JP2001200244A - 仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物 - Google Patents
仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物Info
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- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/048—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces of sliders and magnetic heads of hard disc drives or the like
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- B24—GRINDING; POLISHING
- B24B—MACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
- B24B37/00—Lapping machines or devices; Accessories
- B24B37/04—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces
- B24B37/042—Lapping machines or devices; Accessories designed for working plane surfaces operating processes therefor
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)
- Grinding-Machine Dressing And Accessory Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 磁気ヘッド等のセラミック・金属間、異種セ
ラミック・セラミック間に段差を生じさせない仕上げ研
磨用ラッピングオイル組成物を提供する。 【解決手段】 非水系溶媒と、式（Ｉ）で表されるアセ
チレングリコール化合物及び式（ＩＩ）で表されるリン
酸エステル化合物の少なくとも一種好ましくは両者と、
を含む仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物。 （Ｒ1〜Ｒ4はアルキル基、アルキルアリール基、ｎ＝２
〜４、ｍ＝０〜６） （Ｒは炭素数８〜１８であるアルキル基、アルケニル基
等、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜４、ｘ＝１〜２、ＭはＨ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｂａ、ＮＨ4などのアミン類、ＮＨ（Ｃ2Ｈ4Ｏ
Ｈ）3などのアルカノールアミン類） 【効果】上記組成物を用いて仕上げ研磨することによ
り、前処理工程後よりも低ＰＴＲ値および高面品質に加
工することが出来る。
ラミック・セラミック間に段差を生じさせない仕上げ研
磨用ラッピングオイル組成物を提供する。 【解決手段】 非水系溶媒と、式（Ｉ）で表されるアセ
チレングリコール化合物及び式（ＩＩ）で表されるリン
酸エステル化合物の少なくとも一種好ましくは両者と、
を含む仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物。 （Ｒ1〜Ｒ4はアルキル基、アルキルアリール基、ｎ＝２
〜４、ｍ＝０〜６） （Ｒは炭素数８〜１８であるアルキル基、アルケニル基
等、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜４、ｘ＝１〜２、ＭはＨ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｂａ、ＮＨ4などのアミン類、ＮＨ（Ｃ2Ｈ4Ｏ
Ｈ）3などのアルカノールアミン類） 【効果】上記組成物を用いて仕上げ研磨することによ
り、前処理工程後よりも低ＰＴＲ値および高面品質に加
工することが出来る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高研磨面品質に材
料を加工する仕上げ研磨工程で使用するのに適した仕上
げ研磨用ラッピングオイル組成物である。特に、硬度の
異なる複数の異硬度材料から構成される複合材料のラッ
ピングおよびポリッシング加工で発生する軟質材料と硬
質材料の研磨量差、即ち選択研磨を生じることなく均一
に且つ、高研磨面品質に加工する仕上げ研磨工程で使用
するのに適した仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物に
関するものである。更に本発明は、薄膜型磁気ヘッドの
遊離砥粒スラリーによるエアベアリング面となる面の研
磨加工後に実施される砥粒を含まないラップ液による仕
上げ研磨工程において、異種材料間における研磨量の
差、即ち選択研磨を生じることなく均一に且つ、高研磨
面品質に加工するのに適した仕上げ研磨用ラッピングオ
イル組成物に関するものである。
料を加工する仕上げ研磨工程で使用するのに適した仕上
げ研磨用ラッピングオイル組成物である。特に、硬度の
異なる複数の異硬度材料から構成される複合材料のラッ
ピングおよびポリッシング加工で発生する軟質材料と硬
質材料の研磨量差、即ち選択研磨を生じることなく均一
に且つ、高研磨面品質に加工する仕上げ研磨工程で使用
するのに適した仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物に
関するものである。更に本発明は、薄膜型磁気ヘッドの
遊離砥粒スラリーによるエアベアリング面となる面の研
磨加工後に実施される砥粒を含まないラップ液による仕
上げ研磨工程において、異種材料間における研磨量の
差、即ち選択研磨を生じることなく均一に且つ、高研磨
面品質に加工するのに適した仕上げ研磨用ラッピングオ
イル組成物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光学部品、電子部品や精密機械部
品などに対して、益々高性能化、高機能化が要求されて
きており、使用される材料も金属結晶材料、セラミック
ス、ガラス、プラスチックと非常に多岐にわたってい
る。この様な部品の製造工程の一つとして、硬度の異な
る複数の材料から構成される複合材料の研磨が増加して
きている。複合材料の研磨加工の一例として、電子部品
に関してはハードディスク基板のＮｉ−Ｐメッキ層のテ
クスチャリング加工やＬＳＩの多層配線工程における配
線金属と層間絶縁膜との均一加工、光学部品ではフェル
ールと呼ばれるジルコニア系セラミックスとファイバー
部のコアと呼ばれる石英ガラス、グラッドと呼ばれるフ
ッ素系樹脂との複合材料である光ファイバーコネクタ端
面研磨などが挙げられる。
品などに対して、益々高性能化、高機能化が要求されて
きており、使用される材料も金属結晶材料、セラミック
ス、ガラス、プラスチックと非常に多岐にわたってい
る。この様な部品の製造工程の一つとして、硬度の異な
る複数の材料から構成される複合材料の研磨が増加して
きている。複合材料の研磨加工の一例として、電子部品
に関してはハードディスク基板のＮｉ−Ｐメッキ層のテ
クスチャリング加工やＬＳＩの多層配線工程における配
線金属と層間絶縁膜との均一加工、光学部品ではフェル
ールと呼ばれるジルコニア系セラミックスとファイバー
部のコアと呼ばれる石英ガラス、グラッドと呼ばれるフ
ッ素系樹脂との複合材料である光ファイバーコネクタ端
面研磨などが挙げられる。
【０００３】コンピューターの記録媒体であるハードデ
ィスクドライブは年々その記録密度の向上が図られてい
る。高記録密度を達成する手段の一つとして、ハードデ
ィスクと磁気ヘッドの浮上隙間を狭め、ディスクとヘッ
ド間のスペーシングを低減させる、つまりヘッドの低浮
上化が試みられている。ハードディスクドライブに搭載
されている磁気ヘッドは、薄膜型磁気ヘッドが主流であ
り、インダクティブ型、記録再生素子にＭＲ（Ｍａｇｎ
ｅｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：磁気抵抗素子）を用いた
ＭＲ−インダクティブ複合型、さらにはＧＭＲ（Ｇｉａ
ｎｔ ＭＲ：巨大磁気抵抗素子）を用いたものなどがあ
る。これら薄膜型磁気ヘッドは、アルチック（Ａｌ2Ｏ3
−ＴｉＣ）などの基材と、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などの
