JP3614418B2 - 薄膜磁気ヘッド用基板およびその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、識別情報が記録された薄膜磁気ヘッド用基板およびその製造方法に関する。また、本発明は、上記の薄膜磁気ヘッド用基板上に種々のトランスデューサを形成した磁気ヘッド、および当該磁気ヘッドを備えた記録媒体駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）装置、テープストレージ装置、およびフレキシブルディスクドライブ（ＦＤＤ）装置などに使用される磁気ヘッドスライダーには、種々の構成からなる薄膜磁気ヘッドが使用されている。このような薄膜磁気ヘッドに用いられる基板として、Ａｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ系、ＳｉＣ系、ＺｒＯ_２系等の組成からなる焼結体基板が用いられている。
【０００３】
図１（ａ）は、典型的な薄膜磁気ヘッドスライダ１０を示している。この磁気ヘッドスライダ１０のトラック側は、磁気ディスクの表面に対向する２本のサイドレール１１を有しており、これらのサイドレール１１が形成されている面はエア・ベアリング面（ＡＢＳ）と称されることがある。ヘッドサスペンションによって磁気ヘッドスライダ１０のサイドレール１１が磁気ディスク表面を軽く押す状態で、磁気ディスクをモータなどによって高速回転させると、磁気ディスク表面にできる空気の層がスライダ１０のエア・ベアリング面直下に入り込み、磁気ヘッドスライダ１０を僅かに持ち上げることになる。こうして、磁気ヘッドスライダ１０は磁気ディスクの表面近くを「飛行」するようにして記録／再生動作を行うことができる。
【０００４】
磁気ヘッドスライダ１０の一端面には、磁気ディスクなどの記録媒体との間で磁気的相互作用を行うための薄膜１２が堆積されている。薄膜１２は電気／磁気トランスデューサ素子を構成するために用いられる。一方、磁気ヘッドスライダ１０の他の端面には、製品種を確認するために、認識番号などの識別情報１３が刻印されている。識別情報１３を焼結体基板に刻印する方法は、例えば、特許文献１〜３などに開示されている。
【０００５】
なお、磁気ディスクなどの記録媒体が回転することによって磁気ヘッドスライダ１０が飛行する際、磁気ヘッドスライダ１０の薄膜１２が堆積されている側の端面は、記録媒体に近接し、識別情報１３が記録されている端面は記録媒体から最も離れるように磁気へッドスライダ１０は傾いた姿勢をとる。エア・ベアリング面（ＡＢＳ）に沿って流れる気流は、識別情報１３が記録されている端面の側（リーディングエッジ側）から、薄膜１２の形成されている端面の側（トレーリングエッジ側）へ流れる。
【０００６】
磁気ヘッドスライダ１０は、図１（ｃ）に示されるような焼結体基板１から図１（ｂ）に示されるようなバー２０を切り出した後、そのバー２０を多数のチップに分離することによって作製される。焼結体基板１は、互いに平行な第１の主面（リーディングエッジ側の面）と第２の主面（トレイリングエッジ側の面）を有している。便宜上、本明細書では、第２の主面を「基板の表面（top face）」と称し、第１の主面を「基板の裏面（bottom face）」と称することとする。
【０００７】
図１（ｃ）に示される焼結体基板１の端面４は、図１（ａ）に示される磁気ヘッドスライダ１０のエア・ベアリング面に平行な位置関係にある。
【０００８】
電子機器の小型軽量化のために薄膜ヘッドの寸法が小さくなるに従い、焼結体基板１の厚さ（磁気ヘッドスライダ１０の長さＬに相当）が薄くなるとともに、各バー２０の厚さＴ（磁気ヘッドスライダ１０の高さに相当）も薄くなってきている。例えば、ピコスライダと呼ばれる磁気ヘッドスライダの場合、Ｌは１．２ｍｍ程度であり、Ｔは０．３ｍｍ程度である。このように小型化された磁気ヘッドスライダに記録されるべき文字のサイズも当然に小さくする必要がある。
【０００９】
従来より、識別情報１３の記録には、レーザマーキング法が広く用いられている。レーザマーキング法による場合、図１（ａ）や図１（ｂ）に示される識別情報１３は、各バー２０に分割される前のウエハ状態にある基板１の裏面３に対して記録される。マーキング工程の後、基板１の表面２には、絶縁膜や磁性膜などの種々の薄膜１２が積層されることになる。
【００１０】
次に、図２を参照しながら、従来のレーザマーキング法を簡単に説明する。
【００１１】
レーザマーキング法では、焼結体基板１の裏面３に対して、レンズ５で収束されたレーザビーム６を照射し、それによって、基板１の照射部分を急速に加熱し、蒸発させる。このとき、基板１の裏面３には小さな凹部が形成されるとともに、基板１を構成していた焼結体材料が周囲に飛散し、その一部は再びに基板１に付着する。レーザビーム６で基板１の裏面３を走査することによって、凹部の平面パターンを任意に描くことができる。英文字、数字、またはバーコードなどの凹部パターンを形成すれば、種々の識別情報１３を基板１の任意の位置に書きこむことができる。
【００１３】
【特許文献１】
特開平９−８１９２２号公報
【特許文献２】
特開平１０−１３４３１７号公報
【特許文献３】
特開平１１−１２６３１１号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のレーザマーキング方法によれば、後工程でダスト化し、コンタミネーションとなるおそれの高い飛散物がレーザ照射によって発生し、マーキング溝内などに吸着・集積するなどの問題点があった。
