(57)【要約】【課題】磁気記録ヘッドの製造において浮上面の長辺の長さを短く設計することができ、ウエハの背面研磨を必要とせず、しかも研磨によって発生する汚泥量を大幅に減らすことができるウエハ構造体を提供すること。【解決手段】素子の基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハと、素子形成用ウエハの背面に接合層を介して張り合わされた支持体ウエハとを含んでなり、かつ接合層が、素子形成用ウエハの背面及び支持体ウエハの表面のいずれか一方に所定の膜厚で全面的に形成された樹脂材料の硬化物からなり、溝状パターンを有しているように、構成する。【選択図】      図３
2004246987.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む素子を形成するために用いられる素子形成用ウエハ構造体であって、
複数個の前記素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、前記基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハと、
前記素子形成用ウエハの背面に接合層を介して張り合わされた支持体ウエハとを含んでなり、そして
前記接合層が、前記素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面のいずれか一方に所定の膜厚で全面的に形成された樹脂材料の硬化物からなり、溝状パターンを有していることを特徴とする素子形成用ウエハ構造体。
【請求項２】
基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む複数個の素子を一括して製造する方法であって、下記の工程：
複数個の前記素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、前記基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハとほぼ同じ平面形状を有する支持体ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面のいずれか一方に、溝状パターンを有している樹脂材料からなる接合層を所定の膜厚で全面的に形成する工程、
前記素子形成用ウエハの背面と前記支持体ウエハの表面を前記接合層を介して張り合わせ、前記樹脂材料の硬化によって両者を接着させること、
前記素子形成用ウエハの表面に、予め定められた設計デザインに従って前記機能素子を形成して複数個の前記素子を形成する工程、及び
前記支持体ウエハで支持した状態のまま、前記素子形成用ウエハに形成された前記素子を個々の素子に切り離す工程
を含んでなることを特徴とする素子の製造方法。
【請求項３】
前記接合層をレジスト材料から形成し、該レジスト材料の皮膜に前記溝状パターンに合わせてパターン露光及び現像を行って溝状パターンを有するレジスト膜となすことを特徴とする請求項２に記載の素子の製造方法。
【請求項４】
磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドであって、
基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
請求項１に記載の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【請求項５】
磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドを備えた磁気ディスク装置であって、
前記磁気記録ヘッドが、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
請求項１に記載の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウエハの張り合わせ技術に関し、さらに詳しく述べると、特に情報記録装置である磁気ディスク装置の磁気記録ヘッドの製造に有用な素子形成用ウエハ構造体に関する。本発明はまた、このようなウエハ構造体を使用した、例えば磁気記録ヘッドなどの素子の製造方法ならびに磁気記録ヘッド及び磁気ディスク装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
情報処理技術の発達に伴い、コンピュータの外部記録装置に用いられる磁気ディスク装置に対して、高記録密度化の要求が高まっている。この要求に応えるため、例えば磁気ディスク装置の再生ヘッド部では、従来の巻線型のインダクティブ薄膜磁気ヘッドに代えて、磁界の強さに応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗素子を使用した磁気抵抗効果型ヘッド、すなわち、ＭＲヘッドが使用されるようになっている。ＭＲヘッドは、従来のインダクティブ薄膜磁気ヘッドに較べて数倍も大きな再生出力幅が得られること、インダクタンスが小さいこと、大きなＳ／Ｎ比が期待できることなど、などの特徴をそなえている。また、このＭＲヘッドとともに、異方性磁気抵抗効果を利用したＡＭＲヘッド、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲヘッド、そしてその実用タイプであるスピンバルブＧＭＲヘッドも使用されている。また、磁気ディスク装置は、高記録密度化ばかりでなく、装置の小型化も進行し、実装密度が高くなっている。このため、磁気記録ヘッドの小型化も必要となっている。
【０００３】
従来の磁気記録ヘッドは、通常、１枚の半導体ウエハに複数の磁気記録ヘッドの形成に必要な機能素子群を作り込んだ後、ダイシングなどによって個々のヘッドに切り分ける方法によって製造されている（特許文献１）。磁気記録ヘッドの製造法の一例を示すと、図１に示すように、例えばフェライト、ＡｌＴｉＣ（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）などのウエハ（基板）６０の上に多数のヘッド素子部２４をマトリックス状に薄膜技術で一斉に作製した後、最終的には切断線２８及び２９にそって１個ずつ切り離すと、以下に図９などを参照して説明する薄膜の磁気記録ヘッドが完成する。ヘッド素子部２４の切り離しは、いろいろな方法によって行うことができるが、一般的には、まず横方向の切断線２８の位置でダイサーなどで基板６０を切断分離して、ヘッド素子部２４が１列に並んだコアスライダブロック３０を作製する。次いで、それぞれのコアスライダブロック３０を切断線２９の位置で個々に切断分離し、個々のヘッド素子部２４を得る。コアスライダブロック３０からのヘッド素子部２４の切り出しは、例えば、図２に順を追って示すようにして行うことでできる。