保護／絶縁膜なるセラミックスおよびパーマロイ（Ｆｅ
−Ｎｉ）、センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）などの磁性
材料である金属膜等による複合材料で構成されている。
例えば、図１、図２に例示した薄膜型磁気ヘッド１２
は、アルチック基体１、アルミナ絶縁膜２、下部シール
ド膜３（センダスト：ＦｅＡｌＳｉ、パーマロイ：Ｆｅ
Ｎｉ等）、アルミナ膜４、ＭＲ素子５、アルミナ膜６、
上部シールド膜７（パーマロイ等）、アルミナ膜８、書
き込みヘッド９（パーマロイ等）、アルミナ保護膜１
０、およびコイル導体１１より構成されている。
ィスクドライブは年々その記録密度の向上が図られてい
る。高記録密度を達成する手段の一つとして、ハードデ
ィスクと磁気ヘッドの浮上隙間を狭め、ディスクとヘッ
ド間のスペーシングを低減させる、つまりヘッドの低浮
上化が試みられている。ハードディスクドライブに搭載
されている磁気ヘッドは、薄膜型磁気ヘッドが主流であ
り、インダクティブ型、記録再生素子にＭＲ（Ｍａｇｎ
ｅｔ Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ：磁気抵抗素子）を用いた
ＭＲ−インダクティブ複合型、さらにはＧＭＲ（Ｇｉａ
ｎｔ ＭＲ：巨大磁気抵抗素子）を用いたものなどがあ
る。これら薄膜型磁気ヘッドは、アルチック（Ａｌ2Ｏ3
−ＴｉＣ）などの基材と、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）などの
保護／絶縁膜なるセラミックスおよびパーマロイ（Ｆｅ
−Ｎｉ）、センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）などの磁性
材料である金属膜等による複合材料で構成されている。
例えば、図１、図２に例示した薄膜型磁気ヘッド１２
は、アルチック基体１、アルミナ絶縁膜２、下部シール
ド膜３（センダスト：ＦｅＡｌＳｉ、パーマロイ：Ｆｅ
Ｎｉ等）、アルミナ膜４、ＭＲ素子５、アルミナ膜６、
上部シールド膜７（パーマロイ等）、アルミナ膜８、書
き込みヘッド９（パーマロイ等）、アルミナ保護膜１
０、およびコイル導体１１より構成されている。
【０００４】従来の遊離砥粒スラリーを用いて薄膜型磁
気ヘッドのＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆ
ａｃｅ：ＡＢＳ（空気浮上面））の研磨加工を行う場
合、材料間の硬度の違いにより、軟質材料であるパーマ
ロイやセンダストなどの金属膜が選択的に加工され、段
差や面荒れが発生するものがほとんどであった。そのた
め、セラミックスからなるＡＢＳより磁極部などの金属
膜を後退させることになり、図２のポールチップリセッ
ション（Ｐｏｌｅ Ｔｉｐ Ｒｅｃｅｓｓｉｏｎ：ＰＴ
Ｒ）が大きくなり、記録媒体との磁気間隔が増大し、そ
の結果実質的なヘッドの浮上量を増加させてしまうと言
った問題点があった。
気ヘッドのＡＢＳ（Ａｉｒ Ｂｅａｒｉｎｇ Ｓｕｒｆ
ａｃｅ：ＡＢＳ（空気浮上面））の研磨加工を行う場
合、材料間の硬度の違いにより、軟質材料であるパーマ
ロイやセンダストなどの金属膜が選択的に加工され、段
差や面荒れが発生するものがほとんどであった。そのた
め、セラミックスからなるＡＢＳより磁極部などの金属
膜を後退させることになり、図２のポールチップリセッ
ション（Ｐｏｌｅ Ｔｉｐ Ｒｅｃｅｓｓｉｏｎ：ＰＴ
Ｒ）が大きくなり、記録媒体との磁気間隔が増大し、そ
の結果実質的なヘッドの浮上量を増加させてしまうと言
った問題点があった。
【０００５】そこで、この様な選択研磨やダメージを回
避するために、遊離砥粒スラリーによるＡＢＳ研磨を実
施した後に砥粒を含まないラップ液により仕上げ研磨を
実施することが例えば、特開平３−９２２６４や特開平
９−２４５３３３などによって提案されている。これら
の発明の効果は大きく、砥粒を含まないラップ液による
研磨加工を実施することにより、遊離砥粒スラリーによ
る研磨で発生した選択研磨や面荒れから回復することが
できる。
避するために、遊離砥粒スラリーによるＡＢＳ研磨を実
施した後に砥粒を含まないラップ液により仕上げ研磨を
実施することが例えば、特開平３−９２２６４や特開平
９−２４５３３３などによって提案されている。これら
の発明の効果は大きく、砥粒を含まないラップ液による
研磨加工を実施することにより、遊離砥粒スラリーによ
る研磨で発生した選択研磨や面荒れから回復することが
できる。
【０００６】また、遊離砥粒スラリー自体に選択研磨を
防止する能力を付与させた発明も考案されている。それ
らは例えば、特願平１０−１１３３２７では、分子量が
３００〜２０，０００のプロピレンオキシドおよび任意
にエチレンオキシドの付加反応によって得られた水酸基
の官能基数が１〜６であるポリエーテルを選択研磨防止
剤として遊離砥粒スラリーに添加することによって、薄
膜型磁気ヘッドのＡＢＳのラッピング加工により生じる
選択研磨の回避と研磨面状態の向上を図っている。ま
た、特願平１０−２５５０２２では選択研磨防止剤とし
て、含硫黄有機モリブデン化合物を用いている。これ
は、研磨加工時に発生する摩擦熱によって分解し、金属
表面と反応することなく皮膜を形成し、その層間が分子
間力の弱いファンデルワールス力で結合している二硫化
モリブデン（ＭｏＳ2）を主体とする層状構造を形成
し、接触面での摩擦は二硫化モリブデン内部の層間の摩
擦に置き換えられ低摩擦となるために、異硬度材料間の
研磨量差をなくし、軟質材料の選択研磨を有効に防止さ
せている。
防止する能力を付与させた発明も考案されている。それ
らは例えば、特願平１０−１１３３２７では、分子量が
３００〜２０，０００のプロピレンオキシドおよび任意
にエチレンオキシドの付加反応によって得られた水酸基
の官能基数が１〜６であるポリエーテルを選択研磨防止
剤として遊離砥粒スラリーに添加することによって、薄
膜型磁気ヘッドのＡＢＳのラッピング加工により生じる
選択研磨の回避と研磨面状態の向上を図っている。ま
た、特願平１０−２５５０２２では選択研磨防止剤とし
て、含硫黄有機モリブデン化合物を用いている。これ
は、研磨加工時に発生する摩擦熱によって分解し、金属
表面と反応することなく皮膜を形成し、その層間が分子
間力の弱いファンデルワールス力で結合している二硫化
モリブデン（ＭｏＳ2）を主体とする層状構造を形成
し、接触面での摩擦は二硫化モリブデン内部の層間の摩
擦に置き換えられ低摩擦となるために、異硬度材料間の
研磨量差をなくし、軟質材料の選択研磨を有効に防止さ
せている。
【０００７】しかしながら、現在は益々ヘッドの低浮上
化が要求されつつあり、研磨面状態を向上しつつ、ＰＴ
Ｒ値を更に低下させなければならず、金属膜の選択研磨
を防止すると同時に、遊離砥粒スラリーを用いた研磨加
工において基材であるアルチックと絶縁膜であるアルミ
ナとの境界部分に発生する肩段差と呼ばれる段差を小さ
くしなければならないと言った問題点があり、従来考案
されているこれらの方法では更なるＰＴＲ値の低減や研
磨面品位の向上は困難になってきた。
化が要求されつつあり、研磨面状態を向上しつつ、ＰＴ
Ｒ値を更に低下させなければならず、金属膜の選択研磨
を防止すると同時に、遊離砥粒スラリーを用いた研磨加
工において基材であるアルチックと絶縁膜であるアルミ
ナとの境界部分に発生する肩段差と呼ばれる段差を小さ
くしなければならないと言った問題点があり、従来考案
されているこれらの方法では更なるＰＴＲ値の低減や研
磨面品位の向上は困難になってきた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高研磨面品
質に材料を加工する仕上げ研磨工程で使用するのに適し
た仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物である。特に、
硬度の異なる複数の異硬度材料から構成される複合材料
のラッピングおよびポリッシング加工で発生する軟質材
料と硬質材料の研磨量差、即ち選択研磨を生じることな
く均一に且つ、高研磨面品質に加工する仕上げ研磨工程
で使用するのに適した仕上げ研磨用ラッピングオイル組
成物に関するものである。更に本発明は、薄膜型磁気ヘ
ッドの遊離砥粒スラリーによるエアベアリング面となる
面の研磨加工後に実施される砥粒を含まないラップ液に
よる仕上げ研磨工程において、異種材料間における研磨
量の差、即ち選択研磨を生じることなく均一に且つ、高
研磨面品質に加工するのに適した仕上げ研磨用ラッピン
グオイル組成物に関するものである。
質に材料を加工する仕上げ研磨工程で使用するのに適し
た仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物である。特に、
