專利名稱：面形狀形成方法及其裝置、磁頭飛行面形成方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種面形狀形成方法及其裝置，特別是關(guān)于一種形成保護(hù)層并通過蝕刻方式形成面形狀的方法及其裝置。
背景技術(shù)：
磁盤驅(qū)動(dòng)裝置(HDD)包括形成有對(duì)磁盤進(jìn)行讀寫數(shù)據(jù)的磁頭元件部的磁頭。并且，在目前的磁盤驅(qū)動(dòng)裝置中，隨著記錄數(shù)據(jù)的高密度化，要求磁頭盡量接近磁盤表面，即對(duì)磁頭的低上浮化要求越來越高。
為了實(shí)現(xiàn)低上浮化，在磁頭飛行面上，利用磁盤旋轉(zhuǎn)時(shí)流入的空氣流產(chǎn)生適當(dāng)?shù)闹貕毫Χ纬梢?guī)定形狀的凹凸部。并且，近年來該飛行面的形狀越來越復(fù)雜化，其形成方法必備多個(gè)層次(多個(gè)循環(huán))的蝕刻操作。
例如，一般磁頭的飛行面形成方法如專利文獻(xiàn)1所揭示。參照?qǐng)D10說明其方法。首先，對(duì)多個(gè)磁頭排成一列的長(zhǎng)形條狀晶片實(shí)施規(guī)定的研磨加工后，涂布規(guī)定圖案的保護(hù)層(步驟S101)。接下來，進(jìn)行修復(fù)處理(步驟S102)、曝光(步驟S103)、顯像處理(步驟S104)。其次，進(jìn)行干蝕刻(步驟S105)。通過以上5個(gè)工序可形成1個(gè)層次。當(dāng)進(jìn)一步形成層次時(shí)，去除所述涂布的保護(hù)層后(步驟S106、步驟S107中否定判斷)，重復(fù)所述步驟S101至步驟S105的工序。由此，可形成具有多層次并復(fù)雜的凹凸形狀的飛行面。
專利文獻(xiàn)1日本特開平10-228617號(hào)公報(bào)盡管如此，在所述現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)的磁頭飛行面形成方法中，由于對(duì)涂布好的保護(hù)層進(jìn)行曝光、顯像，因此很難形成非常復(fù)雜的形狀，從而很難對(duì)應(yīng)今年來以及未來的越來越復(fù)雜化的飛行面形狀。
并且，形成各個(gè)層次時(shí)，對(duì)各自涂布的保護(hù)層獨(dú)立進(jìn)行曝光、顯像操作，因此，具有越來越增加飛行面的形成工序的傾向，增加磁頭制造時(shí)間，以及增加制造成本。并且，每次形成保護(hù)層時(shí)必須進(jìn)行曝光、顯像處理，使其位置搭配也很費(fèi)工，形成的飛行面形狀的精度也下降，以及進(jìn)而延長(zhǎng)制造時(shí)間。
進(jìn)而，需要準(zhǔn)備多個(gè)規(guī)定圖案的刻線(罩體)，因此增加制造成本。并且，在曝光處理中，保護(hù)層厚于結(jié)像面的焦點(diǎn)深度時(shí)，顯像后無法形成尖銳的保護(hù)層端面，并且，蝕刻后無法形成陡峭的凹凸部的壁面角度。從而，這樣的磁頭滑塊很難保持穩(wěn)定的飛行高度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供一種短時(shí)間、低成本的形成蝕刻對(duì)象的面形狀，并實(shí)現(xiàn)該形成的面形狀的高精度化。
本發(fā)明的一實(shí)施例相關(guān)的面形狀形成方法包括對(duì)蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層形成工序、以及對(duì)所述形成有保護(hù)層的蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻工序，其中，保護(hù)層形成工序中，對(duì)蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面噴射保護(hù)層材料從而形成規(guī)定形狀的保護(hù)層。
并且，保護(hù)層形成工序通過油墨噴射方式或者泡沫噴射方式噴射保護(hù)層材料。此時(shí)，其特征在于，保護(hù)層形成工序以2pl(兆分之一升，pico liter)以下的噴射量噴射保護(hù)層材料。進(jìn)而，其特征在于，保護(hù)層形成工序以0.5pl(兆分之一升，pico liter)以下的噴射量噴射保護(hù)層材料。
并且，蝕刻工序后包括全部去除所述被形成的保護(hù)層的保護(hù)層去除工序。同時(shí)，在該保護(hù)層去除工序后重復(fù)進(jìn)行保護(hù)層形成工序與蝕刻工序。
根據(jù)所述發(fā)明，首先，利用油墨噴射方式或者泡沫噴射方式對(duì)蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面噴射微小的保護(hù)層材料(優(yōu)選的是2pl以下，最好是0.5pl以下)，從而描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層。其次，通過進(jìn)行蝕刻處理，未被保護(hù)層覆蓋的部位上形成凹部，蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面上可形成凹凸部。由此，不需要現(xiàn)有技術(shù)中形成保護(hù)層時(shí)的，對(duì)涂布在規(guī)定表面上的保護(hù)層進(jìn)行曝光、顯像處理等各種處理工序，從而可直接、高精度地形成保護(hù)層。從而，可縮短面形狀的形成工序，同時(shí)，可以通過重復(fù)進(jìn)行所述工序而高精度地形成復(fù)雜的凹凸部。并且，由于不必進(jìn)行所述曝光、顯像處理，因此，不需要刻線，從而可削減成本。進(jìn)而，不需要重復(fù)進(jìn)行蝕刻操作時(shí)的為了曝光、顯像而做的高精度的位置確定等處理，從而可縮短形成工序的處理時(shí)間。
并且，特別是，通過利用所述方法形成磁頭飛行面，從而可高精度地形成具有微小而復(fù)雜的凹凸形狀的飛行面。此時(shí)，可形成薄保護(hù)層，由此形成尖銳的保護(hù)層端面，從而蝕刻后可形成陡峭的凹凸部的壁面角度。由此，可實(shí)現(xiàn)磁頭飛行高度的穩(wěn)定化，并可提高利用該磁頭進(jìn)行讀寫的數(shù)據(jù)的可靠性。
