JPH0229913A - 加工量検知用マーカー及び該マーカーを用いた薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、高密度の磁気記録或は再生に好適な薄膜磁気
ヘッドの構造及び製造方法に関し、更に具体的には、磁
気ヘッドの磁気記録媒体との対向部を所定形状に研磨加
工する過程で、加工量を検知する為のマーカーと、該検
知用マーカーを利用した磁気ヘッド製造方法に関するも
のである。

（ロ）従来の技術 薄膜磁気ヘッドは、真空蒸着或いはスパッタリング法、
７オトリソグラフイー等の薄膜形成技術を利用して、基
板上に磁気回路、導体コイル、電極等を構成する薄膜を
、絶縁層を介して積層したものであり、従来のバルク型
磁気ヘッドに比べて、小形化、高密度化を容易である利
点を有している。

しかし薄膜磁気ヘッドに於いては、磁気ギャップ部の磁
気記録媒体面と直交する方向の深さ寸法（ギャップデプ
ス）がバルク型磁気へ・ソドに比べて極めて小さいから
、磁気記録媒体との対向面を研磨加工する際には、例え
ば１μｍ以下という高い加工精度が必要である。

そこで、実公昭６２−３５１３３号公報（ＧｌＩＢ５／
３１）に於いて、第８図の如く磁性コア（５）、コイル
導体（２）（３）等を設けた基板（１）の上面に、加工
量を検知する為の一対のマーカー（４）（４）を薄膜に
よって形成した磁気ヘッドが提案されている。

両マーカー（４）（４）は、外形が夫々直角二等辺三角
形を呈し、該三角形の頂点の位置が、各磁気ギャップ部
のギャップデプス方向の終端位置（５ａ）（５ａ）を結
ぶＡ−Ａ線の上に一致し、且つ該三角形の底辺が加工進
行方向に直交している。

該磁気ヘッドの製造工程に於いては、例えば図中のＢ−
Ｂ線の位置まで研磨加工が進んだとき、両マーカー膜の
幅Ｗａ、Ｗｂを測定することにより、マーカーの三角形
の相似を利用して、そのときのギャップデプスＤｇを算
出することが出来る。＝又、角測定値Ｗａ、Ｗｂに差が
生じているときは、その偏差によって、加工面のＡ−Ａ
線に対する傾き角度を知ることが出来る。

ところが上記薄膜磁気ヘッドに於いては、マーカーの幅
Ｗａ、Ｗｂの測定値にのみ基づきギャップデプスを算出
し、所定のギャップデプスが得られた時点で加工を終了
するから、研磨加工の際にマーカーの三角形がマーカー
自体のカケや塑性変形等によって崩れた場合、幅Ｗａ、
Ｗｂの測定値とギャップデプスとの比例関係が失われ、
加工終了後のギャップデプスに大きな誤差が生じること
になる。

この問題を解決せんとして、マーカーを多数設けること
は、磁気ヘッドの大形化を招来する。

一方、特開昭６２−２３２７１８号公報（ＧｌＩＢ５／
３１）には、基板上に一対のマーカー膜を上下の位置関
係で形成し、研磨加工面に現れた一方のマーカー膜の幅
を測定することによって、ギャップデプスを算出するこ
とが出来る薄膜磁気ヘッドが提案されている。しかし、
該磁気ヘッドに於いては、加工途中に於ける加工残余量
を知ることが出来ない問題がある。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明は上記従来例の欠点に鑑み為されたものであり、
たとえ加工時の変形等によって形状が多少筋れても、加
工が所定量に達していない状態、加工が所定位置まで進
んだ時点、及び加工が所定位置を超えて進んだ状態の夫
々を、容易且つ正確に検知することが出来る加工量検知
用マーカーと、これを用いた薄膜磁気ヘッドの製造方法
を提供することを目的とするものである。

