JPH11302636A

JPH11302636A - 遊離砥粒スラリー組成物

Info

Publication number: JPH11302636A
Application number: JP11332798A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Orii; 一也折井; Tetsuyuki Itakura; 哲之板倉; Masahiro Sasaki; 正博佐々木; Yasutoshi Fujita; 恭敏藤田; Masao Yamaguchi; 正雄山口
Original assignee: Tokyo Magnetic Printing Co Ltd; TDK Corp
Current assignee: TDK Corp; Toppan Infomedia Co Ltd
Priority date: 1998-04-23
Filing date: 1998-04-23
Publication date: 1999-11-02
Anticipated expiration: 2018-04-23
Also published as: JP4102475B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】遊離砥粒スラリー研磨液にて、ハードビッカー
ス硬度が２６〜３６０の軟材料、特に金属とハードビッ
カース硬度が７００〜４０００の硬材料、特にセラミッ
クスが混在する被研磨物、特に薄膜磁気ヘツドの研磨加
工時に発生する選択研磨の間題を克服し、簡単な操作で
しかも大量に生産しうる、工業的に実施するのに有利な
選択研磨防止遊離砥粒スラリー研磨液およびそれを用い
た研磨加工方法を提供する。【解決手段】分子量が３００〜２００００のポリオ
ール、研磨剤粒子、分散媒、及び任意に界面活性剤を含
む遊離砥粒スラリー組成物。ポリオールがプロピレンオ
キシド及び任意にエチレンオキシドの付加反応により得
られた水酸基の官能基数が１〜６であるポリエーテルで
あり、添加量が０．２重量％以上で、分散媒が非極性溶
媒である遊離砥粒スラリー組成物及びそれを用いた薄膜
磁気ヘッドの研磨方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、異硬度材料の混
在する被研磨物の研磨加工工程、特にエアベアリング面
（空気浮上面：ＡｉｒＢｅａｒｉｎｇＳｕｒｆａｃ
ｅ、以下ＡＢＳという。）を有するスライダーを備えた
薄膜型磁気ヘッドのラッピング加工において、異種材料
間における研磨量の差、即ち選択研磨を生じる事なく均
一に加工するのに適した遊離砥粒スラリーと、特にこの
遊離砥粒スラリー組成物を用いたハイト研磨加工を行う
薄膜磁気ヘッドの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】コンピューターの記録媒体であるハード
ディスクドライブは年々その記録密度の向上が計られて
いる。高記録密度を達成する一つの手段として、ハード
ディスクと磁気ヘッドの浮上隙間を狭め、ディスク／ヘ
ッド間のスペーシングを低減させる、所謂ヘッドの低浮
上化が試みられている。ハードディスクドライブに搭載
されている磁気ヘッドは薄膜型磁気ヘッドが主流であ
り、アルチック（Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ）などの基材となる
セラミックスとパーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ）、センダスト
（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ）などの磁性材料である金属膜等に
よる複合材料で構成されている。

【０００３】また現在浮上型磁気へッドは一般的に以下
のような工程で製造されている：１．バーの切り出しこのバーは図１に示すように多数の
磁気交換素子がマトリックス状に形成されたウエハを切断したものであり、複数のスラ
イダーが列状に配列されている。２．バーを加工治具に接着（図３参照）３．バーのラッピング処理（図４参照）ラッピング処理とは、図４に示すように錫等を主材料と
した定盤を回転させこの上に被研磨物をおいて、遊離砥
粒スラリー等を供給しながら行う、スライダーのＡＢＳ
の研磨加工をいう。４．加工治具からバーを剥離５．レールエッチング工程６．バーをスライダーに切断分離この工程の中で、この発明は３．バーのラッピング処理
における研磨に関する。ここでスライダーの加工方法の
内、エアベアリング面の研磨加工方法として最も一般的
な方法は、遊離砥粒スラリーによりスロートハイト研磨
加工やＭＲハイト研磨加工（以下総括しハイト研磨加工
と呼ぶ）を行い、このハイト研磨加工の最終段階、又は
ハイト研磨加工後に仕上げ研磨を行っている。

