JPH0916932A

JPH0916932A - 磁気ヘッド支持機構およびその製造方法ならびに磁気ディスク装置

Info

Publication number: JPH0916932A
Application number: JP7161270A
Authority: JP
Inventors: Teruyoshi Higashiya; 輝義東谷; Mikio Tokuyama; 幹夫徳山; Satomitsu Imai; 郷充今井; Takeshi Harada; 武原田; Yoshinori Takeuchi; 芳徳竹内
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-27
Filing date: 1995-06-27
Publication date: 1997-01-17
Also published as: CN1074573C; KR100234597B1; CN1147672A; KR970003127A; US5724211A

Abstract

(57)【要約】【目的】従来のステンレス製の磁気ヘッド支持機構と
同じように取り扱いが簡便な一体形成された磁気ヘッド
支持機構を提供する。【構成】ジンバル３およびフランジ４を含み、磁気ヘ
ッド素子１２および磁気ヘッドスライダ１１がその自由
端側領域２ａに支持されるビーム部２と、マウント６と
が一体に形成された磁気ヘッド支持機構１において、そ
の表面に薄膜を堆積した後、ビーム部２の一部に選択的
なエッチングを施すことにより選択的な内部応力を発生
する領域を形成し、磁気ヘッド支持機構１を基板から切
り出すことにより、この内部応力による自発的な変形に
よってビーム部２に湾曲部５を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置におけ
る磁気ヘッド支持機構ならびにその製造方法に関し、特
にハードディスク装置における磁気ヘッド支持機構の主
材料として、セラミックス材料もしくは単結晶シリコン
あるいはＳＯＩ（Silicon On Insulator）で形成した場
合に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハード磁気ディスク装置においては、磁
気ヘッドスライダの回転する磁気ディスクへの追従性を
高めるため、あるいは高速シークの安定性を高めるため
の一つの手段として、磁気ヘッドスライダの小型・軽量
化が進んでいる。

【０００３】しかし、従来、磁気ヘッドを搭載した磁気
ヘッドスライダと、ステンレス製の磁気ヘッド支持機構
を、各々別工程で作製した後、これを接合していたの
で、この磁気ヘッドスライダの小型、軽量化への要求
は、磁気ヘッド支持機構を組立てる際の困難さを同時に
もたらしている。超小型磁気ヘッドスライダを磁気ヘッ
ド支持機構に搭載するに際して、この超小型磁気ヘッド
スライダのハンドリングが難しいため、組立て誤差が大
きくなり、結果として磁気ヘッドスライダの浮上性能等
のばらつきが大きくなる。このことは、磁気ディスク装
置のさらなる小型化に伴って今後ますます問題になると
考えられる。

【０００４】この対応策として磁気ヘッドスライダと磁
気ヘッド支持機構を酸化アルミニウム等で集積一体化す
ることにより小型軽量化を図ることが検討されている
（たとえば、特開平３−１７８０１７号公報、特開平５
−１３５５２５号公報、特開平４−３４５９７８号公
報）。

【０００５】特開平３−１７８０１７号公報には、磁気
ヘッド支持機構として酸化アルミニウムを採用し、磁気
ヘッドを一体形成することにより小型軽量を実現する技
術が開示されている。ここで磁気ヘッド支持機構は細長
いビームで構成され、同時に撓曲体として撓むことによ
り磁気ディスクへの押し付け圧力を発生させるものであ
る。

【０００６】特開平５−１３５５２５号公報では、上記
の特開平３−１７８０１７号公報に開示されたような磁
気ヘッド支持機構をアクチュエータに固定され磁気ディ
スク面から距離を持って位置する剛性アームに取付ける
際に、曲げ角度を形成した別部品をはさむことによりデ
ィスクの面間距離を小さくする技術が開示されている。

【０００７】また、特開平４−３４５９７８号公報で
は、磁気ヘッド支持機構のほかに、この磁気ヘッド支持
機構専用の回転機構を備えた剛性アームをもつ磁気ヘッ
ド位置決め装置との組み合わせにより磁気ヘッドの小型
軽量化、高信頼性化を検討している。同公報には、磁気
ヘッドからの信号を取り出すためのヘッド信号線の引き
出し方法によっては磁気ヘッドスライダの浮上性を悪化
させるという問題に着目し、その対応策として磁気ヘッ
ド支持機構に信号線をパターニングした配線一体型の磁
気ヘッド支持機構が開示されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平３−１７８０１７号公報に開示された磁気ヘッド
支持機構では、押し付け力を発生させるビームにあらか
じめ湾曲部がない。そのため、この磁気ヘッド支持機構
を磁気ディスク装置に搭載するためには前述の特開平５
−１３５５２５号公報に記載されているように、曲げ角
度を形成した別部品をあらかじめ作製しておき、これを
用いて剛性アームに取付ける方法、もしくは剛性アーム
の磁気ヘッド支持機構取付け面にあらかじめテーパ角を
つけておき、磁気ヘッド支持機構と剛性アームに所定の
傾き角をつけるといった方法を採用する必要があった。
そのため、製造工程数の増加、部品点数の増加によるコ
スト高を生じていた。また、工程の複雑化による部品精
度の低下を来し、製品の信頼性を低下させる要因ともな
っていた。

【０００９】また、前述の特開平４−３４５９７８号公
報の技術では回転機構を備えた剛性アームを新規に開発
する必要があり、既存の技術と設備を有効に利用して低
価格、高性能な磁気ヘッドおよびその支持機構を作製す
るには困難な点が多い。

【００１０】さらに、これらの発明では磁気ヘッド支持
機構は磁気ディスク面に平行な面に対して所定の角度を
付けて取付けられており、磁気ヘッド支持機構の磁気ヘ
ッドを磁気ディスク面上に押し付けた時磁気ヘッド支持
機構は全体が撓むようになっており、磁気ディスク面に
平行な面から逸脱している。すなわち、特開平５−１３
５５２５号公報の図２０に記載の集積一体型磁気ヘッド
の全体が撓むことに相当する。このため、磁気ディスク
に平行な面の面内剛性や面内の固有振動数が下がり、シ
ーク時の安定性が低下するという問題を有する。

【００１１】本発明の目的は、既存の磁気ディスク装置
における剛性アームに、押し付け荷重を発生させるため
の特別な加工を施すことによる装置改造や、曲げ角度を
有した新たな部品追加をすることなく、従来のステンレ
ス製磁気ヘッド支持機構と同様に取り扱うことができる
磁気ヘッド支持機構を提供することにある。

【００１２】本発明の他の目的は、小型、軽量化に対す
る要求と、組立に起因する取り扱いの困難性に対する要
求とを同時に満足することのできる磁気ヘッド支持機構
を提供することにある。

【００１３】本発明のさらに他の目的は、磁気ディスク
装置停止時の磁気ヘッドと磁気ディスクの接触による磁
気ディスク装置の信頼性低下を防止することができる磁
気ヘッド支持機構を提供することにある。

【００１４】本発明のさらに他の目的は、新規な磁気ヘ
ッド支持機構およびその位置決め機構等の新たな開発を
必要とせず、従来のステンレス製磁気ヘッド支持機構と
同様の取り扱い簡便なセラミックス、単結晶シリコンま
たはＳＯＩ製の磁気ヘッド支持機構を提供することにあ
る。

【００１５】本発明のさらに他の目的は、従来のステン
レス製磁気ヘッド支持機構と同様に取り扱うことができ
る小型、軽量化を実現する磁気ヘッド支持機構を、大量
に精度良くかつ品質管理が容易な状態で製造することが
できる磁気ヘッド支持機構の製造方法を提供することに
ある。

【００１６】本発明のさらに他の目的は、従来のステン
レス製磁気ヘッド支持機構と同様に取り扱うことができ
る小型、軽量化を実現する磁気ヘッド支持機構を、その
曲げ角度を精密に制御して製造することのできる磁気ヘ
ッド支持機構の製造方法を提供することにある。

【００１７】本発明のさらに他の目的は、新規な磁気ヘ
ッド支持機構およびその位置決め機構等の新たな開発を
必要とせず、従来のステンレス製磁気ヘッド支持機構と
同様に取り扱い簡便なセラミックス、単結晶シリコンま
たはＳＯＩ製の磁気ヘッド支持機構の製造方法を提供す
ることにある。

【００１８】本発明のさらに他の目的は、前記の磁気ヘ
ッド支持機構を磁気ディスク装置に組み込んだ際に、押
し付け荷重を発生させるための特別な装置の改造または
特別な部品の追加をすることなく、磁気ヘッドに磁気デ
ィスク面への押し付け荷重を発生させることができる磁
気ディスク装置を提供することにある。

