(57)【要約】【課題】記憶装置の動作中に浮上量を高速且つ高精度に制御することが可能であり、更には、製造が容易なヘッドスライダおよびその製造方法を提供する。【解決手段】スライダ基板と、前記スライダ基板の端部に配置される第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される圧電体とを備えると共に、前記第１の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積が前記第２の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積よりも大きい作動部と、前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドとを有することを特徴とするヘッドスライダ。【選択図】図５
2009093777.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置される第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される圧電体とを備えると共に、前記第１の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積が前記第２の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積よりも大きい作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドと
を有することを特徴とするヘッドスライダ。
【請求項２】
前記電極の長手方向が、それぞれ、前記スライダ基板と前記磁気ヘッドとを結ぶ方向に沿って延びている
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドスライダ。
【請求項３】
前記第１の電極における電極間方向の厚さが、前記第２の電極における前記一対の電極間方向の厚さよりも厚い
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドスライダ。
【請求項４】
前記一対の電極間に加えた電界によって、前記圧電体が該電界の方向と垂直に歪むとともに、前記磁気ヘッドが該電界方向に沿って移動する
ことを特徴とする、請求項１に記載のヘッドスライダ。
【請求項５】
前記作動部が、前記磁気ヘッドと前記スライダ基板との間に、２以上配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のヘッドスライダ。
【請求項６】
前記駆動部と前記磁気ヘッドの間に、前記圧電体よりもヤング率の低い層が配置されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッドスライダ。
【請求項７】
隣接する前記作動部間に、前記圧電体よりヤング率が低い材料が配置されていることを特徴とする請求項５に記載のヘッドスライダ。
【請求項８】
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置された第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される圧電体とを備える作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドとを有し、
前記一対の電極間方向における前記第１の電極及び前記第２の電極が、それぞれ、印加された電界によって前記圧電体が該電界の方向と垂直に歪むことにより、前記磁気ヘッドが該電界の方向に沿って移動可能な厚さ及び材料からなる
ことを特徴とするヘッドスライダ。
【請求項９】
スライダ基板上に圧電体を形成する工程と、
前記圧電体を凸部に加工する工程と、
前記凸部の一方の側面に、ヤング率と電極間方向の厚さの積が第１の値である第１の電極を形成する工程と、
前記凸部の他方の側面に、ヤング率と電極間方向の厚さの積が前記第１の値よりも小さい第２の値である第２の電極を形成する工程と、
前記凸部、前記第１の電極及び前記第２の電極が形成されたスライダ基板に、磁気ヘッドを形成する工程と
を有することを特徴とするヘッドスライダの製造方法。
【請求項１０】
情報の記録及び再生を行うための記憶媒体と、該記憶媒体に対向するように配置されたヘッドスライダとを備える記憶装置において、
前記ヘッドスライダは、
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置された第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極間に配置される圧電体とを備えると共に、前記第１の電極におけるヤング率と一対の電極間方向の厚さとの積が前記第２の電極におけるヤング率と一対の電極間方向の厚さとの積よりも大きい作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドと
を有することを特徴とする記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記憶装置に用いられるヘッドスライダ、ヘッドスライダの製造方法、及びヘッドスライダ備える記憶装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年のハードディスク装置（ＨＤＤ）をはじめとする記憶装置（記憶媒体駆動装置）においては、記録密度の増加のためにヘッドスライダと記憶媒体との間隔、すなわち、ヘッドスライダの浮上量が非常に小さくなっている。また、近年、記憶装置の記録、再生速度の高速化が要求されている。このため、記憶媒体の回転数は大きくなる傾向にある。
【０００３】
このような浮上量の制御のため、様々な試みがなされている。浮上量制御の１つの方法としては、例えば、発熱体、いわゆる熱アクチュエータをヘッドスライダに搭載する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、記憶装置の動作中に熱アクチュエータである電熱線に通電し、熱膨張させる。この熱膨張によりヘッドスライダの磁気ディスク対向面を変形させ、磁気ヘッドの浮上量を制御する。しかしながら、この制御方法は、熱膨張を利用するため応答速度に限界があり、浮上量の変化に対して十分に追随できないという問題がある。
【０００４】
浮上量制御における別の方法として、圧電マイクロアクチュエータ（圧電素子）を利用する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２には、圧電マイクロアクチュエータを基板と磁気ヘッドとの間に設けることによって浮上量を制御する技術が開示されている。具体的には、通電によって当該圧電マイクロアクチュエータを変形させ、この圧電素子の変形によって磁気ヘッドの浮上量制御を行なう。この圧電アクチュエータによる浮上量の制御は、熱アクチュエータを使用する場合と比べて高速に行うことができる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１に開示されたヘッドスライダは、個別或いは列状に切断されたスライダ基板に、接着剤等を用いて圧電アクチュエータを貼り付けることによって作製される。したがって、貼り付けの際の位置合わせが難しく、小型化に限界がある。この位置合わせの困難性は、アセンブリ時における歩留りに影響し、コストを安くすることができないという問題もある。
【特許文献１】特開２００５−１１４１３号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８３２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記問題点に鑑み、本発明は、記憶装置の動作中に浮上量を高速且つ高精度に制御することが可能であり、更には、製造が容易なヘッドスライダおよびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面によると、
