JPH1125437A - Manufacture of magnetic head and device thereof - Google Patents

Manufacture of magnetic head and device thereof

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JPH1125437A
JPH1125437A JP17930997A JP17930997A JPH1125437A JP H1125437 A JPH1125437 A JP H1125437A JP 17930997 A JP17930997 A JP 17930997A JP 17930997 A JP17930997 A JP 17930997A JP H1125437 A JPH1125437 A JP H1125437A
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JP
Japan
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magnetic head
sample holder
slider
ion beam
alignment mark
Prior art date
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Application number
JP17930997A
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Japanese (ja)
Inventor
Junzo Azuma
淳三 東
Akira Shimase
朗 嶋瀬
Makoto Morijiri
誠 森尻
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To simplify the manufacturing process in excluding a photolithography process by forming a slider pattern in an aperture part, reduction-projecting this pattern to irradiate a slider surface of the magnetic head and performing direct working of blasting an etching gas on the slider surface. SOLUTION: A magnetic head element part is formed on a alumina titanium carbide substrate 201, and is cut and separated to form slider blocks 204, which are then arranged on a sample holder 207, and this sample holder is introduced into an ion beam working device. The etching gas 210 is supplied from a gas nozzle 117 to blast on the working surfaces prior to irradiating these slider surfaces of the slider blocks 204 with an ion beam 209 formed in a mode for reduction-projecting an image of the aperture formed with the desired pattern. As a result, the etching gas 210 is activated by the ion beam 209 to encourage the working of the alumina titanium carbide film as the substrate, thus finishing the etching in a short time.

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】本発明は薄膜磁気ヘッドに係
わり、特に磁気記録媒体と対向する面に磁気ヘッド素子
を浮上させるためのスライダの加工方法に関するもので
ある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic head and, more particularly, to a slider processing method for floating a magnetic head element on a surface facing a magnetic recording medium.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気記録再生装置は高密度化、小
型化が進み、そのため小型の薄膜磁気ヘッド素子と記録
媒体との間隔を一定に保つためスライダの形状が複雑に
なってきている。従来、薄膜磁気ヘッドのスライダ加工
方法として、特開平7−14137号公報に述べられて
いるようにフォトリソグラフィ技術及びイオンミリング
技術が用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, magnetic recording / reproducing apparatuses have been increasing in density and miniaturization, and as a result, the shape of a slider has become complicated in order to keep the distance between a small thin-film magnetic head element and a recording medium constant. Conventionally, as a slider processing method for a thin film magnetic head, a photolithography technique and an ion milling technique have been used as described in JP-A-7-14137.

【0003】アルミナチタンカーバイト基板601に薄
膜磁気ヘッド素子602を形成した後、磁気ヘッド素子
を一列ずつ切断分離し、スライダ形成面を上にして、ホ
ルダ上に並べる。そして図6(a)に示すようにアルミ
ナチタンカーバイト基板601上にレジスト603を塗
布する。
After the thin film magnetic head elements 602 are formed on the alumina titanium carbide substrate 601, the magnetic head elements are cut and separated line by line, and are arranged on a holder with the slider formation surface facing upward. Then, a resist 603 is applied on the alumina titanium carbide substrate 601 as shown in FIG.

【0004】そしてフォトリソグラフィ技術により図6
(b)のようにレジスト603を所望のパターンに露光
現像する。
FIG. 6 shows a photolithographic technique.
The resist 603 is exposed and developed to a desired pattern as shown in FIG.

【0005】しかる後図6(c)のように露光されたレ
ジスト603をマスクとしてイオンミリング技術を用
い、アルミナチタンカーバイト基板601をイオン60
4によってエッチングする。
[0005] Thereafter, the alumina titanium carbide substrate 601 is removed by ion milling using the resist 603 exposed as shown in FIG.
Etch 4

【0006】最後に図6(d)のようにレジスト603
を溶剤等によって剥離することにより、スライダ加工が
終了する。
[0006] Finally, as shown in FIG.
Is stripped with a solvent or the like, thereby completing the slider processing.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
では、スライダの溝の深さが数ミクロンと深いために、
レジストの膜厚が10μm程度必要となり、イオンミリ
ング中にレジストが削られ、寸法精度が低下する問題が
ある。
However, in the above prior art, since the depth of the groove of the slider is as deep as several microns,
The thickness of the resist is required to be about 10 μm, and there is a problem that the resist is shaved during ion milling and dimensional accuracy is reduced.

【0008】アルミナチタンカーバイト基板をエッチン
グした際、スパッタされた粒子がレジストの側壁に付着
して、その付着物がレジスト除去後も残り、バリとなっ
てしまいスライダの浮上特性を低下させたり、磁気記録
媒体に傷を付けてしまう問題があった。
When the alumina titanium carbide substrate is etched, the sputtered particles adhere to the side walls of the resist, and the adhered substances remain even after the removal of the resist, forming burrs, lowering the flying characteristics of the slider, There is a problem that the magnetic recording medium is damaged.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記課題はフォトリソグ
ラフィ技術を用いず、エネルギビーム加工装置の光学系
のアパーチャ部にスライダパターンを形成しておき、こ
のアパーチャのスライダパターンを縮小投影して、磁気
ヘッドのスライダ面にエッチングガスを吹き付けながら
照射し、直接スライダ面を加工することにより達成され
る。
In order to solve the above-mentioned problem, a slider pattern is formed on an aperture of an optical system of an energy beam processing apparatus without using photolithography technology, and the slider pattern of the aperture is reduced and projected to obtain a magnetic field. This is achieved by directly irradiating the slider surface of the head with an etching gas while spraying the etching gas to directly process the slider surface.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

