JP2000215430A - 磁気ヘッドおよびその製造方法並びに磁気ディスク装置 - Google Patents

磁気ヘッドおよびその製造方法並びに磁気ディスク装置

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JP2000215430A JP11016929A JP1692999A JP2000215430A JP 2000215430 A JP2000215430 A JP 2000215430A JP 11016929 A JP11016929 A JP 11016929A JP 1692999 A JP1692999 A JP 1692999A JP 2000215430 A JP2000215430 A JP 2000215430A
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magnetic
head
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Ichiro Yagi
伊知郎 八木
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ヘッドコア部が損傷を受けることなく、エア
ベアリング面に適当な粗さが付与された磁気ヘッドおよ
びその製造方法並びに磁気ディスク装置を提供する。 【解決手段】 アルミナ中に粒状の炭化チタンを分散さ
せて構成したアルティックからなる基体上にヘッドコア
部を形成し（ステップＳ１１）、さらに、エアベアリン
グ面を形成する（ステップＳ１２）。次に、プラズマ酸
化を行い（ステップＳ１８）、エアベアリング面の基体
領域にのみ、高さが５ｎｍ程度の多数の凸部を選択的に
形成する。この凸部は、炭化チタン粒子のうちのエアベ
アリング面露出部分が選択的に酸化されて形成された酸
化チタンよりなる。また、プラズマ酸化（ステップＳ１
８）の前に、ＡＢＳにフォトレジストを塗布し（ステッ
プＳ１４）、それを除去する（ステップＳ１６）ように
すると、凸部の成長が促進される。作製された磁気ヘッ
ドは記録媒体に吸着するおそれがなく、ＣＳＳ特性に優
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、基体上に書き込み
用の磁気ヘッド素子および読み出し用の磁気ヘッド素子
のうちの少なくとも一方を含むヘッドコア部が形成され
た磁気ヘッドおよびその製造方法並びに磁気ディスク装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータなどの磁気記録装置
の分野においては、面記録密度を向上させるための研究
開発が活発になされている。図１１は、磁気記録装置の
一例である磁気ディスク装置の一般的構成を表すもので
ある。この磁気ディスク装置では、基体上にヘッドコア
部が形成されてなる磁気ヘッドスライダ（以下、単に磁
気ヘッドまたはヘッドとも記す。）１００が、記録媒体
としての磁気ディスク（以下、単にディスクとも記
す。）１１０の表面に対向配置されている。なお、通
常、磁気ディスク装置は複数の磁気ディスクを備え、そ
れら磁気ディスクの各面にそれぞれ１個ずつ磁気ヘッド
スライダが設けられているが、ここでは、磁気ヘッドス
ライダ１個、磁気ディスク１枚のみを図示して他は省略
している。磁気ディスク１１０は、スピンドルモータ１
１１により回転するようになっている。磁気ヘッド１０
０は、一端側１３２ｐが駆動アーム１３１に取り付けら
れたサスペンション１３２の他端側１３２ｑの先端部に
よって担持されている。また、この磁気ディスク装置
は、駆動アーム１３１の基部側に磁気ディスク１１０の
トラック上における磁気ヘッド１００の位置決めを行う
ためのキャリッジ部１２０を備えている。キャリッジ部
１２０は、回転軸１２１と、回転軸１２１を中心として
回動可能に設けられたキャリッジ１２２と、ボイスコイ
ルモータ等からなるアクチュエータ１２３とを含んで構
成されている。アクチュエータ１２３は、キャリッジ１
２２を回転軸１２１を中心として回動させるように駆動
し、これにより、磁気ヘッド１００は磁気ディスク１１
０の半径方向（図１１の矢印方向）に移動可能になって
いる。
【０００３】このような構成を有する磁気ディスク装置
では、一般に、以下のようにして情報の記録・再生が行
われる。すなわち、ディスク１１０が回転していない時
には、サスペンション１３２によって押圧されたヘッド
１００とディスク１１０とが接触している。ディスク１
１０を回転させると、ヘッド１００とディスク１１０と
の間に空気流が生じ、それに伴い揚力が生じる。これに
より、ヘッド１００はディスク１１０の表面から離れて
浮上し、揚力とサスペンション１３２の押圧力との釣り
合いによって微少間隔を保持しながらディスク１１０上
を相対的に移動し、情報の記録・再生を行う。なお、こ
のような記録・再生方法は、ＣＳＳ（Contact-Start-St
op）方式と呼ばれている。
【０００４】磁気ディスク装置が高い面記録密度を有す
るためには、磁気ヘッドと磁気ディスクとの接触面が平
滑であることが望ましく、特に、ＣＳＳ方式の装置で
は、ＣＳＳ動作を多数回繰り返した後においてもヘッド
およびディスクの接触面の状態が変化しない（すなわ
ち、ＣＳＳ特性に優れている）ことが望ましい。ところ
が、ヘッドおよびディスクの両方の表面が共に平滑であ
ると、ヘッドとディスクとが吸着し、結果的にはＣＳＳ
