(57)【要約】      （修正有）【課題】標準のＡｌ２Ｏ３ＴｉＣ又は他の炭素ベースの基体材料で作られ、より丈夫で、使用中にほとんど破損する可能性のない、そして製造が容易な、トランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータを提供すること。【解決手段】スライダは、トランスデューサ部を位置決めするためのマイクロアクチュエータを含む。トランスデューサ体はスライダ体の後縁から離隔され、かつ、少なくとも１つのトランスデューサ素子を含む。フレクシャ体(５４ａ〜５４ｄ）はスライダ体の後縁から延び、かつ、スライダ体に接続された第１のアンカー・ポイント及びトランスデューサ体に接続された第２のアンカー・ポイントを有する。下塗り層はスライダ体の後縁の上に堆積され、フレクシャ体をほぼ包囲し、そして間隙はフレクシャ体を下塗りから分離する。第１の作動手段は下塗り上に形成され、第２の作動手段はスライダ体に隣接したトランスデューサ体上に形成される。【選択図】図４Ａ
2005174535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前縁及び後縁を有するスライダ体と、
前記スライダ体の前記後縁から離隔され、かつ、少なくとも１つのトランスデューサ素子を含むトランスデューサ体と、
前記スライダ体の前記後縁から延び、かつ、前記スライダ体に接続された第１のアンカー・ポイント及び前記トランスデューサ体に接続された第２のアンカー・ポイントを有するフレクシャ体と、
前記スライダ体の前記後縁上に堆積され、かつ、前記フレクシャ体を実質的に包囲し、第１の間隙によって前記フレクシャ体から分離されている下塗り層と、
前記下塗り上に形成された第１の作動手段と、
前記スライダ体に隣接した前記トランスデューサ体上に形成された第２の作動手段とを備えるスライダ。
【請求項２】
前記フレクシャ体が可撓性の柱である、請求項１に記載のスライダ。
【請求項３】
前記可撓性の柱の前記第１のアンカー・ポイントが前記可撓性の柱の前記第２のアンカー・ポイントよりも大きな幅を有する、請求項２に記載のスライダ。
【請求項４】
前記フレクシャ体が折り畳まれたビーム構造体である、請求項１に記載のスライダ。
【請求項５】
前記折り畳まれたビーム構造体を前記スライダ体から離隔するための第２の間隙を更に含む、請求項４に記載のスライダ。
【請求項６】
前記第１の作動手段が電磁コイルを含み、前記第２の作動手段が永久磁石膜を含む、請求項１に記載のスライダ。
【請求項７】
前記第１の作動手段が永久磁石膜を含み、前記第２の作動手段が電磁コイルを含む、請求項１に記載のスライダ。
【請求項８】
前記スライダ体と前記フレクシャ体の前記第１のアンカー・ポイントとの間の粘着インターフェースを更に含む、請求項１に記載のスライダ。
【請求項９】
前記粘着インターフェースが前記スライダ体の前記後縁の一部分上に堆積及びエッチングされた２粒子材料を含む、請求項８に記載のスライダ。
【請求項１０】
前記フレクシャ体が約５〜約５５ミクロンの範囲の高さを有する、請求項１に記載のスライダ。
【請求項１１】
前記スライダ体がアルミニウム・チタニウム炭化物で構成される、請求項１に記載のスライダ。
【請求項１２】
前記フレクシャ体が金属で構成される、請求項１に記載のスライダ。
【請求項１３】
前記下塗り層がアルミナで構成される、請求項１に記載のスライダ。
【請求項１４】
前縁及び後縁を有するステータ部と、
前記ステータ部の前記後縁上に形成され、かつ、前記ステータ部に取付けられた第１の端及び第２の端を有するスプリング・フレクシャと、
前記ステータ部の前記後縁及び前記スプリング・フレクシャの周囲側面の上に堆積され、かつ、前記スプリング・フレクシャとの間で間隙を形成する下塗りと、
前記スプリング・フレクシャの前記第２の端に接続され、かつ変換ヘッドを搭載したロータ部と、
前記ステータ部に対して前記ロータ部を移動させるための作動機構とを備えるスライダ。
【請求項１５】
前記スプリング・フレクシャが可撓性の柱である、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項１６】
前記スプリング・フレクシャがカンチレバー・ビームであり、更に前記ロータ部が前記カンチレバー・ビームの前記第２の端部に取付けられている、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項１７】
前記カンチレバー・ビームが前記間隙によって前記下塗り及び前記ステータ部から離隔されている、請求項１６に記載のスライダ。
【請求項１８】
前記カンチレバー・ビームの前記第２の端が前記間隙によって前記ステータ部から離隔されている、請求項１７に記載のスライダ。
【請求項１９】
前記スプリング・フレクシャの前記第１の端が前記スプリング・フレクシャの前記第２の端よりも大きな幅を有する、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項２０】
前記スプリング・フレクシャが前記ステータ部上にコーティングされている、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項２１】
前記作動機構が前記下塗り上の複数のステータ電極及び前記ステータ電極間に懸架された前記ロータ部上の複数のロータ電極を含む、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項２２】
前記ステータ部の前記後縁から延びた接着パッドを更に含む、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項２３】
粘着材料が前記ロータ部を前記スプリング・フレクシャに接続する、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項２４】
前記ステータ部の前記後縁が前記ステータ部と前記スプリング・フレクシャとの間の粘着インターフェースを創出するために粗にされている、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項２５】
前記スプリング・フレクシャが金属である、請求項１４に記載のスライダ。
【請求項２６】
前縁及び後縁を有するステータ部と、
前記ステータ部の前記後縁から延び、かつ前記ステータ部とは異なった材料で構成されるスプリング・フレクシャと、
前記ステータ部の前記後縁の上に堆積され、前記スプリング・フレクシャをほぼ包囲し、かつ、前記スプリング・フレクシャをほぼ包囲した間隙によって、前記スプリング・フレクシャから離隔された下塗りと、
前記下塗り上の複数のステータ電極と、
前記スプリング・フレクシャによって前記ステータ部に接続され、かつ変換ヘッドを搭載したロータ部と、
前記ステータ電極間に懸架された前記ロータ部上の複数のロータ電極とを備えるスライダ組立体。
【請求項２７】
前記スプリング・フレクシャが前記ステータ部に接続された第１の端及び前記ロータ部に接続された第２の端を有する可撓性の柱である、請求項２６に記載のスライダ組立体。
【請求項２８】
前記スプリング・フレクシャの前記第１の端が前記スプリング・フレクシャの前記第２の端よりも大きな幅を有する、請求項２７に記載のスライダ組立体。
【請求項２９】
前記スプリング・フレクシャが前記ステータ部に接続された第１のアンカー・ポイント及び前記ロータ部に接続された第２のアンカー・ポイントを有し、更に前記間隙が前記スプリング・フレクシャを前記下塗り及び前記ステータ部から離隔している、請求項２６に記載のスライダ組立体。
【請求項３０】
前記スプリング・フレクシャがカンチレバー・ビームである、請求項２９に記載のスライダ組立体。
【請求項３１】
前記下塗りが前記カンチレバー・ビームの側面を包囲し、かつ、前記カンチレバー・ビームの側面から離隔されている、請求項３０に記載のスライダ組立体。
【請求項３２】
前記下塗り上及び前記カンチレバー・ビームの上表面の一部分上に堆積された上塗りを更に含み、かつ、前記上塗りは前記カンチレバー・ビームの前記上表面から離隔されている、請求項３０に記載のスライダ組立体。
【請求項３３】
前記ステータ部の前記後縁から延びた接着パッドを更に含み、かつ、前記接着パッドは前記下塗りによってほぼ包囲され、前記接着パッドの一部分は電気接触用に露出している、請求項２６に記載のスライダ組立体。
【請求項３４】
前記ステータ部の前記後縁の一部分が前記ステータ部と前記スプリング・フレクシャとの間の粘着インターフェースを創出するために粗にされている、請求項２６に記載のスライダ組立体。
【請求項３５】
