JP2006201212A - 面形状形成方法及び装置、磁気ヘッドの浮上面形成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 短時間かつ低コストにて構造体の面形状を形成しつつ、当該形成する面形状の高精度化を図ること。
【解決手段】 構造体１の所定の面に対して所定形状のレジストを形成するレジスト形成手段と、当該レジストが形成された構造体１の所定の面に対してエッチング処理を行うエッチング手段と、を備えた面形状形成装置であって、レジスト形成手段は、構造体の所定の面にレジスト材料を付着させるレジスト付着手段と、この付着されたレジスト材料に対してレーザビームを照射して当該レジスト材料の一部を除去し所定形状に整形するレーザ照射手段２と、を備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、面形状形成方法及び装置にかかり、特に、レジストを形成してエッチングにて面形状を形成する方法及び装置に関する。

磁気ディスク駆動装置（ＨＤＤ）は、磁気ディスクに対してデータの記録再生を行う磁気ヘッド素子部が形成された磁気ヘッドを装備している。そして、近年の磁気ディスク駆動装置においては、記録されるデータの高密度化に伴い、磁気ディスク面に対して磁気ヘッドができるだけ近接するよう、低浮上化の要請が高まっている。

かかる低浮上化を実現すべく、磁気ヘッドの浮上面には、磁気ディスクの回転時に流入する空気流にて適切な動圧力を発生させるよう所定形状の凹凸部が形成されている。そして、この浮上面の形状は近年ではより複雑化しており、その形成方法は複数段階（複数サイクル）のエッチングを行うことが不可欠となっている。

例えば、一般的な磁気ヘッドの浮上面形成方法が、下記の特許文献１に開示されている。その方法は、図１０を参照して説明する。まず、複数個の磁気ヘッド構造体が一列に配列されたバー状のウエハに対して、所定のラッピング加工を施した後に、所定パターンのレジストを塗布する（ステップＳ１０１）。続いて、キュア処理を行い（ステップＳ１０２）、露光（ステップＳ１０３）、現像処理を行う（ステップＳ１０４）。その後、ドライエッチングを行う（ステップＳ１０５）。以上の５工程により、１つの段差を形成することができる。そして、さらに段差を形成する場合には、上記塗布したレジストを除去した後に（ステップＳ１０６の後に、ステップＳ１０７にて否定判断）、上記ステップＳ１０１〜ステップＳ１０５の工程を繰り返す。これにより、多数の段差を有し、かつ、複雑な凹凸形状を有する浮上面を形成することができる。

特開平１０−２２８６１７号公報

しかしながら、上記従来例における磁気ヘッドの浮上面形成方法では、塗布したレジストを露光、現像を行うため、非常に複雑な形状を形成することが困難となり、ますます複雑化している近年または将来の磁気ヘッド浮上面の形成に対応することが難しくなる、という問題が生じる。

また、各段差を形成する際に、それぞれ塗布されたレジストに対する露光及び現像がその都度行われるため、浮上面の形成工程数がますます増加する傾向にあり、磁気ヘッドの製造時間が増加、及び、製造コストの増加を招く、という問題が生じる。これに伴い、各回のレジスト形成の際に露光、現像処理が必要となり、その位置合わせに手間が生じ、形成する浮上面の形状の精度の低下、及び、さらなる製造時間の増大といった問題が生じうる。

さらに、所定パターンのレチクル（マスク）を多数用意する必要があり、これにより製造コストが増大しうる、という問題が生じる。また、露光においては結像面の焦点深度に比べレジストが厚い場合には、現像後のレジストの端面をシャープに形成できず、エッチングによる凹凸部の壁面角度を急峻に形成することができない。従って、このような磁気ヘッドスライダでは浮上高さの安定化が困難となる、という問題も生じる。

このため、本発明では、短時間かつ低コストにて構造体の面形状を形成しつつ、当該形成する面形状の高精度化を図ることを、その目的とする。

そこで、本発明の一形態である面形状形成方法は、
構造体の所定の面に対して所定形状のレジストを形成するレジスト形成工程と、当該レジストが形成された構造体の所定の面に対してエッチング処理を行うエッチング工程と、を有する面形状形成方法であって、
レジスト形成工程は、構造体の所定の面にレジスト材料を付着させるレジスト付着工程と、この付着されたレジスト材料に対してレーザビームを照射して当該レジスト材料の一部を除去し所定形状に整形する整形工程と、
を有することを特徴としている。

そして、上記レーザ照射工程は、レーザビームにてレジスト材料を熱分解して除去する、ことを特徴としている。例えば、レーザ照射工程は、レーザビームにてレジスト材料を昇華させて除去する。このとき、レジスト材料は、耐エッチング性を有すると共に熱分解又は昇華可能な材料である、と望ましい。

上記発明によると、まず、構造体の所定の面に、形成予定の形状の全部又は一部を包含する広い範囲にレジスト材料が塗布処理などにより付着される。そして、形成予定の所定形状からはみ出している部分にレーザビームを照射して、かかる部分を除去する。これにより、レジストを所定形状に整形することができる。その後、エッチング処理を行うことで、レジストにて覆われていない部分に凹部が形成され、構造体の所定の面に段差を形成することができる。