硬度の異なる複数の異硬度材料から構成される複合材料
のラッピングおよびポリッシング加工で発生する軟質材
料と硬質材料の研磨量差、即ち選択研磨を生じることな
く均一に且つ、高研磨面品質に加工する仕上げ研磨工程
で使用するのに適した仕上げ研磨用ラッピングオイル組
成物に関するものである。更に本発明は、薄膜型磁気ヘ
ッドの遊離砥粒スラリーによるエアベアリング面となる
面の研磨加工後に実施される砥粒を含まないラップ液に
よる仕上げ研磨工程において、異種材料間における研磨
量の差、即ち選択研磨を生じることなく均一に且つ、高
研磨面品質に加工するのに適した仕上げ研磨用ラッピン
グオイル組成物に関するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、非極性溶媒
と、およびアセチレングリコール化合物またはそれとリ
ン酸エステル化合物とを含む仕上げ研磨用ラッピングオ
イル組成物である。
と、およびアセチレングリコール化合物またはそれとリ
ン酸エステル化合物とを含む仕上げ研磨用ラッピングオ
イル組成物である。
【００１０】また本発明は、前記アセチレングリコール
化合物が構造式（Ｉ）
化合物が構造式（Ｉ）
【化３】 （Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はアルキル基、アルキルアリール
基、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜６）で表されるアセチレング
リコールである上記のラッピングオイル組成物、前記リ
ン酸エステル化合物が構造式(II)
基、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜６）で表されるアセチレング
リコールである上記のラッピングオイル組成物、前記リ
ン酸エステル化合物が構造式(II)
【化４】 （Ｒは炭素数８〜１８であるアルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、アリール基、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜
４、ｘ＝１〜２、ＭはＨ、Ｎａ、Ｋ、Ｂａ、ＮＨ4若し
くはＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）3）で表されるリン酸エステル
化合物である仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物であ
り、薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによって研磨
加工した後に実施する砥粒を含まないラップ液による仕
上げ研磨を行う工程で用いられる仕上げ研磨用ラッピン
グオイル組成物であり、低ＰＴＲ値と高研磨面品質を達
成することを特徴とする。
基、アルキニル基、アリール基、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜
４、ｘ＝１〜２、ＭはＨ、Ｎａ、Ｋ、Ｂａ、ＮＨ4若し
くはＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）3）で表されるリン酸エステル
化合物である仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物であ
り、薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによって研磨
加工した後に実施する砥粒を含まないラップ液による仕
上げ研磨を行う工程で用いられる仕上げ研磨用ラッピン
グオイル組成物であり、低ＰＴＲ値と高研磨面品質を達
成することを特徴とする。
【００１１】本発明に用いるアセチレングリコール化合
物の構造の中心にある炭素−炭素三重結合（Ｃ≡Ｃ）
と、それに隣接する水酸基あるいはアルコキシ基の組合
わせによりπ電子密度を非常に高めるため、アセチレン
グリコール分子の中央部において強い極性を有してい
る。このため、仕上げ研磨中には、アセチレングリコー
ル化合物の三重結合π電子および極性基である末端水酸
基が磁気ヘッドの金属膜に対して配向することより、選
択的に吸着して保護膜を形成し、金属膜表面に発生する
スクラッチを防止している。
物の構造の中心にある炭素−炭素三重結合（Ｃ≡Ｃ）
と、それに隣接する水酸基あるいはアルコキシ基の組合
わせによりπ電子密度を非常に高めるため、アセチレン
グリコール分子の中央部において強い極性を有してい
る。このため、仕上げ研磨中には、アセチレングリコー
ル化合物の三重結合π電子および極性基である末端水酸
基が磁気ヘッドの金属膜に対して配向することより、選
択的に吸着して保護膜を形成し、金属膜表面に発生する
スクラッチを防止している。
【００１２】パーマロイなどの金属は酸−塩基の分類で
は、やわらかい酸（Ｓｏｆｔ ａｃｉｄ）であり、吸着
現象は一種の酸−塩基相互作用であるために、一般的原
理として、似た者同士が反応し易いことが知られてい
る。この原理から、金属（Ｓｏｆｔ ａｃｉｄ）に対し
て吸着能力が高いのは、やわらかい塩基（Ｓｏｆｔ Ｂ
ａｓｅ）であることから、π電子を有するアセチレング
リコール化合物が選択的に金属表面に吸着していると考
えられる。
は、やわらかい酸（Ｓｏｆｔ ａｃｉｄ）であり、吸着
現象は一種の酸−塩基相互作用であるために、一般的原
理として、似た者同士が反応し易いことが知られてい
る。この原理から、金属（Ｓｏｆｔ ａｃｉｄ）に対し
て吸着能力が高いのは、やわらかい塩基（Ｓｏｆｔ Ｂ
ａｓｅ）であることから、π電子を有するアセチレング
リコール化合物が選択的に金属表面に吸着していると考
えられる。
【００１３】一方、アルチックやアルミナなどのセラミ
ックスの研磨によって生成した新生面は、不均質であ
り、強さの異なる活性点が生成されることが知られてい
る（森誠之；トライボロジスト、３６−２（１９９１）
１３０−１３４）。リン酸エステル化合物は、その酸性
度の強さから金属新生面に吸着するより、セラミックス
新生面に生成した活性点に対して強く吸着し、皮膜を形
成するためにアルチックとアルミナ間の段差を小さくす
る作用があると考えられる。つまり、金属酸化物などの
セラミックス表面における原子間のイオン結合性の割合
が大きく、結晶表面は金属イオンなどの陽イオンより半
径が大きい分極した酸素原子で被われているため、イオ
ン性である酸性リン酸エステル化合物がセラミックス表
面に吸着されやすいと予想される。
ックスの研磨によって生成した新生面は、不均質であ
り、強さの異なる活性点が生成されることが知られてい
る（森誠之；トライボロジスト、３６−２（１９９１）
１３０−１３４）。リン酸エステル化合物は、その酸性
度の強さから金属新生面に吸着するより、セラミックス
新生面に生成した活性点に対して強く吸着し、皮膜を形
成するためにアルチックとアルミナ間の段差を小さくす
る作用があると考えられる。つまり、金属酸化物などの
セラミックス表面における原子間のイオン結合性の割合
が大きく、結晶表面は金属イオンなどの陽イオンより半
径が大きい分極した酸素原子で被われているため、イオ
ン性である酸性リン酸エステル化合物がセラミックス表
面に吸着されやすいと予想される。
【００１４】本発明のアセチレングリコール化合物、よ
り好ましくはアセチレングリコール化合物およびリン酸
エステル化合物を使用したラッピングオイルの場合、ま
ずアセチレングリコール分子中に存在する三重結合のπ
電子による配位効果と極性基である末端水酸基の効果に
より、パーマロイなどから構成される金属膜表面に選択
吸着するため、金属膜に対する選択研磨は低くなると考
えられる。一方、リン酸エステル化合物は、その酸性度
の強さから静電的にセラミックス表面に吸着する。つま
り、アセチレングリコール化合物はパーマロイなどから
構成される金属膜に、リン酸エステル化合物はアルチッ
ク、アルミナで構成されるセラミックス表面にそれぞれ
選択吸着することによって、硬度の異なるアルチック／
アルミナ／金属膜間の選択研磨を防止し、低ＰＴＲ値と
高研磨面品質を達成する能力に優れていると考えられ
る。
り好ましくはアセチレングリコール化合物およびリン酸
エステル化合物を使用したラッピングオイルの場合、ま
ずアセチレングリコール分子中に存在する三重結合のπ
電子による配位効果と極性基である末端水酸基の効果に
より、パーマロイなどから構成される金属膜表面に選択
吸着するため、金属膜に対する選択研磨は低くなると考
えられる。一方、リン酸エステル化合物は、その酸性度
の強さから静電的にセラミックス表面に吸着する。つま
り、アセチレングリコール化合物はパーマロイなどから
