(57)【要約】ディスク・ドライブ・スライダ（２２、２３）を仕上げるための方法であって、圧力発生器（３８）が１つのスライダの背面に複数の圧力（３６）を加え、その一方で、前記１つのスライダの前面（２５）がラッピング面（２４）に接触して、スライダ（２２）の仕上げ済み前面を形成する方法が提供される。スライダ（２２）は、複数の未仕上げスライダ（２２）が形成されている基板（２０）の一部である。エッチング・プロセスを使用して、スライダ（２２）間に整列されるトレンチ（３２）を基板（２０）内までエッチングし、スライダ（２２）を一体に結合するウェブ（３４）を形成する。スライダ（２２）がラッピングによって仕上げられた後、ウェブ（３４）を取り除いて、スライダ（２２）を分離する。複数のスライダが仕上げプロセス中に簡便に一体に保持され、エッチング・プロセスが、スライダ（２２）への損傷を与えないようにする。
2004504685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク・ドライブ・スライダの仕上げ方法において、
（Ａ）複数の未仕上げスライダが形成された基板を提供するステップであって、各スライダが前面および背面を有しているステップと、
（Ｂ）微細構造エッチング・プロセスを用いるステップであって、前記スライダ間に並んだトレンチを前記基板内にエッチングし、前記スライダを一体に結合するウェブを形成するステップと、
（Ｃ）複合圧力発生器から１つのスライダの背面に複数の圧力を適用するステップであって、それと同時に該１つのスライダの前面をラッピング面に接触させて、仕上げ済み前面を形成するステップと、
（Ｄ）前記ウェブを取り除くステップと
を含む仕上げ方法。
【請求項２】
前記微細構造エッチング・プロセスが、反応性イオン・エッチングである請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項３】
前記各スライダが電気ラップ・ガイド（ＥＬＧ）を含んでおり、また
（Ｅ）前記１つのスライダにあるＥＬＧから前記複合圧力発生器へフィードバックを提供して、前記ラッピング面に対する前記前面の接近を制御するステップをさらに含む請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項４】
前記各スライダが、ストライプ高さ（ＳＨ）を有する磁気抵抗（ＭＲ）トランスデューサを含んでおり、また
（Ｆ）前記適用圧力を制御して前記ストライプ高さを調節するステップ
をさらに含む請求項３に記載の仕上げ方法。
【請求項５】
前記各スライダが、スロート高さ（ＴＨ）を有する誘導トランスデューサを含んでおり、また
（Ｆ）前記適用圧力を制御して前記スロート高さ（ＴＨ）を調節するステップをさらに含む請求項３に記載の仕上げ方法。
【請求項６】
前記複数のスライダが、互いに独立してラッピングされる請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項７】
前記複数のスライダが順次にラッピングされる請求項６に記載の仕上げ方法。
【請求項８】
前記複数のスライダが同時にラッピングされる請求項６に記載の仕上げ方法。
【請求項９】
前記ウェブが前記複数のスライダを一体に保持し、前記各トレンチが、ラッピング中に、各スライダを隣接するスライダから応力分離する請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項１０】
前記ウェブが前記複数のスライダを一体に保持し、同時に前記トレンチが、ラッピング中に、各スライダの横方向機械的支持を低減する請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項１１】
前記基板の選択的なマスキングによって前記溝が画定される請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項１２】
前記エッチングが指向性エッチングである請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項１３】
前記ウェブが、反応性イオン・エッチングによってステップＤで取り除かれる請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項１４】
前記基板が単結晶材料である請求項１に記載の仕上げ方法。
【請求項１５】
前記単結晶材料がドープ・シリコンである請求項１３に記載の仕上げ方法。
【請求項１６】
ディスク・ドライブ・スライダを仕上げ加工するための装置であって、
