(57)【要約】【課題】磁気ディスク装置において、メニスカス力及びファンデルワールス力による吸着力を抑制して信頼性を向上しつつ、高記録密度化とそれによる装置の大容量化あるいは小型化を可能とすること。【解決手段】磁気ディスク装置は、情報を記録する回転可能な磁気ディスクと、この磁気ディスクの面から浮上可能な磁気ヘッドスライダとを備える。磁気ヘッドスライダ１は、磁気シールド６または１１のスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少され、これに対応する空気軸受面部分にスライダ幅方向に中心部が突出する突起２０が形成されている。【選択図】図４
2007220191.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
情報を記録する回転可能な磁気ディスクと、この磁気ディスク面から浮上可能な磁気ヘッドスライダとを備え、
前記磁気ヘッドスライダは、回転する磁気ディスク面から近接浮上するための空気軸受面と、前記磁気ディスクに情報を記録する磁気記録素子と、前記磁気ディスクに記録した情報の再生を行う磁気再生素子と、磁気シールドとを有している磁気ディスク装置において、
前記磁気ヘッドスライダは、前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少され、これに対応する空気軸受面部分にスライダ幅方向に中心部が突出する突起が形成されていること、
を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気ディスク装置において、前記磁気シールドは前記磁気再生素子の上下に形成される上部磁気シールド及び下部磁気シールドから成り、前記上部磁気シールド及び前記下部磁気シールドのそれぞれのスライダ長手方向に断面した断面積が何れも中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少されていること、を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダはスライダ基板部とこのスライダ基板部の上に形成された薄膜ヘッド部とから成り、前記薄膜ヘッド部は前記スライダ基板部上に薄膜プロセスで形成された前記磁気記録素子、前記磁気再生素子、前記磁気シールド及び絶縁膜から成ること、を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項４】
請求項３に記載の磁気ディスク装置において、前記磁気シールドはパーマロイで構成されており、前記絶縁膜はアルミナで構成されていること、を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項５】
請求項１に記載の磁気ディスク装置において、磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って徐々に減少され、前記突起がスライダ幅方向に滑らかな円弧状で急峻に突出するように形成されていること、を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項６】
請求項１から５の何れかに記載の磁気ディスク装置において、前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積の減少は、前記磁気シールドにおけるスライダ長手方向の寸法が一定で且つスライダ厚み方向の寸法が減少することによりなされていること、を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項７】
請求項６に記載の磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダが垂直記録磁気ヘッドであり、前記磁気シールドの浮上面からの広がり角度を３０度以下にしたこと、を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項８】
請求項３に記載の磁気ディスク装置において、前記薄膜ヘッド部は薄膜抵抗体からなる加熱装置を備え、前記加熱装置は前記絶縁膜と前記下部磁気シールドとの間に設置されていること、を特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項９】
回転する磁気ディスクの面から近接浮上するための空気軸受面と、前記磁気ディスクに情報を記録する磁気記録素子と、前記磁気ディスクに記録した情報の再生を行う磁気再生素子と、磁気シールドとを有する磁気ヘッドスライダにおいて、
