(57)【要約】ヘッド面を有し、ヘッド面に平行に延在する平面磁気コイル（７）を含む磁気ヘッドを製造する単純な方法である。本発明の方法によると、磁気コイルは第１の基板（１）の第１の側面に形成される。その後、磁気コイルが設けられる第１の基板は、その第１の側面が第２の基板（９）の側面に接着される。その後、第１の基板の材料は、第１の基板の第２の側面から除去され、ヘッド面を形成する。第２の側面は第１の側面の方には向いていない。このようにして、磁気コイルはヘッド面の付近に配置される。
2004506288.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヘッド面を有し、上記ヘッド面と平行に延在する磁気コイルを含む磁気ヘッドを製造する方法であって、
上記磁気コイルは、第１の基板の第１の側面に形成され、その後に、上記磁気コイルが設けられる上記第１の基板は、その第１の側面が第２の基板の側面に接着され、その後に、上記第１の基板の材料は上記第１の基板の第２の側面から除去され上記ヘッド面を形成し、上記第２の側面は上記第１の側面の方に向いていない方法。
【請求項２】
絶縁材料からなる上層が設けられるシリコン基板が、上記第１の基板として使用され、上記上層は上記第１の側面に隣接する請求項１記載の方法。
【請求項３】
上記第１の基板上に金属層を形成する段階の後に、非導電性の材料からなる層を形成する段階、更なる金属層を形成する段階、及び、２つの隣接する金属層の間に相互接続を形成する段階のうちの少なくとも１つの更なる段階が上記磁気コイルを形成するために行われる請求項２記載の方法。
【請求項４】
ガラス材料からなる基板が上記第２の基板として使用される請求項１記載の方法。
【請求項５】
空気潤滑面を有し、上記空気潤滑面と平行に延在する平面磁気コイルを含むスライダを製造する方法であって、
上記磁気コイルは、第１の基板の第１の側面に形成され、その後に、上記第１の基板は、その第１の側面が第２の基板の側面に接着され、その後に、上記第１の基板の材料は、上記第１の基板の、上記第１の側面の方に向いていない第２の側面から除去され面を形成し、その後に、上記面は上記空気潤滑面を形成するよう構造化される方法。
【請求項６】
シリコン基板上に絶縁材料からなる上層が設けられて上記第１の基板を形成し、上記上層は上記第１の側面に隣接し、
ガラスからなる基板が、上記第２の基板として使用され、
上記シリコン基板は、上記第１の基板が上記第２の基板に接着された後に除去される請求項５記載の方法。
【請求項７】
上記磁気コイルを形成する際に、上記磁気コイル以外に金属層が形成され、上記金属層は、上記空気潤滑面を形成するよう上記面を構造化する際に少なくとも部分的に除去され、凹部を形成する請求項５記載の方法。
【請求項８】
上記磁気コイルを形成する際に、上記磁気コイルを形成する以外にヒートシンク層が形成される請求項５記載の方法。
【請求項９】
相互接続されたコイルの層からなるスタックが上記磁気コイルを形成する請求項５記載の方法。
【請求項１０】
請求項５乃至９に記載される方法によって製造されるスライダ。
【請求項１１】
上記上層は、上記スライダ用の保護層となる請求項１０記載のスライダ。
【請求項１２】
記憶媒体に情報を磁気的又は光磁気的に記録し、請求項１０に記載されるスライダを含むシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、ヘッド面を有し、ヘッド面に対し平行に延在する磁気コイルを含む磁気ヘッドを製造する方法に関する。
【０００２】
このような方法は、文献ＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ ｏｎ Ｍａｇｎｅｔｉｃｓ（Ｖｏｌ． ２５， Ｎｏ．５， １９８９年９月３１９０乃至３１９３頁）から公知である。この文献には、ＩＣヘッドと称されるシリコン上の薄膜ヘッドを実現する製造処理法が記載され、これは、高密度磁気記録に使用される。この製造処理法は、シリコンウェーハから始まり、ウェーハに溝がエッチングされる。これらの溝に螺旋状の導体を含む磁気ヘッドが形成される。処理の終わりにおいて、ウェーハが別個の部品にダイスカットされる前に空気潤滑面が形成され、スライダが画成される。
【０００３】
