JP2000005938A - Manufacture of magnetic head and ion polishing device - Google Patents

Manufacture of magnetic head and ion polishing device

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JP2000005938A
JP2000005938A JP16959298A JP16959298A JP2000005938A JP 2000005938 A JP2000005938 A JP 2000005938A JP 16959298 A JP16959298 A JP 16959298A JP 16959298 A JP16959298 A JP 16959298A JP 2000005938 A JP2000005938 A JP 2000005938A
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magnetic
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic head manufacturing method capable of preventing corrosion of magnetic head elements on the levitating surface of a magnetic head, reducing machining level difference, and controlling the element height to high accuracy. SOLUTION: A block 122 in the shape of a plurality of magnetic heads connected together is formed. A thin film resistor is formed adjacent to the magnetic head elements. As the work of shaving the levitating surface of the block 122 by irradiating it with an ion beam is carried out, the resistance value of the thin film resistor is detected whereby the amount of machining of the floating surface is monitored from the resistance value. The magnetic heads are sequentially covered with a shutter 152 from the ones near which the resistance value of be thin film resistor has reached a predetermined value, and machining is stopped in sequence. The block 122 is cut at the boundary between the magnetic heads constituting the block and is thereby divided into the individual magnetic heads.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
用の磁気ヘッドであって、インダクティブヘッド素子
と、磁気抵抗効果型ヘッド(以下「MRヘッド」と称す
る)素子とを備えた磁気ヘッドの製造方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head for a magnetic disk drive, which manufactures a magnetic head having an inductive head element and a magnetoresistive head (hereinafter referred to as "MR head"). About the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスク装置は、一般的に図1に示
すように、記録媒体である磁気ディスク5上に、磁気ヘ
ッド1を支持バネ4によって支持した構成である。磁気
ディスク5を回転させると、磁気ヘッド1の浮上面3が
磁気ディスク5上で浮上する。この状態で、駆動装置6
により磁気ヘッド1を磁気ディスク5上の所定のトラッ
クに移動させながら、磁気ヘッド1により磁気記録の書
き込みおよび読み込みを行う。磁気ヘッド1には、書き
込み用ヘッドとしてインダクティブヘッド2が搭載さ
れ、読み込み用ヘッドとして磁気抵抗効果型(Magn
eto−Resistive:MR)ヘッド14あるい
は巨大磁気抵抗効果型(Giant−Magneto−
Resistive:GMR)ヘッドが搭載されている
(図2)。これらインダクティブヘッド2およびMRヘ
ッド14は、磁気ヘッド1の基板9の側面に保護膜10
やシールド膜13等とともに積層されている。
2. Description of the Related Art A magnetic disk drive generally has a structure in which a magnetic head 1 is supported by a support spring 4 on a magnetic disk 5 as a recording medium, as shown in FIG. When the magnetic disk 5 is rotated, the flying surface 3 of the magnetic head 1 flies above the magnetic disk 5. In this state, the driving device 6
The magnetic head 1 performs writing and reading of magnetic recording while moving the magnetic head 1 to a predetermined track on the magnetic disk 5. An inductive head 2 is mounted on the magnetic head 1 as a write head, and a magnetoresistive effect type (Magn) is used as a read head.
eto-Resistive (MR) head 14 or Giant-Magneto-
A resistive (GMR) head is mounted (FIG. 2). The inductive head 2 and the MR head 14 are provided with a protective film 10 on the side surface of the substrate 9 of the magnetic head 1.
And the shield film 13 and the like.

【0003】磁気ヘッド1の浮上量7は、図2のように
インダクティブヘッド2およびMRヘッド14と、磁気
ディスク5との間隔である。一般的には磁気ディスク5
上の記録ビット長は、図3のように、磁気ヘッド浮上量
7と比例関係にあり、浮上量7が増大すると記録密度が
低下する。例えば、図3のような関係がある一般的な磁
気ヘッド1の場合には、浮上量が10nm増加すると、上
記ビット長が50nm増加する。そのため、記録密度を向
上させるために、磁気ヘッドの浮上量7を極力低減する
ことが要求されている。現在この浮上量7は、文献「日
経メカニカル」5/27号 no.481(1996)に記載
されているように約40〜50nmと言われている。
The flying height 7 of the magnetic head 1 is the distance between the inductive head 2 and the MR head 14 and the magnetic disk 5 as shown in FIG. Generally, a magnetic disk 5
The upper recording bit length is proportional to the flying height 7 of the magnetic head, as shown in FIG. 3, and as the flying height 7 increases, the recording density decreases. For example, in the case of a general magnetic head 1 having a relationship as shown in FIG. 3, if the flying height increases by 10 nm, the bit length increases by 50 nm. Therefore, it is required to reduce the flying height 7 of the magnetic head as much as possible in order to improve the recording density. At present, the flying height 7 is said to be about 40 to 50 nm as described in the document "Nikkei Mechanical" 5/27, No. 481 (1996).

【0004】一方、MRヘッド14の浮上面3からの奥
行き方向の寸法は、MR素子高さ15と呼ばれ、記録再
生特性に強く影響する。しかも、MR素子高さ15は、
磁気ディスク装置の面記録密度の向上とともに小さくな
りつつある。そのため、MR素子高さ1を所望の寸法に
高精度に加工することが可能な磁気ヘッド1の製造方法
が望まれている。
On the other hand, the dimension of the MR head 14 in the depth direction from the flying surface 3 is called an MR element height 15 and strongly affects the recording / reproducing characteristics. Moreover, the MR element height 15 is
With the improvement in the areal recording density of the magnetic disk device, it is becoming smaller. Therefore, a method of manufacturing the magnetic head 1 capable of processing the MR element height 1 to a desired size with high accuracy is desired.

【0005】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を、図1
3(a)を用いて簡単に説明する。まず、ウエハ状の基
板9上に成膜とリソグラフィの工程により、図2の層構
成のインダクティブヘッド2、MRヘッド14および保
護膜10等を配列して多数形成する(工程1301)。
その後、配列に沿ってウエハ状の基板9を一列ずつ切り
出すことにより、複数のヘッド1が連結した状態のロー
バーと称されるブロックを得る(工程1302)。この
ローバーの両面を研磨した後(工程1303)、浮上面
3となる面を精密に研磨加工することにより、MR素子
高さ15を規制する(工程1304)。さらに、基板9
の浮上面3の一部に、所望の形状のテーパー101を形
成した後、ローバーのまま、基板9の浮上面3に、スラ
イダレール124を形成する(工程1306)。最後
に、ローバーを切断して、個々の磁気ヘッド1に分割す
る(工程1307)。
FIG. 1 shows a conventional method of manufacturing a thin film magnetic head.
This will be briefly described with reference to FIG. First, a number of inductive heads 2, MR heads 14, protective films 10, and the like having the layer configuration shown in FIG.
Thereafter, the wafer-like substrates 9 are cut out one by one along the arrangement to obtain a block called a row bar in a state in which the plurality of heads 1 are connected (step 1302). After polishing both surfaces of the row bar (step 1303), the surface serving as the floating surface 3 is precisely polished to regulate the MR element height 15 (step 1304). Further, the substrate 9
After a taper 101 having a desired shape is formed on a part of the floating surface 3 of the substrate 9, a slider rail 124 is formed on the floating surface 3 of the substrate 9 while keeping the row bar (Step 1306). Finally, the row bar is cut and divided into individual magnetic heads 1 (step 1307).

