(57)【要約】【課題】  書込素子及び／又は読取素子と、記録媒体との距離を十分に低減可能なスライダを提供することを目的とする。【解決手段】  本発明に係るスライダ２０は、表面に凹部１００ｂが形成された基板１００と、基板１００の表面上に設けられた薄膜磁気ヘッド１１０と、通電により発熱するヒータ８０と、を備えている。そして、薄膜磁気ヘッド１１０は、エアベアリング面Ｓに露出された書込素子６０及び／又は読取素子４０と、書込素子６０及び／又は読取素子４０を挟んで基板１００と反対側に設けられた第一被覆部２５と、を有し、ヒータ８０は基板１００の凹部１００ｂ内に設けられている。【選択図】  図４
2006031817.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に凹部が形成された基板と、
前記基板の表面上に設けられた薄膜磁気ヘッドと、
通電により発熱するヒータと、を備え、
前記薄膜磁気ヘッドは、エアベアリング面に露出された書込素子及び／又は読取素子と、前記書込素子及び／又は読取素子を挟んで前記基板と反対側に設けられた第一被覆部と、を有し、
前記ヒータは前記基板の凹部内に設けられたスライダ。
【請求項２】
前記薄膜磁気ヘッドは、前記エアベアリング面から見て前記書込素子及び／又は読取素子より後方に、さらに第二被覆部を有し、
前記凹部は前記基板において前記第二被覆部と対向する部分に設けられている請求項１に記載のスライダ。
【請求項３】
前記凹部内において、前記凹部の開口面から前記ヒータの最深部までの距離Ｄは、５μｍ以下である請求項１又は２に記載のスライダ。
【請求項４】
前記凹部内において、前記凹部の開口面から前記ヒータの最深部までの距離Ｄは、１μｍ以上かつ５μｍ以下である請求項３に記載のスライダ。
【請求項５】
前記ヒータの全体が前記凹部内に収容されている請求項１〜４のいずれかに記載のスライダ。
【請求項６】
前記ヒータは、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈからなる群から選択されたいずれかの金属又は前記金属を含む合金から形成された請求項１〜５のいずれかに記載のスライダ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかのスライダを備えたヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項８】
請求項７に記載のヘッドジンバルアセンブリを備えたハードディスクドライブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気データの書込や読取に用いるスライダ、ヘッドジンバルアセンブリ、及び、ハードディスクドライブに関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクにおいては、書込素子や読取素子のトラック幅の狭小化が進んでおり、これに伴って、書込素子の書込能力や読取素子の読取能力の更なる向上が求められている。これらを向上するためには、記録媒体上を浮上するスライダのエアベアリング面（Air Bearing Surface）と記録媒体との間隔、特に、書込素子や読取素子の露出部と記録媒体との間隔を十分に低下させる必要がある。
【０００３】
そして、この間隔を十分に低下させるべく、例えば、特許文献１〜３に記載されているように、基板上に書込素子及び読取素子を有する薄膜磁気ヘッドを設けたスライダにおいて、薄膜磁気ヘッドにさらにヒータを設けたスライダ知られている。このようなスライダにおいては、ヒータの発熱によって薄膜磁気ヘッドを熱膨張させ、これによって書込素子や読取素子と記録媒体との間隔をより小さく制御している。
【特許文献１】特開２００３−１６８２７４号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２３３５号公報
【特許文献３】米国特許５，９９１，１１３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のスライダでは、薄膜磁気ヘッドにおいて、書込素子や読取素子よりも、基板から遠い被覆部（特に被覆部の先端部分）が記録媒体に向かって突出しやすいことが判明した。このようなスライダは、スライダの先端部分が記録媒体に近づくようにエアベアリング面に対して傾斜配置されることが多いので、薄膜磁気ヘッドの被覆部の先端部分が突出しすぎるとこの先端部分が記録媒体と接触しやすくなる。したがって、ヒータを発熱させて十分に書込素子や読取素子と、記録媒体との間隔を狭めることが困難である。
【０００５】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、書込素子及び／又は読取素子と、記録媒体との距離を十分に低減可能なスライダを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るスライダは、表面に凹部が形成された基板と、基板の表面上に設けられた薄膜磁気ヘッドと、通電により発熱するヒータと、を備えている。そして、薄膜磁気ヘッドは、エアベアリング面に露出された書込素子及び／又は読取素子と、書込素子及び／又は読取素子を挟んで基板と反対側に設けられた第一被覆部と、を有し、ヒータは基板の凹部内に設けられている。
【０００７】
本発明によれば、ヒータの加熱に伴う薄膜磁気ヘッドの熱膨張によって、エアベアリング面において薄膜磁気ヘッドの書込素子及び／又は読取素子をハードディスクに向かって突出させる際に、薄膜磁気ヘッドにおける基板から遠い部分である第一被覆部の突出量を従来に比して十分に抑制することができる。
【０００８】
したがって、第一被覆層、すなわち、薄膜磁気ヘッドの先端の突出量をそれほど気にすることなく、ヒータの発熱によって、薄膜磁気ヘッドの書込素子及び／又は読取素子を十分にハードディスクに近づけることができる。
【０００９】