高密度記録を実現するための１つの方法として、光磁気（ＭＯ）記録を用いることである。このような記録方法では、データは、例えば、ディスクである磁気媒体の磁気記録層に書込まれるが、これは、記録層にある磁性粒子を磁化する磁界を使用して行われる。記録層に書込まれる情報は、記録層から反射される偏光のカー（Ｋｅｒｒ）回転を光学的に感知することにより読出しされることが可能である。多くの磁気媒体は、磁性材料の完全な磁化を達成するために比較的強い磁界が必要であり、これは、媒体の高い保磁力によるものである。磁気媒体を加熱することにより、完全な磁化のために必要な磁界強度の閾値がかなり小さくされる。熱アシスト磁気記録は、この現象を利用している。例えば、レーザパルス磁界変調（ＬＰ−ＭＦＭ）を使用するＭＯ書込み方法では、磁気媒体を局所的に加熱するためにレーザパルスが使用され、一方、加熱された領域を磁化させる磁界は、レーザパルスのタイミングと同期にされる。ＬＰ−ＭＦＭ光磁気記録に好適な磁気ヘッドは、磁界変調（ＭＦＭ）コイルを有するべきであり、通常、レーザビームを案内するための透明なガイドを有する。レーザビームは、磁気媒体を加熱することと、カー効果を検知することにより磁気媒体からデータを読出しすることの両方に使用できる。透明ガイドは通常、コイルと同軸に配置される。有限の電力消費で充分に高い磁界強度を達成するために、コイルの内径はできるだけ小さくされる。
【０００４】
熱アシスト磁気記録によってＭＯ媒体上に書込み可能なデータビットの寸法は、集束レーザビームのスポット寸法、スポットの熱的プロフィール、及び、媒体自体の熱特性により制限される。スポットの光学的寸法は、使用されるレーザ光線の波長（λ）及び光路の開口数（ＮＡ）に依存し、０．６１λ／ＮＡのオーダの半径（ｒ）を有する回折限界スポットをもたらす。ニアフィールド記録では、屈折性光学コンポーネントの全反射の表面に発生するエバネッセント波を使用し１を超えるＮＡが可能となる。要件は、磁気ヘッド、特に磁気ヘッドの光学コンポーネントが記録媒体に対し、使用されるレーザ光線の波長のほんの一部である距離に配置されることである。ニアフィールド記録といったＭＯ記録において、高い記録密度を可能にするために、ヘッドから媒体への距離がサブミクロン範囲にまで小さくされることを考えることができる。
【０００５】
記憶媒体に磁気記録するシステムにおいて、光学コンポーネントはスライダと組合わされ、スライダは懸架装置により担持され且つアクチュエータの対物レンズの下に配置され、ＭＦＭコイルはスライダと一体される。スライダは、動作時に記憶媒体の表面における空気軸受けを浮揚する空気潤滑面（ＡＢＳ）が設けられる。
【０００６】
このようなスライダにとって、磁気ヘッドのコイルはＡＢＳの面に近い平面コイルであることが必要不可欠である。前述したＩＥＥＥの文献に記載される方法では、このことは、シリコンウェーハに溝を形成し、その後、コイルが溝に埋め込まれることにより達成される。この公知の方法の不利点は、溝を形成することは骨が折れる作業であることである。更に、このような溝は、例えば、多成分系ガラスといった多くの光学材料において実現が困難であり、というのは、これらの材料は一般的にエッチングすることが困難であるからである。コイル構造は、フォトリソグラフィック技術を使用して画成されるので、凹部にコイルを形成することは、位相幾何学が関係してくるので重要な処理となる。これに加えて、後続のコイル層の間の中間平坦化は機械的に不可能である。
【０００７】
本発明は、ヘッド面の付近に平面コイルが配置される磁気ヘッドを製造する単純な方法を提供することを目的とする。
【０００８】
上述の目的は、ヘッド面を有し、ヘッド面と平行に延在する磁気コイルを含む磁気ヘッドを製造する方法によって達成される。この方法では、磁気コイルは、第１の基板の第１の側面に形成され、その後に磁気コイルが設けられる第１の基板は、その第１の側面が第２の基板の側面に付着、特に接着され、その後に、第１の基板の材料は、第１の基板の第２の側面から除去されヘッド面が形成される。第２の側面は第１の側面の方には向いていない。
【０００９】
本発明の方法は、ヘッド面の近くに平面磁気コイルを実現するために数回のみのマスク段階を含む。スライダに使用するための磁気ヘッドの場合、磁気ヘッドはスライダと一体にされ、ヘッド面は空気潤滑面の少なくとも一部を形成する。
【００１０】
本発明の方法の実施例では、第１の基板は、例えば、ＳｉＯ２又はＺｒＯ４といった酸化物、或いは、ダイアモンドといった硬い材料からなる上層が設けられるシリコン基板であってよい。この上層は、第１の基板の第１の側面に隣接する。一般的に、上層は第１の基板の第１の側面を形成する。シリコンからなる基板は、Ｓｉウェーハであってよい。第１の基板を第２の基板に接着した後に、シリコン基板の少なくとも一部が除去されヘッド面が形成される。これは、エッチング、好適には、Ｓｉ及びＳｉＯ２の選択的なエッチング液である高温のＫＯＨエッチング液を用いて、上層において停止する選択的なエッチング処理といったエッチングによって行われることが好適である。
