(57)【要約】【課題】ヘッドスライダのラッピング工程において、その加工精度を向上する。【解決手段】（ａ）磁気ヘッド２４が形成されたウエハＷから切断面１ａおよび切断面１ｂを長手方向に含むバー状態のブロック１を切り出す。（ｂ）切断面１ａ上に、切断面１ａのうねりの高さより厚い膜２を形成した後、膜２を平坦化する。（ｃ）切断面１ａ側でブロック１とラップ治具１０とを膜２より薄い接着樹脂３を介して接着する。（ｄ）その後、媒体に対向する面である切断面１ｂをラッピングして、磁気ヘッド２４のハイト方向の寸法出しをする。膜２は、ヤング率が接着樹脂３より高いものである。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）磁気ヘッドが形成されたウエハから第１切断面および第２切断面を長手方向に含むバー状態のブロックを切り出す工程と、
（ｂ）前記第１切断面上に、前記第１切断面のうねりの高さより厚い膜を形成した後、前記膜を平坦化する工程と、
（ｃ）前記第１切断面側で前記ブロックとラップ治具とを前記膜より薄い接着樹脂を介して接着する工程と、
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、媒体に対向する面である前記第２切断面をラッピングして、磁気ヘッドのハイト方向の寸法出しをする工程と、
を含み、
前記膜は、ヤング率が前記接着樹脂より高いことを特徴とする磁気ヘッドの加工方法。
【請求項２】
前記（ｄ）工程では、ベンドラップによってラッピングが行われることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの加工方法。
【請求項３】
前記ウエハは、アルチックで形成されており、
前記膜は、ダイヤモンドライクカーボンで形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の磁気ヘッドの加工方法。
【請求項４】
以下の工程を含むことを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方法：
（ａ）磁気ヘッドが形成されたアルチック基板を有するウエハから第１切断面および第２切断面を長手方向に含むバー状態のブロックを切り出す工程；
（ｂ）前記第１切断面上に、前記第１切断面のうねりの高さより厚い第１ダイヤモンドライクカーボン膜を形成した後、前記第１ダイヤモンドライクカーボン膜を平坦化する工程；
（ｃ）前記第１切断面側で前記ブロックとラップ治具とを接着樹脂を介して接着する工程；
（ｄ）前記（ｃ）工程の後、媒体に対向する面である前記第２切断面をラッピングして、磁気ヘッドのハイト方向の寸法出しをする工程；
（ｅ）前記（ｄ）工程の後、前記ブロックの表面を第２ダイヤモンドライクカーボン膜によって被覆する工程；
（ｆ）前記（ｅ）工程の後、前記第２切断面に浮上面を形成した後、前記ブロックを短手方向に切断して個片化する工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドおよびそれを含む磁気ヘッドスライダの製造技術に関し、特に、磁気ヘッドが形成されたウエハから切り出されたバー状態のブロック（ロウバー（Row Bar）ともいう）のラップ加工に適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記憶装置に用いられる磁気ヘッドは、記録媒体の記録面に対向して設けられる磁気ヘッドスライダ（以下、単にヘッドスライダという）に搭載されている。例えばヘッドスライダの製造方法は以下の通りである。
【０００３】
まず、例えばアルチックからなるウエハ（以下、アルチックウエハともいう）状態の基板上に、磁性層、絶縁層などを所定のパターンに従って積層して磁気ヘッドを形成した後、バー状態のブロックを複数取得するようにアルチックウエハを切断する。次いで、ブロックの切断面をラッピング（研磨加工）した後、更にブロックを幅方向に切断することによってヘッドスライダを形成する。
