(57)【要約】【課題】磁気ヘッドスライダの縮小化が進むと、加工工程内でのハンドリング作業が難しくなる等、チッピング現象発生率が増加することが予想される。【解決手段】磁気ヘッドスライダ１０は空気流入端面３０と、空気流出端面３２と、浮上面３４と、裏面３６と、両側の側面３８の六面を有し、空気流出端面３２はアルミナ部１４で覆われている。スライダ六面の８つの角部４０と１２本の辺５０すべてに丸みを帯びる加工を施す。８つの角部４０は、空気流入端面３０の四隅と、空気流出端面３２のアルミナ部１４の四隅に存在する。１２本の辺５０は、空気流入端面３０の外周縁に４本、スライダ１２からアルミナ部１４に連続する外周縁に４本、空気流出端面３２のアルミナ部１４の外周縁に４本存在する。全ての角部４０及び全ての辺５０に丸みを付けることにより、応力集中を低くしチッピングの発生率を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
浮上面と、背面と、空気流入端面と、空気流出端面と、両側の側面とを有するスライダと、
該スライダの空気流出端面に形成された薄膜磁気ヘッド部と、を有し、
前記スライダ及び薄膜磁気ヘッド部の８つの角部及び１２本の辺に丸みがつけられていることを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
【請求項２】
前記８つの角部は前記スライダの空気流入端面の四隅の角部と、前記薄膜磁気ヘッド部の空気流出端の四隅の角部であり、前記１２本の辺は前記スライダの空気流入端外周縁の４本の辺と、前記スライダから前記薄膜磁気ヘッド部に連続している外周縁の４本の辺と、前記薄膜磁気ヘッド部の空気流出端外周縁の４本の辺であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項３】
前記角部及び辺の丸みは曲率半径が１０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項４】
前記スライダはアルミナ・チタンカーバイト(Al2O3-TiC)で構成され、前記薄膜磁気ヘッド部は磁気記録再生素子と該磁気記録再生素子を覆うアルミナ(Al2O3)で構成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダ。
【請求項５】
ウェハ上に複数の磁気記録再生素子とアルミナの保護膜を形成するステップと、
前記ウェハをローバーに切り出すステップと、
前記ローバーの磁気ヘッドスライダの浮上面となる面を研磨するステップと、
前記研磨した面に浮上レールを形成するステップと、
前記ローバーを前記磁気記録再生素子毎に切断して個々の磁気ヘッドスライダにするステップと、
前記磁気ヘッドスライダを洗浄槽に投入し、超音波洗浄により８つの角部及び１２本の辺に丸みをつけるステップと、
を含むことを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項６】
前記前記角部及び辺の丸みは曲率半径が１０μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッドスライダ
【請求項７】
前記超音波洗浄は、超音波発信機により音圧を制御し、周波数を秒単位でシフトさせながら行うことを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項８】
前記超音波発信機の周波数を２０ｋＨｚ〜５０ｋＨｚの範囲でシフトさせることを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項９】
前記超音波洗浄は、前記磁気ヘッドスライダを回転及び揺動運動させながら行うことを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッドスライダの製造方法。
【請求項１０】
前記超音波洗浄の後、磁気ヘッドスライダの形状を検査するステップをさらに含み、角部あるいは辺にチッピングが発生している場合は、再度、前記超音波洗浄を行うことを特徴とする請求項５記載の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、薄膜磁気ヘッドを搭載した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】