所述方法還包括激光照射工序，其對(duì)通過所述蝕刻工序后進(jìn)行的其他保護(hù)層形成工序形成在所述蝕刻對(duì)象上的保護(hù)層材料照射激光并去除一部分保護(hù)層材料，從而形成新的規(guī)定形狀的保護(hù)層，該激光照射工序后，進(jìn)而包括蝕刻工序。此時(shí)，所述激光照射工序利用激光束熱分解保護(hù)層材料并去除。例如，利用激光束升華保護(hù)層材料并去除。
根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，對(duì)通過噴射方式形成在蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面上的保護(hù)層的不需要部位進(jìn)行激光束照射并加熱，并通過熱分解等作用去除不需要的保護(hù)層。由此，可形成規(guī)定形狀的保護(hù)層。并且，之后進(jìn)行蝕刻操作并形成面形狀。由此，可利用可高精度地進(jìn)行位置確定的激光束來形成規(guī)定形狀的保護(hù)層，從而可形成精度更高的面形狀。特別是去除形成在蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面上的，用于一次蝕刻操作的保護(hù)層的一部分，并可形成新的保護(hù)層形狀，因此，可實(shí)現(xiàn)保護(hù)層的有效利用，削減面形狀的形成成本，以及可縮短處理時(shí)間。
并且，本發(fā)明另一實(shí)施例相關(guān)的面形狀形成裝置包括對(duì)蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層形成裝置、以及對(duì)所述形成有保護(hù)層的蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻裝置，其中，保護(hù)層形成裝置包括對(duì)蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面噴射保護(hù)層材料從而形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層噴射裝置。
其中，所述保護(hù)層噴射裝置通過油墨噴射方式或者泡沫噴射方式噴射保護(hù)層材料。并且，該裝置包括全部去除形成在所述蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面上的保護(hù)層的保護(hù)層去除裝置。
并且，所述裝置包括激光照射裝置，其對(duì)形成在蝕刻對(duì)象上的保護(hù)層材料照射激光并去除一部分保護(hù)層材料，從而形成規(guī)定形狀的保護(hù)層。并且，該裝置包括控制保護(hù)層噴射裝置或者激光照射裝置的工作的控制裝置。該控制裝置記住表示相對(duì)蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面而形成的保護(hù)層的形狀的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)，同時(shí)，基于被記住的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)控制保護(hù)層噴射裝置或者激光照射裝置的工作從而形成保護(hù)層。
并且，該裝置包括可動(dòng)工作臺(tái)，其上放置蝕刻對(duì)象，同時(shí)，通過保護(hù)層噴射裝置或者激光照射裝置形成保護(hù)層時(shí)，該工作臺(tái)可沿著放置面移動(dòng)而設(shè)定蝕刻對(duì)象的位置。此時(shí)，保護(hù)層噴射裝置或者激光照射裝置隨著可動(dòng)工作臺(tái)的移動(dòng)動(dòng)作而移動(dòng)，并噴射保護(hù)層材料或者照射激光束。
并且，在本發(fā)明中，作為規(guī)定表面形成對(duì)象的蝕刻對(duì)象為磁頭，本發(fā)明提供使用所述面形狀形成裝置形成磁頭飛行面的磁頭飛行面形成裝置。
所述結(jié)構(gòu)的面形狀形成裝置或者磁頭的飛行面形成裝置也具有與所述面形狀形成方法相同的作用，因此可實(shí)現(xiàn)所述本發(fā)明的目的。并且，如上所述，設(shè)置可動(dòng)工作臺(tái)時(shí)，可提高保護(hù)層噴射動(dòng)作或者激光照射動(dòng)作的效率，可迅速且高精度地實(shí)現(xiàn)保護(hù)層形成處理。
并且，本發(fā)明提供一種磁頭，與磁盤相對(duì)的飛行面上形成的規(guī)定形狀的凸部的角(Corner)具有規(guī)定半徑。
特別是，優(yōu)選的，凸部的角落半徑設(shè)定為2～5nm。并且，該凸部的角落通過具有如上所述的噴射保護(hù)層而附著的工序的面形狀形成方法形成。由此，飛行面的凸?fàn)畈课坏慕锹渚哂形⑿“霃?，即，具有圓角，從而可提高磁頭的飛行特性。并且，如上所述，這樣的微小半徑通過利用油墨噴射等方式噴射并附著的保護(hù)層自動(dòng)形成，因此，如上所述，可以迅速且高精度地形成飛行面的形狀，同時(shí)，可形成具有良好飛行特性的磁頭。
本發(fā)明通過所述結(jié)構(gòu)具有現(xiàn)有技術(shù)中未有過的優(yōu)異效果，即，不需要現(xiàn)有技術(shù)中的曝光、顯像處理，并可簡(jiǎn)化面形狀的形成工序、縮短處理時(shí)間，以及降低制造成本，同時(shí)，可高精度地形成保護(hù)層，因此，即使復(fù)雜的形狀也可形成高精度的面形狀。


圖1為實(shí)施例1相關(guān)的飛行面形成裝置的結(jié)構(gòu)示意模塊圖。
圖2為表示實(shí)施例1相關(guān)的控制裝置結(jié)構(gòu)的功能模塊圖。
圖3(a)～(d)各自表示實(shí)施例1相關(guān)的形成飛行面時(shí)的狀態(tài)示意圖。
