JPH08287413A - 薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 より正確なギャップデプス加工が可能とな
り、１個１個の製品のギャップデプス値も外観から推定
できるようにし、製造の歩留りを向上する。 【構成】 製品パターン３２と加工マーク４０を有する
製品レチクル３４を多数横一列に配列し、その両端に加
工モニターパターン３６を有する加工モニターレチクル
３８を配置したバーブロック３０を、加工モニターパタ
ーンの一部を基準として、ウエハーパターン面からギャ
ップデプス値を測定し、加工マークによってバーブロッ
クの反りを修正しつつギャップデプス加工を行う。各製
品レチクルの一部に、ギャップデプス加工面に向かって
突出量が少しずつ異なる矩形状パターン要素４４を並列
したギャップデプス表示用パターン４２を形成してお
き、ギャップデプス加工時に矩形状パターン要素端面の
露出個数又は露出位置によってギャップデプス加工面か
らもギャップデプス値を推定可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドの製造
方法に関し、更に詳しく述べると、各製品レチクルにギ
ャップデプス表示用パターンを設けておくことにより、
ギャップデプス加工面から個々の薄膜磁気ヘッドのギャ
ップデプス値を推定可能とした方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク用薄膜磁気ヘッドの形態
には各種あるが、その代表的な例は、セラミックス基板
上に設ける上下２層の磁性膜をギャップ膜で分離し、そ
の間に磁界発生用及び誘導電流ピックアップ用のコイル
膜を形成する誘導型である。その他、再生にＭＲ効果
（磁気抵抗効果）を利用したＭＲ複合型などもある。こ
れら薄膜磁気ヘッドの製造においては、セラミックス基
板（ウエハー）上に多数の製品レチクル（薄膜磁気ヘッ
ドの製品パターン等）を縦横に規則正しく一括して形成
し、各製品レチクル毎に切断分離して、薄膜磁気ヘッド
に加工している。なお「レチクル（reticle ）」とは、
あるパターンがもつ領域をいう。

【０００３】薄膜磁気ヘッドでは、ギャップデプス、即
ち磁極ティップの先端からエイペックス迄の距離（上部
磁極は、狭幅の磁極ティップから広幅のヨーク部分へ、
絶縁膜による傾斜を経て盛り上がるように成膜するが、
この傾斜部の立ち上がり部分（絶縁膜の端縁）をエイペ
ックスApexという）、が記録・再生特性に大きな影響を
与えるため、各製品についてギャップデプスを一定値に
揃える必要がある。また安価に製造するためには、量産
化できることが肝要である。そこで、まずウエハーを横
方向に切断して、多数の製品レチクルが横一列に配列し
たバーブロックとし、そのバーブロックを一括してギャ
ップデプス加工を行い、その後、個々の製品レチクル毎
に切断分離する方法が採られてきた。

【０００４】そのため図４のＡに示すように、バーブロ
ック１０は、それぞれ製品パターン１２を有する多数の
製品レチクル１４が横一列に配列された状態となってお
り、各製品レチクル１４について、それぞれ正確なギャ
ップデプス加工を行えるようにするために、Ｕ型又はＬ
型の加工モニターパターン１６を有する加工モニターレ
チクル１８を予め横一列の製品レチクル群の両端に配置
している。図４のＢに拡大して示すように、加工モータ
パターン１６の一部を基準とすると、その基準位置ｓか
らエイペックスApexまでの寸法は、製品パターン１２と
加工モータパターン１６を作製する工程で用いるフォト
マスクで決まっている。従って両側の加工モニターパタ
ーン１６の基準位置ｓからギャップデプス加工面ｗまで
の寸法Ｌを、ウエハーパターン面から観察し光学的に測
定することで、加工時でののギャップデプス値ＧＤを求
めることができる。このようにして、ギャップデプス加
工を行いつつ、所定のギャップデプス値になったときに
加工を終了し、その後は各製品レチクル毎に切断分離す
る。

