JPH07141626A

JPH07141626A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法

Info

Publication number: JPH07141626A
Application number: JP31287993A
Authority: JP
Inventors: Hiroya Kamiizumi; 裕哉上泉; Masayuki Isonaga; 雅之磯永
Original assignee: FDK Corp
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1993-11-19
Filing date: 1993-11-19
Publication date: 1995-06-02

Abstract

(57)【要約】【目的】ＧＤを簡易かつ正確にチェックすることがで
きる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供すること【構成】基板２０上に下部磁極層２１を形成し、その
上に、ギャップを構成する非磁性材層２２を形成する。
この時、非磁性材層の先端位置をＧＤ寸法が許容される
範囲内に位置させる。次に、非磁性材層の上側に、第１
絶縁層２３，第１コイル層２４，第２絶縁層２５，第２
コイル層２６，第３絶縁層２７，上部磁極層２８並びに
保護層３０を順次積層形成し、次いで基板の所定部位を
切断・研磨して薄膜磁気ヘッドを製造する。研磨量が足
りない（ａ，ｂ）と非磁性材層が十分に露出されず、研
磨しすぎる（ｄ）と第１絶縁層も露出する。許容範囲内
（ｃ）であれば、非磁性材層が所定厚さ露出する。よっ
て、ギャップ側端面に露出する各層の状態を確認するこ
とで、簡単かつ正確にＧＤのチェックを行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＨＤＤやコンピュータ
等の磁気記録装置に用いられる薄膜磁気ヘッドの製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドの構造としては、例えば
図５に示すように、基板１の上面に下部磁極層２，ギャ
ップ部となる非磁性材層３，第１絶縁層４，第１コイル
層５，第２絶縁層６，第２コイル層７，上部絶縁層８並
びに上部磁極層９が順次積層配置されている。そして、
下部磁極層２と上部磁極層９とは、図示省略するがその
後方端部側で接続されており、ヨークを構成している。
さらに上部磁極層９の上面には、保護層１０が形成され
ている。

【０００３】ところで、上記構成の薄膜磁気ヘッドを製
造するには、まず、１つの磁気ヘッドパターンの各層が
描かれたレティクルを制作する。そして、そのレティク
ル上のパターンをステップ＆リピータを用いて、縮小し
つつガラス板上に数多く転写することによりフォトマス
クを制作する。そして、そのフォトマスク上に形成され
たパターンを露光装置を用いて基板上に転写する。この
ようにして、１つの基板上に多数の磁気ヘッド素子パタ
ーンを形成する。

【０００４】これにより図６（Ａ）に示すように、裏面
側にスライダを構成する部材が取り付けられた円板状の
基板１の表面上所定位置に、多数の磁気ヘッド素子１２
を格子状に形成する。そして、係る基板１の所定部位を
切削・切断することにより所定形状に加工されたスライ
ダ付きの薄膜磁気ヘッドが製造される。

【０００５】ところで、係る薄膜磁気ヘッドの特性、特
に電磁変換特性は、磁気記録媒体の接触面から、ＡＰＥ
Ｘ（ギャップ層のすぐ上に形成された絶縁層の立ち上が
りポイント）までの距離であるＧＤ（ギャップディプ
ス）の長さに影響を受ける。よって、このＧＤが所定の
長さになるように製造する必要がある。

【０００６】そこで従来は、同図（Ｂ）に示すように基
板１上に多数の磁気ヘッド素子１２を格子状に形成した
際に、これと同時に横一例に並んだ磁気ヘッド素子１２
の両端にモニターパターン１３を形成する。すなわち、
モニターパターン１３は、略コ字状でその底辺部１３ａ
が、横一列の配置方向と略平行で、しかも最終製品でギ
ャップの先端となる部位（切削終了位置）が含まれるよ
うに形成される。

【０００７】また、各磁気ヘッド素子１２の側方所定位
置には、帯状のラップマーク１４を形成している。この
ラップマーク１４は、各素子毎のＧＤ確認用のパターン
で、図７にように、最終製品である薄膜磁気ヘッドの２
本の浮上レール部１５ａ，１５ｂのうち、磁気ヘッド素
子１２を形成しない側１５ｂで、しかも、ＧＤ＝０すな
わち、ＡＰＥＸの位置にラップマーク１４の１辺（基準
辺）１４ａがくるように形成される。そして、そのモニ
ターパターン１３及びラップマーク１４の上方は保護層
１０等の透明な部材で覆われており、外部から視認でき
るようになっている。