現在、大容量記憶装置である磁気ディスク装置においては、３．５型（３．５インチ）あるいは２．５型（２．５インチ）サイズの磁気ディスクを用いた磁気ディスク装置が主流になっている。磁気ディスク装置において、磁気ヘッドスライダと磁気ディスクの間に塵埃あるいは粉塵が存在すると、耐摺動信頼性が著しく低下する問題がある。近年、磁気ディスク装置の小型化、大容量化に伴い、磁気ヘッドスライダの小型化、低浮上量化が急速に進み、磁気ヘッドスライダの浮上量は10nm以下に達している。このような磁気ヘッドスライダと磁気媒体の間隔が極めて小さい環境下では、磁気ヘッドスライダ浮上面と磁気媒体表面の清浄性や表面形成の安定性、装置内部材の清浄性や雰囲気環境を総合的に管理することにより、塵埃や粉塵の発生を防止することが求められている。
【０００３】
この粉塵の種類の一つに、磁気ヘッドスライダのエッジやコーナー部分が何らかの作用で欠けて（チッピング）、脱落する現象がある。この磁気ヘッドスライダのチッピングが磁気ディスク装置組立工程以降で発生すると、脱落した部材が磁気ヘッドスライダと磁気ディスク間に存在することになり、浮上安定性を脅かすことになる。また、チッピングの発生した磁気ヘッドスライダは、チッピング部から更に破片が落下する可能性があり、磁気ディスク製品としての仕様を満たすことができないため、スライダ加工工程でチッピングが確認された磁気ヘッドスライダはスライダ最終検査工程で選別除去される。このため、チッピング現象は生産性を大きく低下させる原因となる。
【０００４】
チッピング現象を防止する対策としては、スライサの材質改善、多段切断などの切断方法の変更、研削液の改善、ドレスの改善、ハンドリングのケア徹底などがある。スライサの材質改善については、スライダ加工工程において素子基板を短冊状に切断したローバーから砥石を使ってスライダに切断する際の砥石をより粒径の微細なものに変えることにより、切断域の接触部にかかる垂直方向の摩擦力を減少させている。多段切断などの切断方法の変更については、切断砥石がローバーに接触する際に複数回に分けて往復切断することにより、面応力の開放を促している。ドレスの改善については、切断後砥石に付着した削りカスや砥石バリなどの除去性の向上を図っている。ハンドリングのケアについては、ピンセットをプラスチック製の軟性材料に作業改善するなどしている。このように様々な工程改善を実施しているが、これらの対策はチッピングの発生しやすいポテンシャルを発生しにくくするものでしかなく、構造的にポテンシャルを減少させたり、撲滅するものではない。
【０００５】
特許文献１には、ヘッドスライダ面の磁気記録媒体回転方向に向かう側の角部分の角を取ることにより、磁気記録媒体に対する衝撃が緩和されて磁気記録媒体の傷発生が防止され、また、ヘッドスライダ面の磁気記録媒体回転に対して逃げる側の角部の角を取る構成とすることにより、この角部分の欠けが防止されて磁気ヘッド素子の損傷が防止されることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２６３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在、磁気ヘッドスライダ加工工程に起因するチッピング現象が確認されており、今後、磁気ヘッドスライダの縮小化が進むと、加工工程内でのハンドリング作業が難しくなる等、チッピング現象発生率が増加することが予想される。このような背景のもとに、磁気ヘッドスライダの形状を制御することでチッピング発生要因を減らすことが求められている。
【０００８】
本発明の目的は、磁気ヘッドスライダの角部や辺におけるチッピングの発生を抑制することである。
【０００９】
本発明の他の目的は、角部や辺に丸みを有する磁気ヘッドスライダの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の磁気ヘッドスライダは、浮上面と、背面と、空気流入端面と、空気流出端面と、両側の側面とを有するスライダと、スライダの空気流出端面に形成された薄膜磁気ヘッド部とを有し、前記スライダ及び薄膜磁気ヘッド部の８つの角部及び１２本の辺には丸みが付けられている。
