磁気ヘッド用複合基板およびそれを用いた磁気ヘッドスライダーの製造方法
【課題】スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーを従来よりも効率良く製造できる方法を提供する。
【解決手段】厚さが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板１１ａと、磁気ヘッド用基板１１ａと熱膨張係数が同等の支持基板１２ａとを備える磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いて、磁気ヘッドスライダーを製造する。
【解決手段】厚さが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板１１ａと、磁気ヘッド用基板１１ａと熱膨張係数が同等の支持基板１２ａとを備える磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いて、磁気ヘッドスライダーを製造する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド用複合基板およびそれを用いた磁気ヘッドスライダーの製造方法に関し、特に、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクに搭載される磁気ヘッドスライダーは、記録密度の向上とともに小型・軽量化が望まれている。
【０００３】
磁気ヘッドスライダーは、現在、図８に示すようなプロセスで製造されている。
【０００４】
まず、図８（ａ）に示すように、磁気ヘッド用基板９１を用意する。磁気ヘッド用基板９１としては、耐摩耗性に優れたＡｌＴｉＣが広く用いられているが、サファイヤや多結晶ＳｉＣが用いられることもある。ＡｌＴｉＣ基板（ウエハ）は、良く知られているように、高温高圧焼結技術であるホットプレス法を用いて製造され、表面は平坦かつ平滑（表面粗度が５ｎｍ以下）に仕上げられる。磁気ヘッド用基板９１の厚さが磁気ヘッドスライダー９６のスライダー長となる（図８（ｅ）参照）。
【０００５】
次に、図８（ｂ）に示すように、磁気ヘッド用基板９１上に、フォトリソグラフィプロセスを用いて磁気回路を含む磁気ヘッド素子部９４が多数形成される。
【０００６】
その後、図８（ｃ）に示すように、棒状片（Ｒｏｗといわれる。）９１ｂに切断され、図８（ｄ）に示すように、棒状片９１ｂに浮上面加工が施される。
【０００７】
その後、図８（ｅ）に示すように、棒状片を切断し、複数の磁気ヘッドスライダー９６が得られる。磁気ヘッドスライダー９６の長さ（スライダー長）ａは例えば１．２ｍｍ、幅ｂは例えば１．０ｍｍ、厚さｃは例えば０．３ｍｍである。
【０００８】
磁気ヘッドスライダー９６の長さａは、薄膜磁気ヘッドの登場により４．０ｍｍから２．０ｍｍへと短くなり、近年では更に薄型化が進行しており、１．２ｍｍおよび０．８ｍｍのスライダー長が主流となっている。また、０．５ｍｍのスライダー長の磁気ヘッドスライダーも検討されてきている。
【０００９】
磁気ヘッドスライダー９６の長さａは、上述したように、磁気ヘッド用基板９１の厚さに相当するので、スライダー長を小さくするためには、磁気ヘッド用基板９１の厚さを小さくする必要がある。
【００１０】
しかしながら、磁気ヘッド用基板９１の厚さが１．２ｍｍ未満になると、磁気ヘッド素子部９４を形成するための、金属膜（例えば、パーマロイ）の形成時の応力または熱により、磁気ヘッド用基板９１が大きく変形するという問題がある。磁気ヘッド用基板９１の変形量は、磁気ヘッド用基板９１の厚さが小さくなればなるほど大きくなり、歩留まりが大きく低下する。
【００１１】
これの問題を回避するために、スライダー長ａが０．８ｍｍの磁気ヘッドスライダーを製造する場合であっても、厚さが１．２ｍｍまたは２．０ｍｍの磁気ヘッド用基板９１が用いられており、所定のスライダー長を得るために、磁気ヘッドスライダーの製造プロセスの最終工程で、磁気ヘッド素子部９４をテープ等で保護した状態で、磁気ヘッドスライダー（磁気ヘッド用基板）の裏面を研削（研磨）している。
【００１２】
なお、技術分野が異なるが、半導体チップの製造方法において、半導体基板の補強のために支持基板を貼り合わせる技術が知られている（特許文献１−３）。しかしながら、半導体分野で用いられている、上記特許文献に開示されている支持基板を転用しても、磁気ヘッド用基板との熱膨張係数の違い等による応力の問題を解決することができない。
【特許文献１】特開２００２−２５９４８号公報
【特許文献２】特開２００２−３７３８７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１８３６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーを従来よりも効率良く製造できる製造方法およびそれを実現するための新規な磁気ヘッド用複合基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の磁気ヘッド用複合基板は、厚さが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板と、前記磁気ヘッド用基板と熱膨張係数が同等の支持基板とを備えることを特徴とする。
【００１５】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板および前記支持基板の材料は、ＡｌＴｉＣ、サファイヤおよび多結晶ＳｉＣからなる群から選択される。特に、ＡｌＴｉＣが好ましい。
【００１６】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板の材料は同じである。
【００１７】
ある実施形態において、前記支持基板は貫通孔を有し、前記支持基板の前記貫通孔の側面および前記貫通孔内に露出された前記磁気ヘッド用基板の表面に接触する接着層を更に備える。
【００１８】
ある実施形態において、前記接着層は、無機材料、金属材料または樹脂材料で形成されている。
【００１９】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板とは互いに直接接触している。
【００２０】
ある実施形態において、磁気ヘッド用複合基板の厚さは１．２ｍｍまたは２．０ｍｍである。
【００２１】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板の表面と裏面の表面粗度は、何れも５ｎｍ以下である。支持基板の表面と裏面の表面粗度も何れも５ｎｍ以下であることが好ましい。磁気ヘッド用基板も支持基板も、表面と裏面の表面粗度は同程度であることが好ましい。表面粗度は、例えばＲａ（算術平均粗さ）で表され、裏面のＲａ／表面のＲａは、０．３〜３の範囲内であることが好ましい。
【００２２】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上記のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板を用意する工程（ａ）と、前記磁気ヘッド用複合基板の前記磁気ヘッド用基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて磁気ヘッド素子部の一部を形成する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後で、前記支持基板を前記磁気ヘッド用基板から分離する工程（ｃ）とを包含することを特徴とする。
【００２３】
ある実施形態において、前記工程（ａ）は、前記工程（ｃ）で分離された前記支持基板を用いて、前記磁気ヘッド用複合基板を作製する工程を包含する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーを従来よりも効率良く製造できる製造方法およびそれを実現するための新規な磁気ヘッド用複合基板が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板およびそれを用いた磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明する。
【００２６】
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板１０ａ−１０ｄの模式的な断面図である。なお、磁気ヘッド用複合基板の平面形状は、典型的には円又は矩形（正方形を含む）である。
【００２７】
