(57)【要約】【課題】磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の磁気抵抗低下を効果的に防止すること。【解決手段】ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する工程、トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する工程、酸素ガスを含む処理ガスを処理チャンバーに導入し、処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する工程、磁気ヘッドスライダを第１エッチング手段にさらして、ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する工程、処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する工程、磁気ヘッドスライダを第２エッチング手段にさらして、酸化層の厚さを減少させる工程、を有する。【選択図】図２ａ
2008186574.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗の低下を防止する方法であって、
（ａ）ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する工程、
（ｂ）前記トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する工程、
（ｃ）酸素ガスを含む処理ガスを前記処理チャンバーに導入し、前記処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する工程、
（ｄ）前記磁気ヘッドスライダを前記第１エッチング手段にさらして、前記ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する工程、
（ｅ）前記処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する工程、
（ｆ）前記磁気ヘッドスライダを前記第２エッチング手段にさらして、前記酸化層の厚さを減少させる工程、
を有することを特徴とする磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法。
【請求項２】
前記（ｆ）工程は、前記酸化層を１ｎｍから４ｎｍの範囲の厚さにエッチングする、
ことを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法。
【請求項３】
前記（ｆ）工程は、前記酸化層を１．５ｎｍの厚さにエッチングする、
ことを特徴とする請求項２記載の磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法。
【請求項４】
前記（ｃ）工程で用いる処理ガスは、酸素ガスである、
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法。
【請求項５】
前記（ｃ）工程で用いる処理ガスは、酸素ガスと希ガスとの混合ガスである、
ことを特徴とする請求項１，２又は３記載の磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法。
【請求項６】
前記第１及び第２エッチング手段は、プラズマあるいはイオンビームである、
ことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５記載の磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法。
【請求項７】
前記プラズマは、直接容量結合、誘導結合、又は、電子サイクロトロン共鳴、にて発生される、
ことを特徴とする請求項６記載の磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法。
【請求項８】
磁気ヘッドスライダを製造する方法であって、
（１）ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する工程、
（２）前記トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する工程、
（３）酸素ガスを含む処理ガスを前記処理チャンバーに導入し、前記処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する工程、
（４）前記磁気ヘッドスライダを前記第１エッチング手段にさらして、前記ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する工程、
（５）前記処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する工程、
（６）前記磁気ヘッドスライダを前記第２エッチング手段にさらして、前記酸化層の厚さを減少させる工程、
（７）前記各磁気ヘッドスライダの前記ＴＭＲ素子の表面上に、シリコン層を形成する工程、
（８）前記シリコン層上にダイアモンドライクカーボン層を形成する工程、
（９）前記ロウバーを個々の前記磁気ヘッドスライダに切り出す工程、
を有することを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項９】
