JP4581447B2

JP4581447B2 - 薄膜圧電体素子の製造方法及びサスペンションの製造方法

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Publication number: JP4581447B2
Application number: JP2004083027A
Authority: JP
Inventors: 寛史山崎; 健海野; 茂庄司
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: JP2005268723A

Description

本発明は、薄膜圧電体素子の製造方法及びサスペンションの製造方法に関する。

この種の薄膜圧電体素子として、薄膜圧電体と、当該薄膜圧電体を挟むように配置される一対の電極膜とを有するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、電極膜間の絶縁性の低下を防止でき、リーク電流の少ない薄膜圧電体素子の製造方法が開示されている。

特許文献１に開示された製造方法は、薄膜圧電体と一対の電極膜とが積層された積層体をドライエッチングにより所定の形状に加工することにより薄膜圧電体素子を製造する製造方法であって、上部電極膜上に所定の形状の第１のマスクを形成してその第１のマスクの外側に薄膜圧電体が露出するまでドライエッチングを行う第１エッチング工程と、第１のマスクを除去した後に、第２のマスクを所定の形状に形成された上部電極膜と当該上部電極膜の周りの薄膜圧電体の一部とを覆うように形成し、この第のマスクの外側に位置する圧電体薄膜と下部電極膜とをドライエッチングにより除去する第２エッチング工程とを備える。この製造方法によれば、第１エッチング工程にて側面に付着する導電性の付着物と第２エッチング工程にて側面に付着する導電性付着物とが分離されるので、電極膜間の短絡が防止され、絶縁性を高くできる。
特開２００３−１７９２８１号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載された製造方法は、依然として絶縁性が低下するという問題を含んでいる。すなわち、ドライエッチングの際に、薄膜圧電体の壁面（厚み方向に平行な側面、及び、厚み方向と交差する表面）に変質層が形成され、この変質層を通して電極膜間が短絡し、絶縁性が低下してしまう。

本発明の目的は、電極膜間の絶縁性が極めて高い薄膜圧電体素子の製造方法、及びサスペンションの製造方法を提供することにある。

本発明に係る薄膜圧電体素子の製造方法は、薄膜圧電体と、当該薄膜圧電体を挟むように配置される一対の電極膜とを有する薄膜圧電体素子の製造方法であって、基体上に、一方の電極膜を構成する材料からなる第１の薄膜と薄膜圧電体を構成する材料からなる第２の薄膜とを積層して積層体を形成する工程と、積層体を形成する工程の後に、ドライエッチングにより積層体を所望の形状に加工する工程と、積層体を所望の形状に加工する工程の後に、積層体の他方の電極膜を形成する予定位置に開口部を有するマスク層を所望の形状に加工された積層体の表面の縁部分を覆うように形成する工程と、マスク層を形成する工程の後に、マスク層上及び開口部に他方の電極膜を構成する材料からなる第３の薄膜を形成する工程と、第３の薄膜を形成する工程の後に、マスク層上の第３の薄膜をリフトオフ法により除去して他方の電極膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

一方、本発明に係るサスペンションの製造方法は、薄膜磁気ヘッドを有するヘッドスライダを相対的に変位させる薄膜圧電体素子を備えるサスペンションの製造方法であって、薄膜圧電体素子は、薄膜圧電体と、当該薄膜圧電体を挟むように配置される一対の電極膜とを有しており、基体上に、一方の電極膜を構成する材料からなる第１の薄膜と薄膜圧電体を構成する材料からなる第２の薄膜とを積層して積層体を形成する工程と、積層体を形成する工程の後に、ドライエッチングにより積層体を所望の形状に加工する工程と、積層体を所望の形状に加工する工程の後に、他方の電極膜を形成する予定位置に開口部を有するマスク層を所望の形状に加工された積層体の表面の縁部を覆うように形成する工程と、マスク層を形成する工程の後に、マスク層上及び開口部に他方の電極膜を構成する材料からなる第３の薄膜を形成する工程と、第３の薄膜を形成する工程の後に、マスク層上の第３の薄膜をリフトオフ法により除去して他方の電極膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする。