圖4(a)～(d)各自表示實(shí)施例1相關(guān)的形成飛行面時(shí)的狀態(tài)示意圖，其表示接著圖3的示意圖。
圖5為實(shí)施例1的動(dòng)作流程圖。
圖6為實(shí)施例2相關(guān)的飛行面形成裝置的結(jié)構(gòu)示意模塊圖。
圖7(a)～(d)各自表示實(shí)施例2相關(guān)的形成飛行面時(shí)的狀態(tài)示意圖。
圖8(a)～(d)各自表示實(shí)施例2相關(guān)的形成飛行面時(shí)的狀態(tài)示意圖，其表示接著圖7的示意圖。
圖9為實(shí)施例2的動(dòng)作流程圖。
圖10為實(shí)施例3相關(guān)的蝕刻時(shí)的狀態(tài)示意圖。
圖11為現(xiàn)有技術(shù)中形成飛行面的動(dòng)作流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的特征在于，對(duì)進(jìn)行蝕刻的蝕刻對(duì)象形成保護(hù)層時(shí)，對(duì)蝕刻對(duì)象直接噴射保護(hù)層材料，并描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層。并且，其特征在于，進(jìn)而，對(duì)被涂布的保護(hù)層的一部分照射激光束并去除對(duì)應(yīng)部位，從而描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層。
接下來，特別是作為形成面形狀的蝕刻對(duì)象，以一個(gè)在硬盤驅(qū)動(dòng)器(HDD)中對(duì)磁盤讀寫數(shù)據(jù)的磁頭為例，對(duì)為了蝕刻其飛行面(ABS面)而形成保護(hù)層的過程進(jìn)行說明。但是，利用本發(fā)明形成的表面不僅局限于磁頭的飛行面，并且，作為形成面形狀的對(duì)象的蝕刻對(duì)象也不僅局限于磁頭。

結(jié)合圖1至圖5所示，對(duì)本發(fā)明的第一實(shí)施例進(jìn)行說明。圖1為表示磁頭飛行面形成裝置的結(jié)構(gòu)的模塊圖。圖2為表示控制裝置結(jié)構(gòu)的功能模塊圖。圖3至圖4為表示形成磁頭飛行面時(shí)的狀態(tài)的說明圖。圖5為面形狀形成裝置的動(dòng)作流程圖。
如圖1所示，本發(fā)明相關(guān)的磁頭的飛行面形成裝置(面形狀形成裝置)包括對(duì)磁頭1噴射形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層材料A的油墨噴射裝置2(保護(hù)層噴射裝置(保護(hù)層形成裝置))，驅(qū)動(dòng)該油墨噴射裝置2并進(jìn)行位置確定的油墨噴射機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置3，對(duì)形成有保護(hù)層的磁頭1進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻裝置(圖未示)。并且，還包括形成保護(hù)層時(shí)，放置磁頭1，并沿著放置面驅(qū)動(dòng)而設(shè)定磁頭1的位置的工作臺(tái)5(可動(dòng)工作臺(tái))，驅(qū)動(dòng)該工作臺(tái)5的工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置6，控制油墨噴射裝置2的保護(hù)層噴射動(dòng)作之類的控制裝置4。該裝置進(jìn)一步包括全部去除形成在磁頭1上的不需要的保護(hù)層的保護(hù)層去除裝置(圖未示)。接下來，詳細(xì)說明各個(gè)結(jié)構(gòu)。
<磁頭>
磁頭1為在后可搭載在磁盤驅(qū)動(dòng)器而形成磁頭的蝕刻對(duì)象，如圖3(a)所示，其為具有規(guī)定厚度的矩形狀，其一端上形成有具備讀取數(shù)據(jù)用磁阻效應(yīng)元件M的磁頭元件部1A。其另一端稱磁頭滑塊部1B(本體部)。并且，對(duì)所述露出磁阻效應(yīng)元件M的磁頭1的一面進(jìn)行后述的形成保護(hù)層后的蝕刻處理，并且，通過重復(fù)進(jìn)行所述處理，從而形成對(duì)磁盤實(shí)現(xiàn)低飛行工作的，具有規(guī)定形狀的凹凸部(層次)的飛行面(ABS面)。從而，露出有該露出磁阻效應(yīng)元件M的表面(符號(hào)11所示的表面)面向上方而放置在工作臺(tái)5之上，并實(shí)行后述的各個(gè)工序。
<工作臺(tái)>
工作臺(tái)5上固定放置所述磁頭1。其次，用工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置6支撐該工作臺(tái)5，并使其可沿著放置面(X-Y平面上)移動(dòng)。從而，可移動(dòng)相對(duì)油墨噴射裝置2的磁頭1的X-Y平面上的位置。
并且，工作臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置6在磁頭1上形成保護(hù)層時(shí)，受后述的控制裝置4的控制，并驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)5的位置。此時(shí)，其對(duì)應(yīng)油墨噴射裝置2噴射的保護(hù)層材料A而移動(dòng)，因此，其可對(duì)應(yīng)所形成的保護(hù)層形狀而移動(dòng)。例如，優(yōu)選的，可按照10mm/s以上的速度移動(dòng)，并具有2μm以下的位置刻度。
<油墨噴射裝置>
油墨噴射裝置2是利用油墨噴射方式噴射保護(hù)層材料A的裝置，其被油墨噴射機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置3支撐，其對(duì)應(yīng)控制裝置4的控制命令噴射保護(hù)層材料A。此時(shí)，如后述，基于控制裝置4預(yù)先輸入的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)而控制，因此，控制其移動(dòng)到按所定形狀描畫保護(hù)層所需的位置，同時(shí)，控制保護(hù)層材料A的噴射動(dòng)作。
