JP2003022638A - Thin-film magnetic head and method of manufacturing the same - Google Patents
Thin-film magnetic head and method of manufacturing the sameInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スクドライブ（ＨＤＤ）等に備える浮上型ヘッドを構成
する薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a thin film magnetic head constituting a flying head provided in, for example, a hard disk drive (HDD) and a manufacturing method thereof.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に
は、ヘッドを記録媒体であるハードディスク（ＨＤ）の
ディスク面に対して微小な間隔を保って浮上させる浮上
型ヘッドが備えられているが、近年、浮上型ヘッドとし
ては、ヘッドを小型化し、高密度を達成するためにヘッ
ド素子、コアとなる磁性体やコイルを半導体を作るプロ
セスと同じ方法で形成した薄膜磁気ヘッドが用いられ、
図１２に示すように、この薄膜磁気ヘッド１０１はサス
ペンション１０２によりハードディスクＨＤに対して接
離方向に搖動可能に支持されている。2. Description of the Related Art A hard disk drive (HDD) is equipped with a floating head that floats the head above a disk surface of a hard disk (HD) which is a recording medium with a minute space therebetween. As the die head, a thin film magnetic head is used in which the head element, a magnetic material to be a core and a coil are formed by the same method as a semiconductor manufacturing process in order to miniaturize the head and achieve high density.
As shown in FIG. 12, the thin film magnetic head 101 is supported by a suspension 102 so as to be swingable in a contacting / separating direction with respect to a hard disk HD.
【０００３】ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）は、複
雑で精密な機器であるため、外部からの衝撃や振動に対
して非常に敏感であり、特に、ハードディスクドライブ
（ＨＤＤ）が落下した場合、または振動を与えた場合に
発生する一般的な内部衝撃現象はヘッドストラップと呼
ばれ、磁気ヘッドがディスクの表面をバウンドする現象
である。Since a hard disk drive (HDD) is a complicated and precise device, it is very sensitive to external shocks and vibrations, and in particular, when the hard disk drive (HDD) falls or gives vibration. A general internal shock phenomenon that occurs when a magnetic field is bounced off the surface of the disk is called a head strap.
【０００４】すなわち、図１３に示すように、磁気ヘッ
ド１０１とこれを支持するサスペンション１０２がハー
ドディスク（ＨＤ）上で安定している状態（図１３Ａ）
で衝撃が加わるとこの衝撃によりヘッド１０１がハード
ディスク（ＨＤ）から飛跳ねる（図１３Ｂ）。この磁気
ヘッドが飛跳ねるとサスペンション１０２の反動により
ハードディスク（ＨＤ）のディスク面に衝突し（図１３
Ｃ）、この動作が繰返し行われることにより、磁気ヘッ
ド１がハードディスク（ＨＤ）のディスク面を叩くこと
になり（図１３Ｄ）、ディスク面に傷をつけ、粉塵が発
生する。That is, as shown in FIG. 13, the magnetic head 101 and the suspension 102 supporting the magnetic head 101 are stable on a hard disk (HD) (FIG. 13A).
When a shock is applied, the head 101 jumps from the hard disk (HD) due to this shock (FIG. 13B). When this magnetic head jumps, it collides with the disk surface of the hard disk (HD) due to the reaction of the suspension 102 (see FIG. 13).
C) By repeating this operation, the magnetic head 1 hits the disk surface of the hard disk (HD) (FIG. 13D), scratches the disk surface, and dust is generated.
【０００５】このため、ハードディスク（ＨＤ）に記録
されている記録データに損傷が生じるおそれがあり、ま
た、磁気ヘッド１０１のコーナー部分が欠け落ちて、磁
気ヘッド１０１が損傷を受けるおそれがある。これはハ
ードディスク（ＨＤ）が回転している場合においては、
磁気ヘッド１０１はディスク回転に対して向う側（リー
ディング側）のコーナー部分がディスク面にめり込む状
態となって傷を付け易い傾向がある。As a result, the recorded data recorded on the hard disk (HD) may be damaged, and the corners of the magnetic head 101 may be chipped off and the magnetic head 101 may be damaged. This is when the hard disk (HD) is spinning
The magnetic head 101 tends to be scratched because the corner portion on the side (leading side) facing the rotation of the disk is stuck in the disk surface.
【０００６】また、磁気ヘッド１０１は、ディスク回転
に対して逃げる側（トレーディング側）のコーナー部分
はディスク面から逃げる状態になって傷を付ける可能性
が少ないものとみられているが、ヘッド素子が形成され
ている面には下地層としてアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）膜が
あり、アルミナは脆いためコーナー部分が欠け易い傾向
があり、磁気ヘッド１０１が損傷を受ける一因となる。Further, the magnetic head 101 is considered to be less likely to be scratched because the corner portion on the escape side (trading side) with respect to the rotation of the disk is in a state of escape from the disk surface, but the head element is There is an alumina (Al 2 O 3 ) film as a base layer on the formed surface, and since alumina is brittle, the corner portion tends to be chipped, which is one of the causes of damage to the magnetic head 101.
