(57)【要約】【課題】ローバーを研削砥石を用いて薄膜磁気ヘッドスライダに分割切断する際、切断時の圧縮応力によって浮上面サイドパッドが急峻な跳ね上がり形状（サイドウィング）に変形してしまう。このサイドウィングは磁気ディスク媒体と接触して耐摺動性の劣化を引き起こす。【解決手段】スライダ分割切断において、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が１．５μｍの微細砥粒研削砥石を用いてローバー１０２を分割切断することにより、スライダ１２のサイドウォール２８ａ，２８ｂの面粗さをＲａで２ｎｍ以下にすることができ、切断面の圧縮応力１７を軽減することができる。これにより、サイドウィング１５を５ｎｍ以下にできるポーチ１６の値を、約１５μｍまで小さくすることができるので、浮上面サイドパッド２２ａ，２２ｂの間隔を広げることができ、スライダ１２の低浮上安定化を図ることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮上面と、背面と、空気流入端面と、後端面と、両側面とを有するスライダと、該スライダの後端面に形成されたヘッド素子部とを有し、前記スライダの浮上面に、空気流入端面側の両サイドに浮上面サイドパッドを有し、後端面側のセンターに浮上面センターパッドを有する薄膜磁気ヘッドスライダにおいて、前記スライダの両側面の面粗さが中心線平均粗さＲａで約２ｎｍ以下であり、前記側面から前記浮上面サイドパッドまでの距離が約１５μｍ〜２５μｍであり、前記浮上面サイドパッドの内側と外側の高さの差が約５ｎｍ以下であることを特徴とする薄膜磁気ヘッドスライダ。
【請求項２】
前記浮上面サイドパッドの内側と外側の高さの差は、前記スライダの幅方向の両端部が跳ね上がり形状に変形して生じているもの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スライダ。
【請求項３】
前記スライダは、前記浮上面サイドパッドの後方に、さらに別な浮上面サイドパッドを有することを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドスライダ。
【請求項４】
前記スライダは、幅が約０．７ｍｍ、奥行きが約１．２５ｍｍ、厚みが約０．２３ｍｍ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スライダ。
【請求項５】
前記スライダは、幅が約０．７ｍｍ、奥行きが約０．８５ｍｍ、厚みが約０．２３ｍｍ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スライダ。
【請求項６】
浮上面と、背面と、空気流入端面と、後端面と、両側面とを有するスライダと、該スライダの後端面に形成されたヘッド素子部とを有し、前記スライダの浮上面に、空気流入端面側の両サイドに浮上面サイドパッドを有し、後端面側のセンターに浮上面センターパッドを有する薄膜磁気ヘッドスライダにおいて、前記スライダの両側面の面粗さが中心線平均粗さＲａで約３ｎｍ以下であり、前記側面から前記浮上面サイドパッドまでの距離が約２０μｍ〜２５μｍであり、前記浮上面サイドパッドの内側と外側の高さの差が約５ｎｍ以下であることを特徴とする薄膜磁気ヘッドスライダ。
【請求項７】
スライダとなる基板上に複数個の薄膜磁気ヘッド素子を形成する工程と、前記基板を列毎に切断してローバーを形成する工程と、該ローバーの状態で浮上面となる面を研磨する工程と、その研磨面に浮上面パッドを形成する工程と、前記ローバーを薄膜磁気ヘッド素子毎にダイヤモンド砥石を用いて切断する工程とを含む薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法において、
前記浮上面パッドを形成する工程は、前記スライダの空気流入端側の両端に浮上面サイドパッドを形成し、後端面側に浮上面センターパッドを形成する工程であり、前記ローバーを薄膜磁気ヘッド素子毎に切断する工程は、平均砥粒径が約１．５μｍのダイヤモンド砥石を用いて切断する工程であることを特徴とする薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項８】
前記浮上面サイドパッドを、前記スライダの側面から約１５μｍ〜２５μｍの位置に形成することを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項９】