【００１９】本発明のさらに他の目的は、前記の磁気ヘ
ッド支持機構を磁気ディスク装置に組み込んだ際に、そ
の磁気ヘッド支持機構が磁気ディスク面に平行な面から
逸脱せず、シーク時の安定性に優れた磁気ディスク装置
を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は磁気ヘッド支持機構の一部に湾曲部を有せ
しめるものである。この湾曲部は基板と基板表面の一部
に形成した薄膜の内部応力の差を利用し、その内部応力
の発現による自発的な変形により形成される。この変形
は、磁気ヘッド支持機構を基板より切り出す前に薄膜を
形成した場合には、切り出しを契機として内部応力が発
現し、湾曲が形成されることとなる。

【００２１】すなわち、基板上に形成した薄膜は、基板
と別物質であるかまたは薄膜形成温度を常温より高くも
しくは低くすると、基板物質と薄膜物質の凝集力の相違
または前記物質間の熱膨張係数の相違により内部応力を
発生する。この、内部応力を有する薄膜を基板の両面に
形成した後、湾曲部としたい部分の薄膜をエッチングし
て除去し、薄膜の除去された部分の裏面に存在する薄膜
により発生する内部応力により湾曲を形成することがで
きる。また、薄膜を基板の片面に形成し、湾曲部とした
い部分に薄膜を残し、それ以外の領域の薄膜を除去する
ことにより、薄膜の除去された領域には殆ど応力は存在
せず、薄膜の残った領域に応力が残存して、その薄膜の
残った領域に湾曲部を形成することもできる。このとき
基板はほぼ平坦であることを要する。

【００２２】あるいは、もともと湾曲している基板を用
いて、この片面に薄膜を形成することにより基板をほぼ
平坦とし、湾曲を形成したい領域の薄膜を除去すること
により、薄膜の存在しない基板のみの部分で湾曲部を形
成してもよい。

【００２３】湾曲の形成領域は代表的には磁気ヘッド支
持機構のうち、ビーム部とすることができる。ここで、
磁気ヘッド支持機構は、アクチュエータに支持された剛
性アームに固定されるマウントとビーム部とで構成され
る。ビーム部の片側は固定端でありマウントに接続さ
れ、残る一方は自由端側であり磁気ヘッドが支持され
る。磁気ヘッドは、磁気ヘッドスライダおよびその磁気
ヘッドスライダに支持される磁気ヘッド素子、または磁
気ヘッド素子のみで構成される。磁気ヘッドが磁気ヘッ
ド素子のみで構成される場合とは、具体的にはビーム部
の自由端側領域に一体形成された超微小ヘッドの場合を
いう。磁気ヘッドが磁気ヘッドスライダと磁気ヘッド素
子により構成される場合には、磁気ヘッドスライダが保
持されるジンバルがビーム部の自由右端側領域に含まれ
る。

【００２４】上記の基板は、ある程度の硬さと可撓性の
あるものであれば無機物であるか有機物であるかを問わ
ないが、熱的安定性、化学的安定性、製造プロセス設計
の容易性から、セラミックス材、単結晶シリコンあるい
はＳＯＩとするのがよい。基板の厚さは代表的には１０
μｍ〜１００μｍ、好ましくは２０μｍ〜３５μｍとす
るのがよい。

【００２５】上記の薄膜は、基板上に形成して応力を発
生させるものであれば特に材料が限定されるものではな
い。しかしながら、セラミックス材、単結晶シリコンあ
るいはＳＯＩを基板として用いる場合は、窒化珪素、酸
化珪素、アルミナ、窒化チタン、酸化チタン、ＰＳＧ
（Phospho Silicate Glass）、ＢＰＳＧ（Boro Phospho
Silicate Glass ）、スピンオングラス（Spin On Glass
）等の無機材料、あるいはアルミニウム、金、白金、
金合金、白金合金、クロム、タングステン、チタン、ク
ロム、モリブデン等の金属を用いるのがよい。これら薄
膜は応力を発生させるに充分な機械的強度を有するに加
えて、化学的安定性、発生応力制御に有効な基板温度の
選択範囲が広くとれる、すなわち、広い温度範囲で成膜
が可能である等の観点から選択されたものである。特
に、窒化珪素、酸化珪素に代表される珪素化合物を本発
明の内部応力を発生させるための薄膜に用いれば、その
材料が半導体デバイスの分野で良く知られたものである
ため、製造装置の入手が容易となり、既存の製造プロセ
スを用いることができるという利点がある。

【００２６】上記の薄膜の代表的な製造方法としてプラ
ズマスパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、反応性スパッ
タ法、ガラスリフロー法、スピン法、ディップ法等を用
いることができる。薄膜の厚さは基板の厚さ、薄膜の内
部応力、設計曲げ角度によって異なるが、概ね0.１μｍ
〜２μｍ、好ましくは0.３μｍ〜１μｍがよい。

【００２７】上記の薄膜を選択的に除去する方法はフォ
トリソグラフィーを用いることができる。この方法は、
従来ＬＳＩ作製に代表されるシリコンウエハープロセス
で用いられるものであるが、後に説明するように、本発
明による磁気ヘッド支持機構を作製するときに特有の効
果を生じる。

【００２８】上記説明では、基板全面に薄膜を形成した
後に選択的に薄膜を除去して湾曲部を形成する方法を説
明したが、本発明では、平坦な基板に選択的に薄膜を形
成することにより前記薄膜の存在する領域に応力を発生
させて湾曲部を形成する方法も含む。

【００２９】この場合、選択的に薄膜を形成する方法と
して、メタルマスクを用い、このメタルマスクの開口部
に成膜する方法、あるいはレジスト等のマスクを形成
し、このレジストを含む基板全面に薄膜を形成した後
に、レジストをピールオフする方法等を採用することが
できる。

【００３０】また、内部応力による自発的な変形によっ
て湾曲部を形成するための加工方法としては、先に説明
した薄膜を形成、除去する方法の他に、基板の表面もし
くは裏面を、化学的に改質もしくは物理的に加工して形
成する方法を用いることもできる。

【００３１】化学的に改質する方法としては、湾曲部を
形成したい基板の特定の領域にイオンビーム、電子ビー
ム、高出力レーザ光もしくは集光した赤外線等のエネル
ギビームを照射し、その特定領域の表面近傍を局部的に
溶融し、照射を止めて急冷することにより、照射面とそ
の反対面の表面近傍の内部応力に差を発生させるもので
ある。

【００３２】また、イオンビーム、電子ビーム、レーザ
光、紫外線等の化学的励起能力を有するエネルギビーム
をその特定領域に照射しつつ、ガスを導入して活性化
し、化学反応により改質する方法も有効である。たとえ
ば、基板が酸化珪素、アルミナ等の酸化物の場合、活性
状態で強い還元作用を有する水素等のガスを吹き付けつ
つ前記のエネルギビームを照射すると、照射面が還元さ
れ、酸素の不足した照射面とその裏面の内部応力に差を
生じることとなる。

【００３３】また、特定領域以外をレジスト等によりマ
スクし、プラズマ照射により表面を改質してもよい。

【００３４】物理的加工方法としては、湾曲部を形成し
たい特定の領域を一定の深さに削る方法を用いることが
できる。削除の方法は、精密な機械加工の他に、特定領
域以外をレジスト等によりマスクした後プラズマスパッ
タ等でエッチングする方法、イオンミリングにより除去
する方法、レーザ光によりアブレーションする方法等を
採用することができる。

【００３５】上記の物理的加工の場合、基板の膜厚方向
に内部応力の分布が存在することが望ましいが、その分
布が存在しなくても、表面張力と物質の凝集力により自
然と湾曲が形成されるため、膜厚方向の内部応力分布は
必須の要件ではない。なお、上記の物理的加工と化学的
加工を組み合わせてもよいことは言うまでもない。

【００３６】内部応力による自発的変形を形成する工程
は、磁気ヘッド支持機構である素子が、基板から切り出
される前に施されても良く、また、基板から切り出され
た後に施されてもよい。すなわち、内部応力を発現する
処理は基板切り出しの前後のどちらでも構わない。