【０００７】そこで、磁気ヘッドは耐衝撃性の向上を図
る必要があり、このため、従来の磁気ヘッドにおいて
は、耐衝撃性を向上させる構造として、磁気ヘッドの外
周縁全面または、磁気記録媒体に相対するスライダー面
であるエアーベアリングサーフェイス（Ａｉｒ Ｂｅａ
ｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ；以下ＡＢＳ面という）のパ
ターン外周縁全面を大きく面取りする構造、すなわち、
一般的にブレンド加工と呼ばれる加工が主流であった。Therefore, it is necessary to improve the impact resistance of the magnetic head. Therefore, in the conventional magnetic head, as a structure for improving the impact resistance, the entire outer peripheral edge of the magnetic head or the magnetic recording medium is used. Air bearing surface (Air Bear) which is a slider surface facing each other.
ring surface; hereinafter referred to as ABS surface), a structure in which the entire outer peripheral edge of the pattern is largely chamfered, that is,
Processing generally called blend processing was the mainstream.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】ところが、この磁気ヘ
ッド構造を得るためには、図１４に示すように、ヘッド
加工工程の最終工程で磁気ヘッド１０１を１個ずつ治具
１０３にクランプし、図１５に示すように、研磨シート
１０４が貼り付けられた回転体１０５を用いて加工する
必要があり、生産性が非常に悪いという欠点があった。
また、磁気ヘッド１０１は治具１０３にクランプする
際、ハンドリングすることになるが、このハンドリング
により、欠け傷などの不良を誘発し、歩留りを低下させ
る要因にもなっていた。However, in order to obtain this magnetic head structure, as shown in FIG. 14, in the final step of the head processing step, the magnetic heads 101 are clamped one by one on the jig 103, and As shown in FIG. 15, it is necessary to process using the rotating body 105 to which the polishing sheet 104 is attached, and there is a drawback that the productivity is very poor.
In addition, the magnetic head 101 is handled when it is clamped by the jig 103, but this handling also causes defects such as chipping scratches and reduces yield.
【０００９】また、磁気ヘッド１０１の外周全面を大き
く面取りするため、磁気ヘッド１０１の浮上をコントロ
ールするためのＡＢＳ面デザインも制約を受けるという
欠点もあった。同時に加工中にＡＢＳ面に接触する危険
性も高く、接触した場合には保護膜としてコーティング
された例えばダイヤモンドレックカーボン（ＤＬＣ）膜
が剥離し、磁気ヘッドの信頼性が損なわれるという欠点
もあった。Further, since the entire outer peripheral surface of the magnetic head 101 is chamfered, the ABS surface design for controlling the flying of the magnetic head 101 is also restricted. At the same time, there is a high risk of coming into contact with the ABS surface during processing, and if it comes into contact with it, for example, a diamond-rec carbon (DLC) film coated as a protective film will peel off, and the reliability of the magnetic head will be impaired. .
【００１０】さらに、加工条件的にも寸法コントロール
が難しく、加工時間が長くかかること、磁気ヘッド加工
装置の構成が複雑になるなどの欠点もあった。Further, there are drawbacks such that it is difficult to control the dimensions in terms of processing conditions, the processing time is long, and the structure of the magnetic head processing apparatus is complicated.
【００１１】本発明はかかる点に鑑みてなされたもの
で、耐衝撃性が向上し、また、加工工程が簡単化されて
生産効率も改善され、信頼性が高いなどの利点を有する
浮上型ヘッドとしての薄膜磁気ヘッドを提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and has a floating head having advantages such as improved impact resistance, simplified processing steps, improved production efficiency, and high reliability. An object of the present invention is to provide a thin film magnetic head as described above.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、サスペンションにより支持され、回転され
る磁気記録媒体の記録面に対して所要の間隔を保って浮
上して対向する浮上型ヘッドを構成する薄膜磁気ヘッド
であって、この薄膜磁気ヘッドは磁気記録媒体の記録面
に対向するスライダー面の各角部を円弧面状に形成した
構成としたものである。In order to achieve the above object, the present invention is a levitation type which is supported by a suspension and floats and opposes a recording surface of a magnetic recording medium which is rotated and keeps a predetermined distance. A thin film magnetic head constituting a head, in which each corner of a slider surface facing a recording surface of a magnetic recording medium is formed in an arc surface shape.
【００１３】また、上記構成において、薄膜磁気ヘッド
は、スライダー面の全周縁にわたって角を取った構成と
することができる。Further, in the above structure, the thin film magnetic head may have a structure in which the entire peripheral edge of the slider surface is angled.
【００１４】そして、上記のように構成される薄膜磁気
ヘッドは、スライダー面にレジストのパターニングを行
い、このレジストの熱硬化による収縮によりレジスト面
の角を円弧面状に形成し、このレジストをマスクとして
ドライエッチングすることによりレジスト面の形状を転
写し、スライダー面の各角部又はスライダー面の全周縁
にわたって角を取った構成としたものである。この構成
において、ドライエッチングは反応性イオンエッチング
により行うことができるものである。In the thin film magnetic head constructed as described above, resist is patterned on the slider surface, and the corners of the resist surface are formed into arcs by shrinkage of the resist due to thermosetting, and the resist is used as a mask. As a result, the shape of the resist surface is transferred by dry etching, and the corners of the slider surface or the entire peripheral edge of the slider surface are rounded. In this structure, dry etching can be performed by reactive ion etching.
【００１５】以上のように構成される本発明による薄膜
磁気ヘッドは、磁気記録媒体の記録面に対向するスライ
ダー面の各角部を円弧面状に形成した構成としたことに
より、外的衝撃により、薄膜磁気ヘッドが磁気記録媒体
に接触した際の耐衝撃性が向上されて、磁気記録媒体の
傷発生、記録データの損傷及び薄膜磁気ヘッド自体の損
傷が防止される。The thin-film magnetic head according to the present invention constructed as described above has a structure in which each corner portion of the slider surface facing the recording surface of the magnetic recording medium is formed into an arc surface shape, so that it can be protected from an external impact. The impact resistance when the thin-film magnetic head comes into contact with the magnetic recording medium is improved, and the occurrence of scratches on the magnetic recording medium, damage to recorded data and damage to the thin-film magnetic head itself are prevented.
【００１６】特に、ヘッドスライダー面の磁気記録媒体
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、ヘッドスライダー面の磁気記録
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。In particular, by taking an angle at the corner of the head slider surface facing the direction of rotation of the magnetic recording medium, the impact on the magnetic recording medium is mitigated to prevent damage to the magnetic recording medium, and the head slider is also prevented. By arranging the corners of the corners on the side away from the rotation of the magnetic recording medium, chipping of the corners is prevented and damage to the magnetic head element is prevented.