【００１１】
本発明の方法の実施例では、第１の基板上に金属層を形成する段階の後に、非導電性材料からなる層を形成する段階と、更なる金属層を形成する段階と、更には、２つの隣合わせる金属層の間に相互接続を形成する段階の少なくとも１つの更なる段階が、磁気コイルを形成するために行われる。金属層は、例えば、Ｃｕといった好適な材料を、例えば、電着といった蒸着により形成可能である。非導電性材料の層は、例えば、Ａｌ２Ｏ３といった酸化物を蒸着する、ポリマーを回転塗布する、又は、例えば、スピン・オン・グラスといった他の好適な方法によって形成可能である。相互接続は、例えば、エッチングにより非導電性材料の層に孔が形成された後で形成可能である。相互接続は更に、リソグラフィック処理によって形成されてもよい。
【００１２】
非導電層は、例えば、化学機械研磨加工といった研磨加工によって平坦化されることが可能であり、これは、コイルの品質を高める。
【００１３】
本発明の実施例では、ガラス材料からなる基板が第２の基板として用いられる。この方法では、透明部を有する磁気ヘッドが実現される。このような磁気ヘッドは、ＭＯヘッドとして使用可能であり、且つ、ライトガイドを有することが可能である。
【００１４】
追加の段階において、透明ガイドは、ガラス基板の屈折率に整合する屈折率を有する材料から形成することができ、それにより、界面における望ましくない反射といった光学的な問題を阻止することができる。
【００１５】
本発明は更に、光磁気記録のシステムに特に適用可能であるスライダを製造する方法を提供することを目的とし、この方法は、磁気コイル、画成される空気潤滑面、及び、磁気コイルの空気潤滑面に対する磁気コイルの画成位置を、限られた数の方法段階で実現することが可能である。
【００１６】
この更なる目的は、空気潤滑面を有し、空気潤滑面と平行に延在する平面磁気コイルを含むスライダを製造する方法によって達成される。この方法では、磁気コイルは、第１の基板の第１の側面に形成され、その後に、第１の基板はその第１の側面が第２の基板の側面に接着され、その後に、第１の基板の材料は、第１の基板の、第１の側面の方には向いていない第２の側面から除去され面が形成され、その後に、面は空気潤滑面を形成するよう構造化される。本発明の方法の幾つかの段階を実行するために、標準技術を使用することが可能である。第１の基板の材料の除去及び上記面の構造化は、エッチングにより行われることが好適である。形成される磁気コイルは、実質的には、得られるスライダ内に組込まれる磁気ヘッドの一部である。当然ながら、磁気コイルは電気接続のためのリード線を有する。
【００１７】
本発明のスライダを製造する方法の実施例では、シリコン基板上に絶縁材料からなる上層が設けられ、第１の基板を形成する。上層は、第１の側面と隣接する。ガラスからなる基板が第２の基板として用いられ、第１の基板に第２の基板を接着した後に、シリコン基板が除去される。一般的に、上層が第１の側面を形成する。シリコンからなる基板は、シリコンのウェーハであってよい。上層は、例えば、ＳｉＯ２といった酸化物であってよい。
【００１８】
上層は、得られるスライダに対し保護層として機能し、記録媒体の表面との接触、又は、粉塵との衝突によるスライダの使用時における破損を防ぐ。従って、ダイアモンド状のコーティング又はＺｒＯ２といった硬い材料からなる上層が好適である。保護層を形成するのに追加の段階を必要とせず、第１の基板の上層によって単純に形成されることが有利な点である。
【００１９】
スライダを製造する本発明の方法の実施例は、磁気コイルを形成する際に、磁気コイル以外に金属層が形成され、この金属層は空気潤滑面を形成するよう面を構造化する際に少なくとも部分的に除去され、凹部を形成することを特徴とする。金属層は、例えば、Ｃｕといった磁気コイルを形成するために使用される金属材料と同一の金属材料の蒸着により形成されることが好適である。金属材料の除去は、例えば、標準的なＣｕエッチング液を使用するエッチングによって簡単に実行される。所望される凹部の深さは、金属層の厚さによって調節できる。
【００２０】
本発明の方法の実施例は、磁気コイルが形成される際に、磁気コイル以外にヒートシンク層が形成されることを特徴とする。シートシンク層用の好適な材料はＣｕであり、これは、磁気コイルの材料としても使用可能である。ヒートシンク層は、磁気コイルの周りに又は少なくとも周りの一部に配置されることが好適である。得られるスライダにおけるヒートシンク層は、磁気コイルからの熱をスライダの１つ以上の縁に運ぶよう機能し、ここでは、空気冷却及び放射によってスライダが非常に効果的に冷却される。所望される場合は、ヒートシンクと、拡大された領域を有する冷却体又はペルティエ要素といったアクティブ冷却剤との間に実際に熱接触を設けることが可能である。
