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JP2008010023A - Manufacturing method of thin film magnetic head - Google Patents

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JP2008010023A
JP2008010023A JP2006176433A JP2006176433A JP2008010023A JP 2008010023 A JP2008010023 A JP 2008010023A JP 2006176433 A JP2006176433 A JP 2006176433A JP 2006176433 A JP2006176433 A JP 2006176433A JP 2008010023 A JP2008010023 A JP 2008010023A
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Japan
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magnetic field
pinned layer
polishing
thin film
layer
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Application number
JP2006176433A
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Japanese (ja)
Inventor
Hideaki Tanaka
秀明 田中
Shinji Sasaki
新治 佐々木
Makoto Torigoe
誠 鳥越
Koji Kataoka
宏治 片岡
Takayoshi Otsu
孝佳 大津
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HGST Netherlands BV
HGST Inc
Original Assignee
Hitachi Global Storage Technologies Netherlands BV
Hitachi Global Storage Technologies Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】磁気ディスク装置の高記録密度化に対応してヘッド素子のサイズが狭小化している。素子寸法の微細化に伴い研磨加工が磁気抵抗効果素子に与える加工ダメージを如何に小さくするかが極めて重要な課題となっている。
【解決手段】ワーク保持治具63に磁界発生機構632を装着し、ローバー50を接着材により磁界発生機構632に貼り付けて、GMR素子12のピンド層24の磁気モーメントを補強する。磁界発生機構632の磁界発生方向は、ピンド層24の磁化方向26bと一致している。次にローバー50の、後で浮上面となる面を、表面が所定の形状の研磨定盤64に所定の力で押しつけ、研磨定盤64を回転させると同時に、ワーク保持治具63を揺動機構部61により定盤の半径方向に揺動させ、所定の加工量を研磨して除去する。
【選択図】図1
The size of a head element is reduced in response to an increase in recording density of a magnetic disk device. Along with the miniaturization of the element size, how to reduce the processing damage caused by the polishing process on the magnetoresistive element is a very important issue.
A magnetic field generating mechanism 632 is mounted on a work holding jig 63, and a row bar 50 is attached to the magnetic field generating mechanism 632 with an adhesive to reinforce the magnetic moment of the pinned layer 24 of the GMR element 12. The magnetic field generation direction of the magnetic field generation mechanism 632 coincides with the magnetization direction 26 b of the pinned layer 24. Next, the surface of the row bar 50 that will later become the air bearing surface is pressed against the polishing surface plate 64 having a predetermined shape with a predetermined force, and the polishing surface plate 64 is rotated and simultaneously the workpiece holding jig 63 is swung. The mechanism 61 is swung in the radial direction of the surface plate to polish and remove a predetermined processing amount.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は磁気ディスク装置に搭載される薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method of manufacturing a thin film magnetic head mounted on a magnetic disk device.

近年、コンピュータの外部記録装置として用いられている磁気ディスク装置は大容量化が進み、その記録密度は年々高まっている。磁気ディスク装置は、大別すると磁気ディスクと磁気ヘッド(薄膜磁気ヘッド)から構成されている。また、薄膜磁気ヘッドは、記録用素子としての誘導型磁気変換素子(インダクティブ型素子)と、再生用素子としての磁気抵抗効果(Magnetoresistive:MR)素子とで構成されている。磁気抵抗効果素子としてはGMR(Giant Magnetoresistive)素子が一般的であるが、TMR素子の実用化も進められている。
薄膜磁気ヘッドは、一般的に、以下のような製造方法で作製される。まず、セラミックのウエハ上に薄膜成膜技術とリソグラフィ技術により、磁気抵抗効果素子(GMR素子)とインダクティブ型素子を積層して複数のヘッド素子を形成する。その後、ウエハを一列ずつ切り出し、複数のヘッド素子が連結した状態のブロック(ローバー)とする。このローバーの、後で浮上面となる面を、GMR素子の高さを規制すると同時に平滑に研磨加工する。その後、研磨加工した面に、浮上レールをドライエッチングにより形成する。この後、ローバーをヘッド素子毎に切断して、各薄膜磁気ヘッドに分割する。このような薄膜磁気ヘッドの製造方法は、特許文献1に記載されている。
In recent years, the capacity of a magnetic disk device used as an external recording device of a computer has been increased, and its recording density has been increasing year by year. The magnetic disk device is roughly composed of a magnetic disk and a magnetic head (thin film magnetic head). The thin film magnetic head includes an inductive magnetic transducer (inductive element) as a recording element and a magnetoresistive (MR) element as a reproducing element. As a magnetoresistive effect element, a GMR (Giant Magnetoresistive) element is generally used, but a TMR element is being put into practical use.
A thin film magnetic head is generally manufactured by the following manufacturing method. First, a magnetoresistive effect element (GMR element) and an inductive element are stacked on a ceramic wafer by a thin film deposition technique and a lithography technique to form a plurality of head elements. Thereafter, the wafers are cut out one by one to form a block (row bar) in which a plurality of head elements are connected. The surface of this row bar that will later become the air bearing surface is polished smoothly while regulating the height of the GMR element. Thereafter, a floating rail is formed on the polished surface by dry etching. Thereafter, the row bar is cut for each head element and divided into thin film magnetic heads. A method of manufacturing such a thin film magnetic head is described in Patent Document 1.

上記研磨加工において、ELG(エレクトロラッピングガイド)センサの出力に基づいてGMR素子高さの制御を行うのが一般的である。特許文献2には、ELGセンサの抵抗自体が周囲の磁界により変動して正確な研磨量を把握できず、正しい素子高さ制御を行えない場合があるので、ELGセンサに使われているGMR膜のフリー層の磁化方向とピンド層の磁化方向とがほぼ平行になるように、ピンド層がピン止めされている方向に直流バイアス磁界を印加しながら研磨する方法が開示されている。   In the polishing process, the GMR element height is generally controlled based on the output of an ELG (electro lapping guide) sensor. In Patent Document 2, since the resistance of the ELG sensor itself is fluctuated by the surrounding magnetic field and an accurate polishing amount cannot be grasped and correct element height control cannot be performed, the GMR film used in the ELG sensor is sometimes not available. A method of polishing while applying a DC bias magnetic field in the direction in which the pinned layer is pinned is disclosed so that the magnetization direction of the free layer and the magnetization direction of the pinned layer are substantially parallel.