【0006】このような製造工程において、MR素子高
さ15を決定するのは、工程1304の浮上面3の研磨
加工である。この研磨加工は、図4に示すように回転す
る軟質金属製定盤16上にダイヤモンド等の砥粒を含ん
だ水溶性または油性のスラリー17を滴下し、研磨治具
18に接着した磁気ヘッド1の浮上面3を押圧摺動させ
るものである。この押圧摺動時に、定盤16に埋め込ま
れた砥粒または、該定盤とヘッドとの間で転動する転動
砥粒により浮上面3が加工される。特開平2−9557
2号公報では、ローバーを構成する複数の磁気ヘッド1
のMR素子高さ15をそれぞれ所望の寸法に加工するた
めに、この研磨加工中に、研磨治具18を変形させて、
ローバー内の素子の曲り、傾きを制御することにより、
ローバーのうち研磨量を多くすべき部分を定盤16に押
しつける加工方法が提案されている。
In such a manufacturing process, the height of the MR element 15 is determined by polishing the air bearing surface 3 in step 1304. In this polishing, a water-soluble or oil-based slurry 17 containing abrasive grains such as diamond is dropped on a rotating soft metal platen 16 as shown in FIG. The floating surface 3 is pressed and slid. At the time of the pressing and sliding, the floating surface 3 is processed by the abrasive grains embedded in the surface plate 16 or the rolling abrasive particles rolling between the surface plate and the head. JP-A-2-9557
In Japanese Unexamined Patent Publication No. 2 (Kokai) No. 2, a plurality of magnetic heads
In order to process each MR element height 15 to a desired size, the polishing jig 18 is deformed during this polishing,
By controlling the bending and tilt of the element in the rover,
There has been proposed a processing method of pressing a portion of the row bar where the polishing amount is to be increased against the surface plate 16.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
研磨による浮上面3の加工ではダイヤモンドをはじめと
する微細な砥粒を水溶性あるいは油性の分散剤と混合し
たスラリー17を用いるため、加工面に砥粒によるひっ
かき傷(スクラッチ)が発生したり、浮上面3の表面に
加工変質層が生じるという問題がある。さらに、研磨加
工後は、洗浄液を用いた洗浄工程が必須となる。しか
も、スラリー17の分散剤や洗浄液のなかには、砥粒の
分散性や洗浄性を考慮して様々な添加剤が含まれるた
め、スクラッチや加工変質層の中には、スラリー17の
分散剤や洗浄液と反応してMRヘッドやGMRヘッドに
対して腐食反応を起こすものがあり、信頼性の高いヘッ
ドを加工するためには大きな問題となる。さらに、この
ような砥粒を用いる方法では微細な砥粒でもその粒径は
1/10〜1/20ミクロンもあり、加工単位の微小化
には限界がある。
However, in the conventional processing of the air bearing surface 3 by polishing, a slurry 17 in which fine abrasive grains such as diamond are mixed with a water-soluble or oil-based dispersant is used. There is a problem that scratches are caused by the abrasive grains and a damaged layer is formed on the surface of the floating surface 3. Further, after the polishing process, a cleaning step using a cleaning liquid is essential. In addition, since various additives are included in the dispersant and the cleaning liquid of the slurry 17 in consideration of the dispersibility and cleaning property of the abrasive grains, the dispersant and the cleaning liquid of the slurry 17 And cause a corrosion reaction to the MR head and the GMR head, which is a serious problem in processing a highly reliable head. Further, in the method using such abrasive grains, even fine abrasive grains have a particle size of 1/10 to 1/20 μm, and there is a limit to miniaturization of a processing unit.

【0008】また、特開平2−95572号公報記載の
加工方法は、ローバーを構成する個々の磁気ヘッドにつ
いて、研磨量を制御しようとするものであるが、この方
法で制御できる研磨量には限界があり、素子高さ15の
ばらつきを一定値以下にすることはできなかった。ま
た、この加工方法は、この工程よりも前の工程によって
生じているローバーの曲がりやうねりの形状精度の影響
を受けやすい。また、この方法による浮上面研磨工程に
よってさらにローバーの曲がりやうねりが生じるため、
プロセス全体を通してローバーの曲がりやうねりに対応
して高精度な加工を行う必要があり、製造コストの増大
につながるという問題がある。
The processing method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-95572 attempts to control the polishing amount of each magnetic head constituting the row bar, but the polishing amount that can be controlled by this method is limited. Therefore, the variation in the element height 15 could not be reduced to a certain value or less. In addition, this processing method is susceptible to the shape accuracy of the bending and undulation of the row bar generated by a step before this step. In addition, since the air-bearing surface polishing step by this method causes further bending and undulation of the row bar,
It is necessary to perform high-precision processing in response to the bending and undulation of the rover throughout the process, which causes a problem that the manufacturing cost is increased.

【0009】一方、一般的に磁気ヘッド1は、複数の材
料を複合体であるため、研磨加工により加工段差が生じ
るという問題である。すなわち、一般的には、基板9は
アルミナチタンカーバイト、保護膜10はアルミナ、イ
ンダクティブヘッド2の上部磁性膜11および下部磁性
膜(上部シールド膜を兼用)12、ならびに、下部シー
ルド膜13はパーマロイなどの軟質磁性金属からなる。
これらの硬度は、アルミナチタンカーバイトが2000
kgf/mm2、アルミナが1000kgf/mm2、パ
ーマロイが200kgf/mm2である。このため、浮
上面3を研磨加工すると、各材質の硬度差から生じる研
磨効率の差によって、柔らかいインダクティブヘッド2
やMRヘッド14の部分が、基板9に対してくぼんでし
まい、図5に示すような加工段差8が生じる。この加工
段差8が生じると磁気ヘッド1の実効浮上量が増大し薄
膜磁気ヘッドの記録再生特性を低下させる一因となる。
このため、この加工段差8は極力小さいことが要求され
る。
On the other hand, since the magnetic head 1 is generally a composite of a plurality of materials, there is a problem that a polishing step causes a processing step. That is, generally, the substrate 9 is made of alumina titanium carbide, the protective film 10 is made of alumina, and the upper magnetic film 11 and the lower magnetic film (also used as the upper shield film) 12 of the inductive head 2 and the lower shield film 13 are made of Permalloy. Made of a soft magnetic metal such as
These hardnesses are as follows:
kgf / mm 2, alumina 1000 kgf / mm 2, Permalloy is 200 kgf / mm 2. For this reason, when the air bearing surface 3 is polished, the soft inductive head 2 is softened due to a difference in polishing efficiency caused by a difference in hardness of each material.
And the portion of the MR head 14 is recessed with respect to the substrate 9, resulting in a processing step 8 as shown in FIG. When the processing step 8 occurs, the effective flying height of the magnetic head 1 increases, which causes a reduction in the recording / reproducing characteristics of the thin-film magnetic head.
For this reason, the processing step 8 is required to be as small as possible.

【0010】本発明は、磁気ヘッドの浮上面の磁気ヘッ
ド素子の腐食を防止し、加工段差が小さく、しかも、素
子高さを高精度に制御できる磁気ヘッドの製造方法を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a magnetic head capable of preventing corrosion of a magnetic head element on a floating surface of a magnetic head, reducing a processing step, and controlling the element height with high accuracy. I do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によれば、以下の磁気ヘッドの製造方法が提
供される。
According to the present invention, there is provided the following method of manufacturing a magnetic head.

【0012】すなわち、基板と、前記基板上に配置され
た薄膜磁気ヘッド素子とを有する磁気ヘッドの製造方法
であって、平板状の基板上に、複数の薄膜磁気ヘッド素
子と、複数の薄膜抵抗体とを互いに隣り合うように配列
して形成した後、前記基板を前記配列に沿って所定の方
向に切り出すことにより、複数の前記磁気ヘッドが前記
基板部分で一列に連結した形状のブロックを形成する第
1の工程と、前記ブロックの前記磁気ヘッドの浮上面と
なる面にイオンビームを照射することにより、前記浮上
面を削りとる加工を行いながら、複数の前記薄膜抵抗体
の抵抗値を検出することにより、前記抵抗値で前記浮上
面の加工量をモニターする第2の工程と、前記磁気ヘッ
ドのうち、隣接する前記薄膜抵抗体の前記抵抗値が予め
定めた値に達したものから順番に、シャッターで覆い、
加工を順次停止させていく第3の工程と、前記ブロック
を、前記ブロックを構成する前記磁気ヘッドの境界で切
断することにより個々の磁気ヘッドに分割する第4の工
程とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法で
ある。
That is, a method of manufacturing a magnetic head having a substrate and a thin-film magnetic head element disposed on the substrate, comprising: a plurality of thin-film magnetic head elements; After the body is formed so as to be arranged adjacent to each other, the substrate is cut out in a predetermined direction along the arrangement to form a block in which the plurality of magnetic heads are connected in a line at the substrate portion. A first step of irradiating an ion beam on a surface of the block that is to be the air bearing surface of the magnetic head to detect the resistance values of the plurality of thin film resistors while shaving the air bearing surface. The second step of monitoring the processing amount of the air bearing surface with the resistance value, and the resistance value of the adjacent thin film resistor of the magnetic head has reached a predetermined value. Turn, covered with a shutter from the,
A third step of sequentially stopping the processing, and a fourth step of dividing the block into individual magnetic heads by cutting the blocks at boundaries of the magnetic heads constituting the blocks. This is a method for manufacturing a magnetic head.

