(57)【要約】　　　（修正有）【課題】硬度の異なる材料で構成された磁気ヘッドの加工において、浮上面側の加工段差を低減させ平滑な浮上面を得る。【解決手段】単結晶ダイヤモンド表面に溝加工を施し、幅５μｍ、溝深さ５μｍ以下の櫛状の切刃を、磁気ヘッド浮上面に一定荷重にて押圧し、周波数１０から１００Ｈｚで磁気ヘッドローバーの長手方向に一方向に揺動しながら加工することにより、磁気ヘッド浮上面の上部シールド膜、下部シールド膜及びライト素子、再生素子からなる素子部の表面形状を、先端径１０ｎｍＲ以下の単結晶シリコンプローブを用いた原子間力顕微鏡を用いて測定したときに、表面粗さが５ｎｍＲｍａｘ以下で、かつ、表面プロファイルのＦＦＴパワースペクトルの空間周波数が１０（１／μｍ）以下の凹凸形状であることを特徴とする薄膜磁気ヘッドを得る。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮上面を備えた薄膜磁気ヘッドであって、該浮上面を少なくとも構成する上部シールド膜、下部シールド膜、ライト素子、または再生素子の表面形状を、先端径１０ｎｍＲ以下の単結晶シリコンプローブを用いた原子間力顕微鏡を用いて測定したときの表面粗さが５ｎｍＲｍａｘ以下で、かつ、表面プロファイルのＦＦＴパワースペクトルの空間周波数が１０（１／μｍ）以下であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項２】
幅５μｍ以下、溝深さ５μｍ以下の櫛状なる溝形状を備えた切刃を、ローバー形状なる薄膜磁気ヘッドの浮上面に対して一定荷重にて押圧し、周波数１０〜１００Ｈｚの範囲で前記ローバーの長手方向に揺動しながら前記浮上面を加工することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項３】
一辺が１００ｎｍ以下、溝深さ３０ｎｍ以下の格子状の切刃を、ローバー形状なる薄膜磁気ヘッドの浮上面に対して一定荷重にて押圧し、周波数１０〜１００Ｈｚの範囲で前記ローバーの長手方向及び短手方向に沿って揺動しながら前記浮上面を加工することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項４】
前記切刃を備えた工具とローバー形状なる薄膜磁気ヘッドとがそれぞれ弾性体を介して研磨加工装置に保持されて前記浮上面の加工がなされることを特徴とする請求項２または３に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項５】
ダイヤモンド結晶に前記切刃を加工形成した工具を用いて前記浮上面の加工がなされることを特徴とする請求項２または３に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
記録再生素子が巨大磁気抵抗効果型（ＧＭＲ）素子、ＣＰＰ−ＧＭＲ型（ＣＰＰ：Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｐｌａｎｅ−ＧＭＲ）素子、またはスピントンネル磁気効果型（ＴＭＲ）素子であり、かつ、記録書込み素子が誘導型素子を備えた薄膜磁気ヘッドの製造方法であって、前記薄膜磁気ヘッドの浮上面にアミン系界面活性剤、リン酸エステル、もしくは脂肪酸エステル等の添加剤を少なくとも１種類以上含む潤滑剤を供給しながら、請求項２または３に記載の方法を用いて前記浮上面の研磨を行うことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気ディスク装置に使用する巨大磁気抵抗効果型（ＧＭＲ）、ＣＰＰ−ＧＭＲ（ＣＰＰ：Ｃｕｒｒｅｎｔ　Ｐｅｒｐｅｎｄｉｃｕｌａｒ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｐｌａｎｅ−ＧＭＲ）、スピントンネル磁気効果型（ＴＭＲ）を有する薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、磁気ディスクの飛躍的な面記録密度の向上が望まれており、そのためには磁気ヘッドの磁気記録媒体に対する浮上量を現状の約２０ｎｍから大幅に低減させることが必要である。そして、この浮上量の低減を実現するには、回転する磁気記録媒体に対面させて配置する磁気ヘッドのスライダ面（浮上面）をより一層高精度に加工することが不可欠である。
