JPH0730465B2

JPH0730465B2 - 負圧形磁気ヘッドスライダ及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0730465B2
Application number: JP1002373A
Authority: JP
Inventors: 文則竹矢
Original assignee: NGK Insulators Ltd
Current assignee: NGK Insulators Ltd
Priority date: 1989-01-09
Filing date: 1989-01-09
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: US5019930A; DE69014318D1; JPH02183478A; EP0378345A2; EP0378345A3; DE69014318T2; US5104483A; EP0378345B1

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は、磁気ヘッドスライダの構造及びその製造方法
に係り、特に高密度記録用磁気ディスク装置に使用され
る負圧形磁気ヘッドスライダ及びその製造方法に関する
ものである。

（従来技術）固定磁気ディスク装置（RDD）において、磁気ディスク
の回転につれて浮上するスライダに一体的に設けられた
磁気ヘッドは、磁気ディスク上を0.2〜0.3μｍの高さに
浮上した状態で記録・再生を行なうものであり、高記録
密度、高速アクセス、高速データ転送が可能であるとい
う点で、コンピュータの外部記憶装置として広く利用さ
れている。最近、RDDの記録密度を更に向上させるため
に、浮上量の微小化と浮上安定性に対する要求が高まっ
ており、その要求を満たすために、空気膜剛性を高くし
た負圧形磁気ヘッドスライダの研究が盛んに行なわれて
いる。

この負圧形磁気ヘッドスライダは、第１図に示される如
き形状を呈しており、動作時には、第２図に示されるよ
うな状態において、ディスク上を浮上して、記録・再生
が行なわれるようになっている。即ち、この負圧形磁気
ヘッドスライダ７の磁気記録媒体（磁気ディスク）８と
の摺動面（対向面）側表面には、磁気記録媒体８の回転
により発生する空気流を効果的に導入するための傾斜面
或いは段差面４、空気流により浮上力を発生する互いに
平行な所定幅の一対の浮上面1,1、これら両浮上面1,1の
間に形成された、下流側への空気流両を減少させるため
のクロスレール２、及びこのクロスレール２より空気流
の下流側にあって、吸着力を発生させるための負圧面３
が、それぞれ形成されている。なお、前記負圧面３は、
通常、浮上面１より２〜10μｍ窪んで形成されている。
この負圧面３の形成は、その構造上の制約から、機械加
工で形成することは不可能であり、通常、特開昭62-143
86号公報や特開昭62-40604号公報に示される如く、イオ
ンエッチングによって行なわれている。

しかしながら、磁気ヘッドスライダの材料に多結晶フェ
ライトを用いた場合には、そのエッチング速度は、アル
ゴンイオンエッチングで0.02〜0.03μm/minと遅く、加
工に１時間以上も要するという欠点があり、また浮上面
及びクロスレールのパターンに対応する部分のマスク材
料として、フェライトよりエッチング速度が遅い材料を
選ぶか、またはマスク材を厚く形成する必要があった。

ところで、従来のスライダ加工工程を示す第３図におい
て、通常は、マスク材料にフェライトより約４倍エッチ
ング速度の遅いCrやTiの如き金属マスク材が使用される
が、かかる金属マスク材をパターニングするためには、
フェトリソグラフィ工程と金属マスクのエッチング工程
が必要であるため、工程が煩雑となる欠点があった。ま
た、多結晶フェライトを材料として使用し、イオンエッ
チングした場合には、エッチング後の負圧面の面粗さが
R_maxで0.6μｍにも達するようになるため、浮上面と負
圧面との段差が少ないと、この面粗さによって、浮上特
性が不安定になるという問題も内在している。

更にまた、金属マスクをフォトリソグラフィとエッチン
グでパターニングする際に、寸法精度にバラツキが生じ
る問題があり、特に浮上面１の幅は浮上量に影響するた
め、その精度は±10μｍ以内であることが要求される
が、第３図に示される従来法にあっては、安定に形成す
ることが容易ではなかったのである。

また、特開昭60−229283号公報や特開昭61-76689号公報
には、イオンエッチングの代わりに、エッチング液中に
製品を浸漬し、レーザービームを照射して加工する手法
が明らかにされている。それらの方法では、イオンエッ
チングに比べて、工程は簡略化出来るが、処理能力が著
しく低下するところから、工業的に実施することは困難
であったのである。

（解決課題）ここにおいて、本発明は、上述の如き問題点を解決する
ために為されたものであって、その解決すべき課題とす
るところは、浮上安定性に優れた負圧形磁気ヘッドスラ
イダを、イオンエッチング手法を全く採用することな
く、安価に製造し得る構造及びその製造方法を提供する
ことにある。

