JPH10172115A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄膜磁気ヘッドの記録媒体対向面の研磨工程
中あるいは研磨工程終了時点において、磁気抵抗効果型
ヘッドの磁気抵抗効果素子層の正確なストライプハイト
あるいは誘導型ヘッドの磁気コア層の正確なスロートハ
イトを検知することができるような研磨量検知手段を提
供する。 【課題手段】 本発明に従った薄膜磁気ヘッドにおける
研磨量検知手段は、該薄膜磁気ヘッドを構成するいずれ
かの薄膜層と同時に形成される第１及び第２の薄膜パタ
ーンを備え、前記第１の薄膜パターンは、記録媒体対向
面に対して非平行な第１の端辺と記録媒体対向面及び前
記第１の端辺に対して非平行な第２の端辺とを有し、前
記第２の薄膜パターンは、前記第１の薄膜パターンの第
１の端辺に対して平行な第３の端辺を有することを特徴
とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ハードディスクド
ライブ等の磁気記録装置に用いられる薄膜磁気ヘッドに
関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスクドライブ用の磁気ヘッド
として、下部シールド層、磁気抵抗効果素子層、上部シ
ールド層等を備える再生用の磁気抵抗効果型ヘッドと、
下部コア層、ギャップ層、コイル層、上部コア層等を備
える記録用の誘導型ヘッドとを、スライダ基体上に積層
形成した薄膜磁気ヘッドが注目されている。ここで、前
記磁気抵抗効果型ヘッドの上部シールド層と前記誘導型
ヘッドの下部コア層とは、一体化したマージコア層とし
て形成される場合もある。

【０００３】斯かる薄膜磁気ヘッドの電磁変換効率を最
適化するためには、磁気抵抗効果型ヘッドにおける磁気
抵抗効果素子層のストライプハイトや誘導型ヘッドにお
けるコア層のスロートハイトの正確な制御が求められ
る。例えば、前記磁気抵抗効果素子層のストライプハイ
トは、２±０．２μｍ程度あるいは１±０．１μｍ程度
に仕上げる必要がある。

【０００４】前記ストライプハイトやスロートハイト
は、該薄膜磁気ヘッドの記録媒体対向面を研磨すること
により変化するが、該研磨量を検知する手段として、薄
膜磁気ヘッドを構成する各薄膜層が形成されるスライダ
基体上に三角形状や階段形状の研磨量検知パターンを設
ける技術が特公平４−４１０１号公報に開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが実際には、磁
気抵抗効果型ヘッドの磁気抵抗効果素子層を例にとれ
ば、図６に示すように、磁気抵抗効果素子層３の成膜、
エッチングプロセス終了後の平面形状（図６において斜
線を施した領域）は、エッチング用レジストを形成する
ためのフォトマスクの形状（図６において実線で囲んだ
領域）から略等方的に縮小し、その縮小量ｅ１は、磁気
抵抗効果素子層の膜厚やレジストパターン形成条件、エ
ッチング条件等により不規則に変化する。

【０００６】従って、前記特公平４−４１０１号公報に
開示されたような三角形状の研磨量検知パターン１を磁
気抵抗効果素子層３と同時に形成し、記録媒体対向面の
研磨が図６の上方から破線Ｌの位置まで進んだときに、
記録媒体対向面に現れる研磨量検知パターンの寸法ａを
測定しても、磁気抵抗効果素子層のストライプハイトｈ
の絶対値を正確に検知することができない。

【０００７】なお、前記縮小量ｅ１に関して、原理的に
は、磁気抵抗効果素子層３のエッチングプロセス終了後
のトラック幅ｗとフォトマスク上での設計寸法Ｗとの差
から縮小量ｅ１を算出することも可能であるが、実際に
は、磁気抵抗効果素子層のトラック幅方向両端に通電用
電極層（図示省略）等が接続されるので、その接続境界
を識別することが非常に難しい。

【０００８】本発明は、薄膜磁気ヘッドの記録媒体対向
面の研磨工程中あるいは研磨工程終了時点において、正
確なストライプハイトあるいはスロートハイトを検知す
ることができるような研磨量検知手段を提供するするも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に従った薄膜磁気
ヘッドにおける研磨量検知手段は、該薄膜磁気ヘッドを
構成するいずれかの薄膜層と同時に形成される第１及び
第２の薄膜パターンを備え、前記第１の薄膜パターン
は、記録媒体対向面に対して非平行な第１の端辺と記録
媒体対向面及び前記第１の端辺に対して非平行な第２の
端辺とを有し、前記第２の薄膜パターンは、前記第１の
薄膜パターンの第１の端辺に対して平行な第３の端辺を
有することを特徴とするものである。