図１（ａ）に、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板１０ａの模式的な断面図を示す。図１（ａ）に示す磁気ヘッド用複合基板１０ａは、厚さａが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板１１ａと、磁気ヘッド用基板と熱膨張係数が同等の支持基板１２ａとを備える。磁気ヘッド用基板１１ａの厚さａは、磁気ヘッドスライダーのスライダー長にあわせて、例えば、０．８ｍｍまたは０．５ｍｍとする。また、磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体の厚さａ0は、既存の磁気ヘッドスライダーの製造設備に合わせて、例えば、２．０ｍｍまたは１．２ｍｍに設定すれば、既存の設備をそのまま用いることが出来るという利点が得られる。例えば、露光装置の場合、焦点を合わせることができる範囲は、０．２ｍｍ程度であり、厚さが２ｍｍの磁気ヘッド用基板に用いていた露光装置を用いて厚さ０．８ｍｍの磁気ヘッド用基板を露光することはできず、大幅な装置の改造が必要になる。また、磁気ヘッドスライダー製造プロセスの装置（例えば、基板保持キャリア、ローダー）も、磁気ヘッド用基板の重さ等に合わせて改造する必要が生じる。
【００２８】
磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ａの材料は、ＡｌＴｉＣ（アルミナ−炭化チタンの複合材）、サファイヤおよび多結晶ＳｉＣからなる群から選択され、特に、ＡｌＴｉＣが好ましい。磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａの材料は同じであることが好ましい。
【００２９】
例えば、磁気ヘッド用基板１１ａの材料がＡｌＴｉＣの場合、支持基板１２ａの材料もＡｌＴｉＣであることが好ましい。更に、熱膨張係数を同等（差が±３０％以内)にするために、同程度の組成範囲であることが望ましい。例えば、磁気ヘッド用基板１１ａのアルミナと炭化チタンとの配合比が７：３の場合、支持基板１２ａのアルミナと炭化チタンとの配合比も７：３の配合比であることが好ましい。更に、その配合比の差が５ｗｔ％以下であることが好ましい。このことにより、熱が付加される工程において、熱膨張係数の差による磁気ヘッド用複合基板の変形を抑制することができる。
【００３０】
また、支持基板１２ａに磁気ヘッド用基板１１ａと同材質のものを用いることにより、既存の製造設備、製造プロセス、各工程の条件を、そのまま適用できるという利点も得られる。
【００３１】
さらに、支持基板１２ａとしてＡｌＴｉＣ基板を用いると、ＡｌＴｉＣは良導体であるので、支持基板１２ａの表面に電荷が溜まることがなく、パーティクルの吸着も少なくすることができる。このパーティクルは、磁気ヘッド製造プロセスにおいて歩留まりを低下させる一因である。
【００３２】
磁気ヘッド用基板１１ａの表面（上面）と裏面（下面）の表面粗度は、何れも５ｎｍ以下であることが好ましい。表面粗度は、例えばＲａ（算術平均粗さ）で表され、裏面のＲａ／表面のＲａは、０．３〜３の範囲内であることが好ましく、表面と裏面の表面粗度は同程度（差が±３０％以内)であることが更に好ましい。磁気ヘッド用基板１１ａの表面と裏面とを同じ加工条件で仕上げることにより、加工変質層の差による磁気ヘッド用基板１１ａの変形を抑制することができる。
【００３３】
図２（ａ）および（ｂ）に支持基板１２ａの構造を模式的に示す。図２（ａ）は、支持基板１２ａの平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ’線に沿った断面図である。支持基板１２ａの表面（上面）と裏面（下面）の表面粗度も、磁気ヘッド用基板１１ａと同様に、何れも５ｎｍ以下であることが好ましく、裏面のＲａ／表面のＲａは、０．３〜３の範囲内であることが好ましく、表面と裏面の表面粗度は同程度（差が±３０％以内)であることが更に好ましい。
【００３４】
支持基板１２ａは、図２（ａ）および（ｂ）に示すように複数の貫通孔１２ｈを有している。支持基板１２ａの外形は磁気ヘッド用基板１１ａと同じで同じ大きさである。各貫通孔１２ｈは円形で、直径は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。貫通孔１２ｈの直径や密度（単位面積あたりの貫通孔１２ｈの数）は、接着層１３ａによる接着力を考慮して適宜設定され得る。また、貫通孔１２ｈの形状も適宜変更され得る。ただし、貫通孔１２ｈが円形の場合、密着力のバランスを考えると、少なくとも３個以上の貫通孔１２ｈを設けることが好ましい。
【００３５】
支持基板１２ａに代えて、図３（ａ）および（ｂ）に示す支持基板１２ａ’を用いることもできる。図３（ａ）は、支持基板１２ａ’の模式的な平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。支持基板１２ａ’は、十字状の貫通孔１２ｈ’を有している。もちろん、貫通孔１２ｈ’に代えて、複数の直線状の貫通孔を形成しても良い。
【００３６】
接着層１３ａによって、十分な接着力が得られる範囲であれば、上記の例に限られず、貫通孔１２ｈの大きさ、形状、密度を変更しても良い。
【００３７】
磁気ヘッド用複合基板１０ａは、支持基板１２ａの貫通孔１２ｈの側面および貫通孔１２ｈ内に露出された磁気ヘッド用基板１１ａの表面に接触する接着層１３ａを更に備えている。接着層１３ａは、例えば、無機材料、金属材料または樹脂材料で形成されている。接着層１３ａの厚さは比較的小さく、支持基板１２ａの貫通孔１２ｈを埋めることはなく、貫通孔１２ｈの側面および貫通孔１２ｈ内に露出された磁気ヘッド用基板１１ａの表面にだけ接触している。後述するように、薄膜堆積法で、無機材料または金属材料を用いて比較的薄い接着層１３ａを形成するとこのような構造が得られる。
【００３８】
接着層１３ａは、薄膜磁気ヘッドスライダーの製造工程で要求される耐熱性および耐薬品（ＫＯＨ／ＮａＯＨ）を有することが好ましい。金属材料や無機材料を用いると、優れた耐熱性（例えば２５０℃以上）を得ることができる。また、樹脂材料を用いると、成膜が容易であるという利点が得られる。耐熱性（例えば１２０℃以上）および耐薬品性の観点から、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を好適に用いることができる。１２０℃程度の耐熱性であれば、液状のアクリル系接着剤を使用することができる。この接着剤はせん断力により容易に支持基板１１ａを分離することができる。
【００３９】
磁気ヘッド用複合基板１０ａにおいて、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとは互いに直接接触している。このような構成を採用すると、磁気ヘッド用複合基板１０ａの厚さの寸法精度が高く、また、磁気ヘッド用複合基板１０ａ全体が、導電性と高熱伝導性を有するので、さらに歩留まり良く製造することができる。
【００４０】
図１（ｂ）に、本発明による実施形態の他の磁気ヘッド用複合基板１０ｂの模式的な断面図を示す。磁気ヘッド用複合基板１０ｂは、支持基板１２ａが有する貫通孔１２ｈを埋めるように接着層１３ｂが形成されている点で、図１（ａ）に示した磁気ヘッド用複合基板１０ａと異なる。磁気ヘッド用複合基板１０ａと同様の構成で、厚い接着層１３ｂを形成すると、このような構造が得られる。磁気ヘッド用複合基板１０ｂは、上記磁気ヘッド用複合基板１０ａと同様の利点を有している。
【００４１】
図１（ｃ）に、本発明による実施形態のさらに他の磁気ヘッド用複合基板１０ｃの模式的な断面図を示す。磁気ヘッド用複合基板１０ｃは、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとの間にも接着層１３ｃが存在している点で、図１（ａ）に示した磁気ヘッド用複合基板１０ａと異なる。この構造は、後述するように、樹脂材料を用いて接着層１３ｃを形成する方法を採用した場合に得られる。磁気ヘッド用複合基板１０ｃにおいては、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとの間に接着層１３ｃの一部が介在するので、寸法安定性や、導電性、熱伝導性の点で、先の磁気ヘッド用複合基板１０ａおよび１０ｂに劣るが、製造が容易であるという利点が得られる。接着層１３ｃを形成する樹脂材料として、導電性および熱伝導性に優れた材料を選ぶことが好ましいのは言うまでも無い。また、ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとの間に存在する接着層１３ｃの厚さは１μｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
