JPH0830944A - 磁気ヘッド装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低浮上量化及びスティクション現象の発生を
抑え、且つ製造歩留りの向上を達成する。 【構成】 磁気記録媒体との対接面に磁気ギャップｇを
臨ませるようにしてスライダー１５の一主面に薄膜磁気
ヘッド素子１６が形成された磁気ヘッド装置の製造方法
である。ウエハー上に複数形成された薄膜磁気ヘッド素
子を短冊状に切断し、その切断されたヘッド素子ブロッ
クの媒体対接面とは反対側の裏面にパウダービームエッ
チング加工を施した後、該ヘッド素子ブロックの媒体対
接面をパウダービームエッチング加工により所定形状と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばハードディスク
やフロッピーディスク等の如き磁気記録媒体に対して記
録・再生を行うのに好適な磁気ヘッド装置の製造方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ハードディスク駆動装置に搭載
される磁気ヘッド装置は、誘導型薄膜磁気ヘッド（以
下、インダクティブヘッドという）による記録ヘッド
と、短波長感度に優れた磁気抵抗効果型磁気ヘッド（以
下、ＭＲヘッドという）による再生ヘッドとの複合型と
されるのが一般的である。

【０００３】かかる磁気ヘッドとしては、例えばＡｌ₂
Ｏ₃ −ＴｉＣ等からなるスライダー上に、ハードディス
クとの対接面、すなわちＡＢＳ（エア・ベアリング・サ
ーフェス）面に臨んで再生用磁気ギャップを構成するＭ
Ｒヘッドと、記録用磁気ギャップを構成するインダクテ
ィブヘッドを真空薄膜形成技術によって積層形成した構
成とされている。

【０００４】ＭＲヘッドは、例えば先端部と後端部にそ
れぞれ電極を積層した磁気抵抗効果薄膜よりなる磁気抵
抗効果素子（以下、ＭＲ素子という。）と、このＭＲ素
子に所要の向きの磁化状態を与えるバイアス導体とを有
し、該ＭＲ素子を絶縁層を介して一対のシールド磁性体
で挟み込んだ，いわゆるシールド構造とされる。

【０００５】一方、インダクティブヘッドは、閉磁路を
構成する一対の記録コアと、これら記録コア間に設けら
れる記録コイルとを備え、これら記録コアの前方端部間
にＡＢＳ面に臨んで記録用磁気ギャップを形成する構造
とされる。

【０００６】上記構成からなる磁気ヘッドを作成するに
は、先ず、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ等からなる略円盤状をな
すウエハー上に真空薄膜形成手段によって、ＭＲヘッド
とインダクティブヘッドを順次積層形成する。これらＭ
Ｒヘッドとインダクティブヘッドを積層してなる薄膜磁
気ヘッド素子は、ウエハー上に数行数例となるように所
定間隔で複数形成する。そして、長手方向にこれら複数
の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶように１列毎にブロック切
断して、短冊状のヘッド素子ブロックを形成する。

【０００７】次に、この短冊状をなすヘッド素子ブロッ
クを所定の治具にワックスを用いて接着し、各薄膜磁気
ヘッド素子のギャップデプスを所定の値となるように、
上記ヘッド素子ブロックの媒体対接面となるＡＢＳ面を
デプス研磨する。

【０００８】しかる後、ＡＢＳ面にレール加工を施すた
めのレジストパターンを形成する。そして、このレジス
トパターンをマスクとして、例えばＳｉＣ等の微粒子を
高速で試料に噴射して微細加工を行うパウダービームエ
ッチング加工法により、上記ＡＢＳ面にレール加工を施
す。

【０００９】次に、ヘッド素子ブロックをスライダー毎
に切断し、サスペンションに取り付けることにより、ハ
ードディスク用の磁気ヘッド装置を完成させる。

【００１０】このようにして完成した磁気ヘッド装置
は、回転する磁気記録媒体上を浮上することにより、信
号の記録再生が行われる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ハードディ
スク記憶装置においては、高記録密度化のために、スラ
イダーの低浮上量化及びデータゾーン全域での浮上量の
一定化が要求される。これを実現するには、スライダー
表面に形成するＡＢＳ面の自由形状化が必須となる。な
お、自由形状とは、ＡＢＳ面に形成されるレールが単な
るストレート形状ではなく、例えば三角形状であるとか
曲線形状を含んだ形状等の如きをいう。

