專利名稱:薄膜磁頭的制造方法及其制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在對(duì)諸如磁盤裝置等中使用的薄膜磁頭實(shí)施研磨加工時(shí),可以實(shí)施高精度研磨加工的薄膜磁頭的制造方法以及制造裝置。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的薄膜磁頭通常是在由諸如氧化鋁-碳化鈦(Al2O3-TiC)等材料構(gòu)成的基板上,通過諸如濺射等方法依次疊層設(shè)置構(gòu)成薄膜磁性元件用的、諸如絕緣層、磁性層和導(dǎo)電層等的薄膜層,進(jìn)而根據(jù)需要通過諸如照相平版印刷方法和離子研磨方法等方法,對(duì)各薄膜層實(shí)施加工的方式制造的。
采用這種薄膜磁頭制造方法,便可以在如圖5所示的基板2上形成呈若干列的若干個(gè)薄膜磁性元件1(在圖5中僅示出了其中的一部分)。薄膜磁性元件1可以是一種所謂的磁阻/電感型復(fù)合磁頭,這種復(fù)合磁頭具有與寫入用電感型磁頭形成為一體的、對(duì)記錄信息實(shí)施讀取用的磁性阻抗效應(yīng)元件的磁阻型磁頭(MR磁頭)。與薄膜磁性元件1間的導(dǎo)通連接,可以通過與薄膜磁性元件1相導(dǎo)通的電極4實(shí)現(xiàn)。沿著虛線對(duì)基板2實(shí)施切斷即可獲得如圖6所示的棒狀滑動(dòng)體(スライダバ-)3。
在制造磁阻型磁頭時(shí),需要依據(jù)預(yù)定值對(duì)位于所述薄膜磁性元件1中磁阻型磁頭處的磁性阻抗效應(yīng)元件的高度實(shí)施調(diào)整。對(duì)磁阻體高度值的這種調(diào)整,可以通過取若干個(gè)已形成的磁性阻抗效應(yīng)元件中的某些個(gè)作為監(jiān)測(cè)元件,進(jìn)而對(duì)連接在磁性阻抗效應(yīng)元件兩個(gè)端部處的電極層之間的直流電阻值(DCR值)實(shí)施測(cè)定,同時(shí)對(duì)如圖6所示的暴露表面(ABS面)3a實(shí)施研磨加工的方式進(jìn)行。
通過在所述直流電阻值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)之前,持續(xù)對(duì)所述暴露表面3a實(shí)施加工的方式,便可以將磁性阻抗效應(yīng)元件的高度值(磁阻體高度值)設(shè)定為適當(dāng)?shù)闹?。而且在使磁阻體高度值達(dá)到需要之后,按照如圖6中的虛線部分對(duì)棒狀滑動(dòng)體3實(shí)施切斷,便可以獲得呈一個(gè)個(gè)形狀的薄膜磁頭。由所述棒狀滑動(dòng)體3處分離出的一個(gè)個(gè)基板即為滑動(dòng)體(スライダ)。這種滑動(dòng)體上的暴露表面3a將與記錄媒體相對(duì)設(shè)置,并且由移動(dòng)著的記錄媒體處獲得浮起力。
如果舉例來說,可以利用如圖8所示的研磨平臺(tái)21,為獲得所述的磁阻體高度值而實(shí)施研磨加工。即可以將如圖6所示的棒狀滑動(dòng)體3中的暴露表面3a,抵接在所述研磨平臺(tái)21處。隨后對(duì)研磨平臺(tái)21實(shí)施轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng),并且對(duì)棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a實(shí)施研磨加工。
圖9為表示為獲得所述磁阻體高度值而實(shí)施研磨加工用的示意性流程圖。
研磨加工可以由向研磨平臺(tái)21的上表面處供給研磨液而實(shí)施加工的粗加工(請(qǐng)參見圖9A),以及根據(jù)需要實(shí)施的、向研磨平臺(tái)21的上表面供給潤(rùn)滑油而實(shí)施加工的精加工(請(qǐng)參見圖9B)構(gòu)成。
如圖9A所示的粗加工,可以通過一邊對(duì)監(jiān)測(cè)元件的直流電阻值實(shí)施監(jiān)測(cè),一邊進(jìn)行研磨加工的方式進(jìn)行,進(jìn)而在其進(jìn)入至預(yù)定的直流電阻值范圍之內(nèi)時(shí)結(jié)束加工。
如圖9B所示的精加工,可以通過類似的方式進(jìn)行,即通過一邊對(duì)監(jiān)測(cè)元件的直流電阻值實(shí)施監(jiān)測(cè)一邊進(jìn)行研磨加工的方式進(jìn)行,當(dāng)直流電阻值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)時(shí),即認(rèn)為磁阻體高度值已進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)而結(jié)束加工。
然而如圖9A、圖9B所示的現(xiàn)有研磨方法,存在有在研磨加工后的薄膜磁頭處,即在棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a與薄膜磁性元件1之間殘存有差量的問題。
圖11A為表示在研磨加工開始前、圖11B為表示在加工過程中或在加工之后,棒狀滑動(dòng)體3與薄膜磁性元件1用的示意性側(cè)面圖。通過對(duì)薄膜磁性元件1實(shí)施的成膜作業(yè)(請(qǐng)參見圖5所示的工序),可以形成有蓋覆著薄膜磁性元件1的蓋覆層5。這一蓋覆層5可以由諸如氧化鋁(Al2O3)和氧化硅(SiO2)等材料構(gòu)成。
如圖9A所示的粗加工,是通過向研磨平臺(tái)21的表面供給包含有微粒的研磨液,并對(duì)暴露表面3a實(shí)施研磨加工的方式實(shí)施的。
主要由氧化鋁和坡莫合金(NiFe)等材料構(gòu)成的薄膜磁性元件1,被研磨的速度要比由諸如氧化鋁-碳化鈦(Al2O3-TiC)等材料構(gòu)成的棒狀滑動(dòng)體3更快。因此在經(jīng)過粗加工時(shí),將會(huì)如圖11B所示,在棒狀滑動(dòng)體3的暴露表面3a與薄膜磁性元件1的記錄媒體相對(duì)面1a之間,容易產(chǎn)生差量。
特別是當(dāng)通過向研磨平臺(tái)21的表面施加研磨液而實(shí)施粗加工時(shí),研磨液內(nèi)的微粒將進(jìn)一步加快對(duì)薄膜磁性元件1上相對(duì)面1a的研磨速度,從而會(huì)使所述差量(凹退量)進(jìn)一步增大。在下面,該差量(凹退量)由字母R表示。這一凹退量R在磁性阻抗效應(yīng)元件上的相對(duì)面1a與棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a保持為一致時(shí)為0,并且取差量增大的方向?yàn)檎较颉?br>
在這兒,如圖9A所示的粗加工,僅僅是對(duì)磁性阻抗效應(yīng)元件的直流電阻值實(shí)施監(jiān)視的條件下進(jìn)行研磨加工的,雖然由此可以使所述直流電阻值進(jìn)入至預(yù)定范圍之內(nèi),即可以使磁性阻抗效應(yīng)元件的高度值(磁阻體高度值)進(jìn)入至預(yù)定范圍,然而并不能由此對(duì)棒狀滑動(dòng)體3的暴露表面3a的研磨程度作出適當(dāng)判斷。因此,即使已經(jīng)對(duì)薄膜磁性元件1上的相對(duì)面1a研磨掉足夠的量,所述的磁阻體高度值也可能并未進(jìn)入至預(yù)定范圍,而且當(dāng)對(duì)棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a的研磨量不足夠大時(shí),往往就會(huì)沿正方向產(chǎn)生相當(dāng)大的凹退量R。
即使隨后進(jìn)行精加工,在其研磨過程中薄膜磁性元件1上的相對(duì)面1a,也會(huì)以比棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a更快的研磨速度被研磨。因此,對(duì)于粗加工時(shí)凹退量R比較大的場(chǎng)合,即對(duì)于棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a與薄膜磁性元件1上的相對(duì)面1a之間的殘余差量比較大的場(chǎng)合,當(dāng)進(jìn)入至精加工,僅僅如圖9B所示,即僅僅在對(duì)直流電阻值實(shí)施監(jiān)視的條件下進(jìn)行研磨加工時(shí),往往會(huì)出現(xiàn)當(dāng)薄膜磁性元件1的直流電阻值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)時(shí),仍然存在有比較大的凹退量R的問題。