【０００３】
一般に、磁気ヘッドは次のように作製されていた。即ち、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルミナチタンカーバイト）等の硬質基板上に、絶縁膜としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ、膜厚２〜１０μｍ）を形成し、シールド層、ギャップ膜、磁気抵抗効果膜等からなる磁気素子部（ＧＭＲ素子、ＣＰＰ−ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子）、下部磁極、上部磁極、保護膜（アルミナ層）を順次積層する。上記した構造体はリソグラフィーを用いた薄膜プロセスにより５インチサイズの基板上に形成される。
【０００４】
その後、この基板をダイヤモンド砥石を用いて２インチの長さを有する短冊片に切断される。そして、切断後の歪みを両面ラップ等の方法を用いて除去した後、基板上に積層した構造体に対して直交する面を高精度に研磨加工を施して、磁気記録媒体に対面する磁気ヘッドのスライダ面（浮上面）を形成する。そして、短冊片から個々の磁気素子部を含むような小片を切り出して磁気ヘッドが完成する。
【０００５】
ところで、上記した短冊片の研磨方法には、回転する軟質金属系の定盤上にダイヤモンド等の砥粒を含んだラップ液を滴下しながら、研磨治具に接着した短冊片を押圧摺動させることが用いられている。研磨条件としては、回転する定盤に対して短冊片を張り付けた研磨治具を自公転式に回転させる場合、定盤の回転方向に対して直交する方向あるいは回転方向と平行に短冊片を揺動させる場合等がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、短冊片を構成する部材、即ち、基板、絶縁膜、磁気素子部、保護膜等の機械的硬度が夫々異なるため、上記した従来技術を用いてこれらを一様に研磨することが極めて難しい。従って、完成した磁気ヘッドにおいては、基板の浮上面と磁気素子部とにおいて大きな段差が発生し、この段差が実質的な浮上量の増大をもたらして、大容量を有する磁気記録媒体からの情報を効率良く再生することが困難となる不都合を抱えていた。
【０００７】
また、短冊片を構成する部材の中でも磁気素子部の機械的硬度が小さく、使用した砥粒の悪影響を最も受け易い。即ち、磁気素子部は下部シールド層、磁気抵抗効果膜、上部シールド層等の積層構造であって、この磁気抵抗効果膜の膜厚が極めて薄い（例えば、数１０ｎｍ程度）ため、上記したシールド層から磁気抵抗効果膜を横切るような研磨傷が形成される。
【０００８】
この研磨傷の深さが大きい場合には、磁気抵抗効果膜を含む上下シールド層間において電気的な短絡路が形成され、磁気素子部の機能を遺失させるばかりでなく、研磨加工時の変質層が形成され、磁気ヘッドそのものの特性やその信頼性に大きな影響を与えることになる。従って、研磨面に於けるより一層の平滑化も同時に要求されている。
【０００９】
特に、ＴＭＲヘッドやＣＰＰ−ＧＭＲヘッドでは、再生素子内のアルミナ障壁層が１ｎｍ程度と非常に薄く、機械的な作用が主体の従来の研磨ではヘッドの特性を確保できないという問題があった。
【００１０】