【００１５】
図３は、従来のレーザマーキング法によって焼結体基板１にマーキングを行った後の基板断面を模式的に示している。この断面図は、実際に撮影した走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）写真に基づいて作成したものである。この図に示されるように、レーザ光の照射によって基板１の表面には深い凹部３０が形成される。基板裏面から矢印ａの方向に沿って計測した凹部の深さは、３０〜５０μｍである。凹部のエッジには凸部（バリ）３１が形成されている。矢印ｂの方向に沿って計測したバリ３１の高さは数μｍである。凹部の幅は、例えば２０μｍ程度である。
【００１６】
レーザ光照射によって形成された深い凹部３０には多数のパーティクル３２が付着している。パーティクル３２は必ずしも「粒子」の形状を有しているとは限らないが、本願明細書では、簡単化のため「パーティクル」と表現することにする。このようなパーティクル３２を基板１から取り除くためには、マーキング工程後に超音波洗浄などの洗浄工程を長時間実行する必要がある。しかしながら、深い凹部３０の深い位置に入り込んだパーティクル３２を充分に取り除くことは困難であった。
【００１７】
マーキング工程で大量のパーティクル３２が発生すると、そのパーティクル３２のうち洗浄液中に分散したものの一部が、基板１のレーザ光照射を行っていない側の面（表面２）にも再付着する可能性がある。そのような再付着が生じた場合において、基板１の表面２にアルミナ膜などの絶縁薄膜を堆積すると、その絶縁膜中にパーティクル３２が取り込まれてしまうおそれがある。また、この絶縁薄膜上に磁性薄膜を堆積する前に絶縁薄膜の表面は平滑化されるため、もしも絶縁薄膜中にパーティクル３２が取り込まれていると、パーティクル３２とともに絶縁薄膜の局所的な剥離が生じ、絶縁薄膜中にピンホールが形成されるおそれもある。たとえピンホールが形成されない場合でも、パーティクル３２の存在によって絶縁薄膜の厚さが実質的に薄くなった部分ができると、その部分における絶縁薄膜の絶縁性が低下してしまう可能性がある。さらに、このような絶縁膜中へのパーティクルの取り込みが生じなくても、基板裏面のマーキング部分がダスト源として機能すれば、その後の種々のプロセスで歩留まりが低下し、また、最終製品自体の信頼性も悪くなると考えられる。
【００１８】
また、近年、ＨＤＤ装置の記憶容量が増大するに従い、読み書き動作時における磁器ヘッドと記録媒体（ディスク）との距離が更に小さくなってきており、僅かなパーティクルの存在もＨＤＤ装置の動作エラーにつながる可能性がある。したがって、識別情報を記録するために基板裏面に形成した凹部がダストをトラップすると、記録／再生動作中にダスト源となるため、ＨＤＤ装置などの記録媒体駆動装置の信頼性が著しく低下するおそれがある。
【００１９】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、識別情報を記録した部分がダスト源とならない薄膜磁気ヘッド用基板およびその製造方法を提供することにある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
本発明による薄膜磁気ヘッド用基板は、互いに平行な第１の主面および第２の主面を有し、電気／磁気トランスデューサ素子が前記第１の主面の側に配置される薄膜磁気ヘッド用セラミック基板であって、前記基板の第１の主面側に識別情報が記録されている。
【００２１】
好ましい実施形態において、前記識別情報は前記基板に固有の情報を含んでいる。
【００２２】
好ましい実施形態において、前記識別情報は、前記基板の第１の主面側の複数の領域に記録されており、前記領域毎に異なる情報が割り当てられている。
【００２３】
好ましい実施形態において、前記複数の領域の各々は、前記基板の分割後に、異なる薄膜磁気ヘッドを構成するように配列されている。
【００２４】
好ましい実施形態において、前記基板にはアライメントマークが形成されている。
【００２５】
好ましい実施形態において、前記基板の第１の主面を覆うように形成された絶縁膜を備えている。
【００２６】
好ましい実施形態において、前記識別情報は、前記基板の表面および／または前記絶縁膜の内部に記録されている。
【００２７】
好ましい実施形態において、前記絶縁膜の表面は平坦である。
【００２８】
好ましい実施形態において、前記絶縁膜は、アルミナから形成されている。
【００２９】
好ましい実施形態において、前記識別情報は、前記基板の第１の主面に形成された凹部および／または凸部のパターンによって表現されている。
【００３０】
好ましい実施形態において、前記識別情報は、前記基板の第１の主面側に配置された金属パターンによって表現されている。
【００３１】
好ましい実施形態において、前記基板は、アルミナチタンカーバイドから形成されている。
【００３２】
好ましい実施形態において、前記第１の主面において、前記識別情報を読み取るために前記基板に照射される光が到達できる位置に記録されている。
【００３３】
好ましい実施形態において、前記複数の領域の各々に割り当てられた情報は、３００μｍ×３００μｍの矩形領域に含まれる大きさの記録領域内に記録されている。
【００３４】