前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少され、これに対応する空気軸受面部分にスライダ幅方向に中心部が突出する突起が形成されていること、
を特徴とする磁気ヘッドスライダ。
【請求項１０】
請求項９に記載の磁気ヘッドスライダにおいて、前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って徐々に減少され、前記突起がスライダ幅方向に滑らかな円弧状で急峻に突出するように形成されていること、を特徴とする磁気ヘッドスライダ。
【請求項１１】
回転する磁気ディスクの面から近接浮上するための空気軸受面と、前記磁気ディスクに情報を記録する磁気記録素子と、前記磁気ディスクに記録した情報の再生を行う磁気再生素子と、磁気シールドと、これらを埋設する絶縁膜とを有する磁気ヘッドスライダの製造方法において、
スライダ基板部上に薄膜プロセスで前記磁気記録素子、前記磁気再生素子、スライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少される前記磁気シールド及び前記絶縁膜を有する薄膜ヘッド部を形成し、
前記薄膜ヘッド部を低温にして前記磁気シールド部分を凹ませた状態とし、この状態で当該薄膜ヘッド部の表面を平坦に加工し、
この加工後に前記薄膜ヘッド部に低温状態を解除して前記磁気シールド部分に対応する空気軸受面部分にスライダ幅方向に中心部が突出する突起を形成すること、
を特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ディスク装置、磁気ヘッドスライダ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置は、回転する磁気ディスクと、サスペンションを備えるヘッド支持機構によって支持され、磁気ディスクの径方向に位置決めされる磁気ヘッドスライダと、を備えている。この磁気ディスク装置は、磁気ヘッドスライダに記録再生素子を搭載しており、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク上を相対的に走行して、磁気ディスクに記録された磁気情報を読み込んだり、磁気ディスクに情報を書き込んだりする。この磁気ヘッドスライダは、空気潤滑軸受として空気のくさび膜効果によって浮上し、磁気ディスクと直接には接触しないようになっている。
【０００３】
磁気ディスク装置の高記録密度化と、それによる装置の大容量化あるいは小型化を実現するためには、磁気ヘッドスライダと磁気ディスクとの距離（すなわち、スライダ浮上量）を縮めて線記録密度を上げることが有効である。
【０００４】
そこで、例えば特開平０９−２９３２２１号公報（特許文献１）の磁気ヘッドスライダが案出されている。この磁気ヘッドスライダは、スライダ部の浮上面と略直交する空気流出端側の端面に磁気ヘッド素子部が形成されると共に、この磁気ヘッド素子部が素子保護膜で覆われており、スライダ部及び素子保護膜の各浮上面上の空気流出端位置近傍での浮上量が素子保護膜の浮上面上の磁気ヘッド素子位置での浮上量と略等しくなるように、素子保護膜部分の浮上面が加工されている。この磁気ヘッドスライダの製造方法は、スライダ部及び素子保護膜の材料として線膨張係数が異なるものを選択し、素子保護膜若しくはスライダ部の温度を制御することにより、スライダ部の浮上面に対して素子保護膜の浮上面をラップ板から退く方向または突出する方向に変位させてスライダ部及び素子保護膜の両浮上面をラッピングするようになっている。
【０００５】
【特許文献１】特開平０９−２９３２２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、一般に磁気ディスク装置におけるスライダ浮上量を縮めて数ｎｍの領域の浮上量にすると、磁気ディスク面の表面粗さや潤滑膜厚さの揺らぎのため、スライダ軸受面と磁気ディスク面との間に潤滑剤によるメニスカスが形成されやすくなる。特に、潤滑剤がスライダ軸受面にも付着し、潤滑膜の揺らぎによる潤滑膜粗さが数ｎｍに達する場合もあるからである。いったん潤滑剤によりスライダ軸受面と磁気ディスク面とが架橋されると、吸着力が増大して磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面に接触し、それによって生じる大きな摩擦力のために磁気ヘッドスライダが不安定な跳躍振動を発生するようになる。