【０００４】ここで言うスロートハイト（Ｔｈｒｏａｔ
Ｈｅｉｇｈｔ：ＴＨ）とは、薄膜磁気へッドの記録書
き込み特性を決定する因子の一つであり、このスロート
ハイトは図２のＴＨで表す様に、ＡＢＳから薄膜コイル
を電気的に分離する絶縁層のエッジまでの磁極部分の距
離のことである。このスロートハイトを所望の長さにす
るための研磨加工をスロートハイト研磨加工と呼んでい
る、また，薄膜磁気へッドの内、磁気抵抗再生素子を備
えたものをＭＲヘッドと言い、このＭＲへッドにおいて
記録再生特性を決定する一つの因子とし、磁気抵抗再生
素子の高さがあり、これをＭＲハイト（ＭＲＨｅｉｇ
ｈｔ：ＭＲ−ｈ）と呼んでいる。このＭＲハイトは図２
のＭＲ−ｈで示すように、端面がＡＢＳに露出する磁気
抵抗再生素子の、ＡＢＳから測った距離のことであり、
ＭＲハイトを所定の長さにするための研磨加工をＭＲハ
イト研磨加工と言う。

【０００５】従来の遊離砥粒スラリーを用いて、セラミ
ックスと金属膜との複合材料である薄膜磁気ヘッドのＡ
ＢＳのハイト研磨加工を行う場合、材料間の硬度の違い
により、磁極部に使用されている軟質材料であるパーマ
ロイやセンダストなどの金属膜が選択的に加工され、段
差が発生するものがほとんどであった。このパーマロイ
やセンダストなどの金属膜によって構成されている磁極
部材料の選択研磨は、セラミックスからなるＡＢＳより
磁極部などの金属膜を後退させることになり、記録媒体
との磁気間隔を増大させる所謂ポールチップリセッショ
ン（ＰｏｌｅＴｉｐＲｅｃｅｓｓｉｏｎ：ＰＴＲ）が
発生し、実質的なへッドの浮上量を増大させてしまうも
のである。そのために、従来技術による遊離砥粒スラリ
ーでの研磨加工の場合には、遊離砥粒スラリーによるハ
イト研磨加工の最終段階若しくはハイト研磨後に磁極部
の選択研磨によって発生した浮上面からの後退量を低減
させるべく、仕上げ研磨工程が必須であった。さらに、
従来の遊離砥粒を用いる場合には、研磨加工された面、
その中でも特にパーマロイやセンダストなどの金属膜に
スクラッチや面荒れが発生するため、これらの改善のた
めにも仕上げ研磨工程が必須であった。上述した仕上げ
研磨加工の一般的方法は、研磨定盤を低速で回転させた
り、研磨加工時にＡＢＳにかかる荷重を調整したり、遊
離砥粒スラリーの供給を停止し、研磨剤粒子の存在しな
い液体、例えば上述した遊離砥粒スラリーの分散媒のみ
を供給しながら研磨加工を行う、などである。また、こ
の仕上げ研磨加工ではこの仕上げ加工研磨のみを目的と
した専用の研磨装置を用いる方法も一般的に実施されて
いる。

【０００６】さらにＡＢＳの仕上げ研磨終了後に、この
ＡＢＳの流入側となる部分にテーパー部を設けるための
研磨加工（以下テーパー研磨加工）が行われることがあ
る。このテーパー研磨加工は、セラミックスのみを研磨
するため、一度仕上げ研磨加工のために変更した研磨条
件や供給する液体を再びハイト研磨加工時の条件に戻し
て行ったり、このテーパー研磨加工のみを目的とした専
用の研磨装置を用いる方法が一般的に実施されていた。
この様に、従来技術における薄膜磁気ヘッドの研磨加工
には、研磨条件やスラリーまたはその他の液体を段階的
に変化させたりする１若しくはそれ以上の仕上げ研磨工
程を経るために、研磨加工時間が長くなったり、複数の
工程を別々の研磨装置を用いて加工するなど、その生産
性に間題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、軟材
料と硬材料とが混在する被研磨物を研磨する際の軟材料
が選択研磨されるという間題点を解決する研磨スラリー
およびそれを用いた研磨加工方法を提供することであ
る。特に、硬度の異なる複数の異種硬度材質から構成さ
れる薄膜型磁気ヘッドのＡＢＳを均一に加工する（異種
硬度の材料間の研磨量差、即ち選択研磨を無くす）ため
の、遊離砥粒スラリーの種類や研磨装置を替える必要無
しに一工程で研磨加工が可能であるため生産性を向上さ
せ、かつ従来のハイト研磨加工方法によって得られるＡ
ＢＳの研磨品質を低下させることが無い研磨方法を提供
することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は異種硬度の材料
の研磨用の遊離砥粒スラリー組成物に分子量が３００〜
２００００のポリオールを含むことを特徴とする。この
ような遊離砥粒スラリー組成物を使用することにより、
異種硬度の材料を研磨する段階で、固体接触が発生して
いる部分の比率を低下させ、選択的に硬度の低い被研磨
物表面の摩擦係数を下げることになる。つまり加工除去
されやすい硬度の低い材質の除去量を小さくすることに
より、異種材料間における研磨量の差を生じる事なく均
一に加工することが可能になる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明は従来の遊離砥粒スラリー
研磨液にて、ハードビッカース硬度（以下、Ｈｖ硬度と
いう。）が２６〜３６０の軟材料、特に金属とＨｖ硬度
が７００〜４０００の硬材料、特にセラミックスが混在
する被研磨物、特に薄膜磁気ヘッドの研磨加工時に発生
する選択研磨の間題を克服し、簡単な操作でしかも大量
に生産しうる、工業的に実施するのに有利な選択研磨防
止遊離砥粒スラリー研磨液およびそれを用いた研磨加工
方法を提供するためになされたものである。本発明者ら
はこの選択研磨、特に薄膜磁気ヘッド研磨におけるポー
ルチップリセッションの改善と一工程で高品質な研磨面
状態を得るために鋭意研究を重ねた結果、分子量が３０
０〜２００００のポリオール、研磨剤粒子、分散媒、及
び任意に界面活性剤を含む遊離砥粒スラリー組成物が選
択研磨を防止し、且つ一工程で磁極部などの金属膜にス
クラッチや面荒れの無い、優れた研磨面状態を得る能力
があることを見出した。即ち、本発明の遊離砥粒スラリ
ー研磨液を用いることによって、仕上げ研磨の工程が不
要となり、生産性が向上することとなる。本発明の選択
研磨防止遊離砥粒スラリー研磨液は、一般のセラミック
ス／金属やガラス／セラミックス／金属の様な複合材料
の研磨加工に用いることが可能であり、特に薄膜磁気ヘ
ッド製造における研磨工程に適している。