好ましい実施形態において、前記基板の厚さは、４００μｍ以上１２００μｍ以下である。
【００３５】
本発明の磁気ヘッドは、上記いずれかの薄膜磁気ヘッド用基板から分割されたチップ基板と、前記チップ基板上に形成された電気／磁気トランスデューサ素子とを備えている。
【００３６】
本発明の記録媒体駆動装置は、上記いずれかの薄膜磁気ヘッド用基板から分割されたチップ基板と、前記チップ基板上に形成された電気／磁気トランスデューサ素子とを備えた磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドによって情報の記録／再生が行われる磁気記録膜を有する記録媒体と、前記記録媒体を駆動するモータとを備えている。
【００３７】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、識別情報が記録されている薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法であって、互いに平行な第１の主面および第２の主面を有し、前記第１の主面の側に電気／磁気トランスデューサ素子が配置される薄膜磁気ヘッド用セラミック基板を用意する工程と、前記基板の前記第１の主面の側に前記識別情報を記録する工程と、前記基板の前記第１の主面の側において前記識別情報が記録されている面を覆うように絶縁膜を堆積する工程とを含む。
【００３８】
好ましい実施形態において、前記識別情報は、前記第１の主面において、前記識別情報を読み取るために前記基板に照射される光が到達できる位置に記録される。
【００３９】
好ましい実施形態において、前記識別情報を記録する工程は、前記識別情報を規定するパターンを有するマスクを前記第１の主面上に形成する工程と、前記第１の主面のうち前記マスクで覆われていない領域をエッチングする工程とを含む。
【００４０】
好ましい実施形態において、前記第１の主面上に薄膜を形成する工程を更に含み、前記識別情報を記録する工程は、前記識別情報を規定するパターンを有するマスクを前記薄膜上に形成する工程と、前記薄膜のうち前記マスクで覆われていない領域をエッチングする工程とを含む。
【００４１】
好ましい実施形態において、前記マスクは、フォトレジストから形成される。
【００４２】
好ましい実施形態において、前記識別情報を記録する工程は、前記識別情報を規定するパターンを有する金属層を前記第１の主面上に形成する工程を含む。
【００４３】
好ましい実施形態において、前記識別情報を記録する工程の途中にアライメントマークを形成する。
【００４４】
好ましい実施形態において、前記絶縁膜の表面を平坦化する工程を含む。
【００４５】
好ましい実施形態において、前記絶縁膜の平坦化された表面の平面粗度を２ｎｍ以下とする。
【００４６】
好ましい実施形態において、前記絶縁膜はアルミナから形成されている。
【００４７】
好ましい実施形態において、前記基板の第２の主面を研磨して、前記基板を薄くする工程を更に包含する。
【００４８】
【発明の実施の形態】
本発明による薄膜磁気ヘッド用基板は、識別情報が、基板の表面（第１の主面）側、すなわち、パターニングされた磁性膜の配置される側（トレーリングエッジ側）に記録されている点に特徴を有している。
【００４９】
本発明では、識別情報を表現する凹凸部が基板表面側に形成されているため、パーティクルが入り込み得る凹部は、基板の裏面に存在しない。また、基板の表面には、記録媒体に対してデータの記録／再生を行う素子（トランスデューサ素子）を形成する前に、表面の平坦な絶縁膜（例えばアルミナ膜）が形成される。このような絶縁膜によって基板の表面が覆われた後は、識別情報を表現する凹凸にパーティクルが入り込むことがなくなり、清浄度が向上する。
【００５０】
また、識別情報が絶縁膜で覆われているため、識別情報を表現する凹凸の段差が薄膜磁気ヘッドの製造工程途中に摩滅やエッチングによって小さくなることもなく、製造工程に起因する読み取り率の低下を避けることが可能となる。
【００５１】
更に、本発明によれば、データの記録／再生のための素子（電気／磁気トランスデューサ素子）や端子などを基板の表面側に形成した後、基板の裏面（第２の主面）を研磨することによって基板を薄くしても、識別情報が消失してしまうこともない。
【００５２】
識別情報は、識別情報を読み取るために基板に照射される光（読み取り光）が到達できる位置（例えば、電気／磁気トランスデューサ素子などの光を遮断し得る部材が形成されない位置）に記録される。識別情報は、例えば、線幅が数μｍ程度のパターンによって表現されるため、識別情報の記録に必要な領域の面積は小さくても済む。このため、パターニングされた磁性膜や端子などが形成される基板表面においても、識別情報を記録するため空き領域を確保することは可能である。
【００５３】
以下、本発明による薄膜磁気ヘッド用基板の好ましい実施形態を説明する。
【００５４】
本実施形態では、識別情報が記録される基板として、特定のエッチング条件のもとでエッチングレートが異なる少なくとも２種類の粒子から構成された粉末を焼結したセラミック基板を用いる。具体的には、Ａｌ_２Ｏ_３およびＴｉＣの２種類の材料から構成されたＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ系セラミックス（アルミナチタンカーバイド）からなるセラミック基板を用いる。このような焼結体基板の材料としては、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化珪素、窒化珪素、酸化ジルコニウム、窒化ジルコニウム、炭化珪素、炭化チタン、酸化チタン、および酸化鉄からなる群から選択された２種以上の化合物から形成されたセラミックスが好適に用いられる。