【００１１】
前記角部及び辺の丸みは曲率半径が１０μｍ以上５０μｍ以下であることが望ましい。
【００１２】
本発明の磁気ヘッドスライダの製造方法は、ウェハから切り出したローバーの浮上面となる面を研磨し、浮上レールを形成し、個々の磁気ヘッドスライダに切断した後、磁気ヘッドスライダを洗浄槽に投入し、超音波洗浄により８つの角部及び１２本の辺に丸みを付けるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、磁気ヘッドスライダの角部や辺におけるチッピングの発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図２に本発明が適用される磁気ヘッドスライダの構成の一例を示す。磁気ヘッドスライダ１０は、アルミナ・チタンカーバイト（アルチック材：Al2O3-TiC)等のセラミックからなるスライダ１２と、スライダ１２の空気流出端面に形成されたアルミナ(Al2O3)等からなる薄膜磁気ヘッド部１４とを有する。薄膜磁気ヘッド部１４の中には、磁気記録再生素子である薄膜磁気ヘッド素子１６が形成されている。磁気ディスクと対向する面である浮上面には、磁気ディスク上で所定量だけ浮上するのに必要な浮上レール１８、浅溝レール２０、深溝レール２２が形成されている。
【００１５】
現在このような磁気ヘッドスライダのサイズとしては、ピコスライダと呼ばれるサイズが主流となっており、そのサイズは、長さ:1.25mm、幅:1.00mm、高さ:0.30mmである。また、さらに小型の磁気ヘッドスライダとして、フェムトスライダと呼ばれるものがあり、そのサイズは、長さ:0.85mm、幅:0.70mm、高さ:0.23mmである。
【００１６】
図３に素子形成後のウェハから切り出されたローバー６０の外観を示す。ローバー６０は、約４５個の薄膜磁気ヘッド素子が連結したものであり、長さＬは約２インチで、厚さｔは約０．３ｍｍである。このローバー６０を薄膜磁気ヘッド素子毎にダイシングやワイヤソーで切断して図２に示したような個々の磁気ヘッドスライダ１０にする。
【００１７】
図４に、スライダ加工工程の最終段階であるスライダ最終検査工程で実際に確認されたチッピングの例を示す。図４は磁気ヘッドスライダ（ピコスライダ）の空気流出端右下部分の図であるが、アルミナで形成されている薄膜磁気ヘッド部１４の角部と、下辺にチッピング１５が発生している。スライダ加工工程で発生し、最終検査工程で確認されるチッピングは、ローバー６０から磁気ヘッドスライダ１０に切断するところから、スライダ最終検査前までの工程で発生する可能性がある。スライダ最終検査工程における実際の磁気ヘッドスライダ（ピコスライダ）の機種毎における浮上面のチッピング発生率の推移を図５に示す。機種毎に多少のばらつきはあるものの、チッピング不良がスライダ加工工程の歩留まりに数パーセントの影響を及ぼすことがわかる。
【００１８】
今後、フェムトスライダのように現状の磁気ヘッドスライダスケールの縮小化が進むと、スライダ加工工程におけるプロセス技術の微細化がさらに求められ、スライダのハンドリング等ますますチッピングの発生率が増加することが予想される。チッピングの発生を防止するための、そのスライダ形状を決めるうえで、実際にどの部分にチッピングが検出されているのかについて調査した結果を以下に述べる。図６に磁気ヘッドスライダ浮上面において実際にチッピングが発生した部位を丸印で示す。また、図７はチッピングが検出されたスライダ数を母数として、エリア毎に検出率を表したものである。図８にスライダ裏面（背面）において実際にチッピングが発生した部位を丸印で示す。図９は図７と同様に裏面についてチッピングが検出されたスライダ数を母数として、エリア毎に検出率を表したものである。
【００１９】
図６よりスライダ浮上面の４つの角部（コーナー）、流出端のアルミナ部（薄膜磁気ヘッド部）１４、ピンセットで接触するカーフ部２４にチッピングの発生頻度が高いことがわかる。アルミナ部１４はアルチック部（スライダ）１２と比較して、脆性材料なため欠けやすい傾向にあると考えられる。図８よりスライダ裏面においても浮上面と同様の傾向を示しており、コーナー部、アルミナ部１４にチッピングが発生しやすいことがわかる。裏面においては浮上面で発生したピンセットに因ると思われるカーフ部２４の欠けは見つからなかったが、これはピンセットで接触する機会が浮上面に比べて少ないからであると考えられる。