【００１０】本発明に適用できるポリオールは、例え
ば、エチレングリコール、プロパンジオール、ブタンジ
オール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコー
ル、トリメチレングリコール、テトラメチレングリコー
ル、ヘキサメチレングリコール、デカメチレングリコー
ル、ネオペンチルグリコール、３−メチル１，５−ペン
タンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン、
ペンタエリスリトール、ソルビトール、また、シューク
ロース、グルコース、フラクトース等のシュガー系アル
コール、ビスフェノールＡ、エチレンジアミン、プロピ
レンジアミン、ジエチレントリアミン、トルエンジアミ
ン、メタフェニレンジアミン、ジフェニルメタンジアミ
ン、キシリレンジアミン等の如き、活性水素を２個以上
有する化合物の一種又はフそれ以上を開始剤として、エ
チレンオキシド（ＥＯ）、プロピレンオキシド（Ｐ
Ｏ）、ブチレンオキシド、アミレンオキシド、グリシジ
ルエーテル、メチルグリシジルエ一テル、ｔ−ブチルグ
リシジルエーテル、フェニルグリシジルエーテル等のモ
ノマーの一種又はそれ以上を公知の方法により付加重合
することによって製造され、好ましくは、開始剤として
グリセリン、トリメチロールプロパン等をもちいてＥ
Ｏ、ＰＯ等を付加重合して得たものであり、官能基数１
〜６、好ましくは２〜３であり、ＰＯ／ＥＯの含有量が
１００〜２５重量％／０〜７５重量％、好ましくは１０
０〜８０重量％／０〜２０重量％のポリエーテルであっ
て、その末端は主に一級又は２級の水酸基であるが、一
端がセチル基等の脂肪族炭化水素やＡＳ等のポリマーで
末端処理されていてもよく、分子量は３００〜２０００
０、好ましくは３００〜３０００である。

【００１１】この様な条件を満たすポリオールは、例え
ばポリオキシプロピレングリコールモノエーテル、ポリ
（オキシエチレン、オキシプロピレン）グリコールモノ
エーテル、ポリオキシプロピル化グリセリン、ポリオキ
シプロピル化ソルビトール、ポリ（オキシエチレン、オ
キシプロピレン）・ブロックポリマー、ポリ（オキシエ
チレン、オキシプロピレン）トリオール、ポリ（オキシ
エチレン、オキシプロピレン）グリコール、ポリ（オキ
シエチレン、オキシプロピレン）ポリオール、ポリ（オ
キシエチレン、オキシプロピレン）セチルエーテル、等
が挙げられる。また、ポリオールの添加濃度は遊離砥粒
スラリー研磨組成物に対して０．０５重量％以上であ
り、好ましくは０．２重量％以上、更に好ましくは０．
２〜５０重量％である。