（解決手段）そして、本発明にあっては、かかる課題を解決するため
に、磁気記録媒体に対する対向面側に、空気流の流入の
ための傾斜面若しくは段差面と、空気流により浮上力を
発生する一対の浮上面と、この一対の浮上面の間に形成
され、空気流の流量を減少せしめるクロスレールと、こ
のクロスレールに対し、空気流の下流側において、負圧
を発生させる負圧面とを備えた負圧形磁気ヘッドスライ
ダにおいて、その少なくとも対向面側の部位を単結晶フ
ェライトにて構成すると共に、前記クロスレールの前記
空気流に対する下流側のエッジラインを含む、前記対向
面に垂直な方向の面が、該エッジラインに対して平行な
（111）面の存在しない結晶方位を有しているか、或い
は該エッジラインに対して平行な（111）面が存在し且
つ該（111）面が前記対向面に対して60°以上の角度を
成すような結晶方位を有しているように、換言すれば前
記クロスレールの前記空気流に対する下流側のエッジラ
インが、該対向面と（111）面以外の面との交線で規定
されるか、或いは該エッジラインが該対向面に対して60
°以上の角度を成す（111）面との交線で規定されるよ
うに、構成したことを特徴とする負圧形磁気ヘッドスラ
イダを、その要旨とするものである。

また、かかる本発明に従う負圧形磁気ヘッドスライダに
あっては、有利には、前記対向面と、前記浮上面の空気
流方向に延びるエッジラインを含む、該対向面に垂直な
方向の面と、前記クロスレールの前記空気流に対する下
流側のエッジラインを含む、該対向面に垂直な方向の面
の結晶方位の組合せが、（211）面と（110）面と（11
1）面、（311）面と（110）面と（332）面、（110）面
と（111）面と（211）面、（110）面と（211）面と（11
1）面、（100）面と（100）面と（100）面、及び（21
0）面と（100）面と（210）面、のうちの何れかである
ように構成されることとなる。

さらに、本発明は、磁気記録媒体に対する対向面側に、
空気流の流入のための傾斜面若しくは段差面と、空気流
により浮上力を発生する一対の浮上面と、この一対の浮
上面の間に形成され、空気流の流量を減少せしめるクロ
スレールと、このクロスレールに対し、空気流の下流側
において、負圧を発生させる負圧面とを備えた負圧形磁
気ヘッドスライダを製造するに際し、該スライダの少な
くとも前記対向面側の部位を与える単結晶フェライト部
分を有するフェライト部材を用い、該フェライト部材の
該対向面となるべき単結晶フェライト表面上に、少なく
とも前記浮上面及び前記クロスレールに相当するマスク
パターンを、該マスクパターンの該クロスレールの前記
空気流に対する下流側のエッジラインを与える境界線を
含む、前記単結晶フェライト表面に垂直な方向の面が、
該境界線に対して平行な（111）面の存在しない結晶方
位を有しているか、或いは該境界線に対して平行な（11
1）面が存在し且つ該（111）面が前記単結晶フェライト
表面に対して60°以上の角度を成すような結晶方位を有
しているように、換言すれば該マスクパターンの該クロ
スレールの前記空気流に対する下流側のエッジラインを
与える境界線が、該対向面となるべき単結晶フェライト
表面と（111）面以外の面との交線で規定されるか、或
いは該境界線が該対向面となるべき単結晶フェライト表
面に対して60°以上の角度を成す（111）面との交線で
規定されるように、付与した後、リン酸主体酸水溶液に
接触せしめて、化学エッチングすることにより、かかる
フェライト部材の単結晶フェライト表面に、傾斜壁面を
有する少なくとも前記浮上面及びクロスレールを形成す
ることを特徴とする負圧形磁気ヘッドスライダの製造方
法をも、その要旨とするものである。

そして、この発明に従う製造手法にあっては、有利に
は、前記対向面となるべき単結晶フェライト表面と、前
記マスクパターンの前記浮上面の空気流方向に延びるエ
ッジラインを与える境界線を含む、該単結晶フェライト
表面に垂直な方向の面と、前記マスクパターンの前記ク
ロスレールの前記空気流に対する下流側のエッジライン
を与える境界線を含む、該単結晶フェライト表面に垂直
な方向の面の結晶方位の組合せが、（211）面と（110）
面と（111）面、（311）面と（110）面と（332）面、
（110）面と（111）面と（211）面、（110）面と（21
1）面と（111）面、（100）面と（100）面と（100）
面、及び（210）面と（100）面と（210）面、のうち何
れかであるように構成されるのである。