前記平均砥粒径が約１．５μｍのダイヤモンド砥石を用いてローバーを切断する工程は、切断面の面粗さが、中心線平均粗さＲａで約２ｎｍ以下になるように切断する工程であることを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１０】
前記平均砥粒径が約１．５μｍのダイヤモンド砥石を用いてローバーを切断する工程は、前記浮上面サイドパッドの内側と外側の高さの差が約５ｎｍ以下になるように切断する工程であることを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１１】
前記浮上面サイドパッドと浮上面センターパッドを、イオンミリングあるいはリアクティブイオンエッチングにより形成することを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１２】
前記ローバーを形成する工程の後に、ローバーの切断面及びその裏面の両面を研磨する工程を含むことを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１３】
前記浮上面となる面を研磨する工程の後に、研磨面に保護膜を形成する工程を含む
ことを特徴とする請求項７記載の薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１４】
前記保護膜は、カーボン膜であることを特徴とする請求項１３記載の薄膜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、磁気ディスク装置に搭載される薄膜磁気ヘッドスライダに係り、特に、磁気ディスクとの接触障害が少ない摺動性に優れた薄膜磁気ヘッドスライダ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置は大容量化、高記録密度化、小型化が進められており、薄膜磁気ヘッドスライダにおいても、ピコスライダと呼ばれるスライダサイズ（幅１．０ｍｍ×奥行き１．２５ｍｍ×厚み０．３ｍｍ）から、フェムトＬスライダと呼ばれるスライダサイズ（幅０．７ｍｍ×奥行き１．２５ｍｍ×厚み０．２３ｍｍ）、あるいはフェムトスライダと呼ばれるスライダサイズ（幅０．７ｍｍ×奥行き０．８５ｍｍ×厚み０．２３ｍｍ）へと、小型化が進められている。また、磁気ディスク装置の磁気情報の記録、再生効率を高めるため、磁気ディスク媒体に対向して浮上しているスライダの浮上高さに関しても著しく低くなってきている。
【０００３】
一般に、薄膜磁気ヘッドスライダは、スライダとなる基板上に複数個の薄膜磁気ヘッド素子を形成し、基板を列毎に切断してローバーを形成し、ローバーの状態で薄膜磁気ヘッドスライダの浮上面となる面を研磨加工し、その研磨面にイオンエッチングによって浮上面パッドを形成し、ローバーを薄膜磁気ヘッド素子毎に、ダイヤモンド砥石を用いて切断することにより作製されている。
【０００４】
特許文献１には、ダイヤモンド砥石を用いた切断方法における、スライダのプロファイル精度劣化の問題や、切断面の粗さあるいはチッピングに起因したコンタミネーション発生の問題を解決するために、ローバーを薄膜磁気ヘッド素子毎に切断する工程を２段階にし、まず支持体に貼り付けたローバーをダイヤモンド砥石を用いて切断し（支持体は切断しない）、次ぎに、ダイヤモンド砥石による切断溝の幅よりも大きな直径のワイヤーソウを、切断溝をスライドさせながら通すことにより切断面を平滑にする方法が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２９８８１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
薄膜磁気ヘッドスライダの浮上高さが低くなるにつれ、摺動中にスライダと磁気ディスク媒体が物理的に接触する確率が高くなっている。スライダと磁気ディスク媒体が物理的に接触した場合、磁気ディスク媒体表面が損傷し磁気信号の再生が出来なくなるという問題が発生するため、スライダの低浮上化に伴いスライダの浮上面は平滑な状態を保つ必要がある。また、磁気ディスクに対向して浮上するスライダの浮上姿勢を安定させるためには、浮上面サイドパッドはサイドウォールに極力近づけることが浮上特性上望ましい。
【０００７】