【０００４】
なお、ヘッドスライダのラッピング技術とは異なるが、インゴットから取り出した単結晶シリコンなどの半導体ウエハの両面を平坦化する技術が知られている。例えば、半導体ウエハをチャックテーブルに載置し、吸着固定した後、ホイールマウントが回転してバイトによって半導体ウエハの表面を切削し、平坦化するものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２２１０３０号公報（段落［００３９］、［００４０］、図５）
【特許文献２】特開２００６−２６３８３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ヘッドスライダのラッピング工程は、ワークであるバー状態のブロックに行うものであり、半導体ウエハ全面を研磨して平坦化する研磨加工とは、対象の大きさが異なる。このため、ブロックを研磨装置に直接取り付けて、研磨加工することは困難である。そこで、ラップ治具に接着樹脂を介して接着した後、アルチックウエハから切り出されたブロックに対して研磨している。
【０００７】
ウエハに対して砥石にてスライシングする際、切削中の抵抗や基板材に存在する不純物等で、ある程度のスライシング幅が生じるため、切断後のブロックにも形状が転写されることとなる。なお、ブロックのうねりについては図２を参照することができ、図中の符号１がブロック、符号Ｓがスライシング幅、符号Ｗがウエハを示している。
【０００８】
このブロックに対して、磁気ヘッドのハイト方向の寸法出しなどのためにベンドラップする場合、ブロックを接着樹脂にてラップ治具へ貼り付ける。しかしながら、うねりに対する処理を行わずにブロックを、接着樹脂を介してラップ治具に貼り付けた場合、ブロックのうねりにより接着樹脂の厚みムラや空洞が生じ、抵抗をモニターしながらのベンドラップに追従しないことが考えられる。このため、指示した抵抗通りに精度良く加工できず、素子の寸法出しを正確に行うことは困難となる。
【０００９】
本発明の目的は、ヘッドスライダのラッピング工程において、その加工精度を向上することのできる技術を提供することにある。
【００１０】
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。（ａ）磁気ヘッドが形成されたウエハから第１切断面および第２切断面を長手方向に含むバー状態のブロックを切り出す。（ｂ）前記第１切断面上に、前記第１切断面のうねりの高さより厚い膜を形成した後、前記膜を平坦化する。（ｃ）前記第１切断面側で前記ブロックとラップ治具とを前記膜より薄い接着樹脂を介して接着する。（ｄ）前記（ｃ）工程の後、媒体に対向する面である前記第２切断面をラッピングして、磁気ヘッドのハイト方向の寸法出しをする。前記膜は、ヤング率が前記接着樹脂より高いものである。
【発明の効果】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、ヘッドスライダのラッピング工程において、その加工精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１４】
本実施の形態におけるヘッドスライダの製造方法について図面を参照して説明する。図１はヘッドスライダ２１の製造工程を示すフロー図である。図２〜図８は、製造工程中のヘッドスライダ２１を模式的に示す図である。なお、図２はウエハＷが切断される様子を示す説明図であり、（ａ）はウエハ平面図、（ｂ）は（ａ）の拡大図である。
【００１５】
まず、ヘッドスライダ２１の構成について図８を参照して説明する。ヘッドスライダ２１は全体として直方体状に形成される。ヘッドスライダ２１は基板２２と薄膜ヘッド部２３で形成されている。基板２２はウエハＷから切り出されており、例えばアルチック（Al2O3-TiC）から形成されている。薄膜ヘッド部２３には、磁気ヘッド２４、リード信号線接続パッド２５、２６、ライト信号線接続パッド２７、２８、ヒータ信号線接続パッド２９、グランド線接続パッド３０、およびこれらを接続する配線（図示しない）が形成されている。