【００１０】上記本発明の研磨量検知手段を用いれば、
記録媒体対向面の研磨工程中に該記録媒体対向面側から
前記第１及び第２の薄膜パターンを観察して、記録媒体
対向面の研磨により変化する寸法、すなわち互いに非平
行な端辺間の寸法と、記録媒体対向面の研磨により変化
しない寸法、すなわち互いに平行な端辺間の寸法とを測
定することにより、研磨量の絶対値を正確に検知するこ
とができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に従った薄膜磁気ヘ
ッドにおける研磨量検知手段の構成例と、それを用いた
研磨量検知方法の例について、図面を参照しながら説明
する。

【００１２】本発明第１実施例による研磨量検知手段
は、薄膜磁気ヘッドを構成する各種薄膜層の内、磁気抵
抗効果素子層と同時に成膜、エッチングすることにより
形成され、図１に示すように、磁気抵抗効果素子層３に
隣接した第１及び第２の薄膜パターン１、２を備えるも
のである。

【００１３】該実施例における第１の薄膜パターン１
は、磁気抵抗効果素子層３のストライプハイト方向、す
なわち記録媒体対向面に垂直な方向に沿った第１の端辺
１１と該第１の端辺に対して角度θで斜交する第２の端
辺１２とを有する三角形状の薄膜パターンであり、第２
の薄膜パターン２は、前記第１の薄膜パターンの第１の
端辺１１に対して平行な第３の端辺２３と第２の端辺１
２に対して平行な第４の端辺２４とを有する三角形状の
薄膜パターンである。

【００１４】ここで、磁気抵抗効果素子層３及び第１、
第２の薄膜パターン１、２のエッチングプロセス終了後
の平面形状（図１において斜線を施した領域）は、エッ
チング用レジストを形成するためのフォトマスクの形状
（図１において実線で囲んだ領域）から略等方的にｅ１
だけ縮小しているが、記録媒体対向面の研磨が図１の上
方から破線Ｌの位置まで進んだとき、記録媒体対向面側
から第１及び第２の薄膜パターンを観察して、記録媒体
対向面の研磨により変化する寸法、すなわち互いに非平
行な端辺間の寸法（例えば第１の薄膜パターンの第１の
端辺１１と第２の端辺１２との間の寸法ａ）と、記録媒
体対向面の研磨により変化しない寸法、すなわち互いに
平行な端辺間の寸法（例えば第１の薄膜パターンの第１
の端辺１１と第２の薄膜パターンの第３の端辺２３との
間の寸法ｂ）とを測定することにより、以下のような関
係式から磁気抵抗効果素子層のストライプハイトｈを算
出することができる。

【００１５】すなわち、図１に示す各部の寸法、角度の
間には、

【００１６】

【数１】

【００１７】の関係があるので、

【００１８】

【数２】

【００１９】となり、ａとｂとを測定すれば、フォトマ
スク上での設計寸法Ｂ、Ｄ及び角度θの値を用いてｈを
算出することができる。なお、Ｈ、Ａ、Ｂはそれぞれ
ｈ、ａ、ｂに対応するフォトマスク上での寸法、Ｄはフ
ォトマスク上での第１の薄膜パターンの第１の端辺１１
と第２の端辺１２との交点からフォトマスク上でＨ＝０
となる線までの距離、ｅ２は第１の薄膜パターンの第２
の端辺１２及び第２の薄膜パターンの第４の端辺２４の
フォトマスク上で規定された位置からのズレ量の記録媒
体対向面への投影寸法を示している。

【００２０】また、この実施例の場合、第１の薄膜パタ
ーンの第２の端辺１２と第２の薄膜パターンの第４の端
辺２４とが互いに平行であるから、その間の寸法ｃと前
記ａとを測定することにより、フォトマスク上での設計
寸法Ｃ、Ｄ及び角度θの値を用いてｈを算出することも
できる。ここでＣは、ｃに対応するフォトマスク上での
寸法を示している。

【００２１】さらに、磁気抵抗効果素子層３及び第１、
第２の薄膜パターン１、２のエッチングプロセス終了後
の平面形状（図１において斜線を施した領域）の、エッ
チング用レジストを形成するためのマスクパターンの形
状（図１において実線で囲んだ領域）からの縮小の仕方
が、エッチング条件等により、互いに平行な方向及び垂
直な方向に対しては等しく縮小しても、その中間方向に
対しては異なる度合いで縮小する虞れのある場合、すな
わち前記ｅ２＝ｅ１／ｃｏｓθの関係に疑問がもたれる
場合には、

【００２２】

【数３】

【００２３】の関係があるので、

【００２４】

【数４】

【００２５】となり、ａ、ｂ、ｃを測定することによ
り、フォトマスク上での設計寸法Ｂ、Ｃ、Ｄ及び角度θ
の値を用いてｈを算出することができる。

【００２６】本発明第２実施例による研磨量検知手段
は、薄膜磁気ヘッドを構成する各種薄膜層の内、磁気抵
抗効果素子層と同時に成膜、エッチングすることにより
形成され、図２に示すように、磁気抵抗効果素子層３に
隣接した第１及び第２の薄膜パターン１、２を備えるも
のである。

