JPS61253617A - 薄膜磁気ヘツドウエ−ハ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、薄膜磁気ヘッドを形成するための薄膜磁気へ
ラドウェーハに係り、特にギャップ加工を精度良く行な
い得る薄膜磁気へラドウェーハ忙関する。

〔発明の背景〕

磁気配縁の高密度化に伴って開発されつつある薄膜磁気
ヘッドは、磁電変換効率に大きな影響を及ぼすギャップ
深さを数ミクロンの精度で加工することが要求されてい
る。

従来から知られ℃いる加工方法としては、例えば特開昭
５７−１０３１２０号に開示された方法がある。この方
法は、媒体対向面ＶＣ画直な方向にのびる磁性コア先端
部をトラック幅と異ならしめ、研摩の途中でその幅変化
を顕微鏡で測りながら仕上げる方法で１通常の薄膜形成
工程において仕上げ位置指示パターンを形成できるので
、コストの低下と仕上げ精度の向上を図ることができる
という効果を奏している。ところが、この方法では、ギ
ャップ深さが零の位置と磁気コアの位置（研摩終了予定
位置）のずれを考慮していないため、ギャップ深さを所
望の値に制御できないという問題があった。

また、別の従来例として、特開昭５４−５７０８号に開
示された方法がある。この方法は、所定のギャップ深さ
以上の位置で上部と下部の磁性層な接触させて閉ループ
の磁気回路を形成し、この磁気回路が研摩加工で切断さ
れる時のインダクタンスの変化で加工終了を決定するも
ので、研摩加工途中の進行状態や傾きなどが研摩作業を
止めることなく観測できるので、研摩作業時間の短縮と
品質の向上が可能となり、研摩作業の自動化を図ること
もできるという効果を奏している。ところが。

この方法では、コイル巻数が少ない場合や、高密度記録
用としてギャップ長が小さい場合にはインダクタンスの
絶対値および変化量が小さくなるため、加工終了点の検
知が難しくなるという問題があった。

〔発明の目的〕

本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、その目的
は、磁気ヘッドのギャップ深さを所望の深さに精密にか
つ容易に加工し得る薄膜磁気へラドウェーハを提供する
ことにある。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するため１本発明は、非磁性基板上に、
下部コア、ヘッドギャップを形成する非磁性絶縁層、コ
イル導体、コイル絶縁層および上部コアを順に積層して
複数の磁気ヘッドを形成する薄膜磁気へラドウェーハに
おいて、隣接する上部コアの媒体に対向する摺動面側の
、ギャップ深さ零の位置から少なくとも所定のギャップ
深さ分離間した位置で該上部コアを接続するとともに。

マークとして隣接する上部コアの間の部分の前記上部・
コアの接続部側先端部を傾斜させるとともにギャップ零
位置に対して該先端部を平行に形成した構成にしてあり
、接続された上部コアの切断時点を検知する検知手段を
設け、研摩加工時に上部コアの切断により所定のギャッ
プ深さに近い位置まで加工を行ない、その後、摺動面側
から前記コイル絶縁層のマーク部の露出した形状を観察
しながら所定のギャップ深さに研摩して薄膜磁気ヘッド
を形成できるという特徴がある。

〔発明の実施例〕

以下１本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図ないし第３図は本実施例に係る薄膜磁気へラドウ
ェーハおよびこの薄膜磁気へラドウェーハから薄膜磁気
ヘッドを形成する際の工程を示す説明図で、第１図は薄
膜磁気へラドウェーハの平面図、第２図（ａ）は第１図
におけるＡ−Ａ線端断面図、第２図（ｂ）は第１図にお
けるＢ−Ｂ線端断面図。

第３図（ａ）は上部コアの接続部を研摩して丁度接続部
がたくなった状態を示す端面図、第３図（ｂ）は隣接す
る上部コイル間に設けられたマークとなるコイル絶縁層
の傾斜部を研摩した状態な示す端面図。

第３図（Ｃ）は上記傾斜部を全て研摩して所定のギャッ
プ深さを得たときの状態を示す端面図である。

なお、以下の説明において保護膜、保護板等圧間する説
明は省略し℃ある。

第１．２．３図において、薄膜磁気ヘッドウェーハ（以
下、ウェーハと略称する）は、非磁性絶縁体からなる基
板１と、この基板ｌ上に埋め込まれた下部コア２ａ、２
ｂと、下部コア２ａ、２ｂ上の一部を横切るように形成
されたコイル導体３ａ、３ｂと１．接続部４Ｃにより接
続され該コイル導体３ａ、３ｂを介して前記下部コア２
ａ、２ｂ上に形成された上部コア部４とから主に構成さ
れ℃いる。