これら、本発明に係る薄膜圧電体素子の製造方法、及びサスペンションの製造方法それぞれにおいて、まず、第１の薄膜と第２の薄膜とが積層されて形成された積層体をドライエッチングにより所望の形状に加工することで、一方の電極膜と薄膜圧電体とが積層されて形成される。そして、積層体の表面の縁部を覆うように形成されたマスク層上及び開口部を通して露出する積層体（薄膜圧電体）上に第３の薄膜を形成し、マスク層上の第３の薄膜をリフトオフ法により除去することで、薄膜圧電体上に他方の電極膜が形成される。ドライエッチングの際に、薄膜圧電体における厚み方向に平行な側面に変質層が形成されるが、他方の電極膜は薄膜圧電体の縁部から離れた位置に形成されるので、他方の電極膜と変質層とは電気的に分離されることとなる。この結果、電極膜間の短絡を確実に防ぐことができ、絶縁性が極めて高くなる。

本発明によれば、電極膜間の絶縁性が極めて高い薄膜圧電体素子の製造方法、及びサスペンションの製造方法を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明に係る薄膜圧電体素子の製造方法及びサスペンションの製造方法の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

図１は、本実施形態のハードディスク装置を示す概略構成図である。ハードディスク装置１は、筐体５内に、記録媒体としてのハードディスク１０と、これに磁気情報を記録及び再生するヘッドスタックアセンブリ（ＨＳＡ）２０とを備えている。ハードディスク１０は、図示を省略するモータによって回転させられる。更に、ハードディスク装置１には、ハードディスク１０への情報の記録及び再生等の各種制御を行う制御部１５、及び、薄膜磁気ヘッドをハードディスク１０の上から退避させておくためのランプ機構１６が内蔵されている。

ヘッドスタックアセンブリ２０は、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）により支軸２１周りに回転自在に支持されたアクチュエータアーム２２と、このアクチュエータアーム２２に接続されたヘッドジンバルアセンブリ（以下、「ＨＧＡ」と称す）３０とから構成される組立て体を、図の奥行き方向に複数個積層したものである。ＨＧＡ３０には、ハードディスク１０に対向するようにヘッドスライダ３２が取り付けられている。

ＨＧＡ３０は、薄膜磁気ヘッド３１を２段階で変動させる形式を採用しており、この形式を実現するために、薄膜圧電アクチュエータ７０が設けられている。薄膜圧電アクチュエータ７０は、ヘッドスライダ３２を支持ビーム部５０に対して相対的に変位させるものである。薄膜磁気ヘッドの比較的大きな移動はボイスコイルモータによるサスペンション４０及びアクチュエータアーム２２の全体の駆動で制御し、微小な移動は薄膜圧電アクチュエータ７０によるヘッドスライダ３２の駆動により制御する。

サスペンション４０は、支持ビーム部５０、フレクシャ６０、薄膜圧電体素子としての薄膜圧電アクチュエータ７０、伝達板８０を有している。支持ビーム部５０は、ベースプレート５１と、これに張り付けられた連結板５２と、ロードビーム５３とを備えている。図３に示すように、連結板５２は、ベースプレートよりも薄く且つ柔軟性が高くなっており、側方に突出した長方形状の突出部５２ａと、互いに離隔して延びる一対の連結片５２ｂ，５２ｂとが形成されている。各連結片５２ｂ，５２ｂには、ロードビーム５３が揺動自在に連結されている。ロードビーム５３の先端には、ヘッドスライダ３２がランプ機構１６に退避している際にスロープに乗り上がるタブ５３ａが形成されている。尚、ベースプレート５１におけるロードビーム５３が設けられた側の反対側が、アクチュエータアーム２２に接続される側である。また、連結板５２とロードビーム５３とは一体的に形成してもよい。

フレクシャ６０は、ポリイミド樹脂等で形成された可撓性を有する配線基板６１を有しており、この底面にはステンレス鋼等によって形成された薄板状の支持板（図示略）が部分的に張り付けられている。フレクシャ６０は、レーザスポット溶接によって支持ビーム部５０に接着されている。配線基板６１は、その後端側にパッド搭載領域６１ａを有している。パッド搭載領域６１ａは、連結板５２の突出部５２ａの上に敷かれる形になる。