換句話說就是,如果當(dāng)粗加工結(jié)束時(shí)的凹退量R比較大,且精加工的加工時(shí)間比較短時(shí),將不能夠按照充分降低棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a處的差量(凹退量)R的方式實(shí)施研磨加工,所以還存在有在精加工研磨結(jié)束時(shí)仍存在有凹退量R的問題。
近年來隨著記錄媒體的高密度化,在所需要的驅(qū)動(dòng)狀態(tài)下,薄膜磁頭中薄膜磁性元件1上的相對(duì)面1a與記錄媒體之間的距離,需要盡可能地縮短,以便能夠盡可能地減少間隔損失。因此,需要被使用在這種設(shè)備中的薄膜磁頭如果仍存在有如前所述的差量(凹退量),就會(huì)使間隔損失增大,使記錄/再生特性惡化。
而且在進(jìn)行研磨加工時(shí),研磨平臺(tái)21通常是按照100轉(zhuǎn)/每分鐘(rpm)的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)的。在過去是當(dāng)精加工結(jié)束時(shí),通過階段型驅(qū)動(dòng)方式,按照使供給至驅(qū)動(dòng)研磨平臺(tái)21用電動(dòng)機(jī)的電力由所述驅(qū)動(dòng)狀態(tài),一下進(jìn)入至停止?fàn)顟B(tài)的方式實(shí)施控制的。因此,在精加工結(jié)束時(shí)研磨平臺(tái)21是由高速轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)突然停止運(yùn)行的,所以還存在有在棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a和薄膜磁性元件1上的相對(duì)面1a處會(huì)產(chǎn)生有劃傷的問題。
出現(xiàn)在棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a處的劃傷,將作為滑動(dòng)體暴露表面處的劃傷而被保留下來,所以由此還會(huì)產(chǎn)生浮起在記錄媒體上時(shí)的浮起特性不穩(wěn)定,或是會(huì)在記錄媒體的表面上產(chǎn)生劃傷的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是解決上述問題用的發(fā)明,本發(fā)明的目的就是提供一種可以按照使棒狀滑動(dòng)體上的暴露表面與磁性阻抗效應(yīng)元件上的記錄媒體相對(duì)面之間的差量為最小的處理方式,實(shí)施研磨加工的薄膜磁頭的制造方法以及制造裝置。
而且,本發(fā)明的目的還在于提供一種可以防止在精加工結(jié)束時(shí)在棒狀滑動(dòng)體的暴露表面處產(chǎn)生劃傷的問題出現(xiàn)的薄膜磁頭的制造方法以及制造裝置。
為了能夠解決上述問題,本發(fā)明提供了一種薄膜磁頭的制造方法,它是一種在基板上形成包含有由諸如絕緣層、磁性層、導(dǎo)電層等薄膜層疊層構(gòu)成的磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件,而且一邊對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定,一邊對(duì)所述基板和所述磁性阻抗效應(yīng)元件沿著高度方向?qū)嵤┭心ゼ庸?,從而?duì)磁阻體高度值實(shí)施調(diào)整的制造方法,其特點(diǎn)在于在加工時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間,且所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)之前,持續(xù)進(jìn)行研磨加工。
因此,本發(fā)明不象現(xiàn)有技術(shù)中那樣,僅僅取電阻值或由該電阻值換算出的高度值作為指標(biāo)實(shí)施研磨作業(yè),而且還在研磨時(shí)間到達(dá)預(yù)定時(shí)間之前一直實(shí)施研磨和監(jiān)測(cè),并且在研磨時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間,且電阻值或由該電阻值換算出的高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)時(shí),結(jié)束加工作業(yè)。通過這種一邊對(duì)電阻值實(shí)施監(jiān)測(cè),一邊持續(xù)進(jìn)行超過預(yù)定時(shí)間的研磨加工的方式,便可以按照比較慢的研磨速度對(duì)基板(棒狀滑動(dòng)體)上的暴露表面實(shí)施足夠量的研磨,從而可以使所述的暴露表面與薄膜磁性元件之間的差量盡可能地小,甚至可以使所述的差量為0。
而且,本發(fā)明還提供了一種薄膜磁頭的制造方法,它是一種在基板上形成包含有由諸如絕緣層、磁性層、導(dǎo)電層等薄膜層疊層構(gòu)成的磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件,而且一邊對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定,一邊對(duì)所述基板和所述磁性阻抗效應(yīng)元件沿著高度方向?qū)嵤┭心ゼ庸?,從而?duì)磁阻體高度值實(shí)施調(diào)整的制造方法,其特點(diǎn)在于當(dāng)所述的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),使研磨加工用的研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)至少一次切換至低速轉(zhuǎn)數(shù),進(jìn)而結(jié)束加工。
因此,本發(fā)明可以在研磨加工接近結(jié)束時(shí),即在所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),將研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)至少一次切換至低速轉(zhuǎn)數(shù),隨后再停止研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)束研磨加工,所以可以降低在滑動(dòng)體和薄膜磁性元件上的暴露表面處產(chǎn)生瑕疵(條痕)的可能性,提高薄膜磁頭的浮起性能,進(jìn)而可以在作為薄膜磁頭使用時(shí),防止對(duì)記錄媒體產(chǎn)生劃傷。
而且在采用本發(fā)明時(shí),還可以將當(dāng)所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),將研磨加工用的研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)至少一次切換至低速轉(zhuǎn)數(shù)的方式,與在加工時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間,且所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)之前,持續(xù)進(jìn)行研磨加工的方式,同時(shí)結(jié)合使用。
而且,所述的研磨加工最好由粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段構(gòu)成,所述的研磨加工預(yù)定時(shí)間最好為所述精加工開始之后的加工時(shí)間。