【０００７】
そこで、この吸着力の影響を低減するために、記録再生素子を含む後端中央部のスライダ軸受面の幅を小さくし、磁気ディスクと接触するスライダ軸受面積を小さくすることが考えられるが、吸着力の影響を低減する効果は十分とは言えなかった。即ち、潤滑剤のメニスカスによりスライダ軸受面と磁気ディスク面とが吸引接触した場合には、メニスカス力によりスライダ軸受面と磁気ディスク面との距離が小さくなり、この距離が１ｎｍ以下になると、固体面間のファンデルワールス力も生じるようになるため、スライダ軸受面の接触面積を小さくする程度では、ファンデルワールス力による大きな吸着圧力が生じることになる。
【０００８】
本発明の目的は、メニスカス力及びファンデルワールス力による吸着力を抑制して信頼性を向上しつつ、高記録密度化とそれによる装置の大容量化あるいは小型化を可能とする磁気ディスク装置、磁気ヘッドスライダ及びその製造方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前述の目的を達成するための本発明の第１の態様は、情報を記録する回転可能な磁気ディスクと、この磁気ディスク面から浮上可能な磁気ヘッドスライダとを備え、前記磁気ヘッドスライダは、回転する磁気ディスク面から近接浮上するための空気軸受面と、前記磁気ディスクに情報を記録する磁気記録素子と、前記磁気ディスクに記録した情報の再生を行う磁気再生素子と、磁気シールドとを有している磁気ディスク装置において、前記磁気ヘッドスライダは、前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少され、これに対応する空気軸受面部分にスライダ幅方向に中心部が突出する突起が形成されていること、にある。
【００１０】
係る本発明の第１の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記磁気シールドは前記磁気再生素子の上下に形成される上部磁気シールド及び下部磁気シールドからなり、前記上部磁気シールド及び前記下部磁気シールドのそれぞれのスライダ長手方向に断面した断面積が何れも中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少されていること。
（２）前記磁気ヘッドスライダはスライダ基板部とこのスライダ基板部の上に形成された薄膜ヘッド部とから成り、前記薄膜ヘッド部は前記スライダ基板部上に薄膜プロセスで形成された前記磁気記録素子、前記磁気再生素子、前記磁気シールド及び絶縁膜から成ること。
（３）前記磁気シールドはパーマロイで構成されており、前記絶縁膜はアルミナで構成されていること。
（４）磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って徐々に減少され、前記突起がスライダ幅方向に滑らかな円弧状で急峻に突出するように形成されていること。
（５）前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積の減少は、前記磁気シールドにおけるスライダ長手方向の寸法が一定で且つスライダ厚み方向の寸法が減少することによりなされていること。
（６）前記磁気ヘッドスライダが垂直記録磁気ヘッドであり、前記磁気シールドの浮上面からの広がり角度を３０度以下にしたこと。
（７）前記薄膜ヘッド部は薄膜抵抗体からなる加熱装置を備え、前記加熱装置は前記絶縁膜と前記下部磁気シールドとの間に設置されていること。
【００１１】
また、本発明の第２の態様は、回転する磁気ディスクの面から近接浮上するための空気軸受面と、前記磁気ディスクに情報を記録する磁気記録素子と、前記磁気ディスクに記録した情報の再生を行う磁気再生素子と、磁気シールドとを有する磁気ヘッドスライダにおいて、前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少され、これに対応する空気軸受面部分にスライダ幅方向に中心部が突出する突起が形成されていることにある。
【００１２】
係る本発明の第２の態様におけるより好ましい具体的構成例は次の通りである。
（１）前記磁気シールドのスライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って徐々に減少され、前記突起がスライダ幅方向に滑らかな円弧状で急峻に突出するように形成されていること。
【００１３】