（具体的構成）ところで、かかる本発明において、負圧形磁気ヘッドス
ライダの材料として使用される、単結晶フェライト部を
有するフェライト材料としては、Mn−Znフェライト、Ni
−Znフェライト等の磁性材料、又はZnフェライト等の非
磁性材料の何れであっても良いが、かかるフェライト材
料の単結晶フェライト部の磁気記録媒体対向側表面にお
いて、該表面上の任意の一方向のラインを含む、該表面
に垂直な方向の面が、該ラインに対して平行な（111）
面の存在しない結晶方位を有しているか、或いは該ライ
ンに対して平行な（111）面が存在し且つ該（111）面が
前記対向面に対して60°以上の角度を成すような結晶方
位を有しているものであることが必要である。そして、
その中でも、特に、本発明にあっては、フェライト部材
の単結晶を構成する結晶方位が、（211）面と（110）面
と（111）面、（311）面と（110）面と（332）面、（11
0）面と（111）面と（211）面、（110）面と（211）面
と（111）面、（100）面と（100）面と（100）面、及び
（210）面と（100）面と（210）面、のうちの何れかの
組合せとされていることが有効なのである。

また、本発明に係る製造方法は、単結晶フェライトの各
結晶方位に対するリン酸主体酸水溶液のエッチング速度
の異方性を利用した手法であるところから、該スライダ
全体が単結晶フェライトである必要はなく、少なくとも
磁気記録媒体（ディスク）に対する摺動面（対向面）の
みが単結晶フェライトとなるように、多結晶フェライト
と単結晶フェライトとが接合された複合形のフェライト
材料を使用しても、何等差支えない。

なお、本発明における磁気ヘッドスライダの構造として
は、第４図（ａ）に示されるような、フォトリソグラフ
ィとスパッタリング手法にて磁気回路を形成した薄膜形
の磁気ヘッドスライダや、第４図（ｂ）に示される如
き、巻線孔となる溝を形成した一対のフェライトハーフ
バーを、磁気ギャップとなるべき非磁性部を介して接合
したバルク形の磁気ヘッドスライダがあり、それらの何
れに対しても、本発明は有効に適用され得るものであ
る。

ところで、負圧形磁気ヘッドスライダの構造上の重要な
ポイントとしては、第１図において、負圧面３とクロス
レール２との間の傾斜壁面５か出来るだけ急傾斜に立ち
上がっていることである。この傾斜角度が小さい（緩
い）場合、負圧の発生効率が悪くなり、記録媒体の周速
の上昇に伴って浮上量が増加してしまい、適切な浮上量
を高精度に維持することが困難となる。従って、この傾
斜角度は60°以上であることが望ましく、その場合に
は、記録媒体の周速が一定値以上となった時点で浮上量
が一定となり、浮上特性を安定に維持することが出来る
のである。

このために、本発明にあっては、第１図に示される如き
形態の負圧形磁気ヘッドスライダにおいて、その少なく
とも対向面側の部位を単結晶フェライトにて構成すると
共に、前記クロスレール２の空気流に対する下流側のエ
ッジライン９を含む、前記対向面に垂直な方向の面が、
該エッジライン９に対して平行な（111）面の存在しな
い結晶方位を有しているか、或いは該エッジライン９に
対して平行な（111）面が存在し且つ該（111）面が前記
対向面に対して60°以上の角度を成すような結晶方位を
有しているように、換言すれば前記クロスレールの前記
空気流に対する下流側のエッジラインが、該対向面と
（111）面以外の面との交線で規定されるか、或いは該
エッジラインが該対向面に対して60°以上の角度を成す
（111）面との交線で規定されるように、構成したので
あり、また、かかる負圧形磁気ヘッドスライダを製造す
るに際し、該スライダの少なくとも前記対向面側の部位
を与える単結晶フェライト部を有するフェライト部材を
用い、該フェライト部材の該対向面となるべき単結晶フ
ェライト表面上に、少なくとも前記浮上面及び前記クロ
スレールに相当するマスクパターンを、該マスクパター
ンの該クロスレールの前記空気流に対する下流側のエッ
ジラインを与える境界線を含む、前記単結晶フェライト
表面に垂直な方向の面が、該境界線に対して平行な（11
1）面の存在しない結晶方位を有しているか、或いは該
境界線に対して平行な（111）面が存在し且つ該（111）
面が前記単結晶フェライト表面に対して60°以上の角度
を成すような結晶方位を有しているように、換言すれば
該マスクパターンの該クロスレールの前記空気流に対す
る下流側のエッジラインを与える境界線が、該対向面と
なるべき単結晶フェライト表面と（111）面以外の面と
の交線で規定されるか、或いは該境界線が該対向面とな
るべき単結晶フェライト表面に対して60°以上の角度を
成す（111）面との交線で規定されるように、付与した
後、リン酸主体酸水溶液に接触せしめて、化学エッチン
グすることにより、かかるフェライト部材の単結晶フェ
ライト表面に、傾斜壁面を有する少なくとも前記浮上面
及びクロスレールを形成するように構成したのである。