【００２１】
別の実施例では相互接続されたコイル層からなるスタックが磁気コイルを形成する。
【００２２】
尚、本発明のスライダを製造する方法は、磁気ヘッドを製造する方法によって得られる利点及び効果と同様の利点及び効果を有することを理解するものとする。
【００２３】
本発明は更に、本発明の方法によって製造されるスライダに関する。本発明のスライダは、空気潤滑面に隣接し、光線ビームが、コイルの中心領域を軸方向に通るよう局所的に透明である平面磁気コイルを有することが好適である。スライダは、請求項１１に記載するような特徴を有することが好適である。
【００２４】
更に、本発明は、記憶媒体に磁気的に又は光磁気的に情報を記録するシステムに関する。このシステムは、本発明のスライダを含む。
【００２５】
尚、特許請求の範囲を参照するに、一連の請求項に定義される特徴は組合わされて実施され得る。
【００２６】
本発明の上述の及び他の面を、以下に説明する実施例を参照しながら、非制限的な例によって説明し明らかにする。
【００２７】
図１乃至図８を参照しながらスライダ１０を製造する本発明の方法の実施例を説明する。この実施例は、シリコンの基板１から開始し、この基板１はＳｉウェーハの一部を形成してもよい。基板１の表面には、特にＳｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３といった酸化物である絶縁材料が置かれ、これは、例えば、熱酸化、スパッタリング、又は、蒸着によって行われ、例えば、０．５μｍの厚さを有する薄い上層３が形成される。基板１及び上層３は共に、第１の側面５ａと、第１の側面５ａに平行な第２の側面５ｂとを有する第１の基板を形成する。１つ以上のコイル巻回断面が設けられる第１の導電又は金属層７ａが第１の基板の第１の側面５ａに形成され、これは、例えば、銅又は他の好適な導電性の材料がスパッタ堆積又は電着されて形成される。次に、例えば、ＳｉＯ２又はＡｌ２Ｏ３の蒸着、又は、ポリマーの回転塗布により第１の導電層７ａの上に非導電性の層７ｂが形成される。その後、第２の導電層７ｃが絶縁層７ｂの上に形成され、第１の導電層と第２の導電層との間の相互接続は、例えば、第２の導電層７ｃが形成される前に、非導電層７ｂを局所的にエッチングすることにより形成される。
【００２８】
層７ａ、７ｂ、及び、７ｃは共に、コイル軸７Ａを有する平面磁気コイル７を形成する。尚、別の実施例では、コイル７は１つの導電層のみを有してもよい。コイル７を形成した後、第１の基板はその第１の側面５ａが、例えば、ガラスからなる第２の基板９の側面９ａに付着、特に、接着される。第１の側面５ａは本実施例では、技術段階によって移動されている。第２の基板９は、ガラスウェーハの一部を形成してもよい。好適な接着剤は、例えば、アクリル樹脂ワニス；１，６ヘキサンジオジアクリラート（ｈｅｘａｎｅｄｉｏｄｉａｃｒｙｌａｔｅ）である。次の段階において、基板１は、例えば、高温のＫＯＨ中で、特に、エッチングされて除去され、表面１３がもたらされる。続いて、表面１３は最初に、例えば、局所的に絶縁材料をエッチングで除去することにより上層１３を取り除き、次に、例えば、局所的にエッチングすることにより第１の導電層７ａの１つ以上の露出された部分７Ｂの材料を取り除くことにより構造化され、それにより、１つ以上の凹部１３ａが設けられる表面である空気潤滑面１５を形成する。コイル７の導電材料としてＣｕが使用される場合、標準的なＣｕエッチング液を使用して空気潤滑面１５が形成され得る。１つ以上の凹部１３ａの深さは、複数の金属層を用いて調節することができる。
【００２９】
スライダの使用時には、上述した方法により得られるスライダの空気潤滑面１５は、動く記憶媒体の表面と、その表面の付近に配置されるスライダ１０との間に形成される空気の流れを制御するよう作用し、スライダが記憶媒体に接触することが阻止される。
【００３０】
尚、上述した方法は、磁気ヘッドを製造する際に使用されてもよい。その場合、図７及び図８に示す方法段階は省略可能である。これはつまり、図６に示す製品は磁気ヘッドであり、表面１３がヘッド面を形成することを意味する。スライダ及び磁気ヘッドの両方の場合において、上層は、保護層として機能し得る。
【００３１】
更に、図８に示すスライダは、透明なコイル中心部７Ｃを有し、好適な透明材料を選択することによりコイル軸７Ａ方向において透明となり、スライダは、中心部を通る光線ビームを透過させる。
