JPH0744822A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

薄膜磁気ヘッドの製造方法

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JPH0744822A
JPH0744822A JP18425493A JP18425493A JPH0744822A JP H0744822 A JPH0744822 A JP H0744822A JP 18425493 A JP18425493 A JP 18425493A JP 18425493 A JP18425493 A JP 18425493A JP H0744822 A JPH0744822 A JP H0744822A
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JP
Japan
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polishing
magnetic pole
magnetic
lower magnetic
insulating layer
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JP18425493A
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Hidekazu Tanaka
秀和 田中
Junzo Toda
順三 戸田
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication 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
    • G11B5/3169Working or finishing the interfacing surface of heads, e.g. lapping of heads
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    • G11B5/1871Shaping or contouring of the transducing or guiding surface

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気ディスク装置などに用いられ磁気記録・
再生する薄膜磁気ヘッドの製造方法に係り、とくに薄膜
形成面の平坦化研磨方法に関し、平面研磨作業の効率化
と平面度の高精度化とを図ることを目的とする。 【構成】 研磨される非磁性絶縁層4bよりも高硬度の研
磨ストッパ10を下磁極2の周辺部に下磁極の厚さより少
なくとも厚く形成するか、あるいは下磁極面上に形成す
る工程と、この研磨ストッパに達するまでラッピング加
工を行う工程と、さらに下磁極面上にある研磨ストッパ
はイオンミリングにより除去する工程を含み構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置など
に用いられ磁気記録・再生する薄膜磁気ヘッドの製造方
法に係り、とくに薄膜形成面の平坦化研磨方法に関す
る。
【0002】薄膜磁気ヘッドは、図4の模式側断面図に
示すように非磁性体基板(ウエーハ基板)1上に先端磁
気ギャップ部2aを有し中間の磁路結合部2bで結合する一
対の上、下磁極3,2 と、この磁極3,2 間で非磁性絶縁層
4bの中に埋め込まれ磁路結合部2bを中心にスパイラル状
に巻回するコイル導体層5とそれを保護する絶縁保護膜
6とで構成されている。なお、7は記録媒体対向面であ
る。
【0003】この薄膜磁気ヘッドの製造方法は、ウエー
ハ基板上に多数個取りできるように多数の薄膜磁気ヘッ
ドをマトリックス状に整列形成し、最後に個々にスライ
スし単体の薄膜磁気ヘッドに仕上げている。その構成層
の成膜工程の中で、下磁極の上磁極に対する対向面は、
先端磁気ギャップ部及び磁路結合部を形成するため平坦
に研磨する必要がある。
【0004】その薄膜形成面を平坦化する際の研磨作業
を効率化し、研磨面の平面度を高精度化することが要望
されている。
【0005】
【従来の技術】従来の研磨方法を工程順に示す図5(a),
(b),(c) の要部模式側断面図を用いて説明する。図5の
(a) 図は下磁極2の形成状態を示す。