〔実施例1〕本発明の磁気ヘッド素子のスライダ加工を
行うエネルギビームとしてイオンビームを用いた加工装
置の構成および動作を図1を用いて説明する。
[Embodiment 1] The configuration and operation of a processing apparatus using an ion beam as an energy beam for performing slider processing of a magnetic head element according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0011】まず、イオンビームはイオン源101から
引き出し電極により引き出され照射レンズ103により
集束してアパーチャ104に照射される。アパーチャ1
04は切り替え機構を有し、イオンビーム109をスポ
ット状に集束するための丸アパーチャとスライダパター
ンが形成されたマスクの部分とを切り替えられる構成と
なっている。アパーチャ104を通過したイオンビーム
109は照射位置を決めるための偏向電極105を通
り、投射レンズ107によって試料上に照射される。な
お、偏向電極105の下部にはイオンビーム109の電
流値を測定するための電極106が設けられ、外部に取
り付けた電流計110によって電流値が測定できる。
First, an ion beam is extracted from an ion source 101 by an extraction electrode, is focused by an irradiation lens 103, and is irradiated on an aperture 104. Aperture 1
Reference numeral 04 has a switching mechanism that switches between a circular aperture for focusing the ion beam 109 in a spot shape and a mask portion on which a slider pattern is formed. The ion beam 109 that has passed through the aperture 104 passes through a deflection electrode 105 for determining an irradiation position, and is irradiated on a sample by a projection lens 107. An electrode 106 for measuring the current value of the ion beam 109 is provided below the deflection electrode 105, and the current value can be measured by an ammeter 110 attached to the outside.

【0012】イオンビーム光学系は高圧電源125およ
びイオンビームコントローラ126から成る制御部によ
って制御されている。これらのイオンビーム光学系はコ
ラムチャンバ111内に設けられ、図示しない真空排気
装置により10~6Pa台の高真空に排気されている。
The ion beam optical system is controlled by a control unit including a high voltage power supply 125 and an ion beam controller 126. These ion beam optical systems are provided in the column chamber 111, and are evacuated to a high vacuum of the order of 10 to 6 Pa by a vacuum exhaust device (not shown).

【0013】メインチャンバ122内には試料112を
搭載して、任意の位置に移動させるためのXYステージ
113があり、そのXYステージ113にはレーザ測長
器116用のレーザ光を反射するミラー114が取り付
けられ、メインチャンバ122の外から窓115を介し
てレーザ測長器116からレーザ光が導入され、レーザ
測長器116によってXYステージ113位置が計測さ
れる構成となっている。
An XY stage 113 is provided in the main chamber 122 for mounting the sample 112 and moving it to an arbitrary position. The XY stage 113 has a mirror 114 for reflecting a laser beam for a laser length measuring device 116. Is mounted, laser light is introduced from outside of the main chamber 122 through a window 115 from a laser length measuring device 116, and the position of the XY stage 113 is measured by the laser length measuring device 116.

【0014】XYステージ113はXYステージコント
ローラ127によって制御され、レーザ測長器はレーザ
測長器コントローラ128によって、測定した座標を読
み出せるようになっている。
The XY stage 113 is controlled by an XY stage controller 127, and the laser length measuring device can read the measured coordinates by a laser length measuring device controller 128.

【0015】さらにメインチャンバ122内には2次粒
子ディテクタとして例えばマイクロチャンネルプレート
108がイオンビーム109の光軸の下に設けられ、イ
オンビーム109の照射によって試料112から放出さ
れる2次粒子を検出して、走査イオン顕微鏡像が観察で
きる。
Further, in the main chamber 122, for example, a microchannel plate 108 is provided below the optical axis of the ion beam 109 as a secondary particle detector, and secondary particles emitted from the sample 112 by irradiation of the ion beam 109 are detected. Then, a scanning ion microscope image can be observed.

【0016】また、試料112にエッチングガスを吹き
付けるためのガスノズル117が設けられ、ガスノズル
117の先にはバルブ120、121、流量制御装置1
19を介してガスボンベ118が取り付けられ、ガスボ
ンベ118内のエッチングガスが試料112を吹き付け
られる構成となっている。エッチングガスの供給、流量
制御はガスコントローラ129によって制御されてい
る。なお、メインチャンバ122内も図示しない真空排
気装置により10~4Pa台の高真空に排気されている。
A gas nozzle 117 for spraying an etching gas onto the sample 112 is provided, and valves 120 and 121 and a flow control device 1 are provided in front of the gas nozzle 117.
A gas cylinder 118 is attached via 19, and the etching gas in the gas cylinder 118 is sprayed on the sample 112. The supply and flow rate control of the etching gas are controlled by a gas controller 129. The inside of the main chamber 122 is also evacuated to a high vacuum of the order of 10 to 4 Pa by a vacuum exhaust device (not shown).

【0017】試料112の導入はゲートバルブ123を
介してロードロックチャンバ124から行われる。
The sample 112 is introduced from the load lock chamber 124 through the gate valve 123.

【0018】上記イオンビーム加工装置の各コントロー
ラは、制御装置130によってそれぞれ制御されてお
り、加工位置の設定や条件の設定が行える構成となって
いる。
Each controller of the above-mentioned ion beam processing apparatus is controlled by a control device 130, and is configured to be capable of setting processing positions and setting conditions.

