(57)【要約】      （修正有）【課題】磁気ヘッドの製品歩留りの観点からは，再生素子，記録素子それぞれの寸法仕様に基づいた良品率を総合的に最大化し，また、ロウバー内のフレアポイントハイト偏差成分についても低減する。【解決手段】複数の磁気ヘッドスライダが一列に連なるロウバー形状の状態で，記録素子３６の高さ寸法と再生素子３２の高さ寸法のロウバー２内中央値の差が最小になるように磁気ヘッドスライダをチルト研磨する第１加工工程と，ロウバー内における記録素子寸法により決定される記録信号トラック幅の推定値が均一な値となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，前記補正値に応じてロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する第２加工工程とを備える。【選択図】図１Ａ
2011028825.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の磁気ヘッドスライダが一列に連なるロウバー形状の状態で，記録素子の高さ寸法と再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の差が最小になるように磁気ヘッドスライダをチルト研磨する第１加工工程と，ロウバー内における記録素子寸法により決定される記録信号トラック幅の推定値が均一な値となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，前記補正値に応じてロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する第２加工工程とを備えることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、基板上に形成された記録素子及び再生素子の構造緒元測定値，すなわち記録素子幅，記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差，記録素子シールド寸法，すでに加工を終了したロットのロウバーの第１加工工程時のチルト角および最終加工工程終了後の再生素子寸法測定値を説明変数とし，加工中の磁気ヘッドスライダにより磁気記録媒体上に記録される信号トラック幅の推定値を目的変数とした重回帰モデルを生成し，前記重回帰モデルを用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する前記推定値の中央値の設計値からの誤差と再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からの誤差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、前記重回帰モデルを用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する推定値の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、基板上に形成された記録素子及び再生素子の構造緒元測定値，すなわち記録素子幅，記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差，記録素子シールド寸法，すでに加工を終了したロットのロウバーの第１の加工工程時のチルト角および最終加工工程終了後の再生素子寸法測定値を説明変数とし，加工中の磁気ヘッドスライダにより磁気記録媒体上に記録される信号トラック幅の推定値を目的変数とした重回帰モデルを生成し，前記重回帰モデルを用いる際に，記録素子高さについては，加工中の記録素子高さ推定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する前記推定値の中央値の設計値からの誤差と再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からの誤差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、前記重回帰モデルを用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する推定値の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、基板上に形成された記録素子及び再生素子の構造緒元測定値，すなわち記録素子幅，記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差，記録素子シールド寸法，すでに加工を終了したロットのロウバーの第１の加工工程時のチルト角および最終加工工程終了後の再生素子寸法測定値を説明変数とし，加工中の磁気ヘッドスライダにより磁気記録媒体上に記録される信号トラック幅の推定値を目的変数とした重回帰モデルを生成し，前記重回帰モデルを用いる際に，記録素子高さについては，加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する前記推定値の中央値の設計値からの誤差と再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からの誤差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、前記重回帰モデルを用いる際に，記録素子高さについては，加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する推定値の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、基板上に形成された記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差から推定される前記記録素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれと再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれの差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、前記基板上に形成された記録素子及び再生素子の構造緒元測定値，すなわち記録素子幅，記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差，記録