【００３７】また、本発明の磁気ヘッド支持機構は、前
記の湾曲部を有するビーム部の自由端側領域に、磁気ヘ
ッドを一体的に形成するものである。ここで、磁気ヘッ
ドは、入力電流信号を磁界に変換する磁気ヘッド素子と
磁気ヘッドスライダを含むものである。磁気ヘッドスラ
イダは、磁気ヘッドを磁気ディスクから離間した所定の
位置に保持するため、浮上力を発生させる機能を有する
ものを言う。また、磁気ヘッドが磁気ディスクに接触し
た状態で使用されるもの、たとえば、超微小ヘッドの場
合等については磁気ヘッドには磁気ヘッドスライダを含
まず、微小突起を含むものを言う。ここで、微小突起は
磁気ヘッドスライダと磁気ディスクの摩擦係数を低下さ
せる機能を有するものである。このとき、磁気ヘッドス
ライダと微小突起の両方を含んだ磁気ヘッドであっても
よいことは言うまでもない。また、磁気ヘッドスライダ
もしくは微小突起のみを一体的に形成し、磁気ヘッド素
子を後から取り付けても構わない。

【００３８】磁気ヘッドとその支持機構を各々別に作製
し、後に相互に接合して、一つの部品を形成する場合も
あり、むしろ従来はこの手順により作製される場合が多
い。しかし、先に説明した本発明の磁気ヘッド支持機構
では薄膜形成、前記薄膜の選択的除去を行うことに特徴
があり、この実現方法としてフォトリソグラフィーを用
いることにも特徴を有するものであるから、本発明の磁
気ヘッド支持機構の主要部品であるビーム部およびマウ
ントを前記フォトリソグラフィーにより作製した後、更
に磁気ヘッド部を一体的に形成することができる。

【００３９】すなわち、磁気ヘッド部は、本発明の磁気
ヘッド支持機構と同様にフォトリソグラフィーを用いて
作製することも可能である。むしろフォトリソグラフィ
ーを用いる方が、工程の簡略化、作製精度の向上、信頼
性もしくは歩留まりの向上が図れるため好都合である。

【００４０】磁気ヘッドスライダまたは微小突起を構成
する材料は磁気ヘッド支持機構の基板であるセラミック
ス材、単結晶シリコンあるいはＳＯＩとするのがよく、
また、前記の内部応力を発生させる薄膜の材料である窒
化珪素、酸化珪素、アルミナ、窒化チタン、酸化チタ
ン、ＰＳＧ（Phospho Silicate Glass）、ＢＰＳＧ（Bo
ro Phospho Silicate Glass ）、スピンオングラス（Sp
in On Glass ）等を用いてもよい。薄膜と同種類の材料
を用いれば、新たな設備の導入、プロセスの開発が必要
でなく好都合である。

【００４１】磁気ヘッドスライダまたは微小突起の作製
方法はプラズマスパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法、反
応性スパッタ法、ガラスリフロー法、スピン法、ディッ
プ法等を用いることができる。また、所定の形状への加
工はフォトリソグラフィーを用いたエッチング（ドライ
エッチングもしくはウェットエッチングのどちらでもよ
い）、イオンミリング等を用いることができる。

【００４２】磁気ヘッドスライダと一体に形成される磁
気ヘッド素子またはビーム部の自由端側領域に直接形成
される磁気ヘッド素子は、上記の薄膜形成およびエッチ
ングの工程を組み合わせて、強磁性材料、常磁性材料、
導電材料等を所定の形状に加工、接合して形成できる。

【００４３】本発明の磁気ディスク装置は、上記の湾曲
部を有する磁気ヘッド支持機構を磁気ディスク装置に搭
載するに際し、その搭載される磁気ヘッド支持機構のビ
ーム部の自由端側領域に支持される磁気ヘッドが磁気デ
ィスク面に押し付けられることにより押し付け圧力を発
生し、同時にその磁気ヘッド支持機構に形成された湾曲
部が湾曲方向と反対側に曲げられることによって、磁気
ヘッド支持機構全体が磁気ディスク面とほぼ平行となる
ように設置したものである。

【００４４】ここで、磁気ヘッド支持機構の全面、すな
わち、磁気ヘッドが支持されるビーム部および剛性アー
ムに固定されるマウントの全面が磁気ディスク面に平行
になることが望ましいが、前記各部がすべて平行になる
必要はない。それは、本発明の目的から考えて、磁気ヘ
ッド支持機構の固有振動数を下げないことが要件である
ため、主にその固有振動数を支配すると考えられるビー
ム部が磁気ディスク面に平行になるよう設計することが
重要だからである。もっとも、本発明の磁気ヘッド支持
機構は精度良く作製できるため、本来磁気ディスクに平
行になるよう設計して配置した剛性アームに本発明の磁
気ヘッド支持機構を搭載すれば、経験的にある精度の範
囲内で平行となる。この範囲は磁気ディスクに平行な面
に対して±１度、好ましくは±0.３度の角度となるもの
である。

【００４５】なお、本発明に用いる磁気ヘッド支持機構
を磁気ディスク装置に搭載する前段階では湾曲部を有す
るわけであるが、そのときの湾曲部を除くビーム部とマ
ウントのなす角度は、代表的には３〜１０度、好ましく
は４〜７度である。

【００４６】また、上記した磁気ヘッドスライダをビー
ム部に一体形成する磁気ヘッド支持機構において、湾曲
部を形成するための薄膜を、一体形成された磁気ヘッド
スライダの裏面に同時に形成して、クラウンおよびキャ
ンバを形成することもできる。

【００４７】

【作用】上記した手段によれば、セラミックス、単結晶
シリコンあるいはＳＯＩ製の基板を用いた微小、小型の
磁気ヘッド支持機構でも、磁気ヘッド支持機構のキャリ
ッジに設けた剛性アームとの取付け部の近くにあらかじ
め湾曲部が形成されているので、この磁気ヘッド支持機
構を磁気ディスク装置に搭載する際には、従来のステン
レス製の磁気ヘッド支持機構を搭載する時と同じように
取り扱いを簡便にすることができる。

【００４８】また、本発明では磁気ヘッド支持機構にあ
らかじめ湾曲部を有しているため、磁気ヘッド部を磁気
ディスクに押し付ける圧力は、前記支持機構のマウント
を剛性アームと平行に取り付けるだけで得ることができ
る。このため、新たな別部品を必要とせず、また、取付
け部の近くにあらかじめ曲げを形成しておくという煩雑
な工程を必要としない。すなわち、人手のかかるこの曲
げ加工工程を磁気ヘッド支持機構の組立て工程から取り
除くことができる。よって、工程簡略化が進み、コスト
を低下することができる。これは、今後益々高くなるで
あろう磁気ディスク装置の小型化要求にも対応可能な技
術である。

【００４９】また、本発明では、磁気ヘッド支持機構と
磁気ヘッドが一体として形成されるため、作製精度を高
く保つことが可能で、信頼性の高い部品を提供できる。
また、一体形成された本発明の磁気ヘッド支持機構は本
出願の別の発明である磁気ヘッド支持機構の製造方法を
用いると、さらに効果が顕著となる。すなわち、本発明
の特徴である、薄膜形成、フォトリソグラフィーの組合
せによる湾曲部の形成と同様の方法で磁気ヘッドを形成
することができるため、作製装置を兼用し、プロセス技
術を流用することにより合理的な製造ラインを設計、稼
動させることが可能である。磁気ヘッド支持機構から磁
気ヘッドまでの一貫生産は部品コストの低下のみなら
ず、製品信頼性の向上、歩留まり向上が達成できる。

【００５０】また、本発明の磁気ヘッド支持機構とその
製造方法では、その表面に成膜するＳｉ₃Ｎ₄膜やＳｉ
Ｏ₂膜との接着性、親和性等に優れており、また、製造
方法で採用する薄膜形成法、エッチング法で要求される
熱的安定性、化学的安定性、エッチャントの選択性に優
れているという理由から、磁気ヘッド支持機構の基板と
して単結晶シリコン基板、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣあるいは
Ａｌ₂Ｏ₃等のセラミックス基板もしくはＡｌ₂Ｏ₃や
ＳｉＯ₂等を絶縁材料としたＳＯＩ基板を用いることが
できる。

【００５１】また、本発明の磁気ディスク装置では、先
に説明した磁気ヘッドおよびその支持機構を搭載するに
際し、その磁気ヘッド部を磁気ディスクに押し付けると
きに、湾曲部がほぼ平面になるように設置し、それが磁
気ディスク面と平行となるようにしたものである。この
ため、前記装置の稼働時の磁気ヘッド支持機構の振動の
固有周波数が下がることなく、シーク時の安定性が確保
できる。

【００５２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。

【００５３】（実施例１）図１は本実施例の磁気ヘッド
支持機構の概略を示す斜視図である。

【００５４】本実施例の磁気ヘッド支持機構１は、ビー
ム部２と、そのビーム部２に含まれビーム部２の自由端
側領域２ａに位置するジンバル３と、そのビーム部２の
機械的強度を担保するフランジ４と、湾曲部５と、固定
端となるマウント６とを含む。湾曲部５はビーム部２に
含まれ、マウント６に接続される。ジンバル３には磁気
ヘッドスライダ１１が支持される。磁気ヘッドスライダ
１１には磁気ヘッド素子１２、浮上力発生面１５および
流入端１６を有し、ビーム部２の表面には配線１３を有
する。