【００５５】
次に、この基板の表面（磁性膜が配置される側の面）において適切に選択された位置に対して識別情報を記録する。識別情報は、例えば線幅が２〜３μｍ程度の凹部または凸部によって記録され、識別情報を担う文字や数字などのキャラクタは、それぞれ、例えば２４μｍ×１２μｍのサイズを有するように形成される。このため、数桁の文字や数字などによって表現される識別情報は、文字数にもよるが、例えば１００μｍ×１００μｍ（最大３００μｍ×３００μｍ）の矩形領域の内部に記録することができ、そのような大きさの矩形領域を基板表面に空き領域に確保することは容易である。
【００５６】
図４は、基板表面の一部を示す平面図であり、図５は、基板表面における一つのチップに対応する領域を拡大表示した平面図である。
【００５７】
図４からわかるように、基板表面は、それぞれが磁気ヘッドのチップ基板に対応する複数の領域４６に区画されている。図４では、８個の完全な領域４６が記載されている。この基板は、最終的には、各領域４６の境界線に沿って分離され、１枚の基板（ウェハ）から多数のチップ基板が作製される。図５に示される１つのチップ基板は、１つの領域４６に相当し、基板上の各領域４６には、識別情報の記録された矩形領域４５が存在する。図５のハッチングされた領域には、電気／磁気トランスデューサ素子を構成する磁性膜や端子などが記載されている。この結果、読み取り光を識別情報に照射することができる。なお、電気／磁気トランスデューサ素子や他の素子を構成する部材の一部が識別情報を覆う位置に存在したとしても、その部材が読み取り光を透過すれば問題ない。
【００５８】
以下、図６（ａ）〜（ｄ）を参照しながら、本発明による磁気ヘッド用基板の製造方法について、好ましい実施形態を説明する。
【００５９】
まず、図６（ａ）に示すように、識別情報を規定するパターンを有するマスク層５１をセラミック基板６０の表面側に形成する。マスク層５１は、次に行うエッチングに対して耐エッチング性のある材料から形成される。例えば、ポジ型フォトレジストからマスク層５１を形成する場合、まず、スピナーなどによって基板６０の表面（ｔｏｐ ｆａｃｅ）にポジ型フォトレジスト（膜厚：１〜２μｍ）を塗布し、ベークする。このようなフォトレジスト材料としては、例えば、東京応化（株）製の商品名「ＯＦＰＲ−８００」を用いることができる。
【００６０】
ベーク後、識別情報のパターンを規定するフォトマスクやタイトラーを介して、２００ｍＪ／ｃｍ^２程度のｇ線光をフォトレジストに照射する（露光工程）。
【００６１】
露光工程の後、現像工程を経て、識別情報のパターンに対応するパターンを規定する開口部（幅Ｃ）を備えたマスク層５１が基板６０上に形成される。
【００６２】
次に、マスク層５１で表面が覆われた基板６０を、反応性イオンエッチング装置（ＲＩＥ装置）のエッチング処理チャンバー（不図示）に挿入し、所定のエッチング処理を実行する。このエッチング処理に用いるエッチングガスの種類は、エッチング対象となる材料に応じて適宜選択され得るが、本実施形態では、Ａｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ系セラミックス基板を用いているため、例えばＣＦ_４ガスやＳＦ_６を好適に用いることができる。ＣＦ_４ガスを用いる場合、ＣＦ_４ガスの放電によってラジカル種およびイオンが生成する。ラジカル種であるＦが寄与する化学的エッチングは、選択性を有しており、Ａｌ_２Ｏ_３よりもＴｉＣを優先的にエッチングする。本実施形態では、Ａｌ_２Ｏ_３のエッチングレートに対してＴｉＣのエッチングレートが数倍となる条件で選択的エッチングを行うことが好ましい。
【００６３】
一方、放電によって生成されるイオンが寄与する物理的エッチングは、選択性を有さず、Ａｌ_２Ｏ_３およびＴｉＣを同様のレートでエッチングする（条件によってはＡｌ_２Ｏ_３のエッチングレートがＴｉＣのエッチングレートよりも僅かに大きくなる）。
【００６４】
このように、ＲＩＥ装置によれば、イオンによる物理的エッチングとラジカル種による化学的エッチングとが競合する結果、ガス圧力や電極印加電圧を制御することにより、選択的なエッチングと非選択的なエッチングとをスイッチングすることが可能である。一般に、ガス圧を高く、電圧を低く設定することにより、イオン密度よりもラジカル種の密度が高くなる結果、選択的なエッチングを行うことができる。逆に、ガス圧を低く、電圧を高く設定することにより、ラジカル種の密度よりもイオン密度が高くなる結果、非選択的なエッチングを行うことができる。
【００６５】
上記のエッチング処理が終了したとき、焼結体基板６０の表面のうち、マスク層５１に覆われていない部分（被エッチング面４２）には、図６（ｂ）に示されるように未エッチング面から一段深くなった凹部の裏面に微細な凹凸が形成される。
【００６６】
次に、図６（ｃ）に示すようにマスク層５１を基板６０から除去する。微細な凹凸が形成された被エッチング面４２の反射率Ｒ１は、相対的に平滑な未エッチング面４１の反射率Ｒ２よりも低くなる（Ｒ１＜Ｒ２）。図６（ｄ）は、被エッチング面４２の凹凸を模式的に示す平面図である。