特開2002−331452号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2002-331452 特開2003−91804号公報JP 2003-91804 A

高記録密度化を実現するには、記録用素子及び磁気抵抗効果素子の素子サイズを狭小化し、磁気ディスク上の1ビットの大きさを小さくする必要がある。そのため、高記録密度化に対応して、素子サイズは年々小さくなっており、特にGMR素子等の磁気抵抗効果素子の素子サイズは、サブミクロンオーダとなっている。ところが、素子サイズの狭小化にともない、GMR素子の反強磁性層の体積が減少すると、反強磁性層がピンド層の磁化方向の向きを決める交換結合力も減少する。したがって、磁化方向を決めているピンド層との交換結合が弱くなることにより、ピンド層の磁化方向が不安定になり、これに起因する不具合が深刻な課題になりつつある。   In order to realize a high recording density, it is necessary to reduce the element size of the recording element and the magnetoresistive effect element and to reduce the size of one bit on the magnetic disk. Therefore, the element size has been reduced year by year in response to the increase in recording density, and in particular, the element size of magnetoresistive effect elements such as GMR elements is on the order of submicrons. However, when the volume of the antiferromagnetic layer of the GMR element is reduced as the element size is reduced, the exchange coupling force that determines the direction of the magnetization direction of the pinned layer is also reduced. Therefore, since the exchange coupling with the pinned layer that determines the magnetization direction becomes weak, the magnetization direction of the pinned layer becomes unstable, and problems caused by this become a serious problem.

特に、素子サイズの狭小化に伴い、素子高さも微小になり、上記で説明したごとく、素子高さは研磨加工で寸法を制御して仕上げているので、ピンド層あるいは反強磁性層が、研磨加工による応力を受け、その応力により磁化方向が局部的若しくは全体的に歪曲して磁気的特性にダメージを受けると、ピンド層の磁化方向が不安定になり、GMR素子の特性を劣化させる。   In particular, as the element size becomes narrower, the element height also becomes minute. As explained above, the element height is finished by controlling the dimensions by polishing, so that the pinned layer or antiferromagnetic layer is polished. When the stress due to processing is received and the magnetization direction is locally or totally distorted by the stress and the magnetic characteristics are damaged, the magnetization direction of the pinned layer becomes unstable and the characteristics of the GMR element are deteriorated.

従って、上記従来技術では考慮されていないが、素子寸法の微細化に伴い研磨加工がGMR素子に与える加工ダメージを如何に小さくするかが極めて重要な課題となっている。
本発明の目的は、磁気抵抗効果素子のピンド層の磁気特性が不安定になりえる素子サイズであっても、出力特性が安定な薄膜磁気ヘッドを製造する方法を提供することである。
Therefore, although not taken into consideration in the above-described prior art, it is an extremely important issue how to reduce the processing damage that the polishing process gives to the GMR element as the element size is reduced.
An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a thin film magnetic head having stable output characteristics even when the element size of the pinned layer of the magnetoresistive effect element can be unstable.

上記目的を達成するための本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、
ウエハ上に少なくともフリー層とピンド層とを有する磁気抵抗効果素子を複数個形成するステップと、
前記ウエハから、複数の磁気抵抗効果素子が連結した状態のローバーを切り出すステップと、
前記磁気抵抗効果素子のピンド層の磁化方向と同じ方向に、当該ピンド層の保磁力以上の外部磁界を印加しながら、前記ローバーの後で浮上面となる面を研磨するステップと、
前記研磨後の面に、浮上レールを形成するステップと、
前記ローバーを前記磁気抵抗効果素子毎に切断するステップと、
を含むことを特徴とする。
前記ピンド層に印加する外部磁界の強度は、約130kA/m以上であることが望ましい。
In order to achieve the above object, a method of manufacturing a thin film magnetic head of the present invention includes:
Forming a plurality of magnetoresistive elements having at least a free layer and a pinned layer on the wafer;
Cutting out a row bar in a state where a plurality of magnetoresistive elements are connected from the wafer;
Polishing the surface that becomes the air bearing surface after the row bar while applying an external magnetic field equal to or greater than the coercive force of the pinned layer in the same direction as the magnetization direction of the pinned layer of the magnetoresistive element;
Forming a floating rail on the polished surface;
Cutting the row bar for each magnetoresistive element;
It is characterized by including.
The intensity of the external magnetic field applied to the pinned layer is preferably about 130 kA / m or more.

本発明によれば、磁気抵抗効果素子のピンド層の磁気特性が不安定になりえる素子サイズであっても、出力特性が安定な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。   According to the present invention, a thin film magnetic head having stable output characteristics can be manufactured even if the element size is such that the magnetic characteristics of the pinned layer of the magnetoresistive effect element can be unstable.

本発明の実施例による薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する前に、磁気ディスク装置の基本構成及び薄膜磁気ヘッドの基本構造を説明する。図2は、磁気ディスク装置の基本構成を説明する図であって、薄膜磁気ヘッドが磁気ディスクの磁界を読み取る工程の概略を示している図である。薄膜磁気ヘッド10は、基材(スライダ)11と、スライダ11の後端面に形成された磁気抵抗効果素子(GMR素子)12とを有し、回転する磁気ディスク13の上を浮上している。磁気ディスク13は記録単位が1ビット14で表される磁気情報を保持しており、磁気情報からの漏れ磁界15をGMR素子12が感知して信号として読み取る。GMR素子12の素子高さ16が漏れ磁界15を感知する感度に大きく影響する。薄膜磁気ヘッド10の浮上面A-Bは保護膜17で覆われている。なお、上記薄膜磁気ヘッド10は、GMR素子12を内蔵する再生ヘッドの例であるが、GMR素子12の上部にインダクティブ型素子が積層された複合ヘッドであっても良い。   Before describing a method of manufacturing a thin film magnetic head according to an embodiment of the present invention, a basic configuration of a magnetic disk device and a basic structure of a thin film magnetic head will be described. FIG. 2 is a diagram illustrating the basic configuration of the magnetic disk device, and is a diagram illustrating an outline of a process in which the thin film magnetic head reads the magnetic field of the magnetic disk. The thin film magnetic head 10 has a base material (slider) 11 and a magnetoresistive effect element (GMR element) 12 formed on the rear end surface of the slider 11, and floats on a rotating magnetic disk 13. The magnetic disk 13 holds magnetic information whose recording unit is represented by 1 bit 14, and the GMR element 12 senses and reads a leakage magnetic field 15 from the magnetic information as a signal. The element height 16 of the GMR element 12 greatly affects the sensitivity for detecting the leakage magnetic field 15. The air bearing surface AB of the thin film magnetic head 10 is covered with a protective film 17. The thin film magnetic head 10 is an example of a reproducing head incorporating the GMR element 12, but may be a composite head in which an inductive element is stacked on the GMR element 12.

