JP3421983B2 - 複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法Info
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Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドの
製造方法に関し、さらに詳しくは基体の表面に、誘導型
の書き込み用薄膜磁気変換素子と、磁気抵抗効果型の読
み取り用薄膜磁気変換素子とを互いに磁気的および電気
的に絶縁分離した状態で積層した複合型薄膜磁気ヘッド
を製造する方法に関するものである。
製造方法に関し、さらに詳しくは基体の表面に、誘導型
の書き込み用薄膜磁気変換素子と、磁気抵抗効果型の読
み取り用薄膜磁気変換素子とを互いに磁気的および電気
的に絶縁分離した状態で積層した複合型薄膜磁気ヘッド
を製造する方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年ハードディスク装置の面記録密度の
向上に伴って薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められてい
る。読み取り用ヘッドの性能向上に関しては、磁気抵抗
効果型磁気変換素子が広く用いられている。この磁気抵
抗効果型磁気変換素子としては、磁気異方性を示す磁気
抵抗(AMR:Anisotropic Magneto-Resistive )効果を用
いたものが従来一般に使用されてきたが、これよりも抵
抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵抗(GMR:Giant Magn
eto-Resistive )効果を用いたものも開発されている。
本明細書では、これらAMR素子およびGMR素子など
を総称して磁気抵抗効果型磁気変換素子(以下、MR素
子と略す場合がある)と称することにする。AMR素子
を使用することにより数ギガビット/インチ2 の面記録
密度を実現することができ、さらに面記録密度を上げる
ためにはGMR素子を使用することが提案されている。
このように面記録密度を高くすることにより、10Gバ
イト以上の大容量のハードディスク装置の実現が可能と
なってきている。このようなMR素子より成る読み取り
ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてMR素子の高
さ(MR Height :以下、MRハイトという場合があ
る)がある。これは、側縁がエアベアリング面(Air Be
aring Surface :以下、ABSと略すことがある)に露
出するMR素子の、ABSから測った高さであり、薄膜
磁気ヘッドの製造過程においては、ABSを研磨する際
の研磨量を制御することによって所望のMRハイトを得
るようにしている。
向上に伴って薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められてい
る。読み取り用ヘッドの性能向上に関しては、磁気抵抗
効果型磁気変換素子が広く用いられている。この磁気抵
抗効果型磁気変換素子としては、磁気異方性を示す磁気
抵抗(AMR:Anisotropic Magneto-Resistive )効果を用
いたものが従来一般に使用されてきたが、これよりも抵
抗変化率が数倍も大きな巨大磁気抵抗(GMR:Giant Magn
eto-Resistive )効果を用いたものも開発されている。
本明細書では、これらAMR素子およびGMR素子など
を総称して磁気抵抗効果型磁気変換素子(以下、MR素
子と略す場合がある)と称することにする。AMR素子
を使用することにより数ギガビット/インチ2 の面記録
密度を実現することができ、さらに面記録密度を上げる
ためにはGMR素子を使用することが提案されている。
このように面記録密度を高くすることにより、10Gバ
イト以上の大容量のハードディスク装置の実現が可能と
なってきている。このようなMR素子より成る読み取り
ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてMR素子の高
さ(MR Height :以下、MRハイトという場合があ
る)がある。これは、側縁がエアベアリング面(Air Be
aring Surface :以下、ABSと略すことがある)に露
出するMR素子の、ABSから測った高さであり、薄膜
磁気ヘッドの製造過程においては、ABSを研磨する際
の研磨量を制御することによって所望のMRハイトを得
るようにしている。
【0003】一方、書き込み用の薄膜磁気ヘッドの性能
向上も求められている。面記録密度を上げるためには、
磁気記録媒体でのトラック密度を上げる必要がある。こ
のためには、エアベアリング面におけるライトギャップ
(write-gap )の幅を数ミクロンからサブミクロンオー
ダーまで狭くする必要があり、これには半導体加工技術
を利用することが提案されている。特に、書き込み用薄
膜磁気ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてスロー
トハイト(Throat Height :以下、THと略す場合があ
る)がある。これは薄膜コイルを電気的に分離する絶縁
層のエッジからABSまでの磁極部分の距離であり、こ
の距離をできるだけ短くすることが望まれている。
向上も求められている。面記録密度を上げるためには、
磁気記録媒体でのトラック密度を上げる必要がある。こ
のためには、エアベアリング面におけるライトギャップ
(write-gap )の幅を数ミクロンからサブミクロンオー
ダーまで狭くする必要があり、これには半導体加工技術
を利用することが提案されている。特に、書き込み用薄
膜磁気ヘッドの性能を決定する要因の一つとしてスロー
トハイト(Throat Height :以下、THと略す場合があ
る)がある。これは薄膜コイルを電気的に分離する絶縁
層のエッジからABSまでの磁極部分の距離であり、こ
の距離をできるだけ短くすることが望まれている。
【0004】図1〜12は従来の標準的な薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法における順次の工程および完成した従来の
薄膜磁気ヘッドを示すものであり、この薄膜磁気ヘッド
は誘導型の書き込み用薄膜磁気ヘッドおよびMR素子を
具える読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合型の
ものである。先ず、図1に示すように、例えばアルティ
ック(AlTiC )より成る基板111上にアルミナ絶縁層
112を約5〜10μmの厚さに堆積する。次に、図2
に示すように、読み取り用ヘッドのMR再生素子を外部
磁界の影響から保護する磁気シールドを構成する下部シ
ールド磁性層113を形成した後、図3に示すようにア
ルミナを100 〜150 nmの膜厚にスパッタ堆積させて絶
縁層114を形成する。
ドの製造方法における順次の工程および完成した従来の
薄膜磁気ヘッドを示すものであり、この薄膜磁気ヘッド
は誘導型の書き込み用薄膜磁気ヘッドおよびMR素子を
具える読み取り用薄膜磁気ヘッドとを積層した複合型の
ものである。先ず、図1に示すように、例えばアルティ
ック(AlTiC )より成る基板111上にアルミナ絶縁層
112を約5〜10μmの厚さに堆積する。次に、図2
に示すように、読み取り用ヘッドのMR再生素子を外部
磁界の影響から保護する磁気シールドを構成する下部シ
ールド磁性層113を形成した後、図3に示すようにア
ルミナを100 〜150 nmの膜厚にスパッタ堆積させて絶
縁層114を形成する。
【0005】図3に示すように、この絶縁層114の上
にMR再生素子を構成する磁気抵抗効果を有する材料よ
り成る磁気抵抗層115を数十nmの膜厚に形成し、高
精度のマスクアライメントで所望の形状とする。次に図
4に示すように、アルミナ絶縁膜114と同様のアルミ
ナ絶縁層116を形成し、さらにその上にパーマロイよ
り成る磁性層117を3〜4μmの膜厚に形成した様子
を図5に示す。この磁性層117は上述した下部シール
ド磁性層113とともにMR再生素子を磁気遮蔽する上
部シールド磁性層の機能を有するとともに書き込み用薄
膜磁気ヘッドの下部磁性層としての機能をも有するもの
である。ここでは説明の便宜上この磁性層117を書き
込み用磁気ヘッドを構成する一方の磁性層であることに
注目して第1の磁性層と称することにする。
にMR再生素子を構成する磁気抵抗効果を有する材料よ
り成る磁気抵抗層115を数十nmの膜厚に形成し、高
精度のマスクアライメントで所望の形状とする。次に図
4に示すように、アルミナ絶縁膜114と同様のアルミ
ナ絶縁層116を形成し、さらにその上にパーマロイよ
り成る磁性層117を3〜4μmの膜厚に形成した様子
を図5に示す。この磁性層117は上述した下部シール
ド磁性層113とともにMR再生素子を磁気遮蔽する上
部シールド磁性層の機能を有するとともに書き込み用薄
膜磁気ヘッドの下部磁性層としての機能をも有するもの
である。ここでは説明の便宜上この磁性層117を書き
込み用磁気ヘッドを構成する一方の磁性層であることに
注目して第1の磁性層と称することにする。
【0006】次に、図6に示すように、第1の磁性層1
17の上に非磁性材料、例えばアルミナより成るギャッ
プ層118を150〜300nmの膜厚に形成し、さら
にこのギャップ層の上に電気絶縁性のフォトレジスト層
119を高精度のマスクアライメントで所定のパターン
に形成し、さらにこのフォトレジスト層の上に、例えば
銅より成る第1層の薄膜コイル120を形成する。
17の上に非磁性材料、例えばアルミナより成るギャッ
プ層118を150〜300nmの膜厚に形成し、さら
にこのギャップ層の上に電気絶縁性のフォトレジスト層
119を高精度のマスクアライメントで所定のパターン
に形成し、さらにこのフォトレジスト層の上に、例えば
銅より成る第1層の薄膜コイル120を形成する。
【0007】次に、図7に示すように、第1層目の薄膜
コイル120の上に、高精度のマスクアライメントを行
って絶縁性のフォトレジスト層121を形成した後、そ
の上面を平坦とするために、例えば250℃の温度でベ
ークする。さらに、このフォトレジスト層121の平坦
とした表面の上に第2層目の薄膜コイル122を形成
し、この第2層目の薄膜コイル122の上に高精度マス
クアライメントでフォトレジスト層123を形成した
後、再度薄膜コイル122の上の表面を平坦とするため
に、例えば250℃の温度でベークした状態を図8に示
す。上述したように、フォトレジスト層119,121
および123を高精度のマスクアライメントで形成する
理由は、後述するようにフォトレジスト層のエッジを位
置の基準としてスロートハイト(TH)やMRハイトを
規定しているためである。
コイル120の上に、高精度のマスクアライメントを行
って絶縁性のフォトレジスト層121を形成した後、そ
の上面を平坦とするために、例えば250℃の温度でベ
ークする。さらに、このフォトレジスト層121の平坦
とした表面の上に第2層目の薄膜コイル122を形成
し、この第2層目の薄膜コイル122の上に高精度マス
クアライメントでフォトレジスト層123を形成した
後、再度薄膜コイル122の上の表面を平坦とするため
に、例えば250℃の温度でベークした状態を図8に示
す。上述したように、フォトレジスト層119,121
および123を高精度のマスクアライメントで形成する
理由は、後述するようにフォトレジスト層のエッジを位
置の基準としてスロートハイト(TH)やMRハイトを
規定しているためである。
【0008】次に、図9に示すように、ギャップ層11
8およびフォトレジスト層119,121および123
の上に、例えばパーマロイより成る第2の磁性層124
を3〜4μmの膜厚で所望のパターンにしたがって選択
的に形成する。この第2の磁性層124は磁気抵抗層1
15を形成した側から離れた位置において第1の磁性層
117と接触し、第1および第2の磁性層によって構成
される閉磁路を薄膜コイル120,122が通り抜ける
ようにしている。この第2の磁性層の磁極部分はトラッ
ク幅を規定する所望の形状およびサイズの磁極部分を有