【0019】本装置を用いた実施例1の磁気ヘッドの製
造方法を図2を用いて説明する。まず図2(a)に示す
ように磁気ヘッド素子部をアルミナチタンカーバイト基
板201上に形成する。
A method for manufacturing the magnetic head according to the first embodiment using the present apparatus will be described with reference to FIG. First, as shown in FIG. 2A, a magnetic head element portion is formed on an alumina titanium carbide substrate 201.

【0020】次に磁気ヘッド素子を一列ずつ切断分離
し、図2(b)のようにスライダブロック204を形成
する。このとき、スライダ面には薄膜磁気ヘッド素子形
成時に同時に形成したアライメントマーク205が見え
るように切断研磨する。
Next, the magnetic head elements are cut and separated line by line to form a slider block 204 as shown in FIG. At this time, the slider surface is cut and polished so that the alignment mark 205 formed simultaneously with the formation of the thin-film magnetic head element can be seen.

【0021】この切断したスライダブロック204を図
2(c)のように試料ホルダ207上に並べて設置す
る。この試料ホルダ207上には位置決め用の複数個の
アライメントマーク206が設けられており、薄膜磁気
ヘッド素子が搭載された状態で、レーザ測長器等を用い
た寸法測定装置により、試料ホルダ207のアライメン
トマーク206と、磁気ヘッド素子のアライメントマー
ク205との相対位置を測定する。しかる後、試料ホル
ダ207をイオンビーム加工装置内に導入する。
The cut slider blocks 204 are arranged on a sample holder 207 as shown in FIG. 2C. A plurality of alignment marks 206 for positioning are provided on the sample holder 207. When the thin-film magnetic head element is mounted, the dimension of the sample holder 207 is measured by a dimension measuring device using a laser length measuring device or the like. The relative position between the alignment mark 206 and the alignment mark 205 of the magnetic head element is measured. After that, the sample holder 207 is introduced into the ion beam processing apparatus.

【0022】試料ホルダ207はまずXYステージ11
3により試料ホルダ207のアライメントマーク206
がイオンビームの光軸の下に来るように移動せしめ、図
2(d)のようにφ0.1μm以下に集束した集束イオ
ンビーム208を走査しながら照射して、試料ホルダ2
07のアライメントマーク206を観察する。
First, the sample holder 207 is placed on the XY stage 11
3, the alignment mark 206 of the sample holder 207
Is moved so as to be below the optical axis of the ion beam, and a focused ion beam 208 focused to φ0.1 μm or less is irradiated while scanning as shown in FIG.
07 alignment mark 206 is observed.

【0023】試料ホルダ207の複数のアライメントマ
ーク206を観察して、アライメントマーク206の位
置とイオンビーム加工装置のXYステージ113の位置
との相関を求める。こうすることにより上記寸法測定装
置で測定した試料ホルダ207のアライメントマーク2
06からの磁気ヘッド素子のアライメントマーク205
位置がわかり、XYステージ113により自動的に加工
位置に磁気ヘッド素子を移動させることが出来る。
A plurality of alignment marks 206 on the sample holder 207 are observed, and a correlation between the position of the alignment mark 206 and the position of the XY stage 113 of the ion beam processing device is obtained. By doing so, the alignment mark 2 of the sample holder 207 measured by the above-described dimension measuring device is obtained.
06 from the magnetic head element alignment mark 205
The position is known, and the magnetic head element can be automatically moved to the processing position by the XY stage 113.

【0024】そして、図2(e)のようにイオンビーム
の光学系のアパーチャを所望のスライダのパターンが形
成されたアパーチャに切換え、そのアパーチャの像を縮
小投影するモードに切り換え、イオンビーム209を磁
気ヘッド204のスライダ面に照射する。このとき、加
工のスループットを向上させるために、イオンビーム2
09を照射する前にガスノズル117からエッチングガ
ス210を供給して加工面に吹き付ける。
Then, as shown in FIG. 2E, the aperture of the optical system of the ion beam is switched to an aperture on which a desired slider pattern is formed, and the mode of the aperture image is switched to a mode of reducing and projecting the ion beam 209. Irradiate the slider surface of the magnetic head 204. At this time, in order to improve the processing throughput, the ion beam 2
Before irradiating 09, the etching gas 210 is supplied from the gas nozzle 117 and sprayed on the processing surface.

【0025】この結果、エッチングガス210はイオン
ビーム209により活性化し、基板であるアルミナチタ
ンカーバイト膜の加工を促進して、短時間でエッチング
が終了する。なお、加工時間はあらかじめ実験によりイ
オンビーム209の電流値とガス流量による加工速度を
求めておき、イオンビーム209を基板に照射する前に
偏向電極105によって電流値を測定するための電極1
06にイオンビーム209を偏向し、電流計110で電
流値を測定することにより、加工速度とガス流量との関
係から、任意の深さ加工する時間が決定される。
As a result, the etching gas 210 is activated by the ion beam 209 to accelerate the processing of the alumina titanium carbide film as the substrate, and the etching is completed in a short time. The processing time is determined in advance by the current value of the ion beam 209 and the processing speed based on the gas flow rate by an experiment, and the electrode 1 for measuring the current value by the deflection electrode 105 before irradiating the substrate with the ion beam 209.
By deflecting the ion beam 209 to 06 and measuring the current value with the ammeter 110, the time for processing an arbitrary depth is determined from the relationship between the processing speed and the gas flow rate.

