(57)【要約】【課題】  耐腐食性に優れた薄膜磁気ヘッドを得ることが可能な薄膜磁気ヘッド装置の製造方法、薄膜磁気ヘッド装置、薄膜磁気ヘッド装置を備えたＨＧＡ及びＨＧＡを備えた磁気ディスク装置を提供する。【解決手段】  多数の薄膜磁気ヘッド素子を形成したウエハを、複数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶバー部材に切断し、切断して得た各バー部材の磁気記録媒体と対向する側の面をＩＢＥ法を用いてクリーニングし、クリーニングした面上に保護膜を成膜した後、個々の薄膜磁気ヘッド装置に切断分離する。【選択図】  図５
2005310300.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の薄膜磁気ヘッド素子を形成したウエハを複数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶバー部材に切断し、切断して得た各バー部材の磁気記録媒体と対向する側の面をイオンビームエッチング法を用いてクリーニングし、該クリーニングした面上に保護膜を成膜した後、個々の薄膜磁気ヘッド装置に切断分離することを特徴とする薄膜磁気ヘッド装置の製造方法。
【請求項２】
前記イオンビームエッチング法におけるイオンビームの入射角が４５度以上８５度未満であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記イオンビームエッチング法におけるイオンビームの入射角が５０度以上７０度以下であることを特徴とする請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
前記保護膜の成膜が、下地層を成膜し、該下地層上に炭素層を成膜するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項５】
前記下地層の成膜が、珪素を含む層を成膜するものであることを特徴とする請求項４に記載の製造方法。
【請求項６】
前記下地層が、イオンビームデポジション法、反応性スパッタ法又はＥＣＲスパッタ法を用いて成膜されることを特徴とする請求項４又は５に記載の製造方法。
【請求項７】
前記保護膜の成膜が、炭素層のみを成膜するものであることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項８】
前記炭素層の成膜が、２５ａｔｍ％未満の水素含有量の層を成膜するものであることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項９】
前記炭素層の成膜が、３ａｔｍ％未満の水素含有量の層を成膜するものであることを特徴とする請求項４から７のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１０】
前記炭素層の成膜が、カソーディックアーク法を用いて成膜するものであることを特徴とする請求項４から９のいずれか１項に記載の製造方法。
【請求項１１】
多数の薄膜磁気ヘッド素子を形成したウエハを複数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶバー部材に切断し、切断して得た各バー部材の磁気記録媒体と対向する側の面をイオンビームエッチング法を用いてクリーニングし、該クリーニングした面上に保護膜を成膜した後、切断分離して得ることを特徴とする薄膜磁気ヘッド装置。
【請求項１２】
多数の薄膜磁気ヘッド素子を形成したウエハを複数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶバー部材に切断し、切断して得た各バー部材の磁気記録媒体と対向する側の面をイオンビームエッチング法を用いてクリーニングし、該クリーニングした面上に保護膜を成膜した後、切断分離して得た薄膜磁気ヘッド装置と、該薄膜磁気ヘッド装置を支持するサスペンションとを備えたことを特徴とするヘッドジンバルアセンブリ。
【請求項１３】
情報を記録する磁気記録媒体と、
多数の薄膜磁気ヘッド素子を形成したウエハを複数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶバー部材に切断し、切断して得た各バー部材の磁気記録媒体と対向する側の面をイオンビームエッチング法を用いてクリーニングし、該クリーニングした面上に保護膜を成膜した後、切断分離して得た薄膜磁気ヘッド装置と、該薄膜磁気ヘッド装置を支持するサスペンションとを備えたヘッドジンバルアセンブリと、