【００１７】そして、ヘッドスライダー面にレジストの
パターニングを行い、レジストの熱硬化による収縮によ
りレジスト面の角部を円弧面状に形成し、このレジスト
をマスクとして反応性イオンエッチング等のドライエッ
チングすることによりレジスト面の形状を転写してスラ
イダー面の各角部又はスライダー面の全周縁にわたって
角を取った構成とするので、スライダー面の全ての角部
又は全周縁を同時に角を取った形状に正確にかつ容易に
形成できて一連のバー状態での加工も可能で生産効率が
大幅に改善できる。Then, the resist is patterned on the surface of the head slider, the corners of the resist surface are formed into an arcuate shape by shrinkage of the resist by thermosetting, and dry etching such as reactive ion etching is performed using this resist as a mask. Since the shape of the resist surface is transferred and the corners of the slider surface or the entire peripheral edge of the slider surface are angled, all corners or the entire peripheral edge of the slider surface must be angled at the same time. It can be formed easily and easily, and it can be processed in a series of bar states, greatly improving production efficiency.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図１
〜図１１を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIG.
~ It demonstrates with reference to FIG.
【００１９】この実施の形態はハードディスクドライブ
（ＨＤＤ）用薄膜ヘッドスライダーに適用する薄膜磁気
ヘッドを構成するものである。This embodiment constitutes a thin film magnetic head applied to a thin film head slider for a hard disk drive (HDD).
【００２０】先ず、本発明を適用する薄膜磁気ヘッドの
概略構成図を図１に示し、磁気記録媒体に相対するスラ
イダー面、いわゆるエアーベアリングサーフェイス（Ａ
ｉｒＢｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆａｃｅ；以下ＡＢＳ面と
いう）に垂直な面による断面図として示している。この
薄膜磁気ヘッド１０は、再生専用の磁気抵抗効果型ヘッ
ド（ＭＲヘッド）１と記録専用のインダクティブ型ヘッ
ド２とを一体に積層形成して成る複合型薄膜磁気ヘッド
である。First, FIG. 1 shows a schematic block diagram of a thin film magnetic head to which the present invention is applied. A slider surface facing a magnetic recording medium, that is, a so-called air bearing surface (A) is shown.
It is shown as a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the irbearing surface (hereinafter referred to as ABS surface). The thin-film magnetic head 10 is a composite thin-film magnetic head formed by integrally laminating a read-only magnetoresistive head (MR head) 1 and a write-only inductive head 2.
【００２１】ＭＲヘッド１は、磁気抵抗効果素子（ＧＭ
Ｒ素子又はＭＲ素子；以下ＭＲ素子という）１４が磁気
記録媒体に相対するＡＢＳ面側に配置され、かつ一方の
端面が磁気記録媒体に対して露出するように構成され
る。具体的には、例えばアルチック（Ａｌ2 Ｏ3 Ｔｉ
Ｃ）等から成る基板１１上に、アルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）
等の軟磁性膜による下層シールド１２が形成されて下部
磁性磁極を構成している。この下層シールド１２の上に
下層ギャップ膜１３を介して磁気抵抗効果を有するＭＲ
素子１４を配置している。このＭＲ素子１４の後方には
ＭＲ素子１４の段着を埋める例えばＡｌ2 Ｏ3 から成る
絶縁膜１５が埋め込まれている。The MR head 1 comprises a magnetoresistive effect element (GM
An R element or an MR element; hereinafter referred to as an MR element) 14 is arranged on the ABS surface side facing the magnetic recording medium, and one end surface is exposed to the magnetic recording medium. Specifically, for example, AlTiC (Al 2 O 3 Ti
C) etc. on the substrate 11 made of alumina (Al 2 O 3 )
The lower shield 12 is formed of a soft magnetic film such as the above to form the lower magnetic pole. An MR having a magnetoresistive effect on the lower shield 12 via a lower gap film 13.
The element 14 is arranged. Behind the MR element 14, an insulating film 15 made of, for example, Al 2 O 3 is buried to fill the step of the MR element 14.
【００２２】ＭＲ素子１４上には、上層ギャップ膜１６
を介して、軟磁性膜による中間シールド１７が設けられ
ている。この中間シールド１７が上部磁性磁極を構成し
ており、下層ギャップ膜１３及び上層ギャップ膜１６に
より、ＭＲヘッド１のギャップが形成されている。An upper gap film 16 is formed on the MR element 14.
An intermediate shield 17 made of a soft magnetic film is provided via the. The intermediate shield 17 constitutes an upper magnetic pole, and the lower gap film 13 and the upper gap film 16 form a gap of the MR head 1.
【００２３】一方、インダクティブ型ヘッド２は、軟磁
性膜からなり、ＭＲヘッド１を構成する中間シールド１
７を下層磁性コアとして、この中間シールド１７上に、
例えばＳｉＯ2 又はＡｌ2 Ｏ3 から成る記録ギャップ膜
１８を有する。この記録ギャップ膜１８上の磁気記録媒
体に相対する先端側には、磁性膜から成る上層ポール１
９が形成されている。この上層ポール１９の後方には、
絶縁層２０が埋め込まれて表面が平坦化されている。こ
の平坦化された面上に導体から成るコイル２１が形成さ
れ、このコイル２１を覆って絶縁膜２２が形成されてい
る。このコイル２１は、図示しないが平面形状がスパイ
ラル状に形成される。そして、このコイル２１を用い
て、インダクティブ型ヘッド２に電磁変換作用によって
信号を供給する。On the other hand, the inductive head 2 is made of a soft magnetic film and constitutes the MR head 1.