特性が悪化するという不都合が生じてしまう。従って、
従来の磁気ディスク装置では、ヘッドおよびディスクの
いずれか一方の表面粗さを粗くして、この吸着現象を回
避していた。
【０００５】ディスク側の表面を粗くした例としては、
例えば特開昭６１−２４６３８０号公報、特開平５−９
４６１８号公報および特開平５−１５９２７６号公報に
開示されているものがある。特開昭６１−２４６３８０
号公報には、表面にニッケル（Ｎｉ）合金めっき層が形
成された磁気ディスク基板を酸化雰囲気中で熱処理する
ことにより記録媒体としてのディスクの表面を粗面化す
る方法が開示されている。また、特開平５−９４６１８
号公報には、アモルファスカーボンよりなる磁気ディス
ク基板を酸化性ガス存在下で加熱処理することにより、
記録媒体としてのディスクの表面の粗さを調節する方法
が開示されている。さらに、特開平５−１５９２７６号
公報には、チタン（Ｔｉ）またはチタン合金上に、陽極
化成法などによって酸化チタン（ＴｉＯ2 ）を形成して
ディスクの表面に粗さを付与する磁気ディスクについて
開示されている。
【０００６】しかしながら、このように磁気ディスク側
を粗面化した場合には、ディスクとヘッドとが接触する
際に、ヘッドの側のヘッドコア部が損傷するおそれがあ
る。
【０００７】一方、磁気ヘッドの磁気ディスクと対向す
る面（以下、ＡＢＳ（Air BearingSurface)またはエア
ベアリング面）と記す。）を粗くした例としては、例え
ば特開昭６３−３７８７４号公報および特開平６−４４
７１７号公報に開示されているものがある。特開昭６３
−３７８７４号公報では、ＡＢＳと磁気ディスク表面と
の接触面積について考察を加えた上で、この接触面積を
所定値以下に制御するように構成した磁気ヘッドが開示
されているが、その具体的な制御方法は記載されていな
い。また、特開平６−４４７１７号公報では、ＡＢＳの
表面粗さについて考察を行った上で、この表面粗さに限
定を加えた磁気ヘッドが開示されているが、ここでも、
表面粗さを制御するための具体的な実現方法については
記載されていない。
【０００８】さらに、特開平２−９５８０７号公報にお
いて、焼結フェライトよりなる基体上に複数のヘッドコ
アを形成したのち、基体を切断して、複数の磁気ヘッド
を得る方法が開示されている。この方法によれば、基体
を酸化雰囲気中で熱処理することにより、基体表層部の
脱粒を防止することができる。しかしながら、ＡＢＳの
粗面化に関することは記載されていない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述した２つの例に代
表されるように、ＡＢＳが粗面化された磁気ヘッドは、
理論的には考案されているが、その具体的かつ有効な実
現手段は考案されていない。例えば、粗い砥粒を用いて
ＡＢＳを研磨することによりＡＢＳ表面を粗くすること
ができるが、この方法では、研磨時にヘッドコア部が損
傷してしまうという問題があった。従って、ヘッドコア
部が損傷を受けることなくＡＢＳが粗面化された磁気ヘ
ッドの開発が望まれている。
【００１０】なお、特開昭６１−５０９０６号公報にア
ルミナ系磁気ヘッド用材料の製造方法について開示され
ているが、磁気ヘッド自体の製造方法あるいは構成につ
いては記載されていない。
【００１１】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、ヘッドコア部が損傷を受けることな
く、記録媒体に対向することとなる面（ＡＢＳ）に適当
な粗さが付与された磁気ヘッドおよびその製造方法並び
に磁気ディスク装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明による磁気ヘッド
は、基体と、この基体上に形成され、書き込み用の磁気
ヘッド素子および読み出し用の磁気ヘッド素子のうちの
少なくとも一方を含むヘッドコア部とを備えた磁気ヘッ
ドであって、基体の一端面とヘッドコア部の一端面と
が、記録媒体に対向することとなる一平面を構成すると
共に、基体の一端面の面粗さをヘッドコア部の一端面の
面粗さよりも粗く形成したものである。
【００１３】本発明による磁気ヘッドの製造方法は、基
体と、この基体上に形成され、書き込み用の磁気ヘッド
素子および読み出し用の磁気ヘッド素子のうちの少なく
とも一方を含むヘッドコア部とを備えた磁気ヘッドの製
造方法であって、基体上にヘッドコア部を形成したの
ち、基体の一端面とヘッドコア部の一端面とを含むと共
に記録媒体と対向することとなる一平面を形成する工程
と、一平面のうちの基体の一端面に化学的処理を施すこ
とによって、基体の一端面を選択的に粗面化する工程と
を含むようにしたものである。
【００１４】本発明による磁気ディスク装置は、基体
と、この基体上に形成され、書き込み用の磁気ヘッド素
子および読み出し用の磁気ヘッド素子のうちの少なくと
も一方を含むヘッドコア部とを有する磁気ヘッドを備え
た磁気ディスク装置であって、基体の一端面とヘッドコ
ア部の一端面とが、記録媒体に対向することとなる一平
面を構成すると共に、基体の一端面の面粗さをヘッドコ
ア部の一端面の面粗さよりも粗く形成したものである。
【００１５】本発明の磁気ヘッド、その製造方法または
磁気ディスク装置では、基体の一端面およびヘッドコア
部の一端面を含む一平面にうちの基体の一端面が選択的
に粗面化され、ヘッドコア部の一端面よりも面粗さが粗
くなっている。
【００１６】本発明の磁気ヘッド、その製造方法または
