JPH11242806A - Thin film magnetic head, magnetic disk device, grinding/ processing method and its measuring method - Google Patents

Thin film magnetic head, magnetic disk device, grinding/ processing method and its measuring method

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JPH11242806A
JPH11242806A JP4484798A JP4484798A JPH11242806A JP H11242806 A JPH11242806 A JP H11242806A JP 4484798 A JP4484798 A JP 4484798A JP 4484798 A JP4484798 A JP 4484798A JP H11242806 A JPH11242806 A JP H11242806A
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JP
Japan
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magnetic head
height
polishing
resistance value
film magnetic
Prior art date
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Application number
JP4484798A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideo Yamakura
英雄 山倉
Toshio Tamura
利夫 田村
Tokuo Nakajo
徳男 中條
Chihiro Isono
千博 磯野
Koji Tanaka
幸治 田中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Publication of JPH11242806A publication Critical patent/JPH11242806A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve detective precision of a resistance value change by respectively connecting both ends of an MR element to two terminals, making a current flow through a set of terminals and measuring a voltage of another set of terminals. SOLUTION: For neglecting electrode resistance Rd, both ends of the MR element are connected respectively to two electrodes, that is, a voltage measuring electrodes 14 and a current electrodes 13. At this time, the current (i) is made to flow through the current electrodes 13 being outside electrodes, and the voltage V applied to the voltage measuring electrodes 14 being inside electrodes is measured. Since the electrode resistance Rd doesn't enter the relation V=i.Rm used here, the resistance value Rm of the MR element is measured directly. Where, the Rm is the resistance value of the MR element. Then, the MR element height is obtained from the resistance value Rm of this MR element, and the MR element height is measured precisely.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に誘導型磁
気変換素子及び磁気抵抗効果素子を積層した薄膜磁気ヘ
ッドに係わり、特に、磁気抵抗効果素子の抵抗値を精度
良く検出するための薄膜磁気ヘッド構造とこれを用いた
磁気ディスク装置、および薄膜磁気ヘッドの加工方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic head having an inductive magnetic transducer and a magnetoresistive element stacked on a substrate, and more particularly to a thin film magnetic head for accurately detecting the resistance of the magnetoresistive element. The present invention relates to a magnetic head structure, a magnetic disk device using the same, and a method of processing a thin-film magnetic head.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置においては、小
型・大容量化が進んでおり、現在3.5インチと2.5
インチサイズのディスクを用いた小型磁気ディスク装置
が主流になっている。このような小型ディスク装置で
は、ディスクの速度が低いため、再生出力がディスク速
度に依存する磁気誘導型ヘッドでは、再生出力が低下
し、問題になる。
2. Description of the Related Art In recent years, the size and capacity of magnetic disk drives have been reduced, and currently 3.5-inch and 2.5-
Small magnetic disk drives using inch-size disks have become mainstream. In such a small disk device, since the speed of the disk is low, a magnetic output head whose reproduction output depends on the disk speed has a problem that the reproduction output is reduced.

【0003】これに対し、磁界の変化によって抵抗値が
変化する磁気抵抗効果素子(以下、MR素子と呼ぶ)を
用いた磁気抵抗効果型ヘッド(以下、MRヘッドと呼
ぶ)では、再生出力がディスク速度に依存しないため、
小型磁気ディスク装置においても高い再生出力を得るこ
とができる。また、MRヘッドでは、高密度化に伴う狭
トラック化に対しても磁気誘導型磁気ヘッドと比べて高
い再生出力を得られることから、小型化・大容量化に適
した磁気ヘッドであると考えられている。
On the other hand, in a magnetoresistive head (hereinafter, referred to as an MR head) using a magnetoresistive effect element (hereinafter, referred to as an MR element) whose resistance value changes due to a change in a magnetic field, a reproduction output is a disk. Because it does not depend on speed,
High reproduction output can be obtained even in a small magnetic disk drive. In addition, the MR head is considered to be a magnetic head suitable for miniaturization and large capacity because it can obtain a higher reproduction output than a magnetic induction type magnetic head even for a narrower track due to higher density. Have been.

【0004】一方、MRヘッドでは、磁界の変化に起因
するMR素子の抵抗値変化を検出するため、磁気ヘッド
スライダのディスクに対向する面(以下、浮上面と呼
ぶ)にMR素子を露出させて使用する構造が最も再生効
率が高い。このような浮上面にMR素子が露出するMR
ヘッドでは、浮上面加工時にMR素子の一部を加工(研
磨加工)して、浮上面に露出させる。そして、MR素子
の浮上面と直角方向の寸法をMR素子高さと呼び、この
MR素子高さは研磨加工における加工量を制御すること
で決められている。
On the other hand, in the MR head, in order to detect a change in the resistance value of the MR element caused by a change in the magnetic field, the MR element is exposed on a surface of the magnetic head slider facing the disk (hereinafter referred to as a flying surface). The structure used has the highest regeneration efficiency. An MR in which the MR element is exposed on such an air bearing surface
In the head, a part of the MR element is processed (polished) when the air bearing surface is processed, and is exposed on the air bearing surface. The dimension in the direction perpendicular to the air bearing surface of the MR element is called an MR element height, and the height of the MR element is determined by controlling a processing amount in polishing.

【0005】MRヘッドでは、このMR素子高さによっ
て、再生出力が変化するため、MR素子高さがばらつく
と、再生出力が変動するという問題が生じる。したがっ
て、MRヘッドの再生出力変動を制御するためには、M
R素子高さを研磨加工工程において精度良く加工するこ
とが必要となる。
In the MR head, the reproduction output varies depending on the height of the MR element. Therefore, when the height of the MR element varies, there arises a problem that the reproduction output varies. Therefore, in order to control the reproduction output fluctuation of the MR head, M
It is necessary to precisely process the height of the R element in the polishing step.

【0006】研磨加工において、MR素子高さの加工精
度を高精度化するためには、MR素子高さを高精度に測
定することが重要になる。MR素子高さは現状0.5〜
3μm程度の寸法であるが、MR素子の上にはデータ書
き込み用の誘導型ヘッドが形成されているため、MR素
子高さを光学的に直接図ることは困難である。MR素子
を光学的に測定する方法としては、浮上面からFIBで
MR素子を加工し、加工断面に露出したMR素子を測定
する方法と、特開昭63−34713号公報及び特開平
2−29913号公報に記載されているように、MR素
子とは別に測定用のマーカーを素子の形成工程において
形成し、このマーカーを光学的に測定することで、MR
素子高さ(研磨加工時の加工量)を測定する方法があ
る。
In the polishing process, in order to increase the processing accuracy of the MR element height, it is important to measure the MR element height with high accuracy. MR element height is 0.5 ~
Although the size is about 3 μm, it is difficult to optically directly measure the height of the MR element because an inductive head for writing data is formed on the MR element. As a method of optically measuring the MR element, a method of processing the MR element from the air bearing surface by FIB and measuring the MR element exposed on the processed cross section is disclosed in JP-A-63-34713 and JP-A-2-29913. As described in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H10-157, a marker for measurement is formed separately from the MR element in the step of forming the element, and this marker is optically measured to obtain an MR.
There is a method of measuring the element height (the amount of processing at the time of polishing).

【0007】また、光学的な測定以外で一般的なMR素
子高さの測定方法として、MR素子の抵抗値を測定し、
MR素子高さに換算する方法がある。抵抗値を測定する
場合においても、特開平5−46945号公報に記載さ
れているように、MR素子の抵抗値を測定し、MR素子
高さに換算する方法と、特開昭63−191570号公
報に記載されているように、MR素子とは別に素子の形
成工程においてあらかじめ形成し測定用のパターンの抵
抗値測定し、MR素子高さを算出する方法がある。
As a general method of measuring the height of an MR element other than the optical measurement, the resistance value of the MR element is measured.
There is a method of converting to the height of the MR element. In the case of measuring the resistance value, as described in JP-A-5-46945, a method of measuring the resistance value of an MR element and converting it into a height of the MR element is disclosed in JP-A-63-191570. As described in the official gazette, there is a method of calculating the height of the MR element by measuring the resistance value of a pattern for measurement in advance in an element forming process separately from the MR element.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】MR素子高さを測定し
た場合の測定データの使い方としては、以下の2通りあ
る。
There are two ways to use the measured data when measuring the height of the MR element.

