JPH05101338A - Manufacture of thin film magnetic head - Google Patents
Manufacture of thin film magnetic headInfo
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- JPH05101338A JPH05101338A JP25524891A JP25524891A JPH05101338A JP H05101338 A JPH05101338 A JP H05101338A JP 25524891 A JP25524891 A JP 25524891A JP 25524891 A JP25524891 A JP 25524891A JP H05101338 A JPH05101338 A JP H05101338A
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- G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
- G11B5/127—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
- G11B5/31—Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
- G11B5/3163—Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
- G11B5/3166—Testing or indicating in relation thereto, e.g. before the fabrication is completed
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、薄膜磁気ヘッドの媒
体摺動面の研磨制御を正確にした製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a manufacturing method for precisely controlling polishing of a medium sliding surface of a thin film magnetic head.
【０００２】[0002]
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは、基板上に所定の回路
部を形成，パターン加工したのち媒体と接触する媒体摺
動面を所定の寸法まで研磨することによって製造され
る。媒体摺動面からコイルの摺動面側端部までの距離
（以下ギッャプデプス：ＤG という。）は薄膜磁気ヘッ
ドの特性に大きな影響を及ぼす。2. Description of the Related Art A thin film magnetic head is manufactured by forming a predetermined circuit portion on a substrate, patterning it, and then polishing a medium sliding surface that comes into contact with the medium to a predetermined size. The distance from the sliding surface of the medium to the end of the coil on the sliding surface side (hereinafter referred to as Gap depth: D G ) has a great influence on the characteristics of the thin film magnetic head.
【０００３】記録用誘導型ヘッド（ＩＨヘッド）の場合
には、ＤG によって記録電圧特性が大きく影響を受け
る。ＤG を小さくすれば記録電圧を下げることができ記
録効率を上げることができる一方、ＤG を小さくすれば
再生時にも再生出力を大きくできるという利点がある。In the case of a recording induction type head (IH head), the recording voltage characteristic is greatly affected by D G. If D G is made smaller, the recording voltage can be lowered and recording efficiency can be improved, while if D G is made smaller, the reproduction output can be made larger during reproduction.
【０００４】一方、再生用ヨーク型磁気抵抗型ヘッド
（ＹＭＲヘッド）の場合にも、ＤG を小さくすることに
よって、ＭＲ抵抗に信号磁界を入射する磁気回路の経路
が短くなり再生出力が大きくなるという利点がある。On the other hand, also in the case of a reproducing yoke type magnetoresistive head (YMR head), by decreasing D G , the path of the magnetic circuit for injecting the signal magnetic field into the MR resistance is shortened and the reproduction output is increased. There is an advantage that.
【０００５】しかしながら、ＩＨヘッド，ＹＭＲヘッド
のいずれもＤG を短くしすぎると記録媒体（磁気テー
プ）との耐磨耗性が損なわれヘッド寿命を短くしてしま
うという問題がある。このため、ヘッドギャップ研磨工
程においては、３〜７μｍ程度の非常に高い加工精度が
要求される。さらに、この研磨工程においては磁気ヘッ
ド部が保護板等に覆われて目視できないため、ヘッド用
チップを製造する際に研磨量をモニタするための回路を
あらかじめ形成しておく技術が実用化されている。However, if D G is too short in both the IH head and the YMR head, there is a problem that the abrasion resistance with the recording medium (magnetic tape) is impaired and the head life is shortened. Therefore, in the head gap polishing step, extremely high processing accuracy of about 3 to 7 μm is required. Further, in this polishing step, the magnetic head portion is covered with a protective plate or the like and cannot be visually observed. Therefore, a technique for forming a circuit for monitoring the polishing amount in advance when manufacturing the head chip has been put into practical use. There is.
