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)動裝置(HDD)包括形成有對磁盤進(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，即對磁頭的低上浮化要求越來越高。
為了實現(xiàn)低上浮化，在磁頭飛行面上，利用磁盤旋轉(zhuǎn)時流入的空氣流產(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層次(多個循環(huán))的蝕刻操作。
例如，一般磁頭的飛行面形成方法如下述專利文獻(xiàn)1所揭示。參照圖10說明該方法。首先，對多個磁頭排成一列的長形條狀晶片實施規(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個工序可形成1個層次。當(dāng)進(jìn)一步形成層次時，去除所述涂布的保護(hù)層后(步驟S106之后、在步驟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號公報盡管如此，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，形成各個層次時，對各自涂布的保護(hù)層獨立進(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，增加磁頭制造時間，以及增加制造成本。并且，每次形成保護(hù)層時必須進(jìn)行曝光、顯像處理，使其位置搭配也很費工，形成的飛行面形狀的精度也下降，以及進(jìn)而延長制造時間。
進(jìn)而，需要準(zhǔn)備多個規(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)像面的焦點深度時，顯像后無法形成尖銳的保護(hù)層端面，并且，無法形成陡峭的通過蝕刻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間、低成本的形成蝕刻對象的面形狀，并實現(xiàn)該形成的面形狀的高精度化。
本發(fā)明的一實施例相關(guān)的面形狀形成方法具有對蝕刻對象的規(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、以及對所述形成有保護(hù)層的蝕刻對象的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻工序。所述保護(hù)層形成工序包括對所述蝕刻對象的規(guī)定表面附著保護(hù)層材料的保護(hù)層附著工序，以及對該被附著的保護(hù)層材料照射激光束并去除一部分保護(hù)層材料從而修整成所述規(guī)定形狀的修整工序。
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。此時，作為保護(hù)層材料，優(yōu)選使用具有耐蝕性并且可熱分解或者升華的材料。
根據(jù)所述發(fā)明，首先，在蝕刻對象的規(guī)定表面上，在包含全部或者一部分預(yù)定形狀的廣范圍內(nèi)，利用涂布處理等方式形成保護(hù)層形狀。并且，對預(yù)定形狀之外的部位上照射激光束從而去除對應(yīng)部位。
由此，可將保護(hù)層修整為規(guī)定形狀。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，蝕刻對象的規(guī)定表面上可形成層次。
由此，用可高精度地確定照射位置的激光束修整規(guī)定形狀的保護(hù)層，從而可形成精度更高的面形狀。并且，根據(jù)所述結(jié)構(gòu)，不需要現(xiàn)有技術(shù)中的對涂布在規(guī)定表面的保護(hù)層進(jìn)行的曝光、顯像處理，從而可縮短面形狀形成工序，同時，反復(fù)進(jìn)行所述工序，從而可高精度地進(jìn)行復(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)行蝕刻操作時的為了曝光、顯像而做的高精度的位置確定等處理，從而可進(jìn)一步縮短形成工序的處理時間。
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，可形成薄保護(hù)層，由此形成尖銳的保護(hù)層端面，從而可形成陡峭的通過蝕刻的凹凸部的壁面角度。由此，可實現(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。
并且，具有上述結(jié)構(gòu)的面形狀形成方法，在蝕刻工序后設(shè)有修整工序與蝕刻工序。此時，蝕刻工序后的修整工序修整用于之前的蝕刻工序中的蝕刻處理的保護(hù)層，并使其成為另一規(guī)定形狀。
這樣，照射激光束并進(jìn)行修整工序，從而去除已形成在蝕刻對象的規(guī)定表面并且在一次蝕刻處理中用過的一部分保護(hù)層，從而形成新的保護(hù)層形狀。從而可減少去除保護(hù)層的次數(shù)以及附著新的保護(hù)層的次數(shù)，從而可提高保護(hù)層的利用效率。其結(jié)果，可以降低成本及縮短處理時間。