【0009】(1)浮上面の研磨工程において、測定し
たMR素子高さのデータを研磨条件(加工、停止、加工
圧力等)の制御に用いる場合。
(1) When the measured data of the MR element height is used for controlling the polishing conditions (processing, stop, processing pressure, etc.) in the step of polishing the air bearing surface.

【0010】(2)浮上面の研磨加工が終了した時点
で、MR素子高さが所定の仕様値の範囲内に加工されて
いることを確認するためにMR素子高さのデータを用い
る場合。(この場合には、磁気ヘッドの良否の判定とな
る) 前述した測定方法の中で、浮上面からFIBでMR素子
を加工し、加工断面に露出したMR素子を測定する方法
は、MR素子を破壊して測定するため、磁気ヘッドとし
ては機能しないという問題がある。
(2) A case where data of the height of the MR element is used to confirm that the height of the MR element is processed within a predetermined specification value at the time when the polishing of the air bearing surface is completed. (In this case, the quality of the magnetic head is determined.) Among the measurement methods described above, the method of processing the MR element from the air bearing surface with the FIB and measuring the MR element exposed on the processed cross section is as follows. There is a problem that the device does not function as a magnetic head because the device is broken and measured.

【0011】また、特開昭63−34713号公報及び
特開平2−29913号公報に記載されている測定方法
は、実MR素子を測定していないため、たとえ同じマス
クを用い、同じMR膜で形成したとしても、マスク作成
時の誤差が入ってしまうという問題と、(1)の用途と
してしようする場合には、研磨加工の最中インプロセス
で測定することが困難であるため、浮上面の研磨工程に
おけるMR素子高さを高精度化するための測定方法とし
ては効率が悪い。
The measuring methods described in JP-A-63-34713 and JP-A-2-29913 do not measure an actual MR element. Therefore, even if the same mask is used and the same MR film is used. Even if it is formed, there is a problem that an error occurs at the time of making the mask, and when it is used for the purpose of (1), it is difficult to measure in-process during the polishing process. It is inefficient as a measuring method for increasing the accuracy of the height of the MR element in the polishing step.

【0012】上記した光学的なMR素子高さの測定方法
に対し、抵抗値を測定してMR素子高さに換算する方法
は、以下の利点がある。
In contrast to the above-mentioned optical MR element height measuring method, the method of measuring the resistance value and converting it to the MR element height has the following advantages.

【0013】(1)測定が簡単である (2)研磨中にインプロセスで測定することが可能であ
る このことから、抵抗値を測定する方法は一般によく用い
られている。そして、抵抗値を測定し、MR素子高さに
換算する方法としては、測定用のパターンの抵抗値を測
定し、その抵抗値をMR素子高さに換算する方法と、実
際にMR素子の抵抗値を測定し、MR素子高さに換算す
る方法があるが、前者については、実際のMR素子を測
定していないため、誤差が大きいという問題がある。よ
って、MR素子高さの測定としては、実際のMR素子の
抵抗値を測定し、その抵抗値をMR素子高さに換算する
方法が、誤差も小さく、簡便な方法であると言える。
(1) The measurement is simple. (2) The measurement can be performed in-process during polishing. For this reason, the method of measuring the resistance value is generally widely used. The method of measuring the resistance value and converting it to the MR element height includes a method of measuring the resistance value of the pattern for measurement and converting the resistance value to the MR element height, and a method of actually measuring the resistance of the MR element. There is a method of measuring the value and converting it to the MR element height. However, the former method has a problem that the error is large because the actual MR element is not measured. Therefore, as a method of measuring the MR element height, a method of measuring the actual resistance value of the MR element and converting the resistance value to the MR element height is a simple method with a small error.

【0014】しかし、MR素子の抵抗値を測定し、MR
素子高さに換算する場合には、以下の問題がある。
However, the resistance of the MR element is measured and the MR
When converting to the element height, there are the following problems.

【0015】MR素子の抵抗値を測定する場合、測定し
た抵抗値には、MR素子自体の抵抗値とMR素子と端子
間の配線である電極の抵抗値が同時に測定される。そし
て、この電極も研磨加工により加工されるため、研磨量
とともに電極の抵抗値が変化する。よって、MR素子の
抵抗値変化によりMR素子高さを求める場合に、電極の
抵抗値が誤差の要因となる。
When measuring the resistance value of the MR element, the resistance value of the MR element itself and the resistance value of an electrode serving as a wiring between the MR element and the terminal are simultaneously measured. Since this electrode is also processed by polishing, the resistance value of the electrode changes with the polishing amount. Therefore, when obtaining the height of the MR element from the change in the resistance value of the MR element, the resistance value of the electrode causes an error.

【0016】また、記録密度の向上の観点から、MR素
子の幅(トラック幅)は狭くなる傾向にある。そして、
MR素子のトラック幅が狭くなると、MR素子の抵抗値
は減少する。これに対し、電極の抵抗値はほとんど変化
しないことから、測定した抵抗値におけるMR素子の抵
抗値の割合は減少し、電極抵抗の割合が増加している。
これにより、MR素子の抵抗値の測定精度が低下すると
いう問題が生じる。
Further, from the viewpoint of improving the recording density, the width (track width) of the MR element tends to be narrow. And
As the track width of the MR element decreases, the resistance value of the MR element decreases. On the other hand, since the resistance value of the electrode hardly changes, the ratio of the resistance value of the MR element to the measured resistance value decreases, and the ratio of the electrode resistance increases.
This causes a problem that the measurement accuracy of the resistance value of the MR element is reduced.

【0017】本発明の第1の課題は、MR素子の抵抗値
を測定し、MR素子高さに換算する場合において、誤差
要因である電極の抵抗値を取り除き、MR素子の抵抗値
を直接測定できる磁気ヘッド構造の提供と、この磁気ヘ
ッドのMR素子高さを高精度に加工するための研磨加工
方法を提供することである。
A first object of the present invention is to measure the resistance value of an MR element directly and measure the resistance value of the MR element when converting the resistance value of the MR element into an MR element height. It is an object of the present invention to provide a magnetic head structure that can be used and a polishing method for processing the height of the MR element of the magnetic head with high accuracy.

【0018】また、本発明の第2の課題は、MRヘッド
を組み込んだ磁気ディスク装置において、ディスクに書
き込んであるデータをMR素子の抵抗値変化により読み
取る際に、抵抗値変化の検出精度を向上するための磁気
ヘッドの構造と、検出方法を提供することである。
A second object of the present invention is to improve the detection accuracy of a change in resistance value when reading data written on a disk by a change in resistance value of an MR element in a magnetic disk device incorporating an MR head. To provide a structure of a magnetic head and a detection method.

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】上記第1の課題は、MR
素子の両端をそれぞれ2個の端子に接続し、1組の端子
に電流を流し、もう1組の端子の電圧を測定することに
より達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION The first object is to provide an MR.
This is achieved by connecting both ends of the device to two terminals, passing a current through one set of terminals, and measuring the voltage at the other set of terminals.