而且,所述的研磨加工最好由粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段構(gòu)成,所述的轉(zhuǎn)數(shù)切換最好在所述的精加工過程中進(jìn)行。
因此,本發(fā)明還可以在磁阻體高度值接近至某一程度之前,通過和加工精度相比更加重視加工速度的粗加工方式實(shí)施快速研磨,而當(dāng)磁阻體高度值接近目標(biāo)值時(shí),切換至更為重視加工精度的精加工階段,所以可以提高研磨加工的精度,并且可以縮短整個(gè)加工時(shí)間。
而且對(duì)于采用由粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段實(shí)施研磨加工的場(chǎng)合,還可以對(duì)精加工的加工時(shí)間是否超過所述預(yù)定時(shí)間實(shí)施監(jiān)測(cè),而對(duì)于比如說粗加工中的差量(凹退量)比較大的場(chǎng)合,即對(duì)于粗加工時(shí)對(duì)薄膜磁性元件施加了比基板更多加工的場(chǎng)合,還可以進(jìn)一步縮短精加工時(shí)間,而且在加工結(jié)束時(shí),可以防止基板的研磨量比較少而殘存有比較大的凹退量等問題。
而且本發(fā)明所提供的、對(duì)是否到達(dá)所述預(yù)定時(shí)間實(shí)施監(jiān)測(cè)的方式,也可以使用在不對(duì)粗加工和精加工實(shí)施區(qū)分的、僅通過一個(gè)工序?qū)嵤┤考庸さ姆椒ㄖ?,即也可以通過從該一個(gè)工序的加工開始時(shí)間起的經(jīng)過時(shí)間實(shí)施監(jiān)測(cè)的方式實(shí)施。
類似的,在不對(duì)粗加工和精加工實(shí)施區(qū)分的、僅通過一個(gè)工序?qū)嵤┤考庸さ姆椒ㄖ?,?duì)轉(zhuǎn)數(shù)的切換操作也可以按照在該一個(gè)階段的加工工序中對(duì)轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)施切換的方式實(shí)施。
而且,研磨加工用的預(yù)定時(shí)間可以設(shè)定在兩分鐘以上,且最好是設(shè)定在三分鐘以上。
而且如果舉例來說,所述研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)在轉(zhuǎn)數(shù)切換之前可以為70~100轉(zhuǎn)/每分鐘,在轉(zhuǎn)數(shù)切換之后可以為5~20轉(zhuǎn)/每分鐘。
而且,本發(fā)明還可以在精加工結(jié)束之后,對(duì)由所述磁性阻抗效應(yīng)元件至所述基板上的記錄媒體相對(duì)面之間的差量(凹退量)實(shí)施測(cè)定,并且按照可以使這一差量,或是磁性阻抗效應(yīng)元件的磁阻體高度值或電阻值為適當(dāng)值的方式,對(duì)隨后加工時(shí)的加工條件實(shí)施變更。
而且,本發(fā)明還可以在對(duì)精加工開始至精加工結(jié)束之間的時(shí)間實(shí)施測(cè)定,進(jìn)而按照使該加工時(shí)間位于預(yù)定值之內(nèi)的方式,對(duì)隨后加工用的加工條件實(shí)施變更。
如果舉例來說,所述的加工條件可以為實(shí)施所述粗加工時(shí)的磁阻體高度值用凹入量,也可以為實(shí)施精加工時(shí)的潤(rùn)滑油供給時(shí)間。
而且在一種最佳實(shí)施形式中,還可以對(duì)諸如所述粗加工時(shí)的磁阻體高度值和所述精加工時(shí)的潤(rùn)滑油供給時(shí)間等若干個(gè)不同的加工條件進(jìn)行歸納,并且以圖表形式儲(chǔ)存在位于每個(gè)研磨裝置中的儲(chǔ)存裝置中,進(jìn)而由這種圖表中選擇出所述的加工條件。
而且在一種最佳實(shí)施形式中,還可以按照使所述的加工條件與諸如磁阻體高度值等相對(duì)應(yīng)的方式,呈按照加工等級(jí)劃分的圖表形式實(shí)施儲(chǔ)存,并且通過選擇加工等級(jí)的方式由圖表中選擇出加工條件。
本發(fā)明可以成組地設(shè)定研磨加工所必須的加工條件,而且還可以按照與磁阻體高度值的大小相對(duì)應(yīng)的方式,依據(jù)加工等級(jí)構(gòu)成為圖表形式,并且儲(chǔ)存在各研磨裝置中,所以使用者可以依據(jù)作為前一次加工結(jié)果的數(shù)據(jù)(比如說差量、磁阻體高度值或電阻值,精加工的加工時(shí)間等),通過對(duì)圖表化的、作為加工條件的加工等級(jí)實(shí)施選擇的方式,對(duì)隨后研磨加工的加工條件(比如說磁阻體高度值、潤(rùn)滑油的供給時(shí)間等)實(shí)施設(shè)定,從而可以縮短設(shè)定所需要的時(shí)間,減少設(shè)定誤差,由此可以進(jìn)一步提高薄膜磁頭的品質(zhì)和有效生產(chǎn)率。
而且,本發(fā)明可以取所述的電阻值為基準(zhǔn)進(jìn)行加工作業(yè),也可以將該電阻值換算成所述的磁阻體高度值,進(jìn)而利用該換算值判斷磁阻體高度值的研磨量和精加工值是否適當(dāng)。
換句話說就是,對(duì)于所述各方法中對(duì)磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定的場(chǎng)合,可以通過對(duì)該電阻值是否進(jìn)入至預(yù)定范圍之內(nèi),或是是否進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)實(shí)施監(jiān)測(cè)的方式進(jìn)行研磨,也可以利用由所述電阻值換算出的磁阻體高度值,對(duì)所述的研磨狀態(tài)實(shí)施監(jiān)測(cè)。
而且,本發(fā)明還提供了實(shí)施上述本發(fā)明的薄膜磁性元件制造方法用的一種制造裝置,這種裝置具有對(duì)形成在基板上的、由包含有磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件構(gòu)成的薄膜磁頭實(shí)施保持用的保持組件,對(duì)由所述保持組件保持著的、位于薄膜磁頭處的所述基板和所述薄膜磁性元件實(shí)施研磨用的研磨裝置,在所述研磨加工過程中對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定用的阻抗測(cè)定組件,對(duì)由所述阻抗測(cè)定組件測(cè)定出的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值實(shí)施監(jiān)測(cè),并且對(duì)加工時(shí)間是否超過預(yù)定時(shí)間實(shí)施計(jì)測(cè),按照在加工時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間,且所述電阻值或磁阻體高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)之前,持續(xù)進(jìn)行研磨加工的方式對(duì)所述研磨裝置實(shí)施控制用的控制組件。
而且,本發(fā)明還提供了另一種薄膜磁頭的制造裝置,這種裝置具有對(duì)形成在基板上的、由包含有磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件構(gòu)成的薄膜磁頭實(shí)施保持用的保持組件,對(duì)由所述保持組件保持著的、位于薄膜磁頭處的所述基板和所述薄膜磁性元件實(shí)施研磨用的研磨裝置,在所述研磨加工過程中對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定用的阻抗測(cè)定組件,對(duì)所述研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)施改變用的變速組件,對(duì)由所述阻抗測(cè)定組件測(cè)定出的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值實(shí)施監(jiān)測(cè),并且按照當(dāng)所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),至少一次地將研磨加工用的研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù),切換至低轉(zhuǎn)數(shù)的方式對(duì)所述變速組件實(shí)施控制用的控制組件。