并且，所述保護(hù)層附著工序向蝕刻對象的規(guī)定表面噴射保護(hù)層材料并附著。例如，通過油墨噴射方式或者泡沫噴射方式噴射保護(hù)層材料。由此，在修整工序前，可以精度更高地對應(yīng)預(yù)定形狀而附著保護(hù)層，從而可迅速且輕易地進(jìn)行之后的通過激光束照射的修整處理。
并且，本發(fā)明另一實施例相關(guān)的面形狀形成裝置，該裝置包括對蝕刻對象的規(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、以及對所述形成有該保護(hù)層的蝕刻對象的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻裝置，該面形狀形成裝置的特征在于，其保護(hù)層形成裝置包括在蝕刻對象的規(guī)定表面附著保護(hù)層材料的保護(hù)層附著工序，以及對該被附著的保護(hù)層材料照射激光束并去除一部分保護(hù)層材料從而修整成規(guī)定形狀的激光照射裝置。
并且，所述激光照射裝置的特征為，用激光束熱分解保護(hù)層材料并去除，例如，用激光束升華保護(hù)層材料并去除。在此，優(yōu)選地，作為用保護(hù)層附著裝置在蝕刻對象上附著的保護(hù)層材料，使用具有耐蝕性并且可熱分解或者升華的材料。
并且，該裝置包括控制激光照射裝置的工作的控制裝置。該控制裝置中記錄表示通過激光照射裝置修整的待修整規(guī)定形狀的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)，同時，基于該被記錄的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)控制激光照射裝置從而修整保護(hù)層。
并且，該裝置包括可動工作臺，其上放置蝕刻對象，同時，用激光照射裝置修整保護(hù)層時，該工作臺可沿著放置面移動而設(shè)定蝕刻對象的位置。此時，激光照射裝置隨著可動工作臺的移動動作而移動，并照射激光束。
并且，作為本發(fā)明的另一實施例的磁頭飛行面形成裝置為，所述蝕刻對象為磁頭，并具備所述任一面形狀形成裝置，并形成磁頭飛行面的裝置。
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，因此可實現(xiàn)所述本發(fā)明的目的。并且，如上所述，設(shè)置可動工作臺時，可提高激光照射動作的效率，可迅速且高精度地實現(xiàn)保護(hù)層形成處理。
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，并可簡化面形狀的形成工序、以及降低制造成本，同時，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)各自表示實施例1相關(guān)的形成飛行面時的狀態(tài)示意圖。
圖4(a)～(d)各自表示實施例1相關(guān)的形成飛行面時的狀態(tài)示意圖，其表示接著圖3的示意圖。
圖5為實施例1的動作流程圖。
圖6為實施例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)各自表示實施例2相關(guān)的形成飛行面時的狀態(tài)示意圖。
圖8(a)～(d)各自表示實施例2相關(guān)的形成飛行面時的狀態(tài)示意圖，其表示接著圖7的示意圖。
圖9為實施例2的動作流程圖。
圖10為現(xiàn)有技術(shù)中形成飛行面的動作流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的特征在于，對被涂布的保護(hù)層的一部分照射激光束并去除對應(yīng)部位，從而形成規(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象，以一個在硬盤驅(qū)動器(HDD)中對硬盤讀寫數(shù)據(jù)的磁頭為例，對為了蝕刻其飛行面(ABS面)而形成保護(hù)層的過程進(jìn)行說明。但是，利用本發(fā)明形成的面形狀不僅局限于磁頭的飛行面，并且，作為形成面形狀的對象的蝕刻對象也不僅局限于磁頭。
本發(fā)明的第一實施例如圖1至圖5所示。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的狀態(tài)的說明圖。圖5為面形狀形成裝置的動作流程圖。
結(jié)合圖1所示，對本發(fā)明的磁頭飛行面形成裝置(面形狀形成裝置)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。該飛行面形成裝置包括對磁頭1涂布保護(hù)層材料的保護(hù)層涂布裝置(保護(hù)層附著裝置(保護(hù)層形成裝置)，圖未示)；對已附著的保護(hù)層材料照射激光束的激光照射裝置2、3(激光照射裝置(保護(hù)層形成裝置))。并且，還包括形成保護(hù)層時，放置磁頭1，并沿著放置面驅(qū)動而設(shè)定磁頭1的位置的工作臺5(可動工作臺)，驅(qū)動該工作臺5的工作臺驅(qū)動裝置6，控制激光照射裝置2、3的激光照射動作之類的控制裝置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)說明各個結(jié)構(gòu)。