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置される第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される圧電体とを備えると共に、前記第１の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積が前記第２の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積よりも大きい作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドと
を有することを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【０００８】
本発明の他の側面によると、
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置された第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される圧電体とを備える作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドとを有し、
前記一対の電極間方向における前記第１の電極及び前記第２の電極が、それぞれ、印加された電界によって前記圧電体が該電界の方向と垂直に歪むことにより、前記磁気ヘッドが該電界の方向に沿って移動可能な厚さ及び材料からなる
ことを特徴とするヘッドスライダが提供される。
【０００９】
本発明の更に他の側面によると、
スライダ基板上に圧電体を形成する工程と、
前記圧電体を凸部に加工する工程と、
前記凸部の一方の側面に、ヤング率と電極間方向の厚さの積が第１の値である第１の電極を形成する工程と、
前記凸部の他方の側面に、ヤング率と電極間方向の厚さの積が前記第１の値よりも小さい第２の値である第２の電極を形成する工程と、
前記凸部、前記第１の電極及び前記第２の電極が形成されたスライダ基板に、磁気ヘッドを形成する工程と
を有することを特徴とするヘッドスライダの製造方法が提供される。
【００１０】
本発明の更に他の側面によると、
情報の記録及び再生を行うための記憶媒体と、該記憶媒体へ情報の記録する又は該記憶媒体の情報を再生するために該記憶媒体に対向するように配置されたヘッドスライダとを備える記憶装置において、
情報の記録及び再生を行うための記憶媒体と、該記憶媒体に対向するように配置されたヘッドスライダとを備える記憶装置において、
前記ヘッドスライダは、
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置された第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極間に配置される圧電体とを備えると共に、前記第１の電極におけるヤング率と一対の電極間方向の厚さとの積が前記第２の電極におけるヤング率と一対の電極間方向の厚さとの積よりも大きい作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドと
を有することを特徴とする記憶装置が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のヘッドスライダは、スライダ基板と磁気ヘッドとの間に、ユニモルフ構造の圧電素子を含む作動部を設けることにより、記憶装置の動作中に、ヘッドスライダの浮上量を高速且つ高精度に制御することが可能である。
【００１２】
また、本発明のヘッドスライダの製造方法によれば、微小部品同士を位置合わせして接着する工程がないため、一般的な半導体製造プロセスにより、歩留まりの高い状態で、容易に製造することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
まず、本発明のヘッドスライダの使用態様である磁気ディスク装置について、図１及び図２を用いて簡単に説明する。図１は、本発明のヘッドスライダを用いた磁気記録装置（ハードディスクドライブ：ＨＤＤ）を示す概略図である。
【００１４】
図１に示した磁気ディスク装置１０１は、外装として図に示すようなハウジング１０２を有する。ハウジング１０２の内部には、回転軸１０３に装着されて矢印１２０の方向に回転する磁気ディスク１０４と、磁気ディスク１０４に対して情報記録と情報再生を行う磁気ヘッドが搭載されたヘッドスライダ１０５と、ヘッドスライダ１０５を保持するサスペンション１０６と、サスペンション１０６が固定されてアーム軸１０７を中心に磁気ディスク１０４の表面に沿って移動するキャリッジアーム１０８と、キャリッジアーム１０８を駆動する電磁アクチュエータ１０９とが設けられている。なお、ハウジング１０２にはカバー（図示せず）が取り付けられて、ハウジング１０２とカバーで形成された内部空間に上述の構成部品が収容される。
【００１５】
磁気ディスク装置１は更に、図２に示すように、磁気ディスク装置１０１の動作を制御する制御部１１０を有する。制御部１１０は、例えばハウジング１０２内部に設けられたコントロールボード（不図示）に搭載される。制御部１１０は、図２に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１１２、ＣＰＵ１１２が処理するデータ等を一時的に記憶させておくＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１４、制御用のプログラム等を格納するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１１５、外部に対して信号の入出力を行う入出力回路１１９、これらの回路間で信号を伝送するバス１１７等から構成される。
【００１６】
また、図２に示すように、ヘッドスライダ１０５はスライダ基板１０５ａに形成された磁気ヘッド１０５ｂを有する。磁気ヘッド１０５ｂは、例えば、制御回路１１０内の入出力回路１１９と配線１１１ａ、１１１ｂによって接続され、磁気ディスク１０４への情報の記録（ライト動作）及び磁気ディスク１０４に記憶された情報の再生（リード動作）を行う。このリード動作またはライト動作を行う際に、電磁アクチュエータ１０９によってキャリッジアーム１０８が駆動され、磁気ヘッド１０５ｂを磁気ディスク１０４上の所望のトラックに移動する。
−ヘッドスライダ−
以下、本発明のヘッドスライダについて、実施形態を挙げて説明する。
【００１７】
図３は、本発明のヘッドスライダの一実施形態であるヘッドスライダの概略構造を示した斜視図である。図３に示すように、ヘッドスライダ１０５は、スライダ基板（以下、単に基板と呼称する場合がある。）１０５ａ、アクチュエータ１０５ｃ、及び磁気ヘッド１０５ｂを含む。アクチュエータ１０５ｃはスライダ基板１０５ａの端部に配置される。また、アクチュエータ１０５ｃを挟んでスライダ基板１０５ａの反対側には、絶縁層７及び磁気ヘッド１０５ｂが配置されている。磁気ヘッド１０５ｂは、素子１０５ｄ及び絶縁層８を含んでなる。すなわち、素子１０５ｄはアクチュエータ１０５ｃ挟んでスライダ基板１０５ａの反対側に位置している。絶縁層７はアクチュエータ１０５ｃに設けられた電極パッド１４及び１７とそれぞれ電気的に接続されたビア１４ｓ及び１７ｓを備える。また、磁気ヘッド１０５ｂの絶縁層８は、表面に、ビア１４ｓ及び１７ｓとそれぞれ電気的に接続された外部端子１４ｔ及び１７ｔを備える。
【００１８】
スライダ基板１０５ａは、例えばアルチック（Ａｌ２Ｏ３−ＴｉＣ）材等のセラミックから構成される。アルチック材は、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）と炭化チタン（ＴｉＣ）の焼成物であり、セラミックの一種である。
【００１９】
図４は、本発明のヘッドスライダ、及び本発明の磁気ヘッドスライダを備えた磁気ヘッド支持体の一実施形態を示す模式的断面図である。なお、磁気ヘッド支持体はＨＧＡ（Ｈｅａｄ  Ｇｉｍｂａｌ  Ａｓｓｅｍｂｌｙ）とも呼ばれる。
【００２０】
図４に示すように、磁気ヘッド支持体１２１とは、一般に、サスペンション６にヘッドスライダ１０５及びベースプレート（不図示）等を取り付けた構造体のことをいうが、ヘッドスライダ１０５を取り付ける前の状態、すなわち、サスペンション１０６のみを磁気ヘッド支持体という場合もある。更には、サスペンション１０６にヘッドスライダ１０５又はベースプレート（不図示）のいずれか一方を取り付けた構造体のことを、磁気ヘッド支持体１２１いう場合もある。ここで、サスペンション１０６は、例えば厚さ２０μｍのステンレス鋼からなる板状部材である。ベースプレート（不図示）は、図１に示されるようにサスペンション１０６をキャリッジアーム１０８の一端に接合するための部品である。ヘッドスライダ１０５は、キャリッジアーム１０８の他方の端に取り付けられる。なお、ヘッドスライダ１０５は磁気ディスク表面１０４ｃと対向する位置に配置される。