前記磁気記録媒体上で前記ヘッドジンバルアセンブリを移動させる手段とを備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、読出し磁気ヘッド素子として、例えば巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）ヘッド素子やトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）ヘッド素子等を通常は備えている薄膜磁気ヘッド装置の製造方法、この薄膜磁気ヘッド装置、この薄膜磁気ヘッド装置を備えたヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）、及びこのＨＧＡを備えた磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜磁気ヘッドのウエハプロセスの後に行われる加工プロセスは、一般に、磁気ヘッドの特性を制御するためのラッピング工程と、ラッピング面の状態をさらに仕上げるタッチラッピング工程と、ラッピングした面を洗浄するクリーニング工程と、クリーニングした面上に保護膜を形成する保護膜成膜工程と、浮上面（ＡＢＳ）を形成するＡＢＳ形成工程と、最終的に各磁気ヘッドに分離切断するヘッドパーティング工程とから主として構成される。
【０００３】
保護膜成膜の前処理工程であるクリーニング工程では、スパッタエッチング（ＳＥ）法を用いることが多い。このＳＥ法は、基板側に電力を供給することによってその表面をＡｒイオンでスパッタリングし、ラッピング面を清浄化するものである（例えば、特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−２７４７１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載されているようなＳＥ法を用いたクリーニング処理によると、掘り易い（エッチングレートの高い）材料のみが選択的にスパッタエッチングされ、掘りにくい（エッチングレートの低い）基板材料等は残ってしまう。このため、例えば磁気ヘッドスライダの空気流出端側に形成される磁極端リセス（ＰＴＲ）の量が部分的に増大しその形状が変化してしまう不都合があった。ＰＴＲの形状を最適に維持するために、クリーニング処理を早めに終了すると、その面の清浄化が不充分となる場合があり、その上に保護膜が成膜されると耐腐食性が劣化してしまう。
【０００６】
従って本発明の目的は、耐腐食性に優れた薄膜磁気ヘッドを得ることが可能な薄膜磁気ヘッド装置の製造方法、薄膜磁気ヘッド装置、薄膜磁気ヘッド装置を備えたＨＧＡ及びＨＧＡを備えた磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、多数の薄膜磁気ヘッド素子を形成したウエハを、複数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶバー部材に切断し、切断して得た各バー部材の磁気記録媒体と対向する側の面をイオンビームエッチング（ＩＢＥ）法を用いてクリーニングし、クリーニングした面上に保護膜を成膜した後、個々の薄膜磁気ヘッド装置に切断分離する薄膜磁気ヘッド装置の製造方法が提供される。
【０００８】
ビーム入射角度を適切に制御したＩＢＥ法でクリーニングすることにより、エッチング選択性を低く抑えることが可能となる。その結果、一部の材料のみが選択的にエッチングされ、例えばリセス量が部分的に増大し、ＰＴＲの形状が変化するような不都合は起こらず、充分なクリーニングを行って清浄面を形成することができるので、耐腐食性の優れた保護膜を形成することができる。
【０００９】
ＩＢＥ法におけるイオンビームの入射角が４５度以上８５度未満であることが好ましく、５０度以上７０度以下であることがより好ましい。なお、本明細書における入射角は、基板平面と垂直の方向を０度とし、基板平面と平行の方向を９０度としたものである。ＩＢＥの特性としては、入射角が０度に近いほど、金属材料がより選択的にエッチングされ、９０度に近いほど酸化物材料が選択的にエッチングされる。入射角が４５度未満であると金属材料がより深くエッチングされてしまい、８５度より大きいとエッチングレートが極端に低下し、生産性の点で問題が生じてしまう。イオンビームの入射角が５０度以上７０度以下であればより望ましいクリーニング結果が得られる。
【００１０】
保護膜の成膜が、下地層を成膜し、この下地層上に炭素層を成膜するものであることも好ましい。保護膜を下地層とその上の炭素層との２層構造とすれば、炭素層の密着性を向上させることができる。
【００１１】
下地層の成膜が、珪素（Ｓｉ）を含む層を成膜するものであることも好ましい。Ｓｉ、ＳｉＣ又はＳｉＮＸ等のＳｉを含む下地層を用いることにより、炭素層の密着性を向上させることができる。
【００１２】