前記（６）工程は、前記酸化層を１ｎｍから４ｎｍの範囲の厚さにエッチングする、
ことを特徴とする請求項８記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１０】
前記（３）工程で用いる処理ガスは、酸素ガスである、
ことを特徴とする請求項８又は９記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１１】
前記（３）工程で用いる処理ガスは、酸素ガスと希ガスとの混合ガスである、
ことを特徴とする請求項８又は９記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１２】
前記第１及び第２エッチング手段は、プラズマあるいはイオンビームである、
ことを特徴とする請求項８，９，１０又は１１記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１３】
前記プラズマは、直接容量結合、誘導結合、又は、電子サイクロトロン共鳴、にて発生される、
ことを特徴とする請求項１２記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドスライダの製造方法にかかり、特に、磁気ヘッドスライダの製造過程にて、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ（tunnel magneto-resistive））型磁気ヘッドスライダの磁気抵抗（ＭＲＲ（magneto-resistive resistance））の低下を防止する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報記録装置として、データ記憶用の磁気ディスクと、選択的に磁気ディスクに書き込みあるいは磁気ディスクから読み出すために位置決めされる可動記録再生ヘッドと、を備えたディスク装置が知られている。
【０００３】
図１ａは、典型的なディスク装置２を示している。この図に示すように、磁気ディスク２０１は、当該ディスク２０１を回転させるスピンドルモータ２０２に搭載されている。また、ボイスコイルモータアーム２０４は、記録再生ヘッドが組み込まれた磁気ヘッドスライダ２０３と、当該磁気ヘッドスライダ２０３を支持するサスペンション２１３と、を備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）２００を可動するよう支持している。また、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２０９は、上記ボイスコイルモータアーム２０４の動作を制御するために設けられており、換言すると、磁気ヘッドスライダ２０３をディスク２０１の表面にてトラック間を移動するよう制御するために備えられている。これにより、ディスク２０１が回転する動作中となると、当該回転している磁気ディスク２０１と磁気ヘッドスライダ２０３との間における空力的な相互作用によって、当該磁気ヘッドスライダ２０３に浮上力が発生する。すると、ボイスコイルモータアーム２０４は、磁気ディスク２０１の表面上に磁気ヘッドスライダ２０３を所定の浮上高さに維持することができる。
【０００４】
図１ｂは、上記図１ａに示した磁気ヘッドスライダの斜視図であり、図１ｃは、図１ｂに示した磁気ヘッドスライダの平面図である。図示するように、磁気ヘッドスライダ２０３は、空気流入側端部であるリーディングエッジ２１９と、このリーディングエッジ２１９とは反対側にあり空気流出側端部であるトレイルエッジ２１８と、を備えている。そして、上記トレイルエッジ２１８には、サスペンション２１３（図１ａ参照）に磁気ヘッドスライダ２０３を電気的に接続するための４つの電気的接続パッド２１５が形成されている。また、トレイルエッジ２１８は、磁気ディスク２０１に対して記録再生動作を実現するために、その中心位置に、図示しない磁気記録再生ヘッドを組み込んだポール先端部２１６を有する。このポール先端部２１６は、例えば、蒸着など任意の方法にて、トレイルエッジ２１８側に形成されている。加えて、エアベアリングサーフィス（ＡＢＳ）パターン２１７が、磁気ヘッドスライダ２１３のリーディングエッジ２１９とトレイルエッジ２１８とに垂直な一方の表面に形成されている。
【０００５】
図１ｄは、図１ｃに示すポール先端部２１６の拡大図である。この図を参照すると、上記ポール先端部２１６は、積層構造であり、トップからボトムに向かって、第２誘導記録ヘッドポール１１６（第２記録磁極）と、この第２誘導記録ヘッドポール１１６から所定の隙間を空けて第１誘導記録ヘッドポール１１８（第１記録磁極）と、第２遮蔽層１１１と、第１遮蔽層１１３と、を備えている。上記全ての構成は、セラミック基板１２２上に支持されている。そして、このポール先端部２１６は、データの記録／再生動作を実行するために使用される。
【０００６】
また、ＭＲ素子１１２の両脇に配置され当該ＭＲ素子１１２に電気的に接続されたリード層１１４と一緒に、ＭＲ素子１１２は、第１遮蔽層１１３と第２遮蔽層１１１との間に設けられている。そして、図１ｃのＡ−Ａ線断面図の一部である図１ｅを参照すると、銅コイル１１７のセットが、第２誘導記録ヘッドポール１１６と第１誘導記録ヘッドポール１１８との間に、記録動作時に用いるために設けられている。加えて、シリコン層１２と、このシリコン層１２上に配置されるダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層１３と、で構成された保護膜１１５が（図１ｆ参照）、磁気ヘッドスライダを保護するために、図１ｅに示すように、ポール先端部２１６の表面とセラミック基板１２２の表面とを覆っている。
