JPH10247367A

JPH10247367A - 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法

Info

Publication number: JPH10247367A
Application number: JP4993497A
Authority: JP
Inventors: Akiko Mizushima; 明子水島; Hideki Sonobe; 秀樹薗部; Takako Okawa; 貴子大川; Yasuo Hiyoshi; 康夫日良; Kenji Furusawa; 賢司古澤; Masaaki Matsumoto; 真明松本; Hidekazu Kodaira; 英一小平
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1997-03-05
Filing date: 1997-03-05
Publication date: 1998-09-14

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ディスク装置の高密度記録再生に好適な磁
気ディスクに対する粘着力が低い薄膜磁気ヘッド及びそ
の製造方法を実現する。【構成】ＭＲ素子を保護する薄いカーボン系保護膜３０
と一体的に形成された厚いカーボン系保護膜で構成され
た突起１４とを空気ベアリング面を形成するレール上に
配設する。スライダーの空気ベアリング面に成膜したＭ
Ｒ素子保護膜３−２の下地に例えばシリコン系の接着層
３−１を成膜してから例えば酸素プラズマ等のドライエ
ッチングによって突起１４を形成することが望ましい。【効果】摩耗耐性の高いカーボン系保護膜からなる突起
をＭＲ素子を保護する保護膜と一体的に形成して磁気デ
ィスクとの接触面積を低減させることによって、初期粘
着力を著しく低減させることが可能となった。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気記録装置に用
いられスライダーを有する薄膜磁気ヘッド及びその製造
方法に係り、特にスライダー部に粘着、放電等防止用の
突起を有する薄膜磁気ヘッド及びその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、磁気ディスク装置では、情報量の
増大と共に、高記録密度化が要求されている。このた
め、記録媒体への記録、並びに記録媒体からの再生を行
う薄膜磁気ヘッドでは、磁気ディスク面上の浮上量を低
減させる必要がある。現行の磁気ディスク装置は、起
動時に磁気ディスクが回転を始め、ある速度に達すると
磁気ヘッドは浮力を受けて一定の浮上量で浮き、記録再
生を行う。停止時には、磁気ディスクの回転速度が減少
し、磁気ヘッドの浮上量は徐々に低下し、磁気ディスク
と接触して停止する。この方式はコンタクト・スタート
・ストップ（ＣＳＳ）と呼ばれている。現在、このＣＳ
Ｓ方式で０．１ミクロン以下の浮上量が達成されてい
る。

【０００３】このＣＳＳ方式では、ＣＳＳを繰り返すと
磁気ヘッドと磁気ディスクが接触してすべるため、磁気
ヘッドの浮上面の摩耗が生じる。摩耗が生じると、磁気
ヘッド素子部が放電あるいは、腐食し易くなる。摩耗を
防止するためには、磁気ディスク上に潤滑剤を塗布する
方法があるが、その一方でこの潤滑剤が停止中の磁気ヘ
ッドと磁気ディスクを粘着させる原因になる。そこで、
粘着を防止するために、磁気ディスクでは、その表面に
テクスチャー加工を施して、磁気ヘッドと磁気ディスク
の真の接触面積を小さくしている。

【０００４】しかし、近年は前述の浮上量低減の観点か
らデータを記録再生する領域にはテクスチャー加工を施
さない平滑ディスクが採用されるようになりつつある。
この平滑ディスクにおいては、ディスク面上のＣＳＳゾ
ーン以外ではテクスチャーが形成されない。このため、
ＨＤＤ組立時や外部等からの振動によってヘッドがＣＳ
Ｓゾーンからデータゾーンに移動してしまった場合、更
に停止動作時に何らかの理由によってＣＳＳゾーンまで
ヘッドが戻らなかった場合等、データゾーン上にヘッド
が停止した場合、磁気ヘッドと磁気ディスクの接触面積
が大きいため粘着し易いという問題点があった。

【０００５】こうした問題を解決するためにヘッドのス
ライダーレール面を粗化し、その凹部に固体あるいは液
体の潤滑剤を埋め込む方法があり、これに関連する技術
としては例えば、特開昭６３−２７６７６９号公報、特
開平４−１９８４号公報等が挙げられる。しかしこれら
の方法では、スライダー面そのものを直接粗化するた
め、スライダー基材となるアルミナチタンカーバイドや
ジルコニアのような難加工性材料を加工せねばならな
い。