しかしながら、薄膜磁気ヘッドスライダの浮上高さを、現状の約１０ｎｍ程度から、８ｎｍ以下にまで下げようとすると、これまでは顕在化していなかった新たな問題が発生することがわかった。それは、ローバーを薄膜磁気ヘッドスライダの形状に分割切断した際、切断面、即ちサイドウォールに圧縮応力が発生し、スライダの端部が急峻な跳ね上がり形状に変形することである。スライダの端部が急峻な跳ね上がり形状に変形すると、サイドウォールの近傍に形成された浮上面サイドパッドの端部も同様に急峻な跳ね上がり形状に変形するので、浮上面サイドパッドの端部が磁気ディスクに近接し、接触する確率が極めて高くなる。したがって、スライダと磁気ディスク媒体との接触を避けるために、浮上面サイドパッドをサイドウォールに近づけて配置することが困難となる。
【０００８】
本発明の目的は、磁気ディスクとの接触障害が少ない摺動性に優れた薄膜磁気ヘッドスライダを提供することである。また、そのような薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、ローバーを分割切断する際に生じるスライダのサイドウォールの表面粗さ、浮上面サイドパッドとサイドウォールとの間隔、浮上面サイドパッドの内側と外側の高さの差（サイドウィング）の関係に着目して、分割切断で使用する砥石のダイヤモンド砥粒を細かくすることによってサイドウォールの表面粗さを低減し、切断面の圧縮応力を軽減することで、サイドウィングを低減するものである。これによって浮上面サイドパッドとサイドウォールの間隔を狭くすることが出来るため、磁気ディスク媒体に対するスライダの浮上量を小さくすることが可能となる。また、微細なダイヤモンド砥粒の砥石を用いて分割切断するため、１回の加工で効率良くサイドウォールの表面粗さを小さくすることが可能である。
本発明の薄膜磁気ヘッドスライダは、スライダの両側面の面粗さが中心線平均粗さＲａで約２ｎｍ以下であり、スライダの側面から浮上面サイドパッドまでの距離が約１５μｍ〜２５μｍであり、浮上面サイドパッドの内側と外側の高さの差が約５ｎｍ以下である。
本発明の薄膜磁気ヘッドスライダの製造方法は、平均砥粒径が約１．５μｍのダイヤモンド砥石を用いて、ローバーをスライダの形状に分割切断する工程を含むものであり、これにより、切断面の面粗さを中心線平均粗さＲａで約２ｎｍ以下とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁気ディスクとの接触障害が少ない摺動性に優れた薄膜磁気ヘッドスライダを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２に本発明に関連する薄膜磁気ヘッドスライダの外観を示す。薄膜磁気ヘッドスライダ１０は、スライダ１２とヘッド素子部１３からなり、ヘッド素子部１３に薄膜磁気ヘッド素子１４が形成されている。薄膜磁気ヘッドスライダ１０の浮上面２０には、空気流入端２４側の両サイドに浮上面サイドパッド２２ａ，２２ｂが形成され、空気流出端２６側のセンターに浮上面センターパッド２２ｃが形成されている。これらの浮上面パッド２２（２２ａ，２２ｂ，２２ｃ）は、イオンミリング等のエッチング加工により形成される。摺動信頼性を確保するためには、スライダ１２の浮上高さを低く安定させる必要があり、スライダ１２の浮上姿勢を安定させるためには、浮上面サイドパッド２２ａ，２２ｂの間隔を広くする、すなわち、スライダ１２のサイドウォール２８ａ，２８ｂ近傍に浮上面サイドパッド２２ａ，２２ｂを形成する必要がある。
【００１２】
次に、図４及び図５を参照して、上記薄膜磁気ヘッドスライダ１０の製造方法を説明する。図４は製造工程のフローチャートであり、図５は、各工程を視覚的に示す模式図である。素子形成工程４００では、ウェハ（基板）１００上にスパッタリング、イオンミリング、フォトリソグラフィー等の薄膜プロセスにより、薄膜磁気ヘッド素子１４を形成する。基板切断工程４０２では、ダイヤモンド砥石２００を用いたスライシングにより、基板１００を列毎に切断してローバー１０２を形成する。ローバー１０２は、約５０個のヘッド素子が連結したものであり、長さは約５０ｍｍ、厚さは約０.３ｍｍである。両面ラップ工程４０４では、基板切断工程において発生するローバー１０２の２次曲がり量とうねりを低減するために、２枚の研磨定盤２０４，２０６を用いて切断面である浮上面と裏面の同時研磨を行う。浮上面ラップ工程４０６では、薄膜磁気ヘッド素子１４の素子高さを制御し、浮上面表面粗さ及び加工段差を低減するために、ローバー１０２の浮上面を、回転する研磨定盤２０８に押し付け、研磨定盤２０８の半径方向に揺動させながら研磨する。浮上面パッド形成工程４０８では、浮上面にカーボン等の保護膜を形成した後、浮上面サイドパッド２２ａ，２２ｂ及び浮上面センターパッド２２ｃをイオンミリングやＲＩＥ等のドライ加工により形成する。スライダ分割切断工程４０９では、ダイヤモンド砥石２０２を用いたスライシングにより、ローバー１０２を薄膜磁気ヘッド素子１４ごとに切断して個々の薄膜磁気ヘッドスライダ１０に分離する。