素子シールド寸法，すでに加工を終了したロットのロウバーの第１の加工工程時のチルト角および最終加工工程後の再生素子寸法測定値を説明変数とし，加工中の磁気ヘッドスライダにより磁気記録媒体上に記録される信号トラック幅の推定値を目的変数とした重回帰モデルを生成し，前記重回帰モデルを用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する推定値の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した前記記録素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれと再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれの差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、基板上に形成された記録素子及び再生素子の構造緒元測定値，すなわち記録素子幅，記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差，記録素子シールド寸法，すでに加工を終了したロットのロウバーの第１の加工工程時のチルト角および最終加工工程後の再生素子寸法測定値を説明変数とし，加工中の磁気ヘッドスライダにより磁気記録媒体上に記録される信号トラック幅の推定値を目的変数とした重回帰モデルを生成し，前記重回帰モデルを用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する推定値の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項７】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した前記記録素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれと再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれの差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、基板上に形成された記録素子及び再生素子の構造緒元測定値，すなわち記録素子幅，記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差，記録素子シールド寸法，すでに加工を終了したロットのロウバーの第１の加工工程時のチルト角および最終加工工程後の再生素子寸法測定値を説明変数とし，加工中の磁気ヘッドスライダにより磁気記録媒体上に記録される信号トラック幅の推定値を目的変数とした重回帰モデルを生成し，前記重回帰モデルを用いる際に，記録素子高さについては，加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した，加工中の磁気ヘッドスライダの信号トラック幅推定値の，ロウバー内の各磁気ヘッドスライダに対応する推定値の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項２乃至７のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法において，前記重回帰モデルを生成するにあたり，前記基板のステッパ露光１回分の領域ごとに，それぞれの領域での構造緒元測定値を用いて，それぞれの重回帰モデルを生成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
請求項２乃至７のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法において，前記重回帰モデルを生成するにあたり，前記基板を任意の複数の領域に分割し，前記分割された個々の領域ごとに，それぞれの領域での構造緒元測定値を用いて，それぞれの重回帰モデルを生成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、基板上に形成された記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差から推定される前記記録素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれと再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれの差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、前記基板上に形成された記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差から推定される前記記録素子の高さ寸法の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した前記記録素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれと再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれの差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、基板上に形成された記録素子と再生素子の露光合わせ誤差，記録素子ミリング形状誤差から推定される前記記録素子の高さ寸法の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
請求項１記載の磁気ヘッドの製造方法において、前記第１加工工程は、加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値を用いて推定した前記磁気記録素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれと再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される前記再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の設計値からのずれの差がそれぞれ最小になるように前記磁気ヘッドスライダをチルト研磨する工程であり，