【0026】加工が終了した後、イオンビーム209の
照射を一旦停止し、XYステージ113を移動させて、
次の磁気ヘッド素子を同様のプロセスにより加工する。
After the processing is completed, the irradiation of the ion beam 209 is temporarily stopped, and the XY stage 113 is moved.
The next magnetic head element is processed by the same process.

【0027】なお、アルミナチタンカーバイト膜と反応
するエッチングガスとしては、例えばXeF2等のフッ
素系ガスやCl2やBCl3等の塩素系ガス、酸素ガスを
用いれば良い。またはこれらの混合ガスを用いても良
い。
As an etching gas that reacts with the alumina titanium carbide film, for example, a fluorine-based gas such as XeF 2, a chlorine-based gas such as Cl 2 or BCl 3, or an oxygen gas may be used. Alternatively, a mixed gas of these may be used.

【0028】本実施例において、イオンビーム加工装置
に光学顕微鏡やレーザ顕微鏡等の光学的観察手段を設
け、本光学的観察手段により試料ホルダ207のアライ
メントマーク206と磁気ヘッド素子のアライメントマ
ーク205をそれぞれ観察して、マーク位置とXYステ
ージ113との相関位置を求めることでも、加工位置決
めが行える。
In this embodiment, the ion beam processing apparatus is provided with optical observation means such as an optical microscope or a laser microscope, and the alignment mark 206 of the sample holder 207 and the alignment mark 205 of the magnetic head element are respectively provided by the optical observation means. The processing positioning can also be performed by observing and determining the correlation position between the mark position and the XY stage 113.

【0029】〔実施例2〕次に本発明の第2の実施例に
ついて述べる。イオンビーム加工装置の構成は実施例1
の図1と同様である。加工方法は実施例1と同様に磁気
ヘッド素子を切り出し、試料ホルダ上に搭載した後、寸
法測定装置により、アライメントマークの相対位置を測
定した後、イオンビーム加工装置内に導入する。
Embodiment 2 Next, a second embodiment of the present invention will be described. Example 1 Configuration of Ion Beam Processing Apparatus
Is the same as FIG. As in the working method, a magnetic head element is cut out and mounted on a sample holder in the same manner as in the first embodiment, and the relative position of the alignment mark is measured by a dimension measuring device, and then introduced into the ion beam processing device.

【0030】イオンビーム加工装置内でイオンビームを
細く絞り、アライメントマークの位置とXYステージの
相対位置を測定する。そして、アパーチャをスライダパ
ターンに切換え、このスライダパターンを縮小投影する
モードにイオンビーム光学系のパラメータを切り換えて
スライダパターンに形成されたイオンビームを磁気ヘッ
ドのスライダ加工面に照射する。このとき、照射するイ
オンビーム209がスライダ加工面で焦点を結ぶ条件の
場合、図3(a)のようにビーム電流密度分布は乱れの
無い状態である。
The ion beam is narrowed down in the ion beam processing apparatus, and the position of the alignment mark and the relative position of the XY stage are measured. Then, the aperture is switched to a slider pattern, the parameters of the ion beam optical system are switched to a mode in which the slider pattern is reduced and projected, and the ion beam formed in the slider pattern is irradiated on the slider processing surface of the magnetic head. At this time, under the condition that the irradiated ion beam 209 is focused on the slider processing surface, the beam current density distribution is in a state without disturbance as shown in FIG.

【0031】これに対し、投射レンズの条件を磁気ヘッ
ドのスライダ加工面で焦点を結ぶ条件より僅かにずら
し、照射するイオンビーム301の焦点がずれた状態に
する。この結果、照射されるイオンビーム301の電流
密度分布は図3(b)のように、イオンビーム301の
端において、精度が悪くなり、ビームのダレが生じる。
On the other hand, the condition of the projection lens is slightly shifted from the condition of focusing on the slider processing surface of the magnetic head, so that the ion beam 301 to be irradiated is out of focus. As a result, as shown in FIG. 3B, the current density distribution of the irradiated ion beam 301 becomes inaccurate at the end of the ion beam 301, and the beam sags.

【0032】このイオンビーム301でスライダの加工
を行うことにより、加工されたスライダの断面形状は図
3(c)のように、イオンビーム301の電流密度パタ
ーンにならって、側壁に傾斜を生じさせることが出来
る。この側壁の傾斜角はあらかじめ実験により、投射レ
ンズ107の条件と加工されたスライダの断面形状を調
べることにより、任意の傾斜角を形成することが可能と
なる。
By processing the slider with this ion beam 301, the cross-sectional shape of the processed slider follows the current density pattern of the ion beam 301 as shown in FIG. I can do it. The inclination angle of the side wall can be set to an arbitrary inclination angle by examining the conditions of the projection lens 107 and the cross-sectional shape of the processed slider by an experiment in advance.

【0033】なお、実施例1と同様にイオンビームの照
射時にエッチングガスを供給して加工を行うことによ
り、高速にスライダの加工が行える。
As in the first embodiment, the slider can be processed at a high speed by supplying the etching gas during the irradiation with the ion beam and performing the processing.

【0034】なお、実施例1および2においてエネルギ
ビームとしてイオンビームを用いたが電子ビームを用い
ても同様の加工が行える。
In the first and second embodiments, an ion beam is used as an energy beam, but the same processing can be performed by using an electron beam.