并且，如上所述，對(duì)應(yīng)于該油墨噴射裝置2的動(dòng)作，工作臺(tái)5的動(dòng)作也受控制裝置4的控制。即，通過協(xié)同操作油墨噴射裝置2與工作臺(tái)5，從而可使油墨噴射裝置2相對(duì)磁頭1的保護(hù)層形成部位迅速移動(dòng)到基于保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)的位置，并可迅速且高精度地描畫出保護(hù)層。
在此，油墨噴射裝置2設(shè)定為可按照10mm/s以上的速度移動(dòng)，并具有2μm以下的位置刻度為佳。并且，保護(hù)層材料A的噴射周期為10KHz以上，一次(一滴)噴射量為2pl(兆分之一升(pico liter))以下為佳。進(jìn)一步，其噴射量為0.5pl以下為佳。并且，在本實(shí)施例中，作為所噴射的保護(hù)層材料A推薦使用對(duì)后述蝕刻裝置的干蝕刻強(qiáng)硬，并且，可噴射如上所述的微小量的材料。例如，使用以分子量小的EL(乙荃乳酸(エチルラクテ一ト))為溶媒的苯乙烯類樹脂為佳。或者，也可以利用以PGMEA(丙二醇一甲(monomethyl)乙酸乙酯)為溶媒的苯乙烯類樹脂。但是，作為保護(hù)層材料不僅局限于上述材料。
由此，油墨噴射裝置2噴射保護(hù)層材料A并描畫保護(hù)層，從而可形成厚度為3～6μm的保護(hù)層，其比現(xiàn)有的通過曝光、顯像處理形成的厚度為10～20μm的保護(hù)層薄很多，從而蝕刻后可形成陡峭的凹部壁面。
在本實(shí)施例中，例舉了用油墨噴射裝置2向磁頭1噴射保護(hù)層材料A的場(chǎng)合，但是并不局限于此，也可以取代油墨噴射裝置2而使用泡沫噴射方式噴射保護(hù)層材料A的裝置進(jìn)行保護(hù)層的形成。進(jìn)而，不僅局限于上述方式，利用具有其他結(jié)構(gòu)的，通過噴射保護(hù)層材料A從而可描畫出保護(hù)層的裝置也可。
<控制裝置>
控制裝置4包括CPU等計(jì)算裝置41，以及可重復(fù)寫入并可保存被記憶的數(shù)據(jù)的ROM等記憶裝置45。并且，該記憶裝置45上形成有，記住在磁頭1上用上述油墨噴射裝置2描畫的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46。該保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)是預(yù)先由操作者記入，并相對(duì)磁頭1的飛行面進(jìn)行蝕刻處理的每個(gè)層次(每個(gè)循環(huán))包含不同的形狀數(shù)據(jù)。例如，形成圖3、4所示形狀的飛行面時(shí)，如后所述，進(jìn)行各蝕刻處理之前，為了描畫出圖3(b)與圖4(a)所示形狀(網(wǎng)格狀)，記入兩個(gè)圖案相關(guān)的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)。
并且，計(jì)算裝置41包括通過預(yù)先規(guī)定的程序控制油墨噴射裝置2的動(dòng)作的油墨噴射機(jī)控制處理部42，以及控制工作臺(tái)5的動(dòng)作的工作臺(tái)控制處理部43。油墨噴射機(jī)控制處理部42從保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46讀取當(dāng)前工序需要的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)，并向油墨噴射機(jī)驅(qū)動(dòng)裝置3傳達(dá)指令使其在放置在工作臺(tái)5上的磁頭1的飛行面上形成規(guī)定形狀的保護(hù)層。由此，油墨噴射裝置2向X、Y、Z方向移動(dòng)，并噴射保護(hù)層材料A，從而形成規(guī)定形狀的保護(hù)層。并且，工作臺(tái)控制處理部43與上述油墨噴射機(jī)控制處理部42協(xié)同工作，并使油墨噴射裝置2可描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層而在X-Y平面上移動(dòng)放置在工作臺(tái)上的磁頭1的位置。由此，使油墨噴射裝置2的移動(dòng)盡可能少，并迅速進(jìn)行描畫處理，同時(shí)，可抑制油墨噴射裝置2的消耗。
<其他構(gòu)成>
接下來，對(duì)圖未示的蝕刻裝置進(jìn)行說明。該蝕刻裝置是對(duì)上述用油墨噴射裝置2進(jìn)行保護(hù)層描畫操作了的磁頭1，對(duì)該未描畫保護(hù)層的部位進(jìn)行蝕刻操作的裝置。例如，蝕刻裝置對(duì)磁頭1照射離子束，并進(jìn)行叫做離子束蝕刻的干蝕刻操作。但是，蝕刻裝置也可以通過其他任何方法進(jìn)行蝕刻操作。
并且，保護(hù)層去除裝置(圖未示)全部去除上述磁頭1上形成的不需要的保護(hù)層。例如，完成各階段(各循環(huán))的蝕刻操作，從而形成下階段保護(hù)層之前去除保護(hù)層。
接下來，結(jié)合圖3至圖5說明利用磁頭飛行面形成裝置進(jìn)行的飛行面形成方法(面形狀形成方法)。圖3至圖4表示在磁頭1的飛行面上形成具有凹凸部的飛行面形狀的工序中的飛行面形狀。即，在各個(gè)示意圖中，上部視圖表示各個(gè)階段上的磁頭1的飛行面的平面圖，下部視圖表示其中央剖視圖。并且，圖5表示相關(guān)的磁頭飛行面形成裝置的動(dòng)作流程圖。
首先，控制裝置4的油墨噴射機(jī)控制處理部42及工作臺(tái)控制處理部43從保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46中讀取保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)(步驟S1)，并基于該數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)油墨噴射裝置2與工作臺(tái)5，并從油墨噴射裝置2噴射保護(hù)層材料A，從而描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層(步驟S2，保護(hù)層形成工序)。例如，在第一循環(huán)中，在圖3(a)所示的平坦的磁頭1飛行面(符號(hào)11所示)上形成圖3(b)所示的網(wǎng)格狀保護(hù)層A1。