している。さらに、第2の磁性層124およびギャップ
層118の露出表面の上にアルミナより成るオーバーコ
ート層125を堆積する。上述した薄膜コイル120,
122およびMR再生素子に対する電気的接続を行なう
ためのリードやパッドを含む導電パターンが形成されて
いるが、図面には示していない。
8およびフォトレジスト層119,121および123
の上に、例えばパーマロイより成る第2の磁性層124
を3〜4μmの膜厚で所望のパターンにしたがって選択
的に形成する。この第2の磁性層124は磁気抵抗層1
15を形成した側から離れた位置において第1の磁性層
117と接触し、第1および第2の磁性層によって構成
される閉磁路を薄膜コイル120,122が通り抜ける
ようにしている。この第2の磁性層の磁極部分はトラッ
ク幅を規定する所望の形状およびサイズの磁極部分を有
している。さらに、第2の磁性層124およびギャップ
層118の露出表面の上にアルミナより成るオーバーコ
ート層125を堆積する。上述した薄膜コイル120,
122およびMR再生素子に対する電気的接続を行なう
ためのリードやパッドを含む導電パターンが形成されて
いるが、図面には示していない。
【0009】実際の複合型薄膜磁気ヘッドの製造におい
ては、上述した基板111はウエハで構成されており、
このウエハに多数の薄膜磁気ヘッドユニットをマトリッ
クス状に配列して形成した後、ウエハを、複数の薄膜磁
気ヘッドユニットが一列に配列された複数のバーに切断
し、このバーの端面を研磨して複数の薄膜磁気ヘッドの
エアベアリング面を同時に形成し、その後このバーを切
断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドを得るようにしてい
る。すなわち、図10に示すように、磁気抵抗層115
を形成した側面126を研磨して、磁気記録媒体と対向
するエアベアリング面127を形成している。このエア
ベアリング面127の形成過程において磁気抵抗層11
5も研磨され、MR再生素子128が得られ、これと同
時に、上述したスロートハイトTHおよびMRハイトが
決定される。
ては、上述した基板111はウエハで構成されており、
このウエハに多数の薄膜磁気ヘッドユニットをマトリッ
クス状に配列して形成した後、ウエハを、複数の薄膜磁
気ヘッドユニットが一列に配列された複数のバーに切断
し、このバーの端面を研磨して複数の薄膜磁気ヘッドの
エアベアリング面を同時に形成し、その後このバーを切
断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドを得るようにしてい
る。すなわち、図10に示すように、磁気抵抗層115
を形成した側面126を研磨して、磁気記録媒体と対向
するエアベアリング面127を形成している。このエア
ベアリング面127の形成過程において磁気抵抗層11
5も研磨され、MR再生素子128が得られ、これと同
時に、上述したスロートハイトTHおよびMRハイトが
決定される。
【0010】エアベアリング面の研磨を行なう際には、
スロートハイトやMRハイトを実際に観察しながら研磨
を行なうことはできないので、磁気抵抗層115に接続
された導電パターン(図面には示していない)に抵抗測
定回路を接続し、磁気抵抗層115が研磨されてその高
さが減少して行くことによる抵抗値の変化を、例えば電
流値の変化として読み出し、この電流値の変化から磁気
抵抗層115の研磨量を算出して行っていた。すなわ
ち、MR再生素子128の抵抗値が所望の値となるよう
に研磨を行なうことによって所望のMRハイトおよびス
ロートハイトを得るようにしている。
スロートハイトやMRハイトを実際に観察しながら研磨
を行なうことはできないので、磁気抵抗層115に接続
された導電パターン(図面には示していない)に抵抗測
定回路を接続し、磁気抵抗層115が研磨されてその高
さが減少して行くことによる抵抗値の変化を、例えば電
流値の変化として読み出し、この電流値の変化から磁気
抵抗層115の研磨量を算出して行っていた。すなわ
ち、MR再生素子128の抵抗値が所望の値となるよう
に研磨を行なうことによって所望のMRハイトおよびス
ロートハイトを得るようにしている。
【0011】図10,11および12は、上述したよう
にして製造された従来の複合型薄膜磁気ヘッドを、オー
バーコート層125を省いて示すそれぞれ断面図、正面
図および平面図である。なお、図10においては、MR
再生素子128を囲むアルミナ絶縁層114及び116
を単一の絶縁層として示し、図12に示す平面図におい
ては、図面を簡単とするために薄膜コイル120,12
2を同心円状に示した。図10に明瞭に示すように、薄
膜コイル120,122を絶縁分離するフォトレジスト
層119,121,123の側面の角部を結ぶ線分Sと
第2の磁性層124の上面との成す角度θとして規定さ
れるアペックスアングル(Apex Angle:)も上述したス
ロートハイトTHおよびMRハイトとともに薄膜磁気ヘ
ッドの性能を決定する重要なファクタとなっている。ま
た、図12の平面図に示すように、第2の磁性層124
の磁極部分24aの幅Wは狭くなっており、この幅によ
って磁気記録媒体に記録されるトラックの幅が規定され
るので、高い面記録密度を実現するためには、この幅W
をできるだけ狭くする必要がある。
にして製造された従来の複合型薄膜磁気ヘッドを、オー
バーコート層125を省いて示すそれぞれ断面図、正面
図および平面図である。なお、図10においては、MR
再生素子128を囲むアルミナ絶縁層114及び116
を単一の絶縁層として示し、図12に示す平面図におい
ては、図面を簡単とするために薄膜コイル120,12
2を同心円状に示した。図10に明瞭に示すように、薄
膜コイル120,122を絶縁分離するフォトレジスト
層119,121,123の側面の角部を結ぶ線分Sと
第2の磁性層124の上面との成す角度θとして規定さ
れるアペックスアングル(Apex Angle:)も上述したス
ロートハイトTHおよびMRハイトとともに薄膜磁気ヘ
ッドの性能を決定する重要なファクタとなっている。ま
た、図12の平面図に示すように、第2の磁性層124
の磁極部分24aの幅Wは狭くなっており、この幅によ
って磁気記録媒体に記録されるトラックの幅が規定され
るので、高い面記録密度を実現するためには、この幅W
をできるだけ狭くする必要がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】磁気記録媒体の面記録
密度を向上するためには、記録ヘッドおよび再生ヘッド
の性能を向上することが要求されており、上述した複合
型薄膜磁気ヘッドの製造においては、半導体加工技術を
利用したサブミクロンオーダでの制御が不可欠となって
いる。この複合型薄膜磁気ヘッド製造の歩留まりに対し
て大きな影響を及ぼすのが、書き込み用の誘導型薄膜磁
気ヘッドのスロートハイトおよびアペックスアングル
と、MR再生素子より成る読み取り用の薄膜磁気ヘッド
のMRハイトである。
密度を向上するためには、記録ヘッドおよび再生ヘッド
の性能を向上することが要求されており、上述した複合
型薄膜磁気ヘッドの製造においては、半導体加工技術を
利用したサブミクロンオーダでの制御が不可欠となって
いる。この複合型薄膜磁気ヘッド製造の歩留まりに対し
て大きな影響を及ぼすのが、書き込み用の誘導型薄膜磁
気ヘッドのスロートハイトおよびアペックスアングル
と、MR再生素子より成る読み取り用の薄膜磁気ヘッド
のMRハイトである。
【0013】図1〜12を参照して説明したように、従
来の薄膜磁気ヘッドの製造においては、MR再生素子の
磁気抵抗層115の抵抗値を測定し、その値が所望の値
となるように研磨を制御することによって所望のMRハ
イトを得るようにしている。しかしながら、この磁気抵
抗層115の抵抗値とMRハイトとの間の関係は一定で
はないので、このような方法では所望のMRハイトを得
ることは困難である。すなわち、磁気抵抗層115は、
組成や製造条件などによってその抵抗値にばらつきがあ
るので、抵抗値が所望の値となってもMRハイトが所望
の値とはならない場合もある。したがって、従来の製造
方法においては、MR再生素子の抵抗値が所望の値にな
ったとして、MRハイトが所望の値からずれてしまい、
複合型薄膜磁気ヘッドは不良となってしまう。
来の薄膜磁気ヘッドの製造においては、MR再生素子の
磁気抵抗層115の抵抗値を測定し、その値が所望の値
となるように研磨を制御することによって所望のMRハ
イトを得るようにしている。しかしながら、この磁気抵
抗層115の抵抗値とMRハイトとの間の関係は一定で
はないので、このような方法では所望のMRハイトを得
ることは困難である。すなわち、磁気抵抗層115は、
組成や製造条件などによってその抵抗値にばらつきがあ
るので、抵抗値が所望の値となってもMRハイトが所望
の値とはならない場合もある。したがって、従来の製造
方法においては、MR再生素子の抵抗値が所望の値にな
ったとして、MRハイトが所望の値からずれてしまい、
複合型薄膜磁気ヘッドは不良となってしまう。
【0014】また、上述したようにして磁気抵抗層11
5の抵抗値を測定しながらエアベアリング面を研磨する
ことによってMRハイトが所望の値になったとしても、
書込用薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびアペック
スアングルが所望の値になるとは限らない。すなわち、
書込用の薄膜磁気ヘッドを製造する際には、スロートハ
イト零の基準位置は絶縁層119の端縁で規定され、ア
ペックスアングルは絶縁層119,121,123の側
面のプロファイルで規定されるが、これら絶縁層は、薄
膜コイル120,122を形成する際の250℃程度の
加熱処理によって変形し、スロートハイト零の基準位置
がずれたり、プロファイルが変化したりする。特に、絶
縁層119,121,123を構成するフォトレジスト
膜が厚く形成される場合には、そのパターンのずれは
0.5μm 程度ときわめて大きくなり、数ミクロンから
サブミクロン程度の微細なスロートハイトを再現性良く
実現することはできないとともに所望のアペックスアン
グルを得ることもできない。また、このように膜厚の厚
い絶縁層を用いる場合には、膜厚の不均一性によっても
パターンがくずれる恐れが大きくなる。
5の抵抗値を測定しながらエアベアリング面を研磨する
ことによってMRハイトが所望の値になったとしても、
書込用薄膜磁気ヘッドのスロートハイトおよびアペック
スアングルが所望の値になるとは限らない。すなわち、
書込用の薄膜磁気ヘッドを製造する際には、スロートハ
イト零の基準位置は絶縁層119の端縁で規定され、ア
ペックスアングルは絶縁層119,121,123の側
面のプロファイルで規定されるが、これら絶縁層は、薄
膜コイル120,122を形成する際の250℃程度の
加熱処理によって変形し、スロートハイト零の基準位置
がずれたり、プロファイルが変化したりする。特に、絶
縁層119,121,123を構成するフォトレジスト
膜が厚く形成される場合には、そのパターンのずれは
0.5μm 程度ときわめて大きくなり、数ミクロンから
サブミクロン程度の微細なスロートハイトを再現性良く
実現することはできないとともに所望のアペックスアン
グルを得ることもできない。また、このように膜厚の厚
い絶縁層を用いる場合には、膜厚の不均一性によっても
パターンがくずれる恐れが大きくなる。
【0015】例えば、高周波用の薄膜磁気ヘッドにおい
ては、スロートハイトは1.0μm以下が要求される
が、上述したように0.5μm にも達する大きな誤差の
ために、エアベアリング面の研磨の際にスロートハイト
不良が多く発生してしまい、製造コストが上昇する欠点
がある。また、アペックスアングルに関しても、その角
度変化の許容誤差は非常に小さく、絶縁層119,12
1,123のプロファイルの変形によって容易に許容誤
差範囲を越えてしまう欠点がある。
ては、スロートハイトは1.0μm以下が要求される
が、上述したように0.5μm にも達する大きな誤差の
ために、エアベアリング面の研磨の際にスロートハイト
不良が多く発生してしまい、製造コストが上昇する欠点
がある。また、アペックスアングルに関しても、その角
度変化の許容誤差は非常に小さく、絶縁層119,12