これにより、高精度に照射位置の位置決めが可能であるレーザビームを用いて、所定形状のレジストを整形することができるため、より高精度に面形状を形成することができる。また、これに伴い、従来ではレジスト形成時に、所定の面に塗布したレジストに対して、露光、現像処理を行っていたが、かかる処理工程が不要となり、面形状の形成工程の短縮化を図ることができると共に、上記工程を繰り返し行うことで複雑な凹凸部の形成を高精度に行うことができる。そして、上述したように露光、現像処理が不要であることから、レチクルが不要となりコストの削減を図ることができる。さらに、繰り返しエッチングを行う場合には露光、現像時に高精度の位置決めが必要となるが、かかる処理が必要ないため、形成工程のさらなる短縮化を図ることができる。

そして、特に、上記方法を磁気ヘッドの浮上面を形成するために用いることにより、微小かつ複雑な凹凸形状の浮上面を高精度に形成することができる。このとき、レジストを薄く形成できることから、当該レジストの端面をシャープに形成できるため、エッチングによって形成される凹凸部の壁面角度を急峻に形成することができる。これにより、磁気ヘッドの浮上高さの安定化を図ることができ、当該磁気ヘッドを用いて行うデータ記録再生の信頼性の向上を図ることができる。

また、上記構成の面形状形成方法は、エッチング工程に続いて、整形工程とエッチング工程とを有する、ことを特徴としている。このとき、エッチング工程後の整形工程は、直前のエッチング工程におけるエッチング処理に用いられたレジストを別の所定形状に整形する、ことを特徴としている。

このように、構造体の所定の面に既に形成されており、一度エッチングに用いたレジストの一部を除去するようレーザビームを照射して整形工程を行うことで、新たなレジスト形状を形成することできる。従って、レジストを除去する回数、及び、新たなレジストを付着させる回数を減少させることができ、レジスト利用の効率化を図ることができる。その結果、コストの低減及び処理時間の短縮化を図ることができる。

また、上記レジスト付着工程は、構造体の所定の面にレジスト材料を吐出して付着させる、ことを特徴としている。例えば、インクジェット方式又はバブルジェット方式にてレジスト材料を吐出することにより行う。これにより、整形工程前に、より精度よく形成予定の所定形状に対応させてレジストを付着させておくことができ、後のレーザビーム照射による整形処理を迅速かつ容易に行うことが可能となる。

また、本発明の他の形態である面形状形成装置は、
構造体の所定の面に対して所定形状のレジストを形成するレジスト形成手段と、当該レジストが形成された前記構造体の所定の面に対してエッチング処理を行うエッチング手段と、を備えた面形状形成装置であって、
レジスト形成手段は、構造体の所定の面にレジスト材料を付着させるレジスト付着工程と手段と、この付着されたレジスト材料に対してレーザビームを照射して当該レジスト材料の一部を除去し所定形状に整形するレーザ照射手段と、を備えたことを特徴としている。

そして、上記レーザ照射手段は、レーザビームにてレジスト材料を熱分解して除去する、ことを特徴としており、例えば、レーザビームにてレジスト材料を昇華させて除去する。このとき、レジスト付着手段にて構造体に付着されるレジスト材料は、耐エッチング性を有すると共に熱分解又は昇華可能な材料である、と望ましい。

また、レーザ照射手段の動作を制御する制御手段を備え、
この制御手段が、レーザ照射手段による整形予定の所定形状を表すレジスト形状データを記憶すると共に、この記憶されたレジスト形状データに基づいてレーザ照射手段の動作を制御してレジストの整形を行う、ことを特徴としている。

また、構造体を載置すると共に、レーザ照射手段によるレジスト整形時に構造体の位置を設定するよう載置面に沿って移動する可動テーブルを備えた、ことを特徴としている。このとき、レーザ照射手段は、可動テーブルの移動動作に対応して移動し、レーザビームの照射を行う、ことを特徴としている。

また、本発明の他の形態である磁気ヘッドの浮上面形成装置は、上記構造体が磁気ヘッドであり、上述したいずれかの面形状形成装置を備え、磁気ヘッドの浮上面を形成する装置である。

上記構成の面形状形成装置あるいは磁気ヘッドの浮上面形成装置であっても、上述した面形状形成方法と同様に作用するため、上記本発明の目的を達成することができる。そして、上述したように、可動テーブルを設けた場合には、レーザ照射動作の効率化を図ることができ、レジスト形成処理を迅速かつ高精度に実現することができる。

本発明は、以上のように構成され機能するので、これによると、従来例に示す露光、現像処理が不要であり、面形状の形成工程の短縮化及び製造コストの低減を図ることができると共に、レジストを高精度に形成することができ、複雑な形状であっても高精度に面形状を形成することができる、という従来にない優れた効果を有する。

本発明は、既に付着されているレジストの一部にレーザビームを照射して、かかる照射部分を除去することにより、所定形状のレジストを形成する、という点に特徴を有する。

以下、特に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）にてハードディスクからデータ再生を行う磁気ヘッドを構造体の一例として挙げ、その浮上面（ＡＢＳ面）をエッチングするためにレジストを形成する場合を説明する。但し、本発明を用いて形成する面形状は、磁気ヘッドの浮上面であることに限定されず、また、面形状を形成する対象となる構造体は、磁気ヘッドであることに限定されない。