【００６７】
エッチングされるべき面のレイアウトは、マスク層５１の平面パターンによって規定される。マスク層５１の平面パターンは、露光工程で使用するフォトマスクやタイトラーによって任意の形状を与えられる。これ故、文字、記号、バーコードなどの任意の識別情報が焼結体基板６０に書き込まれ得る。
【００６８】
被エッチング面４２の反射率Ｒ１を小さくするためには、基板６０を構成する粒子の平均粒径よりも刻印される文字、記号、またはバーコードなどの線幅を十分に大きくすることが好ましい。
【００６９】
エッチングによる反射率変化量ΔＲ＝（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ２が大きいほど、焼結体基板６０の表面に照射した光の反射光にコントラストが強く現れる。図６（ｄ）を例にとると、被エッチング面４２が他の部分よりも暗く見え、それによって刻印文字などの識別情報が正確に読み取られやすくなる。
【００７０】
このように本実施形態では、適当な深さの溝底部に形成した微細な凹凸を利用してコントラストを向上させるとともに、刻印溝の輪郭を明瞭化できるため、識別情報の認識率を向上させことができる。
【００７１】
なお、識別情報の記録は、上記の例に限定されない。基板６０の表面に金属膜（厚さ：５ｎｍ〜５００ｎｍ）を堆積した後、その金属膜をパターニングすることにより、識別情報を表現するパターンを金属膜に付与しても良い。パターニングされた金属層は、例えば、Ａｌ、Ｃｒ、Ｓｉ、または、これらの合金などから形成される。
【００７２】
また、基板６０の表面に対して直接的に凹部および／または凸部を形成することによって識別情報を記録する代わりに、基板の表面に薄膜を堆積した後、その薄膜の上に、パターニングされた金属層を配置してもよい。
【００７３】
更に、基板６０の表面に凹部領域を形成してから、その凹部領域内にパターニングされた金属層を形成しても良い。
【００７４】
なお、識別情報を表現するためにパターニングされる層は、金属層に限定されない。セラミックス層や耐熱樹脂層など、その上に堆積する膜や後工程の条件を考慮して種々の材料からなる層（積層体でもよい）を用いることが可能である。
【００７５】
また、エッチング法やその他の方法で基板上に凹凸部を形成する方法以外の方法でも、識別情報の記録を行うことは可能である。例えば、パターニングされたレジスト層で表面が覆われた基板（または基板上に堆積した薄膜）に対して、イオンビームなどのエネルギビームを照射し、それによって基板また薄膜の露出表面領域を改質しても、識別情報を転写することが可能である。表面改質により、反射率特性や導電性などの物理的パラメータが変化するため、この変化を検知すれば、識別情報を再生することが可能である。
【００７６】
なお、識別情報を記録する工程により、基板に対してアライメントマークを形成しても良い。アライメントマークは、電気／磁気トランスデューサ素子や端子を形成するために必要なフォトリソグラフィ工程において、フォトマスクの位置合わせに用いられる。
【００７７】
識別情報を基板または基板上の薄膜に転写する際に、同様にしてアライメントマークを形成すれば、アライメントマークの形成工程を付加的に行う必要が無くなり、工程数が削減される。
【００７８】
次に、基板のうち、識別情報が記録された面を覆うように絶縁膜（厚さ： 例えば０．５〜２０μｍ）を堆積する。識別情報を読み取るために用いられる光学装置は、基板に光（読み取り光）を照射し反射光から識別情報を検知するが、上記の絶縁膜は、このような読み取り光を透過し得る材料から形成される。読み取り光として用いられている光の波長は、２８０ｎｍから１．６μｍの範囲にある。可視光を透過する材料から絶縁膜を形成すれば、顕微鏡なとを用いて目視で読み取ることも可能となるので好ましい。このような絶縁膜の材料としては、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３（アルミナ）、ＡｌＮ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣなどが用いられ、中でも、アルミナが好適に用いられる。なお、絶縁膜の下層に前述の薄膜を形成する場合、この薄膜は読み取り光を透過する必要はない。ただし、この薄膜も、その上に形成される絶縁膜の材料と同様の材料から好適に形成される。これらの絶縁膜や薄膜は、例えばスパッタ法によって堆積される。
【００７９】
上記の絶縁膜を堆積する前の下地（基板表面または基板上に堆積した薄膜）には、識別情報に対応した凹部および／または凸部のパターンが形成されているため、絶縁膜の下面は、この凹凸を反映した形状を有している。しかし、絶縁膜の表面がこのような凹凸を有していると、パーティクルが入り込み、ダスト源となるため、絶縁膜の表面は平坦化することが好ましい。この平坦化は、研磨工程などによって達成される。絶縁膜の平面粗度は、２ｎｍ以下に設定することが好ましい。
【００８０】
このように本実施形態では、識別情報を表現する凹凸が絶縁膜によって覆われ、この絶縁膜が、識別情報の記録されている部分を保護する膜として機能するため、識別情報の凹凸が磁気ヘッドの製造工程中に摩滅したり、損傷を受けて読み取りにくくなることを防止できる。したがって、識別情報の読み取りを向上させる効果も奏する。
【００８１】