また、本発明の第３の態様は、回転する磁気ディスクの面から近接浮上するための空気軸受面と、前記磁気ディスクに情報を記録する磁気記録素子と、前記磁気ディスクに記録した情報の再生を行う磁気再生素子と、磁気シールドと、これらを埋設する絶縁膜とを有する磁気ヘッドスライダの製造方法において、スライダ基板部上に薄膜プロセスで前記磁気記録素子、前記磁気再生素子、スライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少される前記磁気シールド及び前記絶縁膜を有する薄膜ヘッド部を形成し、前記薄膜ヘッド部を低温にして前記磁気シールド部分を凹ませた状態とし、この状態で当該薄膜ヘッド部の表面を平坦に加工し、この加工後に前記薄膜ヘッド部に低温状態を解除して前記磁気シールド部分に対応する空気軸受面部分にスライダ幅方向に中心部が突出する突起を形成することにある。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、メニスカス力及びファンデルワールス力による吸着力を抑制して信頼性を向上しつつ、高記録密度化とそれによる装置の大容量化あるいは小型化を可能とする磁気ディスク装置、磁気ヘッドスライダ及びその製造方法を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の複数の実施形態について図を用いて説明する。各実施形態の図における同一符号は同一物または相当物を示す。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態を図１から図８を用いて説明する。
【００１６】
まず、本実施形態の磁気ディスク装置の全体概要に関して図１を参照しながら説明する。図１は本発明の第１実施形態の磁気ディスク装置の斜視図である。なお、図１では筐体のカバーを省略した状態を示す。
【００１７】
磁気ディスク装置１３は、大型コンピュータ装置、パソコン、携帯端末などに搭載されるハードディスク装置として適用されるものであり、磁気情報が格納されスピンドルモータによって回転される磁気ディスク１０と、サスペンションを有するヘッド支持機構（ロードビーム）１５によって支持され、磁気ディスク１０の径方向に位置決めされる磁気ヘッドスライダ（以下、スライダと略す）１とを備えている。スライダ１は記録再生素子３０（図２参照）を備えている。スライダ１は、磁気ディスク１０上を相対的に走行して、磁気ディスク１０に記録された磁気情報を読み込んだり、磁気ディスク１０に情報を書き込んだりする。スライダ１は、空気潤滑軸受として空気のくさび膜効果によって浮上し、磁気ディスク１０とスライダ１が直接は固体接触しないようになっており、回転する磁気ディスク１０と対面し、空気流を受けるスライダ１の後端がスライダ１の流出端面となる。
【００１８】
磁気ディスク装置１３の高記録密度化とそれによる装置の大容量化あるいは小型化とを実現するためには、スライダ１と磁気ディスク１０との距離、すなわちスライダ浮上量を縮め、線記録密度を上げることが有効である。近年、スライダ浮上量は１０ｎｍ程度あるいは１０ｎｍ以下まで縮められている。
【００１９】
磁気ディスク１０は、磁気情報が格納される円板状の媒体であり、筐体内に設置されたスピンドルモータに装着され、高速で回転される。この磁気ディスク１０は、ガラス等の硬質基板と、この硬質基板上に真空蒸着法等の薄膜形成手段により成膜されてなる磁性膜と、この磁性膜の上に塗布された潤滑膜とを有して構成されている。
【００２０】
スライダ１は、サスペンションを有する板ばね状のヘッド支持機構１５に取り付けられており、ヘッド支持機構１５によって磁気ディスク面への押し付け荷重が与えられ、ヘッド支持機構１５とともにボイスコイルモータ１６によって磁気ディスク１０の径方向にシーク動作され、磁気ディスク面全体で記録再生を行う。スライダ１は、装置の停止時あるいは読み書き命令が一定時間無い時に、磁気ディスク１０上からランプ１４上に待避される。
【００２１】
なお、ここではロード・アンロード機構を備えた磁気ディスク装置１３を示したが、装置停止中にスライダ１が磁気ディスク１０のある特定の領域で待機するコンタクト・スタート・ストップ方式の磁気ディスク装置でも本発明の効果は同様に得られる。
【００２２】
次に、上述したスライダ１の具体的構造に関して図２を参照しながら説明する。図２は第１実施形態の磁気ディスク装置１３に用いるスライダ１の斜視図である。図２におけるＸはスライダ長手方向（スライダ進行方向）、Ｙはスライダ幅方向、Ｚはスライダ厚み方向を表す。
【００２３】