7 as the lower magnetic core, on this intermediate shield 17,
For example, it has a recording gap film 18 made of SiO 2 or Al 2 O 3 . On the tip side of the recording gap film 18 facing the magnetic recording medium, the upper pole 1 made of a magnetic film is formed.
9 is formed. Behind this upper pole 19,
The insulating layer 20 is embedded and the surface is planarized. A coil 21 made of a conductor is formed on the flattened surface, and an insulating film 22 is formed so as to cover the coil 21. Although not shown, the coil 21 is formed in a spiral shape in plan view. Then, using the coil 21, a signal is supplied to the inductive head 2 by an electromagnetic conversion action.
【００２４】さらに、絶縁膜２２の上方に、上層ポール
１９に接続して磁性膜から成る上層コア（バックヨー
ク）２３が形成されている。上層ポール１９と上層コア
（バックヨーク）２３により上部磁性コアが構成され
る。上層コア（バックヨーク）２３は後方においては中
間シールド１７と接続されて磁路を形成している。Further, an upper core (back yoke) 23 made of a magnetic film is formed above the insulating film 22 and connected to the upper pole 19. The upper pole 19 and the upper core (back yoke) 23 constitute an upper magnetic core. The upper core (back yoke) 23 is connected to the intermediate shield 17 in the rear to form a magnetic path.
【００２５】このように構成される薄膜磁気ヘッド１０
は、真空薄膜形成技術により形成されるため、狭トラッ
ク化や狭ギャップ化等微細寸法化が容易で、高分解能記
録再生が可能で、高密度磁気記録に対応した磁気ヘッド
となっている。The thin film magnetic head 10 thus constructed
Since it is formed by the vacuum thin film forming technique, it is easy to make a fine dimension such as a narrow track and a narrow gap, high resolution recording / reproducing is possible, and it is a magnetic head compatible with high density magnetic recording.
【００２６】また、このように構成される薄膜磁気ヘッ
ド１０においてコイル１０を２層に形成することができ
る。この場合は、第１のコイルを覆って絶縁膜を形成し
て表面を平坦化し、この平坦化された表面上に第２のコ
イルを第１のコイルと同様に平面形状がスパイラル状に
形成する。そして、この第２のコイルを覆って絶縁膜を
形成し、絶縁膜の平坦化された表面上に軟磁性材料から
成る上層コア（バックヨーク）を形成することにより、
コイルを２層以上に形成した薄膜磁気ヘッドが構成され
る。Further, in the thin film magnetic head 10 thus constructed, the coil 10 can be formed in two layers. In this case, an insulating film is formed to cover the first coil and the surface is flattened, and the second coil is formed on the flattened surface in a planar shape in the same spiral shape as the first coil. . Then, an insulating film is formed to cover the second coil, and an upper core (back yoke) made of a soft magnetic material is formed on the flattened surface of the insulating film.
A thin film magnetic head having a coil formed in two or more layers is constituted.
【００２７】このようにコイルが２層以上の薄膜磁気ヘ
ッドの場合は、コイルが１層の薄膜磁気ヘッドに比較し
て、磁路長が短いままでコイルの巻き数を増やすことが
できて、磁気ヘッドのオーバーライト特性を向上、すな
わち、記録能力を向上させることが可能になる。As described above, in the case of a thin film magnetic head having two or more layers of coils, the number of turns of the coil can be increased while the magnetic path length remains short, as compared with a thin film magnetic head of one layer of coil, It is possible to improve the overwrite characteristic of the magnetic head, that is, the recording ability.
【００２８】次に、本発明の実施の形態を図２〜図１１
を参照して説明するに、この実施の形態の薄膜磁気ヘッ
ドは、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に備える浮上
型ヘッドとして用いるもので、外的衝撃によりヘッドが
ハードディスクに接触した際の耐衝撃性を向上させるよ
うにしたものである。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The thin-film magnetic head of this embodiment is used as a floating head provided in a hard disk drive (HDD), and has improved shock resistance when the head comes into contact with the hard disk due to external shock. It was made to let.
【００２９】図２は本発明の実施の形態の薄膜磁気ヘッ
ドの一例を示すもので、ヘッドがハードディスクに接触
する現象は、特にヘッドのハードディスク回転に向う側
であるリーディング側のエッジから接触することが分か
っており、これを改善する方法として第１コーナー、第
２コーナーに微小な円弧面形状（Ｒ面形状）を形成して
衝撃を緩和するヘッド構造とし更に、安全性を高めるた
めに、対面側（トレーディング側）である第３コーナ
ー、第４コーナーも同様なＲ形状に形成してスライダー
面であるＡＢＳ面の全コーナーがＲ形状のヘッド構造と
したものである。FIG. 2 shows an example of the thin-film magnetic head according to the embodiment of the present invention. The phenomenon that the head contacts the hard disk may be caused especially by contacting from the leading edge of the head, which is the side facing the rotation of the hard disk. It is known, and as a method to improve this, a head structure that forms a minute arcuate surface shape (R surface shape) at the first corner and the second corner to reduce the impact is provided, and in order to enhance safety, the facing surface side The third and fourth corners (on the trading side) are also formed in the same R shape, and all the corners of the ABS surface, which is the slider surface, are R-shaped head structures.
【００３０】すなわち、図２に示す一例の薄膜磁気ヘッ
ド３０も図１に示す薄膜磁気ヘッド１０と同様に再生専
用の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１と記録専用のイン
ダクティブ型ヘッド２とを基板３１に真空薄膜形成技術
により積層形成して成る複合型薄膜磁気ヘッドである。That is, the thin film magnetic head 30 of the example shown in FIG. 2 also has a magnetoresistive effect element (MR element) 1 exclusively for reproduction and an inductive head 2 exclusively for recording as in the thin film magnetic head 10 shown in FIG. 31 is a composite-type thin film magnetic head formed by stacking layers 31 by a vacuum thin film forming technique.