【０００６】加工方法としては、イオンミリングやレー
ザを用いる方法があるが、いずれの方法でも加工スピー
ドが遅い。また、加工後の凹部に固体の潤滑剤を用いる
場合は均一に潤滑剤を埋め込むことが困難であり、ま
た、液体の潤滑剤を含浸させる場合は却ってディスク面
上の余剰潤滑剤を集めやすくなるため粘着し易いという
問題点があった。

【０００７】また、ヘッドのスライダーレール面にカー
ボン等の摩耗されにくい突起形成材料を成膜し、それを
突起パターンの形成されたマスクを介してドライエッチ
ングし、マスクで覆われた領域以外の部分を完全に除去
することにより、マスクパターンに見合った形状の突起
を形成する方法がある。これに関連する技術としては例
えば、特開昭６１−２５０８８０号公報、特開平８−６
９６７４号公報等が挙げられる。しかし、これらの方法
では、突起の側壁及びレール面はヘッド部材であるセラ
ミックス材料またはセラミックス材料とカーボン膜の接
着層が露出してしまう。セラミックスが露出している場
合には、ディスクとの接触によりクラッシュの原因にな
り易く、接着層が露出している場合には、ディスクとの
接触により接着層が摩耗して突起が剥離したり、接着層
の下のセラミックスが露出して前述の通りクラッシュの
原因になるという問題点があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は上記従来技術の問題点を解決することにあり、ス
ライダーレール上に薄膜磁気ヘッド素子と突起とを有す
る在来の磁気ヘッドの信頼性を飛躍的に高めることので
きる改良された薄膜磁気ヘッドの構造と、その製造方
法、すなわちスライダー浮上面に粘着、放電及び腐食防
止が可能となる突起を精度良く、かつ量産性良く形成す
ることのできる改良された薄膜磁気ヘッドの製造方法と
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、スライダ
ー浮上面へ形成する突起並びにその形成方法について種
々検討した結果、空気ベアリング面上に形成した薄膜磁
気ヘッド素子を覆う保護膜をドライエッチングすること
により突起を形成することによって加工精度並びに量産
性を大きく向上できることを見出した。

【００１０】具体的な実験検討結果について以下に述べ
る。現在、磁気ヘッドスライダー材料としては、ディス
クに対する摺動性の観点からセラミックスが用いられて
おり、具体的には例えばアルミナ、酸化チタン、アルミ
ナチタンカーバイド、ジルコニア等が挙げられる。

【００１１】また、薄膜磁気ヘッド素子を構成する磁気
抵抗効果型素子（以下、ＭＲ素子と略称する）を保護す
るために、空気ベアリング面に主にカーボンからなる保
護薄膜（以下、ＭＲ素子保護膜と云う）を形成する場合
が多い。空気ベアリング面上に突起を形成する方法とし
ては、先ず、スライダー材料そのものを加工する方法が
挙げられるが、難加工性材料であるために加工スピード
が非常に遅く、しかも被加工面の凹凸が非常に大きいこ
とがわかった。それ故、突起形成のためにはスライダー
材料そのものは加工しないことにした。

【００１２】また、上述のスライダー材料はドライエッ
チングの際のマスクパターンに対するエッチング速度の
選択比が小さいためマスク材を厚く形成する必要がある
こと、更にはスライダー材料を直接加工して突起を形成
したとしても、その後、空気ベアリング面にＭＲ素子保
護膜を形成すると保護膜の付き廻りが悪く、均一な薄膜
を形成できないこと等の問題のあることもわかった。

【００１３】一方、ＭＲ素子保護膜を加工して突起を形
成する方法では、先ず、カーボン保護膜上に突起形成用
の所定のマスクパターンをレジスト等により形成し、カ
ーボン層をドライエッチングやイオンエッチングで加工
することにより、突起を形成する。この加工で重要なの
はマスクで覆われた突起形成領域以外のカーボン保護膜
を従来のように完全に除去せずにＭＲ素子を保護するに
必要とされる膜厚（５〜１０ｎｍ）だけ残すことであ
る。