一般に、単結晶フェライトは立方晶であり、リン酸主体
酸水溶液中でエッチングを行なった場合に、その（11
1）面のエッチング速度が最も遅く、他の結晶方位に比
べて数分の１である。従って、第５図に示される如く、
傾斜角度θを60°以上に設定したい場合には、マスクパ
ターン11の境界線たるエッジライン12を含む、エッチン
グ面Ｆに垂直な方向の面として、（111）面がマスクパ
ターン11のエッジライン（12）に対して平行で且つエッ
チング面に対して60°以上の角度を成すような結晶方位
を選択すれば良い。但し、（111）面には、（111）、
（11）、（１１）、（11）、（１）、（１
）、（１）、（）と８つの等価な結晶面が
存在するため、全ての結晶面を考慮に入れなければなら
ない。更に、マスクパターン11のエッジライン12に対し
て平行な（111）面が全く存在しない結晶方位を選択し
た場合にも、60°以上の傾斜角度θを得ることが出来
る。更に、このような結晶方位を採用することにより、
サイドエッチング量（Ｗ）が少なく、寸法精度の高い形
状加工が可能となったのである。

また、本発明においては、一般に、化学エッチングによ
り、クロスレール３と共に、所定幅の互いに平行な一対
の浮上面1,1を形成するものであるところから、それら
浮上面1,1の両サイドの傾斜面６も化学エッチングによ
って形成されることとなる。この浮上面1,1の両サイド
の傾斜面６は、負圧の効率的発生という点から45°以上
であることが望ましく、更に浮上特性の安定性の点か
ら、１本の浮上面１の左右に対称形に形成されているこ
とが望ましい。

そして、このような浮上面１の重要なポイントは、その
幅精度である。即ち、スライダに発生する浮上力は、浮
上面積で決まるため、浮上量を高精度に維持するために
は、浮上面の幅を±10μｍ以内に管理する必要があり、
更に第４図（ｂ）に示される如きバルク型の負圧形磁気
ヘッドスライダの場合には、クロスレール２と浮上面１
の形成と同時に、トラック幅の形成も行なうことが、工
程の簡略化の上から望ましいため、その幅精度は±１μ
ｍ以内に管理する必要があるのである。

また、負圧形磁気ヘッドスライダ７において、負圧面３
の面粗さも、重要なポイントの一つである。負圧面３の
面粗さは、空気流を乱し、浮上特性を不安定にする原因
となるため、R_maxで0.1μｍ以下にすることが望ましい
のである。

上記の点に鑑み、本発明では、有利には、前記負圧形磁
気ヘッドスライダ７において、該スライダの少なくとも
対向面と、前記浮上面の空気流方向に延びるエッジライ
ン10を含む、該対向面に垂直な方向の面と、前記クロス
レールの前記空気流に対する下流側のエッジライン９を
含む、該対向面に垂直な方向の面の結晶方位の組合せ
が、（211）面と（110）面と（111）面、（311）面と
（110）面と（332）面、（110）面と（111）面と（21
1）面、（110）面と（211）面と（111）面、（100）面
と（100）面と（100）面、及び（210）面と（100）面と
（210）面、のうちの何れかとなるように、構成される
こととなる。そしてまた、そのような負圧形磁気ヘッド
スライダを製造するに際しては、前記対向面となるべき
単結晶フェライト表面と、前記マスクパターンの浮上面
の空気流方向に延びるエッジラインを与える境界線を含
む、該単結晶フェライト表面に垂直な方向の面と、前記
マスクパターンのクロスレールの空気流に対する下流側
のエッジラインを与える境界線を含む、該単結晶フェラ
イト表面に垂直な方向の面の結晶方位の組合せが、（21
1）面と（110）面と（111）面、（311）面と（110）面
と（332）面、（110）面と（111）面と（211）面、（11
0）面と（211）面と（111）面、（100）面と（100）面
と（100）面、及び（210）面と（100）面と（210）面、
のうちの何れかであるように、有利に構成されるのであ
る。