【００３１】この薄膜磁気ヘッド３０の基板３１は所要
の表面積を有し、この表面がハードディスクに対するエ
アーベアリングサーフェイス（ＡＢＳ面）で負圧スライ
ダー面３１ａとなっており、このスライダー面３１ａに
は浮上のための所要形状のＡＢＳパターン面３２が形成
され、基板３１の一端面３１ｂ側にＭＲ素子１とインダ
クティブ型ヘッド２から成るヘッド素子部３３が形成さ
れている。The substrate 31 of the thin film magnetic head 30 has a required surface area, and this surface serves as a negative pressure slider surface 31a as an air bearing surface (ABS surface) for the hard disk, and floats on the slider surface 31a. An ABS pattern surface 32 having a required shape for forming the head element portion 33 including the MR element 1 and the inductive head 2 is formed on the one end surface 31b side of the substrate 31.
【００３２】そして、この薄膜磁気ヘッド３０の負圧ス
ライダー部である基板３１のコーナー部分、すなわち、
スライダー面３１ａのリーディング側３１ｃの第１コー
ナー部３１ｃ1 第２コーナー部３１ｃ2 と共にハードデ
ィスク回転に対して逃げる側であるトレーディング側と
なる基板３１のヘッド素子部３３を形成した一端面３１
ｂ側の両コーナー部である第３コーナー部３１ｂ1 と第
４コーナー部３１ｂ2を半径１０μｍ以上でヘッドの浮
上姿勢に影響しない範囲を上限とする円弧面形状（Ｒ面
形状）に形成したものである。The corner portion of the substrate 31, which is the negative pressure slider portion of the thin film magnetic head 30, that is,
One end surface 31 on which the head element portion 33 of the substrate 31, which is the trading side which is the side that escapes with respect to the rotation of the hard disk, is formed together with the first corner portion 31c 1 and the second corner portion 31c 2 on the leading side 31c of the slider surface 31a.
The third corner portion 31b 1 and the fourth corner portion 31b 2 that are both corner portions on the b side are formed in an arc surface shape (R surface shape) with a radius of 10 μm or more and the upper limit is a range that does not affect the flying posture of the head. Is.
【００３３】この一例の薄膜磁気ヘッド３０を加工する
加工実施例を図３〜図１１を参照して説明する。A working example for working the thin film magnetic head 30 of this example will be described with reference to FIGS.
【００３４】先ず、図３に示すように、基板３１となる
ウェハーをブロック加工した後にＭＲ素子、インダクテ
ィブ型ヘッドを所定のハイトに加工する。First, as shown in FIG. 3, the wafer to be the substrate 31 is processed into blocks, and then the MR element and the inductive head are processed into predetermined heights.
【００３５】次に、図４のＡに示すように、基板ブロッ
ク３１の表面にスライダー形状に合わせたレジスト３４
のパターニングを行う。このレジスト３４の膜厚は、ス
ライダー角部の円弧面形状の半径×レジスト選択比×
１．２の式により決定され、このレジスト膜厚により後
述するスライダー面の角部が円弧面状に最良の状態で形
成される。Next, as shown in FIG. 4A, a resist 34 is formed on the surface of the substrate block 31 in a slider shape.
Patterning is performed. The film thickness of the resist 34 is the radius of the arc surface shape of the slider corner portion × resist selection ratio ×
It is determined by the equation of 1.2, and the corners of the slider surface described later are formed in the best arcuate shape by this resist film thickness.
【００３６】例えば、基板ブロック３１のスライダー角
部のＲ形状を２５μｍの半径で形成する場合は、使用す
るレジスト３４がＲ形状加工に用いるエッチング条件で
選択比がレジスト３４の６に対してスライダーを形成す
る基板３１となるようにウェハー材Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ
が１だとすると、レジスト３４の膜厚は、２５×６×
１．２＝１８０μｍとなる。For example, when the R shape of the corner portion of the slider of the substrate block 31 is formed with a radius of 25 μm, the resist 34 to be used has a selection ratio of 6 for the resist 34 under the etching conditions used for the R shape processing. Wafer material Al 2 O 3 —TiC so as to form the substrate 31 to be formed
Is 1, the film thickness of the resist 34 is 25 × 6 ×
1.2 = 180 μm.
【００３７】このように基板ブロック３１のスライダー
形状に合わせたレジスト３４のパターン面の角部の形状
は図４のＢに示すように各面が直角に交わった形状にな
る。As described above, the shape of the corners of the pattern surface of the resist 34 matching the slider shape of the substrate block 31 is a shape in which the surfaces intersect at right angles as shown in FIG. 4B.
【００３８】このように基板ブロック３１のスライダー
形状に合わせたレジスト３４のパターニングを行った
後、図５のＡに示すようにレジスト３４を約２００℃で
熱硬化する。このレジスト３４を熱硬化することによ
り、レジスト３４は、図５のＢに示すように収縮してレ
ジスト３４のパターン面の角部３４ａが円弧面状にな
る。After patterning the resist 34 in accordance with the slider shape of the substrate block 31 as described above, the resist 34 is thermally cured at about 200 ° C. as shown in FIG. 5A. By thermally curing the resist 34, the resist 34 contracts as shown in FIG. 5B, and the corners 34a of the pattern surface of the resist 34 become arcuate surfaces.
【００３９】この状態でレジスト３４のパターン面を図
６および図７に示すようにドライエッチングである反応
性イオンエッチングによりエッチングしてレジスト３４
のパターン面の形状をＡｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣの基板ブロッ
ク３１の表面に転写する。In this state, the patterned surface of the resist 34 is etched by reactive ion etching which is dry etching as shown in FIGS.
The shape of the pattern surface is transferred to the surface of the substrate block 31 of Al 2 O 3 —TiC.