或者,本發(fā)明還提供了再一種薄膜磁頭的制造裝置,這種裝置具有對(duì)形成在基板上的、由包含有磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件構(gòu)成的薄膜磁頭實(shí)施保持用的保持組件,對(duì)由所述保持組件保持著的、位于薄膜磁頭處的所述基板和所述薄膜磁性元件實(shí)施研磨用的研磨裝置,在所述研磨加工過程中對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定用的阻抗測(cè)定組件,對(duì)所述研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)施改變用的變速組件,對(duì)由所述阻抗測(cè)定組件測(cè)定出的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值實(shí)施監(jiān)測(cè),并且對(duì)加工時(shí)間是否超過預(yù)定時(shí)間實(shí)施計(jì)測(cè),按照在所述加工時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間,且所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)之前,持續(xù)進(jìn)行研磨加工的方式對(duì)所述研磨裝置實(shí)施控制,而且按照當(dāng)所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),至少一次地將研磨加工用的研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù),切換至低轉(zhuǎn)數(shù)的方式對(duì)所述變速組件實(shí)施控制用的控制組件。
而且,所述的研磨裝置可以按照粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段實(shí)施研磨加工,所述的控制組件可以對(duì)由所述精加工開始之后的加工時(shí)間實(shí)施計(jì)測(cè)。
而且,所述的研磨裝置還可以按照粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段實(shí)施研磨加工,所述的控制組件可以按照在所述精加工過程中,對(duì)研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)施切換的方式進(jìn)行控制。
而且,在這種裝置中還可以設(shè)置有對(duì)按加工等級(jí)劃分的若干個(gè)加工條件,以圖表形式實(shí)施儲(chǔ)存用的儲(chǔ)存裝置,控制組件依據(jù)精加工后的精加工結(jié)果,按照將由所述圖表讀取出的加工條件作為隨后加工用的加工條件的方式實(shí)施設(shè)定。
圖1A、圖1B為表示本發(fā)明一種實(shí)施形式用的流程圖。
圖2A、圖2B為表示由圖1所示的流程圖中的③或⑤以后工序用的流程圖。
圖3為表示精加工的加工時(shí)間和凹退量之間關(guān)系用的曲線圖。
圖4為表示在研磨裝置即將停止之前的研磨平臺(tái)轉(zhuǎn)數(shù)與在研磨裝置停止運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生在棒狀滑動(dòng)體和薄膜磁性元件的暴露表面處的瑕疵的深度之間關(guān)系用的說明圖。
圖5為表示在基板上疊層設(shè)置有薄膜磁性元件時(shí)的狀態(tài)用的立體圖。
圖6為表示由如圖5所示的基板上切割而形成棒狀滑動(dòng)體時(shí)的立體圖。
圖7為表示由暴露表面的方向觀察疊層設(shè)置在如圖5所示的棒狀滑動(dòng)體上的薄膜磁性元件時(shí)的剖面圖。
圖8為表示對(duì)如圖5所示棒狀滑動(dòng)體上的暴露表面實(shí)施研磨加工用的研磨平臺(tái)的立體圖。
圖9A、圖9B為表示現(xiàn)有薄膜磁頭制造方法中的研磨加工工序用的流程圖。
圖10為表示本發(fā)明的薄膜磁頭制造裝置的一種實(shí)施形式用的方框圖。
圖11A為表示利用如圖8所示的研磨平臺(tái)對(duì)如圖6所示的棒狀滑動(dòng)體實(shí)施研磨加工時(shí),處于開始加工狀態(tài)用的部分側(cè)視圖,圖11B為表示在加工過程中或在加工之后用的部分側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參考
本發(fā)明的最佳實(shí)施例。
正如圖5所示,薄膜磁頭的制造工序是在由諸如氧化鋁-碳化鈦(Al2O3-TiC)等材料構(gòu)成的基板2上,通過薄膜處理程序而形成若干個(gè)薄膜磁性元件1。如圖5所示的基板2呈圓盤狀,位于基板2上的若干個(gè)薄膜磁性元件1,呈按一定間隔成列的方式形成,當(dāng)然也可以形成為若干列。
圖7為表示沿著暴露表面(AB S面)3a,對(duì)形成在棒狀滑動(dòng)體(スライダバ-)3上的薄膜磁性元件1實(shí)施切斷時(shí)的部分放大剖面圖。薄膜磁性元件1為由電感型磁頭部分和采用著磁性阻抗效應(yīng)元件的磁阻型磁頭部分構(gòu)成的疊層復(fù)合型元件,而且在圖7中,僅僅示出了薄膜磁性元件1中的磁阻型磁頭部分,而省略了電感型磁頭部分和蓋覆著薄膜磁性元件1用的蓋覆層(請(qǐng)參見圖11)。
正如圖7所示,在棒狀滑動(dòng)體3之上形成有由諸如氧化鋁(Al2O3)等材料構(gòu)成的下部絕緣層1b。在下部絕緣層1b之上形成有由諸如坡莫合金(NiFe合金)等磁性材料構(gòu)成的下部屏蔽層1c,而且在下部屏蔽層1c之上還形成有由諸如氧化鋁等絕緣材料構(gòu)成的下部間隔層1d。若干個(gè)磁性阻抗效應(yīng)元件1e位于下部間隔層1d之上,并且呈沿著暴露表面(ABS面)的方向(即圖中X方向)為一列并列的方式形成。
在磁性阻抗效應(yīng)元件1e的中央部處,形成有由旋轉(zhuǎn)閥膜(一種GMR元件)等構(gòu)成的多層膜1f,而這種旋轉(zhuǎn)閥膜是由諸如反強(qiáng)磁性層、固定磁性層、非磁性導(dǎo)電層和自由磁性層等構(gòu)成的。在多層膜1f的兩側(cè)還形成有由諸如鉻(Cr)等的非磁性金屬材料構(gòu)成的電極層1g。
在磁性阻抗效應(yīng)元件1e之上形成有由諸如氧化鋁等絕緣材料構(gòu)成的上部間隔層1h,而且在該上部間隔層1h之上還形成有由諸如坡莫合金(NiFe合金)等構(gòu)成的上部屏蔽層1i。
這種多層膜1f是一種利用巨大磁性阻抗效應(yīng)的元件,它會(huì)隨著由記錄媒體處泄露出的磁場(chǎng)變化而產(chǎn)生相應(yīng)的電阻變化,進(jìn)而可以由此檢測(cè)出記錄信號(hào)。
當(dāng)沿著如圖5所示的虛線對(duì)基板2實(shí)施切斷時(shí),可形成如圖6所示的棒狀滑動(dòng)體3。在形成為這種棒狀滑動(dòng)體3的若干個(gè)薄膜磁性元件1中,可以將其中的一部分作為檢測(cè)元件使用,從而可以一邊對(duì)所述電極層1g與電極層1g之間的直流電阻值(DCR值)實(shí)施測(cè)定,一邊對(duì)暴露表面3a實(shí)施研磨加工,從而確定出構(gòu)成為磁性阻抗效應(yīng)元件的多層膜1f的高度值(沿方向Y的長(zhǎng)度)。
在本實(shí)施形式中,薄膜磁性元件的電阻值為所測(cè)定的、薄膜磁性元件的直流電阻值(DCR值),然而當(dāng)向薄膜磁性元件施加交流電流時(shí),該電阻值也可以為所測(cè)定的交流電阻值(阻抗值)。