磁気ディスク装置では、基体の一端面にのみ所定の高さ
の凸部が形成されるようにしてもよい。凸部の高さとし
ては、２ｎｍ以上７ｎｍ以下の値が望ましい。
【００１７】また、本発明の磁気ヘッド、その製造方法
または磁気ディスク装置では、基体を、絶縁性物質から
なる母材に金属および金属化合物のうちの少なくとも一
方からなる粒状体を分散させて構成したものとすること
が望ましい。具体的には、酸化アルミニウム（Ａｌ2 Ｏ
3 ）からなる母材に少なくとも炭化チタン（ＴｉＣ）を
分散させて構成したものが望ましい。
【００１８】また、本発明の磁気ヘッド、その製造方法
または磁気ディスク装置では、基体の一端面に露出した
粒状体に所定の化学的処理を施すことによって、基体の
一端面に凸部を形成するようにしてもよい。化学的処理
は、所定の化学元素のプラズマ雰囲気中で行うようにし
てもよい。また、酸化処理により行うことが望ましい。
【００１９】さらに、本発明の磁気ヘッドの製造方法で
は、平面形成工程の後、粗面化工程の前に、基体の一端
面の表面処理を行う工程を含むようにしてもよい。表面
処理の一例としては、基体の一端面に対して所定の皮膜
を形成する工程と、それを除去する工程とを含む処理が
挙げられる。皮膜としては、フォトリソグラフィ工程で
用いられるフォトレジスト膜を形成するようにしてもよ
い。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。ここでは、本発明に係る磁
気ヘッドの一例として、書き込み用の誘導型磁気変換素
子を有する記録ヘッドと読み出し用の磁気抵抗（以下、
ＭＲ（Magneto Resistive ）と記す。）素子を有する再
生ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドおよ
びその製造方法について説明する。
【００２１】（第１の実施の形態）まず、図１ないし図
６を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘ
ッドの製造方法としての複合型薄膜磁気ヘッドの製造方
法について説明する。本実施の形態に係る磁気ヘッド
は、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法によって
具現化されるので、以下併せて説明する。図１は、本実
施の形態の製造方法を表すフローチャートである。図２
ないし図４は、本実施の形態の製造方法の主要な工程を
表す断面図である。なお、図２ないし図４においては、
エアベアリング面に垂直な断面を示している。図５は、
磁気ヘッドの基体の断面構造を模式的に表したものであ
る。また、図６は、エアベアリング面の側から見た本実
施の形態の磁気ヘッドスライダの斜視図である。図６に
示した磁気ヘッドスライダ１は、例えば、上記の図１１
に示した磁気ディスク装置の磁気ヘッドスライダ１００
と同様の配置構成で用いられるものである。本実施の形
態に係る磁気ディスク装置の全体構成は図１１に示した
構成と同様であり、ここではその説明を省略する。
【００２２】本実施の形態に係る製造方法では、まず、
図１に示したように、アルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｔｉ
Ｃ）からなる基体上に、以下に述べる方法によりヘッド
コア部を形成する（図１ステップＳ１）。図５（Ａ）に
示したように、基体１０の形成材料であるアルティック
としては、絶縁性材料である酸化アルミニウム（Ａｌ2
Ｏ3 ；以下、アルミナとも記す。）１０ａに粒状の炭化
チタン（ＴｉＣ）１０ｂを分散させて構成したものを用
いる。なお、炭化チタンの粒径は、例えば２〜３μｍ程
度である。
【００２３】次に、図２に示したように、基体１０上に
例えばアルミナよりなる絶縁層２１を堆積する。次に、
絶縁層２１上に、再生ヘッド用の下部シールド層２２を
形成する。次に、下部シールド層２２上に、例えばアル
ミナを１００〜２００ｎｍの厚みでスパッタ堆積し、シ
ールドギャップ膜２３を形成する。次に、シールドギャ
ップ膜２３上に、再生用のＭＲ素子を構成するためのＭ
Ｒ膜２４を、数１０ｎｍの厚みに形成し、高精度のフォ
トリソグラフィで所望の形状にパターニングする。次
に、ＭＲ膜２４の両側に、このＭＲ膜２４と電気的に接
続する引き出し電極層としてのリード層（図示せず）を
形成したのち、このリード層、シールドギャップ膜２３
およびＭＲ膜２４上に、シールドギャップ膜２５を形成
し、ＭＲ膜２４をシールドギャップ膜２３，２５内に埋
設する。次に、シールドギャップ膜２５上に、再生ヘッ
ドと記録ヘッドの双方に用いる磁気材料、例えばパーマ
ロイ（ＮｉＦｅ）からなる上部シールド兼下部磁極（以
下、下部磁極と記す。）２６を形成する。ここで、ＭＲ
膜２４からなるＭＲ素子が、本発明における「読み出し
用の磁気ヘッド素子」に対応している。
【００２４】次に、図３に示したように、下部磁極２６
上に、絶縁膜、例えばアルミナ膜よりなる記録ギャップ
層２７を形成し、この記録ギャップ層２７上に、フォト
レジスト層２８を、高精度のフォトリソグラフィで所定
のパターンに形成する。次に、フォトレジスト層２８上
に、例えばめっき法により、例えば銅（Ｃｕ）よりなる
誘導型の記録ヘッド用の第１層目の薄膜のコイル２９を
形成する。次に、フォトレジスト層２８およびコイル２
９を覆うようにして、フォトレジスト層３０を、高精度
のフォトリソグラフィで所定のパターンに形成する。次