本発明の第１の実施例を、図１乃至図５を参照して説明する。図１は、磁気ヘッドの浮上面形成装置の構成を示すブロック図である。図２は、コントローラの構成を示す機能ブロック図である。図３乃至図４は、磁気ヘッドの浮上面を形成しているときの様子を示す説明図である。図５は、面形状形成装置の動作を示すフローチャートである。

［構成］
本発明である磁気ヘッドの浮上面形成装置（面形状形成装置）の構成を、図１を参照して説明する。この浮上面形成装置は、磁気ヘッド構造体１に対してレジスト材料を塗布する図示しないレジスト塗布装置（レジスト付着手段（レジスト形成手段））と、付着されたレジスト材料に対してレーザビームを照射するレーザ照射装置２，３（レーザ照射手段（レジスト形成手段））と、を備えている。また、レジスト形成時に、磁気ヘッド構造体１を載置し、載置面に沿って駆動して磁気ヘッド構造体１の位置を設定するテーブル５（可動テーブル）と、このテーブル５を駆動するテーブル駆動装置６と、レーザ照射装置２，３によるレーザ照射動作などを制御するコントローラ４（制御手段）と、を備えている。さらに、図示しないが、磁気ヘッド構造体１に形成され既に不要となったレジストを全て取り除くレジスト除去装置（レジスト除去手段）を備えている。以下、各構成について詳述する。

＜磁気ヘッド構造体＞
磁気ヘッド構造体１は、後に磁気ヘッドに形成される構造体であって、図３（ａ）に示すように、所定の厚みを有する長方形状にて形成されている。そして、その一端部には、データ再生を行う磁気抵抗効果素子Ｍを有する磁気ヘッド素子部１Ａが形成されている。なお、他端部側を磁気ヘッドスライダ部１Ｂ（本体部）と呼ぶ。そして、上記磁気抵抗効果素子Ｍが露出している磁気ヘッド構造体１の一方の面には、後述するように、レジスト形成後にエッチング処理が行われ、かつ、かかる処理が繰り返されることにより、磁気ディスクに対して低浮上動作を実現する所定形状の凹凸部（段差）を有する浮上面（ＡＢＳ面）が形成される。従って、この磁気抵抗効果素子Ｍが露出している面（符号１１で示す面）を上方に向けてテーブル５に載置され、後述する各工程が実行される。

＜テーブル＞
テーブル５は、上記磁気ヘッド構造体１を固定して載置する。そして、このテーブル５は、テーブル駆動装置６にて支持されており、載置面（Ｘ−Ｙ平面上）に沿って可動する。従って、インクジェット装置２に対する磁気ヘッド構造体１のＸ−Ｙ平面上の位置を移動させることができる。

そして、テーブル駆動装置６は、載置している磁気ヘッド構造体１に対してレジストを形成するときに、後述するコントローラ４にて制御されてテーブル５を駆動する。このとき、後述するレーザ照射装置２，３によるレーザ照射動作に応じて可動するため、整形するレジストの形状に対応して可動するものである。例えば、１０ｍｍ／秒以上の速度にて可動可能であり、２μｍ以下の位置制度を有していると望ましい。

＜レジスト塗布装置＞
レジスト塗布装置は、図示していないが、磁気ヘッド構造体１の浮上面となる面に薄膜のレジスト材料を塗布して付着させる装置である。なお、塗布方法は、例えば、図示しない回転支持台上に載置された磁気ヘッド構造体１の所定の面に対して、液状のレジストを滴下し、高速回転させることで薄膜状に形成する。すると、例えば、図３（ｂ）に示すように、磁気ヘッド構造体１の浮上面全体に薄膜状のレジストが塗布された状態となる。なお、レジスト塗布装置は、磁気ヘッド構造体１がテーブル５上に載置された状態で、レジストの塗布が可能な装置であってもよい。

このとき、塗布するレジスト材料は、本実施例では、耐エッチング性を有し、かつ、後述するようにレーザ照射による加熱により熱分解可能な材料が用いられる。例えば、例えば、Ｃ，Ｈ，Ｎを含む高分子材料にて形成されている。具体的には、ＥＬ（エチルラクテート）を溶媒としたスチレン系樹脂や、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート）を溶媒としたスチレン系樹脂が利用可能である。但し、レジスト材料は、上記材料に限定されない。

ここで、レジスト塗布装置は、上述したように、塗布することによりレジスト材料を磁気ヘッド構造体１の表面に付着させることに限定されない。例えば、テープ状のレジスト材料を磁気ヘッド構造体１に付着させてもよく、その他のいかなる手法によりレジスト材料を付着させてもよい。また、図３（ｂ）に示すように、磁気ヘッド構造体１の全面にレジスト材料を付着させることに限定されず、少なくとも、形成予定のレジスト形状の全部、又は、一部を包含する範囲に付着させてばよい。そして、レジスト形状の一部のみを後述するレーザ照射装置２，３にて整形してもよい。

＜レーザ照射装置＞
上記レーザ照射装置２，３は、具体的には、図１に示すように、レーザビームを照射するレーザトーチ２と、このレーザトーチ２を支持してレーザ照射動作を制御すると共にレーザ照射位置を設定すべくレーザトーチ２を移動制御するレーザ駆動装置３と、により構成されている。