前記ロータ部を前記スプリング・フレクシャに接続する添着材料を更に含む、請求項２６に記載のスライダ組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスク・ドライブ・マイクロアクチュエータに関し、より詳細には、回転可能なディスクの環状データ・トラックに対して半径方向に、スライダのトランスデューサ部を選択的に移動させるための高分解能位置決め機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク上の同心状データ・トラックの密度は増大し続けており（即ち、データ・トラック寸法及びデータ・トラック間の半径方向間隔の寸法は減少している）、ヘッドのより精密な半径方向位置決めを必要としている。従来、ヘッドの位置決めはアクチュエータ・アームをボイス・コイル・モータなどの大規模アクチュエータ・モータで動作させ、アクチュエータ・アーム端部のフレクシャ上にあるヘッドを位置決めすることによって行われている。大規模モータは高トラック密度のディスクに効果的に対処するために十分な分解能及び帯域幅を欠いている。したがって、より間隔の詰まったトラックに対処するために、高分解能ヘッド位置決め機構が必要である。他の課題は、効果的なデータの書込み及び読取りを行うために、ヘッド・ディスク・インターフェースの信頼性を磨耗によって低下させることなく、ディスク表面上のトランスデューサ・ヘッドの浮上高さを減らす必要があるとき、磁気ディスクのトラック密度が増大することである。浮上高さがより低くなると、浮上高さを所望の値に精密に維持することがより重要になる。浮上高さの少しの減少は、壊滅的な故障につながる、ヘッドとディスクとの間の接触を引き起こし、書込み及び読取り中の少しの増加はディスクを用いたデータ変換における誤りを引き起こす。
【０００３】
高分解能ヘッド位置決めのための有望な手法は従来の低分解能アクチュエータ・モータに加えて高分解能マイクロアクチュエータの使用を伴い、それにより二段階作動によってヘッド位置決めを達成することである。高分解能ヘッド位置決めを達成するために様々なマイクロアクチュエータの設計が考慮されている。マイクロアクチュエータの様々な位置としては、例えば、スライダ上部、ジンバル上部、ジンバルとスライダとの間のインターフェース、及びアクチュエータ・アーム上部が提案されている。しかし、以前の設計は、マイクロアクチュエータの設計を実行不可能にした、実質的な性能の制限又は製造の複雑さなどの、マイクロアクチュエータの有効性を制限する欠点を持っていた。有効なマイクロアクチュエータの設計はディスク上のいくつかのデータ・トラックを跨いでヘッドを精密に移動させるための十分大きな、かつ、正確な移動を創出しながら、ヘッドの位置決めにおける高加速を可能にしなければならない。
【０００４】
トランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータは高ＴＰＩデータ格納及び能動的な浮上高さ制御のためのオフトラック精密位置決めを可能にする。一般的に、トランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータは主スライダ体及びトランスデューサを有する可動ロータを含む。ロータはスプリング・フレクシャによってスライダ体に接続されている。静電電極又は電磁コイルなどの作動方法はオフトラック作動及び／又は浮上高さの作動（又はロータ予圧力）を可能にするために使用される。以前開示された、トランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータの製造法はロータとスライダ体との間の深反応性イオン・エッチ（ＤＲＩＥ）された高アスペクト比のスプリング・フレクシャに大いに依存する。一般的に、スライダ体はシリコンからなり、また、スプリング・フレクシャはスライダ体よりエッチングにより除去されて高アスペクト比のシリコン・スプリング・フレクシャを形成する。しかし、シリコン基体を使用することは、それが標準の材料ではなく、ほとんど理解されておらず、また、標準のアルミナ・チタン炭化物（Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣ）スライダ程丈夫ではないので、理想的ではない。また、シリコン・スライダ体は、使用中又はハード・ドライブを落下させたとき、欠損、亀裂、破損及び／又は他の損傷が起こる可能性がより高い。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
当技術分野では、標準のＡｌ２Ｏ３ＴｉＣ又は他の炭素ベースの基体材料で作られ、より丈夫で、使用中にほとんど破損する可能性のない、そして製造が容易な、トランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータが必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、スライダに関する。スライダは、前縁及び後縁を有するスライダ体と、スライダ体の後縁から離隔されかつ少なくとも１つのトランスデューサ素子を含むトランスデューサ体と、スライダ体の後縁から延びたフレクシャ体とを含む。フレクシャ体はスライダ体に接続された第１のアンカー・ポイント及びトランスデューサ体に接続された第２のアンカー・ポイントを有する。下塗り層は、スライダ体の後縁上に堆積され、フレクシャ体を実質的に包囲し、そして第１の間隙によってフレクシャ体から分離される。第１の作動手段は下塗り上に形成され、第２の作動手段はスライダ体に隣接したトランスデューサ体上に形成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
図１は、従来技術によるディスク・ドライブ作動システム１０の斜視図である。作動システム１０はスピンドル上のアクチュエータ・アーム１６を軸１４まわりに回転させるように構成されたボイス・コイル・モータ（ＶＣＭ）１２を含む。ヘッド・サスペンション１８はヘッド装着ブロック２０においてアクチュエータ・アーム１６に接続されている。フレクシャ２２はヘッド・サスペンション１８の端に接続され、スライダ２４を搭載する。スライダ２４はディスク２６上のデータの読取り及び／又は書込みを行うための変換ヘッド（図２に示す）を搭載し、ディスク２６は軸２８周りに回転し、その上にデータが書き込まれた同心円状のトラック３０を含む。ディスク２６が回転すると、偏流がスライダ２４によって起こされ、スライダをディスク２６の表面の上方僅かな距離で空中にとどまる。
【０００８】
ＶＣＭ１２は軸１４周りにアクチュエータ・アーム１６を移動させるために選択的に作動し、それによってスライダ２４をディスク２６のトラック３０間で移動させる。しかし、高トラック密度を有するディスク・ドライブ・システムに対して、ＶＣＭ１２はスライダ２４上の変換ヘッドをディスク２６の選択されたトラック上に精密に位置決めするための十分な分解能及び周波数応答を欠いている。したがって、高分解能の作動デバイスが必要である。
【０００９】
図２は、本発明によるスライダ組立体３２を含む、ディスク・ドライブ作動システム１０の一部分の分解斜視図である。フレクシャ２２はヘッド・サスペンション１８に取付けられており、スライダ組立体３２はディスク２６（図１）の表面上方に運搬されるようにフレクシャ２２に取付けられている。スライダ組立体３２はスライダ体（すなわちステータ部）３４及びスライダ体３４に可動的に取付けられたトランスデューサ体（すなわちロータ部）３６を含む。スライダ体３４は前縁３８及び後縁４０を有し、トランスデューサ体３６は後縁４０においてスライダ体３４に可動的に取付けられている。変換ヘッド４２はスライダ組立体３２のトランスデューサ体３６によって搭載され、ディスク２６とデータを変換する。
【００１０】
ディスク・ドライブの動作中、ヘッド・サスペンション１８及びスライダ組立体３２を搭載したフレクシャ２２は、ＶＣＭ１２（図１）によってアクチュエータ・アーム１６（図１）を移動させる粗い位置決めが行われるときに、共に移動する。変換ヘッド４２の精密な位置決めを達成するために、スライダ組立体３２で使用されるマイクロアクチュエータ（図２に図示せず）は、スライダ体３４、すなわち、スライダ組立体３２のステータ部に対して、トランスデューサ体３６、すなわち、スライダ組立体３２のロータ部を変位させる。その結果、変換ヘッド４２はディスク２６の選択されたトラック上での精密な位置決めのために高分解能で変位させられる。
【００１１】
図３は、エア・ベアリング面４４、ロータ部３６（見やすくするために、変換ヘッド４２は図示せず）、及びステータ部３４を含んだ、スライダ組立体３２の底面斜視図である。フレクシャ体４６はスライダ組立体３２のステータ部３４とロータ部３６とを接続する。マイクロアクチュエータ（図４Ａ及び図５に示す静電電極を含む）はステータ部３４に対してスライダ組立体３２のロータ部３６を移動させるように作動する。ロータ部３６は、矢印４８で示すように、ディスク２６に対し平行に移動し、かつ、矢印５０で示すように、ディスク２６に対し垂直に移動する。スライダ体３４に対してスライダ組立体３２のトランスデューサ体３６を変位させることにより、ディスク２６に対して変換ヘッド３８を精密に位置決めすることができると共に変換ヘッド４２の浮上高さを制御できる。