【０００４】
まず、図２（Ａ）に示すように、例えば厚さ２ｍｍのＡｌＴｉＣ基板（単板）６０を図１に示す切断線２９の位置で個々に分離していく。図示の例では、ダイシングブレード６２をそなえたダイサーが使用されている。なお、この段階ではヘッド素子部２４を完全に分離することはなく、切断線にそって深さｄの細溝６１が形成されるようにダイシングを行う。ダイシング深さｄは、磁気記録ヘッドの浮上面ｂの長さに対応し、図示の場合、１．２５ｍｍである。また、ダイシングの間隔は、図では機能素子が省略されているが、機能素子が作り込まれている磁気記録ヘッドの素子面ａの幅に対応している。図から理解されるように、基板６０の厚さ部分のうち０．７５ｍｍがダイシングされずに残っていることになるが、これは、この段階でヘッド素子部２４を切り離してしまうと、ヘッド素子部２４が散乱し、また、それにダイシング粉などが多量に付着するからである。
【０００５】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、ヘッド素子部２４の散乱を防止するために磁気記録ヘッドの素子面ａを粘着テープ（図示せず）で一時的に固定した状態で、基板６０をその背面から０．７５ｍｍ程度研磨する。この研磨作業のため、例えば、図示のような背面研磨ブレード６３を使用することができる。図示のように、浮上面ｂの長さがｔ（１．２５ｍｍ）であるヘッド素子部２４が一括して得られる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−１１１００６号公報（段落番号００１７、図５）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図２を参照して先に説明した従来の磁気記録ヘッドの製造方法には、いくつかの解決課題が残されている。
【０００８】
まず、今後磁気記録ヘッドの小型化がさらに進展していくと、浮上面の長辺の長さ（ダイシング深さ）がより短くなり、ウエハ（基板）の背面研磨量が増え、加工時間も増加する。また、これに比例して研磨汚泥量も多くなるため、廃棄処理コストが増大する。これらの問題の対策として、使用する基板の厚さを薄くする方法が考えられるけれども、この場合、ウエハ厚に合わせて製造装置のユニット交換等が必要となり、コストの増大がまたもや問題となる。
【０００９】
本発明の目的は、したがって、磁気記録ヘッドの製造において浮上面の長辺の長さを短く設計することができ、ウエハの背面研磨を必要とせず、しかも研磨によって発生する汚泥量を大幅に減らすとともに、構成要素を再利用できるような素子形成用ウエハ構造体を提供することにある。
【００１０】
また、本発明の目的は、本発明のウエハ構造体を使用して、磁気記録ヘッドやその他の素子を製造する方法を提供することにある。
【００１１】
さらに、本発明の目的は、高記録密度化、装置の小型化、高実装密度化などに寄与し得る磁気記録ヘッドを提供することにある。
【００１２】
さらにまた、本発明の目的は、小型であり、記録密度及び実装密度が高い磁気ディスク装置を提供することにある。
【００１３】
本発明の上記した目的やその他の目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、その１つの面において、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む素子を形成するために用いられる素子形成用ウエハ構造体であって、
複数個の前記素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、前記基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハと、
前記素子形成用ウエハの背面に接合層を介して張り合わされた支持体ウエハとを含んでなり、そして
前記接合層が、前記素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面のいずれか一方に所定の膜厚で全面的に形成された樹脂材料の硬化物からなり、溝状パターンを有していることを特徴とする素子形成用ウエハ構造体にある。
【００１５】
本発明による素子形成用ウエハ構造体では、素子形成用ウエハが予め厚さを調整した後に支持体ウエハと張り合わされているので、素子形成用ウエハに機能素子などを作り込んだ後に支持体ウエハを剥がすだけで、磁気記録ヘッド等の素子に必要な基板長（又は基板厚）を容易に得ることができ、従来技術での背面研磨は不要となる。また、研磨により発生していた汚泥の量を減らすことが可能となる。さらに、支持体ウエハは、無傷のままであるので、新しい素子形成用ウエハ構造体の製造に再び利用することができる。
【００１６】
また、本発明は、そのもう１つの面において、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む複数個の素子を一括して製造する方法であって、下記の工程：
複数個の前記素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、前記基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハとほぼ同じ平面形状を有する支持体ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面のいずれか一方に、溝状パターンを有している樹脂材料からなる接合層を所定の膜厚で全面的に形成する工程、
前記素子形成用ウエハの背面と前記支持体ウエハの表面を前記接合層を介して張り合わせ、前記樹脂材料の硬化によって両者を接着させること、
前記素子形成用ウエハの表面に、予め定められた設計デザインに従って前記機能素子を形成して複数個の前記素子を形成する工程、及び