そして、レーザトーチ２は、例えば、エキシマレーザを出力するものであり、既に磁気ヘッド構造体１上に塗布されているレジストに対して照射され、当該レジストの一部を加熱することによりレジストを熱分解して除去する。例えば、加熱によってレジストを昇華させる、といった作用により除去する。但し、レーザビームによってレジストの一部を除去する処理は、必ずしも上記作用によって行うことに限定されず、レーザビームの照射エネルギーを用いて他の原理によって除去してもよい。

また、レーザトーチ２は、これを支持しているレーザ駆動装置３によって駆動制御され、例えば、０．１ｍｍ／秒以上の速度にてＸ−Ｙ方向に可動可能であり、２μｍ以下の位置決め精度を有している。そして、レーザ駆動装置３は、コントローラ４からの制御指令に応じて、所定の形状にレジストの整形を行うようレーザトーチ２の移動、及び、レーザビームの照射制御を行う。

＜コントローラ＞
コントローラ４は、ＣＰＵなどの演算装置４１と、書き換え可能であり記憶されたデータを保持可能なＲＯＭなどの記憶装置４５とを備えている。そして、記憶装置４５には、磁気ヘッド構造体１に上記インクジェット装置２にて描画するレジスト形状データを記憶するレジスト形状データ記憶部４６が形成されている。このレジスト形状データは、予めオペレータによって登録されており、磁気ヘッド構造体１の浮上面に対して行うエッチング処理の各段階毎（各サイクル毎）に異なる形状のデータが含まれる。例えば、図３，４に示す形状の浮上面を形成する場合には、後述するように各エッチング処理の前に、それぞれ図３（ｂ）と図４（ａ）とに示す形状（網掛け形状）を形成するため、かかる２パターンのレジスト形状データが、各段階（サイクル）毎に区別されて記憶されている。

そして、演算装置４１には、予め所定のプログラムが組み込まれることによって、レーザトーチ２の動作を制御するレーザ制御処理部４２と、テーブル５の動作を制御するテーブル制御処理部４３と、が構築されている。レーザ制御処理部４２は、レジスト形状データ記憶部４６から現在の工程で形成すべきレジスト形状データを読み出し、かかる形状のレジストをテーブル５上に載置された磁気ヘッド構造体１の浮上面に形成するようレーザ駆動装置３に指示を送る。これにより、レーザトーチ２は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動しつつ、レーザビームを照射し、塗布されているレジストを指示された形状に整形するよう、不要な部分を熱分解により除去する。このとき、テーブル制御処理部４３は、上記レーザ制御処理部４２と協動して、レーザトーチ２にて所定のレジスト形状に整形可能とすべく、載置している磁気ヘッド構造体１の位置をＸ−Ｙ平面上で移動するようテーブル駆動装置６を駆動する。これにより、レーザトーチ２の移動も最小限に抑えることができると共に、レジスト形状の整形処理の迅速化及び高精度化を図ることができる。また、レーザトーチ２の駆動量を抑制することができ、機械的な消耗を抑制することができる。

なお、本実施例では、レーザトーチ２にて照射して整形するレジスト形状は、上述したように新たに塗布したレジストの一部を除去することによって整形してもよく、一度エッチング行ったレジストに対して、さらにその一部を除去することによって形成してもよい。すなわち、まず、１サイクル目には、レジスト塗布装置（図示せず）にてレジストを付着して、これに対してレジストを除去して整形し、エッチングを行う。そして、２サイクル目には、上記１サイクル目のエッチングで利用したレジストをそのまま利用し、その一部をレーザにて除去して整形し、エッチングを行う。これにより、２サイクルによるエッチングを行う。

また、以下の動作説明では、２サイクル目のエッチング処理までしか行っていないが、さらにエッチングを行う場合であって、既に形成されているレジストの一部を除去して、以降のエッチングにて利用可能なレジスト形状を形成できる場合には、上記同様に、レーザビームの照射によるレジストの整形処理を繰り返し行ってもよい。

＜その他の構成＞
次に、図示しないエッチング装置について説明する。このエッチング装置は、上述したようにレジスト形成を行った磁気ヘッド構造体１に対して、当該レジストが形成されていない部分のエッチングを行う装置である。例えば、エッチング装置は、イオンビームを磁気ヘッド構造体１に照射して、イオンビームエッチングといったドライエッチングを行う。但し、エッチング装置は、他のいかなる方法にてエッチングを行ってもよい。

また、同様に図示しないレジスト除去装置は、上述したように磁気ヘッド構造体１に形成され、既に不要となったレジストを全て取り除く。例えば、各段階（各サイクル）のエッチングが終了して、次の段階のレジスト形成を行う前にレジストを取り除く。あるいは、全てのエッチングが終了したときにレジストを取り除く。

［動作］
次に、上述した磁気ヘッドの浮上面形成装置を用いて行う浮上面形成方法（面形状形成方法）の動作を、図３乃至図５を参照して説明する。図３乃至図４は、磁気ヘッド構造体１の浮上面に凹凸部を有する浮上面形状を形成する工程ごとの浮上面の様子を示す。なお、各図の（ａ）〜（ｄ）は、各段階における磁気ヘッド構造体１の浮上面の平面図を上側に示し、その中央断面図を下側に示している。また、図５は、そのときの磁気ヘッドの浮上面形成装置の動作を示すフローチャートである。