スライダ１は、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（以後、アルチックと略す）に代表される材料のスライダ基板部１ａと、このスライダ基板部の上に形成された薄膜ヘッド部１ｂとから成っている。スライダ１は、例えば従来のピコと呼ばれるスライダ１では、長さ１．２５ｍｍ、幅１．０ｍｍ、厚さ０．３ｍｍのほぼ直方体形状をしており、浮上面９、空気流入端面１２、空気流出端面２１、両側の側面、背面の計６面から構成される。なお、次世代のスライダ１は、質量減による位置決め精度の向上や低コスト化等のため、小型化の方向である。例えば規格では各寸法が、従来の約７０パーセントの大きさになり、フェムトスライダと呼ばれ、長さ０．８５ｍｍ、幅０．７ｍｍ、厚さ０．２３ｍｍのスライダである。
【００２４】
浮上面９にはイオンミリングやエッチングなどのプロセスによって微細な段差（ステップ軸受）が設けられており、図２に示されていない磁気ディスク１０と対向して空気圧力を発生し、背面に負荷される荷重を支える空気軸受の役目を果たしている。本発明は、厚み０．１ｍｍのスライダに対しても適用可能である。このスライダ厚み０．１ｍｍは、スライダとサスペンションの接着・配線における、サスペンションの端子とスライダの端子の形成において、一辺８０μｍの大きさの端子をスライダの流出端面に設けることを可能にするのに十分な厚さである。
【００２５】
浮上面９の段差は、実質的に平行な３種類の面に分類される。最も磁気ディスク１０に近い素子設置面５、素子設置面より約１００ｎｍ乃至２００ｎｍ深いステップ軸受面である浅溝面７、素子設置面５より約１μｍ深くなっている深溝面８の３種類である。磁気ディスク１０が回転することで生じる空気流が、ステップ軸受である浅溝面７から素子設置面５へ進入する際に、先すぼまりの流路によって圧縮され、正の空気圧力を生じる。一方、素子設置面５や浅溝面７から深溝面８へ空気流が進入する際には流路の拡大によって、負の空気圧力が生じる。なお、図２は溝の深さを強調して示してある。
【００２６】
スライダ１は空気流入端面１２側の浮上量が空気流出端面２１側の浮上量より大きくなるような姿勢で浮上するように設計されている。従って、流出端近傍の浮上面が磁気ディスク１に最も接近する。流出端近傍では、素子設置面５が周囲の浅溝面７、深溝面８に対して突出しているので、スライダピッチ姿勢及びロール姿勢が一定限度を超えて傾かない限り、素子設置面５ａが最も磁気ディスク１０に近づくことになる。なお、素子設置面５ａは、記録再生素子３０の腐食を防ぐために、カーボン等の保護膜で少なくとも被膜されている。
【００２７】
磁気記録素子２及び磁気再生素子３は、素子設置面５ａの薄膜ヘッド部１ｂに属する部分に形成されている。ヘッド支持機構１５から押し付けられる荷重と、浮上面９で生じる正負の空気圧力とがうまくバランスし、磁気記録素子２及び磁気再生素子３を有する素子設置面５から磁気ディスク１０までの距離を１０ｎｍ程度の適切な値に保つよう、浮上面９の形状が設計されている。なお、図示するように素子設置面５、浅溝面７はそれぞれ複数の構成要素５ａ、５ｂ、５ｃ、構成要素７ａ、７ｂに分割されている。
【００２８】
次に、上述したスライダ１の薄膜ヘッド部１ｂの具体的な構成及び製造方法に関して図３から図５を参照しながら説明する。図３は図２のスライダ１の薄膜ヘッド部１ｂの加工状態を説明する断面図、図４は図３のスライダ１の薄膜ヘッド部１ｂの加工後の状態を説明する断面図、図５は図３の下部磁気シールド１１の平面図である。
【００２９】
薄膜ヘッド部１ｂは、図３及び図４に示すように、スライダ基板部１ａ上に薄膜プロセスで形成された磁気記録素子２、磁気再生素子３、磁気シールド及び絶縁膜１７から成っている。磁気シールドは磁気再生素子３の上下に形成される上部磁気シールド６及び下部磁気シールド１１から成っている。磁気記録素子２は磁極４とライトコイル１８とから成っている。磁気記録素子２、磁気再生素子３、上部磁気シールド６、下部磁気シールド１１は、絶縁膜１７内に埋設されると共に、一側端部が浮上面９に面している。上部磁気シールド６と下部磁気シールド１１は、磁気再生素子３の上下に配置されている。上部磁気シールド６は磁気再生素子３と磁極４との間に配置され、下部磁気シールド１１は磁気再生素子３とスライダ基板部１ａとの間に配置されている。
【００３０】