下地層が、イオンビームデポジション（ＩＢＤ）法、反応性スパッタ（ＲＳ）法又はＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）スパッタ法を用いて成膜されることが好ましい。このような成膜法を用いることにより、より緻密なかつ薄い薄膜を得ることができる。
【００１３】
保護膜の成膜が、炭素層のみを成膜するものであっても良い。
【００１４】
炭素層が、２５ａｔｍ％未満の水素含有量の層であることが好ましく、３ａｔｍ％未満の水素含有量の層であることがより好ましい。このような水素含有量の炭素層とすることによって、良好な耐腐食性を得ることができる。
【００１５】
炭素層が、カソーディックアーク（ＦＣＶＡ）法を用いて成膜されることも好ましい。ＦＣＶＡ法によれば、水素含有量が少なく従って純度が高く、より薄い炭素層を形成することができる。
【００１６】
本発明によれば、さらに、多数の薄膜磁気ヘッド素子を形成したウエハを複数の薄膜磁気ヘッド素子が並ぶバー部材に切断し、切断して得た各バー部材の磁気記録媒体と対向する側の面をＩＢＥ法を用いてクリーニングし、クリーニングした面上に保護膜を成膜した後、切断分離して得た薄膜磁気ヘッド装置が提供され、さらにまた、この薄膜磁気ヘッド装置と、薄膜磁気ヘッド装置を支持するサスペンションとを備えたＨＧＡが提供され、さらに、情報を記録する磁気記録媒体と、上述の薄膜磁気ヘッド装置と、この薄膜磁気ヘッド装置を支持するサスペンションとを備えたＨＧＡと、磁気記録媒体上でＨＧＡを移動させる手段とを備えた磁気ディスク装置が提供される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ビーム入射角度を適切に制御したＩＢＥ法でクリーニングすることにより、エッチング選択性を低く抑えることが可能となる。その結果、一部の材料のみが選択的にエッチングされ、例えばリセス量が部分的に増大し、ＰＴＲの形状が変化するような不都合は起こらず、充分なクリーニングを行って清浄面を形成することができるので、耐腐食性の優れた保護膜を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１は本発明の一実施形態として、磁気ディスク装置の構成を概略的に示す平面図である。
【００１９】
同図において、１０は動作時に軸１０ａの回りを回転する単数又は複数の磁気ディスク、１１は磁気ヘッドスライダ１２とこの磁気ヘッドスライダ１２を先端部で支持するサスペンション１３とを備えたＨＧＡをそれぞれ示している。ＨＧＡ１１は支持アーム１４の先端部に取付けられており、この支持アーム１４はキャリッジ１５により軸１５ａを中心にして角揺動可能となっている。キャリッジ１５は例えばボイスコイルモータ（ＶＣＭ）からなるアクチュエータを角揺動駆動される。同図において、１６はこのＶＣＭの駆動コイルである。
【００２０】
図２は本実施形態における磁気ヘッドスライダの概略的な構造を示す斜視図であり、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であり、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【００２１】
図２に示すように、磁気ヘッドスライダ１２（２０）は、例えばＴＭＲヘッド素子やＧＭＲヘッド素子等の磁気抵抗効果（ＭＲ）読出しヘッド素子及びインダクティブ書込みヘッド素子を備えた薄膜磁気ヘッド素子２１とその端子電極２２とを空気流出端側の面（トレーリング端面）２３上に備えている。磁気ヘッドスライダ２０の磁気記録媒体に対向する側の面にはレール２４が形成されており、これらレール２４の表面がＡＢＳ２４ａを構成している。
【００２２】
図３に多少誇張して描かれているが、レール２４の空気流出端側の端面２４ｂは、ＡＢＳ２４ａより後退してＰＴＲを形成している。このようなＰＴＲ２４ｂを形成することにより、浮上中の磁気ヘッドスライダ２０の空気流出端側におけるエッジが磁気媒体と衝突する不都合を回避できる。なお、同図において、３０はＡｌ２Ｏ３−ＴｉＣ等による基板（ウエハ）、３１は薄膜磁気ヘッド素子２１用の素子下地膜、３２は下部シールド膜、３３は上部シールド膜、３４はオーバーコート膜を示している。ただし、薄膜磁気ヘッド素子２１のその他の層は、図示が省略されている。
【００２３】
図４に示すように、磁気ヘッドスライダ２０の磁気記録媒体に対向する側の面であるＡＢＳ２４ａは、本実施形態では、基板３０上に、Ｓｉ、ＳｉＣ若しくはＳｉＮＸ、Ｘ＝１．３〜１．６の層であるか、又はＣ−Ｎ結合を有する層（ＣＮＹ、Ｙ＝１．３〜１．５の層）である下地層４０が積層されており、その上に２５ａｔｍ％未満の水素含有量のＤＬＣ（ダイアモンドライクカーボン）層である炭素層４１が積層されている。下地層４０及び炭素層４１が保護膜を構成しており、この保護膜の膜厚は５ｎｍ以下に設定されている。