【００１３】
上記薄膜磁気ヘッドスライダ１０において、浮上面サイドパッド２２ａと２２ｂの間隔を広くし、それぞれサイドウォール２８a、２８ｂ近傍に浮上面サイドパッドを形成した場合、スライダ１２と磁気ディスク媒体とが接触する摺動障害の問題が発生することがわかった。この摺動障害が発生する原因について、スライダ１２を観察した結果を図３に示す。図３に示すように浮上面サイドパット２２ａ（２２ｂ）が急峻な跳ね上がり形状に変形してしまい、磁気ディスクとの間隔が狭くなり、磁気ディスクと接触して摺動信頼性が劣化していることがわかった。この浮上面サイドパット２２ａ（２２ｂ）の急峻な跳ね上がり部分１５（以下サイドウィングと呼ぶ）は、浮上面サイドパット２２ａ（２２ｂ）の内側と外側の高さの差を、位相測定干渉技術を用いた非接触３次元測定器にて測定することで求めることができる。サイドウィング１５の発生原因は、上記スライダ分割切断工程４０９において、ローバー１０２をダイヤモンド砥石２０２でスライダの形状に分割切断加工することによって、スライダ１２の切断面、即ちサイドウォール２８ａ（２８ｂ）に圧縮応力１７が発生するためであることがわかった。圧縮応力１７がスライダ１２の端部を急峻な跳ね上がり形状に変形させているのである。この切断面２８ａ（２８ｂ）に発生する圧縮応力１７は、切断面の面粗さに比例する。また、実験の結果、浮上面サイドパッド２２ａ（２２ｂ）とサイドウォール２８ａ（２８ｂ）の距離１６（以下ポーチと呼ぶ）が、サイドウィング１５の跳ね上がり量に影響することがわかった。フェムトＬスライダ及びフェムトスライダにおいて、磁気ディスク媒体からの浮上量を８ｎｍ以下で、安定浮上を実現するためには、スライダ１２のサイドウィング１５を５ｎｍ以下にする必要がある。
【００１４】
次に、図１及び図２を参照して実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′の構成を説明する。実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′の基本構成は、図２に示した構成と同じであり、スライダサイズは、フェムトＬスライダ（幅０．７ｍｍ×奥行き１．２ｍｍ×厚み０．２ｍｍ）である。図１にサイドウォール面粗さとポーチ１６を変更した場合の、サイドウィング１５との関係を示す。ローバー１０２のダイヤモンド砥石を用いた分割切断による、スライダ１２のサイドウォール２８ａ，２８ｂの面粗さは、原子間力顕微鏡を用いて測定した。図１から、サイドウォールの加工表面粗さが小さくなるに従いサイドウィング１５も小さくなることが分かる。これは、サイドウォール２８ａ，２８ｂの圧縮応力１７が軽減されているためである。現状の薄膜磁気ヘッドスライダにおいては、ポーチ１６は３０μｍ以上必要であるが、本実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′においては、スライダ１２のサイドウォール面粗さを中心線平均粗さＲａで３ｎｍ以下にするものである。
【００１５】
サイドウォール面粗さを中心線平均粗さＲａで３ｎｍ以下にすることにより、サイドウォール２８ａ，２８ｂの圧縮応力１７を軽減することができるので、図１に示すように、サイドウィング１５を５ｎｍ以下にすることができるポーチ１６の値を、２５μｍ以下、約２０μｍまで小さくすることが可能である。また、スライダ１２のサイドウォール面粗さを中心線平均粗さＲａで２ｎｍ以下にした場合には、サイドウィング１５を５ｎｍ以下にできるポーチ１６の値を、約１５μｍまで小さくすることが可能である。このように、本実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′によれば、サイドウォール２８ａ，２８ｂの面粗さを小さくすることにより、浮上面サイドパッド２２ａ，２２ｂをサイドウォールの近傍に形成することができるので、浮上面サイドパッド２２ａ，２２ｂの間隔を広げることが可能となり、スライダサイズが小型化された薄膜磁気ヘッドスライダにおいても安定した浮上特性を実現することができる。したがって、磁気ディスクとの接触障害が少ない摺動性に優れた薄膜磁気ヘッドスライダを得ることができる。