【０００５】実際には、バーブロック１０は細長いか
ら、加工の仕方、あるいは加工のための保持の具合など
によって、加工中にバーブロック１０に反りが生じた
り、斜めに研削されることがある。そこで、それを修正
するために、各製品レチクル１４には製品パターン１２
の近傍に加工マーク２０を形成しておき、その加工マー
ク２０によってバーブロック１０の反りや斜め研削など
を検出し、不具合を修正しつつ（例えば、治具に接着し
直すなどの方法によって修正する）ギャップデプス加工
を行う方法が採用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来方法で
は、ウエハーパターン面から観察して光学的にギャップ
デプス寸法を測定しているが、実際には、磁極膜の上に
は保護膜（例えば、アルミナスパッタ膜）が形成されて
おり、そのため測定には誤差が生じ易く、ギャップデプ
ス値にばらつきがでる。しかも、バーブロックから各製
品レチクル毎に切断分離した後は、各製品のギャップデ
プスが実際にいくつになっているのかは非破壊では判断
できない。

【０００７】そのため、１本のバーブロックについて、
ギャップデプス加工は、ギャップデプス値が最適値とな
るまで加工し、その後、１個１個の製品レチクル毎に切
断分離しているが、ギャップデプス測定の誤差や加工の
ばらつきで、削り過ぎの製品や削り不足の製品があって
も、切断分離後はギャップデプス値が判らず、たとえ削
り不足の製品があっても、後加工でギャップデプス値を
修正することは不可能である。これらのために、どうし
ても加工の歩留りが低下する問題があった。

【０００８】本発明の目的は、より正確なギャップデプ
ス加工が可能となり、１個１個の製品のギャップデプス
値も外観から推定できる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提
供することである。また本発明の他の目的は、個々に切
断分離した後の製品について後加工によるギャップデプ
ス値の修正を可能とし、それによって製造の歩留りを向
上させることができる薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供
することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、薄膜磁気ヘッ
ドの製品パターンと加工マークを有する製品レチクルを
多数横一列に配列し、その両端にＵ型又はＬ型の加工モ
ニターパターンを有する加工モニターレチクルを配置し
たバーブロックを、該加工モニターパターンの一部を基
準として、ウエハーパターン面からギャップデプス値を
測定し、製品レチクルの加工マークによってバーブロッ
クの反りを修正しつつギャップデプス加工を行う薄膜磁
気ヘッドの製造方法である。ここで本発明では、各製品
レチクルの一部に、ギャップデプス加工面に向かって突
出量が少しずつ異なる矩形状パターン要素を並列したギ
ャップデプス表示用パターンを形成しておき、ギャップ
デプス加工時に矩形状パターン要素端面の露出個数又は
露出位置によってギャップデプス加工面からもギャップ
デプス値を推定可能としており、この点に特徴がある。

【００１０】また上記のようなバーブロックを、その両
端の加工モニターパターンの一部を基準として、ウエハ
ーパターン面からギャップデプス値を測定し、製品レチ
クルの加工マークによってバーブロックの反りを修正し
つつギャップデプス加工を行う際に、ギャップデプス値
の許容最長値を基準としてバーブロックのギャップデプ
ス加工を行い、その後、各製品レチクル毎に切断分離
し、各製品についてギャップデプス表示用パターンの矩
形状パターン要素端面の露出個数又は露出位置によって
ギャップデプス加工面からもギャップデプス値を確認
し、加工不足の製品についてギャップデプスの追加加工
を行うようにしてもよい。

【００１１】

【作用】本発明では、ギャップデプス加工時、矩形状パ
ターン要素端面の露出個数又は露出位置によってギャッ
プデプス加工面からもギャップデプス値を確認できるた
め、ウエハーパターン面とギャップデプス加工面の両方
からギャップデプスを測定もしくは推定できる。これに
よって、より正確なギャップデプス測定・加工が可能と
なる。特にギャップデプス表示用パターンは、各製品レ
チクル毎に設けられており、最終的に製品に残るため、
１個ずつ切断分離した後でもギャップデプス値を推定で
きる。