【００４０】この後、図８および図９のＡに示すように
基板ブロック３１からレジスト３４を剥離すると、図９
のＢに示すように、熱硬化で角が円弧面状（Ｒ形状）に
なったレジスト３４のパターンが転写され、レジスト３
４が存在していた部分の下地部面すなわちスライダー面
３１ａは４辺の角部３１ｃ1 ，３１ｃ2 ，３１ｂ1 ，３
１ｂ2 の角が取れたＲ形状になる。After that, when the resist 34 is peeled from the substrate block 31 as shown in FIG. 8 and FIG.
As shown in B of No. 3, the pattern of the resist 34 whose corners are formed into an arc surface (R shape) by heat curing is transferred, and the resist 3
The surface of the underlying portion, that is, the slider surface 31a in which 4 was present was the corners 31c 1 , 31c 2 , 31b 1 , 3 of the four sides.
It becomes an R shape with the corners of 1b 2 removed.
【００４１】このように形成された基板ブロック３１の
スライダー面３１ａに図１０に示すように、通常のＡＢ
Ｓパターン３２の形成のためのレジスト３５をグルーブ
パターンでパターニングを行い、その後、エッチングす
る。On the slider surface 31a of the substrate block 31 thus formed, as shown in FIG.
A resist 35 for forming the S pattern 32 is patterned with a groove pattern and then etched.
【００４２】このレジスト３５のグルーブパターンによ
りエッチングを行った後、レジスト３５を剥離すれば、
図１１に示すように、ＡＢＳパターン面３２が形成され
たスライダー面３１ａが形成される。このスライダー面
３１ａの形成においていわゆる２段堀りが現在主流であ
るため、この２段堀りを行うには、もう一段の溝が必要
となるので、この場合は、前述したレジスト３５による
グルーブパターンでのパターニングとエッチングを行
い、その後のレジスト３５の剥離動作をもう一度繰り返
して行う。After etching with the groove pattern of the resist 35, the resist 35 is peeled off.
As shown in FIG. 11, the slider surface 31a on which the ABS pattern surface 32 is formed is formed. Since so-called two-step digging is currently the mainstream in forming the slider surface 31a, another groove is needed to perform this two-step digging. In this case, the groove pattern formed by the resist 35 is used. Patterning and etching are performed, and the subsequent peeling operation of the resist 35 is repeated once again.
【００４３】以上のようにして前述した図２に示すよう
な所要形状のＡＢＳパターン３２を有するスライダー面
３１ａを持つ薄膜磁気ヘッド３０が形成される。As described above, the thin film magnetic head 30 having the slider surface 31a having the ABS pattern 32 of the required shape as shown in FIG. 2 is formed.
【００４４】以上の薄膜磁気ヘッド３０の製作工程にお
いて、基板ブロック３１のスライダー面３１ａの角部を
Ｒ形状に形成する工程におけるエッチングの条件は、例
えば、
ワークプリベークを７５℃で２０分間行う。
レジストを塗布する。
露光は０．７ｓｅｃ／Ｓｈｏｔで行う。
現像を１％炭酸カルシウム溶液中で行う。
ポストベークを２００℃で２０分間行う。
エッチングをエッチングパワー７５０Ｖ／６００ｍ
Ａ（エッチングレート２８μｍ／Ｍｉｎ）でエッチング
時間１分で行う。
レジスト剥離をエタノール超音波洗浄により１０分
間行う。In the manufacturing process of the thin film magnetic head 30 described above, the etching conditions in the step of forming the corners of the slider surface 31a of the substrate block 31 into the R shape are, for example, work prebaking at 75 ° C. for 20 minutes. Apply resist. The exposure is performed at 0.7 sec / Shot. Development is carried out in a 1% calcium carbonate solution. Post bake is performed at 200 ° C. for 20 minutes. Etching etching power 750V / 600m
A (etching rate 28 μm / Min) and etching time 1 minute. The resist is stripped by ultrasonic cleaning with ethanol for 10 minutes.
【００４５】以上のようにして形成する薄膜磁気ヘッド
３０は、基板ブロック３１のスライダー面３１ａの角部
のみＲ形状を形成するため、基板ブロック３１の前述し
た加工は、各ブロック毎に行うことなく、一連のバー状
態での加工も可能で、生産効率が大幅に改善できる。The thin-film magnetic head 30 formed as described above forms the R shape only at the corners of the slider surface 31a of the substrate block 31, so that the above-described processing of the substrate block 31 is not performed for each block. Also, it is possible to process in a series of bars, which can greatly improve the production efficiency.
【００４６】以上のように形成される薄膜磁気ヘッド３
０は、基板３１のスライダー面３１ａの角部のみＲ形状
に形成するので、スライダー面３１ａのＡＢＳパターン
面３２の形状への影響が小さく、浮上設計への制約が少
くない。また、この薄膜磁気ヘッド３０の加工中は、ス
ライダー面３１ａのＡＢＳパターン面３２に接触する危
険性が少なく、ヘッド信頼性が向上できて、耐衝撃性が
要求されるリムーバブル型ＨＤＤなどへの搭載において
有利である。The thin film magnetic head 3 formed as described above.
In the case of 0, only the corners of the slider surface 31a of the substrate 31 are formed in an R shape, so that the influence on the shape of the ABS pattern surface 32 of the slider surface 31a is small, and there are few restrictions on the levitation design. Further, during processing of the thin film magnetic head 30, there is little risk of contact with the ABS pattern surface 32 of the slider surface 31a, head reliability can be improved, and mounting on a removable HDD or the like that requires impact resistance. Is advantageous in.