【００１４】この方法においてはカーボン保護膜は、ス
ライダー材料よりもエッチングされ易く、しかもマスク
材料との選択比も比較的大きいのでマスク材の膜厚を厚
くする必要はない。このため、所望形状、膜厚の突起を
短時間で精度良く形成することができることがわかっ
た。

【００１５】すなわち、上記目的を達成することができ
本発明の薄膜磁気ヘッドは、空気ベアリング面を形成す
るスライダーレール上に、例えばＭＲ素子のごとき薄膜
磁気ヘッド素子とそれを覆う保護膜とが形成されている
薄膜磁気ヘッドであって、少なくともレール上の薄膜磁
気ヘッド素子を覆う薄い保護膜と、薄膜磁気ヘッド素子
から離れた位置に前記薄い保護膜と一体的に形成され、
エッチング深さによって高さが制御された膜厚の厚い保
護膜で構成された突起とを有して成ることを特徴として
いる。

【００１６】上記少なくとも薄膜磁気ヘッド素子を覆う
薄い保護膜の膜厚は５〜１０ｎｍが望ましく、エッチン
グ深さによって制御される突起の好ましい高さ３０〜５
０ｎｍを考慮して膜厚の厚い保護膜の厚さは、３５〜６
０ｎｍが望ましい。この突起を構成する膜厚の厚い保護
膜の厚さは、磁気ディスク面上の浮上量の関係から決定
される。

【００１７】ＭＲ素子保護膜としては、従来から知られ
ているアモルファスカーボンやダイヤモンドライクカー
ボン等のカーボン系薄膜が好ましい。

【００１８】また、突起のパターン形状は表面が例えば
四角形、五角形、六角形など円を含む多角形が使用され
る。また、突起の数については、各レールごとに少なく
とも１個設けることが望ましい。レール上に突起が設け
られる位置は空気の流入端部もしくは流出端部の近傍に
設けられる。

【００１９】また、保護膜がスライダーによく接着する
ように、保護膜の下地としてスライダー基材上に例えば
シリコン（Ｓｉ）、二酸化シリコン（ＳｉＯ₂）、窒化
シリコン（ＳｉＮ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）等
のシリコン系の接着層を形成することが望ましい。

【００２０】そして、薄膜磁気ヘッドの製造方法として
は、スライダーブロック上に例えばＭＲ素子のごとき薄
膜磁気ヘッド素子を形成した後、この磁気ヘッド素子を
覆うように空気ベアリング形成面全体に保護膜を所定の
突起高さ相当分の膜厚となるまで形成する工程と、突起
形成用マスクを介して前記保護膜をスライダー保護膜と
して必要な所定の厚さ分だけ残してエッチングし、エッ
チング深さで高さの制御された突起パターンをレール上
もしくはレール形成面上に形成する工程とを有して成る
ことを特徴とする。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、図面にしたがって本発明の
代表的な実施の形態について説明する。先ず、図１
（ａ）に示すように、治具１にスライダーブロック２を
セットする。次に同図（ｂ）に示すように、スライダー
被加工面２−１上に接着層３−１とカーボン系保護層３
−２からなるＭＲ素子保護膜３をスパッタリング、ＣＶ
Ｄ等により突起形成に必要な膜厚分を見込んで膜厚３５
〜６０ｎｍ程度成膜する。この時、接着層３−１として
は、例えばＳｉ、ＳｉＯ₂、ＳｉＮ、ＳｉＣ等のシリコ
ン系材料を膜厚３〜５ｎｍ程度形成する。

【００２２】また、カーボン系保護膜３−２としては、
アモルファスカーボンやダイヤモンドライクカーボン等
が挙げられる。

【００２３】更に同図（ｃ）に示すように、カーボン系
保護層表面３−２上にマスク材料として感光性レジスト
４を塗布する。このマスク材料４を同図（ｄ）に示すよ
うに、不図示の突起パターンの形成されたマスクを介し
て露光、現像することにより、所望の突起形状（例えば
円形状）にパターニングすることによりパターン化され
たマスク材料５を得る。