【００２４】
保護膜が、下地層４０とその上の炭素層４１との２層構造となっているため、トータルの膜厚を５ｎｍ以下に、従って炭素層４１の膜厚を５ｎｍ未満とした場合にも、充分な耐腐食性を得ることができる。下地層４０として、Ｓｉ、ＳｉＣ若しくはＳｉＮＸによる層又はＣＮＹによる層を用いることにより、炭素層４１の密着性を向上させることができる。炭素層４１として、３ａｔｍ％未満の水素含有量のＤＬＣ層を用いれば、薄くても良好な耐腐食性を有する保護膜を得ることができる。
【００２５】
図５は、本実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の一部工程を示すフローチャートである。以下この図を参照して、この実施形態の薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する。
【００２６】
まず、ウエハプロセスを行う。このウエハプロセスにおいては、Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ等のウエハ上に多数の薄膜磁気ヘッド素子、例えばＴＭＲヘッド素子やＧＭＲヘッド素子等のＭＲ読出しヘッド素子及びインダクティブ書込みヘッド素子を備えた薄膜磁気ヘッド素子を薄膜技術によって形成する（ステップＳ１）。
【００２７】
次いで、加工プロセスを行う。この加工プロセスにおいて、まず、多数の薄膜磁気ヘッド素子が形成されているウエハの裏面をグラインディングし、ウエハの厚みを低減させる（ステップＳ２）。
【００２８】
次いで、このウエハを複数のブロックに切断し、さらに各ブロックを切断して複数のバー部材を得る（ステップＳ３）。各バー部材には、複数の薄膜磁気ヘッド素子が列状に配列されている。
【００２９】
その後、磁気ヘッド素子の特性を制御するために各バー部材をラッピングする（ステップＳ４）。このラッピングは、ＲＬＧ（抵抗ラッピングガイド）センサ又はＥＬＧ（エレクトリックラッピングガイド）センサを用いてＭＲハイトを調整するラッピングである。
【００３０】
次いで、バー部材のクラウン調整やラッピング面の状態をさらに仕上げるためのタッチラッピングを行う（ステップＳ５）。
【００３１】
次いで、ラッピングした面をクリーニングして汚れを落とし（ステップＳ６）、さらに、複数のバー部材を治具に取付けた（ステップＳ７）後、これらバー部材をイオンビームエッチング（ＩＢＥ）法でクリーニングする（ステップＳ８）。
【００３２】
ＩＢＥの特性としては、イオンビームの入射角が０度に近いほど、金属材料がより選択的にエッチングされ、９０度に近いほど酸化物材料が選択的にエッチングされる。使用するエッチング装置によって個体差があるが、入射角が４５度以上８５度未満であることが望ましい。４５度未満であると金属材料がより深くエッチングされてしまい、８５度より大きいとエッチングレートが極端に低下し、生産性の点で問題が生じてしまう。より望ましくは、イオンビームの入射角は５０度以上７０度以下である。
【００３３】
従来のクリーニングでは、スパッタエッチング（ＳＥ）法で清浄面を形成していたが、本実施形態のようにＩＢＥ法を用いそのビームの入射角を最適化してクリーニングすることにより、エッチング選択性を低く抑えることが可能となる。その結果、一部の材料のみが選択的にエッチングされ、例えば磁極のリセス量（ＰＴＲ）等を制御しつつ充分なクリーニングを行って清浄面を形成することができる。このように清浄な面を作ることにより、下地層の密着性を改善することができるから、薄い保護膜であっても充分な保護効果を得ることが可能となる。
【００３４】
その後、下地層を成膜する（ステップＳ９）。この下地層は、ＤＬＣによる炭素層は金属との相性が良くないために、基板と炭素層との間に介在させている。下地層の材料としては、Ｓｉが用いられる。Ｓｉの成膜方法としては、スパッタ法が一般的であるが、本実施形態では、イオンビームデポジション（ＩＢＤ）法が用いられる。ＩＢＤ法は、ＩＢＥにおけるアルゴン（Ａｒ）の代わりにメタン、エタン、エチレン等の有機ガスを導入することによりイオン化した有機ガスを基板表面に電場で加速しながら成膜するので、緻密な膜を成膜可能となる。ＩＢＤ法の代わりに、反応性スパッタ（ＲＳ）法又はＥＣＲスパッタ法を用いても良い。Ｓｉの代わりに、ＳｉＣ、ＳｉＮＸ（Ｘ＝１．３〜１．６、Ｓｉ成膜中にＮを導入、後にＳｉとＮの組成を測定したもの）、又はＣ−Ｎ結合を有するＣＮＹ（Ｙ＝１．３〜１．５、Ｃ成膜中にＮを導入、後にＣとＮの組成を測定したもの）をＩＢＤ法、ＲＳ法若しくはＥＣＲスパッタ法で成膜しても良い。上述したように、ＩＢＤ法を用いた方が高エネルギで成膜されることから、より緻密な薄い膜を成膜することが可能となる。