前記第２加工工程は、加工中の記録素子高さ測定ガイド抵抗の測定値の分布と，再生素子高さ測定ガイド抵抗により測定される再生素子高さの分布の，それぞれの設計仕様値に入る割合すなわち歩留りが記録素子と再生素子の両者を合わせた場合に最大となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，該算出された各磁気ヘッドスライダに対応する記録素子高さ寸法補正値を各磁気ヘッドスライダの再生素子高さの測定値に加え合わせ，前記補正値と前記測定値の和がロウバー内で均一となるように，ロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する工程であることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
請求項２記載の磁気ヘッドの製造方法において，前記記録素子幅は，前記基板上の記録素子および再生素子の近傍にガイド抵抗と被研磨物側インダクタの閉回路を形成しておき，検出側インダクタを用いて前記被研磨物側インダクタとの電磁結合を介して検出側から被研磨物側を見たインピーダンスを検出することにより抵抗値を測定し，該抵抗値を寸法に換算することで求めることを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の磁気ヘッドの製造方法において，前記ガイド抵抗と被研磨物側インダクタの閉回路を，前記基板上のステッパフィールド毎に形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】
請求項１３記載の磁気ヘッドの製造方法において，前記ガイド抵抗と被研磨物側インダクタの閉回路を，前記基板上のステッパフィールド内に複数個形成することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，磁気記憶ディスク装置等の磁気記録装置に搭載される磁気ヘッドの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク記憶装置は，1956年の最初の製品登場以来，装置が次々と小型化する一方で，記録密度は増加の一途をたどり，1992年のMR（磁気抵抗効果型）素子の開発により年率約60％の増加へと急激に増大を始めた。さらに1997年のGMR（巨大磁気抵抗効果形）素子の開発により記録密度は年率約100%へとさらに高まったが，2000年代中盤に入り，従来の面内記録による磁気記録では記録密度向上も限界に近づきはじめ，その伸びは年率約40%へと低下した。しかしながら，2005年，垂直磁気記録方式が実用化されたことで，記録密度の伸びはふたたび年率約100%近くとなるとも見られている。
【０００３】
従来の面内記録方式では，磁気データをディスク面に対して水平に配置するため，磁極が反発し合い高密度化が困難である。例え記録媒体の膜厚を薄くし，磁極の反発を抑え高密度化が可能になったとしても，室温の熱エネルギーで記録磁化が不安定化する熱擾乱の問題が避けられない。そのため，面内記録技術では15.5Gbit/平方センチ（100Gbit/平方インチ）程度を超える記録密度を実現することは困難とされてきた。
【０００４】
一方，垂直記録方式は面内記録方式と異なり，線記録密度を上げるほど隣接ビット間に働く反磁界が減少し，記録磁化が安定に保たれる特性を持つため，高密度化するほど記録磁化が安定化するという特徴を有し，超高密度記録を実現する技術として有効である。垂直磁気記録は，二層記録メディアの軟磁性裏打ち層と単磁極ヘッドで挟まれた記録層に磁界を印加して，記録層の磁性体をディスク面に垂直な方向に磁化することで情報を記録する磁気記録方式である。大きな記録磁界を得るためには，垂直磁気記録用ヘッドの主磁極のフレアポイントハイトをできるだけ短くする必要がある。しかし，この高さが短すぎると記録の書きにじみが生じ，長すぎると，残留磁化による記録後消去が発生してしまう。
【０００５】
面内記録方式では，記録素子の磁極の高さ，すなわちスロートハイトの精度は，それほど厳しく求められないが，垂直記録方式では，上記の理由で，主磁極フレアポイントハイトに対して非常に高い精度が求められる。一方で，再生素子の高さ（ストライプハイト）は，垂直記録方式においても，面内記録方式と変わらず，高い精度が求められ，こちらの精度も同時に満足させなければならない。
【０００６】
これらの寸法は，磁気ヘッドスライダの浮上面を研磨加工する際に，各素子が適切な寸法となるまで加工が進んだところで研磨加工を停止することで形成されるが，再生素子と記録素子が，ウェハプロセスでの素子形成段階で形成位置ズレなどの誤差を持っていると，この再生素子ストライプハイトと記録素子フレアポイントハイトの両者の寸法精度を同時に満たすためには，例えば特許文献１や特許文献２に記載されているような磁気ヘッドをチルトさせて研磨加工を行う方法が取られている。
【０００７】
また，素子の寸法を研磨加工によって決定する場合，素子とともに研磨されるガイド抵抗体の抵抗変化から寸法を算出し，研磨加工を制御する方法がたとえば特許文献３に記述されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−４８８０６号公報
【特許文献２】特開２００５−３１７０６９号公報
【特許文献３】特開２００１−１０１６３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
薄膜磁気ヘッドの記録素子の主磁極の高さフレアポイントハイト及び再生素子の高さストライプハイトは，最終的に，磁気ヘッドスライダの浮上面の研磨加工工程において形作られるが，記録素子主磁極の寸法については，（１）膜の形成方向に数μｍ離れた記録素子と再生素子，両素子の形成時の露光の合わせ精度，（２）露光されたパタンに基づいて素子を形成する際のミリング精度，（３）スライダプロセスにおけるロウバー切り出しおよび浮上面ラップ時の膜面に対する浮上面の直角度，（４）再生素子高さ基準で浮上面加工を行う際の再生素子高さ加工寸法のばらつきなどの要因から，フレアポイントハイトが大きくばらついてしまう。
【００１０】
ウェハ上に再生素子と記録素子を形成する際に生じる露光の合わせずれ，および露光されたパタンに基づいて素子を形成する際のミリング精度などを合わせた，ウェハ工程起因の再生素子と記録素子の形成位置ずれは，浮上研磨加工の際にスライダをチルトさせて，再生素子と記録素子それぞれが適切な寸法になるように余分な材料を除去することによって補正することができる。
【００１１】