【0035】〔実施例3〕本発明の第3の実施例のエネ
ルギビームとしてレーザビームを用いた方法を図4、図
5を用いて説明する。図4は本実施例の装置構成の概略
図である。
[Embodiment 3] A method of using a laser beam as an energy beam according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 4 is a schematic diagram of the device configuration of the present embodiment.

【0036】図4においてレーザ発振器401からレー
ザ光402が発振され、ビームエキスパンダ403によ
りビーム径を拡げる。そして、ハーフミラー406を透
過してスライダのパターンが形成されたスリットを通
り、ミラー405によって反射され、対物レンズ408
によって集光されて、レーザ導入窓409を介して試料
112上に照射される。参照光源410から出た光はハ
ーフミラー406によって、レーザ光402と光軸が同
じになり、レーザ光402と同様にして試料112上に
照射される。
In FIG. 4, a laser beam 402 is oscillated from a laser oscillator 401, and the beam diameter is expanded by a beam expander 403. Then, the light passes through the half mirror 406, passes through the slit in which the pattern of the slider is formed, is reflected by the mirror 405, and is reflected by the objective lens 408.
And irradiates the sample 112 via the laser introduction window 409. The light emitted from the reference light source 410 has the same optical axis as the laser light 402 by the half mirror 406, and is irradiated onto the sample 112 in the same manner as the laser light 402.

【0037】また別の参照光源411から出た光はハー
フミラー407によって試料112を照明し、試料11
2の像は結像レンズ412とCCDカメラ413によっ
て撮像され、モニタ414によって観察される。このと
き、参照光源410から出た光によって、スリット40
4の像がモニタ414で観察できる。
Light emitted from another reference light source 411 illuminates the sample 112 by the half mirror 407,
The image of No. 2 is captured by the imaging lens 412 and the CCD camera 413, and is observed by the monitor 414. At this time, the light emitted from the reference light source 410 causes the slit 40
4 can be observed on the monitor 414.

【0038】メインチャンバ413内には実施例1と同
様にXYステージ113とガスノズル117が設けられ
ている。
The XY stage 113 and the gas nozzle 117 are provided in the main chamber 413 as in the first embodiment.

【0039】〔実施例4〕次に本装置を用いた磁気ヘッ
ドのスライダ加工の方法について図5により説明する。
まず、実施例1と同様に図5(a)に示すように磁気ヘ
ッド素子部をアルミナチタンカーバイト基板201上に
形成する。
[Embodiment 4] Next, a method of processing a slider of a magnetic head using the present apparatus will be described with reference to FIG.
First, a magnetic head element is formed on an alumina titanium carbide substrate 201 as shown in FIG.

【0040】次に磁気ヘッド素子を一列ずつ切断分離
し、図5(b)のようにスライダブロック204を形成
する。このとき、スライダ面には薄膜磁気ヘッド素子形
成時に同時に形成したアライメントマーク205が見え
るように切断研磨する。
Next, the magnetic head elements are cut and separated line by line to form a slider block 204 as shown in FIG. At this time, the slider surface is cut and polished so that the alignment mark 205 formed simultaneously with the formation of the thin-film magnetic head element can be seen.

【0041】この切断したスライダブロック204を図
5(c)のように試料ホルダ207上に並べて設置す
る。そしてこの試料ホルダ207を図4の磁気ヘッド製
造装置内に導入し、XYステージ113によって光軸位
置に移動させる。
The cut slider blocks 204 are arranged on the sample holder 207 as shown in FIG. 5C. Then, the sample holder 207 is introduced into the magnetic head manufacturing apparatus of FIG. 4, and is moved to the optical axis position by the XY stage 113.

【0042】参照光源411によって照明し、磁気ヘッ
ドの観察を行い、図5(d)のようにモニタ414で観
察される。モニタ414上には磁気ヘッドのアライメン
トマーク205と位置合わせを行うためのクロスマーク
501があり、クロスマーク501とアライメントマー
ク205が合うようにXYステージ113を移動させて
加工位置決めを行う。
Illuminated by the reference light source 411, the magnetic head is observed, and is observed on the monitor 414 as shown in FIG. On the monitor 414, there is a cross mark 501 for performing alignment with the alignment mark 205 of the magnetic head. The XY stage 113 is moved so that the cross mark 501 and the alignment mark 205 are aligned to perform processing positioning.

【0043】また、モニタ414の画面には、参照光源
410によるスリット404の像502が投影されて見
えており、このスリット像502の部分にレーザ光40
2が照射される。次にガスノズル117よりエッチング
ガス210を吹き付けながら、スリット404の像を投
影したレーザ光402を照射して、スライダ211の加
工を行う。
On the screen of the monitor 414, an image 502 of the slit 404 by the reference light source 410 is projected and visible.
2 are irradiated. Next, while the etching gas 210 is blown from the gas nozzle 117, the slider 211 is processed by irradiating the laser beam 402 onto which the image of the slit 404 is projected.

【0044】1ヶ所の加工が終了した後、前記位置決め
方法により次の磁気ヘッドのスライダの加工を行う。
After the processing of one location is completed, the next magnetic head slider is processed by the above-described positioning method.

【0045】なお、本実施例のレーザ光としては例えば
Arレーザの基本波、YAGレーザの第2高調波を用い
れば良く、エッチングガスは実施例1と同様で良い。
As the laser beam of this embodiment, for example, a fundamental wave of an Ar laser or a second harmonic of a YAG laser may be used, and the etching gas may be the same as that of the first embodiment.