【００２１】
また、図４に示すように、磁気ディスクが矢印１２０の方向に回転することによって、ヘッドスライダ１０５の浮上面１０５ｆの下側に気流４０が流入する。そして、この気流４０の流れによってヘッドスライダ１０５が浮力を生じ、ヘッドスライダ１０５が磁気ディスク１０４の表面１０４ｃから浮上する。アクチュエータ１０５ｃの駆動により、磁気ヘッド１０５ｂは磁気記録媒体方向（矢印Ｄ方向）に変位する。
【００２２】
図５は、図４におけるヘッドスライダの部分Ａを拡大した模式的断面図である。アクチュエータ１０５ｃは、記憶装置内部において作動させることにより、記憶媒体１０４と磁気ヘッド１０５ｂとの間の間隔を制御する働きを有する。アクチュエータ１０５ｃは、圧電体６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ（以下、圧電体６と総称する場合がある。）、第１の電極９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ（以下、第１の電極９と総称する場合がある。）、第２の電極１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ（以下、第２の電極１０と総称する場合がある。）、樹脂１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ（以下、樹脂１１と総称する場合がある。）を含んでなる。圧電体６は、弾力性を有する第１の電極９と第２の電極１０とからなる一対の電極に挟まれている。この一対の電極９、１０と圧電体６からなる部分１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄは、本発明のヘッドスライダにおける作動部に対応する。以下、この部分１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄを作動部１８と総称する場合がある。
【００２３】
尚、本実施形態において作動部はアレイ状に複数配置されているが、本発明のヘッドスライダは、少なくとも一つ作動部を含んでいればよい。磁気ヘッド１０５ｂに作用させる力が大きく、浮上量の高速制御に寄与する点から、作動部がアクチュエータ１０５ｃ複数設けられたヘッドスライダが好ましい。
【００２４】
第１の電極９は第２の電極１０よりも外力に対して変形しにくい。換言すれば、第１の電極９は第２の電極１０よりも潰れ難い。この変形しにくさは、電極のヤング率（伸び弾性率）と、厚さとの積で定量的に表すことができる。例えば、第１の電極９と第２の電極１０とが同じ材料からなる場合、図５に示されるように、第１の電極９が第２の電極１０よりも厚いことにより、第１の電極９は第２の電極１０よりも変形しにくくすることができる。また、別の実施形態として、例えば、第１の電極９と第２の電極１０とが同じ厚さであっても、第１の電極９のヤング率が、第２の電極１０のヤング率よりも高いヘッドスライダが挙げられる。この実施形態においても第１の電極９は第２の電極１０よりも変形しにくい。
【００２５】
第１の電極９及び第２の電極１０に使用可能な材料として、導電性の材料が挙げられる。例えば、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）等の金属が挙げられ、更に、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物、炭化タングステン（ＷＣ）等の炭化物、或いは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等の酸化物も使用可能である。
【００２６】
また、上記電極は２層以上の積層構造を有していてもよい。この場合、圧電体６と接する層に上記導電性の材料が用いられる。その他の層の材料は絶縁体でも良く特に限定されない。２層以上の積層構造を有する電極の変形しにくさは、積層構造を構成する各層のヤング率と厚さの積の和で定量的に表すことができる。
【００２７】
圧電体６は、圧電材料からなる。この圧電体６に使用可能な圧電材料としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３ＰＺＴ）、或いは、チタン酸ジルコン酸ランタン鉛（（Ｐｂ，Ｌａ）（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３ＰＺＴ）、Ｎｂ添加ＰＺＴ、さらにはＰＮＮ−ＰＺＴ｛Ｐｂ（Ｎｉ，Ｎｂ）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３｝、ＰＭＮ−ＰＺＴ｛Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３｝等のペロブスカイト酸化物が挙げられる。また、これら材料の他に、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）なども使用可能である。
【００２８】
圧電体６、第１の電極９、及び第２の電極１０からなる部分は、ユニモルフ型圧電素子と呼ばれる。図６は、ユニモルフ型圧電素子の動作を示す概念図である。
【００２９】
ユニモルフ型圧電素子１３は、圧電体６のｄ３１方向の変位（いわゆる、圧電横効果又はｄ３１効果）を利用して屈曲変位を起こさせる構造を有するアクチュエータである。図６（ａ）に示すように、圧電体６は、第１の電極９と第２の電極１０とにより圧電体６に印加される電界Ｅによって、電界Ｅと垂直な方向に縮む力が働くが、電極９および電極１０が圧電体の変形を拘束しようとする。電極９と電極１０とでは電極９の方が剛性が高いために変形量が小さく、その結果、（ｂ）のごとく第１の電極９を上向きとする凸形状に変形する。
【００３０】
図６（ｃ）は、基板と磁気ヘッドとの間に挟まれたユニモルフ型圧電素子を示す概念図である。ユニモルフ型圧電素子（作動部）１３の一方の端には基板１０５ａが配置され、もう一方の端には磁気ヘッド１０５ｂが配置される。基板１０５ａは、上述のとおり、硬いアルチックからなる。また、その厚さは１ｍｍ程度である。一方、磁気ヘッド１０５ｂは種々の金属酸化物及び金属からなるが、アルチックよりも軟らかい材料を主に含む。また、その厚さは通常数十μｍ程度と、基板１０５ａに比べて非常に薄い。よって、図６（ｄ）に示すように、圧電素子１３が変形すると、その基板１０５ａ側は基板１０５ａに固定されるためほとんど形状が変化しないのに対し、その磁気ヘッド１０５ｂ側は電界Ｅに平行な方向に大きく変位する。よって、磁気ヘッド１０５ｂも電界Ｅに対して平行な方向に大きく変位する。換言すれば、記憶装置内部において、磁気ヘッド１０５ｂは、記録再生素子と磁気ディスク媒体間方向（スペーシング方向：図６における矢印Ｓ方向）に大きく変位する。ゆえに、磁気ヘッド１０５ｂの素子１０５ｄと記憶媒体１０４との間隔（すなわちヘッドスライダの浮上量Ｆ）は、ユニモルフ型圧電素子１３の浮上面１０５ｆ側で、且つ磁気ヘッド１０５ｂ側の部分Ｂの矢印Ｓ方向の変位量が制御されることによって制御されうる。
【００３１】
例えばｄ１５方向の変位を利用した従来の圧電素子（圧電アクチュエータ）は、圧電体の分極方向と駆動電圧の印加方向とが異なる。このため、製造時に、まず圧電体を分極させて、次いで分極させた圧電体をスライス加工して小さくし、その後小さな圧電体をスライダ基板に接着剤を用いて接着させなければならない。例えば２０μｍ程度に小さく加工された圧電体をスライダ基板に接着させることは、コスト及び歩留りを考慮した場合に困難である。接着剤を用いて圧電体の接着を行うために、圧電体の厚さは少なくとも１００μｍ程度必要である。それでも微小部品の高精度な接着による組み立てであるために、製造コストの大幅アップは避けられない。
【００３２】
一方、ユニモルフ型圧電素子を用いた圧電アクチュエータは、アクチュエータの製造プロセス全てを基板ウエハ上で実施できるため、アクチュエータと磁気ヘッドを連続して形成することができる。なお、アクチュエータの製造プロセスは後述の「ヘッドスライダの製造方法」で詳しく述べる。このようなプロセスは、スライダに接着剤を用いてアクチュエータを個別に貼り付ける従来のプロセスに比べて、アクチュエータを小さく形成することができる。例えば、図５におけるアクチュエータの厚さＨは、数μｍ〜数十μｍ程度に小さく形成できる。