【0020】また、上記第2の課題は、MR素子の両端
をそれぞれ2個の端子に接続した磁気ヘッドを磁気ディ
スク装置に搭載し、1組の端子に電流を流し、もう1組
の端子の電圧を測定することにより達成される。
The second problem is that a magnetic head in which both ends of an MR element are connected to two terminals is mounted on a magnetic disk drive, a current flows through one set of terminals, and a second set of terminals is connected. Achieved by measuring the voltage.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について説
明する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0022】始めに、磁気ディスク装置の概要について
説明する。図2(a)、(b)は磁気ヘッドとディスク
の配置図である。CSS(Contact Start Stop)方
式の磁気ディスク装置では、磁気記録媒体であるディス
ク19の回転による動圧を利用することで、磁気ヘッド
スライダ3をディスクの表面から微小量だけ浮上させ、
スライダの端部に形成された磁気記録素子によってデー
タの記録再生を行なっている。このとき、ディスク19
の表面と磁気ヘッド1との間隔を浮上量hと呼び、ディ
スク19に対する磁気ヘッド1の角度を仰角θと呼ぶ。
First, an outline of the magnetic disk drive will be described. FIGS. 2A and 2B are arrangement diagrams of a magnetic head and a disk. In a CSS (Contact Start Stop) type magnetic disk device, the magnetic head slider 3 is floated by a very small amount from the surface of the disk by utilizing dynamic pressure generated by rotation of a disk 19 serving as a magnetic recording medium.
Data is recorded and reproduced by a magnetic recording element formed at the end of the slider. At this time, the disk 19
The distance between the surface of the magnetic head 1 and the magnetic head 1 is called a flying height h, and the angle of the magnetic head 1 with respect to the disk 19 is called an elevation angle θ.

【0023】MRヘッドを用いた磁気ディスク装置の記
録再生は、次のように行われる。
Recording and reproduction of a magnetic disk device using an MR head are performed as follows.

【0024】・コイル5と上部磁性膜6により、ディス
ク表面を磁化することにより、記録が行われる。
Recording is performed by magnetizing the disk surface with the coil 5 and the upper magnetic film 6.

【0025】・磁化されているディスク19の表面と磁
気ヘッドスライズ3が相対的に移動することで、ディス
ク19に書き込まれたS、Nの極性により、MR素子4
の抵抗値が変化する。このMR素子4の抵抗値変化を検
出することにより、ディスク19の表面に書き込んだデ
ータが再生される。
The relative movement between the surface of the magnetic disk 19 and the magnetic head slide 3 causes the MR element 4
Changes the resistance value. By detecting the change in the resistance value of the MR element 4, the data written on the surface of the disk 19 is reproduced.

【0026】次に、従来のMRヘッドの構造について説
明する。図3(a)、(b)はMRヘッドの構造図であ
る。MRヘッドは、セラミックスのウエハ1の表面に誘
導型磁気変換素子とMR素子をスパッタリング、マスク
形成、エッチング等に代表される薄膜工程により形成
し、これを切断加工することで、複数個の磁気ヘッドス
ライダが連なったロウバー2に加工する。そして、ロウ
バーの状態で研磨加工(浮上面研磨)を行い、浮上面1
8を所定の形状と表面状態に加工する。そして、研磨後
のロウバー2を再度切断加工することで磁気ヘッドスラ
イダ3の状態にする。このため、磁気ヘッドスライダ3
の端面には、ウエハ1の状態で形成した磁気記録素子が
形成される。次に、素子部の構造について説明する。
Next, the structure of a conventional MR head will be described. 3A and 3B are structural views of the MR head. The MR head has a plurality of magnetic heads formed by forming an inductive magnetic transducer and an MR element on the surface of a ceramic wafer 1 by a thin film process represented by sputtering, mask formation, etching, and the like, and cutting the same. It is processed into a row bar 2 with a series of sliders. Then, polishing (floating surface polishing) is performed in the state of the row bar, and the floating surface 1 is polished.
8 is processed into a predetermined shape and surface state. Then, the row bar 2 after polishing is cut again to bring the magnetic head slider 3 into a state. For this reason, the magnetic head slider 3
A magnetic recording element formed in the state of the wafer 1 is formed on the end surface of the substrate. Next, the structure of the element section will be described.

【0027】誘導型磁気記録素子はコイル5と上部磁性
膜6により構成されており、上部磁性膜6の端部は、浮
上面18に露出し、この露出部によりデータの記録を行
う。そして、上部磁性膜6の下には、MR素子4が配置
されており、その両端には電極7が接続される。また、
MR素子のデータ再生時のノイズを低減するために、上
部シールド膜8と下部シールド膜9にMR素子4は挾ま
れる構造となっている。
The inductive magnetic recording element comprises a coil 5 and an upper magnetic film 6. An end of the upper magnetic film 6 is exposed on the air bearing surface 18, and data is recorded by the exposed portion. The MR element 4 is arranged below the upper magnetic film 6, and electrodes 7 are connected to both ends of the MR element 4. Also,
In order to reduce noise during data reproduction of the MR element, the MR element 4 is sandwiched between the upper shield film 8 and the lower shield film 9.

【0028】また、大多数のMRヘッドの場合、MR素
子4は上部磁性膜6と同じように浮上面18に露出する
構造になっているため、MR素子4は、浮上面18を研
磨加工する際に、その一部が除去される。よって、MR
素子4の浮上面と直角方向の高さであるMR素子高さ
は、この研磨加工によってその寸法が決められる。
In the case of the majority of MR heads, since the MR element 4 has a structure exposed on the air bearing surface 18 like the upper magnetic film 6, the MR element 4 is polished on the air bearing surface 18. At that time, a part thereof is removed. Therefore, MR
The height of the MR element, which is the height in the direction perpendicular to the air bearing surface of the element 4, is determined by this polishing.

【0029】そして、このMR素子高さは、データを再
生する際の再生出力に大きく影響することから、研磨加
工時の加工公差は非常に狭くなっている。よって、研磨
加工後にMR素子高さが所定の寸法に入っているか確認
することは、磁気ディスク装置の信頼性を確保するため
に必要となる。
Since the height of the MR element greatly affects the reproduction output when reproducing data, the processing tolerance during polishing is very narrow. Therefore, it is necessary to check whether the height of the MR element is within a predetermined dimension after the polishing process in order to ensure the reliability of the magnetic disk drive.

【0030】このMR素子高さの測定は、測定が簡便で
あり、信頼性も高いことから、MR素子の抵抗値を測定
し、この抵抗値をMR素子高さに換算する方法が一般的
に行われている。
Since the measurement of the MR element height is simple and highly reliable, a method of measuring the resistance value of the MR element and converting this resistance value to the MR element height is generally used. Is being done.

【0031】次に、MR素子高さの制御研磨方法につい
て説明する。図4(a)、(b)は現状の磁気ヘッドス
ライダの構造図(ロウバー状態)である。1つの磁気ヘ
ッドスライダには、誘導型磁気変換素子とMR素子、そ
して、それぞれを磁気ディスク装置の信号処理回路と接
続するために、MR素子用の端子10、誘導型磁気変換
素子用の端子11が形成されている。そして、磁気ヘッ
ドスライダと磁気ヘッドスライダの間には切断部が設け
られ、この切断部には浮上面研磨加工時にMR素子高さ
を検出するための抵抗検知パターン12と抵抗検知パタ
ーン用の端子13が形成される。
Next, a method for controlling and polishing the height of the MR element will be described. FIGS. 4A and 4B are structural views (row bar state) of the current magnetic head slider. One magnetic head slider has an inductive magnetic transducing element and an MR element, and a terminal 10 for an MR element and a terminal 11 for an inductive magnetic transducing element for connecting each to a signal processing circuit of a magnetic disk drive. Are formed. A cut portion is provided between the magnetic head slider and the magnetic head slider. The cut portion is provided with a resistance detection pattern 12 for detecting the height of the MR element and a terminal 13 for the resistance detection pattern during the air bearing surface polishing process. Is formed.