また、本発明は加工工程における加工残余量或は加工超
過量を高精度で測定出来る検知用マーカーと、これを用
いた薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的と
するものである。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の加工量検知用マーカーは、基板上面に夫々所定
の平面形状を有する第１及び第２のマーカー層を前記第
１のマーカー層のみからなる第１検知部と、前記第２の
マーカー層のみからなる第２検知部と、前記第１、第２
のマーカー層が重なっている第３検知部とが形成される
ように積層し、前記両マーカー層の外形を形成する輪郭
辺のうち第２検知部と第３検知部との境界線を形成する
輪郭辺（７ｄ）と、第１検知部と第３検知部との境界線
を形成する輪郭辺（８ｄ）とは互いに交叉し、これらの
輪郭辺の内、少な（とも一方の輪郭辺は加工進行方向に
対して所定角度だけ傾斜すると共に、これらの輪郭辺の
交叉点は、所定の加工終了位置に配置されていることを
特徴とする。

更に、本発明の加工量検知用マーカーは、前記輪郭辺（
７ｄ）（８ｄ）が共に加工進行方向に対して傾斜してお
り、前記輪郭辺（７ｄ）（８ｄ）の交叉によって形成さ
れる４つの領域のうち前記加工進行方向の前後に位置す
る２つの領域のどちらか一方に前記第３検知部を配置し
ていることを特徴とする。

更に、本発明の加工量検知用マーカーは、前記第１のマ
ーカー層と前記第２のマーカー層とが互いに、前記輪郭
辺（７ｄ）（８ｄ）の交叉点を通り加工進行方向と平行
である仮想線に対して線対称であることを特徴とする。

更に、本発明の加工量検知用マーカーは、前記第１のマ
ーカー層及び第２のマーカー層が導電資材から形成され
、両マーカー層の間には絶縁層が介装されていることを
特徴とする。

また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、記録媒体
との対向部を形成する研磨加工が加工面に現れる上記加
工量検知用マーカーの端面形状を観察しつつ進められる
ことを特徴とする。

（ホ）作用 上記構成の加工量検知用マーカー及び該マーカーを用い
た薄膜磁気ヘッド製造方法に依れば、加工が所定位置に
達する前の状態、或は所定位置を超えて行なわれた場合
には、加工面に現れる一対のマーカー層の重複部分の有
無に基づいて、何れの加工進行状態であるかを視覚的に
判断出来ると共に、加工進行方向に対して傾斜する辺を
有する少なくとも一方のマーカー層の幅を測定すること
により、そのときのギャップデプスや加工残余量を高精
度で算出することが出来る。

加工が所定位置まで進むと、加工面に現れる両、マーカ
ー層の端面が、加工終了位置を表わす前記交叉点を接点
として、互いに突き合った状態となり、この状態は視覚
的に正確に検知することが出来る。

又、加工に伴ってマーカーが多少変形したとしても、上
記の３つの加工進行段階に於ける一対のマーカー層の重
複状態に変化は生じないがら、各加工進行段階を正確に
知ることが出来る。

（へ）実施例 以下、図面を参照しつつ本発明の一実施例を詳細に説明
する。

本実施例の薄膜磁気ヘッドは、第１図の如く第１及び第
２導体コイル層（２）（３）、上部磁性コア（５）等を
具えた複数の磁気ヘッド部を、トラ・７り幅方向（図中
の左右方向）に配列したマルチトラック型磁気ヘッドで
あって、図中の２方向にＤ−Ｄ線の位置まで研磨加工を
施すことによって、各ヘッド部のギャップデプスＤｇが
所定値に規定される。

第７図は研磨加工終了後の磁気ヘッド部の構造を示して
おり、磁性或は非磁性の基板（１）上に、センダスト製
の下部磁性コア（５１）、ギャップスペーサ（９）を形
成すべき５ｉｎｓ製の第１絶縁層（９１）、Ｃｕ製の第
１導体コイル層（２）、５ｉｆｔ製の第２絶縁層（９２
）、Ｃｕ製の第２導体コイル層（３）、Ｓ　ｒ　Ｏを製
の第３絶縁層（９３）、及びセンダスト製の上部磁性コ
ア（５）が順次積層されている。