【００１２】ＡＢＳ面を自由形状とするには、従来の機
械加工では不可能で、上述のパウダービームエッチング
加工やイオンミリング等の真空エッチング等の如き加工
法が挙げられる。

【００１３】しかしながら、自由形状を有するスライダ
ーにおいても、０．１μｍ以下と極めて低い浮上量を実
現するには、ＡＢＳ面の曲率或いは面形状を高精度に制
御する必要がある。つまり、スライダーの浮上量はＡＢ
Ｓ面の形状に依存するからである。また、現在の記憶装
置の多くは、該記憶装置の起動時にコンタクトスタート
ストップ方式（ＣＳＳ方式）を採用しているため、ヘッ
ドメディア間での摺動に対する耐久性の向上が望まれて
いる。

【００１４】摺動による磨耗を抑えるためには、摺動時
間を短くすればよいが、そのためにはメディアに対して
適度な凸形状（以下、これを正クラウン形状という。）
が望ましい。さらに、メディアとスライダーのはりつき
現象（スティクション）がトラブルとして発生すること
がある。この防止にも、正クラウン形状の付与が有効と
されている。

【００１５】ところで、ＡＢＳ面にパウダービームエッ
チング加工によるレール加工を施すと、その加工で生じ
た加工応力がスライダーに残り、適正な正クラウン形状
とすることができない。そのため、スティクションの問
題や低浮上量化を達成することが困難となる。

【００１６】そこで本発明は、上述の従来の有する課題
に鑑みて提案されたものであり、低浮上量化及びスティ
クション現象の発生を抑えることができると共に、製造
歩留りの向上が図れる磁気ヘッド装置の製造方法を提供
することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、磁気記録媒体
との対接面に磁気ギャップを臨ませるようにしてスライ
ダーの一主面に薄膜磁気ヘッド素子が形成された磁気ヘ
ッド装置の製造方法において、ウエハー上に複数形成さ
れた薄膜磁気ヘッド素子を短冊状に切断し、その切断さ
れたヘッド素子ブロックの媒体対接面とは反対側の裏面
にパウダービームエッチング加工、または機械的研削加
工或いは機械的研磨加工を施した後、該ヘッド素子ブロ
ックの媒体対接面をパウダービームエッチング加工によ
り所定形状とすることにより、上述の課題を解決する。

【００１８】

【作用】本発明においては、磁気記録媒体と対向する媒
体対接面をパウダービームエッチング加工すると加工応
力がヘッド素子ブロックに残るが、これは反対側の裏面
にパウダービームエッチング加工、または機械的研削加
工等を行うことで、この裏面への加工応力により、媒体
対接面を加工したときの加工応力の総和がキャンセルさ
れる。その結果、ブロック形状変化量が零、または適当
な正の凸量に制御される。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を適用した具体的な実施例につ
いて図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２０】先ず、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣ等よりなる略円
盤状をなすウエハーに真空薄膜形成手段によって、再生
専用のＭＲヘッドと記録専用のインダクティブヘッドを
順次積層形成し、その薄膜磁気ヘッド素子を数行数列と
なるように所定間隔で複数形成する。

【００２１】次に、図１に示すように、上記ウエハー１
を切断用ブロック２の主面に接着する。

【００２２】そして、上記ウエハー１より長手方向に複
数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶように１列毎にブロック
切断して、短冊状のヘッド素子ブロック３を形成する。

【００２３】次いで、これらヘッド素子ブロック３を切
断用ブロック２より取り外し、洗浄する。

【００２４】次に、上記ヘッド素子ブロック３のＡＢＳ
面とは反対側の裏面に、パウダービームエッチング加工
を行う。パウダービームエッチング加工というのは、例
えばＳｉＣ等の平均粒径１〜７μｍの微粒子を高速で試
料に噴射して、セラミック等の硬い材料に対しても微細
に加工できるという特徴を持つ加工法である。ここで
は、ヘッド素子ブロック３の裏面に形状加工を行うので
はなく、後述する工程でＡＢＳ面にレール加工を行った
ときの加工応力をキャンセルさせる等の目的で行う。従
って、ここでの砥粒粒径や噴射圧等の加工条件は、最終
的なブロック形状変化量を所定値となるように定める。

【００２５】この他、ヘッド素子ブロック３の裏面に機
械的研削加工または機械的研磨加工を行うようにしても
同様の効果が得られる。これら機械的加工には、例えば
縦型研削盤（いわゆるＶ研）、レンズ研磨機等がある。
加工条件としては、方式及び研削盤の盤丁或いは研磨機
で使用する砥粒粒径があり、最終的なブロック形状変化
量を所定値にするように定める。