ディスク・ドライブ・スライダ基板内の隣接するディスク・ドライブ・スライダにウェブによって結合されている第１のディスク・ドライブ・スライダの背面に複数の圧力を加えるようになっている複合圧力発生器と、
前記隣接するディスク・ドライブ・スライダを拘束するための保持固定具と、
前記第１のディスク・ドライブ・スライダの前面をラッピングするように構成されたラッピング面と、
前記第１のディスク・ドライブ・スライダの電気ラップ・ガイド（ＥＬＧ）から複合圧力発生器にフィードバックを提供して、前記ラッピング面に対する前記前面の接近を制御するフィードバック回路と
を有する仕上げ加工装置。
【請求項１７】
前記複数の圧力が、前記電気ラップ・ガイドからのフィードバックによって個別に制御される請求項１６に記載の仕上げ加工装置。
【請求項１８】
前記保持固定具が、隣接するディスク・ドライブ・スライダに真空を適用することを特徴とする請求項１６に記載の仕上げ加工装置。
【請求項１９】
ディスク・ドライブ・スライダを仕上げ加工するための装置であって、
ラッピング面と接触する第１のディスク・ドライブ・スライダを含むディスク・ドライブ・スライダ基板を保持するための保持固定具と、
ラッピング中に第１のディスク・ドライブ・スライダの後ろ側に複数の圧力を加え、前記第１のディスク・ドライブ・スライダ内の電気ラップ・ガイドからのフィードバックによって該複数の圧力を制御するための手段と
を有する仕上げ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（発明の分野）
本発明は、一般に、磁気記憶駆動装置で使用するためのスライダに関する。より詳細には、本発明は、ディスク・ドライブ・スライダの表面をラッピングすることを含む、ディスク・ドライブ・スライダを仕上げるための方法および装置に関する。
【０００２】
（発明の背景）
磁気データ記憶用途で使用するための磁気ヘッドの製造中、トランスデューサのアレイと補助回路が、金属および非金属層の堆積時に共通の基板上に製造される。次いで、アレイがより小さなバーに切断される。各バーは、複数の読取り／書込みヘッドの列を含んでいる。次いで、バーがラッピングされて、バー内の磁気抵抗（ＭＲ）トランスデューサの平均ストライプ高さ（ＳＨ）、バー内の誘導トランスデューサの平均スロート高さ（ＴＨ）、またはその両方が調節される。バー内の補助回路は、ラッピング・プロセスの進行を感知する電気ラップ・ガイド（ＥＬＧ）である。各電気ラップ・ガイドは、材料がラッピングによって除去されるにつれて増大する電気抵抗を有している。ラッピングは、平均ストライプ高さおよび／または平均スロート高さが受入可能な制限範囲内に入ると自動的に停止される。ラッピング・プロセスが完了した後、バーが、ダイヤモンド・ソーを使用して個々の読取り／書込みヘッドまたはスライダに切断される。
【０００３】
硬質のバーをラッピングするプロセスは、バー内に形成される全てのスライダに関して平均ストライプ高さのみ、または平均スロート高さのみを調節するという限られた能力しか有さない。バー内のスライダ間の個々のストライプ高さまたはスロート高さの望ましくないばらつきが残る。
【０００４】
より高い記録密度が導入されるにつれて、特にストライプ高さの場合に、この平均制御よりも良い制御が必要になる。しかし、ラッピング操作中に個々のスライダを取り扱うことは、その小さなサイズのために不便であり、費用がかかる。
【０００５】
各バー内に複数のスライダを備える基板のバーを取り扱うことができ、かつ、同時に、ラッピングを制御して、各スライダに関するストライプ高さを個別に、または独立して制御するプロセスおよび装置が必要とされる。
【０００６】
（発明の概要）
ディスク・ドライブ・スライダを仕上げるための方法および装置が開示される。スライダは、複数の未仕上げスライダが形成されている基板バーの一部である。エッチング・プロセスを使用して、スライダ間に位置決めされる基板の応力分離トレンチ（応力分離溝）をエッチングし、スライダを一体に結合するウェブを形成する。装置は、圧力発生器を含み、圧力発生器は１つの個別スライダの背面に複数の圧力を加え、その一方で、前記１つの個別スライダの前面がラッピング面に接触して、スライダの仕上げ済み前面を形成する。
【０００７】
スライダがラッピングによって仕上げられた後、ウェブが取り除かれて、スライダが分離される。ウェブは、ラッピング・プロセス中に固定具内で複数のスライダを一体かつフレキシブルに保持し、その一方で、個々のスライダが独立して動くことができるようにしている。各個別スライダに加えられる圧力を独立して制御することができ、各スライダのストライプ高さ（ＳＨ）、スロート高さ（ＴＨ）、またはその両方の改善された制御を可能にする。エッチング・プロセスは、ダイヤモンド・ソーの使用による損傷を回避する。