構成される金属膜に、リン酸エステル化合物はアルチッ
ク、アルミナで構成されるセラミックス表面にそれぞれ
選択吸着することによって、硬度の異なるアルチック／
アルミナ／金属膜間の選択研磨を防止し、低ＰＴＲ値と
高研磨面品質を達成する能力に優れていると考えられ
る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明は、ＰＴＲ、面品質向上
剤としてのアセチレングリコール化合物、好ましくはさ
らにアセチレングリコール化合物とリン酸エステル化
合物、非水系溶媒によって構成されるラッピングオイ
ル組成物であり、低ＰＴＲ値が要求される薄膜型磁気ヘ
ッドを遊離砥粒スラリーによってＡＢＳ研磨加工された
後に実施するオイルラップ工程で用いるラッピングオイ
ル組成物であり、ＡＢＳの研磨加工の際に発生するアル
チック／アルミナ／金属膜間の選択研磨の問題を克服
し、低ＰＴＲ値を達成するために本発明者らは、鋭意研
究を重ねた結果、ＰＴＲおよび面品質向上剤としてアセ
チレングリコール化合物またはそれとリン酸エステル化
合物を含有するラッピングオイル組成物を用いることに
より研磨加工で発生する選択研磨を防止し、低ＰＴＲ値
を達成出来ることを見出した。
剤としてのアセチレングリコール化合物、好ましくはさ
らにアセチレングリコール化合物とリン酸エステル化
合物、非水系溶媒によって構成されるラッピングオイ
ル組成物であり、低ＰＴＲ値が要求される薄膜型磁気ヘ
ッドを遊離砥粒スラリーによってＡＢＳ研磨加工された
後に実施するオイルラップ工程で用いるラッピングオイ
ル組成物であり、ＡＢＳの研磨加工の際に発生するアル
チック／アルミナ／金属膜間の選択研磨の問題を克服
し、低ＰＴＲ値を達成するために本発明者らは、鋭意研
究を重ねた結果、ＰＴＲおよび面品質向上剤としてアセ
チレングリコール化合物またはそれとリン酸エステル化
合物を含有するラッピングオイル組成物を用いることに
より研磨加工で発生する選択研磨を防止し、低ＰＴＲ値
を達成出来ることを見出した。
【００１６】本発明に使用する各材料について詳細に説
明する。の本発明に用いられるアセチレングリコール
化合物は、式
明する。の本発明に用いられるアセチレングリコール
化合物は、式
【化５】 （Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はアルキル基、アルキルアリール
基、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜６）で表されるアセチレング
リコール化合物であり、その具体例としては、２，５−
ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，５−
ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール−ビスポリ
オキシエチレンエーテル、３，６−ジメチル−４−オク
チン−３，６−ジオール、３，６−ジメチル−４−オク
チン−３，６−ジオール−ビスポリオキシエチレンエー
テル、４，７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオー
ル、４，７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオール
−ビスポリオキシエチレンエーテル、２，３，６，７−
テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，
３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジ
オール−ビスポリオキシエチレンエーテル、５，８−ジ
メチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、５，８−ジ
メチル−６−ドデシン−５，８−ジオール−ビスポリオ
キシエチレンエーテル、２，４，７，９−テトラメチル
−５−デシン−４，７−ジオール、２，４，７，９−テ
トラメチル−５−デシン−４，７−ジオール−ビスポリ
オキシエチレンエーテル、２，２，３，６，７，７−ヘ
キサメチル−４−オクチン−３，７−ジオール、２，
２，３，６，７，７−ヘキサメチル−４−オクチン−
３，７−ジオール、７−ジオール−ビスポリオキシエチ
レンエーテル、６，９−ジメチル−７−テトラデシン−
６，９−ジオール、６，９−ジメチル−７−テトラデシ
ン−６，９−ジオール−ビスポリオキシエチレンエーテ
ル、７，１０−ジメチル−８−ヘキサデシン−７，１０
−ジオール、７，１０−ジメチル−８−ヘキサデシン−
７，１０−ジオール−ビスポリオキシエチレンエーテ
ル、８，１１−ジメチル−９−オクタデシン−８，１１
−ジオール、８，１１−ジメチル−９−オクタデシン−
８，１１−ジオール−ビスポリオキシエチレンエーテル
などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
基、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜６）で表されるアセチレング
リコール化合物であり、その具体例としては、２，５−
ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，５−
ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール−ビスポリ
オキシエチレンエーテル、３，６−ジメチル−４−オク
チン−３，６−ジオール、３，６−ジメチル−４−オク
チン−３，６−ジオール−ビスポリオキシエチレンエー
テル、４，７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオー
ル、４，７−ジメチル−５−デシン−４，７−ジオール
−ビスポリオキシエチレンエーテル、２，３，６，７−
テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジオール、２，
３，６，７−テトラメチル−４−オクチン−３，６−ジ
オール−ビスポリオキシエチレンエーテル、５，８−ジ
メチル−６−ドデシン−５，８−ジオール、５，８−ジ
メチル−６−ドデシン−５，８−ジオール−ビスポリオ
キシエチレンエーテル、２，４，７，９−テトラメチル
−５−デシン−４，７−ジオール、２，４，７，９−テ
トラメチル−５−デシン−４，７−ジオール−ビスポリ
オキシエチレンエーテル、２，２，３，６，７，７−ヘ
キサメチル−４−オクチン−３，７−ジオール、２，
２，３，６，７，７−ヘキサメチル−４−オクチン−
３，７−ジオール、７−ジオール−ビスポリオキシエチ
レンエーテル、６，９−ジメチル−７−テトラデシン−
６，９−ジオール、６，９−ジメチル−７−テトラデシ
ン−６，９−ジオール−ビスポリオキシエチレンエーテ
ル、７，１０−ジメチル−８−ヘキサデシン−７，１０
−ジオール、７，１０−ジメチル−８−ヘキサデシン−
７，１０−ジオール−ビスポリオキシエチレンエーテ
ル、８，１１−ジメチル−９−オクタデシン−８，１１
−ジオール、８，１１−ジメチル−９−オクタデシン−
８，１１−ジオール−ビスポリオキシエチレンエーテル
などが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
【００１７】の本発明に用いられる酸性リン酸エステ
ル化合物としては、式
ル化合物としては、式
【化６】 （Ｒは炭素数８〜１８であるアルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、アリール基、ｎは２〜４、ｍは０〜
６、ｘ＝１〜２、ＭはＨ、Ｎａ、Ｋ、Ｂａ若しくはＮＨ
4などのアミン類およびＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）3などのアル
カノールアミン類で表される酸性リン酸エステル化合物
である。その具体例としてはオクチルリン酸、ポリオキ
シエチレンオクチルエーテルリン酸、ジオクチルリン
酸、ビス（ポリオキシエチレンオクチルエーテル）リン
酸、２−エチルヘキシルリン酸、ポリオキシエチレン２
−エチルヘキシルエーテルリン酸、ジ２−エチルヘキシ
ルリン酸、ビス（ポリオキシエチレン２−エチルヘキシ
ルエーテル）リン酸、ノニルリン酸、ポリオキシエチレ
ンノニルエーテルリン酸、ジノニルリン酸、ビス（ポリ
オキシエチレンノニルエーテル）リン酸、デシルリン
酸、ポリオキシエチレンデシルエーテルリン酸、ジデシ
ルリン酸、ビス（ポリオキシエチレンデシルエーテル）
リン酸、ラウリルリン酸、ポリオキシエチレンラウリル