フレクシャ６０のパッド搭載領域６１ａには、記録用の電極６２ｂ，６３ｂ、圧電アクチュエータ用の電極６４ｂ〜６６ｂ、再生用の電極６７ｂ，６８ｂが搭載されている。一方、図４の拡大図に示すように、フレクシャ６０の先端側には、４つの電極６２ａ，６３ａ，６７ａ，６８ａが配列されている。また、フレクシャ６０の４つの電極６２ａ，６３ａ，６７ａ，６８ａの後方には、３つの電極６４ａ〜６６ａが配列されている。電極６２ａ〜６８ａと電極６２ｂ〜６８ｂは、それぞれ配線６２ｃ〜６８ｃで電気的に接続されている。各配線６２ｃ〜６８ｃは、実際は絶縁膜で覆われている。なお、配線基板６１上の配線６２ｃ〜６８ｃは、例えばめっき法等の成膜技術によって形成することができる。

電極６２ａ，６３ａはヘッドスライダ３２の記録パッド３３，３４にそれぞれ接続され、電極６７ａ，６８ａは再生パッド３５，３６にそれぞれ接続される。これらの電極同士の接続には、図２に示すようにゴールドボールボンディングが用いられる。

ここで、図４〜図８を参照して、薄膜圧電アクチュエータ７０の詳細について説明する。薄膜圧電アクチュエータ７０は、伸縮方向が互いに異なるように構成された第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂを有している。各領域７０ａ，７０ｂは、ＰＺＴ等の薄膜の圧電素子で構成されており、その周囲は樹脂膜７７によりコーティングされている。尚、薄膜の圧電素子には、厚膜の素子と比較して、軽量、振動に対する周波数特性が良好、設置場所の幅が広い、低電圧で制御可能という様々な利点がある。

第１領域７０ａと第２領域７０ｂは、根元付近は樹脂によって一体化されているが、先細りになる先端側は互いに離間している。第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂの外側の各辺は並行になっており、対向する内側の辺が外に広がっている。更に、薄膜圧電アクチュエータ７０の図中底面側には、それぞれ所定の駆動電圧が印加される電極７１ａ，７１ｂ、グランド電位とされる電極７１ｃが設けられている。そして、これらの電極７１ａ，７１ｂ，７１ｃは、直接的に、又は、導電部材を介して間接的に、フレクシャ６０上の電極６６ａ，６４ａ，６５ａに電気的に接続される。

薄膜圧電アクチュエータ７０の電極７１ａ〜７１ｃ付近の根元領域は、電極７１ａ，７１ｂ，７１ｃと電極６６ａ，６４ａ，６５ａとが接続されることにより、フレクシャ６０の配線基板６１に接着される。一方、この根元領域よりも先端側の領域は、フレクシャ６０の開口領域に位置するため、ロードビーム５３と対面する形になる。

第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂは、図６及び図７に示されるように、薄膜圧電体７３と、当該薄膜圧電体７３を挟むように配置される第１及び第２の電極膜７５ａ，７５ｂとを含む積層体である。第１領域７０ａに含まれる第２の電極膜７５ｂと第２領域７０ｂに含まれる第２の電極膜７５ｂとは一体に形成されており、第１領域７０ａと第２領域７０ｂとの間にも第２の電極膜７５ｂが位置する。この第２の電極膜７５ｂにおける第１領域７０ａと第２領域７０ｂとの間に位置する部分は、第２の電極膜７５ｂから電極を取り出すための領域となる。

電極７１ａ，７１ｂは、樹脂膜７７の上に形成されると共に、コンタクトホール７８ａ，７８ｂを通して対応する第１電極膜７５ａに電気的に接続されている。電極７１ｃは、樹脂膜７７の上に形成されると共に、コンタクトホール７８ｃを通して、第２の電極膜７５ｂにおける第１領域７０ａと第２領域７０ｂとの間に位置する部分に電気的に接続されている。