【００１２】本発明に用いる分散媒は、薄膜磁気ヘッド
の構成材料であるパーマロイおよびセンダストなどの金
属膜が一般的に水に対して弱く、腐食や錆を発生するの
で分散媒として非水系溶媒を用いることが望ましく、更
に極性の低い非水系分散媒を用いることが望ましい。こ
こで、分散媒の極性とは普通に使用される意味で溶媒分
子内の原子とその結合の種類、原子配列とその位置など
によって分子内に生ずる双極子に基づく性質である。こ
の極性の大きさは相互作用する分子の極性によって相対
的に決まるものである。溶媒の極性は定性的にはＨｉｌ
ｄｅｂｒａｎｄの溶解性パラメーター（ＳＰ値）δで表
される。この値δが大きいほど極性が大きく、小さいも
のほど極性は小さい。このδ値はさらに分散、極性によ
る配向および水素結合などの分子間相互作用によってい
くつか分けられるが、これらの値は、その溶媒がどのよ
うな化合物を良く溶かすかという、化合物に対する溶解
の選択性を決定するものである。本発明の遊離砥粒スラ
リー研磨液の分散媒に適した有機溶媒は、このＳＰ植が
低いものが望ましい。これは、極性成分が増加すること
によって分散媒の臭気が問題になったり、分散媒自体が
人体や被研磨物に対して悪影響を与えるからである。さ
らに、本発明では研磨加工中の研磨スラリーの蒸発をな
くし、安定なる研磨加工を行うために分散媒の蒸発速度
が遅い溶媒が適している。これは蒸発速度の早い分散媒
は研磨作業中に分散媒が蒸発してしまい、安定な研磨加
工が困難になるからである。

【００１３】これらのことから、本発明に用いる分散媒
は溶解性パラメーターＳＰ値が１０．０以下、好ましく
は８．０以下、相対蒸発速度が５．０以下、より好まし
くは２．０以下のものが適している。これらの分散媒と
しては例えば、エクソン化学（株）製無臭イソパラフィ
ン系溶媒：アイソパーシリーズや低臭ナフテン系溶媒：
ＥＸＸＯＬシリーズ、モービル化学製ｎ‐パラフィン系
溶媒：ホワイトレックスシリーズおよび工業用脂肪族系
溶媒であるペガソール、ペガホワイト、サートレックス
などがある。

【００１４】本発明に用いられる研磨剤粒子は研磨加工
一般に用いられるものであれば、特に制限されることな
く使用することが出来る。具体的には、ダイヤモンド、
アルミナ、シリコンカーバイト、酸化セリウム、酸化ジ
ルコニウム、酸化ケイ素、酸化鉄などが挙げられる。ま
た、非極性有機溶媒に親水性粒子である研磨材を均一に
分散させるために各種の界面活性剤を併用することも可
能である。この場合にも、薄膜磁気ヘッドの磁性部に対
して腐食などを引き起こしうるイオン性界面活性剤を用
いるより、好ましくは非イオン性界面活性剤を用いるこ
とが望ましい。この様な非イオン性界面活性剤として
は、例えばソルビタン脂肪酸エステル系であるモノオレ
イン酸ソルビタン、セスキオレイン酸ソルビタン、トリ
オレイン酸ソルビタン、モノイソステアリン酸ソルビタ
ン、セスキイソステアリン酸ソルビタン、グリセリンエ
ステル系としてはペンタオレイン酸デカグリセリル、ペ
ンタイソステアリン酸デカグリセリル、モノイソステア
リン酸グリセリル、トリオレイン酸デカグリセリル、ペ
ンタオレイン酸ヘキサデカグリセリル、モノイソステア
リン酸ジグリセリルなど、ポリオキシエチレンソルビッ
ト脂肪酸エステル系であるテトラオレイン酸ＰＯＥソル
ビット、ポリエチレングリコール脂肪酸エステル系であ
るモノオレイン酸モノオレイン酸ポリエチレングリコー
ル２ＥＯ、６ＥＯ、ポリオキシエチレンアルキルエーテ
ル系であるＰＯＥ（２）オレイルエーテル、ＰＯＥ
（３）２級アルキルエーテルなどがある。

【００１５】本発明の遊離砥粒スラリー組成物の製造方
法は、一般的な遊離砥粒スラリーの製造方法が適用でき
る．即ち、分散媒に非イオン性界面活性剤を適量溶解し
研磨剤粒子を適量混合する。この状態では研磨剤粒子は
親水性であるために分散媒中で凝集状態で存在してい
る。そこで、凝集した研磨剤粒子をｌ次粒子に解砕する
ために粒子の分散を実施する．分散工程では一般的な分
散方法および分散装置を用いることが出来る。具体的に
は、例えば超音波分散機、各種ビーズミル分散機、ニー
ダー、ボールミルなどが適用できる。