エーテルリン酸、ジラウリルリン酸、ビス（ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル）リン酸、トリデシルリン
酸、ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸、ジ
トリデシルリン酸、ビス（ポリオキシエチレントリデシ
ルエーテル）リン酸、セチルリン酸、ポリオキシエチレ
ンセチルエーテルリン酸、ジセチルリン酸、ビス（ポリ
オキシエチレンセチルエーテル）リン酸、ステアリルリ
ン酸、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸、
ジステアリルリン酸、ビス（ポリオキシエチレンステア
リルエーテル）リン酸、オレイルリン酸、ポリオキシエ
チレンオレイルエーテルリン酸、ジオレイルリン酸、ビ
ス（ポリオキシエチレンオレイルエーテル）リン酸、ノ
ニルフェニルリン酸、ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテルリン酸、ジ（ノニルフェニル）リン酸、ビス
（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）リン
酸、（ジノニル）フェニルリン酸、ポリオキシエチレン
ジノニルフェニルエーテルリン酸、ビス（ジノニルフェ
ニル）リン酸、ビス（ポリオキシエチレンジノニルフェ
ニルエーテル）リン酸、などが挙げられるがこれらに限
定されるものではない。
基、アルキニル基、アリール基、ｎは２〜４、ｍは０〜
６、ｘ＝１〜２、ＭはＨ、Ｎａ、Ｋ、Ｂａ若しくはＮＨ
4などのアミン類およびＮＨ（Ｃ2Ｈ4ＯＨ）3などのアル
カノールアミン類で表される酸性リン酸エステル化合物
である。その具体例としてはオクチルリン酸、ポリオキ
シエチレンオクチルエーテルリン酸、ジオクチルリン
酸、ビス（ポリオキシエチレンオクチルエーテル）リン
酸、２−エチルヘキシルリン酸、ポリオキシエチレン２
−エチルヘキシルエーテルリン酸、ジ２−エチルヘキシ
ルリン酸、ビス（ポリオキシエチレン２−エチルヘキシ
ルエーテル）リン酸、ノニルリン酸、ポリオキシエチレ
ンノニルエーテルリン酸、ジノニルリン酸、ビス（ポリ
オキシエチレンノニルエーテル）リン酸、デシルリン
酸、ポリオキシエチレンデシルエーテルリン酸、ジデシ
ルリン酸、ビス（ポリオキシエチレンデシルエーテル）
リン酸、ラウリルリン酸、ポリオキシエチレンラウリル
エーテルリン酸、ジラウリルリン酸、ビス（ポリオキシ
エチレンラウリルエーテル）リン酸、トリデシルリン
酸、ポリオキシエチレントリデシルエーテルリン酸、ジ
トリデシルリン酸、ビス（ポリオキシエチレントリデシ
ルエーテル）リン酸、セチルリン酸、ポリオキシエチレ
ンセチルエーテルリン酸、ジセチルリン酸、ビス（ポリ
オキシエチレンセチルエーテル）リン酸、ステアリルリ
ン酸、ポリオキシエチレンステアリルエーテルリン酸、
ジステアリルリン酸、ビス（ポリオキシエチレンステア
リルエーテル）リン酸、オレイルリン酸、ポリオキシエ
チレンオレイルエーテルリン酸、ジオレイルリン酸、ビ
ス（ポリオキシエチレンオレイルエーテル）リン酸、ノ
ニルフェニルリン酸、ポリオキシエチレンノニルフェニ
ルエーテルリン酸、ジ（ノニルフェニル）リン酸、ビス
（ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル）リン
酸、（ジノニル）フェニルリン酸、ポリオキシエチレン
ジノニルフェニルエーテルリン酸、ビス（ジノニルフェ
ニル）リン酸、ビス（ポリオキシエチレンジノニルフェ
ニルエーテル）リン酸、などが挙げられるがこれらに限
定されるものではない。
【００１８】これらのアセチレングリコール化合物単
独、またはアセチレングリコール化合物とリン酸エステ
ル化合物を二種類以上添加した仕上げ研磨用ラッピング
オイル組成物は、異硬度材料の研磨加工によって発生す
る軟質材料の選択研磨を防止し、尚且つ研磨能率（研磨
速度）を低下することなく均一にしかも金属／セラミッ
クス間の加工段差を小さくすることが可能である。本発
明に用いるこれらのアセチレングリコール化合物および
リン酸エステル化合物は、沸点が８０℃以上、好ましく
は沸点が１００℃以上である。これは、蒸発速度の速い
添加剤は研磨作業中に蒸発してしまい、安定な研磨加工
を困難にするからである。
独、またはアセチレングリコール化合物とリン酸エステ
ル化合物を二種類以上添加した仕上げ研磨用ラッピング
オイル組成物は、異硬度材料の研磨加工によって発生す
る軟質材料の選択研磨を防止し、尚且つ研磨能率（研磨
速度）を低下することなく均一にしかも金属／セラミッ
クス間の加工段差を小さくすることが可能である。本発
明に用いるこれらのアセチレングリコール化合物および
リン酸エステル化合物は、沸点が８０℃以上、好ましく
は沸点が１００℃以上である。これは、蒸発速度の速い
添加剤は研磨作業中に蒸発してしまい、安定な研磨加工
を困難にするからである。
【００１９】また、本発明に用いるこれらのアセチレン
グリコール化合物およびリン酸エステル化合物の添加濃
度は、仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物に対してア
セチレングリコール化合物とリン酸エステル化合物の総
和が０．５〜２０．０ｗｔ％の範囲であり、好ましくは
１．０ｗｔ％以上、更に好ましくは２．０〜１０．０ｗ
ｔ％である。これらの添加剤の添加量は少なすぎると研
磨面上における吸着保護膜の形成が不十分となり、選択
研磨が生じる恐れがある。また、過剰に添加した場合に
おける効果の更なる向上は見られない。
グリコール化合物およびリン酸エステル化合物の添加濃
度は、仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物に対してア
セチレングリコール化合物とリン酸エステル化合物の総
和が０．５〜２０．０ｗｔ％の範囲であり、好ましくは
１．０ｗｔ％以上、更に好ましくは２．０〜１０．０ｗ
ｔ％である。これらの添加剤の添加量は少なすぎると研
磨面上における吸着保護膜の形成が不十分となり、選択
研磨が生じる恐れがある。また、過剰に添加した場合に
おける効果の更なる向上は見られない。
【００２０】本発明に用いる溶媒は、薄膜型磁気ヘッ
ドの構成材料であるパーマロイおよびセンダストなどの
金属膜が一般的に水に対して弱く腐食や錆を発生するの
で溶媒として非極性溶媒を用いることが望ましい。ここ
で、溶媒の極性とは普通に使用される意味で溶媒分子内
の原子とその結合の種類、原子団および原子配列とその
位置などによって分子内に生じる双極子に基づく性質で
ある。この極性の大きさは相互作用する分子の極性によ
って相対的に決まるものである。溶媒の極性は、定性的
にＨｉｌｄｅｂｒａｎｄの溶解性パラメーター（ｓｐ
値）δ値で表される。このδ値が大きい程極性が大き
く、小さいもの程極性は小さい。このδ値は、更に極性
による配向および水素結合などの分子間相互作用によっ
ていくつか分けられるが、これらの値は、その溶媒がど
のような化合物をよく溶かすかという、化合物に対する
溶解の選択性を決定するものである。本発明の仕上げ研
磨用ラッピングオイルの有機溶媒は、このδ値が低いも
のが望ましい。これは、極性成分が増加することにより
溶媒の臭気が問題になったり、溶媒自体が人体や被研磨
物に対して悪影響を与えるからである。
ドの構成材料であるパーマロイおよびセンダストなどの
金属膜が一般的に水に対して弱く腐食や錆を発生するの
で溶媒として非極性溶媒を用いることが望ましい。ここ
で、溶媒の極性とは普通に使用される意味で溶媒分子内
の原子とその結合の種類、原子団および原子配列とその
位置などによって分子内に生じる双極子に基づく性質で
ある。この極性の大きさは相互作用する分子の極性によ
って相対的に決まるものである。溶媒の極性は、定性的
にＨｉｌｄｅｂｒａｎｄの溶解性パラメーター（ｓｐ
値）δ値で表される。このδ値が大きい程極性が大き
く、小さいもの程極性は小さい。このδ値は、更に極性
による配向および水素結合などの分子間相互作用によっ
ていくつか分けられるが、これらの値は、その溶媒がど
のような化合物をよく溶かすかという、化合物に対する
溶解の選択性を決定するものである。本発明の仕上げ研
磨用ラッピングオイルの有機溶媒は、このδ値が低いも
のが望ましい。これは、極性成分が増加することにより
溶媒の臭気が問題になったり、溶媒自体が人体や被研磨
物に対して悪影響を与えるからである。
【００２１】更に本発明では、研磨加工中のラッピング
オイルの蒸発を無くし、安定な研磨加工を行うために溶
媒の蒸発速度が遅い溶媒が適している。これは、蒸発速
度の速い溶媒は研磨作業中に溶媒が蒸発してしまい、安
定な研磨加工が困難になるからである。これらのことか