電極７１ａ，７１ｂのそれぞれには、薄膜圧電体７３を駆動する駆動電圧が印可される。駆動電圧が印加されると、図８に示されるように、薄膜圧電体７３は駆動電圧に対応して矢印Ａ１，Ａ２方向に伸縮する。電極７１ａ，７１ｂにそれぞれ印加される駆動電圧は、例えばバイアス電圧を中心として互いに逆位相となっている。電極７１ａにバイアス電圧に対しプラスの駆動電圧が印加されると、第１領域７０ａにおける薄膜圧電体７３は矢印Ａ１方向に収縮する。一方、電極７１ｂにバイアス電圧に対しプラスの駆動電圧が印加されると、第２領域７０ｂにおける薄膜圧電体７３は矢印Ａ２方向に伸長する。

第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂは、図１６に示されるように、２つの薄膜圧電体が積層配置された２層構造としてもよい。第２の電極膜７５ｂの上には、積層体１００が接着剤１０１により固定されている。積層体１００は、薄膜圧電体７３と、当該薄膜圧電体７３を挟むように配置される第３の電極金属膜７５ｃ及び第４の電極金属膜７５ｄとを含んでいる。第２の電極膜７５ｂと第３の電極金属膜７５ｃとが接着剤１０１で接着されている。

第１の電極金属膜７５ａ及び第４の電極金属膜７５ｄは、電極７１ａに電気的に接続されている。第２の電極金属膜７５ｂと第３の電極金属膜７５ｃとは、電極７１ｃに電気的に接続されている。電極７１ａ，７１ｂのそれぞれには、２つの薄膜圧電体７３をそれぞれ駆動する駆動電圧が印可される。駆動電圧が印加されると、図１６に示されるように、２つの薄膜圧電体７３は駆動電圧に対応して矢印Ａ１，Ａ２方向に伸縮する。電極７１ａ，７１ｂにそれぞれ印加される駆動電圧は、例えばバイアス電圧を中心として互いに逆位相となっている。電極７１ａにバイアス電圧に対しプラスの駆動電圧が印加されると、第１領域７０ａにおける２つの薄膜圧電体７３は矢印Ａ１方向に収縮する。一方、電極７１ｂにバイアス電圧に対しプラスの駆動電圧が印加されると、第２領域７０ｂにおける２つの薄膜圧電体７３は矢印Ａ２方向に伸長する。なお、第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂは、３つ以上の薄膜圧電体が積層配置された多層構造としてもよい。

伝達板８０は、薄膜圧電アクチュエータ７０の変位をヘッドスライダ３２に伝達する。伝達板８０は、一方の面（図４の下面）が薄膜圧電アクチュエータ７０に対向し、他方の面がヘッドスライダ３２に対向している。伝達板８０は、導電性を有する金属、例えばステンレス鋼等によって形成され、図４にも示されるように、幅方向に延びる矩形形状の後部８３と、幅細で長尺の連結部８４を介して後部８３に接続された前部８５とを有している。ここで、ヘッドスライダ３２、薄膜圧電アクチュエータ７０、及び、伝達板８０の位置関係を説明する。ヘッドスライダ３２は、伝達板８０の前部８５上に載置されている。薄膜圧電アクチュエータ７０は、伝達板８０の下に位置しており、電極７１ａ〜７１ｃが位置する根元部分が伝達板８０の後部８３と重なり、第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂの先端部分がそれぞれ前部８５と重なるように位置している。

次に、図９〜図１５を参照して、薄膜圧電アクチュエータ７０の製造過程について説明する。図９〜図１５の各（ａ）は、薄膜圧電アクチュエータの製造過程を説明するための模式図である。図９（ｂ）は図９（ａ）におけるIXｂ−IXｂ方向の断面構成を示す模式図である。図１０（ｂ）は図１０（ａ）におけるXｂ−Xｂ方向の断面構成を示す模式図である。図１１（ｂ）は図１１（ａ）におけるXIｂ−XIｂ方向の断面構成を示す模式図である。図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるXIIｂ−XIIｂ方向の断面構成を示す模式図である。図１３（ｂ）は図１３（ａ）におけるXIIIｂ−XIIIｂ方向の断面構成を示す模式図である。図１４（ｂ）は図１４（ａ）におけるXIVｂ−XIVｂ方向の断面構成を示す模式図である。図１５（ｂ）は図１５（ａ）におけるXVｂ−XVｂ方向の断面構成を示す模式図である。

