に接触するプローブ１４０
を有する。
【００９２】図１２に戻り、修正リング１６０は、修正
リング回転機構１６１により回転される。修正リング１
６０は、スラリー（研磨液）を平滑に広げ、且つスラリ
ーをラップ定盤１０４に埋め込む。これにより、ラップ
定盤１０４を平面に修正する。
【００９３】図１５の断面図に示すように、加圧機構１
３は、３つの加圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒを有
する。加圧シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒは、支持板
１３２に支持されている。支持板１３２は、回転軸１３
３を回動可能である。従って、アダプタ１１を、ラップ
ベース１０にセットする時に、支持板１３２を回動さ
せ、ラップベース１０の上部空間を開放し、アダプタ１
１を、ラップベース１０にセットすることができる。
【００９４】左側加圧シリンダ１３Ｌは、アダプタ１１
の左側を加圧する。中央加圧シリンダ１３Ｃは、アダプ
タ１１の中央を加圧する。右側加圧シリンダ１３Ｒは、
アダプタ１１の右側を加圧する。各加圧シリンダ１３
Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒの先端には、加圧ブロック１３０が
設けられている。加圧ブロック１３０は、球面部１３１
により支持されている。従って、加圧シリンダの加圧力
を均等に、アダプタ１１に与えることができる。
【００９５】図１６（Ａ）に示すように、ワーク（取り
付け治具）１０３は、取り付け穴１０３ａを有する。ワ
ーク１０３には、ローバー１０１が、接着される。ワー
ク１０３には、中継プリント板１４２が設けられてい
る。中継プリント板１４２は、大きな端子を有する。そ
して、ローバー１０１のＥＬＧ素子１０２ａの端子が、
中継プリント板１４２の端子とワイヤボンディング線１
４２ａにより接続される。
【００９６】ローバー１０１のＥＬＧ素子１０２ａの端
子は、小さい。しかも、研磨液に覆われ、端子に直接、
プローブ１４０を接触させても、安定な抵抗測定ができ
ない。このため、中継プリント板１４２に、プローブ１
４０を接触させるようにした。中継プリント板１４２
は、ラップ加工面から離れた位置に設けることができ、
且つ大きな端子を設けることができるため、安定な抵抗
測定が可能となる。
【００９７】図１６（Ｂ）に示すように、ワーク１０３
は、アダプタ１１に取り付けられる。アダプタ１１は、
ワーク１０３の穴１０３ａに係合して、ワーク１０３を
支持する突起１１４と、ワーク固定ブロック１１２とを
有する。ワーク１０３は、突起１１４により、位置決め
され、第１の面１１ａと固定ブロック１１２に挟まれ
て、保持される。尚、１１５、１１６は、図１８で後述
するベンド機構である。
【００９８】図１７は、図１２のプローブ機構の説明図
である。
【００９９】図１７に示すように、プローブブロック１
４０は、多数のプローブ１４０ａを支持する。プローブ
ブロック１４０は、プローブシリンダ１４１により、移
動される。プローブシリンダ１４１は、抵抗測定時に、
プローブ１４０ａを、中継プリント板１４２の接触させ
る。一方、アダプタ１１のラップベース１０へのセット
時等には、プローブ１４０ａを退避させ、アダプタ１１
のセットを容易にする。
【０１００】図１８は、図１６（Ｂ）のベンド機構の断
面図、図１９は、ベンド機構の説明図である。
【０１０１】ワーク１０３にローバー１０１が反って接
着されることがある。サブミクロン単位の加工を行うに
は、僅かの反りがあっても、均一の加工が困難である。
この反りを矯正するため、アダプタ１１にベンド機構が
設けられる。図１６（Ｂ）及び図１８に示すように、ベ
ンド機構は、ベンドアーム１１５と、ベンド調整ネジ１