また、樹脂材料を用いて接着層１３ｄを形成すると、図１（ｄ）に示す磁気ヘッド用複合基板１０ｄを得ることができる。磁気ヘッド用複合基板１０ｄの支持基板１２ｂは先の例とは異なり、貫通孔を有さず、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ｂとは接着層１３ｄを間に介して互いに接着されている。接着層１３ｄを形成する樹脂材料は、導電性および熱伝導性に優れた材料を選ぶことが好ましく、接着層１３ｄの厚さは１μｍ以下であることが好ましい。また、磁気ヘッド用複合基板１０ｄのように、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ｂとを全面で接着すると、支持基板１２ｂを磁気ヘッド用基板１１ａから剥離（分離）し難い。そこで、図１（ｄ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ｂの両方の接着層１３ｄ側に面取り部１５を設けることが好ましい。面取り部１５の形態は、直線であっても曲線であってもよい。面取り部１５に先端の尖った治具をひっかけることにより、容易に剥離させることができる。必要に応じて加熱し、樹脂の接着強度を低下させた状態で剥離してもよい。このとき、樹脂のガラス転移温度付近まで加熱することが好ましい。
【００４３】
次に、図４〜図７を参照して、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板の製造方法および磁気ヘッドスライダーの製造法を説明する。
【００４４】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上述した磁気ヘッド用複合基板を用意する工程と、磁気ヘッド用複合基板の磁気ヘッド用基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて磁気ヘッド素子部の一部を形成する工程と、その後で、支持基板を磁気ヘッド用基板から分離する工程とを包含する。本発明によると、分離された支持基板を再利用して、磁気ヘッド用複合基板を作製することができるので、材料の無駄が無い。即ち、従来の製造方法のように、磁気ヘッド用基板の一部（スライダー長よりも厚い部分）を研削（研磨）によって除去する必要がない。また、研削加工によって、加工歪みが生じることもない。
【００４５】
まず、図４から図６を参照して、磁気ヘッド用複合基板１０ａ〜１０ｄの製造方法を説明する。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａと、支持基板１２ａを用意する。磁気ヘッド用基板１１ａは、例えば、公知のホットプレス法を用いて製造されたＡｌＴｉＣ基板である。磁気ヘッド用基板１１ａの表面および裏面は、ともに表面粗度が５ｎｍ以下に仕上げられている。支持基板１２ａは、例えば、磁気ヘッド用基板１１ａと同様の方法で製造されたＡｌＴｉＣ基板である。加工精度の観点から、支持基板１２ａの表面および裏面も、表面粗度が５ｎｍ以下に仕上げられていることが好ましい。
【００４７】
上述したように、磁気ヘッド用基板１１ａの厚さａは、磁気ヘッドスライダーのスライダー長にあわせて、例えば０．８ｍｍとする。また、磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体の厚さａ0が、既存の磁気ヘッドスライダーの製造設備に合わせて、例えば２．０ｍｍとなるように、支持基板１２ａの厚さを１．２ｍｍに設定する。磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ａの平面形状は例えば円形であり、直径は例えば４インチまたは６インチである。これも既存の設備に合わせる。ここでは、支持基板１２ａとして、直径が１ｍｍの貫通孔１２ｈを１２２個、均等に形成したものを用いる。
【００４８】
次に、磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ａを洗浄し、脱脂およびパーティクルの除去を行う。
【００４９】
その後、図４（ｂ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを互いに直接接触させ、位置ずれしないように重ね合わせる。そのあと、支持基板１２ａの裏面側（磁気ヘッド用基板１１ａとは反対側）に接着層１３ａ’を形成する。
【００５０】
接着層１３ａ’は、例えば、スパッタ法で形成される。上記の互いに重ね合わされた磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとをスパッタ装置のチャンバー内にセットする。次いで、チャンバー内を減圧し、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを密着させる。
【００５１】
その後に、例えば、ターゲットパワー７．５ｋＷ、Ａｒガス圧２Ｐａ、バイアスボルテージ１５０Ｖで約３０μｍのアモルファスアルミナ膜を形成する。この膜厚は、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを十分な強度で接着できるように設定する。
【００５２】
接着層１３ａ’は、アルミナ膜に限られず、後の分離工程で除去可能な膜であれば良い。例えば、無機材料、特にＳｉＯ2等の酸化物（燐酸等で除去可能）、Ｎｉ等の金属材料（塩酸等で除去可能）、無機系接着剤（燐酸等で除去可能）を好適に用いることができる。さらに、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料（剥離液により除去可能）を用いることもできる。樹脂材料を用いる場合は、コーティング法やディッピング法などで成膜することができる。必要に応じて、樹脂材料を溶剤で希釈しても良い。また、熱硬化性樹脂を用いる場合には、接着層１３ａ’を形成した後、熱硬化を行う。
【００５３】
ここでは、スパッタ法を使用して接着層１３ａ’を成膜する例を示したが、無機膜や金属膜の成膜には、ＣＶＤ法等の他の薄膜堆積法を用いてもよく、さらに、金属膜の成膜には、電気メッキ法や無電解メッキ法を用いてもよい。
【００５４】
次に、図４（ｃ）に示すように、接着層１３ａ’の内で、支持基板１２ａの貫通孔１２ｈの側面および貫通孔１２ｈ内に露出された磁気ヘッド用基板１１ａの表面に接触する部分以外の部分、すなわち、図４（ｃ）中の支持基板１２ａの最上面に位置する部分を、研磨により除去することが好ましい。支持基板１２ａの最上面に接着層１３ａ’が残存していると、磁気ヘッド素子部の形成工程で施される研磨工程において、十分な精度が得られないことがある。
【００５５】
次に、図５（ａ）および（ｂ）を参照して、磁気ヘッド用複合基板１０ｂの製造方法を説明する。
【００５６】
磁気ヘッド用複合基板１０ｂは、上述したように、支持基板１２ａが有する貫通孔１２ｈを埋めるように接着層１３ｂが形成されている点で、磁気ヘッド用複合基板１０ａと異なっている。上述と同様の成膜方法で、図５（ａ）に示すように、接着層１３ｂ’を厚く形成する。その後、図５（ｂ）に示すように、接着層１３ｂ’の内で、図５（ａ）中の支持基板１２ａの最上面に位置する部分を、研磨により除去することによって、接着層１３ｂを有する磁気ヘッド用複合基板１０ｂが得られる。樹脂材料を用いて接着層１３ｂを形成すると、磁気ヘッド用複合基板１０ｂを容易に得ることができる。
【００５７】
樹脂材料を用いて接着層を形成する場合、磁気ヘッド用複合基板１０ｃまたは１０ｄの構成を採用してもよい。
【００５８】
まず、図６（ａ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａの表面（磁気ヘッド素子部を形成する面とは反対側の面）に樹脂材料からなる接着層１３ｃ’をコーティング法などにより形成する。その後、図６（ｂ）に示すように、接着層１３ｃ’を介して磁気ヘッド用基板１１ａ上に支持基板１２ａを重ね合わせ、樹脂材料を硬化することによって、接着層１３ｃを有する磁気ヘッド用複合基板１０ｃを得ることができる。
【００５９】
また、図６（ｃ）に示すように、貫通孔を有しない支持基板１２ｂを用いてもよい。すなわち、接着層１３ｄを介して磁気ヘッド用基板１１ａ上に支持基板１２ｂを重ね合わせ、樹脂材料を硬化することによって、接着層１３ｄを有する磁気ヘッド用複合基板１０ｄを得ることができる。
【００６０】
次に、図７（ａ）および（ｂ）を参照して、上述のようにして得られた磁気ヘッド用複合基板を用いた、磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明する。ここでは、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いる例を説明する。
【００６１】
図７（ａ）に示すように、磁気ヘッド用複合基板１０ａの表面に、磁気ヘッド素子部２４を形成する。磁気ヘッド素子部２４は、ＭＲ素子またはＧＭＲ素子を含み、磁気回路はフォトリソグラフィプロセスで形成される。