【００４７】また、この薄膜磁気ヘッド３０は、基板３
１のスライダー面３１ａの角部がＲ形状となるため、後
工程であるヘッドサスペンションへの取り付け工程、す
なわち、ヘッドジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）やヘッ
ドサスペンション・アセンブリ（ＨＳＡ）でのハンドリ
ングにおいて欠けなどの不良発生を防ぐことができる。
また、外的衝撃によりヘッドが損傷する危険性がないな
どの効果を有する。Further, the thin film magnetic head 30 has the substrate 3
Since the corner portion of the slider surface 31a of No. 1 has an R shape, a chipping or the like occurs in a mounting process to a head suspension which is a post process, that is, a handling in a head gimbal assembly (HGA) or a head suspension assembly (HSA). It is possible to prevent the occurrence of defects.
Further, there is an effect that there is no risk of the head being damaged by an external impact.
【００４８】以上、本発明の実施の形態を説明したが、
本発明はこの実施の形態に限定されるものではなく、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更できるものであ
る。The embodiment of the present invention has been described above.
The present invention is not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
【００４９】例えば、基板ブロックの形状およびスライ
ダー面のＡＢＳパターンは任意に変更できるものであ
る。また、ＭＲヘッド、インダクティブ型ヘッドの構成
も任意に変更できるものである。For example, the shape of the substrate block and the ABS pattern on the slider surface can be arbitrarily changed. Further, the configurations of the MR head and the inductive head can be arbitrarily changed.
【００５０】そして、基板のブロックは一連のバー形状
の基板を所要の大きさに切断して形成する場合、複数の
カッターを備えた旋盤機械等の切削機により一連のバー
形状の基板を複数のブロックに同時に切断分割すること
ができる。この基板ブロックの形成には、各種の切削機
を用いることができる。When a block of a substrate is formed by cutting a series of bar-shaped substrates into a desired size, a plurality of bar-shaped substrates are cut into a plurality of blocks by a cutting machine such as a lathe machine equipped with a plurality of cutters. Can be cut and divided into blocks at the same time. Various cutting machines can be used for forming the substrate block.
【００５１】[0051]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、薄膜磁気
ヘッドの基板のスライダー面は、エッチング加工によっ
て角部をＲ形状に形成するので、加工中にスライダー面
のＡＢＳ面に接触する危険性が少なく、基板のスライダ
ー面を、ＡＢＳ面を含む全面を正確に形成できて、薄膜
磁気ヘッドの信頼性が向上される。As described above, according to the present invention, since the corners of the slider surface of the substrate of the thin-film magnetic head are formed into an R shape by etching, there is a risk of contact with the ABS surface of the slider surface during processing. Since the slider surface of the substrate can be accurately formed over the entire surface including the ABS surface, the reliability of the thin film magnetic head is improved.
【００５２】また、薄膜磁気ヘッドの基板のスライダー
面の角部はＲ形状に形成されることにより、耐衝撃性が
要求されるリムーバブル型ＨＤＤなどへの搭載において
有利である。また、基板のスライダー面の角部はＲ形状
となるため、後工程であるヘッドサスペンションへの取
り付け工程、すなわち、ヘッドジンバル・アセンブリ
（ＨＧＡ）やヘッドサスペンション・アセンブル（ＨＳ
Ａ）でのハンドリングにおいて欠けなどの不良発生を防
ぐことができ、また、外的衝撃によりヘッド基板が損傷
する危険性がない。Further, since the corners of the slider surface of the substrate of the thin film magnetic head are formed in an R shape, it is advantageous in mounting on a removable HDD or the like which requires impact resistance. In addition, since the corners of the slider surface of the substrate have an R shape, a mounting process to a head suspension, which is a post process, that is, a head gimbal assembly (HGA) or a head suspension assembly (HS) is performed.
It is possible to prevent defects such as chipping from occurring in the handling in A), and there is no risk of damage to the head substrate due to external impact.
【００５３】そして、基板スライダー面の角部のＲ形状
形成は、一連のバー状態での加工も可能で、生産効率が
大幅に改善できる等の効果を有する。Further, the R-shaped formation of the corner portion of the substrate slider surface can be processed in a series of bar states, and has an effect that the production efficiency can be greatly improved.
【図１】本発明に適用できる薄膜磁気ヘッドの概略構成
図（断面図）である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram (cross-sectional view) of a thin film magnetic head applicable to the present invention.
【図２】本発明の一例の薄膜磁気ヘッドのスライダー面
側斜視図である。FIG. 2 is a slider side perspective view of a thin film magnetic head of an example of the present invention.
【図３】図２に示す薄膜磁気ヘッドの加工工程における
ハイト加工終了後の基板ブロックの概念斜視図である。3 is a conceptual perspective view of a substrate block after completion of height processing in a processing step of the thin film magnetic head shown in FIG.
【図４】Ａは図３に示す基板ブロックにスライダー形状
に合わせたレジストのパターニングを行った状態の概念
斜視図、Ｂは一部分の拡大斜視図である。4A is a conceptual perspective view of a state where a resist pattern is formed on the substrate block shown in FIG. 3 in accordance with a slider shape, and B is a partially enlarged perspective view.
【図５】Ａは図４に示すレジストのパターニングを行っ
た基板ブロックのレジストを熱硬化した状態の基板ブロ
ックの概念斜視図、Ｂは一部分の拡大斜視図である。5A is a conceptual perspective view of a substrate block in which the resist of the substrate block on which the resist pattern shown in FIG. 4 is subjected to thermal curing is set, and B is a partially enlarged perspective view.
【図６】Ａは図５に示すレジストを熱硬化した基板ブロ
ックをイオンエッチングした状態を示す基板ブロックの
概念斜視図である。6A is a conceptual perspective view of the substrate block showing a state where the substrate block obtained by thermosetting the resist shown in FIG. 5 is subjected to ion etching.
【図７】図６に示すイオンエッチング状態における１個
の基板ブロックの概念斜視図である。FIG. 7 is a conceptual perspective view of one substrate block in the ion etching state shown in FIG.