１６とを有する。ベンドアーム１１５は、ワーク１０３
の取り付け穴１０３ａの壁を押す。ベンド調整ネジ１１
６は、ベンドアーム１１５の押し量を調整する。
【０１０２】ベンドアーム１１５が、ワーク１０３の取
り付け穴１０３ａの下壁の中央位置を押すことにより、
ワーク１０３を撓ませ、ローバー１０１の反りを矯正す
る。矯正量は、ベンド調整ネジ１１６を回して、調整さ
れる。ここで、ワーク１０３にローバー１０１を接着後
に、ローバー１０１上を、測定器でなぞり、反り量を測
定しておく。そして、そのそり量に従って、矯正量を決
定する。
【０１０３】図１９に示すように、ラップベース１０
に、自動ベンド機構１７を設けている。レンチ１７２
は、図１８のベンド調整ネジ１１６に係合する。モータ
１７１は、レンチ１７２を回転する。ベンドシリンダ１
７０は、レンチ１７２及びモータ１７１をベンド調整ネ
ジ１１６方向に駆動する。
【０１０４】測定されたそり量に応じて、モータ１７１
の回転量を制御することにより、ベンド調整ネジ１１６
を回転させる。これにより、自動的にそりを矯正するこ
とができる。
【０１０５】図２０は、本発明の一実施の態様のブロッ
ク図、図２１及び図２２は、本発明の一実施の態様の加
工処理フロー図、図２３は、そのＭＲｈ測定処理フロー
図、図２４は、図２３のデジタルオフ位置検出処理フロ
ー図、図２５は、ノイズ排除処理の説明図、図２６は、
図２３のデジタルオフ位置検出処理の説明図である。
【０１０６】図２０に示すように、スキャナ１８０は、
各プローブ１４０ａのチャンネル切替えを行う。定電流
電源１８１は、抵抗測定のため電流を供給する。デジタ
ルマルチメータ１８２は、スキャナ１８０からの出力に
より、各ＥＬＧ素子のアナログ抵抗とデジタル抵抗の抵
抗値を測定する。ラップ定盤回転モータ１０４ａは、ラ
ップ定盤１０４を回転する。
【０１０７】パーソナルコンピュータ（制御部という）
１８３は、デジタルマルチメータ１８２からの測定抵抗
値を、磁気抵抗膜の高さＭＲｈに換算して、各部を制御
する。即ち、制御部１８３は、ラップ盤の揺動モータ１
５５、ベンドモータ１７１、修正リングモータ１６１、
回転モータ１０４ａを制御する。制御部１８３は、加圧
機構１３の各シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒを制御す
る。又、制御部１８３は、アンロード機構１２のシリン
ダ１２０と、プローブ機構１４のシリンダ１４１を制御
する。更に、制御部１８３は、揺動機構の揺動センサ１
５３の出力を受け、アンロード機構１２を制御する。
【０１０８】以下、図２１乃至図２２を用いて、制御部
の処理を説明する。
【０１０９】（Ｓ１）先ず、制御部１８３の入力ユニッ
トを用いて、初期値を入力する。初期値は、ウェハー番
号、ローバーアドレス等である。その後、作業者は、ア
ダプタ１１をラップベース１０にセットする。そして、
スタートスイッチを押す。
【０１１０】（Ｓ２）制御部１８３は、スタートスイッ
チの押下を検出すると、ラップ盤を起動する。即ち、制
御部１８３は、モータ１０４ａを回転して、ラップ定盤
１０４を高速回転させる。この時の回転数は、５０ＲＰ
Ｍである。制御部１８３は、揺動モータ１５５を回転し
て、揺動動作を行わせる。更に、制御部１８３は、修正
リングモータ１６１を回転させる。制御部１８３は、ス
ラリーの供給を開始する。
【０１１１】そして、制御部１８３は、加圧機構の中央
シリンダ１３Ｃをオンする。これにより、加圧シリンダ
が、１つの軽負荷で、慣らし加工（ステージ１）を行
う。この慣らし加工により、ローバー１０１のバリが取
られる。
【０１１２】（Ｓ３）制御部１８３は、デジタルマルチ
メータ１８２から抵抗値を読み取り、図２３及び図２４
により説明する高さＭＲｈの測定を行う。制御部１８３
は、ラップ起動時からタイマを動作させ、タイマ値が６