【００１６】この発明の被研磨物は、Ｈｖ硬度が２６〜
３６０の軟材料とＨｖ硬度が７００〜４０００の硬材料
が混在する被研磨物である。ここに含まれる軟材料と硬
材料はそれぞれ一種類又は複数であってもよい。この軟
材料は特に金属であり、例えばＴｉ（Ｈｖ硬度：６
０），Ｐｂ（Ｈｖ硬度：３７），Ａｇ（Ｈｖ硬度：２
６），Ｗ（Ｈｖ硬度：３６０），Ｖ（Ｈｖ硬度：５
５），Ｎｂ（Ｈｖ硬度：８０），Ｔａ（Ｈｖ硬度：３５
５），Ｐｄ（Ｈｖ硬度：３８），Ｃｒ（Ｈｖ硬度：１３
０），Ｒｕ（Ｈｖ硬度：３５０），Ｃｕ（Ｈｖ硬度：１
１７），Ｐｔ（Ｈｖ硬度：３９），Ｍｏ（Ｈｖ硬度：１
６０），Ｔｈ（Ｈｖ硬度：３８），Ｎｉ（Ｈｖ硬度：６
０），センダスト（Ｆｅ−Ａｌ−Ｓｉ、Ｈｖ硬度：６０
０）、パーマロイ（Ｆｅ−Ｎｉ、Ｈｖ硬度：２００）、
アルミニウム（Ｈｖ硬度：２００）が挙げられる。硬材
料はセラミックス、ガラス等であり、例えば、石英ガラ
ス（Ｈｖ硬度：６２０）、アルチック（Ａｌ₂Ｏ₃−Ｔｉ
Ｃ、Ｈｖ硬度：２５００）、ＴｉＣ（Ｈｖ硬度：320
0），ＡｌＮ（Ｈｖ硬度：1370），Ｓｉ₃Ｎ₄（Ｈｖ硬
度：2160），ＺｒＯ₂（Ｈｖ硬度：700），ｃＢＮ（Ｈｖ
硬度：4000），ＳｉＯ₂（Ｈｖ硬度：620），ＳｉＣ（Ｈ
ｖ硬度：2400），ｈＢＮ（Ｈｖ硬度：4700），ＡｌＴｉ
Ｃ（Ｈｖ硬度：2500），Ａｌ₂Ｏ₃（Ｈｖ硬度：2000），
Ｓｉ₃Ｎ₄（Ｈｖ硬度：2160），ＡｌＮ（Ｈｖ硬度：137
0），ＭｇＯ（Ｈｖ硬度：920），Ｂ₄Ｃ（Ｈｖ硬度：320
0），ＴａＮ（Ｈｖ硬度：1080）が挙げられる。また特
に、被研磨物が薄膜磁気ヘッドの場合には、この被研磨
物は例えば図２に示すようなアルチック、センダスト、
パーマロイ、アルミナ等の異硬度材料が混在する構造に
なる。

【００１７】ハードビッカース硬度（Ｈｖ硬度）の測定
法はJIS Z2251に規定されている。具体的には、対面角
が136°のダイヤモンド正四角錐圧子を用い、試験片に
くぼみを付けた時の試験荷重とくぼみの対角線長さから
求めた表面積とから、次式を用いて算出する。

【数１】 HV=0.102(F/S)＝0.102・(2Fsinθ/2)/d²=0.18909F/d² ここで、HVはＨｖ硬度、Fは試験荷重(N)、Sはくぼみの
表面積、Dはくぼみの対角線の長さの平均(mm)、θはダ
イヤモンド圧子の対面角を表わす。なお、Ｈｖ硬度の試
験機はJIS B7725に、硬度の基準となる基準片は鋼製（J
IS G4401, JIS G4805）、黄銅製(JIS H3100)、銅製(JIS
H3100)とそれぞれ定められている。また、基準片の使
用範囲の表面粗さはJIS B0601(表面粗さ)により0.1sの
鏡面、基準片の表面および裏面の平行度はJIS B0621(形
状および位置の精度の定義および表示)により、50mm当
たり0.02mm以下と定められている。

【００１８】

【実施例】実施例１ポリオールによる選択研磨防止効果の確認本実施例では、アルチック（Ｈｖ硬度：２５００），セ
ンダスト（Ｈｖ硬度：５００）およびパーマロイ（Ｈｖ
硬度：２００）などによって構成される薄膜型磁気ヘッ
ドのＡＢＳの研磨加工する際のポリオールの添加効果に
ついて検討した。使用した薄膜型磁気ヘッドの研磨面の
構造をを図２に示す。本発明の遊離砥粒スラリーとして
表１に示す組成のスラリーを使用した。このスラリーは
ポリオールとしてポリオキシプロピレンオキシドモノブ
チルエーテル（三洋化成（株）製、ニューポールＬＢｌ
７１５）を５重量％含む。また比較のため、表２に示す
ポリオールを使用しないスラリー（比較例1）及び表３
に示す異硬度材料研磨用に従来用いられているジオレイ
ル硫黄化物（Ｃ_l8Ｈ₃₅ＳＣ_l8Ｈ₃₅）を同量含む研磨用ス
ラリー（比較例２）を同様に評価した。