一般に、化学エッチングによる形状加工では、第５図に
示されるように、マスク材11のエッジ12の任意の点Ｐか
ら見て、全ての方向に対するエッチング速度が等しい場
合には、第５図（ａ）に示される如く、点Ｐから円弧状
にエッチングが進行し、傾斜角の或る程度急な傾斜壁面
が得られるが、エッチング深さ:Dと同じ量:Wだけマスク
材11の下にエッチングが進行（サイドエッチング）する
ため、該Ｄが深くなるに従って、Ｗの精度が低くなって
くる。また、この等方的エッチングの代表的な例が電解
エッチングであるが、電解エッチングでは、電位分布の
制御がかなり困難であり、前記Ｄ及びＷを高精度に管理
することは難しい。これに対して、本発明にて採用する
化学エッチング法は、単結晶フェライトの各結晶方位の
リン酸主体酸水溶液に対するエッチング速度の違いを利
用した異方性エッチングであるところから、第５図
（ｂ）に示される如く、任意の点Ｐから見て、深さ方向
へのエッチング速度：V_vがマスク材11下へのエッチング
速度：V_hより速いため、傾斜角度θが60°以上で且つサ
イドエッチング（Ｗ）も少なく、寸法精度の高い形状加
工が可能となるのである。

また、本発明にあっては、被エッチング面（摺動面）Ｆ
に単結晶フェライトを使用していることにより、従来の
多結晶フェライトで発生していたエッチング面の荒れが
全くなくなり、エッチングにて形成される負圧面（３）
の面粗さをR_maxで0.1μｍ以下にすることが出来るので
ある。

ところで、被エッチング面Ｆとなる単結晶フェライトの
摺動面（対向面）の面粗さは、エッチング後に生成する
負圧面３の面粗さに影響するため、常法に従って、ダイ
ヤモンド砥粒等にて鏡面研磨され、予め平滑な被処理面
とされていることが好ましい。

さらに、かかる単結晶フェライトの摺動面は、所定のマ
スクパターンが付与されるのに先立ち、その表面に対し
て、濃度50％以下のアミン化合物（例えばアルカノール
アミン）の水溶液による表面処理や、リン酸水溶液等の
酸溶液による少なくとも10Å以上の深さのエッチング処
理、N₂等の不活性ガス中にて400℃程度まで昇温するこ
とによるアニール処理等の何れか若しくはそれらを組み
合わせた処理を施すことによって、被エッチング面のマ
スク材料に対する密着性を安定させることが望ましい。
この密着性は、エッチングによって形成される浮上面１
やトラックの幅の寸法精度及び傾斜壁面６の角度に影響
するので重要である。

そして、上記前処理の施された被エッチング面（摺動
面）には、所定のマスクパターンが形成されることとな
るが、それには、スクリーン印刷等の公知の手法が、必
要精度と経済性の点から適宜選択され、なかでも、パタ
ーン精度と工程の簡便さから、好適にはフォトレジスト
を用いたフォトリソグラフィによる方法が採用される。

次いで、所定マスクパターンの形成された単結晶フェラ
イトは、リン酸主体酸水溶液中に浸漬され、化学エッチ
ングされることとなる。なお、その際のリン酸主体酸水
溶液の濃度とエッチング速度、及び液温とエッチング速
度には、それぞれ、第６図及び第７図に示されるような
関係が存在する。また、マスク材であるフォトレジスト
等の樹脂は、水溶液中に長時間浸漬しておくと、膨潤し
て密着力が低下するため、エッチング時間は短い程望ま
しい。従って、リン酸主体酸水溶液の濃度及び液温は、
エッチング深さによって適宜選択されることとなるが、
該濃度が10重量％未満では、エッチング速度が遅くなり
過ぎ、逆に85重量％を越えるようになると、エッチング
速度は速いが、粘度が高くなって、エッチングを高精度
に行なうことが困難となるところから、濃度は10〜85重
量％の範囲が望ましく、また液温は、90℃を越えると、
水分の蒸発が激しく、濃度変化が大きい上に、液温の管
理が困難となり、40℃未満ではエッチング速度が遅いと
ころから、40〜90℃の範囲が望ましい。

なお、ここで言うリン酸主体酸水溶液とは、リン酸のみ
からなる水溶液だけを意味するものではなく、リン酸に
少量の硫酸等の他の酸を含有する水溶液も意味するもの
である。また、リン酸主体とは、リン酸が酸全体に対し
て80％以上含有されていることを意味する。