【００１２】
図４Ａは本発明によるスライダ組立体３２の分解斜視図であり、図５はスライダ体３４の後縁部４０の斜視図である。スライダ体３４はフレクシャ体４６及び後縁部４０上に構築された接着パッド５２を含む。スライダ体３４はアルミナ・チタン炭化物（Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣ）その他からなる標準のスライダ・ウェハである。図４に示す実施例において、フレクシャ体４６は、ほぼ円筒状で可撓性の柱を形成する、４つのスプリング・フレクシャ５４ａ、５４ｂ、５４ｃ、５４ｄを含む。別の実施例では、スプリング・フレクシャの数はより少なくてもよいし、より多くてもよい。スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ及び接着パッド５２は、例えば、コーティングによってスライダ体３４の後縁４０上に形成される。スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ及び接着パッド５２は非腐食性の金属より作られ、機械的に堅牢で強固である。スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ及び接着パッド５２は同一の金属で作られてもよいし異なる金属で作られてもよい。
【００１３】
スライダ組立体３２の製造中、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄは犠牲側壁５６によって包囲され、犠牲側壁５６は、トランスデューサ体３６の形成後、エッチングによって除去される。スライダ組立体３２は、また、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ及び接着パッド５２の犠牲側壁５６を包囲するために、スライダ体３４の後縁４０上に堆積された絶縁下塗り５８を含む。下塗り層５８はスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄへの接触経路を提供する開口部６０を含む。各スプリング・フレクシャの第１の端６２、すなわち、第１のアンカー・ポイントはスライダ体３４に接続される。各スプリング・フレクシャの第２の端６４、すなわち、第２のアンカー・ポイントはトランスデューサ体３６に接続される。トランスデューサ体３６の製造後、犠牲側壁５６はスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄと絶縁下塗り５８との間の間隙を形成するために除去され、それによって、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄがトランスデューサ体３６を移動し、変位させることができるように機械的な自由を与える。
【００１４】
ステータ電極６６は堆積工程を使用して下塗り層５８上に形成される。ロータ部３６はスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄによってステータ部３４に接続されている。スライダ組立体３２のロータ部３６は堆積工程を使用して形成されるロータ電極６８を含む。例えば、Ｓｅａｇａｔｅ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  ＬＬＣに譲渡され、本明細書に参照によって援用された米国特許出願第１０／２８６，６５２号「トランスデューサ・レベル・マイクロ位置決めを含むデータ記憶装置用スライダ及びそれの製造方法」において開示された製造方法はマイクロアクチュエータを形成するステータ電極及びロータ電極を構築するために使用可能である。ロータ部３６はロータ電極６８上に堆積された絶縁層７０を更に含む。ロータ電極６８はステータ電極６６と互いに噛み合っている。ステータ電極６６及びロータ電極６８は静電マイクロアクチュエータを形成する。マイクロアクチュエータの作動は、ステータ部３４に対してロータ部３６を移動し、ディスク２６（図１）に対して変換ヘッド４２（図２）を位置決めし、変換ヘッド４２の浮上高さを制御する。
【００１５】
図４Ａ及び図５には示していないが、電気的に接続が接着パッド５２から変換ヘッド４２までなされている。接着パッド５２からの電気的接続はステータ電極６６に導電的に接続されたヴィアを介して行われる。ロータ電極６８中に形成された浮上リードはステータ電極６６とロータ電極とを電気的に接続している。ステータ３４及びロータ３６より機械的に分離された弾性金属ビームは、アンカー・ポイントを除いて、ロータ電極６８及び変換ヘッド４２への電気的接続を可能にする。
【００１６】
図４Ｂ及び図４Ｃはスライダ組立体３２の代替実施例の後縁４０の分解斜視図である。スライダ組立体３２は電磁マイクロアクチュエータを含む。図４Ｂはステータ部３４上の堆積されたコイル構造体６７及びロータ部３６上の永久磁石膜６９を有する電磁マイクロアクチュエータを示し、図４Ｃはロータ部３６上の堆積されたコイル構造体６７及びステータ部３４上の永久磁石膜６９を有する電磁マイクロアクチュエータを示す。
【００１７】
図６〜図１７はスライダ組立体３２、特に、図４Ａ及び図５に示すスライダ組立体の例示的な実施例のトランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータを製造するための工程の流れを示す図である。図６〜図１１及び図１４〜図１７は線Ａ−Ａに沿った図４Ａの断面図を示し、一方、図１２及び図１３は図４Ａのスライダ組立体の線Ｂ−Ｂに沿った断面図を示す。図６〜図１７に示す図はスライダ組立体３２を形成するための全体の工程の流れが明瞭に図示されるように単純化してある。したがって、本発明をより明瞭に示すために、スライダ組立体３２のいくらかの形態は示されていない。工程の流れが記述されるにしたがって、図４Ａ及び図５に示す実施例との相違が詳細に説明される。図６〜図１７は単一のスライダ組立体の形成を例示する図であるが、効率改善のために、個々のスライダ組立体を別々にする前に、マイクロアクチュエータの製造をウェハ・レベルで行うことが好ましいことを当業者は理解するであろう。
【００１８】
図６に示されるように、スライダ・ウェハ８０はスライダ体３４の基底を形成する。種子層８２はスライダ・ウェハ８０の上表面８４上に堆積される。スライダ・ウェハ８０はＡｌ２Ｏ３ＴｉＣなどの標準のウェハ材料より構成されるが、更に別の実施例では、ウェハは、犠牲間隙層を使用した添加物コーティング法でフレクシャ体４６の構築を可能にする、他の材料によって構成することができる。種子層８２はほぼ非腐食性の金属であり、機械的に堅牢で強固である。本発明の更に別の実施例においては、スライダ体３４とスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄとの間の粘着を促進するために、付加的な粘着材料又は工程が使用される。例えば、粘着層は上表面８４上に堆積され、種子層８２は粘着層の上に堆積される。別の実施例においては、２粒子材料を上表面８４上に堆積し、材料選択エッチングを行い、スライダ体３４とスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄとの間に粗多孔性粘着インターフェースを創出する。
【００１９】
図７において、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ用コーティング型８６は種子層８２上にパターン形成される。一般的に、コーティング型８６はフォトレジストで構成される。コーティング型８６はスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄの形状特性を有する空洞８８を画定する。コーティング型８６は、スプリング・フレクシャ及び接着パッドが同じ金属性種子層からコーティングされることになっているのであれば、接着パッド５２用としてもパターン形成される。しかし、図６〜図１７に示す製造工程においては、接着パッド５２はスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ用の材料とは異なった材料から又異なった工程部分において（図１２及び図１３に示すように）コーティングされる。製造のこの箇所において、もし接着パッド及びスプリング・フレクシャが同じ材料で構成されることになっているならば、コーティング型８６は接着パッド５２の形状特性を決定する空洞を含む。
【００２０】
図８において、種子層８２は、高アスペクト比スプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂを形成するために、コーティング型８６の空洞８８一杯に電気コーティングされる。スプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂは、図４Ａ及び図５に示し、この製造工程で記述したように、可撓性の柱を形成するために円筒状の形状を有する。