に、コイル２９の平坦化およびコイル２９間の絶縁化の
ために、例えば２５０℃の温度で熱処理する。次に、フ
ォトレジスト層３０上に、例えばめっき法により、例え
ば銅よりなる第２層目の薄膜のコイル３１を形成する。
次に、フォトレジスト層３０およびコイル３１の上に、
フォトレジスト層３２を、高精度のフォトリソグラフィ
で所定のパターンに形成し、コイル３１の平坦化および
コイル３１間の絶縁化のために、例えば２５０℃の温度
で熱処理する。
【００２５】次に、図４に示したように、コイル２９，
３１よりも後方（図４における右側）の位置において、
磁路形成のために、記録ギャップ層２７を部分的にエッ
チングして開口部２７ａを形成する。次に、記録ギャッ
プ層２７およびフォトレジスト層２８，３０，３２上
に、記録ヘッド用の磁気材料、例えばパーマロイからな
る上部ヨーク兼上部磁極（以下、上部磁極と記す。）３
３を選択的に形成する。この上部磁極３３は、上記した
開口部２７ａにおいて下部磁極２６と接触し、磁気的に
連結している。次に、上部磁極３３をマスクとして、イ
オンミリングによって、記録ギャップ層２７と下部磁極
２６を、約０．５μｍ程度エッチングした後、上部磁極
３３上に、例えばアルミナよりなるオーバーコート層３
４を形成するこれにより、ヘッドコア部２０が完成す
る。ここで、下部磁極２６、記録ギャップ層２７、コイ
ル２９，３１および上部磁極３３等からなる部分が、本
発明における「書き込み用の磁気ヘッド素子」に対応し
ている。
【００２６】このようにしてヘッドコア部２０の形成が
完了すると、次に、例えば、基体１０およびヘッドコア
部２０の機械加工を行って、基体１０の一端面とヘッド
コア部２０の一端面とを含む一平面としてのエアベアリ
ング面４０を形成する。そののち、エアベアリング面４
０を例えばラップ研磨してエアベアリング面４０が鏡面
となるようにする（ステップＳ２）。ここで、鏡面とい
うのは、凹凸が１ｎｍより小さい粗さを意味する。な
お、ラップ研磨は、例えば０．１〜０．３μｍのダイヤ
モンド砥粒を用いた遊離砥粒加工により行うことが好ま
しい。
【００２７】次に、ナイロンなどの繊維からなるブラシ
を回転させて基体１０を洗浄し、ラップ研磨を行った際
に生じた研磨屑を除去する。その際、洗浄液として例え
ばＮ−メチルピロリドン（N-methyl pyrrolidone）を用
いる。そののち、例えばイソプロピルアルコール（isop
ropyl alcohol ）により基体１０をリンスし、乾燥させ
る（ステップＳ３）。
【００２８】次に、基体１０を例えば酸素プラズマ雰囲
気のチャンバ内に収容し、エアベアリング面４０をプラ
ズマ酸化する（ステップＳ４）。その際、例えば、チャ
ンバ内の圧力が１Ｔｏｒｒ程度の真空となるように真空
度を調整し、窒素ガス（Ｎ2）を５分間供給したのち、
酸素ガス（Ｏ2 ）を１０分間供給する。ここで、窒素ガ
スを供給するのは、酸素ガスを導入する前に窒素放電さ
せることにより、チャンバおよびチャンバ内の治具や基
体１０の温度を均一にするためである。また、このプラ
ズマ酸化は、温度を例えば４０℃、高周波出力を例えば
２００Ｗとして行う。これにより、図５（Ｂ）に示した
ように、基体１０を構成している炭化チタン粒子１０ｂ
のうちのエアベアリング面４０に露出している部分が選
択的に酸化されて、エアベアリング面４０から隆起して
酸化チタン（ＴｉＯ2 ）１０ｃが形成される。すなわ
ち、エアベアリング面４０の基体領域に微細な凸部が多
数形成され、この結果、エアベアリング面４０の基体領
域のみが粗面化される。従って、エアベアリング面４０
においては、基体領域の面粗さが、平滑に仕上げられて
いるヘッドコア部領域の面粗さよりも粗くなる。なお、
炭化チタン粒子１０ｂは母材であるアルミナ１０ａ中に
埋め込まれているため、チタン（Ｔｉ）と酸素（Ｏ）と
の反応による体積の膨脹は、高さ方向（図の上下方向）
にのみ進行する。よって、横方向（図の左右方向）の粒
径には変化がない。
【００２９】ここで、凸部の高さｈは、２〜７ｎｍの範
囲内の値であることが好ましい。２ｎｍより小さいとエ
アベアリング面４０表面が平滑すぎて既に述べたように
ディスクと吸着してしまい、７ｎｍを越えるとディスク
に損傷を与えるおそれがあるためである。また、さらに
好ましくは、３〜６ｎｍの範囲内の値であり、後述する
ように製造上の条件を考慮に入れると２０分程度のプラ
ズマ酸化により到達する高さである５ｎｍが最も好まし
い。なお、プラズマ酸化後、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ；
Atomic Force Microscope ）を用いてエアベアリング面
４０の表面粗さを確認する抜き取り検査を行う場合もあ
る。
【００３０】次に、上述した洗浄工程（ステップＳ３）
と同様の方法により、基体１０を洗浄する（ステップＳ
５）。
【００３１】次に、図６に示したように、エアベアリン
グ面４０の全面に、例えばプラズマＣＶＤ（Chemical V
apor Deposition ）法により厚さ約５〜１０ｎｍのＤＬ
Ｃ（Diamond-like Carbon ）よりなる保護膜４１を形成
する（ステップＳ６）。
【００３２】最後に、エアベアリング面４０が凹型形状
となるように、エアベアリング面４０のヘッドコア部２
０に対応する領域以外の領域を選択的にエッチングし
て、磁気ヘッドを記録媒体から浮上させるための負圧溝
４２を形成し（ステップＳ７）、さらに、機械加工によ