ここで、薄膜磁気ヘッドは、さらに、エアベアリング面から見て、書込素子及び／又は読取素子より後方に第二被覆部を備え、凹部は基板において第二被覆部と対向する部分に設けられている。
【００１０】
この場合には、ヒータと書込素子及び／又は読取素子との距離を遠くできるので、書込素子及び／又は読取素子自体の温度の過度な上昇を抑制することができる。
【００１１】
また、凹部内において、凹部の開口面からヒータの最深部までの距離は、０μｍを超え５μｍ以下であることが好ましく、特に１μｍ以上かつ５μｍ以下であることが好ましい。また、ヒータの全体が凹部内に収容されることも好ましい。
【００１２】
これらにより、第一被覆部の突出量を、書込素子及び／又は読取素子の突出量と同等程度又はそれ以下に容易にすることができる。
【００１３】
また、ヒータは、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈからなる群から選択されたいずれかの金属又はこの金属を含む合金から形成されることが好ましい。
【００１４】
本発明に係るヘッドジンバルアセンブリは、上述のスライダを備える。
【００１５】
本発明に係るハードディスクドライブは、上述のヘッドジンバルアセンブリを備える。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、書込素子及び／又は読取素子と、記録媒体との距離を十分に低減可能となる。したがって、更なる高密度記録を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は本発明の第１の実施形態に係るハードディスクドライブＨＤの要部の構成を概略的に示す斜視図であり、図２はヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）１０全体を表す斜視図であり、図３はヘッドジンバルアセンブリ１０の先端部に装着されているスライダ２０の斜視図である。
【００１９】
図１において、ハードディスクドライブＨＤは、軸２の回りを回転する複数のハードディスク(磁気記録媒体)１、スライダ２０をハードディスク１のトラック上において位置決めするためのアセンブリキャリッジ装置３、スライダ２０における読み書き動作及び発熱動作を制御するための記録読取回路４を備えている。
【００２０】
アセンブリキャリッジ装置３には、複数の駆動アーム５が設けられている。これら駆動アーム５はボイスコイルモータ（ＶＣＭ）６によって軸７を中心にして角揺動可能であり、駆動アーム５はこの軸７に沿った方向にスタックされている。各駆動アーム５の先端部には、ヘッドジンバルアセンブリ１０が取り付けられている。各ヘッドジンバルアセンブリ１０には、スライダ２０が各ハードディスク１の表面に対向するように設けられている。ハードディスク１、駆動アーム５、ヘッドジンバルアセンブリ１０及びスライダ２０は、単数であっても良い。
【００２１】
図２に示すように、ヘッドジンバルアセンブリ１０は、ロードビーム１１と、このロードビーム１１に固着支持された弾性を有しスライダ２０を支持するフレクシャ１２と、ロードビーム１１の基部に設けられたベースプレート１３と、フレクシャ１２に設けられた配線部材１４と、から主として構成されている。
【００２２】
配線部材１４はフレクシャ１２に沿って設けられており、フレクシャ１２のベースプレート１３側の端部に設けられた合計８つの電極パッド１５、及び、各電極パッド１５からそれぞれ、フレクシャ１２に沿ってスライダ２０まで延在し、スライダ２０に形成された各電極パッド（詳しくは後述）に電気的に接続されたリード導体１６を有している。
【００２３】
本発明のヘッドジンバルアセンブリ１０におけるサスペンション構造は、以上述べた構造に限定されるものではないことは明らかである。なお、図示されていないが、フレクシャ１２の途中にヘッド駆動用ＩＣチップを装着してもよい。
【００２４】
続いて、本実施形態に係るスライダ２０について説明する。図３はスライダ２０の斜視図、図４はスライダ２０のＩＶ−ＩＶ断面に対応する矢視図、図５は図３におけるＶ方向から見た薄膜磁気ヘッドの一部破断図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ断面に対応する矢視図、図７は図５のＶＩＩ−ＶＩＩ断面に対応する矢視図、図８は図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面に対応する矢視図である。
【００２５】
図３に示すように、本実施形態におけるスライダ２０は、主として、基板１００と、この基板１００の端面上に形成された薄膜磁気ヘッド１１０とを備えており、スライダ２０は概ね矩形板形状をなしている。図３における手前側の面は、ハードディスク１（図１参照）の記録面に対向配置される記録媒体対向面であり、エアベアリング面（Air Bearing Surface）Ｓと称される。ハードディスク１が回転する際、この回転に伴う空気流によってスライダ２０がハードディスク１の記録面から浮上し、エアベアリング面Ｓはハードディスク１の記録面から離隔する。
【００２６】
薄膜磁気ヘッド１１０は、ハードディスク１から磁気情報を読み取るＭＲ素子（読取素子）４０、ハードディスク１に磁気情報を書き込む書込素子６０、スライダ２０を加熱するヒータ８０、及びスライダ２０の温度を測定する温度センサ８６を含み、さらに、ＭＲ素子４０及び書込素子６０を保護するアルミナ等のセラミック製の第一被覆部２５、ヒータ８０や温度センサ８６を保護する第二被覆部２６等を主として備える。ＭＲ素子４０及び書込素子６０の一部は、エアベアリング面Ｓから露出している。
【００２７】
薄膜磁気ヘッド１１０における基板１００とは反対の面１１０ａには、書込素子６０、ＭＲ素子４０、ヒータ８０及び温度センサ８６に対してそれぞれ一対づつ電気的に接続された電極パッド２１ａ，２１ｂ、電極パッド２１ｃ，２１ｄ、電極パッド２１ｅ，２１ｆ、電極パッド２１ｇ，２１ｈが設けられている。電極パッド２１ａ，２１ｂは書込素子６０への書き込み用、電極パッド２１ｃ，２１ｄはＭＲ素子６０からの読取用、電極パッド２１ｅ，２１ｆはヒータ８０の加熱用、電極パッド２１ｇ，２１ｈは温度センサ８６からの温度データ取得用のものである。