まず、コントローラ４のレーザ制御処理部４２及びテーブル制御処理部４３が、レジスト形状データ記憶部４６からレジスト形状データを読み出す（ステップＳ１）。そして、この読み出し処理に前後して、図示しないレジスト塗布装置にて磁気ヘッド構造体１の浮上面にレジストを塗布する（ステップＳ２、レジスト付着工程（レジスト形成工程））。例えば、１サイクル目には、図３（ａ）に示す平坦な磁気ヘッド構造体１の浮上面（符号１１にて示す）に対して、その全面にレジストを塗布する（図３（ｂ）の網掛けにて図示する）。

続いて、レジストＡ１が塗布された磁気ヘッド構造体１の浮上面に対して、レーザトーチ２にてレーザ照射を行い、不要な部分を除去する（ステップＳ３、整形工程（レジスト形成工程））。具体的には、レジスト形状データ記憶部４６から読み出したレジスト形状データに含まれる１サイクル目のレジスト形状に基づいて、レーザトーチ２及びテーブル５を移動して、レーザトーチ２からレーザビームを照射することで、所定形状となるようレジストＡ１の一部を除去し、エッチングが可能な形状に整形する。例えば、図３（ｂ）にて示したレジスト形状Ａ１から一部分を除去することで、図３（ｃ）に示す形状のレジストＡ１を形成する。なお、図３（ｃ）の断面図に示した点線部分は、レーザビームにてレジストを除去した部分である。

その後、図３（ｄ）に示す形状のレジストＡ１が形成された状態の磁気ヘッド構造体１の浮上面に対して、エッチング装置（図示せず）にてドライエッチングを行う（ステップＳ４、エッチング工程）。すると、図３（ｄ）に示すように、レジストＡ１が形成されていない部分が所定高さだけ浸食される。なお、図３（ｄ）において点線で示す形状は、エッチング前の浮上面の位置を示している。これにより、エッチング前に符号１１に示す高さの面には符号１２に示す低い高さの段差が形成される。これにより、１サイクル目のエッチングが終了する。

続いて、２段目の段差を形成すべく、２サイクル目のエッチング処理を行う（ステップＳ５にて否定判断）。このとき、本実施例では、２サイクル目に利用するレジストの形状が、上記１サイクル目で形成した図３（ｄ）に示すレジストの一部を除去することで整形可能であることとする。すなわち、１サイクル目で形成したレジストが利用可能である（ステップＳ７にて肯定判断）。従って、かかるレジストに対して、２サイクル目のレジスト形状データに基づいてレーザ照射を行って、レジストの一部を除去し、２サイクル目のレジスト形状に整形する（ステップＳ３、整形工程）。なお、仮に前のサイクルのレジストを利用できない場合には（ステップＳ７にて否定判断）、当該前のサイクルにて利用されたレジストを全て除去し（ステップＳ８）、再度、レジスト塗布装置にて新たなレジストを塗布してから（ステップＳ２）、レーザビームを照射して２サイクル目のレジスト形状に整形する（ステップＳ３）。すると、本実施例では、図４（ａ）に示すレジストに整形される。なお、図４（ａ）の断面図に示した点線部分は、レーザビームにてレジストを除去した部分である。

その後、図４（ｂ）に示す形状のレジストＡ１が形成された状態の磁気ヘッド構造体１の浮上面に対して、エッチング装置（図示せず）にてドライエッチングを行う（ステップＳ４、エッチング工程）。すると、図４（ｃ）に示すように、レジストＡ１が形成されていない部分が所定高さだけ浸食される。なお、図４（ｃ）において点線で示す形状は、エッチング前の浮上面の位置を示している。これにより、エッチング前に符号１１に示す高さの面には符号１２に示す低い高さの段差が形成され、さらに、エッチング前に符号１２に示す高さの面には符号１３に示す低い高さの段差が形成され、２段階の段差を有する浮上面が形成される。但し、２サイクル目に形成される符号１２に示す高さと、１サイクル目に形成される符号１２に示す高さは、同一の高さであることに限定されない。例えば、各サイクルにおけるエッチング処理時間等によって異なっていてもよい。これにより、２サイクル目のエッチングが終了する。

以上より、本実施例によるエッチングは終了し、形成予定の浮上面の凹凸形状が完成する（ステップＳ５にて肯定判断）。従って、レジスト除去装置（図示せず）にて磁気ヘッド構造体１に形成されたレジストＡ１を取り除き（ステップＳ６、レジスト除去工程）、図４（ｄ）に示すように、浮上面の形成が完了する。

このようにすることにより、レーザビームの位置決めを高精度に行って照射することにより、所望の形状に高精度にレジスト形成を行うことができ、エッチングにより磁気ヘッドの浮上面の形状を高精度に形成することができる。そして、特に、既に利用されたレジストの一部を除去して新たなレジスト形状を形成することでき、レジストの有効利用を図ることができ、エッチングコストの低下及び処理時間の短縮化を図ることができる。

ここで、上記では、２サイクルのエッチングにより２段の浮上面形状を形成する場合を例示したが、さらに、段差を形成すべくエッチングを行ってもよい。すなわち、図５のステップＳ５にて否定判断に進み、ステップＳ３，４を繰り返し実行してもよい。