【００１６】
ヘッドスライダ２１の浮上面（ＡＢＳ；Air Bearing Surface）にはスライダレール３１が形成されている。浮上面は媒体に対向する面である。なお、スライダレール３１の形状は図８に示したものに限られず、浮上面として機能するものであれば良い。
【００１７】
磁気ヘッド２４は、基板２２の厚さ方向（図８中の方向Ａ）に、所定パターンに順次成膜した積層構造で形成され、ヘッドスライダ２１の浮上面側に配置されている。リード信号線接続パッド２５、２６はＭＲ（Magnetic Resistance）素子に接続されている。ライト信号線接続パッド２７、２８は、ライト素子に接続されている。ヒータ信号線接続パッド２９、グランド線接続パッド３０は、ヒータ抵抗に接続されている。
【００１８】
このヘッドスライダ２１の製造方法は、まず、周知の薄膜プロセスにより、例えばアルチックなどのセラミック材料からなるウエハＷに、磁性層、絶縁層、配線層などを所定の微細パターンにしたがって積層して磁気ヘッドを形成する（Ｓ１０）。これにより、磁気ヘッドが形成された基板となるウエハＷ上には、複数個の磁気ヘッドが整列することとなる。
【００１９】
続いて、図２、図３に示すように、磁気ヘッドが形成されたウエハＷから切断面１ａおよび切断面１ｂを長手方向に含むバー状態のブロック１を切り出す（Ｓ２０）。具体的には、磁気ヘッドが縦横に整列して形成されたウエハＷを切断位置に合わせて、ウエハＷの裏面側をわずかに残すように溝加工した後、溝加工が施されたウエハＷの裏面を研削加工し、ウエハＷからバー状態のブロックを形成する。なお、本実施の形態では、切断面１ａをラッピング工程で用いるラップ治具が貼り付けられる面とし、切断面１ｂを磁気ヘッドの浮上面として説明する。この浮上面は、磁気ヘッドが媒体に対向する面でもある。
【００２０】
切断は、薄刃砥石にてスライシング（図２）するものであり、切削中の抵抗や基板材に存在する不純物等でうねりが生じる。このうねりは図２（ｂ）に示すように、切断が幅（スライシング幅Ｓ）を持つことによる。このため、切断後のブロック１は、図３に示すように、うねりが転写された形状となる。図９はブロック１の切断面のうねりを説明するための図である。図９では、うねりの高さは５μｍ程度の場合を示しているが、１０μｍを超えるものも存在する場合がある。
【００２１】
続いて、図４に示すように、切断面１ａ上に、切断面１ａのうねりの高さより厚い膜２を形成する（Ｓ３０）。うねりの高さが例えば５μｍ〜１０μｍであれば、膜２の厚さを例えば２０μｍ程度で形成する。ここで、膜２は、そのヤング率がウエハＷと同程度のものを用いる。ウエハＷの材質であるアルチックのヤング率は、４００ＧＰａ程度であるため、膜２のヤング率は数１００ＧＰａ程度とする。
【００２２】
このため、本実施の形態では膜２にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）膜を用いる。ＤＬＣ膜のヤング率は３００ＧＰａ程度であるので、アルチックのヤング率と同程度であるといえる。例えば、膜２は、後の工程でブロック１の表面をコーティングする際に用いるＤＬＣ成膜装置の成膜レートを高めることによって２０μｍ程度の厚さで形成することができる。
【００２３】
続いて、図５に示すように、膜２を研磨加工することによって平坦化する（Ｓ４０）。このようにして、切断面１ａのうねりを除去することができる。次いで、図６に示すように、ブロック１の切断面１ａ側でブロック１とラップ治具１０とを膜２より薄い接着樹脂３を介して接着する（Ｓ５０）。ウエハＷから切断された複数のブロック１は、媒体に対向する面を研磨面側として１つずつラップ治具１０に接着して支持される。このように、膜２は、平坦化して接着するためのダミー層として形成される。
【００２４】