【0013】[0013]

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態の薄
膜磁気ヘッドの製造方法について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a method for manufacturing a thin-film magnetic head according to an embodiment of the present invention will be described.

【0014】本実施の形態で製造する薄膜磁気ヘッドの
構成は、図1および図5の従来の薄膜磁気ヘッドと同様
の構成である。すなわち、基板9の側面上には、順に、
下部保護膜10、下部シールド膜13、MRヘッド1
4、インダクティブヘッド2、上部保護膜10が積層さ
れている。インダクティブヘッド2は、上部磁性膜11
および下部磁性膜12およびコイル等により構成され
る。下部磁性膜12は、MRヘッド14との間の上部シ
ールド膜を兼用している。これらの積層膜の端面および
基板9の主平面は、浮上面3を構成している。基板9の
浮上面には、浮上特性を制御するためにレール124お
よびテーパー101が形成されている。
The structure of the thin-film magnetic head manufactured in this embodiment is the same as that of the conventional thin-film magnetic head shown in FIGS. That is, on the side surface of the substrate 9,
Lower protective film 10, lower shield film 13, MR head 1
4. Inductive head 2 and upper protective film 10 are stacked. The inductive head 2 includes an upper magnetic film 11
And a lower magnetic film 12 and a coil. The lower magnetic film 12 also serves as an upper shield film between the lower magnetic film 12 and the MR head 14. The end faces of these laminated films and the main plane of the substrate 9 constitute the floating surface 3. A rail 124 and a taper 101 are formed on the floating surface of the substrate 9 to control the floating characteristics.

【0015】つぎに、このような薄膜磁気ヘッドを製造
する本実施の形態の製造方法について。
Next, a manufacturing method of the present embodiment for manufacturing such a thin film magnetic head will be described.

【0016】まず、ウエハ状の基板9上に成膜とリソグ
ラフィの工程により、図2の層構成のインダクティブヘ
ッド2、MRヘッド14および保護膜10等を、成膜と
フォトリソグラフィの工程により、配列して多数形成す
る(工程1301)。この成膜とフォトリソグラフィの
工程の際に、後のイオンポリシング工程1311でセン
サーとして用いる抵抗検知素子141を、インダクティ
ブヘッド2等と交互に配置しておく。その後、ウエハ状
の基板9を一列ずつに切り出すことにより、複数のヘッ
ド1が連結した状態のローバー122と称されるブロッ
クを得る(工程1302)。抵抗検知素子141は、薄
膜抵抗体145と、薄膜抵抗体145に電流を流すため
パッド146とにより構成される。この薄膜抵抗体14
5が、ローバー122の浮上面3に面するような配置
で、工程1301で抵抗検知素子141を形成してお
く。
First, the inductive head 2, the MR head 14, the protective film 10 and the like having the layer structure shown in FIG. 2 are arranged on the wafer-like substrate 9 by the steps of film formation and photolithography. To form a large number (step 1301). During the film forming and photolithography steps, the resistance detecting elements 141 used as sensors in the subsequent ion polishing step 1311 are alternately arranged with the inductive head 2 and the like. Thereafter, a block called a row bar 122 in a state in which a plurality of heads 1 are connected is obtained by cutting the wafer-shaped substrate 9 line by line (step 1302). The resistance detecting element 141 includes a thin-film resistor 145 and a pad 146 for flowing a current through the thin-film resistor 145. This thin film resistor 14
5 is arranged so as to face the floating surface 3 of the row bar 122, and the resistance detecting element 141 is formed in step 1301.

【0017】つぎに、前の工程1302の切断によって
ローバーに生じる切断歪みを除去するため、ローバー1
22の両面を研磨する(工程1303)。その後、浮上
面3の研磨の工程を、本実施の形態では、イオンポリシ
ングにより行う(工程1311)。
Next, in order to remove the cutting distortion generated in the row bar by the cutting in the previous step 1302, the row bar 1 is removed.
22 are polished on both sides (step 1303). Thereafter, in this embodiment, the step of polishing the flying surface 3 is performed by ion polishing (step 1311).

【0018】イオンポリシング工程1311について詳
しく説明する。イオンポリシング工程には、図6に示す
ようなイオンポリシング装置を用いる。このイオンポリ
シング装置は、イオン源700、真空排気装置606、
ロードロック機構607が取り付けられた真空容器60
8を有する。イオン源700は、マイクロ波発生装置6
01、導波管610、磁場発生装置602、ガス導入機
構604およびイオン引き出し電極603を有するECR
方式のイオン源である。マイクロ波発生装置601の発
生したマイクロ波は、磁場発生装置602の磁場と相互
作用し、電子サイクロトロン共鳴(Electron Cyclotron
Resonance)を生じさせてプラズマを生成する。イオン
引き出し電極603は、このプラズマからイオンビーム
21を引き出す。
The ion polishing step 1311 will be described in detail. In the ion polishing step, an ion polishing apparatus as shown in FIG. 6 is used. This ion polishing apparatus includes an ion source 700, a vacuum exhaust device 606,
Vacuum container 60 equipped with load lock mechanism 607
8 The ion source 700 includes a microwave generator 6
01, an ECR having a waveguide 610, a magnetic field generator 602, a gas introduction mechanism 604, and an ion extraction electrode 603
It is a system type ion source. The microwave generated by the microwave generator 601 interacts with the magnetic field of the magnetic field generator 602 to generate electron cyclotron resonance (Electron Cyclotron resonance).
Resonance) to generate plasma. The ion extraction electrode 603 extracts the ion beam 21 from the plasma.

【0019】真空容器608の内部には、ローバーホル
ダー22(図7)を取り付けるための支持機構609が
備えられている。ローバー122は、このローバーホル
ダー22に保持される。支持機構609は、イオン源7
00の出射するイオンビーム21に対して、ローバーホ
ルダー22を任意の角度に傾斜させるための傾斜機構が
備えられている。支持機構609には、ローバー122
を冷却するための冷却機構605が取り付けられてい
る。
A support mechanism 609 for mounting the row bar holder 22 (FIG. 7) is provided inside the vacuum vessel 608. The row bar 122 is held by the row bar holder 22. The support mechanism 609 includes the ion source 7
A tilt mechanism for tilting the row bar holder 22 at an arbitrary angle with respect to the ion beam 21 emitted from the laser beam 00 is provided. The support mechanism 609 includes a rover 122
The cooling mechanism 605 for cooling the cooling device is attached.