【０００６】たとえば、特願昭５６−１５７１５９号に
は、研磨されて消失する部分を含む部分にモニタ用の抵
抗部を形成しておき、研磨によって抵抗部のパターン幅
が狭まることによって抵抗値が上昇することを用い、こ
の抵抗値を検出することによって研磨量を検出する技術
が開示されている。[0006] For example, in Japanese Patent Application No. 56-157159, a resistance portion for monitoring is formed in a portion including a portion which is polished and disappears, and the resistance value is reduced by narrowing the pattern width of the resistance portion by polishing. A technique is disclosed in which the amount of polishing is detected by detecting the resistance value by using the rise.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、特願昭５６−
１５７１５９号におけるモニター用抵抗パターンに対す
るフォトリソグラフィ工程およびエッチング加工の材
料，方法は、ギャップ部分となる絶縁層に対するエッチ
ング加工のマスク材料，方法と異なるため、フォトリソ
グラフィ工程の層間の合わせ精度が低くなってしまう。
このように、上記従来の方式では、モニタ用抵抗を形成
するフォトリソグラフィ工程とウエハ上でＤG を決定す
るフロントギャップ形成のフォトリソグラフィのプロセ
スとを別にしていたため、各層間でのパターンずれが必
然的に発生し、研磨モニタを基準にして研磨量を決定し
てもウエハごとに補正をしなければ目標とするＤG が得
られないという欠点があった。さらに、モニタ用抵抗部
の膜の不均一やこの抵抗部に接続されるリード部のパタ
ーン抵抗の影響およびこれらの導電層の温度係数などの
影響によって検出に誤差を生じ研磨量にばらつきが生じ
る欠点があった。また、上記種々の理由により個々のヘ
ッドチップにおいて初期抵抗が異なるため、各チップご
とに換算する必要があり多大な労力を要していた。However, Japanese Patent Application No. 56-
Since the material and method of the photolithography process and the etching process for the monitor resistance pattern in No. 157159 are different from the mask material and the method of the etching process for the insulating layer to be the gap portion, the alignment accuracy between layers in the photolithography process is low. I will end up.
As described above, in the above-mentioned conventional method, the photolithography process for forming the monitor resistor and the photolithography process for forming the front gap for determining D G on the wafer are separately performed. This occurs inevitably, and even if the polishing amount is determined based on the polishing monitor, the target D G cannot be obtained unless correction is made for each wafer. Furthermore, the film thickness of the monitor resistor portion is not uniform, the influence of the pattern resistance of the lead portion connected to this resistor portion, and the influence of the temperature coefficient of these conductive layers cause an error in detection, resulting in variations in the polishing amount. was there. Moreover, since the initial resistances of the individual head chips differ due to the various reasons described above, it is necessary to convert each head chip, which requires a great deal of labor.
【０００８】この発明はヘッド部の形成と同一の工程で
研磨モニタを形成することにより上記課題を解決した薄
膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的とする。An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head which solves the above problems by forming a polishing monitor in the same step as the formation of the head portion.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】この発明は、複数の導体
パターン層と絶縁体パターン層とを交互に形成して製造
される薄膜磁気ヘッドの製造において、１層の絶縁体パ
ターン層とそれを挟む２層の導体パターン層を形成する
ための薄膜を用いて、研磨モニタ用コンデンサを前記絶
縁体パターン層、導体パターンの層の形成と同一工程で
形成し、この研磨モニタ用コンデンサの静電容量の変化
でヘッドギャップの研磨量を検出することを特徴とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, in the manufacture of a thin film magnetic head manufactured by alternately forming a plurality of conductor pattern layers and an insulator pattern layer, one insulator pattern layer and the insulator pattern layer are formed. A polishing monitor capacitor is formed in the same step as the formation of the insulator pattern layer and the conductor pattern layer using thin films for forming two sandwiched conductor pattern layers, and the electrostatic capacitance of the polishing monitor capacitor is formed. It is characterized in that the polishing amount of the head gap is detected by the change of.
【００１０】[0010]
【作用】この発明の薄膜磁気ヘッドは導体パターン層，
絶縁体パターン層を交互に積層して形成される（一般的
な誘導型ヘッド（ＩＨヘッド），磁気抵抗効果型ヘッド
（ＭＲヘッド）は全てこのような導体，絶縁体を交互に
積層して形成されている。）。パターン層を形成する場
合には、まず薄膜を形成し、この薄膜からパターンを形
成する。このパターン形成時に同時に研磨モニタ用コン
デンサを形成する。ヘッドに用いる薄膜を用いて同時に
コンデンサを形成したことにより工程数を減らすことが
できるとともに、研磨モニタ用コンデンサとヘッドその
位置決めが必ず一致し、研磨精度を向上することができ
る。The thin-film magnetic head of the present invention has a conductor pattern layer,
It is formed by alternately laminating insulator pattern layers (a general induction type head (IH head) and a magnetoresistive head (MR head) are all formed by alternately laminating such conductors and insulators). Has been done.). When forming a pattern layer, a thin film is first formed and a pattern is formed from this thin film. At the same time when this pattern is formed, a polishing monitor capacitor is formed. By simultaneously forming capacitors using the thin film used for the head, the number of processes can be reduced, and the polishing monitor capacitor and the positioning of the head are always in agreement, and polishing accuracy can be improved.