薄膜圧電アクチュエータ７０の形成は、以下の工程（１）〜（７）に従って行う。

工程（１）
まず、基板Ｓを用意する。そして、この基板Ｓの上に、第２の電極膜７５ｂを構成する材料からなる第１の薄膜Ｆ１、及び薄膜圧電体７３を構成する材料からなる第２の薄膜Ｆ２の順に積層して積層体Ｌ１を形成する（図９（ａ）及び（ｂ）参照）。基板Ｓには、例えば酸化マグネシア（ＭｇＯ）を材料とする単結晶基板等を用いることができる。第１の薄膜Ｆ１（第１の電極膜７５ａ）には、例えばＰｔやＩｒ等の金属の他、導電性酸化物（例えば、ＩｒＯ等）や導電性樹脂といった導電性材料を用いることができる。第２の薄膜Ｆ２には、例えばチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸バリウム等の圧電材料を用いることができる。第１及び第２の薄膜Ｆ１，Ｆ２を形成する方法には、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法、レーザーアブレーション法等の方法を用いることができる。

工程（２）
次に、積層体Ｌ１を所望の形状に加工（パターニング）する（図１０（ａ）及び（ｂ）参照）。この工程（２）では、まず、積層体Ｌ１上に、第１領域７０ａ、第２領域７０ｂ、及び第２の電極膜７５ｂにおける第１領域７０ａとの第２領域７０ｂとの間に位置する部分に対応する位置にレジスト膜（図示せず）を形成し、当該レジスト膜をマスク層として第１及び第２の薄膜Ｆ１，Ｆ２をドライエッチングにより除去する。続いて、上記レジスト膜を除去する。なお、本明細書における「ドライエッチング」とは、上述した特許文献１にも開示されているように、例えばＡｒガス等の希ガス及びＯ、Ｆ、Ｃｌ等の原子を含む反応性ガス等からなるエッチングガスに高周波電圧を印加して放電させてエッチングを行う反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）や、上記エッチングガスのイオンをビーム状にして試料に照射してエッチングを行うイオンビームエッチング等を含む。

次に、第２の電極膜７５ｂにおける第１領域７０ａとの第２領域７０ｂとの間に位置する部分に対応する開口を有するレジスト膜（図示せず）を再度形成する。そして、このレジスト膜をマスク層として、第２の電極膜７５ｂが露出するまでドライエッチングする。続いて、上記レジスト膜を除去する。これにより、第２の電極膜７５ｂ及び薄膜圧電体７３が積層されて形成されることとなる。

工程（３）
次に、基板Ｓ、薄膜圧電体７３、及び第２の電極膜７５ｂの上にマスク層としてのレジスト膜９１を形成する（図１１（ａ）及び（ｂ）参照）。レジスト膜９１は、第１の電極膜７５ａを形成する予定位置に開口部９３を有する。この開口部９３の面積は薄膜圧電体７３の表面７３ａの面積よりも小さく設定されており、レジスト膜９１は、パターニングされた積層体Ｌ１の表面、すなわち薄膜圧電体７３の表面７３ａの縁部分を覆うように形成されることとなる。

工程（４）
次に、レジスト膜９１上及び開口部９３に第１の電極膜７５ａを構成する材料からなる第３の薄膜Ｆ３を形成する（図１２（ａ）及び（ｂ）参照）。これにより、レジスト膜９１上、及び、開口部９３に露出する薄膜圧電体７３上に第３の薄膜Ｆ３（第１の電極膜７５ａ）が形成されることとなる。第３の薄膜Ｆ３（第１の電極膜７５ａ）には、第１の薄膜Ｆ１（第２の電極膜７５ｂ）と同じく、例えばＰｔやＩｒ等の金属の他、導電性酸化物（例えば、ＩｒＯ等）や導電性樹脂といった導電性材料を用いることができる。第３の薄膜Ｆ３を形成する方法には、第１及び第２の薄膜Ｆ１，Ｆ２と同じく、例えばスパッタリング法、ＣＶＤ法、レーザーアブレーション法等の方法を用いることができる。