【００２０】
次に、これらの浮上面と裏面に発生したチッピングの大きさについて述べる。図１０にスライダ浮上面に発生したチッピングの大きさのトレンドを示す。また、図１１にスライダ裏面に発生したチッピングの大きさのトレンドを示す。図１０よりスライダ浮上面のチッピングは１０μｍ以下であることがわかる。また図１１よりスライダ裏面のチッピングも１０μｍ以下であることがわかる。今回の評価では１０μｍ以上のチッピングは検出されなかったが、１０μｍ以上のチッピングが無いわけではない。ただ、これらの１０μｍ以上のチッピングは、１０μｍ以下の小さなチッピングから進行して段階的に発展し、発生するものであると考えられる。これらのことから、スライダにおけるチッピングは、応力集中の高いコーナー部やエッジ部で主に発生しているため、コーナー部やエッジ部のせん断応力を低くすることでチッピングの発生率を低減できると考えられる。そのため、上記背景技術で述べた切断加工方法でチッピングを低減させる対策だけではなく、スライダの形状構造を変化させることで、ポテンシャルを無くす方向性が有効であると考えられる。
【００２１】
図１に本発明の実施例による磁気ヘッドスライダ１０のイメージ図を示す。図１は図２に対応する図であり、上面が浮上面である。上記したチッピング発生防止の観点から、スライダ六面の８つの角部（コーナー）４０と１２本の辺（エッジ）５０すべてに丸みを帯びる加工を施すこととした。磁気ヘッドスライダ１０は空気流入端面３０と、空気流出端面３２と、浮上面３４と、裏面（背面）３６と、両側の側面３８の六面を有し、空気流出端面３２はアルミナ部１４で覆われている。８つの角部４０は、空気流入端面３０の四隅と、空気流出端面３２のアルミナ部１４の四隅に存在する。１２本の辺５０は、空気流入端外周縁に４本、スライダ１２からアルミナ部１４に連続する外周縁に４本、アルミナ部１４の空気流出端外周縁に４本存在する。８つの角部４０及び１２本の辺５０に丸みを付けることにより、応力集中を低くしチッピングの発生率を低減することができる。ここで、ハンドリング作業は浮上面３４だけではなく裏面３６についても対象となり、実際の評価結果からもチッピングが発生していることから、チッピングは全エッジ及び全コーナーから発生する可能性があるため、これらの全てについて丸みを帯びる加工を施すことが有効である。
【００２２】
図１に示したような形状の磁気ヘッドスライダ１０を作成するための方法を図１２に示す。磁気ヘッドスライダ１０の製造工程は、素子形成工程（ウェハ工程）で完成した素子基板をローバーに切断することから始まり、ローバー表面を研磨し、浮上面のレール形成を行った後、スライダに切断する。そして、スライダ状態で最終洗浄を行い、最終検査工程を通過したものを次のばね接着工程であるＨＧＡ組立工程に出荷するプロセスフローとなっている。
【００２３】
図１２を用いて上記磁気ヘッドスライダ１０の製造方法を具体的に説明する。素子形成工程１００において、ウェハ（基板）上に複数個の薄膜磁気ヘッド素子１６とアルミナ保護膜１４をスパッタ等の薄膜成膜技術とリソグラフィ技術を用いて形成する。
続いて、基板切断工程１０２において、研削砥石やワイヤソ−等の切断技術によって、ウェハを一列ずつ切り出し、図３に示すような複数のヘッド素子が連結した状態のローバー６０と称すブロックにする。
続いて、表面研磨工程１０４において、ローバー６０をポリウレタン系の弾性体を介して研磨治具に保持し、浮上面となる面を研磨定盤に一定荷重で押しつけ、研磨液を滴下しながら研磨する。
ローバー６０の状態で浮上面となる面の研磨が終了した後に、浮上面レール形成工程１０６において、浮上面３４に浅溝レール２０と深溝レール２２をイオンミリングやＲＩＥ等のドライ加工により形成し、浮上レール１８を形成する。
続いて、スライダ切断工程１０８において、ローバー６０を切断位置でダイシングやワイヤソーで切断して、個々の磁気ヘッドスライダ１０に分離する。