更に前記積層体の上面には、ガラス或は合成樹脂からな
る接合層（９５）を介して、非磁性セラミ・ツク製の保
護板（１１）を配備している。

研磨加工によって形成された媒体対向面（１２）には、
上部磁性コア（５）及び下部磁性コア（５１）によって
挟まれたギャツプスペーサ（９）が露出し、所定のギャ
ップデプスＤｇを有する磁気ギャップ部を構成している
。

第１図の如く基板（１）の左右両端部に、Ｃｕ製の一対
の加工量検知用マーカーΩ、）（６）が形成される。

各マーカー工は、図示の如く互いに左右対称の関係にあ
る台形の外形を有する第１マーカー層（７）と第２マー
カー層（８）とを積層して構成され、第３図（ａ）及び
第３図（ｂ）に示す様に、第１マーカー層（７）は下部
磁性コア（５１）の上面に形成され、第２マーカー層（
８）は、第２絶縁層（９２）を介して第１マーカー層（
７）の上に重ねて形成されている。尚、第３図（ａ）は
第１図のＩ−Ｉ［面図、第３図（ｂ）は第１図のＩＩ　
−ＩＩ断面図である。

両マーカー層（７）（８）の外形は、第１図及び第２図
に示す様に、ギャップデプス方向、即ち加工進行方向Ｚ
と直交する第１輪郭辺（７ａ）（８ａ）と、該第１輪郭
辺の両端から直交する方向へ伸び且つ互いに長さが異な
る第２輪郭辺（７ｂ）（８ｂ）及び第３輪郭辺（７ｃ）
（７ｃ）と、ギャップデプス方向に対して所定角度類い
た第４輪郭辺（７ｄ）（８ｄ）とから構成される台形で
あって、両マーカー層の第１輪郭辺（７ａ）（８ａ）を
同一線上に揃え、且つ第４輪郭辺（７ｄ）（（ｄ）を互
いに交叉させて配置されている。

従って、各検知用マーカーΩ」には、第１マーカー層（
７）のみからなる第１検知部（６ａ）と、第２マーカー
層（８）のみからなる第２検知部（６ｂ）と、両マーカ
ー層が重なり合っている第３検知部（６Ｃ）とが形成さ
れる。

即ち、前記第３検知部（６Ｃ）は、前記第４輪郭辺（７
ｄ）（８ｄ）の交叉によって形成される４つの領域のう
ち加工進行方向Ｚの前方に位置している。また、前記第
１検知部（６ａ）と第２検知部（６ｂ）との境界線は前
記第２７−カー層（８）の第４輪郭辺（８ｄ）の一部分
により構成され、前記第２検知部（６ｂ）と第３検知部
（６Ｃ）との境界線は前記第１マーカー層（７）の第４
輪郭辺（７ｄ）の一部分により構成される。

第１マーカー層（７）の第２輪郭辺（７ｂ）と第４輪郭
辺（７ｄ）の交点Ｐ及び、第２マーカー層（８）の第２
輪郭辺（８ｂ）と第４輪郭辺（８ｄ）の交点Ｐ°は、第
１図の如く各磁気ギャップ部のギャップデプスエンド（
５ａ）（５ａ）を結ぶ直線Ｆ−Ｆ’線上に一致させ、且
つ第４輪郭辺（７ｄ）（８ｄ）の交点Ｑは、第２図中の
研磨終了位置を表わすＤ−Ｄ線上に一致させて配置され
ている。尚、前記第１マーカー層（７）と第２７−゛カ
ー層（８）とは互いに、前記交点Ｑを通り加工進行方向
Ｚと平行である仮想線（図示せず）に対して線対称であ
る。