【０００７】
そして、上記磁気ヘッドスライダの構造において、ＧＭＲ（giant magneto-resistive）素子は、通常、データ読み取り動作を実行する再生素子として用いられる。しかしながら、より高記録密度のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の要求が増加し続けていることに伴い、ＧＭＲ素子の現在における改良は、ほぼ限界に達している。結果として、ＧＭＲ素子よりも高記録密度を実現できるトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ（tunnel magneto-resistive））素子のような新しいＭＲ素子が、ＧＭＲ素子に取って代わって開発されている。
【０００８】
図１ｆを参照すると、これまでのＴＭＲ素子１０は、２つの金属層１１と、当該２つの金属層１１の間に挟まれた仕切り層１４とを備えている。そして、シリコン層１２と当該シリコン層１２上に配置されるＤＬＣ層１３とにより構成された保護膜１１５が、ＴＭＲ素子１０を保護すべく、２つの金属層１１と仕切り層１４との表面を覆っている。
【０００９】
ここで、磁気ヘッドスライダの製造プロセスでは、ＴＭＲ素子のトンネル磁気抵抗効果による磁気抵抗（ＭＲＲ（magneto-resistive resistance））の値は、磁気ヘッドスライダにとって良好な浮上動作性能を維持できるよう、所定の値よりも高く制御しなければならない。例えば、磁気ヘッドスライダのラッピング工程では、ＭＲハイト（ＭＲ素子長さ）がＭＲＲ値に大きく影響を及ぼすので、設計したＭＲハイトに調整するために正確に研磨すべきであり、従って、ＴＭＲ素子は、磁気ヘッドスライダの動的性能により影響を及ぼす。また、他の例では、磁気ヘッドスライダの真空工程において、ＭＲＲが変化しないよう、ＭＲハイトは常時一定に保たれるべきである。
【００１０】
【特許文献１】特許第３６５７８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、従来のＴＭＲ素子構造においては、金属層１１が保護膜１１５のシリコン層１２に直接接触しているため、当該金属層１１の金属材料がシリコン層１２に拡散し、また、シリコン層１２に拡散された金属材料は、それ自体が、２つの金属層１１を電気的接続する導電性リードを形成し、つまり、ＴＭＲ素子の回路用の分流パスを形成することとなる。そして、上記分流パスは、ＴＭＲ素子のＭＲＲ値の減少を招き、その結果、磁気ヘッドスライダの動的性能及びＨＤＤの記録再生性能を低下させてしまう。また、実験によって、真空プロセスにおいてＴＭＲ素子の表面に保護膜が形成された後に、ＭＲＲが約４％低下し、ときおりＭＲＲ低下が劇的に１０％まで上昇し、磁気ヘッドスライダの動的性能において致命的となる。従って、上記従来例が有する不都合を克服すべく、改良した設計が必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一形態は、磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の磁気抵抗低下を効果的に防止することができるトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法であり、これにより、磁気ヘッドスライダの動的性能及び記録再生性能を改善する。また、本発明の他の形態は、磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下を効果的に防止することができる磁気ヘッドスライダの製造方法であり、これにより、上述同様に、磁気ヘッドスライダの動的性能及び記録再生性能を改善する。
【００１３】
そして、上記目的を達成するために、本発明の一形態における磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法は、
（ａ）ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する工程、
（ｂ）トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する工程、
（ｃ）酸素ガスを含む処理ガスを処理チャンバーに導入し、処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する工程、
（ｄ）磁気ヘッドスライダを第１エッチング手段にさらして、ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する工程、
（ｅ）処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する工程、
（ｆ）磁気ヘッドスライダを第２エッチング手段にさらして、酸化層の厚さを減少させる工程、
を有する。
【００１４】