０秒になったかを判定する。タイマ値が６０秒以内であ
れば、高さＭＲｈの測定を行う。即ち、慣らし加工は、
６０秒行われる。そして、その間も、前述の如く、デジ
タル抵抗のオフを検出するため、高さＭＲｈの測定を行
う。
【０１１３】（Ｓ４）制御部１８３は、タイマ値が６０
秒経過すると、慣らし加工を終了する。そして、制御部
１８３は、加圧機構１３の全てのシリンダ１３Ｌ、１３
Ｃ、１３Ｒをオンする。即ち、負荷を重くして、ワーク
１０３の面取り加工（ステージ２）を行う。この面取り
加工は、ローバー１０１の磁気ヘッド１０２及びＥＬＧ
素子１０２ａのショート状態を除去する。
【０１１４】（Ｓ５）制御部１８３は、デジタルマルチ
メータ１８２から抵抗値を読み取り、図２３及び図２４
により説明するＭＲｈの測定を行う。制御部１８３は、
前述の左端、中央、右端に位置する全てのＥＬＧ素子の
ＭＲｈが、８．０ミクロン以下になったかを判定する。
全てのＥＬＧ素子のＭＲｈが、８．０ミクロン以下でな
いと、高さＭＲｈの測定を行う。
【０１１５】ラップ加工前のＥＬＧ素子は、部分的ショ
ート状態が生じて、アナログ抵抗値Ｒａが、異常値を示
す。このため、換算された高さＭＲｈも、異常値を示
す。全てのＭＲｈが、８．０ミクロン以下になると、部
分的ショート状態が除去され、異常値は解除される。こ
れにより、アナログ抵抗値を使用した加工制御に移行す
る。
【０１１６】（Ｓ６）ショート状態を除去すると、そり
修正及び左右差修正加工（ステージ３）に進む。即ち、
制御部１８３は、図１９で説明したベンドモータ１７１
を回転して、そりを修正する。この時の修正量は、前述
の図１９で説明した測定動作により、制御部１８３に入
力されている。制御部１８３は、この修正量を用いて、
ベンドモータ１７１を制御する。
【０１１７】（Ｓ７）制御部１８３は、デジタルマルチ
メータ１８２から抵抗値を読み取り、図２３及び図２４
により説明する高さＭＲｈの測定を行う。
【０１１８】（Ｓ８）制御部１８３は、重心位置での高
さＭＲｈ（重心）を求める。重心位置の高さＭＲｈ（重
心）は、左端位置のＥＬＧ素子の高さと右端位置のＥＬ
Ｇ素子の高さとの平均値を求め、次にこの平均値と中央
位置のＥＬＧ素子の高さとの平均値により求める。制御
部１８３は、重心位置でのＥＬＧ素子の高さＭＲｈ
（Ｇ）が、（目標の高さ−仕上げ代）以下になったかを
判定する。重心位置でのＥＬＧ素子の高さＭＲｈ（Ｇ）
が、（目標の高さ−仕上げ代）以下になっていないと、
左右差修正に進む。即ち、制御部１８３は、左端のＥＬ
Ｇ素子の高さＭＲｈ（Ｌ）と右端のＥＬＧ素子の高さＭ
Ｒｈ（Ｒ）との差Ｘを求める。
【０１１９】差Ｘが、−０．０３ミクロンを越えていな
いと、ローバー１０１の右端が、左端より０．０３ミク
ロン（許容値）以上高いことになる。このため、左端で
の負荷を軽くするため、加圧機構１３の左側のシリンダ
１３Ｌをオフする。そして、ステップＳ７に戻る。
【０１２０】又、差Ｘが、０．０３ミクロンを越えてい
ると、ローバー１０１の左端が、右端より０．０３ミク
ロン（許容値）以上高いことになる。このため、右端で
の負荷を軽くするため、加圧機構１３の右側のシリンダ
１３Ｒをオフする。そして、ステップＳ７に戻る。
【０１２１】差Ｘが、−０．０３ミクロンと０．０３ミ
クロンとの間である場合には、ローバー１０１の左右差
は、許容範囲内にある。そこで、加圧機構１３の全ての
シリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒをオンして、ステップ
Ｓ７に戻る。
【０１２２】（Ｓ９）制御部１８３は、そり量を確認す
る。この時は、中央のＥＬＧ素子の高さＭＲｈ（Ｃ）
と、左端と右端のＥＬＧ素子の高さＭＲｈの平均値との
差Ｙを求める。この差Ｙが、許容値０．０３ミクロンを