こうして、本発明による薄膜磁気ヘッド用基板が完成する。この後、基板の識別情報が記録されている側に種々の磁性膜を堆積する工程およびパターニングする工程を行うことにより、磁気ヘッドの動作に必要な各種の素子や配線・端子などを形成する。
【００８２】
次に、必要に応じて基板裏面を研磨することにより、基板を薄くすることができる。研磨によれば、基板厚さを、例えば１．２ｍｍ（＝１２００μｍ）から０．８ｍｍ以下の適切な値（例えば４００μｍを下限とする任意の値）に小さくすることができる。磁気ヘッドの小型化に伴い、基板を更に薄くすることが求められており、フェムトスライダの場合は、基板厚さを０．８ｍｍ程度に設定している。このように薄い基板を最初から用意し、その基板の上に磁性膜の堆積やパターニング工程を行うと、基板が大きく反ってしまうため、製造プロセス（フォトリソグラフィやエッチングなどの工程）を適切に実施することができなくなる。このため、基板裏面の研磨は、磁気ヘッドに必要な素子を基板上に形成した後に行うことが好ましい。なお、従来のように基板裏面に識別情報を記録していたならば、基板裏面の研磨によって識別情報が消失してしまうが、本発明によれば、基板裏面に識別情報が記載されていないため、そのような問題を回避できる。
【００８３】
次に、上記の基板（ウェハ）を個々の磁気ヘッドに対応するチップ基板に分割する。１枚の基板表面において、位置に応じて異なる情報を割り当てておけば、その基板を分割して得た複数の磁気ヘッドのチップ基板には、それぞれ、固有の識別情報が記録されていることになる。こうして、各磁気ヘッドのシリアル番号を識別することができ、ヘッド生産時の工程管理を従来と同様に実行することができる。
【００８４】
本実施形態によれば、識別情報が記録されている面が絶縁膜に覆われているため、基板裏面の識別情報を記録した場合に発生するパーティクルやコンタミネーションの問題を解決でき、また、ダスト混入を極力さけるべき記録媒体駆動装置の中にあっても長期間好適に使用できる磁気ヘッドを製造できる。その結果、磁気ヘッドの製造歩留まりが向上するとともに、そのような磁気ヘッドを備えた磁気記録再生装置の信頼性も向上する。
【００８５】
［記録媒体駆動装置］
図７は、上記識別情報が記録された磁気ヘッドを備える記録媒体駆動装置（ハードディスク駆動装置）７０の断面構成を示している。図示されている装置７０は、磁気記録層（不図示）を有する３枚の磁気ディスク７２と、磁気ディスク７２の間に挿入されたメディアスペーサ７４と、磁気ディスク７２を回転させる電動モータ７６と、磁気ディスク７２に近接して情報の記録再生を行う磁気ヘッド７８等を備えている。磁気ヘッド７８は前述の方法で作製されたものであり、表面に識別情報が刻印されている。この磁気ヘッド７８は支持部材７９の先端に固定され、回転する磁気ディスク７２上の任意のトラックにアクセスすることができる。磁気ディスク７２の磁気記録層（不図示）に対するデータの書き込みや磁気記録層からの情報の読み出しは、磁気ヘッド７８に設けた電気／磁気トランスデューサ素子（付図示）によって実行される。電動モータ７６はハードディスク駆動装置７０のシャーシ８０に固定され、電動モータ７６の回転シャフト８２には回転柱体８４が取り付けられている。磁気ディスク７２は回転柱体７４とともに回転する。
【００８６】
【実施例】
（実施例１）
本実施例では、６６ｗｔ％のＡｌ_２Ｏ_３および３４ｗｔ％のＴｉＣからなる複合焼結体のＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ系セラミックス基板を用いた。この基板は、厚さ１．２ｍｍの矩形薄板（５０ｍｍ×５０ｍｍ）に機械加工されたものであり、その表面は、ダイヤモンドスラリー（平均粒径１μｍ）を用いた鏡面加工によって平面粗度Ｒａが０．５〜１．５ｎｍとなるように仕上げ加工を施されている。
【００８７】
本実施例では、スパッタリング法により、厚さ２０ｎｍのＣｒ膜を基板の表面側となる面に堆積した。次に、フォトリソグラフィ法により、Ｃｒ膜上にレジストパターンを形成した後、レジストパターンをマスクとしてＣｒ膜をパターニングすることにより、識別情報を記録した。この後、レジストパターンを除去してから、スパッタリング法により、厚さ３μｍ程度のアルミナ膜（絶縁膜）を基板の表面側となる面に堆積した。また、この絶縁膜の上に厚さ２５μｍ程度の保護膜（第２のアルミナ膜）を堆積した。
【００８８】
（実施例２）
本実施例では、実施例１の基板と同じＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ系セラミックス基板を用い、その基板の表面側となる面にレジストパターンを形成した。次に、このレジストパターンをマスクとして基板表面を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によってエッチングすることにより、識別情報を記録した。エッチングによって基板に形成した溝の深さは１００ｎｍ程度であった。レジストパターンを除去した後、スパッタリング法により、厚さ３μｍ程度のアルミナ膜（絶縁膜）を基板の表面側となる面に堆積した。また、この絶縁膜の上に厚さ２５μｍ程度の保護膜（第２のアルミナ膜）を堆積した。
【００８９】
（比較例）