工程（５）
次に、レジスト膜９１上の第３の薄膜Ｆ３をリフトオフ法により除去する（図１３（ａ）及び（ｂ）参照）。これにより、第３の薄膜Ｆ３の開口部９３に形成されている第３の薄膜Ｆ３は残存し、薄膜圧電体７３の表面７３ａ上に第１の電極膜７５ａが形成されることとなる。第１の電極膜７５ａの面積は、薄膜圧電体７３の表面７３ａの面積よりも小さい。そして、レジスト膜９１が薄膜圧電体７３の表面７３ａの縁部分を覆うように形成されていたので、第１の電極膜７５ａの厚み方向から見て、第１の電極膜７５ａの周囲には薄膜圧電体７３の表面７３ａが露出している。すなわち、第１の電極膜７５ａは薄膜圧電体７３の縁部から離れた位置に形成される。

以上の工程（１）〜（５）により、基板Ｓの上に、第２の電極膜７５ｂ、薄膜圧電体７３及び第１の電極膜７５ａを含む第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂが形成されることとなる。

工程（６）
次に、第２の電極膜７５ｂ、薄膜圧電体７３及び第１の電極膜７５ａの腐食を回避するために、基板Ｓ上において、第１領域７０ａ、第２領域７０ｂ、及び第２の電極膜７５ｂにおける第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂとの間に位置する部分の表面を覆うように樹脂膜７７を形成する（図１４（ａ）及び（ｂ）参照）。樹脂膜７７は、当該樹脂膜７７を構成する樹脂材料（例えば、ポリイミド樹脂等）を塗布した後にベークすることにより形成される。

そして、電極７１ａ〜７１ｃに対応する位置に開口を有するレジスト膜（図示せず）を形成する。そして、このレジスト膜をマスク層として樹脂膜７７をエッチングにより除去し、樹脂膜７７にコンタクトホール７８ａ〜７８ｃを形成する（同じく、図１４（ａ）及び（ｂ）参照）。続いて、上記レジスト膜を除去する。

工程（７）
次に、コンタクトホール７８ａ〜７８ｃに対応する位置に開口を有するレジスト膜（図示せず）を再度形成する。そして、このレジスト膜をマスク層として、コンタクトホール７８ａ〜７８ｃが形成されることにより露出した第１の電極膜７５ａ及び第２の電極膜７５ｂ上に、蒸着とリフトオフ法とにより各電極７１ａ〜７１ｃを形成する（図１５（ａ）及び（ｂ）参照）。

その後、基板Ｓを除去する。これにより、薄膜圧電アクチュエータ７０が形成されることとなる。基板Ｓの除去は、基板ＳにＭｇＯの単結晶基板を用いる場合、燐酸水溶液（燐酸の濃度が、例えば３０％程度である）によりエッチングすることにより行うことができる。なお、エッチング速度を速くするために、燐酸水溶液を予め８０℃程度に加熱しておくことが好ましい。

なお、２つの薄膜圧電体が積層配置された２層構造とする場合、積層体Ｌ１が形成された基板Ｓをもう１つ用意し、上記工程（２）の前に、第３の薄膜Ｆ３同士が対向するように積層体Ｌ１同士を接着剤で接着した後に、一方の基板を除去する工程が追加されることとなる。

続いて、ＨＧＡ３０の組立て過程の一例を説明する。

まず、フレクシャ６０をレーザスポット溶接にてロードビーム５３に固定する。また、薄膜圧電アクチュエータ７０を伝達板８０に対して位置決めした後に、これらを電気絶縁性を有する接着剤等により固定する。このとき、伝達板８０の後部８３と薄膜圧電アクチュエータ７０の根元部分を接着剤等で接着すると共に、第１領域７０ａ及び第２領域７０ｂの先端部分をそれぞれ対応するアーム部８６，８７に接着剤等で接着する。