ラップ治具１０は、ウエハＷから切断されてバー状態となったブロック１をベンドラップする際に、ブロック１を保持するためのもの（保持ツール）である。このラップ治具１０には、ベンドラップ時に弾性変形させるための穴１１が複数（図６では５つ）形成されている。
【００２５】
また、接着樹脂３として、例えば熱可塑性接着樹脂や熱溶解性ワックスを用いることができる。接着樹脂３はこのようにブロック１をラップ治具１０に接着させるが、後の工程でブロック１をラップ治具１０から剥がすことができる接着力、また厚さを有しているものであれば良い。このような接着樹脂３のヤング率は例えば１ＧＰａ以下である。すなわち、膜２のヤング率が接着樹脂３より３桁程度高い。したがって、接着樹脂３の厚さを膜２より薄くして、ベンドラップ加工時のベンド力を接着樹脂３ではなく、ブロック１と膜２に加えるようにすることができる。
【００２６】
続いて、図７に示すように、媒体に対向する面であるブロック１の切断面１ｂを定盤１２上でラッピングする（Ｓ６０）。媒体に対向する面に対して素子を寸法出し（位置出し）する加工が磁気ヘッドの特性を決定することになるため、ここでのラッピングは重要な工程である。
【００２７】
具体的には、まず、初期研磨段階としてブロック１の研磨面（切断面１ｂ）を粗くラッピングした後、ＥＬＧ（Electric Lapping Guide）ラッピングする。ここで用いるラップ装置は、磁気ヘッド加工のラップ工程において、ＥＬＧ素子の電気抵抗値をモニターしながら、ブロック１をラップ治具１０の作用点で微小に曲げ変形（Bend）させて、磁気ヘッドの高さ（ＭＲハイト）の規定寸法にラップ加工するものである。ラップ治具１０の穴１１（本実施の形態では５つ）にピンを差し込み作用点とし、その作用点に上下方向にベンド力（圧力）をかけて、ブロック１を所望の形状に変形させる。これにより、ブロック１の曲がりを矯正しながら、定盤１２を回転させてブロック１のラップ加工をしている。
【００２８】
ラップ治具１０の穴１１のそれぞれに上下方向にベンド力をかけると、ラップ治具１０の下面が微小に湾曲する。このため、ラップ治具１０に接着されたブロック１もそれに倣って同様に湾曲する。このようにして、ＥＬＧ素子が所定の抵抗値となるように行うことで、磁気ヘッド２４のハイト方向の寸法出しを行う。ベンドラップを用いることで、ブロック１内の全てのＥＬＧ素子の電気抵抗値をモニターし、その電気抵抗値のばらつきが最小になるようなベンド制御を行うことができるので、精度良く磁気ヘッド２４のハイト方向の寸法出しを行うことができる。
【００２９】
例えば、うねりに対する処理を行わずにブロック１を、接着樹脂のみを介してラップ治具１０に貼り付けた場合、ブロック１のうねりにより接着樹脂の厚みムラや空洞が生じ、抵抗をモニターしながらのベンドラップに追従されないと考えられる。このため場合、指示した抵抗通りに精度良く加工できない。しかしながら、本実施の形態では、切断面１ａ上にそのうねりの高さより厚い膜２を形成した後、膜２を平坦化し、切断面１ａ側でブロック１とラップ治具１０とを膜２より薄い接着樹脂３を介して接着している。また、膜２は、ヤング率が接着樹脂３より高いものとしている。これにより、ベンドラップ加工時のベンド力を接着樹脂３ではなく、ブロック１に加えることができ、ラッピングの加工精度を向上することができる。
【００３０】
続いて、ブロック１の表面を腐食防止のためＤＬＣ膜によって被覆する（Ｓ７０）。前述したように、ラップ治具１０と接着されている切断面１ａ上には、膜２としてＤＬＣ膜が形成されている。このため、ヘッドスライダ２１には膜２が残存したとしても、問題とならない。言い換えると、膜２は切断面１ａの腐食防止として機能するものでもある。
【００３１】
続いて、浮上面であるブロック１の切断面１ｂにスライダレール３１を形成する（Ｓ８０）。次いで、ブロック１に形成されている磁気ヘッドの磁気特性を検査した後（Ｓ９０）、ブロック１を短手方向に切断してヘッドスライダ２１を個片化する（Ｓ１００）。次いで、図８に示すように、個片化されたヘッドスライダ２１はラップ治具１０から剥がされて洗浄され、最終的に良品のヘッドスライダ２１が選別される（図８参照）。