【０００８】そして、係るモニター１３を用いてＧＤの
管理（所定長さのものを製造する）を行うのであるが、
まず、図６（Ｂ）に示すように基板１をまず横方向に切
断して１列分の処理ブロック体１′を取り出す。そし
て、ギャップ側端面１′ａを切削加工するとともに、モ
ニターパターン１３の抵抗値を測定する。すると、切削
加工開始当初は、切削面がモニターパターン１３の底辺
部１３ａに到達しないため、抵抗値は変化しないが、あ
る程度切削が進み底辺部１３ａにいたると、モニターパ
ターン１３の底辺部１３ａが削られるため、その切削量
に応じて抵抗値が変化（増加）する。

【０００９】そして、両側に形成したモニターパターン
１３の抵抗値を見ながら両者のバランスを取りつつ切削
する。これにより、ギャップ側端面１′ａからの切削量
は各部で同じになるとともに、各素子１２のＡＰＥＸ位
置も直線上に配置されているので、各素子のＧＤが同一
に保たれる。そして、係る抵抗値が所定の値になったな
ら、切削を終了する。これにより、各素子が所望のＧＤ
寸法に形成されたと推測できる。

【００１０】次いで、上記したごとく処理ブロック体
１′の所定箇所を切断することにより各薄膜磁気ヘッド
毎に分離するのであるが、その様にして製造された薄膜
磁気ヘッドが、所定の基準内に入っているか否かの良否
判定をする。具体的には、保護層１０の上面側から、ラ
ップマーク１４の基準辺１４ａから先端（ギャップ側端
面１′ａ）までの距離（ＧＤ）を測定する。これによ
り、製品（薄膜磁気ヘッド）１個毎の良否判定が行われ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の製造方法では、以下に示す問題を有している。
すなわち、上記ラップマーク１４の基準辺１４ａから研
磨面までの距離を測定するためには、上面側から顕微鏡
を用いて検査することになるが、上記研磨面の位置を見
るためには顕微鏡の焦点位置を保護層１０の上面（表
面）に合わせ、一方、ラップマーク１４の基準辺１４ａ
の位置を見るためには顕微鏡の焦点位置をその上面から
所定距離だけ深い位置（保護層の厚み分だけ表面から下
方に位置する）に合わせる必要がある。このように両者
に焦点深度の差があるため、上記距離の測定の際には顕
微鏡の上下軸を移動する必要があり、測定精度が劣化し
てしまう。そして、上記距離はサブミクロンの精度で測
定する必要があるため、係る深度の差による誤差により
充分なＧＤの管理が行えない。

【００１２】さらに、ＡＰＥＸ（ＧＤ＝０）の位置と、
ラップマーク１４の基準辺１４ａの相対位置が必ずしも
一致することができず、ばらつく傾向があるので、測定
精度がより低下し、誤判定をするおそれがある。

【００１３】また、磁気ヘッドの特性は、上記ＧＤが許
容範囲内にあるか否かに加え、ギャップの長さ（ＧＬ）
も、重要な要因の１つになっているため、そのＧＬ寸法
の検査も行う必要があるため、煩雑となる。

【００１４】本発明は、上記した背景に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、簡易かつ正確にチェ
ックすることができ、各素子間でのＧＤのばらつきを少
なくし、所望の特性を得ることのできる薄膜磁気ヘッド
の製造方法を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ため、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法では、基
板上に下部磁極層を設け、その下部磁極層の上に、ギャ
ップ用の非磁性材層，下部絶縁層，所定数のコイル層，
そのコイル層を覆う絶縁層を所定の位置関係で積層形成
し、さらにその上面に上部磁極層並びに保護層を形成し
てなる磁気ヘッド素子を多数形成し、次いで、前記基板
の所定部位を切断するようにした薄膜磁気ヘッドの製造
方法であって、前記非磁性材層を形成するに際し、その
パターン形状を、ギャップ側先端位置が、最終製品にお
けるギャップディプスの許容範囲内に位置するような形
状とした。