しかしながら，磁気ヘッドスライダ製造工程においては，通常，生産性向上の目的で，磁気ヘッドが数十個連なった状態のロウバーと呼ばれる短冊状の部材の状態で浮上面研磨加工を行う。したがって，上記のチルト加工による補正は，当該のロウバーに含まれる数十組の磁気ヘッド記録素子および再生素子の形成位置ズレの中央値の一点データを参照して，位置ズレと素子間距離から計算される補正角に基づいて行うことになり，ロウバーごとの再生素子ストライプハイトの中央値と記録素子フレアポイントハイトの中央値は，それぞれ設計値の所定の値に制御されるが，フレアポイントハイトのロウバー内のばらつきに対応したロウバー内の各記録素子フレアポイントハイトの，中央値からの偏差成分は補正されないまま残ってしまうこととなる。
【００１２】
磁気ヘッドの製品歩留りの観点からは，再生素子，記録素子それぞれの寸法仕様に基づいた良品率が総合的に最大化されることが望ましく，ロウバー内のフレアポイントハイト偏差成分についても極力低減する必要がある。
【００１３】
また，記録素子寸法のウェハ内分布を補正するために，フォトリソグラフィ工程で，たとえばミリングなどにより寸法を形成する場合の寸法を測定するには，実際の出来上がり寸法については，たとえば工程ごとにSEM（走査型電子顕微鏡）などで確認する場合には，測定に時間がかかるため，量産工程においては，ウェハ全体でわずかな測定点についてしか測定を行うことができず，寸法制御の精度向上の阻害要因となる。また，特許文献３と同様のガイド抵抗体によって，目的のデバイスの素子や配線の寸法を測定する場合，電極に対してプローブを直接接触させて電気回路を形成して抵抗体の抵抗値を測定しなければならないため，ウェハ工程の最終工程近くで電極が形成されるまで，抵抗値を測定することができない。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
このような課題を解決するために，本発明の代表的な磁気ヘッドの製造方法は、複数の磁気ヘッドスライダが一列に連なるロウバー形状の状態で，記録素子の高さ寸法と再生素子の高さ寸法のロウバー内中央値の差が最小になるように磁気ヘッドスライダをチルト研磨する第１加工工程と，ロウバー内における記録素子寸法により決定される記録信号トラック幅の推定値が均一な値となるような記録素子高さ寸法補正値を算出し，前記補正値に応じてロウバー内における個々の記録素子および再生素子に加えられる研磨圧力を制御して前記磁気ヘッドスライダを研磨する第２加工工程を備えることを特徴とする。
【００１５】
また，前記磁気ヘッドの製造方法において，記録素子幅は、基板上に形成された記録素子および再生素子の近傍にガイド抵抗と被研磨物側インダクタの閉回路を形成しておき，検出側インダクタを用いて前記被研磨物側インダクタとのインダクタカップリング（電磁結合）を介して検出側から被研磨物側を見たインピーダンスを検出することにより抵抗値を測定し，該抵抗値を寸法に換算して求めることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、記録素子フレアポイントのロウバー内ばらつきを最小化，またはばらつきの精度を再生素子ストライプハイトのばらつき精度と按分し，磁気ヘッドの製品歩留りを向上させることができる。
また，記録素子幅の測定は、走査型電子顕微鏡を必要とせず，ウェハ１枚の上に多数（たとえば数百点）の測定点を取って高速度で測定することができる。また，ウェハ工程の途中の，目的の素子や配線の形成工程に近い工程で測定を行うことができ，製造コスト低減や寸法形成精度の高精度化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】本発明の実施例による磁気ヘッドロウバーの局所研磨荷重制御の模式図である。
【図１Ｂ】再生素子ストライプハイト，記録素子フレアポイントハイト，MCWの最適制御の概念図である。
【図２】垂直磁気記録ヘッドの構成と動作概念を示す図である。
【図３】垂直磁気記録ヘッド素子部の構成図である。
【図４】垂直磁気記録ヘッドの記録磁界強度と記録素子のフレアポイントハイトとの関係を示す図である。
【図５】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法に適用されるロウバーチルト加工およびロウバー仕上げ加工を含む磁気ヘッド加工プロセスを示す図である。
【図６】媒体に書き込まれた信号幅とErase Bandから定義されるMCW特性の概念図である。
【図７Ａ】本発明に係る磁気ヘッドの主磁極周辺を浮上面側から見た図である。
【図７Ｂ】図７ＡのＸ−Ｘ線断面図である。
【図８Ａ】記録素子と記録素子ＥＬＧ、再生素子と再生素子ＥＬＧの関係を示す図である。
【図８Ｂ】ウェハ製造工程における主磁極形成時のミリング工程のばらつきを示す図である。
【図９】磁気ヘッドスライダのチルト加工を説明するための模式図である。
【図１０】ウェハプロセス中に測定される記録素子主磁極幅，すなわちP3Aのウェハ面内分布を表す等高線図である。
【図１１】ウェハプロセス中に測定されるウェハ上での再生素子と記録素子の露光位置ズレ，すなわちMP_Overlayのウェハ面内分布を表す等高線図である。
【図１２】ウェハプロセス中に測定されるウェハ製造工程における主磁極形成時のミリング工程のばらつきによるフレアポイントの形成位置誤差，すなわちMillShiftのウェハ面内分布を表す等高線図である。
【図１３】ウェハプロセス中に測定されるウェハ上での再生素子と主磁極を取り囲むシールドの露光位置ズレ，すなわちWAS_overlayのウェハ面内分布を表す等高線図である。
【図１４】ウェハプロセス中に測定されるウェハ上に形成された研磨加工前のシールド厚さの基準量からのずれ，すなわちWAS_widthのウェハ面内分布を表す等高線図である。
【図１５】P3A，FP（MP_Overlay，Millshift），WAST（WAS_overlay，WAS_width）から重回帰モデルによって算出されたMCW推定値のウェハ面内分布を表す等高線図である。
【図１６】磁気ヘッドスライダを加工した際のMCWのロウバー内分布を示す図である。
【図１７】磁気ヘッドスライダを加工した際の再生素子ストライプハイトのロウバー内分布を示す図である。
【図１８】MCW推定に必要なデータがウェハ工程，スライダ工程,それぞれにおいて,データベースに蓄えられ,ルータによって連携され,相互に紐付けされていることを示す概念図である。
【図１９】MCW推定に必要なデータの登録のタイミングを含む，磁気ヘッド加工プロセスのフロー示す図である。