【００５５】本実施例では磁気ヘッドスライダ１１と磁
気ヘッドを支える磁気ヘッド支持機構１は別々に作製さ
れており、磁気ヘッド素子１２が支持された磁気ヘッド
スライダ１１を、ビーム部２の自由端側領域２ａに形成
したジンバル３に接着により固定して組立てられてい
る。また、この接着の際に、磁気ヘッド素子１２とビー
ム部２の上に設けたリードライト信号用の配線１３が接
合できるように、磁気ヘッドスライダ１１に設けた信号
引き出し用の端子（図示せず）は磁気ヘッドスライダ１
１の磁気ディスク対向面、すなわち浮上力発生面１５が
形成された面の裏面側に形成してある。

【００５６】図２は本実施例の磁気ヘッド支持機構１に
おいて磁気ヘッド部分を除いた状態の一例を示す斜視図
である。この磁気ヘッド支持機構１の大部分は表面にＳ
ｉ₃Ｎ₄膜を付けた単結晶シリコンから形成してある。
磁気ヘッド支持機構１において、キャリッジに設けた剛
性アームとの取付け部、いわゆるマウント６の近くのビ
ーム部２には、湾曲部５が形成されており、マウント６
に対してビーム部２に初期曲げ角度が形成されている。
この湾曲部５は磁気ヘッド支持機構１の表面に堆積した
Ｓｉ₃Ｎ₄膜によりビーム部２の一部に内部応力を発生
させて形成する。

【００５７】本実施例の磁気ヘッド支持機構１では、初
期曲げ角度が５度となるようにしており、このために２
５μｍの単結晶シリコン基板の上に厚さ0.４７μｍのＳ
ｉ₃Ｎ₄膜を形成する。湾曲部５のサイズとしては長さ
を2.４ｍｍ、幅を４ｍｍとする。

【００５８】本実施例の磁気ヘッド支持機構１は、その
全体の大きさが、幅４ｍｍ、長さ１０ｍｍ程度の小さな
ものであるが、あらかじめ湾曲部５が形成されているた
めに、従来必要であった曲げ治具が必要でなく、所定の
寸法精度を得るための組立は容易にできる。

【００５９】本実施例の磁気ヘッド支持機構１によれ
ば、セラミックス、単結晶シリコンあるいはＳＯＩ材等
で形成する磁気ヘッド支持機構においても、磁気ヘッド
支持機構１の取付け部であるマウント６の近くに湾曲部
５がビーム部２内に一体的に形成されているので、この
磁気ヘッド支持機構１を磁気ディスク装置に搭載する際
には、精密かつ微小な磁気ヘッド支持機構１を、従来の
ステンレス製支持機構と同じように取り扱うことがで
き、組立工程を簡略化することが可能となるという効果
を有する。また、曲げ角度を有する取り付け治具のよう
な新たな別部品を必要とせず、取付け部の近くにあらか
じめ曲げを形成しておくという煩雑な工程を必要としな
くなるという効果も有する。

【００６０】（実施例２）本実施例２では実施例１に示
した磁気ヘッド支持機構を搭載した磁気ディスク装置の
一実施例を示す。

【００６１】図３は実施例１に示したビーム部２に湾曲
部５を有する磁気ヘッド支持機構１を搭載した位置決め
装置の一例を示す概略図である。

【００６２】磁気ヘッド支持機構１はマウント６により
アクチュエータ３２に固定された剛性アーム３１に支持
される。磁気ヘッド支持機構１は磁気ディスク装置に組
み込む前の状態、すなわち磁気ヘッドに外力が働かない
状態では、ビーム部２に含まれる湾曲部５で折れ曲がっ
ている。よって、ビーム部２の自由端側領域２ａと、剛
性アーム３１への取り付け部であるマウント６に平行な
面内にある磁気ディスク３３とは折れ曲がりの角度に相
当する角度で交差することとなる。なお、剛性アーム３
１との取付け部であるマウント６は磁気ディスク３３の
表面と平行な面の面内にある。簡略化のため本図中では
磁気ヘッド支持機構を１つしか示していないが、複数本
搭載してももちろんかまわない。

【００６３】図４は前述の位置決め装置に、湾曲部５を
有する磁気ヘッド支持機構１を搭載したものを磁気ディ
スク装置に適用した場合の一例を示す概略図である。

【００６４】磁気ディスク装置の内部を示すため、上カ
バーをはずした状態を示す。磁気ヘッド支持機構１を磁
気ディスク装置に搭載することにより磁気ヘッド支持機
構１は、そのビーム部２の自由端側領域２ａに支持した
磁気ヘッドが、磁気ディスク３３からの反力を受け、湾
曲部５は初期につけられた方向とは逆に曲げられること
となる。すなわち、磁気ヘッドスライダ１１と磁気ヘッ
ド素子１２により構成される磁気ヘッドに対して、湾曲
部５の折れ曲がり角度を小さくすることによる弾性力と
磁気ディスク３３の表面からの反力により、押し付け荷
重が発生することとなる。これにより、本実施例の磁気
ディスク装置では、それに搭載される磁気ヘッド支持機
構１にあらかじめ曲げを形成したり、曲げ部を有した別
部品を必要とせず、磁気ディスク装置の組立の際の煩雑
な工程が回避されるため、その工程に起因する磁気ディ
スク装置の信頼性を低下させる要因を排除することがで
き、結果として磁気ディスク装置の信頼性を向上させる
ことが可能である。また、煩雑な工程の簡略化により、
磁気ディスク装置の製造コストも低く抑えることが可能
となる。

【００６５】また、ビーム部２の自由端側領域２ａを押
圧することによる撓みは湾曲部５における折れ曲がりが
平面状態に近づくことにほぼ集約される。すなわちビー
ム部２の湾曲部５以外の領域ではほとんど撓みは生じな
い。これはビーム部２の両側端にフランジ４を設けてビ
ーム部２の剛性を高めたことによる。このため、剛性ア
ーム３１に固定されるマウント６とビーム部２、さらに
その自由端側領域２ａに配置されるジンバル３をほぼ一
直線に設置することが可能となる。磁気ヘッド支持機構
１のマウント６とビーム部２、フランジ４およびジンバ
ル３をほぼ一直線上に配置させるには剛性アーム３１と
磁気ディスク３３の相対距離を調整することにより可能
である。このときの押し付け荷重を適当な値とするため
に、湾曲部５の領域の幅および長さ、磁気ヘッド支持機
構１に形成する薄膜の厚さ、磁気ヘッド支持機構１の基
板厚さ、適当なヤング率となるような薄膜材料および基
板材料の選択等のパラメータにより調整することが可能
である。

【００６６】本実施例の磁気ディスク装置では、磁気ヘ
ッド支持機構１の湾曲部５の選択的な折れ曲がりにより
押し付け荷重が発生し、このとき、ビーム部２において
湾曲部５以外の部分はフランジ４の存在により撓むこと
はなく、真直度が維持される。その結果、本実施例の磁
気ディスク装置では、磁気ヘッド支持機構１のビーム部
２の表面は磁気ディスク３３の表面と平行になり、従来
の撓みを必要とするセラミックス製もしくはステンレス
製等の磁気ヘッド支持機構よりも、面内剛性が高く、ま
た面内の固有振動数を高くでき、シーク時の安定性を増
すことが可能となる。

【００６７】（実施例３）本実施例では実施例１に例示
した磁気ヘッド支持機構１の製造方法の一例を説明す
る。

【００６８】図５（ａ）〜（ｇ）は図２に示した本発明
の初期曲げ角度を有する磁気ヘッド支持機構の製造方法
の一例を工程順に示す説明図である。

【００６９】まず最初に、厚さ２５μｍの単結晶シリコ
ン基板１００上に磁気ヘッド支持機構１のフランジ４お
よびマウント６と、フランジ４を除くビーム部２との段
差を形成するため、フランジ４およびマウント６に対応
する領域にレジスト１１０を形成する（図５（ａ）、
（ｂ）参照）。図中のａ１は磁気ヘッド支持機構を形成
した時のマウント６側の端部を示し、ａ２は磁気ヘッド
支持機構１を形成した時のジンバル３側の端部（自由端
側領域２ａ）を示す。