ら、本発明に用いる溶媒は、沸点が１００℃以上、より
好ましくは１２０℃以上であり、溶解性パラメーターｓ
ｐ値が１０．０以下、好ましくは８．０以下、相対速度
が５．０以下、より好ましくは２．０以下のものが適し
ている。これらの溶媒としては例えば、エクソン化学
（株）製無臭イソパラフィン系溶媒：アイソパーシリー
ズや低臭ナフテン系溶媒：ＥＸＸＳＯＬシリーズ、モー
ビル化学製ｎ−パラフィン系溶媒：ホワイトレックスシ
リーズおよび工業用脂肪族系溶媒であるペガソール、ペ
ガホワイト、サートレックスなどがある。
オイルの蒸発を無くし、安定な研磨加工を行うために溶
媒の蒸発速度が遅い溶媒が適している。これは、蒸発速
度の速い溶媒は研磨作業中に溶媒が蒸発してしまい、安
定な研磨加工が困難になるからである。これらのことか
ら、本発明に用いる溶媒は、沸点が１００℃以上、より
好ましくは１２０℃以上であり、溶解性パラメーターｓ
ｐ値が１０．０以下、好ましくは８．０以下、相対速度
が５．０以下、より好ましくは２．０以下のものが適し
ている。これらの溶媒としては例えば、エクソン化学
（株）製無臭イソパラフィン系溶媒：アイソパーシリー
ズや低臭ナフテン系溶媒：ＥＸＸＳＯＬシリーズ、モー
ビル化学製ｎ−パラフィン系溶媒：ホワイトレックスシ
リーズおよび工業用脂肪族系溶媒であるペガソール、ペ
ガホワイト、サートレックスなどがある。
【００２２】本発明の仕上げ研磨用ラッピングオイル組
成物を用いて研磨加工される事例としては、光ファイバ
ーコネクタ、半導体素子、ＶＴＲヘッド、フロッピーヘ
ッドなどのような硬度と表面性質の異なる異種複合材料
について何でも適用出来るが、一例として次に薄膜型磁
気ヘッド加工への応用例について述べる。 浮上型磁気ヘッドは一般的に以下のような工程で製造さ
れている：浮上型磁気へッドは一般的に以下のような工
程で製造されている： １．バーの切り出し このバー１２は図１（ａ）に示すように多数の磁気変換
素子１６がマトリックス状に形成されたウエハ１を切断
したものであり（図１（ｂ））、複数のスライダーが列
状に配列されている。 ２．バーを加工治具に接着 図３のようにバー１２を加工治具１３に接着固定する。 ３．バーのラッピング処理 図４に示すように錫等を主材料とした研磨定盤１４の上
に被研磨物（加工治具１３に保持されたバー１２）を保
持して定盤１４を回転させ、所定の加圧Ｐを行いなが
ら、供給ノズル１５から遊離砥粒スラリー等を供給し、
スライダーの空気浮揚面（ＡＢＳ）の研磨加工を行う。
その後に砥粒を含まないラップ液による仕上げ研磨工程
を行う。 ４．加工治具からバーを剥離 加工治具１３からバー１２を剥離する。 ５．レールエッチング工程 レールエッチングング処理にかける。 ６．バーをスライダーに切断分離 バー１２をスライダーに切断分離する。
成物を用いて研磨加工される事例としては、光ファイバ
ーコネクタ、半導体素子、ＶＴＲヘッド、フロッピーヘ
ッドなどのような硬度と表面性質の異なる異種複合材料
について何でも適用出来るが、一例として次に薄膜型磁
気ヘッド加工への応用例について述べる。 浮上型磁気ヘッドは一般的に以下のような工程で製造さ
れている：浮上型磁気へッドは一般的に以下のような工
程で製造されている： １．バーの切り出し このバー１２は図１（ａ）に示すように多数の磁気変換
素子１６がマトリックス状に形成されたウエハ１を切断
したものであり（図１（ｂ））、複数のスライダーが列
状に配列されている。 ２．バーを加工治具に接着 図３のようにバー１２を加工治具１３に接着固定する。 ３．バーのラッピング処理 図４に示すように錫等を主材料とした研磨定盤１４の上
に被研磨物（加工治具１３に保持されたバー１２）を保
持して定盤１４を回転させ、所定の加圧Ｐを行いなが
ら、供給ノズル１５から遊離砥粒スラリー等を供給し、
スライダーの空気浮揚面（ＡＢＳ）の研磨加工を行う。
その後に砥粒を含まないラップ液による仕上げ研磨工程
を行う。 ４．加工治具からバーを剥離 加工治具１３からバー１２を剥離する。 ５．レールエッチング工程 レールエッチングング処理にかける。 ６．バーをスライダーに切断分離 バー１２をスライダーに切断分離する。
【００２３】この工程の中で、本発明は３．バーのラッ
ピング処理における研磨に関する。スライダーのＡＢＳ
の一般的な研磨加工は、遊離砥粒スラリーを用いて、ス
ロートハイトおよびＭＲハイトを管理しながら行われて
いる。ここで言うスロートハイト（Ｔｈｒｏａｔ Ｈｅ
ｉｇｈｔ：ＴＨ）とは、薄膜型磁気ヘッドの記録書き込
み特性を決定する因子の一つであり、このスロートハイ
トは、図２のＴＨで表す様に、ＡＢＳから薄膜コイルを
電気的に分離する絶縁層の端部までの磁極部分の距離の
ことである。
ピング処理における研磨に関する。スライダーのＡＢＳ
の一般的な研磨加工は、遊離砥粒スラリーを用いて、ス
ロートハイトおよびＭＲハイトを管理しながら行われて
いる。ここで言うスロートハイト（Ｔｈｒｏａｔ Ｈｅ
ｉｇｈｔ：ＴＨ）とは、薄膜型磁気ヘッドの記録書き込
み特性を決定する因子の一つであり、このスロートハイ
トは、図２のＴＨで表す様に、ＡＢＳから薄膜コイルを
電気的に分離する絶縁層の端部までの磁極部分の距離の
ことである。
【００２４】また、薄膜型磁気ヘッドのうち、磁気抵抗
再生素子を備えたものをＭＲ−インダクティブ複合ヘッ
ドと言い、このＭＲ−インダクティブ複合ヘッドにおい
て記録再生特性を決定する一つの因子として、磁気抵抗
再生素子の高さがあり、これをＭＲハイト（ＭＲ−Ｈｅ
ｉｇｈｔ：ＭＲ−ｈ）と呼んでいる。このＭＲハイト
は、図２のＭＲ−ｈで示す様に端面がＡＢＳに露出する
磁気抵抗再生素子のＡＢＳから測った距離のことであ
る。
再生素子を備えたものをＭＲ−インダクティブ複合ヘッ
ドと言い、このＭＲ−インダクティブ複合ヘッドにおい
て記録再生特性を決定する一つの因子として、磁気抵抗
再生素子の高さがあり、これをＭＲハイト（ＭＲ−Ｈｅ
ｉｇｈｔ：ＭＲ−ｈ）と呼んでいる。このＭＲハイト
は、図２のＭＲ−ｈで示す様に端面がＡＢＳに露出する
磁気抵抗再生素子のＡＢＳから測った距離のことであ
る。
【００２５】
【実施例】実施例１ アセチレングリコール化合物またはリン酸エステル化合
物を含有するラッピングオイル組成物の研磨特性 本実施例では、アルチック（２５００）、センダスト
（５００）およびパーマロイ（２００）によって構成さ
れる薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによる研磨加
工後に砥粒を含まないラッピングオイルによる仕上げ研
磨加工する際の選択研磨防止効果について検討した（括
弧内の数値はビッカース硬度を示す）。また、遊離砥粒
スラリーによる研磨加工後の研磨特性および遊離砥粒ス
ラリーによる研磨加工後アセチレングリコール化合物お
よびリン酸エステル化合物を含有しない無添加系ラッピ
ングオイルの研磨特性を比較例とした。本実施例に用い
た遊離砥粒スラリーは、油性の１／８μｍダイヤモンド
スラリーである。また、ラッピングオイルの組成は、溶
媒、ＰＴＲおよび面品質向上剤である。非水系溶媒とし
て非極性溶媒であるアイソパーＭを用いた。表１に本実
施例にラッピングオイルの組成を示す。
物を含有するラッピングオイル組成物の研磨特性 本実施例では、アルチック（２５００）、センダスト
（５００）およびパーマロイ（２００）によって構成さ
れる薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによる研磨加
工後に砥粒を含まないラッピングオイルによる仕上げ研
磨加工する際の選択研磨防止効果について検討した（括
弧内の数値はビッカース硬度を示す）。また、遊離砥粒
スラリーによる研磨加工後の研磨特性および遊離砥粒ス
ラリーによる研磨加工後アセチレングリコール化合物お
よびリン酸エステル化合物を含有しない無添加系ラッピ
ングオイルの研磨特性を比較例とした。本実施例に用い
た遊離砥粒スラリーは、油性の１／８μｍダイヤモンド
スラリーである。また、ラッピングオイルの組成は、溶
媒、ＰＴＲおよび面品質向上剤である。非水系溶媒とし
て非極性溶媒であるアイソパーＭを用いた。表１に本実
施例にラッピングオイルの組成を示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】研磨実験には、日本エンギス（株）製自動
精密ラッピングマシンＨＹＰＲＥＺＥＪ−３８０１Ｎ
型、ラップ盤に錫／鉛定盤を用いた。遊離研磨スラリー
による粗研磨の後、ラッピングオイルによる仕上げ研磨
条件は、定盤回転速度を５ｒｐｍ、オイル研磨液供給量
を３０秒間隔に３秒間噴霧、加工荷重を１３００ｇ／ｃ
ｍ2、加工時間１０分間とした。研磨特性の評価は研磨
加工後の薄膜磁気型ヘッドのアルチック／金属膜間に発