【図２０】シングルモデルによるMCW推定のための重回帰モデル生成の概念図である。
【図２１】シングルモデルによるMCW推定重回帰モデルからロウバー別のチルト角を計算する場合の図である。
【図２２】マルチモデルによるMCW推定のための重回帰モデル生成の概念図である。
【図２３】マルチモデルによるMCW推定重回帰モデルからロウバー別のチルト角を計算する場合の概念図である。
【図２４】シングルモデルおよびマルチモデルによるMCW推定のRMS誤差の計算結果を示す図である。
【図２５】シングルモデルによるMCW推定重回帰モデルからFP補正値，すなわち加工量補正値を計算する場合の概念図である。
【図２６】マルチモデルによるMCW推定重回帰モデルからFP補正値，すなわち加工量補正値を計算する場合の概念図である。
【図２７】本発明の実施例２における寸法検出のウェハ上の構成例を示す図である。
【図２８】本発明の実施例２における寸法検出の素子周辺の構成例を示す図である。
【図２９】本発明の実施例２における寸法検出の複数の寸法の素子の構成例を示す図である。
【図３０】本発明の実施例２における被検出側のインダクタの配置の一例を示す図である。
【図３１】本発明の実施例２における結合係数算出シミュレーションの条件を示す図である。
【図３２】本発明の実施例２における結合係数算出シミュレーションの結果を示す図である。
【図３３】本発明の実施例２におけるガイド抵抗の寸法を表す概念図である。
【図３４】本発明の実施例２におけるガイド抵抗の寸法最適化のためのシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の磁気ヘッドの製造方法を説明する前に，本発明の製造方法の理解が容易となるように，まず，磁気ヘッド（垂直磁気記録ヘッド）の構成と動作概念，ならびに磁気ヘッドスライダ製造プロセスを説明しておく。
【００１９】
＜垂直磁気記録ヘッドに関する説明＞
図２に示されるよう，垂直磁気記録ヘッド３０はスライダ（図５参照）の素子形成面に再生ヘッド３１と記録ヘッド３５が積層された磁気ヘッド素子部を有する。再生ヘッド３１はＧＭＲやTMR素子等の再生素子３２を下部磁気シールド３３と上部磁気シールド３４で挟んで構成される。記録ヘッド３５は記録素子（主磁極）３６と，戻り磁極３７と，後部磁極３８と，導体コイル３９で構成される。垂直磁気記録は，二層記録メディア（磁気記録媒体）４０の軟磁性裏打ち層４２と主磁極３６で挟まれた記録層４１に磁界を印加して，記録層４１の磁性体をディスク面に垂直な方向に磁化することで情報４４を記録する磁気記録方式である。
【００２０】
図３に，垂直磁気記録ヘッド素子部の概略構成を示す。主磁極３６が扇状の形状になっている部分（フレア）から，主磁極３６の平行部へとつながる変化点の部分をフレアポイントと称し，磁気ヘッド浮上面から前記フレアポイントまでの高さHをフレアポイントハイトと称する。ここで図４の，記録磁界強度とフレアポイントハイトＨの関係図に示すように，大きな記録磁界を得るためには，フレアポイントハイトＨをできるだけ短くする必要がある。しかし，この高さ寸法が短すぎると記録の書きにじみが生じ，長すぎると，残留磁化による記録後消去が発生してしまうので，非常に高い精度が要求される。その一方で，従来方式の面内磁気記録と同様，再生素子３２の高さＬももちろん高い寸法精度が要求される。
【００２１】
＜磁気ヘッドスライダの製造工程に関する説明＞
次に，垂直磁気記録ヘッドの製造工程におけるスライダ浮上面の研磨について，基本的な工程を図５に沿って説明する。磁気ヘッドの素子はまず，半導体のフォトリソグラフィ工程と同様の工程によって，ウェハ基板上に格子状に多数形成される。磁気ヘッドスライダの浮上面は，前記基板および素子層の断面として形成され，研磨加工によって素子寸法および浮上面平面度，平滑度を規定するため，効率よく生産を行う目的で，一旦，ロウバー２と呼ばれる，磁気ヘッドスライダが数十個つながったバー状の仕掛品の形状でウェハ１より切り出す（３０１）。
【００２２】
次に前記ロウバー２の状態で，磁気ヘッドスライダの浮上面を研磨加工にて形成するが，前記研磨加工工程は，さらに一つ目の工程として，比較的粒径の大きい砥粒で浮上面の材料を厚さ数μｍ程度除去し，ロウバー内に数十ある再生素子と記録素子のフレアポイントハイト寸法をそれぞれ大まかに揃える粗加工（３０２）と，その後，二つ目の工程として比較的粒径の小さい砥粒で，さらに浮上面の材料を厚さ数十ｎｍ程度除去してスライダ浮上面の平面度，平滑度を仕様内に収め，かつ各再生素子，記録素子のフレアポイントハイト寸法を精密に揃える仕上げ加工（３０３）の二つの工程に分けられる。
【００２３】
前記のウェハ基板上に素子を形成する工程において生じた再生素子と記録素子の位置ずれは，前記研磨加工工程において，研磨面をチルトさせて再生素子と記録素子の材料除去量を調整することで補正し，研磨終了時の両素子の寸法を同時に高精度に仕上げるという方法を取るが，この際，後半の仕上げ工程での材料除去量は厚さ数十ｎｍ程度と非常に少ないため，この間に補正可能な位置ずれ量は１ｎｍ以下で事実上補正が不可能であるため，研磨面のチルトによる素子寸法の補正は，主に前半の粗加工工程で行う。
【００２４】
前記粗加工により再生素子寸法と記録素子フレアポイントハイト寸法の位置ずれを補正し，かつロウバー内の寸法ばらつきをできる限り低減した後，前記仕上げ加工（３０３）によりスライダ浮上面の平面度，平滑度，再生記録両素子の寸法を整えられたロウバー２は，次に，浮上面溝加工工程（３０５）に送られる。
【００２５】
浮上面溝加工工程（３０５）では，まずスライダ浮上面に素子部を保護するための高硬度薄膜による保護膜を形成し，しかる後にフォトリソグラフィおよびエッチング工程にてスライダ浮上面に磁気記憶ディスク装置動作時のスライダ浮上状態を安定化するための溝形状を形成する。
【００２６】
前記工程において，浮上面に溝形状を形成された磁気ヘッドスライダは，最後にロウバー２よりひとつひとつに切り離され，製品の磁気ヘッドスライダ３となる。
【００２７】
前記図５に沿った工程では，生産性向上を目的として，チルト加工をロウバー状態で，仕上げ加工もロウバー状態で行うが，考え方としては，チルト加工をロウバー状態で，仕上げ加工は単品スライダ状態で，あるいはチルト加工も単品スライダで，仕上げ加工も単品スライダで行うような工程も可能である。しかしながら，単品スライダによるチルト加工や単品スライダによる仕上げ加工は，一つ一つのスライダを取り扱い制御しなければならないため，プロセスにかかるコストの問題を克服するのが非常に困難で，実用化には至っていない。したがって，本発明はチルト加工も仕上げ加工もロウバー状態で行わなければならない前提で，ロウバー間，およびロウバー内の記録素子フレアポイントハイトと再生素子ストライプハイトの寸法ばらつきを極小化し，それによって磁気ヘッドの製品歩留りを向上させることを目的としている。