<磁頭>
磁頭1為在后可搭載在磁盤驅(qū)動器而形成磁頭的蝕刻對象，如圖3(a)所示，其為具有規(guī)定厚度的矩形狀。并且，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。另外，其另一端稱磁頭滑塊部1B(本體部)。并且，對所述露出磁阻效應(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，從而形成對磁盤實現(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11所示的表面)面向上方而放置在工作臺5之上，并實行后述的各個工序。
<工作臺>
工作臺5上固定放置所述磁頭1。其次，用工作臺驅(qū)動裝置6支撐該工作臺5，并使其可沿著放置面(X-Y平面上)移動。從而，可移動相對油墨噴射裝置2的磁頭1的X-Y平面上的位置。
并且，工作臺驅(qū)動裝置6在磁頭1上形成保護(hù)層時，后述的控制裝置4控制工作臺5并驅(qū)動。此時，其對應(yīng)后述激光照射裝置2、3的激光照射動作而移動，因此，其是一種對應(yīng)待修整的保護(hù)層形狀而移動的裝置。例如，優(yōu)選的，可按照10mm/s以上的速度移動，并具有2μm以下的位置刻度。
<保護(hù)層涂布裝置>
保護(hù)層涂布裝置是在作為磁頭1飛行面的表面上涂布薄膜狀保護(hù)層材料并附著的裝置(圖未示)。其中，涂布方法如下例如，對放置在旋轉(zhuǎn)支撐臺(圖未示)上的磁頭1規(guī)定表面滴下液狀保護(hù)層，并使其高速旋轉(zhuǎn)從而形成薄膜狀。則，如圖3(b)所示，磁頭1的整個飛行面上涂布有薄膜狀保護(hù)層。在此，作為保護(hù)層涂布裝置，把磁頭1放置在工作臺5上的狀態(tài)下可涂布保護(hù)層的裝置也可。
此時，在本實施例中，作為該涂布的保護(hù)層材料使用具有耐蝕性并且可通過后述的激光照射的加熱而被熱分解的材料。例如，由包含C、H、N的高分子材料構(gòu)成。具體來講，可利用以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。但是，作為保護(hù)層材料不僅局限于上述材料。
在此，保護(hù)層涂布裝置不僅局限于如上所述的通過涂布方式在磁頭1表面上附著保護(hù)層材料的場合。例如，可在磁頭1上附著帶狀保護(hù)層材料，也可通過其他任何方法帖付保護(hù)層材料。并且，如圖3(b)所示，不僅局限于在整個磁頭1上附著保護(hù)層材料，其也可以在預(yù)定形狀的保護(hù)層形狀的全體部位，或者，包含其一部分的范圍上附著保護(hù)層材料也可。并且，通過后述激光照射裝置2、3僅修整一部分保護(hù)層形狀也可。
<激光照射裝置>
具體來講，如圖1所示，所述激光照射裝置2、3包括照射激光束的激光管2，以及支撐該激光管2并控制激光照射動作的同時為了設(shè)定激光照射位置而移動控制激光管2的激光驅(qū)動裝置3。
并且，激光管2是例如可輸出受激準(zhǔn)分子激光的裝置，并照射涂布在磁頭1上的保護(hù)層，從而加熱一部分保護(hù)層并使保護(hù)層熱分解而去除。例如，加熱并升華保護(hù)層從而去除。但是，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2的激光驅(qū)動裝置3驅(qū)動控制激光管7，例如，以0.1mm/s以上的速度沿著X-Y方向可移動，并具有2μm以下的位置確定精度。并且，激光驅(qū)動裝置3對應(yīng)于控制裝置4的控制指令，控制支撐激光管2的移動與激光束照射，從而將保護(hù)層修整為規(guī)定形狀。
<控制裝置>
控制裝置4包括CPU等計算裝置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)先通過操作者被輸入，并相對磁頭1的飛行面進(jìn)行蝕刻處理的每個層次(每個循環(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，如后所述，進(jìn)行各蝕刻處理之前，為了形成圖3(b)與圖4(a)所示形狀(掛網(wǎng)狀)，按各個階段(循環(huán))區(qū)別地記錄兩個圖案相關(guān)的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)。
并且，計算裝置41包括通過預(yù)先規(guī)定的程序控制激光管2的動作的激光控制處理部42，以及控制工作臺5的動作的工作臺控制處理部43。激光控制處理部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)，并向激光驅(qū)動裝置3傳達(dá)指令使其在放置在工作臺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，激光管2沿著X、Y、Z方向移動并照射激光束，從而熱分解并去除多余部位，從而使涂布的保護(hù)層修整為被指定的形狀。此時，工作臺控制處理部43與上述激光控制處理部42協(xié)同工作，驅(qū)動工作臺驅(qū)動裝置6并在X-Y平面上移動放置在工作臺上的磁頭1的位置，從而使用激光管2可修整成規(guī)定形狀的保護(hù)層。由此，激光管2的移動盡可能少，并且可迅速且高精度地進(jìn)行保護(hù)層形狀的修整處理。并且，可抑制激光管2的驅(qū)動量，可抑制機(jī)械性消耗。