1,123のプロファイルの変形によって容易に許容誤
差範囲を越えてしまう欠点がある。
【0016】上述した欠点を解消するために、例えば特
開昭63-29315号公報には、複数の薄膜磁気ヘッドが形成
されたバーの両端に、研磨の進行とともに順次開放され
る複数のスイッチ接点を形成するとともに研磨の進行と
ともに連続的に抵抗値が変化するガイド抵抗を形成し、
スイッチ接点の開放とガイド抵抗の抵抗値の変化の双方
を測定しながらスロートハイトが所望の値となるように
研磨を行なうようにしたものが開示されている。
開昭63-29315号公報には、複数の薄膜磁気ヘッドが形成
されたバーの両端に、研磨の進行とともに順次開放され
る複数のスイッチ接点を形成するとともに研磨の進行と
ともに連続的に抵抗値が変化するガイド抵抗を形成し、
スイッチ接点の開放とガイド抵抗の抵抗値の変化の双方
を測定しながらスロートハイトが所望の値となるように
研磨を行なうようにしたものが開示されている。
【0017】しかしながら、このような従来の方法で
は、バーの両端に複数のスイッチ接点とガイド抵抗とを
形成する工程が余分に必要となり、スループットが相当
低下してしまう欠点がある。すなわち、スイッチ接点を
導電パターンによって形成し、ガイド抵抗を抵抗材料で
形成する工程が薄膜磁気ヘッドを製造する工程とは別個
に必要となる。また、複数のスイッチ接点は、順次のス
イッチ接点間の距離がスイッチ接点を構成する電極エレ
メントの研磨方向の寸法よりも相当大きくなるように形
成されているので、スイッチ接点の切断を測定して段階
的なスロートハイトの変化を検出し、ガイド抵抗の変化
を測定して順次の段階の間のスロートハイトの連続的な
変化を検出し、両者を併せてスロートハイトの制御を行
っているが、ガイド抵抗の変化にはばらつきがあり、例
えば、0.1 〜0.3 μm といった微細な制御を正確に行な
うことは困難である。
は、バーの両端に複数のスイッチ接点とガイド抵抗とを
形成する工程が余分に必要となり、スループットが相当
低下してしまう欠点がある。すなわち、スイッチ接点を
導電パターンによって形成し、ガイド抵抗を抵抗材料で
形成する工程が薄膜磁気ヘッドを製造する工程とは別個
に必要となる。また、複数のスイッチ接点は、順次のス
イッチ接点間の距離がスイッチ接点を構成する電極エレ
メントの研磨方向の寸法よりも相当大きくなるように形
成されているので、スイッチ接点の切断を測定して段階
的なスロートハイトの変化を検出し、ガイド抵抗の変化
を測定して順次の段階の間のスロートハイトの連続的な
変化を検出し、両者を併せてスロートハイトの制御を行
っているが、ガイド抵抗の変化にはばらつきがあり、例
えば、0.1 〜0.3 μm といった微細な制御を正確に行な
うことは困難である。
【0018】さらに、このような磁気抵抗層の抵抗値を
検出してエアベアリング面の研磨量を制御する場合に
は、スロートハイトが零となる基準位置が大きくは変化
しないという条件があるが、上述したように加熱処理に
よって絶縁膜119,121,123は大きく変形して
しまうので、スロートハイトを正確にコントロールする
ことはできない。さらに、このような従来の方法では、
アペックスアングルの所望の値からのずれには全く対処
できない欠点もある。
検出してエアベアリング面の研磨量を制御する場合に
は、スロートハイトが零となる基準位置が大きくは変化
しないという条件があるが、上述したように加熱処理に
よって絶縁膜119,121,123は大きく変形して
しまうので、スロートハイトを正確にコントロールする
ことはできない。さらに、このような従来の方法では、
アペックスアングルの所望の値からのずれには全く対処
できない欠点もある。
【0019】さらに、記録媒体の面記録密度を向上する
には、再生用の磁気抵抗素子を用いた薄膜磁気ヘッドの
感度も高くする必要があり、そのためにはより感度の高
いGMR膜を用いるのが有利であるが、このGMR膜が
加熱による特性の劣化が著しく、例えばGMR膜を有す
る再生素子を形成した後に、上述した絶縁膜の加熱を行
うと,GMR膜の特性が劣化してしまう欠点がある。こ
の絶縁層の加熱は、薄膜コイルの平坦化やコイル間の絶
縁を良好なものとするためには必須の工程であり、避け
ることができないものである。
には、再生用の磁気抵抗素子を用いた薄膜磁気ヘッドの
感度も高くする必要があり、そのためにはより感度の高
いGMR膜を用いるのが有利であるが、このGMR膜が
加熱による特性の劣化が著しく、例えばGMR膜を有す
る再生素子を形成した後に、上述した絶縁膜の加熱を行
うと,GMR膜の特性が劣化してしまう欠点がある。こ
の絶縁層の加熱は、薄膜コイルの平坦化やコイル間の絶
縁を良好なものとするためには必須の工程であり、避け
ることができないものである。
【0020】したがって、本発明の目的は、スロートハ
イト、アペックスアングルおよびMRハイトを正確かつ
微細に所望の値に制御することができ、しかもスループ
ットを低下することもない複合型薄膜磁気ヘッドの製造
方法を提供しようとするものである。本発明は、さらに
上述した目的に加えて、感度は高いが、加熱に弱いGM
R膜を用いた読み取り用薄膜磁気ヘッドを有する複合型
薄膜磁気ヘッドを容易に製造することができる方法を提
供しようとするものである。
イト、アペックスアングルおよびMRハイトを正確かつ
微細に所望の値に制御することができ、しかもスループ
ットを低下することもない複合型薄膜磁気ヘッドの製造
方法を提供しようとするものである。本発明は、さらに
上述した目的に加えて、感度は高いが、加熱に弱いGM
R膜を用いた読み取り用薄膜磁気ヘッドを有する複合型
薄膜磁気ヘッドを容易に製造することができる方法を提
供しようとするものである。
【0021】
【課題を解決するための手段】本発明は、基体の表面
に、誘導型の書き込み用薄膜磁気変換素子と、磁気抵抗
効果型の読み取り用薄膜磁気変換素子とを互いに磁気的
および電気的に絶縁分離した状態で積層した複合型薄膜
磁気ヘッドを製造する方法において、前記基体を構成す
るウエハに金属または金属化合物膜をマスクとして凹部
を形成すると同時に、複合型薄膜磁気ヘッドのエアベア
リング面と平行な方向に延在し、書き込み用薄膜磁気変
換素子の、前記凹部のエッジと一致するスロートハイト
零の基準位置からの距離がそれぞれ異なる複数の前記金
属または金属化合物膜より成る電極エレメントを含む電
極パターンを形成する工程と、少なくとも書き込み用薄
膜磁気変換素子の薄膜コイルの一部を前記凹部に形成す
るように、前記書き込み用薄膜磁気変換素子および読み
取り用薄膜磁気変換素子をウエハ上に形成する工程と、
その後、複数の複合型薄膜磁気ヘッドユニットが配列さ
れた複数のバーにウエハを切断する工程と、各バーに形
成された前記電極パターンの複数の電極エレメントの各
々の導通−切断状態を電気的に測定することによって薄
膜磁気ヘッドのエアベアリング面の研磨量を監視しなが
らバーの端面を研磨する工程と、前記バーを、各々が所
望のスロートハイトが得られるように研磨されたエアベ
アリング面を有する複数の複合型薄膜磁気ヘッドに切断
する工程と、を具えることを特徴とするものである。
に、誘導型の書き込み用薄膜磁気変換素子と、磁気抵抗
効果型の読み取り用薄膜磁気変換素子とを互いに磁気的
および電気的に絶縁分離した状態で積層した複合型薄膜
磁気ヘッドを製造する方法において、前記基体を構成す
るウエハに金属または金属化合物膜をマスクとして凹部
を形成すると同時に、複合型薄膜磁気ヘッドのエアベア
リング面と平行な方向に延在し、書き込み用薄膜磁気変
換素子の、前記凹部のエッジと一致するスロートハイト
零の基準位置からの距離がそれぞれ異なる複数の前記金
属または金属化合物膜より成る電極エレメントを含む電
極パターンを形成する工程と、少なくとも書き込み用薄
膜磁気変換素子の薄膜コイルの一部を前記凹部に形成す
るように、前記書き込み用薄膜磁気変換素子および読み
取り用薄膜磁気変換素子をウエハ上に形成する工程と、
その後、複数の複合型薄膜磁気ヘッドユニットが配列さ
れた複数のバーにウエハを切断する工程と、各バーに形
成された前記電極パターンの複数の電極エレメントの各
々の導通−切断状態を電気的に測定することによって薄
膜磁気ヘッドのエアベアリング面の研磨量を監視しなが
らバーの端面を研磨する工程と、前記バーを、各々が所
望のスロートハイトが得られるように研磨されたエアベ
アリング面を有する複数の複合型薄膜磁気ヘッドに切断
する工程と、を具えることを特徴とするものである。
【0022】本発明の製造方法を実施するに当たって
は、前記電極パターンの各電極エレメントを、前記スロ
ートハイト零の基準位置からの距離がdだけ相違するよ
うに形成する。この場合、複数の電極エレメントを前記
距離に応じて順次に階段状に配列したり、バーの全長に
亘って分散させて形成することができる。後者の場合に
は、電極エレメントの各々を隣接する複合型薄膜磁気ヘ
ッドユニットの間のスクライブライン領域に分散させて
形成するのが好適である。このようにすれば、電極パタ
ーンを形成するための特別な領域をバーに確保する必要
がなくなり、1本のバーからそれだけ多くの薄膜磁気ヘ
ッドを形成することができる。
は、前記電極パターンの各電極エレメントを、前記スロ
ートハイト零の基準位置からの距離がdだけ相違するよ
うに形成する。この場合、複数の電極エレメントを前記
距離に応じて順次に階段状に配列したり、バーの全長に
亘って分散させて形成することができる。後者の場合に
は、電極エレメントの各々を隣接する複合型薄膜磁気ヘ
ッドユニットの間のスクライブライン領域に分散させて
形成するのが好適である。このようにすれば、電極パタ
ーンを形成するための特別な領域をバーに確保する必要
がなくなり、1本のバーからそれだけ多くの薄膜磁気ヘ
ッドを形成することができる。
【0023】さらに、前記電極パターンを、複数の電極
エレメントのスロートハイト零の基準位置からの距離の
差dが0.1 〜0.5 μm となるように形成すれば、スロー
トハイトが数ミクロンからサブミクロンときわめて短い
薄膜磁気ヘッドのスロートハイトを正確に制御しながら
研磨することができる。また、前記凹部を形成するため
のマスクおよび電極パターンを構成する金属または金属
化合物膜を、パーマロイ、銅、ニッケル、クロムなどの
金属およびニッケルボロンのようなこれらの金属の化合
物より成る群から選択した金属または金属化合物で形成
するのが好適である。さらに、金属または金属化合物膜
は、フォトレジスト膜をマスクとする鍍金法で形成する
のが好適であり、特に、パーマロイ膜を形成するのが好
適である。
エレメントのスロートハイト零の基準位置からの距離の
差dが0.1 〜0.5 μm となるように形成すれば、スロー
トハイトが数ミクロンからサブミクロンときわめて短い
薄膜磁気ヘッドのスロートハイトを正確に制御しながら
研磨することができる。また、前記凹部を形成するため
のマスクおよび電極パターンを構成する金属または金属
化合物膜を、パーマロイ、銅、ニッケル、クロムなどの
金属およびニッケルボロンのようなこれらの金属の化合
物より成る群から選択した金属または金属化合物で形成
するのが好適である。さらに、金属または金属化合物膜
は、フォトレジスト膜をマスクとする鍍金法で形成する
のが好適であり、特に、パーマロイ膜を形成するのが好
適である。
【0024】また、本発明による複合型薄膜磁気ヘッド
の製造方法においては、上述した凹部に薄膜コイルの少
なくとも一部が入るように前記書き込み用薄膜磁気変換
素子膜を形成した後、その上に前記読み取り用薄膜磁気
変換素子を形成するのが好適である。この場合、薄膜コ
イルの全体を前記凹部内に形成して前記読み取り用薄膜
磁気変換素子を、その表面が平坦となるように形成した
後、前記読み取り用薄膜磁気変換素子を形成するのが特
に好適である。このように、磁気抵抗膜を有する読み取
り用の薄膜磁気変換素子を、後で形成することにより、
これが不所望な熱処理を受けることがなくなり、したが
ってその特性が劣化する恐れもなくなる。したがって、
磁気抵抗素子として、異方性磁気抵抗素子の他に、感度
の高い巨大磁気抵抗素子を用いることができ、面記録密
度を向上することができる複合型薄膜磁気ヘッドを製造
することができる。