【0020】ローバーホルダー22の構成を説明する。
ローバーホルダー22は、図7、図15に示すように、
ローバー122をそれぞれ装着するための溝状のトレー
151が複数設けられている。ローバー122は、浮上
面3を上に向けてトレー151に装着される。トレー1
51の側面には、ローバー122の抵抗検知素子141
と対応する位置に、プローブ153が配置されている。
トレー151にローバー122が装着されると、プロー
ブ153が不図示のバネの弾性により、抵抗検知素子1
41のパッド146に押しつけられる。また、ローバー
ホルダー22の上面には、装着されたローバー122の
上面を覆うためのシャッター152が配置されている。
シャッター152は、図15ではローバー122を構成
する個々の磁気ヘッド1ごとに1枚ずつ配置されてい
る。ローバーホルダー22には、シャッタ152を個別
に開閉するための駆動機構が内蔵されている。シャッタ
ー152の大きさは、ローバー122を構成する磁気ヘ
ッド1と同程度の大きさのため、数mm角と非常に小さ
い。このため、ローバーホルダー22は、シリコンウエ
ハをエッチングして作製する。また、駆動機構は、マイ
クロマシニング技術によりシリコンウエハに造り込ん
だ、微細なモータ等を用いる。
The configuration of the row bar holder 22 will be described.
The rover holder 22, as shown in FIGS.
A plurality of groove-shaped trays 151 for mounting the row bars 122 are provided. The row bar 122 is mounted on the tray 151 with the floating surface 3 facing upward. Tray 1
51, the resistance detection element 141 of the row bar 122 is provided.
The probe 153 is arranged at a position corresponding to.
When the row bar 122 is mounted on the tray 151, the probe 153 is moved by the elasticity of a spring (not shown),
It is pressed against 41 pads 146. Further, a shutter 152 for covering the upper surface of the mounted row bar 122 is disposed on the upper surface of the row bar holder 22.
In FIG. 15, one shutter 152 is arranged for each magnetic head 1 constituting the row bar 122. The row bar holder 22 has a built-in drive mechanism for individually opening and closing the shutters 152. Since the size of the shutter 152 is substantially the same as the size of the magnetic head 1 constituting the row bar 122, the size of the shutter 152 is as small as several mm square. For this reason, the row bar holder 22 is manufactured by etching a silicon wafer. The drive mechanism uses a fine motor or the like built in a silicon wafer by a micromachining technique.

【0021】ローバーホルダー22の裏面には、プロー
ブ153と接続された端子と、駆動機構へ駆動信号を入
力するための端子とが配置されている。支持機構609
の上面には、これらの端子に対応する端子が設けられて
おり、支持機構609にローバーホルダー22を取り付
けることにより、これらの端子が接続される。支持機構
609の端子は、外部の制御装置23に接続されてい
る。この制御装置23が、抵抗検知素子141の抵抗を
検出するとともに、駆動機構にシャッターを開閉させる
駆動信号を出力する。制御装置23は、出力装置24を
介して、外部に抵抗検知素子141の抵抗値およびシャ
ッター152の開閉状況を出力する。
A terminal connected to the probe 153 and a terminal for inputting a drive signal to the drive mechanism are arranged on the back surface of the row bar holder 22. Support mechanism 609
Terminals corresponding to these terminals are provided on the upper surface of the device, and these terminals are connected by attaching the row bar holder 22 to the support mechanism 609. The terminal of the support mechanism 609 is connected to the external control device 23. The control device 23 detects the resistance of the resistance detection element 141 and outputs a driving signal for causing the driving mechanism to open and close the shutter. The control device 23 outputs the resistance value of the resistance detection element 141 and the open / close state of the shutter 152 to the outside via the output device 24.

【0022】つぎに、図6のイオンポリシング装置を用
いて、ローバー122の浮上面3をイオンポリシングす
る方法について説明する。
Next, a method for ion polishing the floating surface 3 of the row bar 122 using the ion polishing apparatus shown in FIG. 6 will be described.

【0023】まず、真空容器608の外部において、ロ
ーバーホルダー22に複数のローバー122を浮上面3
が上面を向くように装着する。同時に、プローブ153
をローバー122のそれぞれの抵抗検知素子141に接
触させる。このときシャッタ152は、全て開いた状態
にしておく。
First, outside the vacuum vessel 608, a plurality of row bars 122 are placed on the row bar holder 22 on the floating surface 3.
Is installed so that it faces the top. At the same time, the probe 153
To the respective resistance detection elements 141 of the row bar 122. At this time, all the shutters 152 are kept open.

【0024】このようにローバー122がセットされた
ローバーホルダー22を、ロードロック機構607を介
して真空容器608に挿入し、支持機構609に取り付
ける。そして、支持機構609を傾斜させて、ローバー
122の浮上面3の法線に対して、イオンビーム21が
所望の入射角θをなすように設定する。また、基板冷却
機構605により、ローバー122を所望の温度まで冷
却するとともに、真空排気装置606により真空容器6
08内を真空排気する。この状態で、反応ガス604を
供給し、イオン源700を動作させて、イオンビーム2
1を引き出し、ローバー122に照射する。イオンビー
ム21の衝突により、浮上面3が削り取られ、浮上面3
が研磨される。このとき、浮上面3に位置する抵抗検知
素子141の薄膜抵抗体145も削り取られるため、研
磨の進行とともに、薄膜抵抗体145の抵抗値が上昇す
る。
The row bar holder 22 on which the row bar 122 is set is inserted into the vacuum vessel 608 via the load lock mechanism 607 and attached to the support mechanism 609. Then, the support mechanism 609 is inclined to set the ion beam 21 at a desired incident angle θ with respect to the normal to the air bearing surface 3 of the row bar 122. Further, the row bar 122 is cooled to a desired temperature by the substrate cooling mechanism 605, and the vacuum vessel 6 is
08 is evacuated. In this state, the reaction gas 604 is supplied, the ion source 700 is operated, and the ion beam 2 is supplied.
1 is pulled out and irradiated on the row bar 122. The flying surface 3 is scraped off by the collision of the ion beam 21,
Is polished. At this time, since the thin film resistor 145 of the resistance detecting element 141 located on the floating surface 3 is also scraped off, the resistance value of the thin film resistor 145 increases with the progress of polishing.

【0025】制御装置23は、支持機構609およびプ
ローブ153を介して、各抵抗検知素子141に微小電
流を流し、抵抗値を検出する。そして、抵抗値が予め定
めた一定値に達したならば、その抵抗検知素子141に
隣接する磁気ヘッド1が所望の量だけ研磨させたと見な
せるため、制御装置23は駆動機構に駆動信号を出力
し、その磁気ヘッド1上のシャッタ152のみを閉める
(図8)。他のシャッタ152は、まだ開いた状態であ
るので、イオンポリシングは進行する。このように、抵
抗検知素子141の出力が所望の値に達したものから、
順にシャッタ152を閉じていくことにより、磁気ヘッ
ド1の研磨量を個別に制御でき、全ての磁気ヘッドの研
磨量を所望の値にすることができる。全てのシャッタ1
52が閉じたならば、ローバー122を構成する全ての
磁気ヘッド1の研磨が終了したことを意味するので、イ
オンポリシングを終了させ、ロードロック機構607か
らローバーホルダー22を取り出し、ローバーホルダー
22からローバーを取り外す。
The control device 23 supplies a minute current to each resistance detecting element 141 via the support mechanism 609 and the probe 153 to detect the resistance value. When the resistance value reaches a predetermined constant value, it can be considered that the magnetic head 1 adjacent to the resistance detection element 141 has been polished by a desired amount, and the control device 23 outputs a drive signal to the drive mechanism. Then, only the shutter 152 on the magnetic head 1 is closed (FIG. 8). Since the other shutters 152 are still open, the ion polishing proceeds. As described above, when the output of the resistance detection element 141 reaches a desired value,
By sequentially closing the shutters 152, the polishing amounts of the magnetic heads 1 can be individually controlled, and the polishing amounts of all the magnetic heads can be set to desired values. All shutters 1
If 52 is closed, it means that polishing of all the magnetic heads 1 constituting the row bar 122 has been completed, so that the ion polishing is terminated, the row bar holder 22 is taken out from the load lock mechanism 607, and the row bar is removed from the row bar holder 22. Remove.

【0026】このイオンポリシング方法は、従来の砥粒
を用いる研磨中にローバー内の素子の曲り、ばらつきを
矯正する方法と比較して、ローバー122の形状精度に
よる影響がないという利点がある。しかも、各磁気ヘッ
ド1の浮上面3の研磨量を個別にモニターしながら研磨
できるため、研磨量を個別に制御できる。したがって、
各磁気ヘッドのMR素子高さ15を高精度に所望の範囲
内の値にすることができる。
The ion polishing method has an advantage that the shape accuracy of the row bar 122 is not affected as compared with the conventional method of correcting the bending and variation of elements in the row bar during polishing using abrasive grains. In addition, since the polishing can be performed while individually monitoring the polishing amount of the floating surface 3 of each magnetic head 1, the polishing amount can be individually controlled. Therefore,
The MR element height 15 of each magnetic head can be set to a value within a desired range with high accuracy.