【００３５】
次いで、ＤＬＣによる炭素層を成膜する（ステップＳ１０）。ＤＬＣ層の成膜方法としては、化学蒸着（ＣＶＤ）法が一般的であるが、本実施形態では、ＦＣＶＡ法が用いられる。ＦＣＶＡ法は、グラファイトを主材料としてアークを発生させ、そのエネルギでグラファイトを蒸発、イオン化させ、電磁コイルにてイオンを成膜室まで誘導して成膜を行うものである。これにより、水素をほとんど含まない（水素含有量３ａｔｍ％未満）、より薄い炭素層を形成することができる。水素含有量がこれより多くて良い場合にはＩＢＤ法が用いられる。ただし、後述するように、２５ａｔｍ％未満の水素含有量のＤＬＣ層であることが望ましい。
【００３６】
その後、フォトリソグラフィ処理及びミリング（ＲＩＥ）処理を行って、レール及びＡＢＳの形成を行い（ステップＳ１１）、次いで、バー部材を切断して個々の磁気ヘッドスライダに分離する（ステップＳ１２）。
【００３７】
以上述べたクリーニング処理、下地層成膜処理及び炭素層成膜処理における条件を変えて種々のサンプルを作成し、腐食テスト並びにＰＴＲのリセス量ＰＴＲ１及びＰＴＲ２の測定を行った。その条件及び結果が表１に示されている。ただし、このサンプルは、ＧＭＲヘッド素子の２つのバー部材について行ったものである。炭素層としてはＤＬＣ層を用いている。
【００３８】
また、本実施形態の好ましいサンプルである番号７のサンプルと、クリーニング処理にＳＥ法を用いた比較例である番号１７のサンプルとについて、同一条件で腐食テストを繰り返し行った。その結果が表２に示されている。
【００３９】
腐食テストとは、成膜したバー部材を硫酸水溶液（ｐＨ２）に５分間浸漬するものであり、その結果とは、腐食が生じているスライダ個数をカウントし、腐食率で示したものである。リセス量ＰＴＲ１及びＰＴＲ２とは、図３に示すように、下部シールド層３２の部分及びオーバーコート層３４の部分における基板３０のＡＢＳからの後退量をそれぞれ原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）で測定したものである。
【００４０】
【表１】
2005310300.tif 000003
【００４１】
【表２】
2005310300.tif 000004
【００４２】
表２から分かるように、クリーニング処理にＩＢＥ法を用いることによって、ＳＥ法を用いる場合に比して、繰り返しテストでもばらつきのない非常に良好な腐食テスト結果が得られている。
【００４３】
さらに、表１から分かるように、ＩＢＥ法におけるイオンビームの入射角が４０度の場合（番号１のサンプル）及び入射角が８５度以上の場合（番号８及び９のサンプル）は腐食テスト結果が非常に悪いが、入射角が４５度以上８５度未満であれば（番号２〜７のサンプル参照）良好な腐食テスト結果が得られている。さらに、入射角が５０度以上７０度以下であれば（番号３〜６のサンプル参照）より良好な腐食テスト結果が得られると共に、ＰＴＲのリセス量ＰＴＲ１及びＰＴＲ２の差が小さく、良好なＰＴＲ形状を維持できている。また、炭素層の水素含有量が２５ａｔｍ％未満であれば、腐食テストの結果が良好となっている。
【００４４】
前述した実施形態では、保護膜を下地層と炭素層との２層構造としているが、下地層の無い炭素層のみの保護膜であっても本発明は適用可能である。
【００４５】
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態として、磁気ディスク装置の構成を概略的に示す平面図である。
【図２】図１の実施形態における磁気ヘッドスライダの概略的な構造を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１の実施形態における薄膜磁気ヘッドの製造方法の一部工程を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４７】
１０  磁気ディスク
１０ａ、１５ａ  軸
１１  ＨＧＡ
１２、２０  磁気ヘッドスライダ
１３  サスペンション
１４  支持アーム
１５  キャリッジ
１６  ＶＣＭの駆動コイル
２１  薄膜磁気ヘッド素子
２２  端子電極
２３  空気流出端側の面
２４  レール
２４ａ  ＡＢＳ
２４ｂ  ＰＴＲ
３０  基板
３１  素子下地膜
３２  下部シールド膜
３３  上部シールド膜
３４  オーバーコート膜
４０  下地層
４１  炭素層
【図１】
2005310300.tif 000005
【図２】
2005310300.tif 000006
【図３】
2005310300.tif 000007
【図４】
2005310300.tif 000008
【図５】
2005310300.tif 000009