【００１６】

【作用】非磁性材層を、その先端部がＧＤ寸法の許容範
囲内に位置するようなパターン形状で形成する以外は、
通常の工程により各層を所定の順に積層形成して基板上
に多数の磁気ヘッド素子を形成する。そして、その基板
の所定部位を切断・研磨して薄膜磁気ヘッドを製造す
る。この時、研磨量がたりず、ＡＰＥＸ位置からギャッ
プ側端面までの距離であるギャップディプス（ＧＤ）の
寸法が、所定の規格より長いと、ギャップ側端面に非磁
性材層が十分に露出されない。また、逆に研磨しすぎる
と、非磁性材層，上下の磁極層以外に隣接する他の層も
ギャップ側端面に露出してしまう。そして、ＧＤ寸法
が、許容範囲内であれば、所定の厚さからなる非磁性材
層が露出する。よって、ギャップ側端面に露出する各層
の状態を確認することで、簡単かつ正確にＧＤのチェッ
クが行える。また、このチェックは、非磁性材層の厚さ
を測定することにより行うため、ＧＬが所定の範囲内に
あるか否かも同時に検査されることになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方
法の好適な実施例を添付図面を参照にして詳述する。図
１〜図３は本発明の一実施例を示している。図示するよ
うにまず所定のパターン形状の描かれたレティクルとス
テップ＆リピータ等でできたフォトマスクを用いて、基
板２０上に順次所定の層を形成する。すなわち、まず基
板２０上にパーマロイ等からなる所定形状の下部磁極層
２１を形成する。次いで、下部磁極層２１の上に、ギャ
ップを構成する非磁性材層２２を形成する。ここで本発
明では、上記非磁性材層２２を形成するに際し、図５に
示すように従来は基板１の全面にわたって一様に形成し
たのに対し、図１に示すように下部磁極層２１の先端側
所定部位、すなわち、ＧＤ寸法が許容される範囲内で形
成するようにしている。

【００１８】より具体的には、図２に示すように、非磁
性材層２２は、横方向にのびる所定幅の帯状のパターン
形状に形成されるが、係るパターンニングは、レジスト
を塗布後、露光現像して、上記帯状パターンに相当する
部分を除去して凹部を形成し、その凹部内にその非磁性
材層２２を成膜することになる。そして、残ったレジス
トの側面は、上方にいくにしたがって先細り状のテーパ
面となるため、上記凹部、すなわち形成される非磁性材
層２２の先端側の側面２２ａは逆に上方にいくにしたが
って広がっていく逆テーパ面となる（図１参照）。そし
て、その側面２２ａの最下部２２ｂが、上記ＧＤ寸法の
許容範囲内に位置するように、パターンニングされる。
換言すれば、空中に浮いている（下部磁極層２１から離
反している）先端部分２２ｃは、ＧＤ寸法の許容範囲外
に位置するように形成される。

【００１９】次いで、非磁性材層２２の上側に、有機
物，樹脂からなる第１絶縁層２３，第１コイル層２４，
第２絶縁層２５，第２コイル層２６，第３絶縁層２７，
上部磁極層２８並びに保護層３０を順次積層形成する。
これにより、基板上に多数の磁気ヘッド素子が形成され
る。なお、各層（非磁性材層を除く）の製造方法は、従
来のものと同様のものを用いることができ、さらに、非
磁性材層も、パターン形状を異ならせる（そのパターン
形状に応じたフォトマスクを作成する必要がある）だけ
で、その他の製造工程は従来のものと同様となる。ま
た、本例では、具体的な図示は省略したが、横一列に並
んだ磁気ヘッド素子の両側端には、略コ字状のモニター
パターンを形成している。

【００２０】次に、従来と同様に、基板２０の所定部位
を横方向に切断して、処理ブロック体を製造すると共
に、モニターパターンを見ながら所定面（ギャップ側端
面）を所定量だけ研磨し、その後処理ブロック体を切断
して薄膜磁気ヘッドを製造する。

【００２１】この後、各薄膜磁気ヘッド毎にＧＤ，ＧＬ
が規格を満たしているか否かの良否判定を行うことにな
るが、非磁性材層２２の側面２２ａの最下部２２ｂをＧ
Ｄ寸法の許容範囲内に位置させたため、最終研磨位置
（ギャップ側端面）が図１中のａ−ａ位置とすると、そ
のギャップ側端面は、図３（Ａ）に示すように下部磁極
層２１と上部磁極層２８は露出する（基板２０並びに保
護層３０も当然露出する）が、非磁性材層２２は露出し
ない。

【００２２】また、最終研磨位置が上記ａ−ａ位置より
ももう少しＡＰＥＸ位置に近付いた図１中のｂ−ｂ位置
とすると、そのギャップ側端面は、図３（Ｂ）に示すよ
うに下部磁極層２１と上部磁極層２８に加え、非磁性材
層２２も露出するが、上部磁極層２８は、非磁性材層２
２の上下両側に現れる。しかも、非磁性材層２２の厚さ
（ＧＬ）も、薄い。