薄膜磁気ヘッド10に内蔵されているGMR素子12の層構成の概略を図3に示す。図3に示す層構成は、矢印27の方向からみた場合とGMR素子12の位置関係が一致する。また、図2に示す薄膜磁気ヘッド10の、磁気ディスク13と対抗する面A-Bは、図3で示す面A-Bと一致している。GMR素子12は、強磁性層(フリー層)22、導電層23、強磁性層(ピンド層)24、反強磁性層25を有し、フリー層22の両脇にはハードバイアス層21が設けられ、ハードバイアス層21の上部には図示しない電極層が設けられている。フリー層22の磁化方向26dは、ハードバイアス層21の磁化方向26cと同じ向きで、磁気ディスク13からの漏れ磁界15と直行する向きで安定化されている。フリー層22の磁化方向26dは、フリー層22が漏れ磁界15を感知すると、漏れ磁界15の向きに従い回転する。   An outline of the layer structure of the GMR element 12 incorporated in the thin film magnetic head 10 is shown in FIG. In the layer configuration shown in FIG. 3, the positional relationship between the GMR element 12 and the case seen from the direction of the arrow 27 is the same. Further, the surface AB of the thin film magnetic head 10 shown in FIG. 2 that faces the magnetic disk 13 coincides with the surface AB shown in FIG. The GMR element 12 includes a ferromagnetic layer (free layer) 22, a conductive layer 23, a ferromagnetic layer (pinned layer) 24, and an antiferromagnetic layer 25. A hard bias layer 21 is provided on both sides of the free layer 22. An electrode layer (not shown) is provided on the hard bias layer 21. The magnetization direction 26 d of the free layer 22 is stabilized in the same direction as the magnetization direction 26 c of the hard bias layer 21 and in a direction orthogonal to the leakage magnetic field 15 from the magnetic disk 13. The magnetization direction 26 d of the free layer 22 rotates according to the direction of the leakage magnetic field 15 when the free layer 22 senses the leakage magnetic field 15.

一方、ピンド層24の磁化方向26bは、反強磁性層25との界面で生じる交換結合により反強磁性層25の磁化方向26aと同じ向きに固定されている。したがって、ピンド層24の磁化方向26bは、磁気ディスクからの漏れ磁界15によっては変化しない。なお、磁化方向26a及び26bは漏れ磁界15の向きと平行であればよい。すなわち、図3中の磁化方向26a及び26bの方向は一例であって、共に逆方向でもかまわない。正常なGMR素子12においては、フリー層22が漏れ磁界15を感知して回転し、ピンド層24の磁化方向26bとフリー層22の磁化方向26dとのなす角度が変化する。この角度の変化でGMR素子12の抵抗が変化する特性を利用し、磁気ディスク上の情報を信号として読み取ることができる。   On the other hand, the magnetization direction 26 b of the pinned layer 24 is fixed in the same direction as the magnetization direction 26 a of the antiferromagnetic layer 25 by exchange coupling generated at the interface with the antiferromagnetic layer 25. Therefore, the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 is not changed by the leakage magnetic field 15 from the magnetic disk. The magnetization directions 26 a and 26 b may be parallel to the direction of the leakage magnetic field 15. That is, the directions of the magnetization directions 26a and 26b in FIG. 3 are examples, and both may be reversed. In the normal GMR element 12, the free layer 22 rotates by sensing the leakage magnetic field 15, and the angle formed by the magnetization direction 26 b of the pinned layer 24 and the magnetization direction 26 d of the free layer 22 changes. Information on the magnetic disk can be read as a signal by utilizing the characteristic that the resistance of the GMR element 12 changes due to this change in angle.

図4は、本発明の実施例による薄膜磁気ヘッドの製造方法を概略的に示すフローチャートである。工程41では、アルチック材(AlO-TiC)等からなるセラミックのウエハ上にスパッタリング等の薄膜成膜技術とリソグラフィ技術を用いて、図3に示すような、フリー層22、導電層23、ピンド層24、反強磁性層25を積層し、フリー層22の両脇にハードバイアス層21及び図示しない電極層を積層して複数のヘッド素子を形成する。なお、上記の積層順は逆でも良く、反強磁性層25、ピンド層24、導電層23、フリー層22の順に積層しても良い。前者はTop Spin Valveタイプと呼ばれ、後者はBottom Spin Valveタイプと呼ばれる。 FIG. 4 is a flowchart schematically showing a method of manufacturing a thin film magnetic head according to an embodiment of the present invention. In step 41, a free layer 22 and a conductive layer 23 as shown in FIG. 3 are formed on a ceramic wafer made of an AlTiC material (Al 2 O 3 —TiC) using a thin film deposition technique such as sputtering and a lithography technique. A pinned layer 24 and an antiferromagnetic layer 25 are stacked, and a hard bias layer 21 and an electrode layer (not shown) are stacked on both sides of the free layer 22 to form a plurality of head elements. The stacking order may be reversed, and the antiferromagnetic layer 25, the pinned layer 24, the conductive layer 23, and the free layer 22 may be stacked in this order. The former is called Top Spin Valve type, and the latter is called Bottom Spin Valve type.

その後、基板切断工程42において、研削砥石やワイヤソ−等の切断技術によって、ウエハから複数のヘッド素子が連結した状態のローバーと称すブロックを切り出す。本実施例では、図5に示すように、ローバー50は、約50個のヘッド素子が連結したものであり、長さLは約2インチで、厚さtは約0.3mmである。但し、このブロックサイズは上記の例に限定されるものではない。   Thereafter, in a substrate cutting step 42, a block called a row bar in which a plurality of head elements are connected is cut out from the wafer by a cutting technique such as a grinding wheel or a wire saw. In this embodiment, as shown in FIG. 5, the row bar 50 is formed by connecting about 50 head elements, the length L is about 2 inches, and the thickness t is about 0.3 mm. However, this block size is not limited to the above example.

次に工程43において、上記ローバー50を研磨治具にワックス等により固定した後に、後で浮上面(図2中、A-B面)となる面を研磨定盤に押し付け研磨液を滴下しながら粗研磨加工する。   Next, in step 43, after the row bar 50 is fixed to the polishing jig with wax or the like, the surface that later becomes the air bearing surface (A-B surface in FIG. 2) is pressed against the polishing surface plate while dripping the polishing liquid. Rough polishing.