基板ｌ上に形成された下部コア２ａ、２ｂ上にはギャッ
プ長を規定する絶縁層１０が形成され、上部コア部４の
うちギャップを形成する各上部コア４ａ、４ｂと下部コ
ア２ａ、２ｂを接続するためのスルーホールと、コイル
導体３ａ、３ｂの引出部８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂと下部
コア２ａ、２ｂを接続するためのスルーホールとが設け
られ、それぞれ上部コア４ａ、４ｂと下部コア２ａ、２
ｂとの接続部６ａ　、６ｂと、コイル導体３ａ　、　３
ｂの引出部８ａ、８ｂ、９ａ、９ｂと下部コア２ａ。

２ｂとの接続部７ａ、７ｂを形成している。下部コイル
２ａ、２ｂ上に形成された前記絶縁層１０上にはコイル
導体３ａ、３ｂが形成され、さらにこのコイル導体３ａ
、３ｂ上にはコイル導体３ａ。

３ｂと上部コア部４の導通な回避するためにコイル絶縁
層１１が形成されている。このコイル絶縁層１１の媒体
への摺動部を形成する被研Ｊ１１面Ｃ側にはスルーホー
ル５が形成され、上部コア部４と下部コア２ａ、２ｂと
を前記絶縁層１０を介し工対向させている。このスルー
ホール５は、上部コア部４と下部コア２ａ間のギャップ
形成部分５ａと、上部コア部４と下部コア２ｂ間のギャ
ップ形成部分５ｂと、該両ギャップ形成部分５ａ、５ｂ
を前記被研摩面Ｃ側において連結する連Ｍ部分５Ｃとか
らなり、前記上部コア４の連結部４ｃの反核研摩面側の
縁部４ｄよりさらにコイル導体３　ａ。

３ｂ側にまで形成されており、ギャップ深さ零位ｆａｉ
　ｘｌに対し連結部４ｃおよび連結部分５Ｃとも平行に
形成されている。

したがって、上記構成のウェーハにあつ又は。

基板ｌ上に形成された下部コア３ａ、３ｂが、接続部６
ａ、６ｂおよび上部コア部４の連結部４ｃを介して導通
可能に形成されており、前記被研摩面Ｃ側から研摩する
ことによって、隣接素子にまたがった構造の上部コア部
４の連結部４Ｃの切断時点は、コイル導体３ａ、３ｂの
引出部８ａ、ｇｂあるいは９ａ、９ｂにおいて抵抗値も
しくは電流値等を測定することにより確実に検知できる
。

次に、上記構成のウェーハを用い工薄膜磁気ヘッドを製
造する方法について詳しく説明する。

まず、上記のようにコイル導体３ａ、３ｂの引出部８ａ
、８ｂ間を導通して、この導通した電流の検知手段を設
け、電流値を観察しながら被研摩面Ｃ側から研摩加工を
行なう。研摩が進み第１゜切り離され、前記引出部８ａ
、８ｂ間の導通がとだえる。したがって検知電流はＯと
なり、検知手段、この場合電流計の測定値により、研摩
位置が特定できる。このＸ１位置は、所定のギャップ深
さに近い位置に設定され、当該位置から所定のギャップ
深さに研摩する。

ギャップ深さはギャップ深さ零位置Ｘ１からの間Ｆ％に
よって決まり、所定のギャップ深さ位置なＸ、とすると
、Ｘ、から　ｘ２まで研摩する必要がある。このため、
上記研摩加工を終了すると、今度は、被研摩面Ｃ（摺動
面）側からギャップ形成部のスルーホール５の形状を顕
微鏡で観察しながら研摩する。第３図に、この研摩面Ｃ
の下部コア２ａ、２ｂ、上部コア４ａ、４ｂおよびスル
ーホール５およびマークとなるコイル絶縁層先端部の形
状変化を示す。Ｘ３位置からの研摩直後は、第３図（ａ
）　Ｋ示すようにスルーホール５にはコイル絶縁層１１
が全く見られない。さらに研摩を進めｘ、／位置までく
ると、第３図（ｂ）に示すようにヘッド素子（上部コア
４ａ、４ｂ）間にコイル絶縁層１１が露出し始め、マー
クとじ二機能する。そして、露出後のコイル絶縁層１１
の膜厚と左右のコイル絶縁層１１の膜厚の差をチェック
しながら、該左右の膜厚に差が生じないように研摩する
。モしてＸ２位置までくると第３図（ｃ）　ｔｉｃ示す
ように上部コア４ａ、４ｂ間のコイル絶縁層１１の膜厚
が他の部分のコイル絶縁層１１の膜厚と等しくなり、こ
の位置で研摩を終了すると、規定のギャップ深さが得ら
れる。