生する段差、つまりボールチップリセッション値（ＰＴ
Ｒ値）を走査型プローブ顕微鏡（ＡＦＭ）により求め
た。ここで、薄膜型磁気ヘッドのＰＴＲ値は３．０ｎｍ
以下で良好とした。スクラッチおよび面荒れの評価はＡ
ＦＭおよび微分干渉光学顕微鏡を用いた。
精密ラッピングマシンＨＹＰＲＥＺＥＪ−３８０１Ｎ
型、ラップ盤に錫／鉛定盤を用いた。遊離研磨スラリー
による粗研磨の後、ラッピングオイルによる仕上げ研磨
条件は、定盤回転速度を５ｒｐｍ、オイル研磨液供給量
を３０秒間隔に３秒間噴霧、加工荷重を１３００ｇ／ｃ
ｍ2、加工時間１０分間とした。研磨特性の評価は研磨
加工後の薄膜磁気型ヘッドのアルチック／金属膜間に発
生する段差、つまりボールチップリセッション値（ＰＴ
Ｒ値）を走査型プローブ顕微鏡（ＡＦＭ）により求め
た。ここで、薄膜型磁気ヘッドのＰＴＲ値は３．０ｎｍ
以下で良好とした。スクラッチおよび面荒れの評価はＡ
ＦＭおよび微分干渉光学顕微鏡を用いた。
【００２８】本実施例の実験結果から、アセチレングリ
コール化合物またはリン酸エステル化合物を含有するラ
ッピングオイル組成物を用いてオイル研磨した薄膜型磁
気ヘッドのＰＴＲ値は、いずれも比較例である遊離砥粒
スラリーによる研磨加工後のＰＴＲ値および遊離砥粒ス
ラリーによる研磨加工後にアセチレングリコール化合物
およびリン酸エステル化合物を含有しない無添加系ラッ
ピングオイルを用いたときのＰＴＲ値よりも低くなり、
硬度の異なる複合材料から構成される薄膜型磁気ヘッド
をより均一に研磨出来た。更に、ＰＴＲ値はポリオキシ
エチレンラウリルエーテルリン酸、ポリオキシエチレン
オレイルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテルリン酸の３種が特に良好であった。
コール化合物またはリン酸エステル化合物を含有するラ
ッピングオイル組成物を用いてオイル研磨した薄膜型磁
気ヘッドのＰＴＲ値は、いずれも比較例である遊離砥粒
スラリーによる研磨加工後のＰＴＲ値および遊離砥粒ス
ラリーによる研磨加工後にアセチレングリコール化合物
およびリン酸エステル化合物を含有しない無添加系ラッ
ピングオイルを用いたときのＰＴＲ値よりも低くなり、
硬度の異なる複合材料から構成される薄膜型磁気ヘッド
をより均一に研磨出来た。更に、ＰＴＲ値はポリオキシ
エチレンラウリルエーテルリン酸、ポリオキシエチレン
オレイルエーテルリン酸、ポリオキシエチレンノニルフ
ェニルエーテルリン酸の３種が特に良好であった。
【００２９】研磨面に関しては、アセチレングリコール
化合物を含有するラッピングオイルを用いた場合におい
ては、遊離砥粒スラリーによる研磨加工後および無添加
系ラッピングオイルを用いた場合よりも良好であった。
なお、単独添加時における濃度の影響については、５ｗ
ｔ％以上においては効果に差は見られなかった。本実施
例および比較例の結果を表２に示す。
化合物を含有するラッピングオイルを用いた場合におい
ては、遊離砥粒スラリーによる研磨加工後および無添加
系ラッピングオイルを用いた場合よりも良好であった。
なお、単独添加時における濃度の影響については、５ｗ
ｔ％以上においては効果に差は見られなかった。本実施
例および比較例の結果を表２に示す。
【００３０】
【表２】
【００３１】実施例２ アセチレングリコール化合物およびリン酸エステル化合
物複合効果 本実施例では、アルチック（２５００）、センダスト
（５００）およびパーマロイ（２００）によって構成さ
れる薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによる研磨加
工後に砥粒を含まないラッピングオイルによる仕上げ研
磨加工する際のアセチレングリコール化合物およびリン
酸エステル化合物を複合添加した場合の選択研磨防止効
果について検討した（括弧内の数値はビッカース硬度を
示す）。また、遊離砥粒スラリーによる研磨加工後の研
磨特性および遊離砥粒スラリーによる研磨加工後アセチ
レングリコール化合物およびリン酸エステル化合物を含
有しない無添加系ラッピングオイルの研磨特性、さらに
他の添加剤を含有したラッピングオイルの研磨特性を比
較例とした。
物複合効果 本実施例では、アルチック（２５００）、センダスト
（５００）およびパーマロイ（２００）によって構成さ
れる薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによる研磨加
工後に砥粒を含まないラッピングオイルによる仕上げ研
磨加工する際のアセチレングリコール化合物およびリン
酸エステル化合物を複合添加した場合の選択研磨防止効
果について検討した（括弧内の数値はビッカース硬度を
示す）。また、遊離砥粒スラリーによる研磨加工後の研
磨特性および遊離砥粒スラリーによる研磨加工後アセチ
レングリコール化合物およびリン酸エステル化合物を含
有しない無添加系ラッピングオイルの研磨特性、さらに
他の添加剤を含有したラッピングオイルの研磨特性を比
較例とした。
【００３２】本実施例および比較例に用いたラッピング
オイルの組成は、ＰＴＲおよび面品質向上剤の添加量を
５ｗｔ％に固定し、アセチレングリコール化合物および
リン酸エステル化合物のそれぞれの添加重量比を変化し
た以外は本実施例１と同じである。本実施例の研磨実験
および研磨特性の評価は本実施例１と同じである。本実
施例の実験結果から、アセチレングリコール化合物およ
びリン酸エステル化合物を複合したラッピングオイルを
用いて仕上げ研磨した薄膜型磁気ヘッドのＰＴＲ値はい
ずれも比較例である遊離砥粒スラリーによる研磨加工後
のＰＴＲ値および遊離砥粒スラリーによる研磨加工後に
アセチレングリコール化合物およびリン酸エステル化合
物を含有しない無添加系ラッピングオイルを用いたとき
のＰＴＲ値よりも低くなり、硬度の異なる複合材料から
構成される薄膜型磁気ヘッドをより均一に研磨出来た。
オイルの組成は、ＰＴＲおよび面品質向上剤の添加量を
５ｗｔ％に固定し、アセチレングリコール化合物および
リン酸エステル化合物のそれぞれの添加重量比を変化し
た以外は本実施例１と同じである。本実施例の研磨実験
および研磨特性の評価は本実施例１と同じである。本実
施例の実験結果から、アセチレングリコール化合物およ
びリン酸エステル化合物を複合したラッピングオイルを
用いて仕上げ研磨した薄膜型磁気ヘッドのＰＴＲ値はい
ずれも比較例である遊離砥粒スラリーによる研磨加工後
のＰＴＲ値および遊離砥粒スラリーによる研磨加工後に
アセチレングリコール化合物およびリン酸エステル化合
物を含有しない無添加系ラッピングオイルを用いたとき
のＰＴＲ値よりも低くなり、硬度の異なる複合材料から
構成される薄膜型磁気ヘッドをより均一に研磨出来た。
【００３３】研磨面に関してはアセチレングリコール化
合物とリン酸エステル化合物の添加重量比が５．０：
１．０〜５０．０：１．０の範囲であるラッピングオイ
ルを用いた場合において、遊離砥粒スラリーによる研磨
加工後および無添加系ラッピングオイルを用いた場合、
さらに他の添加剤を含有するよりもラッピングオイルを
用いた場合において良好であった。本実施例および比較
例の結果を表３に示す。
合物とリン酸エステル化合物の添加重量比が５．０：
１．０〜５０．０：１．０の範囲であるラッピングオイ
ルを用いた場合において、遊離砥粒スラリーによる研磨
加工後および無添加系ラッピングオイルを用いた場合、
さらに他の添加剤を含有するよりもラッピングオイルを
用いた場合において良好であった。本実施例および比較
例の結果を表３に示す。
【００３４】
【表３】
【表４】
【００３５】実施例３ アセチレングリコール化合物およびリン酸エステル化合
物添加量効果 本実施例では、アルチック（２５００）、センダスト
（５００）およびパーマロイ（２００）によって構成さ
れる薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによる研磨加
工後に砥粒を含まないラッピングオイルによる仕上げ研
磨加工する際のアセチレングリコール化合物およびリン
酸エステル化合物を複合添加した場合の添加量とその効
果について検討した（括弧内の数値はビッカース硬度を
示す）。アセチレングリコール化合物およびリン酸エス
テル化合物の添加重量比を４．５：０．５に固定し、Ｐ
ＴＲおよび面品質向上剤の総添加濃度を０〜５０ｗｔ％
まで変化したときのＰＴＲ値および研磨面について評価
した。
物添加量効果 本実施例では、アルチック（２５００）、センダスト
（５００）およびパーマロイ（２００）によって構成さ
れる薄膜型磁気ヘッドを遊離砥粒スラリーによる研磨加
工後に砥粒を含まないラッピングオイルによる仕上げ研
磨加工する際のアセチレングリコール化合物およびリン
酸エステル化合物を複合添加した場合の添加量とその効