【００２４】この後、同図（ｅ）に示すように、このパ
ターン化されたマスク材料５をマスクとしてドライエッ
チングもしくはイオンエッチングにより突起形状を形成
する。この時、空気浮上面全面がカーボン系保護層３−
２で覆われている事は摩耗耐性や腐食防止の観点から重
要であるため、ドライエッチングもしくはイオンエッチ
ングはカーボン系保護膜３−２の途中で止め、保護膜３
０として必要な厚さ（５〜１０ｎｍ）を残すことであ
る。従ってエッチング膜厚の管理は非常に重要である。

【００２５】最後に同図（ｆ）に示すように残ったマス
ク６を有機溶媒を用いて剥離除去し、突起１４の加工が
完成する。この後、スライダーブロック２にはレール加
工が施され、さらにこのスライダーブロックから個々の
スライダーに切り出され、不図示のＭＲ素子及びレール
上が残存保護膜３０によって覆われ、かつレール上の保
護膜３（当初成膜したもの）によって突起１４の形成さ
れた薄膜磁気ヘッドが製造される。

【００２６】次に他の突起形成方法を図２に従って説明
する。図２では、図１と同様に先ず同図（ａ）に示すよ
うに、治具１にスライダーブロック２をセットする。次
に同図（ｂ）に示すように、スライダー被加工面２−１
上に膜厚３〜５ｎｍの第１接着層３−１、膜厚５〜１０
ｎｍの第１カーボン系保護層３−２、膜厚３〜５ｎｍの
第２接着層３−３、膜厚３０〜５０ｎｍの第２カーボン
系保護層３−４からなる四層構造のＭＲ素子保護膜３’
をスパッタリング、ＣＶＤ等により成膜する。

【００２７】更に同図（ｃ）に示すように、カーボン系
保護層３−４上にマスク材料として感光性レジスト４を
塗布する。このマスク材料４を同図（ｄ）に示すよう
に、不図示の突起パターンの形成されたマスクを介して
露光、現像することにより、図１の場合と同様に所望の
形状にパターン化されたマスク材料５を得る。

【００２８】この後、同図（ｅ）に示すように、このパ
ターン化されたマスク材料５をマスクとしてドライエッ
チングもしくはイオンエッチングにより突起形状を形成
する。この突起形成に際しては、第２カーボン系保護層
３−４のみをドライエッチングもしくはイオンエッチン
グする。

【００２９】また、この時ドライエッチングに酸素プラ
ズマを用いると、第２接着層３−３をシリコン多結晶膜
で形成した場合にはエッチングされずに酸化膜層（Ｓｉ
Ｏ₂）７に変化する。この酸化膜層７は、第２カーボン
系保護層３−４に比べて酸素プラズマに対してエッチン
グレートが非常に遅いため、エッチングストッパー層と
しての役割を果たす。また、第１カーボン系保護層３−
２が酸化膜層７の下に存在するため、ＭＲ素子保護等の
観点から問題はない（酸化膜層７単独ではＭＲ素子の保
護膜として不十分）。

【００３０】最後に同図（ｆ）に示すように、残ったマ
スク６を有機溶媒を用いて剥離除去すると、第２カーボ
ン系保護層３−４によって形成された突起１４を備えた
スライダーブロックが完成する。

【００３１】このようにして得られたスライダーの構造
及び製造方法を図１のものと比較してみると、成膜工程
は倍増したが上記のように図２（ｅ）工程のドライエッ
チングに際しては、酸素プラズマを用いると下地の第２
接着層３−３（シリコンとした場合）が酸化膜層７を形
成し、これがエッチングストッパー層としての役割を果
たすため、誤って第１カーボン系保護層３−２をエッチ
ングしてしまう恐れはなく、正確なエッチングが可能と
なり第２カーボン系保護層３−４の膜厚制御だけで高精
度の突起高さの設定が可能となる。すなわち、第１カー
ボン系保護層３−２の膜厚を制御するだけでＭＲ素子保
護膜として必要最小限の膜厚に容易に設定できると共
に、第２カーボン系保護層３−４の膜厚を制御するだけ
で突起の高さを容易に設定することができる。

【００３２】また、図１、図２いずれの方法において
も、スライダーブロック上のレール形成予定領域に予め
薄膜形成技術により形成されたＭＲ素子は、ＭＲ保護膜
で覆われた状態でエッチングにより突起が形成されると
共に、レール加工においてもＭＲ素子およびレール形成
面はこの残された保護膜に覆われた状態で加工されるた
め、ＭＲ素子およびレール形成面に何らダメージを与え
ることなく信頼性の高い突起の形成とレールの加工とを
行うことができると云う効果を有している。