【００２８】
続いて、図４〜図８を参照して、スライダ２０について詳細に説明する。
【００２９】
スライダ２０の基板１００は、セラミック製等の材料から形成され、特に、アルティック、すなわち、Ａｌ２Ｏ３及びＴｉＣを主成分として含む焼結体から形成されることが好ましい。
【００３０】
基板１００の表面１００ａにおいてエアベアリング面Ｓから離れた側には、所定の深さの凹部１００ｂが形成されている。凹部１００ｂの開口幅は例えば、３０〜１００μｍ程度、凹部１００ｂの深さは例えば１〜５μｍである。また、エアベアリング面Ｓから凹部１００ｂまでの距離は、３０〜２００μｍとすることができる。
【００３１】
薄膜磁気ヘッド１１０は、凹部１００ｂを含む基板１００の表面１００ａ上に形成されている。薄膜磁気ヘッド１１０は、上述のように、主として、ヒータ８０、読取素子としてのＭＲ（Magneto Resistive）素子４０、誘導型の書込素子６０、及び、書込素子６０上に設けられた第一被覆部２５及びエアベアリング面Ｓ側から見て書込素子６０及びＭＲ素子４０の後方に配置された第二被覆部２６を主として有し、複合型薄膜磁気ヘッドとなっている。
【００３２】
まず、凹部１００ｂを含む基板１００の表面１００ａ上には、絶縁層１１３が設けられている。絶縁層１１３の材料としては、例えば、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２等の電気絶縁材料が挙げられる。絶縁層１１３の厚みは凹部１００ｂの深さよりも小さく、したがって、凹部１００ｂに対応して、絶縁層１１３の表面にも窪みができるる。絶縁層１１３の厚みは、具体的には例えば、１００〜５００ｎｍとすることができる。
【００３３】
凹部１００ｂ内における絶縁層１１３上には、ヒータ８０及び温度センサ８６が設けられている。
【００３４】
ヒータ８０は、図５に示すように、凹部１００ｂ内における絶縁層１１３上において、一本の線を絶縁層１１３上に蛇行させた構造を有し、通電されることにより発熱する。また、このヒータ８０は、図４及び図５に示すように、その全体が凹部１００ｂ内に収容されている。なお、ヒータ８０の一部のみが凹部１００ｂ内に突出し、ヒータ８０の他の部分が凹部１００ｂより外（例えば上方）にあっても良い。ヒータ８０の発熱時における第一被覆部２５の先端の突出を十分に抑制するためには（詳しくは後述）、凹部１００ｂの開口面からヒータ８０における開口面からもっともはなれた部分までの距離Ｄ（図４参照）は０μｍを超えかつ５μｍ以下であることが好ましく、１μｍ以上５μ以下であることがより好ましい。
【００３５】
ヒータ８０の材料は、導電性材料であれば特に限定されないが、Ｃｕ，Ａｕ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｃｏ，Ｔａ，Ｗ，Ｍｏ，Ｒｈからなる群から選択されたいずれかの金属又はこの金属を含む合金から形成されることが好ましい。より好ましくは、ヒータ８０の材料として、銅、ニッケル、クロム、ニッケルクロム合金等を用いることが好ましい。ヒータ８０の厚みは、例えば、３００〜３０００ｎｍとすることができる。
【００３６】
ヒータ８０の両端には、図５に示すように、リード８１ａ，８１ｂが接続されており、これらのリード８１ａ，８１ｂは、図示しない導電部材等により図３に示す電極パッド２１ｅ，２１ｆと電気的に接続されている。
【００３７】
温度センサ８６は、図４，図５，図７に示すように、線状にパターニングされた第一金属層８４の一端と、線状にパターニングされた第二金属層８５の一端とが直接重なることにより形成されている。第一金属層８４及び第二金属層８５の他端側はそれぞれリードとして機能し、それぞれ図示しない導電部材等を介して図３の電極パッド２１ｇ，２１ｈに電気的に接続されている。なお、ヒータ８０の周囲の温度変動に対する迅速な応答を得るべく、温度センサ８６は、凹部１００ｂ内に収容されていることが好ましいが、図４に点線に示すように凹部１００ｂ外に設けられていても動作は可能である。
【００３８】
第一金属層８４の金属材料と第二金属層８５の金属材料の組み合わせは、熱電対を形成する公知の金属材料の組み合わせを採用し得るが、例えば、白金と、白金−ロジウム（１３ｗｔ％）との組み合わせを採用することが好ましい。また、温度センサ８６として、熱電対ではなく、サーミスタや白金抵抗温度計等を用いてもよい。
【００３９】
絶縁層１１３上には、凹部１００ｂ、ヒータ８０、ヒータ８０のリード８１ａ，８２ｂ、温度センサ８６、第一金属層８４、第二金属層８５を覆って表面を平坦化するための電気絶縁性の平坦化層１１５が形成されている。平坦化層１１５の材料としては、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２等の電気絶縁材料を使用できる。
【００４０】
平坦化層１１５上には、エアベアリング面Ｓ側に、下部シールド層３３が形成されている。下部シールド層３３の材料としては、軟磁性材料を使用でき、例えば、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅＮｉ，ＣｏＦｅ，ＦｅＮ，ＦｅＺｒＮやこれらの多層膜を挙げることができる。また、下部シールド層３３の厚みは、例えば、０．５〜３μｍとすることができる。
【００４１】
また、平坦化層１１５上において、エアベアリング面Ｓから遠い側には、下部シールド層３３に隣接して平坦化層１１６が形成されている。平坦化層１１６の材料は平坦化層１１５と同様である。
【００４２】
下部シールド層３３及び平坦化層１１６上には、電気絶縁性の下部シールドギャップ層３５が形成されている。下部シールドギャップ層３５の材料としては、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＡｌＮ，ダイアモンドライクカーボン等が挙げられる。下部シールドギャップ層３５の厚みは、例えば、１０〜５０ｎｍとすることができる。