前記支持体ウエハで支持した状態のまま、前記素子形成用ウエハに形成された前記素子を個々の素子に切り離す工程
を含んでなることを特徴とする素子の製造方法にある。
【００１７】
本発明による素子の製造方法は、磁気記録ヘッドをはじめとした各種の素子の製造に有利に使用することができる。例えば、この方法を磁気記録ヘッドの製造に応用した場合には、素子形成用ウエハにおいて記録素子を形成した後、スライダー形状への加工の一工程である基板（例えば、ＡｌＴｉＣ基板）の背面研磨工程を不要とするかあるいは研磨量を僅かとすることができ、小型の磁気記録ヘッドを非常に有利に製造することができる。
【００１８】
さらに、本発明は、そのもう１つの面において、磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドであって、
基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
本発明の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気記録ヘッドにある。
【００１９】
さらにまた、本発明は、そのもう１つの面において、磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドを備えた磁気ディスク装置であって、
前記磁気記録ヘッドが、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
本発明の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気ディスク装置にある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明による素子形成用ウエハ構造体、素子の製造方法、磁気記録ヘッド及び磁気ディスク装置は、それぞれ、いろいろな形態で有利の実施することができる。
【００２１】
本発明は、第１に、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む素子を形成するために用いられる素子形成用ウエハ構造体にある。ここで、「素子」とは、基板（基体、支持体、ベースなどという場合もある）と各種の機能素子、例えば半導体機能素子（例えば、ＩＣチップ、ＬＳＩチップ等）、配線層、電極、キャパシタ、コンダクタ、外部接続端子、光学機能素子、電子機能素子等を組み合わせて含む広範な素子（デバイス、装置などともいう）を意味する。したがって、以下においては特に磁気記録ヘッドを素子の典型例として説明するけれども、その他の素子、例えば半導体デバイス、プリント配線板、光学装置子、情報表示装置などの製造にも本発明のウエハ構造体を適用することができる。なお、機能素子は、通常、基板の表面や内部に形成されるけれども、必要ならば、基板の背面に形成してもよい。
【００２２】
本発明による素子形成用ウエハ構造体は、少なくとも、次のような３種類の要素をもって構成される。
（１）素子形成用ウエハ
このウエハは、複数個の素子もしくはその前駆体を形成するためのものである。ウエハに素子前駆体が形成された場合には、切り離し後に追加の機能素子を作り込み、目的の素子を完成することができる。形成された素子もしくは素子前駆体は、後段の工程で、ダイシングなどの任意の切断方法によって個々の素子もしくは素子前駆体に切り離すことができる。ここで、ウエハの厚さは、得られる素子の基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応した大きさであり、よって、従来の技術のように厚さの調整のためにウエハを背面研磨して基板に所望の厚さとする工程は不要である。
（２）支持体ウエハ
素子形成用ウエハは、上記したように、基板に所望の厚さを有しているので、そのままの状態で素子もしくは素子前駆体の切り離しを行ったのでは、装置が複雑になったり歩留まりの低下といった問題が発生する。よって、切り離し工程で素子形成用ウエハを安定にかつ切り離し作業が円滑に行われるように、この支持体ウエハを素子形成用ウエハの背面に接合層を介して張り合わせて使用する。
（３）接合層
接合層は、素子形成用ウエハの背面あるいは支持体ウエハの表面のいずれに一方に所定の厚さで配置するのが一般的である。しかし、必要ならば、素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面の両方接合層を配置してもよい。接合層は、ウエハ構造体の表面に十分な平坦性を与えるため、ウエハどうしの接合時に空気の取り込みなどの不都合が発生してはならず、したがって、ウエハ上に所定の膜厚で全面的に形成されていることは必要であるが、それと同時に、空気の逃出などを助けるに必要な数及び深さの溝状パターンを有していることも必要である。接合層は、溝状パターンの形成などを考慮して、樹脂材料の硬化物から形成される。
【００２３】
図３は、これに限定されるものではないが、本発明による素子形成用ウエハ構造体の典型例を示した断面図である。以下、これを参照して本発明のウエハ構造体を詳細に説明する。
【００２４】
図示されるように、本発明の素子形成用ウエハ構造体は、典型的には、
後段の工程で個々の素子に切り取り可能な複数個の素子（図示せず）を素子面に備え、目的とする素子の基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さｔを有している素子形成用ウエハ６０と、
素子形成用ウエハ６０の背面に接合層７１を介して張り合わされた支持体ウエハ７０とを含んで構成される。
【００２５】
また、接合層７１は、素子形成用ウエハ６０の背面及び支持体ウエハ７０の表面のいずれか一方（図示の場合には、支持体ウエハ７０の表面）に所定の膜厚で全面的に形成された樹脂材料の硬化物からなる。また、接合層７１は、その一部を選択的に除去することによって形成された溝状パターン７２が備わっている。
【００２６】
本発明の実施において、素子形成用ウエハ及び支持体ウエハは、それぞれ、目的とする素子の構成に応じて任意の材料から形成することができる。これらのウエハは、好ましくは、例えばＡｌＴｉＣ、Ｓｉ、ＳｉＣなどからなることができる。もちろん、目的とする素子の構成によっては、樹脂材料や金属材料などからウエハを構成してもよい。