の製造方法においては、上述した凹部に薄膜コイルの少
なくとも一部が入るように前記書き込み用薄膜磁気変換
素子膜を形成した後、その上に前記読み取り用薄膜磁気
変換素子を形成するのが好適である。この場合、薄膜コ
イルの全体を前記凹部内に形成して前記読み取り用薄膜
磁気変換素子を、その表面が平坦となるように形成した
後、前記読み取り用薄膜磁気変換素子を形成するのが特
に好適である。このように、磁気抵抗膜を有する読み取
り用の薄膜磁気変換素子を、後で形成することにより、
これが不所望な熱処理を受けることがなくなり、したが
ってその特性が劣化する恐れもなくなる。したがって、
磁気抵抗素子として、異方性磁気抵抗素子の他に、感度
の高い巨大磁気抵抗素子を用いることができ、面記録密
度を向上することができる複合型薄膜磁気ヘッドを製造
することができる。
【0025】さらに、本発明による複合型薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法においては、前記金属または金属化合物膜
をマスクとして、ドライエッチング、特にリアクティブ
イオンエッチングでウエハに凹部を形成するのが好適で
ある。このようなドライエッチングによれば、深さが5
μm 以上の凹部を、その側面の傾斜角を所望のものとし
て正確に形成することができる。この凹部の側面の角度
は上述したアペックスアングルを決めるものであるが、
この角度は45〜75°、特に55〜65°となるよう
に形成するのが良好な特性を有する複合型薄膜磁気ヘッ
ドを得る上で有利である。
ドの製造方法においては、前記金属または金属化合物膜
をマスクとして、ドライエッチング、特にリアクティブ
イオンエッチングでウエハに凹部を形成するのが好適で
ある。このようなドライエッチングによれば、深さが5
μm 以上の凹部を、その側面の傾斜角を所望のものとし
て正確に形成することができる。この凹部の側面の角度
は上述したアペックスアングルを決めるものであるが、
この角度は45〜75°、特に55〜65°となるよう
に形成するのが良好な特性を有する複合型薄膜磁気ヘッ
ドを得る上で有利である。
【0026】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施例に基づいて
詳細に説明する。図13〜36は、本発明による複合型
薄膜磁気ヘッドの一実施例の順次の製造工程を示すもの
である。各図面においては、本発明の特徴を明確に示す
ために、各構成部分の寸法は誇張して示している。ま
た、同一の構成部分については、同じ符号を用いて表し
ている。また、一つの複合型薄膜磁気ヘッドの基体は、
ウエファを切断して形成されるものであるから、基体と
ウエハには同じ符号を付けて示した。
詳細に説明する。図13〜36は、本発明による複合型
薄膜磁気ヘッドの一実施例の順次の製造工程を示すもの
である。各図面においては、本発明の特徴を明確に示す
ために、各構成部分の寸法は誇張して示している。ま
た、同一の構成部分については、同じ符号を用いて表し
ている。また、一つの複合型薄膜磁気ヘッドの基体は、
ウエファを切断して形成されるものであるから、基体と
ウエハには同じ符号を付けて示した。
【0027】最初に、図13に示すように、アルティッ
ク(AlTiC)より成る基体11上の全面に亘って、
アルミナより成る絶縁膜12を、スパッタリングによっ
て0.3〜0.5μmの膜厚に形成する。次に、図14
に示すように、この絶縁膜12の上に、後に基体11の
表面に形成すべき凹部の平面形状を規定するフォトレジ
スト膜13を形成する。さらに、図15に示すように、
上述したフォトレジスト膜13をマスクとして、金属ま
たは金属化合物膜、本例ではパーマロイ膜14を、鍍金
法により形成した後 、フォトレジスト膜13を除去す
る。この金属または金属化合物膜としては、パーマロイ
(FeNi)の他に、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、
ニッケルボロン(NiB)あるいはこれらの金属の化合
物を用いることができる。この金属または金属化合物膜
は、後に基体11に凹部を形成する際のエッチングに対
するマスクとして作用するものであるが、所望の深さの
凹部を形成するエッチング処理が終了しても十分な膜厚
が残るように、3〜4μm とするのが好適である。ま
た、金属または金属化合物膜は、鍍金法以外の方法、例
えばスパッタリングによって形成することもできる。
ク(AlTiC)より成る基体11上の全面に亘って、
アルミナより成る絶縁膜12を、スパッタリングによっ
て0.3〜0.5μmの膜厚に形成する。次に、図14
に示すように、この絶縁膜12の上に、後に基体11の
表面に形成すべき凹部の平面形状を規定するフォトレジ
スト膜13を形成する。さらに、図15に示すように、
上述したフォトレジスト膜13をマスクとして、金属ま
たは金属化合物膜、本例ではパーマロイ膜14を、鍍金
法により形成した後 、フォトレジスト膜13を除去す
る。この金属または金属化合物膜としては、パーマロイ
(FeNi)の他に、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、
ニッケルボロン(NiB)あるいはこれらの金属の化合
物を用いることができる。この金属または金属化合物膜
は、後に基体11に凹部を形成する際のエッチングに対
するマスクとして作用するものであるが、所望の深さの
凹部を形成するエッチング処理が終了しても十分な膜厚
が残るように、3〜4μm とするのが好適である。ま
た、金属または金属化合物膜は、鍍金法以外の方法、例
えばスパッタリングによって形成することもできる。
【0028】本発明においては、基体11の表面に凹部
を形成する際のマスクとして作用するパーマロイ膜14
を形成する際に、後のエアベアリング面の研磨を制御す
るための電極パターンをウエハ上に同時に形成する。図
16は、パーマロイ膜14を形成した薄膜磁気ヘッドユ
ニットHと、このパーマロイ膜と同じパーマロイ膜で同
時に形成した電極パターンPを有する電極パターンユニ
ットEを示す平面図である。実際の製造においては、基
体11を構成するウエハを用いて多数の薄膜磁気ヘッド
を同時に形成するが、図16においては1個の薄膜磁気
ヘッドユニットHとそれに隣接する電極パターンユニッ
トEを含むウエハの一部を示した。また、薄膜磁気ヘッ
ドユニットHには、後に形成される第1磁性膜17、薄
膜コイル19、薄膜コイルを絶縁分離した状態で保持す
る絶縁膜18および第2の磁性膜22をも仮想線で示し
た。
を形成する際のマスクとして作用するパーマロイ膜14
を形成する際に、後のエアベアリング面の研磨を制御す
るための電極パターンをウエハ上に同時に形成する。図
16は、パーマロイ膜14を形成した薄膜磁気ヘッドユ
ニットHと、このパーマロイ膜と同じパーマロイ膜で同
時に形成した電極パターンPを有する電極パターンユニ
ットEを示す平面図である。実際の製造においては、基
体11を構成するウエハを用いて多数の薄膜磁気ヘッド
を同時に形成するが、図16においては1個の薄膜磁気
ヘッドユニットHとそれに隣接する電極パターンユニッ
トEを含むウエハの一部を示した。また、薄膜磁気ヘッ
ドユニットHには、後に形成される第1磁性膜17、薄
膜コイル19、薄膜コイルを絶縁分離した状態で保持す
る絶縁膜18および第2の磁性膜22をも仮想線で示し
た。
【0029】本例では、電極パターンユニットE内にパ
ーマロイ膜14と同時に形成される電極パターンPは、
スロートハイト零の基準位置Rからの距離が、長さdづ
つ短くなるように階段状に配列された複数の電極エレメ
ント31a〜31eを有している。各電極エレメント3
1a〜31eの両端はリードライン32a〜32fを介
してそれぞれ接点パッド33a〜33fに接続されてい
る。これらの接点パッド33a〜33fは、エアベアリ
ング面の研磨工程中、電極エレメント31a〜31eの
導通−切断を監視する測定回路に接続されるものであ
る。
ーマロイ膜14と同時に形成される電極パターンPは、
スロートハイト零の基準位置Rからの距離が、長さdづ
つ短くなるように階段状に配列された複数の電極エレメ
ント31a〜31eを有している。各電極エレメント3
1a〜31eの両端はリードライン32a〜32fを介
してそれぞれ接点パッド33a〜33fに接続されてい
る。これらの接点パッド33a〜33fは、エアベアリ
ング面の研磨工程中、電極エレメント31a〜31eの
導通−切断を監視する測定回路に接続されるものであ
る。
【0030】本発明においては、エアベアリング面を研
磨する際の研磨量の制御を行なうために電極パターンP
を設けているので、この電極パターンをスロートハイト
零を位置の基準として形成する必要がある。図16に示
す例では、スロートハイト零の基準位置Rと、電極パタ
ーンPの電極エレメント31a〜31eの内、基準位置
Rに最も近い電極エレメント31eの内方端縁とが一致
するように形成されている。本発明では、電極パターン
Pとパーマロイ膜14とを、同じマスクを用いるパター
ニングで形成しているので、これらはきわめて正確な位
置関係とすることができる。また、パーマロイ膜14を
マスクとして後に形成される凹部の端縁はスロートハイ
ト零の基準位置Rとなるが、この凹部の端縁の位置は製
造工程中に変化することがないので、スロートハイト零
の基準位置Rと電極パターンPとの位置関係は製造工程
中正確に維持されることになる。
磨する際の研磨量の制御を行なうために電極パターンP
を設けているので、この電極パターンをスロートハイト
零を位置の基準として形成する必要がある。図16に示
す例では、スロートハイト零の基準位置Rと、電極パタ
ーンPの電極エレメント31a〜31eの内、基準位置
Rに最も近い電極エレメント31eの内方端縁とが一致
するように形成されている。本発明では、電極パターン
Pとパーマロイ膜14とを、同じマスクを用いるパター
ニングで形成しているので、これらはきわめて正確な位
置関係とすることができる。また、パーマロイ膜14を
マスクとして後に形成される凹部の端縁はスロートハイ
ト零の基準位置Rとなるが、この凹部の端縁の位置は製
造工程中に変化することがないので、スロートハイト零
の基準位置Rと電極パターンPとの位置関係は製造工程
中正確に維持されることになる。
【0031】上述したようにパーマロイ膜14および電
極パターンPを形成した後に、薄膜磁気ヘッドユニット
Hについて行う処理について以下説明する。先ず、図1
7に示すように、パーマロイ膜14をマスクとして、リ
アクティブイオンエッチング(以下、RIEと略すこと
がある)によって基体11の表面に凹部15を形成す
る。この凹部15の形成には、RIEやイオンビームエ
ッチングのようなドライエッチングやウエットエッチン
グなどを用いることができるが、5μm 以上の深い凹部
15を、0.1μmオーダでの寸法制御で正確に形成す
るためには、RIEを用いることが好ましい。
極パターンPを形成した後に、薄膜磁気ヘッドユニット
Hについて行う処理について以下説明する。先ず、図1
7に示すように、パーマロイ膜14をマスクとして、リ
アクティブイオンエッチング(以下、RIEと略すこと
がある)によって基体11の表面に凹部15を形成す
る。この凹部15の形成には、RIEやイオンビームエ
ッチングのようなドライエッチングやウエットエッチン
グなどを用いることができるが、5μm 以上の深い凹部
15を、0.1μmオーダでの寸法制御で正確に形成す
るためには、RIEを用いることが好ましい。
【0032】本例のように、RIEによって凹部15を
形成する際に使用することのできるエッチングガスとし
ては、四弗化炭素(CF4 )及び六弗化硫黄(SF6 )
などのフロンガス、三塩化ボロン(BCl3 )及び塩素
(Cl2 )などの塩素系ガス、及びこれらのガスを酸素
(O2)や窒素(N2 )、アルゴン(Ar)、及びヘリウ
ム(He)などの不活性ガスで希釈したガスを使用する
ことができる。
形成する際に使用することのできるエッチングガスとし
ては、四弗化炭素(CF4 )及び六弗化硫黄(SF6 )
などのフロンガス、三塩化ボロン(BCl3 )及び塩素
(Cl2 )などの塩素系ガス、及びこれらのガスを酸素
(O2)や窒素(N2 )、アルゴン(Ar)、及びヘリウ