本発明は、前記の課題を解決するものであり、磁気記録情報の書込みあるいは読み出しに供される磁気ヘッドにおいて、基板と磁気素子部との加工段差を低減し磁気ヘッド浮上面をより平滑にした磁気ヘッドを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記した目的は、単結晶ダイヤモンド表面に溝加工を施し、幅５μｍ、溝深さ５μｍ以下の櫛状の切刃を、磁気ヘッド浮上面に一定荷重にて押圧し、周波数１０から１００Ｈｚで磁気ヘッドローバーの長手方向に一方向に揺動しながら加工する、あるいは、単結晶ダイヤモンド表面に溝加工を施し、一辺が１００ｎｍ以下、溝深さ３０ｎｍ以下の格子状の切刃を、磁気ヘッド浮上面に一定荷重にて押圧し、浮上面の平面内において磁気素子と水平及び垂直方向にそれぞれ、周波数１０から１００Ｈｚで揺動しながら加工することにより、
磁気ヘッド浮上面の上部シールド膜、下部シールド膜及びライト素子、再生素子からなる素子部の表面形状を、先端径１０ｎｍＲ以下の単結晶シリコンプローブを用いた原子間力顕微鏡を用いて測定したときに、表面粗さが５ｎｍＲｍａｘ以下で、かつ、表面プロファイルのＦＦＴパワースペクトルの空間周波数が１０（１／μｍ）以下の凹凸形状であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド提供することによって達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。
図２は巨大磁気抵抗効果型（ＧＭＲ）、ＣＰＰ−ＧＭＲあるいはスピントンネル磁気効果型（ＴＭＲ）磁気ヘッドを装着した磁気ディスク装置の概略図である。図２（ａ）において、磁気ディスク装置は支持バネ４に固定された磁気ヘッド１と記録媒体である磁気ディスク５を組み合わせて完成される。そして、支持バネ４は駆動装置に連結されており、回転する磁気ディスク５に対して駆動装置を作動させて磁気ヘッド１を磁気ディスク５の所定の位置まで移動させて磁気記録情報の書込みあるいは読み出しが行われる。
【００１３】
図２（ｂ）は支持バネ４に固定された磁気ヘッド１の概略図であって、磁気ディスク５の磁気記録情報面に対面する磁気ヘッド１の表面には浮上面３が形成されている。また、磁気記録情報の書込みあるいは読み出しを行なうための磁気素子部２は、浮上面３が形成された面に対して直交する面に形成されている。
【００１４】
図３は上記した磁気ヘッド１の詳細図であって、図２（ｂ）におけるＡ−Ａ‘の断面を表わしている。同図において、基板１２の上に絶縁膜１３、下部シールド膜１４、上部シールド膜１５、下部磁極１６、上部磁極１７、保護膜１８が順次積層されており、磁気再生素子２０は下部シールド膜１４と上部シールド膜１５とに挟まれるように形成され、磁気ヘッド１が完成する。
【００１５】
磁気ヘッド１は磁気ディスク５の磁気記録面に対面するように配置され、回転する磁気ディスク５に対して浮上量９を維持しながら磁気記録情報の書込みあるいは読み出しが行なわれるため、磁気ディスク５と対面する側の磁気ヘッド１の表面、即ち、図３に示した磁気ヘッド１の下方に位置する面が研磨加工されている。
【００１６】
ここで、浮上量９は磁気ディスク５上の磁性膜６、保護膜７のさらに上部に存在する潤滑膜８表面と磁気ヘッド１の表面に成膜したカーボン保護膜１９の端面までの距離を表わす。
より多くの磁気記録情報を高速で、しかも確実に磁気ディスク５に書込み、あるいは磁気ディスク５から読み出すためには、磁気スペーシング１０を低減させ、上記した浮上量９を限りなく低減させることが必要である。
【００１７】
ところで、図３に例示した磁気ヘッドにおいて使用される材料は、一般的には基板材１２としてＡｌ２Ｏ３―ＴｉＣ（アルミナチタンカーバイト）、絶縁膜１３及び保護膜１８としてＡｌ２Ｏ３（アルミナ）、下部シールド膜１４、上部磁極１７及び上部シールド膜１５等はパーマロイなどの軟質磁性金属からなる複合材料が用いられる。そして、これらの素材のビッカース硬度は、Ａｌ２Ｏ３―ＴｉＣ（アルミナチタンカーバイト）が約２０００Ｈｖ、Ａｌ２Ｏ３（アルミナ）が約１０００Ｈｖ、パーマロイが約２００Ｈｖである。