次に、伝達板８０が固定された薄膜圧電アクチュエータ７０を、電極７１ａ，７１ｂ，７１ｃと電極６６ａ，６４ａ，６５ａとを接続することにより、フレクシャ６０に固定する。薄膜圧電アクチュエータ７０は電極７１ａ〜７１ｃ（電極６４ａ〜６６ａ）の位置でのみフレクシャ６０に接続される。したがって、薄膜圧電アクチュエータ７０は、ロードビーム５３から浮いた状態となっている。次いで、伝達板８０の前部８５にヘッドスライダ３２を接着することにより、本実施形態のＨＧＡ３０が得られる。

また、このようにして得られたＨＧＡ３０にアクチュエータアーム２２を連結してヘッドスタックアセンブリ２０を構成し、これをハードディスク１０上に移動可能に組み立てることで、本実施形態のハードディスク装置１を作製することができる。

なお、ＨＧＡ３０の組立て手順は上記のものに限られず、次のような変形例も実施することができる。例えば、薄膜圧電アクチュエータ７０をフレクシャ６０に接続した後に、伝達板８０を薄膜圧電アクチュエータ７０に固定するという手順である。また、ヘッドスライダ３２、伝達板８０、及び薄膜圧電アクチュエータ７０を一体に組み立てた後に、これをフレクシャ６０上に載せてもよい。

以上のように、本実施形態によれば、まず、第１の薄膜Ｆ１と第２の薄膜Ｆ２とが積層されて形成された積層体Ｌ１をドライエッチングにより所望の形状に加工することで、第２の電極膜７５ｂと薄膜圧電体７３とが積層されて形成される。そして、薄膜圧電体７３の表面７３ａの縁部を覆うように形成されたレジスト膜９１上及び開口部９３を通して露出する薄膜圧電体７３上に第３の薄膜Ｆ３を形成し、レジスト膜９１上の第３の薄膜Ｆ３をリフトオフ法により除去することで、薄膜圧電体７３上に第１の電極膜７５ａが形成される。薄膜圧電体７３の表面７３ａは、ドライエッチングの際に、パターニングのためのレジスト膜で覆われている。したがって、薄膜圧電体７３における厚み方向に平行な側面には変質層が形成されるものの、薄膜圧電体７３の表面７３ａには縁部を除いて変質層が形成されることはない。第１の電極膜７５ａは薄膜圧電体７３の縁部から離れた位置に形成されるので、第１の電極膜７５ａと変質層とは電気的に分離されることとなる。この結果、第１の電極膜７５ａと第２の電極膜７５ｂ間の短絡を確実に防ぐことができ、絶縁性が極めて高くなる。

以上、本発明者らによってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、薄膜圧電アクチュエータ７０の構成は、上述した層構成に限られるものではない。また、伝達板８０を設けることなく、ヘッドスライダ３２を薄膜圧電アクチュエータ７０に直接搭載するように構成してもよい。更に、記録媒体に対して記録及び再生の双方を行う薄膜磁気ヘッドに代えて、記録又は再生の一方のみを行う薄膜磁気ヘッドを用いてもよい。

また、本発明に係る薄膜圧電体素子の製造方法は、上述したハードディスク装置１に含まれるサスペンション４０に搭載される薄膜圧電アクチュエータ７０の製造方法だけでなく、その他の電子部品等に用いられる薄膜圧電体素子の製造方法に適用できる。