這種研磨加工可以通過使如圖8所示的研磨平臺(tái)21轉(zhuǎn)動(dòng),并且使棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a與研磨平臺(tái)21的表面相抵接的方式實(shí)施。
圖1A、圖1B和圖2A、圖2B為表示實(shí)施所述研磨加工用的流程圖。
在本發(fā)明的這一實(shí)施形式中,對(duì)疊層設(shè)置在棒狀滑動(dòng)體3上的薄膜磁性元件1所進(jìn)行的、有關(guān)高度的研磨加工,是分成粗加工和精加工這兩個(gè)階段進(jìn)行的。
粗加工是通過在研磨平臺(tái)21上,涂覆上包含有平均粒徑為0.1~50.5微米的金剛石多結(jié)晶微粒的研磨液的方式實(shí)施的。
這種粗加工可以如圖1A所示,在程序步1(程序步ST1)中對(duì)粗加工的加工等級(jí)實(shí)施設(shè)定。對(duì)加工等級(jí)的設(shè)定方式將在下面參考表1、表2和表3進(jìn)行說明。由程序步ST2利用研磨平臺(tái)21開始實(shí)施粗加工,由程序步ST3在加工過程中讀取所述的直流電阻值。在由程序步ST4判斷直流電阻值已經(jīng)進(jìn)入至預(yù)定值的范圍之內(nèi)時(shí),結(jié)束粗加工。通過這種粗加工,可以按照在短時(shí)間里使直流電阻值接近精加工制成品值中的相關(guān)值的方式實(shí)施研磨。而且,程序步ST4也可以不對(duì)直流電阻值是否進(jìn)入至預(yù)定值范圍之內(nèi)的監(jiān)測(cè),而是通過將直流電阻值換算成磁性阻抗效應(yīng)元件(多層膜1f)的高度值,進(jìn)而在該高度值進(jìn)入至預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)結(jié)束粗加工。
隨后進(jìn)入至如圖1B所示的精加工,在實(shí)施精加工時(shí)向研磨平臺(tái)21供給潤(rùn)滑油。潤(rùn)滑油的供給時(shí)間,需要根據(jù)如下面表1中所示的加工等級(jí)的設(shè)定結(jié)果來確定。
如圖1B所示的精加工,可以在加工開始(程序步ST6)之后,由程序步ST7對(duì)從精加工開始時(shí)的時(shí)間實(shí)施監(jiān)測(cè)。這一加工時(shí)間可以象如后所述的那樣,根據(jù)如圖3所示的測(cè)定結(jié)果求解出,如果舉例來說該時(shí)間可以為兩分鐘以上,當(dāng)為三分鐘以上則更好些。按照這種方式對(duì)精加工時(shí)間實(shí)施設(shè)定,并且在超過預(yù)定時(shí)間時(shí)使凹退出現(xiàn)標(biāo)志8處于導(dǎo)通狀態(tài)(ON狀態(tài))。
隨后由程序步ST9對(duì)直流電阻值實(shí)施讀取,由程序步ST10將該直流電阻值換算成磁阻體高度值。程序步ST11對(duì)該磁阻體高度值是否位于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)實(shí)施判斷。當(dāng)磁阻體高度值未進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)時(shí),繼續(xù)進(jìn)行精加工操作,并且重復(fù)進(jìn)行加工時(shí)間是否超過預(yù)定時(shí)間的判斷。對(duì)于這種場(chǎng)合,也可以不將直流電阻值變換成磁阻體高度值,而是在程序步ST11中對(duì)直流電阻值是否位于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)實(shí)施監(jiān)測(cè),進(jìn)而判斷是否已經(jīng)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)募庸ぁ?br>
對(duì)于磁阻體高度值已經(jīng)進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)的場(chǎng)合,程序步ST12對(duì)所述凹退出現(xiàn)標(biāo)志是處于導(dǎo)通狀態(tài)還是處于斷開狀態(tài)(OFF狀態(tài))實(shí)施確認(rèn)。如果凹退出現(xiàn)標(biāo)志處于導(dǎo)通狀態(tài),則判斷加工時(shí)間是否超過預(yù)定時(shí)間,當(dāng)加工時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間,且磁阻體高度值也處于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍時(shí),結(jié)束這一精加工操作(程序步ST13)。
對(duì)于程序步ST12中的判斷結(jié)果為凹退出現(xiàn)標(biāo)志未處于導(dǎo)通狀態(tài)的場(chǎng)合,如果磁阻體高度值已經(jīng)進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi),則表示至今為止對(duì)棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a的研磨量并不足夠大,殘存有比較大凹退量的概率比較高。對(duì)于這種場(chǎng)合,可以繼續(xù)進(jìn)行研磨作業(yè),并由程序步ST7再次對(duì)加工時(shí)間實(shí)施監(jiān)測(cè),由程序步ST11確認(rèn)磁阻體高度值是否已經(jīng)處于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)。對(duì)于重復(fù)實(shí)施操作而磁阻體高度值仍處于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之外的場(chǎng)合,這一棒狀滑動(dòng)體3被視為是廢品(NG)。
通過使精加工時(shí)間必須持續(xù)至所述預(yù)定時(shí)間以上的方式,可以在研磨速率比較慢的狀態(tài)下,對(duì)棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a實(shí)施充分的研磨,從而使暴露表面3a與薄膜磁性元件1上的相對(duì)面1a之間的凹退量R(請(qǐng)參見圖11B)為最小。對(duì)于在粗加工時(shí)所述凹退量R比較大的場(chǎng)合,如果在精加工過程中不能同時(shí)滿足加工時(shí)間到達(dá)預(yù)定時(shí)間,且磁阻體高度值位于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)的條件,則認(rèn)為該棒狀滑動(dòng)體為廢品(NG)。
圖3示出了設(shè)定所述程序步ST7中的預(yù)定時(shí)間用測(cè)定結(jié)果的一個(gè)實(shí)例。這一曲線圖的橫軸為精加工的加工時(shí)間,縱軸為棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a與薄膜磁性元件1上的相對(duì)面1a之間的差量(凹退量)。這一凹退量取棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a處為0,并且取該差量的增大方向?yàn)檎较颉?br>
棒狀滑動(dòng)體3的材質(zhì)為氧化鋁-碳化鈦,薄膜磁性元件1為由氧化鋁、坡莫合金、鈷(Cu)等材料構(gòu)成的疊層體。
由圖3所示的測(cè)定結(jié)果可知,在精加工開始之后兩分鐘時(shí),凹退量為10毫微米。在三分鐘后的凹退量大體為0,并穩(wěn)定在這一狀態(tài)。因此,精加工的加工時(shí)間可取為兩分鐘以上,但最好是取為三分鐘以上。