そして、上記（ｆ）工程は、酸化層を１ｎｍ（ナノメートル）から４ｎｍ（ナノメートル）の範囲の厚さ、望ましくは、１．５ｎｍ（ナノメートル）の厚さ、にエッチングする、という構成を採る。上記厚さに酸化層を形成することで、金属材料の拡散を効果的に防止することが実験により証明でき、これにより、磁気ヘッドスライダの動的性能及びディスク装置の記録再生性能の改善を図ることができる。加えて、上述した厚さの酸化層を形成することで、磁気ヘッドスライダの記録再生信号の伝送に対する影響がほとんどないため、磁気ヘッドスライダのデータ記録再生性能への影響がほとんどない。従って、磁気ヘッドスライダにおいて、良好なデータ記録再生性能を維持することができる。
【００１５】
また、本発明では、上記（ｃ）工程で用いる処理ガスは、酸素ガスである、あるいは、上記（ｃ）工程で用いる処理ガスは、酸素ガスと希ガスとの混合ガスである、という構成を採っている。また、本発明では、上記第１及び第２エッチング手段は、プラズマあるいはイオンビームである、という構成を採っている。さらに、本発明では、上記プラズマは、直接容量結合、誘導結合、又は、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）、にて発生される。
【００１６】
また、本発明の他の形態である磁気ヘッドスライダの製造方法は、
（１）ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する工程、
（２）トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する工程、
（３）酸素ガスを含む処理ガスを処理チャンバーに導入し、処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する工程、
（４）磁気ヘッドスライダを第１エッチング手段にさらして、ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する工程、
（５）処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する工程、
（６）磁気ヘッドスライダを第２エッチング手段にさらして、酸化層の厚さを減少させる工程、
（７）各磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の表面上に、シリコン層を形成する工程、
（８）シリコン層上にダイアモンドライクカーボン層を形成する工程、
（９）ロウバーを個々の磁気ヘッドスライダに切り出す工程、
を有する。
【発明の効果】
【００１７】
これにより、本発明は、上述した従来技術と比較すると、上記酸化層は、シリコン層からＴＭＲ素子の金属層を電気的に分離するバリア層として機能し、金属層の金属材料がシリコン層に拡散することを防止することができる。従って、ＴＭＲ素子とシリコン層との間の分流パスの形成を防止することができる。その結果、磁気ヘッドスライダの製造プロセス中におけるトンネル磁気抵抗の磁気抵抗値が変化しないよう維持でき、また、磁気ヘッドスライダの動的性能とディスクドライブの記録再生性能との大きく改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の理解を容易にすべく、いくつかの実施形態を、図面を参照して説明する。本発明は、ＴＭＲ（tunnel magneto-resistive）素子のＭＲＲ（magneto-resistive resistance）を防止する方法であり、
（ａ）ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する工程、
（ｂ）トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する工程、
（ｃ）酸素ガスを含む処理ガスを処理チャンバーに導入し、処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する工程、
（ｄ）磁気ヘッドスライダを第１エッチング手段にさらして、ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する工程、
（ｅ）処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する工程、
（ｆ）磁気ヘッドスライダを前記第２エッチング手段にさらして、前記酸化層の厚さを減少させる工程、
を有する。
【００１９】
そして、上記酸化層は、ＴＭＲ素子の金属層と保護膜のシリコン層とを電気的に分離している。このため、金属層の金属材料のシリコン層への拡散は抑制され、その結果、ＴＭＲ素子とシリコン層との間の分流パスの形成を防止できる。従って、磁気ヘッドスライダの製造プロセス中におけるＴＭＲ素子ＭＲＲ値が変化しないよう維持でき、また、磁気ヘッドスライダの動的性能とディスクドライブの記録再生性能とが、大きく改善される。
【００２０】
加えて、酸化層の厚さは、上記ステップ（ｆ）によって削減されるため、磁気ヘッドスライダによる記録再生信号の酸化層における減衰の影響は効果的に軽減できる。従って、磁気ヘッドスライダのデータの記録再生性能を向上させることができる。
【００２１】
図２ａは、本発明の実施形態における磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法を示している。この図に示すように、本実施形態における方法は、
まず、ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する工程（ステップ３０１）、