【００２６】次に、図２に示すように、ヘッド素子ブロ
ック３を専用のブロック加工冶具４にワックスを用いて
接着する。

【００２７】そして、媒体対接面となるＡＢＳ面を縦型
研削盤等で研削した後、ヘッド素子ブロック３のギャッ
プデプスを所定のデプスとなるように研磨する。

【００２８】しかる後、このヘッド素子ブロック３をブ
ロック加工治具４から取り外し、洗浄する。

【００２９】次に、図３に示すように、これら複数のヘ
ッド素子ブロック３を基板５上に整列させる。

【００３０】そして、これらヘッド素子ブロック３のＡ
ＢＳ面となる面に、図４に示すように、シートレジスト
６を熱圧着する。

【００３１】次に、図５に示すように、シートレジスト
６上に所定パターンとされたパターニングマスク７を載
せた後、露光用光源８より紫外線ＵＶを照射して露光す
る。

【００３２】しかる後、現像を行う。すると、ＡＢＳ面
に自由形状を形成するためのレジストマスクが形成され
る。

【００３３】次に、図７に示すように、上記硬化したレ
ジストマスク６をマスクとして、微粒子噴射加工装置の
ノズル９より、微粒子を高圧で吹き付けることにより加
工を行うパウダービームエッチング加工法によって、ヘ
ッド素子ブロック３のＡＢＳ面となる面にレール加工を
施す。

【００３４】この結果、ヘッド素子ブロック３のＡＢＳ
面となる面には、図８に示すように寸法精度の高いレー
ル１０，１１，１２が形成される。

【００３５】次に、レジストマスク６を剥離して洗浄す
る。

【００３６】次いで、これらヘッド素子ブロック３を、
図８に示す切断用治具１３の上に接着する。

【００３７】そして、ダイヤモンドホイール１４によ
り、ヘッド素子ブロック３を切断してスライダー１５を
作製する。

【００３８】その後、各スライダー１５を切断用治具１
３より取り外し、洗浄を行う。

【００３９】その結果、図９に示すように、スライダー
１５の一主面に薄膜磁気ヘッド素子１６が形成され、そ
の薄膜磁気ヘッド素子１６の磁気ギャップｇがＡＢＳ面
１７に臨むようになっている。このように形成された磁
気ヘッド装置においては、ＡＢＳ面１７をパウダービー
ムエッチング加工したときの加工応力が、裏面になされ
るパウダービームエッチング加工または機械的加工によ
る加工応力によって、キャンセルされて零、または適当
な正の凸量に制御される。

【００４０】この原理については、以下の通りである。
ブロックの形状変化量は、接着剤による接着応力、機械
的研削又は研磨による加工応力、パウダービームエッチ
ング加工による加工応力により決定される。現在、接着
剤の応力は無視できるところまで低減している。機械的
研削又は研磨による加工応力は、研磨方式及び砥粒粒径
により変化し、同時に加工面の表面粗度も変化する。

【００４１】スライダー加工工程において、ブロックは
ＡＢＳ面の研削及び裏面の研削により、加工面に加工応
力が発生する。このとき、ＡＢＳ面と裏面で発生する加
工応力が異なると、ブロックに形状変化が生じる。この
ブロック形状変化量と面表面粗度との間に対応をつける
ことができる。

【００４２】図１０に面表面粗度Ｒａ（中心線平均粗
さ）とブロックの形状変化量との関係を示す。例えば、
ＡＢＳ面の加工条件を固定（１／４μｍ砥粒によるポリ
ッシング）した場合、裏面の加工条件の変化に伴い、加
工面の表面粗度が変化する。さらに、表面粗度が大きく
なる程、ブロックはフロント面を内側にして大きなそり
を示す。このことは、裏面の研磨によりＡＢＳ面に加工
変質層が形成され、その中に圧縮応力が働いていること
を示している。