又、後述のギャップデプス算出の便宜を考慮して、第４
輪郭辺（７ｄ）（８ｄ）の傾斜角度θは、前記Ｑ点から
第２輪郭辺（７ｂ）（８ｂ）までの垂直距離ＬｐがＱ点
からＰ点までのＺ方向に沿う距離Ｌｓの２倍となる様、
略６３度に規定されている。

次に、上記薄膜磁気ヘッドの製造方法につき、第１図及
び第７図を参照しつつ説明する。

先ず、結晶化ガラス等の非磁性材料或はフェライト等の
磁性材料からなる基板（１）の上面全域に、真空蒸着或
はスパッタリングによって、センダスト等よりなる強磁
性金属薄膜を被着形成し、その後該薄膜をホトエツチン
グにより所定の形状に加工を施して強磁性資材からなる
下部磁性コア（５１）を形成し、更に該下部磁性コア（
５１）の上面全域に、Ｓｉｎ、からなる第１絶縁層（９
１）を形成する。

第１絶縁層（９１）の上面全域に、厚さの２μｍのＣｕ
膜を蒸着し、その後、該Ｃｕ膜にイオンビームエツチン
グを施すことにより、第１導体コイル層（２）及び第１
マーカー層（７）を同時に形成する。

次に、前記基板表面の全域に５ｉｎｓからなる第２絶縁
層（９２）を厚さ１μｍに形成した後、その全表面に厚
さ２μのＣｕ膜を蒸着し、該Ｃｕ膜にイオンビームエツ
チングを施すことにより、第２導体コイル層（３）及び
第２マーカー層（８）を同時に形成する。

その後、前記基板表面に、周知の如＜Ｓｉｎ。

からなる第３絶縁層（９３）、上部磁性コア（５）を形
成し、その表面に接合層（９５）を介して保護板（１１
）を接合することにより、磁気ヘッド組立体を作製する
。

最後に前記磁気ヘッド組立体の端面（１０）に対し、公
知のテープ状研磨工具を用いて研磨加工を施して、磁気
記録媒体との対向面（１２）を形成すれば、所定のギャ
ップデプスＤｇを有する薄膜磁気ヘッドが完成する。

前記研磨工程は、後述の如く加工面に現れる検知用マー
カー（６）（６）の端面形状を、拡大鏡などで観察しな
がら進められる。

即ち、第２図のＣ−Ｃ線まで研磨が進むと、第４図（ａ
）に示す様に、加工面には、第１マーカー層（７）のみ
の第１検知部（６ａ）、第１及び第２７−カー層（７）
（８）が互いに重なり合った第３検知部（６ｃ）、及び
第２マーカー層（８）のみの第２検知部（６ｂ）が観察
され、−見して所定の加工深さまで研摩が達していない
ことが判る。

この時点における研磨開始からの加工量は、第１マーカ
ー層（７）の幅Ｓａ及び第２マーカー層（８）の幅Ｔａ
を測定することによって算出することが出来、この際、
両側定値Ｓａ、Ｔａの平均をとることによって、マーカ
ー膜（７）（８）の変形による測定誤差を相殺すること
が出来る。又、第３検知部（６Ｃ）の幅Ｆを測定するこ
とによって、第２図に示す残研摩量ｇを、ｇ＝Ｆ／４の
関係より容易に求めることが出来る。

更に又、加工面に傾きが生じているときは、両側定値Ｓ
ａ、Ｔａ間に偏差が生じるから、該偏差に基づいて加工
面の傾きを補正することが出来る。

その後、第２図のＤ−Ｄ線まで研摩が進むと、第４図（
ｂ）の如く、加工面から前記第３検知部（６Ｃ）が消失
し、第１検知部（６ａ）と第２検知部（６ｂ）とが互い
に一点で突きあった状態が観察され、−見して所定のギ
ャップデプスが得られていることが判る。この際、マー
カー層（７）（８）に加工による変形が生じていても、
両マーカー層が突き合った状態は維持されるから、加工
終了時点は正確に検知することが可能である。