【００６２】
磁気ヘッド用複合基板１０ａは、従来の磁気ヘッド用基板と同じ厚さを有しており、且つ、（薄い接着層１３ａを除き）同じ材料で形成されているので、従来と同じ設備・装置を用いて、従来と同じプロセスで、磁気ヘッド素子部２４を形成することができる。また、磁気ヘッド用複合基板１０ａは、上述したように、磁気ヘッド用基板１１ａと同じ材料から形成されている支持基板１２ａを有しているので、金属膜（例えば、パーマロイ）の形成時に、応力または熱により、磁気ヘッド用複合基板１０ａが変形することも抑制される。従って、磁気ヘッド素子部２４の一部を形成するためのフォトリソグラフィプロセスにおいても、十分な精度を得ることができる。すなわち、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いることによる歩留まりの低下はない。なお、磁気ヘッド素子部２４を覆うように保護膜を形成することが好ましい。保護膜（厚さは例えば１００ｎｍ〜５μｍ）は、例えば、アルミナを用いて形成される。
【００６３】
その後、図７（ｂ）に示すように、支持基板１２ａを磁気ヘッド用基板１１ａから分離する。この工程は、例えば、以下のように行われ得る。
【００６４】
磁気ヘッド用複合基板１０ａがアルミナから形成された接着層１３ａを有しているとき、燐酸（７０％）中に磁気ヘッド用複合基板１０ａを浸漬させ、アルミナを溶解させることによって、磁気ヘッド素子部２４が形成された磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを分離する。なお、燐酸によって磁気ヘッド素子部２４が溶解しないように、磁気ヘッド素子部２４が燐酸に接触しないように、支持基板１２ａと接着層１３ａだけを燐酸に浸漬させる。接着層１３ａをＳｉＯ2などの無機酸化物で形成した場合にも、燐酸を用いて同様の方法で、分離することができる。
【００６５】
接着層１３ａの材料としてＮｉ等の金属を使用した場合は、塩酸により分離することができる。この場合、上述したように、磁気ヘッド素子部２４を保護するアルミナ膜を形成しておけば、アルミナは塩酸に対して安定なので、磁気ヘッド素子部２４が形成された磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体を塩酸中に浸漬しても良い。
【００６６】
また、接着層１３ａの材料として、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂材料を使用した場合は、それぞれの樹脂材料に適した剥離液に浸漬することによって、分離することができる。言い換えると、剥離液によって除去可能な樹脂材料を用いればよい。アルカリ系の剥離液を用いる場合には、上述と同様に、磁気ヘッド素子部２４を保護するアルミナ膜を形成しておけば、磁気ヘッド素子部２４が形成された磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体を剥離液中に浸漬しても良い。
【００６７】
支持基板１２ａを磁気ヘッド用基板１１ａから分離した後は、図８（ｃ）〜（ｅ）を参照して説明したように、磁気ヘッド用基板１１ａを棒状片に切断し、浮上面加工を施した後、個々の磁気ヘッドスライダーに切断すればよい。
【００６８】
ここでは、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いる例を説明したが、磁気ヘッド用複合基板１０ｂおよび１０ｃを用いる場合も、同様のプロセスで、磁気ヘッドスライダーを製造することができる。磁気ヘッド用複合基板１０ａ〜１０ｃは、支持基板１２ａが貫通孔１２ｈを有しているので、上述の燐酸や剥離液を用いたウェットプロセスによって、支持基板１２ａを磁気ヘッド用基板１１ａから効率的に分離することができる。
【００６９】
図１（ｄ）に示した磁気ヘッド用複合基板１０ｄの支持基板１２ｂは貫通孔を有しないので、ウェットプロセスでは分離に時間がかかる。従って、上述したように、磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ｂの端部の面取り部１５を利用して機械的に剥離することが好ましい。
【００７０】
本発明の磁気ヘッドスライダーの製造方法によると、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーを従来よりも効率良く製造できる。また、本発明によると分離された支持基板１２ａまたは１２ｂを再利用して、磁気ヘッド用複合基板１０ａ〜１０ｄを作製することができるので、材料の無駄が無くなる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、磁気ヘッド用複合基板およびそれを用いた磁気ヘッドスライダーの製造方法に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板１０ａ−１０ｄの模式的な断面図である。
【図２】（ａ）は、支持基板１２ａの模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）の２Ｂ−２Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。
【図３】（ａ）は、支持基板１２ａ’の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ａの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ｂの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ｃおよび１０ｄの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いた、磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図８】従来の磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 磁気ヘッド用複合基板
１１ａ 磁気ヘッド用基板
１２ａ、１２ａ’、１２ｂ 支持基板
１２ｈ、１２ｈ’ 貫通孔
１３ａ、１３ａ’、１３ｂ、１３ｂ’、１３ｃ、１３ｃ’、１３ｄ 接着層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッド用複合基板およびそれを用いた磁気ヘッドスライダーの製造方法に関し、特に、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクに搭載される磁気ヘッドスライダーは、記録密度の向上とともに小型・軽量化が望まれている。
【０００３】
磁気ヘッドスライダーは、現在、図８に示すようなプロセスで製造されている。
【０００４】
まず、図８（ａ）に示すように、磁気ヘッド用基板９１を用意する。磁気ヘッド用基板９１としては、耐摩耗性に優れたＡｌＴｉＣが広く用いられているが、サファイヤや多結晶ＳｉＣが用いられることもある。ＡｌＴｉＣ基板（ウエハ）は、良く知られているように、高温高圧焼結技術であるホットプレス法を用いて製造され、表面は平坦かつ平滑（表面粗度が５ｎｍ以下）に仕上げられる。磁気ヘッド用基板９１の厚さが磁気ヘッドスライダー９６のスライダー長となる（図８（ｅ）参照）。
【０００５】
次に、図８（ｂ）に示すように、磁気ヘッド用基板９１上に、フォトリソグラフィプロセスを用いて磁気回路を含む磁気ヘッド素子部９４が多数形成される。
【０００６】
その後、図８（ｃ）に示すように、棒状片（Ｒｏｗといわれる。）９１ｂに切断され、図８（ｄ）に示すように、棒状片９１ｂに浮上面加工が施される。
【０００７】
その後、図８（ｅ）に示すように、棒状片を切断し、複数の磁気ヘッドスライダー９６が得られる。磁気ヘッドスライダー９６の長さ（スライダー長）ａは例えば１．２ｍｍ、幅ｂは例えば１．０ｍｍ、厚さｃは例えば０．３ｍｍである。
【０００８】
磁気ヘッドスライダー９６の長さａは、薄膜磁気ヘッドの登場により４．０ｍｍから２．０ｍｍへと短くなり、近年では更に薄型化が進行しており、１．２ｍｍおよび０．８ｍｍのスライダー長が主流となっている。また、０．５ｍｍのスライダー長の磁気ヘッドスライダーも検討されてきている。
【０００９】
磁気ヘッドスライダー９６の長さａは、上述したように、磁気ヘッド用基板９１の厚さに相当するので、スライダー長を小さくするためには、磁気ヘッド用基板９１の厚さを小さくする必要がある。
【００１０】
しかしながら、磁気ヘッド用基板９１の厚さが１．２ｍｍ未満になると、磁気ヘッド素子部９４を形成するための、金属膜（例えば、パーマロイ）の形成時の応力または熱により、磁気ヘッド用基板９１が大きく変形するという問題がある。磁気ヘッド用基板９１の変形量は、磁気ヘッド用基板９１の厚さが小さくなればなるほど大きくなり、歩留まりが大きく低下する。