【００３３】
アクチュエータにより動かされる部分、すなわち、磁気ヘッド及びアクチュエータの部分の共振周波数がアクチュエータを駆動させる駆動周波数に近い場合、そのアクチュエータにより動かされる部分の共振によって、アクチュエータの正常な駆動が阻害される場合がある。そこで、そのような影響を受けずに制御を行なうことができるようにするために、アクチュエータにより動かされる部分の共振周波数よりも低い周波数でアクチュエータを駆動することが要求される。本実施形態のヘッドスライダは、スライダ基板と磁気ヘッドとの間にアクチュエータを配置させているため、アクチュエータにより動かされる部分の形状が小さく、当該部分の共振周波数が高い。したがって、このアクチュエータ、すなわち圧電素子の駆動周波数を高く設定できる。このように、圧電素子の駆動周波数を高く設定することができると、磁気ヘッドの浮上量の制御を高速且つ高精度で行なうことが可能となる。より具体的には、気圧の変化、熱膨張、ヘッドクラッシュによる衝撃や記憶装置のモータによる振動など、様々な要因による、スライダの浮上面（図４における１０５ｆ）と記憶媒体（図４における１０４）との間の距離は変化に対応して、容易に浮上量を補正することが可能である。さらに、磁気ディスクのうねりや局所的な凹凸、回転軸のブレなどによるディスクが1回転する間に生じる浮上量の変動にも高速に対応して、浮上量を安定化させることができる。
【００３４】
また、ユニモルフ型圧電素子を用いたアクチュエータを用いることにより、浮上量の制御に充分な変位量が得られる。例えば、図７に示すような、磁気ヘッド１０５ｂ、アクチュエータ１０５ｃ及びアルチック基板１０５ａからなるスライダについて、電極間に３０Ｖの電界を印加したときの点Ｂにおけるスペーシング方向（矢印Ｓ方向）の変位量をシミュレーションにより求めた。アクチュエータ１０５は、幅（図７におけるＷ２）１５μｍのＰＺＴからなる圧電体、幅（図７におけるＷ３）５μｍのＮｉからなる第１の電極、及び幅（図７におけるＷ４）が０．１μｍの第２の電極からなり、厚さ（図７におけるＨ）が２０μｍである作動部が、幅（図７におけるＷ１）５μｍの樹脂を間に挟んで４つ列配置されたものとした。但し、作動部１８ａの下部及び１８ｄの上部に配置された樹脂の厚さＷ１’は５μｍだった。このスライダについて、電極間に３０Ｖの電界を印加するシミュレーションを行った結果、点Ｂにおいてスペーシング方向（矢印Ｓ方向）に１４．９ｎｍの変位量が得られることが分った。ヘッド浮上量は現状１０ｎｍ程度であり、この変位量は浮上量制御に充分である。
【００３５】
図９は、図３〜図５におけるヘッドスライダのアクチュエータ１０５ｃについて、第１の電極と第２の電極、及びこれらに電気的に接続された電極線及び電極パッドの配置のみを示した概念的斜視図である。
【００３６】
第１の電極９は、電極線１５及び電極パッド１７と電気的に接続されている。電極パッド１７は、ヘッドスライダ１０５のサスペンション１０６側に位置し、サスペンション上に形成された配線から電位が供給される。そして、制御回路１０からの電位が電極パッド１７を介して電極線１５及び電極パッド１７に供給される。電極線１５は、電極パッド１７から各電極9にビアを介して接続する配線パターンである。電極９は、電極線１５の複数の箇所から分岐した板状の配線パターンである。
【００３７】
第２の電極１０は、電極線１６及び電極パッド１４と電気的に接続されている。電極パッド１４は、ヘッドスライダ１０５のサスペンション１０６側に位置し、図示しない配線を介して制御回路１０からの電位が供給される。電極線１６は、電極パッド１４から各電極１０にビアを介して接続する配線パターンである。また、第２の電極１０は、電極線１６の複数の箇所から分岐した板状の配線パターンである。
【００３８】
第１の電極９と第２の電極１０は、いずれか一方が圧電体６にマイナス側の電位を与える電極であり、他方が圧電体６にプラス側の電位を与える電極である。通常、第１の電極にマイナス側電位が供給され、第２の電極にプラス側の電位が供給される。この場合、マイナス側の電位は、例えば磁気ディスク装置１０１の接地電位（グランド電位）である。
【００３９】
本実施形態のヘッドスライダについて、再び図５を用いて説明する。隣り合う作動部１８の間には樹脂１１が配置されている。（例えば、作動部１８ａと１８ｂとの間には樹脂１１ｂが配置されている。）樹脂１１は、電気的な絶縁性を有し、圧電材料以外の材料からなり、且つ第１の電極９、第２の電極１０及び圧電体６よりも変形しやすい（柔軟性が高い）ものであればよい。樹脂１１に使用可能な材料は、例えば、ウレタン、ポリイミド、エポキシ、アラミド系樹脂等が挙げられ、耐熱性の点から、ポリイミド系樹脂が好ましく用いられる。また、圧電体よりヤング率が低い絶縁材料であれば、樹脂以外の材料も使用できる。例えば、発泡ガラスなどの微小の気泡を多く含むセラミックスでも良い。アクチュエータ１０５ｃとスライダ基板１０５ａとの間には絶縁層６’が設けられている。絶縁層６’は、アルチックなど導電性を有する材料からなるスライダ基板１０５ａと第１の電極９または第２の電極１０との電気的な短絡を防止する働きを有する。絶縁層６’に使用可能材料は、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではないが、例えば圧電体６に使用される上記圧電材料の他、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化チタン（ＴｉＯ２）等が挙げられる。中でも、後述するヘッドスライダの製造方法に示すように、製造工程を増やすことなく絶縁層を設けることができる点から、圧電体６に使用される圧電材料を、圧電体６と一体化させて設けることが好ましい。
【００４０】
磁気ヘッド１０５ｂは、記憶装置内において、記憶媒体に情報を記録する又は記録媒体の情報を再生するために設けられる。磁気ヘッド１０５ｂは、素子１０５ｄ及び絶縁層８を含んでなる。磁気ヘッド１０５ｂの厚さは、例えば３０μｍ程度である。
【００４１】
素子１０５ｄは、記憶装置内部において、記憶媒体に情報を記録する又は再生するために設けられる素子である。例えば、磁気ディスク装置に用いられる素子としては、記録媒体に情報を書き込む働きを有する記録素子、及び記録媒体に記録された磁気情報を電気信号として取り出す働きを有する、再生素子が挙げられる。記録素子は、例えば、ライトコイル、主磁極層、及び補助磁極層を含んでなる。ライトコイルは磁束を発生させる機能を有する。主磁極層は、ライトコイルにおいて発生した磁束を収容し、その磁束を磁気ディスクに向けて放出する機能を有する。補助磁極層は主磁極層から放出された磁束を磁気ディスクを経由して環流させる機能を有する。再生素子として、例えばＭＲ素子（磁気抵抗効果素子）などが挙げられる。素子１０５ｄは記録素子及び再生素子のうち少なくとも一方を有していればよく、その両方を有していてもよい。
【００４２】
絶縁層８は、アクチュエータ１０５ｃと磁気ヘッド１０５ｂとの間、及び複数の素子間を電気的且つ磁気的に絶縁するために設けられる。絶縁層８は、絶縁材料からなる、例えば厚さ１〜５０μｍ程度の膜である。絶縁層８に使用可能な材料としては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）、酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等の金属酸化物など、非磁性且つ非導電性の材料が挙げられる。
【００４３】
磁気ヘッド１０５ｂの層構成は特に限定されるものではなく、磁気記憶装置に用いられる磁気ヘッドを用途に合わせて設けることができる。浮上ヘッドの層構成及び製造方法の詳細については本明細書では省略する。
【００４４】
アクチュエータ１０５ｃと磁気ヘッド１０５ｂとの間には、アクチュエータ１０５ｃと磁気ヘッド１０５ｂとの間を磁気的且つ電気的に絶縁するための絶縁層７が設けられている。絶縁層７は、絶縁材料からなる、例えば厚さ０．１〜５０μｍ程度の膜である。絶縁層７に使用可能な材料としては、例えばアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）や酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）等、非磁性且つ非導電性の材料が挙げられる。