このときのギャップデプスＤｇは、第１検知部（６ａ）
及び第２検知部（６ｂ）の幅の測定値Ｓｂ、Ｔｂから算
出することが出来、例えば両側定値に差がない場合は、
Ｄ　ｇ　＝　Ｓ　ｂ　／　２の関係によって求めること
が出来る。

この時点で研摩は終了するが、研磨条件等によって更に
第２図のＥ−Ｅ線まで加工が進んだ場合、或は完成した
磁気ヘッドを記録再生装置に装備して長時間使用するこ
とによって媒体対向面が摩耗した場合、加工面或は媒体
対向面には、第４図（ｃ）の如く第１検知部（６ａ）と
第２検知部（６ｂ）とが互いに離間した状態が観察され
、−見してギャップデプスが所定値を下回ったことが判
る。

又、第１検知部（６ａ）と第２検知部（６ｂ）の幅Ｓｃ
、Ｔｃ或は両検知部の離間距離Ｈの測定値に基づいて、
加工超過量或はヘッド摩耗量を算出することが出来る。

例えば第２図に示す加工超過量りは、ｈ＝Ｈ／４の関係
によって求めることが出来る。

第５図は、マーカー層の他の構成例を示しており、第１
マーカー層（７）及び第２マーカー層（，８）の加工進
行方向と向き合った端面に、夫々第４輪郭辺（７ｄ）（
８ｄ）と平行な第５輪郭辺（７ｅ）（８ｅ）を形成して
、各マーカー層の外形を５角形としたものである。該検
知用マーカー（６）の各部寸法を図中に示す。

第５図の検知用マーカーΩユによれば、加工初期の段階
、即ち加工が第５輪郭辺（７ｅ）（８ｅ）と交叉する深
さまで進んだ段階での残研摩量を算出することが出来る
。

又、第６図（ａ　）（ｂ　）に示す如く、第３検知部（
６Ｃ）は、加工進行方向に沿ってＱ点の手前側、或は後
方側の何れの位置に形成しても同様の効果が得られる。

上述の如く、加工面に現れるマーカーの端面のパターン
のみに基づいて加工の進行段階を検知出来ることは、目
視による研磨方法の場合のみならず、パターン認識機能
を具えた自動研磨装置の実現が可能となる等、優れた効
果を生み出す。

（ト）発明の効果 本発明に依れば、加工時の変形等によって形状が多少筋
れても加工位置を容易且つ正確に検知することが出来る
加工量検知用マーカー及び該マーカーを用いた薄膜磁気
ヘッドの製造方法を提供し得る。

また、本発明に依れば、加工工程における加工残余量或
いは加工超過量を高精度で測定出来る加工量検知用マー
カー及び該マーカーを用いた薄膜磁気ヘッドの製造方法
を提供し得る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第７図は本発明に係り、第１図は加工量検知
用マーカーが形成された基板の上面図、第２図は加工量
検知用マーカーの上面図、第３図は第１図の要部断面図
、第４図は加工量検知用マーカーの端面を示す図、第５
図は加工量検知用マーカーの他の実施例を示す図、第６
図は加工量検知用マーカーの配置を示す図、第７図は薄
膜磁気ヘッドの要部断面図である。第８図は従来の加工
量検知用マーカーが形成された基板の上面図である。 （１）・・・基板　（２）・・・第１導体コイル層　（
３）・・・第２導体コイル層　（６）・・・加工量検知
用マーカー（６ａ）・・・第１検知部　（６ｂ）・・・
第２検知部　（６ｃ）・・・第３検知部　（７）・・・
第１マーカー層　（８）・・・第２マーカー層　（７ｄ
）（８ｄ）・・・第４輪郭辺　（９２）・・・第２絶縁
層　（１２）・・・媒体対向面　Ｑ・・・交点　Ｚ・・
・加工進行方向