【0006】図示するように、AI2O3-TiC などの非磁性
体でなるウエーハ基板1上に非磁性絶縁層(AI2O3)4a を
スパッタリングにより被着し、その非磁性絶縁層4aの各
薄膜磁気ヘッドのコイル導体層(Cu)5の形成位置(図4
参照)に凹部4a-1を研削加工し、その上にNi-Fe などの
磁性体をスパッタリングにより被着した後、その磁性体
をフォトリソグラフィ技術により下磁極2にパターニン
グしている。
【0007】さらに、図5の(b) 図に示すように、凹部
4a-1を埋めるように基板全面に非磁性絶縁層(AI2O3)4b
をスパッタリングすると下磁極2も覆われ、非磁性絶縁
層4bの表面は凹部4a-1及び下磁極2の膜厚の影響を受け
て凹凸面になる。この非磁性絶縁層4bの凹凸面は、後工
程で先端磁気ギャップ部2a及び磁路結合部2bを形成する
ため平坦面にする必要があり、平坦にして下磁極2を露
出させるため研磨は破線で示すA位置まで行う。
【0008】この場合の従来の平坦化研磨方法は、予
め、研磨前にウエーハ基板1の板厚、下磁極2及び非磁
性絶縁層4bのそれぞれの厚さを膜厚モニター(膜厚測定
器)で測定しておき、研磨作業と膜厚を含む全基板厚さ
の測定作業とを交互に繰り返しながら、下磁極2の先端
磁気ギャップ部2a及び磁路結合部2bの表面が露出し凹部
4a-1の非磁性絶縁層4bが平坦になるまで図示しないラッ
ピング定盤を手動で往復させ研磨する。図5の(c) 図は
研磨終了後の状態を示している。
【0009】つぎに、図示しないが非磁性絶縁層4b上に
コイル導体層を形成し、以後、構成層を順次に形成して
いく。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うにラッピング加工による平面研磨と全基板厚さの測定
との繰り返し作業によれば、作業効率が悪く、またウエ
ーハ基板及びラッピング定盤の平面度が平面加工に影響
して加工精度を悪くしているといった問題があった。
【0011】上記問題点に鑑み、本発明は平面研磨作業
の効率化と平面度の高精度化とが図れる薄膜磁気ヘッド
の製造方法を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法においては、研
磨する非磁性絶縁層よりも高硬度の研磨ストッパを下磁
極の周辺部に下磁極の厚さより少なくとも厚く形成する
か、あるいは下磁極面上に形成する工程と、この研磨ス
トッパに達するまでラッピング加工を行う工程と、さら
に下磁極上にある研磨ストッパはイオンミリングにより
除去する工程を含み構成する。
【0013】
【作用】研磨する非磁性絶縁層よりも硬度の高い研磨ス
トッパを下磁極の周辺部に下磁極の厚さより少なくとも
厚く(高く)か、または下磁極上に設けておき、ラッピ
ング研磨加工を行うと、研磨ストッパが固いため、研磨
速度が遅くなることで研磨ストッパに達したことを感知
することができ、続いて下磁極が露出することが予測で
きるため研磨過剰を未然に防止することができる。その
ため、全基板厚さの測定回数を減少することができ、そ
の分だけ研磨の作業効率を向上することができる。
【0014】また、研磨ストッパを下磁極の周辺部また
は下磁極面上に形成し、これを目安に研磨するため、平
面度がウエーハ基板及びラッピング定盤の平面度に依存
されず平面加工精度を良くすることができる。
【0015】
【実施例】以下、図面に示した実施例に基づいて本発明
の要旨を詳細に説明する。なお、従来と同じ構成層及び
構成部分には同一符号を付している。
【0016】本発明の平坦化研磨は従来同様にラッピン
グ加工によるが、その研磨方法を工程順に示す図1(a),
(b),(c) の要部模式側断面図に示す。図1の(b) 図に示
すように、ウエーハ基板(AI2O3-TiC)1上に非磁性絶縁
層(AI2O3)4a を介し下磁極(NiFe)2を形成し、さらにそ
の上に凹部4a-1を埋めるように基板全面に非磁性絶縁層
(AI2O3) 4bをスパッタリングするが、本発明ではこの非
磁性絶縁層4bを破線で示すB位置まで平坦に研磨する必
要から、研磨する非磁性絶縁層4bの中に研磨ストッパ10
を予め、埋め込んでおく点が異なる。
【0017】本実施例では、この研磨ストッパ10は、研
磨する非磁性絶縁層4b及び下磁極2(下磁極2も若干、
削られる)のいずれよりも硬度の高い、例えばアモルフ
ァスカーボンなどの高硬質非磁性絶縁体をプラズマCV