【００２８】
以上，磁気ヘッド（垂直磁気記録ヘッド）の構成と動作概念，ならびに磁気ヘッドスライダ製造プロセスの基本的な工程が説明されたので，これを念頭において実施例１の要部である垂直磁気記録ヘッドの製造方法について以下に説明する。
【００２９】
＜記録素子フレアポイントハイトおよび再生素子ストライプハイト最適制御＞
図１Ａに，ロウバー状態での磁気ヘッド研磨加工の概略を示し，図１Ｂにローバー内の再生素子ストライプハイト，記録素子フレアポイントハイト，ならびに記録素子によって媒体上に記録される信号幅（MWW）と隣接トラックの信号との干渉で信号が消えないように設ける最小間隔（Erase Band）の和であるところの信号トラック幅MCW（Magnetic Core Width）の制御方式によるロウバー内での分布の違いの概念図を示す。MCWの定義詳細は図６に示す。
【００３０】
前記，第２加工工程となる仕上げ研磨加工を，図１Ａに示すようなロウバー単位でロウバー上の複数点に研磨量制御のための個別制御荷重を掛ける研磨加工を行う際，従来方式では，再生素子，または再生素子近傍に設けた再生素子寸法測定用ガイド抵抗（ELG: Electric Lapping Guide）を基準に，再生素子の寸法がロウバー内で均一になるように制御するため，再生素子ストライプハイトＳＨは，図１Ｂの（ａ）に示すように比較的均一になる一方，記録素子フレアポイントハイトＦＰはウェハ工程での再生素子，記録素子の形成位置ズレなどを反映して，若干の分布を持つ。前記MCWは，後述するように，記録素子フレアポイントハイトＦＰのみならず，記録素子主磁極幅や，主磁極を取り囲む記録素子シールドの厚みなどの影響を受けてばらつくため，さらに広い分布を持つ。
【００３１】
これに対し，重回帰モデルを用いて推定したMCWを，第２加工工程での加工寸法狙い値に取り込み，ロウバー内のMCWが均一になるように荷重制御を行うと，図１Ｂの（ｂ）のようにMCWのロウバー内分布均一化と引き換えに，記録素子フレアポイントハイトＦＰ，そしてさらに再生素子ストライプハイトＳＨが広い分布を持つようになり，再生素子ストライプハイト起因の歩留り損失が起こることとなる。
【００３２】
そこで，前記重回帰モデルを用いて推定したMCWを，第２加工工程での加工寸法狙い値に取り込む際に，MCW制御側と，ストライプハイト制御側に精度を按分する形で加工狙い値を決定し，研磨加工を行うと，図１Ｂの（ｃ）に示されるように，MCWと再生素子ストライプハイトＳＨのロウバー内分布が，それぞれの歩留り寄与分のバランスの観点から全体の製造歩留りが最適となる分布が得られる。
【００３３】
＜実施例１＞
以下に，実際の検証の結果を元に実施例１について詳しく説明する。本実施例で得られる垂直磁気記録ヘッドの主磁極周辺の形状を図７Ａ及び図７Ｂに示す。図７Ａは主磁極を浮上面側から見た図で、図７Ｂは図７ＡのＸ−Ｘ線断面図である。主磁極３６の両側及びトレーリング側には記録素子シールド（ＷＡＳ）５０が設けられている。記録素子シールド（ＷＡＳ）５０は、記録磁界勾配を高めるためのものである。図８Ａに、再生素子近傍に設けられた再生素子高さ測定ガイド抵抗（再生素子ELG: Electric Lapping Guide）と、記録素子近傍に設けられた記録素子高さ測定ガイド抵抗（記録素子ELG: Electric Lapping Guide）を示す。図８Ｂには、ウェハ製造工程における主磁極形成時のミリング工程のばらつきを示す。
【００３４】
前記，第１加工工程では，図９の（ａ）に示すように，ウェハ工程で生じた記録素子，再生素子の形成位置ズレを，（ｂ）に示すように，もしそのまま素子面に直交する面に沿って，再生素子ストライプハイト基準で加工した場合，記録素子フレアポイントハイトに寸法誤差が生じてしまうため，（ｃ）に示すように両者の寸法を同時に満たす面に沿ってスライダをチルトさせて加工を行う。
【００３５】
第２加工工程においては，MCWがロウバー内で均一になるように，加工量を補正する。加工の補正量は，以下のような重回帰モデル式から推定される。
【００３６】
【数１】
2011028825.tif 000003
【００３７】
上記の式において、P3Aは主磁極幅，FPはウェハ上での再生素子形成位置基準点に対する記録素子フレアポイントハイト，WASTは主磁極３６を取り囲む記録素子シールド５０の厚みである。また，FPは，MP_Overlayすなわちウェハ上での再生素子３２と記録素子３６の露光位置ズレと,Millshiftすなわちウェハ製造工程における主磁極形成時のミリング工程のばらつきによるフレアポイントFPの形成位置誤差の和からなる。また，WASTは，WAS_overlayすなわちウェハ上での再生素子３２と主磁極３６を取り囲む記録素子シールド５０の露光位置ズレと，WAS_width,すなわちウェハ上に形成された研磨加工前の記録素子シールド厚さの基準量からのずれの半分の値の和からなる。これらの値に，それぞれa1，a2，a3なる感度係数を乗じて一次結合を取り，補正定数cを加えたものがMCW推定値，すなわちMCW_calとなる。
【００３８】
P3Aのウェハ上での分布の一例を図１０に示す。P3Aは，ウェハ上に塗布されたレジストの厚みに強い相関を持つので，ウェハ内で概ね同心円状に分布する。同様に，MP_Overlay，Millshift, WAS_overlay，WAS_widthの分布の一例を図１１から図１４に示す。MP_Overlay（図１１）とWAS_overlay（図１３）は，ウェハ工程のステッパ露光に関わる分布であるので，分布量も露光エリアごとの分布となっている。Millshift（図１２）とWAS_width（図１４）は，ウェハ工程の素子形成に関わる分布であるので，ウェハ全体にわたって滑らかな分布となる。
【００３９】
以上のような値に基づいて推定されるMCW_calは，図１５のようになり，このMCW_calの値のロウバー内分布を均一にするように，加工によってロウバー内のFPの値を補正するのが，本発明の要諦である。FPの補正値は，上記の式において，MCWをターゲット値とし，P3A，WASTをウェハ工程での測定値とし，既知の感度係数a1，a2，a3および補正定数cを用いて，FPについて解いたものより得られる。