【００１１】[0011]
【実施例】図１はこの発明の実施例が適用される薄膜磁
気ヘッド用チップの平面図、図２は同薄膜磁気ヘッド用
チップの断面図である。この薄膜磁気ヘッド用チップは
マルチトラック用のものであり、複数（５個）のヘッド
部２が並行に配列されている。その両端部には研磨モニ
タ用コンデンサ部１が形成されている。研磨モニタ用コ
ンデンサ１は下部電極３，上部電極５およびこれら電極
間に挿入された誘電体層４で構成されている。また、ヘ
ッド部２はＩＨヘッドである。ヘッド部２は、図２に示
すように基板ウエハ９の絶縁膜１０上に形成されたコイ
ル層１１，絶縁層１２，ボンディングパッド層１３から
なっている。この図ではコイル層１１は１層のみ示して
いるが複数層を形成してもよい。この場合には各コイル
層の間に絶縁層を形成する。研磨モニタ用コンデンサ
１，ヘッド部２の上部にはパッシベーション層１４が形
成されている。1 is a plan view of a thin film magnetic head chip to which an embodiment of the present invention is applied, and FIG. 2 is a sectional view of the same thin film magnetic head chip. This thin-film magnetic head chip is for a multi-track, and a plurality (five) of head units 2 are arranged in parallel. Polishing monitor capacitor portions 1 are formed at both ends thereof. The polishing monitor capacitor 1 is composed of a lower electrode 3, an upper electrode 5 and a dielectric layer 4 inserted between these electrodes. The head unit 2 is an IH head. The head portion 2 is composed of a coil layer 11, an insulating layer 12, and a bonding pad layer 13 formed on the insulating film 10 of the substrate wafer 9 as shown in FIG. Although only one coil layer 11 is shown in this drawing, a plurality of layers may be formed. In this case, an insulating layer is formed between each coil layer. A passivation layer 14 is formed on the polishing monitor capacitor 1 and the head portion 2.
【００１２】ここで、基板ウエハ９は多結晶Ｍｎ−Ｚｎ
フェライトまたはＮｉ−Ｚｎフェライト等で構成されて
いる。絶縁層はＳｉＯ2 ，Ａｌ2Ｏ3 などで構成されて
いる。コイル層やボンディングパッド層などの導体層は
Ｃｕ，Ａｌ−ＳｉやＡｌ−Ｃｕなどで構成されている。
ここで、前記研磨モニタ用コンデンサ部１の上部電極
３，下部電極５はともに導体膜で形成すればよく、ま
た、誘電体層４はＳｉＯ2 またはＡｌ2 Ｏ3 などを用い
ればよい。したがって、ＩＨヘッド製造のために形成さ
れた薄膜をそのまま流用し、ヘッド部と同時にパターン
形成することによって研磨モニタ用コンデンサを形成す
ることが可能である。Here, the substrate wafer 9 is made of polycrystalline Mn--Zn.
It is composed of ferrite or Ni-Zn ferrite. The insulating layer is made of SiO 2 , Al 2 O 3, or the like. The conductor layers such as the coil layer and the bonding pad layer are made of Cu, Al-Si, Al-Cu, or the like.
Here, both the upper electrode 3 and the lower electrode 5 of the polishing monitor capacitor portion 1 may be formed of conductive films, and the dielectric layer 4 may be formed of SiO 2 or Al 2 O 3 . Therefore, it is possible to form the polishing monitor capacitor by diverting the thin film formed for the manufacture of the IH head as it is and forming the pattern simultaneously with the head part.
【００１３】すなわち、下部電極３としてＩＨヘッドの
第１層コイルパターンを形成するために成膜されたＮｂ
−Ｃｕ−Ｎｂ−Ｔｉ蒸着膜を用い、誘電体層としてコイ
ル層とコイル層との層間絶縁体として成膜されたＳｉＯ
2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ポリイミド樹脂，ノボラ
ック樹脂等の薄膜を用いる。さらに、上部電極５として
はＩＨヘッドのボンディングパッドを形成する導電層を
用いる。That is, Nb formed as the lower electrode 3 to form the first layer coil pattern of the IH head.
SiO formed using a Cu—Nb—Ti vapor deposition film as an interlayer insulator between the coil layer and the coil layer as the dielectric layer
A thin film of 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , polyimide resin, novolac resin or the like is used. Further, as the upper electrode 5, a conductive layer forming a bonding pad of the IH head is used.