【図８】図６に示すイオンエッチング後の基板ブロック
のレジストを剥離した状態の概念斜視図である。8 is a conceptual perspective view showing a state where the resist of the substrate block after the ion etching shown in FIG. 6 is removed.
【図９】Ａは図８に示すレジストを剥離した状態におけ
る１個の基板ブロックの概念斜視図、Ｂは一部分の拡大
斜視図である。9A is a conceptual perspective view of one substrate block in a state where the resist shown in FIG. 8 is removed, and B is a partially enlarged perspective view.
【図１０】図８、図９に示す基板ブロックにグルーブパ
ターンのレジストのパターニングを行った状態の基板ブ
ロックの概念斜視図である。10 is a conceptual perspective view of the substrate block shown in FIGS. 8 and 9 in which a resist having a groove pattern is patterned.
【図１１】図１０に示すレジストのパターニングを行っ
た基板ブロックをイオンエッチングした後、レジストを
剥離し、ＡＢＳパターンを形成した基板ブロックの概念
斜視図である。11 is a conceptual perspective view of a substrate block in which an ABS pattern is formed by ion-etching the substrate block on which the resist patterning shown in FIG. 10 is performed and then removing the resist.
【図１２】薄膜磁気ヘッドとハードディスクとの配置関
係を示す斜視図である。FIG. 12 is a perspective view showing an arrangement relationship between a thin film magnetic head and a hard disk.
【図１３】薄膜磁気ヘッドとハードディスクの接触関係
を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram showing a contact relationship between a thin film magnetic head and a hard disk.
【図１４】従来の薄膜磁気ヘッドの加工工程の概略図で
ヘッドチップを加工軸にクランプする状態を示す。FIG. 14 is a schematic view of a conventional thin film magnetic head processing step, showing a state in which a head chip is clamped on a processing axis.
【図１５】従来の薄膜磁気ヘッドの加工工程の概略図で
ヘッドチップを研磨する状態を示す。FIG. 15 is a schematic view of a process of processing a conventional thin film magnetic head, showing a state in which a head chip is polished.
３０‥‥薄膜磁気ヘッド、３１‥‥基板、３１ａ‥‥ス
ライダー面、３１ｂ1，３１ｂ2 ，３１ｃ1 ，３１ｃ2
‥‥円弧面状角部、３２‥‥ＡＢＳパターン面、３４，
３５‥‥レジスト30 ... Thin-film magnetic head, 31 ... Substrate, 31a ... Slider surface, 31b 1 , 31b 2 , 31c 1 , 31c 2
... Arc surface corners, 32 ... ABS pattern surface, 34,
35: Resist
Claims (5)
れる磁気記録媒体の記録面に対して所要の間隔を保って
浮上して対向する浮上型ヘッドを構成する薄膜磁気ヘッ
ドであって、 上記薄膜磁気ヘッドは、上記磁気記録媒体の記録面に対
向するスライダー面の各角部を円弧面形状に形成したこ
とを特徴とする薄膜磁気ヘッド。1. A thin film magnetic head constituting a flying head which is supported by a suspension and which floats and opposes a recording surface of a rotating magnetic recording medium while keeping a predetermined distance. Is a thin-film magnetic head in which each corner of the slider surface facing the recording surface of the magnetic recording medium is formed in an arc surface shape.
て、上記薄膜磁気ヘッドは、上記磁気記録媒体の記録面
に対向するスライダー面の全周縁にわたって角を取った
構成としたことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。2. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the thin film magnetic head has a configuration in which a corner is formed over the entire peripheral edge of a slider surface facing the recording surface of the magnetic recording medium. Magnetic head.
おいて、 上記薄膜磁気ヘッドは、上記磁気記録媒体の記録面に対
向するスライダー面にレジストのパターニングを行い、
このレジストの熱硬化による収縮によりレジスト面の角
部を円弧面形状に形成し、このレジスト面をマスクとし
てドライエッチングすることによりレジスト面の形状を
転写し、上記スライダー面の各角部又はスライダー面の
全周縁にわたって角を取った構成としたことを特徴とす
る薄膜磁気ヘッドの製造方法。3. The thin film magnetic head according to claim 1, wherein the thin film magnetic head patterns a resist on a slider surface facing a recording surface of the magnetic recording medium,
By shrinking the resist due to heat curing, the corners of the resist surface are formed into an arc surface shape, and the shape of the resist surface is transferred by dry etching using this resist surface as a mask. 2. A method of manufacturing a thin film magnetic head, characterized in that the entire periphery of the above is rounded.
法において、 上記スライダー面にパターニングを行ったレジストをマ
スクとしてエッチングするドライエッチングは反応性イ
オンエッチングであることを特徴とする薄膜磁気ヘッド
の製造方法。4. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 3, wherein the dry etching for etching using the resist patterned on the slider surface as a mask is reactive ion etching. Production method.
法において、 上記スライダー面にパターニングを行うレジストの膜厚
は、 スライダー面角部の円弧面形状の半径×レジスト選択比
×１．２の式により決定したことを特徴とする薄膜磁気
ヘッドの製造方法。5. The method of manufacturing a thin film magnetic head according to claim 3, wherein the thickness of the resist for patterning the slider surface is: radius of arc surface shape of corner of slider surface × resist selection ratio × 1.2. A method of manufacturing a thin-film magnetic head, characterized by being determined by a formula.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001204971A JP2003022638A (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Thin-film magnetic head and method of manufacturing the same |
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|---|---|
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|---|---|
| JP (1) | JP2003022638A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007132501A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing head slider and head slider |
-
2001
- 2001-07-05 JP JP2001204971A patent/JP2003022638A/en active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2007132501A1 (en) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Fujitsu Limited | Method of manufacturing head slider and head slider |
| JPWO2007132501A1 (en) * | 2006-05-11 | 2009-09-17 | 富士通株式会社 | Head slider manufacturing method and head slider |
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