【0032】研磨加工におけるMR素子高さの制御に
は、この抵抗検知パターン12の一部が研磨加工により
除去される際の抵抗値の変化を検出することで、MR素
子高さを換算し、研磨加工量を制御している。一般的
に、この抵抗検知パターン11は、MR素子と同じ工程
において、同じMR膜で形成されるため、実際のMR素
子との位置のずれ量が小さく抑えられるとともに、同じ
膜であるため、MR膜の膜厚変化、比抵抗変化をキャン
セルできる。よって、抵抗検知パターン13により換算
したMR素子高さと実際のMR素子高さとの測定誤差を
小さくできる。
In controlling the height of the MR element in polishing, the height of the MR element is converted by detecting a change in resistance value when a part of the resistance detection pattern 12 is removed by polishing. The amount of polishing is controlled. Generally, since the resistance detection pattern 11 is formed of the same MR film in the same step as the MR element, the amount of positional deviation from the actual MR element can be suppressed to a small value. Changes in film thickness and specific resistance can be canceled. Therefore, a measurement error between the MR element height converted by the resistance detection pattern 13 and the actual MR element height can be reduced.

【0033】次に、MR素子高さの測定精度を向上する
ためのMR素子部の構造及び測定方法を説明する。
Next, a description will be given of a structure and a measuring method of the MR element for improving the measuring accuracy of the MR element height.

【0034】ここでは、MR素子高さの測定精度の向上
を目的に開発したMRヘッドの構造及びMR素子高さの
測定方法について、以下に説明する。始めに、従来の磁
気ヘッドスライダのMR素子高さの検出方法について説
明する。
Here, the structure of the MR head and a method for measuring the height of the MR element developed for the purpose of improving the accuracy of measuring the height of the MR element will be described below. First, a conventional method for detecting the height of the MR element of a magnetic head slider will be described.

【0035】図4(a)、(b)は従来の磁気ヘッドス
ライダのMR素子部の概念図である。構造としては、M
R素子4の両端に電極7が接続されており、電極7のも
う一方の端部は、磁気ディスク装置の信号処理回路と接
続するための端子10に接続される。測定時には、MR
素子4と電極7に電流iを流し、そのときの端子10間
の電圧Vを測定する。そして、電極7の抵抗値をRd、
MR素子4の抵抗値をRmとすると、電圧Vは次の[数
1]で現わされる。
FIGS. 4A and 4B are conceptual diagrams of an MR element of a conventional magnetic head slider. The structure is M
An electrode 7 is connected to both ends of the R element 4, and the other end of the electrode 7 is connected to a terminal 10 for connecting to a signal processing circuit of a magnetic disk drive. When measuring, MR
A current i is applied to the element 4 and the electrode 7, and the voltage V between the terminals 10 at that time is measured. The resistance value of the electrode 7 is Rd,
Assuming that the resistance value of the MR element 4 is Rm, the voltage V is expressed by the following [Equation 1].

【0036】[0036]

【数1】V=i(2Rd+Rm) また、MR素子高さの変換式は次の[数2]で現わされ
る。
V = i (2Rd + Rm) Further, the conversion formula of the MR element height is expressed by the following [Equation 2].

【0037】[0037]

【数2】MR素子高さ=ρ・Tw/t・Rm ρ:膜の比抵抗 Tw:トラック幅 t:膜厚 Rm:抵抗値 これら[数1]、[数2]よりMR素子高さを計算する
が、従来のMRヘッドでは、Rmを直接測定できないた
め、以下の誤差要因が含まれる。
## EQU2 ## MR element height = .rho.Tw / t.Rm .rho .: specific resistance of film Tw: track width t: film thickness Rm: resistance From these [Equation 1] and [Equation 2], the MR element height is determined. Although calculation is performed, Rm cannot be measured directly with the conventional MR head, and therefore the following error factors are included.

【0038】(1)測定した抵抗値には電極抵抗Rdが
含まれるため、抵抗値の測定精度はRm/(2Rd+R
m)となり、測定精度が低下する。
(1) Since the measured resistance value includes the electrode resistance Rd, the measurement accuracy of the resistance value is Rm / (2Rd + R
m), and the measurement accuracy decreases.

【0039】(2)測定した抵抗値から、電極抵抗Rd
とMR素子抵抗Rmを分離することはできないため、実
際のやり方としては、Rdだけの抵抗値を測定できるパ
ターンを別途形成し、そのパターンの抵抗値を測定する
ことでRd’をあらかじめ求める。そして、Rd’を
[数1]に代入することで、Rmを算出している。この
方法では、電極抵抗Rdのばらつきがそのまま誤差にな
る。また、電極7の先端は浮上面研磨時に除去されるた
め、Rdは研磨加工量の関数である。よって、研磨加工
量により実際のRdは変化するため、Rd′との誤差が
生じやすい。
(2) From the measured resistance value, the electrode resistance Rd
And the MR element resistance Rm cannot be separated, and as a practical method, a pattern capable of measuring only the resistance value of Rd is separately formed, and Rd ′ is obtained in advance by measuring the resistance value of the pattern. Then, Rm is calculated by substituting Rd ′ into [Equation 1]. In this method, the variation in the electrode resistance Rd becomes an error as it is. Further, since the tip of the electrode 7 is removed at the time of polishing the air bearing surface, Rd is a function of the polishing amount. Therefore, since the actual Rd changes depending on the polishing amount, an error from Rd 'tends to occur.

【0040】(3)MR素子の幅であるトラック幅は、
記録密度の向上とともに幅が狭くなってきている。これ
にともない、MR素子抵抗Rmの抵抗値は小さくなる傾
向にある。しかし、電極抵抗Rdはほとんど変化しない
ため、(1)において説明したRmの測定精度は低下す
る傾向にある。
(3) The track width, which is the width of the MR element, is
The width is becoming narrower as the recording density is improved. Accordingly, the resistance value of the MR element resistor Rm tends to decrease. However, since the electrode resistance Rd hardly changes, the measurement accuracy of Rm described in (1) tends to decrease.

【0041】次に、上記従来のMRヘッドのMR素子高
さ測定の問題点を解決するために開発した本発明のMR
ヘッド構造と測定方法について、以下に説明する。
Next, the MR of the present invention developed to solve the problem of measuring the height of the MR element of the conventional MR head.
The head structure and the measurement method will be described below.

【0042】図5(a)、(b)は本発明の磁気ヘッド
スライダ(MRヘッド)の構造図である。従来の磁気ヘ
ッドのMR素子高さの測定精度の低下は、電極抵抗Rd
が原因であった。よって、本発明では、電極抵抗Rdを
無視できるようにするため、図5に示すように、MR素
子の両端をそれぞれ2個の電極(電圧測定用電極14、
電流用電極13)に接続する構造とした。このとき、外
側の電極である電流用電極13には電流iを流し、内側
の電極である電圧測定用電極14にかかる電圧Vを測定
すると、電圧Vは次の[数3]により求められる。
FIGS. 5A and 5B are structural views of a magnetic head slider (MR head) of the present invention. The decrease in the measurement accuracy of the MR element height of the conventional magnetic head is caused by the electrode resistance Rd
Was the cause. Therefore, in the present invention, in order to make the electrode resistance Rd negligible, as shown in FIG.
It was configured to be connected to the current electrode 13). At this time, when the current i flows through the current electrode 13 as the outer electrode and the voltage V applied to the voltage measurement electrode 14 as the inner electrode is measured, the voltage V is obtained by the following [Equation 3].

【0043】[0043]

【数3】V=i・Rm [数3]において、電極Rdが入らないことから、MR
素子の抵抗値Rmの直接測定が可能になることがわか
る。
V = i · Rm In [Equation 3], since the electrode Rd does not enter, the MR
It can be seen that direct measurement of the resistance value Rm of the element becomes possible.

【0044】そして、[数2]にRmを代入することに
より、Rmの値からMR素子高さを求めることができ
る。これにより、MR素子高さを高精度に測定すること
が可能になる。
Then, by substituting Rm into [Equation 2], the height of the MR element can be obtained from the value of Rm. This makes it possible to measure the height of the MR element with high accuracy.