次に、トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する工程（ステップ３０２）、
次に、酸素ガスを含む処理ガスを処理チャンバーに導入し、当該処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する工程（ステップ３０３）、
次に、磁気ヘッドスライダを上記第１エッチング手段にさらして、ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する工程（ステップ３０４）、
その後、処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する工程（ステップ３０５）、
最後に、磁気ヘッドスライダを上記第２エッチング手段にさらして、酸化層の厚さを減少させる工程（ステップ３０６）、
を有する。
【００２２】
図２ｂは、上記本発明の方法によって形成された酸化層を有するＴＭＲ素子２０の構造を概略的に示した図である。この図に示すように、ＴＭＲ素子２０は、２つの金属層２１と、当該２つの金属層２１の間に挟まれた仕切り層２８と、ＴＭＲ素子２０の表面上を覆う酸化層２５と、当該酸化層上を覆うシリコン層２２と、当該シリコン層２２上を覆うダイアモンドライクカーボン（ＤＬＣ）層２４と、を備えている。より具体的には、上記酸化層２５は、２つの金属層２１及び仕切り層２８の全体上を覆う。また、上記シリコン層２２とＤＬＣ層２４の組み合わせは、保護膜とされる。
【００２３】
そして、上記ステップ３０６で第２エッチング手段によって上記酸化層をエッチングする目的は、上記酸化層２５の厚みを減少させるためである。これは、上記ステップ３０４における酸化層２５の形成工程を高精度に制御することは難しく、これによって形成される酸化層の厚さは、目標値に形成できないからであり、通常は、上記ステップ３０４にて形成された酸化層の厚みは、目標値よりもずっと大きくなってしまう。ここで、磁気ヘッドスライダのフライングハイトを一定に保つ場合に、より厚い酸化層２５が形成されてしまうと、結果として磁気ヘッドスライダの記録再生素子と磁気ディスクとの間の距離がより遠くなる。すると、磁気ディスクのトラックに対する磁気ヘッドスライダの記録再生信号が弱くなり、これに対応して、磁気ヘッドスライダの記録再生性能が低下する。従って、上述したように、酸化層によって生じうる磁気ヘッドスライダの性能への悪影響を防止あるいは減少すべく、酸化層の厚みを減少させる必要がある。
【００２４】
そして、上記方法にて最終的に形成された酸化層２５の厚みは、１ｎｍから４ｎｍの範囲に形成され、望ましくは、１．５ｎｍに形成されるとよい。上記厚さの酸化層２５によって、金属層の拡散を効果的に防止することができることは、実験によって証明されており、磁気ヘッドスライダの動的性能とディスクドライブの記録再生性能を改善することができる。加えて、上述した厚さの酸化層は、磁気ヘッドスライダの記録再生信号の伝送にほとんど悪影響を与えず、このため、磁気ヘッドスライダのデータ記録再生性能にほとんど影響はない。その結果、磁気ヘッドスライダにおける良好なデータの記録再生性能を維持できる。
【００２５】
また、本実施形態では、上記ステップ３０３における処理ガスは、酸素ガス、あるいは、酸素ガスとアルゴン、ネオン、キセノン、ヘリウムといった不活性ガスとの混合ガスである。加えて、上記第１及び第２エッチング手段は、プラズマ又はイオンビームである。上記プラズマは、例えば、直接容量結合（direct capacitance coupling）、誘導結合（inductively coupling）、あるいは、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ（Electron Cyclotron Resonance））など、任意の方法によって発生させることができる。
【００２６】
また、上記ステップ３０４は、第１エッチング手段は、金属層２１上に酸化層２５を形成して、当該金属層２１の表面を酸化する。そして、保護膜（シリコン層２２とＤＬＣ層２４との組み合わせ）がＴＭＲ素子２０の表面上を覆って形成されると、当該保護膜のシリコン層２２と、ＴＭＲ素子２０の金属層２１との間において直接の接触がなくなる。従って、シリコン層２２にＴＭＲ素子２０の金属層２１の金属材料の拡散が防止され、ＴＭＲ素子の回路の分流パスの形成が防止される。その結果、ＴＭＲ素子の磁気抵抗値の低下を防止あるいは軽減し、従って、磁気ヘッドスライダの動的性能及びＨＤＤの記録再生性能を良好に保つことができる。かかる利点について、図３ａ及び図３ｂを参照して以下に説明する。
【００２７】
図３ａは、従来技術における複数の磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子上に保護膜を形成する前と後におけるトンネル磁気抵抗の磁気抵抗の変化を示している。また、図３ｂは、本発明の方法による複数の磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子上に保護膜を形成する前と後におけるトンネル磁気抵抗の磁気抵抗の変化を示している。上記図において、横軸は、ＴＭＲ素子上に保護膜が形成される前の当該ＴＭＲ素子の抵抗値（単位：オーム）であり、縦軸は、ＴＭＲ素子上に保護膜が形成された後の当該ＴＭＲ素子の抵抗値（単位：オーム）である。そして、対角線（傾き（縦軸／横軸）＝１）は、抵抗値の増加あるいは減少を判断するための閾線としての役割を果たしている。つまり、上記対角線上の点は、保護膜が形成された後の抵抗値が、保護膜が形成される前の抵抗値と同じ、であることを意味している。そして、対角線よりも上方に位置する点は、保護膜が形成された後の抵抗値が、保護膜が形成される前の抵抗値よりも大きい、ことを意味している。さらに、上記対角線よりも下方に位置する点は、保護膜が形成された後の抵抗値が、保護膜が形成される前の抵抗値よりも小さい、ことを意味している。