【００２１】
図９においては、コーティング型８６は、スライダ・ウェハ８０及び種子層８２から除去され、種子層８２はスライダ・ウェハ８０の上表面８４から除去されている。コーティング型８６はスライダ・ウェハ８０より化学的に剥離され、残った薄い金属種子層８２はイオン・ミリングされ、スライダ・ウェハ８０の上表面８４より吹き飛ばされるか又はエッチングで除去される。コーティング型８６及び種子層８２の除去の後、スプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂの直径は、例えば、反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）、イオン・ミリング、又はウエット・エッチングによって選択的に縮小される。
【００２２】
本実施例のスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄは太くて背の高い垂直の柱である。柱はディスク表面に対して平行な方向及び垂直な方向では可撓性があり、トランスデューサ体３６の動きを提供し、変換ヘッド４２を位置決めし、変換ヘッド４２の浮上高さを調整する。スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄは柱の長軸に沿って堅固である。各スプリング・フレクシャの第１の端６２はスライダ・ウェハ８０に接続される。
【００２３】
図１０において、犠牲材料９０はスライダ・ウェハ８０上に堆積され、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄを完全に包囲し、かつスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄに従う。犠牲材料９０の堆積法の１つが、ＰＥＣＶＤなどのスパッタ堆積によるものである。犠牲材料９０は約２ミクロンの厚みを有する。犠牲材料９０の例としては、シリコン、二酸化ケイ素、ゲルマニウム（又はゲルマニウム・リッチ・シリコン・ゲルマニウム）などが挙げられる。図１０に見られるように、犠牲材料９０は各スプリング・フレクシャの第２の端６４の周りにある角度で堆積される。後の製造工程で、犠牲材料９０は除去され、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄと隣接する下塗り５８との間の間隔又は間隙を形成する。このような間隔は、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄの移動を許し、スライダ組立体３２のロータ部３６を位置決めする。
【００２４】
図１１において、スライダ・ウェハ８０並びにスプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂ（即ち、上表面８４及び第２の端６４）の水平表面上に堆積された犠牲材料９０は、例えば、ウェハ表面８４に対して垂直方向の方向性イオン・ミリングによって除去される。矢印９２はイオン・ミリングの方向性移動を例示する。イオン・ミリングはスプリング・フレクシャの垂直表面から犠牲材料を除去しない。したがって、犠牲材料９０はスプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂの側面９４又は垂直表面上にのみ残る。犠牲材料９０はスプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂの側面９４に従い、スプリング周りに犠牲側壁５６又は犠牲材料９０からなる鞘を形成する。各スプリング・フレクシャの第２の端６４、すなわち、上表面は露出され、スライダ組立体３２のロータ部３６との接続を提供する。
【００２５】
図１２及び図１３は接着パッド５２ａ、特に、スプリング・フレクシャの材料とは異なる材料から構成された接着パッドの製造方法を示す図である。スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄの材料と同じ材料で構成された接着パッド５２はスプリング・フレクシャと同時にコーティングされる。例えば、スプリング・フレクシャ用コーティング型のパターンは接着パッド用の型をも画定する。
【００２６】
図１２において、種子層９６はウェハ表面８４上に堆積され、その上にコーティング型９８が堆積される。コーティング型９８は接着パッド５２ａの形状特性を規定する空洞１００を含む。種子層９６は金属で構成され、コーティング型９８はフォトレジストで構成される。種子層はコーティング型９８の空洞１００一杯に電気コーティングされ、接着パッド５２を形成する。図１３において、接着パッド用コーティング型９８は、例えば、剥離することによってウェハ表面８４より除去され、残った種子層材料９６は、例えば、スライダ・ウェハ８０より種子層をミリング又はエッチングによって取り除くことによって、ウェハ表面８４より除去される。
【００２７】
本発明の代替実施例において、犠牲層が接着パッド５２の周囲に堆積され、個々のスライダ組立体３２を形成するためのスライダ・ウェハ８０の切断又はダイシングの期間中、接着パッドを保護する。ダイシングの期間中、犠牲保護層はその周囲が切断され、エッチングされて、接着パッド５２が露出する。したがって、硬質のＡｌ２Ｏ３ＴｉＣウェハ８０及び金属接着パッド５２は同時には切断されない。或いは、接着パッド５２用犠牲保護層は部分的にエッチングされ、接着パッドが露出するが、フレクシャ体は露出しない。
【００２８】
図１４において、下塗り材料１０２は粗の部分を含むウェハ表面８４の上に堆積され、スプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂの犠牲側壁５６並びに接着パッド５２（示されていない）を囲む。下塗り１０２は、スプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂの高さを超えて満ち、スライダ・ウェハ８０に充満する。下塗り１０２はアルミナなどで構成される。
【００２９】
図１５において、下塗り１０２の上に、マイクロアクチュエータ電極及びトランスデューサ体３６構築用の平滑な表面１０４を形成するために、下塗り１０２は平坦化される。平坦化された表面１０４はステータ電極６６及びトランスデューサ体３６構築用の平滑ウェハ・トポグラフィをもたらす。下塗り１０２はスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ及び接着パッド５２の上表面６４まで平坦化される。露出した、スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄ及び接着パッド５２の上表面６４はトランスデューサ体３６との接続点又は電気的相互接続を提供する。本発明の更に別の実施例においては、ロータ部３６とスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄとの間の粘着を促進するために、付加的な粘着材料又は工程が使用される。スプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄは約５ミクロンの直径及び約５〜約５５ミクロンの範囲の高さを有しており、本実施例では、約５０ミクロンであることが最も好ましい。
【００３０】
図１６は平坦化されたウェハ表面１０４上に構築されたステータ電極６６、ロータ電極６８及びスライダ組立体３２のトランスデューサ体３６を示す。ロータ・エア・ベアリング及び上部接着パッド露出を含む、標準のスライダ構築工程が使用される。例えば、当分野で一般的に知られている他の製造方法も使用できるが、マイクロアクチュエータ（即ち、ステータ電極６６及びロータ電極６８）及びロータ部３６の製造方法が米国特許出願第１０／２８６，６５２号に開示されている。ステータ電極６６は平坦化された表面１６４上にパターン形成される。シリコンが好ましいが、犠牲側壁５６と同じ材料からなる犠牲層１０６はステータ電極６６及び下塗り１０２上に堆積される。ロータ電極６８は犠牲層１０６の上に堆積される。ヴィア１０８ａ及び１０８ｂは犠牲層１０６を貫通してスプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂの上表面６４までエッチングされ、スプリング・フレクシャとトランスデューサ体３６との間の相互接続を提供する。図１６には示されていないが、浮上リードから電気スタッドが堆積されて、変換ヘッド４２との電気的接続を提供する。第２の下塗り層１１０は犠牲層１０６及びロータ電極６８上に堆積されて、トランスデューサ体３６を形成する。下塗り層１１０は平坦化される。変換ヘッド４２は標準ウェハ構築工程によってトランスデューサ体３６の中に製造され、トランスデューサ体３６を形成するために付加的な材料が堆積される。