如果將所述的預(yù)定加工時(shí)間取為兩分鐘以上或三分鐘以上時(shí),凹退量將位于10毫微米至0毫微米之間。現(xiàn)有技術(shù)中的凹退量為30毫微米至0毫微米之間,所以通過采用在監(jiān)測(cè)所述加工時(shí)間的條件下實(shí)施精加工的方式,可以明顯地抑制凹退量的增大和偏差,從而可以提高薄膜磁頭的品質(zhì),特別是可以抑制間隔損耗,而進(jìn)一步提高記錄/再生性能。
而且在如圖1B所示的精加工過程中,當(dāng)程序步ST11判斷磁阻體高度值(或是作為基準(zhǔn)的直流電阻值)已經(jīng)位于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)時(shí),可以實(shí)施如圖2B中的程序步ST17、程序步ST18所示的加工工序。
通過如圖2B所示的程序步ST17,可以在精加工研磨將近結(jié)束、磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),將研磨平臺(tái)21的轉(zhuǎn)數(shù)至少一次切換至低轉(zhuǎn)數(shù)(程序步ST18)。在切換至這種低轉(zhuǎn)數(shù)之后,當(dāng)由程序步ST11判斷磁阻體高度值位于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)時(shí),中止研磨平臺(tái)21的轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)束研磨加工。
在本實(shí)施形式中,通過程序步ST17切換至低轉(zhuǎn)數(shù)之前,研磨加工用研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)大約為100轉(zhuǎn)/每分鐘(rpm)??梢杂沙绦虿絊T17將直流電阻值換算成磁阻體高度值,并且按照該磁阻體高度值是否位于基準(zhǔn)值以下的方式實(shí)施監(jiān)測(cè),當(dāng)磁阻體高度值位于、比如說精確值+0.5~+1微米以下時(shí),將研磨平臺(tái)21的轉(zhuǎn)數(shù)切換至大約20轉(zhuǎn)/每分鐘。
圖4為表示在研磨裝置即將停止運(yùn)行之前研磨平臺(tái)21的轉(zhuǎn)數(shù),與在研磨裝置停止運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)在棒狀滑動(dòng)體3和薄膜磁性元件1處的瑕疵(條痕)的深度之間關(guān)系用的曲線圖。如果舉例來說,當(dāng)研磨裝置中研磨平臺(tái)21的轉(zhuǎn)數(shù)由大約100轉(zhuǎn)/每分鐘,通過階段性驅(qū)動(dòng)控制而停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),出現(xiàn)在棒狀滑動(dòng)體3和薄膜磁性元件1處的瑕疵(條痕)的深度大約為5~20毫微米。然而當(dāng)研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)由、比如說20轉(zhuǎn)/每分鐘處時(shí)通過階段性驅(qū)動(dòng)控制而停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),瑕疵(條痕)的深度大約為1~2毫微米。
在本實(shí)施形式中僅對(duì)研磨平臺(tái)實(shí)施了一次轉(zhuǎn)數(shù)切換,然而也可以實(shí)施若干次轉(zhuǎn)數(shù)切換。
而且,在如圖1B所示的流程圖中也可以不包括有如圖2B所示的、切換研磨平臺(tái)轉(zhuǎn)數(shù)用的工序。還可以僅僅實(shí)施如圖2B所示的研磨平臺(tái)轉(zhuǎn)數(shù)的切換操作,或是僅僅實(shí)施如圖1B所示的加工時(shí)間監(jiān)測(cè)操作。
而且,也可以不區(qū)分粗加工和精加工,而是僅作為一個(gè)階段實(shí)施加工操作,而且在這種呈一個(gè)階段的加工操作過程中,也可以實(shí)施如圖1B所示的加工時(shí)間監(jiān)測(cè)操作和/或如圖2B所示的研磨平臺(tái)轉(zhuǎn)數(shù)的切換操作。
而且在所述的研磨加工過程中,還可以將設(shè)定研磨加工所需要的加工條件分成為若干個(gè)等級(jí),形成為相應(yīng)的圖表,并且根據(jù)實(shí)際的加工狀態(tài),階段性地改變?cè)O(shè)定在各研磨裝置中的所述加工條件。
如果舉例來說,在如圖1B所示的處理工序中,程序步ST11的判斷結(jié)果為磁性阻抗效應(yīng)元件的磁阻體高度值或直流電阻值未進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi),這時(shí)程序步ST7中的判斷結(jié)果也可能為加工時(shí)間未超過預(yù)定時(shí)間。因此通過如圖1B所示的粗加工過程,薄膜磁性元件1的研磨量會(huì)比棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a的研磨量更多些,從而在進(jìn)入至精加工時(shí),也可能會(huì)形成有非常大的凹退量R。
而且對(duì)于如圖1A所示的粗加工過程,在程序步ST4中所設(shè)定的直流電阻值用預(yù)定值比較大的情況下,當(dāng)粗加工過程中對(duì)薄膜磁性元件1有關(guān)高度值的處理過于凹入時(shí)(過分研磨時(shí)),凹退量R也同樣會(huì)比較大,通過如圖1B所示的精加工,也可能在經(jīng)過預(yù)定的加工時(shí)間之前,就已經(jīng)使直流電阻值位于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)。
而且,在如圖1B所示的精加工過程中,向研磨平臺(tái)21施加潤(rùn)滑油的供給時(shí)間也可以對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響。通過實(shí)施預(yù)定時(shí)間加工的加工方式,可以通過精加工對(duì)棒狀滑動(dòng)體3上的暴露表面3a實(shí)施切削,從而使暴露表面3a與薄膜磁性元件1之間的差量比較小。由此在這種精加工過程中,潤(rùn)滑油的施加時(shí)間可以對(duì)所述差量施加有影響。
因此,在由圖1B中的程序步ST11判斷磁阻體高度值位于與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)時(shí),如果程序步ST12中的判斷結(jié)果為凹退出現(xiàn)標(biāo)志未處于導(dǎo)通狀態(tài),則進(jìn)入至程序步ST14,使加工等級(jí)變更標(biāo)志處于導(dǎo)通狀態(tài)。隨后如圖2A所示,當(dāng)精加工結(jié)束時(shí),由程序步ST15判斷加工等級(jí)變更標(biāo)志是否處于導(dǎo)通狀態(tài),如果加工等級(jí)變更標(biāo)志處于導(dǎo)通狀態(tài),則由程序步ST16對(duì)隨后進(jìn)行的粗加工用的粗加工等級(jí)實(shí)施變更(程序步ST1)。而且,也可以對(duì)精加工過程中的潤(rùn)滑油供給時(shí)間實(shí)施變更。
所述加工條件(加工等級(jí))用圖表的一個(gè)實(shí)例如表1所示。
表1
正如表1所示,研磨加工時(shí)的加工條件(加工等級(jí)),是由粗加工時(shí)的磁阻體高度值和精加工時(shí)的潤(rùn)滑油供給時(shí)間組合而成的。潤(rùn)滑油的供給時(shí)間是由磁性阻抗效應(yīng)元件的直流電阻值表示的。而且,加工等級(jí)的劃分是依據(jù)粗加工之后的磁阻體高度值實(shí)施的,比如說在粗加工后的磁阻體高度值為0.9微米的場(chǎng)合,取加工等級(jí)為1。對(duì)于磁阻體高度值為0.8微米的場(chǎng)合取加工等級(jí)為2,磁阻體高度值為0.7微米的場(chǎng)合取加工等級(jí)為3,......。在精加工過程中供給潤(rùn)滑油時(shí)的直流電阻值,在表1中由a、b、c、d、e表示,在實(shí)際使用時(shí)可以設(shè)定為對(duì)每個(gè)研磨裝置32的機(jī)體為最適當(dāng)?shù)臄?shù)值。