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄膜磁気ヘッドの磁気記録媒体との対向部を研磨
   加工する際の加工量を検知する為のマーカーに於いて、
   夫々所定の平面形状を有する第１及び第２のマーカー層
   を前記第１のマーカー層のみからなる第１検知部と、前
   記第２のマーカー層のみからなる第２検知部と、前記第
   １、第２のマーカー層が重なっている第３検知部とが形
   成されるように積層し、前記両マーカー層の外形を形成
   する輪郭辺のうち第２検知部と第３検知部との境界線を
   形成する輪郭辺（７ｄ）と、第１検知部と第３検知部と
   の境界線を形成する輪郭辺（８ｄ）とは互いに交叉し、
   これらの輪郭辺の内、少なくとも一方の輪郭辺は加工進
   行方向に対して所定角度だけ傾斜すると共に、これらの
   輪郭辺の交叉点は、所定の加工終了位置に配置されてい
   ることを特徴とする加工量検知用マーカー。
2. （２）前記輪郭辺（７ｄ）（８ｄ）は共に加工進行方向
   に対して傾斜しており、前記輪郭辺（７ｄ）（８ｄ）の
   交叉によって形成される４つの領域のうち前記加工進行
   方向の前後に位置する２つの領域のどちらか一方に前記
   第３検知部を配置していることを特徴とする請求項（１
   ）記載の加工量検知用マーカー。
3. （３）前記第１のマーカー層と前記第２のマーカー層と
   は互いに、前記輪郭辺（７ｄ）（８ｄ）の交叉点を通り
   加工進行方向と平行である仮想線に対して線対称である
   ことを特徴とする請求項（２）記載の加工量検知用マー
   カー。
4. （４）前記第１マーカー層及び第２マーカー層は導電資
   材から形成され、両マーカー層の間には絶縁層が介装さ
   れていることを特徴とする請求項（１）記載の加工量検
   知用マーカー。
5. （５）基板上に下部磁性コア、コイル導体及び上部磁性
   コアを絶縁層を介して積層する薄膜形成工程と、該工程
   を経て得られた磁気ヘッド組立体に、磁気記録媒体との
   対向部を形成する加工工程とを有する薄膜磁気ヘッドの
   製造方法に於いて、薄膜形成工程にて、加工工程での加
   工量を検知する為のマーカーを形成し、該マーカーは、
   夫々所定の平面形状を有する第１及び第２のマーカー層
   を前記第１のマーカー層のみからなる第１検知部と、前
   記第２のマーカー層のみからなる第２検知部と、前記第
   １、第２のマーカー層が重なっている第３検知部とが形
   成されるように積層し、前記両マーカー層の外形を形成
   する輪郭辺のうち第２検知部と第３検知部との境界線を
   形成する輪郭辺（７ｄ）と、第１検知部と第３検知部と
   の境界線を形成する輪郭辺（８ｄ）とは互いに交叉し、
   これらの輪郭辺の内、少なくとも一方の輪郭辺は加工進
   行方向に対して所定角度だけ傾斜すると共に、これらの
   輪郭辺の交叉点は、所定の加工終了位置に配置されてお
   り、加工工程は、加工面に現れるマーカーの端面形状を
   観察しつつ、前記交叉点が検知されるまで進めることを
   特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
6. （６）前記薄膜形成工程は、第１マーカー層及び第１導
   体コイル層を同時に同一資材にて形成する第１工程と、
   第１マーカー層及び第１導体コイル層の上面に絶縁層を
   形成する第２工程と、該絶縁層の上面に第２マーカー層
   及び第２導体コイル層を同時に同一資材にて形成する第
   ３工程とを具え、第１及び第２導体コイル層によってコ
   イル導体が形成されることを特徴とする請求項（５）記
   載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。