【００３１】
図１７において、犠牲材料９０及び犠牲層１０６は、例えば、エッチングによってスライダ組立体３２から除去される。使用されるエッチングのタイプは犠牲材料に依存する。犠牲材料がシリコンの場合はＸｅＦ２ガス・エッチングを使用し、二酸化ケイ素の場合は、ＨＦ蒸気又は液体エッチングを、そして、ゲルマニウム（又はゲルマニウム・リッチＳｉＧｅ）の場合は、Ｈ２Ｏ２エッチングを使用する。犠牲材料９０及び犠牲層１０６の除去によって、スライダ組立体３２内に間隔が形成され、接着パッド５２が露出される。下塗り５８とスプリング・フレクシャ５４ａ及び５４ｂとの間の間隙１１２はスプリング・フレクシャが移動するための機械的な自由度を提供する。犠牲層１０６の除去によって発生した間隙１１４はステータ電極６６及びロータ電極６８の相互嵌合を創出する。スライダ・ウェハ８０は、次に、分離されて個々のスライダ組立体３２になる。
【００３２】
図１８は図４Ａ及び図５に示す実施例のスプリング・フレクシャ５４ａ〜５４ｄを構築するための代替製造工程の流れを示す図である。種子層１２０はスライダ・ウェハ８０の上表面８４上に堆積され、絶縁膜１２２は種子層１２０の上部に堆積される。絶縁膜１２２はパターン形成され、種子層１２０までの空洞１２４を形成し、スプリング・フレクシャ５４用のコーティング型１２６を提供する。犠牲層１２８は絶縁層１２２上に堆積され、そして、パターン形成されて種子層１２０までの空洞１２４を画定し、更にコーティング型１２６を形成する。ＳＵ−８などの光描画可能なエポキシ１３０は、例えば、スピン法で犠牲層１２８上に堆積される。光描画可能なエポキシ１３０はパターン形成されて、更に種子層１２０までの空洞１２４を画定し、コーティング型１２６を形成する。また、エッチング・ヴィア１３２はエポキシ１３０の中にパターン形成されて、絶縁層１２２までの開口を形成する。エポキシ１３０はパターン形成された後で硬化される。スライダ・ウェハ８０が電気コーティングされ、その結果、種子層１２０は空洞１２４内にコーティングされて成長し、コーティング型１２６内にスプリング・フレクシャ５４を形成する。エポキシ１３０は、犠牲層１２８を溶解させることによって、除去される。溶解剤はエッチング・ヴィア１３２を介して犠牲層１２８に施される。一旦コーティング型１２６が除去されると、絶縁層１２２及び種子層１２０は、スプリング・フレクシャ５４を残して、スライダ・ウェハ８０と共にエッチングによって除去される。
【００３３】
図１８について記述された方法は高アスペクト比スプリング・フレクシャ、好ましくは、約３５ミクロン〜約５５ミクロンの範囲内の高さを有するスプリング・フレクシャの製造に使用される。該方法は、金属性種子層１２０を傷つけることなく、エポキシ・コーティング型１２６の使用及び除去を可能にし、エポキシ１３０は高アスペクト比の型１２６を得るための低コストの工程を提供する。ＳＵ−８は非常に高いアスペクト比で光パターン形成されうるエポキシ材料上のスピンであるが、従来の手段を使用して除去することはできない。したがって、絶縁層１２２及び犠牲層１２８は、スライダ・ウェハ８０上の金属性種子層１２０を傷つけることなく、ＳＵ−８を除去するために使用される。絶縁層１２２は、エッチング・ヴィア１３２をコーティングされた種子層でふさぐことなく、導電性犠牲層の使用を可能にする。最後に、エッチング・ヴィア１３２は、エポキシ１３０を離昇する、犠牲層１２８の高速除去を提供する。
【００３４】
図１９はフレクシャ体１３３の代替実施例の図である。フレクシャ体１３３は、基底部１３４及び本体１３６を含む、円筒状の柱構造体である。基底部１３４は本体１３６よりも太い直径を有し、スライダ・ウェハ８０によりよく粘着するための増加した取付面積及び太いアンカー・ポイントを提供する。太いアンカー・ポイントを有するフレクシャ体１３３の代替実施例においては、フレクシャ体１３３は異なった形状、すなわち、横向きである（例えば、図２２〜図４３について以下に説明される）。
【００３５】
図１９に示すスプリング・フレクシャの構築のために、２つの異なった方法、即ち、２層レジスト法及び電子ビーム硬化法が使用されてもよい。２層レジスト法は溶解速度の異なる２種類のレジストを用い、フレクシャ体１３３用のコーティング型を形成する。電子ビーム硬化法は制御された電子ビーム硬化を用い、コーティング型の上部は硬化させるがコーティング型の下部は硬化させないで、レジスト溶解度の差を創出し、Ｔ形状の型をもたらすアンダー・カットを可能にする。
【００３６】
図２０において、スプリング・フレクシャ用コーティング型１３８はスライダ・ウェハ８０上に形成される。種子層１４０はスライダ・ウェハ８０の上表面８４上に堆積される。２層レジスト法においては、第１のレジスト層１４２は種子層１４０上に堆積され、フレクシャ体１３３の基底部１３４を画定するコーティング型１３８の空洞１３５を形成するためにパターン形成される。第２のレジスト１４４は第１のレジスト層１４２上に堆積され、フレクシャ体１３３の本体１３６を画定するコーティング型１３８の空洞１３７を形成するためにパターン形成される。第１のレジスト１４２は第２のレジスト１４４よりも速い溶解速度を有する。電子ビーム硬化法において、単一のレジスト層はスライダ・ウェハ上に堆積させられる。制御された電子ビーム硬化法はレジスト層の上部層１４４は硬化させるが、レジスト層の下部層１４２は硬化させないので、レジスト層の上部層１４４と下部層１４２との間にレジスト溶解度の差をもたらし、下部層１４２は上部層１４４よりも速い溶解速度を有するようになる。
【００３７】
両方法において、レジスト層はエッチングされ、化学的に溶解されて、コーティング型１３８をパターン形成する。下部層１４２、すなわち、第１のレジストは上部層１４４、すなわち、第２のレジストよりも速い溶解速度を有するので、下部層１４２は上部層１４４よりも速く溶解する。下部層１４２は溶け去ってコーティング型１３８のより広い基底空洞１３５を形成し、上部層１４４は下部層１４２よりも遅い速度で溶け去ってコーティング型１３８の本体空洞１３７を形成する。
【００３８】
図２１において、スライダ・ウェハ８０及び種子層１４０はコーティング型１３８内にフレクシャ体１３３を構築するために電気コーティングされる。レジスト１４２及び１４４は剥離され、残った種子層１４０はエッチングで除去され、図１９に示すフレクシャ体１３３をもたらす。
【００３９】
図２２及び図２３は本発明によるスライダ組立体３２の更に別の実施例の斜視図である。図２２はスライダ組立体３２の分解斜視図であり、図２３はスライダ体３４の後縁４０の斜視図である。変換ヘッド４２は、明瞭さのために、図２２中に示されていない。スライダ体３４はＡｌ２Ｏ３ＴｉＣなどからなる標準のスライダ・ウェハである。第１の犠牲層１５０、フレクシャ体１５２及び１５４、接着パッド５２、犠牲側壁１５６、並びに下塗り１５８はスライダ体３４の後縁４０上に形成される。図２２に示す実施例において、フレクシャ体１５２及び１５４はそれぞれスライダ体３４に接続された第１のアンカー・ポイント１６０及びトランスデューサ体３６に接続するための第２のアンカー・ポイント１６２を有する横方向ビーム・スプリング、すなわち、カンチレバー・ビームである。フレクシャ体１５２及び１５４は様々な形状を有するいくつかのカンチレバー・ビームを含む。フレクシャ体の更に別の実施例は異なる形状或いはより少ない又はより多いカンチレバー・ビームを含んでもよい。しかし、フレクシャ体の全実施例とも、スライダ体３４に接続された少なくとも１つの第１のアンカー・ポイント１６０及びトランスデューサ体３６に接続された少なくとも１つの第２のアンカー・ポイント１６２を有する。
【００４０】
フレクシャ体１５２、１５４及び接着パッド５２は、例えば、コーティングによってスライダ体３４の後縁４０に沿って形成される。フレクシャ体１５２、１５４及び接着パッド５２は非腐食性の金属より作られ、機械的に堅牢で強固である。フレクシャ体１５２、１５４及び接着パッド５２は同一の金属で作られてもよいし、異なる金属で作られてもよい。本発明の代替実施例においては、スライダ接着パッド５２はエア・ベアリング面４４と対向する面上に形成されたより大きな接着パッドとの接続を形成する。
【００４１】
フレクシャ体１５２、１５４はスライダ体３４の後縁４０上に堆積された犠牲層１５０上に構築される。フレクシャ体１５２、１５４は犠牲側壁１５６によって包囲されている。各フレクシャ体は犠牲側壁１５６によって包まれ、犠牲側壁１５６は、スライダ体３４にフレクシャ体を接続する第１のアンカー・ポイント１６０及びトランスデューサ体３６にフレクシャ体を接続する第２のアンカー・ポイント１６２を除いて、ほぼフレクシャ体の全側面を包囲している。トランスデューサ体３６の製造後、犠牲側壁１５６及び犠牲層１５０は、それぞれ、フレクシャ体１５２、１５４と下塗り１５８との間の間隙並びにフレクシャ体１５２、１５４とスライダ体３４との間の間隙を形成するために除去される。間隙はフレクシャ体がトランスデューサ体３６を移動及び変位させるための機械的自由度を提供する。絶縁下塗り１５８はスライダ体３４の後縁４０上に堆積され、フレクシャ体１５２、１５４の犠牲側壁１５６及び接着パッド５２を包囲する。下塗り層１５８はフレクシャ体１５２、１５４への接触経路を提供する開口部１６４を含む。