【００２７】
素子形成用ウエハ及び支持体ウエハは、同一の材料からなっていてもよく、あるいは異なる材料からなっていてもよい。素子の形成に直接的に関与することのない支持体ウエハは、支持体としての機能があり、強度や接合層の密着力が十分であれば、いかなる材料からなっていてもよい。但し、再利用することを考慮すると、軽量な材料を使用して支持体ウエハを形成することが推奨される。一例を示すと、素子形成用ウエハ及び支持体ウエハは、どちらもＡｌＴｉＣ基板から形成してもよく、どちらもＳｉ基板から形成してもよく、さもなければ、素子形成用ウエハに平坦性などに優れたＡｌＴｉＣを使用し、支持体ウエハには、加工性や価格の面などに優れたＳｉ基板を使用してもよい。一般的には、同一材質のウエハどうしを張り合わせるのが、ストレスによる剥がれなどが少なく、良好な張り合わせ結果を得られるので好適である。また、Ｓｉ基板を用いると、半導体製造装置に用いられる静電チャックで基板を吸着できる。
【００２８】
また、素子形成用ウエハ及び支持体ウエハは、それぞれ、半導体装置などの製造に一般的に使用されているウエハと同様な大きさを有することができる。これらのウエハの大きさは、通常、約３〜８インチ（約７．５〜２０ｃｍ）の範囲である。また、これらのウエハの厚さは、それぞれのウエハに応じて広い範囲で変更することができる。例えば、素子形成用ウエハの厚さは、通常、約０．０５〜１．２５ｍｍの範囲であり、また、支持体ウエハの厚さは、通常、約０．５〜１．７ｍｍの範囲である。
【００２９】
さらに、素子形成用ウエハ及び支持体ウエハは、半導体装置などの製造において一般的に行われているように、表面研磨、洗浄などの前処理を経た後に用いられる。前処理後には、ウエハの表面（基板の素子面）に、素子の形成に必要な機能素子の少なくとも一部がフォトリソグラフィー、エッチングなどの常用の技法を使用して形成される。
【００３０】
接合層は、溝状パターンを付与してあるにもかかわらず素子形成用ウエハと支持体ウエハを十分な強度で接着することができ、かつ得られるウエハ構造体の特性などに悪影響がでない限り、いかなる材料から形成してもよい。適当な接合層材料として、例えば、樹脂材料、塗料、接着剤などの硬化物を挙げることができる。例えば、このような接合層材料をスクリーン印刷などで所定のパターンで印刷し、硬化させることによって、溝状パターンを有する目的とする接合層を形成することができる。
【００３１】
本発明の実施に当たっては、成膜性、取り扱い性、溝状パターンの加工性などから、例えばフォトレジストなどのレジスト材料を接合層材料として特に有利に使用することができる。ここで、レジスト材料を接合層材料として用いるのは、スピンコートなどの塗布法により極めて良好な膜厚均一性が得られるとともに、塗布したレジスト材料を露光、現像することにより、張り合わせ時の張り合わせ面への気体の挟み込みを防止するための塗布面全面への溝状のパターンを容易に形成できるからである。
【００３２】
レジスト材料を使用した接合層の形成は、いろいろな方法で実施することができるけれども、一般的には、レジスト材料の皮膜に溝状パターンに合わせてパターン露光及び現像を行うことによって実施するのが好ましい。露光及び現像工程は、使用するレジスト材料の合わせて任意の常用の方法で実施することができる。
【００３３】
接合層の形成に使用するレジスト材料は、特に限定されるものではない。例えば、紫外線、赤外線、電子線、レーザ光などの各種の光に感応するレジスト材料を有利に使用することができる。このようなレジスト材料としては、以下に列挙するものに限定されるわけではないけれども、例えば、ノボラック樹脂、ケイ素含有樹脂、エポキシ樹脂などを挙げることができる。なお、これらのレジスト材料は、特許文献などのおいて詳細に説明されているので、詳しくは該当の文献を参照されたい。
【００３４】
例えば磁気記録ヘッドのような素子を製造する場合、その製造工程で２３０℃以上の高温となる工程がない場合には、熱可塑性があり良好な接着性を有するノボラック樹脂を基材樹脂とするポジ型フォトレジストを用いることが低コストで有効である。
【００３５】
また、磁気記録素子の製造工程で２３０℃以上の高温となる工程がある場合には、材料コストは増加するけれども、耐熱性の良いケイ素含有樹脂を用いるのが有効である。特にケイ素含有樹脂からなるレジストであれば問題ないが、特に基材樹脂がケイ素含有ポリマからなるレジスト（特開平１１−１３０８６０号公報を参照されたい）を用いた場合に、良好な耐熱性と張り合わせ性を同時に得ることができる。
【００３６】
接合層材料としてレジスト材料を使用する場合、溝状パターンを有するレジスト膜を形成した後、それを加熱リフローすることによって素子形成用ウエハと支持体ウエハを接着するか、さもなければ、溝状パターンを有するレジスト膜に全面露光を行った後、さらに加熱リフローすることによって素子形成用ウエハと支持体ウエハを接着する方法を採用するのが好ましい。溝状パターンの形成後の全面露光は、加熱リフロー中にレジスト中の感光基が分解し脱ガスするのを抑制するのに有効である。
【００３７】
接合層材料としてレジスト材料を使用する場合、溝状パターンを有するレジスト膜を形成した後、それを加熱リフローすることによって素子形成用ウエハと支持体ウエハを接着するか、さもなければ、溝状パターンを有するレジスト膜に全面露光を行った後、さらに加熱リフローすることによって素子形成用ウエハと支持体ウエハを接着する方法を採用するのが好ましい。
【００３８】
さらに、レジスト材料やその他の材料から形成される接合層の厚さは、広い範囲で変更することができる。接合層の厚さは、通常、約３００〜１０，０００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは、約１，０００〜５，０００ｎｍの範囲である。接合層の厚さが小さすぎると、ウエハから個々の素子を切り出す時に損傷、破損等の不都合が発生する恐れがある。
【００３９】