如果舉例來說,對(duì)于由圖1A所示的程序步ST1設(shè)定的加工等級(jí)為1的場(chǎng)合,可通過如圖2A所示的程序步ST15,使加工等級(jí)變更標(biāo)志15處于導(dǎo)通狀態(tài),進(jìn)而對(duì)下一次(對(duì)下一個(gè)或是對(duì)下一批棒狀滑動(dòng)體3)實(shí)施加工時(shí)的加工等級(jí)實(shí)施變更。如果舉例來說,這時(shí)最好是通過如表3所示的、精加工用的直流電阻值超過量(高度值與精確值之間的偏置量),來形成加工等級(jí)選擇用圖表。
當(dāng)對(duì)所述的加工等級(jí)實(shí)施變更時(shí),可以通過如圖1B所示的精加工中的程序步ST12實(shí)施,從而可以降低產(chǎn)生廢品的概率,并且可以縮短整個(gè)加工時(shí)間。而且還可以減少研磨裝置機(jī)種之間特性差異所產(chǎn)生的影響,使品質(zhì)均勻化。表2為表示采用三臺(tái)研磨裝置32,對(duì)疊層設(shè)置在薄膜磁性元件1上的棒狀滑動(dòng)體3實(shí)施粗加工和精加工時(shí),對(duì)精加工之后的試樣的凹退量、直流電阻值和精加工時(shí)間實(shí)施比較時(shí)的比較結(jié)果。
表2
在表2中,是在將三臺(tái)研磨裝置32的加工等級(jí)全部設(shè)定為如表1所示的加工等級(jí)3,并且由如圖1B所示的程序步ST7,將精加工時(shí)間基準(zhǔn)值設(shè)定為兩分鐘的條件下,由一號(hào)機(jī)、二號(hào)機(jī)和三號(hào)機(jī)分別實(shí)施研磨后的結(jié)果。
當(dāng)采用一號(hào)機(jī)時(shí),直流電阻值位于公差范圍之內(nèi),而且精加工的加工時(shí)間為3分10秒。而當(dāng)采用二號(hào)機(jī)、三號(hào)機(jī)時(shí),在到達(dá)作為精加工時(shí)間預(yù)定值的兩分鐘時(shí),直流電阻值超過公差的偏差分別為2歐姆和5歐姆。在這兒,如圖1B所示的精加工結(jié)果表示它們?yōu)閺U品。由程序步ST14使加工等級(jí)變更標(biāo)志處于導(dǎo)通狀態(tài)。
隨后采用二號(hào)機(jī)、三號(hào)機(jī),在改變加工等級(jí)的條件下實(shí)施加工。對(duì)于這種場(chǎng)合可以相應(yīng)于精加工后的直流電阻值超過量,設(shè)定出如下述表3所示的加工等級(jí)變更圖表,進(jìn)而依據(jù)該加工等級(jí)變更圖表實(shí)施加工等級(jí)的變更。
在表3中是以直流電阻值為基礎(chǔ)對(duì)加工等級(jí)實(shí)施選擇的,然而也可以根據(jù)由直流電阻值換算出的磁阻體高度值,對(duì)加工等級(jí)實(shí)施選擇。
表3
通過二號(hào)機(jī)、三號(hào)機(jī)研磨加工出的試樣,其直流電阻值分別超過公差偏差2歐姆和5歐姆。換句話說就是,在粗加工過程中薄膜磁性元件1的高度值過分凹入。隨后可以參考表3,將二號(hào)機(jī)的加工等級(jí)變更為2,將三號(hào)機(jī)的加工等級(jí)變更為1。即略微對(duì)粗加工后薄膜磁性元件1的高度值的凹入量實(shí)施一些變更。在實(shí)施這種變更后進(jìn)行粗加工和精加工的結(jié)果如表4所示。
表4
由所述表4所示的研磨結(jié)果可知,通過改變加工等級(jí)的方式,便可以使二號(hào)機(jī)、三號(hào)機(jī)實(shí)施精加工后的直流電阻值,處于公差范圍之內(nèi)。
就精加工的加工時(shí)間而言,通過改變粗加工的加工條件的方式,還可以縮短精加工的加工時(shí)間。
如果舉例來說,當(dāng)采用如表5所示的加工等級(jí)用變更圖表時(shí),就可以縮短所述的精加工時(shí)間。
表5
表5為表示前一階段的研磨加工按加工等級(jí)3進(jìn)行,并根據(jù)精加工的加工時(shí)間和試樣的直流電阻值,對(duì)下一階段研磨加工的加工等級(jí)實(shí)施設(shè)定用的加工等級(jí)變更圖表。對(duì)于前一階段研磨加工按照加工等級(jí)3進(jìn)行,直流電阻值位于公差范圍之內(nèi)且精加工加工時(shí)間為兩分鐘以上、三分鐘以下的場(chǎng)合,不需要實(shí)施加工等級(jí)變更,所以下一階段的研磨加工仍按加工等級(jí)3進(jìn)行。當(dāng)按加工等級(jí)3實(shí)施加工時(shí),也有可能使直流電阻值位于公差范圍之內(nèi),而精加工加工時(shí)間為四分鐘以上、五分鐘以下。這意味著當(dāng)按照如表1所示的加工等級(jí)3實(shí)施研磨加工時(shí),粗加工后的磁阻體高度值凹入量不夠合理,所以在此基礎(chǔ)上實(shí)施精加工時(shí),將需要比較多的時(shí)間才能使高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi)。因此對(duì)于這種場(chǎng)合,可以通過將加工等級(jí)變更為等級(jí)5的方式,來縮短精加工的加工時(shí)間。
圖10為表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的薄膜磁頭制造裝置的一種實(shí)施形式用的方框圖。
如圖10所示的薄膜磁頭的制造裝置,是使用作為本發(fā)明的阻抗測(cè)定組件的電阻測(cè)定器31,對(duì)疊層設(shè)置在如圖6所示的棒狀滑動(dòng)體3上的薄膜磁性元件1的磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定,進(jìn)而沿著高度方向,使用研磨裝置32對(duì)薄膜磁性元件上的棒狀滑動(dòng)體3的暴露表面3a和薄膜磁性元件1實(shí)施研磨加工,并且對(duì)被研磨加工的磁阻體高度值實(shí)施調(diào)整的。
計(jì)算機(jī)35構(gòu)成為本發(fā)明的控制組件,它用于對(duì)電阻測(cè)定器31和研磨裝置32實(shí)施控制,對(duì)由電阻測(cè)定器31和研磨裝置給出的數(shù)據(jù)實(shí)施接收,將磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值換算成磁阻體高度值,進(jìn)而參考儲(chǔ)存在儲(chǔ)存裝置34內(nèi)部的加工條件圖表,對(duì)諸如測(cè)定出的電阻值等的數(shù)據(jù)實(shí)施顯示,并且向操作者發(fā)出指示。
通過與研磨裝置32相連接的計(jì)時(shí)組件33,研磨裝置32可以對(duì)薄膜磁性元件1的加工時(shí)間是否超過預(yù)定時(shí)間實(shí)施測(cè)定。而且計(jì)算機(jī)35按照加工時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間,且所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍內(nèi)之前,持續(xù)進(jìn)行研磨加工的方式對(duì)所述研磨裝置32實(shí)施控制。
而且,研磨裝置32還可以配置有對(duì)研磨平臺(tái)32a的轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)施階段性速度改變用的、作為本發(fā)明的變速組件的速度變換器32b,而且計(jì)算機(jī)35可以按照在薄膜磁頭1的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),至少一次地將研磨平臺(tái)32a的轉(zhuǎn)數(shù)切換至低速轉(zhuǎn)數(shù),進(jìn)而結(jié)束加工的方式實(shí)施控制。
而且也可以不設(shè)置如圖10所示方框圖的速度變換器32b。還可以僅設(shè)置有速度變換器32b,而不設(shè)置計(jì)時(shí)組件33。