【０００８】
（例示実施形態の詳細な説明）
本発明では、複数のディスク・ドライブ・スライダのバーが、エッチングを使用して個々のスライダの間にエッチングされたトレンチを有する。エッチングは、選択マスクを使用して制御され、バーを完全に切断する前に停止されて、後続のラッピング操作中の簡便な取扱いのために可撓性を有しながらスライダを一体に結合して保持するウェブを残す。エッチングの使用は、チップ形成時に汚染物質を残す可能性があり、かつスライダに損傷をもたらす可能性もあるダイヤモンド・ソーの使用を回避する。
【０００９】
圧力発生器が、１つの個別スライダの背面に複数の圧力を加え、その一方で、前記１つの個別スライダの前面がラッピング面に接触し、スライダの仕上げ済み前面が形成される。ラッピングは、ラッピングされる１つのスライダ内の電気ラップ・ガイドからのフィードバックによって自動的に制御することができる。トレンチが個々のスライダの間に応力分離を提供するので、ラッピングされるスライダは、そのスライダに加えられる圧力に独立に応答することができる。ウェブが湾曲して、ラッピングされるスライダを、隣接するスライダとは無関係に移動させることができるようにしている。
【００１０】
スライダがラッピングによって個々に仕上げられた後、好ましくはマスキングおよびエッチングを使用して、ウェブが取り除かれてスライダが分離される。
【００１１】
図１に、ディスク・ドライブ１００の一実施形態を例示する。ディスク・ドライブ１００は、典型的には磁性材料の層である記憶面１０６を有するディスク・パック１２６を含む。ディスク・パック１２６は、複数のディスクの積層を含み、読取り／書込みヘッド・アセンブリは、各積層ディスクごとに、読取り／書込みトランスデューサまたはスライダ１１０を含む。ディスク・パック１２６は、矢印１０７によって示されるようにスピンまたは回転されて、読取り／書込みヘッド・アセンブリ１１２が、ディスク・パック１２６の記憶面１０６上の、データ用の様々な回転位置にアクセスできるようになされている。
【００１２】
読取り／書込みヘッド・アセンブリ１１２は、矢印１２２によって示されるように、ディスク・パック１２６に対して半径方向に移動するように作動されて、ディスク・パック１２６の記憶面１０６上の、データ用の様々な半径方向位置にアクセスする。典型的には、読取り／書込みヘッド・アセンブリ１１２の作動は、ボイス・コイル・モータ１１８によって提供される。ボイス・コイル・モータ１１８は、軸１２０に関して枢動するロータ１１６と、読取り／書込みヘッド・アセンブリ１１２を作動させるアーム１１４とを含む。ディスク・ドライブ１００は、ディスク・ドライブの動作を制御するため、およびディスク・ドライブ内外にデータを転送するための電子回路１３０を含む。
【００１３】
図２は、バー状に配置された複数の未仕上げのディスク・ドライブ・スライダ２２を含む未完成状態の基板２０を例示する。各ディスク・ドライブ・スライダ２２は、圧力または力が各スライダ２２の背面２６（図２では見えない）に加えられた状態で後続の仕上げプロセスにおいてラッピングされる前面２４を含む。各ディスク・ドライブ・スライダ２２は、スライダ基板と、複数の材料からなる多種の選択的に堆積された層とから形成されており、堆積層のこれら材料が、堆積層内に読取り／書込みヘッド、および（１または複数の）電気ラップ・ガイドを形成する。
【００１４】
図３は、スライダ２２の前面２４に選択マスク層２６が塗布された基板２０を例示する。マスク層２６は、マスク層２６によって被覆されないマスク溝２８を画定するようにリソグラフィによってパターン形成される。マスク層２６は、エッチングによる侵食に対して耐性がある材料から形成される。
【００１５】
図４は、微細構造エッチング・プロセスを使用して深いトレンチ（溝）３２がエッチングされた後の基板２０を例示する。反応性イオン・エッチング（ＲＩＥ）、イオン・ビーム化学ドライ・エッチング、イオン・エッチング（ｉｏｎ　ｍｉｌｌｉｎｇ）、または他の公知の微細構造エッチング（微細機械加工）技法を使用することができる。エッチング・プロセスは、例えば、薄膜技術ハンドブック（Ｈａｎｄｂｏｏｋ　ｏｆ　Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）；ＩＯＰ　Ｐｕｂｌｉｓｈｉｈｎｇ　Ｃｏｍｐａｎｙ　１９９７（ＣＤ−ＲＯＭ）で知られている。
【００１６】