【００４３】パウダービームエッチング加工において
も、加工条件の変化に伴い、加工面に加わる加工応力が
変化する。それと連動して、加工面の表面粗度も変化す
る。パウダービームエッチング加工における加工条件と
しては、砥粒粒径，噴射圧（ノズル圧）等がある。これ
らのパラメーターと加工面の表面粗度との関係は、図１
１及び図１２に示すように、粒径、流速の増加に伴い加
工面の表面祖度も大きくなる。それに伴い、加工変質層
内に発生する圧縮応力も増加する。その結果、粒径，流
速の増加に伴い、加工面を外側にしてブロックがより大
きなそりを示すことになる。図１３及び図１４に砥粒粒
径とブロックそり量との関係を示す。粒径の増加に伴
い、ブロックそり量が大きく増加していることがわか
る。

【００４４】以上の原理を用いることにより、ＡＢＳ面
のパウダービームエッチング加工で生じた加工応力を、
裏面にパウダービームエッチング加工または機械的研削
加工等を加え、ブロックに加わる加工応力の総和をキャ
ンセルすることができる。その結果、ブロック形状変化
量を零、或いは適当な正の凸量に制御可能となる。パウ
ダービームエッチング加工終了後、ブロック切断される
が、個々のスライダーチップが持つ曲率で決まるため、
ブロックの形状変化量を制御することで、スライダーチ
ップが持つＡＢＳ面の曲率の制御が実現される。

【００４５】

【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係る磁気ヘッド装置の製造方法によれば、ヘッド素
子ブロックのＡＢＳ面とは反対側の裏面にパウダービー
ムエッチング加工または機械的研削加工或いは機械的研
磨加工を施しているので、ＡＢＳ面をパウダービームエ
ッチング加工して生じた加工応力が、この裏面に施して
生じた加工応力によりキャンセルされ、ブロック形状変
化量を零、または適当な正の凸量に制御することができ
る。したがって、スライダーのＡＢＳ面における曲率を
高精度に制御でき、スライダーの加工歩留りの向上及び
浮上量のばらつき量を制御できる。また、スティクショ
ン現象の発生が抑えられ、ＣＳＳ耐久性を向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ウエハー切断工程を示す斜視図である。

【図２】ヘッド素子ブロックのデプス研磨工程を示す斜
視図である。

【図３】ヘッド素子ブロックを基板に整列する工程を示
す斜視図である。

【図４】シートレジスト転写工程を示す正面図である。

【図５】シートレジストの露光工程を示す正面図であ
る。

【図６】シートレジストの現像工程を示す正面図であ
る。

【図７】パウダービームエッチング加工工程を示す斜視
図である。

【図８】ヘッド素子ブロック切断工程を示す斜視図であ
る。

【図９】完成した磁気ヘッド装置の斜視図である。

【図１０】表面粗さとブロック形状変化量の関係を示す
特性図である。

【図１１】微粒子の平均粒径と最大加工深さ・表面粗さ
の関係を示す特性図である。

【図１２】ノズル圧と最大加工深さ・表面粗さの関係を
示す特性図である。

【図１３】ブロック歪と粒径の関係を示す特性図であ
る。

【図１４】噴射圧とブロック歪の関係を示す特性図であ
る。

【図１５】ブロック歪と表面粗さの関係を示す特性図で
ある。

【符号の説明】

１ ウエハー ２ 切断用ブロック ３ ヘッド素子ブロック ４ ブロック加工冶具 ５ 基板 ６ シートレジスト ９ 微粒子噴射加工装置のノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気記録媒体との対接面に磁気ギャップ
   を臨ませるようにしてスライダーの一主面に薄膜磁気ヘ
   ッド素子が形成された磁気ヘッド装置の製造方法におい
   て、 ウエハー上に複数形成された薄膜磁気ヘッド素子を短冊
   状に切断し、その切断されたヘッド素子ブロックの媒体
   対接面とは反対側の裏面にパウダービームエッチング加
   工を施した後、該ヘッド素子ブロックの媒体対接面をパ
   ウダービームエッチング加工により所定形状とすること
   を特徴とする磁気ヘッド装置の製造方法。
2. 【請求項２】 磁気記録媒体との対接面に磁気ギャップ
   を臨ませるようにしてスライダーの一主面に薄膜磁気ヘ
   ッド素子が形成された磁気ヘッド装置の製造方法におい
   て、 ウエハー上に複数形成された薄膜磁気ヘッド素子を短冊
   状に切断し、その切断されたヘッド素子ブロックの媒体
   対接面とは反対側の裏面に機械的研削加工又は機械的研
   磨加工を施した後、該ヘッド素子ブロックの媒体対接面
   をパウダービームエッチング加工により所定形状とする
   ことを特徴とする磁気ヘッド装置の製造方法。