【0027】なお、具体的なイオンポリシングの条件と
しては、本実施の形態は、ガス604としてArを用
い、イオンビーム21の加速電圧800V、イオン電流
密度0.5mA/cm2、真空度2×10-4Torrに
て加工を行った。その結果、従来の方法においては3σ
で±0.2〜0.3μmとなっていたMR素子高さ15
の精度が、本実施の形態では、±0.1μmとなり、高
精度に浮上面3を加工することができた。
As the specific conditions of the ion polishing, in the present embodiment, Ar is used as the gas 604, the acceleration voltage of the ion beam 21 is 800 V, the ion current density is 0.5 mA / cm 2 , and the degree of vacuum is 2 ×. Processing was performed at 10 -4 Torr. As a result, in the conventional method, 3σ
MR element height 15 which was ± 0.2 to 0.3 μm
In this embodiment, the precision of the air bearing surface 3 is ± 0.1 μm, and the flying surface 3 can be processed with high precision.

【0028】また、浮上面3は、磁気ヘッド1の浮上量
を低減するために、表面粗さや加工段差8を極力小さく
する必要がある。このために、まず、本実施の形態のイ
オンポリシング工程1311において、入射角(θ)2
5と、ヘッド1を構成する各材料のイオンポリシング速
度の関係を調べた。その結果を、図9に示す。図9から
わかるように、イオンビーム21のローバー122に対
する入射角(θ)25を80度以上にすると、アルミナ
チタンカーバイトの基板9、アルミナの保護膜10、パ
ーマロイの磁性膜11、12についての加工速度の差が
小さくなる。そこで、実際に、イオンポリシングした磁
気ヘッド1の加工段差8(インダクティブヘッド2とM
Rヘッド14の部分の浮上面3の高さの平均と、基板9
の浮上面3の高さとの差)について、原子間力顕微鏡を
用いて測定を行ったところ、図11に示すようにイオン
入射角が80度以上になると、絶対値で加工段差8の値
が2nm以下になり、浮上面3全体として平滑な面が得
られることがわかった。
In order to reduce the flying height of the magnetic head 1, it is necessary to reduce the surface roughness and the processing step 8 of the flying surface 3 as much as possible. For this purpose, first, in the ion polishing step 1311 of the present embodiment, the incident angle (θ) 2
The relationship between No. 5 and the ion polishing speed of each material constituting the head 1 was examined. The result is shown in FIG. As can be seen from FIG. 9, when the incident angle (θ) 25 of the ion beam 21 with respect to the row bar 122 is set to 80 degrees or more, the substrate 9 made of alumina titanium carbide, the protective film 10 made of alumina, and the magnetic films 11 and 12 made of permalloy are used. The difference in processing speed is reduced. Therefore, the processing step 8 (the inductive head 2 and M
The average of the height of the air bearing surface 3 at the portion of the R head 14 and the substrate 9
The difference between the height of the air bearing surface 3 and the height of the air bearing surface 3 was measured using an atomic force microscope. As shown in FIG. 11, when the ion incident angle was 80 degrees or more, the value of the processing step 8 was an absolute value. It was found to be 2 nm or less, and a smooth surface could be obtained as a whole of the flying surface 3.

【0029】さらに、このときの各材料の表面粗さを調
べたところ、図10のように、アルミナチタンカーバイ
トの基板9がRmax5nm以下、アルミナの保護膜1
0がRmax4nm以下、パーマロイの磁性膜11、1
2がRmax3nm以下になり、研磨加工と同等以上の
面精度が得られた。これらの結果は、入射角(θ)25
を90度に近づけると、イオンビーム21により除去さ
れる加工単位をオングストローム単位に微小化され、材
料ごとの物性の違いによる加工性の影響を少なくするこ
とができることを示している。
Further, when the surface roughness of each material at this time was examined, as shown in FIG. 10, the substrate 9 of alumina titanium carbide had an Rmax of 5 nm or less and the alumina protective film 1
0 is Rmax 4 nm or less, and the permalloy magnetic films 11 and 1
2 was less than or equal to Rmax 3 nm, and a surface accuracy equal to or higher than that of polishing was obtained. These results show that the angle of incidence (θ) 25
Approaching 90 degrees, the processing unit removed by the ion beam 21 is miniaturized to angstrom units, which indicates that the influence of the workability due to the difference in the physical properties of each material can be reduced.

【0030】これらのことを総合すると、入射角(θ)
25は、80度から90度に設定することが望ましいこ
とがわかる。これにより、加工段差8が小さく、しか
も、表面粗さが滑らかな浮上面3を得ることができる。
Taking these facts together, the incident angle (θ)
25 indicates that it is desirable to set the angle from 80 degrees to 90 degrees. Thereby, it is possible to obtain the floating surface 3 having a small processing step 8 and a smooth surface roughness.

【0031】このように、イオンポリシング工程131
1により、ローバー122の浮上面3を磁気ヘッド1ご
とに精密に加工し、MR素子高さ15を規制した後は、
図13(b)のように、従来と同様に、浮上面3の一部
に所望のテーパー101を形成する(工程1305)。
そして、ローバー122のまま、基板9の浮上面3に、
スライダレール124を形成し(工程1306)、最後
に、ローバー122を切断して、個々の磁気ヘッド1に
分割する(工程1307)。その際、隣接する磁気ヘッ
ド1の間の抵抗検知素子141の部分でローバー122
を研削することにより、抵抗検知素子141は研削によ
り失われ、完成された磁気ヘッド1には抵抗検知素子1
41は残らない。
As described above, the ion polishing step 131
1, the flying surface 3 of the row bar 122 is precisely processed for each magnetic head 1 and the height 15 of the MR element is regulated.
As shown in FIG. 13B, a desired taper 101 is formed on a part of the floating surface 3 as in the related art (Step 1305).
Then, while keeping the row bar 122, the floating surface 3 of the substrate 9
The slider rail 124 is formed (Step 1306). Finally, the row bar 122 is cut and divided into individual magnetic heads 1 (Step 1307). At this time, the row bar 122 is formed at the part of the resistance detecting element 141 between the adjacent magnetic heads 1.
Is ground, the resistance detecting element 141 is lost by grinding, and the completed magnetic head 1 has the resistance detecting element 1 attached thereto.
41 does not remain.

【0032】これにより、上述のように、MR素子高さ
15が3σで±0.1μmの高精度に規制でき、しか
も、加工段差が小さい磁気ヘッド1を製造することがで
きる。さらに、本実施の形態のイオンポリシング工程1
311は、ドライ加工のため加工後に液洗浄する必要が
なく、浮上面3の表面部の腐食や、特性の変化の恐れが
ないという利点もある。
As a result, as described above, the MR head 15 can be regulated to a high accuracy of ± 0.1 μm at 3σ, and the magnetic head 1 having a small processing step can be manufactured. Further, the ion polishing step 1 of the present embodiment
No. 311 has an advantage that there is no need to perform liquid cleaning after processing for dry processing, and there is no fear of corrosion of the surface portion of the floating surface 3 or change in characteristics.

【0033】なお、本実施の形態では、イオンポリシン
グ工程1311中はローバー122を固定状態にしてい
るが、浮上面3の面内で20rpm以下で回転させなが
ら加工を行ってもほぼ同様の結果が得られる。
In this embodiment, the row bar 122 is fixed during the ion polishing step 1311. However, substantially the same result can be obtained even if the processing is performed while rotating at a speed of 20 rpm or less in the plane of the floating surface 3. can get.

【0034】また、イオンポリシングを行う際のイオン
ビーム21は、ローバー122の浮上面3に対して拡散
した状態や、浮上面3の一部分に集束させた状態あるい
はそれらを組み合わせた状態にすることもできる。
Further, the ion beam 21 for performing the ion polishing may be in a state of being diffused with respect to the floating surface 3 of the row bar 122, a state of being focused on a part of the floating surface 3, or a combination thereof. it can.