越えているかを判定する。越えていないと、ステップＳ
１０に移る。差Ｙが、許容値を越えていると、ステップ
Ｓ６で説明したそり量の修正を行う。この時の修正量
は、前述の差Ｙから求める。
【０１２３】（Ｓ１０）制御部１８３は、仕上げ加工
（ステージ４）に進む。この時、制御部１８３は、モー
タ１０４ａを制御して、定盤回転数を低くする。回転数
は、１５ＲＰＭである。そして、制御部１８３は、加圧
機構１３の全てのシリンダ１３Ｌ、１３Ｃ、１３Ｒをオ
フする。即ち、負荷を与えずに、仕上げ加工する。
【０１２４】（Ｓ１１）制御部１８３は、デジタルマル
チメータ１８２から抵抗値を読み取り、図２３及び図２
４により説明する高さＭＲｈの測定を行う。制御部１８
３は、重心位置のＥＬＧ素子の高さＭＲｈ（Ｇ）が、目
標値以下になったかを判定する。
【０１２５】（Ｓ１２）制御部１８３は、高さＭＲｈ
（Ｇ）が目標値以下になったことを検出すると、加工の
停止制御を行う。即ち、制御部１８３は、図１３で説明
した揺動センサ１５３が、オンになったかを判定する。
揺動センサ１５３が、オンになると、前述したように、
ラップベース１０は、揺動の中央位置Ｐに位置したこと
になる。
【０１２６】そこで、制御部１８３は、プローブシリン
ダ１４１を動作させ、プローブ１４０を退避させる。次
に、制御部１８３は、アンロード機構１２のアンロード
シリンダ１２０を動作し、ワーク１０３をラップ定盤１
０４から退避する。そして、制御部１８３は、ラップ盤
を停止し、終了する。
【０１２７】このように、粗加工（慣らし加工、面取り
加工、左右差修正加工）から仕上げ加工まで、加工速度
を変更して、連続的に行う。このため、粗加工と仕上げ
加工を別に行うものに比べ、格段に生産性が向上する。
又、作業者の手間も軽減できる。
【０１２８】次に、図２３及び図２４を用いてＭＲｈ測
定処理について説明する。
【０１２９】（Ｓ２０）制御部１８３は、デジタルマル
チメータ１８２から抵抗値を読み取る。デジタルマルチ
メータ１８２は、各ＥＬＧ素子１０２ａのアナログ抵抗
１０２−１の抵抗値Ｒａとデジタル抵抗１０２−２の抵
抗値Ｒｖを測定する。
【０１３０】（Ｓ２１）制御部１８３は、前回測定した
抵抗値Ｒ０と、今回測定した抵抗値Ｒ１とを比較する。
これは、アナログ抵抗１０２−１の抵抗値Ｒａとデジタ
ル抵抗１０２−２の抵抗値Ｒｖとは、各々別に行う。
【０１３１】前回測定した抵抗値Ｒ０が、今回測定した
抵抗値Ｒ１より大きいと、今回の抵抗値Ｒは、前回の抵
抗値Ｒ０を採用する。前回測定した抵抗値Ｒ０が、今回
測定した抵抗値Ｒ１より大きくないと、今回の抵抗値Ｒ
は、今回測定した抵抗値Ｒ１を採用する。
【０１３２】図４（Ｂ）で説明したように、素子の高さ
の減少に伴い、抵抗値は上昇する。従って、抵抗測定動
作が正常であれば、前回のサンプリング時の抵抗値より
今回のサンプリング時の抵抗値が大きい。しかし、素子
の部分的ショートや、研磨液の影響等により、測定抵抗
値が異常値を示すことがある。この異常抵抗値を排除す
るため、このような処理を行う。
【０１３３】図２５（Ａ）に示す、測定抵抗値は、ノイ
ズ（異常抵抗値）を含む。このノイズ排除処理により、
図２５（Ｂ）に示すように、ノイズが除去される。この
ため、正確な抵抗値が得られる。この動作は、アナログ
抵抗１０２−１の抵抗値Ｒａとデジタル抵抗１０２−２
の抵抗値Ｒｖとは、各々別に行うため、各々ノイズの除
去された抵抗値が得られる。
【０１３４】（Ｓ２２）制御部１８３は、全てのＥＬＧ
素子の抵抗値を測定したかを判定する。未だ、全てのＥ
ＬＧ素子の抵抗値を測定していないと、スキャナ１８０
のチャンネルを切替え、ステップＳ２０に戻る。
【０１３５】（Ｓ２３）制御部１８３は、全てのＥＬＧ
素子の抵抗値を終了すると、図２４にて後述するよう
に、抵抗値の変化からデジタル抵抗素子のオフを検出す