次に最終浮上面研磨工程44において、ローバー50の各ヘッド素子の浮上面となる部分の最終仕上げ研磨を行う。この最終仕上げ研磨は、ローバー50の各ヘッド素子の浮上面となる面(以下、浮上面)を所定の形状に高精度に仕上げるとともに、浮上面の表面粗さを所定の値に仕上げる工程である。なお、最終浮上面研磨工程44については、後で詳述する。   Next, in the final air bearing surface polishing step 44, final finishing polishing is performed on the portion of the row bar 50 that will be the air bearing surface of each head element. This final finish polishing is a step of finishing the surface (hereinafter referred to as the air bearing surface) of each head element of the row bar 50 to a predetermined shape with high accuracy and finishing the surface roughness of the air bearing surface to a predetermined value. . The final air bearing surface polishing step 44 will be described in detail later.

最終浮上面研磨工程44が終了した後に、工程45において浮上面に浅溝レール18と深溝19(図6参照)をイオンミリングやRIE等のドライ加工により形成する。具体的には、ローバー50をレール形成用の治具に熱可塑性の接着テープを用いて固定し、浮上面の表面にレジストを塗布し、露光・現像したのちに、レール以外の部分を上記ドライ加工により除去する。その後、浮上面上に残ったレジストを剥離する。上記レジスト塗布からレジスト剥離までのプロセスを2回繰り返すことにより、図6に示すような2段形状の浮上レール20、浅溝レール18を有する浮上面を形成することができる。   After the final air bearing surface polishing step 44 is finished, in step 45, shallow groove rails 18 and deep grooves 19 (see FIG. 6) are formed on the air bearing surface by dry processing such as ion milling or RIE. Specifically, the row bar 50 is fixed to a rail-forming jig using a thermoplastic adhesive tape, a resist is applied to the surface of the air bearing surface, and after exposure and development, the portions other than the rails are dried. Remove by processing. Thereafter, the resist remaining on the air bearing surface is peeled off. By repeating the process from the resist coating to the resist stripping twice, a floating surface having a two-stage floating rail 20 and a shallow groove rail 18 as shown in FIG. 6 can be formed.

最後に、工程46において、ローバー50を切断位置でダイシングやワイヤーで切断して分割し、図6に示す個々の薄膜磁気ヘッド10を完成させる。   Finally, in step 46, the row bar 50 is divided by dicing or cutting at the cutting position, thereby completing each thin film magnetic head 10 shown in FIG.

上記、最終浮上面研磨工程44は、GMR素子12の素子高さ16(図2参照)が仕様値に近い状態で研磨するため、反強磁性層25とピンド層24の交換結合が弱くなり、ピンド層24の磁化方向26bが不安定になる可能性が高い工程である。図7に研磨によるピンダメージの様子を示す。図7(a)は研磨前の反強磁性層25とピンド層24の各結晶内の磁気モーメントの方向112,111と、層全体の平均磁気モーメントの方向26a,26bを示す。図7(b)は、反強磁性層25とピンド層24の研磨定盤に近い領域114の研磨ダメージによって、粒径の小さい結晶の磁気モーメントの方向が変化し、層全体の平均磁気モーメント26A,26Bが小さくなった様子を示している。   In the final air bearing surface polishing step 44, polishing is performed in a state where the element height 16 (see FIG. 2) of the GMR element 12 is close to the specification value, so that the exchange coupling between the antiferromagnetic layer 25 and the pinned layer 24 becomes weak, This is a process in which the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 is highly likely to become unstable. FIG. 7 shows pin damage caused by polishing. FIG. 7A shows the magnetic moment directions 112 and 111 in the crystals of the antiferromagnetic layer 25 and the pinned layer 24 before polishing, and the directions 26a and 26b of the average magnetic moment of the entire layer. In FIG. 7B, the direction of the magnetic moment of the crystal having a small grain size is changed by the polishing damage in the region 114 near the polishing surface plate of the antiferromagnetic layer 25 and the pinned layer 24, and the average magnetic moment 26A of the entire layer is changed. , 26B are reduced.

図8にピンド層24の磁化方向26bの分布が変化する例を示す。図8(a)は研磨前の磁化方向の分布121に対して、研磨後の磁化方向の分布122が、スピン角度の中心は変わらず、強度が小さくなった場合であり、前記図7(b)に対応する。この場合は、磁化方向の総和の向きに変化は見られないが、強度が小さくなっているので外乱因子に弱く、再生出力にノイズが発生しやすくなる。図8(b)は、研磨後の磁化方向の分布123が、スピン角度の中心、強度とも変化した場合である。この場合は、磁化方向の総和の向きが変化するので、再生出力波形の対称性が悪くなる。図8(c)は、研磨後の磁化方向の分布124が、スピン角度の中心が180度回転した場合である。この場合は、磁化方向の総和の向きが反転しているので、再生出力も反転する。   FIG. 8 shows an example in which the distribution of the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 changes. FIG. 8A shows a case where the distribution 122 of the magnetization direction after polishing is the same as the distribution 121 of the magnetization direction before polishing, but the intensity is reduced without changing the center of the spin angle. ). In this case, no change is observed in the direction of the sum of the magnetization directions, but since the intensity is small, it is weak against a disturbance factor, and noise is easily generated in the reproduction output. FIG. 8B shows a case where the distribution 123 of the magnetization direction after polishing changes both in the center and intensity of the spin angle. In this case, since the direction of the summation of the magnetization directions changes, the symmetry of the reproduced output waveform is deteriorated. FIG. 8C shows the case where the distribution 124 of the magnetization direction after polishing is rotated by 180 degrees at the center of the spin angle. In this case, since the direction of the sum of the magnetization directions is reversed, the reproduction output is also reversed.

図9にピンド層24の磁化方向26bの総和の向きが反転した場合の出力特性を示す。正常なGMR素子の再生出力が出力特性31を示す場合、反強磁性層25とピンド層24の交換結合強度が弱くなって、ピンド層24の磁化方向26bが180度回転すると、再生出力が出力特性32のごとく反転してしまう。このため、最終浮上面研磨工程44においては、以下に説明するように、ピンド層24の磁化方向26bの不安定化を阻止することが磁気ヘッド特性の信頼性向上に有効となる。   FIG. 9 shows output characteristics when the direction of the sum of the magnetization directions 26b of the pinned layer 24 is reversed. When the reproduction output of a normal GMR element shows the output characteristic 31, when the exchange coupling strength between the antiferromagnetic layer 25 and the pinned layer 24 becomes weak and the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 rotates 180 degrees, the reproduction output is output. It will be inverted like the characteristic 32. For this reason, in the final air bearing surface polishing step 44, as described below, preventing the destabilization of the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 is effective in improving the reliability of the magnetic head characteristics.