【００３２】
ところで、特許文献１記載のような技術では、面内でうねりを有する半導体ウエハについて、片面に平坦化するためのダミー層として接着樹脂を設け、研磨、平坦化し、接着樹脂側で治具に貼り付けて他方の片面のうねりを研磨によってなくすことができる。ここでの接着樹脂のヤング率は一般的に１ＧＰａ以下であり、ウエハのヤング率（例えばシリコン基板では１００〜２００ＧＰａ程度）と３桁程度異なっており、この状態で研磨を行っているものと考えられる。
【００３３】
このような技術を本実施の形態に適用した場合について説明する。ウエハＷから切り出されたブロック１の切断面１ａ上に、切断面１ａのうねりの高さより厚い１ＧＰａ以下の接着樹脂を形成し、研磨によってその接着樹脂を平坦化する。次いで、その切断面１ａ側でブロック１とラップ治具１０とを接着樹脂を介して接着した後、切断面１ｂをベンドラップする。この場合、本発明者は、切断面１ａのうねりの高さより厚い接着樹脂がベンド力を吸収してしまい、素子の寸法出しが規定通りに仕上げることができないことを見出した。
【００３４】
本実施の形態では、ベンドラップに追従させる必要上、平坦化するためのダミー層としての膜２と、ブロック１（ウエハＷ）とのヤング率の違いは一桁程度に抑えている。すなわち、ベンド力がブロック１に伝わるようにしている。このため、平坦化するためのダミー層としての膜２には、ウエハＷとなるアルチック基板のヤング率の４００ＧＰａ程度に対して、ヤング率が３００ＧＰａのＤＬＣ膜を用いている。
【００３５】
このようにブロック１をベンドラップするための膜２の材料選択により、ヘッドスライダのラッピング工程において、その加工精度を向上することができる。なお、本実施の形態では、膜２にヤング率が３００ＧＰａ程度のＤＬＣ膜を適用しているが、例えばアルミナ膜や、酸化ケイ素などの膜を適用することができる。膜２が数１００ＧＰａ程度の膜であればベンド力が接着樹脂３に吸収されずにブロック１に加わるからである。
【００３６】
また、本実施の形態では、平坦化するためのダミー層として接着樹脂を用いずに、ブロック１とラップ治具１０との接着のために接着樹脂３を用いているので、接着樹脂３は切断面１ａのうねりの高さより薄くて良い。したがって、接着樹脂３においてベンド力の吸収を抑制し、ベンド力をブロック１に伝えることができる。
【００３７】
ところで、膜２を設けずに、その厚さの分だけウエハＷ（ブロック）に平坦化するための領域（平坦化代）を設けて、ヘッドスライダ２１のラッピング工程での加工精度を向上することができると考えられる。この場合と本実施の形態との比較を、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明者が検討したウエハＷ面内の要部を説明するための図である。なお、説明を容易にするために図１０ではＭＲ素子ラッピング代３５、切断代３６および平坦化代３７にハッチングを付している。
【００３８】
図１０に示すように、ウエハＷから切り出されるブロック１が複数配置されている。ブロック１はヘッドスライダ２１を複数（図示しないが例えば８０個）有している。ヘッドスライダ２１には、図８を参照して説明したように、リード信号線接続パッド２５、２６、ライト信号線接続パッド２７、２８、ヒータ信号線接続パッド２９、グランド線接続パッド３０、およびこれらを接続する配線（図示しない）が形成されている。これらパッドが形成されている面内に、位置決めするためのマーカ３４が形成されている。
【００３９】
また、ブロック１はＥＬＧ素子を複数（図示しないが例えば８１個）有している。このＥＬＧ素子には、ＥＬＧ信号線接続パッド３２、３３が接続されている。ＥＬＧ信号接続パッド３２、３３を介したＥＬＧ素子の電気抵抗値の測定により、ＭＲ素子の寸法出しを規定通りに仕上げることができる。
【００４０】