以上、本発明を、負圧形磁気ヘッドスライダの形状及び
その製造方法に関して説明してきたが、傾斜角度が60°
以上の傾斜壁面を形成することや寸法精度に優れている
ことは、本発明が磁気ヘッドのトラック加工等にも有効
に利用出来ることを意味しており、従って本発明の趣旨
を逸脱しない限りにおいて、本発明が、当業者の知識に
基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた形態にお
いて実施され得るものであり、そして本発明がそのよう
な実施形態のものをも含むものであることは、言うまで
もないところである。

（実施例）以下に、本発明を更に具体的に明らかにするために、本
発明に従う幾つかの実施例を示すが、本発明がそれら実
施例の記載によって何等制限的に解釈されるものでない
ことは、言うまでもないところである。

実施例１ Fe₂O₃:53モル％、MnO:30モル％、ZnO:17モル％からなる
各種結晶方位のMn−Znフェライト単結晶体表面を、粒径
が1/4μｍのダイヤモンド砥粒を用いて、常法に従っ
て、表面粗さがR_maxで0.02μｍ以下にラップした後、50
℃に加熱した（１＋10）H₃PO₄水溶液中に15分間浸漬し
て、表面を1000Åエッチングした後、N₂雰囲気（酸素濃
度＜30ppm）中において、400℃で30分間アニール処理し
た。次いで、下記第１表に示すフォトリソグラフィ条件
で、第１図に示される如き負圧形スライダ７のクロスレ
ール２と浮上面１に相当するレジストパターンを形成し
た後、H₃PO₄濃度:77.8重量％、液温:80℃のリン酸水溶
液中にて30分間攪拌しながら化学エッチングを行ない、
かかる鏡面研磨面に、エッチング量:10μｍの負圧形磁
気ヘッドスライダ７の形状加工を行なった。

また、各結晶方位の組合せ、傾斜角度、寸法精度、面粗
さについて評価した結果を、下記第２表に示した。

かかる第２表の結果から明らかなように、対向面と側面
と前後面の結晶方位の組合せが、（110）面と（111）面
と（211）面、（110）面と（211）面と（111）面、（10
0）面と（100）面と（100）面、（210）面と（100）面
と（210）、（211）面と（110）面と（111）面、（31
1）面と（110）面と（332）面の場合に、傾斜角度、寸
法精度、面粗さの何れにおいても優れた負圧形磁気ヘッ
ドスライダが得られるのである。

実施例２実施例１と同様な組成のMn−Znフェライトの多結晶体20
及び結晶面が（211）面と（111）面と（110）面となる
ように切り出された、同一組成のMn−Znフェライト単結
晶体21aを、公知の固相接合手法により一体と為し、第
８図（ａ）に示される如き多結晶−単結晶複合材22を得
た。この得られた複合体22と他の単結晶体21bに対し
て、それぞれ、ギャップ構成面の巻線孔となるべき溝23
を形成し、更に該単結晶体21bには、ガラス埋込み用の
溝24も形成した。また、磁気ヘッドスライダの単結晶体
のギャップ構成面の磁気ギャップとなるべき部分25に、
リン酸水溶液によりギャップ長に相当する深さだけ化学
エッチングを施した。次いで、複合材22と他の単結晶体
21bとを、〈110〉軸が第８図（ｂ）の如く向かい合う方
向に固相接合し、予め形成してあった磁気ギャップ部に
非磁性材であるガラスを流し込むことにより、磁気ギャ
ップを形成した。更にその後、摺動面26を磁気ギャップ
深さが８μｍになるまで研磨し、最終的には、粒径が1/
4μｍのダイヤモンド砥粒によるラップで仕上げ、第８
図（ｃ）に示されるギャップバーを得た。

かくして得られたギャップバーを、N₂雰囲気中におい
て、400℃で30分間アニールした後、25℃,20％のエタノ
ールアミン水溶液中で30分間超音波洗浄し、第１表に示
すフォトリソグラフィ条件で、第８図（ｄ）の如きレジ
ストパターン27を形成した。

次いで、実施例１と同様にして、H₃PO₄濃度:77.8重量
％、液温:80℃のリン酸水溶液中にて30分間攪拌しなが
ら、深さ10μｍの化学エッチングを行なった。そして、
空気流入端のテーパー加工、ヨーク加工を行なって、第
８図（ｅ）の如き形状と為した後、１個のスライダとし
て切り出し、第４図（ｂ）に示される如きバルク形の負
圧形磁気ヘッドスライダを得た。