【００４５】
図８は、磁気ヘッド１０５ｂ、樹脂層１３１、アクチュエータ１０５ｃ及びアルチック基板１０５ａを備えるヘッドスライダを示す模式図である。図８に示すごとく、アクチュエータ１０５ｃと絶縁層７の間に樹脂層１３１を形成しても良い。樹脂層１３１は、電気的な絶縁性を有し、圧電体６よりもヤング率が低く変形しやすい（柔軟性が高い）材料であればよい。樹脂層１３１に使用可能な材料は、例えば、ウレタン、ポリイミド、エポキシ、アラミド系樹脂等が挙げられ、耐熱性の点から、ポリイミド系樹脂が好ましく用いられる。また、樹脂層１３１の代わりに、例えば、発泡ガラスなどの微小の気泡を多く含むセラミックスのような圧電体よりヤング率が低い絶縁材料からなる層を設けても良い。
【００４６】
アクチュエータ１０５ｃの樹脂層１３１に接する部分は圧電体６、第１の電極９、第２の電極１０、樹脂１１など変形しにくさが異なる材料からなる。よって、圧電体６に電圧を印加することにより作動部１８が変形すると、電圧印加前は平坦なアクチュエータ１０５ｃの樹脂層１３１に接する部分が平坦ではなくなる。樹脂層１３１は柔軟性が高い材料からなるため、隣接するアクチュエータ１０５ｃの変形に対して追従することが容易である。よって、単位印加電圧あたりのスペーシング方向へのアクチュエータ１０５ｃの変形量はより大きくなる。
【００４７】
一方、図７に示すような、アクチュエータ１０５ｃと磁気ヘッド１０５ｂとの間に樹脂層１３１が設けられていないヘッドスライダは、樹脂層１３１が設けられたことを除き図７と同様の構成を備えたヘッドスライダと比較して、アクチュエータ１０５ｃの磁気ヘッド１０５ｂに接する部分の変形が抑制される。
【００４８】
図８に示すような構成を有するヘッドスライダについて、電極間に３０Ｖの電界を印加したときの点Ｂにおけるスペーシング方向（矢印Ｓ方向）の変位量をシミュレーションにより求めた。アクチュエータ１０５は、上記図７に示したヘッドスライダと同様に、幅（図８におけるＷ２）１５μｍのＰＺＴからなる圧電体、幅（図８におけるＷ３）５μｍのＮｉからなる第１の電極、及び幅（図８におけるＷ４）が０．１μｍの第２の電極からなり、厚さ（図８におけるＨ）が２０μｍである作動部が、幅（図８におけるＷ１）５μｍの樹脂を間に挟んで４つ列配置されたものとした。作動部１８ａの下部及び１８ｄの上部に配置された樹脂の厚さＷ１’は５μｍだった。樹脂層１３１の厚さH’が０．１、１、１０、１００μｍである４種類のスライダについてシミュレーションを行った。表１はシミュレーションの結果得られた、樹脂層１３１の厚さと磁気ヘッドの点Ｂにおけるスペーシング方向（矢印S方向）の変位量との関係を示す表である。
【００４９】
【表１】
2009093777.tif 000003
アチュエータと磁気ヘッドの間にヤング率の低い樹脂層を形成したスライダは、樹脂層１３１を備えていないスライダよりも変位量が大きかった。
【００５０】
以上より、アチュエータと磁気ヘッドの間にヤング率の低い樹脂層を形成したスライダは、ヤング率の低い樹脂層を供えていないスライダに比べて、所望の変位量になるように制御するのに必要な印加電圧は低く、消費電力も低いと考えられる。
【００５１】
本実施形態のヘッドスライダについて、再び図３を用いて説明する。ビア１４ｓ及び１７ｓ並びに外部端子１４ｔ及び１７ｔは、導電性を有する材料を用いて形成することができる。導電性を有する材料としては、例えば、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）等の金属が挙げられ、更に、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物、炭化タングステン（ＷＣ）等の炭化物、或いは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等が挙げられる。このようなヘッドスライダは、表面に作動部の電極に電圧を印加するための外部端子が備えられているため、サスペンションへ実装された後に電気的接続を行うことが容易である。よって、本実施形態のヘッドスライダは、本実施形態のヘッドスライダを用いた記憶装置の製造効率、歩留りの向上に寄与する。
【００５２】
図１０は、ヘッドスライダの先端から見た、素子１０５ｄと作動部１８の位置関係を示す模式図である。本実施形態のヘッドスライダは、作動部１８が、基板１０５ａ（図示せず）と素子１０５ｄとの間に挟まれている。作動部１８、基板１０５ａ及び素子１０５ｄがこのような位置関係であるヘッドスライダは、作動部１８の変位量に対する素子１０５ｄの変位量が大きく、動作効率が高いため、浮上量の制御の高速化に寄与する点から好ましい。尚、本発明のヘッドスライダは、基板１０５ａと素子１０５ｄは必ずしも作動部１８を挟んでいなくてもよい。
【００５３】
本実施形態のヘッドスライダは、基板と磁気ヘッドとの間にユニモルフ型圧電素子を設けることにより、圧電素子のサイズが小さくできる。圧電素子のサイズが小さいことにより、磁気ヘッドのスペーシング方向の共振周波数を高くすることができる。この共振周波数が高いため、記憶装置内部に記憶媒体に対向する位置にヘッドスライダを配置して用いる際に、圧電素子の駆動周波数を高く設定できる。圧電素子の駆動周波数が高く設定できると、記憶装置の使用時の気圧の変化、熱膨張などによる、スライダの浮上面（図４における１０５ｆ）と記憶媒体（図４における１０４）との間の距離の変化に起因する浮上量の変化の補正、及び衝撃や記憶装置の振動など、加速度による浮上量の変化の補正を精密かつ高速に行うことができる。更に、本実施形態のヘッドスライダを用いた記憶装置は、記憶装置の落下時に加わる強い衝撃により、ヘッドが記憶媒体に接触し、記憶媒体を傷つけること（いわゆるヘッドクラッシュ）を防ぐことも可能である。さらに、磁気ディスクのうねりや局所的な凹凸、回転軸のブレなどによるディスクが１回転する間に生じる浮上量の変動にも精密かつ高速に対応して、浮上量を安定化させることができる。
【００５４】
さらに、本実施形態のヘッドスライダはユニモルフ型圧電素子に設けられた磁気ヘッド全体が平行移動するため、熱アクチュエータのようにリード部とライト部の突き出し量の差が生じないというメリットも有する。
−ヘッドスライダの製造方法−
本発明のヘッドスライダの製造方法は、基板ウエハ上に、圧電体、第１の電極、及び第２の電極を含んでなる圧電素子を備えた圧電アクチュエータを構成する各層を、成膜プロセス及び微細加工プロセスからなる薄膜形成プロセスを用いてそれぞれ直接形成する。このため、アクチュエータと磁気ヘッドは連続して形成されうる。
【００５５】
成膜プロセスとして、例えば電界めっき法、無電解めっき法等のめっき法、スパッタリング法や蒸着等のＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、スピン方式、ディップ方式、スプレー方式等の塗布法、厚膜印刷法などが挙げられ、目的に応じて適宜選択される。微細加工プロセスには、例えばイオンミリング等のミリングやダイシングソーなどによる加工や、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）法などの研磨が含まれる。
【００５６】
アクチュエータの形成方法として、基板ウエハ上に直接形成する製造方法は、個別のスライダに接着剤を用いて個別のアクチュエータを貼り付け、さらに個別の磁気ヘッドを貼り付ける従来のプロセスに比べて、高歩留まり、低コスト化が可能となる点から好ましい。その他、得られたヘッドスライダについては、上記本発明のヘッドスライダの実施形態において述べた効果と同様の効果を奏する。
【００５７】
以下、本発明のヘッドスライダの製造方法について、実施形態を挙げて説明する。図１１は、本発明のヘッドスライダの製造方法の一実施形態を示す、工程毎の模式的断面図である。以下、工程ごとに説明する。
（１）圧電体形成工程
まず、図１１（ａ）のようにスライダ基板７１上に圧電体７２を設ける。スライダ基板７１及び圧電体７２に使用可能な材料は、上記ヘッドスライダの説明で記載したものと同様のものを用いることができる。
【００５８】
スライダ基板として、例えばウエハ状のアルチック（Ａｌ２Ｏ３・ＴｉＣ）基板が用いられる。このアルチック基板７１は、全製造工程が終わった後で、図５におけるヘッドスライダ１０５の基板１０５ａを構成するものである。
【００５９】