【００１４】つぎに、コイル層の上部保護膜として上記
ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，ポリイミド樹脂，
ノボラック樹脂を積層したのち、フロントバックギャッ
プ層パターン形成と同時に研磨コンデンサの誘電体膜の
パターン形成をドライエッチングまたはウェットエッチ
ングで行うことにより、フロントバックギャップの標準
の位置と常に一定の位置に配列された研磨コンデンサと
なる誘電体部パターン部が形成される。Next, the above-mentioned SiO 2 , Al 2 O 3 , Ta 2 O 5 , polyimide resin, and
After laminating the novolac resin, the pattern of the dielectric film of the polishing capacitor is formed by dry etching or wet etching at the same time as the pattern of the front back gap layer, so that the front back gap is always aligned with the standard position. Further, a dielectric portion pattern portion to be a polishing capacitor is formed.
【００１５】つぎに、ボンディングパッド部にＡｌ−Ｃ
ｕまたはＡｌ−Ｓｉ等の電極を形成するが、パッド部と
同一材料により研磨モニタコンデンサの上部電極パター
ンおよび下部電極のボンディングパッド部とを同時に形
成する。これによって所望のコンデンサを形成すること
ができる。Next, Al--C is applied to the bonding pad portion.
Although an electrode such as u or Al-Si is formed, the upper electrode pattern of the polishing monitor capacitor and the bonding pad portion of the lower electrode are simultaneously formed of the same material as the pad portion. Thereby, a desired capacitor can be formed.
【００１６】このような薄膜磁気ヘッド用チップは以下
の工程で製造される。Such a thin film magnetic head chip is manufactured by the following steps.
【００１７】 ウエハ９上に絶縁膜１０を形成する。An insulating film 10 is formed on the wafer 9.
【００１８】 第１コイル層１１用の導電膜を形成す
る。A conductive film for the first coil layer 11 is formed.
【００１９】 この導電膜からフォトリソグラフィ−
エッチングにより導電膜からコイルパターン１１を形成
する。このとき同時に研磨モニタ用コンデンサ１の下部
電極３を形成する。Photolithography from this conductive film
The coil pattern 11 is formed from the conductive film by etching. At this time, the lower electrode 3 of the polishing monitor capacitor 1 is simultaneously formed.
【００２０】 絶縁膜を全面に形成する。An insulating film is formed on the entire surface.
【００２１】 前記絶縁膜から絶縁層１２および誘電
体層４を形成する。The insulating layer 12 and the dielectric layer 4 are formed from the insulating film.
【００２２】 コイルを積層する場合には〜の工
程を繰り返す。ただし、繰り返しの工程においては研磨
モニタ用コンデンサの下部電極および誘電体層は形成し
ない。When laminating the coils, the steps from to are repeated. However, the lower electrode and the dielectric layer of the polishing monitor capacitor are not formed in the repeated steps.
【００２３】 最後の絶縁層を形成したのちボンディ
ングパッド部に電極を形成する。このとき同時に研磨モ
ニタ用コンデンサ１の上部電極５および下部電極のボン
ディングパッド部６を形成する。After forming the last insulating layer, electrodes are formed on the bonding pad portion. At the same time, the upper electrode 5 and the lower electrode bonding pad portion 6 of the polishing monitor capacitor 1 are simultaneously formed.
【００２４】これによって所望の研磨モニタ用コンデン
サを形成することができる。As a result, a desired polishing monitor capacitor can be formed.
【００２５】また、ＹＭＲヘッドの場合もＩＨヘッドの
場合と全く同様に研磨モニタ用コンデンサを形成するこ
とが可能である。すなわち、図３に示すようにＹＭＲヘ
ッドは基板２９，絶縁層３０上にバイアスリード３１，
絶縁層３２，ＭＲ素子部３３を形成して製作されるが、
バイアスリード３１のための導電膜（Ａｌ−Ｃｕ膜）を
用いて下部電極２３を形成し、絶縁層３２のための絶縁
膜（ＳｉＯ，ＳｉＯ2 ，Ｔａ2 Ｏ5 ，Ａｌ2 Ｏ3 等）を
用いて誘電体層２４を形成し、ＭＲ素子３３の電圧変化
を検出するためのリード電極用導電膜（Ａｌ−Ｃｕ膜）
を用いて上部電極２５を形成する。この場合、誘電体部
のパターン形成は、ＹＭＲヘッドのフロントギャップ部
形成を行うＲＩＥ（リアクティブイオンエッチング）に
よりフロントバックギャップの標準の位置と常に一定の
位置に配列されたコンデンサとなる誘電体パターン部が
形成される。Also, in the case of the YMR head, the polishing monitor capacitor can be formed in exactly the same manner as in the case of the IH head. That is, as shown in FIG. 3, the YMR head includes a substrate 29, a bias lead 31 on the insulating layer 30,
It is manufactured by forming the insulating layer 32 and the MR element part 33.