接下來，利用蝕刻裝置(圖未示)對(duì)形成有保護(hù)層A1的磁頭1飛行面進(jìn)行干蝕刻操作(步驟S3，蝕刻工序)。則，如圖3(c)所示，未形成有保護(hù)層A1的部位被侵蝕，并形成符號(hào)12所示的規(guī)定深度的凹部。其次，利用保護(hù)層去除裝置(圖未示)去除形成在磁頭1上的保護(hù)層A1(步驟S4，保護(hù)層去除工序)。由此，磁頭1上的符號(hào)11所示的飛行面部位高出，并形成符號(hào)12所示的層次(凹狀)(參照?qǐng)D3(d))，結(jié)束第一循環(huán)。
其次，想再形成一個(gè)層次(凹凸形狀)時(shí)(在步驟S5中否定判斷)，進(jìn)行第二循環(huán)的保護(hù)層形成工序以及蝕刻工序。具體來講，與上述操作相同，基于從保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46中讀取的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)中包含的第二循環(huán)的保護(hù)層形狀，移動(dòng)油墨噴射裝置2與工作臺(tái)5，并從油墨噴射裝置2噴射保護(hù)層材料A，從而描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層(步驟S2，保護(hù)層形成工序)。在本實(shí)施例的第二循環(huán)中形成圖4(a)所示的網(wǎng)格狀保護(hù)層A2。
接下來，利用蝕刻裝置(圖未示)對(duì)形成有保護(hù)層A2的磁頭1飛行面進(jìn)行干蝕刻操作(步驟S3，蝕刻工序)。則，如圖4(b)、(c)所示，未形成有保護(hù)層A2的部位被侵蝕規(guī)定高度。在圖4(b)中點(diǎn)劃線所示形狀表示蝕刻前的飛行面位置。由此，蝕刻前具有符號(hào)11所示高度的面成為具有符號(hào)12所示的較低高度的層次，進(jìn)而，蝕刻前具有符號(hào)12所示高度的面成為具有符號(hào)13所示的更低高度的層次。但是，第二循環(huán)中形成的符號(hào)12所示的高度并不一定相同于在第一循環(huán)中形成的符號(hào)12所示的高度。例如，因各循環(huán)的時(shí)刻處理時(shí)間的不同，其高度也可能不同。
其次，利用保護(hù)層去除裝置(圖未示)去除形成在磁頭1上的保護(hù)層A1(步驟S4，保護(hù)層去除工序)。由此結(jié)束飛行面的形成操作(在步驟S5中肯定判斷)。
由此，如圖4(d)所示，磁頭1的飛行面具有符號(hào)11所示部位最高、符號(hào)12所示部位具有較低層次(凹部)，進(jìn)而，符號(hào)13所示部位具有最低層次(凹部)的形狀，從而形成具有兩個(gè)層次的飛行面。
如上所述，利用油墨噴射裝置2噴射微小的保護(hù)層材料A并描畫規(guī)定形狀的保護(hù)層，因此，可形成具有高精度的保護(hù)層，其次，通過蝕刻操作可提高所形成的飛行面的精度，從而可形成具有更復(fù)雜的凹凸部的飛行面。從而，不需要現(xiàn)有技術(shù)中的對(duì)每個(gè)循環(huán)的保護(hù)層進(jìn)行的曝光、顯像處理，從而可縮短形成工序。因此，不僅省略了以前的曝光、顯像處理等必要工序，同時(shí)，又省略了高精度的位置確定操作，從而可以更加縮短形成工序以及削減制造成本。
此時(shí)，可形成薄保護(hù)層，由此形成尖銳的保護(hù)層端面，從而通過蝕刻可形成陡峭的凹凸部的壁面角度。因此，可實(shí)現(xiàn)磁頭飛行高度的穩(wěn)定化，并可提高利用該磁頭進(jìn)行讀寫的數(shù)據(jù)的可靠性。
在上述過程中，例示了進(jìn)行兩個(gè)階段(兩個(gè)循環(huán))的蝕刻操作并形成具有兩個(gè)層次的場(chǎng)合，但是，還可以進(jìn)一步重復(fù)保護(hù)層形成工序、蝕刻工序、保護(hù)層去除工序，從而形成更復(fù)雜的飛行面形狀也可。
接下來，結(jié)合圖6至圖9對(duì)本發(fā)明的第二實(shí)施例進(jìn)行說明。圖6為表示磁頭飛行面形成裝置的結(jié)構(gòu)的模塊圖。圖7至圖8為表示形成磁頭飛行面時(shí)的狀態(tài)的說明圖。圖9為飛行面形成裝置的動(dòng)作流程圖。
本實(shí)施例相關(guān)的磁頭飛行面形成裝置是在上述實(shí)施例1說明的結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步包括對(duì)形成在磁頭1上的保護(hù)層照射激光束的激光照射裝置7、8(激光照射裝置)。與此相對(duì)應(yīng)地，所述控制裝置4的計(jì)算裝置41包括控制激光照射裝置7、8的動(dòng)作的激光照射控制處理部(圖未示)。
具體來講，如圖6所示，所述激光照射裝置7、8包括照射激光束的激光管7，以及支撐該激光管7并控制激光照射動(dòng)作的同時(shí)為了設(shè)定激光照射位置而移動(dòng)控制激光管7的激光驅(qū)動(dòng)裝置8。
并且，激光管7可輸出受激準(zhǔn)分子激光，并照射涂布(描畫)在磁頭1上的保護(hù)層，從而加熱一部分保護(hù)層并去除。與此相對(duì)應(yīng)地，涂布在磁頭1上的保護(hù)層材料是可通過激光束的加熱而被熱分解的材料，例如，由含有C、H、N的高分子材料構(gòu)成。具體來講，可利用如上所述的以EL(乙荃乳酸(エチルラクテ一ト))為溶媒的苯乙烯類樹脂，或者以PGMEA(丙二醇一甲(monomethyl)乙酸乙酯)為溶媒的苯乙烯類樹脂。并且，還可以通過激光束加熱并升華保護(hù)層的方式去除。此時(shí)，如同上述，作為保護(hù)層材料利用可被激光束升華的材料。進(jìn)而，利用激光束去除一部分保護(hù)層的處理并不局限于上述方式，還可以利用激光束的照射能量以及其他原理去除保護(hù)層。