圧電体７２は、全製造工程が終わった後、図５におけるヘッドスライダ１０５を構成する圧電体６を構成するものである。また、圧電体７２は全製造工程が終わった後で、図５におけるヘッドスライダ１０５の絶縁層６’を構成してもよい。
【００６０】
この圧電体７２を形成する方法としては特に限定されないが、スパッタリング法、ゾルゲル法、パルスレーザ蒸着法、ＭＯＣＶＤ法、厚膜印刷法、グリーンシート積層法、或いは、エアロゾルデポジション法などが使用可能である。この圧電体７２に使用可能な圧電材料としては、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３ＰＺＴ）、Ｎｂ添加ＰＺＴ、さらにはＰＮＮ−ＰＺＴ｛Ｐｂ（Ｎｉ，Ｎｂ）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３｝、ＰＭＮ−ＰＺＴ｛Ｐｂ（Ｍｇ，Ｎｂ）Ｏ３−ＰｂＴｉＯ３−ＰｂＺｒＯ３｝等のペロブスカイト酸化物が挙げられる。また、これら材料の他に、ニオブ酸カリウム（ＫＮｂＯ３）や窒化アルミニウム（ＡｌＮ）なども使用可能である。圧電体７２の厚さＨ’は、例えば２５μｍ程度である。
（２）圧電体加工工程
次いで、形成された圧電体７２を加工し、図１１（ｂ）のように凸形状の圧電体７３を形成する。加工方法は特に限定されるものではないが、例えばダイシングソー、ミリング、リアクティブイオンエッチングなどが使用可能である。凸部７３ａは、例えば幅Ｗ２が１０μｍ、深さＨが２０μｍ程度である。また、凸形状間のピッチＰは１５μｍ程度である。
（３）第１の電極形成工程
次いで、形成された凸形状の圧電体７３上に、第１の電極を形成するため、図１１（ｃ）のように、第１の導電体層７４を形成する。本実施形態において、第１の電極の潰れ難さは、後述の第２の電極の潰れ難さよりも大きい。すなわち、第１の電極のヤング率と厚さとの積は、後述の第２の電極のヤング率と厚さの積よりも大きい。
【００６１】
第１の導電体層７４は、全製造工程が終わった後で、図５におけるヘッドスライダ１０５の第１の電極９を構成する導電性の材料からなる。すなわち、第１の導電体層７４に使用可能な材料として、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）等の金属が挙げられる。更に、第１の導電体層７４に使用可能な材料として、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物、炭化タングステン（ＷＣ）等の炭化物、或いは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等も挙げられる。これらの形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、電界めっき法、無電解ニッケルめっき法等のめっき法、スパッタリング法等のＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などが挙げられる。中でも無電界ニッケルめっき法を用いて第１の導電体層７４を形成することが、コスト的に好ましい。
【００６２】
次いで、第１の導電体層７４を加工し、図１１（ｄ）のように第１の導電体層７５が所望の厚みになるように、溝７５ｂを形成する。このとき、圧電体の凸部７３ａの側面のうち、片面にのみ第１の導電体層が残るように加工する。加工方法は、特に限定されるものではないが、例えば、ダイシングソーやミリング等が挙げられる。第１の導電体層７５の厚さは例えば５μｍ程度である。
【００６３】
なお、第１の電極は後述の第２の電極形成工程、樹脂形成及び研磨工程を経て得られる。本工程における第１の導電体層７５は、第１の電極９１を構成する主な層である。また、第１の導電体層７４を加工するのと同時に凸部７３ａも加工することにより、幅Ｗ２’が調節されてもよい。
（４）第２の電極形成工程
次いで、図１１（ｅ）のように、第１の導電体層７５及び凸部７３を覆うように、第２の導電体層７６を形成する。本実施形態において、第２の電極の潰れ難さは、前記第１の電極の潰れ難さよりも小さい。すなわち、第２の電極のヤング率と厚さとの積は、前記第１の電極のヤング率と厚さの積よりも小さい。
【００６４】
第２の導電体層７６は、全製造工程が終わった後で、ヘッドスライダ１０５の第２の電極１０を構成する導電性の材料からなる。すなわち、第１の導電体層７４に使用可能な材料として、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、イリジウム（Ｉｒ）等の金属が挙げられる。更に、第１の導電体層７４に使用可能な材料として、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物、或いは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）等も挙げられる。これらの形成方法は特に限定されるものではないが、例えば、電界めっき法、無電解ニッケルめっき法等のめっき法、スパッタリング法等のＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法、ＭＯ−ＣＶＤ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法等のＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などが挙げられる。中でも、スパッタリング法を用いてニッケル薄膜からなる第２の導電体層７６を形成することが、第１の電極よりも潰れ難さが小さい第２の電極を形成することが容易な点から好ましい。第２の導電体層の厚さは、通常第２の電極と同じであり、例えば０．１μｍ程度である。
【００６５】
次いで、図１１（ｅ）の第２の導電体層７６のうち溝部７６ｂの底面を加工し、図１１（ｆ）のように、第２の導電体層７７を形成する。加工方法は、特に限定されるものではないが、例えば、イオンミリング等のミリングやダイシングソーなどが挙げられる。
（５）樹脂形成及び研磨工程
次いで、図１１（ｆ）の溝部７７ｂに樹脂７８を埋める。樹脂７８としては、樹脂７８は、電気的な絶縁性を有し、圧電材料以外の材料からなり、且つ第１の電極７５、第２の電極７７及び圧電体７３よりも変形しやすい（柔軟性が高い）ものであればよい。樹脂を埋める方法は特に限定されるものではないが、例えば、スピン方式、ディップ方式、スプレー方式等が挙げられる。樹脂７８の厚さＷ１は例えば５μｍ程度である。
【００６６】
その後、第１の導電体層７５及び第２の導電体層７７が形成された凸部７３ａの上面を、凸部７３ａが露出するまで研磨して、図１１（ｇ）に示すように、第１の導電体層７５及び第２の導電体層７７からなる厚電極９１と、第２の導電体層７７からなる薄電極９２を形成し、スライダ基板上７１にアクチュエータ９５を形成した積層物を得た。研磨方法は特に限定されるものではないが、例えば、ＣＭＰ（化学的機械的研磨）法を用いることができる。
（６）磁気ヘッド形成工程
次いで、図１１（ｈ）に示すように、上記積層物上にアルミナなどの絶縁膜７９を形成した後、通常のヘッド作成プロセスにより磁気ヘッド８０を形成する。磁気ヘッド８０の層構成は特に限定されるものではなく、磁気記憶装置に用いられる磁気ヘッドを用途に合わせて設けることができる。磁気ヘッドの層構成及び製造方法の詳細については本明細書では省略する。
【００６７】
尚、絶縁膜７９を形成する前に、上記積層物上に圧電体７３よりもヤング率が低い層（図示せず。）を形成してもよい。この層は、上記ヘッドスライダにおける樹脂層１３１の説明で述べたように、電気的な絶縁性を有し、圧電体７３よりもヤング率が低く変形しやすい（柔軟性が高い）ものであればよい。ヤング率が低い層は、スピンコート、ディップ、気相重合などの中から用いる材料に応じて適宜選択される手段によって形成されうる。
【００６８】
更に、スライダの浮上面を形成するための公知の加工を行い、本実施形態のヘッドスライダは完成する。
−記憶装置−
本発明の記憶装置は、基板と磁気ヘッドとの間にユニモルフ構造の圧電素子を設けたヘッドスライダを備えることにより、圧電素子のサイズが小さくできる。その他、本発明の記憶装置は、上記本発明のヘッドスライダの実施形態において述べた効果と同様の効果を奏する。
【００６９】
本発明の記憶装置の実施形態である磁気記録装置については、図１、図２、図４を参照して概要を説明しているため、詳細な説明は省略する。なお、記憶装置の製造方法については、公知技術を参照すればよい。