る分割工程を行うことにより、図６に示したような個々
の磁気ヘッドが完成する。なお、負圧溝４２は、記録媒
体の回転時に空気流を生じさせるように形成されたもの
であり、その際、負圧溝内部の圧力は、周囲の圧力より
も低くなっている。ここでは、ヘッドコア部２０は、保
護膜４１により保護されているので、損傷を受けるおそ
れがない。
【００３３】次に、この磁気ヘッドの作用について説明
する。
【００３４】この磁気ヘッドでは、記録ヘッドのコイル
２９，３１に電流を流すことにより、書き込み用の磁束
を発生させ、磁気記録媒体に情報を記録する。また、再
生ヘッドのＭＲ膜２４にセンス電流を流し、磁気記録媒
体から洩れる磁束を検出することにより、磁気記録媒体
に記録されている情報を読み出す。
【００３５】ここでは、エアベアリング面４０の基体領
域は酸化チタンにより構成された微少な凸部を多数有し
ているので、ヘッドコア部領域が平滑に仕上げられてい
たとしても、磁気ヘッドと磁気記録媒体との吸着が効果
的に防止される。また、エアベアリング面４０は、保護
膜４１によって、磁気ヘッドと磁気記録媒体とが接触し
た場合においてもヘッドコア部２０が損傷を受けること
のないように十分に保護されている。
【００３６】このように本実施の形態によれば、エアベ
アリング面４０をラップ研磨して平滑に仕上げたのち、
プラズマ酸化を行ってエアベアリング面４０の基体領域
のみに選択的に微少な凸部を多数形成するようにしたの
で、ディスクの回転が停止していてディスクの表面とヘ
ッドのエアベアリング面全体とが接触しているかのよう
に見える状態においても、実際には、ヘッドのＡＢＳ面
積の大部分を占める基体領域の凸部がディスクと接触し
ているのみであって、エアベアリング面におけるヘッド
コア部領域はディスク表面と接触しない。このため、ス
タートストップ動作時においても、ヘッドコア部２０に
損傷を与えることなく、ヘッドとディスクとの吸着を効
果的に防止できる。したがって、本実施の形態の磁気ヘ
ッドを適用した磁気ディスク装置においては、ＣＳＳ特
性の劣化を考慮してディスク側を粗面化する必要はな
く、鏡面状に仕上げられたディスクを使用することがで
きる。したがって、この点においても、スタートストッ
プ動作時に磁気ヘッドのヘッドコア部が損傷を受ける可
能性が少なくなる。
【００３７】さらに、本実施の形態では、ヘッドコア部
２０の端面を含むエアベアリング面を保護膜４１によっ
て覆うようにしたので、これによっても、スタートスト
ップ動作時における磁気ヘッドのヘッドコア部の損傷を
効果的に防止できる。さらに、ヘッドのエアベアリング
面に負圧溝４２を形成するためのエッチング時（図１；
Ｓ７）においても、保護膜４１の存在により、ヘッドコ
ア部２０にダメージが加わることが少なくなり、製造の
歩留りが向上する。
【００３８】さらに、本実施の形態では、酸化チタンに
より構成される凸部の高さが２〜７ｎｍという最適値と
なるようにプラズマ酸化を行うようにしたので、ＣＳＳ
特性の向上および記録媒体の損傷の防止という２つの目
標を、同時かつ最も効果的に達成することができる。
【００３９】（第２の実施の形態）図７は本発明の第２
の実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法としての複合
型薄膜磁気ヘッドの製造方法を表すフローチャートであ
る。
【００４０】本実施の形態に係る製造方法は、第１の実
施の形態の製造方法の洗浄工程（ステップＳ３）と酸化
工程（ステップＳ４）との間に、レジスト塗布工程（ス
テップＳ１４），ベーキング工程（ステップＳ１５），
レジスト除去工程（ステップＳ１６）および洗浄工程
（ステップＳ１７）を追加したことを除き、他は第１の
実施の形態と同一のプロセスである。よって、ここでは
その説明を省略する。なお、レジスト塗布工程は本発明
の「皮膜形成工程」に対応している。また、レジスト除
去工程は本発明の「皮膜除去工程」に対応している。
【００４１】レジスト塗布工程（ステップＳ１４）で
は、エアベアリング面に例えばフォトレジストを塗布す
る。ここでは、フォトレジストの厚さの微妙な調整など
が不要であるので、簡便な方法であるディップ法により
塗布することが好ましい。
【００４２】次に、例えばホットプレート上において、
６０〜１００℃程度の温度、好ましくは８０℃の温度
で、４０〜８０分間、好ましくは６０分間基体を加熱
（ベーキング）して、フォトレジストを乾燥させる（ス
テップＳ１５）。
【００４３】次に、例えばアセトンなどの有機溶剤、あ
るいはリン酸ナトリウムなどのアルカリ性の剥離液を用
いて、フォトレジストを除去する（ステップＳ１６）。
但し、ここでは現像を行わないので、特に剥離液を用い
る必要はなく、安価であり、容易にレジストを剥離でき
る有機溶剤を用いる方が好ましい。そののち、上述した
洗浄工程（ステップＳ３）と同様の方法により基体を洗
浄する（ステップＳ１７）。
【００４４】本実施の形態のように、エアベアリング面
のラップ研磨の後、基体に酸化処理を施す前に、エアベ
アリング面にフォトレジストを塗布し、それを除去する
工程を行うようにすると、酸化チタンにより構成される
凸部の隆起量を所望の値となるように大きくすることが
できる。この理由の１つとして、レジストを塗布して剥
離することにより、エアベアリング面に付着していた汚
染物質（コンタミネーション）が除去され、その結果、
チタンの酸化が促進されることが考えられる。