【００１９】

【表１】

【００２０】

【表２】

【００２１】

【表３】

【００２２】実験に用いた遊離砥粒スラリー研磨液の基
本組成は、研磨材粒子として呼称粒度０〜０．２５μｍ
のダイヤモンド粒子を用い、分散媒は非極性溶媒である
アイソパーＭを用い、界面活性剤として非イオン系界面
活性剤であるモノオレイン酸ソルビタン（花王（株）
製、レオドールＳＰ‐０１０）を用いた。研磨実験に
は、日本エンギス（株）製自動精密ラッピングマシンＨ
ＹＰＥＲＥＺＥＪ‐３８０１Ｎ型を用いた。研磨条件は
ラップ盤に錫／鉛定盤（定盤回転速度５０ｒｐｍ）を用
い、スラリー研磨液供給量を３０秒間隔に３秒間噴霧
し、加工荷重１３００ｇ／ｃｍ²で加工時間を３０分間
とした。研磨特性の評価は研磨加工後の薄膜磁気ヘッド
のアルチック／金属膜間の段差、つまりポールチップリ
セッション値（ｎｍ）を走査型プローブ顕微鏡（ＡＦ
Ｍ）によって測定して行った。実施例１と比較例１及び
２の結果を表４に示す。

【００２３】

【表４】

【００２４】この結果、本発明の遊離砥粒スラリーを使
用した場合（実施例1）は、ポリオールを使用しない研
磨用スラリーを用いた場合（比較例１）に比べ、良好な
選択研磨防止効果を示し、本発明のポリオールを含んだ
研磨用スラリーが顕著な異硬度材料を研磨する場合に選
択研磨を防止する効果があることが分かる。また従来用
いられているジオレイル硫黄化物を含む研磨用スラリー
を用いた場合（比較例２）には選研磨防止効果が本発明
の研磨用スラリーに比べ著しく低かった。これは、本発
明の遊離砥粒スラリー研磨が金属膜の加工除去量を小さ
くしているためである。

【００２５】実施例２ポリオールの種類による選択研磨防止効果の確認本実施例では、ポリオールの分子量、ＰＯ／ＥＯ含有
量、官能基数及び端末基等が選択研磨防止効果に与える
影響を調べるために、表５に示すポリオールを用いて表
１の組成で実施例１と同様に評価した。ポリオールとし
て、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル（三洋化
成（株）、ＬＢ−６５、２８５、３８５、６２５，３０
００）、ポリオキシプロピレンモノブチルエーテル（三
洋化成（株）、ＬＢ１７１５）、ポリ（オキシエチレ
ン、オキシプロピレン）トリオール（三洋化成（株）、
ニューポールＧＥＰ−２８００）、ポリ（オキシエチ
レン、オキシプロピレン）グリコール（三洋化成
（株）、ニューポール７５Ｈ−９００００）、ポリ
（オキシエチレン、オキシプロピレン）ポリオール（三
洋化成（株）、ニューポールＮＳＱ−８００）、ポリ
オキシプロピル化グリセリン（三洋化成（株）、サンニ
ックスＧＰ−６００）、ポリオキシプロピル化ソルビ
トール（三洋化成（株）、サンニックスＳＰ‐７５
０）、ポリ（オキシエチレン、オキシプロピレン）セチ
ルエーテル（日光ケミカルズ（株）、ＰＣＢ４１）、を
それぞれ用いた。

【００２６】

【表５】

【００２７】実験に用いた遊離砥粒スラリー研磨液の基
本組成は実施例１と同様とし（表1）、それぞれのポリ
オールの添加量は５．０重量％とした。研磨実験は、日
本エンギス（株）製自動精密ラッピングマシンＨＹＰＥ
ＲＥＺＥＪ‐３８０１Ｎ型を用いた。研磨条件はラップ
盤に錫／鉛定盤（定盤回転速度６０ｒｐｍ）を用い、ス
ラリー研磨液供給量を３０秒間隔に３秒間噴霧し、加工
荷重２５０ｇ／ｃｍ² で加工時間を３０分間とした。そ
の結果、ポリオールの分子量３４０〜２００００、官能
基数１〜６、ＰＯ／ＥＯ比１００／０〜２５／７５にわ
たるポリオールを５重量％用いた遊離砥粒スラリー研磨
液のすべてにおいて良好な選択研磨防止効果を示した。
また比較のため表２の遊離砥粒スラリー研磨液を用いて
同様に研磨試験を行った。これらの結果を表６に示す。