る。デジタル抵抗素子のオフを検出すると、前述の
（３）式の換算式の係数を求める。そして、その式に従
い、測定した抵抗値Ｒａを、高さＭＲｈに換算する。そ
して、終了する。
【０１３６】図２４により、デジタルオフ位置の検出動
作について説明する。
【０１３７】（Ｓ３０）制御部１８３は、デジタル抵抗
１０２−２の抵抗値の変化を検出して、デジタル抵抗１
０２−２のオフ位置を検出する。このため、デジタル抵
抗値Ｒｖをアナログ抵抗値Ｒａで微分する。微分式は以
下のようになる。
【０１３８】 ｄＲｖ／ｄＲａ＝〔Ｒｖ（ｎ）−Ｒｖ（ｎ−１）〕／ 〔Ｒａ（ｎ）−Ｒａ（ｎ−１）〕 (5) 尚、Ｒｖ（ｎ）は、ｎサンプリング時のデジタル抵抗
値、Ｒｖ（ｎ−１）は、（ｎ−１）サンプリング時のデ
ジタル抵抗値、Ｒａ（ｎ）は、ｎサンプリング時のアナ
ログ抵抗値、Ｒａ（ｎ−１）は、（ｎ−１）サンプリン
グ時のアナログ抵抗値である。
【０１３９】図２６に示すように、アナログ抵抗１０２
−１の抵抗値Ｒａは、ＥＬＧ素子１０２ａの高さが減少
するにつれて、急峻な変化を示す。アナログ抵抗１０２
−２とデジタル抵抗１０２−１の位置関係は、固定であ
る。従って、デジタル抵抗値Ｒｖをアナログ抵抗値Ｒａ
で微分することにより、デジタル抵抗のオフ位置で、大
きな微分値を得ることができる。これにより、デジタル
抵抗のオフ時点を正確に検出することができる。又、検
出も容易である。
【０１４０】（Ｓ３１）制御部１８３は、微分値ｄＲｖ
／ｄＲａを、所定のスレッシュホールド値と比較する。
微分値がスレッシュホールド値以上なら、デジタル抵抗
のオフ位置を検出したことになる。そして、ステップＳ
３２に進む。微分値がスレッシュホールド値以上でない
なら、デジタル抵抗のオフ位置でないと判断して、ステ
ップＳ３３に進む。
【０１４１】（Ｓ３２）制御部１８３は、デジタル抵抗
のオフ位置を検出すると、関係式（３）の係数を補正す
る。ここで、関係式（３）の係数は、初期値として、前
述の図９で説明した初期抵抗値を用いた関係式の係数に
設定しておく。これは、前述したように、初期抵抗値
は、制御部１８３に入力されている。そして、そのロー
バーアドレスを用いて、初期抵抗値が読みだされる。制
御部１８３は、その初期抵抗値から初期の係数を決定す
る。
【０１４２】関係式（３）の係数ａ、ｂを補正するに
は、２つのオフ位置が必要である。例えば、オフ位置ｈ
（ｎ）を検出した時点で、オフ位置ｈ（ｎ）と、オフ位
置ｈ（ｎ−１）と、オフ位置ｈ（ｎ）のアナログ抵抗値
Ｒａ（ｎ）と、オフ位置ｈ（ｎ−１）のアナログ抵抗値
Ｒａ（ｎ−１）とから係数ａ、ｂを求める。
【０１４３】即ち、関係式（１）から次の２式が得られ
る。
【０１４４】 Ｒａ（ｎ−１）＝ａ／ｈ（ｎ−１）＋ｂ (6) Ｒａ（ｎ）＝ａ／ｈ（ｎ）＋ｂ (7) 式（６）及び（７）を係数について、解くと、以下の２
式が得られる。
【０１４５】 ａ＝〔Ｒａ（ｎ）−Ｒａ（ｎ−１）〕・ｈ（ｎ）・ｈ（ｎ−１）／ 〔ｈ（ｎ）−ｈ（ｎ−１）〕 (8) ｂ＝ａ／ｈ（ｎ）−Ｒａ（ｎ） (9) そして、係数を更新する。
【０１４６】（Ｓ３３）制御部１８３は、アナログ抵抗
値Ｒａを、磁気抵抗膜８３の高さＭＲｈに変換する。
【０１４７】関係式（１）は、次のように、変形でき
る。
【０１４８】 ＥＬＧｈ＝（Ｒａ−ｂ）／ａ (10) ここで、（１０）式は、次式に変形できる。
【０１４９】 ＭＲｈ＝（ＥＬＧｈ）−ΔＩ ＝（Ｒａ−ｂ）／ａ−ΔＩ (11) この式により、正確な磁気抵抗膜８３の高さが得られ
る。
【０１５０】このΔＩは、図８で説明したように、各ロ
ーバー毎に、制御部１８３に入力されている。従って、
前述したローバーアドレスにより、対応する差ΔＩが読
みだされる。
【０１５１】このようにして、多数の磁気ヘッド素子１
０２と、磁気ヘッド素子１０２の加工に伴い抵抗値がア
ナログ的に変化するアナログ抵抗を含むモニター素子１