【００４３】
下部シールドギャップ層３５上には、エアベアリング面Ｓに露出するようにＭＲ素子４０が形成されている。ＭＲ素子４０としては、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子等の多層の膜から形成されたＭＲ素子を任意好適に採用し得る。ＭＲ素子４０の膜厚は、素子の種類にもよるが、例えば、数十ｎｍ程度である。
【００４４】
下部シールドギャップ層３５上におけるＭＲ素子４０の周りには、磁区制御部及びＭＲリードを含むＭＲ周囲層３６が形成されている。ＭＲリード（図示は省略）は、ＭＲ素子４０と電極パッド２１ｃ，２１ｄ（図３参照）とを電気的に接続するためのものであり、例えば、Ｗ，ＴｉＷ，Ａｕ，ＡｕＣｕ，Ｔａ，Ｃｕ等の材料から形成することができる。また、磁区制御部（図示は省略）は、ＭＲ素子４０に対して素子に応じた所定方向の磁気バイアスをかけるものであり、ＣｏＰｔ，ＣｏＰｔＣｒ等の硬磁性材料から形成することができる。ＭＲ周囲層３６は、図４及び図６に示すように、下部シールドギャップ層３５上におけるエアベアリング面Ｓ側においてＭＲ素子４０をトラック幅方向から挟むように設けられており、厚みは、例えば数十ｎｍとすることができる。
【００４５】
ＭＲ素子４０及びＭＲ周囲層３６上には、上部シールドギャップ層３７が設けられている。上部シールドギャップ層３７の材料や厚みは下部シールドギャップ層３５と同様にすることができる。
【００４６】
上部シールドギャップ層３７上には、上部シールド層３８が設けられている。上部シールド層３８の材料や厚みは、下部シールド層３３と同様とすることができる。
【００４７】
下部シールドギャップ層３５のエアベアリング面Ｓから離れた部分には、ＭＲ周囲層３６、上部シールドギャップ層３７及び上部シールド層３８に隣接して平坦化層１１７が形成されている。平坦化層１１７の材料は、平坦化層１１５と同様とすることができる。
【００４８】
上部シールド層３８及び平坦化層１１７上には、非磁性のセパレータギャップ層３９が設けられている。セパレータギャップ層３９の材料としては、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＡｌＮ，ダイアモンドライクカーボン，Ｔｉ，Ｔａ，Ｒｕ，Ｐｔ等が挙げられる。セパレータギャップ層３９の厚みは１０〜５０ｎｍである。
【００４９】
セパレータギャップ層３９上におけるエアベアリング面Ｓ側には、エアベアリング面Ｓに露出する下部磁極層６１が設けられている。下部磁極層６１の材料は、軟磁性材料であればよく、例えば、ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅＮＩ，ＣｏＦｅ，ＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等が挙げられる。下部磁極層６１の厚みは、例えば０．５〜３μｍとすることができる。
【００５０】
セパレータギャップ層３９上におけるエアベアリング面Ｓとは反対側には、下部磁極層６１に隣接して平坦化層１１８が設けられている。平坦化層１１８の材料は、平坦化層１１７と同様とすることができる。
【００５１】
下部磁極層６１及び平坦化層１１８上には、非磁性のライトギャップ層６３が形成されている。ライトギャップ層６３の材料としては、Ａｌ２Ｏ３，ＳｉＯ２，ＡｌＮ，ダイアモンドライクカーボン等が挙げられる。ライトギャップ層６３の厚みは、例えば、１０〜５０ｎｍとすることができる。
【００５２】
ライトギャップ層６３上におけるエアベアリング面Ｓ側には、コイル７０が形成されている。コイル７０の材料としてはＣｕ等の導電性材料が挙げられ、コイル７０の厚みは、例えば、１〜５μｍとすることができる。
【００５３】
コイル７０上には、コイル７０を覆う電気絶縁性の絶縁層７２が設けられている。絶縁層７２の材料としては、熱硬化した樹脂、例えば、熱硬化したノボラック系レジスト等を利用できる。絶縁層７２の厚みは、例えば、０．５〜７μｍとすることができる。
【００５４】
絶縁層７２上には、上部磁極層６４が設けられている。上部磁極層６４のエアベアリング面Ｓ側の端部はエアベアリング面Ｓに露出すると共にライトギャップ層６３に接触している。上部磁極層６４のエアベアリング面Ｓとは反対側の端部は、コイル７０の巻き軸を通り抜け、ライトギャップ層６３を突き抜けて下部磁極層６１と接触し、上部磁極層６４と下部磁極層６１とは磁気回路を形成している。上部磁極層６４の材料及び厚みは、下部磁極層６１と同様とすることができる。
【００５５】
また、絶縁層７２には、さらに、コイル７０と電極パッド２１ａ，２１ｂ（図３参照）とを電気的に接続するためのコイルリード７０ａが設けらている。コイルリード７０ａの材料としては、Ｃｕ，ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅＮｉ，ＣｏＦｅ，ＦｅＮ，ＦｅＺｒＮ等を使用できる。コイルリード７０ａの厚みは、例えば、０．５〜３μｍ程度とすることができる。
【００５６】
ここで、下部磁極層６１、上部磁極層６４、及びコイル７０が書込素子６０を構成している。
【００５７】
そして、書込素子６０及びコイルリード７０ａ上と、ライトギャップ層６３におけるエアベアリング面Ｓからはなれた部分上には、これらを保護するオーバコート層２４が設けられている。オーバコート層２４の材料としては、Ａｌ２Ｏ３やＳｉＯ２等の絶縁材料を使用できる。基板１００の表面１００ａにおける凹部１００ｂ以外の部分からの薄膜磁気ヘッド１１０の高さは、例えば、２０〜５０μｍとすることができる。
【００５８】
ここで、オーバコート層２４のエアベアリング面Ｓ側の部分が、基板１００との間に書込素子６０及びＭＲ素子４０を挟む第一被覆部２５となっている。
【００５９】