【００２７】該実施例における第１の薄膜パターン１
は、記録媒体対向面に対して傾斜した第１の端辺１１と
記録媒体対向面及び前記第１の端辺に対して傾斜した第
２の端辺１２とを有する三角形状の薄膜パターンであ
り、第２の薄膜パターン２は、前記第１の薄膜パターン
の第１の端辺に対して平行な第３の端辺２３を有する三
角形状の薄膜パターンである。

【００２８】この場合も、前記第１実施例の場合と同様
に、磁気抵抗効果素子層３及び第１、第２の薄膜パター
ン１、２のエッチングプロセス終了後の平面形状（図２
において斜線を施した領域）は、エッチング用レジスト
を形成するためのマスクパターンの形状（図２において
実線で囲んだ領域）から略等方的に縮小しているので、
記録媒体対向面の研磨が図２の上方から破線Ｌの位置ま
で進んだとき、記録媒体対向面側から第１及び第２の薄
膜パターンを観察して、記録媒体対向面の研磨により変
化する寸法、すなわち互いに非平行な端辺間の寸法（例
えば第１の薄膜パターンの第１の端辺１１と第２の端辺
１２との間の寸法ａ）と、記録媒体対向面の研磨により
変化しない寸法、すなわち互いに平行な端辺間の寸法
（例えば第１の薄膜パターンの第１の端辺１１と第２の
薄膜パターンの第３の端辺２３との間の寸法ｂ）とを測
定することにより、磁気抵抗効果素子層のストライプハ
イトｈを検知することができる。

【００２９】その他、図３〜図５に示すような各種薄膜
パターンを備える場合においても、磁気抵抗効果素子層
３及び第１、第２の薄膜パターン１、２のエッチングプ
ロセス終了後の平面形状（各図において斜線を施した領
域）は、エッチング用レジストを形成するためのマスク
パターンの形状（各図において実線で囲んだ領域）から
略等方的に縮小しているので、記録媒体対向面の研磨が
各図の上方から破線Ｌの位置まで進んだとき、記録媒体
対向面側から第１及び第２の薄膜パターンを観察して、
記録媒体対向面の研磨により変化する寸法、すなわち互
いに非平行な端辺間の寸法（例えば第１の薄膜パターン
の第１の端辺１１と第２の端辺１２との間の寸法ａ）
と、記録媒体対向面の研磨により変化しない寸法、すな
わち互いに平行な端辺間の寸法（例えば第１の薄膜パタ
ーンの第１の端辺１１と第２の薄膜パターンの第３の端
辺２３との間の寸法ｂ）とを測定することにより、磁気
抵抗効果素子層のストライプハイトｈを検知することが
できる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、薄膜磁気ヘッドの記録
媒体対向面の研磨工程中あるいは研磨工程終了時点にお
いて磁気抵抗効果素子層のストライプハイトやコア層の
スロートハイトを正確に検知することが可能となり、該
ストライプハイトあるいはスロートハイトを正確に制御
して薄膜磁気ヘッドの電磁変換効率を最適化することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施例による薄膜パターンの平面図
である。

【図２】本発明第２実施例による薄膜パターンの平面図
である。

【図３】本発明第３実施例による薄膜パターンの平面図
である。

【図４】本発明第４実施例による薄膜パターンの平面図
である。

【図５】本発明第５実施例による薄膜パターンの平面図
である。

【図６】従来例による薄膜パターンの平面図である。

【符号の説明】

１ 第１の薄膜パターン １１ 第１の端辺 １２ 第２の端辺 ２ 第２の薄膜パターン ２３ 第３の端辺 ２４ 第４の端辺 ３ 磁気抵抗効果素子層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録媒体対向面の研磨量を検知するため
   の研磨量検知手段を備える薄膜磁気ヘッドにおいて、 前記研磨量検知手段は、該薄膜磁気ヘッドを構成するい
   ずれかの薄膜層と同時に形成される第１及び第２の薄膜
   パターンを備え、 前記第１の薄膜パターンは、記録媒体対向面に対して非
   平行な第１の端辺と記録媒体対向面及び前記第１の端辺
   に対して非平行な第２の端辺とを有し、 前記第２の薄膜パターンは、前記第１の薄膜パターンの
   第１の端辺に対して平行な第３の端辺を有することを特
   徴とする薄膜磁気ヘッド。
2. 【請求項２】 前記薄膜磁気ヘッドは、一端が記録媒体
   対向面に露出する磁気抵抗効果素子層を備え、 前記第１及び第２の薄膜パターンは、前記磁気抵抗効果
   素子層と同時に形成されて、前記磁気抵抗効果素子層と
   同時に研磨されることを特徴とする請求項１記載の薄膜
   磁気ヘッド。
3. 【請求項３】 前記第２の薄膜パターンは、前記第１の
   薄膜パターンの第２の端辺に対して平行な第４の端辺を
   有することを特徴とする請求項２記載の薄膜磁気ヘッ
   ド。