【００３２】
上述した実施例の変形では、コイル７を形成する際にヒートシンク層が形成される。図９Ａ及び図９Ｂは、ヒートシンク１７が設けられる本発明のスライダの実施例を示す。この変形において、既に上述した実施例の要素に対応する同様の要素は、同一の参照符号を有する。当該の変形において、シートシンクはコイル７と同時に形成され、これは、磁気コイル７及びその接続面７ｆ１及び７ｆ２を形成するために蒸着される金属と同一の金属を蒸着することにより形成される。ヒートシンク１７は、磁気コイル７の付近に、即ち、磁気コイルの周りの少なくとも一部及び／又は磁気コイルの上方又は下方に配置され、コイルの巻回からスライダの境界に熱を運ぶよう機能し、そこにおいて、スライダの使用時には、対流及び放熱によってスライダが有効に冷却される。特別な実施例では、ヒートシンクと、拡大された領域を有する冷却体、又は、ペルティエ（Ｐｅｌｔｉｅｒ）要素といったアクティブ冷却剤との間に熱接続が設けられる。
【００３３】
図１０に示す本発明のシステムの実施例は、光磁気情報ディスク１００に書込む及び／又はディスクから読出しするのに好適である。ディスク１００は、ベースに取付けられる電気駆動スピンドルによって回転可能に支持される。使用時には、ディスク１００は矢印Ａにより示す回転方向に回転される。システムは、ベース上に平行移動可能なように保持され、本実施例では、透明体１０４を有する本発明のスライダの実施例１１０を担持する曲げ部材１０２ａを有するアーム１０２を含む。アーム１０２を平行移動し、スライダ１１０を、平行移動時にディスク１００に亘って矢印Ｂに示す半径方向に動かす電気軌道装置が設けられる。書込み及び／又は読出しの際に、スライダの空気潤滑面は、ディスク１００の表面に対向し、且つ、距離が置かれて配置される。アーム１０２は、スライダ１１０の磁気コイルの透明中心部を通る光軸１０６ａを有するレンズ部１０６を担持する。ここでは、コイルは番号１０７で示す。
【００３４】
本発明のシステムは、データ記憶システムであってもよい。或いは、システムは、オーディオ及び／又はビデオシステムであってよい。平行移動式アームの代わりに回転式アームを使用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示す図である。
【図２】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示す図である。
【図３】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示す図である。
【図４】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示す図である。
【図５】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示す図である。
【図６】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示す図である。
【図７】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示す図である。
【図８】
本発明の方法の実施例の段階の１つを示し、更に、本発明のスライダの第１の実施例を示す図である。
【図９Ａ】
本発明のスライダの第２の実施例を示す横断面図である。
【図９Ｂ】
図９Ａ中の線ＩＸＢ−ＩＸＢについての上記第２の実施例を示す断面図である。
【図１０】
本発明のシステムの実施例を示す斜視図である。
【国際公開パンフレット】
2004506288.tif 000003
2004506288.tif 000004
2004506288.tif 000005
2004506288.tif 000006
2004506288.tif 000007
2004506288.tif 000008
2004506288.tif 000009
2004506288.tif 000010
2004506288.tif 000011
2004506288.tif 000012
2004506288.tif 000013
2004506288.tif 000014
2004506288.tif 000015
2004506288.tif 000016
2004506288.tif 000017
2004506288.tif 000018
2004506288.tif 000019
【国際調査報告】
2004506288.tif 000020
2004506288.tif 000021
2004506288.tif 000022