JP2001205556A - 磁気ヘッドスライダの研磨方法 - Google Patents

磁気ヘッドスライダの研磨方法

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JP2001205556A
JP2001205556A JP2000024804A JP2000024804A JP2001205556A JP 2001205556 A JP2001205556 A JP 2001205556A JP 2000024804 A JP2000024804 A JP 2000024804A JP 2000024804 A JP2000024804 A JP 2000024804A JP 2001205556 A JP2001205556 A JP 2001205556A
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polishing
magnetic head
head slider
speed
disk
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Toshimichi Sakurada
俊道 桜田
Yasutoshi Fujita
恭敏 藤田
Masao Yamaguchi
正雄 山口
Kazuya Orii
一也 折井
Isao Saito
軍夫 斉藤
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TDK Corp
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Tokyo Magnetic Printing Co Ltd
TDK Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 加工段差を容易に低減させることができる磁
気ヘッドスライダの研磨方法を提供する。 【解決手段】 研磨面81aを有する研磨盤81を回転
させると共に、薄膜磁気ヘッド素子が形成された磁気ヘ
ッドスライダ2を含むバー5を研磨盤81の半径方向に
往復移動させながら、この磁気ヘッドスライダ2のエア
ベアリング面を研磨する。研磨工程は、研磨盤81を第
1の速度で回転させながらハイト研磨を行う第1の研磨
工程と、研磨盤81を第1の速度よりも十分に小さい第
2の速度で回転させながら仕上げ研磨を行う第2の研磨
工程とを含む。第2の研磨工程における第2の速度は、
研磨盤81の回転方向における平均線速度が0.032
m/s以下(好ましくは0.008m/s以下)となる
ように設定する。これにより、磁気ヘッドスライダ2の
エアベアリング面に生ずる加工段差が小さくなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクな
どの記録媒体に対して情報の記録あるいは再生を行う薄
膜型磁気ヘッド素子を含む磁気ヘッドスライダの研磨方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】ハードディスク装置などの磁気記録装置
では、磁気情報の書き込みあるいは読み出しを行う薄膜
型磁気ヘッド素子は、ハードディスクなどの記録媒体の
記録面に対向して設けられた磁気ヘッドスライダに搭載
されている。
【0003】この磁気ヘッドスライダは六面体形状を有
しており、その一面には平行な一対のスライダレールが
形成されている。スライダレールの表面は、記録媒体の
記録面に対向する面となり、エアベアリング面(AB
S)(あるいは浮上面)と呼ばれる。記録媒体が回転す
ると、記録面とエアベアリング面との間に生じる空気流
により磁気ヘッドスライダが記録媒体から僅かに離れる
(一般に、浮上するという。)ようになっている。この
エアベアリング面と直交する一面(以下、素子積層端面
という。)に、薄膜型磁気ヘッド素子が形成されてい
る。
【0004】このエアベアリング面を研磨加工する方法
として、例えば特開平7−132456号公報に、円盤
状の定盤を回転させると共に被研磨体を定盤の径方向に
揺動させて、披研磨体を研磨する方法が開示されてい
る。この方法では、研磨工程の後半において被研磨体
を、定盤回転方向平均速度が揺動方向速度よりも小さく
なるような条件の下で研磨することにより、研磨キズの
発生を防止することができるとされている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、一般に、薄
膜型磁気ヘッド素子は各種の絶縁層や磁性層等を含む多
層構造を有し、所定の基板上に形成される。ところが、
この基板と素子構造材料とは材料硬さが異なることか
ら、エアベアリング面の形成のために磁気ヘッドスライ
ダの素子積層端面の研磨を行うと、その研磨面に加工段
差が生ずることが知られている。より具体的には、素子
構造材料が基板よりも柔らかいことから、エアベアリン
グ面のうちの素子積層端面の部分が基板断面の部分より
も低くなって(リセスして)しまう。このため、磁気ヘ
ッドスライダが実際にハードディスク装置に搭載された
場合に、薄膜型磁気ヘッド素子の積層断面部分とディス
クの表面との間の距離を十分縮小することができず、記
録および再生時における信号磁界強度を向上させること
が困難であった。
【0006】しかしながら、上記の研磨加工方法ではエ
アベアリング面の加工段差については何ら考慮されてお
らず、エアベアリング面における加工段差を低減するこ
とはできないと考えられる。
【0007】一方、このような加工段差を低減させるこ
とを目的とする研磨加工方法が、いくつか提案されてい
る。
【0008】例えば、特開平10−134316号公報
および特開平9−245333号公報には、修正リング
とダミーワークとを用いて所定の手順に従って定盤に砥
粒を埋め込む前処理を行うと共に、この前処理が施され
た定盤を砥粒を含まない液を滴下しながら回転させるこ
とにより、磁気ヘッドを研磨する方法が開示されてい
る。
【0009】また、特開平9−180389号公報に
は、板状のラップ盤本体と、このラップ盤本体の表面に
その一部を露出させて埋め込まれて固定された砥粒とを
具備するラップ盤を用いて、磁気ヘッドスライダの浮上
面(エアベアリング面)を研磨するようにした方法が開
示されている。