【００７０】その後、エッチングによりビーム部２およ
びジンバル３の厚さを薄く加工し、続いて剥離液に浸漬
して残ったレジスト１１０を除去する（図５（ｃ）参
照）。

【００７１】次に、単結晶シリコン基板１００から磁気
ヘッド支持機構１を形成する部分の両面に、減圧化学的
気相堆積法すなわちＬＰＣＶＤ（Low Pressure Chemica
l Vapour Deposition ）によりＳｉ₃Ｎ₄膜１０１を0.
４７μｍ形成する（図５（ｄ）参照）。成膜条件の詳細
を記載すると、ガスとしてはＳｉＣｌ₂Ｈ₂を毎秒７０
ｃｃ、ＮＨ₃を毎秒１８ｃｃの割合で供給し、圧力は２
6.７Ｐａ、温度８５０℃とし、この時の成膜速度として
0.５μｍ／分が得られる。

【００７２】次に、この上にリードライト信号を引出す
ための配線（図示せず）をパターニングして形成する。

【００７３】その後、初期曲げ角度を形成したい湾曲部
５に堆積したＳｉ₃Ｎ₄を除去するため、磁気ヘッド支
持機構１を形成する部分の湾曲部５以外の部分にレジス
ト１１１を選択的に形成する（図５（ｅ）参照）。

【００７４】引き続き次の工程で、単結晶シリコン基板
１００から磁気ヘッド支持機構１を切り離すとともに磁
気ヘッド支持機構１のジンバル３を形成するために、磁
気ヘッド支持機構１を形成する部分の上にもう一層のレ
ジスト１１２を形成して（図５（ｆ）参照）エッチング
を行い、剥離液に浸漬してレジスト１１１およびレジス
ト１１２を除去する（図５（ｇ）参照）。

【００７５】言うまでもないが、図には現れていないた
め補足すると、ジンバル３を形成するためのすき間にな
る部分にはレジスト１１２は形成していない。本方法の
初期曲げ形成の原理は、単結晶シリコン基板１００の上
に形成したＳｉ₃Ｎ₄膜を除去する際に単結晶シリコン
の内部に蓄えられる残留応力を利用するもので、Ｓｉ₃
Ｎ₄膜を除去した単結晶シリコン表面近くのところには
引張応力が残り、この引張応力を磁気ヘッド支持機構１
の磁気ディスク対向面側に働かせることにより、曲げ角
度が付けられる。

【００７６】単結晶シリコンの露出面は当然酸化する
が、その厚さは精々ナノメートルオーダーの厚さであ
り、変形が生じる程ではないので問題はない。

【００７７】また、磁気ヘッド支持機構１の初期曲げ角
度を大きくするためには、湾曲部５のＳｉ₃Ｎ₄膜の除
去に引き続いてさらにエッチングを行い、単結晶シリコ
ン基板１００の一部を削る方法を適用すれば、初期曲げ
角度を大きくすることが可能である。

【００７８】Ｓｉ₃Ｎ₄膜の成膜方法としてＬＰＣＶＤ
以外にも、プラズマＣＶＤ、スパッタ等の手法を用いて
もよい。

【００７９】なお、本実施例では、単結晶シリコン基板
１００に付けたＳｉ₃Ｎ₄膜１０１を除去する際にシリ
コンの内部に蓄積される引張応力を利用したが、単結晶
シリコン基板にＳｉＯ₂膜を付け、ＳｉＯ₂膜を除去す
る際にシリコンの内部に蓄積される圧縮応力を利用する
方法もある。ただし、この時は曲げ方向が逆になるた
め、取り除くＳｉＯ₂膜は磁気ヘッド支持機構１の磁気
ディスク対向面とは逆の面を削ることになる。

【００８０】単結晶シリコン基板１００にＳｉＯ₂膜を
付ける成膜条件としては、装置としてプラズマＣＶＤす
なわちＰＥＣＶＤ（Plasma Enhanced Chemical Vapour
Deposition）装置を用い、ガスとしてはＳｉＨ₄を毎秒
２００ｃｃ、Ｎ₂Ｏを毎秒７１０ｃｃの割合で供給し、
圧力は８５Ｐａ、温度３００℃、高周波電力（RF Powe
r）を６０Ｗとした。この方法で曲げ角を５度にするた
めに、２５μｍの単結晶シリコン基板１００の上にＳｉ
Ｏ₂膜を1.９μｍ形成後、湾曲部５のＳｉＯ₂を除去す
る。

【００８１】ＳｉＯ₂膜の成膜方法としては他にＬＰＣ
ＶＤ、スパッタ等を用いてもよい。

【００８２】本実施例の磁気ヘッド支持機構１の製造方
法を用いれば、Ｓｉ₃Ｎ₄膜またはＳｉＯ₂膜の厚さ制
御が容易であるため、湾曲部５の曲げ角度の制御が厳密
にでき、仕上がり寸法の精度を高くすることが可能であ
る。また、仕上がり寸法精度が高くできるため、薄膜形
成、エッチング等のプロセス制御のマージンを大きくと
ることが可能となり、湾曲部５の曲げ角度のばらつき
は、基板内、基板間、ロット間で、小さくすることがで
きる。その結果、最終製品である磁気ディスク装置の性
能が安定し、信頼性も向上させることができるという効
果がある。

【００８３】また、本発明の磁気ヘッド支持機構１の製
造方法では、内部応力発生のための処理を基板からの切
り出し前に行う方法であるため、均一な品質の磁気ヘッ
ド支持機構を大量にバッチ式で生産する場合に顕著な効
果を有する。

【００８４】なお、本実施例では内部応力を発現させて
湾曲部５を形成するために薄膜を用いたが、図１０にお
ける湾曲部形成領域７２を選択的に改質、加工等を施す
ことにより内部応力を発現させてもよいことは言うまで
もない。

【００８５】（実施例４）図６（ａ）〜（ｆ）は本発明
の初期曲げ角度を有する磁気ヘッド支持機構の別の製造
方法の一例を工程順に示す説明図である。

【００８６】まず最初に、単結晶シリコン基板１００上
の磁気ヘッド支持機構１のフランジ４およびマウント６
と、フランジ４を除くビーム部２との段差を形成するた
め、フランジ４およびマウント６に対応する部分の上に
レジスト１１０を形成し（図６（ａ）、（ｂ）参照）、
エッチングを行う（図６（ｃ））。

【００８７】次に、剥離液に浸漬して、ビーム部２に残
ったレジスト１１０を除去した後、初期曲げ角度を形成
したい湾曲部５にＡｌ膜１１５をスパッタリングにより
形成する（図６（ｄ））。

【００８８】最後に、単結晶シリコン基板１００から磁
気ヘッド支持機構１を切り離すとともに磁気ヘッド支持
機構１のジンバル３を形成するため、磁気ヘッド支持機
構１を形成する部分の上にレジスト１１１を形成し（図
６（ｅ））、エッチングを行い、剥離液に浸漬して、レ
ジスト１１１を除去することにより磁気ヘッド支持機構
１を製造する（図６（ｆ））。

【００８９】本実施例の初期曲げ形成の原理も磁気ヘッ
ド支持機構１の製造プロセスにおいて単結晶シリコンに
蓄積される残留応力を利用するもので、単結晶シリコン
基板１００の上にＡｌ膜１１５を形成する際に単結晶シ
リコン基板１００のＡｌ膜１１５を形成した部分の近く
に引張応力が働く。

【００９０】本実施例において、Ａｌ膜１１５を形成し
た湾曲部５の裏面にエッチングを行い、単結晶シリコン
の一部を削ることにより、磁気ヘッド支持機構１の湾曲
部５の初期曲げ角度を大きくすることが可能である。ま
た先にＡｌ膜１１５を形成する湾曲部５の裏面にエッチ
ングを行い単結晶シリコンの一部を削り取った後Ａｌ膜
１１５を形成することも可能である。

【００９１】本実施例においては、初期曲げ角度を形成
するために、Ａｌ膜をスパッタリング法により形成した
が、蒸着法でもよく、またＡｌ膜の代わりにＣｒ膜等を
蒸着により形成してもよい。また、レーザＣＶＤ、イオ
ンビームＣＶＤ等による金属膜の選択成長法を用いても
よい。

【００９２】本実施例４の製造方法の一例と先に示した
実施例３の製造方法の一例とを比較した場合、本実施例
４に示した場合は初期曲げ角度を大きくとることができ
るという利点を有する。また、金属膜は誘電体膜に比べ
て安価に作製することが可能であるため、コスト競争力
に優れるという利点も有する。