【００２８】
図３ａに示すように、対角線よりも下方に位置するいくつかの計測点は、複数の従来例における磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子のＭＲＲの値が、保護膜が形成された後に低下していることを示しており、つまり、抵抗値が低下している。この抵抗の低下は、結果として、磁気ヘッドスライダのデータの記録再生性能を悪化させる。一方で、図３ｂに示すように、本発明の方法によって製造された磁気ヘッドスライダでは、対角線よりも下方にほとんど計測点が無く、複数の本発明における保護膜が形成された磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の抵抗値が、明らかに低下していないことがわかる。これは、本発明の方法の適用によって、保護膜とＴＭＲ素子とが互いに孤立されており、ＴＭＲ素子の金属材料のシリコン層への拡散の問題が無いからである。
【００２９】
ここで、磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の表面上に保護膜を形成する方法として、化学蒸着（ＣＶＤ（chemical vapor deposition））、イオンビーム蒸着（ＩＢＤ）、あるいは、フィルタ陰極アーク法（ＦＣＡ（filtered cathodic arc）が、通常使用される。そして、保護膜形成方法では、一般的に、例えば、前処理、シリコン層コーティング、そして、ＤＬＣコーティング、といった３つのステップが必要とされる。
【００３０】
特に、前処理段階における磁気ヘッドスライダは、通常は、空気内で処理され、真空にされる真空チャンバー内に導入される。そして、磁気ヘッドスライダの処理される表面（通常、エアベアリング面（ＡＢＳ）にするよう処理されている表面）は、本来、水分、二酸化炭素、磁気ヘッドスライダの洗浄時に用いられる有機溶剤、を吸収している。従って、前処理の工程における、酸素ガス又は酸素ガスとアルゴンガスなどの希ガスとの混合ガスを用いたプラズマエッチング又はイオンビームエッチングは、処理される表面から汚物を取り除くために用いられる。すると、エッチング工程の後に、非常に少ない量の物質が磁気ヘッドスライダの表面から除去され、表面粗さの大きな変化もない。換言すると、磁気ヘッドスライダの表面粗さ（Ｒａ）は、依然として約０．３ｎｍのままである。
【００３１】
そして、上記前処理が行われると、当該処理された磁気ヘッドスライダの表面上を付着層にて覆う。このとき、付着層は、容易に磁気ヘッドスライダの表面にＤＬＣ層を形成させることができるシリコンで形成するよい。加えて、ＤＯＣ層コーティング工程では、ＣＶＤとＩＢＤプロセス用の前駆物質として、メタンやエチレンが用いられ、その上、ＦＣＡターゲットとしては、純黒鉛円柱（pure graphite cylinder）が用いられる。
【００３２】
本発明における磁気ヘッドスライダの磁気抵抗効果の磁気抵抗低下を防止する方法は、前処理工程にて実行される。そして、この方法は、装置の変形によって実行可能である。なお、装置やプロセスについては後述する。
【００３３】
図４ａは、本方法の実現に用いられる装置の構造を概略的に示したものである。まず、アレイ（あるいは、「ロウバー」と呼ぶ）に配列された磁気ヘッドスライダは、トレイ上に固定される。そして、トレイは、挿入／排出口３１から、装置３０の真空搬送チャンバー３２内に導入される。続いて、真空搬送チャンバー３２内は、ポンプにて予め設定された圧力に減圧される。その後、トレイは、プラズマエッチングチャンバー３３内に搬送される。
【００３４】
続いて、プラズマエッチングプロセスを開始する。まず、トレイを中に含むプラズマエッチングチャンバー３３は、ポンプにて予め設定された圧力に減圧される。そして、例えば、酸素ガス、あるいは、酸素ガスと希ガスの混合ガスといった処理ガスが、流量計（ＭＦＣ）のバルブを介して、プラズマエッチングチャンバー３３内に導入される。そして、処理ガスの導入後に、当該処理ガスはイオン化される（例えば、プラズマ発生プロセス）。なお、プラズマを発生させる方法は、高周波電源による直接容量結合や誘導結合など、種々ある。もちろん、ＥＣＲのような新たに開発された方法もプラズマ発生のために用いることができる。そして、プラズマエッチングチャンバー３３内で発生されたプラズマは、１回目のエッチングとして、磁気ヘッドスライダの表面から汚れを取り除くと共に、当該磁気ヘッドスライダの表面上に酸化層を形成するために、各磁気ヘッドスライダの表面（例えば、磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の表面、特に、ＴＭＲ素子の金属層）をエッチングする。
【００３５】