ム(He)などの不活性ガスで希釈したガスを使用する
ことができる。
【0033】また、本例では、後述するところから分か
るように、凹部15の、エアベアリング面に近い方の端
部の側面の傾斜角度によってアペックスアングルがきま
るが、上述したように高面記録密度を実現するために
は、凹部15の側面の傾斜角度は、45〜75°、特に
55〜65°となるように形成することが好ましい。
るように、凹部15の、エアベアリング面に近い方の端
部の側面の傾斜角度によってアペックスアングルがきま
るが、上述したように高面記録密度を実現するために
は、凹部15の側面の傾斜角度は、45〜75°、特に
55〜65°となるように形成することが好ましい。
【0034】さらに、上述したようにして基体11の表
面に凹部15を形成すると、この凹部のエッチング面に
は、0.1〜0.5μmの鋭い凹凸が発生する場合もあ
る。この凹凸が、後に凹部15内に形成する誘導型磁気
変換素子の第1の磁性膜とコイルなどの絶縁不良の原因
となる恐れがある場合には、アルゴンガスを用いたスパ
ッタリングなどで除去することが好ましい。
面に凹部15を形成すると、この凹部のエッチング面に
は、0.1〜0.5μmの鋭い凹凸が発生する場合もあ
る。この凹凸が、後に凹部15内に形成する誘導型磁気
変換素子の第1の磁性膜とコイルなどの絶縁不良の原因
となる恐れがある場合には、アルゴンガスを用いたスパ
ッタリングなどで除去することが好ましい。
【0035】基体11の表面にRIEにより凹部15を
形成した後、図18に示すようにパーマロイ膜14をエ
ッチングにより除去する。このパーマロイ膜14の除去
の際に、絶縁膜12はエッチングストッパとして作用す
るが、エッチング後に残留した絶縁膜12の除去は必須
のものではなく、本例においては除去せずに残留したま
まとする。
形成した後、図18に示すようにパーマロイ膜14をエ
ッチングにより除去する。このパーマロイ膜14の除去
の際に、絶縁膜12はエッチングストッパとして作用す
るが、エッチング後に残留した絶縁膜12の除去は必須
のものではなく、本例においては除去せずに残留したま
まとする。
【0036】次に、図19に示すように、基板11と、
書き込み用の誘導型磁気変換素子とを絶縁分離するため
に、絶縁膜12および凹部15の表面にアルミナより成
る素子分離絶縁膜16を、スパッタリングにより約1μ
m の膜厚に形成する。この素子分離絶縁膜16は、前述
のように基体11にRIEにより形成した凹部15の表
面において発生する凹凸を埋没させ、この凹部内に形成
される誘導型磁気変換素子の第1の磁性膜や薄膜コイル
などの絶縁不良の原因を除去する作用も合わせ有してい
る。
書き込み用の誘導型磁気変換素子とを絶縁分離するため
に、絶縁膜12および凹部15の表面にアルミナより成
る素子分離絶縁膜16を、スパッタリングにより約1μ
m の膜厚に形成する。この素子分離絶縁膜16は、前述
のように基体11にRIEにより形成した凹部15の表
面において発生する凹凸を埋没させ、この凹部内に形成
される誘導型磁気変換素子の第1の磁性膜や薄膜コイル
などの絶縁不良の原因を除去する作用も合わせ有してい
る。
【0037】次に、図20に示すように、上述した素子
分離用のアルミナ絶縁膜16の上に、書き込み用の誘導
型磁気変換素子の下部ポールを構成する第1の磁性膜1
7を所定のパターンに形成する。本例では、この第1の
磁性膜17を、フォトレジストパターンを利用したメッ
キ法で、3〜4μm の膜厚に形成する。この第1の磁性
膜17のパターンは、図16に示すように、エアベアリ
ング面に向けてトラック巾を規定する巾の狭い磁極部分
を有するものとなっている。
分離用のアルミナ絶縁膜16の上に、書き込み用の誘導
型磁気変換素子の下部ポールを構成する第1の磁性膜1
7を所定のパターンに形成する。本例では、この第1の
磁性膜17を、フォトレジストパターンを利用したメッ
キ法で、3〜4μm の膜厚に形成する。この第1の磁性
膜17のパターンは、図16に示すように、エアベアリ
ング面に向けてトラック巾を規定する巾の狭い磁極部分
を有するものとなっている。
【0038】続いて、図21に示すように基体11の表
面に形成した凹部15内に、絶縁膜18によって絶縁分
離した状態で支持された多層の薄膜コイル19を形成す
る。この薄膜コイル19の形成中は、250℃前後の熱
処理が施されるが、凹部15の形状には変化がないの
で、この熱処理によってスロートハイト零の基準位置が
変動したりアペックスアングルが変化することはない。
また、この熱処理によって凹部15内に形成した薄膜コ
イル19の表面は下がり、凹部の上方に窪みが形成され
る。
面に形成した凹部15内に、絶縁膜18によって絶縁分
離した状態で支持された多層の薄膜コイル19を形成す
る。この薄膜コイル19の形成中は、250℃前後の熱
処理が施されるが、凹部15の形状には変化がないの
で、この熱処理によってスロートハイト零の基準位置が
変動したりアペックスアングルが変化することはない。
また、この熱処理によって凹部15内に形成した薄膜コ
イル19の表面は下がり、凹部の上方に窪みが形成され
る。
【0039】続いて、図22に示すように、凹部15の
上方の窪みを埋めるように、アルミナより成る絶縁膜2
0を、4〜5μmの膜厚に形成する。この状態での磁極
部分での断面図を図23に示す。この図23に示すよう
に、絶縁膜20は第1の磁性膜17の磁極部分を覆うよ
うに形成されている。また、この絶縁膜20は、アルミ
ナの他にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜で形成するこ
ともできる。次に、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ
(CMP)によって研磨し、凹部15以外の基体表面に
形成されている第1の磁性膜17の表面と絶縁膜20の
表面とを平坦化した様子を図24および25に示す。こ
の場合、第1の磁性膜17の表面は、必ずしも研磨する
必要はないが、研磨処理を容易とするためには、第1の
磁性膜の表面も多少研磨する方が好適である。
上方の窪みを埋めるように、アルミナより成る絶縁膜2
0を、4〜5μmの膜厚に形成する。この状態での磁極
部分での断面図を図23に示す。この図23に示すよう
に、絶縁膜20は第1の磁性膜17の磁極部分を覆うよ
うに形成されている。また、この絶縁膜20は、アルミ
ナの他にシリコン酸化膜やシリコン窒化膜で形成するこ
ともできる。次に、ケミカル・メカニカル・ポリッシュ
(CMP)によって研磨し、凹部15以外の基体表面に
形成されている第1の磁性膜17の表面と絶縁膜20の
表面とを平坦化した様子を図24および25に示す。こ
の場合、第1の磁性膜17の表面は、必ずしも研磨する
必要はないが、研磨処理を容易とするためには、第1の
磁性膜の表面も多少研磨する方が好適である。
【0040】次に、図26に示すように、露出した第1
の磁性膜17をイオンビームエッチングによりエッチバ
ックする。さらに、図27および28に示すように、書
き込み用の薄膜磁気ヘッドのライトギャップを構成する
ためのアルミナより成るライトギャップ膜21を、15
0〜300nmの膜厚に形成し、さらにその上にパーマ
ロイより成る第2の磁性膜22を、フォトレジスト膜を
マスクとするメッキ法により、3〜4μmの膜厚に形成
する。この第2の磁性膜22は、エアベアリング面から
遠い方の端部で、第1の磁性膜17と磁気的に結合さ
せ、第1の磁性膜17および第2の磁性膜22によって
構成される閉磁路を薄膜コイル19の一部分が通るよう
にする。本例では、上述したように、第1の磁性膜17
の磁極部分をエッチバックした後、ライトギャップ膜2
1および第2の磁性膜22を成膜しているので、第2の
磁性膜22の磁極部分の下部には、第1の磁性膜17の
方に突出したトリム構造がセルフアライメントで形成さ
れることになる。したがって、漏洩磁束が少ないととも
に磁束の収束が良好な、高面記録密度を達成することが
できる薄膜磁気ヘッドが容易に得られることになる。
の磁性膜17をイオンビームエッチングによりエッチバ
ックする。さらに、図27および28に示すように、書
き込み用の薄膜磁気ヘッドのライトギャップを構成する
ためのアルミナより成るライトギャップ膜21を、15
0〜300nmの膜厚に形成し、さらにその上にパーマ
ロイより成る第2の磁性膜22を、フォトレジスト膜を
マスクとするメッキ法により、3〜4μmの膜厚に形成
する。この第2の磁性膜22は、エアベアリング面から
遠い方の端部で、第1の磁性膜17と磁気的に結合さ
せ、第1の磁性膜17および第2の磁性膜22によって
構成される閉磁路を薄膜コイル19の一部分が通るよう
にする。本例では、上述したように、第1の磁性膜17
の磁極部分をエッチバックした後、ライトギャップ膜2
1および第2の磁性膜22を成膜しているので、第2の
磁性膜22の磁極部分の下部には、第1の磁性膜17の
方に突出したトリム構造がセルフアライメントで形成さ
れることになる。したがって、漏洩磁束が少ないととも
に磁束の収束が良好な、高面記録密度を達成することが
できる薄膜磁気ヘッドが容易に得られることになる。
【0041】さらに、図29に示すように、上述したト
リム構造を形成するために第2の磁性膜22の表面に形
成された凹部を、例えば、CMPによって平坦化する。
その後、図30及び31に示すように、アルミナより成
るシールドギャップ膜23を、100〜200nmの膜
厚に形成した後、シールドギャップ膜23上にMR膜2
4を形成し、さらにその上にシールドギャップ膜25を
形成する。MR膜24は、フォトリソグラフィ及びエッ
チングの技術を用いて選択的に形成する。ここで使用す
るエッチングは、高度に制御する必要があるために、R
IEなどのドライエッチングを使用するのが好ましい。
リム構造を形成するために第2の磁性膜22の表面に形
成された凹部を、例えば、CMPによって平坦化する。
その後、図30及び31に示すように、アルミナより成
るシールドギャップ膜23を、100〜200nmの膜
厚に形成した後、シールドギャップ膜23上にMR膜2
4を形成し、さらにその上にシールドギャップ膜25を
形成する。MR膜24は、フォトリソグラフィ及びエッ
チングの技術を用いて選択的に形成する。ここで使用す
るエッチングは、高度に制御する必要があるために、R
IEなどのドライエッチングを使用するのが好ましい。
【0042】さらに、図32および33に示すように、
シールドギャップ膜25の上に、MR再生素子を外部磁
界から保護するためのパーマロイより成る第3の磁性膜
26を形成し、最後に、薄膜磁気ヘッド全体を外部の機
械的な衝撃から保護するために、アルミナより成るオー
バコート層27を形成する。
シールドギャップ膜25の上に、MR再生素子を外部磁
界から保護するためのパーマロイより成る第3の磁性膜
26を形成し、最後に、薄膜磁気ヘッド全体を外部の機
械的な衝撃から保護するために、アルミナより成るオー
バコート層27を形成する。
【0043】図34は、上述したようにして形成した多
数の複合型薄膜磁気ヘッドユニットHをマトリックス状
に配列したウエハ11の全体を示す平面図である。この
ウエハ11をスクライブラインLに沿って切断して、図
35に示すように多数の薄膜磁気ヘッドユニットHが一
列に配列されたバーBを製作する。本例においては、図
35に示すように、各バーBの両端に上述した電極パタ
ーンPを有する電極パターンユニットEを形成してい
る。なお、図面を明瞭とするために、図34および35
においては、シールドギャップ膜23,25や第3の磁
性膜26やオーバーコート層27は省略してある。
数の複合型薄膜磁気ヘッドユニットHをマトリックス状
に配列したウエハ11の全体を示す平面図である。この
ウエハ11をスクライブラインLに沿って切断して、図
35に示すように多数の薄膜磁気ヘッドユニットHが一
列に配列されたバーBを製作する。本例においては、図
35に示すように、各バーBの両端に上述した電極パタ
ーンPを有する電極パターンユニットEを形成してい
る。なお、図面を明瞭とするために、図34および35
においては、シールドギャップ膜23,25や第3の磁
性膜26やオーバーコート層27は省略してある。
【0044】上述したようにして製作されたバーBの端