【００１１】
これの問題を回避するために、スライダー長ａが０．８ｍｍの磁気ヘッドスライダーを製造する場合であっても、厚さが１．２ｍｍまたは２．０ｍｍの磁気ヘッド用基板９１が用いられており、所定のスライダー長を得るために、磁気ヘッドスライダーの製造プロセスの最終工程で、磁気ヘッド素子部９４をテープ等で保護した状態で、磁気ヘッドスライダー（磁気ヘッド用基板）の裏面を研削（研磨）している。
【００１２】
なお、技術分野が異なるが、半導体チップの製造方法において、半導体基板の補強のために支持基板を貼り合わせる技術が知られている（特許文献１−３）。しかしながら、半導体分野で用いられている、上記特許文献に開示されている支持基板を転用しても、磁気ヘッド用基板との熱膨張係数の違い等による応力の問題を解決することができない。
【特許文献１】特開２００２−２５９４８号公報
【特許文献２】特開２００２−３７３８７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１８３６８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーを従来よりも効率良く製造できる製造方法およびそれを実現するための新規な磁気ヘッド用複合基板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の磁気ヘッド用複合基板は、厚さが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板と、前記磁気ヘッド用基板と熱膨張係数が同等の支持基板とを備えることを特徴とする。
【００１５】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板および前記支持基板の材料は、ＡｌＴｉＣ、サファイヤおよび多結晶ＳｉＣからなる群から選択される。特に、ＡｌＴｉＣが好ましい。
【００１６】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板の材料は同じである。
【００１７】
ある実施形態において、前記支持基板は貫通孔を有し、前記支持基板の前記貫通孔の側面および前記貫通孔内に露出された前記磁気ヘッド用基板の表面に接触する接着層を更に備える。
【００１８】
ある実施形態において、前記接着層は、無機材料、金属材料または樹脂材料で形成されている。
【００１９】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板とは互いに直接接触している。
【００２０】
ある実施形態において、磁気ヘッド用複合基板の厚さは１．２ｍｍまたは２．０ｍｍである。
【００２１】
ある実施形態において、前記磁気ヘッド用基板の表面と裏面の表面粗度は、何れも５ｎｍ以下である。支持基板の表面と裏面の表面粗度も何れも５ｎｍ以下であることが好ましい。磁気ヘッド用基板も支持基板も、表面と裏面の表面粗度は同程度であることが好ましい。表面粗度は、例えばＲａ（算術平均粗さ）で表され、裏面のＲａ／表面のＲａは、０．３〜３の範囲内であることが好ましい。
【００２２】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上記のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板を用意する工程（ａ）と、前記磁気ヘッド用複合基板の前記磁気ヘッド用基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて磁気ヘッド素子部の一部を形成する工程（ｂ）と、前記工程（ｂ）の後で、前記支持基板を前記磁気ヘッド用基板から分離する工程（ｃ）とを包含することを特徴とする。
【００２３】
ある実施形態において、前記工程（ａ）は、前記工程（ｃ）で分離された前記支持基板を用いて、前記磁気ヘッド用複合基板を作製する工程を包含する。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーを従来よりも効率良く製造できる製造方法およびそれを実現するための新規な磁気ヘッド用複合基板が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、図面を参照して、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板およびそれを用いた磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明する。
【００２６】
図１（ａ）〜（ｄ）は、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板１０ａ−１０ｄの模式的な断面図である。なお、磁気ヘッド用複合基板の平面形状は、典型的には円又は矩形（正方形を含む）である。
【００２７】
図１（ａ）に、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板１０ａの模式的な断面図を示す。図１（ａ）に示す磁気ヘッド用複合基板１０ａは、厚さａが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板１１ａと、磁気ヘッド用基板と熱膨張係数が同等の支持基板１２ａとを備える。磁気ヘッド用基板１１ａの厚さａは、磁気ヘッドスライダーのスライダー長にあわせて、例えば、０．８ｍｍまたは０．５ｍｍとする。また、磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体の厚さａ0は、既存の磁気ヘッドスライダーの製造設備に合わせて、例えば、２．０ｍｍまたは１．２ｍｍに設定すれば、既存の設備をそのまま用いることが出来るという利点が得られる。例えば、露光装置の場合、焦点を合わせることができる範囲は、０．２ｍｍ程度であり、厚さが２ｍｍの磁気ヘッド用基板に用いていた露光装置を用いて厚さ０．８ｍｍの磁気ヘッド用基板を露光することはできず、大幅な装置の改造が必要になる。また、磁気ヘッドスライダー製造プロセスの装置（例えば、基板保持キャリア、ローダー）も、磁気ヘッド用基板の重さ等に合わせて改造する必要が生じる。
【００２８】
磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ａの材料は、ＡｌＴｉＣ（アルミナ−炭化チタンの複合材）、サファイヤおよび多結晶ＳｉＣからなる群から選択され、特に、ＡｌＴｉＣが好ましい。磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａの材料は同じであることが好ましい。
【００２９】
例えば、磁気ヘッド用基板１１ａの材料がＡｌＴｉＣの場合、支持基板１２ａの材料もＡｌＴｉＣであることが好ましい。更に、熱膨張係数を同等（差が±３０％以内)にするために、同程度の組成範囲であることが望ましい。例えば、磁気ヘッド用基板１１ａのアルミナと炭化チタンとの配合比が７：３の場合、支持基板１２ａのアルミナと炭化チタンとの配合比も７：３の配合比であることが好ましい。更に、その配合比の差が５ｗｔ％以下であることが好ましい。このことにより、熱が付加される工程において、熱膨張係数の差による磁気ヘッド用複合基板の変形を抑制することができる。
【００３０】
また、支持基板１２ａに磁気ヘッド用基板１１ａと同材質のものを用いることにより、既存の製造設備、製造プロセス、各工程の条件を、そのまま適用できるという利点も得られる。
【００３１】
さらに、支持基板１２ａとしてＡｌＴｉＣ基板を用いると、ＡｌＴｉＣは良導体であるので、支持基板１２ａの表面に電荷が溜まることがなく、パーティクルの吸着も少なくすることができる。このパーティクルは、磁気ヘッド製造プロセスにおいて歩留まりを低下させる一因である。
【００３２】
磁気ヘッド用基板１１ａの表面（上面）と裏面（下面）の表面粗度は、何れも５ｎｍ以下であることが好ましい。表面粗度は、例えばＲａ（算術平均粗さ）で表され、裏面のＲａ／表面のＲａは、０．３〜３の範囲内であることが好ましく、表面と裏面の表面粗度は同程度（差が±３０％以内)であることが更に好ましい。磁気ヘッド用基板１１ａの表面と裏面とを同じ加工条件で仕上げることにより、加工変質層の差による磁気ヘッド用基板１１ａの変形を抑制することができる。
【００３３】
図２（ａ）および（ｂ）に支持基板１２ａの構造を模式的に示す。図２（ａ）は、支持基板１２ａの平面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）の２Ｂ−２Ｂ’線に沿った断面図である。支持基板１２ａの表面（上面）と裏面（下面）の表面粗度も、磁気ヘッド用基板１１ａと同様に、何れも５ｎｍ以下であることが好ましく、裏面のＲａ／表面のＲａは、０．３〜３の範囲内であることが好ましく、表面と裏面の表面粗度は同程度（差が±３０％以内)であることが更に好ましい。