その後、プラズマは、予め設定された時間の経過後に停止する。続いて、プラズマエッチングチャンバー３３は、再びガスを排出し、当該プラズマエッチングチャンバー３３内にＭＦＶバルブを介してアルゴンガスが導入される。その後、上述した高周波による直接容量結合や誘導結合、あるいは、ＥＣＲといった適切な方法を使用して、プラズマを発生させる。プラズマは、２回目のエッチングとして、酸化層の厚みを適切に削減する。そして、プラズマは、予め設定された時間の経過後に再び停止される。なお、エッチング時間は、磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の酸化層の厚みが希望する厚みになるよう、つまり、希望するエッチング量に基づいて予め設定されている。
【００３６】
続いて、トレイは、磁気ヘッドスライダの表面（具体的には、酸化層の上にコーティングされる）にシリコン材料をスタッパコーティングするシリコンコーティングチャンバー３４に搬送される。トレイは、その後、コーティングチャンバー３５に搬送され、磁気ヘッドスライダの表面に、ａ−Ｃ：Ｈ（水素を用いたＤＬＣ）あるいはｔａ−Ｃ（水素を用いない四面体構造のＤＬＣ）がコーティングされる。このチャンバー内で、磁気ヘッドスライダの表面上にＤＬＣの層が形成され、これにより、外部環境によって磁気ヘッドスライダが腐食することを避ける、あるいは、軽減するために、当該磁気ヘッドスライダの表面（磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の表面）上に、シリコン層とＤＬＣ層を有する保護膜が形成される。
【００３７】
なお、プラズマエッチングプロセスの質に影響を及ぼす重要な要素は、処理ガスの形式、処理チャンバーの圧力、エッチングパワー、及び、エッチング時間を含む。本発明のエッチングプロセスにおける１回目のエッチングで使用されるガスは、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（両方とも磁気ヘッドスライダのセラミック基板を構成する主な材料である）の割合によって、酸素ガス、又は、酸素ガスと希ガスとの混合ガス、である。
【００３８】
また、２回目のエッチングに使用される処理ガスは、純粋なアルゴンガスである。２回目のエッチングに使用される処理ガスの流速は、所望の圧力を実現するためにＭＦＣによって制御されている。
【００３９】
本発明の方法における電源装置は、装置に応じて調整される。そして、電源装置は、プラズマを発生するため、及び、プラズマエッチング工程中に磁気ヘッドスライダに対するバイアスを供給するために用いられる。本実施形態では、直流３００Ｖのセルフバイアスが磁気ヘッドスライダに供給される。バイアスを形成することの目的は、プラズマに対する動的なエネルギーを与えるためであり、これにより、物質のエッチングが実行される。
【００４０】
ここで、本発明の他の実施形態では、プラズマエッチングをイオンビームエッチングに替えている。イオンビームエッチングの手順を実行する装置を図４ｂに示す。イオンビームエッチングの手順は、以下のように実行される。
【００４１】
まず、複数の磁気ヘッドスライダを運ぶトレイを真空処理チャンバーに導入し、製品ホルダー４６でトレイを固定する。製品ホルダー４６は、０−９０度の間で傾くことが可能である。そして、真空処理チャンバーは、予め設定された圧力に減圧される。
【００４２】
その後、酸素ガスあるいは酸素ガスと希ガスとの混合ガスといった処理ガスが、第１イオン源４１として導入される。この第１イオン源４１は、第１シャッター４７によって搬送ホルダー４６から分離されている。そして、処理ガスは、大きなエネルギーのイオンにイオン化される。
【００４３】
一旦、イオンが安定化されると、製品ホルダー４６は第１シャッター４７に向くまで予め設定された角度に傾き、第１シャッター４７が開く。すると、磁気ヘッドスライダに対する第１前処理（エッチング）動作を実行するためにトレイに固定された磁気ヘッドスライダにイオンが衝突し、磁気ヘッドスライダの表面上に酸化層が形成される。そして、エッチング工程中は、処理チャンバーの内部の圧力は、約０．０３〜０．０５Ｐａに保たれている。
【００４４】
所定時間が経過した後は、第１シャッター４７が閉じ、第１イオン源４１が停止する。また、真空処理チャンバーは、気体を排出する（つまり、処理ガスとエッチング処理時に発生されたガスとを除去する）。そして、第１イオン源４１に含まれているガスは、アルゴンガスによって置換されたガスである。そして、アルゴンガスは印加され、高いエネルギーのイオンにイオン化される。続いて、第１シャッター４７は開き、再びイオンが各磁気ヘッドスライダに対して２回目の前処理を実行する。そして、結果として、前処理が酸化層の厚みを減少させる。
【００４５】
所定時間が経過した後は、再び第１シャッター４７が閉じ、第１イオン源４１の電源も停止する。処理チャンバーは、再び所定の圧力となるよう減圧される。そして、トレイは、他の予め設定された他の方向に傾く。その後、例えば、第２イオン源４４に含まれたアルゴンガスのような出力ガスがアルゴンイオンになるようイオン化される。そして、第３シャッター４３及び第２シャッター４５が開くと、高エネルギーのアルゴンイオンがシリコンターゲット４２に出力され、一部のシリコン原子がシリコンターゲット４２から放出し、磁気ヘッドスライダの表面上にスパッタリングされる。こうして、磁気ヘッドスライダの表面上にシリコン層を形成する。
【００４６】