さらにまた、接合層の表面に形成される溝状パターンは、特に限定されるものではなく、成膜中に発生するガスの排出経路が確保できるパターンであれば、いかなるパターンであってもよい。適当な溝状パターンとして、例えば、格子状、ストライプ状、ドット状などのパターンを挙げることができる。例えば、溝状パターンは、図５に示すように格子型の溝状パターン７２であってもよく、さもなければ、図６に示すようにストライブ型の溝状パターン７２であってもよい。また、これらの溝状パターンにおいて、その溝の幅は、通常、約１０，０００〜５００，０００ｎｍの範囲であり、また、溝の深さは、通常、接合層の厚さである。なお、溝パターンのピッチは、通常、約５００〜５，０００μｍである。
【００４０】
全く予想されなかったことであるが、本発明の素子形成用ウエハ構造体の場合、上述のように支持体ウエハや接合層を併用しているにもかかわらず、その表面が優れて良好な平坦度を有している。すなわち、このウエハ構造体の平坦度は、張り合わせ後の素子形成用ウエハの表面において測定される反り量で表した時、１μｍ／ｃｍ以下であり、一般的には、約１〜２μｍ／ｃｍの範囲である。ウエハ構造体の反り量がこのように低いレベルであると、このウエハ構造体あるいはそれから得られた基板上でパターニングする際に、ステッパーでのフォーカス調整で問題を起こすことなく０．２μｍ以下の微細なラインパターンを正確に形成することができる。
【００４１】
本発明の素子形成用ウエハ構造体は、上記したような表面平坦度やその他の優れた特性を有するため、以下に具体的に説明する磁気記録ヘッドやその他の素子、デバイスなどの製造において多数個取りの基板の提供源として有利に使用することができる。
【００４２】
第２に、本発明は、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む複数個の素子、例えば磁気記録ヘッドなどを一括して製造する方法にある。本発明による素子製造方法は、下記の工程：
複数個の前記素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、前記基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハとほぼ同じ平面形状を有する支持体ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面のいずれか一方に、溝状パターンを有している樹脂材料からなる接合層を所定の膜厚で全面的に形成する工程、
前記素子形成用ウエハの背面と前記支持体ウエハの表面を前記接合層を介して張り合わせ、前記樹脂材料の硬化によって両者を接着させること、
前記素子形成用ウエハの表面に、予め定められた設計デザインに従って前記機能素子を形成して複数個の前記素子を形成する工程、及び
前記支持体ウエハで支持した状態のまま、前記素子形成用ウエハに形成された前記素子を個々の素子に切り離す工程
を順に、あるいは順序を変更して実施することができる。また、これらの工程に追加して、機能素子の作り込み工程などを任意の段階で組み込んでもよい。
【００４３】
本発明方法の実施において、素子形成用ウエハ及び支持体ウエハは、上記したように、それぞれ半導体材料などから作製することができる。また、溝状パターンを有する接合膜は、これも上記したように、レジスト材料から形成するのが有利であり、また、レジスト材料の皮膜に接合層の溝状パターンに合わせてパターン露光及び現像を行って溝状パターンを有するレジスト膜となすことが有利である。接合層の形成方法の詳細は、前記した通りである。
【００４４】
本発明方法では、最後の工程で素子形成用ウエハから個々の素子に切り離した後、分離された支持体ウエハを再利用することができる。すなわち、使用済みの支持体ウエハを清浄にした後、新品のウエハ構造体の形成のために再び使用することができる。支持体ウエハを再利用できることは、環境保全や製造コストの低減などの面から非常に重要である。
【００４５】
図４は、本発明による素子製造方法の好ましい１実施形態を説明するためのものであり、図３の素子形成用ウエハ構造体の製造と、それを使用した素子製造方法を順に説明している。
【００４６】
まず、図示しないが、複数個の素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、素子の基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハを作製する。次いで、このウエハの基板素子面に、素子の形成に必要な機能素子を作り込む。ここで造り込む機能素子は、各素子に必要な機能素子の全部であってもよく、さもなければ、一部の機能素子であってもよい。後者の場合には、後段の工程や、素子を個別に切り離した後の任意の段階で、残りの機能素子を素子面に造り込むことができる。
【００４７】
次いで、素子形成用ウエハとほぼ同じ平面形状を有する支持体ウエハを作製する。
【００４８】
素子形成用ウエハ及び支持体ウエハの作製が完了した後、素子形成用ウエハの背面及び支持体ウエハの表面のいずれか一方に、接合層形成のための樹脂材料を所定の膜厚で均一に塗布し、成膜する。例えば、レジスト材料をスピンコートする方法を有利に使用することができ、図４（Ａ）では、支持体ウエハ７０の表面にレジスト材料をスピンコートして、レジスト膜（接合層の前駆体）７１を形成した例が示されている。
【００４９】
次いで、支持体ウエハ７０上のレジスト膜７１に予め定められたパターンで、レジスト膜７１が感度をもった光を選択的に照射し、さらに現像する。図４（Ｂ）に示すように、溝状パターン７２を有しているレジスト膜からなる接合層７１が形成される。溝状パターン７２を有しているレジスト膜７１は、好ましくは、直ちに、あるいは全面露光を行った後、所定の高温で加熱リフローされる。
【００５０】
接合層において溝状パターンを形成した後、図４（Ｃ）に示すように、素子形成用ウエハ６０の背面と支持体ウエハ７０の表面を接合層７１を介して張り合わせ、レジスト材料の硬化によって両者を接着させる。図示し、かつ先に図３を参照して説明した本発明の素子形成用ウエハ構造体が得られる。
【００５１】
次いで、図示しないが、素子形成用ウエハ６０の表面に、予め定められた設計デザインに従って機能素子を形成して複数個の素子を形成する。なお、この工程は、もしも機能素子が他の段階で形成されるのであるならば、省略しても差し支えない。
【００５２】