磁気記録素子２の磁極４、上部磁気シールド６及び下部磁気シールド１１はパーマロイ（ＮｉＦｅ）などの金属材料で構成され、ライトコイル１８は銅（Ｃｕ）などの金属材料で構成されている。絶縁膜１７はアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）で構成され、スライダ基板部１ａはアルチック（Ａｌ２Ｏ３／Ｔｉｃ）で構成されている。従って、磁極４、上部磁気シールド６及び下部磁気シールド１１は、絶縁膜１７及びスライダ基板部１ａよりも線膨張係数が大きくなっている。
【００３１】
上部磁気シールド６は、第１〜第７実施形態において、下部磁気シールド１１とは基本的な形状が同一（即ち、平面形状の変化及び断面形状の変化が基本的に同一）になっている。以下の説明では、下部磁気シールド１１を代表させて説明するが、上部磁気シールド６の構成も同様になっている。
【００３２】
下部磁気シールド１１は、図５に示すように、中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って徐々にスライダ長手方向の寸法が小さく形成されている。また、下部磁気シールド１１は、スライダ長手方向Ｘに断面した断面積（図３及び図４に示す断面積）が中心部からスライダ幅方向Ｙに離れていくに従って徐々に減少するように形成されている。また、下部磁気シールド１１の浮上面側の端面は、中心部からスライダ基板幅方向Ｙに離れていくに従って、浮上面９から距離が大きくなっている。また、下部磁気シールド１１のスライダ長手方向Ｘに断面した断面積の減少は、下部磁気シールド１１におけるスライダ長手方向Ｘの寸法が一定で且つスライダ厚み方向Ｚの寸法が減少することによりなされている
磁気ヘッドスライダ１の製造方法を説明する。スライダ基板部１ａ上に薄膜プロセスで磁気記録素子２、磁気再生素子３、スライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少される上部磁気シールド６、スライダ長手方向に断面した断面積が中心部からスライダ幅方向に離れていくに従って減少される下部磁気シールド１１及び絶縁膜１７を有する薄膜ヘッド部１ｂを形成する。次いで、加工に使用する潤滑油を常温より低い温度（例えば、０度）にするなどしてスライダ１を低温の状態にすることにより、図３の点線で強調して示す凹み１９を有する薄膜ヘッド部１ｂの形状とする。即ち、記録再生素子３０の部分の表面が周囲の絶縁膜１７よりも凹んだ形状になる。その低温状態で、スライダ基板部１ａ及び薄膜ヘッド部１ｂの表面をラッピング加工することにより、図３の実線に示すような浮上面９を形成する。加工後にスライダ１を常温に戻すことにより、凹み１９に対応する分だけ記録再生素子３０の部分が膨張して盛り上がり、常温において浮上面９に図４の点線に示すような突起２０が形成される。この突起２０は、スライダ長手方向Ｘに対して記録再生素子３０の部分が膨張して盛り上がると共に、スライダ幅方向Ｙに対しても記録再生素子３０の部分が膨張して盛り上がるように形成される。かかる製造方法によれば、ナノメートルオーダーの微小な突起２０を極めて容易に形成することができる。なお、低温にする方法としては、前述のように冷却した潤滑油を用いる他に、加工に使用するラップ盤を冷却すること、スライダ１のホルダーを冷却すること、加工機を低温環境下に置くこと、などの方法が考えられる。
【００３３】
次に、上述した突起２０を生じさせる原因となる図３の凹み１９の詳細に関して図６から図８を参照しながら説明する。図６は図２のスライダ１の薄膜ヘッド部１ｂを低温にした状態を有限要素法で解析した結果を示す図、図７は図６のＸ−Ｘ線における凹み形状を示す図、図８は図６のＹ−Ｙ線における凹み形状を示す図である。なお、図６はスライダ１の周囲温度を２５度から０度に変化させた際に、スライダ１がどのように変形するかを有限要素法を用いて解析した結果を示すものである。また、図６のＸ−Ｘ線はスライダ１の幅方向Ｙの中心（即ち、記録再生素子３０の幅方向Ｙの中心）を通るスライダ長手方向Ｘに延びる線であり、図６のＹ−Ｙ線は磁気再生素子３を通るスライダ幅方向Ｙに延びる線である。
【００３４】
薄膜ヘッド部１ｂを０度まで冷却した場合、図６〜図８に示すように、記録再生素子３０の近傍が約３ｎｍ凹んでいることが確認できる。この薄膜ヘッド部１ｂが０度の状態で、浮上面が平らになるように加工することにより、加工後に常温の２５度に戻した際に、記録再生素子３０の部分が３ｎｍ突出し、突起２０が形成される。
【００３５】
ここで、薄膜ヘッド部１ｂを０度まで冷却した場合のスライダ幅方向Ｙの変形形状は、図６及び図８に示すように、記録再生素子３０の部分が滑らか円弧状で且つ曲率半径の小さい急峻に凹む形状となるため、加工後に常温の２５度に戻した際に、滑らかな円弧状で且つ曲率半径の小さい急峻な円弧面状の突起２０の形成が可能となる。