【0045】上記したMRヘッドでは、MR素子の両端
をそれぞれ2個の端子に接続するため、1つの磁気ヘッ
ドスライダに対し、6個の端子が必要となる。開発した
磁気ヘッドでは、図5に示すように、MR素子に一番近
い位置に電圧測定用電極14に接続する端子16、その
隣に電流用電極13に接続する端子15、一番外側に誘
導型磁気変換素子に接続する端子11を配置した。しか
し、1つの磁気ヘッドスライダに6個の端子を入れる
と、端子とコイル5にほとんどのスペースを使用してし
まう。
In the above-described MR head, since the two ends of the MR element are connected to two terminals, six terminals are required for one magnetic head slider. In the developed magnetic head, as shown in FIG. 5, a terminal 16 connected to the voltage measuring electrode 14 is located at a position closest to the MR element, a terminal 15 is connected to the current electrode 13 next to the terminal 16, and an induction is provided on the outermost side. The terminal 11 connected to the type magnetic transducer was arranged. However, if six terminals are provided in one magnetic head slider, most of the space is used for the terminals and the coil 5.

【0046】この問題に対し、端子の配置を考慮した場
合のMRヘッドも合わせて開発した。図6(a)、
(b)に示すように、電流用電極13に接続する端子1
5を切断部に形成することにより、1つの磁気ヘッドス
ライダに入れる端子を従来のMRヘッドと同じ4個にす
ることができる。ただし、この場合には、切断部に抵抗
検知パターン12とその端子13を形成するスペースが
なくなるため、浮上面研磨時にインプロセスでMR素子
高さを測定し、それによりMR素子高さを制御すること
はできない。この場合には、MR素子の抵抗値を測定
し、これにより求めたMR素子高さによりMR素子高さ
を制御することになる。
To cope with this problem, an MR head in which the arrangement of terminals is taken into consideration has also been developed. FIG. 6 (a),
As shown in (b), terminal 1 connected to current electrode 13
By forming 5 in the cut portion, the number of terminals to be put into one magnetic head slider can be reduced to four as in the conventional MR head. However, in this case, since there is no space for forming the resistance detection pattern 12 and the terminal 13 in the cut portion, the height of the MR element is measured in-process at the time of polishing the air bearing surface, thereby controlling the height of the MR element. It is not possible. In this case, the resistance value of the MR element is measured, and the height of the MR element is controlled based on the height of the MR element obtained thereby.

【0047】次に、インプロセスMR素子高さ検出によ
る高精度MR素子高さ制御研磨加工を説明する。
Next, a description will be given of the high-precision MR element height control polishing by in-process MR element height detection.

【0048】ここでは、上記説明したMRヘッドの構造
と測定方法を用いたMR素子高さの制御研磨加工につい
て説明する。始めに、従来のMRヘッドにおけるMR素
子高さの制御研磨加工について説明する。
Here, a description will be given of the control polishing of the MR element height using the above-described structure and measuring method of the MR head. First, a description will be given of the control polishing of the height of the MR element in the conventional MR head.

【0049】図7にMRヘッドの加工プロセスを示す。
前述したように、MRヘッドの加工は、ウエハ1の表面
に素子を形成した後、切断加工によりロウバー2の状態
に加工する。そして、ロウバーの状態で浮上面を研磨す
ることにより、浮上面の表面粗さを向上し、MR素子と
上部磁性膜の一部も研磨することで、それらを浮上面に
露出させるとともに、MR素子高さを所定の寸法まで追
い込んでいる。
FIG. 7 shows a processing process of the MR head.
As described above, in the processing of the MR head, after the elements are formed on the surface of the wafer 1, the processing is performed into the state of the row bar 2 by cutting. By polishing the air bearing surface in a row bar state, the surface roughness of the air bearing surface is improved, and by polishing a part of the MR element and the upper magnetic film, they are exposed to the air bearing surface, and the MR element is exposed. The height is reduced to a predetermined size.

【0050】この浮上面研磨では、専用の治具にロウバ
ーを接着するため、接着時のワックスの収縮力等によ
り、ロウバーには2次の曲がり成分と2次以上の曲がり
成分(うねり成分)が生じる。この2次の曲がりとうね
りが混在した状態で浮上面を研磨加工すると、同一ロウ
バー内において、加工後のMR素子高さにばらつきが生
じる。
In this polishing of the air bearing surface, the row bar is bonded to a dedicated jig, so that the row bar has a secondary bending component and a secondary or higher bending component (undulation component) due to the shrinkage force of the wax at the time of bonding. Occurs. If the air bearing surface is polished in a state where the secondary bends and undulations are mixed, the height of the processed MR element in the same row bar varies.

【0051】これを防止するため、接着面を曲げられる
構造の治具を用い、接着面を曲げることで、接着後のロ
ウバーの2次曲がり成分を研磨前にあらかじめ補正する
方法がとられている。
In order to prevent this, a method is used in which a secondary bending component of the row bar after bonding is corrected in advance before polishing by bending the bonding surface using a jig having a structure capable of bending the bonding surface. .

【0052】そして、浮上面研磨では、切断部に形成し
た抵抗検知パターンの抵抗値をインプロセスで測定し、
この値をMR素子高さに換算することでロウバー内のM
R素子高さの分布を把握し、MR素子高さの分布に傾き
が生じている場合には、治具の両端に加える荷重のバラ
ンスを制御することにより、MR素子高さの傾きを補正
するとともに、検出したMR素子高さの分布が所定の寸
法になった時点で、研磨加工を停止することで、MR素
子高さを所定の寸法に加工している。
In the polishing of the floating surface, the resistance value of the resistance detection pattern formed at the cut portion is measured in-process.
By converting this value to the MR element height, the M
The distribution of the height of the R element is grasped, and if the distribution of the height of the MR element is inclined, the inclination of the height of the MR element is corrected by controlling the balance of loads applied to both ends of the jig. At the same time, when the distribution of the detected MR element height reaches a predetermined dimension, polishing is stopped to process the MR element height to a predetermined dimension.

【0053】研磨加工終了後には、MR素子が所定の寸
法に加工できているかを確認するために、全てのMR素
子の抵抗値を測定し、これをMR素子高さに換算するこ
とで、チェックを行っている。その後、ロウバー状態を
切断加工することで、スライダに分割し、磁気ヘッドス
ライダが完了する。そして、良品については、組み立て
工程に投入して、磁気ディスク装置に組み込まれる。
After the completion of the polishing, in order to confirm whether the MR element has been processed to a predetermined size, the resistance values of all the MR elements are measured and converted into MR element heights. It is carried out. Thereafter, by cutting the row bar state, the magnetic head slider is divided into sliders, thereby completing the magnetic head slider. Then, the non-defective product is put into an assembling process and incorporated into a magnetic disk device.

【0054】以上が従来のMRヘッド一般的な加工工程
であるが、MR素子高さに関して、下記の問題が生じ
る。
The above is the general processing steps of the conventional MR head. However, the following problems occur with respect to the height of the MR element.

【0055】(1)浮上面研磨では、抵抗検知パターン
の抵抗値からMR素子高さを計算するため、抵抗検知パ
ターンから計算したMR素子高さとMR素子の抵抗値か
ら計算したMR素子高さの間に、0.1〜0.3μm程
度ズレを生じる場合がある。
(1) In the flying surface polishing, the height of the MR element is calculated from the resistance value of the resistance detection pattern. Therefore, the height of the MR element calculated from the resistance detection pattern and the height of the MR element calculated from the resistance value of the MR element are calculated. A gap of about 0.1 to 0.3 μm may occur between them.

【0056】この原因としては、次のように考える。1
つは、抵抗検知パターンは、MR素子形成時に、同じマ
スクで形成されるがマスクの精度だけ、MR素子と抵抗
検知パターンに位置ズレが生じており、この位置ズレに
起因する誤差である。もう1つは、各々が電極抵抗の影
響を受けており、その電極抵抗とMR素子の割合も違っ
ていることから生じる誤差である。
The cause is considered as follows. 1
One is that the resistance detection pattern is formed by the same mask when the MR element is formed, but the MR element and the resistance detection pattern are misaligned by the accuracy of the mask, and this is an error caused by the misalignment. The other is an error resulting from the fact that each is affected by the electrode resistance and the ratio of the electrode resistance to the MR element is also different.