【００１２】

【実施例】図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの製造方
法でのバーブロックの一例を示す説明図である。基本的
には、従来同様、セラミックス基板（ウエハー）上に多
数の製品レチクル（薄膜磁気ヘッドの製品パターン等）
を縦横に規則正しく一括して形成し、各製品レチクル毎
に切断分離して、薄膜磁気ヘッドを製造する。バーブロ
ック３０は、ウエハーを横方向に切断して、多数の製品
レチクル３４が横一列に配列されるようにしたものであ
り、横一列の製品レチクル群の両端にＵ型又はＬ型の加
工モニターパターン３６を有する加工モニターレチクル
３８が形成されている。

【００１３】本発明では各製品レチクル３４は、それぞ
れ製品パターン３２と、その磁極ティップ近傍両側に設
けた加工マーク４０の他に、ギャップデプス表示用パタ
ーン４２を形成したものである。このギャップデプス表
示用パターン４２は、ギャップデプス加工面に向かって
突出量が少しずつ異なる矩形状パターン要素４４を並列
した構成である。ギャップデプス表示用パターン４２の
詳細を図２に示す。仮想線で示す部分が最終的に製品
（薄膜磁気ヘッド）になる領域である。この実施例では
長さの異なる矩形状パターン要素４４を６個、上端位置
が同じで下端位置が異なるように配列している。その
他、同じ長さの矩形状パターン要素を下端位置をずらし
て配列してもよい。これらのギャップデプス表示用パタ
ーンは、製品パターンの形成工程での金属材料などによ
る膜形成と同時に行うことで形成される。

【００１４】図１のようなバーブロック３０を、従来同
様、加工モータパターン３６の一部を基準としてウエハ
ーパターン面から観察してギャップデプス値を光学的に
測定する。また本発明では、ギャップデプス加工面には
矩形状パターン要素の端面が現れ、その現れかた（露出
個数や露出位置）がギャップデプス値によって異なるこ
とになる。従って、ウエハーパターン面及びギャップデ
プス加工面の両方からギャップデプス値の測定あるいは
推定が可能となるために、より正確なギャップデプス加
工が行えることになる。

【００１５】その詳細を図３に示す。図３は、ギャップ
デプス表示用パターン４２とギャップデプス加工の関係
を示している。Ａはウエハーパターン面を見た図であ
り、Ｂはギャップデプス加工面を見た図である。セラミ
ックス基板５０上の絶縁膜５２と保護膜５４の間にギャ
ップデプス表示用パターン４２の多数の矩形状パターン
要素４４が挾まれた状態となっている。ここで、７個の
矩形状パターン要素４４の下端位置を順次０．１μｍず
つずらせておいたとする。目標とするギャップデプスの
位置（目標ライン）を破線で表し、それに向かって白抜
き矢印方向に徐々にギャップデプス加工を行う。実際の
ギャップデプス加工が目標ラインで仕上がった場合は、
Ｂに示すようにギャップデプス加工面には４個のパター
ン要素（メタル）４４の端面が露出する。もしギャップ
デプスが目標値より０．１μｍ浅くなった場合は５個の
パターン要素端面が露出し、逆にもしギャップデプスが
目標値より０．１μｍ深くなった場合は３個のパターン
要素端面しか露出しない。従って露出しているパターン
要素端面の数によって、その製品のギャップデプスを推
定できることになる。ギャップデプス表示用パターン４
２は各製品レチクルに形成されており、且つギャップデ
プス加工後も製品に残るために１個ずつ切断分離した後
でも、個々の製品のギャップデプスが推定可能である。