【００３３】また、図１、図２いずれの方法においても
突起加工後にスライダーの空気ベアリング面を撥油処理
することにより、更にＣＳＳ方式によるスライダーの磁
気ディスクに対する粘着力を低減することが可能であ
る。特に図２で形成される酸化膜層７は、潤滑剤との塗
れ性が良いためメニスカスを形成し易いので、撥油処理
を行ってメニスカスの形成を防止することは粘着防止の
観点から効果的である。

【００３４】撥油材料としては、例えばフッ素系炭化水
素化合物やフッ素系ケイ素化合物等が挙げられるが、必
ずしもこれに限定されるものではない。撥油処理方法と
しては、これらの化合物を含む溶液にスライダーをディ
ップするか、もしくはこれらの化合物を蒸着する等の成
膜方法がとられる。膜厚は、１〜２ｎｍ程度が望ましい
が、基本的には撥油材料の分子構造と塗布条件に依存す
る。また、空気ベアリング面上のカーボン系保護膜と結
合した分子を未結合の余剰分子と結合させて撥油効果を
更に高めるために塗布後に加熱処理することが望まし
い。加熱処理後、リンスを行って未結合の余剰分子を除
去することによって撥油処理が完了する。

【００３５】この後更に、通常のフォトリソグラフィー
とドライエッチングを組み合わせることによってスライ
ダーブロック２には所望のレール加工が施され、さらに
このスライダーブロックから個々のスライダーに切り出
され、不図示のＭＲ素子及びレール上が保護膜３に覆わ
れ、かつレール上の保護膜３によって突起１４の形成さ
れた薄膜磁気ヘッド（図３）が製造される。

【００３６】以上説明したように、本発明のレール上に
突起を有する薄膜磁気ヘッドの製造方法では、空気ベア
リング面に形成されたＭＲ素子保護膜上に所望のレジス
トパターンを形成し、これをマスクとしてドライエッチ
ングによりＭＲ素子保護膜を保護膜として機能する膜厚
だけ残した状態で突起を形成するため、高精度並びに量
産性良く突起を形成することができる。

【００３７】また、この方法で形成した薄膜磁気ヘッド
は、ディスク面との接触面積が突起の摺動面に限られた
ため小さくすることができ、平滑ディスクとの組み合わ
せにおいても粘着力を低減することが可能である。ま
た、レール上にはＭＲ素子保護膜として機能する膜厚の
保護膜を有しているため薄膜ヘッド素子の放電や腐食を
低減することも十分に可能である。

【００３８】

【実施例】以下、図面にしたがって本発明の一実施例を
詳細に説明する。〈実施例１〉図１に示した突起の形成工程図に従って説
明すると、同図（ａ）に示すスライダー材料として、ア
ルミナチタンカーバイドを用いた。また、このスライダ
ー材料からなるスライダーブロック２の空気ベアリング
形成面を構成するレール形成予定領域には、予め周知の
薄膜形成技術でＭＲ素子パターンが形成されている。

【００３９】同図（ｂ）に示すように、このスライダー
ブロック２を治具１にセットし、スライダーの被加工面
２−１に接着層３−１としてシリコン薄膜を約３ｎｍ、
次いでカーボン系保護層３−２としてアモルファスカー
ボン薄膜を約４０ｎｍ、いずれもスパッタリング法によ
り成膜し、ＭＲ素子保護膜３とした。

【００４０】更に同図（ｃ）に示すように、カーボン系
保護膜表面３−３にマスク材料４としてフォトレジスト
（東京応化製の商品名ＯＦＰＲ−８００）を塗布、ベー
クし、約１ミクロンの膜厚に形成した。ベーク条件は、
ホットプレートで９０℃／１０分とした。

【００４１】同図（ｄ）に示すように、このマスク材料
４を突起形成用の円形パターンが形成されたフォトマス
クを用い、ステッパー（縮小投影露光装置）により露光
した。この後、アルカリ性現像液（東京応化製の商品名
ＮＭＤ−３の２．３８％溶液）を用いて３分現像し、流
水でリンスすることによりパターン化されたマスク材料
５を得た。