果について検討した（括弧内の数値はビッカース硬度を
示す）。アセチレングリコール化合物およびリン酸エス
テル化合物の添加重量比を４．５：０．５に固定し、Ｐ
ＴＲおよび面品質向上剤の総添加濃度を０〜５０ｗｔ％
まで変化したときのＰＴＲ値および研磨面について評価
した。
【００３６】本実施例の研磨実験および研磨特性の評価
は本実施例１と同じである。本実施例に用いたアセチレ
ングリコール化合物は２，４，７，９−テトラメチル−
５−デシン−４，７−ジオール−ビスポリオキシエチレ
ンエーテル（４ＥＯ）、リン酸エステル化合物はポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸（４ＥＯ）
である。本実施例の実験結果から、ＰＴＲおよび面品質
向上剤の総添加濃度が０．５ｗｔ％以上でＰＴＲ値が小
さくなり、複合材料である薄膜型磁気ヘッドの選択研磨
を防止する効果が発現し、更に１．０ｗｔ％以上、より
好ましくは２．０〜１０．０ｗｔ％の範囲において最も
スクラッチや面荒れがなく特に良好であった。２０．０
ｗｔ％以上の範囲においても効果の更なる向上は見られ
なかった。無添加の比較例と比べて研磨面状態は良好で
あった。本実施例および比較例の結果を表４および図５
に示す。
は本実施例１と同じである。本実施例に用いたアセチレ
ングリコール化合物は２，４，７，９−テトラメチル−
５−デシン−４，７−ジオール−ビスポリオキシエチレ
ンエーテル（４ＥＯ）、リン酸エステル化合物はポリオ
キシエチレンノニルフェニルエーテルリン酸（４ＥＯ）
である。本実施例の実験結果から、ＰＴＲおよび面品質
向上剤の総添加濃度が０．５ｗｔ％以上でＰＴＲ値が小
さくなり、複合材料である薄膜型磁気ヘッドの選択研磨
を防止する効果が発現し、更に１．０ｗｔ％以上、より
好ましくは２．０〜１０．０ｗｔ％の範囲において最も
スクラッチや面荒れがなく特に良好であった。２０．０
ｗｔ％以上の範囲においても効果の更なる向上は見られ
なかった。無添加の比較例と比べて研磨面状態は良好で
あった。本実施例および比較例の結果を表４および図５
に示す。
【００３７】
【表５】
【００３８】これらの実施例の結果から、遊離砥粒スラ
リーによる研磨加工後にアセチレングリコール化合物お
よびリン酸エステル化合物をそれぞれ単独ずつまたは、
それぞれの成分を二種類以上添加した仕上げ研磨用ラッ
ピングオイルを用いて研磨することにより、硬度の異な
る複合材料を材料間の硬度差によって発生する軟質材料
の選択研磨を防止した均一な研磨加工が可能になった。
リーによる研磨加工後にアセチレングリコール化合物お
よびリン酸エステル化合物をそれぞれ単独ずつまたは、
それぞれの成分を二種類以上添加した仕上げ研磨用ラッ
ピングオイルを用いて研磨することにより、硬度の異な
る複合材料を材料間の硬度差によって発生する軟質材料
の選択研磨を防止した均一な研磨加工が可能になった。
【００３９】
【発明の効果】本発明の仕上げ研磨用ラッピングオイル
は前処理工程の研磨で用いられる遊離砥粒スラリーの種
類に関係なく用いることが可能であり、また本発明の仕
上げ研磨ラッピングオイルを用いて仕上げ研磨工程を実
施することにより、前処理工程後よりも低ＰＴＲ値およ
び高面品質に加工することが出来る。
は前処理工程の研磨で用いられる遊離砥粒スラリーの種
類に関係なく用いることが可能であり、また本発明の仕
上げ研磨ラッピングオイルを用いて仕上げ研磨工程を実
施することにより、前処理工程後よりも低ＰＴＲ値およ
び高面品質に加工することが出来る。
【図１】図１（ａ）は切り出し前のウエハを示す。 図１（ｂ）はウエハより切り出した薄膜型磁気ヘッドの
構造を示す。
構造を示す。
【図２】薄膜型磁気ヘッドの断面構造を示す。
【図３】切り出したバーの加工用具への取付を示す斜視
図である。
図である。
【図４】遊離砥粒スラリーを用いるラッピング加工工程
と、その後の本発明の研磨ラッピングオイルを使用する
仕上げ研磨工程に使用する装置の概略図である。
と、その後の本発明の研磨ラッピングオイルを使用する
仕上げ研磨工程に使用する装置の概略図である。
【図５】ＰＴＲ（ポールチップリセッション）値と本発
明のラッピングオイル中のＰＴＲ及び面品質向上剤の総
添加量の関係を示すグラフである。
明のラッピングオイル中のＰＴＲ及び面品質向上剤の総
添加量の関係を示すグラフである。
１ アルチック基体 ２ アルミナ絶縁膜 ３ 下部シールド膜（センダスト、パーマロイ等） ４ アルミナ膜 ５ アルミナ膜 ７ 上部シールド膜（パーマロイ等） ８ アルミナ膜 ９ 書き込み磁極（パーマロイ等） １０ アルミナ保護膜 １１ コイル導体 １２ 薄膜型磁気ヘッド（バー） １３ 加工治具 １４ 研磨定盤 １５ 供給ノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 齋藤 軍夫 東京都台東区台東１丁目５番１号東京磁気 印刷株式会社内 (72)発明者 藤田 恭敏 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内 (72)発明者 桜田 俊道 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内 (72)発明者 山口 正雄 東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティー ディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 3C047 FF08 GG00
Claims (8)
- 【請求項１】 非水系溶媒と、アセチレングリコール化
合物またはそれとリン酸エステル化合物と、を含む仕上
げ研磨用ラッピングオイル組成物。 - 【請求項２】 前記アセチレングリコール化合物が構造
式（Ｉ） 【化１】 （Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4はアルキル基、アルキルアリール
基、ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜６）で表されるアセチレング
リコール化合物である請求項１に記載の仕上げ研磨用ラ
ッピングオイル組成物。 - 【請求項３】 前記リン酸エステル化合物が構造式（I
I） 【化２】 （Ｒは炭素数８〜１８であるアルキル基、アルケニル
基、アルキニル基、アリール基、アルキルアリール基、
ｎ＝２〜４、ｍ＝０〜４、ｘ＝１〜２、ＭはＨ、Ｎａ、
Ｋ、Ｂａ若しくはＮＨ4などのアミン類、ＮＨ（Ｃ2Ｈ4
ＯＨ）3などのアルカノールアミン類）で表されるリン
酸エステル化合物である請求項１または２に記載の仕上
げ研磨用ラッピングオイル組成物。 - 【請求項４】 仕上げ研磨用ラッピングオイル中に存在
するアセチレングリコール化合物とリン酸エステル化合
物の総和が０．１〜２０．０ｗｔ％の範囲である請求項
１〜３のいずれか一項に記載の仕上げ研磨用ラッピング
オイル組成物。 - 【請求項５】 前記リン酸エステル化合物とアセチレン
グリコール化合物の重量比率が１．０：４．０〜１．
０：５０．０の範囲である請求項４に記載の仕上げ研磨
用ラッピングオイル組成物。 - 【請求項６】 異硬度材料で構成される複合材料の仕上
げ研磨加工するためのラッピングオイル組成物である請
求項１〜５のいずれか一項に記載の仕上げ研磨用ラッピ
ングオイル組成物。 - 【請求項７】 薄膜型磁気ヘッドの仕上げ研磨加工する
ためのラッピングオイル組成物である請求項１〜６のい
ずれか一項に記載の仕上げ研磨用ラッピングオイル組成
物。 - 【請求項８】 薄膜型磁気ヘッドのエアベアリング面と
なる面の研磨加工を行う工程を含む薄膜型磁気ヘッドの
製造方法であって、前記研磨加工が請求項１〜７のいず
れか一項に記載の仕上げ研磨用ラッピングオイル組成物
を用いる薄膜型磁気ヘッドの仕上げ研磨方法。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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| WO2006095894A1 (ja) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Tokuyama Corporation | 磁気ヘッド固定砥粒研磨用の潤滑剤組成物 |
| JP2008124377A (ja) * | 2006-11-15 | 2008-05-29 | Jsr Corp | 化学機械研磨用水系分散体および化学機械研磨方法、ならびに化学機械研磨用水系分散体を調製するためのキット |
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