【００３４】
支持基板１２ａは、図２（ａ）および（ｂ）に示すように複数の貫通孔１２ｈを有している。支持基板１２ａの外形は磁気ヘッド用基板１１ａと同じで同じ大きさである。各貫通孔１２ｈは円形で、直径は１ｍｍ〜１０ｍｍ程度である。貫通孔１２ｈの直径や密度（単位面積あたりの貫通孔１２ｈの数）は、接着層１３ａによる接着力を考慮して適宜設定され得る。また、貫通孔１２ｈの形状も適宜変更され得る。ただし、貫通孔１２ｈが円形の場合、密着力のバランスを考えると、少なくとも３個以上の貫通孔１２ｈを設けることが好ましい。
【００３５】
支持基板１２ａに代えて、図３（ａ）および（ｂ）に示す支持基板１２ａ’を用いることもできる。図３（ａ）は、支持基板１２ａ’の模式的な平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。支持基板１２ａ’は、十字状の貫通孔１２ｈ’を有している。もちろん、貫通孔１２ｈ’に代えて、複数の直線状の貫通孔を形成しても良い。
【００３６】
接着層１３ａによって、十分な接着力が得られる範囲であれば、上記の例に限られず、貫通孔１２ｈの大きさ、形状、密度を変更しても良い。
【００３７】
磁気ヘッド用複合基板１０ａは、支持基板１２ａの貫通孔１２ｈの側面および貫通孔１２ｈ内に露出された磁気ヘッド用基板１１ａの表面に接触する接着層１３ａを更に備えている。接着層１３ａは、例えば、無機材料、金属材料または樹脂材料で形成されている。接着層１３ａの厚さは比較的小さく、支持基板１２ａの貫通孔１２ｈを埋めることはなく、貫通孔１２ｈの側面および貫通孔１２ｈ内に露出された磁気ヘッド用基板１１ａの表面にだけ接触している。後述するように、薄膜堆積法で、無機材料または金属材料を用いて比較的薄い接着層１３ａを形成するとこのような構造が得られる。
【００３８】
接着層１３ａは、薄膜磁気ヘッドスライダーの製造工程で要求される耐熱性および耐薬品（ＫＯＨ／ＮａＯＨ）を有することが好ましい。金属材料や無機材料を用いると、優れた耐熱性（例えば２５０℃以上）を得ることができる。また、樹脂材料を用いると、成膜が容易であるという利点が得られる。耐熱性（例えば１２０℃以上）および耐薬品性の観点から、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの熱硬化性樹脂を好適に用いることができる。１２０℃程度の耐熱性であれば、液状のアクリル系接着剤を使用することができる。この接着剤はせん断力により容易に支持基板１１ａを分離することができる。
【００３９】
磁気ヘッド用複合基板１０ａにおいて、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとは互いに直接接触している。このような構成を採用すると、磁気ヘッド用複合基板１０ａの厚さの寸法精度が高く、また、磁気ヘッド用複合基板１０ａ全体が、導電性と高熱伝導性を有するので、さらに歩留まり良く製造することができる。
【００４０】
図１（ｂ）に、本発明による実施形態の他の磁気ヘッド用複合基板１０ｂの模式的な断面図を示す。磁気ヘッド用複合基板１０ｂは、支持基板１２ａが有する貫通孔１２ｈを埋めるように接着層１３ｂが形成されている点で、図１（ａ）に示した磁気ヘッド用複合基板１０ａと異なる。磁気ヘッド用複合基板１０ａと同様の構成で、厚い接着層１３ｂを形成すると、このような構造が得られる。磁気ヘッド用複合基板１０ｂは、上記磁気ヘッド用複合基板１０ａと同様の利点を有している。
【００４１】
図１（ｃ）に、本発明による実施形態のさらに他の磁気ヘッド用複合基板１０ｃの模式的な断面図を示す。磁気ヘッド用複合基板１０ｃは、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとの間にも接着層１３ｃが存在している点で、図１（ａ）に示した磁気ヘッド用複合基板１０ａと異なる。この構造は、後述するように、樹脂材料を用いて接着層１３ｃを形成する方法を採用した場合に得られる。磁気ヘッド用複合基板１０ｃにおいては、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとの間に接着層１３ｃの一部が介在するので、寸法安定性や、導電性、熱伝導性の点で、先の磁気ヘッド用複合基板１０ａおよび１０ｂに劣るが、製造が容易であるという利点が得られる。接着層１３ｃを形成する樹脂材料として、導電性および熱伝導性に優れた材料を選ぶことが好ましいのは言うまでも無い。また、ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとの間に存在する接着層１３ｃの厚さは１μｍ以下であることが好ましい。
【００４２】
また、樹脂材料を用いて接着層１３ｄを形成すると、図１（ｄ）に示す磁気ヘッド用複合基板１０ｄを得ることができる。磁気ヘッド用複合基板１０ｄの支持基板１２ｂは先の例とは異なり、貫通孔を有さず、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ｂとは接着層１３ｄを間に介して互いに接着されている。接着層１３ｄを形成する樹脂材料は、導電性および熱伝導性に優れた材料を選ぶことが好ましく、接着層１３ｄの厚さは１μｍ以下であることが好ましい。また、磁気ヘッド用複合基板１０ｄのように、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ｂとを全面で接着すると、支持基板１２ｂを磁気ヘッド用基板１１ａから剥離（分離）し難い。そこで、図１（ｄ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ｂの両方の接着層１３ｄ側に面取り部１５を設けることが好ましい。面取り部１５の形態は、直線であっても曲線であってもよい。面取り部１５に先端の尖った治具をひっかけることにより、容易に剥離させることができる。必要に応じて加熱し、樹脂の接着強度を低下させた状態で剥離してもよい。このとき、樹脂のガラス転移温度付近まで加熱することが好ましい。
【００４３】
次に、図４〜図７を参照して、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板の製造方法および磁気ヘッドスライダーの製造法を説明する。
【００４４】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、上述した磁気ヘッド用複合基板を用意する工程と、磁気ヘッド用複合基板の磁気ヘッド用基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて磁気ヘッド素子部の一部を形成する工程と、その後で、支持基板を磁気ヘッド用基板から分離する工程とを包含する。本発明によると、分離された支持基板を再利用して、磁気ヘッド用複合基板を作製することができるので、材料の無駄が無い。即ち、従来の製造方法のように、磁気ヘッド用基板の一部（スライダー長よりも厚い部分）を研削（研磨）によって除去する必要がない。また、研削加工によって、加工歪みが生じることもない。
【００４５】
まず、図４から図６を参照して、磁気ヘッド用複合基板１０ａ〜１０ｄの製造方法を説明する。
【００４６】
図４（ａ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａと、支持基板１２ａを用意する。磁気ヘッド用基板１１ａは、例えば、公知のホットプレス法を用いて製造されたＡｌＴｉＣ基板である。磁気ヘッド用基板１１ａの表面および裏面は、ともに表面粗度が５ｎｍ以下に仕上げられている。支持基板１２ａは、例えば、磁気ヘッド用基板１１ａと同様の方法で製造されたＡｌＴｉＣ基板である。加工精度の観点から、支持基板１２ａの表面および裏面も、表面粗度が５ｎｍ以下に仕上げられていることが好ましい。
【００４７】
上述したように、磁気ヘッド用基板１１ａの厚さａは、磁気ヘッドスライダーのスライダー長にあわせて、例えば０．８ｍｍとする。また、磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体の厚さａ0が、既存の磁気ヘッドスライダーの製造設備に合わせて、例えば２．０ｍｍとなるように、支持基板１２ａの厚さを１．２ｍｍに設定する。磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ａの平面形状は例えば円形であり、直径は例えば４インチまたは６インチである。これも既存の設備に合わせる。ここでは、支持基板１２ａとして、直径が１ｍｍの貫通孔１２ｈを１２２個、均等に形成したものを用いる。