トレンチ３２の位置およびサイズは、マスク溝２８によって画定され、個々のスライダ２２の間に整列される。マスク溝を正確に再現して深いトレンチ３２をエッチングするためには、トレンチ３２をエッチングするのに指向性エッチング・プロセスが好ましい。基板２０を、ドープ・シリコンなどの単結晶材料から形成することができる。エッチング・プロセスは、基板２０を部分的にだけ貫くようにトレンチ３２をエッチングするように停止または制御され、それによって複数のスライダ２２を一体に結合するウェブ３４が形成される。ウェブ３４は、後続のラッピング操作中にスライダ２２を一体に保持するのに十分な厚さであり、かつ、各スライダ２２が圧力に応答して、隣接するスライダ２２からある程度独立して動くことができるのに十分な薄さおよび可撓性を有している。
【００１７】
図５は、エッチング・プロセスが完了した後に選択マスク層２６が除去された状態の未仕上げスライダ２０を例示する。
【００１８】
図６には、ラッピング・プロセス中に未仕上げスライダ２２に複数の圧力３６を加えるプロセスを概略的に例示する。図６では、図５の基板２０の一部が例示されており、図５で使用されたのと同じ参照番号が図６で使用されている。ウェブ３４によって一体に接合された複数の未仕上げスライダ２２から作成されるバー形基板２０が、ラッピング面４２と複数の圧力発生器３８との間に配置される。複合圧力発生器３８が、例示するように１つのスライダ２２の後ろ側２６に加えられる複数の圧力３６を発生する。電気ラップ・ガイド制御装置または回路４４からの電気フィードバック４６に基づいて、複数の圧力３６をそれぞれ個別に制御することができる。電気ラップ・ガイド制御装置４４が、ラッピングされる未仕上げスライダ２２内に配設された電気ラップ・ガイド（ＥＬＧ）４０に接続されている。スライダ２２の前面２４は、制御圧力が背面２６に加えられた状態でラッピング面４２に接触する。電気ラップ・ガイド（ＥＬＧ）４０からのフィードバックに基づいて前面２４にラッピングすることによって仕上げ済み前面が形成される。ＥＬＧ４０からのフィードバックは、ラッピング面４２に対する前面２４のアプローチを制御する。個々の圧力３６をリアル・タイムで調節して、加える圧力のプロフィルを前後左右に変えて、前面２４の様々な領域でのラッピング速度を変えることができる。各個別スライダ２２のストライプ高さ（ＳＨ）、スロート高さ（ＴＨ）、またはその両方が、電気ラップ・ガイド４０からのフィードバックを使用して正確に制御される。電気ラップ・ガイド４０については、図９に関連して、後により詳細に説明する。
【００１９】
複数のスライダ２２を互いに独立してラッピングすることができる。これは、単一の圧力発生器３８を用いて順次に行うことができる。ラッピングが１つのスライダ２２で行われている間、隣接するスライダ２２の背面を、隣接スライダ２２を真空にさらす開口４５を有する固定具１０によって保持して、ラッピング操作中にバー形基板２０を定位置に簡便に保持することができる。
【００２０】
別法として、複数のスライダ２２を、複数の圧力発生器３８と複数のＥＬＧ制御装置４４を同時に使用してラッピングすることができる。同時ラッピングが行われるときには、図示されるように、ウェブ３４の下に挿入されるアーム１２を有する代替取付固定具でウェブ３４に機械的に係合することによって基板２０が定位置に保持される。
【００２１】
ウェブ３４は、スライダ２２を一体に保持し、各トレンチ３２が、ラッピング中に各スライダ２２を隣接するスライダ２２から応力分離する。ウェブ３４は、スライダ２２を一体に保持し、その一方で、トレンチ３２が、ラッピングの際に各スライダ２２の横方向の機械的支持を低減する。
【００２２】
基板２０の各スライダ２２が図６に例示されるラッピング・プロセスを通った後、図７に例示される仕上げ済み基板２０が得られる。
【００２３】
図７は、仕上げ済み（ラッピング済み）の前面２５を含む仕上げ済みスライダ２３を含む仕上げ済み基板２０を例示する。スライダの仕上げが完了すると、ウェブ３４が取り除かれる。ウェブ３４は、図７に点線で例示されるようにエッチングによって取り除くことができる。
【００２４】
図８は、誘導書込みトランスデューサ５０と、磁気抵抗（ＭＲ）トランスデューサおよび電気ラップ・ガイド（ＥＬＧ）を含む層６６とを有するスライダ５８の部分断面図を例示する。図８の断面図は、ラッピング済み面の一部である底面６０に垂直である。例示したスライダ５８の一部は、スライダ５８の後縁近傍の部分である。薄膜処理技法を使用して従来の様式で基板５２上にスライダ５８が形成される。誘導トランスデューサ５０は、スロート高さ６４を有する誘導トランスデューサ・スロート６２を含む。（図６に関連して上述した）表面６０のラッピングが、誘導スロート６２の高さ、ならびに層６６内の磁気抵抗器および電気ラップ・ガイドの高さを調節する。層６６内の磁気抵抗器および電気ラップ・ガイドの配置を、図９に関連して以下により詳細に説明する。