本比較例では、実施例１の基板と同じＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ系セラミックス基板を用い、その基板の裏面（第２の主面）にレジストパターンを形成した。次に、このレジストパターンをマスクとして基板裏面を反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によってエッチングすることにより、識別情報を記録した。エッチングによって基板裏面に形成した溝の深さは１００ｎｍ程度であった。レジストパターンを基板裏面から除去した後、スパッタリング法により、厚さ３μｍ程度のアルミナ膜（絶縁膜）を基板の表面（第１の主面）に堆積した。また、この絶縁膜の上に厚さ２５μｍ程度の保護膜（第２のアルミナ膜）を堆積した。絶縁膜および保護膜（第１および第２のアルミナ膜）は、基板の表面（第１の主面）側に堆積されているため、識別情報を記録するために基板裏面に形成された凹部は、アルミナ膜によって覆われることなく、大気中に露出した状態にあった。
【００９０】
識別情報は、上記の実施例１、２および比較例のいずれの場合について、７桁の記号（文字や数字）とし、１枚の基板には合計３０００個所（文字数にして２１０００個）のマーキングを行った。刻印した各記号の大きさは、約２４μｍ×約１２μｍであった。
【００９１】
実施例１、２および比較例について、それぞれ、５枚の基板を用意し、これらの基板をそれぞれ別々の容器に貯えられた水中に浸した。その後、水中に存在するパーティクルの数を粒子カウンタで測定した。結果は以下の通りである。
【００９２】
実施例１：２１２５個／１００ｃｃ
実施例２：２３６８個／１００ｃｃ
比較例：４８９７個／１００ｃｃ
以上の測定結果から明らかなように、比較例では、基板から多くのパーティクルが検出されたが、実施例では、パーティクルの発生が抑制され、基板の清浄度が大きく向上した。
【００９３】
また、波長５４６ｎｍの光を照射光とする読み取り装置を用いて読み取り率を計測した。読み取り装置として、株式会社小松製作所製の商品名「ａｃｕＲｅａｄｅｒ」を用いた。その結果、実施例の識別情報は比較例の識別情報と同等の読み取り率を示すことを確認した。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、識別情報が基板の裏面側（リーディングエッジ側）ではなく表面側（トレーリングエッジ側）に記録された薄膜磁気ヘッド用基板が提供される。通常、基板のトレーリングエッジ側にはアルミナなどの絶縁膜が堆積されるため、特別の工程を付加しない場合でも、識別情報の凹凸が絶縁膜で覆われることになり、基板の清浄度が向上する。基板裏面に識別情報を記録する従来例の場合、基板裏面の識別情報を絶縁膜で覆うには、余分な工程が必要になる。
【００９５】
また、識別情報を表現する凹凸が絶縁膜によって覆わると、この絶縁膜が保護膜として機能するため、磁気ヘッドの製造工程中に識別情報の凹凸が摩滅したり、損傷を受けて読み取りにくくなることを防止できる。
【００９６】
更に、基板の表面側に識別情報が記録されているため、基板裏面を研磨して基板を薄くすることも可能となる。
【００９７】
このように本発明によれば、部品として完成した状態の磁気ヘッドが発生するダストも低減されるため、記録媒体の駆動装置の信頼性が向上することにもなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は磁気ヘッド用スライダの斜視図であり、（ｂ）は磁気ヘッド用スライダが分離される前のバーを示す斜視図であり、（ｃ）は矩形の焼結体基板を示す斜視図である。
【図２】レーザマーキング工程を模式的に示す図である。
【図３】従来のレーザマーキング法で深く形成したマーキング部分の断面図である。
【図４】基板表面の一部を示す平面図である。
【図５】基板表面における一つのチップに対応する領域を拡大表示した平面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、識別情報を記録するためのエッチングを示す工程断面図であり、（ｄ）は、セラミックス基板の被エッチング面および未エッチングを示す表面図である。
【図７】本発明による記録媒体駆動装置の断面図である。
【符号の説明】
１ セラミック基板
２ 基板表面
３ 基板裏面
４ 基板端面
５ レンズ
６ レーザビーム
１０ 磁気ヘッドスライダ
１１ エア・ベアリング面（ＡＢＳ）のサイドレール
１２ 基板表面がらの積層薄膜
１３ 識別情報
２０ バー
３０ マーキング溝（凹部）
３１ エッジバリ
３２ パーティクル（コンタミネーション）
４１ 未エッチング面
４２ 被エッチング面
５１ マスク層
６０ 焼結体基板

Claims (22)

1. 互いに平行な第１の主面および第２の主面を有するセラミック基板と、前記セラミック基板の第１の主面を覆う平坦化された絶縁膜とを備え、電気／磁気トランスデューサ素子が前記絶縁膜の上方に配置される薄膜磁気ヘッド用基板であって、
   前記セラミック基板に固有の情報を含む識別情報が、前記セラミック基板の第１の主面の複数の領域に記録されており、かつ、前記領域毎に異なる情報が割り当てられており、
   前記複数の領域の各々は、前記セラミック基板の分割後に、異なる薄膜磁気ヘッドを構成するように配列されている薄膜磁気ヘッド用基板。
2. 前記セラミック基板にはアライメントマークが形成されている請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