【００４２】
ステータ電極１６８は、図４Ａ及び図５に関して上記に説明したように、堆積工程を使用して下塗り層１５８上に形成される。ロータ部３６は、図４Ａ及び図５に関して上記に説明した、同一の製造工程を使用して構築される。スライダ組立体３２のロータ部３６は、堆積工程を使用して構築されるロータ電極１７０を含む。ロータ電極１７０はステータ電極１６８と噛み合う。ステータ電極１６８及びロータ電極１７０は静電マイクロアクチュエータを形成する。ロータ部３６はロータ電極１７０上に堆積された絶縁層１７２を更に含む。
【００４３】
図２４〜図３６は図２２及び図２３に示す実施例のスライダ組立体３２の製造のための工程の流れを示す図である。図２４〜図３６は図２３の線Ｃ−Ｃに沿って見た横断面図を示す。図２４〜図３６に示す図はスライダ組立体３２を形成するための全体の工程の流れが明瞭に図示されるように単純化してある。したがって、本発明をより明瞭に示すために、スライダ組立体３２のいくらかの形態は示されていない。工程の流れが記述されるにしたがって、図２２及び図２３に示す実施例の相違は詳細に説明される。図２４〜図３６の図は単一のスライダ組立体の形成を例示するが、効率改善のために、個々のスライダ組立体の分離の前に、マイクロアクチュエータの製造をウェハ・レベルで行うことが好ましいことを当業者なら理解するであろう。
【００４４】
図２４に示すように、スライダ・ウェハ１７４はスライダ体３４の基底を形成する。第１の犠牲層１７６はスライダ・ウェハ１７４の上表面１７８上に堆積される。スライダ・ウェハ１７４はＡｌ２Ｏ３ＴｉＣなどの標準のウェハ材料より構成されるが、ウェハの更に別の実施例では、犠牲間隙層を使用した添加物コーティング法によるフレクシャ体１５２及び１５４の構築を可能にする、他の材料によって構成することができる。犠牲層１７６はシリコンなどから構成されるが、スライダ組立体の更に別の実施例は二酸化ケイ素又はゲルマニウム（又はゲルマニウム・リッチＳｉＧｅ）から構成される第１の犠牲層を含んでもよい。犠牲層１７６はパターン形成されて上にフレクシャ体１５２及び１５４が構築される表面１８０を形成する。
【００４５】
図２５において、種子層１８２はスライダ・ウェハ１７４の上表面１７８上のみならず犠牲層１７６上にも堆積される。本発明の更に別の実施例においては、スライダ体３４とフレクシャ体１５２及び１５４との間の粘着を促進するために、付加的な粘着材料又は工程が使用される。例えば、粘着層は上表面１７８上に堆積され、種子層１８２は粘着層の上に堆積される。別の実施例においては、２粒子材料は上表面１７８上に堆積され、スライダ体３４とフレクシャ体との間の粗多孔性粘着インターフェースを創出するために、材料選択エッチングが行われる。
【００４６】
図２６において、フレクシャ体１５２、１５４用コーティング型１８４は種子層１８２上にパターン形成される。概ね、コーティング型１８４はフォトレジストで構成される。コーティング型１８４はフレクシャ体１５２のビーム構造体１５２ａ及び１５２ｂの形状特性を規定する空洞１８６を含む。コーティング型１８４は、フレクシャ体１５２、１５４及び接着パッド５２が同じ材料からコーティングされることになっているのであれば、接着パッド５２用の型を画定するためにもパターン形成される。フレクシャ体１５２、１５４及び接着パッド５２が異なる材料から形成されることになっているのであれば、接着パッド５２は異なった材料で又異なった製造工程部分において形成される（図１２及び図１３関して示したように）。
【００４７】
種子層１８２はコーティング型１８４の空洞１８６一杯に電気コーティングされ、フレクシャ体１５２、１５４を形成する。フレクシャ体１５２、１５４は、図２６〜図３６中のビーム構造体１５２ａ及び１５２ｂを含めて基本的にはカンチレバー・ビームである、横方向ビーム構造体を含む。第１のアンカー・ポイント１６０を含む各ビーム構造体の第１の部分１８８はスライダ・ウェハ１７４から延在する。各ビーム構造体の第２の部分１９０は犠牲層１７６から上方に構築され、第１の部分１８８から延在する。第２の部分１９０は第２のアンカー部１６２を含む。後の製造工程で、犠牲層１７６は除去され、各ビーム構造体の第２の部分１９０とスライダ・ウェハ１７４との間に間隙が形成される。ビーム構造体１５２ａは、第１の部分１８８及び第２の部分１９０を含むビーム構造体の側面図である。ビーム構造体１５２ｂはスライダ・ウェハ１７４に碇止されない第２の部分１９０を含むビーム構造体の端面図である。フレクシャ体１５２及び１５４は約５〜約５５ミクロンの範囲の高さを有しており、約１０〜約２０ミクロンの範囲内であることが最も好ましい。
【００４８】
図２７において、コーティング型１８４はスライダ・ウェハ１７４及び種子層１８２より除去される。また、種子層１８２はスライダ・ウェハ１７４の上表面１７８及び犠牲層１７６から除去される。コーティング型１８４はスライダ・ウェハ１７４から化学的に剥離され、残った薄い金属種子層１８２はイオン・ミリングされ、スライダ・ウェハ１７４の上表面１７８から吹き飛ばされるか、又はエッチングで除去される。コーティング型１８４及び種子層１８２の除去の後、フレクシャ体１５２及び１５４の幅は、例えば、ＲＩＥ、イオン・ミリング又はウエット・エッチングによって選択的に縮小される。
【００４９】
フレクシャ体１５２及び１５４は、ビーム構造体１５２ａ及び１５２ｂも含めて、折り畳まれた複数のビーム構造体を含む。各フレクシャ体はスライダ・ウェハ１７４に接続された少なくとも１つの第１のアンカー・ポイント１６０及びトランスデューサ体３６に接続された少なくとも１つの第２のアンカー・ポイント１６２を有する。ビーム構造体１５２ａ及び１５２ｂはディスク表面に対して平行な方向及び垂直な方向では可撓性があり、トランスデューサ体３６の移動を提供し、変換ヘッド４２を位置決めし、変換ヘッド４２の浮上高さを調整する。
【００５０】
図２８において、第２の犠牲層１９２はスライダ・ウェハ１７４上に堆積され、ビーム構造体１５２ａ及び１５２ｂを完全に包囲し、かつビーム構造体１５２ａ及び１５２ｂに従う。犠牲層１９２の堆積法の１つはＰＥＣＶＤなどのスパッタ堆積である。
【００５１】
図２９において、スライダ・ウェハ１７４並びにビーム構造体１５２ａ、１５２ｂ（即ち、上表面１７８及び上表面１９４）の水平表面上に堆積された犠牲層１９２は、例えば、ウェハ表面１７８に対して垂直方向の方向性イオン・ミリングによって除去される。犠牲材料１９２はビーム構造体１５２ａ、１５２ｂの側面１９６又は垂直表面上にのみ残る。犠牲層１９２は、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂの側面１９６に従い、犠牲側壁１５６又は犠牲材料１９２からなるフレクシャ体周りの鞘を形成する。イオン・ミリングはビーム構造体１５２ａ、１５２ｂ又は第１の犠牲層１７６の垂直表面１９６から犠牲層１９２を除去しない。
【００５２】
図２４〜図３６に記載された製造工程には示されていないが、スライダ・ウェハ１７４の水平表面から犠牲層１９２を除去するためのイオン・ミリング工程（図２９に示す）の後、接着パッドが図１２及び図１３に関して上述した工程と同様な製造工程を用いてスライダ・ウェハ１７４の上表面１７８上に形成される。特に、製造工程のこの時点で形成された接着パッドはフレクシャ体材料とは異なる材料から構成される。フレクシャ体材料と同じ材料で形成された接着パッドはフレクシャ体と同時に製造される。
【００５３】
図３０において、下塗り材料１９８はウェハ表面１７８上に堆積され、コーティング領域を埋め戻す。下塗り１９８はビーム構造体１５２ａ、１５２ｂの犠牲側壁１５６を包囲し、スライダ・ウェハ１７４中を満たす。下塗り１９８はアルミナなどで構成される。堆積された下塗り１９８はビーム構造体１５２ａ、１５２ｂの高さを超えて満たす。
【００５４】