【００４０】
このような計算に基づいて補正加工を行った結果を図１６および図１７に示す。図１６の(1)は，従来方式に基づいて，再生素子ストライプハイトＳＨを均一にするように加工した場合のMCWのロウバー内分布の結果で，その際の再生素子ストライプハイトＳＨは，図１７の(1)のようになる。一方，上述の方法に基づいて補正加工を行い，MCWを均一にするように加工した場合のMCWのロウバー内分布は，図１６の(2)のようになり，その際の再生素子ストライプハイトＳＨは，図１７の(2)のようになる。
【００４１】
すなわち，従来方式で3σ=28nmであったMCWの分布が，本方法により3σ=21nmに改善していることがわかる。一方，その間に，再生素子ストライプハイトＳＨの分布が3σ=10nmから3σ=14nmに劣化しているが，MCW分布精度改善効果による歩留り向上と，再生素子ストライプハイト分布精度劣化による歩留り損失を比較すると，歩留り向上効果の方が大きいことが示された。本結果は，予備的な実験によるものであり，さらなる最適化によって，さらなる歩留り向上が見込まれる。
【００４２】
次に，前記，重回帰モデルを，ウェハ内の露光エリアごとに分割してそれぞれに異なる感度係数を算出し，それぞれのエリアで参照する方法について説明する。これは，特に，上述したP3A，MillShift，WAS_widthなどが，それぞれ比較的一定の傾向を持ってウェハ全体で分布していることを利用し，露光エリアごとに異なる重回帰モデルを参照することで，MCWの推定精度を向上させようというものである。
【００４３】
MCW推定に必要なデータは，図１８に示すように，ウェハ工程，スライダ工程,それぞれにおいて,データベースに蓄えられ,ルータによって連携され,相互に紐付けされている。データの登録のタイミングを含む，磁気ヘッド加工プロセスのフローは，図１９のとおりである。
【００４４】
前記のMCW推定のための重回帰モデルをより一般的に表したものを図２０に示す。前記第１加工工程のチルト加工のためのチルト角算出について，このような一つの重回帰モデルから，図２１のようにウェハ上のすべてのスライダの補正のためのチルト角を算出し，チルト加工をロウバーごとに行うため，前記算出されたスライダごとのチルト角の中央値を参照し加工を行う。この方式をシングルモデルと称する。
【００４５】
しかしながら，前記のとおり，特に，上述したP3A，MillShift，WAS_widthなどが，それぞれ比較的一定の傾向を持ってウェハ全体で分布しているため，露光エリアごとに異なる重回帰モデルを生成することでさらにMCWの推定精度を向上させることができる。このような複数領域のための複数の重回帰モデルの生成の概念図を図２２に示す。
【００４６】
こうして生成された複数の重回帰モデルから，図２３に示すようにそれぞれの露光エリアに含まれるそれぞれのスライダにつき，前記第１加工工程のチルト加工のためのチルト角を算出し，チルト加工をロウバーごとに行うため，前記算出されたスライダごとのチルト角の中央値を参照し加工を行う。この方式をマルチモデルと称する。
【００４７】
図２４に，シングルモデル方式と，マルチモデル方式のそれぞれについて，露光エリアごとのMCWの予測誤差を計算した結果を示す。各露光エリアごとに記載された数値は，MCWのRMS（Root Mean Sqauare）誤差で，単位はnmである。この結果，ウェハ全体の予測誤差（RMS）は，7.36nmから6.76nmに8%低減できた。これにより，MCWの3σも，同様に8%低減されることが見込まれる。
【００４８】
前記第２加工工程についても同様で，図２５のように，シングルモデルによってロウバー内MCW分布均一化のためのFP補正値，すなわち加工量補正値を算出する代わりに，図２６のようにマルチモデルによってFP補正値を算出することにより，さらにMCW推定の精度を向上させ，磁気ヘッドスライダの製造歩留りを向上させることができる。
【００４９】
＜実施例２＞
以下、上記実施例１における記録素子幅の測定方法を実施例２として説明する。図２７は実施例２における寸法検出の概念図を示す。ウェハ６１上に形成された被研磨物近傍にガイド抵抗６２と被加工物側インダクタ６３を有して抵抗の閉回路を構成し、また、寸法検出器に接続した検出用基板に検出側インダクタ６４を有している。寸法検出は，目的の素子や配線の近傍に配置したガイド抵抗素子６２の抵抗値を，図に示すような向かい合うインダクタ同士のインダクタカップリング（電磁結合）によって検出し，寸法に換算することで行う。また，被研磨物側インダクタ６３と検出側インダクタ６４の電磁結合を介して、検出側から被研磨物側を見たインピーダンスをＲＦ検出する方法を利用することにより、それぞれの抵抗値を測定して，ミリング工程等による寸法の誤差を算出することができる。
【００５０】
図２８に，目的の素子や配線の寸法に対して回路的に直交するように配置したガイド抵抗素子６２の配置の構成例を示す。測定したいのは，マスクで決められた寸法に対して，ミリング工程等の除去加工工程を経ることでばらつきを持つ寸法であるので，目的の素子や配線の寸法の変化が，近傍に配置したガイド抵抗６２の断面積の変化と連動するように配置する。
【００５１】
図２９に，素子のミリング工程等のばらつきによる寸法のばらつきをガイド素子の抵抗の変化として捉えるための複数の素子の寸法について例示する。それぞれの素子の抵抗値は，ミリング工程等によりばらつく寸法の誤差分，ΔWとΔL，および回路の電極抵抗RL，ガイド抵抗のシート抵抗値Aの四つを未知数として，次式で表される。
【００５２】
【数２】
2011028825.tif 000004
【００５３】
ところで，ここでは，ΔLと Aについては，個別に算出される必要がないので，K＝A（L＋ΔL）として一つの未知数にまとめて，合計で，K，RL，ΔWの３つの未知数で表されていると考える。したがって，マスク側で用意するそれぞれの素子寸法W1, W2, W3について，３通り用意したものを形成すれば，R1, R2, R3という測定値に対して，未知数3つ（K，RL，ΔW）,式３つの連立方程式となり，ミリング工程等のばらつきと連動して変化する寸法であるところのΔWを算出することができる。
【００５４】
図３０に，ウェハ上のステッパフィールド（ショット）内に配置する被検出インダクタ寸法の一例を示す。インダクタカップリングによる信号の伝達には，ある程度の寸法のインダクタが必要であり，この例によれば，20×35個の磁気ヘッドスライダを形成する15.3mm×13.14mmのステッパフィールド内に4.5mm×4.0mmの大きさの矩形状のインダクタ１ターンを９箇所に形成することができる。