このようにＸ８位置からＸ２位置に至る研摩加工によっ
て、＊終的なギャップ深さの精度が決まるが、上記の方
法によれば、ギャップ深さ零の位置Ｘ、と所定のギャッ
プ深さＸ！との位置関係はコイル絶縁層１１に形成した
スルーホール５により決まるため、この位置ｘ１とＸ、
との関係なホトマスクの設計値でおさえることができ、
高精度のギャップ深さ制御が可能となった。また、Ｘ。

位置からのずれ量を算出するのに必要なスルーホール５
の傾斜角αおよび形成したコイル絶縁層１１の膜厚は上
部；ア４ａ、４ｂの外側のコイル絶縁層１１のテーパ角
βとは補角の関係にあり、摺動面の上部コア４ａ、４ｂ
端面には対称な形状のコイル絶縁層１１が現出する。し
たがって、実際の作業忙おいては、上部コア４　ａ　、
　４　ｂ間ノ＊−りとし工機能するコイル絶縁層１１ａ
と外側のフィル絶縁層１ｌｌ（比較しながら行なうこと
も可能である。また、ｉ−りとして機能するコイル絶縁
層１１ａは二酸化ケイ素（ｓｉｏ、）や酸化アルミニウ
ム（ｉｆｆｉＯ８）等の無機材料で形成できるため、媒
体摺動面に露出しても問題はない。

以上の実施例では、コイルの絶縁層に形成したスルーホ
ールの幅でトラック幅を規定したヘッド構造の例で説明
したが、上部コアあるいは下部コアでトラック幅を規定
した構造でも同様の効果がある。ただし、上記実施例の
場合のよ５にスルーホールの幅でトラック幅を規定する
場合には、絶縁層と隣接する保護層に、該絶縁層と同質
の材料を用いたとしてもマークとして機能するコイル絶
縁層１１ａが上部コア４ａ、４ｂおよび下部コア２　ａ
’　、　２　ｂの間に露出して、膜の傾斜や膜厚を明確
に読み取ることができるため問題なく本発明が適用でき
るという利点がある。

次に、上記のように構成されたウェーハの製造工程につ
いて述べる。

まず非磁性の絶縁性基板ｌＫエツチングダイサー等を用
いて溝を掘り、磁性膜をスパッタリングで形成した後で
ラップ平坦化を行ない、埋め込まれた下部コア２ａ、２
ｂを形成する。次いで、この下部コア２ａ、２ｂ上にギ
ャップ長を規定する絶縁層ｌＯを形成し、下部コア２ａ
、２ｂとコイル引出部８　ａ　ｓ　８　ｂ　ｓ　　９　
ａ　＊　９　ｂとの接続用スルーホールを形成する。こ
の後、コイル導体３ａ。

３ｂを形成し、この上からコイル絶縁層１１を蒸着、ス
パッタ等で形成した後、上部コア４ａ、４ｂと下部コア
２ａ　、２ｂの接続部５ａ、５ｂを形成するためのスル
ーホールと、ギャップの形成と研摩用のマークとを兼ね
たスルーホール５とを形成する。最後に、磁性膜をスパ
ッタリングし、隣接するヘッド素子間で接続された形状
の上部コア部４を形成する。

下部コアは、絶縁性基板上に図のような形状で形成後、
絶縁層１０を形成し、ラップ忙より埋込む方法でもよい
。また、付着強度を上げるために、絶縁層ｌＯと下部コ
ア２ａ、２ｂおよび基板ｌの間にクロムやチタンなどの
接合層を入れる場合には゛、隣接するヘッド素子間にス
リットを入れ、下部コア２ａ　、２ｂ間の導通を遮断し
１分離しておく必要がある。

このよ５に、ウェーハの製造工程は通常用いられている
技術を使っており、量産性の点でも問題はない。

次に、他の実施例について説明する。第４図に示した実
施例は、上部コア４の切込深さを変えてヘッド素子を複
数個設けたもので、ギャップ深さ零位置Ｘ、からの距離
を段階的に変え、被研摩面Ｃ側からの研摩が前記零位置
ｘ、に対して平行に行なわれているか否かを検知手段に
より検知して。