なお、上述したレジスト塗布装置として、磁気ヘッド構造体１にレジスト材料を吐出してレジスト形状を形成するインクジェット装置やバブルジェット装置などのレジスト吐出装置を用いてもよい。そして、コントローラ４にてレジスト吐出装置の吐出動作を制御することにより、レジスト形状データ記憶部４６に記憶されているレジスト形状に基づいて、その形状よりも一回り大きい形状にレジストを描画するよう形成してもよい。これにより、その後にレーザ照射にて除去するレジストの量を減少させることができるため、レーザによるレジスト形状の整形処理の迅速化を図ることができる。また、上記レジスト吐出装置によるレジスト描画の一部が、形成予定のレジスト形状に一致している場合には、かかる部分に対するレーザによる整形処理を施す必要は無い。この場合には、逆に描画したレジストが予定形状よりもはみ出している部分のみをレーザ照射にて除去して、レジスト形状の整形を行ってもよい。

次に、本発明の第２の実施例を、図６乃至図９を参照して説明する。図６は、磁気ヘッドの浮上面形成装置の構成を示すブロック図である。図７乃至図８は、磁気ヘッドの浮上面を形成しているときの様子を示す説明図である。図９は、浮上面形成装置の動作を示すフローチャートである。

［構成］
本実施例における磁気ヘッドの浮上面形成装置は、上記実施例１にて説明した構成に加え、さらに、磁気ヘッド構造体１に対して所定形状のレジストを形成すべくレジスト材料を吐出するインクジェット装置７（レジスト形成手段）と、このインクジェット装置７を駆動して位置決めを行うインクジェット駆動装置８と、を備えており、上述したレーザ照射装置２，３と共に、レジスト形成時に併用する構成となっている。

インクジェット装置７は、インクジェット方式にてレジスト材料を吐出する装置であって、インクジェット駆動装置８に支持されており、コントローラ４からの制御指令に応じてレジスト材料の吐出を行う。このとき、後述するように、コントローラ４にて予め定められたレジスト形状データに基づいて制御されるため、かかる形状にレジスト描画を行う位置に移動制御されると共に、レジスト材料の吐出が制御される。

また、このインクジェット装置７の動作に対応して、上述したようにテーブル５の動作もコントローラ４にて制御される。すなわち、インクジェット装置７とテーブル５とが協働して作動することで、磁気ヘッド構造体１のレジスト形成箇所に対してインクジェット装置７を迅速にレジスト形状データに基づいた位置に移動することができ、レジスト描画を迅速かつ高精度に行うことができる。

ここで、インクジェット装置７は、０．１ｍｍ／秒以上の速度にて可動可能であり、２μｍ以下の位置制度を有していると望ましい。また、レジスト材料の吐出サイクルは、１０ｋＨｚ以上であると望ましく、また、一度（一滴）の吐出量は２ｐｌ（ピコリットル）以下であると望ましい。さらに望ましくは、吐出量が０．５ｐｌ（ピコリットル）以下であるとよい。そして、吐出するレジスト材料は、本実施例では、後述するエッチング装置によるドライエッチングに強く、かつ、上述したような微小滴の吐出が可能な材料を用いて形成するとよい。例えば、分子量が小さいＥＬ（エチルラクテート）を溶媒としたスチレン系樹脂が望ましい。あるいは、ＰＧＭＥＡ（プロピレングリコールモノメチルエチルアセテート）を溶媒としたスチレン系樹脂も利用可能である。但し、レジスト材料は、上記材料に限定されない。

このようにインクジェット装置７にてレジスト材料を吐出してレジスト描画を行うことで、レジストの厚みを３〜６μｍとすることができ、従来の露光、現像を行ってレジスト形成する場合の１０〜２０μｍと比較して非常に薄くできるため、エッチングにより凹部の壁面を急峻に形成することができる。

なお、本実施例では、インクジェット装置７にてレジスト材料を磁気ヘッド構造体１に吐出する場合を例示しているが、これに限定されず、インクジェット装置７に代わってバブルジェット方式にてレジスト材料の吐出を行う装置を用いてレジスト形成を行ってもよい。さらに、上記方式のものに限定されず、他の構造にてレジスト材料Ａを吐出してレジスト描画を行うことが可能な装置を用いてもよい。

これに伴い、本実施例におけるコントローラ４の演算装置４１には、予め所定のプログラムが組み込まれることによって、インクジェット装置７の動作を制御するインクジェット制御処理部（図示せず）が構築されている。このインクジェット制御処理部は、レジスト形状データ記憶部４６から現在の工程で形成すべきレジスト形状データを読み出し、かかる形状のレジストをテーブル５上に載置された磁気ヘッド構造体１の浮上面に形成するようインクジェット駆動装置８に指示を送る。これにより、インクジェット装置７は、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に移動しつつ、レジスト材料を吐出し、指示された形状のレジストを描画する。また、テーブル制御処理部４３は、上記インクジェット制御処理部と協動して、インクジェット装置７にて所定のレジスト形状に描画可能なよう、載置している磁気ヘッド構造体１の位置をＸ−Ｙ平面上で移動する。これにより、インクジェット装置７の移動も最小限に抑えることができ、描画処理の迅速化を図ると共に、当該インクジェット装置７の駆動による機械的な消耗を抑制することができる。