【0035】また、本実施の形態では、ECR方式のイ
オン源700を用いているが、イオン源700は、この
構成のものに限定されるものではない。例えば、熱電子
発生用フィラメントを有し、このフィラメントより発生
した熱電子に外部磁場によりトロイダル運動を与え、活
性ガスの効率的なイオン化によりプラズマを生成し、こ
のプラズマから活性イオン(イオンビーム)を電極より
引き出すイオン源を用いることもできる。
Further, in this embodiment, the ion source 700 of the ECR system is used, but the ion source 700 is not limited to this configuration. For example, it has a filament for generating thermoelectrons, gives a toroidal motion to the thermoelectrons generated from the filament by an external magnetic field, generates plasma by efficient ionization of active gas, and generates active ions (ion beam) from the plasma. An ion source extracted from the electrode can also be used.

【0036】さらに、上述の実施の形態では、ガス導入
機構604からArのみを供給し、浮上面3をArイオ
ンの衝突によって物理的に削っているが、Arに反応性
のガスを混入することもできる。例えば、フッ化炭化水
素であるテトラフロロメタンを混合することができる。
混合量はイオンポリシングを行う上で、適正な真空度
(0.8〜5×10-4Torr)となるように調節すれ
ばよい。このフッ化炭化水素のプラズマから発生するF
ラジカルは、基板9や保護膜10の材料と化学反応し、
これらの材料の加工速度を高める一方で、磁性膜11、
12やMRヘッド14やシールド膜13とは反応しな
い。したがって、このように反応性のガスを混入するこ
とにより、硬度の高い基板9を積極的に加工することが
できる。通常のAr等の不活性ガスのイオンビームでポ
リシングを行うと、材料の硬度の関係から磁性膜11、
12が基板9よりもくぼむが、反応性ガスを混入するこ
とにより、磁性膜11、12やMRヘッド14やシール
ド膜13の端面を基板9よりと同一平面上(すなわち加
工段差8がゼロ)にすることや、磁性膜11、12の端
面を基板9よりも突出させることが可能になる。これに
より、磁気ヘッド1を使用する際に、インダクティブヘ
ッド2およびMRヘッド14を磁気ディスク5により接
近させることができるため、浮上量7を低減することが
できる。なお、これら反応性ガスを混合にしてもイオン
ポリシング速度、表面粗さ、加工段差はほとんど変化し
ない。また、Ar以外に、He、Ne、Xe等の希ガス
も用いることができる。
Further, in the above-described embodiment, only Ar is supplied from the gas introducing mechanism 604, and the flying surface 3 is physically shaved by the collision of Ar ions. However, a reactive gas is mixed into Ar. Can also. For example, tetrafluoromethane which is a fluorohydrocarbon can be mixed.
The amount of mixing may be adjusted so as to have an appropriate degree of vacuum (0.8 to 5 × 10 −4 Torr) in performing ion polishing. F generated from this fluorohydrocarbon plasma
The radical chemically reacts with the material of the substrate 9 and the protective film 10,
While increasing the processing speed of these materials, the magnetic film 11,
It does not react with the MR head 12, the MR head 14, or the shield film 13. Therefore, by mixing the reactive gas as described above, the substrate 9 having high hardness can be positively processed. When polishing is performed with a normal ion beam of an inert gas such as Ar or the like, the magnetic film 11,
Although the substrate 12 is recessed from the substrate 9, the end faces of the magnetic films 11 and 12, the MR head 14 and the shield film 13 are flush with the substrate 9 by mixing the reactive gas (that is, the processing step 8 is zero). ), And the end faces of the magnetic films 11 and 12 can be made to protrude beyond the substrate 9. Thus, when the magnetic head 1 is used, the inductive head 2 and the MR head 14 can be brought closer to the magnetic disk 5, so that the flying height 7 can be reduced. Even if these reactive gases are mixed, the ion polishing speed, the surface roughness, and the processing step hardly change. Further, other than Ar, a rare gas such as He, Ne, or Xe can be used.

【0037】なお、上述してきた製造方法において、イ
オンポリシング工程1311を行った後に、図12に示
すように、浮上面3の一部上で、微細な曲率を持つプロ
ーブ27を走査させて、所望の部分のみを数ナノメート
ル程度物理的に削り取る追加工工程1312(図13
(b))を行うことも可能である。この追加工は、上述
のように反応性ガスを混合してイオンポリシングを行
い、インダクティブヘッド2およびMRヘッド14が基
板9よりも大きく突出しているときに行うと特に有効で
あり、突出したインダクティブヘッド2等を基板9と同
程度の高さまで削るころができる。これにより、加工段
差8をほぼゼロにすることができ、加工段差の制御性が
より高まる。プローブ27としては、本実施の形態で
は、Degital Instrument社製原子間力顕微鏡(AFM)の
単結晶ダイヤモンド製のプローブを用い、当原子間力顕
微鏡装置を用いてプローブ27を走査させた。なお、イ
ンダクティブヘッド2およびMRヘッド14を基板9よ
りも突出させるための条件としては、イオンビーム21
の入射角(θ)25を80度近傍にするか、Arガスにフ
ッ化炭化水素ガスを60%以上混合する。これにより、
数ナノメートルの範囲で任意に突出させることができ
る。
In the manufacturing method described above, after performing the ion polishing step 1311, the probe 27 having a fine curvature is scanned over a part of the floating surface 3 as shown in FIG. 1312 (see FIG. 13).
It is also possible to perform (b)). This additional processing is particularly effective when the inductive head 2 and the MR head 14 protrude more than the substrate 9 by performing ion polishing by mixing a reactive gas as described above. 2 and the like can be cut down to the same height as the substrate 9. Thus, the machining step 8 can be made substantially zero, and the controllability of the machining step is further improved. In this embodiment, a single crystal diamond probe of an atomic force microscope (AFM) manufactured by Digital Instrument was used as the probe 27, and the probe 27 was scanned using the atomic force microscope device. The conditions for making the inductive head 2 and the MR head 14 protrude from the substrate 9 are as follows.
The incident angle (θ) 25 is set to around 80 degrees, or Ar gas is mixed with a fluorinated hydrocarbon gas by 60% or more. This allows
Any projection can be made in the range of several nanometers.

【0038】また、図13(b)のイオンポリシング工
程1311の前に、砥粒を用いた研磨加工により浮上面
研磨工程1320を行い、イオンポリシング工程131
1を仕上げ加工として用いることも可能である(図13
(d))。この場合、ローバー122に抵抗検知素子1
41が配置されているため、砥粒を用いた浮上面研磨工
程1320中に抵抗検知素子141の抵抗検知を行うこ
とにより、研磨量をモニタすることが可能である。した
がって、砥粒を用いた研磨工程1320中に、抵抗検知
素子によって加工量をモニタしながら、研磨治具を変形
させて、ローバーの曲り、傾きを制御し、予め定めた範
囲内に加工量が達するように研磨を行った後に、イオン
ポリシング工程1311で、集束させたイオンビームを
用いたイオンポリシングを行い、各磁気ヘッド浮上面3
に対して個別に加工を行うことにより、イオンポリシン
グ工程での加工量を少なくすることができる。具体的に
は、従来の砥粒を用いた研磨では、素子高さ精度は±
0.3μmのばらつきを持つため、上記の抵抗検知素子
141から得られた抵抗値データをもとに換算した0.
05μm〜0.6μmの微小な加工量だけ各磁気ヘッド
1にイオンポリシングによる追加工を行った。その結
果、MR素子高さ15については、加工精度±0.15
μmとなり砥粒の研磨方法だけよりも素子高さの加工
精度向上が実現できた。また、浮上面3の表面粗さにつ
いても研磨加工と同等以上の良好な結果が得られた。
Before the ion polishing step 1311 in FIG. 13B, a floating surface polishing step 1320 is performed by polishing using abrasive grains.
1 can be used as a finishing process (see FIG. 13).
(D)). In this case, the resistance detection element 1 is
Since 41 is arranged, it is possible to monitor the polishing amount by detecting the resistance of the resistance detecting element 141 during the air bearing surface polishing step 1320 using abrasive grains. Therefore, during the polishing step 1320 using abrasive grains, while monitoring the processing amount by the resistance detecting element, the polishing jig is deformed, the bending and inclination of the row bar are controlled, and the processing amount falls within a predetermined range. After the polishing is performed so that the magnetic head air bearing surface 3 is reached, in the ion polishing step 1311, ion polishing using the focused ion beam is performed.
, The amount of processing in the ion polishing step can be reduced. Specifically, with conventional polishing using abrasive grains, the element height accuracy is ±
Since it has a variation of 0.3 μm, it is calculated based on the resistance value data obtained from the resistance detection element 141.
Additional processing by ion polishing was performed on each magnetic head 1 by a minute processing amount of 05 μm to 0.6 μm. As a result, for the MR element height 15, the processing accuracy was ± 0.15.
μm, and the processing accuracy of the element height was improved more than the polishing method of the abrasive grains alone. The surface roughness of the air bearing surface 3 was as good as or better than that obtained by polishing.