【００１６】また、このようなバーブロック３０を使用
すると、ギャップデプス加工の不足している製品を個別
に修正する追加加工が可能となる。加工モニターパター
ン３６の一部を基準として、ウエハーパターン面からギ
ャップデプス値を測定し、製品レチクル３４の加工マー
ク４０によってバーブロック３０の反りを修正しつつギ
ャップデプス加工を行う際に、ギャップデプス値の許容
最長値を基準として、バーブロック３０のギャップデプ
ス加工を行い、ギャップデプスが若干長めになるところ
で一旦加工を終了する。その後、各製品レチクル毎に切
断分離すると、個々の製品はギャップデプス値が目標の
レベルにあるか、もしくはやや深い状態（加工不足の状
態）となる。それは、各製品に付されているギャップデ
プス表示用パターン４２を見ることで判定できる。そこ
で、ギャップデプスが深いものについては、ギャップデ
プス表示用パターン４２の矩形状パターン要素端面の現
れかたを見ながら追加加工を施すことで、ギャップデプ
ス値を目標のレベルに追い込むことができる。これによ
って、不良品（加工しすぎてギャップデプスが浅くなっ
た製品）の発生を極力防止し、歩留りの一層の向上を図
ることができる。

【００１７】本発明において、ギャップデプス表示用パ
ターンにおける矩形状パターン要素の形状、個数、各矩
形状パターン要素毎の上下方向（ギャップデプス加工方
向）のずれ量などは、使用状態や加工条件などに応じて
適宜変更してよい。

【００１８】

【発明の効果】本発明は上記のように、各製品レチクル
に、ギャップデプス加工面に向かって突出量が少しずつ
異なる矩形状パターン要素を並列したギャップデプス表
示用パターンを形成したので、ウエハーパターン面及び
ギャップデプス加工面の両方からギャップデプス値を測
定もしくは推定することができ、そのため、より正確な
ギャップデプス加工が可能となる。また１個１個に分離
した製品のギャップデプス値を外側から観察して非破壊
的に推定できため、１個１個に切断分離した後の製品に
ついて、追加加工によるギャップデプス値の修正が可能
となり、それによって製造の歩留りを一層向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法で用いるバーブロックの一例を示す
説明図。

【図２】その製品レチクル１個と最終加工後の薄膜磁気
ヘッドの形状を示す説明図。

【図３】ギャップデプス表示用パターンとギャップデプ
スとの関係を示す説明図。

【図４】従来方法で用いるバーブロックの説明図。

【符号の説明】

３０ バーブロック ３２ 製品パターン ３４ 製品レチクル ３６ 加工モニターパターン ３８ 加工モニターレチクル ４０ 加工マーク ４２ ギャップデプス表示用パターン ４４ 矩形状パターン要素

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜磁気ヘッドの製品パターンと加工マ
   ークを有する製品レチクルを多数横一列に配列し、その
   両端にＵ型又はＬ型の加工モニターパターンを有する加
   工モニターレチクルを配置したバーブロックを、該加工
   モニターパターンの一部を基準として、ウエハーパター
   ン面からギャップデプス値を測定し、製品レチクルの加
   工マークによってバーブロックの反りを修正しつつギャ
   ップデプス加工を行う薄膜磁気ヘッドの製造方法におい
   て、 各製品レチクルの一部に、ギャップデプス加工面に向か
   って突出量が少しずつ異なる矩形状パターン要素を並列
   したギャップデプス表示用パターンを形成しておき、ギ
   ャップデプス加工時に矩形状パターン要素端面の露出個
   数又は露出位置によってギャップデプス加工面からギャ
   ップデプス値を推定可能とした薄膜磁気ヘッドの製造方
   法。
2. 【請求項２】 バーブロックを、該加工モニターパター
   ンの一部を基準として、ウエハーパターン面からギャッ
   プデプス値を測定し、製品レチクルの加工マークによっ
   てバーブロックの反りを修正しつつギャップデプス加工
   を行う際に、ギャップデプス値の許容最長値を基準とし
   てバーブロックのギャップデプス加工を行い、その後、
   各製品レチクル毎に切断分離し、各製品についてギャッ
   プデプス表示用パターンの矩形状パターン要素端面の露
   出個数又は露出位置によってギャップデプス加工面から
   もギャップデプス値を確認し、加工不足の製品について
   ギャップデプスの追加加工を行う請求項１記載の製造方
   法。