［動作］
次に、本実施例における磁気ヘッドの浮上面形成装置を用いて行う浮上面形成方法（面形状形成方法）の動作を、図７乃至図９を参照して説明する。図７乃至図８は、磁気ヘッド構造体１の浮上面に凹凸部を有する浮上面形状を形成する各工程ごとの浮上面の様子を示す。なお、各図においては、各段階における磁気ヘッド構造体１の浮上面の平面図と、その中央断面図を示している。また、図９は、そのときの磁気ヘッドの浮上面形成装置の動作を示すフローチャートである。

まず、コントローラ４が、レジスト形状データ記憶部４６からレジスト形状データを読み出し（ステップＳ１１）、かかるデータに基づいてインクジェット装置７及びテーブル５を移動して、インクジェット装置７からレジスト材料Ａを吐出することで所定の形状にレジスト描画を行う（ステップＳ１２、レジスト形成工程）。例えば、１サイクル目には、図７（ａ）に示す平坦な磁気ヘッド構造体１の浮上面（符号１１にて示す）に対して、図７（ｂ）の網掛けにて図示する形状のレジストＡ１を形成する。

続いて、レジストＡ１を形成した磁気ヘッド構造体１の浮上面に対して、エッチング装置（図示せず）にてドライエッチングを行う（ステップＳ１３、エッチング工程）。すると、図７（ｃ）に示すように、レジストＡ１が形成されていない部分は所定高さだけ浸食され、符号１２に示す低い段差（凹部）が形成される。これにより、浮上面の符号１１の部分がもっとも高く、符号１２で示す部分が低い段差形状（凹状）となり、１サイクル目が終了する。

続いて、本実施例における２サイクル目のレジスト形成は、上述したように、既にインクジェット装置７による描画にて形成されているレジストＡ１に対して、レーザトーチ２にてレーザ照射を行い、不要な部分を除去することで行う（ステップＳ１４、整形工程）。具体的には、レジスト形状データ記憶部４６から読み出したレジスト形状データに含まれる２サイクル目のレジスト形状に基づいて、レーザトーチ２及びテーブル５を移動して、レーザトーチ２からレーザビームを照射することで、所定形状となるようレジストＡ１の一部を除去する。例えば、図７（ｃ）にて示したレジスト形状Ａ１から一部分を除去することで、図７（ｄ）に示す形状のレジストＡ１を形成する。なお、図７（ｄ）の断面図に示した点線部分は、レーザビームにてレジストを除去した部分である。

その後、図８（ａ）に示す形状のレジストＡ１が形成された状態の磁気ヘッド構造体１の浮上面に対して、エッチング装置（図示せず）にてドライエッチングを行う（ステップＳ１５、エッチング工程）。すると、図８（ｂ）、（ｃ）に示すように、レジストＡ１が形成されていない部分が所定高さだけ浸食される。なお、図８（ｂ）において点線で示す形状は、エッチング前の浮上面の位置を示している。これにより、エッチング前に符号１１に示す高さの面には符号１２に示す低い高さの段差が形成され、さらに、エッチング前に符号１２に示す高さの面には符号１３に示す低い高さの段差が形成され、２段階の段差を有する浮上面が形成される。但し、２サイクル目に形成される符号１２に示す高さと、１サイクル目に形成される符号１２に示す高さは、同一の高さであることに限定されない。例えば、各サイクルにおけるエッチング処理時間等によって異なっていてもよい。

その後、レジスト除去装置（図示せず）にて磁気ヘッド構造体１に形成されたレジストＡ１を取り除き（ステップＳ１６、レジスト除去工程）、図８（ｄ）に示すように、浮上面の形成が完了される。

このようにすることにより、インクジェット装置７にてレジストを高精度に描画することができ、かかる手法によっても、従来例と比較して迅速かつ低コスト、さらに、高精度にレジストを形成することができ、浮上面の形成を高精度に形成することができる。そして、その後、既に描画されたレジストの一部を除去して新たなレジスト形状を形成することでき、レジストの有効利用を図ることができ、エッチングコストの低下及び処理時間の短縮化を図ることができる。このとき、位置決め精度の高いレーザビームにてレジストの整形を行うため、上述したように、高精度にレジスト形成を行うことができ、エッチングにより磁気ヘッドの浮上面の形状を高精度に形成することができる。

ここで、上記では、２サイクルのエッチングにより２段の浮上面形状を形成する場合を例示したが、さらに、段差を形成すべくエッチングを行ってもよい。この場合に、図８（ｃ）に示すレジスト形状の一部を除去することによって新たなレジストを形成可能である場合には、当該レジストに対して上述同様にレーザビームを照射して新たなレジストを形成してもよい。すなわち、図９のステップＳ１５に続いて、ステップＳ１４及びステップＳ１５を、さらに１回又は複数回繰り返し行ってもよい。一方、前のエッチング工程にて利用したレジストを次の工程で利用できない場合には、レジスト除去後に（ステップＳ１６）、さらにレジスト描画を行い（ステップＳ１２）、これに対するエッチング処理（ステップＳ１３）を行ってもよい。

本発明である面形状形成装置は、例えば、磁気ヘッド構造体の浮上面を形成する際に用いることができ、産業上利用可能性を有する。

実施例１における浮上面形成装置の構成を示すブロックである。 実施例１におけるコントローラの構成を示す機能ブロック図である。 図３（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実施例１における浮上面の形成時の様子を示す図である。 図４（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実施例１における浮上面の形成時の様子を示す図であり、図３の続きを示すものである。 実施例１における動作を示すフローチャート。 実施例２における浮上面形成装置の構成を示すブロックである。 図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実施例２における浮上面の形成時の様子を示す図である。 図８（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ実施例２における浮上面の形成時の様子を示す図であり、図７の続きを示すものである。 実施例２における動作を示すフローチャート。 従来例における浮上面の形成動作を示すフローチャート。