図３１において、下塗り１９８、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂ及び犠牲層１９２は、マイクロアクチュエータ及びトランスデューサ体３６構築用の平滑な表面２００を形成するために、平坦化される。平坦化された表面２００はステータ電極１６８及びトランスデューサ体３６構築用の平滑ウェハ・トポグラフィをもたらす。本発明の更に別の実施例においては、フレクシャ体１５２、１５４とトランスデューサ体３６との間の粘着を促進するために付加的な粘着材料又は工程が使用される。ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂは約５〜約２５ミクロンの範囲の高さを有しており、約１０〜約２０ミクロンの範囲内であることが最も好ましい。後の製造工程において、第１及び第２の犠牲層１７６及び１９２は除去され、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂとスライダ・ウェハ１７４との間の間隙２０２並びにビーム構造体１５２ａ、１５２ｂと下塗りとの間の間隙２０４を形成する。間隙２０２及び２０４（図３６に示す）はビーム構造体１５２ａ、１５２ｂに機械的自由度を与え、スライダ組立体３２のトランスデューサ体３６の移動及び変位を行う。
【００５５】
図３２において、ステータ電極１６８は平坦化されたウェハ表面２００上にパターン形成される。第三の犠牲層２０６はステータ電極１６８上及び下塗り１９８を含む平坦化された表面２００上、第２の犠牲層１９２上並びにビーム構造体１５２ａ、１５２ｂ上に堆積される。図３３において、ロータ電極１７０は犠牲層２０６上に堆積される。図３３には示されていないが、この時点で、上部間隙用シリコンは浮上リードを覆って堆積され、接着パッド５２をロータ部３６中に形成された変換ヘッド４２に電気的に接続する。ヴィア２０８は、犠牲層２０６中に、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂの第２のアンカー・ポイント１６２までエッチングされる。第２のアンカー・ポイント１６２までのヴィア２０８は、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂとスライダ組立体３２のロータ部３６との間の相互接続を提供する。
【００５６】
図３４において、第２の下塗り層２１０はロータ電極１７０上及びヴィア２０８を含む犠牲層２２上に堆積される。下塗り２１０ａはロータ部３６の一部を形成する。下塗り２１０はビーム構造体１５２ａ、１５２ｂとロータ部３６との間の相互接続を形成するヴィア２０８内にも堆積される。図３４には示されていないが、浮上リードから電気スタッドが堆積されて、変換ヘッド４２との接続を提供する。下塗り２１０は平坦化され、変換ヘッド４２及びロータ部３６の他の部分を構築するための平滑トポグラフィを提供する。
【００５７】
図３５において、変換ヘッドは標準スライダ構築工程によって下塗り１９８上に製造され、そして、ロータ部３６の他の部分が構築される。図３６において、スライダ組立体３２の犠牲層１７６，１９２及び２０６は、例えば、エッチングによって除去され、間隙２０２、２０４、及び２１２を形成する。層１７６、１９２及び２０６用犠牲材料の例としては、シリコン、二酸化ケイ素、ゲルマニウム（又はゲルマニウム・リッチＳｉＧｅ）などが挙げられる。使用されるエッチングのタイプは犠牲材料に依存する。犠牲材料がシリコンの場合は、ＸｅＦ２ガス・エッチングを使用し、二酸化ケイ素の場合は、ＨＦ蒸気又は液体エッチングを、そして、ゲルマニウム（又はゲルマニウム・リッチＳｉＧｅ）の場合は、Ｈ２Ｏ２エッチングを使用する。間隙２０２、２０４及び２１２は、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂに機械的自由度を与え、トランスデューサ体３６を移動したり、変位させる。第１のアンカー・ポイント１６０がビーム構造体をスライダ体３４に接続するが、各ビーム構造体の第２の部分１９０がスライダ体３４から離れるように、第１の間隙２０２がビーム構造体１５２ａ、１５２ｂとスライダ・ウェハ１７４との間に形成される。第２の間隙２０４は、犠牲側壁１５６を除去することによって、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂの側面１９６と下塗り１９８との間に形成される。第三の間隙２１２はビーム構造体１５２ａ、１５２ｂとスライダ体３４の下塗り１９８及びロータ部３６の下塗り２１０との間並びにステータ電極１６８同士の間に形成される。間隙２１２はマイクロアクチュエータのステータ電極１６８とロータ電極１７０の相互嵌合を創出する。
【００５８】
図３７は本発明によるスライダ組立体３２の更に別の実施例の分解斜視図である。スライダ組立体３２は、スライダ体３４、犠牲層１５０、フレクシャ体１５２及び１５４、犠牲側壁１５６、下塗り１６０、接着パッド５２、犠牲層１６６、絶縁上塗り２２０、ステータ電極１６８、ロータ電極１７０並びにロータ絶縁層１７２を含む（明瞭さのために、変換ヘッド４２は示していないが）。図３７に示す実施例は図２２に示す実施例に類似しているが、犠牲層１６６はフレクシャ体１５２、１５４のみを覆うためにパターン形成され、そして、絶縁上塗り２２０は犠牲層１６６、下塗り１６０及びフレクシャ体１５２、１５４を覆って堆積され、ステータ電極１６８を構築するためのより大きな表面を提供する。下塗り１６０上にステータ電極１６８を構築するのではなく、ステータ電極１６８は、ステータ電極１６８構築用に、下塗り１６０よりも大きな表面を提供する上塗り２２０（下塗り１６０と同じ材料から構成される）上に構築される（即ち、上塗り２２０によって画定される表面２２１はウェハ表面１７４とほぼ同じサイズである）。フレクシャ体１５２、１５４は、ステータ電極１６８が下塗り１６０上のフレクシャ体の周囲ではなくフレクシャ体上に構築されるように、犠牲層１６６によって覆われる。
【００５９】
図３８〜図４３は、図３７に示すスライダ組立体３２の製造のための工程の流れを示す図である。図３７に示すスライダ組立体用製造工程は上記及び図２４〜図３１に示した工程を踏襲するので、斯かる工程の詳細は以下では割愛する。図３８は図３１から始まりそれに続く製造工程を示す。図３８〜図４３に示す図はスライダ組立体３２を形成するための工程全般の流れを明瞭に示すために単純化されている。したがって、スライダ組立体３２のいくつかの特徴は、本発明をより明瞭に例示するために、示されていない。工程の流れが記述されるにしたがって、図３７に示す実施例との相違は詳細に説明される。図３８〜図４３の図は単一のスライダ組立体の形成を例示するが、効率改善のために、個々のスライダ組立体の分離の前にマイクロアクチュエータの製造をウェハ・レベルで行うことが好ましいことを当業者は理解するであろう。
【００６０】
図３８において、下塗り１９８、犠牲層１９２及びビーム構造体１５２ａ、１５２ｂは、マイクロアクチュエータ及びトランスデューサ体３６構築用の平滑な表面２００を形成するために、平坦化される。図３９において、犠牲層２２２は平坦化された表面２００上に堆積される。犠牲層２２２はパターン形成されてビーム構造体１５２ａ、１５２ｂの上表面１９４を覆う。下塗り１９８は露出し、ヴィア２０８はパターン形成され、ビーム構造体１５２ａを露出させてトランスデューサ体３６からフレクシャ体への接続経路を提供する。
【００６１】
図４０において、スプリング・コンタクト２２４はヴィア２０８内にコーティングされる。フォトレジスト２２６は下塗り１９８及び犠牲層２２２上に堆積される。フォトレジスト２２６はパターン形成され、ビーム構造体１５２ａの第２のアンカー・ポイント１６２を形成するスプリング・コンタクト２２４をコーティングするための型を形成する。ビーム構造体１５２ａは電気コーティングされ、金属ビーム構造体はヴィア２０８内で成長してスプリング・コンタクト２２４を形成する。フォトレジスト２２６は下塗り１９８及び犠牲層２２２から除去される。更に別の実施例において、ビーム構造体１５２ａ及び第２のアンカー・ポイント１６２は、単一コーティング型光工程を用いる単一工程においてコーティングされる。
【００６２】
図４１において、付加的な下塗り材料は、犠牲層２２２を含めて、スライダ・ウェハ１７４上に堆積され、上塗り２２０を形成する。図４２において、上塗り２２０は再度平坦化され、ステータ電極１６８及びトランスデューサ体３６構築用の平滑な表面２２８のトポグラフィを形成する。
【００６３】
図４３は、ステータ電極１６８、ロータ電極１７０及びトランスデューサ体３６を含み、上塗り２２０上に構築された変換ヘッド４２を有する、スライダ組立体３２を示す図である。ステータ電極１６８、ロータ電極１７０及びトランスデューサ体３６は図３２〜図３６に関して上述した工程にのっとって製造される。特に、ステータ電極１６８は上塗り２２０上に堆積される。犠牲層１７６、１９２及び２２２は、例えば、エッチングによって除去されて、間隙２０２、２０４、２１２及び２３０を形成する。層１７６，１９２及び２２２用犠牲材料の例としては、シリコン、二酸化ケイ素、ゲルマニウム（又はゲルマニウム・リッチ・ＳｉＧｅ）などが挙げられる。使用されるエッチングの種類は、犠牲材料に依存し、例えば、犠牲材料がシリコンの場合は、ＸｅＦ２ガス・エッチングを使用し、二酸化ケイ素の場合は、ＨＦ蒸気又は液体エッチングを、そして、ゲルマニウム（又はゲルマニウム・リッチＳｉＧｅ）の場合は、Ｈ２Ｏ２エッチングを使用する。間隙２０２、２０４及び２３０は、ビーム構造体１５２ａ、１５２ｂをスライダ体３４、上塗り２２０及び下塗り１９８から間隔を置いて配置し、フレクシャ体にトランスデューサ体３６を移動し、変位させる機械的な自由度を提供する。第１のアンカー・ポイント１６０はビーム構造体をスライダ体３４に接続し、第２のアンカー・ポイント１６２はビーム構造体１５２ａ、１５２ｂをトランスデューサ体３６に接続する。間隙２１２はマイクロアクチュエータのステータ電極１６８とロータ電極１７０の相互嵌合を創出する。