【００４８】
次に、磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ａを洗浄し、脱脂およびパーティクルの除去を行う。
【００４９】
その後、図４（ｂ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを互いに直接接触させ、位置ずれしないように重ね合わせる。そのあと、支持基板１２ａの裏面側（磁気ヘッド用基板１１ａとは反対側）に接着層１３ａ’を形成する。
【００５０】
接着層１３ａ’は、例えば、スパッタ法で形成される。上記の互いに重ね合わされた磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとをスパッタ装置のチャンバー内にセットする。次いで、チャンバー内を減圧し、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを密着させる。
【００５１】
その後に、例えば、ターゲットパワー７．５ｋＷ、Ａｒガス圧２Ｐａ、バイアスボルテージ１５０Ｖで約３０μｍのアモルファスアルミナ膜を形成する。この膜厚は、磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを十分な強度で接着できるように設定する。
【００５２】
接着層１３ａ’は、アルミナ膜に限られず、後の分離工程で除去可能な膜であれば良い。例えば、無機材料、特にＳｉＯ2等の酸化物（燐酸等で除去可能）、Ｎｉ等の金属材料（塩酸等で除去可能）、無機系接着剤（燐酸等で除去可能）を好適に用いることができる。さらに、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂等の樹脂材料（剥離液により除去可能）を用いることもできる。樹脂材料を用いる場合は、コーティング法やディッピング法などで成膜することができる。必要に応じて、樹脂材料を溶剤で希釈しても良い。また、熱硬化性樹脂を用いる場合には、接着層１３ａ’を形成した後、熱硬化を行う。
【００５３】
ここでは、スパッタ法を使用して接着層１３ａ’を成膜する例を示したが、無機膜や金属膜の成膜には、ＣＶＤ法等の他の薄膜堆積法を用いてもよく、さらに、金属膜の成膜には、電気メッキ法や無電解メッキ法を用いてもよい。
【００５４】
次に、図４（ｃ）に示すように、接着層１３ａ’の内で、支持基板１２ａの貫通孔１２ｈの側面および貫通孔１２ｈ内に露出された磁気ヘッド用基板１１ａの表面に接触する部分以外の部分、すなわち、図４（ｃ）中の支持基板１２ａの最上面に位置する部分を、研磨により除去することが好ましい。支持基板１２ａの最上面に接着層１３ａ’が残存していると、磁気ヘッド素子部の形成工程で施される研磨工程において、十分な精度が得られないことがある。
【００５５】
次に、図５（ａ）および（ｂ）を参照して、磁気ヘッド用複合基板１０ｂの製造方法を説明する。
【００５６】
磁気ヘッド用複合基板１０ｂは、上述したように、支持基板１２ａが有する貫通孔１２ｈを埋めるように接着層１３ｂが形成されている点で、磁気ヘッド用複合基板１０ａと異なっている。上述と同様の成膜方法で、図５（ａ）に示すように、接着層１３ｂ’を厚く形成する。その後、図５（ｂ）に示すように、接着層１３ｂ’の内で、図５（ａ）中の支持基板１２ａの最上面に位置する部分を、研磨により除去することによって、接着層１３ｂを有する磁気ヘッド用複合基板１０ｂが得られる。樹脂材料を用いて接着層１３ｂを形成すると、磁気ヘッド用複合基板１０ｂを容易に得ることができる。
【００５７】
樹脂材料を用いて接着層を形成する場合、磁気ヘッド用複合基板１０ｃまたは１０ｄの構成を採用してもよい。
【００５８】
まず、図６（ａ）に示すように、磁気ヘッド用基板１１ａの表面（磁気ヘッド素子部を形成する面とは反対側の面）に樹脂材料からなる接着層１３ｃ’をコーティング法などにより形成する。その後、図６（ｂ）に示すように、接着層１３ｃ’を介して磁気ヘッド用基板１１ａ上に支持基板１２ａを重ね合わせ、樹脂材料を硬化することによって、接着層１３ｃを有する磁気ヘッド用複合基板１０ｃを得ることができる。
【００５９】
また、図６（ｃ）に示すように、貫通孔を有しない支持基板１２ｂを用いてもよい。すなわち、接着層１３ｄを介して磁気ヘッド用基板１１ａ上に支持基板１２ｂを重ね合わせ、樹脂材料を硬化することによって、接着層１３ｄを有する磁気ヘッド用複合基板１０ｄを得ることができる。
【００６０】
次に、図７（ａ）および（ｂ）を参照して、上述のようにして得られた磁気ヘッド用複合基板を用いた、磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明する。ここでは、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いる例を説明する。
【００６１】
図７（ａ）に示すように、磁気ヘッド用複合基板１０ａの表面に、磁気ヘッド素子部２４を形成する。磁気ヘッド素子部２４は、ＭＲ素子またはＧＭＲ素子を含み、磁気回路はフォトリソグラフィプロセスで形成される。
【００６２】
磁気ヘッド用複合基板１０ａは、従来の磁気ヘッド用基板と同じ厚さを有しており、且つ、（薄い接着層１３ａを除き）同じ材料で形成されているので、従来と同じ設備・装置を用いて、従来と同じプロセスで、磁気ヘッド素子部２４を形成することができる。また、磁気ヘッド用複合基板１０ａは、上述したように、磁気ヘッド用基板１１ａと同じ材料から形成されている支持基板１２ａを有しているので、金属膜（例えば、パーマロイ）の形成時に、応力または熱により、磁気ヘッド用複合基板１０ａが変形することも抑制される。従って、磁気ヘッド素子部２４の一部を形成するためのフォトリソグラフィプロセスにおいても、十分な精度を得ることができる。すなわち、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いることによる歩留まりの低下はない。なお、磁気ヘッド素子部２４を覆うように保護膜を形成することが好ましい。保護膜（厚さは例えば１００ｎｍ〜５μｍ）は、例えば、アルミナを用いて形成される。
【００６３】
その後、図７（ｂ）に示すように、支持基板１２ａを磁気ヘッド用基板１１ａから分離する。この工程は、例えば、以下のように行われ得る。
【００６４】
磁気ヘッド用複合基板１０ａがアルミナから形成された接着層１３ａを有しているとき、燐酸（７０％）中に磁気ヘッド用複合基板１０ａを浸漬させ、アルミナを溶解させることによって、磁気ヘッド素子部２４が形成された磁気ヘッド用基板１１ａと支持基板１２ａとを分離する。なお、燐酸によって磁気ヘッド素子部２４が溶解しないように、磁気ヘッド素子部２４が燐酸に接触しないように、支持基板１２ａと接着層１３ａだけを燐酸に浸漬させる。接着層１３ａをＳｉＯ2などの無機酸化物で形成した場合にも、燐酸を用いて同様の方法で、分離することができる。
【００６５】
接着層１３ａの材料としてＮｉ等の金属を使用した場合は、塩酸により分離することができる。この場合、上述したように、磁気ヘッド素子部２４を保護するアルミナ膜を形成しておけば、アルミナは塩酸に対して安定なので、磁気ヘッド素子部２４が形成された磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体を塩酸中に浸漬しても良い。
【００６６】
また、接着層１３ａの材料として、エポキシ樹脂やポリイミド樹脂などの樹脂材料を使用した場合は、それぞれの樹脂材料に適した剥離液に浸漬することによって、分離することができる。言い換えると、剥離液によって除去可能な樹脂材料を用いればよい。アルカリ系の剥離液を用いる場合には、上述と同様に、磁気ヘッド素子部２４を保護するアルミナ膜を形成しておけば、磁気ヘッド素子部２４が形成された磁気ヘッド用複合基板１０ａの全体を剥離液中に浸漬しても良い。
【００６７】
支持基板１２ａを磁気ヘッド用基板１１ａから分離した後は、図８（ｃ）〜（ｅ）を参照して説明したように、磁気ヘッド用基板１１ａを棒状片に切断し、浮上面加工を施した後、個々の磁気ヘッドスライダーに切断すればよい。
【００６８】
ここでは、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いる例を説明したが、磁気ヘッド用複合基板１０ｂおよび１０ｃを用いる場合も、同様のプロセスで、磁気ヘッドスライダーを製造することができる。磁気ヘッド用複合基板１０ａ〜１０ｃは、支持基板１２ａが貫通孔１２ｈを有しているので、上述の燐酸や剥離液を用いたウェットプロセスによって、支持基板１２ａを磁気ヘッド用基板１１ａから効率的に分離することができる。
【００６９】