【００４２】次に、同図（ｅ）に示すように、このパタ
ーン化されたマスク材料５をマスクとして、プラズマイ
オンエッチングによりカーボン系保護膜３−２の加工を
行った。この時、エッチング装置としてダウンフロー型
のドライエッチング装置を用い、酸素ガスにより、ガス
圧２６．８Ｐａ、ガス流量５０ｓｃｃｍ、ＲＦパワー５
０Ｗの条件でエッチングした。

【００４３】カーボン系保護膜３−２であるアモルファ
スカーボン膜のエッチングレートは、約５ｎｍ／分、マ
スク材のエッチングレートは、約８ｎｍ／分であった。
６分間エッチングすることによって、アモルファスカー
ボンの約３０ｎｍが加工され、高さ約３０ｎｍの突起１
４が形成された。また、突起１４以外のエッチング残り
の保護膜３０の膜厚は１０ｎｍであった。

【００４４】最後に同図（ｆ）に示すように残ったマス
ク６を８０℃のｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液に
１０分浸漬することによって剥離除去した。

【００４５】この後、実施例１と同様にして周知のフォ
トリソグラフィーとドライエッチングを組み合わせるこ
とによってスライダーブロック２に所定のレール加工を
施し、さらにこのスライダーブロックから個々のスライ
ダーを切り出し、ＭＲ素子１１及びレール上がエッチン
グ残りの保護膜３０に覆われ、かつ当初の保護膜３によ
って突起１４の形成された図３に示す薄膜磁気ヘッド８
を製造した。

【００４６】上述の加工方法によって形成された突起１
４を有するスライダー８の浮上面形状の詳細を図３に示
す。薄膜磁気ヘッド８は、空気流入端側に一対のテーパ
ー９とサイドレール１０、ＭＲ素子１１を空気流出端に
備えたセンターレール１２及び溝１３とからなり、サイ
ドレール１０及びセンターレール１２上に突起１４がそ
れぞれ形成されている。

【００４７】突起１４の総面積は、０．０１ｍｍ²であ
り、高さは前述の如くレール面から３０ｎｍである。表
面粗さＲｐが約８ｎｍ、潤滑剤が２ｎｍ塗布された平滑
ディスク上で初期最大粘着力を測定したところ、本実施
例による突起１４を形成した薄膜磁気ヘッドでは、約４
ｇｆであり、突起を形成していない比較例では約３０ｇ
ｆであった。すなわち、本実施例による突起１４を形成
したことにより、初期最大粘着力を約１３％に低減でき
た。

【００４８】更に、テクスチャー加工を施され、潤滑剤
が１０ｎｍ塗布された磁気ディスク上で同様に粘着力を
測定した。本実施例による突起１４を形成した薄膜磁気
ヘッドでは最大粘着力は約３ｇｆであり、突起を形成し
ていない比較例では最大粘着力は約８０ｇｆであった。
本実施例は平滑ディスク上での粘着力を低減できるばか
りでなく、テクスチャー加工を施され潤滑剤が厚く塗布
されたディスクを用いた場合でも粘着力を大幅に低減で
きることがわかった。

【００４９】〈実施例２〉図２に示した突起の形成工程
図に従って説明すると、同図（ａ）に示すスライダー材
料として、実施例１と同様にアルミナチタンカーバイド
を用いた。また、このスライダー材料からなるスライダ
ーブロック２の空気ベアリング形成面を構成するレール
形成予定領域には、予め周知の薄膜形成技術でＭＲ素子
パターンが形成されている。

【００５０】同図（ｂ）に示すように、このスライダー
ブロック２を治具１にセットし、スライダーの被加工面
２−１に第１接着層３−１としてシリコン薄膜を約３ｎ
ｍ、次いで第１カーボン系保護膜３−２としてアモルフ
ァスカーボン薄膜を約１０ｎｍ、第２接着層３−３とし
てシリコン薄膜を約３ｎｍ、次いで第２カーボン系保護
膜３−４としてアモルファスカーボン薄膜を約３０ｎ
ｍ、いずれもスパッタリング法により成膜し、ＭＲ素子
保護膜３とした。