０２ａとを、ウェハ上に形成した後、複数の磁気ヘッド
１０２とモニター素子１０２ａとが直線状に並んだブロ
ック１０１を、ウェハから切り出す。そして、ブロック
１０１のモニター素子１０２ａの抵抗値を測定しなが
ら、磁気ヘッド素子１０２の高さを所定の高さに加工
し、加工終了後、ブロック１０１を個々の磁気ヘッド１
０２に分割する。
【０１５２】そして、モニター素子１０２ａの端部と磁
気ヘッド素子１０２の端部との位置の差ΔＩを測定し、
位置の差ΔＩを、モニター素子１０２ａの抵抗値を磁気
ヘッド素子１０２の高さに変換する関係式に盛り込んで
いる。このため、ＥＬＧ素子の抵抗値を、磁気抵抗膜の
高さに換算しても、正確な磁気抵抗膜の高さが得られ
る。加工後の磁気抵抗膜の高さを正確に一定にすること
ができる。
【０１５３】又、形成ステップでは、ウェハー基板１０
０上に下部シールド層９１を設ける工程と、下部シール
ド層９１上に絶縁層９２を設ける工程と、絶縁層９２上
に、磁気ヘッド素子１０２の磁気抵抗膜８３とモニター
素子１０２ａとを設ける工程を有する。
【０１５４】モニター素子１０２ａも、シールド層９１
を介して基板１００に設けられるため、ステッパーとモ
ニター素子１０２ａの距離と、ステッパーと磁気ヘッド
素子１０２の磁気抵抗膜８３との距離が等しくなる。こ
のため、モニター素子１０２ａと磁気ヘッド素子１０２
のパターン形成精度が同一となる。磁気抵抗膜８３の端
部の位置Ｐ０と、抵抗膜１０２０の端部の位置Ｐ１との
差が小さくなる。従って、ＥＬＧ素子の抵抗値を、磁気
抵抗膜の高さに換算しても、正確な磁気抵抗膜の高さが
得られる。このため、加工後の磁気抵抗膜の高さを正確
に一定にすることができる。
【０１５５】上述の実施の態様の他に、本発明は、次の
ような変形が可能である。
【０１５６】(1) 上述の実施の態様では、ＥＬＧ素子と
して、アナログ抵抗とデジタル抵抗を用いた例で説明し
たが、アナログ抵抗のみ用いるものにも、適用すること
ができる。
【０１５７】(2) ラッピング装置も、他の形態のものを
使用できる。
【０１５８】本発明を実施の形態により説明したが、本
発明の主旨の範囲内で種々の変形が可能であり、これら
を本発明の範囲から排除するものではない。
【０１５９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
次の効果を奏する。
【０１６０】(1) モニター素子１０２ａの端部と磁気ヘ
ッド素子１０２の端部との位置の差ΔＩを測定し、位置
の差ΔＩをモニター素子１０２ａの抵抗値を磁気ヘッド
素子１０２の高さに変換する関係式に盛り込んでいる。
このため、ＥＬＧ素子の抵抗値を、磁気抵抗膜の高さに
換算しても、正確な磁気抵抗膜の高さが得られる。
【０１６１】(2) モニター素子１０２ａも、シールド層
９１を介して基板１００に設けられるため、ステッパー
とモニター素子１０２ａの距離と、ステッパーと磁気ヘ
ッド素子１０２の磁気抵抗膜８３との距離が等しくな
る。このため、モニター素子１０２ａと磁気ヘッド素子
１０２のパターン形成精度が同一となる。従って、ＥＬ
Ｇ素子の抵抗値を、磁気抵抗膜の高さに換算しても、正
確な磁気抵抗膜の高さが得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の原理図である。
【図２】本発明の一実施の形態のローバーの説明図であ
る。
【図３】図２のＥＬＧ素子の構成図である。
【図４】図２のＥＬＧ素子の特性図である。
【図５】図２のＥＬＧ素子の説明図である。
【図６】図２のローバ−の断面図である。
【図７】図６のローバーの形成工程の説明図である。
【図８】図７のパターン寸法測定動作の説明図である。
【図９】図７の初期抵抗の特性図である。
【図１０】図６のＥＬＧ素子の断面図である。