【0046】本実施例では、磁気ヘッド素子に荷電ビー
ムが照射されることが無いため、素子にダメージが生じ
ない効果もある。
In this embodiment, since the magnetic head element is not irradiated with the charged beam, there is an effect that the element is not damaged.

【0047】本発明では、縮小投影したエネルギビーム
により磁気ヘッドのスライダ加工を行ったが、例えばマ
イクロメカニズム部品の加工にも適用可能である。
In the present invention, the slider processing of the magnetic head is performed by the energy beam that has been reduced and projected. However, the present invention can be applied to, for example, processing of a micromechanical component.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明によれば、磁気ヘッドのスライダ
加工を行う際、フォトリソグラフィ工程を省くことが可
能となり、プロセスの簡略化が行え、製造コストを低く
する効果がある。また、スライダ加工時にバリが生ぜ
ず、精度の高い磁気ヘッドのスライダが形成可能とな
り、さらにスライダのパターンはアパーチャの形状を変
更するだけであるため、パターンの変更への対応が迅速
に行える効果もある。
According to the present invention, it is possible to omit the photolithography step when processing the slider of the magnetic head, thereby simplifying the process and reducing the manufacturing cost. In addition, burrs do not occur during slider processing, and a high-precision magnetic head slider can be formed. Further, since the slider pattern merely changes the shape of the aperture, it is possible to quickly respond to the pattern change. is there.

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

【図1】本発明のイオンビーム加工装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an ion beam processing apparatus of the present invention.

【図2】本発明のスライダ加工方法のプロセス概略図。FIG. 2 is a process schematic diagram of a slider processing method of the present invention.

【図3】本発明の実施例2のスライダ加工の概略図。FIG. 3 is a schematic view of slider processing according to a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の磁気ヘッドのスライダ加工方法のプロセ
ス概略図。
FIG. 4 is a process schematic diagram of a conventional magnetic head slider processing method.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

101…イオン源、 102…引き出し電極、103
…照射レンズ、104…アパーチャ、 105…偏向電
極、 106…電極、107…投射レンズ、 108
…マイクロチャンネルプレート、109…イオンビー
ム、110…電流計、 111…コラムチャンバ、
112…試料、113…XYステージ、114…ミラ
ー、115…窓、116…レーザ測長器、117…ガス
ノズル、 118…ガスボンベ、119…電量制御装
置、120,121…バルブ、122…メインチャン
バ、123…ゲートバルブ、124…ロードロックチャ
ンバ、125…高圧電源、126…イオンビームコント
ローラ、127…XYステージコントローラ、128…
レーザ測長器コントローラ、129…ガス供給コントロ
ーラ、130…制御装置、 201…アルミナチタ
ンカーバイト基板、202…磁気ヘッド素子、203…
素子部、 204…スライダブロック、205…スライ
ダブロック上アライメントマーク、206…試料ホルダ
上のアライメントマーク、207…試料ホルダ、208
…集束イオンビーム、209…成形されたイオンビー
ム、210…エッチングガス、 211…スライダ、3
01…焦点位置をずらした成形イオンビーム、302…
側壁傾斜角を有するスライダ、 401…レ
ーザ発振器、402…レーザ光、403…ビームエキス
パンダ、 404…スリット、405…ミラー、 40
6,407…ハーフミラー、408…対物レンズ、40
9…レーザ光導入窓、410,411…参照光源、41
2…結像レンズ、413…CCDカメラ、 414…モ
ニタ、415…レーザ発振器コントローラ、 5
01…クロスマーク、502…スリット像、 601
…アルミナチタンカーバイト基板、602…磁気ヘッド
素子、603…レジスト、604…イオン、605…ス
ライダ。
101: ion source, 102: extraction electrode, 103
... irradiation lens, 104 ... aperture, 105 ... deflection electrode, 106 ... electrode, 107 ... projection lens, 108
... micro channel plate, 109 ... ion beam, 110 ... ammeter, 111 ... column chamber,
Reference numeral 112: sample, 113: XY stage, 114: mirror, 115: window, 116: laser measuring instrument, 117: gas nozzle, 118: gas cylinder, 119: charge control device, 120, 121: valve, 122: main chamber, 123 ... Gate valve, 124 ... Load lock chamber, 125 ... High voltage power supply, 126 ... Ion beam controller, 127 ... XY stage controller, 128 ...
Laser length measuring device controller, 129: gas supply controller, 130: control device, 201: alumina titanium carbide substrate, 202: magnetic head element, 203:
Element part, 204: slider block, 205: alignment mark on slider block, 206: alignment mark on sample holder, 207: sample holder, 208
... Focused ion beam, 209 ... Shaped ion beam, 210 ... Etching gas, 211 ... Slider, 3
01: shaped ion beam with shifted focal position, 302:
Slider having a side wall inclination angle, 401: laser oscillator, 402: laser light, 403: beam expander, 404: slit, 405: mirror, 40
6,407: half mirror, 408: objective lens, 40
9: laser light introduction window, 410, 411: reference light source, 41
2 ... imaging lens, 413 ... CCD camera, 414 ... monitor, 415 ... laser oscillator controller, 5
01 cross mark, 502 slit image, 601
... Alumina titanium carbide substrate, 602 ... Magnetic head element, 603 ... Resist, 604 ... Ion, 605 ... Slider.

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成9年9月24日[Submission date] September 24, 1997

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】図面の簡単な説明[Correction target item name] Brief description of drawings

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

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

【図1】本発明のイオンビーム加工装置の構成図。FIG. 1 is a configuration diagram of an ion beam processing apparatus of the present invention.