面35を研磨してエアベアリング面を形成する際に、本
発明においては、図16に示した電極パターンPの電極
エレメント31a〜31eの導通−切断状態を測定す
る。このために、電極エレメント31a〜31eの両端
にそれぞれ接続された接点パッド33a〜33fを、図
35に示すように測定回路36に接続する。測定回路3
6は、各電極エレメント31a〜31eが電気的に導通
しているか切断されているかを測定するものであるか
ら、きわめて簡単に構成することができる。また、本発
明では、電極パターンPは、金属または金属化合物膜1
4で成されており、その抵抗値のばらつきはMR膜より
も小さいので、電極エレメント31a〜31eの抵抗値
そのものを測定して研磨量の制御を行っても良いが、基
本的には電極パターンPの電極エレメント31a〜31
eの導通−切断を測定するものであるから、たとえ電極
エレメントの抵抗値にばらつきがあっても何ら問題はな
い。
面35を研磨してエアベアリング面を形成する際に、本
発明においては、図16に示した電極パターンPの電極
エレメント31a〜31eの導通−切断状態を測定す
る。このために、電極エレメント31a〜31eの両端
にそれぞれ接続された接点パッド33a〜33fを、図
35に示すように測定回路36に接続する。測定回路3
6は、各電極エレメント31a〜31eが電気的に導通
しているか切断されているかを測定するものであるか
ら、きわめて簡単に構成することができる。また、本発
明では、電極パターンPは、金属または金属化合物膜1
4で成されており、その抵抗値のばらつきはMR膜より
も小さいので、電極エレメント31a〜31eの抵抗値
そのものを測定して研磨量の制御を行っても良いが、基
本的には電極パターンPの電極エレメント31a〜31
eの導通−切断を測定するものであるから、たとえ電極
エレメントの抵抗値にばらつきがあっても何ら問題はな
い。
【0045】さらに本発明において重要なことは、電極
パターンPを金属または金属化合物膜14と同じ膜で同
時に形成するが、この金属または金属化合物膜は凹部1
5のパターンを規定するものであり、しかもこの凹部の
パターンは製造中に変化せず、図16に示すように、そ
の端縁で規定されるスロートハイト零の基準位置Rは製
造中に変化することがないので、電極パターンPの電極
エレメント31a〜31eとスロートハイト零の基準位
置Rとの位置関係が製造中も正しく維持されることであ
る。したがって、電極エレメント31a〜31eの導通
−切断を測定して研磨量を制御することによって、所望
の値にきわめて正確に一致するスロートハイトをうるこ
とができる。
パターンPを金属または金属化合物膜14と同じ膜で同
時に形成するが、この金属または金属化合物膜は凹部1
5のパターンを規定するものであり、しかもこの凹部の
パターンは製造中に変化せず、図16に示すように、そ
の端縁で規定されるスロートハイト零の基準位置Rは製
造中に変化することがないので、電極パターンPの電極
エレメント31a〜31eとスロートハイト零の基準位
置Rとの位置関係が製造中も正しく維持されることであ
る。したがって、電極エレメント31a〜31eの導通
−切断を測定して研磨量を制御することによって、所望
の値にきわめて正確に一致するスロートハイトをうるこ
とができる。
【0046】バーBの端面35の研磨の進行に応じて、
電極パターンPの電極エレメント31a〜31eは順番
に切断されていくが、この切断の状況は測定回路36に
よって正確に監視することができる。最初に、電極エレ
メント31aが研磨されて切断されると、リードライン
32aと32bとの間が開放され、その抵抗値が無限大
となる。このときには、他の電極エレメント31b〜3
1eは導通したままである。さらに、研磨が進むと、次
の電極エレメント31bが切断され、リードライン32
bと32cとの間が開放され、その間の抵抗値が無限大
となる。このように、研磨の進行に応じて順次に電極エ
レメント31a〜31eが開放していくのを検出するこ
とができる。本例においては、上述したように、順次の
電極エレメント31a〜31eは、その内側縁の離間距
離が一定の距離dとなるように形成されているので、研
磨量をこの距離dの分解能で監視することができる。し
たがって、例えば所望のスロートハイトが長さ2dに等
しいとすると、3番目の電極エレメント31cが丁度開
放したときに、研磨を止めればこの位置にエアベアリン
グ面Aが形成されることになる。
電極パターンPの電極エレメント31a〜31eは順番
に切断されていくが、この切断の状況は測定回路36に
よって正確に監視することができる。最初に、電極エレ
メント31aが研磨されて切断されると、リードライン
32aと32bとの間が開放され、その抵抗値が無限大
となる。このときには、他の電極エレメント31b〜3
1eは導通したままである。さらに、研磨が進むと、次
の電極エレメント31bが切断され、リードライン32
bと32cとの間が開放され、その間の抵抗値が無限大
となる。このように、研磨の進行に応じて順次に電極エ
レメント31a〜31eが開放していくのを検出するこ
とができる。本例においては、上述したように、順次の
電極エレメント31a〜31eは、その内側縁の離間距
離が一定の距離dとなるように形成されているので、研
磨量をこの距離dの分解能で監視することができる。し
たがって、例えば所望のスロートハイトが長さ2dに等
しいとすると、3番目の電極エレメント31cが丁度開
放したときに、研磨を止めればこの位置にエアベアリン
グ面Aが形成されることになる。
【0047】上述したようにして、電極パターンPの電
極エレメント31a〜31eの導通−切断を監視しなが
ら研磨を行なうことによって所望のスロートハイトを有
する薄膜磁気ヘッドユニットHを得ることができる。こ
こで、本例では、図16に示すように、MR膜24を、
その内方の端縁がスロートハイト零の基準位置Rと一致
するように形成されているので、スロートハイトとMR
ハイトとは同じ値となる。したがって、本例では、スロ
ートハイトを所望の値とすることができるとともにMR
ハイトも所望の値とすることができる。
極エレメント31a〜31eの導通−切断を監視しなが
ら研磨を行なうことによって所望のスロートハイトを有
する薄膜磁気ヘッドユニットHを得ることができる。こ
こで、本例では、図16に示すように、MR膜24を、
その内方の端縁がスロートハイト零の基準位置Rと一致
するように形成されているので、スロートハイトとMR
ハイトとは同じ値となる。したがって、本例では、スロ
ートハイトを所望の値とすることができるとともにMR
ハイトも所望の値とすることができる。
【0048】以上の工程を経ることにより、所望のスロ
ートハイトおよびMRハイトを有する複合型薄膜磁気ヘ
ッドユニットHを配列したバーBが得られる。次に、こ
のバーBを切断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドが得ら
れる。この場合、研磨量を監視するための電極パターン
Pの部分は廃棄するので、1本のバーB当たりの電極パ
ターンPの個数は少ない方が良い。しかし、1個では研
磨面の傾斜の監視が難しく、エアベアリング面を正確に
出すことができない。したがって、本例のように、各バ
ーBの両端またはその近傍に各々電極パターンPを形成
するのが好適である。
ートハイトおよびMRハイトを有する複合型薄膜磁気ヘ
ッドユニットHを配列したバーBが得られる。次に、こ
のバーBを切断して個々の複合型薄膜磁気ヘッドが得ら
れる。この場合、研磨量を監視するための電極パターン
Pの部分は廃棄するので、1本のバーB当たりの電極パ
ターンPの個数は少ない方が良い。しかし、1個では研
磨面の傾斜の監視が難しく、エアベアリング面を正確に
出すことができない。したがって、本例のように、各バ
ーBの両端またはその近傍に各々電極パターンPを形成
するのが好適である。
【0049】図36は本発明による電極パターンPの他
の例を示すものである。上述した実施例では、電極パタ
ーンPの複数の電極エレメント31a〜31eを一体的
に形成したが、本例では、各電極エレメント51、その
両端に接続したリードライン52および接点パッド53
をバーBの長手方向に分散して配置する。すなわち、複
数の電極エレメント51の各々を隣接する薄膜磁気ヘッ
ドユニットHの間のスクライブラインLの領域に分散し
て形成する。このようなスクライブラインLは、バーB
を複数の薄膜磁気ヘッドユニットHに分割するために本
来的に設けられているので、研磨量の監視を行なうため
の電極パターンPを形成するための特別の領域、すなわ
ち電極パターンユニットEをバーBに設ける必要はなく
なり、それだけバーの利用効率が向上し、製造コストを
下げることができる。
の例を示すものである。上述した実施例では、電極パタ
ーンPの複数の電極エレメント31a〜31eを一体的
に形成したが、本例では、各電極エレメント51、その
両端に接続したリードライン52および接点パッド53
をバーBの長手方向に分散して配置する。すなわち、複
数の電極エレメント51の各々を隣接する薄膜磁気ヘッ
ドユニットHの間のスクライブラインLの領域に分散し
て形成する。このようなスクライブラインLは、バーB
を複数の薄膜磁気ヘッドユニットHに分割するために本
来的に設けられているので、研磨量の監視を行なうため
の電極パターンPを形成するための特別の領域、すなわ
ち電極パターンユニットEをバーBに設ける必要はなく
なり、それだけバーの利用効率が向上し、製造コストを
下げることができる。
【0050】本発明による複合型薄膜磁気ヘッドの製造
方法においては、上述したように、バーBに形成した電
極パターンPの電極エレメントの導通−切断を監視する
ことによりエアベアリング面Aを形成する際の研磨量を
知ることができる。したがって、電極エレメントの導通
−切断を監視する測定回路36から研磨装置へ駆動制御
信号を供給し、所定の電極エレメントが切断されたとき
に研磨装置を停止させるようにすることができる。この
場合、研磨装置の慣性を考慮し、所定の電極エレメント
の切断時期が近づいたら駆動速度を減速して行くことも
できる。このために、測定回路36において電極エレメ
ントの抵抗値の変化をも検出し、抵抗値が急激に増加す
る場合に切断が近いことを知ることができる。電極パタ
ーンPの抵抗値にはばらつきがあっても、このような急
激な抵抗値の変化は比較的正確に検知することができる
とともに本発明においては、電極エレメントの導通−切
断に基づいて研磨を停止するものであるから、何ら問題
はない。
方法においては、上述したように、バーBに形成した電
極パターンPの電極エレメントの導通−切断を監視する
ことによりエアベアリング面Aを形成する際の研磨量を
知ることができる。したがって、電極エレメントの導通
−切断を監視する測定回路36から研磨装置へ駆動制御
信号を供給し、所定の電極エレメントが切断されたとき
に研磨装置を停止させるようにすることができる。この
場合、研磨装置の慣性を考慮し、所定の電極エレメント
の切断時期が近づいたら駆動速度を減速して行くことも
できる。このために、測定回路36において電極エレメ
ントの抵抗値の変化をも検出し、抵抗値が急激に増加す
る場合に切断が近いことを知ることができる。電極パタ
ーンPの抵抗値にはばらつきがあっても、このような急
激な抵抗値の変化は比較的正確に検知することができる
とともに本発明においては、電極エレメントの導通−切
断に基づいて研磨を停止するものであるから、何ら問題
はない。
【0051】本発明は上述した実施例にのみ限定される
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例においては、電極パターンPは、電
極エレメント31eの内方のエッジがスロートハイト零
の基準位置Rと一致するように形成したが、本発明によ
ればこのことは必ずしも必要はなく、例えば電極エレメ
ント31eの内側エッジを基準位置Rよりもエアベアリ
ング面A側に形成することもできる。さらに、順次の電
極エレメント31a〜31eの間隔は一定とする必要は
なく、例えば、所望のエアベアリング面Aから遠い電極
エレメントの間隔を広くし、エアベアリング面に近い電
極エレメントの間隔を狭くすることもできる。