【0010】また、特開平5−84657号公報には、
錫の相と錫よりも砥粒支持剛性の大きな黄銅の相とを併
せ持った材料によってラップ盤を製作すると共に、この
ラップ盤と、陰イオン性界面活性剤および両性界面活性
剤の混合液とを用いて磁気ヘッドの浮上面を研磨するよ
うにした方法が開示されている。
【0011】しかしながら、上記した各技術は、加工段
差の低減を目的とする点で共通するものの、研磨盤の回
転速度については考慮されていなかった。
【0012】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、その目的は、磁気ヘッドスライダの研磨面にお
ける加工段差を容易に低減して研磨の高精度化を可能と
する磁気ヘッドスライダの研磨方法を提供することにあ
る。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明の第1の観点に係
る磁気ヘッドスライダの研磨方法は、研磨面を有する研
磨盤を用いて、薄膜型磁気ヘッド素子が積層形成された
磁気ヘッドスライダの素子積層端面を研磨する磁気ヘッ
ドスライダの研磨方法であって、研磨盤を第1の速度で
回転させることにより磁気ヘッドスライダの素子積層端
面を研磨する第1の研磨工程と、研磨盤を第1の速度よ
りも小さい第2の速度で回転させることにより第1の研
磨工程の終了した磁気ヘッドスライダの素子積層端面の
仕上げ研磨を行う第2の研磨工程とを含み、研磨盤の回
転方向における平均線速度が0.032メートル/秒以
下となるように第2の速度を設定して第2の研磨工程を
行うようにしたものである。第2の研磨工程では、磁気
ヘッドスライダを研磨盤の回転方向とほぼ直交する方向
に沿って往復運動させるようにしてもよい。
【0014】本発明の第1の観点に係る磁気ヘッドスラ
イダの研磨方法では、第1の速度で回転する研磨盤によ
り第1の研磨工程が行われ、第1の速度よりも小さい第
2の速度で回転する研磨盤により第2の研磨工程が行わ
れる。第2の速度は、研磨盤の回転方向における平均線
速度が0.032メートル/秒以下となるように設定さ
れる。
【0015】本発明の第2の観点に係る磁気ヘッドスラ
イダの研磨方法は、研磨面を有する研磨盤を用いて、薄
膜型磁気ヘッド素子が積層形成された磁気ヘッドスライ
ダの素子積層端面を研磨する磁気ヘッドスライダの研磨
方法であって、研磨盤を第1の速度で回転させることに
より、磁気ヘッドスライダの素子積層端面を研磨する第
1の研磨工程と、研磨盤を停止させた状態で磁気ヘッド
スライダを第1の研磨工程における研磨盤の回転方向と
ほぼ直交する方向に沿って往復運動させることにより、
第1の研磨工程の終了した磁気ヘッドスライダの素子積
層端面の仕上げ研磨を行う第2の研磨工程とを含むよう
にしたものである。
【0016】本発明の第2の観点に係る磁気ヘッドスラ
イダの研磨方法では、第1の速度で回転する研磨盤によ
り第1の研磨工程が行われ、研磨盤を停止させた状態で
磁気ヘッドスライダを第1の研磨工程における研磨盤の
回転方向とほぼ直交する方向に沿って往復運動させるこ
とにより第2の研磨工程が行われる。
【0017】本発明の第1の観点に係る磁気ヘッドスラ
イダの研磨方法では、第2の研磨工程における第2の速
度を、研磨盤の回転方向における平均線速度が0.00
8メートル/秒以下となるように設定することが好適で
ある。
【0018】また、本発明の第1または第2の観点に係
る磁気ヘッドスライダの研磨方法では、第2の研磨工程
を、研磨粒子を含有しない研磨液を用いて行うのが好ま
しく、また、第1の研磨工程を、研磨粒子を含有する研
磨液を用いて行うのが好ましい。第1の研磨工程および
第2の研磨工程は、同一の研磨装置を用いて連続して行
うようにするのが好ましい。
【0019】本発明の第3の観点に係る磁気ヘッドスラ
イダの研磨方法は、本発明の第1または第2の観点に係
る磁気ヘッドスライダの研磨方法において、さらに、第
2の研磨工程の開始前に、第1の研磨工程から持ち越さ
れた不純物を除去するためのクリーニング工程を行うよ
うにしたものである。この研磨方法では、第2の研磨工
程の開始前に不純物がほぼ除去されるため、その不純物
が第2の研磨工程に与える影響が低減される。ここに、
不純物とは、第1の研磨工程で使用された研磨粒子、第
1の研磨工程で新たに生じた研磨くず、およびその他の
物質を含む。
【0020】本発明の第3の観点に係る磁気ヘッドスラ
イダの研磨方法では、所定の溶剤を用いて研磨盤上の不
純物を拭き取ることによりクリーニング工程を行うよう
にしてもよいし、あるいは、所定の溶剤を供給しながら
研磨盤を回転させ、研磨盤の研磨面上に設けた不純物除
去用部材を用いてクリーニング工程を行うようにしても
よい。第1の研磨工程、クリーニング工程および第2の
研磨工程は、同一の研磨装置を用いて連続して行うよう
にするのが好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】[磁気ヘッドスライダの構成]ま
ず、図1ないし図3を参照して、本発明の実施の形態に
係る磁気ヘッドスライダの研磨方法が適用される磁気ヘ
ッドスライダの構造について説明する。
【0022】図1は、本実施の形態に係る磁気ヘッドス
ライダの研磨方法が適用される磁気ヘッドスライダ2の
外観構成を表すものである。図2は、薄膜型磁気ヘッド
素子1の構成を分解して表すものであり、図3は、図2
におけるIII −III 線に沿った矢視方向の素子断面構造
を表すものである。この磁気ヘッドスライダ2は、図示
しないハードディスク内に設けられたアクチュエータア
ーム(図示せず)の先端部に取り付けられるようになっ
ている。アクチュエータアームは、例えば、図示しない
ボイスコイルモータの駆動力により回動するようになっ
ており、これにより磁気ヘッドスライダ2がハードディ
スクなどの記録媒体(図示せず)の記録面に沿ってトラ
ックラインを横切る方向に移動するようになっている。
【0023】図1に示したように、磁気ヘッドスライダ
2はほぼ六面体形状のブロックであり、そのうちの一面
(図中上側の面)が記録媒体の記録面に近接して対向す
るように配置されている。この記録媒体の記録面と対向
する面には、2本の平行なスライダレール2aが形成さ
れている。スライダレール2aの表面は、エアベアリン