図１（ｄ）に示した磁気ヘッド用複合基板１０ｄの支持基板１２ｂは貫通孔を有しないので、ウェットプロセスでは分離に時間がかかる。従って、上述したように、磁気ヘッド用基板１１ａおよび支持基板１２ｂの端部の面取り部１５を利用して機械的に剥離することが好ましい。
【００７０】
本発明の磁気ヘッドスライダーの製造方法によると、スライダー長が１．２ｍｍ未満の磁気ヘッドスライダーを従来よりも効率良く製造できる。また、本発明によると分離された支持基板１２ａまたは１２ｂを再利用して、磁気ヘッド用複合基板１０ａ〜１０ｄを作製することができるので、材料の無駄が無くなる。
【産業上の利用可能性】
【００７１】
本発明は、磁気ヘッド用複合基板およびそれを用いた磁気ヘッドスライダーの製造方法に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は、本発明による実施形態の磁気ヘッド用複合基板１０ａ−１０ｄの模式的な断面図である。
【図２】（ａ）は、支持基板１２ａの模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）の２Ｂ−２Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。
【図３】（ａ）は、支持基板１２ａ’の模式的な平面図であり、（ｂ）は（ａ）の３Ｂ−３Ｂ’線に沿った模式的な断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ａの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ｂの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ｃおよび１０ｄの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は、磁気ヘッド用複合基板１０ａを用いた、磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明するための模式的な断面図である。
【図８】従来の磁気ヘッドスライダーの製造方法を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 磁気ヘッド用複合基板
１１ａ 磁気ヘッド用基板
１２ａ、１２ａ’、１２ｂ 支持基板
１２ｈ、１２ｈ’ 貫通孔
１３ａ、１３ａ’、１３ｂ、１３ｂ’、１３ｃ、１３ｃ’、１３ｄ 接着層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
厚さが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板と、前記磁気ヘッド用基板と熱膨張係数が同等の支持基板とを備える、磁気ヘッド用複合基板。
【請求項２】
前記磁気ヘッド用基板および前記支持基板の材料は、ＡｌＴｉＣ、サファイヤおよび多結晶ＳｉＣからなる群から選択される、請求項１に記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項３】
前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板の材料は同じである、請求項１または２に記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項４】
前記支持基板は貫通孔を有し、
前記支持基板の前記貫通孔の側面および前記貫通孔内に露出された前記磁気ヘッド用基板の表面に接触する接着層を更に備える、請求項１から３のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項５】
前記接着層は、無機材料、金属材料または樹脂材料で形成されている、請求項４に記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項６】
前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板とは互いに直接接触している、請求項１から５のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項７】
厚さが１．２ｍｍまたは２．０ｍｍである、請求項１から６のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項８】
前記磁気ヘッド用基板の表面と裏面の表面粗度は、何れも５ｎｍ以下である、請求項１から７のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板を用意する工程（ａ）と、
前記磁気ヘッド用複合基板の前記磁気ヘッド用基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて磁気ヘッド素子の一部を形成する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）の後で、前記支持基板を前記磁気ヘッド用基板から分離する工程（ｃ）と
を包含する、磁気ヘッドスライダーの製造方法。
【請求項１０】
前記工程（ａ）は、前記工程（ｃ）で分離された前記支持基板を用いて、前記磁気ヘッド用複合基板を作製する工程を包含する、請求項９に記載の磁気ヘッドスライダーの製造方法。
【請求項１】
厚さが１．２ｍｍ未満の磁気ヘッド用基板と、前記磁気ヘッド用基板と熱膨張係数が同等の支持基板とを備える、磁気ヘッド用複合基板。
【請求項２】
前記磁気ヘッド用基板および前記支持基板の材料は、ＡｌＴｉＣ、サファイヤおよび多結晶ＳｉＣからなる群から選択される、請求項１に記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項３】
前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板の材料は同じである、請求項１または２に記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項４】
前記支持基板は貫通孔を有し、
前記支持基板の前記貫通孔の側面および前記貫通孔内に露出された前記磁気ヘッド用基板の表面に接触する接着層を更に備える、請求項１から３のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項５】
前記接着層は、無機材料、金属材料または樹脂材料で形成されている、請求項４に記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項６】
前記磁気ヘッド用基板と前記支持基板とは互いに直接接触している、請求項１から５のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項７】
厚さが１．２ｍｍまたは２．０ｍｍである、請求項１から６のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項８】
前記磁気ヘッド用基板の表面と裏面の表面粗度は、何れも５ｎｍ以下である、請求項１から７のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板。
【請求項９】
請求項１から７のいずれかに記載の磁気ヘッド用複合基板を用意する工程（ａ）と、
前記磁気ヘッド用複合基板の前記磁気ヘッド用基板にフォトリソグラフィプロセスを用いて磁気ヘッド素子の一部を形成する工程（ｂ）と、
前記工程（ｂ）の後で、前記支持基板を前記磁気ヘッド用基板から分離する工程（ｃ）と
を包含する、磁気ヘッドスライダーの製造方法。
【請求項１０】
前記工程（ａ）は、前記工程（ｃ）で分離された前記支持基板を用いて、前記磁気ヘッド用複合基板を作製する工程を包含する、請求項９に記載の磁気ヘッドスライダーの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１１８１０８（Ｐ２０１０−１１８１０８Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９０１５５（Ｐ２００８−２９０１５５）
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【出願人】（０００２２９１７３）日本タングステン株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１２日（２００８．１１．１２）
【出願人】（０００００５０８３）日立金属株式会社 (2,051)
【出願人】（０００２２９１７３）日本タングステン株式会社 (80)
【Ｆターム（参考）】
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