【００１８】
従って、図２あるいは図３に示した磁気ヘッド１の浮上面３の研磨方法としては図４に示すように、例えばワークである磁気ヘッドをローバーの状態で定盤上に研磨液２４を供給するとともに、ワークを自公転させらなが研磨する方式や定盤２２上にこのワーク２３を揺動させながら研磨する方式がある。
【００１９】
このような、良く知られた研磨方法を用いて研磨した場合、上記した各材料のビッカース硬度の違いから生じる研磨速度の違いによって、磁気ヘッドの研磨面に凹凸が発生する。即ち、図３の断面構造図に示したように、基板１２の浮上面３に対して、最もビッカース硬度の小さい磁気素子部１４，１５，１６を含むその近傍の領域が著しく研磨され、加工段差１１が形成される。尚、ここでは加工段差１１を基板１２の浮上面３と磁気素子部１４，１５，１６の浮上面側の端部との距離と定義した。
【００２０】
磁気スペーシング１０は磁気ヘッド１の浮上面側に位置する磁気素子部１４，１５，１６の端部と磁気ディスク５上の磁性膜６表面との距離であるから、上記した加工段差１１が形成されると磁気スペーシング１０が増大し、磁気ヘッドの代表的な特性である磁気記録再生特性を低下させる大きな要因のひとつとなる。このため、磁気ディスク５の磁気記録密度が増大するに従って、この加工段差１１を極力低減することが要求される。究極的には加工段差１１が存在せず、浮上面側に位置する磁気素子部１４，１５，１６の端部と磁気ヘッド１の浮上面３の位置が同一平面上に配置されるように研磨することが望ましい。
【００２１】
また、磁気ヘッドが何らかの不都合によって磁気ディスクの磁気情報記録膜の表面に接触したとき、磁気ヘッドの浮上面における平均表面粗さが大きい場合には、磁気情報記録膜を損傷せしめ、記録再生という磁気ヘッドにとって致命的な故障をもたらすことになる。従って、浮上面の平均表面粗さは可能な限り小さくすることが必要であって、究極的にはゼロであることが望ましい。
【００２２】
一方ではまた、パーマロイからなる磁気素子部１４，１５，１６の硬度が小さいため、図５に示されるように、研磨によって下部シールド１４と上部シールド１５とに挟まれた磁気再生素子２０を横切るようなスクラッチ傷２５が形成される場合がある。
【００２３】
巨大磁気抵抗効果型（ＧＭＲ）磁気ヘッドにおいては、再生出力特性を支配する磁気抵抗効果膜の膜厚が極めて薄いため（約数１０ｎｍ）、この膜を横切るようにスクラッチ傷２５が形成されるとこの領域において下部シールド膜１４及び上部シールド膜１５の間で電気的な短絡路を形成し、磁気ヘッドとしての機能が損なわれるばかりでなく、加工変質層の形成をもたらして磁気ヘッド特性の信頼性に大きな影響を与えることになる。従って、浮上面の研磨加工に際しては、前述の加工段差の低減のみならず、このスクラッチ傷をも低減することが重要である。
【００２４】
このようなスクラッチが発生する要因について説明する。
磁気ヘッドの研磨においては図６（ｂ）に示すように、軟質金属製研磨定盤２２に保持された砥粒（固定砥粒）の作用により実切込み量の小さい加工が行われ加工段差が小さく、平滑な浮上面が得られると考えられる。しかしながら、砥粒は軟質金属からなる定盤表面上に金属の塑性変形により機械的に保持されているに過ぎない。このため、研磨中には図６（ａ）のように定盤表面からの砥粒の脱落等により発生する転動砥粒の作用が生じる。
【００２５】
スクラッチはこのような転動砥粒の作用や、定盤表面に保持されている砥粒の高さが均一に揃っていないことにより発生するものと考える。平滑な研磨面を得るには一般的には、より小さな砥粒を用いるが磁気ヘッド浮上面の研磨では、砥粒径を小さくしていくと定盤への固定化が困難になりスクラッチの発生を抑制することができない。また、砥粒径を小さくしても、機械的な除去によるスメアーの発生は完全に抑制することは困難である。