【0039】なお、上述してきたイオンポリシング工程
1311で用いた図6の装置では、ローバーホルダー2
2が、1個の磁気ヘッド1に対して、1枚のシャッタ1
52を備えている構成のものであるが、ローバー122
内の磁気ヘッド1の数が多い場合には、シャッタ152
の数も多くなる。その場合、いくつかの磁気ヘッド1を
まとめて1枚のシャッタ152で覆うように、シャッタ
152を大きくすることにより、シャッタ152の枚数
を少なくすることができる。イオンポリシングによる加
工量の分布は、それほど大きくないので、このようにシ
ャッタ152の枚数を減らしても、高精度にMR素子高
さ15を仕上げることが可能である。
In the apparatus of FIG. 6 used in the ion polishing step 1311 described above, the row bar holder 2 is used.
2 is one magnetic head 1 and one shutter 1
52, but the rover 122
When the number of magnetic heads 1 in the
Will also increase. In this case, the number of shutters 152 can be reduced by increasing the size of the shutters 152 so that several magnetic heads 1 are collectively covered by one shutter 152. Since the distribution of the amount of processing by ion polishing is not so large, even if the number of shutters 152 is reduced in this way, it is possible to finish the MR element height 15 with high accuracy.

【0040】[0040]

【発明の効果】上述してきたように、本発明によれば、
磁気ヘッドの浮上面の磁気ヘッド素子の腐食を防止し、
加工段差が小さく、しかも、素子高さを高精度に制御で
きる磁気ヘッドの製造方法を提供することが可能であ
る。
As described above, according to the present invention,
Prevent corrosion of the magnetic head element on the air bearing surface of the magnetic head,
It is possible to provide a method of manufacturing a magnetic head with a small processing step and capable of controlling the element height with high accuracy.

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

【図1】従来の磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置の概
略構成を示す説明図。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a conventional magnetic head and a magnetic disk device.

【図2】図1の磁気ヘッドの層構成、および、磁気ヘッ
ドと磁気ディスクとの位置関係を示す説明図。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a layer configuration of the magnetic head of FIG. 1 and a positional relationship between the magnetic head and a magnetic disk.

【図3】図1の磁気ヘッドの浮上量と、磁気ディスクの
記録ビット長との関係を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the flying height of the magnetic head of FIG. 1 and the recording bit length of the magnetic disk.

【図4】従来のダイヤモンド砥粒を用いたラッピング方
法を示す説明図。
FIG. 4 is an explanatory view showing a conventional lapping method using diamond abrasive grains.

【図5】図4の方法で浮上面を加工した磁気ヘッド加工
段差を示す説明図。
FIG. 5 is an explanatory view showing a magnetic head processing step obtained by processing the air bearing surface by the method of FIG. 4;

【図6】本発明の一実施の形態の磁気ヘッド製造方法に
おいて、イオンポリシング方法に用いる装置の構成を示
すブロック図。
FIG. 6 is a block diagram showing a configuration of an apparatus used for an ion polishing method in the magnetic head manufacturing method according to one embodiment of the present invention;

【図7】図6のイオンポリシング装置のローバーホルダ
ー22の構成を示す斜視図。
FIG. 7 is a perspective view showing a configuration of a row bar holder 22 of the ion polishing apparatus of FIG.

【図8】図6のイオンポリシング装置において、ローバ
ーホルダー22のシャッタ152を閉じる制御を説明す
る説明図。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating control for closing a shutter 152 of the row bar holder 22 in the ion polishing apparatus of FIG.

【図9】図6のイオンポリシング装置によるイオンポリ
シングにおいて、イオンビームの入射角とイオンポリシ
ング速度との関係を示すグラフ。
9 is a graph showing a relationship between an incident angle of an ion beam and an ion polishing speed in ion polishing by the ion polishing apparatus of FIG.

【図10】図6のイオンポリシング装置によるイオンポ
リシングにおいて、イオンビームの入射角と磁気ヘッド
浮上面の各材料の表面粗さとの関係を示すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the angle of incidence of an ion beam and the surface roughness of each material of the magnetic head flying surface in ion polishing by the ion polishing apparatus of FIG. 6;

【図11】図6のイオンポリシング装置によるイオンポ
リシングにおいて、イオンビームの入射角と加工段差と
の関係を示すグラフ。
FIG. 11 is a graph showing a relationship between an incident angle of an ion beam and a processing step in ion polishing by the ion polishing apparatus of FIG. 6;

【図12】本実施の形態の磁気ヘッド製造方法におい
て、イオンポリシングの後にプローブによる追加工を行
う工程を示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory view showing a step of performing additional processing using a probe after ion polishing in the method of manufacturing a magnetic head of the embodiment.

【図13】(a)従来の磁気ヘッド製造工程の流れを示
すブロック図。(b)本実施の形態の磁気ヘッド製造工
程の流れを示すブロック図。(c)本実施の形態の別の
磁気ヘッド製造工程の流れを示すブロック図。(d)本
実施の形態のさらに別の磁気ヘッド製造工程の流れを示
すブロック図。
FIG. 13A is a block diagram showing a flow of a conventional magnetic head manufacturing process. FIG. 2B is a block diagram showing a flow of a magnetic head manufacturing process according to the embodiment. (C) A block diagram showing a flow of another magnetic head manufacturing process of the embodiment. (D) A block diagram showing a flow of still another magnetic head manufacturing process of the present embodiment.

【図14】本実施の形態の磁気ヘッドの製造工程におい
て形成されるローバー122の側面のインダクティブヘ
ッド2とMR素子14と磁気抵抗素子141の配置を示
す説明図。
FIG. 14 is an explanatory view showing an arrangement of the inductive head 2, the MR element 14, and the magnetoresistive element 141 on the side surface of the row bar 122 formed in the manufacturing process of the magnetic head of the embodiment.