【図2】本発明のスライダ加工方法のプロセス概略図。FIG. 2 is a process schematic diagram of a slider processing method of the present invention.

【図3】本発明の実施例2のスライダ加工の概略図。FIG. 3 is a schematic view of slider processing according to a second embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施例3のレーザビーム加工装置の概
略図。
FIG. 4 is a schematic diagram of a laser beam processing apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施例3のスライダ加工方法のプロセ
ス概略図。
FIG. 5 is a process schematic diagram of a slider processing method according to a third embodiment of the present invention.

【図6】従来の磁気ヘッドのスライダ加工方法のプロセ
ス概略図。
FIG. 6 is a process schematic diagram of a conventional magnetic head slider processing method.

【符号の説明】 101…イオン源、 102…引き出し電極、103
…照射レンズ、104…アパーチャ、 105…偏向電
極、 106…電極、107…投影レンズ、 108
…マイクロチャンネルプレート、109…イオンビー
ム、110…電流計、 111…コラムチャンバ、
112…試料、113…XYステージ、114…ミラ
ー、115…窓、116…レーザ測長器、117…ガス
ノズル、 118…ガスボンベ、119…電量制御装
置、120,121…バルブ、122…メインチャン
バ、123…ゲートバルブ、124…ロードロックチャ
ンバ、125…高圧電源、126…イオンビームコント
ローラ、127…XYステージコントローラ、128…
レーザ測長器コントローラ、129…ガス供給コントロ
ーラ、130…制御装置、 201…アルミナチタ
ンカーバイト基板、202…磁気ヘッド素子、203…
素子部、 204…スライダブロック、205…スライ
ダブロック上アライメントマーク、206…基板ホルダ
上のアライメントマーク、207…試料ホルダ、208
…集束イオンビーム、209…成形されたイオンビー
ム、210…エッチングガス、 211…スライダ、3
01…焦点位置をずらした成形イオンビーム、302…
側壁傾斜角を有するスライダ、 401…レーザ
発振器、402…レーザ光、403…ビームエキスパン
ダ、 404…スリット、405…ミラー、 406,
407…ハーフミラー、408…対物レンズ、409…
レーザ光導入窓、410,411…参照光源、412…
結像レンズ、413…CCDカメラ、 414…モニ
タ、415…レーザ発振器コントローラ、 50
1…クロスマーク、502…スリット像、 601…
アルミナチタンカーバイト基板、602…磁気ヘッド素
子、603…レジスト、604…イオン、605…スラ
イダ。
[Explanation of Signs] 101: ion source, 102: extraction electrode, 103
... irradiation lens, 104 ... aperture, 105 ... deflection electrode, 106 ... electrode, 107 ... projection lens, 108
... micro channel plate, 109 ... ion beam, 110 ... ammeter, 111 ... column chamber,
Reference numeral 112: sample, 113: XY stage, 114: mirror, 115: window, 116: laser measuring instrument, 117: gas nozzle, 118: gas cylinder, 119: charge control device, 120, 121: valve, 122: main chamber, 123 ... Gate valve, 124 ... Load lock chamber, 125 ... High voltage power supply, 126 ... Ion beam controller, 127 ... XY stage controller, 128 ...
Laser length measuring device controller, 129: gas supply controller, 130: control device, 201: alumina titanium carbide substrate, 202: magnetic head element, 203:
Element part, 204: slider block, 205: alignment mark on slider block, 206: alignment mark on substrate holder, 207: sample holder, 208
... Focused ion beam, 209 ... Shaped ion beam, 210 ... Etching gas, 211 ... Slider, 3
01: shaped ion beam with shifted focal position, 302:
Slider having a side wall inclination angle, 401: laser oscillator, 402: laser light, 403: beam expander, 404: slit, 405: mirror, 406,
407: half mirror, 408: objective lens, 409 ...
Laser light introduction window, 410, 411 ... Reference light source, 412 ...
Imaging lens, 413: CCD camera, 414: Monitor, 415: Laser oscillator controller, 50
1 Cross mark, 502 Slit image, 601
Alumina titanium carbide substrate, 602: magnetic head element, 603: resist, 604: ion, 605: slider.