ものではなく、幾多の変更や変形が可能である。例え
ば、上述した実施例においては、電極パターンPは、電
極エレメント31eの内方のエッジがスロートハイト零
の基準位置Rと一致するように形成したが、本発明によ
ればこのことは必ずしも必要はなく、例えば電極エレメ
ント31eの内側エッジを基準位置Rよりもエアベアリ
ング面A側に形成することもできる。さらに、順次の電
極エレメント31a〜31eの間隔は一定とする必要は
なく、例えば、所望のエアベアリング面Aから遠い電極
エレメントの間隔を広くし、エアベアリング面に近い電
極エレメントの間隔を狭くすることもできる。
【0052】また、上述した実施例では、書き込み用の
誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイルは凹部内に完全に埋
まるように形成するとともにその表面を第1の磁性膜の
表面と同一面となるように平坦化したが、その一部が凹
部から突出するように形成することもできる。さらに、
上述した実施例においては、書き込み用の誘導型薄膜磁
気ヘッドの上方に読み出し用の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッ
ドを形成した、いわゆる反転型の複合型薄膜磁気ヘッド
としたが、読み出し用の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドを書
き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの下方に形成すること
もできる。
誘導型薄膜磁気ヘッドの薄膜コイルは凹部内に完全に埋
まるように形成するとともにその表面を第1の磁性膜の
表面と同一面となるように平坦化したが、その一部が凹
部から突出するように形成することもできる。さらに、
上述した実施例においては、書き込み用の誘導型薄膜磁
気ヘッドの上方に読み出し用の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッ
ドを形成した、いわゆる反転型の複合型薄膜磁気ヘッド
としたが、読み出し用の磁気抵抗型薄膜磁気ヘッドを書
き込み用の誘導型薄膜磁気ヘッドの下方に形成すること
もできる。
【0053】
【発明の効果】以上から明らかなように、本発明による
複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、基体の表面
に凹部を形成するためのマスクとして作用する金属また
は金属化合物膜を形成するのと同時にこの金属または金
属化合物膜によって、エアベアリング面の研磨量を監視
する電極パターンを形成するので、特別な製造工程が必
要でなく、製造コストの上昇を招くことはない。さら
に、この凹部の端縁はスロートハイト零の基準位置とな
り、この位置は製造工程中も変化しないので、このスロ
ートハイト零の基準位置に対してエアベアリング面を研
磨することによって所望のスロートハイトを正確に得る
ことができる。
複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法によれば、基体の表面
に凹部を形成するためのマスクとして作用する金属また
は金属化合物膜を形成するのと同時にこの金属または金
属化合物膜によって、エアベアリング面の研磨量を監視
する電極パターンを形成するので、特別な製造工程が必
要でなく、製造コストの上昇を招くことはない。さら
に、この凹部の端縁はスロートハイト零の基準位置とな
り、この位置は製造工程中も変化しないので、このスロ
ートハイト零の基準位置に対してエアベアリング面を研
磨することによって所望のスロートハイトを正確に得る
ことができる。
【0054】また、電極パターンの電極エレメントの抵
抗値の変化ではなく、その導通−切断を検出して研磨量
を決定するようにしているので、金属または金属化合物
膜の抵抗値にばらつきがあっても、それに影響されるこ
となく正確に研磨量を制御することができ、したがっ
て、所望のスロートハイトおよびMRハイトを有する複
合型薄膜磁気ヘッドを得ることができる。また、上述し
たように、電極パターンの複数の電極エレメントを薄膜
磁気ヘッドユニット間のスクライブラインに分散して形
成する場合には、バーの利用効率が向上し、製造コスト
の上昇を招くことがない。
抗値の変化ではなく、その導通−切断を検出して研磨量
を決定するようにしているので、金属または金属化合物
膜の抵抗値にばらつきがあっても、それに影響されるこ
となく正確に研磨量を制御することができ、したがっ
て、所望のスロートハイトおよびMRハイトを有する複
合型薄膜磁気ヘッドを得ることができる。また、上述し
たように、電極パターンの複数の電極エレメントを薄膜
磁気ヘッドユニット間のスクライブラインに分散して形
成する場合には、バーの利用効率が向上し、製造コスト
の上昇を招くことがない。
【0055】さらに、本発明によれば、基体の表面に凹
部を形成し、この凹部に書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘ
ッドの薄膜コイルを形成することにより、製造中に変化
することがない凹部の側面の傾斜角で規定されるアペッ
クスアングルを正確に所望の値とすることができる。ま
た、このように誘導型の薄膜磁気ヘッドを形成した後
に、その上に再生用のMR型の薄膜磁気ヘッドを形成す
る場合には、MR素子が不所望な加熱処理に曝されるこ
とがなくなり、したがってMR再生素子の特性は劣化す
ることがない。特に、熱処理に弱いGMR再生素子を使
用することができるので、高い面記録密度を実現するこ
とができる。
部を形成し、この凹部に書き込み用の誘導型薄膜磁気ヘ
ッドの薄膜コイルを形成することにより、製造中に変化
することがない凹部の側面の傾斜角で規定されるアペッ
クスアングルを正確に所望の値とすることができる。ま
た、このように誘導型の薄膜磁気ヘッドを形成した後
に、その上に再生用のMR型の薄膜磁気ヘッドを形成す
る場合には、MR素子が不所望な加熱処理に曝されるこ
とがなくなり、したがってMR再生素子の特性は劣化す
ることがない。特に、熱処理に弱いGMR再生素子を使
用することができるので、高い面記録密度を実現するこ
とができる。
【図1】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法の最初の工程
を示す断面図である。
を示す断面図である。
【図2】図1の工程の後の工程を示す断面図である。
【図3】図2の工程の後の工程を示す断面図である。
【図4】図3の工程の後の工程を示す断面図である。
【図5】図4の工程の後の工程を示す断面図である。
【図6】図5の工程の後の工程を示す断面図である。
【図7】図6の工程の後の工程を示す断面図である。
【図8】図7の工程の後の工程を示す断面図である。
【図9】図8の工程の後の工程を示す断面図である。
【図10】図9の工程の後の工程を示す断面図である。
【図11】図9の工程の後の工程を示す正面図である。
【図12】図9の工程の後の工程を示す平面図である。
【図13】本発明における複合型薄膜磁気ヘッドの製造
方法の工程を示す断面図である。
方法の工程を示す断面図である。
【図14】図13の次の工程を示す断面図である。
【図15】図14の次の工程を示す断面図である。
【図16】薄膜磁気ヘッドユニットと電極パターンとの
関係を示す平面図である。
関係を示す平面図である。
【図17】図15に示した工程の後の工程を示す断面図
である。
である。
【図18】図16に示した工程の次の工程を示す断面図
である。
である。
【図19】図18の次の工程を示す断面図である。
【図20】図19の次の工程を示す断面図である。
【図21】図20の次の工程を示す断面図である。
【図22】図21の次の工程を示す断面図である。
【図23】そのときの磁極部分の断面図である。
【図24】図22の次の工程を示す断面図である。
【図25】そのときの磁極部分の断面図である。
【図26】図25の次の工程を示す断面図である。
【図27】図26に示した工程の後の工程を示す断面図
である。
である。
【図28】そのときの磁極部分の断面図である。
【図29】図28の次の工程を示す断面図である。
【図30】図29の次の工程を示す断面図である。
【図31】そのときの磁極部分の断面図である。
【図32】図30の次の工程を示す断面図である。
【図33】そのときの磁極部分の断面図である。
【図34】薄膜磁気ヘッドユニットを形成したウエハを
示す平面図である。
示す平面図である。
【図35】ウエハを切断して得られるバーを示す平面図
である。
である。
【図36】本発明による複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法のさらに他の実施例で使用する電極パターンを示す平
面図である。
法のさらに他の実施例で使用する電極パターンを示す平
面図である。
11 基体(ウエハ)、 12 絶縁膜、 13 フォ
トレジスト膜、 14金属または金属化合物膜、 15
凹部、 16 絶縁膜、 17 第1磁性膜、 18
絶縁膜、 19 薄膜コイル、 20 絶縁膜、 2
1 ライトギャップ膜、 22 第2磁性膜、 23,
25 シールドギャップ膜、 24 MR膜、 26
第3磁性膜、 27 オーバコート層、 P 電極パタ
ーン、H 薄膜磁気ヘッドユニット、 E 電極パター
ンユニット、 R スロートハイト零の基準位置、 d
電極エレメントの内側縁の間隔、 L スクライブラ
イン、B バー、 A エアベアリング面、 31a〜
31e,51 電極エレメント、 32a〜32f,5
2 リードライン、 33a〜33f,53 接点パッ
ド、 35 バーの端面、 36 測定回路
トレジスト膜、 14金属または金属化合物膜、 15
凹部、 16 絶縁膜、 17 第1磁性膜、 18
絶縁膜、 19 薄膜コイル、 20 絶縁膜、 2
1 ライトギャップ膜、 22 第2磁性膜、 23,
25 シールドギャップ膜、 24 MR膜、 26
第3磁性膜、 27 オーバコート層、 P 電極パタ
ーン、H 薄膜磁気ヘッドユニット、 E 電極パター
ンユニット、 R スロートハイト零の基準位置、 d
電極エレメントの内側縁の間隔、 L スクライブラ
イン、B バー、 A エアベアリング面、 31a〜
31e,51 電極エレメント、 32a〜32f,5
2 リードライン、 33a〜33f,53 接点パッ
ド、 35 バーの端面、 36 測定回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
G11B 5/31
G11B 5/39
Claims (19)
- 【請求項1】 基体の表面に、誘導型の書き込み用薄膜
磁気変換素子と、磁気抵抗効果型の読み取り用薄膜磁気
変換素子とを互いに磁気的および電気的に絶縁分離した
状態で積層した複合型薄膜磁気ヘッドを製造する方法に
おいて、 前記基体を構成するウエハに金属または金属化合物膜を
マスクとして凹部を形成すると同時に、複合型薄膜磁気
ヘッドのエアベアリング面と平行な方向に延在し、書き
込み用薄膜磁気変換素子の、前記凹部のエッジと一致す
るスロートハイト零の基準位置からの距離がそれぞれ異
なる複数の前記金属または金属化合物膜より成る電極エ
レメントを含む電極パターンを形成する工程と、 少なくとも書き込み用薄膜磁気変換素子の薄膜コイルの
一部を前記凹部に形成するように、前記書き込み用薄膜
磁気変換素子および読み取り用薄膜磁気変換素子をウエ
ハ上に形成する工程と、 その後、複数の複合型薄膜磁気ヘッドユニットが配列さ
れた複数のバーにウエハを切断する工程と、 各バーに形成された前記電極パターンの複数の電極エレ
メントの各々の導通−切断状態を電気的に測定すること
によって薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面の研磨量を
監視しながらバーの端面を研磨する工程と、 前記バーを、各々が所望のスロートハイトが得られるよ
うに研磨されたエアベアリング面を有する複数の複合型
薄膜磁気ヘッドに切断する工程と、を具えることを特徴
とする複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項2】 前記電極パターンの各電極エレメント