グ面(ABS)2eと呼ばれ、記録媒体が回転する際に
は、記録媒体の記録面とエアベアリング面2eとの間に
生じる空気流により、磁気ヘッドスライダ2が記録面と
の対向方向yにおいて記録面から離れるように微少量移
動し、エアベアリング面2eと記録媒体との間に一定の
クリアランスができるようになっている。磁気ヘッドス
ライダ2のエアベアリング面2eと直交する一面(図1
においては左側の側端面)には、薄膜型磁気ヘッド素子
1が設けられている。
【0024】図2および図3に示したように、薄膜型磁
気ヘッド素子1は、記録媒体に記録された磁気情報を再
生する再生ヘッド部1aと、記録媒体に磁気情報を記録
する記録ヘッド部1bとを含んでいる。再生ヘッド部1
aは、例えば、スライダ2の例えばセラミックス材料か
らなる基体2dの上に、絶縁層11,下部シールド層1
2,下部シールドギャップ層13,上部シールドギャッ
プ層14および上部シールド層15がこの順に積層され
た構造を有している。絶縁層11は、例えば、厚さが2
μm〜10μmであり、Al2 3 (アルミナ)により
構成されている。下部シールド層12は、例えば、厚さ
が1μm〜3μmであり、NiFe(ニッケル鉄合金:
パーマロイ)などの磁性材料により構成されている。下
部シールドギャップ層13および上部シールドギャップ
層14は、例えば、厚さがそれぞれ10nm〜100n
mであり、Al2 3 またはAlN(窒化アルミニウ
ム)によりそれぞれ構成されている。上部シールド層1
5は、例えば、厚さが1μm〜4μmであり、NiFe
などの磁性材料により構成されている。なお、この上部
シールド層15は、記録ヘッド部1bの下部磁極として
の機能も兼ね備えている。
【0025】また、下部シールドギャップ層13と上部
シールドギャップ層14との間には、MR(Magneto-Re
sistive )素子1cが埋設されている。MR素子1c
は、記録媒体に書かれた情報を読み取るためのものであ
り、エアベアリング面2eの側に配置されている。MR
素子1cは、AMR(Anisotropic Magneto-Resistiv
e)膜やGMR(Giant Magneto-Resistive )膜からな
るMR膜20を含んでいる。なお、AMR膜は、例えば
NiFeからなる磁性層を含む単層構造を有するもので
ある。GMR膜は、軟磁性層のほか、例えばCoFe
(コバルト鉄合金)からなる強磁性層、例えばMnPt
(マンガン白金合金)からなる反強磁性層および例えば
Cu(銅)からなる非磁性金属層などを含む多層構造を
有するものである。
【0026】図2に示したように、MR膜20のトラッ
ク幅方向(図中x方向)における両側には、例えば硬磁
性材料からなる磁区制御膜30a,30bが形成されて
いる。この磁区制御膜30a,30bは、MR膜20に
一定方向のバイアス磁界を印加することでバルクハウゼ
ンノイズの発生を抑えるためのものである。MR膜20
には、トラック幅方向においてMR膜20を挟んで対向
するように配置された一対のリード層33a,33bが
電気的にそれぞれ接続されている。これらリード層33
a,33bは、例えばタンタル(Ta)からなり、下部
シールドギャップ層13と上部シールドギャップ層14
との間にそれぞれ形成されている。リード層33a,3
3bは、エアベアリング面2eと反対側に向かってそれ
ぞれ延長されており、上部シールドギャップ層14に形
成された図示しない開口部を介して、上部シールドギャ
ップ層14上に所定のパターンに形成された出力端子3
3c,33dに電気的に接続されている。
【0027】図3に示したように、記録ヘッド部1b
は、例えば、上部シールド層15の上に、Al2 3
どの絶縁膜よりなる厚さ0.1μm〜0.5μmの記録
ギャップ層41を有している。この記録ギャップ層41
は、後述する薄膜コイル43,45の中心部に対応する
位置に開口部41aを有している。この記録ギャップ層
41の上には、例えば厚さ1.0μm〜5.0μmのフ
ォトレジスト層42を介して、厚さ1μm〜3μmの薄
膜コイル43およびこれを覆うフォトレジスト層44が
それぞれ形成されている。このフォトレジスト層44の
上には、厚さ1μm〜3μmの薄膜コイル45およびこ
れを覆うフォトレジスト層46がそれぞれ形成されてい
る。
【0028】記録ギャップ層41およびフォトレジスト
層42,44,46の上には、例えば、NiFeまたは
FeN(窒化鉄)などの高飽和磁束密度を有する磁性材
料よりなる厚さ約3μmの上部磁極47が形成されてい
る。この上部磁極47は、薄膜コイル43,45の中心
部に対応して設けられた記録ギャップ層41の開口部4
1aを介して、上部シールド層15と接触しており、磁
気的に連結している。この上部磁極47の上には、図2
および図3では図示しないが、例えば、Al23 より
なる厚さ20μm〜30μmのオーバーコート層が全体
を覆うように形成されている。これにより、この記録ヘ
ッド部1bは、薄膜コイル43,45に流れる電流によ
って下部磁極である上部シールド層15と上部磁極47
との間に磁束を生じ、記録ギャップ層41の近傍に生ず
る磁束によって記録媒体を磁化し、情報を記録するよう
になっている。
【0029】このような構造の薄膜型磁気ヘッド素子1
は、次のように作用する。すなわち、記録ヘッド部1b
の薄膜コイル43,45に電流を流すことにより、書き
込み用の磁束を発生させ、記録媒体に情報を記録する。
また、再生ヘッド部1aのMR膜20にセンス電流を流
し、記録媒体からの信号磁界による抵抗変化を検出する
ことにより、記録媒体に記録されている情報を読み出
す。
【0030】上述した構造の磁気ヘッドスライダ2のエ
アベアリング面を研磨により形成する場合、図3に示し
たように、セラミックス材料からなる基体2dと、Al
2 3 (アルミナ)からなる絶縁層11、NiFe(ニ
ッケル鉄合金:パーマロイ)などの磁性材料からなる下
部シールド層12および上部シールド層15等との間に
は、各材料間で硬度差があるために磁気ヘッドスライダ
2の積層面において加工段差Lが生じる。これに対し、
本実施の形態に係る磁気ヘッドスライダの研磨方法で
は、後述するような手法を採ることにより、加工段差L
を効果的に低減することが可能である。
【0031】[研磨装置]次に、本実施の形態に係る磁