并且，支撐激光管7的激光驅(qū)動(dòng)裝置8驅(qū)動(dòng)控制激光管7，例如，以0.1mm/s以上的速度沿著X-Y方向可移動(dòng)，并具有2μm以下的位置確定精度。并且，激光驅(qū)動(dòng)裝置8對(duì)應(yīng)于控制裝置4的控制指令，控制支撐激光管7的移動(dòng)與激光束照射，從而形成規(guī)定形狀的保護(hù)層，并且，向激光驅(qū)動(dòng)裝置8發(fā)出控制指令的形成在控制裝置4上的激光照射控制處理部(圖未示)與上述油墨噴射機(jī)控制處理部42相同，其從保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46讀取當(dāng)前工序需要的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)，并向激光驅(qū)動(dòng)裝置8傳達(dá)指令，從而使放置在工作臺(tái)5上的磁頭1的飛行面上形成規(guī)定形狀的保護(hù)層。此時(shí)，所輸出的驅(qū)動(dòng)指令，即，與激光管7的位置確定相關(guān)的控制指令對(duì)應(yīng)于放置作為激光束照射對(duì)象的磁頭1的工作臺(tái)5的動(dòng)作。即，控制其與工作臺(tái)控制處理部43協(xié)同工作而保持適當(dāng)?shù)奈恢?。由此，可以迅速且高精度地控制激光?的移動(dòng)動(dòng)作，從而可實(shí)現(xiàn)保護(hù)層形成處理的迅速化以及高精度化。
在本實(shí)施例中，所謂照射激光束而形成的保護(hù)層形狀，是指去除通過如上所述的油墨噴射裝置2描畫的保護(hù)層形狀的一部位而形成的形狀。具體來講，在第一循環(huán)利用油墨噴射裝置2描畫保護(hù)層并進(jìn)行蝕刻，直接利用所述保護(hù)層，并通過激光去除的其一部位，由此形成第二循環(huán)的保護(hù)層形狀。并且，在下面說明中，僅說明了第二循環(huán)的蝕刻處理為止，若進(jìn)行進(jìn)一步的蝕刻處理時(shí)，去除被形成的保護(hù)層的一部位，接下來的蝕刻操作中形成可利用的保護(hù)層形狀時(shí)，如同上述，可以通過照射激光束的方式，重復(fù)進(jìn)行保護(hù)層的形成操作。
接下來，結(jié)合圖7至圖9說明利用上述實(shí)施例2相關(guān)的磁頭飛行面形成裝置進(jìn)行的飛行面形成方法(面形狀形成方法)。圖7至圖8表示在磁頭1的飛行面上形成具有凹凸部的飛行面形狀的各個(gè)工序中的飛行面形狀。即，在各個(gè)示意圖中，上部視圖表示各個(gè)階段上的磁頭1的飛行面的平面圖，下部視圖表示其中央剖視圖。并且，圖9表示相關(guān)的磁頭飛行面形成裝置的動(dòng)作流程圖。
首先，控制裝置4的油墨噴射機(jī)控制處理部42及工作臺(tái)控制處理部43從保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46中讀取保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)(步驟S11)，并基于該數(shù)據(jù)移動(dòng)油墨噴射裝置12與工作臺(tái)5，并從油墨噴射裝置2噴射保護(hù)層材料A，從而描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層(步驟S12，保護(hù)層形成工序)。例如，在第一循環(huán)中，在圖7(a)所示的平坦的磁頭1飛行面(符號(hào)11所示)上形成圖7(b)所示的掛網(wǎng)狀保護(hù)層A1。
接下來，利用蝕刻裝置(圖未示)對(duì)形成有保護(hù)層A2的磁頭1飛行面進(jìn)行干蝕刻操作(步驟S13，蝕刻工序)。則，如圖7(c)所示，未形成有保護(hù)層A1的部位被侵蝕規(guī)定高度，并形成符號(hào)12所示的較低的層次(凹部)。由此，磁頭1的飛行面具有符號(hào)11所示部位最高、符號(hào)12所示部位較低的階段形狀(凹狀)。由此，結(jié)束第一循環(huán)。到此為止，與上述實(shí)施例1相同。
接下來，本實(shí)施例相關(guān)的第二循環(huán)的保護(hù)層形成操作中，用激光管7對(duì)上述剛形成的保護(hù)層A1照射激光，進(jìn)行去除不需要部位的操作(激光照射工序)。具體來講，基于從保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46中讀取的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)中包含的第二循環(huán)的保護(hù)層形狀，移動(dòng)激光管7與工作臺(tái)5，并激光管7照射激光束，從而形成規(guī)定形狀而去除保護(hù)層A1的一部位。例如，如圖7(c)所示，從保護(hù)層形狀A(yù)1中去除一部位，并形成圖7(d)所示形狀的保護(hù)層A1。即，圖7(d)的剖面圖所示的點(diǎn)劃線部位為利用激光束去除的保護(hù)層部位。
其次，利用蝕刻裝置(圖未示)對(duì)形成有圖8(a)所示形狀的保護(hù)層A1的磁頭1飛行面進(jìn)行干蝕刻(步驟S15，蝕刻工序)。則，如圖8(b)、(c)所示，未形成有保護(hù)層A1的部位被侵蝕規(guī)定高度。在圖8(b)中點(diǎn)劃線所示形狀表示蝕刻前的飛行面位置。由此，蝕刻前具有符號(hào)11所示高度的面成為具有符號(hào)12所示的較低高度的層次，進(jìn)而，蝕刻前具有符號(hào)12所示高度的面成為具有符號(hào)13所示的更低高度的層次，從而形成具有兩個(gè)層次的飛行面。但是，第二循環(huán)中形成的符號(hào)12所示的高度并不一定相同于在第一循環(huán)中形成的符號(hào)12所示的高度。例如，因各循環(huán)的時(shí)刻處理時(shí)間的不同，其高度也可能不同。
其次，利用保護(hù)層去除裝置(圖未示)去除形成在磁頭1上的保護(hù)層A1(步驟S16，保護(hù)層去除工序)，如圖8(d)所示，結(jié)束飛行面的形成操作。