【図１１】図６のＥＬＧ素子の端子構成図である。
【図１２】本発明の一実施の形態のラッピング装置の斜
視図である。
【図１３】図１２のラッピング装置の上面図である。
【図１４】図１２のラッピング装置の横面図である。
【図１５】図１２のラッピング装置の断面図である。
【図１６】図１２のワークの説明図である。
【図１７】図１２のプローブ機構の説明図である。
【図１８】図１６のベンド機構の断面図である。
【図１９】図１６のベンド機構の説明図である。
【図２０】本発明の一実施の形態のブロック図である。
【図２１】本発明の一実施の形態の加工処理フロー図
（その１）である。
【図２２】本発明の一実施の形態の加工処理フロー図
（その２）である。
【図２３】図２１及び図２２のＭＲｈ測定処理フロー図
である。
【図２４】図２３のデジタルオフ位置検出処理フロー図
である。
【図２５】図２３のノイズ排除処理の説明図である。
【図２６】図２４のデジタルオフ位置検出処理の説明図
である。
【図２７】複合型磁気ヘッドの説明図である。
【図２８】磁気ヘッドの製造工程の説明図（その１）で
ある。
【図２９】磁気ヘッドの製造工程の説明図（その２）で
ある。
【図３０】従来の技術の説明図である。
【符号の説明】
８３ 磁気抵抗膜 ８４ 端子 ９１ 下部シールド層 ９２ 第１絶縁層 １００ ウェハー基板 １０１ ローバー １０２ 磁気ヘッド １０２ａ ＥＬＧ素子 １０２−１ アナログ抵抗 １０２−２ デジタル抵抗 １０４ ラップ定盤 １８３ 制御部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横井 和雄 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 柳田 芳明 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 須藤 浩二 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 磁気ヘッドを製造するための磁気ヘッド
    の製造方法において、 複数の磁気ヘッド素子と、前記磁気ヘッド素子の加工に
    伴い抵抗値がアナログ的に変化するアナログ抵抗を含む
    モニター素子とを、ウェハ上に形成するステップと、 前記複数の磁気ヘッド素子と前記モニター素子とが直線
    状に並んだブロックを、前記ウェハから切り出すステッ
    プと、 前記ブロックの前記モニター素子の抵抗値を測定しなが
    ら、前記磁気ヘッド素子の高さを所定の高さに加工する
    ステップと、 前記加工終了後、前記ブロックを個々の磁気ヘッドに分
    割するステップとを有し、 前記形成ステップは、前記形成されたモニター素子の端
    部と前記形成された磁気ヘッド素子の端部との位置の差
    を測定するステップを有し、 前記加工ステップは、前記位置の差を用いて、前記モニ
    ター素子の抵抗値を前記磁気ヘッド素子の高さに変換す
    るステップと、 前記磁気ヘッド素子の高さが目標値に達したことに応じ
    て、前記加工を停止するステップとを有することを特徴
    とする磁気ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項２】 請求項１の磁気ヘッドの製造方法におい
    て、 前記形成するステップは、磁気抵抗素子を含む前記磁気
    ヘッド素子を形成するステップであり、 前記加工ステップは、前記磁気抵抗素子の高さを前記目
    標値に加工するステップであることを特徴とする磁気ヘ
    ッドの製造方法。
  3. 【請求項３】 請求項２の磁気ヘッドの製造方法におい
    て、 前記形成するステップは、 前記ウェハー上に、前記磁気抵抗素子と前記モニター素