また、ブロック１とブロック１との間には、ＭＲ素子ラッピング代３５、切断代３６および平坦化代３７が設けられている。ＭＲ素子ラッピング代３５は、ＭＲ素子の寸法出しをラッピングによって規定通りに仕上げるための領域である。また、切断代３６はウエハＷからブロック１を切り出すための領域である。また、平坦化代３７は本実施の形態２における膜２の代わりに設ける領域である。
【００４１】
図９で示した切断面のうねりを除去するためには、平坦化代３７を２０μｍ程度設ける必要がある。また、例えば、図１０の上下方向におけるＭＲ素子ラッピング代３５は２０μｍ程度、切断代３６は７０μｍ程度であり、ブロック１とブロック１との距離は１１０μｍ程度である。なお、図１０の上下方向におけるヘッドスライダ２１の高さは２３０μｍ程度である。
【００４２】
このように膜２の代わりに平坦化代３７を設けて、切断によるうねりを平坦化代３７に形成した場合、そのうねりを研磨によって除去し、平坦化した切断面でブロック１をラップ治具１０に接着して、他方の切断面側のＭＲ素子の寸法出しをすることができる。この平坦化代３７の材質もブロック１（ウエハＷ）の材質と同じアルチック（ヤング率が４００ＧＰａ程度）となるため、ベンド力がブロック１に加えることができるからである。
【００４３】
しかしながら、ウエハＷに平坦化代３７を設けた場合、ヘッドスライダ２１の取れ数が減少してしまう。そこで、本実施の形態では、図１０中の平坦化代３７を設けずに、ウエハＷ（アルチック基板）からブロック１を切り出し、ブロック１の切断面１ａ上に、切断面１ａのうねりの高さより厚い膜２（例えばＤＬＣ膜）を形成した後、膜２を平坦化している。この平坦化した切断面１ａでブロック１をラップ治具１０に接着して、他方の切断面１ｂ側のＭＲ素子の寸法出しができる。
【００４４】
これにより、ウエハＷに平坦化代３７を設ける必要がなくなり、高密度実装、すなわちヘッドスライダ２１の取れ数を増加することができる。なお、図１０に示したブロック１などの配置から平坦化代３７を削除すると、ヘッドスライダ２１が６％以上の取得が見込まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の一実施の形態におけるヘッドスライダの製造工程を示すフロー図である。
【図２】本発明の一実施の形態における製造工程中のヘッドスライダを模式的に示す図であり、（ａ）はウエハ平面図、（ｂ）は（ａ）の拡大図である。
【図３】図２に続く製造工程中のヘッドスライダを模式的に示す図である。
【図４】図３に続く製造工程中のヘッドスライダを模式的に示す図である。
【図５】図４に続く製造工程中のヘッドスライダを模式的に示す図である。
【図６】図５に続く製造工程中のヘッドスライダを模式的に示す図である。
【図７】図６に続く製造工程中のヘッドスライダを模式的に示す図である。
【図８】図７に続く製造工程中のヘッドスライダを模式的に示す図である。
【図９】図３に示すブロックの切断面のうねりを説明するための図である。
【図１０】本発明者が検討したウエハ面内の要部を説明するための図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ブロック
１ａ、１ｂ  切断面
２  膜
３  接着樹脂
１０  ラップ治具
１１  穴
１２  定盤
２１  ヘッドスライダ
２２  基板
２３  薄膜ヘッド部
２４  磁気ヘッド
２５、２６  リード信号線接続パッド
２７、２８  ライト信号線接続パッド
２９  ヒータ信号線接続パッド
３０  グランド線接続パッド
３１  スライダレール
３２、３３  ＥＬＧ信号線接続パッド
３４  マーカ
３５  ＭＲ素子ラッピング代
３６  切断代
３７  平坦化代
Ｗ  ウエハ
Ｓ  スライシング幅
【図１】
2010140562.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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