【００７０】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００７１】
（実施例１）
実施例１のヘッドスライダの形成方法を、図１１を用いながら説明する。
【００７２】
まず、図１１（ａ）に示すように、アルチックからなるスライダ基板７１上に、圧電体７２として、ＣＶＤ法により厚さＨ’が２５μｍのＰＺＴ膜（ヤング率：６５ＧＰａ）を形成した。次いで、形成した圧電体７２を、ダイシングソーで加工して、図１１（ｂ）に示すように、幅Ｗ２が１０μｍ、高さＨが２０μｍの凸部７３ａ及び幅Ｗ５が２０μｍ、深さＨが２０μｍの溝７３ｂにより構成される、ピッチＰが３０μｍの凹凸パターン７３を形成した。次いで、加工された圧電体７３上に無電解Ｎｉめっき処理が行われ、図１１（ｃ）に示すように、溝７３ｂが、第１の導電体層７４としてＮｉめっき（ヤング率：２２０ＧＰａ）で埋められた。次いで、第１の導電体層７４に対してダイシングソーで幅Ｗ６が１５μｍとなるように溝加工を行い、図１１（ｄ）に示すように、厚さＷ３が５μｍの第１の導電体層７５を形成した。次いで、図１１（ｅ）に示すように、第１の導電体層７５及び圧電体層７３を覆うように、ＤＣスパッタを用いて、第２の導電体層７６として厚さＷ４が０．１μｍのＮｉ薄膜（ヤング率：５０ＧＰａ）を形成した。次いで、イオンミリングを用いて第２の導電体層７６の溝底面が除去することにより、図１１（ｆ）に示すように第２の導電体層７７が形成された。次いで、溝７７ｂを、図１１（ｇ）に示すようにポリイミドからなる樹脂（ヤング率：０．５ＧＰａ）７８で埋め、更に表面をＣＭＰにより研磨した。この研磨処理により、圧電体の凸部７３ａを挟む、第１の導電体層７５及び第２の導電体層７７からなる厚電極（第１の電極）９１と、第２の導電体層７７からなる薄電極（第２の電極）９１が形成された。次いで、図１１（ｈ）に示すように、アルミナ膜をＲＦマグネトロンスパッタで形成した後、通常のヘッド作成プロセスにより磁気ヘッド素子を作成した。更に、アルチック基板の所定の場所にスライダの浮上面を形成するための通常の加工を行った。得られたヘッドスライダについて、レーザードップラー法により磁気ヘッド部分のスペーシング方向の共振周波数を測定したところ、約５ＭＨｚだった。
【００７３】
このようにして作成したヘッドスライダ、及び従来の熱アクチュエータによる浮上量制御機構を有するヘッドスライダを、浮上評価装置を用いて、単位変位量あたりの消費電力、及び、浮上量の制御が可能な、第１の電極及び第２の電極に印加する交流電界の周波数の最大値（駆動限界周波数）を評価した。駆動周波数が１ｋＨｚのとき、同じ変位量を得るのに、実施例１のヘッドスライダは熱突き出しのヘッドの１／１０００以下の消費電力で駆動できた。また、実施例１のヘッドスライダの駆動限界周波数は、熱突き出しヘッドの駆動限界周波数より１００倍以上高かった。
（実施例２）
実施例２のヘッドスライダの形成方法を図１１を用いながら説明する。
【００７４】
まず、図１１（ａ）に示すように、アルチックからなるスライダ基板７１上に、圧電体７２として、印刷法でＰＮＮ−ＰＺＴ系圧電セラミックス粉末のペーストを印刷し、１１００℃で焼成後、ＨＩＰ（高温静水圧プレス）処理を行い、空隙のない緻密なＰＮＮ−ＰＺＴ圧電セラミック層（ヤング率：５５ＧＰａ）を形成した。圧電体７２の厚さＨ’は２５μｍとした。以下の工程は実施例１と同様に行われ、実施例２のヘッドスライダが得られた。得られたヘッドスライダのスペーシング方向の共振周波数は約５ＭＨｚだった。
【００７５】
このようにして作成したヘッドスライダ、及び従来の熱アクチュエータによる浮上量制御機構を有するヘッドスライダを、浮上評価装置を用いて、単位変位量あたりの消費電力、及び駆動限界周波数を評価した。駆動周波数が１ｋＨｚのとき、同じ変位量を得るのに、実施例２のヘッドスライダは熱突き出しのヘッドの１／１０００以下の消費電力で駆動できた。また、実施例１のヘッドスライダの駆動限界周波数は、熱突き出しヘッドの駆動限界周波数より１００倍以上高かった。
（実施例３）
実施例３のヘッドスライダの形成方法を図１１を用いながら説明する。
【００７６】
まず、図１１（ａ）に示すように、アルチックからなるスライダ基板７１上に、圧電体７２として、ＲＦマグネトロンスパッタ法により厚さ１０μｍのＰＺＴ膜（ヤング率：６５ＧＰａ）を形成した。次いで、形成した圧電体７２を、ダイシングソーで加工して、図１１（ｂ）に示すように、幅Ｗ２が１０μｍ、高さＨが１０μｍの凸部７３ａ及び幅Ｗ５が１０μｍ、深さＨが１０μｍの溝７３ｂにより構成される、ピッチＰが２０μｍの凹凸パターンを形成した圧電体７３を得た。次いで、圧電体７３上に無電解Ｎｉめっき処理が行われ、図１１（ｃ）に示すように、溝７３ｂがＮｉ（ヤング率：２２０ＧＰａ）で埋められた。次いで、ダイシングソーを用いて、第１の導電体層７４に対して幅５μｍ、凸部７３ａに対して幅５μｍの溝加工を行い、図１１（ｄ）に示すように、第１の導電体層７５として厚さＷ３が５μｍのＮｉめっき層、及び圧電体膜７３ａとして厚さＷ２’が５μｍのＰＺＴ膜を形成した。以下の工程は実施例１と同様に行われ、実施例３のヘッドスライダが得られた。得られたヘッドスライダのスペーシング方向の共振周波数は約５ＭＨｚだった。
【００７７】
このようにして作成したヘッドスライダ、及び従来の熱アクチュエータによる浮上量制御機構を有するヘッドスライダを、浮上評価装置を用いて、単位変位量あたりの消費電力、及び駆動限界周波数を評価した。駆動周波数が１ｋＨｚのとき、同じ変位量を得るのに、実施例３のヘッドスライダは熱突き出しのヘッドの１／１０００以下の消費電力で駆動できた。また、実施例３のヘッドスライダの駆動限界周波数は、熱突き出しヘッドの駆動限界周波数より１００倍以上高かった。
（実施例４）
実施例１と同様の方法で、図１１（ｇ）に示されるような積層体を形成した。その後、厚さ約２μｍのポリイミド膜をスピンコートにより塗布し、加熱キュアした（図示せず）。その後、図１１（ｈ）に示すように、このポリイミド膜上にアルミナ膜をＲＦマグネトロンスパッタで形成した後、通常のヘッド作成プロセスにより磁気ヘッド素子を作成した。以下の工程は実施例１と同様に行われ、実施例４のヘッドスライダが得られた。得られたヘッドスライダのスペーシング方向の共振周波数は約５ＭＨｚだった。また、実施例４のヘッドスライダが実施例１のヘッドスライダと同じ変位量を得るのに必要な印加電圧は、実施例１のヘッドスライダに必要な印加電圧の約６０％だった。
【００７８】
このようにして作成したヘッドスライダ、及び従来の熱アクチュエータによる浮上量制御機構を有するヘッドスライダを、浮上評価装置を用いて、単位変位量あたりの消費電力、及び駆動限界周波数を評価した。駆動周波数が１ｋＨｚのとき、同じ変位量を得るのに必要な実施例４のヘッドスライダの消費電力は、熱突き出しのヘッドの１／１０００以下であり、実施例１のヘッドスライダの半分以下だった。また、実施例４のヘッドスライダの駆動限界周波数は、熱突き出しヘッドの駆動限界周波数より１００倍以上高かった。
【００７９】
ここで再び、本発明の詳細な特徴を改めて説明する。
（付記１）
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置される第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される圧電体とを備えると共に、前記第１の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積が前記第２の電極におけるヤング率と前記一対の電極間方向の厚さとの積よりも大きい作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドと
を有することを特徴とするヘッドスライダ。
（付記２）
前記電極の長手方向が、それぞれ、前記スライダ基板と前記磁気ヘッドとを結ぶ方向に沿って延びている
ことを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記３）
前記第１の電極における電極間方向の厚さが、前記第２の電極における前記一対の電極間方向の厚さよりも厚い
ことを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記４）