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気記録媒体への磁気情報の記録再生を行
う磁気ヘッドの製法において、磁気記録媒体と対向する
面にスライダパターンをマスクの像を縮小投影するエネ
ルギビームの照射により加工方法であって、マスクの像
を縮小投影する際、試料ホルダ上のアライメントマーク
と磁気ヘッド素子のアライメントマークとの位置関係を
あらかじめ測定しておき、その座標情報に基づき、加工
位置を設定することを特徴とする磁気ヘッドの製造方
法。
In a method of manufacturing a magnetic head for recording and reproducing magnetic information on and from a magnetic recording medium, a processing method is performed by irradiating an energy beam for reducing and projecting a mask image of a mask with a slider pattern on a surface facing the magnetic recording medium. When the mask image is reduced and projected, the positional relationship between the alignment mark on the sample holder and the alignment mark on the magnetic head element is measured in advance, and the processing position is set based on the coordinate information. Manufacturing method of a magnetic head.
【請求項2】請求項1において、マスクの像を縮小投影
する際、(1)磁気ヘッドを試料ホルダに搭載し、試料
ホルダ上に設けたアライメントマークと磁気ヘッド素子
に形成されたアライメントマークとの相対位置を光学手
法を用いた寸法測定器により測定する工程、(2)試料
ホルダを磁気ヘッド製造装置内に導入し、イオンビーム
を微細に集束し、試料ホルダ上のアライメントマークを
走査して、走査イオン顕微鏡像によりアライメントマー
ク位置を確認して、XYステージと試料ホルダの相対位
置を求める工程、(3)XYステージ、試料ホルダ、磁
気ヘッド素子のそれぞれの相対位置から加工位置を決定
する工程、からなる磁気ヘッドの製法。
2. The method according to claim 1, wherein, when reducing and projecting the image of the mask, (1) mounting the magnetic head on the sample holder, and aligning the alignment mark provided on the sample holder with the alignment mark formed on the magnetic head element. (2) introducing the sample holder into the magnetic head manufacturing apparatus, finely focusing the ion beam, and scanning the alignment marks on the sample holder. Checking the alignment mark position with a scanning ion microscope image to determine the relative position of the XY stage and the sample holder, and (3) determining the processing position from the relative positions of the XY stage, the sample holder, and the magnetic head element , A method of manufacturing a magnetic head.
【請求項3】請求項1において、マスクの像を縮小投影
する際、(1)磁気ヘッドを試料ホルダに搭載し、試料
ホルダ上に設けたアライメントマークと磁気ヘッド素子
に形成されたアライメントマークとの相対位置を光学手
法を用いた寸法測定器により測定する工程、(2)試料
ホルダを磁気ヘッド製造装置内に導入し、光学顕微鏡像
によりアライメントマーク位置を確認して、XYステー
ジと試料ホルダの相対位置を求める工程、(3)XYス
テージ、試料ホルダ、磁気ヘッド素子のそれぞれの相対
位置から加工位置を決定する工程、からなる磁気ヘッド
の製法。
3. The method according to claim 1, wherein, when reducing and projecting the image of the mask, (1) mounting the magnetic head on the sample holder, and aligning the alignment mark provided on the sample holder with the alignment mark formed on the magnetic head element. (2) introducing the sample holder into the magnetic head manufacturing apparatus, confirming the position of the alignment mark with an optical microscope image, and checking the positions of the XY stage and the sample holder. A method of manufacturing a magnetic head, comprising: a step of determining a relative position; and (3) a step of determining a processing position from the relative positions of the XY stage, the sample holder, and the magnetic head element.
【請求項4】磁気記録媒体への磁気情報の記録再生を行
う磁気ヘッドにおいて、磁気記録媒体と対向する面にス
ライダパターンを形成する方法が、エッチングガス雰囲
気中で、スライダパターンが形成されたマスクの像を縮
小投影するエネルギビームの照射による反応性エッチン
グであることを特徴とする磁気ヘッドの製法。
4. A method of forming a slider pattern on a surface facing a magnetic recording medium in a magnetic head for recording / reproducing magnetic information on / from a magnetic recording medium, the method comprising the steps of: Characterized by reactive etching by irradiation of an energy beam for reducing and projecting an image of the magnetic head.
【請求項5】請求項4において、エネルギビームの照射
と同時に供給するエッチングガスがXeF2等のフッ素
系ガスあるいはCl2,BCl3等の塩素系ガス、酸素ガ
スを単独あるいはこれらの混合ガスを用いる磁気ヘッド
の製法。
5. The etching gas according to claim 4, wherein the etching gas supplied simultaneously with the irradiation of the energy beam is a fluorine-based gas such as XeF 2, a chlorine-based gas such as Cl 2 or BCl 3, or an oxygen gas alone or a mixed gas thereof. The method of manufacturing the magnetic head to be used.
【請求項6】請求項1〜5のいずれかにおいて、マスク
の像を縮小投影するエネルギビームがイオンビームであ
る磁気ヘッドの製法。
6. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 1, wherein the energy beam for reducing and projecting the image of the mask is an ion beam.
【請求項7】請求項1〜5のいずれかにおいて、マスク
の像を投影するエネルギビームが電子ビームである磁気
ヘッドの製法。
7. A method according to claim 1, wherein the energy beam for projecting the image of the mask is an electron beam.
【請求項8】請求項1〜8のいずれかにおいて、マスク
のパターンを縮小投影したエネルギビームの焦点位置を
ずらし、スライダの側壁に任意の傾斜角を持たせる磁気
ヘッドの製法。
8. A method for manufacturing a magnetic head according to claim 1, wherein the focus position of the energy beam obtained by reducing and projecting the pattern of the mask is shifted so that the side wall of the slider has an arbitrary inclination angle.
【請求項9】イオンビームをマスクのパターンで縮小投
影する手段と集束して照射する手段を有する磁気ヘッド
の製造装置において、磁気ヘッド素子を搭載する試料ホ
ルダ上に搭載した磁気ヘッド素子と試料ホルダとの相対
位置を測定できるよう試料ホルダ上に複数個のアライメ
ントマークを設けたことを特徴とする磁気ヘッド製造装
置。
9. A magnetic head manufacturing apparatus comprising: means for reducing and projecting an ion beam in a mask pattern; and means for converging and irradiating an ion beam, wherein the magnetic head element and the sample holder are mounted on a sample holder on which the magnetic head element is mounted. A plurality of alignment marks provided on a sample holder so that a relative position with respect to the magnetic head can be measured.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419566B1 (en) 2000-02-11 2002-07-16 International Business Machines Corporation System for cleaning contamination from magnetic recording media rows

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