引き続いて、図４（Ｄ）に示すように、素子形成用ウエハ６０を支持体ウエハ７０で支持した状態のまま、素子形成用ウエハ６０に形成された素子を個々の素子２４に切り離す。この切り離し工程は、従来の方法と同様に、例えばダイサー６２使用して行うことができる。よって、図４（Ｅ）に示すように、多数の素子２４（磁気記録ヘッドの場合、ヘッド素子面ａ及びヘッド浮上面ｂを備えたヘッド２４）を一括して正確に製造することができ、素子の歩留まりもよい。なお、支持体ウエハ７０は、再利用に回される。
【００５３】
上記した素子形成用ウエハ構造体及び素子製造方法に追加して、本発明は、磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドであって、
基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
本発明の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気記録ヘッド、そして
磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドを備えた磁気ディスク装置であって、
前記磁気記録ヘッドが、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
本発明の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気ディスク装置
にある。
【００５４】
本発明の磁気記録ヘッド及び磁気ディスク装置は、それぞれ、そのヘッドが本発明の素子形成用ウエハ構造体から多数個取り方式で切り出されたものである相違点を除いては、従来のものと同様な構成を有することができ、したがって、個々の構成要素についての詳細な説明は、ここでは省略することにする。
【００５５】
図７〜図１１は、本発明の磁気記録ヘッド及び磁気ディスク装置について、それらの好ましい実施の形態を示した一例である。
【００５６】
図７は、磁気ディスク装置の内部構造の全容を示す平面図であり、磁気ディスクＤが高速回転している状態で、その半径方向に磁気ヘッド１が移動してシーク動作し、情報の記録／再生が行なわれる。図中、参照番号２はスピンドル、３はサスペンション、４は駆動アーム、そして５はボイスコイルモータである。この磁気ヘッド１の位置で磁気ディスクＤを切断し拡大すると、図８のようになる。
図８を参照すると、薄膜型の磁気ディスクＤにおいて、参照番号１１はアルミニウムやガラスなどの非磁性体からなる基板であり、その表面に、機械的強度を上げるためにＮｉＰめっき層１２を形成した状態で、Ｃｏ合金の水平配向性を高めるためのＣｒ下地層１３を１０００Å程度の膜厚でスパッタ成膜してある。そして、ＣｏＣｒＴａまたはＣｏＮｉＣｒなどの磁性材を５００Å程度の膜厚でスパッタして薄膜磁性膜１４を形成した後、保護膜１５としてカーボン、ＤＬＣ（ダイヤモンドライクカーボン）などを３００Å程度の膜厚でスパッタし、最後にパーフロロポリエーテルなどのようなフッ素系の潤滑層１６を数十Å程度の膜厚で塗布して、磁気ディスクＤが完成する。
【００５７】
磁気ディスクＤを図示のように矢印ａ１方向に高速回転させ、風力によって磁気ヘッドスライダ１が微小量浮上した状態で、ヘッド素子部１８によって、磁気ディスクＤに情報の記録／再生を行う。磁気ヘッドのスライダ１は、ジンバル２０を介してサスペンジョン（スプリングアーム）３に取り付けられ、キャリッジ２２の駆動アーム４でシーク動作が行なわれる。このように、機構の簡便さから、装置の起動・停止時にはコアスライダが浮上せず摺動するＣＳＳ（Ｃｏｔａｃｔ  Ｓｔａｒｔ  ａｎｄ  Ｓｔｏｐ）方式が普及している。
【００５８】
図９には、ＭＲ型の磁気ヘッドを示す。この磁気ヘッドでは、ヘッド素子部２４が薄膜技術で形成され、かつＡｌ２Ｏ３などの保護膜で覆われている。スライダ１は、摺動面の左右に浮上レール２５及び２６を有しており、そのヘッド素子部２４と反対側に、空気流を取り込む流入斜面２５ｓ及び２６ｓが形成されている。
【００５９】
図１０に、図９に示した磁気ヘッドの要部を拡大して示す。ここで、図１０（Ａ）は、磁気ヘッドの切截斜面図であり、図１０（Ｂ）は、図９の線分Ｘ−Ｘにそった断面図である。なお、この磁気ヘッド４０は、電磁変換ヘッド（記録ヘッド）と磁気抵抗効果型（ＭＲ）ヘッド（再生ヘッド）の複合薄膜磁気ヘッドであり、図において、磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）４１は、非磁性基板４２上に形成した長方形の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）４３と、ＭＲ素子４３の引出し導体層４４と、上方及び下方の磁気シールド層４５ａ及び４５ｂとで構成されている。
【００６０】
引出し導体層４４は、ＭＲ素子４３の長手方向に対して所定幅で切除されてＭＲ素子４３のＭＲ層の両端に接続されている。ＭＲ素子３３及び引出し導体層４４は磁気シールド素子層４５ｂとの間にあって非磁性絶縁層３６で電気的に接続されている。
【００６１】
一方、磁気ディスクＤに情報の記録を行うための電磁変換型ヘッド（インダクティブヘッド）は、ＭＲヘッド４１の上方磁気シールド素子４５ａを下部磁極（第１磁極）とし、その上面に順にアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）を介在した記録ギャップを介して熱硬化樹脂からなる層間絶縁層４９、薄膜コイル導体層（Ｃｕ）５０及び上部磁極５１を積層し、上部磁極（第２磁極）５１と下部磁極（上磁気シールド層）４５ａとで形成した記録ギャップ４８によって情報の水平記録を行う。また、上部磁極５１上には保護絶縁層５２が形成される。これらはスパッタ又は真空蒸着メッキ法等により形成される。
【００６２】
また、図１０（Ｂ）において、参照番号６がＤＬＣからなる保護層であり、その上に任意に潤滑保護層としてフッ素化物層１７が塗布によって形成される。
【００６３】
さらに、図示のような磁気ヘッドは、例えば、先に図１を参照して説明した方法及び図１１に順を追って示す方法によって製造することができる。なお、図１には、基板上に多数のヘッド素子部をマトリックス状に形成する方法を示してあるが、ウエハ加工工程を本発明に従い例えば図４に示すように変更することが必要である。また、図１１には、１列のスライダブロックからスライダを１個ずつ分離し仕上げる方法が示してある。