気ヘッドスライダの研磨方法で用いる研磨装置について
説明する。
【0032】図4は、磁気ヘッドスライダのエアベアリ
ング面2e(図1)を研磨する研磨装置8の外形を表す
図である。研磨装置8は、少なくとも一つの薄膜型磁気
ヘッド素子1(図1)が形成された複数個の磁気ヘッド
スライダ2(図1)を含んだバー5を保持する長尺部材
であるホルダ80と、例えば錫(Sn)からなる円板の
表面である研磨面81aに例えばダイヤモンド砥粒を埋
め込むことにより形成された回転自在の研磨盤81とを
備えている。バー5は、例えば接着剤によりホルダ80
に接着固定されている。
【0033】また、研磨盤81上には、例えばAL2
3 等の構造材料からなるクリーニング用リング810が
自転可能に設けられている。ここで、クリーニング用リ
ング810が本発明における「不純物除去用部材」に対
応する。
【0034】クリーニング用リング810の上方には、
研磨面81a上にクリーニング用リング810を介して
滴下供給するための研磨粒子の入ったラップ液(以下、
スラリーという。)811や、研磨粒子を含まないラッ
プ液(以下、溶剤という。)812が図示しないタンク
に貯められ備えられている。
【0035】スラリー811および溶剤812の主成分
は、例えばイソパラフィン系炭化水素溶媒であって、沸
点が例えば100℃以上、好ましくは120℃以上、溶
解性パラメータsp値が10以下、好ましくは8以下の
ものを用いる。この主成分に対して、スラリー811の
添加剤として、例えば、脂肪酸/植物油系のもので天然
油脂、脂肪酸のうち、少なくとも1種類を含有する遊離
砥粒研磨スラリー組成物や、高級アルコール系のもので
分子内中にアルコール性水酸基を有する化合物を少なく
とも1種類以上含有する遊離砥粒研磨スラリー組成物
や、脂肪酸エステル系のもので脂肪酸エステルを少なく
とも一種類以上含有する遊離砥粒研磨スラリー組成物を
用いる。溶剤812の添加剤としては、例えばアセチレ
ングリコール/リン酸エステル系の添加剤(アセチレン
グリコール化合物およびリン酸エステル化合物からなる
仕上げ加工用ラッピングオイル組成物)や、ノニオン系
界面活性剤、または、脂肪酸/植物油系の添加剤(天然
油脂または脂肪酸の少なくとも一方を含有するラッピン
グオイル組成物)を用いる。なお、スラリー811の添
加剤も、溶剤812の添加剤もその添加量は例えば0.
01wt%以上とする。
【0036】研磨装置8は、直方体形状のベース800
と、そのベース800の上面に立設されたサイドフレー
ム801とを有しており、ベース800の上面には上述
した研磨盤81が回転可能に設けられている。サイドフ
レーム801には、研磨盤81の研磨面81aに沿って
移動可能なスライド体850が支持されている。スライ
ド体850は、サイドフレーム801に形成された平行
な一対のレール851によって摺動可能に保持されてい
る。2本のレール851の間には、送りねじ852が設
けられており、この送りねじ852がスライド体850
に形成された図示しない雌ねじに螺合している。サイド
フレーム801に取り付けられたスライド用モータ(図
示せず)により送りねじ852を回転駆動することによ
り、スライド体850はレール851に沿って水平に移
動する。スライド体850を水平移動させるこれらのス
ライダ機構は、ホルダ80を研磨盤81の研磨面81a
の径方向に往復移動させ、バー5を研磨面81aの全体
に均一に接触させるようになっている。
【0037】スライド体850は、レール851によっ
て支持されたスライドベース855と、そのスライドベ
ース855に昇降可能に保持された昇降体840からな
っている。スライドベース855には、鉛直方向に延び
る案内溝841が形成されており、その案内溝841に
昇降体840に形成された被案内部(図示せず)が摺動
可能に係合している。また、図4に示したように、スラ
イドベース855には、案内溝841と平行に延びる送
りねじ842が設けられ、この送りねじ842は昇降体
840に形成された雌ねじ(図示せず)に係合してい
る。スライドベース855に搭載された昇降用モータ
(図示せず)により送りねじ842を回転させると、昇
降体840が案内溝841に沿って昇降する。昇降体8
40を昇降駆動するこれらの昇降機構は、バー5を研磨
盤81に対して近接および離間する方向(図中矢印Cで
示した方向)に移動させるようになっている。
【0038】ホルダ80は、研磨盤81の半径方向に往
復直線運動を行いつつ、図示しない回動機構によって研
磨面81aとほぼ垂直な軸を中心として所定角度の往復
回動運動を行うようになっている。これにより、バー5
の長手方向が研磨面81aの回転方向に対してなす角度
を常時変化させることができ、バー5における磁気ヘッ
ドスライダ2のエアベアリング面2e(図1)に研磨盤
81の回転方向に沿った傷(いわゆるスメア)が生じる
のを防止するようになっている。
【0039】[磁気ヘッドスライダの研磨方法]次に、
図6〜図8を参照して、本実施の形態に係る磁気ヘッド
スライダの研磨方法について説明する。
【0040】図5は、本実施の形態に係る磁気ヘッドス
ライダの研磨方法を実施する際の研磨装置8の動作を表
す要部構成図である。図6は、磁気ヘッドスライダを含
むバー5に対する研磨盤81の回転方向線速度Vx と、
研磨盤81の研磨面81aに対するバー5の往復動方向
線速度Vy とを定義するための斜視図である。図7は、
磁気ヘッドスライダの研磨方法における各工程を表すも
のである。
【0041】まず、研磨加工の前処理として、研磨盤8
1の研磨面81aに研磨砥粒を埋め込む(図7のステッ
プS101)。この砥粒埋め込み処理は、例えば、研磨
盤81の研磨面81a上に研磨面修正用治具を設置し、
例えば平均粒径が1/4μm以下のダイヤモンド砥粒を
含んだスラリーを研磨面81aに供給しながら、研磨盤
80を所定の速度で30分以上回転させることにより行
う。
【0042】次に、それぞれに少なくとも一つの薄膜型
磁気ヘッド素子1(図1)が薄膜プロセスにより形成さ
れた複数個の磁気ヘッドスライダ2(図1)を含むバー
5のホルダ80への取り付け作業を行う(ステップS1
02)。この取り付け作業は、スライド体850(図
4)を研磨盤81から離れた位置(例えばベース800
(図4)の左側)に移動させ、昇降体840(図4)を