次に、磁気ヘッドスライダ１０の六面にある８つのコーナーと１２本のエッジすべてに丸みをつける加工を、スライダ洗浄工程１１０にて行う。スライダ洗浄装置は、洗浄槽、リンス槽、乾燥槽から構成されている。まず、分離した磁気ヘッドスライダ１０を洗浄槽内に投入し（２００）、超音波発振機により音圧を制御し周波数を秒単位でシフトさせながら、回転と揺動運動を随時行うことで磁気ヘッドスライダ１０の全てのコーナーとエッジに均一に丸みを付ける加工を行う（２０２、２０４、２０６）。次にリンス槽に投入し、洗浄工程２００で付着した洗浄成分を除去する（２０８）。続いて乾燥槽に投入して乾燥し、回収する（２１０、２１２）。
最後に最終検査工程１１２において、チッピングが発生しているかどうかの形状検査を行い、合格品については次のＨＧＡ組立工程に搬送し、チッピングが発生しているものについては再度スライダ洗浄工程１１０に戻し、丸みを付ける処理を行う。
【００２４】
図１３に丸みを付けたスライダコーナーの一例を示す。流出端アルミナコーナー部にはっきりと丸みが付いているのがわかる。図１４に、アルミナコーナー部における各超音波周波数による超音波照射時間と丸みの関係を示す。図１４より、超音波照射時間の経過とともに、コーナーの丸み径が増加することがわかる。また、低周波数の場合に、大きな加工効果があることがわかる。前述の評価結果から、ピコスライダの初期チッピングの大きさは１０μｍ以内であるので、丸みの基準をコーナー部及びエッジ部における曲率半径を１０μｍ以上とする。図１５にアルミナ部１４の角部の丸みのイメージを示す。磁気ヘッドスライダ１０のアルミナ部１４の厚さは約５０μｍであるので、曲率半径が１０μｍの丸みのイメージは図１５に示すとおりである。
【００２５】
以上の説明のとおり、本発明の実施例による磁気ヘッドスライダは、全ての角部及び全ての辺に丸みを付けることにより、チッピングが発生するポテンシャル部位を無くす、もしくは低減することができ、チッピングの発生を抑制することができる。したがって、磁気ヘッドスライダの生産性を向上することができ、さらに磁気ディスク装置の耐摺動信頼性を向上することができる。また、上記磁気ヘッドスライダの製造方法によれば、超音波洗浄工程において超音波周波数及び超音波照射時間を制御することにより、全ての角部及び全ての辺に任意の曲率半径の丸みを付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例による磁気ヘッドスライダのイメージ図である。
【図２】本発明が適用される磁気ヘッドスライダの構成図である。
【図３】ローバーの外観図である。
【図４】磁気ヘッドスライダのコーナー及びエッジに発生したチッピングの例を示す図である。
【図５】サンプル別のチッピング発生率の推移を示す図である。
【図６】浮上面のチッピングの発生部位を示す図である。
【図７】図６のエリア毎の検出率を示す図である。
【図８】裏面のチッピングの発生部位を示す図である。
【図９】図８のエリア毎の検出率を示す図である。
【図１０】浮上面に発生したチッピングの大きさの分布を示す図である。
【図１１】裏面に発生したチッピングの大きさの分布を示す図である。
【図１２】本発明の実施例による磁気ヘッドスライダの製造方法の工程図である。
【図１３】コーナー及びエッジ部に丸みを付けた磁気ヘッドスライダの後端部の図である。
【図１４】各超音波周波数による超音波照射時間とエッジ丸みの関係を示す図である。
【図１５】コーナー部の丸みのイメージ図である。
【符号の説明】
【００２７】
１０…磁気ヘッドスライダ、
１２…スライダ（アルチック部）、
１４…薄膜磁気ヘッド部（アルミナ部）、
１５…チッピング、
１６…薄膜磁気ヘッド素子、
１８…浮上レール、
２０…浅溝レール、
２２…深溝レール、
２４…カーフ部、
３０…空気流入端面、
３２…空気流出端面、
３４…浮上面、
３６…裏面（背面）、
３８…側面、
４０…角部（コーナー）
５０…辺（エッジ）、
６０…ローバー。
【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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