前記一対の電極間に電界をかけると前記圧電体が該電界と垂直方向に歪むことにより、前記磁気ヘッドが該電界方向へ移動することを特徴とする、付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記５）
前記一対の電極と前記スライダ基板との間に絶縁層を有する
ことを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記６）
前記磁気ヘッドと前記作動部との間に電気的な絶縁層を有し、
前記絶縁層は導電性をそれぞれ有する第１のビア及び第２のビアを有し、
前記作動部が前記第１の電極と電気的に接続された第１の端子と、前記第２の電極と電気的に接続された第２の端子とを有し、
前記磁気ヘッドが、その表面に、前記第１の端子と前記第１のビアを介して電気的に接続された第３の端子と、前記第２の端子と前記第２のビアを介して電気的に接続された第４の端子とを有することを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記７）
前記作動部が、前記磁気ヘッドと前記スライダ基板との間に、２以上配置されている
ことを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記８）
前記作動部と前記磁気ヘッドとの間に、前記圧電体よりもヤング率の低い層が形成されていることを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記９）
隣接する前記作動部間に、前記圧電体よりヤング率が低い材料が配置されている
ことを特徴とする付記７に記載のヘッドスライダ。
（付記１０）
前記一対の電極が、ニッケルを含んでなる
ことを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記１１）
前記磁気ヘッドが情報の記録を行うための記録部又は情報の再生を行うための再生部を有し、
前記作動部が、前記スライダ基板と記録部の間に、或いは、前記スライダ基板と前記再生部の間に挟まれていることを特徴とする付記１に記載のヘッドスライダ。
（付記１２）
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置された第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極の間に配置される圧電体とを備える作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドとを有し、
前記一対の電極間方向における前記第１の電極及び前記第２の電極が、それぞれ、印加された電界によって前記圧電体が該電界の方向と垂直に歪むことにより、前記磁気ヘッドが該電界の方向に沿って移動可能な厚さ及び材料からなる
ことを特徴とするヘッドスライダ。
（付記１３）
前記作動部と前記磁気ヘッドとの間に、前記圧電体よりもヤング率の低い層が形成されていることを特徴とする付記１２に記載のヘッドスライダ。
（付記１４）
スライダ基板上に圧電体を形成する工程と、
前記圧電体を凸部に加工する工程と、
前記凸部の一方の側面に、ヤング率と電極間方向の厚さの積が第１の値である第１の電極を形成する工程と、
前記凸部の他方の側面に、ヤング率と電極間方向の厚さの積が前記第１の値よりも小さい第２の値である第２の電極を形成する工程と、
前記凸部、前記第１の電極及び前記第２の電極が形成されたスライダ基板に、磁気ヘッドを形成する工程と
を有することを特徴とするヘッドスライダの製造方法。
（付記１５）
前記電極の長手方向が、それぞれ、前記スライダ基板と前記磁気ヘッドとを結ぶ方向に沿って延びていることを特徴とする付記１４に記載のヘッドスライダの製造方法。
（付記１６）
前記磁気ヘッドを形成する工程の前に、前記圧電体よりヤング率が低い層を形成する工程を有することを特徴とする付記１３記載のヘッドスライダの製造方法。
（付記１７）
前記圧電体、前記第１の電極、前記第２の電極及び前記磁気ヘッドは、薄膜形成プロセスを用いて形成されることを特徴とする付記１４に記載のヘッドスライダの製造方法。
（付記１８）
情報の記録及び再生を行うための記憶媒体と、該記憶媒体に対向するように配置されたヘッドスライダとを備える記憶装置において、
前記ヘッドスライダは、
スライダ基板と、
前記スライダ基板の端部に配置された第１及び第２の電極からなる一対の電極と、前記一対の電極間に配置される圧電体とを備えると共に、前記第１の電極におけるヤング率と一対の電極間方向の厚さとの積が前記第２の電極におけるヤング率と一対の電極間方向の厚さとの積よりも大きい作動部と、
前記作動部を間に挟んで前記スライダ基板の反対側に配置された磁気ヘッドと
を有することを特徴とする記憶装置。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明のヘッドスライダを用いた磁気記録装置を示す概略図である。
【図２】本発明のヘッドスライダを用いた磁気記録装置を示す概略図である。
【図３】本発明のヘッドスライダの一実施形態であるヘッドスライダの概略構造を示した斜視図である。
【図４】本発明のヘッドスライダ、及び本発明の磁気ヘッドスライダを備えた磁気ヘッド支持体の一実施形態を示す模式的断面図である。
【図５】図４におけるヘッドスライダの部分Ａを拡大した模式的断面図である。
【図６】ユニモルフ型圧電素子の動作を示す概念図である。
【図７】ユニモルフ型圧電素子を備えるアクチュエータのシミュレーションを行ったヘッドスライダの模式図である。
【図８】ユニモルフ型圧電素子を備えるアクチュエータのシミュレーションを行ったヘッドスライダの模式図である。
【図９】図３及び図４におけるヘッドスライダにおけるアクチュエータを示した概念的斜視図である。
【図１０】ヘッドスライダの先端から見た、素子と作動部の位置関係を示す模式図である。
【図１１】本発明のヘッドスライダの製造方法の一実施形態を示す、工程毎の模式的断面図である。
【符号の説明】
【００８１】
６、６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ    圧電体
６’    絶縁層
７、８    絶縁層
９、９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄ    第１の電極
１０、１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ    第２の電極
１１、１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ    樹脂
１３    ユニモルフ型圧電素子（作動部）
１８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８ｄ    作動部
１４、１７    電極パッド
１４ｓ、１７ｓ    ビア
１４ｔ、１７ｔ    端子
１５、１６    電極線
４０    気流
７１    スライダ基板
７２    圧電体
７３    凸形状の圧電体
７３ａ    凸部
７３ｂ、７５ｂ、７６ｂ    溝部
７４、７５    第１の導電体層
７６、７７    第２の導電体層
７７ｂ    溝部
７８    樹脂
７９、９６    絶縁膜
８０、１０５ｂ    磁気ヘッド
９１    第１の電極（厚電極）
９２    第２の電極（薄電極）
９５、１０５ｃ    アクチュエータ
１０１    磁気ディスク装置（記憶装置）
１０２    ハウジング
１０３    回転軸
１０４    磁気ディスク（記憶媒体）
１０４ｃ    磁気ディスク表面
１０５    ヘッドスライダ
１０５ａ    スライダ基板
１０５ｄ    素子
１０５ｆ    浮上面
１０６    サスペンション
１０７    アーム軸
１０８    キャリッジアーム
１０９    電磁アクチュエータ
１１０    制御部
１１１    配線
１１２    ＣＰＵ
１１４    ＲＡＭ
１１５    ＲＯＭ
１１７    バス
１１９    入出力回路
１２０    磁気ディスクの回転方向
１２１    磁気ヘッド支持体
１３１    樹脂層
【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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