【００４５】次に、図８ないし図１０を参照して、本実
施の形態によって得られる作用を具体的な測定結果に基
づいて説明する。
【００４６】図８は、第２の実施の形態の製造方法で作
製した場合のエアベアリング面の凸部の高さとプラズマ
酸化の処理時間との関係を表すものである。具体的に
は、フォトレジストの塗布（ステップＳ１４）、ベーキ
ング（ステップＳ１５）およびフォトレジストの除去
（ステップＳ１６）を行ったのち、磁気ヘッドのエアベ
アリング面を時間を変えて酸化し（ステップＳ１８）、
ＡＦＭを用いてエアベアリング面の基体領域の凸部の高
さ（隆起量）を測定した結果である。ここで、縦軸は凸
部の高さｈ（単位；ｎｍ）を示し、横軸は酸化処理時間
（単位；分）を示している。
【００４７】図８から明らかなように、エアベアリング
面の基体領域に２〜７ｎｍの凸部が形成されていること
が分かる。すなわち、フォトレジストの塗布および除去
を行うと、エアベアリング面の基体領域は、酸化処理時
間の長さに応じて２〜７ｎｍの範囲の高さをもった凸部
が形成されることが分かった。具体的には、凸部の高さ
は、酸化時間が１０分の場合には３．７ｎｍであり、酸
化時間を２０分程度とすると５ｎｍに到達した。なお、
図示はしないが、上記第１の実施の形態の場合のように
フォトレジストの塗布・除去工程を行わなかった場合に
おいても、わずかではあるが、エアベアリング面におけ
る基体端面が、例えば１〜２ｎｍ程度まで粗面化される
ことが確認された。
【００４８】図９は、第２の実施の形態の製造方法の各
工程段階におけるエアベアリング面の基体領域の面粗さ
を示すものである。具体的には、各工程段階での表面状
態をＡＦＭにより観察した際に得られたＡＦＭチャート
であり、図９（Ａ）はエアベアリング面をラップ研磨し
た後の表面状態、図９（Ｂ）はプラズマ酸化を行った後
のエアベアリング面の基体領域の表面状態、図９（Ｃ）
はさらにＤＬＣよりなる保護膜を形成した後の表面状態
をそれぞれ示している。これらの図で、縦軸は面粗さ
（単位；ｎｍ）を示し、横軸はＡＦＭの観察範囲（単
位；μｍ）を示す。なお、ＡＦＭの観察範囲は、１５μ
ｍ×１０μｍとした。図９（Ａ），（Ｂ）からも明らか
なように、プラズマ酸化によりエアベアリング面の基体
領域には５ｎｍ程度の表面粗さを付与できることが分か
った。なお、エアベアリング面の表面は、保護膜形成後
に若干平坦化されている（図９（Ｃ）参照）が、本実施
の形態による効果を得るのに十分な粗さを有している。
【００４９】図１０は、ＲＦ（Radio Frequency ）電力
およびプラズマ酸化の処理時間とエアベアリング面の凸
部の高さとの関係を表すものである。具体的には、ＲＦ
電力を２００Ｗ，３００Ｗ，４００Ｗとそれぞれ変化さ
せて種々の酸化時間でエアベアリング面をプラズマ酸化
したのち、ＡＦＭを用いてエアベアリング面の基体領域
の凸部の高さ（隆起量）を測定した結果である。ここ
で、縦軸は凸部の高さｈ（単位；ｎｍ）を示し、横軸は
酸化処理時間（単位；分）を示している。また、データ
ＸはＲＦ電力が２００Ｗの場合の結果を示し、データＹ
はＲＦ電力が３００Ｗの場合の結果を示し、データＺは
ＲＦ電力が４００Ｗの場合の結果を示している。図１０
からも分かるように、例えばＲＦ電力が２００Ｗの場合
には３０分、３００Ｗの場合には２０分、４００Ｗの場
合には１０分の酸化時間で、それぞれエアベアリング面
の基体領域の隆起量が５ｎｍ程度となった。
【００５０】以上、２つの実施の形態を挙げて本発明を
説明したが、本発明は上記各実施の形態に限定されるも
のではなく、種々変形可能である。例えば、上記各実施
の形態では、基体をアルティック（Ａｌ2 Ｏ3 ・Ｔｉ
Ｃ）により構成した場合について説明したが、絶縁性材
料よりなる母材に金属（例えばチタン）、シリコン（Ｓ
ｉ）あるいはそれらの化合物などよりなる粒状体を分散
させて構成したものであれば、基体として用いることが
できる。
【００５１】また、上記各実施の形態では、化学的処理
としてプラズマ酸化によりエアベアリング面の基体領域
を選択的に粗面化する場合について説明したが、熱酸化
やその他の酸化法によっても同様に基体領域を選択的に
粗面化することが可能である。さらに、窒化処理やその
他の化学的処理によっても同様に基体領域を選択的に粗
面化することが可能である。
【００５２】また、上記の各実施の形態では、複合型薄
膜磁気ヘッドおよびその製造方法について説明したが、
本発明は、書き込み用の誘導型磁気変換素子を有する記
録専用の磁気ヘッドや記録・再生兼用の誘導型磁気変換
素子を有する磁気ヘッドにも適用することができる。さ
らに、本発明は、書き込み用の素子と読み出し用の素子
の積層順序を逆転させた構造の磁気ヘッドにも適用する
ことができる。
【００５３】
【発明の効果】以上説明したように請求項１ないし８の
いずれか１項に記載の磁気ヘッドあるいは請求項２０な
いし２７のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置によ
れば、記録媒体に対向することとなる基体の一端面の面
粗さをヘッドコア部の一端面の面粗さよりも粗く構成し
たので、たとえヘッドコア部の一端面が平滑であっても
動作時に記録媒体に吸着することが効果的に防止され
る。よって、ＣＳＳ特性が向上するという効果を奏す
る。
【００５４】特に、請求項２記載の磁気ヘッドあるいは
請求項２１記載の磁気ディスク装置によれば、記録媒体
に対向することとなる一平面のうち、基体の一端面にの