Dにより被着し、その厚さを下磁極2の厚さより少なく
とも厚くする。また、研磨ストッパ10は下磁極2の周辺
部に設け、本実施例では図1の(a) 図に示すように、ウ
エーハ基板1上のマトリックス状に整列形成された複数
の下磁極(図示略)をブロック単位に区切り、研磨スト
ッパ10はこの単位ブロックを囲むように格子形にパター
ニングする。プラズマCVDは、単位ブロックを格子形
にフォトリソグラフィ技術によりレジストで覆った後に
行う。なお、格子形の各枡目の中にある複数の下磁極
(単位ブロック)は図示を省略してある。
【0018】つぎに、下磁極2の先端磁気ギャップ部2a
及び磁路結合部2b(図3参照)の表面を露出するため非
磁性絶縁層4bの表面をラッピング加工により平坦に研磨
する。研磨は非磁性絶縁層4bの中に埋もれた研磨ストッ
パ10が現れるまで図示しないラッピング定盤を手動で往
復させて行う。研磨ストッパ10は、非磁性絶縁層4bの材
質であるAI2O3 より硬いため研磨速度が 1/100〜1/50と
小さく、研磨が進みにくくなれば、ラッピング定盤(図
示略)が研磨ストッパ10に達したのを容易に感知でき
る。研磨ストッパ10に達して更に研磨を続け、下磁極2
面が露出したら研磨終了とする。図1の(c) 図は研磨終
了後の状態を示す。
【0019】もし、研磨ストッパの厚さが下磁極の厚さ
に等しければ、研磨ストッパに達すると同時に下磁極が
露出するため、研磨効率は最も良くなり、研磨ストッパ
の厚さは下磁極の厚さに近いのが望ましい。そのため、
ウエーハ基板、下磁極及び非磁性絶縁層のそれぞれの厚
さ(高さ)を測定しておき、その測定値で非磁性絶縁層
及び研磨ストッパの厚さを決定する。
【0020】平坦面を形成したら、つぎに、非磁性絶縁
層4b上に図示しないコイル導体層を形成し、以後、構成
層を順次に形成していく。このように、研磨層の中に研
磨ストッパを埋め込み、それに達するまで研磨作業を行
うため、従来の研磨作業のように研磨と厚さ測定とを何
回も繰り返しながら研磨する必要はなく、研磨作業の効
率を格段に改善することができる。また、研磨ストッパ
はウエーハ基板全面に格子状に設けられていることによ
り、ラッピング定盤との研磨抵抗が基板全面に均等に生
じ、偏りなく均一に研磨することができ、平面加工精度
を向上することができる。なお、研磨ストッパは下磁極
の単位ブロックの周辺に設けているため後工程に支障は
なく、とくに除去する必要はない。
【0021】つぎに、本発明の他の実施例の研磨方法を
工程順に示す図2(a),(b) の要部模式側断面図を用いて
説明する。図2の(a) 図に示すように、本実施例の研磨
ストッパ10、即ち10-1は、被着する部位が前記実施例と
は異なり下磁極2面上に形成し、その上に非磁性絶縁層
4bを形成することで埋め込まれる。この場合にも、非磁
性絶縁層4bの表面は従来と同じように凹凸面となるた
め、また下磁極2の先端磁気ギャップ部及び磁路結合部
(図3参照)の表面を露出するため先の実施例と同様に
平坦に研磨する必要がある。
【0022】この場合の研磨方法は、埋め込んだ研磨ス
トッパ10-1を目安に従来同様に非磁性絶縁層4bをラッピ
ング研磨し、破線Cの研磨ストッパ10-1に達すれば研磨
終了とする。図2の(b) 図は研磨終了後の状態を示す。
【0023】この実施例も、研磨ストッパが、研磨され
る非磁性絶縁層よりも硬く研磨速度が遅いため、研磨ス
トッパに達したのを容易に感知することができる。しか
し、本実施例では研磨ストッパを下磁極の先端磁気ギャ
ップ部及び磁路結合部を形成する部分に設けたため、そ
の部分は除去する必要がある。そのため、さらに下磁極
が露出するまで研磨を続けて研磨ストッパを除去する。
【0024】あるいは、この研磨ストッパは高硬質で研
磨しにくいため、イオンミリングにより除去してもよ
い。イオンミリングで除去すると、ラッピング加工(機
械的研磨)によるウエーハ基板表面の残留応力(歪み)
を同時に軽減する効果がある。なお、イオンミリングに
より下磁極表面が露出し、さらに多少エッチングされた
としても下磁極表面に与えるダメージは問題にならな
い。
【0025】また、下磁極はウエーハ基板上にマトリッ
クス状に整列形成されているため、下磁極面上に設けた
研磨ストッパは実質的に基板全面にわたって均等に配置
したと同じこととなり、先の実施例の格子形の研磨スト
ッパと同様にラッピング定盤との研磨抵抗が基板全面に