【0057】(2)浮上面ラップ後のMR素子高さの測
定に関しても、前述した電極抵抗の影響等によりMR素
子の抵抗値から換算したMR素子高さと、同じMR素子
をFIB(Focused Ion Beam)加工し、その断面か
ら光学的に測定した実MR素子高さとの間には、0.1
〜0.2μm程度の誤差が生じることがある。
(2) Regarding the measurement of the height of the MR element after the air bearing surface lap, the same MR element as the FIB (Focused Ion Beam), which is the same as the MR element height calculated from the resistance value of the MR element due to the above-described influence of the electrode resistance, is used. ) Between the actual MR element height measured and optically measured from the cross section
An error of about 0.2 μm may occur.

【0058】これに対し、本発明では、以下に説明する
加工プロセスによりMRヘッドを加工した。
On the other hand, in the present invention, the MR head was processed by a processing process described below.

【0059】図8に本発明のMRヘッド加工プロセスを
示す。素子の形成工程では、MR素子部の電極と端子を
図5に示す構造に形成する。また、切断部には、抵抗検
知パターンとその端子を形成する。次に、素子形成後の
ウエハを切断加工し、ロウバーの状態にする。そして、
切断後のロウバーを治具に接着するが、この時の治具に
は、治具接着面を2次以上の高次モードで曲げ変形させ
るための治具を用いる。
FIG. 8 shows an MR head processing process of the present invention. In the element forming step, the electrodes and terminals of the MR element part are formed in the structure shown in FIG. In the cut portion, a resistance detection pattern and its terminal are formed. Next, the wafer after the element formation is cut to form a row bar. And
The cut row bar is adhered to a jig. At this time, a jig for bending and deforming the jig bonding surface in a second or higher order mode is used.

【0060】そして、浮上面研磨に用いる加工機は、治
具の接着面を変形させるための荷重を加える荷重制御装
置を1個以上有し、研磨時の治具の傾きを制御するとと
もに、研磨荷重を加えるための荷重制御装置を2個有
し、これらの荷重制御装置はコンピュータにより制御す
る。また、研磨定盤の回転後、加工液の供給量に関して
もコンピュータにより制御する。そして、浮上面研磨
は、以下のプロセスにより行う。
The processing machine used for air bearing surface polishing has at least one load control device for applying a load for deforming the bonding surface of the jig, and controls the inclination of the jig at the time of polishing. There are two load control devices for applying a load, and these load control devices are controlled by a computer. Further, after the polishing platen is rotated, the supply amount of the processing liquid is also controlled by the computer. The air bearing surface polishing is performed by the following process.

【0061】(1)制御工程1 研磨加工時にインプロセスで抵抗検知パターンの抵抗値
を測定し、これをMR素子高さに換算する。そして、ロ
ウバー内のMR素子高さの分布をコンピュータにより計
算する。そして、計算したMR素子高さの分布より、研
磨荷重と定盤回転数、加工液の供給量を制御することに
より、研磨能率を制御する。また、この時、治具の両端
に加える研磨荷重のバランスを制御することでMR素子
高さの分布の傾きを補正するとともに、治具の接着面に
加える荷重を制御することによりMR素子高さの分布に
おける2次曲がり成分とうねり成分を補正する。
(1) Control Step 1 During the polishing process, the resistance value of the resistance detection pattern is measured in-process and is converted into the MR element height. Then, the distribution of the height of the MR element in the row bar is calculated by a computer. Then, the polishing efficiency is controlled by controlling the polishing load, the number of rotations of the platen, and the supply amount of the processing liquid from the calculated distribution of the MR element height. At this time, the inclination of the distribution of the height of the MR element is corrected by controlling the balance of the polishing load applied to both ends of the jig, and the height of the MR element is controlled by controlling the load applied to the bonding surface of the jig. Are corrected for the secondary bending component and the undulating component in the distribution.

【0062】このMR素子高さの分布の傾きと2次曲が
り成分、うねり成分に関しては、所定のサンプリングタ
イムのMR素子高さの分布データを基にその都度、加え
る荷重の値を変えることで、MR素子高さの分布の傾
き、2次曲がり成分、うねり成分を低減する。そして、
MR素子高さの分布が所定の寸法になった時点で、制御
工程2に移行する。
With respect to the gradient of the MR element height distribution, the secondary bending component, and the undulation component, the value of the applied load is changed each time based on the distribution data of the MR element height at a predetermined sampling time. The gradient of the MR element height distribution, the secondary bending component, and the undulating component are reduced. And
When the distribution of the height of the MR element reaches a predetermined size, the process proceeds to the control step 2.

【0063】(2)制御工程2 この工程では、ロウバー内の3個以上のMR素子の抵抗
値を電流用電極13に電流iを流し、電圧測定用電極1
4の電圧を測定することにより、MR素子の抵抗値Rm
を研磨加工中にインプロセスで直接測定する。そして、
この値を[数2]に代入することで、MR素子高さに換
算し、ロウバー内のMR素子高さの分布を計算する。そ
して、このデータを基に制御工程1と同じように、研磨
荷重と定盤回転後、加工液の供給量を制御することによ
り、研磨能率を制御し、治具の両端に加える研磨荷重の
バランスを制御することでMR素子高さの分布の傾きを
補正し、治具の接着面に加える荷重を制御することによ
りMR素子高さの分布における2次曲がり成分とうねり
成分を補正する。そして、研磨加工が進行し、MR素子
高さが所定の寸法になった時点で、加工を停止する。
(2) Control Step 2 In this step, the current i is passed through the current electrode 13 to the resistance value of three or more MR elements in the row bar, and the voltage measurement electrode 1
4 is measured to obtain the resistance Rm of the MR element.
Is measured directly in-process during polishing. And
By substituting this value into [Equation 2], the value is converted into the MR element height, and the distribution of the MR element height in the row bar is calculated. Then, based on this data, the polishing efficiency is controlled by controlling the polishing load and the supply amount of the working fluid after the rotation of the platen, and the polishing load applied to both ends of the jig is controlled in the same manner as in the control step 1. , The inclination of the distribution of the height of the MR element is corrected, and the load applied to the bonding surface of the jig is controlled to correct the secondary bending component and the undulation component in the distribution of the height of the MR element. Then, when the polishing process proceeds and the height of the MR element reaches a predetermined size, the process is stopped.

【0064】以上説明した研磨加工を行うことにより、
従来のMRヘッド加工プロセスにおいて問題となる抵抗
検知パターンから計算したMR素子高さとMR素子の抵
抗値から計算したMR素子高さのズレ量を低減すること
ができる。これにより、MRヘッド加工におけるMR素
子高さの加工精度を向上できるため、MR素子高さ起因
の加工歩留まりを向上することができる。
By performing the polishing described above,
The deviation between the MR element height calculated from the resistance detection pattern and the MR element height calculated from the resistance value of the MR element, which is a problem in the conventional MR head processing process, can be reduced. Thereby, the processing accuracy of the MR element height in the processing of the MR head can be improved, so that the processing yield due to the MR element height can be improved.