【００９３】図７は本実施例に例示した製造方法を用い
て製造した初期曲げ角度を有する磁気ヘッド支持機構の
一例である。磁気ヘッド支持機構４１はフランジ４４、
ジンバル４３および湾曲部４５を含むビーム部４２とマ
ウント４６とで構成され、ビーム部４２には配線１３が
設けられている。本実施例では、マウント４６の近くに
設けた湾曲部４５にＡｌ膜５５を選択的に付着してい
る。磁気ヘッドはビーム部４２の自由端側領域４２ａに
支持されることとなる。

【００９４】本実施例の磁気ヘッド支持機構の製造方法
では、金属膜であるＡｌ膜５５を用いるため、仕上がり
寸法の精度が向上するという効果の他に、膜厚を大きく
することが可能となるための曲げ角度の制御性の向上、
金属薄膜成膜コストが一般に低いことによる製造コスト
の低下、という効果がある。

【００９５】（実施例５）本実施例では、磁気ヘッドと
磁気ヘッド支持機構の一部であるビーム部とが一体に形
成された場合について説明する。

【００９６】図８は本実施例の初期曲げ角度を有する磁
気ヘッド支持機構２１を示したものである。磁気ヘッド
スライダ２２と初期曲げ角度を有する磁気ヘッド支持機
構２１の一部であるビーム部２とがビーム部２の自由端
側領域２ａで一体に形成されている。

【００９７】本実施例の磁気ヘッド支持機構２１を製造
するにあたっては、磁気ヘッド支持機構２１と磁気ヘッ
ドスライダ２２とを一連の薄膜形成技術を応用して製造
するとともに、工程をできるだけ簡単にするため、コイ
ル１４を含む磁気ヘッド素子１２を磁気ヘッドスライダ
２２の磁気ディスク対向面に成膜して形成し、磁気ヘッ
ド支持機構２１を形成する時のスパッタリングおよびエ
ッチングの処理の方向と一致するようにする。

【００９８】本実施例の磁気ヘッド支持機構２１の製造
方法は、図２に示した磁気ヘッド支持機構１に配線１３
をパターニングするまでは実施例１に例示した方法と同
様であり、その後に、磁気ヘッドスライダ２２をシリコ
ンのスパッタリングにより形成する。この時、磁気ヘッ
ド素子１２と磁気ヘッド支持機構２１を接続するために
信号引出用の金属膜も形成しておく。

【００９９】シリコン材料の磁気ヘッドスライダ２２の
厚さが十分確保されるまでスパッタを続けた後、磁気ヘ
ッドスライダ２２の磁気ディスク対向面に磁気ヘッド素
子１２とエアーベアリング面を形成する。本実施例では
長さ２０ミクロン、幅１０ミクロン、高さ１０ミクロン
の微小突起１７を３つ形成する。

【０１００】この後の工程は、図５に示したものと同様
に湾曲部５を形成し、ジンバル３の形成および磁気ヘッ
ド支持機構２１の切断を同時に行うためのレジスト１１
１およびレジスト１１２を厚さを調整して選択的に形成
し、エッチングを行う。

【０１０１】本実施例の磁気ヘッド支持機構２１は、磁
気ヘッドスライダ２２および磁気ヘッド素子１２がその
支持機構であるビーム部２と一体に形成されるため、ス
ライダ部分を後に支持機構に接着する必要がなく、仕上
がり寸法精度を高くでき、安定した性能の部品を生産す
ることが可能である。

【０１０２】また、本実施例の磁気ヘッド支持機構２１
の磁気ディスク対向面に、磁気ヘッドスライダ２２およ
び磁気ヘッド素子１２を一体に形成することにより、磁
気ヘッド支持機構２１と磁気ヘッドを一連のスパッタリ
ング技術等を用いて一貫して製造することが可能とな
り、磁気ヘッド支持機構２１の単体バラツキの原因とな
る磁気ヘッドスライダ２２と磁気ヘッド支持機構２１の
アセンブリ工程を簡略化することができる。このため、
熟練した作業者に頼る工程をなくすことができ、工程の
自動化にも対応することができる。

【０１０３】さらに、磁気ヘッド支持機構２１、磁気ヘ
ッドスライダ２２、コイル１４を含む磁気ヘッド素子１
２を一貫して生産することにより、部品コストの低下、
製品信頼性の向上、歩留まり向上が達成できる。

【０１０４】上記の磁気ヘッドスライダ２２および磁気
ヘッド素子１２は薄膜プロセスを用いた無機材料を用い
るため、一般に無機材料との接着性、親和性に優れてい
るセラミックス、単結晶シリコンあるいはＳＯＩ製の基
板を用いたときにさらに顕著な効果が得られる。

【０１０５】なお、この磁気ヘッド支持機構２１の製造
方法において、磁気ヘッドスライダ２２にクラウンもし
くはキャンバまたはその双方を形成することが可能であ
る。

【０１０６】図１２（ａ）、（ｂ）は図８に例示した磁
気ヘッド支持機構２１のXIIa−XIIa線およびXIIb−XIIb
線の一部断面図を示す。図１２（ａ）においてマウント
６に接続され、湾曲部５とフランジ４とを含むビーム部
２の自由端側領域２ａに位置するジンバル３には磁気ヘ
ッドスライダ２２が一体に形成されている。ジンバル３
の形成および磁気ヘッド支持機構２１の切断の前に磁気
ヘッドスライダ２２の裏面についているＳｉ₃Ｎ₄を、
エッチングで除去することにより、磁気ヘッドスライダ
２２にクラウン２２ａが形成される。また、図１２
（ｂ）に図示するように、ジンバル３と一体に形成され
た磁気ヘッドスライダ２２に前記のクラウン２２ａの場
合と同様な方法でキャンバ２２ｂを形成することができ
る。上記の実施例ではクラウン２２ａとキャンバ２２ｂ
は同時に形成されるが、磁気ヘッドスライダ裏面のＳｉ
₃Ｎ₄膜のエッチングの形状によっては、どちらか一方
のみを形成することも可能である。また、磁気ヘッドス
ライダ２２の裏面の基板を物理的もしくは化学的にエッ
チングすることによる前記のクラウン２２ａ、キャンバ
２２ｂの形成も可能である。

【０１０７】上記の磁気ヘッドスライダ２２へのクラウ
ン２２ａもしくはキャンバ２２ｂまたはその双方の形成
により、磁気ディスク装置の動作停止時に磁気ヘッドス
ライダ２２が磁気ディスク３３に接触する際の、磁気デ
ィスク３３の表面に塗られた潤滑剤または大気中の水分
等の影響による磁気ヘッドスライダ２２の磁気ディスク
３３の表面への吸着確率を低減することができる。その
結果、磁気ディスク装置の信頼性を向上させることがで
きる。

【０１０８】本実施例では、磁気ヘッドスライダ２２に
引き続いて磁気ヘッド素子１２を作製したが、磁気ヘッ
ド素子を別に作製しておき、磁気ヘッドスライダ２２を
磁気ヘッド支持機構２１に一体形成した後、磁気ヘッド
素子を搭載しても構わない。

【０１０９】また、本実施例では磁気ヘッドスライダ２
２の作製方法としてスパッタによる薄膜形成法を用いた
が、ＣＶＤ等による薄膜形成法でもよいことは言うまで
もない。

【０１１０】（実施例６）本実施例では、磁気ヘッドが
その磁気ヘッド支持機構の一部であるビーム部と一体に
形成された場合の別の例について説明する。

【０１１１】図９は本実施例の初期曲げ角度を有する磁
気ヘッド支持機構８１の一例を示した斜視図である。

【０１１２】本実施例の磁気ヘッド支持機構８１は、湾
曲部８５、フランジ８４およびジンバル８３を含むビー
ム部８２と、マウント８６と、磁気ヘッドスライダ９３
とから構成される。磁気ヘッドスライダ９３はその自由
端側領域８２ａでビーム部８２と一体に構成されてい
る。磁気ヘッドスライダ９３は流入端９６と浮上力発生
面９５よりなり、コイル９４を含む磁気ヘッド素子９２
が支持される。本実施例では、磁気ヘッドスライダ９３
が基板である単結晶シリコンからエッチングにより形成
される点が、スパッタによる薄膜の堆積により形成され
る先述の実施例５と異なる。本実施例の磁気ヘッド支持
機構８１を製造する方法の要点を以下に示す。

【０１１３】まず最初に、単結晶シリコン基板上にリー
ドライト信号線を通すための貫通孔を形成し、続いて一
連のスパッタリングおよびエッチングにより磁気ヘッド
素子９２およびそのコイル９４で構成される薄膜ヘッド
を成膜後、エッチングにより磁気ヘッドスライダ９３の
流入端９６と浮上力発生面９５で構成される磁気ディス
ク対向面形状を形成する。この後、図７の磁気ヘッド支
持機構と同じようにフランジ８４と、ビーム部８２を主
要部とするプレート部とをエッチングにより形成する。