【００５１】更に同図（ｃ）に示すように、第２カーボ
ン系保護膜表面３−４にマスク材料４としてフォトレジ
スト（東京応化製の商品名ＯＦＰＲ−８６００）を塗
布、ベークし、約１ミクロンの膜厚に形成した。ベーク
条件は、ホットプレートで９０℃／１０分とした。

【００５２】同図（ｄ）に示すように、このマスク材料
４を突起形成用の円形パターンが形成されたフォトマス
クを用い、ステッパー（縮小投影露光装置）により露光
した。この後、アルカリ性現像液（東京応化製の商品名
ＮＭＤ−３の２．３８％溶液）を用いて３分現像し、流
水でリンスすることによりパターン化されたマスク材料
５を得た。

【００５３】次に、同図（ｅ）に示すように、このパタ
ーン化されたマスク材料５をマスクとして、プラズマイ
オンエッチングにより第２カーボン系保護膜３−４の加
工を行った。この時、エッチング装置としてダウンフロ
ー型のドライエッチング装置を用い、酸素ガスにより、
ガス圧２６．８Ｐａ、ガス流量５０ｓｃｃｍ、ＲＦパワ
ー１００Ｗの条件でエッチングした。

【００５４】第２カーボン系保護膜３−４であるアモル
ファスカーボン膜のエッチングレートは、約１５ｎｍ／
分、マスク材のエッチングレートは、約３０ｎｍ／分で
あった。３分間エッチングすることによって、アモルフ
ァスカーボン膜３−４が加工され、高さ約３０ｎｍの突
起１４が形成された。

【００５５】また、この時第２接着層３−３は、酸素プ
ラズマにより酸化して酸化膜層７のＳｉＯ₂に変化し
た。ＳｉＯ₂は、酸素プラズマに対してエッチング耐性
が高いため、５０％のオーバーエッチングを行ってもエ
ッチングストッパー層としての役割を果たし、酸化膜層
７や第１カーボン系保護膜３−２であるアモルファスカ
ーボン膜がエッチングされる事はなかった。

【００５６】最後に同図（ｆ）に示すように残ったマス
ク６を８０℃のｎ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）溶液に
１０分浸漬することによって剥離除去した。この後、実
施例１と同様にして周知のフォトリソグラフィーとドラ
イエッチングを組み合わせることによってスライダーブ
ロック２に所定のレール加工を施し、さらにこのスライ
ダーブロックから個々のスライダーを切り出し、ＭＲ素
子１１及びレール上がエッチング残りの保護膜３０に覆
われ、かつ当初の保護膜３によって突起１４の形成され
た図３に示す薄膜磁気ヘッド８を製造した。この実施例
についても実施例１と同様の初期粘着力を測定したとこ
ろ、実施例１と同様の効果が認められた。

【００５７】〈実施例３〜１０〉実施例１〜２と同様に
して、下記表１に示す条件で突起１４付き薄膜磁気ヘッ
ド８を形成した。これら実施例についても初期粘着力を
測定したところ、いずれも実施例１と同様の効果が認め
られた。

【００５８】

【表１】

【００５９】

【発明の効果】以上詳述したように本発明により、所期
の目的を達成することができた。すなわち、空気ベアリ
ング面に形成したＭＲ素子保護膜をドライエッチングす
ることによって、エッチングにより膜厚を減じた残存Ｍ
Ｒ素子保護膜と一体的に形成した突起を設けることがで
きた。この形成方法によれば、従来に比較して加工スピ
ード並びに加工精度を飛躍的に高めることができる。従
って任意の複雑な形状の突起を容易に加工することがで
きる。

【００６０】また、本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法
によれば平滑ディスク上や潤滑剤を厚膜塗布したテクス
チャーディスク上での初期粘着力を大幅に低減可能な磁
気ヘッドが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態並びに一実施例となる薄膜
磁気ヘッドの製造工程を示した断面図である。