【００６４】
本発明は、スライダ組立体のトランスデューサ部をスライダ体に対して選択的に移動させ、変換ヘッドを回転可能なディスクの円周状データ・トラック上に半径方向に位置づけするための、トランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータを含むスライダ組立体である。また、改善されたトランスデューサ・レベルのマイクロアクチュエータ及びスライダ組立体の製造工程が開示される。本発明において、スライダ組立体はスライダ体の後縁上に製造されたスプリング・フレクシャを有するスライダ体を含む。トランスデューサ体はスプリング・フレクシャの反対の端に接続される。スプリング・フレクシャはＡｌ２Ｏ３ＴｉＣスライダ・ウェハ基体上にコーティングされた金属を使用して製造され、Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣスライダ・ウェハ基体はその上にほぼ標準のトランスデューサ及びスライダを製造することを可能にする。本発明の更に別の実施例においては、スライダ・ウェハ基体とスプリング・フレクシャとの間及び／又はスプリング・フレクシャとトランスデューサ体の間の粘着を促進するために付加的な粘着材料又は工程が使用される。例えば、粘着層又は粗多孔性粘着インターフェースを創出するための材料選択エッチングが粘着を促進するために使用される。下塗りはスプリング・フレクシャを実質的に包囲するが、製造中、犠牲層がスプリング・フレクシャと下塗りとの間の間隙を形成するために使用され、スプリング・フレクシャがトランスデューサ体をスライダ体に対して移動するための機械的自由度を提供する。
【００６５】
本発明のスライダ組立体はシリコン・ウェハの反応性イオン・エッチングを使用するよりも、むしろ標準Ａｌ２Ｏ３ＴｉＣスライダ・ウェハ又は適切な他の材料から構成される。スプリング・フレクシャ及び接着パッドはスライダ・ウェハ基体をエッチングすることによって構築するのではなく、むしろコーティング工程によってスライダ体の後縁上に構築される。したがって、本発明のスライダ組立体はより堅牢で、使用中に破壊しにくい。
【００６６】
本発明は、好ましい実施例を参照して詳細に説明されたが、当業者なら、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、形態及び詳細の変更を実行できることを理解するだろう。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】ディスクのトラック上のスライダを位置決めするための、従来技術によるディスク・ドライブ作動システムの斜視図である。
【図２】本発明によるマイクロアクチュエータを使用したスライダ組立体を含む、ディスク・ドライブの一部分の分解斜視図である。
【図３】本発明によるスライダ組立体の底面図である。
【図４Ａ】本発明によるスライダ組立体の後縁部の分解斜視図である。
【図４Ｂ】スライダ組立体の代替実施例の後縁部の分解斜視図である。
【図４Ｃ】スライダ組立体の代替実施例の後縁部の分解斜視図である。
【図５】本発明によるスライダ組立体の後縁部の一部分の斜視図である。
【図６】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図７】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図８】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図９】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１０】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１１】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１２】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１３】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１４】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１５】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１６】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１７】図４Ａ及び図５に示す実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１８】図４Ａ及び図５に示す本発明の実施例によるスライダ組立体を製造するための別の工程を示す図である。
【図１９】図４Ａ及び図５に示す本発明の実施例によるスライダ組立体のスプリング・フレクシャを製造するための工程を示す図である。
【図２０】図４Ａ及び図５に示す本発明の実施例によるスライダ組立体のスプリング・フレクシャを製造するための工程を示す図である。
【図２１】図４Ａ及び図５に示す本発明の実施例によるスライダ組立体のスプリング・フレクシャを製造するための工程を示す図である。
【図２２】本発明の更に別の実施例によるスライダ組立体の後縁部の分解斜視図である。
【図２３】図２２のスライダ組立体のスライダ体の後縁部の一部分の斜視図である。
【図２４】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図２５】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図２６】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図２７】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図２８】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図２９】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３０】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３１】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３２】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３３】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３４】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３５】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３６】図２２及び図２３に示す実施例によるスライダ組立体の製造のための工程を示す図である。
【図３７】本発明の更に別の実施例によるスライダ組立体の後縁部の分解斜視図である。
【図３８】図３７に示す本発明の実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図３９】図３７に示す本発明の実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図４０】図３７に示す本発明の実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図４１】図３７に示す本発明の実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図４２】図３７に示す本発明の実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図４３】図３７に示す本発明の実施例によるスライダ組立体を製造するための工程を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【外国語明細書】
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