また、絶縁層１１３、平坦化層１１５、下部シールドギャップ層３５、セパレータギャップ層３９、ライトギャップ層６３及びオーバコート層２４におけるエアベアリング面Ｓから離れた部分と、平坦化層１１６，１１７，１１８とが、エアベアリング面Ｓから見て書込素子６０及びＭＲ素子４０よりも後方に設けられた第二被覆部２６となっている。基板１００の凹部１００ｂは、第二被覆部２６と対向する位置に形成されている。
【００６０】
（スライダの製造方法）
続いてこのようなスライダ２０の製造方法の一例について図９〜図２４を参照して簡単に説明する。
【００６１】
まず、図９に示すように、アルティック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）等から形成された基板１００を用意する。ここでは、図示左側の端面がエアベアリング面Ｓに対応する面となるものとする。
【００６２】
次に、図１０に示すように基板１００の表面１００ａの一部に凹部１００ｂを形成する。具体的には、例えば、レジストパターンをマスクとして、反応性イオンエッチング、イオンミリング法等のドライエッチング法により基板１００の一部を除去し、ドライエッチング後にレジストを除去することにより、所望の場所に所望の大きさかつ所望の深さの凹部１００ｂを形成できる。
【００６３】
次に、図１１に示すように、基板１００の凹部１００ｂを含む表面１００ａに、絶縁層１１３をスパッタリング法等により所定の厚み積層する。
【００６４】
次に、図１２に示すように、凹部１００ｂ内における絶縁層１１３上に、ヒータ８０を形成する。ここでは、具体的には、例えば、ヒータ材料膜を絶縁層１１３上に形成し、ヒータ材料膜上にヒータの形状に対応したレジストパターンを形成し、ドライエッチングによりヒータ材料膜の不要部を除去し、その後レジストパターンを除去することにより、パターニングされたヒータ８０を形成できる。
【００６５】
次に、図１３に示すように、凹部１００ｂ内における絶縁層１１３上に、Ｐｔ等の材料から形成された、パターン化された第一金属層８４を形成する。
【００６６】
次に、図１４に示すように、凹部１００ｂ内における絶縁層１１３上に、Ｐｔ−Ｒｈ（１３ｗｔ％）等から形成された、パターン化された第二金属層８５を形成する。ここでは、第一金属層８４の端部と、第二金属層８５の端部とが凹部１００ｂ内で重なるように配置し、温度センサ８６とする。
【００６７】
このような、第一金属層８４及び第二金属層８５の形成は、上述の如きドライエッチング法により容易に実現できる。
【００６８】
次に、凹部１００ｂ内を含めた絶縁層１１３上に平坦化層１１５を積層し、ＣＭＰ等により表面を平坦化する。
【００６９】
次に、図１５に示すように、平坦化層１１５上におけるエアベアリング面Ｓ側の部分に、フレームメッキ法等により下部シールド層３３を形成する。続いて、下部シールド層３３の隣に平坦化層１１６を形成し、ＣＭＰ法等により下部シールド層３３及び平坦化層１１６の表面を平坦化する。
【００７０】
次に、図１６に示すように、下部シールド層３３及び平坦化層１１６上に下部シールドギャップ層３５を形成する。下部シールドギャップ層３５は、スパッタリング法やＣＶＤ法等により形成できる。
【００７１】
次に、下部シールドギャップ層３５上に、公知の方法で、多層構造のＭＲ素子４０、ＭＲリード及び磁区制御部を有してＭＲ素子４０を挟むＭＲ周囲層３６、上部シールドギャップ層３７、及び、上部シールド層３８を形成する。
【００７２】
具体的には、下部シールドギャップ層３５上にＭＲ素子４０用のＭＲ膜を形成し、次に、ＭＲ周囲層３６を形成すべき部分が開口された、好ましくは断面が逆テーパ形状のレジストパターンをＭＲ膜上に形成し、イオンミリング法等によってこのレジストパターンをマスクとしてＭＲ膜をエッチングし、レジストパターンを残したまま磁区制御層、ＭＲリードをスパッタリング法等により形成し、レジストパターンをリフトオフ法により剥離してＭＲ周囲層３６を形成する。さらに、ＭＲ素子４０の形状及びＭＲ周囲層３６の形状を合わせた形状を有し、好ましくは断面が逆テーパ形状とされたレジストパターンをＭＲ膜及びＭＲ周囲層上に形成し、このレジストパターンをマスクとしてＭＲ膜をエッチングしてＭＲ素子４０の形状を整える。その後、レジストパターンを残したまま平坦化層をスパッタリング法等により製膜し、レジストパターンをリフトオフ法により剥離する。続いて、ＭＲ素子４０、ＭＲ周囲層３６、及び平坦化層上に、上部シールドギャップ層３７をスパッタリング法等により形成し、上部シールドギャップ層３７上に上部シールド層３８をフレームメッキ法等により形成し、この上部シールド層３８をマスクとして、上部シールドギャップ層３７及び平坦化層を除去することにより、図１６に示すような状態とすることができる。
【００７３】
次に、図１７に示すように、平坦化層１１７を下部シールドギャップ層３５上に形成し、ＣＭＰ法等により、上部シールド層３８及び平坦化層１１７の表面を平坦化する。
【００７４】
次に、図１８に示すように、上部シールド層３８及び平坦化層１１７上にセパレータギャップ層３９を、ＣＶＤ法等により形成する。
【００７５】
次に、図１９に示すように、セパレータギャップ層３９上において、エアベアリング面Ｓに近い側に、下部磁極層６１をフレームメッキ法等により形成する。
【００７６】
次に、図２０に示すように、セパレータギャップ層３９上に下部磁極層６１に隣接して平坦化層１１８を形成し、ＣＭＰ法等により、下部磁極層６１及び平坦化層１１８の表面を平坦化する。続いて、下部磁極層６１及び平坦化層１１８上に、スパッタリング法やＣＶＤ法等によりライトギャップ層６３を形成する。そして、レジストマスクをマスクとするイオンミリング法、ＲＩＥ法等のドライエッチング法によって、ライトギャップ層６３の一部を除去し、エアベアリング面Ｓから所定距離離れた場所に下部磁極層６１の露出部６１ａを形成する。
【００７７】
続いて、図２１に示すように、ライトギャップ層６３上にコイル７０を、このコイル７０の軸が下部磁極層６１の露出部６１ａとほぼ一致するように、例えば、フレームメッキ法等により形成する。
【００７８】
続いて、図２２に示すように、コイル７０を絶縁層７２で覆う。具体的には、フォトリソグラフィー法等により、コイル７０を覆うレジスト層を形成し、加熱等により硬化させる事により絶縁層７２を形成できる。