    子とを形成するステップと、 前記形成されたモニター素子の端部と前記形成された磁
    気抵抗素子の端部との位置の差を測定するステップと、 前記磁気抵抗素子上に、書き込み素子を形成するステッ
    プとを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項４】 請求項１又は２又は３の磁気ヘッドの製
    造方法において、 前記形成するステップは、前記モニター素子の初期抵抗
    値を測定するステップを含み、 前記加工ステップの前記変換するステップは、前記モニ
    ター素子の前記初期抵抗値により、前記モニター素子の
    抵抗値を前記磁気ヘッド素子の高さに変換する関係式の
    係数を決定するステップを有することを特徴とする磁気
    ヘッドの製造方法。
  5. 【請求項５】 請求項１又は２又は３または４の磁気ヘ
    ッドの製造方法において、 前記形成するステップは、前記磁気ヘッド素子と、前記
    磁気ヘッド素子の加工に伴い抵抗値が折線的に変化する
    デジタル抵抗と前記アナログ抵抗とを含むモニター素子
    とを形成するステップであり、 前記加工ステップの前記変換するステップは、前記モニ
    ター素子の前記デジタル抵抗のオフを検出するステップ
    と、 前記デジタル抵抗のオフを検出した時の前記アナログ抵
    抗の抵抗値により、前記モニター素子の抵抗値を前記磁
    気ヘッド素子の高さに変換する関係式の係数を補正する
    ステップを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方
    法。
  6. 【請求項６】 磁気ヘッドを製造するための磁気ヘッド
    の製造方法において、 複数の磁気ヘッド素子と、前記磁気ヘッド素子の加工に
    伴い抵抗値がアナログ的に変化するアナログ抵抗を含む
    モニター素子とを、ウェハ上に形成するステップと、 前記複数の磁気ヘッド素子と前記モニター素子とが直線
    状に並んだブロックを、前記ウェハから切り出すステッ
    プと、 前記ブロックの前記モニター素子の抵抗値を測定しなが
    ら、前記磁気ヘッド素子の高さを所定の高さに加工する
    ステップと、 前記加工終了後、前記ブロックを個々の磁気ヘッドに分
    割するステップとを有し、 前記形成ステップは、ウェハー基板上に下部シールド層
    を設ける工程と、前記下部シールド層上に絶縁層を設け
    る工程と、前記絶縁層上に、前記磁気ヘッド素子の磁気
    抵抗膜と前記モニター素子とを設ける工程を有すること
    を特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
  7. 【請求項７】 請求項６の磁気ヘッドの製造方法におい
    て、 前記形成ステップは、前記モニター素子と前記絶縁層と
    の間に、補助絶縁層を設ける工程を有することを特徴と
    する磁気ヘッドの製造方法。
  8. 【請求項８】 請求項６又は７の磁気ヘッドの製造方法
    において、 前記形成ステップは、前記磁気ヘッド素子の磁気抵抗膜
    の面積より大きい面積の前記モニター素子の抵抗膜を設
    ける工程を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方
    法。
  9. 【請求項９】 請求項８の磁気ヘッドの製造方法におい
    て、 前記形成ステップは、前記磁気ヘッド素子の磁気抵抗膜
    の側面に、ハード膜と端子とを設け、且つ前記モニター
    素子の抵抗膜の上に端子を設ける工程を有することを特
    徴とする磁気ヘッドの製造方法。
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