【００２８】

【表６】

【００２９】実施例３ポリオールの添加濃度効果本実施例は、遊離砥粒研磨スラリーに添加するポリオー
ルの添加濃度と研磨特性の関係について評価した。ポリ
オールとしてはポリオキシプロピレンモノブチルエーテ
ル（三洋化成（株）、ＬＢｌ７１５）を用い、添加濃度
を０〜８０重量％まで変化させた。遊離砥粒スラリー研
磨液の基本組成および研磨特性評価方法は実施例ｌと同
様である。結果を表７に示す。

【００３０】

【表７】この結果、ポリオールの添加剤量が０．０５重量％以
上、好ましくは０．２重量％以上、より好ましくは０．
２〜５０重量％で良好な選択研磨防止性を示した。添加
濃度を０．２重量％以上に増加しても効果は同等であっ
た。また、添加量が７０および８０重量％であっても同
様な効果が得られた。

【００３１】実施例４薄膜磁気ヘッド製造おける選択研磨防止スラリー組成物
の効果本実施例は、実施例1の遊離砥粒スラリー研磨液を用い
て薄膜磁気ヘッドのＡＢＳの研磨加工を行った。本実施
例では、まずアルチックからなる基板に図２に示した様
な各薄膜を形成した。その後、既述の工程に従って薄膜
磁気ヘッドを製造した。この場合の研磨加工は、実施例
１と同様な研磨装置および研磨条件を用いた。なお、比
較のため表３に示した従来の遊離砥粒スラリーを用いて
同様に薄膜磁気へッドを製造した。この場合、ハイト研
磨加工は上述した研磨条件で実施したが、仕上げ研磨加
工では、回転数を低下させるなど、研磨条件を変更して
実施した。その結果、本発明に係わる製造方法では、従
来必要であった仕上げ加工の工程を行わずに、従来の仕
上げ研磨加工と同等の品質のＡＢＳを形成することが出
来た。即ち、本発明に係わる薄膜磁気ヘッドの製造方法
では、従来のハイト研磨加工仕上げ研磨加工の２つの研
磨加工工程をただｌつの工程で行うことが出来た。更
に、ＡＢＳの形成後、図４に示す定盤を用いてテーパー
研磨加工を引き続き行った。その結果、研磨レートが安
定しているため、テーパー部の長さの制御が容易に出来
た。なお、実施例１以外に上述した実施例２及び３にお
いて示した様々な化合物、組成或いは含有量の遊離砥粒
スラリーを用いた場合にも結果は同様であった。更に、
本実施例とは異なる研磨装置或いは研磨条件で薄膜磁気
ヘッドを形成した場合にも結果は同様であった。

【００３２】実施例５本実施例では、図２に示す薄膜型磁気ヘッドのABS面を
研磨加工した。選択研磨防止剤の効果をより明確に示す
ために、界面活性剤を添加せず、選択研磨防止剤とし
て、表５に記載のLB625及びPCB４１を用いた。表８、９
に本実施例による選択研磨防止スラリー研磨液の組成を
示す。

【表８】

【００３３】

【表９】

【００３４】本研磨実験では、日本エンギス(株)製自動
精密ラッピングマシンHYPEREZ EJ-3801N型を用いた。研
磨条件はラップ盤に錫／鉛定盤、定盤回転速度50rpm、
スラリー研磨液供給量を30秒間隔に3秒間噴霧、加工荷
重1300g/cm²、加工時間30分間とした。研磨特性の評価
は研磨加工後の薄膜磁気ヘッドのアルチック／金属膜間
の段差、つまりポールチップリセッション値を走査型プ
ローブ顕微鏡（AFM）によって測定した。その結果、界
面活性剤を用いない組成であっても選択研磨を防止する
能力が高く、即ち本発明の選択研磨防止剤の効果がより
明確になった。評価結果を表１０に示す。