図10(a)、(b)に、上記製造方法の最終浮上面研磨工程44において使用される研磨装置の構成を概略的に示す。図中、61は揺動機構部、62は研磨液、63はワーク保持治具、64は研磨用定盤、631は研磨装置の揺動機構取り付け部、632は磁界発生機構である。本実施例での最終仕上げ研磨は、キスラップ若しくはタッチラップと呼ばれる研磨方法で、予め研磨定盤上に平均粒径が100nm程度の研磨砥粒を固定化させて研磨を行う方法である。従って、研磨中滴下する研磨液62は潤滑油のみであり研磨砥粒は存在しない。ワーク保持治具63は揺動機構取り付け部631とローバー50の間に、ローバー50に磁界を印加できる磁界発生機構632を具備している。本実施例においては、磁界発生機構632として永久磁石を使用している。   10A and 10B schematically show the configuration of a polishing apparatus used in the final air bearing surface polishing step 44 of the above manufacturing method. In the figure, 61 is a swing mechanism, 62 is a polishing liquid, 63 is a work holding jig, 64 is a polishing surface plate, 631 is a swing mechanism mounting portion of the polishing apparatus, and 632 is a magnetic field generating mechanism. The final finish polishing in this embodiment is a polishing method called kiss wrap or touch wrap, and is performed by previously fixing polishing abrasive grains having an average particle size of about 100 nm on a polishing surface plate. Therefore, the polishing liquid 62 dripped during polishing is only lubricating oil, and there are no abrasive grains. The work holding jig 63 includes a magnetic field generating mechanism 632 that can apply a magnetic field to the row bar 50 between the swing mechanism attaching portion 631 and the row bar 50. In this embodiment, a permanent magnet is used as the magnetic field generating mechanism 632.

以下、図1を参照して、上記研磨装置を用いた本実施例の最終浮上面研磨工程44について詳細に説明する。工程100において、磁界発生機構632をワーク保持治具63の揺動機構取り付け部631に装着する。次に工程102において、ローバー50を弾性体などの接着材を介して磁界発生機構632に貼り付けて、ピンド層24の磁気モーメントを補強する。すなわち、磁界発生機構632の磁界発生方向は、ピンド層24の磁化方向26bと一致している。   Hereinafter, with reference to FIG. 1, the final air bearing surface polishing step 44 of the present embodiment using the polishing apparatus will be described in detail. In step 100, the magnetic field generating mechanism 632 is attached to the swing mechanism attaching portion 631 of the work holding jig 63. Next, in step 102, the row bar 50 is attached to the magnetic field generating mechanism 632 via an adhesive such as an elastic body to reinforce the magnetic moment of the pinned layer 24. That is, the magnetic field generation direction of the magnetic field generation mechanism 632 matches the magnetization direction 26 b of the pinned layer 24.

次に工程104において、ワーク保持治具63を研磨装置に装着し、工程106において、ローバー50の浮上面を、表面が所定の形状(平面あるいは球面あるいは円筒)の研磨定盤64に所定の力で押しつけ、研磨定盤64を回転させると同時に、ワーク保持治具63を揺動機構部61により定盤の半径方向に揺動させ、所定の加工量(例えば50nm)を研磨して除去する。研磨加工は、ダイヤモンドを含まないルブリカントと称する研磨液62を研磨定盤64上に滴下させながら、研磨定盤64を例えば10r/minで回転させ、ワーク保持治具63は50mm/sで揺動させて行う。ローバー50は磁界発生機構632により、磁界を印加された状態で研磨される。   Next, in step 104, the work holding jig 63 is mounted on the polishing apparatus, and in step 106, the air bearing surface of the row bar 50 is applied with a predetermined force to the polishing surface plate 64 whose surface has a predetermined shape (planar, spherical or cylindrical). Then, the work holding jig 63 is swung in the radial direction of the surface plate by the rocking mechanism 61 to polish and remove a predetermined processing amount (for example, 50 nm). In the polishing process, the polishing platen 64 is rotated at, for example, 10 r / min while a polishing liquid 62 called diamond-free lubricant 62 is dropped on the polishing platen 64, and the work holding jig 63 swings at 50 mm / s. To do. The row bar 50 is polished by a magnetic field generation mechanism 632 in a state where a magnetic field is applied.

次に工程108において、研磨開始からの研磨量を測定し、研磨加工の終点を検出する。研磨量は時間で制御する場合、またはローバー50に内在するELG(エレクトロラッピングガイド)素子もしくGMR素子自身の抵抗を測定して加工量を制御する場合があるが、いずれでもかまわない。所定の研磨量に達した場合、すなわち研磨加工の終点を検出したら、研磨を終了する(工程110)。   Next, in step 108, the polishing amount from the start of polishing is measured, and the end point of the polishing process is detected. The polishing amount may be controlled by time, or the processing amount may be controlled by measuring the resistance of the ELG (electro lapping guide) element or the GMR element itself in the row bar 50, but either method may be used. When the predetermined polishing amount is reached, that is, when the end point of the polishing process is detected, the polishing is finished (step 110).

なお、磁界発生機構632によりローバー50に印加する磁界の強度は、ピンド層24の保磁力以上であれば、ピンド層24の磁化方向26bの変化を抑止することができるので、磁界発生機構632の表面の磁界強度をガウスメータで測定して、1.6kGs(130kA/m)以上であることが望ましい。   In addition, if the intensity of the magnetic field applied to the row bar 50 by the magnetic field generation mechanism 632 is equal to or greater than the coercive force of the pinned layer 24, the change in the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 can be suppressed. It is desirable that the magnetic field strength of the surface is 1.6 kGs (130 kA / m) or more as measured by a gauss meter.

次に、図11を参照して、GMR素子12の層構造と、磁界の印加方向と、研磨方向との関係を説明する。図11は、GMR素子12がシングルレイヤ型のピンド層24の場合を示す。図に示す層構成の矢印27からみた場合がGMR素子12を描く方向と一致する。また、図中、64で示す面がGMR素子12を研磨する面と一致する。研磨方向はX方向(定盤の回転方向)とY方向(ワーク保持治具の揺動方向)である。磁界発生機構632の下に接着材(図示せず)などを介してローバー50を保持し、磁界発生機構632が発生する磁界の向き26eを、ピンド層24の磁化方向26bと一致させている。反強磁性層25の磁化方向26aによってピンド層24の磁化方向26bが決まるので、ピンド層24の磁化方向26bが逆向きの場合は磁界発生機構632の磁化方向26eも逆向きにする。   Next, with reference to FIG. 11, the relationship between the layer structure of the GMR element 12, the application direction of the magnetic field, and the polishing direction will be described. FIG. 11 shows a case where the GMR element 12 is a single layer type pinned layer 24. The direction seen from the arrow 27 of the layer structure shown in the figure coincides with the direction in which the GMR element 12 is drawn. In the figure, the surface indicated by 64 coincides with the surface for polishing the GMR element 12. The polishing directions are the X direction (rotating direction of the surface plate) and the Y direction (swing direction of the workpiece holding jig). The row bar 50 is held under the magnetic field generation mechanism 632 via an adhesive (not shown) or the like, and the magnetic field direction 26 e generated by the magnetic field generation mechanism 632 is made to coincide with the magnetization direction 26 b of the pinned layer 24. Since the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 is determined by the magnetization direction 26a of the antiferromagnetic layer 25, when the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 is reversed, the magnetization direction 26e of the magnetic field generating mechanism 632 is also reversed.