【0065】また、本発明では、浮上面研磨後のMR素
子高さの測定においても、電流用電極13に電流iを流
し、電圧測定用電極14の電圧を測定することにより、
MR素子の抵抗値Rmを直接測定し、これをMR素子高
さに換算することで、MR素子の抵抗値から換算したM
R素子高さと、同じMR素子をFIB加工し、その断面
からMR素子高さを測定した実MR素子高さとの間の誤
差を低減することができる。これにより、MR素子高さ
が所定の寸法になった磁気ヘッドスライダを組み立て工
程に送ることができ、磁気ディスク装置の再生出力の安
定化を図ることができる。
In the present invention, the current i is passed through the current electrode 13 and the voltage of the voltage measurement electrode 14 is measured also in the measurement of the MR element height after the air bearing surface is polished.
By directly measuring the resistance value Rm of the MR element and converting this to the MR element height, M converted from the resistance value of the MR element is obtained.
It is possible to reduce an error between the R element height and the actual MR element height obtained by measuring the MR element height from the cross section of the same MR element by FIB processing. As a result, a magnetic head slider having an MR element height of a predetermined size can be sent to the assembling process, and the reproduction output of the magnetic disk device can be stabilized.

【0066】また、図6に示す切断部に電極15を形成
する場合には、抵抗検知パターンを形成することがスペ
ース的に困難であるため、図9に示すように、MR素子
の抵抗値を測定する制御工程2だけでMR素子高さを制
御することになる。
In the case where the electrode 15 is formed in the cut portion shown in FIG. 6, it is difficult to form a resistance detection pattern in terms of space. Therefore, as shown in FIG. The height of the MR element is controlled only by the control step 2 for measurement.

【0067】次に、磁気ディスク装置におけるMR素子
の抵抗値変化の検出方法を説明する。
Next, a method for detecting a change in the resistance value of the MR element in the magnetic disk drive will be described.

【0068】ここでは、本発明の磁気ディスク装置にお
けるMR素子の抵抗値変化の検出方法について説明す
る。始めに、本発明の磁気ディスク装置の構造について
説明する。図1(a)、(b)はMRヘッドを搭載した
磁気ディスク装置の外観図である。CSS方式の磁気デ
ィスク装置では、記録媒体であるディスク19の表面と
磁気ヘッドスライダ3の浮上面18が接触するように配
置される。また、磁気ヘッド3は、板ばね20の先端付
近に固定されており、板ばね20のもう一方の端にある
アクチュエータ21により、ディスク19の半径方向に
移動する。
Here, a method for detecting a change in the resistance value of the MR element in the magnetic disk drive of the present invention will be described. First, the structure of the magnetic disk drive of the present invention will be described. 1A and 1B are external views of a magnetic disk drive on which an MR head is mounted. In the CSS type magnetic disk device, the surface of a disk 19 as a recording medium and the floating surface 18 of the magnetic head slider 3 are arranged to be in contact with each other. The magnetic head 3 is fixed near the tip of the leaf spring 20, and is moved in the radial direction of the disk 19 by the actuator 21 at the other end of the leaf spring 20.

【0069】搭載するMRヘッドは、図5に示すMRヘ
ッド構造であり、ディスク19に書き込まれたデータの
再生を行う際に、次のようにMR素子の抵抗値変化を検
出することで、ディスク19に記録されたデータを再生
することができる。
The MR head to be mounted has the MR head structure shown in FIG. 5. When reproducing data written on the disk 19, a change in the resistance value of the MR element is detected as described below. 19 can be reproduced.

【0070】実際のデータの再生は次のように行われ
る。MR素子の両端をそれぞれ2個の電極(電圧測定用
電極14、電流用電極13)に対し、電流用電極13に
は電流iを流し、内側の電極である電圧測定用電極14
にかかる電圧Vを測定する。そして、このときの電圧V
は[数3]により現わされる。そして、ディスク19と
磁気ヘッドラスイダ3が摺動すると、ディスク19に書
き込まれた極性により、MR素子の抵抗値Rmが変化す
る。
The actual reproduction of data is performed as follows. A current i is passed through the current electrode 13 with respect to two electrodes (a voltage measurement electrode 14 and a current electrode 13) at both ends of the MR element, and the voltage measurement electrode 14 as an inner electrode.
Is measured. And the voltage V at this time
Is represented by [Equation 3]. When the disk 19 and the magnetic head slider 3 slide, the resistance value Rm of the MR element changes depending on the polarity written on the disk 19.

【0071】この抵抗値変化により、電圧Vが変化する
ため、これを信号処理することで、ディスクに書き込ま
れたデータをデジタル信号に変換することができる。ま
た、[数3]において、電極Rdが入らないことから、
MR素子の抵抗値Rmの直接測定が可能になる。よっ
て、データを読み取る際のMR素子の抵抗値変化の検出
精度を向上することができる。これにより、データの読
み取りエラーを防止を抑制することになるため、磁気デ
ィスク装置としての信頼性を向上することができる。
Since the voltage V changes due to the change in the resistance value, the data written on the disk can be converted into a digital signal by performing signal processing on the voltage V. Further, in [Equation 3], since the electrode Rd does not enter,
Direct measurement of the resistance value Rm of the MR element becomes possible. Therefore, it is possible to improve the accuracy of detecting the change in the resistance value of the MR element when reading data. As a result, the prevention of data reading errors is suppressed, so that the reliability of the magnetic disk device can be improved.

【0072】ここでは、MR素子を用いたMRヘッドに
ついて記述したが、次世代の磁気ヘッドであるGMR
(Giant MR)ヘッドに関しても同様の測定が可能で
ある。
Here, the MR head using the MR element has been described.
A similar measurement is possible for a (Giant MR) head.

【0073】[0073]

【発明の効果】(1)本発明では、電極抵抗の影響を排
除し、MR素子の抵抗値を直接測定することが可能にな
るため、MR素子高さの測定精度が向上する。これによ
り、MR素子高さが所定の寸法になった磁気ヘッドスラ
イダだけを組み立て工程に送ることができるようにな
る。よって、組み立て工程における検査工程の簡便化
と、MRヘッドにおける再生出力の安定化により、磁気
ディスク装置としての信頼性を向上することができる。
(1) In the present invention, since the influence of the electrode resistance is eliminated and the resistance value of the MR element can be directly measured, the measurement accuracy of the MR element height is improved. As a result, only the magnetic head slider having the MR element having a predetermined height can be sent to the assembling process. Therefore, the reliability of the magnetic disk device can be improved by simplifying the inspection process in the assembly process and stabilizing the reproduction output in the MR head.

【0074】(2)上記MR素子高さの測定を浮上面研
磨工程にインプロセスで行い、このとき測定したMR素
子高さを基に、研磨条件を制御することで、MR素子高
さの加工精度を向上することができる。これにより、M
Rヘッド生産におけるMRヘッド起因の歩留まりを向上
することができる。
(2) The height of the MR element is measured in-process in the air bearing surface polishing step, and the polishing conditions are controlled based on the measured height of the MR element. Accuracy can be improved. This gives M
The yield due to the MR head in R head production can be improved.

【0075】(3)ディスクに書き込んであるデータを
MR素子の抵抗値変化により読み取る際に、MR素子高
さの測定と同じ測定方法を用いることにより、MR素子
の抵抗値変化の測定精度を向上することができる。これ
により、データの読み取りエラーを防止を抑制すること
になるため、磁気ディスク装置としての信頼性を向上す
ることができる。
(3) When reading the data written on the disk by the change in the resistance of the MR element, the measurement accuracy of the change in the resistance of the MR element is improved by using the same measurement method as that for measuring the height of the MR element. can do. As a result, the prevention of data reading errors is suppressed, so that the reliability of the magnetic disk device can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例である磁気ディスク装置の構造
を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a magnetic disk drive according to an embodiment of the present invention.

【図2】磁気ヘッド(MRヘッド)の構造を説明する構
造図。
FIG. 2 is a structural diagram illustrating the structure of a magnetic head (MR head).

【図3】図1の従来のMRヘッドの構造を説明する斜視
図。
FIG. 3 is a perspective view illustrating the structure of the conventional MR head of FIG. 1;

【図4】本発明の実施例であるMRヘッドの構造を説明
する構造図。(抵抗測定パターンを併用する場合)
FIG. 4 is a structural diagram illustrating the structure of an MR head according to an embodiment of the present invention. (When using a resistance measurement pattern together)

【図5】本発明の実施例であるMRヘッドの構造を説明
する構造図。(抵抗測定パターンを併用しない場合)
FIG. 5 is a structural diagram illustrating the structure of an MR head according to an embodiment of the present invention. (When not using the resistance measurement pattern together)

【図6】磁気ヘッドとディスクの配置を示す配置図。FIG. 6 is an arrangement diagram showing an arrangement of a magnetic head and a disk.