【図15】図6のイオンポリシング装置のローバーホル
ダー22の構成を示すための部分上面図。
FIG. 15 is a partial top view showing a configuration of a row bar holder 22 of the ion polishing apparatus of FIG. 6;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・磁気ヘッド、2・・・インダクティブヘッド、
3・・・浮上面、4・・・支持バネ、5・・・磁気ディ
スク、6・・・駆動装置、7・・・浮上量、8・・・加
工段差、9・・・基板、10・・・保護膜、11・・・
上部磁性膜、12・・・下部磁性膜(兼用上部シールド
膜)、13・・・下部シールド膜、14・・・MR(磁
気抵抗効果型)素子、15・・・素子高さ、16・・・
定盤、17・・・スラリー、18・・・研磨治具、21
・・・イオンビーム、22・・・ローバーホルダー、2
3・・・制御装置、24・・・出力装置、25・・・イ
オン入射角、27・・・プローブ、122・・・ローバ
ー、141・・・抵抗検知素子、145・・・薄膜抵抗
体、146・・・パッド、151・・・トレー、152
・・・シャッタ、153・・・プローブ、601・・・
マイクロ発生装置、602・・・磁場発生装置、603
・・・イオン引き出し電極、605・・・基板冷却機
構、606・・・真空排気装置、607・・・ロードロ
ック機構、610・・・導波管、700・・・イオン
源。
1 ... magnetic head, 2 ... inductive head,
3 ... Floating surface, 4 ... Support spring, 5 ... Magnetic disk, 6 ... Driver, 7 ... Floating amount, 8 ... Processing step, 9 ... Substrate, 10 ... ..Protective films, 11 ...
Upper magnetic film, 12: Lower magnetic film (combined upper shield film), 13: Lower shield film, 14: MR (magnetoresistive) element, 15: Element height, 16 ...・
Surface plate, 17: slurry, 18: polishing jig, 21
... Ion beam, 22 ... Rover holder, 2
3 ... Control device, 24 ... Output device, 25 ... Ion incident angle, 27 ... Probe, 122 ... Rover, 141 ... Resistance detecting element, 145 ... Thin film resistor, 146: pad, 151: tray, 152
... Shutter, 153 ... Probe, 601 ...
Micro generator, 602 ... magnetic field generator, 603
... Ion extraction electrode, 605 ... Substrate cooling mechanism, 606 ... Evacuation device, 607 ... Load lock mechanism, 610 ... Waveguide, 700 ... Ion source.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田村 利夫 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地 株 式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 磯野 千博 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所ストレージシステム事業部内 Fターム(参考) 5D042 NA02 RA02 RA04 5D093 AA05 AC08 FA15 FA22 FA26 HA18  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshio Tamura 292, Yoshida-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside of Hitachi, Ltd.Production Technology Research Institute (72) Inventor Chihiro Isono 2880 Kozu, Kozu, Odawara-shi, Kanagawa Pref. 5D042 NA02 RA02 RA04 5D093 AA05 AC08 FA15 FA22 FA26 HA18

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板と、前記基板上に配置された薄膜磁気
ヘッド素子とを有する磁気ヘッドの製造方法であって、 平板状の基板上に、複数の薄膜磁気ヘッド素子と、複数
の薄膜抵抗体とを互いに隣り合うように配列して形成し
た後、前記基板を前記配列に沿って所定の方向に切り出
すことにより、複数の前記磁気ヘッドが前記基板部分で
一列に連結した形状のブロックを形成する第1の工程
と、 前記ブロックの前記磁気ヘッドの浮上面となる面にイオ
ンビームを照射することにより、前記浮上面を削りとる
加工を行いながら、複数の前記薄膜抵抗体の抵抗値を検
出することにより、前記抵抗値で前記浮上面の加工量を
モニターする第2の工程と、 前記磁気ヘッドのうち、隣接する前記薄膜抵抗体の前記
抵抗値が予め定めた値に達したものから順番に、シャッ
タで覆い、加工を順次停止させていく第3の工程と、 前記ブロックを、前記ブロックを構成する前記磁気ヘッ
ドの境界で切断することにより個々の磁気ヘッドに分割
する第4の工程とを有することを特徴とする磁気ヘッド
の製造方法。
1. A method of manufacturing a magnetic head, comprising: a substrate; and a thin-film magnetic head element disposed on the substrate, comprising: a plurality of thin-film magnetic head elements; After the body is formed so as to be arranged adjacent to each other, the substrate is cut out in a predetermined direction along the arrangement to form a block in which the plurality of magnetic heads are connected in a line at the substrate portion. A first step of irradiating an ion beam on a surface of the block which is to be the air bearing surface of the magnetic head, thereby detecting the resistance values of the plurality of thin film resistors while shaving the air bearing surface. A second step of monitoring the processing amount of the air bearing surface with the resistance value, and, from among the magnetic heads, those in which the resistance value of the adjacent thin film resistor has reached a predetermined value. Third, a third step of covering with a shutter and sequentially stopping the processing, and a fourth step of dividing the block into individual magnetic heads by cutting the blocks at boundaries of the magnetic heads constituting the blocks. And a method for manufacturing a magnetic head.
【請求項2】請求項1に記載の磁気ヘッド製造方法にお
いて、前記第2の工程で前記イオンビームを照射する際
に、前記イオンビームの軸方向と前記浮上面の法線との
なす角度を、80度以上90度以下にすることを特徴と
する磁気ヘッドの製造方法。
2. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 1, wherein when irradiating the ion beam in the second step, an angle between an axial direction of the ion beam and a normal to the air bearing surface is set. , At least 80 degrees and at most 90 degrees.
【請求項3】請求項1に記載の磁気ヘッドの製造方法に
おいて、前記第2の工程で、前記イオンビームとして、
前記基板と反応して前記基板を削りとる反応性イオンを
含むものを用いることを特徴とする磁気ヘッドの製造方
法。
3. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 1, wherein in the second step, the ion beam is
A method of manufacturing a magnetic head, comprising using a substance containing reactive ions that react with the substrate and scrape the substrate.
【請求項4】請求項1または3に記載の磁気ヘッド製造
方法において、前記第2の工程の後に、前記浮上面上で
プローブを走査させることにより、前記浮上面で前記基
板よりも突出した部分を削り取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。
4. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 1, wherein after the second step, a probe is scanned on the air bearing surface to protrude from the substrate on the air bearing surface. A method of manufacturing a magnetic head, comprising:
【請求項5】請求項1に記載の磁気ヘッド製造方法にお
いて、前記第1の工程と第2の工程との間に、前記ブロ
ックの浮上面を砥粒を用いて研磨す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。
5. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 1, further comprising a step of polishing the floating surface of the block using abrasive grains between the first step and the second step. A method for manufacturing a magnetic head.
【請求項6】複数の磁気ヘッドが基板部分で一列に連結
した形状のブロックを保持するためのホルダーと、前記
ブロックにイオンビームを照射するためのイオン源とを
有し、 前記ホルダーは、前記磁気ヘッド単位で前記ブロックを
覆うためのシャッタと、当該シャッタを開閉する駆動機
構とを備えていることを特徴とするイオンポリシング装
置。
6. A holder for holding a block having a shape in which a plurality of magnetic heads are connected in a row at a substrate portion, and an ion source for irradiating the block with an ion beam. An ion polishing apparatus comprising: a shutter for covering the block for each magnetic head; and a drive mechanism for opening and closing the shutter.
【請求項7】請求項6に記載のイオンポリシング装置に
おいて、前記シャッタは、前記ブロックを構成する複数
の磁気ヘッドに対して、1枚ずつ備えられていることを
特徴とするイオンポリシング装置。
7. An ion polishing apparatus according to claim 6, wherein said shutter is provided for each of a plurality of magnetic heads constituting said block.
【請求項8】請求項6に記載のイオンポリシング装置に
おいて、前記シャッタは、前記ブロックを構成する複数
の磁気ヘッドを、磁気ヘッドの数よりも少ない枚数のシ
ャッタで覆うように配置されていることを特徴とするイ
オンポリシング装置。
8. The ion polishing apparatus according to claim 6, wherein the shutter is arranged so as to cover a plurality of magnetic heads constituting the block with a smaller number of shutters than the number of magnetic heads. An ion polishing apparatus characterized in that:
【請求項9】請求項6に記載のイオンポリシング装置に
おいて、前記ホルダーは、前記ブロックに配置されてい
る複数の薄膜抵抗素子に接触するための複数のプローブ
を有し、 前記プローブを介して、前記薄膜抵抗素子の抵抗値を検
出するとともに、前記抵抗値が予め定めた値に達した場
合、その薄膜抵抗素子に隣接する前記磁気ヘッドを覆う
前記シャッタを閉じるように前記駆動機構に指示する制
御手段が備えられていること特徴とするイオンポリシン
グ装置。
9. The ion polishing apparatus according to claim 6, wherein the holder has a plurality of probes for contacting a plurality of thin-film resistance elements arranged in the block, and A control for detecting a resistance value of the thin-film resistance element and instructing the drive mechanism to close the shutter covering the magnetic head adjacent to the thin-film resistance element when the resistance value reaches a predetermined value. An ion polishing apparatus characterized by comprising means.
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