図12は、上記実施例の効果を説明するための図であり、図12(a)は上記実施例の最終浮上面研磨工程44において、約130kA/mの磁界をピンド層24の磁気モーメントの総和と同じ方向に印加して研磨した後、QST(クアジスタティックテスタ)測定で得たELG素子抵抗から換算した素子高さ16とQST測定で得たGMR素子出力の関係を示している。この場合、素子高さ16が約40nmとなった場合でも、良好な出力特性を示している。一方、図12(b)はピンド層24に磁界を印加しないで研磨した後、QST測定により得た換算素子高さ16と素子出力の関係を示している。前記図12(a)で使用した加工サンプルと同一のロットサンプルを研磨したにもかかわらず、この場合は、換算加工量が約100nmより小さくなると、出力値が負の値を示すサンプルが散見される。これは、ピンド層24の磁化方向の総和で決まる磁化方向26bが変わっってしまったことにより、GMR素子12の磁気特性の極性が変わったと考えられる。このように、本実施例の製造方法によれば、GMR素子の出力特性が安定でばらつきの少ない薄膜磁気ヘッドを製造することができる。また、図12(b)に示したようにGMR素子の素子高さ16が約100nm程度に小さくなると、ピンド層24の磁化方向26bの不安定性が顕著に見えてくる。このため、本実施例による製造方法を、素子高さ16が100nmより大きい時点から適用することが望ましい。   FIG. 12 is a diagram for explaining the effect of the above embodiment. FIG. 12A shows a magnetic moment of the pinned layer 24 by applying a magnetic field of about 130 kA / m in the final air bearing surface polishing step 44 of the above embodiment. The graph shows the relationship between the element height 16 converted from the ELG element resistance obtained by QST (quasistatic tester) measurement and the GMR element output obtained by QST measurement after applying and polishing in the same direction as the sum. In this case, even when the element height 16 is about 40 nm, good output characteristics are shown. On the other hand, FIG. 12B shows the relationship between the converted element height 16 and the element output obtained by QST measurement after polishing without applying a magnetic field to the pinned layer 24. Although the same lot sample as the processing sample used in FIG. 12A is polished, in this case, when the converted processing amount is smaller than about 100 nm, there are some samples in which the output value shows a negative value. The This is presumably because the polarity of the magnetic characteristics of the GMR element 12 has changed due to the change in the magnetization direction 26 b determined by the sum of the magnetization directions of the pinned layer 24. Thus, according to the manufacturing method of the present embodiment, a thin film magnetic head in which the output characteristics of the GMR element are stable and has little variation can be manufactured. Also, as shown in FIG. 12B, when the element height 16 of the GMR element is reduced to about 100 nm, the instability of the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 becomes noticeable. For this reason, it is desirable to apply the manufacturing method according to the present embodiment from the time when the element height 16 is larger than 100 nm.

図13も上記実施例の効果を説明するための図であり、研磨後の再生出力の分布(CDF)を示す。特性151は研磨時に磁界を印加しない場合、特性152は約80kA/mの磁界を印加した場合、特性153が上記実施例によるもので約130kA/mの磁界を印加した場合である。この結果から、磁界を印加しない場合、磁界を印加しても80kA/m程度では再生出力の分布を抑制する効果はなく、ピンド層24の保磁力以上の約130kA/mの磁界を印加した場合に、再生出力の分布を抑制する効果が現れている。   FIG. 13 is also a diagram for explaining the effect of the above embodiment, and shows the distribution (CDF) of the reproduction output after polishing. The characteristic 151 is when no magnetic field is applied during polishing, the characteristic 152 is when a magnetic field of about 80 kA / m is applied, and the characteristic 153 is according to the above embodiment, and a magnetic field of about 130 kA / m is applied. From this result, when a magnetic field is not applied, even if a magnetic field is applied, there is no effect of suppressing the distribution of reproduction output at about 80 kA / m, and a magnetic field of about 130 kA / m that is greater than the coercivity of the pinned layer 24 is applied. In addition, the effect of suppressing the distribution of the reproduction output appears.

上記実施例においては、GMR素子12がシングルレイヤ型のピンド層24の場合を例にして説明したが、その他、反強磁性性層25によって固定されるピンド層24がシンセティックフェリ型のGMR素子、あるいは反強磁性層がなくピンド層24自身で磁化方向26bを保持するセルフピン型のGMR素子であっても、得られる効果は同じである。ピンド層24がシンセティックフェリ型のGMR素子の場合は、ピンド層24がルテニウム等の中間層を介して2枚のピンド層がサンドイッチ構造をなしているが、ピンド層24の磁気モーメントの総和で決まる磁化方向に外部磁界を合わせるようにする。   In the above embodiment, the case where the GMR element 12 is the single layer type pinned layer 24 has been described as an example, but in addition, the pinned layer 24 fixed by the antiferromagnetic layer 25 is a synthetic ferri GMR element, Or even if it is a self-pinned GMR element which does not have an antiferromagnetic layer and maintains the magnetization direction 26b by the pinned layer 24 itself, the same effect can be obtained. When the pinned layer 24 is a synthetic ferrimagnetic GMR element, the pinned layer 24 has a sandwich structure of two pinned layers through an intermediate layer such as ruthenium, but is determined by the sum of the magnetic moments of the pinned layer 24. The external magnetic field is adjusted to the magnetization direction.

また、上記実施例では、磁界発生機構632に永久磁石を用いたが、電磁石など磁界を発生できるものであれば使用することができ、その場合、上記実施例と同じ効果を得ることができる。例えば、図14に示すようにGMR素子の導電層23にパルス電流を流す回路を設け、パルス電流により導電層23に発生する誘導磁界26fを、ピンド層24の磁化方向26bと同じ向きに向けて研磨しても、研磨中にピンド層24の磁化方向26bが回転することを抑制することができる。   Moreover, in the said Example, although the permanent magnet was used for the magnetic field generation mechanism 632, what can generate | occur | produce a magnetic field, such as an electromagnet, can be used, In that case, the same effect as the said Example can be acquired. For example, as shown in FIG. 14, a circuit for supplying a pulse current to the conductive layer 23 of the GMR element is provided, and the induced magnetic field 26f generated in the conductive layer 23 by the pulse current is directed in the same direction as the magnetization direction 26b of the pinned layer 24. Even if it polishes, it can suppress that the magnetization direction 26b of the pinned layer 24 rotates during grinding | polishing.