【０１１４】次に、リードライト用の配線を磁気ヘッド
支持機構８１にパターニングして形成する。ここでは配
線を裏面に形成し、先に形成した貫通孔を通して磁気ヘ
ッド素子９２と磁気ヘッド支持機構８１の配線を接続す
る。さらに、磁気ヘッド支持機構８１の湾曲部８５を形
成するための所定の薄膜形成およびエッチング処理を行
い、最後に、ジンバル８３の形成および磁気ヘッド支持
機構８１の切断を同時に行えるようにレジストの厚さを
調整してエッチングを行い、前記磁気ヘッド支持機構８
１を製造する。

【０１１５】本実施例６の磁気ヘッド支持機構８１は、
磁気ヘッドスライダ９３の作製が実施例５で示した薄膜
形成法ではなく、ウェットプロセスであるエッチング法
を用いるため、実施例５の効果に加えて、大量の基板を
同時に処理するバッチ処理が可能となる。このため、処
理速度およびスループットが高くでき、量産性に優れて
いるいう効果がある。また、磁気ヘッド支持機構８１の
作製精度を高くでき、品質管理もしやすいため、均一で
良質の部品を大量に製造できるという効果も併せて有す
る。

【０１１６】（実施例７）上述の実施例１〜６では基板
から磁気ヘッド支持機構を切り出す前に所定の領域に内
部応力を発現させるための加工を施した場合について説
明したが、本実施例では基板から磁気ヘッド支持機構を
切り出した後に、所定の領域に内部応力を発現させるた
めの加工を施す場合について説明する。

【０１１７】図１０は実施例３で示した製造方法のう
ち、薄膜の形成工程を除いた工程を用いて作製した磁気
ヘッド支持機構を示す。薄膜を形成していないので、内
部応力は発生しておらず、切り出した状態では湾曲部は
形成されていない。

【０１１８】この状態で、湾曲部形成領域７２に、エネ
ルギビーム７１を照射して、照射面に内部応力を発現さ
せ、図１１に示すように、所望の角度の湾曲部５を形成
する。

【０１１９】たとえば、エネルギビーム７１としては波
長１９3.２ｎｍのＡｒＦエキシマレーザ光を用いること
ができる。ＡｒＦエキシマレーザ光を照射するとき、そ
の雰囲気を水素ガスで充満すると、レーザ光により水素
ガスが励起され、その励起された水素の還元作用で、基
板表面の酸素が引き抜かれ、より有効的に内部応力を発
現させることができる。また、水素の還元作用が弱い場
合には、プラズマ室等を設けてガスを予備励起して導入
してもよい。

【０１２０】また、エネルギビーム７１としてはＡｒＦ
エキシマレーザを用いることに限らず、ＫｒＦ、ＸｅＣ
ｌ等の他のエキシマレーザであっても良く、Ａｒイオ
ン、ＹＡＧ等のエキシマ以外のレーザ光であってもよい
ことは言うまでもない。

【０１２１】また、レーザ光以外の電子ビーム、イオン
ビーム等を用いてもよい。ただし、高真空を必要としな
い点、エネルギビーム収束の容易性等からレーザ光が有
利である。

【０１２２】さらに、湾曲部形成領域７２以外をレジス
ト等でマスクをして、前記領域に水素等の還元作用を有
するガスのプラズマをエネルギビーム７１として照射す
る方法も有効である。

【０１２３】また、エネルギビーム７１としてはイオン
ビームを用い、前記イオンを基板に打ち込むことにより
内部応力を発生させてもよい。この場合は、エネルギビ
ーム照射によるアブレーションの作用が強い場合には引
張応力、イオン打ち込みによるインターロケーションの
効果が強い場合には圧縮応力となる。そのため、本実施
例とは逆の方向よりイオンビームを照射することを要す
る場合もある。

【０１２４】基板から切り出した後、上記各種処理を施
すに際しては、あらかじめ基板の裏面にテープ等を貼付
し、切り出した後の素子を取り扱いやすくする工夫も有
効である。

【０１２５】本実施例の磁気ヘッド支持機構１の製造方
法では、基板から切り出した後に磁気ヘッド支持機構１
にエネルギビーム７１を照射するというような、個々に
内部応力発生のための処理を施すため、湾曲部５の曲率
の値を個別に異なる値とすることができ、また、曲率値
を精密に制御することがでる、という効果を有する。そ
の結果、精密な曲率値の管理が可能となる。これは曲率
値を適当なモニタで観測しつつ、照射エネルギビームの
エネルギを所定の曲率値になるよう制御することにより
実現できる。曲率値のモニタ方法としては、レーザを用
いた光てこ、ＣＣＤ等によりコンピュータへ取り込んだ
画像データを画像認識させる方法等があげられる。

【０１２６】上記の各種のエネルギビーム７１による改
質によって湾曲部に内部応力を発現する方法は、本実施
例では磁気ヘッド支持機構を基板から切り出した後にそ
の処理を施す例を示したが、基板から切り出す前にその
内部応力の発現のための処理を施した後に基板から切り
出してもよいことは言うまでもない。

【０１２７】なお、上記実施例１から実施例７ではいず
れの場合も磁気ヘッド支持機構を単結晶シリコン基板か
ら形成したが、Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣあるいはＡｌ₂Ｏ₃
等のセラミックス基板から形成してもよい。また絶縁層
としてＡｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂等を用いたＳＯＩ基板から
形成してもよい。

【０１２８】ＳＯＩ基板を用いた場合には、新たに基板
全面に薄膜を形成後選択的にエッチングすることによ
り、もしくは選択的に金属膜を形成することにより内部
応力を発生させる前記の方法の他に、ＳＯＩ基板表面の
シリコン膜を選択的にエッチングすることにより内部応
力を発生させることも可能である。この場合には新たな
薄膜の作成が不要であり、プロセスを簡略化することが
可能になる、という効果を有する。

【０１２９】磁気ヘッド支持機構の基板をシリコン、セ
ラミックスまたはＳＯＩとした場合には、上記実施例の
磁気ヘッドスライダ２２や磁気ヘッド素子１２を薄膜プ
ロセスを用いて一体形成するとき、これら薄膜は無機材
料であるため、これら無機材料基板との接着性、親和性
に優れているという効果を有する。また、これら無機材
料であるシリコン、セラミックスまたはＳＯＩ基板は化
学的および熱的に安定であるため、本実施例の製造方法
で採用する液相エッチング法および薄膜形成方法を用い
るときには安定に使用することができる、という効果を
有する。また、前記基板では適当なエッチャントが存在
するという有利さもある。

【０１３０】以上、本発明者によってなされた発明を実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施例
に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲
で種々変更可能であることは言うまでもない。

【０１３１】たとえば、上記実施例１から実施例７では
いずれの場合もビーム部２のマウント６に近い領域に湾
曲を設けた場合を示したが、磁気ヘッド支持機構１の他
の領域、たとえばビーム部２の中央部もしくはビーム部
２のジンバル３に近い領域またはジンバル３に湾曲を設
けてもよい。

【０１３２】

【発明の効果】本発明の磁気ヘッド支持機構によれば、
その一部に、内部応力による自発的な変形によって形成
される湾曲部を形成したことにより、既存の磁気ディス
ク装置における剛性アームに、押し付け荷重を発生させ
るための特別な加工を施すことによる装置改造や、曲げ
角度を有した新たな部品追加をすることなく、従来のス
テンレス製磁気ヘッド支持機構と同様に取り扱うことが
できる、という効果が得られる。

【０１３３】本発明の磁気ヘッド支持機構によれば、磁
気ヘッドと磁気ヘッド支持機構を一体に形成したことに
より、小型、軽量化に対する要求と、組立に起因する取
り扱いの困難性に対する要求とを同時に満たすことがで
きる、という効果が得られる。

【０１３４】本発明の磁気ヘッド支持機構によれば、磁
気ヘッドの表面にクラウン、キャンバーを設けたことに
より、磁気ディスク装置停止時の磁気ヘッドと磁気ディ
スクの接触による磁気ディスク装置の信頼性低下を防止
することができる、という効果が得られる。

【０１３５】本発明の磁気ヘッド支持機構によれば、そ
の材料をセラミックス、単結晶シリコンまたはＳＯＩと
することにより、湾曲部の形成および磁気ヘッドスライ
ダとの一体形成が容易となり、小型で軽質量な磁気ヘッ
ド支持機構が提供できる、という効果が得られる。