【００２６】
ＴＭＲヘッド、ＣＰＰ−ＧＭＲヘッドでは再生素子内のアルミナ障壁層が非常に薄いために機械的な作用のみの研磨では、障壁層に生じる加工痕やスメアーの発生が特性劣化の原因となる。本発明は、このようなスクラッチやスメアーを根本的に発生させず、加工段差及び表面粗さの小さい加工方法を提供することを目的とする。
【００２７】
図１は、本発明により磁気ヘッド浮上面を加工しときの、磁気ヘッド浮上面の素子部、すなわち図５における上部シールド膜１５、あるいは下部シールド膜１４の部分を図のＹ方向にＡＦＭで測定を行い、表面プロファイルのＦＦＴを行ったあと、空間周波数とパワースペクトル密度の関係を示したものである。
【００２８】
（ａ）の従来方法では、砥粒径を１／１０から１／２０μｍと極めて小さくしても、多数の砥粒による加工面の除去により超微細な凹凸は残存し、その結果、空間周波数は大きくなる。一方、（ｂ）の本発明による方法では、上記空間周波数は小さくなり約１０（１／μｍ）以下となり、超微細な凹凸はなく、より平滑な面になっており従来の方法による加工面とは本質的に異なる形状を与える。
【００２９】
以下、本発明による単結晶ダイヤモンド工具作製方法の一例を説明する。
単結晶ダイヤモンドは、硬度が高く、耐摩耗性の点からも工具寿命が長く実用に耐える材質であるが、同様の性質を有すればこれに限定されない。
【００３０】
まず、図６に示す作製プロセスを説明する。約４ｍｍ角の合成単結晶ダイヤモンドを用意した。次に、このダイヤモンド片の結晶面が（１００）の面を鋳鉄定盤とダイヤモンド砥粒を用いてラップ加工を行い、４ｍｍ角全面で平面度を２０ｎｍ以下、表面粗さを３ｎｍＲｍａｘに調整した。測定にはＺＹＧＯ　Ｎｅｗ　Ｖｉｅｗ１００を用いた。
【００３１】
その後、４ｍｍ角の大きさからレーザ加工を用いて切断して１．７５ｍｍ×１ｍｍの大きさに成形した。その上で、上記調整した（１００）にレーザもしくは、エッチング加工により溝加工を行った。
【００３２】
工程の最後の処理としては、エッジ部の面取り及び溝部の清掃を行った。具体的には、面取りにはレーザー加工を用い、溝部の清掃には酸素アッシングなどの方法を用いた。
【００３３】
次に、溝加工による工具面の形状について、詳細を図７に説明する。工具形状としては、格子状の切刃からなる格子パタンのもとの、線状の切刃からなる櫛刃パタンのものを用意した。格子パタンは、レーザ加工による直接溝入れ及び電子線描画装置によりレジストマスクを形成したのちエッチングにより溝形成を行う方法により、格子サイズがそれぞれ５μｍ×５μｍのものと、１００ｎｍ×１００ｎｍのものを用意した。溝ピッチ、溝深さ、格子数は図７に示すとおりである。また、櫛刃パタンはレーザ加工により、櫛刃サイズが５μｍ幅のものを用意した。
【００３４】
次に、研磨試料の作製方法を以下に示す。
先ず、５インチサイズのＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ（アルミナチタンカーバイト、ビッカース硬度：約２０００Ｈｖ）基板上に絶縁膜として数μｍ程度の厚さのＡｌ２Ｏ３（アルミナ、ビッカース硬度：約１０００Ｈｖ）膜を形成した。そして、その上に下部シールド層、ギャップ膜、磁気抵抗効果膜からなる磁気素子部（パーマロイ、ビッカース硬度：約４００Ｈｖ）、上部シールド層、下部磁極、上部磁極、保護膜（Ａｌ２Ｏ３：アルミナ）を順次積層した。
【００３５】
次に、上記基板を約２インチの長さの短冊片（磁気ヘッドローバー）にダイヤモンド砥石を用いて切断した。そして、短冊片の厚さばらつきと反りを抑制するために、両面ラップを行った。
【００３６】