例えば上昇させた状態で行う。作業者は、例えば専用の
治工具を用いて、バー5のエアベアリング面2e(図
1)となる面と反対側の面をホルダ80に接着剤により
固着させる。なお、本実施の形態ではホルダ80に一本
のバー5を固定しているが、2本以上のバー5を互いに
平行になるように固定してもよい。
【0043】バー5のホルダ80への取り付け方向は、
例えば図6に示したようにするのが好ましい。すなわ
ち、研磨盤81の回転方向が、磁気ヘッドスライダ2の
素子形成面2gとは反対側の面2fから素子形成面2g
の側に向かうようにする。より具体的には、研磨盤81
が図3におけるz方向に移動するようにする。これは、
図3に示したように、基体2dと薄膜型磁気ヘッド素子
部1との間に生じたわずかな加工段差Lに研磨面81a
上に浮遊している研磨砥粒や研磨により生じた研磨かす
等の不純物が溜まることにより加工段差Lがさらに拡大
してしまうという事態を効果的に回避できると考えられ
るからである。
【0044】バー5をホルダ80に取り付けた後、スラ
イド体850(図4)をスライドさせて、ホルダ80を
研磨盤81の上部まで移動させる。次に、ホルダ80に
保持されたバー5が研磨盤81の研磨面81aに接触す
るまで昇降体840(図4)を下降させる。
【0045】続いて、第1の研磨工程(スラリーを用い
たハイト研磨工程ともいう。)を行う(ステップS10
3)。まず、バー5を研磨盤81に対して例えば3kg
f程度の荷重で押圧すると共に、研磨面81a上のクリ
ーニング用リング810の位置に研磨粒子の入ったラッ
プ液(スラリー)811を滴下するようにして供給しな
がら研磨盤81の回転運動とクリーニング用リング81
0の自転運動とを開始させる。これにより、バー5にお
ける磁気ヘッドスライダ2(図1)のエアベアリング面
2e(図1)のハイト研磨動作が開始する。
【0046】一方、研磨盤81の回転開始とほぼ同時
に、スライド体850(図4)の所定の移動範囲内での
往復移動を開始させる。この往復移動によって、バー5
は研磨盤81の研磨面81aの径方向に沿って外周部と
内周部の間を往復移動し、研磨面81aの全体にまんべ
んなく接触する。
【0047】また、研磨盤81の回転開始およびバー5
の往復移動開始とほぼ同時に、ホルダ80を保持する回
動体(図示せず)の所定角度での往復回動運動を開始さ
せる。このホルダ80の回動によって、上記したよう
に、研磨盤81の回転方向とバー5の長手方向とのなす
角度が変化し、バー5にスメアと呼ばれる一定方向に延
びる傷が生じるのが防止される。この第1の研磨工程
は、例えば後述する図8に示した条件の下で、例えば約
2分間程度行う。
【0048】図8は、第1の研磨工程における研磨条件
プロファイルの一具体例を表すものである。この図で、
横軸は研磨面81aの径方向に沿ったバー5の位置を示
し、縦軸は、バー5に対する研磨盤81の回転方向線速
度Vx および研磨盤81の研磨面81aに対するバー5
の往復動方向速度Vy を示す。
【0049】図8に示した例は、研磨盤81の回転数を
50rpmとした場合のものである。バー5に対する研
磨盤81の回転方向線速度Vx は、最内周位置において
最小値Vx(min)=0.523m/sをとり、最外周位置
において最大値Vx(max)=1.047m/sをとる。こ
の場合の回転方向平均線速度Vx1(ave) は、0.785
m/sである。研磨面81aの径方向に沿ったバー5の
往復動方向速度Vy は、往復移動経路の両端において最
小値Vy(min)=0m/sをとり、その往復移動経路の中
央で最大値Vy(max)=0.013m/sをとる。
【0050】但し、第1の研磨工程における回転方向平
均線速度Vx1(ave) は、上記した値(0.785m/
s)には限定されず、例えば0.157〜1.570m
/s(10〜100rpm)の範囲、より好ましくは、
例えば0.471〜1.099m/s(30〜70rp
m)の範囲で変更可能である。バー5の往復動方向速度
Vy の最大値Vy(max)もまた、上記の値(0.013m
/s)には限定されず、例えば0.010〜0.015
m/s(0.013m/s±約20%)の範囲、より好
ましくは例えば0.012〜0.014m/s(0.0
13m/s±約10%)の範囲で変更可能である。
【0051】ハイト研磨加工が完了した後、昇降体84
0(図4)およびスライド体850(図4)を駆動する
ことにより、ホルダ80に保持されたバー5を研磨盤8
1から離反させて、退避状態にする。
【0052】次に、研磨盤81の研磨面81a上のクリ
ーニング工程を行う(ステップS104)。このクリー
ニング工程は、例えばアセトンからなる有機溶剤を用い
て研磨面81a上を拭いたり、または、溶剤812を研
磨面81a上に滴下供給しながら研磨盤81とクリーニ
ング用リング810を回転させることにより行う。これ
により、研磨面81a上に浮遊している研磨粒子や研磨
かす等の不純物を減らすことができる。
【0053】クリーニング工程の終了後、昇降体840
(図4)およびスライド体850(図4)により、ホル
ダ80に保持されたバー5が研磨盤81の研磨面81a
に接触するまで昇降体840(図4)を下降させ、第2
の研磨工程(仕上げ研磨加工)を行う(ステップS10
5)。
【0054】第2の研磨工程では、バー5を例えば3k
gf程度の荷重で研磨盤81に押圧すると共に、研磨粒
子を含まないラップ液(溶剤)812を回転するクリー
ニング用リング810を介して研磨面81a上に滴下供
給しながら研磨盤81の回転を開始する。これにより、
バー5における磁気ヘッドスライダ2(図1)のエアベ
アリング面2e(図1)の仕上げ研磨動作が開始する。
このとき、後述するように、研磨盤81の回転方向線速
度Vx を、第1の段階のハイト研磨加工の場合と比べて
十分に低い速度まで減速する。
【0055】一方、研磨盤81の回転開始とほぼ同時
に、スライド体850(図4)の所定の移動範囲内での
往復移動を開始し、この往復移動によってバー5が研磨
盤81の研磨面81aの径方向に沿って外周部と内周部
の間を往復移動する。なお、ホルダ80を所定角度範囲
内で往復回動させる点は、第1の研磨工程の場合と同様
である。この第2の研磨工程は、例えば後述する図9に
示した条件の下で、例えば約3分間程度行う。