The lower electrode 23 is formed using a conductive film (Al—Cu film) for the bias lead 31, and an insulating film (SiO, SiO 2 , Ta 2 O 5 , Al 2 O 3 etc.) for the insulating layer 32 is formed. A dielectric layer 24 is formed by using the conductive film for a lead electrode (Al-Cu film) for detecting a voltage change of the MR element 33.
Is used to form the upper electrode 25. In this case, the dielectric part pattern is formed by a RIE (reactive ion etching) for forming the front gap part of the YMR head, and the dielectric pattern is a capacitor which is always arranged at a constant position with the standard position of the front back gap. Parts are formed.
【００２６】[0026]
【発明の効果】このようにこの発明の薄膜磁気ヘッドの
製造方法によれば、研磨モニタ用コンデンサをフロント
ギャップの絶縁膜の加工と同時に行うようにしたことに
より、製造工程を簡略化することができるとともに、パ
ターン位置の全くない研磨モニタを形成することがで
き、高い寸法精度で薄膜磁気ヘッドを製造することがで
きる。As described above, according to the method of manufacturing the thin-film magnetic head of the present invention, the polishing monitor capacitor is formed simultaneously with the processing of the insulating film in the front gap, so that the manufacturing process can be simplified. In addition, the polishing monitor having no pattern position can be formed, and the thin film magnetic head can be manufactured with high dimensional accuracy.
【図１】この発明の実施例である薄膜磁気ヘッド用チッ
プの平面図FIG. 1 is a plan view of a thin film magnetic head chip according to an embodiment of the present invention.
【図２】同薄膜磁気ヘッド用チップの断面図FIG. 2 is a sectional view of the same thin-film magnetic head chip.
【図３】この発明の他の実施例である薄膜磁気ヘッド用
チップの断面図FIG. 3 is a sectional view of a thin film magnetic head chip according to another embodiment of the present invention.
１，２１−研磨モニタ用コンデンサ ２，２２−ヘッド部 ３，２３−下部電極 ４，２４−誘電体層 ５，２５−上部電極 １１−第１コイル層 １２−絶縁層 １３−ボンディングバッド用電極層 ３１−バイアスリード ３２−絶縁層 ３３−ＭＲ素子 1, 21-Capacitor for polishing monitor 2, 22- Head part 3, 23- Lower electrode 4, 24- Dielectric layer 5, 25- Upper electrode 11- First coil layer 12- Insulating layer 13- Bonding pad electrode layer 31-Bias Lead 32-Insulating Layer 33-MR Element
Claims (1)
層とを交互に形成して製造される薄膜磁気ヘッドの製造
において、 １層の絶縁体パターン層とそれを挟む２層の導体パター
ン層を形成するための薄膜を用いて、研磨モニタ用コン
デンサを前記絶縁体パターン層、導体パターンの層の形
成と同一工程で形成し、 この研磨モニタ用コンデンサの静電容量の変化でヘッド
ギャップの研磨量を検出することを特徴とする薄膜磁気
ヘッドの製造方法。1. In the manufacture of a thin film magnetic head manufactured by alternately forming a plurality of conductor pattern layers and an insulator pattern layer, one insulator pattern layer and two conductor pattern layers sandwiching the insulator pattern layer are provided. A polishing monitor capacitor is formed using the thin film for forming in the same step as the formation of the insulator pattern layer and the conductor pattern layer, and the polishing amount of the head gap is changed by the change in the electrostatic capacitance of the polishing monitor capacitor. And a method of manufacturing a thin-film magnetic head, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25524891A JPH05101338A (en) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | Manufacture of thin film magnetic head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25524891A JPH05101338A (en) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | Manufacture of thin film magnetic head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05101338A true JPH05101338A (en) | 1993-04-23 |
Family
ID=17276106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25524891A Pending JPH05101338A (en) | 1991-10-02 | 1991-10-02 | Manufacture of thin film magnetic head |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05101338A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010119585A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-21 | 株式会社日立製作所 | Method for detecting amount of processing and processing apparatus |
-
1991
- 1991-10-02 JP JP25524891A patent/JPH05101338A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010119585A1 (en) * | 2009-04-17 | 2010-10-21 | 株式会社日立製作所 | Method for detecting amount of processing and processing apparatus |
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