その後、短冊片（磁気ヘッドローバー）を研磨治具に接着し、磁気抵抗効果素子２０を所定の寸法（素子高さ）２１通りに研磨するために、インプロセスで抵抗検知パターンの抵抗値を測定しながら、その測定値を用いて短冊片の曲りと傾きの補正及び所定寸法の加工を行った。浮上面の最終仕上げ加工には、このようなローバーの状態で行うことが生産コストの面で明らかに有利である。
【００３７】
このようにして作製された単結晶ダイヤモンド工具及び磁気ヘッドローバー２３を図８に示す研磨装置に取付け磁気ヘッド浮上面の研磨を行った。研磨装置の構成は磁気ヘッドローバー２３をセットするワーク保持部２９とダイヤモンド工具を保持し、一定荷重（約１０〜３０ｇ）を与えるためのボールスプラインからなる保持部３０、さらに、工具を磁気ヘッド浮上面で押圧揺動するための揺動機構部３１からなり磁気ヘッドローバーとダイヤモンド工具はそれぞれ弾性体２８を介して保持した。
【００３８】
また、揺動を行うための加振源として、超音波を用いた。磁気ヘッドローバー及びダイヤモンド工具を弾性体で保持することにより磁気ヘッド浮上面とダイヤモンド工具面の面接触が安定し、ダイヤモンド工具による浮上面のナノ切削が安定に行われた。揺動ストロークは約４０μｍとして、各磁気ヘッド素子部及び浮上面に対応する部分を磁気ヘッドローバーの長手方向に一方向に加工した。揺動周波数は１００Ｈｚで行った。荷重は２０ｇとした。
【００３９】
また、潤滑剤として炭化水素系のオイルを浮上面に滴下して使用した。加工量は約１０〜２０ｎｍとした。検討結果を図９に示す。加工段差及び上部シールド膜の表面粗さの測定にはＤｉｇｉｔａｌ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社製原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）ＮａｎｏｓｃｏｐｅＩＩＩａ，Ｄ３１００で、先端径約１０ｎｍのシリコン単結晶プローブを用いてスキャンサイズ５〜５０μｍで評価した。
【００４０】
比較のために、（１）と（２）に、従来方法である錫系の研磨定盤と１／８μｍサイズのダイヤモンド砥粒を用いて固定砥粒研磨した結果と、ダイヤモンドバイトを用いて切削加工を行った結果を示す。加工量はいずれも３０ｎｍ程度とした。
【００４１】
切削に用いたダイヤモンドバイトの先端形状は６０度・３ｍｍＲのものを用いた。ダイヤモンドバイトを用いた切削では、基本的には運動転写加工であり加工面に対する切込みを制御することになるが、切削中に発生する切屑の影響により切込み量の制御が難しく、素子部が研磨加工よりも大きく窪む現象が発生し、加工段差、表面粗さを制御するのは困難であった。
【００４２】
本発明による、格子パタン（３）、（４）の工具では、磁気ヘッドローバーの長手方向に一方向に揺動するため、格子パタンの転写が磁気ヘッド浮上面に発生し、加工段差、面粗さともに従来法である研磨加工よりも小さくはならなかった。
一方、（５）の工具形状を櫛刃にすることにより、上記の転写による影響は除去でき加工段差１ｎｍ以下、表面粗さ５ｎｍＲｍａｘ以下を実現できた。
【００４３】
また、櫛刃の部分を３本設定し、工具面と加工面が面接触するようにコントロールすることにより、圧力転写原理による切込みの制御が行われ、ダイヤモンドバイトによる切削のような影響は発生せず平滑な加工が実現できた。また、櫛刃の数は１本では切削と同様になり、揺動中の安定性を確保するため３本以上であればよい。
【００４４】
また、櫛刃の数を増やすことにより一本当りに対する荷重は小さくなり、切込みがより小さくなるため平滑化は促進される。また、切込みを制御するには、図６で説明したダイヤモンド表面のラップ加工による平面度及び粗さの制御が大変重要である。
【００４５】
さらに本発明による格子パタン工具（３）、（４）では、磁気ヘッドローバー浮上面の平面内において、ダイヤモンド工具をローバー長手方向、及び短手方向にそれぞれ揺動加工を行った。加工結果を図１０に示す。格子パタンの格子サイズを１００ｎｍ×１００ｎｍにして、揺動周波数を１０〜１００Ｈｚに設定することで素子部上部シールド膜の表面粗さは５ｎｍＲｍａｘ以下にすることが可能であった。