【表１０】

【００３５】実施例６光ファイバーコネクタにおける効果の確認本実施例では、被研磨物としてジルコニア（ZrO₂：Hv硬
度=700）と石英ガラス（SiO₂:Hv硬度=620）で形成され
る光ファイバーコネクタを使用した。光ファイバー通信
網においてファイバー接続には取り付けが簡便な光コネ
クターが用いられている。このコネクタの接続にはファ
イバー心材とこれを被覆する所謂フェルールからなり、
このフェルール同士を密着させることによってファイバ
ーの接続を行っている。このフェルールの接続は、規定
された曲率半径を有するフェルール端面同士を直接突き
合わせるために、接続時の光学特性、特に反射減衰量は
光ファイバーフェルール端面の加工形状および加工精度
に大きく依存する。光ファイバーコネクタの材質は上述
したように、複合材料であるために軟質である石英ガラ
スが選択的に研磨されてしまい、その結果端面同士を接
合した時に空隙が出来てしまい、屈折率が変化し光学特
性が劣化する問題がある。本実施例では、ポリオールと
して表５のLB385を用いて表１１に示す遊離砥粒スラリ
ーを用いた。

【表１１】研磨実験は、日本エンギス(株)製自動精密ラッピングマ
シンHYPEREZ EJ-3801N型を用いた。研磨条件はラップ盤
に錫／鉛定盤、定盤回転速度60rpm、スラリー研磨液供
給量を30秒間隔に3秒間噴霧、加工荷重250g/cm²、加工
時間５分間とした。表１１に示す遊離砥粒スラリーを用
いた場合研磨された光ファイバーコネクタ端面の段差は
80Åであり、一方比較のため表２に示す遊離砥粒スラリ
ーを用いた場合光ファイバーコネクタ端面の段差は850
Åであった。本実施例の評価結果より、この組み合わせ
の異種硬度材料について選択研磨防止効果があることが
わかった。

【００３６】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明の遊離
砥粒スラリー研磨液を用いて異硬度の材料が混在する被
研磨物、特に薄膜型磁気ヘッドをスラリー加工すると、
軟質材料の選択研磨を防止する効果が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】被研磨物が磁気ヘッド素子の場合の、ウェハか
ら切り出されたバーを示す。

【図２】磁気ヘッド素子の構成の一例を示す、図１のバ
ーのＡ−Ａ断面図である。

【図３】バーを加工治具に接着させた様子を示す斜視図
である。

【図４】バーのラッピング処理の一例を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１アルチック (Al₂O₃・TiC) ２、４、６、８、１０アルミナ (Al₂O₃) ３センダスト (Fe-Al-Si) ５ＭＲ素子７、９パーマロイ (Fe-Ni) １１銅

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年４月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】

【表１】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】

【表２】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２１】

【表３】

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】

【表４】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２６】

【表５】

【手続補正６】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２８】

【表６】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０８Ｋ 5/10 Ｃ０８Ｋ 5/10 Ｃ０８Ｌ 71/02 Ｃ０８Ｌ 71/02 Ｇ１１Ｂ 5/31 Ｇ１１Ｂ 5/31 Ｍ (72)発明者佐々木正博東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者藤田恭敏東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内 (72)発明者山口正雄東京都中央区日本橋一丁目13番１号ティーディーケイ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハードビッカース硬度が２６〜３６０の
軟材料及びハードビッカース硬度が７００〜４０００の
硬材料が混在する被研磨物を研磨するための研磨用スラ
リー組成物であって、分子量が３００〜２００００のポ
リオール、研磨剤粒子、分散媒及び任意に界面活性剤を
含む遊離砥粒スラリー組成物。
【請求項２】前記軟材料が金属であり前記硬材料がセ
ラミックスであって、前記ポリオールがプロピレンオキ
シド及び任意にエチレンオキシドの付加反応により得ら
れた水酸基の官能基数が１〜６であるポリエーテルであ
る請求項１に記載の遊離砥粒スラリー組成物。
【請求項３】前記ポリオールの添加量が０．２重量％
以上である請求項１又は２に記載の遊離砥粒スラリー組
成物。
【請求項４】前記分散媒が非極性有機溶媒である請求
項１〜３のいずれか一項に記載の遊離砥粒スラリー組成
物。
【請求項５】薄膜磁気ヘッドのエアベアリング面とな
る面の研磨加工を行う工程を含む薄膜磁気へッドの製造
方法であって、前記研磨加工が請求項１〜４のいずれか
一項に記載の遊離研磨用スラリー組成物を用いる薄膜磁
気へッドの研磨方法。
【請求項６】前記研磨加工を行う工程が一工程である
請求項５に記載の薄膜磁気ヘッドの研磨方法。
【請求項７】前記研磨加工を行う工程がスロートハイ
トを決定する工程である請求項５又は６に記載の薄膜磁
気へッドの研磨方法。
【請求項８】前記研磨加工を行う工程がＭＲハイトを決
定する工程である請求項５又は６に記載の薄膜磁気ヘッ
ドの研磨方法。