【００６４】
再び図１を参照すると、図示のように、フェライト、ＡｌＴｉＣなどの基板６０上に多数のヘッド素子部２４をマトリックス状に薄膜技術で一斉に作製した後、最終的には切断線２８及び２９に示す位置から１個ずつ分離し、薄膜磁気ヘッドを完成する。なお、作製順序としては、まず横方向の切断線２８の位置で切断分離して、ヘッド素子部２４が１列に並んだコアスライダブロック３０を形成する。
【００６５】
次いで、コアスライダブロック切りだし後、表面洗浄を実施し、ＣＶＤ法にてＤＬＣ層を上記磁気ディスクの場合と同様に成膜する。ここで、磁気ヘッドの下地密着層として、保護膜形成前にＳｉＣ膜をＣＶＤ法で形成しておいてもよい。なお、ＣＶＤ装置では、不純物が混入し易いスパッタターゲットを使用せずに化学反応が用いられるので、成膜時に腐食をひき起こす物質が混入するのを防止できる。
【００６６】
上記のようにしてコアスライダブロック３０を形成した後、１本ずつ研削加工することで、図１１（Ａ）に示すように、浮上レール２５及び２６を形成する。すなわち、左右の浮上レール２５及び２６間や、隣接するスライダ間の溝を形成する。スライダレールはイオンミリングで形成することができる。次いで、溝の中心の切断線２９の位置で１個ずつ切断分離した状態で、図１１（Ｂ）に示すように治具３３に一定間隔で貼り付け、ゴム定盤３４に貼り付けたラッピングテープ３５に押しつけて移動させ、浮上レール２５及び２６の周縁のエッジを研摩しＲ面取りする。Ｒ面取りの後、治具３３から剥離して、１個ずつ従来のどおり、スプリングアーム３の先端のジンバル２０に接着固定すると、磁気ディスクＤが高速回転したときの風力でスライダ７が微小量Ｇだけ浮上した状態で、情報の記録／再生が行なわれる（図８を参照）。
【００６７】
【実施例】
引き続いて、本発明をその実施例を参照して説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。
実施例１
０．７５ｍｍ厚のＡｌＴｉＣ基板（Ｓｉ基板でもよい）上にノボラック樹脂を基材樹脂とするポジ型感光性レジスト、商品名「ＺＰＰ−１５００」（日本ゼオン製）を４μｍ厚で塗布し、１１０℃で９０秒間ベークした。得られたレジスト膜に、マスクを用いて、予め定められた格子状パターンで露光を施し、さらに現像した。ここで使用したマスクは、レジスト膜に、一辺が２ｍｍ（５００μｍから５ｍｍの範囲で任意に調整可能）の格子状パターンを全面的に溝状に形成するためのものである。レジスト膜に形成された溝の幅は、１００μｍ（１０〜５００μｍの範囲で任意に調整可能）とした。この格子状の溝がレジスト膜の表面に存在したことで、後段における基板の張り合わせ時、気体のかみこみ、レジストからの脱ガスによる接着不良及び平坦性の低下を防止することができる。
【００６８】
次いで、溝付きのレジスト膜を備えた０．７５ｍｍ厚のＡｌＴｉＣ基板の上に１．２５ｍｍ厚のＡｌＴｉＣ基板（Ｓｉ基板又はＳｉＣ基板でもよい）を正確に位置合わせして積層した。得られた積層体をホットプレート上に設置し、これにプレス機で０．３ｋｇ／ｃｍ２（０．１〜５ｋｇ／ｃｍ２の範囲で任意に調整可能）の圧力を加えながら加熱した。加熱温度は、室温から２５０℃まで毎分１０℃で昇温し、その後に室温まで冷却した。２枚のＡｌＴｉＣ基板が溝付きレジスト膜を介して強固に接着したウエハ構造体が得られた。
【００６９】
ウエハ構造体の反りをその表面において測定したところ、０．６５μｍ／ｃｍであった。また、このウエハ構造体の場合、２３０℃のアニール工程やＣＭＰ工程でもウエハの剥がれ等の問題がないことが確認できた。さらに、張り合わせのウエハは、２枚のウエハの中間にくさび状の刃物を差し込むだけで、簡単に剥離することができた。
実施例２
前記実施例１に記載の手法を繰り返してウエハ構造体を作製した。なお、本例では、耐熱性がより高いウエハ構造体を作製するため、レジスト材料として、ポジ型感光性レジスト、商品名「ＺＰＰ−１５００」に代えて、特開平１１−１３０８６０号公報の実施例２で調製した、重量平均分子量１０，０００及び分散度３．４のケイ素含有ポリマを基材樹脂として含む化学増幅型レジストを使用した。
【００７０】
本例の場合、２枚のＡｌＴｉＣ基板が溝付きレジスト膜を介してより強固に接着したウエハ構造体が得られた。また、ウエハ構造体の反りをその表面において測定したところ、実施例１と同様に０．６５μｍ／ｃｍであった。さらに、このウエハ構造体の場合、加熱の最高温度を６５０℃とすることで、６００℃までのアニールを行っても剥離や変形がないことが確認できた。さらにまた、張り合わせのウエハは、２枚のウエハの中間にくさび状の刃物を差し込むだけで、簡単に剥離することができた。
【００７１】
以上、本発明をその実施の形態及び実施例について説明した。最後に、本発明のさらなる理解のために本発明の好ましい態様を整理すると、以下に付記する通りである。
【００７２】
（付記１）基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む素子を形成するために用いられる素子形成用ウエハ構造体であって、
複数個の前記素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、前記基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハと、
前記素子形成用ウエハの背面に接合層を介して張り合わされた支持体ウエハとを含んでなり、そして
前記接合層が、前記素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面のいずれか一方に所定の膜厚で全面的に形成された樹脂材料の硬化物からなり、溝状パターンを有していることを特徴とする素子形成用ウエハ構造体。
【００７３】
（付記２）前記素子形成用ウエハ及び前記支持体ウエハは、それぞれ、同一もしくは異なる半導体材料からなることを特徴とする付記１に記載の素子形成用ウエハ構造体。
【００７４】
（付記３）張り合わせ後の前記素子形成用ウエハの表面において測定される反り量が１μｍ／ｃｍ以下であることを特徴とする付記１又は２に記載の素子形成用ウエハ構造体。
【００７５】