【００２５】
図９は、図８に示される層６６の図を横切る断面図である。層６６は、磁気抵抗トランスデューサ（ＭＲ）７２および電気ラップ・ガイド７０を含む。（図６に例示されるように）底面６０がラップされると、磁気抵抗トランスデューサ７２のストライプ高さ７４が変化し、また、電気ラップ・ガイド７０の電気抵抗も、ガイドがラッピング・プロセスによって侵食除去されるにつれて変化する。ラップ・ガイド抵抗によって、図示した点線７６での所望のラップ深さが達成されると、ラッピング・プロセスが停止される。ストライプ高さ７４は、図６に関連して上で説明したように、ラッピング中の適用圧力によって制御される。スロート高さ（ＴＨ）６４も、ラッピング中の適用圧力によって制御または調節される。
【００２６】
要約すると、ディスク・ドライブ・スライダ（２２、２３）を仕上げるためのプロセスが開示される。基板（２０）は、そこに複数の未仕上げスライダ（２２）が形成されており、各スライダ（２２）が前面（２５）と背面（２６）とを有している。エッチング・プロセスを使用して、スライダ（２２）間に並べられたトレンチ（３２）を、基板（２０）内にエッチングして、スライダ（２２）を一体に結合するウェブ（３４）を形成する。複合圧力発生器（３８）が、１つのスライダ（２２）の背面（２６）に圧力（３６）を加え、その一方で、１つのスライダ（２２）の前面（２４）をラッピング面（４２）に接触させて、仕上げ済み前面（２５）を形成する。ウェブ（３４）を取り除いて、仕上げ済みディスク・ドライブ・スライダ（２６）を分離する。
【００２７】
本発明の様々な実施形態の多くの特性および利点を、本発明の様々な実施形態の構造および特徴の詳細と共に以上の説明で記載してきたが、この開示は例示にすぎず、特に頭記の特許請求の範囲の表現で用いた用語の広範な一般的意味によって示される全範囲で、本発明の原理の一部の構造および構成に関して詳細に変更を行うことができることを理解されたい。例えば、マスキングおよびエッチングは、本発明の範囲および精神を逸脱することなく実質的に同じ機能を維持しながら、スライダに関する特定の適用例に応じて変えることができる。さらに、本明細書で説明した好ましい実施形態は、ディスク・ドライブ用のスライダを対象とするが、本発明の教示を、本発明の範囲および精神を逸脱することなくテープ駆動装置や磁気光学駆動装置など他のシステムに適用することができることを当業者には理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図１】ディスク・ドライブの一実施形態を例示する図である。
【図２】複数の未仕上げディスク・ドライブ・スライダを含む未仕上げ基板を例示する図である。
【図３】選択マスク層を備える未仕上げ基板を例示する図である。
【図４】エッチングされたトレンチを有する未仕上げ基板を例示する図である。
【図５】選択マスク層が除去された状態での未仕上げスライダを例示する図である。
【図６】ラッピング・プロセス中に、未仕上げスライダに複数の圧力を加える装置を概略的に例示する図である。
【図７】仕上げ済みスライダを含む仕上げ済み基板を例示する図である。
【図８】誘導トランスデューサと、磁気抵抗（ＭＲ）トランスデューサを含む層とを備えるスライダの断面図である。
【図９】磁気抵抗トランスデューサ（ＭＲ）を含む層の、図８に示される図を横切る断面図である。
【国際公開パンフレット】
2004504685.tif 000003
2004504685.tif 000004
2004504685.tif 000005
2004504685.tif 000006
2004504685.tif 000007
2004504685.tif 000008
2004504685.tif 000009
2004504685.tif 000010
2004504685.tif 000011
2004504685.tif 000012
2004504685.tif 000013
2004504685.tif 000014
2004504685.tif 000015
2004504685.tif 000016
2004504685.tif 000017
2004504685.tif 000018
2004504685.tif 000019
2004504685.tif 000020
2004504685.tif 000021
【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
2004504685.tif 000022
【国際調査報告】
2004504685.tif 000023
2004504685.tif 000024
2004504685.tif 000025