【図２】本発明の実施の形態並びに他の実施例となる薄
膜磁気ヘッドの製造工程を示した断面図である。

【図３】本発明の実施例となる薄膜磁気ヘッドの空気ベ
アリング面を模式的に示した斜視図である。

【符号の説明】１…スライダーブロック固定治具、２…スライダーブロック、２−１…スライダーブロック被加工面、３…二層構造のＭＲ素子保護膜、３’…四層構造のＭＲ素子保護膜、３−１…（第１）接着層、３−２…（第１）カーボン系保護層、３−３…第２接着層、３−４…第２カーボン系保護層、４…マスク材料（フォトレジスト）、５…パターン化されたマスク材料、６…残ったマスク材料（マスク）、７…酸化膜層、８…薄膜磁気ヘッド、９…テーパー、１０…サイドレール、１１…ＭＲ素子、１２…センターレール、１３…溝、１４…突起、３０…エッチング後の残存保護膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者日良康夫神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者古澤賢司神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者松本真明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 (72)発明者小平英一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】空気ベアリング面を形成するスライダーレ
ール上に、薄膜磁気ヘッド素子とそれを覆う保護膜とが
形成されている薄膜磁気ヘッドであって、少なくともレ
ール上の薄膜磁気ヘッド素子を覆う薄い保護膜と、薄膜
磁気ヘッド素子から離れた位置に薄い保護膜と一体的に
形成され、エッチング深さによって高さが制御され膜厚
の厚い保護膜で構成された突起とを有して成る薄膜磁気
ヘッド。
【請求項２】上記保護膜の下地としてスライダーレール
上に接着層を形成して成る請求項１記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
【請求項３】上記薄膜磁気ヘッド素子を覆う薄い保護膜
の厚さを５〜１０ｎｍ、エッチング深さによって高さが
制御される突起の高さを３０〜５０ｎｍとして成る請求
項１もしくは２記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】空気ベアリング面を形成するスライダーレ
ール上に、薄膜磁気ヘッド素子と少なくともそれを覆う
保護膜とが形成されている薄膜磁気ヘッドであって、ス
ライダーレール上の薄膜磁気ヘッド素子を第１接着層、
薄い第１保護膜及び第２接着層で順次覆うと共に、薄膜
磁気ヘッド素子から離れた位置の前記第２接着層上に膜
厚の厚い第２保護膜で高さが制御された突起を形成して
成る薄膜磁気ヘッド。
【請求項５】上記保護膜をカーボン系薄膜で構成して成
る請求項１乃至４の何れか一つに記載の薄膜磁気ヘッ
ド。
【請求項６】上記接着層をシリコン系材料で構成して成
る請求項２もしくは４記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】上記空気ベアリング面を形成するスライダ
ーレールの最表面に、撥油層を形成して成る請求項１乃
至６の何れか一つに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】スライダーブロックのレール形成面上に薄
膜磁気ヘッド素子を形成した後、この磁気ヘッド素子を
覆うように空気ベアリング形成面全体に保護膜を所定の
突起高さ相当分の膜厚となるまで形成する工程と、突起
形成用マスクを介して前記保護膜をスライダー保護膜と
して機能する膜厚だけ残してエッチングし、エッチング
深さで高さの制御された突起パターンをレール上もしく
はレール形成面上に形成する工程とを有して成る薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
【請求項９】上記保護膜の下地に接着層を形成する工程
を付加して成る請求項８記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。
【請求項１０】スライダーブロックのレール形成面上に
薄膜磁気ヘッド素子を形成した後、この磁気ヘッド素子
を覆うように空気ベアリング形成面全体に第１接着層、
薄い第１保護膜、第２接着層及び突起高さ相当分の厚い
第２保護膜を順次成膜する工程と、突起形成用マスクを
介して前記第２保護膜をエッチングし、第２保護膜の膜
厚で高さが制御された突起パターンをレール上もしくは
レール形成面上に形成する工程とを有して成る薄膜磁気
ヘッドの製造方法。
【請求項１１】上記保護膜をカーボン系薄膜で形成する
工程として成る請求項８もしくは１０記載の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。
【請求項１２】上記接着層をシリコン系材料で形成する
工程として成る請求項９もしくは１０記載の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。
【請求項１３】上記スライダーレール上に突起パターン
を形成した後、少なくともレールの最表面を撥油液で処
理する工程を付加して成る請求項８乃至１２の何れか一
つに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】上記突起パターンを形成する第２保護膜
のエッチング工程を、酸素プラズマエッチング工程と
し、露出した第２接着層をエッチングストッパーとして
成る請求項１０乃至１２の何れか一つに記載の薄膜磁気
ヘッドの製造方法。