かかるエッチングで形成されたクロスレール（２）と負
圧面（３）との間の傾斜壁面（５）の角度は76°であ
り、浮上面（１）両側の傾斜壁面（６）の角度は60°で
あった。更に、浮上面（１）のみではなく、記録再生を
行なうトラック部や幅精度±0.7μｍで形成することが
出来た。

このように、本発明に係る製造方法によって得られた負
圧形磁気ヘッドスライダは、トラック表面からエッチン
グ面までの距離が10μｍしかないが、ギャップ深さが８
μｍであること、更にトラック部の傾斜壁面の角度が60
°と急峻であることから、再生時の出力を測定しても、
エッチング面のフェライトの影響等、各種ノイズに比べ
て、再生出力は45dB以上と良好な値を示した。また、オ
ーバーライト特性も37dB以上の値が得られた。また、本
発明手法によれば、アルゴンイオンによるスパッタリン
グに比べて、加工時間が1/10以下に短縮され得ると共
に、高価な設備投資も不要であり、更に工程を簡略化す
ることが出来る等の利点がある。

（発明の効果）以上の説明から明らかなように、本発明に従って、少な
くとも負圧形磁気ヘッドスライダにおける磁気記録媒体
に対する対向面側の部位を単結晶フェライトにて構成す
ると共に、クロスレールの空気流に対する下流側のエッ
ジラインを含む、該対向面に垂直な方向の面が、該エッ
ジラインに対して平行な（111）面の存在しない結晶方
位を有しているか、或いは該エッジラインに対して平行
な（111）面が存在し且つ該（111）面が前記対向面に対
して60°以上の角度を成すような結晶方位を有している
ように、換言すれば前記クロスレールの前記空気流に対
する下流側のエッジラインが、該対向面と（111）面以
外の面との交線で規定されるか、或いは該エッジライン
が該対向面に対して60°以上の角度を成す（111）面と
の交線で規定されるように、構成することにより、クロ
スレールの空気流に対する下流側の傾斜壁面の角度を有
利に大ならしめ、以てスライダの浮上特性を効果的に改
善せしめ得た他、フォトリソグラフィとリン酸主体酸水
溶液を用いた化学エッチングのみにより、負圧形磁気ヘ
ッドスライダを製造することが可能となったのである。
そして、特に、前記対向面と、浮上面の空気流方向に延
びるエッジラインを含む、該対向面に垂直な方向の面
と、前記クロスレールの空気流に対する下流側のエッジ
ラインを含む、前記対向面に垂直な方向の面の結晶方位
の組合せが、（211）面と（110）面と（111）面、（31
1）面と（110）面と（332）面、（110）面と（111）面
と（211）面、（110）面と（211）面と（111）面、（10
0）面と（100）面と（100）面、及び（210）面と（10
0）面と（210）面、のうちの何れかであるようにしたこ
とにより、浮上面の左右の傾斜壁面の傾斜角度も有効に
大ならしめられ得、また浮上面の寸法精度も更に高めら
れ得ることとなったのである。

また、その結果、従来のイオンエッチングに比し、加工
時間が1/10以下に短縮出来ると共に、マスク材料にCrや
Ti等の金属マクスを用いる必要がないため、マスクパタ
ーンの形成工程が簡略化され、且つイオンエッチング等
の高価な設備が不要となったのである。

さらに、本発明に係る製造方法では、摺動面部分に単結
晶フェライトが使用されているところから、負圧面のエ
ッチング後の面粗さをR_maxで0.1μｍ以下に抑えること
が出来、スライダの浮上特性の安定に大いに寄与するこ
とが出来るのである。