【0056】図9は、第2の研磨工程における研磨条件
プロファイルの一具体例を表すものである。この図で、
横軸は研磨面81aの径方向に沿ったバー5の位置を示
し、縦軸は、バー5に対する研磨盤81の回転方向線速
度Vx および研磨盤81の研磨面81aに対するバー5
の往復動方向速度Vy を示す。
【0057】本工程では、研磨盤81の回転数を、例え
ば、0.1rpmという極めて低い回転数に設定する。
この場合、図10に示したように、回転方向線速度の最
小値Vx(min)は0.001m/sとなり、回転方向線速
度の最大値Vx(max)は0.002m/sとなる。その回
転方向平均線速度Vx2(ave) は0.0015m/sであ
る。バー5の往復動方向速度Vy については、第1の段
階のハイト研磨加工における場合と同じ速度(最大値V
y(max)=0.013m/s)とするのが好ましい。
【0058】但し、第2の研磨工程における回転方向平
均線速度Vx2(ave) は、上記した値(0.0015m/
s)には限定されず、例えば0.00016〜0.03
142m/s(0.01〜2.00rpm)の範囲、よ
り好ましくは、0.00016〜0.00785m/s
(0.01〜0.50rpm)の範囲で変更可能であ
る。また、バー5の往復動方向速度の最大値Vy(max)
は、例えば0.010〜0.015m/sの範囲で変更
可能である。
【0059】図10は、第2の研磨工程における研磨盤
81の回転方向平均線速度がエアベアリング面2eの加
工段差Lに与える影響を表すものである。この図で、横
軸は研磨盤81の回転方向における平均線速度Vx2(av
e) [単位m/s]を表し、縦軸は加工段差L[単位n
m]を表す。記号◆はクリーニング工程を行わない場合
のデータを示し、記号■はクリーニング工程を行った場
合のデータを示している。
【0060】まず、クリーニング工程を行わなかった場
合について考察する。例えば、研磨工程を、より高速の
研磨速度で研磨する第1の研磨工程と超低速の研磨速度
で研磨する第2の研磨工程とに分けずに、研磨工程の全
体にわたって同じ回転速度(例えば0.785m/s)
で研磨するようにした従来方法の場合には、エアベアリ
ング面2eの加工段差Lは、約5nmであった。これに
対し、本実施の形態のように、第2の研磨工程における
回転方向平均線速度Vx2(ave) を例えば0.032m/
sと超低速としたときの加工段差Lは、図11に示した
ように、約2.9μmとなり、従来方法の場合と比べて
約40%程度減少している。また、第2の研磨工程にお
ける回転方向平均線速度Vx2(ave) を0.008m/s
としたときの加工段差L(=約2.3μm)は、Vx2(a
ve) を0.032m/sとしたときの加工段差L(=約
2.9μm)に比べて、約20%程度減少している。
【0061】次に、第2の研磨工程の開始前にクリーニ
ング工程を行った場合について考察する。クリーニング
工程を行った場合には、図10に示したように、加工段
差Lはさらに減少する。この場合、例えば、第2の研磨
工程における回転方向平均線速度Vx2(ave) を0.03
2m/sにしたときの加工段差Lは約2.5μmとな
り、クリーニング工程を行わない場合の加工段差L(=
約2.9μm)に比べて約14%程度減少する。また、
回転方向平均線速度Vx2(ave) を0.008m/sとし
たときの加工段差Lは約2.0μmとなり、クリーニン
グ工程を行わない場合の加工段差L(=約2.3μm)
に比べて約13%程度減少する。
【0062】以上のことから、クリーニング工程の有無
にかかわらず、研磨盤81の回転方向平均線速度Vx2(a
ve) が低ければ低いほど、加工段差Lは小さくなること
が判った。例えば、第2の段階の仕上げ研磨加工におけ
る回転方向平均線速度Vx1(ave) を0.032m/s以
下するのが好ましく、さらに0.008m/s以下とす
るのがより好ましい。実際上は、第1の研磨工程におけ
る研磨盤81の回転数を50rpmとし、第2研磨工程
における回転数を0.01〜2rpmとするのが好まし
い。なお、研磨盤81の回転方向平均線速度Vx2(ave)
が低いほど加工段差Lが小さくなるのは、被研磨体(バ
ー5)に対する研磨盤81の相対線速度が小さい程、研
磨粒子が被研磨体(バー5)に与える加重を分散し得る
からであると考えられる。
【0063】また、図10から明らかなように、第2の
研磨工程の開始前にクリーニング工程を行うことによ
り、加工段差Lがさらに減少することも判った。これ
は、クリーニング工程により研磨面81a上の不純物が
減少し、第1の研磨工程において基体2dと薄膜型磁気
ヘッド素子部1との間に生じたわずかな加工段差Lに上
記の不純物が溜まって段差量をさらに拡大してしまうの
を回避し得るからであると考えられる。
【0064】なお、クリーニング方法としては、上記し
たように、有機溶剤を用いて研磨盤81の研磨面81a
上を拭く方法、または、砥粒を含まない溶剤を研磨盤8
1の研磨面81a上に供給しながら研磨盤81とクリー
ニング用リング810とを回転させることにより行う方
法が好ましいが、その他の方法でもかまわない。但し、
クリーニング工程を行わない場合でも加工段差Lは確実
に減少するので、クリーニング工程を省くことも可能で
ある。
【0065】図11は、第2の研磨工程における研磨盤
81の半径方向に沿ったバー5の往復動速度が加工段差
Lに及ぼす影響を表したものである。この図で、横軸は
第2の研磨工程の研磨盤81の回転方向における平均線
速度Vx2(ave) [単位m/s]を表し、縦軸は加工段差
L[単位nm]を表す。記号◇は、研磨盤81の半径方
向におけるバー5の往復動速度の最大値Vy(max)が図9
に示した基準値(0.013m/s)である場合のデー
タを示し、記号□は、バー5の往復動速度の最大値Vy
(max)が上記基準値の50%である場合のデータを示
し、記号△は、バー5の往復動速度の最大値Vy(max)が
上記基準値の70%である場合のデータを示す。
【0066】図11から明らかなように、バー5の往復
動方向速度の最大値Vy(max)を減速比50%で減速して
も、70%で減速しても、加工段差Lの大きさに関する
限り、有意差は認められないことが判った。
【0067】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、エアベアリング面2e(図1)の仕上げ研磨を行う