【００７９】
次に、図２３に示すように、フレームメッキ法等により、上部磁極層６４及びコイルリード７０ａを形成する。このとき、上部磁極層６４のエアベアリング面Ｓにおけるトラック幅と、下部磁極層６１のエアベアリング面Ｓにおけるトラック幅と、をそろえるためのトリムミリング処理を行うことができる。
【００８０】
次に、図４に示すように、オーバコート層２４をライトギャップ層６３、上部磁極層６４、絶縁層７２等の上に形成して、ＣＭＰ法等によりオーバコート層２４を平坦化する。
【００８１】
最後に、ＭＲリード、ヒータ８０等と外部とを電気的に接続するための導電部材等を薄膜磁気ヘッド内に形成し、その後オーバコート層２４上にこれらの導電部材と接続された電極パッドを形成して、図４等に示すスライダ２０が完成する。
【００８２】
（記録読取回路）
続いて、図１のハードディスクドライブＨＤにおける記録読取回路４について図２４を参照して説明する。図２４に示すように、記録読取回路４は、入力端子２２６ａ及び２２６ｂを介して記録データを受け取るライトゲート２２５、書込素子６０のコイル７０に接続されたライト回路２２７、ＭＲ素子４０からの出力を増幅する増幅器２３１、ＭＲ素子４０へセンス電流を供給する定電流回路２３０、出力端子２３３ａ及び２３３ｂを介して読取データを外部へ出力する復調回路２３２、入力端子２３５により読取制御信号が入力されると共に入力端子２３６により記録制御信号が入力されるヒータ制御回路２３４、温度センサ８６に基づいて温度を取得する温度検出回路２４０を備えている。
【００８３】
入力端子２２６ａ及び２２６ｂを介して印加される記録データはライトゲート２２５に供給される。ライトゲート２２５は入力端子２３６を介して供給される記録制御信号が書込動作を指示するときのみ、記録データをライト回路２２７へ供給する。ライト回路２２７はこの記録データに従ってコイル７０に書き込み電流を流し、上部磁極層６４及び下部磁極層６１間に形成される漏れ磁界によってハードディスク１（図１）に記録を行う。
【００８４】
一方、入力端子２３５より供給される読取制御信号が読取動作を指示するときのみ、定電流回路２３０からＭＲ素子４０に定電流が流れる。このＭＲ素子４０により読取された信号は増幅器２３１で増幅された後、復調回路２３２で復調され、得られた読取データが出力端子２３３ａ及び２３３ｂを介して外部に出力される。
【００８５】
本実施形態におけるヒータ制御回路２３４は、図２５に示すような構成となっており、ヒータ８０の両端に、直流定電圧回路２３４ａ、スイッチングトランジスタ２３４ｂ及び電流値調整用の抵抗２３４ｄにより形成される直列回路と、直流定電圧回路２３４ａ、スイッチングトランジスタ２３４ｃ及び電流値調整用の抵抗２３４ｅにより形成される直列回路とが互いに並列に接続されている。スイッチングトランジスタ２３４ｂ及び２３４ｃのゲートには、入力端子２３５，２３６がそれぞれ接続されている。また、温度検出回路２４０は、温度センサ８６からの出力により取得した温度に基づいて、スライダ２０の温度が所定の範囲となるように、定電圧回路２３４ａの出力電圧を制御する。
【００８６】
入力端子２３６における記録制御信号が書込み動作指示のとき、スイッチングトランジスタ２３４ｃがオンとなって抵抗２３４ｅ及び定電圧回路２３４ａによって調整された電流がヒータ８０に流れる。また、入力端子２３５における読取制御信号が読取動作指示のとき、スイッチングトランジスタ２３４ｂがオンとなって抵抗２３４ｄ及び定電圧回路２３４ａによって調整された電流がヒータ８０に流れる。
【００８７】
続いて本実施形態の作用について、主として図４を参照して説明する。
【００８８】
スライダ２０において、記録動作時及び読取動作時には、上述のようにしてヒータ８０に電流が流れるため、このヒータ８０の部分及びその周囲の薄膜磁気ヘッド１１０及び基板１００が加熱されて熱膨張し、エアベアリング面Ｓにおいて書込素子６０及びＭＲ素子４０がハードディスク１に向かって突出する。これにより、書込素子６０及びＭＲ素子４０とハードディスク１の表面との間隔が記録動作時及び読取動作時に小さくなる。
【００８９】
そして、このようにして、薄膜磁気ヘッド１１０の動作時に書込素子６０及びＭＲ素子４０をハードディスク１に近づけることにより、トラック幅の狭小化しても信号記録能力及び／又は信号読取能力を十分に向上させることができる。
【００９０】
そして、特に本実施形態では、ヒータ８０が基板１００の凹部１００ｂ内に設けられているので、ヒータ８０の発熱に伴う薄膜磁気ヘッド１１０の熱膨張によって、エアベアリング面Ｓにおいて、書込素子６０やＭＲ素子４０をハードディスク１に向かって突出させる際に、図４にＳ’で示すように、薄膜磁気ヘッド１１０における基板１００から遠い部分、すなわち、第一被覆部２５の先端２５ａの突出量を十分に少なくしつつ、薄膜磁気ヘッド１１０における基板１００から近い部分である書込素子６０及びＭＲ素子４０の突出量を大きくできる。
【００９１】
したがって、第一被覆部２５、すなわち、薄膜磁気ヘッド１１０の先端の突出量を気にすることなく、書込素子６０及びＭＲ素子４０を十分にハードディスク１に近づけることができる。
【００９２】
ここで、ヒータ８０を基板１００の凹部１００ｂ内に設けることにより、第一被覆部２５の先端の突出を従来よりも抑制できる理由は明らかではないが、例えば、以下のように考えることができる。
【００９３】
ヒータ８０が基板１００の凹部１００ｂ内に設けられているので、ヒータ８０に通電して発熱させた場合に、薄膜磁気ヘッド１１０における基板１００から遠い部分（第二被覆部２６における基板１００から遠い部分、例えば、オーバコート層２４におけるエアベアリング面Ｓから遠い部分）に比べて、薄膜磁気ヘッド１１０における基板１００に近い部分（第二被覆部２６における基板に近い部分、例えば、平坦化層１１６、１１７等）が特に加熱されやすくなる。したがって、エアベアリング面Ｓにおいて、基板１００から遠い第一被覆部２５の突出を抑制しつつ、書込素子６０やＭＲ素子４０を十分突出させられると考えられる。