【００３６】
このような滑らか且つ曲率半径の小さい円弧面状の突起２０の形成により、メニスカス力とファンデルワールス力をスライダ軸受の浮上力より十分小さくすることができる。即ち、磁気ヘッドスライダ１の後側軸受面５ａの記録再生素子３０の近傍を曲率半径の小さい円弧面状の突起２０に形成して軸受面５ａから数ナノメートル突出させ、その頂点近傍に記録再生素子３０を形成することにより、メニスカス力とファンデルワールス力を抑制することができ、磁気ヘッドスライダが磁気ディスク面に接触して生じる大きな摩擦力のために磁気ヘッドスライダが不安定な跳躍振動を発生することを防止できる。
【００３７】
また、円弧面状の突起２０の頂点近傍に記録再生素子３０を設置し、軸受面５ａと磁気ディスク面との隙間を１０ｎｍ以下の隙間で維持する磁気ヘッドスライダ１においては、たとえ円弧面状の突起２０の頂点部とディスク面との間にメニスカスが形成されても、その頂点近傍の合成された曲率半径が小さければ、メニスカス力とファンデルワールス力を空気軸受の浮上力より小さくでき、よって摩擦力も小さくでき、確実に接触跳躍振動を抑圧できる。さらには、円弧面状の突起２０がディスク面に接触した場合にも、円弧面状の突起２０の最大接触応力を平面接触による接触応力より小さくでき、しかも円弧面状の突起２０とディスク面との間に潤滑剤をメニスカス形成によって保持する機能もあるので、スライダ面とディスク面の摩耗耐久性を著しく向上させることができる。メニスカス力やファンデルワールス力による磁気ヘッドスライダ１のディスク面への接触をなくし、またこれらの力による跳躍振動をより確実に抑圧するには、円弧面状の突起２０の実質的な曲率半径をＲ＝１００ｍｍ以下とするのがよい。
【００３８】
なお、本実施形態では、下部磁気シールド１１のスライダ長手方向Ｘに断面した断面積が中心部からスライダ幅方向Ｙに離れていくに従って徐々に減少されているので、図５の一点鎖線で示すような一つの段部を有して断面積が変化する変形例の下部磁気シールド１１’と比較して、突起２０をスライダ幅方向Ｙに滑らかな円弧面で且つ急峻に突出させることができ、メニスカス力やファンデルワールス力による磁気ヘッドスライダ１のディスク面への接触をより一層確実になくすことができる。即ち、変形例の下部磁気シールド１１’では、段部の影響が突起２０に現れてしまう。
（第２〜第７実施形態）
次に、本発明の第２〜第７実施形態について図９〜図１４を用いて説明する。図９〜図１４は本発明の第２〜第７実施形態における下部磁気シールド１１の平面図である。この第２〜第７実施形態は、以下に述べる点で対比する実施形態と相違し、その他の点については対比する実施形態と基本的には同一である。
【００３９】
第２実施形態では、図９に示すように、下部磁気シールド１１の浮上面側の端面と浮上面９との距離がスライダ基板幅方向Ｙに離れていくに従って第１実施形態よりも急に大きくなっている。これによって、突起２０のスライダ幅方向Ｙに対する盛り上がりが第１実施形態よりも急峻にすることができる。
【００４０】
第３及び第４実施形態では、図１０及び図１１に示すように、下部磁気シールド１１の反浮上面側の端面と浮上面９との距離がスライダ基板幅方向Ｙに離れていくに従って小さくなっている。これによっても、第１実施形態と同様な効果を奏することができる。
【００４１】
第５〜第７実施形態では、垂直記録磁気ヘッドに対応した磁気シールド構造に関する。垂直記録磁気ヘッドでは、外部磁界がシールド６、１１や磁極の素子部近くの角部に集中することを防ぐことが必要である。そのために、第５及び第６実施形態では、図１２及び図１３に示すように、浮上面９から広がり角度Ａを３０度以下とした磁気シールド１１としている。また、第７実施形態では、図１４に示すように、段差Ｈ２の高さを約１μmと小さくしている。
（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について図１５を用いて説明する。図１５は本発明の第８実施形態のスライダ１の薄膜ヘッド部１ｂにおける図３に対応する図である。この第８実施形態は、次に述べる点で第１〜第７実施形態と相違するものであり、その他の点については第１〜第７実施形態と基本的には同一であるので、重複する説明を省略する。
【００４２】
この第８実施形態では、熱アクチュエータを用いた浮上量調整スライダ（以後、熱式浮上量調整スライダと呼ぶ）１Ａに第１〜第７実施形態のスライダ１の構成を適用したものである。