3. 前記絶縁膜は、前記アライメントマークをも覆っている請求項２に記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
4. 前記絶縁膜は、アルミナから形成されている請求項３に記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
5. 前記識別情報は、前記セラミック基板の第１の主面に形成された凹部および／または凸部のパターンによって表現されている請求項１から４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
6. 前記識別情報は、前記セラミック基板の第１の主面に配置された金属パターンによって表現されている請求項１から４のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
7. 前記セラミック基板は、アルミナチタンカーバイドから形成されている請求項１から６のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
8. 前記識別情報は、前記第１の主面において、前記識別情報を読み取るために前記セラミック基板に照射される光が到達できる位置に記録されている請求項１から７のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
9. 前記複数の領域の各々に割り当てられた情報は、３００μｍ×３００μｍの矩形領域に含まれる大きさの記録領域内に記録されている請求項１に記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
10. 前記セラミック基板の厚さは、４００μｍ以上１２００μｍ以下である請求項１から９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド用基板。
11. 請求項１から１０のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド用基板から分割されたチップ基板と、
    前記チップ基板の前記絶縁膜の上方に形成された電気／磁気トランスデューサ素子と、
    を備えた磁気ヘッド。
12. 請求項１から１１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド用基板から分割されたチップ基板と、
    前記チップ基板の前記絶縁膜の上方に形成された電気／磁気トランスデューサ素子とを備えた磁気ヘッドと、
    前記磁気ヘッドによって情報の記録／再生が行われる磁気記録膜を有する記録媒体と、
    前記記録媒体を駆動するモータと、
    を備えた記録媒体駆動装置。
13. 識別情報が記録されている薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法であって、
    互いに平行な第１の主面および第２の主面を有し、前記第１の主面の側に電気／磁気トランスデューサ素子が配置される薄膜磁気ヘッド用セラミック基板を用意する工程と、
    前記セラミック基板に固有の情報を含む前記識別情報を前記セラミック基板の前記第１の主面に記録する工程と、
    前記電気／磁気トランスデューサ素子を配置する前に、前記セラミック基板の前記第１の主面の側において前記識別情報が記録されている面を覆うように絶縁膜を堆積する工程と、
    前記電気／磁気トランスデューサ素子を配置する前に、前記絶縁膜の表面を平坦化する工程と、
    を含み、
    前記識別情報は、前記セラミック基板の第１の主面の複数の領域に記録されており、かつ、前記領域毎に異なる情報が割り当てられている、薄膜磁気ヘッド用基板の製造方法。
14. 前記識別情報は、前記第１の主面において、前記識別情報を読み取るために前記セラミック基板に照射される光が到達できる位置に記録される請求項１３に記載の製造方法。
15. 前記識別情報を記録する工程は、
    前記識別情報を規定するパターンを有するマスクを前記第１の主面上に形成する工程と、
    前記第１の主面のうち前記マスクで覆われていない領域をエッチングする工程と、
    を含む請求項１３または１４に記載の製造方法。
16. 前記第１の主面上に薄膜を形成する工程を更に含み、
    前記識別情報を記録する工程は、
    前記識別情報を規定するパターンを有するマスクを前記薄膜上に形成する工程と、
    前記薄膜のうち前記マスクで覆われていない領域をエッチングする工程と、
    を含む請求項１３または１４に記載の製造方法。
17. 前記マスクは、フォトレジストから形成される請求項１５または１６に記載の製造方法。
18. 前記識別情報を記録する工程は、前記識別情報を規定するパターンを有する金属層を前記第１の主面上に形成する工程を含む請求項１３または１４に記載の製造方法。
19. 前記識別情報を記録する工程において、アライメントマークを形成する請求項１３から１８のいずれかに記載の製造方法。
20. 前記絶縁膜の平坦化された表面の平面粗度は２ｎｍ以下である請求項１３から１９のいずれかに記載の製造方法。
21. 前記絶縁膜はアルミナから形成されている請求項１３から２０のいずれかに記載の製造方法。
22. 前記セラミック基板の第２の主面を研磨して、前記セラミック基板を薄くする工程を更に包含する請求項１３から２０のいずれかに記載の製造方法。

Images