作為本實(shí)施形式的薄膜磁頭的制造裝置,其中的研磨裝置是按照粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段實(shí)施研磨加工的。然而也可以不區(qū)分粗加工和精加工這兩個(gè)研磨加工階段,并按照僅實(shí)施一個(gè)階段加工的方式實(shí)施研磨操作。
而且,如表3和表5所示的、表示按加工等級(jí)劃分的若干組不同的粗加工和精加工用加工條件的圖表,也可以呈數(shù)據(jù)庫形式,并保存在儲(chǔ)存裝置34內(nèi),當(dāng)需要實(shí)施加工等級(jí)變更時(shí)可以對(duì)其實(shí)施讀取。儲(chǔ)存裝置34可以通過網(wǎng)絡(luò)形式相連接,也可以直接連接在與研磨裝置相連接的計(jì)算機(jī)35處。
如果采用如上所述的、根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的薄膜磁頭的制造方法以及制造裝置,便可以通過在對(duì)磁性阻抗效應(yīng)元件的直流電阻值實(shí)施測(cè)定所獲得的磁阻體高度值進(jìn)入至與精加工制成品值相關(guān)的公差范圍之內(nèi),且由研磨加工開始后的加工時(shí)間超過預(yù)定時(shí)間之前,持續(xù)進(jìn)行研磨加工的方式,明顯地減小薄膜磁性元件上的棒狀滑動(dòng)體的暴露表面與磁性阻抗效應(yīng)元件的相對(duì)面之間的差量(凹退量),并且可以進(jìn)一步提高薄膜磁頭的品質(zhì)和有效生產(chǎn)率,特別是還可以抑制間隔損耗,而進(jìn)一步提高記錄/再生性能。
而且,如果采用本發(fā)明,還可以通過在研磨加工即將結(jié)束,磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值以下時(shí),至少一次將研磨裝置的研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)階段性地切換至低速轉(zhuǎn)數(shù)之后,再停止研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng),結(jié)束研磨加工的方式,減少出現(xiàn)在棒狀滑動(dòng)體上的暴露表面與磁性阻抗效應(yīng)元件相對(duì)面處的瑕疵(條痕)的深度,提高薄膜磁頭的浮起特性,從而還可以進(jìn)一步提高薄膜磁頭的品質(zhì)和有效生產(chǎn)率。
而且,本發(fā)明還可以通過將粗加工設(shè)定用的必要加工條件進(jìn)行歸納,進(jìn)而將與磁阻體高度值大小相對(duì)應(yīng)的加工等級(jí)變更圖表儲(chǔ)存的各研磨裝置中的方式,縮短設(shè)定用的時(shí)間,減少設(shè)定誤差,從而可以進(jìn)一步提高薄膜磁頭的品質(zhì)和有效生產(chǎn)率。
權(quán)利要求
1.一種薄膜磁頭的制造方法,它是一種在基板上形成包含有由絕緣層、磁性層、導(dǎo)電層薄膜層疊層構(gòu)成的磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件,而且一邊對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定,一邊對(duì)所述基板和所述磁性阻抗效應(yīng)元件沿著高度方向?qū)嵤┭心ゼ庸?,從而?duì)磁阻體高度值實(shí)施調(diào)整的制造方法,其特征在于,當(dāng)所述的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),將研磨加工用的研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)至少一次切換至低速轉(zhuǎn)數(shù),進(jìn)而結(jié)束加工。
2.一種薄膜磁頭的制造裝置,其特征在于,具有對(duì)形成在基板上的、由包含有磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件構(gòu)成的薄膜磁頭實(shí)施保持用的保持組件,對(duì)由所述保持組件保持著的、位于薄膜磁頭處的所述基板和所述薄膜磁性元件實(shí)施研磨用的研磨裝置,在所述研磨加工過程中對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定用的阻抗測(cè)定組件,對(duì)所述研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)施改變用的變速組件,對(duì)由所述阻抗測(cè)定組件測(cè)定出的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值實(shí)施監(jiān)測(cè),并且按照當(dāng)所述電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),至少一次地將研磨加工用的研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù),切換至低轉(zhuǎn)數(shù)的方式對(duì)所述變速組件實(shí)施控制用的控制組件。
3.一種如權(quán)利要求2所述的薄膜磁頭的制造裝置,其特征在于所述的研磨裝置按照粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段實(shí)施研磨加工,所述的控制組件對(duì)由所述精加工開始之后的加工時(shí)間實(shí)施計(jì)測(cè)。
4.一種如權(quán)利要求3所述的薄膜磁頭的制造裝置,其特征在于還設(shè)置有對(duì)按加工等級(jí)劃分的若干個(gè)加工條件,以圖表形式實(shí)施儲(chǔ)存用的儲(chǔ)存裝置,控制組件相應(yīng)于通過精加工后的精加工結(jié)果,按照將由所述圖表讀取出的加工條件作為隨后加工用的加工條件的方式實(shí)施設(shè)定。
5.一種如權(quán)利要求2所述的薄膜磁頭的制造裝置,其特征在于所述的研磨裝置按照粗加工和精加工兩個(gè)研磨加工階段實(shí)施研磨加工,所述的控制組件按照在所述精加工過程中,對(duì)研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)實(shí)施切換的方式進(jìn)行控制。
6.一種如權(quán)利要求5所述的薄膜磁頭的制造裝置,其特征在于還設(shè)置有對(duì)按加工等級(jí)劃分的若干個(gè)加工條件,以圖表形式實(shí)施儲(chǔ)存用的儲(chǔ)存裝置,控制組件相應(yīng)于通過精加工后的精加工結(jié)果,按照將由所述圖表讀取出的加工條件作為隨后加工用的加工條件的方式實(shí)施設(shè)定。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種薄膜磁頭的制造方法及其制造裝置。薄膜磁頭的制造方法是一種在基板上形成包含有由絕緣層、磁性層、導(dǎo)電層薄膜層疊層構(gòu)成的磁性阻抗效應(yīng)元件的薄膜磁性元件,而且一邊對(duì)所述磁性阻抗效應(yīng)元件的電阻值實(shí)施測(cè)定,一邊對(duì)所述基板和所述磁性阻抗效應(yīng)元件沿著高度方向?qū)嵤┭心ゼ庸ぃ瑥亩鴮?duì)磁阻體高度值實(shí)施調(diào)整的制造方法,其中,當(dāng)所述的電阻值或由該電阻值換算出的磁阻體高度值位于基準(zhǔn)值之下時(shí),將研磨加工用的研磨裝置中研磨平臺(tái)的轉(zhuǎn)數(shù)至少一次切換至低速轉(zhuǎn)數(shù),進(jìn)而結(jié)束加工。
文檔編號(hào)G11B5/127GK1567435SQ200410062379
公開日2005年1月19日 申請(qǐng)日期2000年1月28日 優(yōu)先權(quán)日1999年1月28日
發(fā)明者加藤政人, 宮島茂信 申請(qǐng)人:阿爾卑斯電氣株式會(huì)社