【００１６】
次に、実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′において、スライダ１２のサイドウォール２８ａ，２８ｂの面粗さを小さくするための方法について説明する。現状のローバーの分割切断加工では、研削性能を考慮して、一般的に平均粒径９μｍ前後のダイヤモンド砥粒が埋め込まれた砥石が用いられているが、この場合のサイドウォール面粗さはＲａで約１１ｎｍである。したがって、サイドウィング１５を５ｎｍ以下にするためには、ポーチを３０μｍ以上確保する必要がある。本実施例では、上記スライダ分割切断工程４０９において、ダイヤモンド砥粒の平均粒径が１．５μｍの微細砥粒研削砥石を用いてローバー１０２を分割切断した。これにより、スライダ１２のサイドウォール面粗さをＲａで２ｎｍ以下にすることが可能となり、したがって、サイドウィング１５を５ｎｍ以下にするポーチ１６の値を約１５μｍまで小さくすることが可能となった。
【００１７】
なお、上記実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′は、図２に示すように、浮上面サイドパッド２２ａ、２２ｂ及び浮上面センターパッド２２ｃを有する構成であるが、この構成に限定されるものではなく、浮上面サイドパッドの大きさ、スライダ長手方向の位置、個数は、適宜変更可能である。図６に、上記実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′と、浮上面パッドのない薄膜磁気ヘッドスライダ（比較例）の、スライダ幅方向位置における、サイドウィング１５の測定結果を示すが、両者にはほとんど違いがなく、ほぼ同じ結果が得られていることがわかる。したがって、浮上面サイドパッドの大きさ、スライダ長手方向の位置、個数によるサイドウィング１５の大きさへの影響は小さいものであるということができる。このことから、図７に示すように、さらに複数の浮上面サイドパッドを有する薄膜磁気ヘッドスライダであっても良く、この場合でも上記実施例と同じ効果を得ることができるものである。
【００１８】
また、上記実施例による薄膜磁気ヘッドスライダ１０′は、フェムトＬスライダであるが、さらに小型のフェムトスライダであっても良く、その場合には、効果はさらに顕著になる。また、フェムトＬスライダよりも大きなピコスライダであっても良く、この場合でも上記実施例と同様の効果が得られるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係わるサイドウォール面粗さとサイドウィングの関係を示す図である。
【図２】本発明に係わる薄膜磁気ヘッドスライダの概観を示す斜視図である。
【図３】スライダの端部が急峻な跳ね上がり形状に変形している様子を示す図である。
【図４】本発明に係わる薄膜磁気ヘッドスライダの製造工程を示すフローチャートである。
【図５】図４の製造工程を視覚化した模式図である。
【図６】実施例の薄膜磁気ヘッドスライダと比較例のスライダ幅方向位置におけるサイドウィングの測定結果を示す図である。
【図７】実施例の薄膜磁気ヘッドスライダの変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２０】
１０，１０′…薄膜磁気ヘッドスライダ、
１２…スライダ、
１３…ヘッド素子部、
１４…薄膜磁気ヘッド素子、
１５…サイドウィング、
１６…ポーチ、
１７…圧縮応力、
２０…浮上面、
２２ａ，２２ｂ…浮上面サイドパッド、
２２ｃ…浮上面センターパッド、
２４…空気流出端、
２６…空気流入端、
２８ａ，２０ｂ…サイドウォール、
１００…基板、
１０２…ローバー、
２００，２０２…ダイヤモンド砥石、
２０４，２０６，２０８…研磨定盤。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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