【００２３】そして、最終研磨位置がＧＤの許容寸法内
に位置するｃ−ｃ位置のギャップ側端面は、図３（Ｃ）
に示すように下部磁極層２１と上部磁極層２８の間に、
非磁性材層２２が介在する状態となり、しかも、非磁性
材層２２は、成膜した厚さがそのまま現れるため、上記
ｂ−ｂ位置に比べ厚く、ＧＬの許容寸法内となる。

【００２４】さらに、最終研磨位置がＡＰＥＸ位置（Ｇ
Ｄ＝０）よりも奥側のｄ−ｄ位置のギャップ側端面は、
図３（Ｄ）に示すように非磁性材層２２と上部磁極層２
８の間に第１絶縁層２３が現れる。

【００２５】よって、ギャップ側端面に非磁性材層２２
が現れていなかったり、その厚さが薄い場合、並びに第
１絶縁層２３まで現れている場合には、ＧＤが許容寸法
を満たしていないと判断できる。そして、非磁性材層２
２の厚さＧＬが所定の値で、しかも、その上下両側には
上部磁極層２８と下部磁極層２１が存在している場合に
は、良品と判断できる。

【００２６】そして、係る判断は、研磨状態を外部（研
磨面側）から確認することで、簡単かつ正確にＧＤのチ
ェックが行える。しかも、その判断は、同一平面上に位
置する各層のギャップ側端面への露出状態を見ることに
より行うため、従来のように焦点深度の差がなく測定器
（顕微鏡）の軸移動が不要となる。さらに、ＧＤが許容
寸法内にあるか否かの判断を、非磁性材層２２の厚さＧ
Ｌをみて行うようにしたため、同時にＧＬの良否判定も
行え、判定処理の簡略化が図れる。

【００２７】なお、上記した実施例では、処理ブロック
体への研磨処理時には、モニターパターンを監視するこ
とによりその研磨終了時の判断を行うようにしたが、そ
の研磨面を監視しながら研磨し、非磁性材層２２の厚さ
ＧＬが所定の値になった時に研磨を終了するようにして
も良い。

【００２８】なお、上記した実施例では、非磁性材層２
２を下部磁極層２１の上に形成した例について説明した
が、本発明はこれに限ることなく、例えば図４（Ａ）に
示すように、最上層のコイル層２６の上に非磁性材層２
２を形成する構造のものでも良く、或いは同図（Ｂ）に
示すように最上層の絶縁層２７の上に非磁性材層２２を
形成する構造のものでも良い。そして、それらいずれの
場合も、非磁性材層２２の先端側を所定位置に設定する
ことにより、最終研磨位置によりそのギャップ側端面に
露出する各層の状態からＧＤ，ＧＬの良否判定を簡単に
行うことができる。

【００２９】なお上記した実施例並びに変形例では、コ
イル層と２層に設けた多層コイル構造の薄膜磁気ヘッド
について説明したが、本発明はこれに限ること無く、例
えば１層或いは３層以上のものでももちろんよい。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法では、非磁性材層の先端部をＧＤ寸法の
許容範囲内に位置させたため、ギャップ側端面に露出す
る各層の状態を確認することで、簡単かつ正確にＧＤの
チェックが行える。すなわち、研磨面に露出する各層の
露出部位は、同一平面状に位置するため、従来のように
焦点深度の差がなく測定器（顕微鏡）の軸移動が不要と
なり、測定器の精度を充分に生かすことができ、正確な
判定を行うことができる。また、このＧＤの判定と共に
ＧＬの判定も同時に行うことができる。よって、良否判
定を行うに際し、誤判定を行うことが可及的に抑制で
き、電磁変換特性のばらつきを可及的に抑えることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方法の一実
施例を説明するための図である。

【図２】非磁性材層の製造工程を説明する図である。

【図３】ＧＤチェックの方法の説明をする図である。

【図４】変形例を示す図である。

【図５】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
である。

【図６】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
である。

【図７】従来の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図
である。

【符号の説明】

２０基板２１下部磁極層２２非磁性材層２３第１絶縁層２４第１コイル層２５第２絶縁層２６第２コイル層２７第３絶縁層２８上部磁極層３０保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に下部磁極層を設け、その下部磁
極層の上に、ギャップ用の非磁性材層，下部絶縁層，所
定数のコイル層，そのコイル層を覆う絶縁層を所定の位
置関係で積層形成し、さらにその上面に上部磁極層並び
に保護層を形成してなる磁気ヘッド素子を多数形成し、
次いで、前記基板の所定部位を切断するようにした薄膜
磁気ヘッドの製造方法であって、前記非磁性材層を形成するに際し、そのパターン形状
を、ギャップ側先端位置が、最終製品におけるギャップ
ディプスの許容範囲内に位置するような形状としたこと
を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。