また、上記実施例では、GMR素子を用いてその効果を実証したが、磁気抵抗効果素子がTMR(トンネルバリアMR)素子あるいはCPP型GMR素子であっても、ピンド層24の構成は基本的に同じであるので、上記実施例と同様に磁化方向を安定化できることはいうまでもない。   In the above embodiment, the effect was demonstrated using the GMR element. However, even if the magnetoresistive element is a TMR (tunnel barrier MR) element or a CPP type GMR element, the configuration of the pinned layer 24 is basically the same. Since they are the same, it is needless to say that the magnetization direction can be stabilized as in the above embodiment.

以上詳細に説明したように上記実施例によれば、ローバーあるいはスライダ上の磁気抵抗効果素子のピンド層の磁化方向が安定化する方向に外部磁界を印加した状態で、薄膜磁気ヘッドの浮上面を研磨加工する。このように、研磨加工中にピンド層の磁化方向を安定化することにより磁気特性の安定な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。この結果、高歩留まりでかつ信頼性の高い薄膜磁気ヘッドの製造が可能となる。   As described above in detail, according to the above-described embodiment, the air bearing surface of the thin film magnetic head is applied with an external magnetic field applied in a direction in which the magnetization direction of the pinned layer of the magnetoresistive element on the row bar or slider is stabilized. Polishing. Thus, a thin film magnetic head having stable magnetic characteristics can be manufactured by stabilizing the magnetization direction of the pinned layer during polishing. As a result, it is possible to manufacture a thin film magnetic head with high yield and high reliability.

以上に述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではない。例えば、研磨加工後に、磁気抵抗効果素子の磁気的安定化を目的としてパルス電流などを磁気抵抗効果素子あるいは記録素子に印加して磁気ヘッドの磁気特性を阻害するひずみを緩和させるなどの磁気抵抗効果素子の特性を改善する方法があるが、本発明に関わる薄膜磁気ヘッドの製造方法と相反するものではなく、組み合わせて使用することにより、更に磁気抵抗効果素子の出力特性が安定でばらつきのすくない磁気ヘッドを製造することができることは言うまでもない。   All the embodiments described above are illustrative of the present invention and are not intended to be limiting. For example, after polishing, the magnetoresistive effect such as applying a pulse current to the magnetoresistive effect element or the recording element for the purpose of magnetic stabilization of the magnetoresistive effect element to alleviate the distortion that hinders the magnetic characteristics of the magnetic head. There is a method to improve the characteristics of the element, but this is not in conflict with the method of manufacturing the thin film magnetic head according to the present invention. By using it in combination, the output characteristics of the magnetoresistive effect element are more stable and less variable. It goes without saying that the head can be manufactured.

図4の最終浮上面研磨工程の詳細な工程を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detailed process of the last air bearing surface grinding | polishing process of FIG. 磁気ディスク装置の基本構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a basic configuration of a magnetic disk device. 磁気抵抗効果素子(GMR素子)の積層構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the laminated structure of a magnetoresistive effect element (GMR element). 本発明の実施例による薄膜磁気ヘッドの製造方法のフローチャートである。4 is a flowchart of a method of manufacturing a thin film magnetic head according to an embodiment of the present invention. ローバーの斜視図である。It is a perspective view of a rover. 薄膜磁気ヘッドの浮上面形状を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the air bearing surface shape of a thin film magnetic head. 研磨によるピンダメージの様子を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the mode of the pin damage by grinding | polishing. 研磨のダメージによるピンド層の磁化方向の分布を示す図である。It is a figure which shows distribution of the magnetization direction of the pinned layer by the damage of grinding | polishing. GMR素子の出力特性を示す図である。It is a figure which shows the output characteristic of a GMR element. 図4の最終浮上面研磨工程で使用する研磨装置の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the grinding | polishing apparatus used at the last air bearing surface grinding | polishing process of FIG. GMR素子の層構造と、磁界の印加方向と、研磨方向との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the layer structure of a GMR element, the application direction of a magnetic field, and a grinding | polishing direction. 最終仕上げ研磨後の素子高さと再生出力の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the element height after final finish grinding | polishing, and a reproduction output. 最終仕上げ研磨後の再生出力の分布(CDF)を示す図である。It is a figure which shows distribution (CDF) of the reproduction output after final finish grinding | polishing. 磁界発生手段の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of a magnetic field generation means.

符号の説明Explanation of symbols

10…薄膜磁気ヘッド、11…浮上レール、12…磁気抵抗効果素子(GMR素子)、
13…磁気ディスク、14…記録単位(1ビット)、15…漏れ磁界、16…素子高さ、17…保護膜、18…浅溝レール、19…深溝、20…浮上レール、21…ハードバイアス層、22…フリー層、23…導電層、24…ピンド層、25…反強磁性層、26a…反強磁性層の磁化方向、26b…ピンド層の磁化方向、26cバイアス磁化方向、26d…フリー層の磁化方向、26e、26f…磁界印加方向、31,32…出力特性、50…ローバー、61…揺動機構部、62…研磨液、63…ワーク保持治具、64…研磨定盤、111,112…磁気モーメント、114…研磨ダメージ領域、153…再生出力の分布、631…研磨装置の揺動機構取り付け部、632…磁界発生機構。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Thin film magnetic head, 11 ... Floating rail, 12 ... Magnetoresistive effect element (GMR element),
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 ... Magnetic disk, 14 ... Recording unit (1 bit), 15 ... Leakage magnetic field, 16 ... Element height, 17 ... Protective film, 18 ... Shallow groove rail, 19 ... Deep groove, 20 ... Floating rail, 21 ... Hard bias layer , 22 ... free layer, 23 ... conductive layer, 24 ... pinned layer, 25 ... antiferromagnetic layer, 26a ... magnetization direction of antiferromagnetic layer, 26b ... magnetization direction of pinned layer, 26c bias magnetization direction, 26d ... free layer 26e, 26f ... Magnetic field application direction, 31, 32 ... Output characteristics, 50 ... Rover, 61 ... Oscillating mechanism, 62 ... Polishing liquid, 63 ... Work holding jig, 64 ... Polishing surface plate, 111, DESCRIPTION OF SYMBOLS 112 ... Magnetic moment, 114 ... Polishing damage area | region, 153 ... Distribution of reproduction | regeneration output, 631 ... Swing mechanism attachment part of a polishing apparatus, 632 ... Magnetic field generation mechanism.