【００４６】
前述の図１で説明したように、櫛刃パタン工具、格子刃サイズ１００ｎｍの格子刃パタン工具で加工することにより、浮上面素子部の粗さプロファイルは従来の研磨加工によるものとは本質的に異なり、ＡＦＭにより測定した粗さプロファイルをＦＦＴを行った空間周波数とパワースペクトル密度を比較することで確認した。
【００４７】
次に、本発明による磁気ヘッド浮上面の平滑化の効果を再生素子内のアルミナ障壁層が１ｎｍ程度と非常に薄いスピントンネル型（ＴＭＲ）ヘッドを用いて確認した。検討結果を図１１に示す。加工後の磁気ヘッドローバーに対して、磁気ヘッド素子の特性を評価するデルタＶ−Ｈ測定機を用いて、素子の抵抗と出力の関係を調べた。測定に用いた電流は０．１ｍＡ、磁界は±３５０　Ｏｅで行った。
従来の研磨による方法では、抵抗が２５０Ω、出力が６００μＶ程度が限界であり、必要とされる特性を満たさなかった。本発明による方法では、これ以上の特性を得ることが可能となり、今後の面記録密度を達成するために必要な加工精度が実現できた。
【００４８】
また、ＴＭＲヘッド、ＣＰＰ−ＧＭＲヘッド用の仕上げ液に素子面に化学的なエッチング作用のある脂肪酸エステル系の添加剤を添加したもので加工を行った。加工段差は多少増大するものの、再生素子の特性を劣化させることなく加工ができた。従来方法では、化学作用のある仕上げ液を用いると定盤上の砥粒の脱落が増大し加工段差、表面粗さともに劣化した。
【００４９】
このようなソフトなエッチング作用のある添加剤としては、リン酸エステル、アミン系界面活性剤なども効果があった。さらに、潤滑剤の基剤としては、本発明に使用した炭化水素系のオイル以外に、水溶性のエチレングリコール、プロピレングリコールなども使用が可能あった。
【００５０】
【発明の効果】
本発明により、ＧＭＲ、ＣＰＰ−ＧＭＲ及びＴＭＲ磁気ヘッドの磁気スペーシング低減が可能となり、上記の磁気ヘッドを用いた磁気ディスク装置の面記録密度を飛躍的に増大させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁気ヘッド素子部の形状の説明図である。
【図２】本発明の磁気ヘッドを装着した磁気ディスク装置の概観図である。
【図３】磁気ヘッドと磁気ディスクの位置関係、加工段差の説明図である。
【図４】従来の研磨方法の説明図である。
【図５】磁気ヘッド素子部に発生したスクラッチの説明図である。
【図６】合成単結晶ダイヤモンド工具作製プロセスの説明図である。
【図７】単結晶ダイヤモンド工具の説明図である。
【図８】加工装置の説明図である。
【図９】加工結果の説明図である。
【図１０】加工結果の説明図である。
【図１１】ＴＭＲヘッドによる本発明法の効果の説明図である。
【符号の説明】
１…磁気ヘッド、２…磁気素子部、３…浮上面、４…支持バネ、５…磁気ディスク、６…磁性膜、７…保護膜、８…潤滑膜、９…浮上量、１０…磁気スペーシング、１１…加工段差、１２…基板、１３…絶縁膜、　１４…下部シールド膜、１５…上部シールド膜、１６…下部磁極、１７…上部磁極、１８…保護膜、１９…浮上面保護膜（カーボン保護膜）、２０…再生素子（磁気抵抗効果素子）、２１…素子高さ、２２…定盤、２３…短冊片、２４…研磨液、２５…スクラッチ、
２６…格子パタンダイヤモンド工具、２７…櫛刃パタンダイヤモンド工具、２８…弾性体、２９…ワーク保持部、３０…工具保持部（ボールスプライン）、
３１…揺動機構部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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