本実施形態のハードディスク装置を示す図である。本実施形態のヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を示す斜視図である。ＨＧＡの分解斜視図である。ＨＧＡのフレクシャ先端付近の分解斜視図である。薄膜圧電アクチュエータを示す斜視図である。図５におけるVIｂ−VIｂ方向の断面構成を示す模式図である。図５におけるVIIｂ−VIIｂ方向の断面構成を示す模式図である。圧電アクチュエータの構成を説明するための模式図である。（ａ）は薄膜圧電アクチュエータの製造過程を説明するための模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるIXｂ−IXｂ方向の断面構成を示す模式図である。（ａ）は薄膜圧電アクチュエータの製造過程を説明するための模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるXｂ−Xｂ方向の断面構成を示す模式図である。（ａ）は薄膜圧電アクチュエータの製造過程の変形例を説明するための模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるXIｂ−XIｂ方向の断面構成を示す模式図である。（ａ）は薄膜圧電アクチュエータの製造過程の変形例を説明するための模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるXIIｂ−XIIｂ方向の断面構成を示す模式図である。（ａ）は薄膜圧電アクチュエータの製造過程の変形例を説明するための模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるXIIIｂ−XIIIｂ方向の断面構成を示す模式図である。（ａ）は薄膜圧電アクチュエータの製造過程の変形例を説明するための模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるXIVｂ−XIVｂ方向の断面構成を示す模式図である。（ａ）は薄膜圧電アクチュエータの製造過程の変形例を説明するための模式図であり、（ｂ）は（ａ）におけるXVｂ−XVｂ方向の断面構成を示す模式図である。圧電アクチュエータの構成を説明するための模式図である。

符号の説明

１…ハードディスク装置、１０…ハードディスク、２０…ヘッドスタックアセンブリ、２２…アクチュエータアーム、３１…薄膜磁気ヘッド、３２…ヘッドスライダ、４０…サスペンション、５０…支持ビーム部、６０…フレクシャ、６１…配線基板、７０…薄膜圧電アクチュエータ（薄膜圧電体素子）、７３…薄膜圧電体、７５ａ…第１の電極膜、７５ｂ…第２の電極膜、９１…レジスト膜（マスク層）、９３…開口部、Ｆ１…第１の薄膜、Ｆ２…第２の薄膜、Ｆ３…第３の薄膜、Ｌ１…積層体。

Claims

薄膜圧電体と、当該薄膜圧電体を挟むように配置される一対の電極膜とを有する薄膜圧電体素子の製造方法であって、
基体上に、一方の電極膜を構成する材料からなる第１の薄膜と前記薄膜圧電体を構成する材料からなる第２の薄膜とを積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体を形成する前記工程の後に、ドライエッチングにより前記積層体を所望の形状に加工する工程と、
前記積層体を所望の形状に加工する前記工程の後に、他方の電極膜を形成する予定位置に開口部を有するマスク層を前記所望の形状に加工された積層体の表面の縁部分を覆うように形成する工程と、
前記マスク層を形成する前記工程の後に、前記マスク層上及び前記開口部に前記他方の電極膜を構成する材料からなる第３の薄膜を形成する工程と、
前記第３の薄膜を形成する前記工程の後に、前記マスク層上の前記第３の薄膜をリフトオフ法により除去して前記他方の電極膜を形成する工程と、を備えることを特徴とする薄膜圧電体の製造方法。
薄膜磁気ヘッドを有するヘッドスライダを相対的に変位させる薄膜圧電体素子を備えるサスペンションの製造方法であって、
前記薄膜圧電体素子は、薄膜圧電体と、当該薄膜圧電体を挟むように配置される一対の電極膜とを有しており、
基体上に、一方の電極膜を構成する材料からなる第１の薄膜と前記薄膜圧電体を構成する材料からなる第２の薄膜とを積層して積層体を形成する工程と、
前記積層体を形成する前記工程の後に、ドライエッチングにより前記積層体を所望の形状に加工する工程と、
前記積層体を所望の形状に加工する前記工程の後に、前記積層体の他方の電極膜を形成する予定位置に開口部を有するマスク層を前記所望の形状に加工された積層体の表面の縁部分を覆うように形成する工程と、
前記マスク層を形成する前記工程の後に、前記マスク層上及び前記開口部に前記他方の電極膜を構成する材料からなる第３の薄膜を形成する工程と、
前記第３の薄膜を形成する前記工程の後に、前記マスク層上の前記第３の薄膜をリフトオフ法により除去して前記他方の電極膜を形成する工程と、を備えることを特徴とするサスペンションの製造方法。