Claims (13)

ウエハ上に少なくともフリー層とピンド層とを有する磁気抵抗効果素子を複数個形成するステップと、
前記ウエハから、複数の磁気抵抗効果素子が連結した状態のローバーを切り出すステップと、
前記磁気抵抗効果素子のピンド層の磁化方向と同じ方向に、当該ピンド層の保磁力以上の外部磁界を印加しながら、前記ローバーの、後で浮上面となる面を研磨するステップと、
前記研磨後の面に、浮上レールを形成するステップと、
前記ローバーを前記磁気抵抗効果素子毎に切断するステップと、
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Forming a plurality of magnetoresistive elements having at least a free layer and a pinned layer on the wafer;
Cutting out a row bar in a state where a plurality of magnetoresistive elements are connected from the wafer;
Polishing the surface of the row bar that later becomes the air bearing surface while applying an external magnetic field equal to or greater than the coercive force of the pinned layer in the same direction as the magnetization direction of the pinned layer of the magnetoresistive element;
Forming a floating rail on the polished surface;
Cutting the row bar for each magnetoresistive element;
A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising:
前記ピンド層に印加する外部磁界の強度は、約130kA/m以上であることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   2. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, wherein the intensity of the external magnetic field applied to the pinned layer is about 130 kA / m or more. 前記ピンド層がシングルレイヤ型の場合、前記研磨ステップにおいて該シングルレイヤ型ピンド層の磁化方向と同じ方向に外部磁界を印加しながら研磨することを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   2. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein when the pinned layer is a single layer type, the polishing is performed while applying an external magnetic field in the same direction as the magnetization direction of the single layer type pinned layer in the polishing step. Method. 前記ピンド層がシンセティックフェリ型の場合、前記研磨ステップにおいて該シンセティックフェリ型ピンド層の磁気モーメントの総和と同じ方向に外部磁界を印加しながら研磨することを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   2. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein when the pinned layer is of a synthetic ferri type, the polishing is performed while applying an external magnetic field in the same direction as the sum of the magnetic moments of the synthetic ferri type pinned layer in the polishing step. Manufacturing method. 前記ピンド層がセルフピン型の場合、前記研磨ステップにおいて該セルフピン型ピンド層の磁化方向と同じ方向に外部磁界を印加しながら研磨することを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   2. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, wherein when the pinned layer is a self-pinned type, polishing is performed while applying an external magnetic field in the same direction as the magnetization direction of the self-pinned pinned layer in the polishing step. 前記磁気抵抗効果素子は前記ピンド層に隣接して反強磁性層を有し、該ピンド層の磁化方向は該反強磁性層との界面で生じる交換結合磁界により当該反強磁性層の磁化方向に固定されていることを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   The magnetoresistive element has an antiferromagnetic layer adjacent to the pinned layer, and the magnetization direction of the pinned layer is the magnetization direction of the antiferromagnetic layer by an exchange coupling magnetic field generated at the interface with the antiferromagnetic layer. 2. A method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, wherein the thin film magnetic head is fixed to the head. 前記ウエハに磁気抵抗効果素子を形成するステップにおいて、さらに該磁気抵抗効果素子に隣接して誘導型磁気変換素子を形成することを特徴とする請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   2. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 1, wherein in the step of forming the magnetoresistive effect element on the wafer, an inductive magnetic conversion element is further formed adjacent to the magnetoresistive effect element. ウエハ上に少なくともフリー層とピンド層とを有する磁気抵抗効果素子を複数個形成するステップと、
前記ウエハから、複数の磁気抵抗効果素子が連結した状態のローバーを切り出すステップと、
前記ローバーを保持治具に装着された磁界発生機構に取り付け、該磁界発生機構により前記磁気抵抗効果素子のピンド層の磁化方向と同じ方向に、当該ピンド層の保磁力以上の磁界を印加しながら、前記ローバーの、後で浮上面となる面を研磨定盤に押し付け、該研磨定盤を回転させ、前記保持治具を当該研磨定盤の半径方向に揺動させて研磨するステップと、
前記研磨後の面に、浮上レールを形成するステップと、
前記ローバーを前記磁気抵抗効果素子毎に切断するステップと、
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Forming a plurality of magnetoresistive elements having at least a free layer and a pinned layer on the wafer;
Cutting out a row bar in a state where a plurality of magnetoresistive elements are connected from the wafer;
The row bar is attached to a magnetic field generating mechanism mounted on a holding jig, and the magnetic field generating mechanism applies a magnetic field greater than the coercive force of the pinned layer in the same direction as the magnetization direction of the pinned layer of the magnetoresistive effect element. Pressing the surface of the row bar that will later become the air bearing surface against a polishing platen, rotating the polishing platen, and swinging the holding jig in the radial direction of the polishing platen for polishing;
Forming a floating rail on the polished surface;
Cutting the row bar for each magnetoresistive element;
A method of manufacturing a thin film magnetic head, comprising:
前記磁界発生機構が前記ピンド層に印加する磁界の強度は、約130kA/m以上であることを特徴とする請求項8記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   9. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 8, wherein the intensity of the magnetic field applied to the pinned layer by the magnetic field generation mechanism is about 130 kA / m or more. 前記磁界発生機構が、永久磁石であることを特徴とする請求項8記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   9. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 8, wherein the magnetic field generating mechanism is a permanent magnet. 前記磁界発生機構が、電磁石であることを特徴とする請求項8記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   9. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 8, wherein the magnetic field generating mechanism is an electromagnet. 前記磁界発生機構が、前記磁気抵抗効果素子の導電層と、該導電層にパルス電流を流す回路で構成され、該導電層に発生する誘導磁界を前記ピンド層に印加することを特徴とする請求項8記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   The magnetic field generation mechanism includes a conductive layer of the magnetoresistive effect element and a circuit that applies a pulse current to the conductive layer, and applies an induced magnetic field generated in the conductive layer to the pinned layer. Item 9. A method of manufacturing a thin film magnetic head according to Item 8. 前記ウエハに磁気抵抗効果素子を形成するステップにおいて、さらに該磁気抵抗効果素子に隣接して誘導型磁気変換素子を形成することを特徴とする請求項8記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。   9. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 8, wherein in the step of forming the magnetoresistive effect element on the wafer, an inductive magnetic conversion element is further formed adjacent to the magnetoresistive effect element.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009119582A (en) * 2007-11-19 2009-06-04 Hitachi Computer Peripherals Co Ltd Lapping device and lapping method

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