徐々に補正しながら、ｘ６　ｙ　ｘＩＩ　＊　ｘ４　ｅ
　ｘｍ位置という具合に研摩加工を進める。上記のよう
な段階を経ると、上部コア４の連結部４ｃを切断するｘ
３位置に至った時は、はとんど完全に零位置Ｘ、に対し
て平行がでており、この位置Ｘ、から前記マークとなる
コイル絶縁層１１ａ傾斜部を研摩し、規定のギャップ深
さ位置Ｘ、まで研摩して全ヘッド素子のギャップ深さを
揃えることができる。

すなわち、上記実施例にあっては、多数のヘッドチップ
を一度に加工する場合に用いられ、傾きを補正しながら
規定のギャップ深さまで追い込むことが可能である。

第５図に、マークとして機能するコイル絶縁層１１ａの
形状を規定するスルーホール５の他の例を示す。第５図
（ａ）　、　（ｂ）は、特に規定ギャップ深さ位ｆｉｌ
ｌ　ｘｆｉ　Ｋ対する間隔を教示するための段差を設け
た例で１両者ともｘ！＃位蓋に至ると　ｘ８位置までの
間隔が明確になり、当該位置からより正確な作業を進め
ることができる。第５図（Ｃ）は、スルーホール５を二
分割して構成した例である。この他にも種々の変形が考
えられるが、Ｘｔ位置の部分にギャップ深さ零の位置（
線）と平行な部分が形成されていれば、今までに述べた
ものと同様の効果がある。

なお１本発明においては、規定のギャップ深さ位置Ｘ、
をマークとなるコイル絶縁層１１ａの傾斜部の上端にと
って説明しているが、傾斜線途中であれば露出したコイ
ル絶縁層１１ａの厚さによりギャップ零位置ｘｌまでの
距離が算出できるため％　　ｘｌ′位置は該傾斜部のど
の位置に設定してもよい。

〔発明の効果〕 以上の説明から明らかなように１本発明によれば、絶縁
層そのものにマーク機能を持たせ、マークの厚みを観察
（計測）しながら研摩することＫより、極めて精度良く
ギャップ深さを制御できる。

また、マーク部までの大体の位置を電流の導通の変化も
しくは抵抗値の変化を計測することにより検知する構造
を併用することにより、極めて、能率的にギャップ深さ
を設定できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図は本発明の実施例に係る薄膜磁気へ
ラドウェーハを説明するためのもので。 第１図は薄膜磁気へラドウェーハの平面図、第２図（ａ
）は第１図におけるＡ−Ａ線端断面図％第２図（ｂ）は
第１図におけるＢ−Ｂ線端断面図、第３図（ａ）は上部
コアの接続部を研摩して丁度接続部がなくなり検知手段
により　Ｘ３位置までの研摩が終了したことを検知した
直後の状態を示す端面図、第３図（ｂ）は隣接する上部
コイル間に形成されたマークとなるコイル絶縁層の傾斜
部を研摩した状態を示す端面図、第３図（Ｃ）は傾斜部
を全て研摩して規定のギャップ深さ位置Ｘ、に至った時
の状態を示す端面図、第４図は他の実施例の上部コア部
とスルーホールの状態を示す平面図、第５図（ａ）　ｔ
　（ｂｔ、（Ｃ）はそれぞれ他の実施例のスルーホール
の形状を示す平面図である。 ｌ・・・・・・基板、２ａ、２ｂ・・・・・・下部コア
、３ａ。 ３ｂ・・・・・・コイル導体、４・・・・・・上部コア
ｍ％４ａ＃４ｂ・・・・・・上部コア、４ｃ・・・・・
・連結部、５・・・・・・スルーホール、５ａ、５ｂ・
・・・・・ギャップ形成部分。 ５Ｃ・・・・・・連結部分、１０・・・・・・絶縁層、
１１・・・・・・コイル絶縁層、Ｃ・・・・・・被研摩
面。 第１図 第２図 ＾ （ｂ） 第３図 （ｂ） 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性基板上に下部コア、ヘッドギャップを形成する非
   磁性絶縁層、コイル導体、コイル絶縁層および上部コア
   を順に積層して複数の磁気ヘッドを形成する薄膜磁気ヘ
   ッドウェーハにおいて、隣接する上部コアを少なくとも
   ギャップ深さ位置より被研摩面側で接続するとともに、
   隣接する上部コアの間に形成されるコイル絶縁層の被研
   摩側先端部をマークとしてギャップ深さ零位置に対し平
   行にかつヘッドギャップを形成する非磁性絶縁層に対し
   傾斜して形成したことを特徴とする薄膜磁気ヘッドウェ
   ーハ。