【０１３６】本発明の磁気ヘッド支持機構の製造方法に
よれば、選択的な内部応力発生のための処理を施した後
に、基板から磁気ヘッド支持機構を一体的に切り出す一
連のウエハープロセスを採用することにより、従来のス
テンレス製磁気ヘッド支持機構と同様に取り扱うことが
できる小型、軽量化を実現する磁気ヘッド支持機構を大
量に精度良くかつ品質管理が容易な状態で製造すること
ができる、という効果が得られる。

【０１３７】本発明の磁気ヘッド支持機構の製造方法に
よれば、磁気ヘッド支持機構を基板から切り出した後
に、各磁気ヘッド支持機構の湾曲部を形成するための内
部応力発生のための処理を施すことにより、従来のステ
ンレス製磁気ヘッド支持機構と同様に取り扱うことがで
きる小型、軽量化を実現する磁気ヘッド支持機構をその
曲げ角度を精密に制御して製造することができる、とい
う効果が得られる。

【０１３８】本発明の磁気ヘッド支持機構の製造方法に
よれば、磁気ヘッド支持機構を製造するための基板をセ
ラミックス、単結晶シリコンまたはＳＯＩ製の基板とす
ることにより、製造プロセスの条件選択の幅が広く、安
定な処理が可能となる、という効果が得られる。

【０１３９】本発明の磁気ディスク装置によれば、その
組み込まれる磁気ヘッド支持機構にあらかじめ湾曲部が
形成されているため、磁気ヘッド支持機構を磁気ディス
ク装置に組み込む際に、押し付け荷重を発生させるため
の特別な装置の改造または特別な部品の追加をすること
なく、磁気ヘッドに磁気ディスク面への押し付け荷重を
発生させることができる、という効果が得られる。

【０１４０】本発明の磁気ディスク装置によれば、磁気
ヘッド支持機構を磁気ディスク装置に組み込む際に、そ
の磁気ヘッド支持機構が磁気ディスク面に平行な面から
逸脱せず、シーク時の安定性が優れたものとなる、とい
う効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気ヘッド支持機構の一例を示す斜視
図である。

【図２】図１の磁気ヘッド支持機構に用いた磁気ヘッド
支持機構の一例を示す斜視図である。

【図３】図１の磁気ヘッド支持機構を搭載した位置決め
装置の一例を示す斜視図である。

【図４】図１の磁気ヘッド支持機構を搭載した磁気ディ
スク装置の一例を示す図である。

【図５】（ａ）〜（ｇ）は本発明の磁気ヘッド支持機構
の製造方法の一例を工程順に示す説明図である。

【図６】（ａ）〜（ｆ）は本発明の磁気ヘッド支持機構
の別の製造方法の一例を工程順に示す説明図である。

【図７】本発明の磁気ヘッド支持機構の一例を示す斜視
図である。

【図８】本発明の磁気ヘッド支持機構の一例を示す斜視
図である。

【図９】本発明の磁気ヘッド支持機構の一例を示す斜視
図である。

【図１０】本発明の内部応力発現処理前の磁気ヘッド支
持機構の一例を示す斜視図である。

【図１１】本発明の内部応力発現処理後の磁気ヘッド支
持機構の一例を示す斜視図である。

【図１２】（ａ）は本発明の磁気ヘッド支持機構におけ
るクラウンおよびキャンバの形状の一例を示す図８のXI
Ia−XIIa線の一部断面図、（ｂ）はXIIb−XIIb線断面図
である。

【符号の説明】

１，２１，４１，８１…磁気ヘッド支持機構、２，４
２，８２…ビーム部、２ａ，４２ａ，８２ａ…自由端側
領域、３，４３，８３…ジンバル、４，４４，８４…フ
ランジ、５，４５，８５…湾曲部、６，４６，８６…マ
ウント、１１，２２，９３…磁気ヘッドスライダ、１
２，９２…磁気ヘッド素子、１３…配線、１４，９４…
コイル、１５，９５…浮上力発生面、１６，９６…流入
端、１７…微小突起、２２ａ…クラウン、２２ｂ…キャ
ンバ、３１…剛性アーム、３２…アクチュエータ、３３
…磁気ディスク、５５，１１５…Ａｌ膜、７１…エネル
ギビーム、７２…湾曲部形成領域、１００…単結晶シリ
コン基板、１０１…Ｓｉ₃Ｎ_４膜、１１０，１１１，１
１２…レジスト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者原田武茨城県土浦市神立町502番地株式会社日立製作所機械研究所内 (72)発明者竹内芳徳神奈川県小田原市国府津2880番地株式会社日立製作所ストレージシステム事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】その自由端側に磁気ヘッドが支持される
ビーム部と、前記ビーム部をアクチュエータに固定する
マウントとが一体的に形成された磁気ヘッド支持機構で
あって、前記ビーム部の一部には内部応力による自発的
な変形によって形成された湾曲部を備えていることを特
徴とする磁気ヘッド支持機構。
【請求項２】請求項１に記載の磁気ヘッド支持機構に
おいて、前記ビーム部の自由端側に支持される前記磁気
ヘッドは少なくとも磁気ヘッド素子および磁気ヘッドス
ライダからなり、前記磁気ヘッドスライダは前記ビーム
部と一体に形成されていることを特徴とする磁気ヘッド
支持機構。
【請求項３】請求項２に記載の磁気ヘッド支持機構に
おいて、前記磁気ヘッドスライダには内部応力による自
発的な変形によって形成されたクラウンまたはキャンバ
が形成されていることを特徴とする磁気ヘッド支持機
構。
【請求項４】請求項１、２または３に記載の磁気ヘッ
ド支持機構であって、前記ビーム部およびマウントは、
セラミックス材料、単結晶シリコン材料またはＳＯＩ
（Silicon On Insulator）材料より選択される何れかの
材料からなることを特徴とする磁気ヘッド支持機構。
【請求項５】その自由端に磁気ヘッドが支持されるビ
ーム部と、前記ビーム部をアクチュエータに固定するマ
ウントとが一体的に形成された磁気ヘッド支持機構の製
造方法であって、少なくとも、基板上に前記ビーム部と
なる領域の少なくとも一部に選択的に内部応力を発生さ
せる領域を形成する第１のステップと、前記ビーム部お
よびマウントとなる領域を前記基板から一体的に切り出
す第２のステップとを有する一連のウエハープロセスに
より、前記ビーム部の一部に前記内部応力による湾曲部
を形成することを特徴とする磁気ヘッド支持機構の製造
方法。
【請求項６】請求項５に記載の磁気ヘッド支持機構の
製造方法であって、前記基板上に形成される前記内部応
力は、前記ビーム部の一部の湾曲部となる領域またはそ
れ以外の領域に対する選択的な薄膜の堆積または選択的
な前記基板のエッチングにより発生させることを特徴と
する磁気ヘッド支持機構の製造方法。
【請求項７】請求項５または６に記載の磁気ヘッド支
持機構の製造方法であって、前記基板は、セラミックス
基板、単結晶シリコン基板またはＳＯＩ基板より選択さ
れる何れかの基板を用いたことを特徴とする磁気ヘッド
支持機構の製造方法。
【請求項８】磁気ディスクと、磁気ディスクを回転させる回転機構と、前記磁気ディスクに対する情報の記録再生を行う磁気ヘ
ッドと、前記磁気ヘッドの前記磁気ディスクに対する位置決め動
作を行うアクチュエータと、前記磁気ヘッドがその自由端に保持されたビーム部およ
び前記アクチュエータに支持された剛性アームに前記ビ
ーム部を固定するマウントで構成された磁気ヘッド支持
機構とを含む磁気ディスク装置であって、前記磁気ヘッド支持機構は外力の作用しない自由状態で
は湾曲部を有しており、前記磁気ヘッド支持機構を前記
磁気ディスクに搭載したときに前記湾曲部の折れ曲がり
角度が小さくなるように前記湾曲部が選択的に変形する
ことによって、前記磁気ヘッドに対し前記磁気ヘッドを
前記磁気ディスクの表面に押し付ける押し付け荷重を発
生させることを特徴とする磁気ディスク装置。
【請求項９】請求項８に記載の磁気ディスク装置であ
って、その自由状態では湾曲部を有する前記磁気ヘッド
支持機構を前記磁気ディスクに搭載したときに前記湾曲
部の折れ曲がり角度が小さくなるように前記湾曲部が選
択的に変形することによって、前記磁気ヘッドに対し前
記磁気ヘッドを前記磁気ディスクの表面に押し付ける押
し付け荷重を発生させるとともに、前記磁気ヘッド支持
機構を構成する前記ビーム部が前記磁気ディスクの表面
に対しほぼ平行になっていることを特徴とする磁気ディ
スク装置。