み所定の高さの凸部を形成するようにしたので、スター
トストップ動作時においても、ヘッドコア部に損傷を受
けることなく、ヘッドとディスクとの吸着が効果的に防
止されるという効果を奏する。
【００５５】また、請求項８記載の磁気ヘッドあるいは
請求項２７記載の磁気ディスク装置によれば、基体の一
端面にのみ２ｎｍ以上７ｎｍ以下の凸部が形成されてい
るので、ＣＳＳ特性の向上と記録媒体の損傷の防止と
を、より効果的に達成することができる。
【００５６】また、請求項９ないし１９のいずれか１項
に記載の磁気ヘッドの製造方法によれば、基体の一端面
とヘッドコア部の一端面とを含むと共に記録媒体と対向
することとなる一平面のうちの基体の一端面に化学的処
理を施すことによって、基体の一端面を選択的に粗面化
するようにしたので、例えば粗い砥粒を用いた研磨によ
り粗面化する場合と比べて、ヘッドコア部に損傷を与え
ることなく、かつ基体の一端面にのみ適切な粗さを制御
性よく付与することができるという効果を奏する。
【００５７】特に、請求項１６ないし１８のいずれか１
項に記載の磁気ヘッドの製造方法によれば、基体の一端
面とヘッドコア部の一端面とを含むと共に記録媒体と対
向することとなる一平面を形成した後、基体の一端面を
選択的に粗面化する前に、基体の一端面の表面処理を行
うようにしたので、粗面化がより迅速かつ効率的に行わ
れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの
製造方法を表す流れ図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの
製造方法における一工程を説明するための断面図であ
る。
【図３】図２に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図４】図３に続く工程を説明するための断面図であ
る。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドを
構成する基体の断面構造を表す模式図である。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る磁気ヘッドの
外観構成を表す斜視図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの
製造方法を表す流れ図である。
【図８】本発明に係る磁気ヘッドの製造方法における酸
化時間とエアベアリング面の基体領域の隆起量（凸部の
高さ）との関係を表す特性図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッドの
製造方法の各工程段階における面粗さを示すＡＦＭチャ
ート図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る磁気ヘッド
の製造方法における酸化条件とエアベアリング面の基体
領域の隆起量（凸部の高さ）との関係を表す特性図であ
る。
【図１１】磁気記録装置の一例としての磁気ディスク装
置の構成を表す斜視図である。
【符号の説明】
１…磁気ヘッドスライダ、１０…基体、１０ａ…酸化ア
ルミニウム、１０ｂ…炭化チタン、１０ｃ…酸化チタ
ン、２０…ヘッドコア部、２１…絶縁層、２２…下部シ
ールド層、２３，２５…シールドギャップ膜、２４…Ｍ
Ｒ膜、２６…下部磁極、２７…記録ギャップ層、２８，
３０，３２…フォトレジスト層、２９，３１…コイル、
３３…上部磁極、３４…オーバーコート層、４０…エア
ベアリング面（ＡＢＳ）、４１…保護膜、４２…負圧溝

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基体と、 この基体上に形成され、書き込み用の磁気ヘッド素子ま
    たは読み出し用の磁気ヘッド素子の少なくとも一方を含
    むヘッドコア部とを備えた磁気ヘッドであって、 前記基体の一端面と前記ヘッドコア部の一端面とが、記
    録媒体に対向することとなる一平面を構成すると共に、
    前記基体の一端面の面粗さは前記ヘッドコア部の一端面
    の面粗さよりも粗いことを特徴とする磁気ヘッド。
  2. 【請求項２】 前記一平面において、前記基体の一端面
    にのみ所定の高さの凸部が形成されたことを特徴とする
    請求項１記載の磁気ヘッド。
  3. 【請求項３】 前記基体は、絶縁性物質からなる母材に
    金属および金属化合物のうちの少なくとも一方からなる
    粒状体を分散させて構成したものであることを特徴とす
    る請求項１または２記載の磁気ヘッド。
  4. 【請求項４】 前記凸部は、前記基体の一端面に露出し
    た前記粒状体が所定の化学的処理を受けることによって
    形成されたものであることを特徴とする請求項３記載の
    磁気ヘッド。
  5. 【請求項５】 前記化学的処理は、所定の化学元素のプ
    ラズマ雰囲気中で行われたものであることを特徴とする
    請求項４記載の磁気ヘッド。
  6. 【請求項６】 前記化学的処理は、酸化処理であること
    を特徴とする請求項４または５記載の磁気ヘッド。
  7. 【請求項７】 前記基体は、酸化アルミニウム（Ａｌ2
    Ｏ3 ）からなる母材に少なくとも炭化チタン（ＴｉＣ）
    を分散させて構成したものであることを特徴とする請求
    項３ないし６のいずれか１項に記載の磁気ヘッド。
  8. 【請求項８】 前記凸部の高さが、２ｎｍ以上７ｎｍ以