【００９４】
さらに、本実施形態において、薄膜磁気ヘッド１１０は、エアベアリング面Ｓから見て書込素子６０及びＭＲ素子４０より後方に、さらに第二被覆部２６を備え、凹部１００ｂは基板１００において第二被覆部２６と対向する部分に設けられている。
【００９５】
これにより、ヒータ８０と、読取素子４０や書込素子６０との距離が離れるため、ヒータ８０による書込素子６０及びＭＲ素子４０自体の過度な加熱を抑制しつつ、エアベアリング面Ｓにおいて第一被覆部２５に比べて書込素子６０及びＭＲ素子４０をハードディスク１に突出させることができる。
【００９６】
ここで、本実施形態では、凹部１１０ｂが第二被覆部２６と対向する位置に設けられているが、書込素子６０やＭＲ素子４０の耐熱性が高い場合等には、凹部１１０ｂが、基板１００における書込素子６０やＭＲ素子４０と対向する位置に設けられ（例えば、図４に点線で示された凹部１００ｂ’参照）、この凹部１１０ｂ内にヒータ８０が設けられていても良い（例えば、図４に点線で示されたヒータ８０’参照）。この場合でも、第１被覆部２５よりも書込素子６０やＭＲ素子４０のほうが加熱されやすいと考えられるので、同様に、第一被覆部２５の突出を抑制しつつ、書込素子６０やＭＲ素子４０を十分に突出させることができる。
【００９７】
また、本実施形態では、ヒータ８０の全体が凹部１００ｂ内に収容されているが、ヒータの一部が凹部内に収容されていても良い。いずれの場合でも、凹部１００ｂ内において、凹部１００ｂの開口面からヒータ８０の最深部（底面）までの距離Ｄは、１μm〜３μｍであることが好ましい。
【００９８】
さらに、本実施形態では、温度センサ８６によって、スライダ２０の温度が所定の温度となるように温度検出回路２４０によって定電圧回路２３４ａが制御されているので、書込素子６０やＭＲ素子４０の突出量を所望の値に精度良く制御できる。
【００９９】
なお、記録読取回路４の回路構成は、図２４及び図２５に示したものに限定されるものでないことは明らかである。例えば、上記実施形態のように、記録動作時及び読取動作時の両方においてヒータ８０を発熱させることが望ましいが、図２６に示すように、ヒータ制御回路２３４がスイッチングトランジスタ２３４ｃ及び抵抗２３４ｅを有さず、入力端子２３５からの信号に応じて読取動作時にのみヒータ８０を発熱させることも可能である。また、これとは反対に、図２７に示すように、ヒータ制御回路２３４がスイッチングトランジスタ２３４ｂ及び抵抗２３４ｄを有さず、入力端子２３６からの信号に応じて記録動作時にのみヒータ８０を発熱させることも可能である。さらに、記録制御信号及び読取制御信号以外の信号に基づいて、ヒータ８０を駆動しても良い。
【０１００】
また、上記実施形態では、スライダ２０は、書込素子６０及びＭＲ素子４０の両方を備えているが、いずれかのみを備えていてもよい。
【実施例】
【０１０１】
続いて、本実施形態に係るスライダの突出動作について、実施例を参照してより具体的に説明する。
【０１０２】
ここでは、「ヒータの底面の位置座標」を定義する。「ヒータの底面の位置座標」の大きさは凹部の開口面からヒータの底面までの距離とする。「ヒータの底面の位置座標」の符号は、ヒータの底面が凹部内にある場合は負とし、ヒータの底面が開口面よりも基板から離れた位置にあれば正とする。
【０１０３】
（実施例１，２）
実施例１では、ＮｉＣｒ合金製のヒータ８０の厚みを３００ｎｍとし、ヒータ８０の底面は凹部内に配置し、「ヒータの底面の位置座標」が−１μｍとなるようにして上記実施形態における図４と同等の構成のスライダを作成した。ここで、基板１００はアルティック製（Al2O3−TiC）、絶縁層１１３はAl2O3製（厚み３００ｎｍ）、平坦化層１１５はAl2O3製、下部シールド層３３及び上部シールド層３８はNiFe製（厚み２．５μｍ）、下部シールドギャップ層３５、上部シールドギャップ層３７はAl2O3製（厚み２０ｎｍ）、MR素子４０はGMR素子（厚み３０ｎｍ）、MR周囲層３６はCuによるMRリードとCoPtによる磁区制御部、セパレータギャップ層３９はAl2O3製（厚み３０ｎｍ）、下部磁極層６１及び上部磁極層６４はNiFe製（厚み２．５μｍ）、ライトギャップ層６３はAl2O3製（厚み３０ｎｍ）、コイル７０はCu製（厚み２μｍ）、絶縁層７２はノボラック系硬化樹脂製、第一被覆部はAl2O3製、平坦化層１１６、１１７、１１８はAl2O3製（各厚み２．５μｍ）、薄膜磁気ヘッド１１０の厚みを４０μｍとし、凹部の深さを１．３μｍとし、エアベアリング面から凹部までの距離を６０μｍとした。
【０１０４】
実施例２では、「ヒータの底面の位置座標」を−３μｍとする以外は実施例１と同様にした。
【０１０５】
（比較例１〜３）
比較例１ではヒータ８０を、凹部１００ｂの開口面よりも基板から離れた側に設け、具体的には、「ヒータの底面の位置座標」を＋３μｍとする以外は実施例１と同様にした。
【０１０６】
比較例２では「ヒータの底面の位置座標」を＋５μｍとする以外は比較例１と同様にした。
【０１０７】
比較例３では「ヒータの底面の位置座標」を＋１０μｍとする以外は比較例１と同様にした。
【０１０８】
まず、実施例１のスライダについて、ヒータへの投入エネルギー（電力）を、０，２５，５０，１００ｍＷとしたときの読取素子の突出量を、基板のエアベアリング面を基準として図２８に示す。ヒータへの投入エネルギーが増えるにしたがって、読取素子の突出量は増大した。これにより、ヒータへの投入エネルギーを制御することにより薄膜磁気ヘッドの読取素子等の突出量を制御できることが理解される。
【０１０９】
次に、ヒータ８０に印加する電力を１００ｍＷとし、読取素子４０の突出量を基準（突出量ゼロ）とした場合における、書込素子６０の突出量、及び、第一被覆部２５の先端の突出量を各実施例及び比較例について測定した。結果を図２９及び図３０に示す。ここでは読取素子４０の突出量を基準として記載しているが、書込素子６０の突出量や第一被覆部２５の先端の突出量が大きければ大きい場合ほど、読取素子４０自体の基板のエアベアリング面からの突出量も大きかった。