第2の研磨工程において、研磨盤81の回転方向線速度
Vxを超低速度まで減速して行うようにしたので、磁気
ヘッドスライダ2の素子積層端面(エアベアリング面)
に生じる加工段差Lを容易に減少させることが可能であ
る。
【0068】さらに、本実施の形態によれば、第2の研
磨工程の開始前に、研磨盤81における研磨面81aの
クリーニングを行うようにしたので、浮遊している研磨
粒子や研磨かす等の不純物を減らすことができ、これら
の不純物が仕上げ研磨に及ぼす影響を低減することがで
きる。この結果、磁気ヘッドスライダ2の素子積層端面
に生ずる加工段差Lをさらに低減して、研磨精度を向上
させることが可能となる。
【0069】[変形例]上記の実施の形態では、第2の
研磨工程において研磨盤81を超低速度で回転させるよ
うにしているが、本発明はこれに限定されず、第2の研
磨工程では研磨盤81を完全に停止させ、バー5を研磨
盤81の研磨面81aの径方向に沿って往復移動させる
ことのみによって仕上げ研磨加工を行うようにしてもよ
い。この場合、第2の研磨工程における他の研磨条件プ
ロファイル(バー5の往復動方向速度Vy 、バー5に対
する荷重および研磨加工時間等)は、上記実施の形態の
場合と同様である。
【0070】本変形例では、図10および図11に示し
たように、第2の研磨工程において研磨盤81の回転を
停止(回転方向平均線速度Vx2(ave) =0m/s)させ
たことにより、加工段差Lをさらに減少させることがで
きる。具体的には、クリーニング工程を行わない場合と
クリーニング工程を行った場合の加工段差Lは、それぞ
れ、約1.2μmおよび約1.0μmとなり、回転方向
平均線速度Vx を0.032m/sとした場合に比べて
50%以下に減少する。
【0071】このように、第2の研磨工程において研磨
盤81を回転させることなくバー5の往復移動のみによ
って仕上げ研磨を行った場合に加工段差Lが著しく減少
するのは、研磨盤81を超低速で回転させるようにした
場合の理由と同様に、被研磨体(バー5)に対する研磨
盤81の相対線速度が小さい程、研磨粒子が被研磨体
(バー5)に与える加重を分散し得るからであると考え
られる。
【0072】以上、実施の形態を挙げて本発明を説明し
たが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではな
く、種々の変形が可能である。例えば、上記の実施の形
態では、第1の研磨工程とクリーニング工程との間に、
バー5を一旦研磨盤81から離すようにしたが、第1の
研磨工程の終了後、バー5を研磨盤81上から離すこと
なく、そのままクリーニング工程を続けるようにしても
よい。あるいは、クリーニング工程を行うことなく、第
1の研磨工程の終了後、直ちに第2の研磨工程に移行す
るようにしてもよい。
【0073】また、薄膜型磁気ヘッド素子1は、AMR
膜やGMR膜を用いたものには限定されず、他のMR膜
(例えば、TMR (Tunnel-type Magneto-Resistive)
膜)を用いたものであってもよい。また、本発明の適用
対象は、記録ヘッドおよび再生ヘッドを有する複合型の
薄膜型磁気ヘッドが形成された磁気ヘッドスライダには
限定されず、例えば再生専用ヘッドあるいは記録専用ヘ
ッドのいずれか一方のみが形成された磁気ヘッドスライ
ダにも適用可能である。
【0074】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1ないし請
求項3のいずれか1項、またはこれらを引用する請求項
5ないし請求項11のいずれか1項に記載の磁気ヘッド
スライダの研磨方法によれば、エアベアリング面の仕上
げ研磨加工を行う第2の研磨工程において、研磨盤の回
転方向平均線速度を第1の研磨工程のそれよりも十分低
くして行うようにしたので、極めて簡易な方法で、磁気
ヘッドスライダの素子積層端面に生ずる加工段差の大き
さを効果的に減少させることができるという効果を奏す
る。
【0075】また、請求項4またはこれを引用する請求
項5ないし請求項11のいずれか1項に記載の磁気ヘッ
ドスライダの研磨方法によれば、第1の研磨工程に引き
続いて、研磨盤を回転させずに磁気ヘッドスライダの往
復運動によってベアリング面を仕上げ研磨する第2の研
磨工程を行うようにしたので、磁気ヘッドスライダの素
子積層端面に生ずる加工段差の大きさをさらに減少させ
ることができるという効果を奏する。
【0076】特に、請求項7ないし請求項9のいずれか
1項、またはこれらを引用する請求項10または請求項
11に記載の磁気ヘッドスライダの研磨方法によれば、
第1の研磨工程と第2の研磨工程との間にクリーニング
工程を行うようにしたので、研磨盤上に浮遊している研
磨粒子や研磨かす等の不純物が仕上げ研磨に及ぼす影響
を低減することができる。したがって、磁気ヘッドスラ
イダの素子積層端面に生ずる加工段差の大きさをより一
層減少させることができるという効果を奏する。
【0077】また、請求項10または請求項11に記載
の磁気ヘッドスライダの研磨方法によれば、同一の研磨
装置を用いて研磨を行うようにしたので、低コストで、
かつ、広い設置スペースを要することなく磁気ヘッドス
ライダの研磨加工を行うことができるという効果を奏す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドスライ
ダの研磨方法が適用される磁気ヘッドスライダの外観構
成を表す斜視図である。
【図2】図1に示した磁気ヘッドスライダにおける薄膜
型磁気ヘッド素子の構成を表す分解斜視図である。
【図3】図2に示した磁気ヘッドスライダにおける薄膜
型磁気ヘッド素子のI−I線に沿った矢視方向の断面図
である。
【図4】本発明の実施の形態における磁気ヘッドスライ
ダの研磨方法において用いられる研磨装置の外観構成の
一例を表す斜視図である。
【図5】図4に示した研磨装置の要部の動作を説明する
ための説明図である。
【図6】研磨盤の回転方向速度および磁気ヘッドスライ
ダを含むバーの往復動方向速度を説明するための斜視図
である。
【図7】本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッドスライ
ダの研磨方法における各工程を説明するための説明図で
ある。
【図8】第1の研磨工程における研磨面の半径方向位置
と、研磨盤の回転方向速度およびバーの往復動方向速度
との関係を示す図である。
【図9】第2の研磨工程における研磨面の半径方向位置
と、研磨盤の回転方向速度およびバーの往復動方向速度
との関係を示す図である。
【図10】研磨盤の回転方向平均線速度とエアベアリン
グ面の加工段差との関係を表す図である。
【図11】バーの往復動方向速度が加工段差に及ぼす影
響を表す図である。
【符号の説明】
1…薄膜型磁気ヘッド素子、1a…再生ヘッド部、1b
…記録ヘッド部、11…絶縁層、12…下部シールド
層、13…下部シールドギャップ層、14…上部シール
ドギャップ層、15…上部シールド層、2…磁気ヘッド
スライダ、2a…スライドレール、2d…基体、2e…
エアベアリング面、5…バー、8…研磨装置、80…ホ
ルダ、81…研磨盤、81a…研磨面、810…修正リ
ング、811…スラリー、812…溶剤。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 恭敏 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 山口 正雄 東京都中央区日本橋一丁目13番1号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 折井 一也 東京都台東区台東1丁目5番1号 東京磁 気印刷株式会社内 (72)発明者 斉藤 軍夫 東京都台東区台東1丁目5番1号 東京磁 気印刷株式会社内 Fターム(参考) 3C058 AA07 AA11 AA16 AB01 AB06 BC02 CB01 DA16 5D033 BB14 CA05 DA01 DA11 5D042 NA02 PA01 PA05 PA09 RA02 5D111 AA19 EE02 GG12 JJ23 KK09

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 研磨面を有する研磨盤を用いて、薄膜型
    磁気ヘッド素子が積層形成された磁気ヘッドスライダの
    素子積層端面を研磨する磁気ヘッドスライダの研磨方法
    であって、 前記研磨盤を第1の速度で回転させることにより、前記
    磁気ヘッドスライダの素子積層端面を研磨する第1の研
    磨工程と、 前記研磨盤を前記第1の速度よりも小さい第2の速度で
    回転させることにより、前記第1の研磨工程の終了した
    磁気ヘッドスライダの素子積層端面の仕上げ研磨を行う
    第2の研磨工程とを含み、 前記第2の研磨工程において、前記研磨盤の回転方向に
    おける平均線速度が0.032メートル/秒以下となる
    ように前記第2の速度を設定することを特徴とする磁気
    ヘッドスライダの研磨方法。
  2. 【請求項2】 前記第2の研磨工程において、前記研
    磨盤の回転方向における平均線速度が0.008メート
    ル/秒以下となるように前記第2の速度を設定すること
    を特徴とする請求項1に記載の磁気ヘッドスライダの研
    磨方法。
  3. 【請求項3】 前記第2の研磨工程において、前記磁気
    ヘッドスライダを前記研磨盤の回転方向とほぼ直交する
    方向に沿って往復運動させることを特徴とする請求項1
    に記載の磁気ヘッドスライダの研磨方法。
  4. 【請求項4】 研磨面を有する研磨盤を用いて、薄膜型
    磁気ヘッド素子が積層形成された磁気ヘッドスライダの
    素子積層端面を研磨する磁気ヘッドスライダの研磨方法
    であって、 前記研磨盤を第1の速度で回転させることにより、前記
    磁気ヘッドスライダの素子積層端面を研磨する第1の研
    磨工程と、 前記研磨盤を停止させた状態で、前記磁気ヘッドスライ
    ダを前記第1の研磨工程における研磨盤の回転方向とほ
    ぼ直交する方向に沿って往復運動させることにより、前
    記第1の研磨工程の終了した磁気ヘッドスライダの素子
    積層端面の仕上げ研磨を行う第2の研磨工程とを含むこ
    とを特徴とする磁気ヘッドスライダの研磨方法。
  5. 【請求項5】 前記第2の研磨工程を、研磨粒子を含有
    しない研磨液を用いて行うことを特徴とする請求項1な
    いし請求項4のいずれか1項に記載の磁気ヘッドスライ
    ダの研磨方法。
  6. 【請求項6】 前記第1の研磨工程を、研磨粒子を含有
    する研磨液を用いて行うことを特徴とする請求項1ない
    し請求項5のいずれか1項に記載の磁気ヘッドスライダ
    の研磨方法。
  7. 【請求項7】 前記第2の研磨工程の開始前に、前記第
    1の研磨工程により生じた不純物を除去するためのクリ
    ーニング工程を行うことを特徴とする請求項1ないし請
    求項6のいずれか1項に記載の磁気ヘッドスライダの研
    磨方法。
  8. 【請求項8】 前記クリーニング工程において、所定の
    溶剤を用いて前記研磨盤上の不純物を拭き取ることによ
    り、前記不純物を除去することを特徴とする請求項7に
    記載の磁気ヘッドスライダの研磨方法。
  9. 【請求項9】 前記クリーニング工程において、所定の
    溶剤を供給しながら前記研磨盤を回転させ、研磨盤の前
    記研磨面上に設けた不純物除去用部材を用いて前記研磨
    盤上の不純物を除去することを特徴とする請求項7に記
    載の磁気ヘッドスライダの研磨方法。
  10. 【請求項10】 前記第1の研磨工程および前記第2の
    研磨工程を同一の研磨装置を用いて連続して行うことを
    特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれか1に記載
    の磁気ヘッドスライダの研磨方法。
  11. 【請求項11】 前記第1の研磨工程、前記クリーニン
    グ工程および前記第2の研磨工程を同一の研磨装置を用
    いて連続して行うことを特徴とする請求項7ないし請求
    項9のいずれか1に記載の磁気ヘッドスライダの研磨方
    法。
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