【００４３】
磁気ディスク装置の高記録密度化と、それによる装置の大容量化あるいは小型化を実現するためには、スライダ１と磁気ディスク１０との距離（即ち、スライダ浮上量）を縮め、線記録密度を上げることが有効である。従来からスライダ浮上量の設計においては、加工ばらつきや使用環境気圧差、使用環境温度差などによる浮上量低下を見込み、最悪条件でもスライダ１と磁気ディスク１０が接触しないように、浮上量マージンを設けてきた。
【００４４】
そこで、第８実施形態の熱式浮上量調整スライダ１Ａでは、ヘッド個体毎に、または使用環境に応じて浮上量を調整する機能を設けたスライダとし、上記マージンを廃しても、スライダ１と磁気ディスク１０の接触を防ぎつつ、記録再生素子３０の浮上量を大幅に縮めることができるようにしたものである。即ち、第８実施形態の熱式浮上量調整スライダ１Ａは、図１５に示すように、薄膜抵抗体から成る加熱装置２２を記録再生装置３０及び磁気シールド６、１１の近傍に設け、薄膜ヘッド部１ｂの一部を必要に応じて加熱して熱膨張、突出させ、磁気記録素子３０及び磁気再生素子３と磁気ディスク１０との距離を調整するスライダ構造としたものである。この加熱装置２２は、下部磁気シールド１１とスライダ基板部１ａとの間の絶縁膜１７に埋設されている。
【００４５】
この熱式浮上量調整スライダ１Ａでは、加熱した際の突出形状が非常に重要になる。突出形状がスライダ幅方向及び長手方向に大きく広がったなだらか突出形状だと、突出によって新たに生じる空気圧力が大きく、スライダの姿勢角（ピッチ角）が変化してしまうので、突出量がすべては浮上変化量に変換されない。突出形状が急峻であれば、突出によって新たに生じる空気圧力が小さく、スライダ全体の姿勢角がほとんど変わらないので、突出量の大部分が浮上変化量に変換される。そのため、消費電力は低減される。特に、第１〜第３実施形態の磁気シールドの形状は、加熱装置２２による突出形状を急峻にする効果もあるため、熱式浮上量調整スライダの浮上変化効率を向上させ、消費電力を低減する効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の第１実施形態の磁気ディスク装置の斜視図である。
【図２】第１実施形態の磁気ディスク装置に用いるスライダの斜視図である。
【図３】図２のスライダの薄膜ヘッド部の加工状態を説明する断面図である。
【図４】図３のスライダの薄膜ヘッド部の加工後の状態を説明する断面図である。
【図５】図３の下部磁気シールドの平面図である。
【図６】図２のスライダの薄膜ヘッド部を低温にした状態を有限要素法で解析した結果を示す図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ線における凹み形状を示す図である。
【図８】図６のＹ−Ｙ線における凹み形状を示す図である。
【図９】本発明の第２実施形態における下部磁気シールドの平面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態における下部磁気シールドの平面図である。
【図１１】本発明の第４実施形態における下部磁気シールドの平面図である。
【図１２】本発明の第５実施形態における下部磁気シールドの平面図である。
【図１３】本発明の第６実施形態における下部磁気シールドの平面図である。
【図１４】本発明の第７実施形態における下部磁気シールドの平面図である。
【図１５】本発明の第８実施形態のスライダの薄膜ヘッド部における図３に対応する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…磁気ヘッドスライダ、１ａ…スライダ基板部、１ｂ…薄膜ヘッド部、２…磁気記録素子、３…磁気再生素子、４…磁極、５…素子設置面、５ａ、５ｂ、５ｃ…素子設置面構成要素、６…上部磁気シールド膜、７…浅溝面、７ａ、７ｂ…浅溝面構成要素、８…深溝面、９…浮上面、１０…磁気ディスク、１１…下部磁気シールド膜、１２…空気流入端面、１３…磁気ディスク装置、１４…ランプ、１５…ヘッド支持機構（ロードビーム）、１６…ボイスコイルモータ、１７…絶縁膜、１８…ライトコイル、１９…スライダを冷却時の変形形状、２０…スライダ後に形成される曲面突起の形状、２１…空気流出端面、２２…加熱装置、３０…記録再生素子。
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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