【図7】従来のMRヘッドの加工プロセスを示すフロー
チャート。
FIG. 7 is a flowchart showing a processing process of a conventional MR head.

【図8】本発明のMRヘッドの加工プロセスを示すフロ
ーチャート。
FIG. 8 is a flowchart showing a processing process of the MR head of the present invention.

【図9】電流用電極を接続するための端子を切断部に形
成した場合のMRヘッドの加工プロセスを示すフローチ
ャート。
FIG. 9 is a flowchart showing a processing process of the MR head in the case where a terminal for connecting a current electrode is formed in a cut portion.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ウエハ、 2…ローバー、3…
磁気ヘッドスライダ、 4…MR素子(磁気抵抗
効果素子)、5…コイル、 6…上
部磁性膜、7…電極、 8…上部
シールド膜、9…下部シールド膜、 10…M
R素子接続用端子、11…誘導型磁気変換素子接続用の
端子、12…抵抗測定パターン、13…電流用電極(電
流を流す専用の電極)、14…電圧測定用電極(電圧測
定専用の電極)、15…電流用電極との接続用端子、1
6…電圧測定用電極との接続用端子、17…抵抗測定パ
ターン用端子、 18…浮上面、19…ディスク、
20…板ばね、21…アクチュエータ、
22…基板材。
1 ... Wafer, 2 ... Rover, 3 ...
Magnetic head slider, 4 MR element (magnetoresistive element), 5 coil, 6 upper magnetic film, 7 electrode, 8 upper shield film, 9 lower shield film, 10 M
R element connection terminal, 11: terminal for inductive magnetic conversion element connection, 12: resistance measurement pattern, 13: current electrode (electrode dedicated to flowing current), 14: voltage measurement electrode (electrode dedicated to voltage measurement) ), 15 ... Terminal for connection to current electrode, 1
6 ... Terminal for connection with voltage measurement electrode, 17 ... Terminal for resistance measurement pattern, 18 ... Floating surface, 19 ... Disk,
20: leaf spring, 21: actuator,
22 ... substrate material.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 磯野 千博 神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社 日立製作所ストレージシステム事業部内 (72)発明者 田中 幸治 神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社 日立製作所ストレージシステム事業部内 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (72) Inventor Chihiro Isono 2880 Kozu, Kodahara, Kanagawa Prefecture, Hitachi, Ltd. Storage System Division (72) Inventor Koji Tanaka 2880 Kozu, Kozu, Odawara, Kanagawa Hitachi Storage System, Ltd. Within the business division

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】基板上に誘導型磁気変換素子及び磁気抵抗
効果素子を積層した薄膜磁気ヘッドにおいて、磁気抵抗
効果素子の両端をそれぞれ2個の端子に接続することを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。
1. A thin film magnetic head comprising an inductive magnetic transducer and a magnetoresistive element laminated on a substrate, wherein both ends of the magnetoresistive element are connected to two terminals, respectively.
【請求項2】記録媒体であるディスクと、磁気抵抗効果
素子の両端をそれぞれ2個の端子に接続した薄膜磁気ヘ
ッドと、該磁気ヘッドを駆動するアクチュエータとを備
えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
2. A magnetic disk comprising: a disk as a recording medium; a thin-film magnetic head having both ends of a magnetoresistive element connected to two terminals, respectively; and an actuator for driving the magnetic head. apparatus.
【請求項3】請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの測定方法
において、磁気抵抗効果素子の両端を接続した端子1組
に電流を流し、他方の1組の端子の電圧を測定すること
で、磁気抵抗効果素子の抵抗値を求め、この値を基に磁
気抵抗効果素子の浮上面と直角方向の高さを算出するこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッドの測定方法。
3. The method for measuring a thin film magnetic head according to claim 1, wherein a current is applied to one set of terminals connected to both ends of the magnetoresistive effect element, and the voltage of the other set of terminals is measured. A method for measuring a thin-film magnetic head, comprising: obtaining a resistance value of a resistance effect element; and calculating a height in a direction perpendicular to an air bearing surface of the magnetoresistance effect element based on the value.
【請求項4】請求項3記載の薄膜磁気ヘッドの測定方法
を、薄膜磁気ヘッドの浮上面を研磨加工する際にインプ
ロセスで行い、これによって算出した磁気抵抗効果素子
の浮上面と直角方向の高さデータを基に、研磨荷重、加
工停止、定盤回転数、加工液の供給を制御することを特
徴とする薄膜磁気ヘッドの研磨加工方法。
4. The method for measuring a thin film magnetic head according to claim 3, wherein the method is performed in-process when polishing the air bearing surface of the thin film magnetic head, and the calculated vertical direction is perpendicular to the air bearing surface of the magnetoresistive element. A polishing method for a thin-film magnetic head, comprising controlling a polishing load, a processing stop, a rotation speed of a surface plate, and a supply of a processing liquid based on height data.
【請求項5】請求項4記載の薄膜磁気ヘッドの研磨加工
方法において、第一の工程として磁気抵抗効果素子とは
別に形成した研磨加工量検知素子の抵抗値より加工量を
算出し、このデータを基に研磨荷重、定盤回転数、加工
液の供給を制御を行い、第2の工程として請求項3記載
の薄膜磁気ヘッドの測定方法を、薄膜磁気ヘッドの浮上
面を研磨加工する際にインプロセスで行い、これによっ
て算出した磁気抵抗効果素子の浮上面と直角方向の高さ
データを基に、研磨圧力、加工停止、定盤回転数、加工
液の供給を制御することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの
研磨加工方法。
5. A polishing method for a thin film magnetic head according to claim 4, wherein, as a first step, a processing amount is calculated from a resistance value of a polishing processing amount detecting element formed separately from the magnetoresistive effect element. The polishing load, the number of revolutions of the platen, and the supply of the working fluid are controlled on the basis of the above method. In-process, based on the height data in the direction perpendicular to the air bearing surface of the magnetoresistive effect element calculated thereby, control the polishing pressure, processing stop, platen rotation speed, supply of processing liquid. Polishing method for thin film magnetic head.
【請求項6】請求項1記載の薄膜磁気ヘッドにおいて、
磁気抵抗効果素子の両端を接続した端子1組を、個々の
磁気ヘッドを切り離す際の切断代に形成することを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
6. The thin-film magnetic head according to claim 1, wherein
A thin-film magnetic head, wherein one set of terminals connecting both ends of a magnetoresistive effect element is formed at a cutting margin for separating individual magnetic heads.
【請求項7】請求項2記載の磁気ディスク装置におい
て、あらかじめ記録媒体であるディスクに書き込んだデ
ータを磁気抵抗効果素子の抵抗値変化により読み取る際
に、磁気抵抗効果素子の両端を接続した端子1組に電流
を流し、他方の1組の端子の電圧を測定することで、磁
気抵抗効果素子の抵抗値変化を検出することを特徴とす
る磁気ディスク装置。
7. A magnetic disk drive according to claim 2, wherein when data written in advance on a disk as a recording medium is read by a change in the resistance value of the magnetoresistive element, terminals 1 connected to both ends of the magnetoresistive element. A magnetic disk drive characterized by detecting a change in the resistance value of a magnetoresistive element by applying a current to a set and measuring the voltage of the other set of terminals.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7384327B2 (en) 2004-04-27 2008-06-10 Tdk Corporation Method for grinding a bar of thin film magnetic elements utilizing a plurality of resistive films
US7643250B2 (en) 2006-01-27 2010-01-05 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Pad slider design for on-slider ELGs

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