続いて、第３シャッター４３と第２シャッター４５が再び閉じる。トレイは、再び第１イオン源４１に対峙する位置に向けられる。しかし、このときは、第１イオン源４１に含まれている処理ガスがＣ：Ｈコーティングを形成するためにＣ２Ｈ４に変更されている。そして、上記同様に、この処理工程では、処理ガスがイオン化され、磁気ヘッドスライダの表面に蒸着される。なお、この工程の処理時間は、希望するＣ：Ｈコーティングの厚みと形成する層の蒸着速度によって決定される。
【００４７】
図５は、本発明の一形態における磁気ヘッドスライダの製造方法を示すフローチャートである。この製造方法は、上述したトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下を防止する方法と、ロウバーを切り出す工程とが組み合わされている。これにより、トンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下を防止あるいは軽減された磁気ヘッドスライダを得ることができる。
【００４８】
具体的には、はじめに、ＴＭＲ素子がそれぞれ組み込まれた磁気ヘッドスライダを複数備えて構成されたロウバーをトレイ上に配置する（ステップ５０１）。そして、トレイを処理チャンバー内に取り込み、この処理チャンバー内が予め定められた圧力になるようガスを排出する（ステップ５０２）。
【００４９】
次に、酸素ガスを含む処理ガスを処理チャンバーに導入し、処理ガスをイオン化し、これにより第１エッチング手段を形成する（ステップ５０３）。そして、ロウバーを第１エッチング手段にさらして、ＴＭＲ素子の表面に酸化層を形成する（ステップ５０４）。
【００５０】
続いて、処理チャンバー内からガスを排出して、当該処理チャンバー内にアルゴンガスを導入すると共に、当該アルゴンガスをイオン化し、これにより第２エッチング手段を形成する（ステップ５０５）。そして、磁気ヘッドスライダを第２エッチング手段にさらして、酸化層の厚さを減少させる（ステップ５０６）。
【００５１】
次に、磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子の表面上に、シリコン層を形成する（ステップ５０７）。その後、シリコン層上にダイアモンドライクカーボン層を形成する（ステップ５０８）。最後に、ロウバーから個々の磁気ヘッドスライダを切り出す（ステップ５０９）。
【００５２】
以上、好ましい実施形態に従って本発明を説明したが、上記の実施形態に限らず、本発明の精神から逸脱せずに様々な変形、同等の組合せが可能であり、そして本発明は本明細書に記載した細部に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、磁気ディスクに対してデータを記録再生するディスク装置に組み込んで利用する磁気ヘッドスライダを製造することに利用でき、産業上の利用可能性を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１ａ】標準的なディスク装置の構成を示す斜視図である。
【図１ｂ】図１ａに開示した磁気ヘッドスライダの構成を示す斜視図である。
【図１ｃ】図１ｂに示した磁気ヘッドスライダの平面図である。
【図１ｄ】図１ｃに開示した磁気ヘッドスライダの部分拡大図である。
【図１ｅ】図１ｃに開示した磁気ヘッドスライダのＡ−Ａ線における部分拡大断面図である。
【図１ｆ】従来例におけるＴＭＲ素子の構成を示す図である。
【図２ａ】本発明の実施形態における磁気ヘッドスライダのトンネル磁気抵抗の磁気抵抗低下防止方法を示すフローチャートである。
【図２ｂ】本発明におけるＴＭＲ素子の表面に酸化層が形成された磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子を示す概略図である。
【図３ａ】従来例における複数の磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子上に保護膜が形成される前後のトンネル磁気抵抗の磁気抵抗の変化を示す図である。
【図３ｂ】本発明における複数の磁気ヘッドスライダのＴＭＲ素子上に保護膜が形成される前後のトンネル磁気抵抗の磁気抵抗の変化を示す図である。
【図４ａ】本発明の一実施形態における方法にて使用される装置を概略的に示したブロック図である。
【図４ｂ】本発明の他の実施形態における方法にて使用される装置を概略的に示したブロック図である。
【図５】本発明の実施形態における磁気ヘッドスライダの製造方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
２０  ＴＭＲ素子
２１  金属層
２２  シリコン層
２４  ダイアモンドライクカーボン層
２５  酸化層
２８  仕切り層
【図１ａ】
2008186574.tif 000003
【図１ｂ】
2008186574.tif 000004
【図１ｃ】
2008186574.tif 000005
【図１ｄ】
2008186574.tif 000006
【図１ｅ】
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【図１ｆ】
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【図２ａ】
2008186574.tif 000009
【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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