を、その内側縁から前記スロートハイト零の基準位置ま
での距離がdだけ相違するように形成することを特徴と
する請求項1に記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法。 - 【請求項3】 前記電極パターンの複数の電極エレメン
トを前記距離に応じて順次に階段状に配列するように形
成することを特徴とする請求項2に記載の複合型薄膜磁
気ヘッドの製造方法。 - 【請求項4】 前記電極パターンを少なくも2組設け、
これらを前記バーの両端の近傍にそれぞれ形成すること
を特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の複合型薄膜
磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項5】 前記電極パターンの複数の電極エレメン
トを前記バーに分散させて形成することを特徴とする請
求項1および2の何れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッド
の製造方法。 - 【請求項6】 前記電極パターンの複数の電極エレメン
トの各々を隣接する複合型薄膜磁気ヘッドの間のスクラ
イブライン領域に分散させて形成することを特徴とする
請求項5に記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項7】 前記電極パターンを、複数の電極エレメ
ントの各々の内側縁の離間距離dが0.1 〜0.5 μm とな
るように形成することを特徴とする請求項1〜6の何れ
かに記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項8】 前記凹部を形成するためのマスクおよび
電極パターンを構成する金属または金属化合物膜を、パ
ーマロイ、銅、ニッケル、クロムおよびおよびこれらの
化合物より成る群から選択した金属または金属化合物で
形成することを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載
の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項9】 前記金属または金属化合物膜を、フォト
レジスト膜をマスクとする鍍金法で形成することを特徴
とする請求項8に記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法。 - 【請求項10】 前記金属または金属化合物膜をパーマ
ロイで形成することを特徴とする請求項9に記載の複合
型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項11】 前記凹部に薄膜コイルの少なくとも一
部が入るように前記書き込み用薄膜磁気変換素子膜を形
成した後、その上に前記読み取り用薄膜磁気変換素子を
形成することを特徴とする請求項1〜10の何れかに記
載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項12】 前記薄膜コイルの全体を前記凹部内に
形成して前記読み取り用薄膜磁気変換素子を、その表面
が平坦となるように形成した後、前記読み取り用薄膜磁
気変換素子を形成することを特徴とする請求項11に記
載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項13】 前記読み取り用薄膜磁気変換素子を、
異方性磁気抵抗膜で形成することを特徴とする請求項1
1および12の何れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッドの
製造方法。 - 【請求項14】 前記読み取り用薄膜磁気変換素子を、
巨大磁気抵抗膜で形成することを特徴とする請求項11
および12の何れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製
造方法。 - 【請求項15】 前記金属または金属化合物膜をマスク
として、ドライエッチングでウエハに凹部を形成するこ
とを特徴とする請求項1〜14の何れかに記載の複合型
薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項16】 前記凹部を形成するドライエッチング
をリアクティブイオンエッチングとすることを特徴とす
る請求項15に記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法。 - 【請求項17】 前記金属または金属化合物膜をマスク
として、側面の傾斜角度が45〜75°となるように前
記凹部を形成することを特徴とする請求項1〜16の何
れかに記載の複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項18】 前記金属または金属化合物膜をマスク
として、側面の傾斜角度が55〜65°となるように前
記凹部を形成することを特徴とする請求項17に記載の
複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項19】 前記金属または金属化合物膜をマスク
として、深さが5μm 以上となるように前記凹部を形成
することを特徴とする請求項1〜18の何れかに記載の
複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35677997A JP3421983B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
US09/220,700 US6076252A (en) | 1997-12-25 | 1998-12-24 | Method of manufacturing combination type thin film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP35677997A JP3421983B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11185218A JPH11185218A (ja) | 1999-07-09 |
JP3421983B2 true JP3421983B2 (ja) | 2003-06-30 |
Family
ID=18450731
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP35677997A Expired - Fee Related JP3421983B2 (ja) | 1997-12-25 | 1997-12-25 | 複合型薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6076252A (ja) |
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US7105361B2 (en) * | 2003-01-06 | 2006-09-12 | Applied Materials, Inc. | Method of etching a magnetic material |
US7588884B2 (en) * | 2004-05-28 | 2009-09-15 | Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. | Method for enhancing wafer alignment marks |
US8283792B1 (en) | 2004-08-26 | 2012-10-09 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. | Methods and systems for forming an alignment mark with optically mismatched alignment mark stack materials |
US7449790B2 (en) * | 2004-08-26 | 2008-11-11 | Hitachi Global Storage Technologies, Inc. | Methods and systems of enhancing stepper alignment signals and metrology alignment target signals |
JP4516386B2 (ja) * | 2004-09-01 | 2010-08-04 | 新科實業有限公司 | 薄膜磁気ヘッド構造体およびその製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
US7433151B2 (en) * | 2004-12-28 | 2008-10-07 | Headway Technologies, Inc. | Method of manufacturing magnetic head using magnetic head sub-structure with indicators for indicating the location of the ABS |
US8390962B2 (en) * | 2005-09-29 | 2013-03-05 | HGST Netherlands B.V. | Lapping method and station to achieve tight dimension controls for both read and write elements of magnetic recording heads and magnetic storage device formed thereby |
JP4685734B2 (ja) * | 2006-09-01 | 2011-05-18 | ヒタチグローバルストレージテクノロジーズネザーランドビーブイ | 磁気ヘッドスライダの製造方法 |
US7933099B2 (en) | 2007-04-11 | 2011-04-26 | Tdk Corporation | Thin-film magnetic head having electric lapping guide and method of making the same |
US7631416B2 (en) * | 2007-05-14 | 2009-12-15 | Tdk Corporation | Method of making thin film magnetic head using electric lapping guide |
US9574355B2 (en) * | 2013-02-07 | 2017-02-21 | Jesse Karl Meyer | Tile with magnetic type material and covered with a layer of parchment and process thereof |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4689877A (en) * | 1985-08-29 | 1987-09-01 | International Business Machines Corp. | Method and apparatus for controlling the throat height of batch fabricated thin film magnetic transducers |
-
1997
- 1997-12-25 JP JP35677997A patent/JP3421983B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-12-24 US US09/220,700 patent/US6076252A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH11185218A (ja) | 1999-07-09 |
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