通過上述操作，即，以高精度地激光束位置確定進(jìn)行激光照射，從而可形成高精度的規(guī)定形狀的保護(hù)層，并通過蝕刻操作可形成高精度的磁頭飛行面形狀。并且，特別是，可以去除剛描畫的保護(hù)層一部位而形成新的保護(hù)層形狀，從而可有效利用保護(hù)層，從而可降低蝕刻成本，以及縮短處理時(shí)間。
在此，以上說明中例示了通過兩個(gè)循環(huán)的蝕刻操作形成具有兩個(gè)層次的飛行面形狀的場(chǎng)合，但是，也可以進(jìn)行再次形成層次的蝕刻處理。此時(shí)，通過去除圖8(c)所示的保護(hù)層形狀的一部位從而形成新的保護(hù)層時(shí)，對(duì)該保護(hù)層照射如同上述的激光束并形成保護(hù)層。即，進(jìn)一步接著圖9的步驟S15進(jìn)行一次或者多次重復(fù)進(jìn)行步驟S14及步驟S15也可。
并且，上述例示中，去除油墨噴射裝置2描畫的保護(hù)層形狀的一部位，從而形成新的保護(hù)層形狀的場(chǎng)合，但是，也可以對(duì)特殊的涂布等方式形成在磁頭1上的保護(hù)層照射激光束，并去除該保護(hù)層的一部位而形成新的保護(hù)層形狀也可。即，通過圖9的步驟S13的干蝕刻結(jié)束第一循環(huán)后，去除整個(gè)保護(hù)層，其次，利用專用油墨噴射裝置2或者其他任意方法在磁頭1上涂布新的保護(hù)層，并對(duì)該保護(hù)層照射激光束(步驟S14)，并形成下一循環(huán)的保護(hù)層也可。
結(jié)合圖10說明本發(fā)明的實(shí)施例3。圖10A表示作為蝕刻對(duì)象的磁頭1上形成保護(hù)層時(shí)的狀態(tài)示意圖，圖10B表示蝕刻后的狀態(tài)示意圖。在下面說明了利用上述飛行面形成方法以及飛行面形成裝置形成磁頭飛行面的過程，但是，可以利用任意方法、裝置形成下面說明的磁頭形狀也可。
首先，如上所述，用油墨噴射裝置向磁頭1噴射保護(hù)層材料A，并描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層。則，如圖10A所示，保護(hù)層A的周圍，即，使保護(hù)層A的角(Corner)圓滑而涂布。其次，用蝕刻裝置對(duì)形成有保護(hù)層A的磁頭1飛行面進(jìn)行干蝕刻。則，如圖10B所示，未形成有保護(hù)層A的部位被侵蝕規(guī)定高度，并形成符號(hào)22所示的較低的層次(凹部)。即，飛行面上形成有符號(hào)21所示的凸部。此時(shí)，凸部21的周圍，即，符號(hào)21的角具有符號(hào)23所示的規(guī)定半徑的圓角。例如，形成尺寸為2～5nm的半徑(R)。
這樣，飛行面的凸部21的角上形成微小半徑，但是凸部21具有圓角，因此提高磁頭的飛行特性。特別是，凸部21的圓角半徑設(shè)定為2～5nm為佳，若，其尺寸為2～3nm則得到更好的飛行特性。并且，如上所述，通過利用油墨噴射等方式噴射并附著的保護(hù)層自動(dòng)形成上述半徑，因此，如上述實(shí)施例所說明，可迅速且高精度地形成飛行面的形狀，并且如本實(shí)施例所述，可以形成具有良好飛行特性的磁頭。并且，在磁頭折片組合或者硬盤驅(qū)動(dòng)器上搭載所述磁頭，從而可提高該硬盤驅(qū)動(dòng)器的性能。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明相關(guān)的面形狀形成裝置利用在形成磁頭飛行面的領(lǐng)域里，因此其具有產(chǎn)業(yè)上的可利用性。
權(quán)利要求
1.一種面形狀形成方法，其包括對(duì)蝕刻對(duì)象(Etching object)的規(guī)定表面形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層形成工序、以及對(duì)所述形成有保護(hù)層的蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻工序，其特征在于在所述保護(hù)層形成工序中，對(duì)所述蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面噴射保護(hù)層材料從而形成所述規(guī)定形狀的保護(hù)層。
2.如權(quán)利要求1所述的面形狀形成方法，其特征在于所述保護(hù)層形成工序通過油墨噴射方式(ink jet)或者泡沫噴射方式(bubble jet)噴射所述保護(hù)層材料。
3.如權(quán)利要求1或者2所述的面形狀形成方法，其特征在于所述保護(hù)層形成工序以2pl(兆分之一升，pico liter)以下的噴射量噴射所述保護(hù)層材料。
4.如權(quán)利要求3所述的面形狀形成方法，其特征在于所述保護(hù)層形成工序以0.5pl(兆分之一升，pico liter)以下的噴射量噴射所述保護(hù)層材料。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的面形狀形成方法，其特征在于所述蝕刻工序后包括全部去除所述被形成的保護(hù)層的保護(hù)層去除工序；同時(shí)，該保護(hù)層去除工序后，重復(fù)進(jìn)行所述保護(hù)層形成工序與所述蝕刻工序。
6.如權(quán)利要求5所述的面形狀形成方法，其特征在于所述方法包括激光照射工序，該工序?qū)υ谒鑫g刻工序后進(jìn)行的、另一所述保護(hù)層形成工序中形成在所述蝕刻對(duì)象上的保護(hù)層材料照射激光并去除一部分保護(hù)層材料，從而形成新的規(guī)定形狀的保護(hù)層；該激光照射工序后，進(jìn)一步包括所述蝕刻工序。
7.如權(quán)利要求6所述的面形狀形成方法，其特征在于在所述激光照射工序中，用所述激光束熱分解所述保護(hù)層材料并去除。
8.如權(quán)利要求7所述的面形狀形成方法，其特征在于在所述激光照射工序中，用所述激光束升華所述保護(hù)層材料并去除。
9.一種磁頭的飛行面形成方法，其特征在于所述蝕刻對(duì)象為磁頭，并且，利用權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)記載的面形狀形成方法形成所述磁頭的飛行面。