【０１１０】
比較例１〜３のように「ヒータの底面の位置座標」がプラスであると、第一被覆部の先端の突出量は書込素子や読取素子の突出量よりも極めて大きくなった。
【０１１１】
一方、実施例１，２では、第一被覆部の先端の突出量は著しく低減され、書込素子及び読取素子の突出量と同等程度となった。特に「ヒータの底面の位置座標」が−３μｍの場合には、書込素子の方が第一被覆部の先端よりも突出した。
【０１１２】
これらにより、ヒータを凹部内に設けると、第一被覆部の先端とハードディスクとの距離を殆ど気にすることなく、書込素子とハードディスクとの距離を低減させることができ、さらに、読取素子と書込素子との間の突出量の差も小さくなるので、読取素子をもハードディスクに十分に近づけることができる。したがって、薄膜磁気ヘッドの記録・読取特性を十分に発揮させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】図１は、発明の実施形態に係るハードディスクを示す概略斜視図である。
【図２】図２は、図１のヘッドジンバルアセンブリを示す概略斜視図である。
【図３】図３は、図２のスライダを示す概略斜視図である。
【図４】図４は、図３のＩＩＩ−ＩＩＩ矢視図である。
【図５】図５は、図３をＶ方向から見た一部破断図である。
【図６】図６は、図５のＩＶ−ＩＶ矢視図である。
【図７】図７は、図５のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【図８】図８は、図５のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ矢視図である。
【図９】図９は、スライダの製造方法を説明する断面図である。
【図１０】図１０は、スライダの製造方法を説明する図９に続く断面図である。
【図１１】図１１は、スライダの製造方法を説明する図１０に続く断面図である。
【図１２】図１２は、スライダの製造方法を説明する図１１に続く断面図である。
【図１３】図１３は、スライダの製造方法を説明する図１２に続く断面図である。
【図１４】図１４は、スライダの製造方法を説明する図１３に続く断面図である。
【図１５】図１５は、スライダの製造方法を説明する図１４に続く断面図である。
【図１６】図１６は、スライダの製造方法を説明する図１５に続く断面図である。
【図１７】図１７は、スライダの製造方法を説明する図１６に続く断面図である。
【図１８】図１８は、スライダの製造方法を説明する図１７に続く断面図である。
【図１９】図１９は、スライダの製造方法を説明する図１８に続く断面図である。
【図２０】図２０は、スライダの製造方法を説明する図１９に続く断面図である。
【図２１】図２１は、スライダの製造方法を説明する図２０に続く断面図である。
【図２２】図２２は、スライダの製造方法を説明する図２１に続く断面図である。
【図２３】図２３は、スライダの製造方法を説明する図２２に続く断面図である。
【図２４】図２４は、図１における記録読取回路を説明するブロック図である。
【図２５】図２５は、図２４のヒータ制御回路を説明するブロック図である。
【図２６】図２６は、図２４のヒータ制御回路の他の例を説明するブロック図である。
【図２７】図２７は、図２４のヒータ制御回路のさらに他の例を説明するブロック図である。
【図２８】図２８は、実施例１においてヒータに与えるエネルギーを変えたときの基板のエアベアリング面からの読取素子の突出量を示す表である。
【図２９】図２９は、実施例１，２及び比較例１〜３の条件及び結果を説明する表である。
【図３０】図３０は、実施例１，２及び比較例１〜３の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【０１１４】
１０…ヘッドジンバルアセンブリ、２０…スライダ、２５…第一被覆部、２６…第二被覆部、４０…ＭＲ素子（読取素子）、６０…書込素子、８０…ヒータ、１００…基板、１００ｂ…凹部、１１０…薄膜磁気ヘッド、Ｄ…距離、Ｓ…エアベアリング面、ＨＤ…ハードディスクドライブ。
【図１】
2006031817.tif 000003
【図２】
2006031817.tif 000004
【図３】
2006031817.tif 000005
【図４】
2006031817.tif 000006
【図５】
2006031817.tif 000007
【図６】
2006031817.tif 000008
【図７】
2006031817.tif 000009
【図８】
2006031817.tif 000010
【図９】
2006031817.tif 000011
【図１０】
2006031817.tif 000012
【図１１】
2006031817.tif 000013
【図１２】
2006031817.tif 000014
【図１３】
2006031817.tif 000015
【図１４】
2006031817.tif 000016
【図１５】
2006031817.tif 000017
【図１６】
2006031817.tif 000018
【図１７】
2006031817.tif 000019
【図１８】
2006031817.tif 000020
【図１９】
2006031817.tif 000021
【図２０】
2006031817.tif 000022
【図２１】
2006031817.tif 000023
【図２２】
2006031817.tif 000024
【図２３】
2006031817.tif 000025
【図２４】
2006031817.tif 000026
【図２５】
2006031817.tif 000027
【図２６】
2006031817.tif 000028
【図２７】
2006031817.tif 000029
【図２８】
2006031817.tif 000030
【図２９】
2006031817.tif 000031
【図３０】
2006031817.tif 000032