【００５５】
図３１に，上記のように，ステッパフィールド内に９箇所にインダクタを形成する場合と，さらにインダクタを大きくして，ステッパフィールド内に１つだけインダクタを形成する場合のそれぞれの結合係数を計算するための寸法条件を示す。
【００５６】
図３２に，それぞれの寸法のインダクタカップリングに対して，インダクタ間距離を変化させた場合のカップリングの結合係数の計算結果を示す。図に示されるように，上記のような条件下では，インダクタ寸法による結合係数の差はさほど大きくみられず，カップリングするインダクタペアの間隔を100μm程度に離しても結合係数ｋ>0.5が確保されていることがわかる。図には示していないが，インダクタがこれ以上小さくなると，十分な結合係数を確保することが難しくなり，したがって上記のような条件下ではステッパフィールドごとに９箇所のインダクタ配置が最適である。
【００５７】
図３３に，ガイド抵抗の寸法を最適化するための計算に用いる系の概念図を示す。素子寸法±2nmを検出するために，1mV以上の検出感度が必要であるとし，4.5mm×4.0mmのインダクタペアについて，センサ側のインダクタンスL1を36nH，被検出側（ウェハ側）のインダクタンスを18nHとしてインダクタ間距離100μmで結合係数k=0.5となるように計算を行った。
【００５８】
図３４に，抵抗の幅Wを変化させたときの測定周波数f0と抵抗の長さＬの関係の計算結果を示す。検出感度を1mV以上にするためには測定周波数f0は300MHz程度が望ましい。したがって、図からわかるように，測定周波数f0を300MHz程度にする場合，抵抗の幅を10nmとすると，最適な抵抗の長さＬは20nmとなる。
【００５９】
以上説明した実施例２の寸法検出方法によれば、ウェハ６１上に形成された被加工物近傍にガイド抵抗６２と被加工物側インダクタ６３を有して抵抗の閉回路を構成し、また、寸法検出器に接続した検出用基板に検出側インダクタ６４を有し、被研磨物側インダクタ６３と検出側インダクタ６４の電磁結合を介して、検出側から被研磨物側を見たインピーダンスをＲＦ検出する方法を利用することにより、それぞれの抵抗値を測定して，ミリング工程等による寸法の誤差を算出することができるので，プローブによる接触を必要とせず、寸法を検出することができる。  
【００６０】
また，この方法によれば，走査型電子顕微鏡を必要とせず，ウェハ１枚の上に多数（たとえば数百点）の測定点を取って高速度で測定することができる。さらに，従来の，抵抗体に対して閉回路の電気回路を形成するためにプローブを当てる方法では，ウェハプロセスの最終工程に近い工程でないと測定できないのに対して，この方法によればウェハ工程の途中の，目的の素子や配線の形成工程に近い工程で測定を行うことができ，製造コスト低減や寸法形成精度の高精度化を図ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明は磁気記憶ディスク装置に搭載される垂直磁気記録ヘッドの製造方法に適用可能である。
【００６２】
また、本発明は、フォトリソグラフィ工程技術一般に関し、特に、ミリング工程などの寸法検出方法、およびこの寸法検出方法を利用した寸法検出器などを含むプロセス装置に適用可能であり、さらに、エッチング装置，イオン注入装置などのプロセス装置における寸法検出技術全般に利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１…ウェハ（基板），２…ロウバー，３…磁気ヘッドスライダ，５…ロウバーチルト機構，３０…垂直磁気記録ヘッド，３１…再生ヘッド，３２…再生素子，３３…下部磁気シールド，３４…上部磁気シールド，３５…記録ヘッド，３６…記録素子（主磁極），３７…戻り磁極，３８…後部磁極，３９…導体コイル，４０…二層記録メディア（磁気記録媒体），４１…記録層，４２…軟磁性裏打層，５０…記録素子シールド，６１…被測定物側ウェハ，６２…ガイド抵抗，６３…被研磨物側インダクタ，６４…検出側インダクタ。
【図１Ａ】
2011028825.tif 000005
【図１Ｂ】
2011028825.tif 000006
【図２】
2011028825.tif 000007
【図３】
2011028825.tif 000008
【図４】
2011028825.tif 000009
【図５】
2011028825.tif 000010
【図６】
2011028825.tif 000011
【図７Ａ】
2011028825.tif 000012
【図７Ｂ】
2011028825.tif 000013
【図８Ａ】
2011028825.tif 000014
【図８Ｂ】
2011028825.tif 000015
【図９】
2011028825.tif 000016
【図１０】
2011028825.tif 000017
【図１１】
2011028825.tif 000018
【図１２】
2011028825.tif 000019
【図１３】
2011028825.tif 000020
【図１４】
2011028825.tif 000021
【図１５】
2011028825.tif 000022
【図１６】
2011028825.tif 000023
【図１７】
2011028825.tif 000024
【図１８】
2011028825.tif 000025
【図１９】
2011028825.tif 000026
【図２０】
2011028825.tif 000027
【図２１】
2011028825.tif 000028
【図２２】
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【図２３】
2011028825.tif 000030
【図２４】
2011028825.tif 000031
【図２５】
2011028825.tif 000032
【図２６】
2011028825.tif 000033
【図２７】
2011028825.tif 000034
【図２８】
2011028825.tif 000035
【図２９】
2011028825.tif 000036
【図３０】
2011028825.tif 000037
【図３１】
2011028825.tif 000038
【図３２】
2011028825.tif 000039
【図３３】
2011028825.tif 000040
【図３４】
2011028825.tif 000041