10.一種面形狀形成裝置，包括對(duì)蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層形成裝置、以及對(duì)所述形成有保護(hù)層的蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻裝置，其特征在于所述保護(hù)層形成裝置包括對(duì)所述蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面噴射保護(hù)層材料從而形成所述規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層噴射裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的面形狀形成裝置，其特征在于所述保護(hù)層噴射裝置通過油墨噴射方式或者泡沫噴射方式噴射所述保護(hù)層材料。
12.如權(quán)利要求10或者11所述的面形狀形成裝置，其特征在于該裝置包括全部去除形成在所述蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面上的保護(hù)層的保護(hù)層去除裝置。
13.如權(quán)利要求10、11或者12所述的面形狀形成裝置，其特征在于該裝置包括控制所述保護(hù)層噴射裝置的工作的控制裝置；該控制裝置記錄表示相對(duì)所述蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面、而形成的保護(hù)層形狀的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)，同時(shí)，基于被記錄的所述保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)形成所述保護(hù)層。
14.如權(quán)利要求10、11、12或者13所述的面形狀形成裝置，其特征在于所述裝置包括激光照射裝置，該裝置對(duì)形成在所述蝕刻對(duì)象上的保護(hù)層材料照射激光并去除一部分保護(hù)層材料，從而形成新的規(guī)定形狀的保護(hù)層。
15.如權(quán)利要求14所述的面形狀形成裝置，其特征在于該裝置包括控制所述激光照射裝置的工作的控制裝置；該控制裝置記錄表示相對(duì)所述蝕刻對(duì)象的規(guī)定表面而形成的保護(hù)層形狀的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)，同時(shí)，基于被記錄的所述保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)控制所述激光照射裝置的工作從而形成所述保護(hù)層。
16.如權(quán)利要求10、11、12、13、14或者15所述的面形狀形成裝置，其特征在于該裝置包括可動(dòng)工作臺(tái)，其上放置所述蝕刻對(duì)象，同時(shí)，通過所述保護(hù)層噴射裝置形成保護(hù)層時(shí)，該工作臺(tái)可沿著放置面移動(dòng)從而設(shè)定所述蝕刻對(duì)象的位置。
17.如權(quán)利要求16所述的面形狀形成裝置，其特征在于所述保護(hù)層噴射裝置隨著所述可動(dòng)工作臺(tái)的移動(dòng)動(dòng)作而移動(dòng)并噴射所述保護(hù)層材料。
18.如權(quán)利要求16或者17所述的面形狀形成裝置，其特征在于所述可動(dòng)工作臺(tái)在通過所述權(quán)利要求14至15所述的面形狀形成裝置具備的所述激光照射裝置形成保護(hù)層時(shí)，沿著放置面移動(dòng)從而設(shè)定所述蝕刻對(duì)象的位置。
19.如權(quán)利要求18所述的面形狀形成裝置，其特征在于所述激光照射裝置隨著所述可動(dòng)工作臺(tái)的移動(dòng)動(dòng)作而移動(dòng)并照射所述激光束。
20.一種磁頭的飛行面形成裝置，其特征在于所述蝕刻對(duì)象為磁頭；并且，利用權(quán)利要求10至19所述的面形狀形成裝置形成所述磁頭的飛行面。
21.一種磁頭，其特征在于與磁盤相對(duì)的飛行面上形成的規(guī)定形狀的凸部的角(Corner)具有規(guī)定半徑。
22.如權(quán)利要求21所述的磁頭，其特征在于所述半徑為2～5nm。
23.一種磁頭，其特征在于與磁盤相對(duì)的飛行面上通過權(quán)利要求1所述的面形狀形成方法形成的規(guī)定形狀的凸部的角(Corner)具有規(guī)定半徑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種面形狀形成裝置，該裝置包括對(duì)蝕刻對(duì)象(1)的規(guī)定表面形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層形成裝置(2)、以及對(duì)形成有保護(hù)層的蝕刻對(duì)象(1)的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻裝置，其中，保護(hù)層形成裝置(2)包括對(duì)蝕刻對(duì)象(1)的規(guī)定表面噴射保護(hù)層材料A從而形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層噴射裝置(2)。本發(fā)明的面形狀形成裝置在短時(shí)間內(nèi)低成本地形成蝕刻對(duì)象的面形狀，并實(shí)現(xiàn)所形成的面形狀的高精度化。
文檔編號(hào)G11B5/127GK1825436SQ200610005989
公開日2006年8月30日 申請(qǐng)日期2006年1月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月18日
發(fā)明者伊藤善映, 中田剛, 上田國(guó)博 申請(qǐng)人:新科實(shí)業(yè)有限公司