均等に生じ、偏りなく均一に研磨することができ、同様
に平面加工精度を向上することができる。
【0026】また、上記説明の薄膜磁気ヘッドは磁気変
換型の磁気記録・再生ヘッドとしたが、さらに他の実施
例として図3の要部模式側断面図に示すように、例えば
図1の(b),(c) 図の実施例の研磨した平坦面(破線B位
置)上に、フラックスガイド8aと磁気抵抗効果素子層8b
と引き出し導体8cとでなる磁気効果型素子8をコイル導
体層5に並設し、磁気変換型と磁気抵抗効果型とを併合
した複合型薄膜磁気ヘッドを製造する場合にも適用でき
ることは言うまでもない。
【0027】
【発明の効果】以上、詳述したように本発明によれば、
平面研磨作業の効率化と平面度の高精度化とを向上する
ことができるといった産業上極めて有用な効果を発揮す
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による一実施例の研磨方法を工程順に
示す要部模式側断面図
【図2】 本発明による他の実施例の研磨方法を工程順
に示す要部模式側断面図
【図3】 本発明による複合型薄膜磁気ヘッドの要部模
式側断面図
【図4】 従来技術による磁気変換型薄膜磁気ヘッドの
要部模式側断面図
【図5】 従来技術による研磨方法を工程順に示す要部
模式側断面図
【符号の説明】
1 ウエーハ基板(非磁性体基板) 2 下磁極 4a-1 凹部 4b 非磁性絶縁層(研磨層) 10 研磨ストッパ(高硬質非磁性絶縁体)

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上、下磁極を有し、かつ該下磁極が先端
    の磁気ギャップと後端の磁路結合部とを結ぶ中間部に凹
    部を有するとともに、該凹部に非磁性絶縁層を埋設して
    なる薄膜磁気ヘッドの製造方法において、 前記下磁極(2) の凹部(4a-1)に埋設した非磁性絶縁層(4
    b)の表面を研磨して平坦化する際、当該非磁性絶縁層(4
    b)よりも高硬度で下磁極(2) の厚さより少なくとも厚い
    研磨ストッパ(10)を下磁極(2) の周辺部に形成する工程
    と、前記非磁性絶縁層(4b)を研磨ストッパ(10)に達する
    までラッピング加工を行う工程を含むことを特徴とする
    薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記研磨ストッパ(10)を下磁極(2) の周
    辺部に形成せずに、該下磁極(2) 上に形成した後、該研
    磨ストッパ(10)に達するまでラッピング加工を行うこと
    を特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
    法。
  3. 【請求項3】 ウエーハ基板(1) 上の複数の下磁極(2)
    をブロック単位に区切り、該単位ブロックの周辺部に格
    子状の研磨ストッパ(10)を形成する工程を含むことを特
    徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
  4. 【請求項4】 平坦化研磨により露出した研磨ストッパ
    (10)をイオンミリングにより除去する工程を含むことを
    特徴とする請求項2記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
JP18425493A 1993-07-27 1993-07-27 薄膜磁気ヘッドの製造方法 Withdrawn JPH0744822A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000033358A1 (en) * 1998-12-03 2000-06-08 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of forming an assembly of stacked layers
US6967055B2 (en) 2002-04-19 2005-11-22 Alps Electric Co., Ltd. Thin-film magnetic head and method of forming the same

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