なお、本発明手法に従ってトラック加工を行なった場
合、トラック幅は、その寸法精度が±１μｍ以内となる
ところから、記録密度の向上にも充分対応出来るもので
あり、且つ傾斜壁面の角度が60°以上で得られることも
浮上特性と磁気特性上、非常に効果的に作用するのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に係る負圧形磁気ヘッドスライダの一
例を示す斜視図であり、第２図は、第１図に示される磁
気ヘッドスライダの動作状態を示す正面図であり、第３
図（ａ）〜（ｇ）は、それぞれ、従来の負圧形磁気ヘッ
ドスライダの製造方法の一例における各工程を示す工程
説明図であり、第４図（ａ），（ｂ）は、それぞれ、本
発明に係る負圧形磁気ヘッドスライダの他の例を示す斜
視図であり、第５図（ａ），（ｂ）は、それぞれ、化学
エッチングの進行の機構を説明する図であり、第６図
は、リン酸水溶液の濃度とエッチング速度との関係を示
すグラフ、第７図は、リン酸水溶液の温度とエッチング
速度との関係を示すグラフであり、また第８図（ａ）〜
（ｅ）は、それぞれ、本発明に係る負圧形磁気ヘッドス
ライダの製造工程の一例を示す工程説明図である。 1:浮上面、2:クロスレール 3:負圧面、4:傾斜面 5,6:傾斜壁面 7:負圧形磁気ヘッドスライダ 8:磁気記録媒体、9,10:エッジライン 11:マスクパターン 12:パターンエッジライン 20:多結晶フェライト 21:単結晶フェライト 22:多結晶・単結晶複合材 23:巻線溝、24:ガラス埋込み用溝 25:ギャップ部、26:摺動面 27:レジストパターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 21/21 Ｑ 9197−5Ｄ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体に対する対向面側に、空気流
の流入のための傾斜面若しくは段差面と、空気流により
浮上力を発生する一対の浮上面と、この一対の浮上面の
間に形成され、空気流の流量を減少せしめるクロスレー
ルと、このクロスレールに対し、空気流の下流側におい
て、負圧を発生させる負圧面とを備えた負圧形磁気ヘッ
ドスライダにおいて、その少なくとも対向面側の部位を単結晶フェライトにて
構成すると共に、前記クロスレールの前記空気流に対す
る下流側のエッジラインが、該対向面と（111）面以外
の面との交線で規定されるか、或いは該エッジラインが
該対向面に対して60°以上の角度を成す（111）面との
交線で規定されるように、構成したことを特徴とする負
圧形磁気ヘッドスライダ。
【請求項２】前記対向面と、前記浮上面の空気流方向に
延びるエッジラインを含む、該対向面に垂直な方向の面
と、前記クロスレールの前記空気流に対する下流側のエ
ッジラインを含む、該対向面に垂直な方向の面の結晶方
位の組合せが、（211）面と（110）面と（111）面、（3
11）面と（110）面と（332）面、（110）面と（111）面
と（211）面、（110）面と（211）面と（111）面、（10
0）面と（100）面と（100）面、及び（210）面と（10
0）面と（210）面、のうちの何れかであることを特徴と
する請求項（１）記載の負圧形磁気ヘッドスライダ。
【請求項３】磁気記録媒体に対する対向面側に、空気流
の流入のための傾斜面若しくは段差面と、空気流により
浮上力を発生する一対の浮上面と、この一対の浮上面の
間に形成され、空気流の流量を減少せしめるクロスレー
ルと、このクロスレールに対し、空気流の下流側におい
て、負圧を発生させる負圧面とを備えた負圧形磁気ヘッ
ドスライダを製造するに際し、該スライダの少なくとも前記対向面側の部位を与える単
結晶フェライト部を有するフェライト部材を用い、該フ
ェライト部材の該対向面となるべき単結晶フェライト表
面上に、少なくとも前記浮上面及び前記クロスレールに
相当するマスクパターンを、該マスクパターンの該クロ
スレールの前記空気流に対する下流側のエッジラインを
与える境界線が、該対向面となるべき単結晶フェライト
表面と（111）面以外の面との交線で規定されるか、或
いは該境界線が該対向面となるべき単結晶フェライト表
面に対して60°以上の角度を成す（111）面との交線で
規定されるように、付与した後、リン酸主体酸水溶液に
接触せしめて、化学エッチングすることにより、かかる
フェライト部材の単結晶フェライト表面に、傾斜壁面を
有する少なくとも前記浮上面及びクロスレールを形成す
ることを特徴とする負圧形磁気ヘッドスライダの製造方
法。
【請求項４】前記対向面となるべき単結晶フェライト表
面と、前記マスクパターンの前記浮上面の空気流方向に
延びるエッジラインを与える境界線を含む、該単結晶フ
ェライト表面に垂直な方向の面と、前記マスクパターン
の前記クロスレールの前記空気流に対する下流側のエッ
ジラインを与える境界線を含む、該単結晶フェライト表
面に垂直な方向の面の結晶方位の組合せが、（211）面
と（110）面と（111）面、（311）面と（110）面と（33
2）面、（110）面と（111）面と（211）面、（110）面
と（211）面と（111）面、（100）面と（100）面と（10
0）面、及び（210）面と（100）面と（210）面、のうち
の何れかであることを特徴とする請求項（３）記載の製
造方法。