符号の説明

１ 磁気ヘッド構造体
２ レーザトーチ（レーザ照射手段、レジスト形成手段）
３ レーザ駆動装置
４ コントローラ（制御手段）
５ テーブル（可動テーブル）
６ テーブル駆動装置
７ インクジェット装置（レジスト付着手段、レジスト形成手段）
８ インクジェット駆動装置
１１，１２，１３ 浮上面
４２ レーザ制御処理部
４３ テーブル制御処理部
４６ レジスト形状データ記憶部
１Ａ 磁気ヘッド素子部
１Ｂ 磁気ヘッドスライダ部（本体部）
Ｍ 磁気抵抗効果素子
Ａ１ レジスト

Claims (17)

1. 構造体の所定の面に対して所定形状のレジストを形成するレジスト形成工程と、当該レジストが形成された前記構造体の所定の面に対してエッチング処理を行うエッチング工程と、を有する面形状形成方法であって、
   前記レジスト形成工程は、前記構造体の所定の面にレジスト材料を付着させるレジスト付着工程と、この付着されたレジスト材料に対してレーザビームを照射して当該レジスト材料の一部を除去し前記所定形状に整形する整形工程と、
   を有することを特徴とする面形状形成方法。
2. 前記レーザ照射工程は、前記レーザビームにて前記レジスト材料を熱分解して除去する、ことを特徴とする請求項１記載の面形状形成方法。
3. 前記レーザ照射工程は、前記レーザビームにて前記レジスト材料を昇華させて除去する、ことを特徴とする請求項１記載の面形状形成方法。
4. 前記レジスト材料は、耐エッチング性を有すると共に熱分解又は昇華可能な材料である、ことを特徴とする請求項２又は３記載の面形状形成方法。
5. 前記エッチング工程に続いて、前記整形工程と前記エッチング工程とを有する、ことを特徴とする請求項１，２，３又は４記載の面形状形成方法。
6. 前記エッチング工程後の前記整形工程は、直前の前記エッチング工程における前記エッチング処理に用いられたレジストを別の前記所定形状に整形する、
   ことを特徴とする請求項５記載の面形状形成方法。
7. 前記レジスト付着工程は、前記構造体の所定の面にレジスト材料を吐出して付着させる、ことを特徴とする請求項１，２，３，４，５又は６記載の面形状形成方法。
8. 前記レジスト付着工程は、インクジェット方式又はバブルジェット方式にて前記レジスト材料を吐出する、ことを特徴とする請求項７記載の面形状形成方法。
9. 前記構造体は磁気ヘッドであり、
   前記請求項１乃至８のいずれかに記載の面形状形成方法を用いて前記磁気ヘッドの浮上面を形成する、
   ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上面形成方法。
10. 構造体の所定の面に対して所定形状のレジストを形成するレジスト形成手段と、当該レジストが形成された前記構造体の所定の面に対してエッチング処理を行うエッチング手段と、を備えた面形状形成装置であって、
    前記レジスト形成手段は、前記構造体の所定の面にレジスト材料を付着させるレジスト付着手段と、この付着されたレジスト材料に対してレーザビームを照射して当該レジスト材料の一部を除去し前記所定形状に整形するレーザ照射手段と、を備えた、
    ことを特徴とする面形状形成装置。
11. 前記レーザ照射手段は、前記レーザビームにて前記レジスト材料を熱分解して除去する、ことを特徴とする請求項１０記載の面形状形成装置。
12. 前記レーザ照射手段は、前記レーザビームにて前記レジスト材料を昇華させて除去する、ことを特徴とする請求項１０記載の面形状形成装置。
13. 前記レジスト付着手段にて前記構造体に付着される前記レジスト材料は、耐エッチング性を有すると共に熱分解又は昇華可能な材料である、ことを特徴とする請求項１１又は１２記載の面形状形成装置。
14. 前記レーザ照射手段の動作を制御する制御手段を備え、
    この制御手段が、前記レーザ照射手段による整形予定の前記所定形状を表すレジスト形状データを記憶すると共に、この記憶された前記レジスト形状データに基づいて前記レーザ照射手段の動作を制御して前記レジストの整形を行う、
    ことを特徴とする請求項１０，１１，１２又は１３記載の面形状形成装置。
15. 前記構造体を載置すると共に、前記レーザ照射手段によるレジスト整形時に前記構造体の位置を設定するよう載置面に沿って移動する可動テーブルを備えた、ことを特徴とする請求項１０，１１，１２，１３又は１４記載の面形状形成装置。
16. 前記レーザ照射手段は、前記可動テーブルの移動動作に対応して移動し、前記レーザビームの照射を行う、ことを特徴とする請求項１５記載の面形状形成装置。
17. 前記構造体は磁気ヘッドであり、
    前記請求項１０乃至１６のいずれかに記載の面形状形成装置を備え、前記磁気ヘッドの浮上面を形成する、
    ことを特徴とする磁気ヘッドの浮上面形成装置。
    

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