（付記４）前記素子が磁気記録ヘッドであることを特徴とする付記１〜３のいずれか１項に記載の素子形成用ウエハ構造体。
【００７６】
（付記５）基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含む複数個の素子を一括して製造する方法であって、下記の工程：
複数個の前記素子を形成しかつ後段の工程で個々の素子に切り取り可能であり、前記基板の厚さもしくは幅のいずれか一方に対応する厚さを有している素子形成用ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハとほぼ同じ平面形状を有する支持体ウエハを作製する工程、
前記素子形成用ウエハの背面及び前記支持体ウエハの表面のいずれか一方に、溝状パターンを有している樹脂材料からなる接合層を所定の膜厚で全面的に形成する工程、
前記素子形成用ウエハの背面と前記支持体ウエハの表面を前記接合層を介して張り合わせ、前記樹脂材料の硬化によって両者を接着させること、
前記素子形成用ウエハの表面に、予め定められた設計デザインに従って前記機能素子を形成して複数個の前記素子を形成する工程、及び
前記支持体ウエハで支持した状態のまま、前記素子形成用ウエハに形成された前記素子を個々の素子に切り離す工程
を含んでなることを特徴とする素子の製造方法。
【００７７】
（付記６）前記接合層をレジスト材料から形成し、該レジスト材料の皮膜に前記溝状パターンに合わせてパターン露光及び現像を行って溝状パターンを有するレジスト膜となすことを特徴とする付記５に記載の素子の製造方法。
【００７８】
（付記７）前記レジスト材料として、ノボラック樹脂、ケイ素含有樹脂及びエポキシ樹脂からなる群から選ばれた１員を基材樹脂として含有するレジスト材料を使用することを特徴とする付記６に記載の素子の製造方法。
【００７９】
（付記８）前記溝状パターンを有するレジスト膜に全面露光を行った後、さらに加熱リフローすることによって前記素子形成用ウエハと前記支持体ウエハを接着することを特徴とする付記６又は７に記載の素子の製造方法。
【００８０】
（付記９）前記支持体ウエハを前記素子形成用ウエハから剥離して再利用する工程をさらに含むことを特徴とする付記５〜８のいずれか１項に記載の素子の製造方法。
【００８１】
（付記１０）前記素子として磁気記録ヘッドを製造することを特徴とする付記５〜９のいずれか１項に記載の素子の製造方法。
【００８２】
（付記１１）磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドであって、
基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
付記１又は２に記載の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気記録ヘッド。
【００８３】
（付記１２）磁気記録媒体において情報の記録を行うための記録ヘッド及び情報の再生を行うための再生ヘッドを含む磁気記録ヘッドを備えた磁気ディスク装置であって、
前記磁気記録ヘッドが、基板及び該基板の表面及び（又は）内部に形成された機能素子を含み、かつ
付記１又は２に記載の素子形成用ウエハ構造体から切り出されたものであることを特徴とする磁気ディスク装置。
【００８４】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、磁気記録ヘッドの製造において浮上面の長辺の長さを短く設計することができ、ウエハの背面研磨を必要とせず、しかも研磨によって発生する汚泥量を大幅に減らすとともに、構成要素を再利用できるような素子形成用ウエハ構造体を提供することができる。
【００８５】
また、本発明によれば、本発明のウエハ構造体を使用して、磁気記録ヘッドやその他の素子を有利に製造することができる。得られる磁気記録ヘッド及び磁気ディスク装置は、小型であるとともに、記録密度及び実装密度が高レベルである。
【００８６】
特に本発明によれば、良好な張り合わせ強度、耐熱性及び平坦性を有する張り合わせ型のウエハ構造体を供給でき、これにより従来の磁気記録ヘッドの製造において必須であったウエハの背面研磨が不要となり、研磨により発生していた汚泥をなくするかもしくはその量を減らすことが可能となる。さらに、素子形成用ウエハの支持目的で使用されている支持体ウエハは、繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の方法における、ウエハからのコアスライダブロックの切り出しを説明した斜視図である。
【図２】従来の方法における、コアスライダブロックからのヘッド素子部の切り出しを順に説明した断面図である。
【図３】本発明による素子形成用ウエハ構造体の１実施形態を示した断面図である。
【図４】図３の素子形成用ウエハ構造体の製造と、それを使用した素子製造方法を順に説明した断面図である。
【図５】素子形成用ウエハ構造体に組み込まれる接合層の溝状パターンの好ましい１例を示した平面図である。
【図６】素子形成用ウエハ構造体に組み込まれる接合層の溝状パターンのもう１つの好ましい例を示した平面図である。
【図７】本発明による磁気ディスク装置の好ましい１実施形態を示した平面図である。
【図８】図７における磁気ディスクと磁気記録ヘッドの位置関係を示した断面図である。
【図９】本発明による磁気記録ヘッドの好ましい１実施形態を示した斜視図である。
【図１０】図９に示した磁気記録ヘッドの要部の斜視図（Ａ）及び図９の線分Ｘ−Ｘにそった断面図（Ｂ）である。
【図１１】磁気記録ヘッドの量産方法を順に示した断面図である。
【符号の説明】
２４…ヘッド素子部
ａ…ヘッド素子面
ｂ…ヘッド浮上面
６０…素子形成用ウエハ
６２…ダイシングブレード
７０…支持体ウエハ
７１…接合層
７２…溝状パターン
【図１】
2004246987.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】
2004246987.tif 000009
【図８】
2004246987.tif 000010
【図９】
2004246987.tif 000011
【図１０】
2004246987.tif 000012
【図１１】
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