    下の値であることを特徴とする請求項２ないし７のいず
    れか１項に記載の磁気ヘッド。
  9. 【請求項９】 基体と、 この基体上に形成され、書き込み用の磁気変換素子およ
    び読み出し用の磁気抵抗素子のうちの少なくとも一方を
    含むヘッドコア部と を備えた磁気ヘッドの製造方法であって、 前記基体上に前記ヘッドコア部を形成したのち、前記基
    体の一端面とヘッドコア部の一端面とを含むと共に記録
    媒体と対向することとなる一平面を形成する工程と、 前記一平面のうちの前記基体の一端面に化学的処理を施
    すことによって、前記基体の一端面を選択的に粗面化す
    る工程とを含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方
    法。
  10. 【請求項１０】 前記化学的処理によって、前記基体の
    一端面に所定の高さの凸部を形成することを特徴とする
    請求項９記載の磁気ヘッドの製造方法。
  11. 【請求項１１】 前記基体として、絶縁性物質からなる
    母材に金属および金属化合物のうちの少なくとも一方か
    らなる粒状体を分散させて構成した材料を用いることを
    特徴とする請求項９または１０記載の磁気ヘッドの製造
    方法。
  12. 【請求項１２】 前記基体の一端面に露出した前記粒状
    体に所定の化学的処理を施すことにより、前記凸部を形
    成することを特徴とする請求項１１記載の磁気ヘッドの
    製造方法。
  13. 【請求項１３】 前記化学的処理を、所定の化学元素の
    プラズマ雰囲気中で行うことを特徴とする請求項１２記
    載のヘッドの製造方法。
  14. 【請求項１４】 前記化学的処理として、酸化処理を行
    うことを特徴とする請求項１２または１３記載の磁気ヘ
    ッドの製造方法。
  15. 【請求項１５】 前記基体として、酸化アルミニウム
    （Ａｌ2 Ｏ3 ）からなる母材に少なくとも炭化チタン
    （ＴｉＣ）を分散させて構成した材料を用いることを特
    徴とする請求項１１ないし１４のいずれか１項に記載の
    磁気ヘッドの製造方法。
  16. 【請求項１６】 さらに、前記一平面形成工程の後、前
    記粗面化工程の前に、前記基体の一端面の表面処理を行
    う工程を含むことを特徴とする請求項９ないし１５のい
    ずれか１項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
  17. 【請求項１７】 前記表面処理工程は、前記基体の一端
    面に対して所定の皮膜を形成する工程と、それを除去す
    る工程とを含むことを特徴とする請求項１６記載の磁気
    ヘッドの製造方法。
  18. 【請求項１８】 前記皮膜は、フォトリソグラフィ工程
    で用いられるフォトレジスト膜であることを特徴とする
    請求項１７記載の磁気ヘッドの製造方法。
  19. 【請求項１９】 前記凸部が２ｎｍ以上７ｎｍ以下の高
    さを有するようにしたことを特徴とする請求項１０ない
    し１８のいずれか１項に記載の磁気ヘッドの製造方法。
  20. 【請求項２０】 基体と、この基体上に形成され、書き
    込み用の磁気ヘッド素子および読み出し用の磁気ヘッド
    素子のうちの少なくとも一方を含むヘッドコア部とを有
    する磁気ヘッドを備えた磁気ディスク装置であって、 前記基体の一端面と前記ヘッドコア部の一端面とが、記
    録媒体に対向することとなる一平面を構成すると共に、
    前記基体の一端面の面粗さは前記ヘッドコア部の一端面
    の面粗さよりも粗いことを特徴とする磁気ディスク装
    置。
  21. 【請求項２１】 前記一平面において、前記基体の一端
    面にのみ所定の高さの凸部が形成されたことを特徴とす
    る請求項２０記載の磁気ディスク装置。
  22. 【請求項２２】 前記基体は、絶縁性物質からなる母材
    に金属および金属化合物のうちの少なくとも一方からな
    る粒状体を分散させて構成したものであることを特徴と
    する請求項２０または２１記載の磁気ディスク装置。
  23. 【請求項２３】 前記凸部は、前記基体の一端面に露出
    した前記粒状体が所定の化学的処理を受けることによっ
    て形成されたものであることを特徴とする請求項２２記
    載の磁気ディスク装置。
  24. 【請求項２４】 前記化学的処理は、所定の化学元素の
    プラズマ雰囲気中で行われたものであることを特徴とす
    る請求項２３記載の磁気ディスク装置。
  25. 【請求項２５】 前記化学的処理は、酸化処理であるこ
    とを特徴とする請求項２３または２４記載の磁気ディス
    ク装置。
  26. 【請求項２６】 前記基体は、酸化アルミニウム（Ａｌ
    2 Ｏ3 ）からなる母材に少なくとも炭化チタン（Ｔｉ
    Ｃ）を分散させて構成したものであることを特徴とする
    請求項２２ないし２５のいずれか１項に記載の磁気ディ
    スク装置。
  27. 【請求項２７】 前記凸部の高さが、２ｎｍ以上７ｎｍ
    以下の値であることを特徴とする請求項２１ないし２６
    のいずれか１項に記載の磁気ディスク装置。
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