另外，在本實施例中，用激光管2照射并修整的保護(hù)層形狀，也可以通過去除如上所述的重新涂布的一部分保護(hù)層的方式而修整，并且，對進(jìn)行過一次蝕刻操作的保護(hù)層，進(jìn)一步去除其一部分而形成所述形狀也可。即，首先，在第一循環(huán)中，通過保護(hù)層涂布裝置(圖未示)附著保護(hù)層，并去除保護(hù)層而進(jìn)行修整，其次進(jìn)行蝕刻。并且，在第二循環(huán)中，直接利用所述第一循環(huán)中利用在蝕刻操作中的保護(hù)層，并用激光去除其一部分而進(jìn)行修整，其次進(jìn)行蝕刻。由此，進(jìn)行第二循環(huán)的蝕刻操作。
并且，在下面動作說明中，只進(jìn)行了第二循環(huán)的蝕刻處理為止，若進(jìn)行進(jìn)一步的蝕刻處理時，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，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)層的修整處理。
<其他構(gòu)成>
接下來，對圖未示的蝕刻裝置進(jìn)行說明。該蝕刻裝置是對上述形成有保護(hù)層的磁頭1，對該未形成有保護(hù)層的部位進(jìn)行蝕刻操作的裝置。例如，蝕刻裝置對磁頭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。或者，結(jié)束全部蝕刻操作后去除保護(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，在各示意圖中的(a)～(d)，其上部視圖表示各個階段上的磁頭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作流程圖。
首先，控制裝置4的激光控制處理部42及工作臺控制處理部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)。并且，該讀取處理的前后，用保護(hù)層涂布裝置在磁頭1的飛行面上涂布保護(hù)層(步驟S2，保護(hù)層附著工序(保護(hù)層形成工序))(圖未示)。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11所示)上的整個部位上涂布保護(hù)層(在圖3(b)中用掛網(wǎng)表示)。
接下來，用激光管2對涂布有保護(hù)層A1的磁頭1的飛行面照射激光并去除不需要的部位(步驟S3，修整工序(保護(hù)層形成工序))。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，移動激光管2與工作臺5，并激光管2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，由此修整成可蝕刻的形狀。例如，如圖3(c)所示，從保護(hù)層形狀A(yù)1中去除一部位，并形成圖3(d)所示形狀的保護(hù)層A1。即，圖3(d)的剖面圖所示的點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)對形成有圖3(d)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S4，蝕刻工序)。則，如圖3(的)所示，未形成有保護(hù)層A1的部位被侵蝕規(guī)定高度。在圖3(d)中點劃線所示形狀表示蝕刻前的飛行面位置。由此，蝕刻前符號11所示高度的表面上形成有符號12所示的較低高度的層次。由此，結(jié)束第一循環(huán)的蝕刻操作。
接下來，為了形成第二個層次，進(jìn)行第二循環(huán)的蝕刻處理(步驟S5中否定判斷)。此時，在本實施例中，在第二循環(huán)中利用的保護(hù)層形狀為，通過去除所述第一循環(huán)中形成的圖3(d)所示的保護(hù)層的一部位的方式可修整的形狀。即，可利用地一循環(huán)中形成的保護(hù)層(步驟S7中肯定判斷)。從而，基于第二循環(huán)的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)對該保護(hù)層照射激光，并去除一部分保護(hù)層，從而修整成第二循環(huán)的保護(hù)層形狀(步驟S3，修整工序)。另外，當(dāng)不能利用前一循環(huán)中的保護(hù)層時(步驟S7中否定判斷)，全部去除該循環(huán)中被利用過的保護(hù)層(步驟S8)，并再次利用保護(hù)層涂布裝置涂布新的保護(hù)層(步驟S2)，并照射激光束而修整成第二循環(huán)的保護(hù)層形狀(步驟S3)。則，在本實施例中，修整成圖4(a)所示的保護(hù)層。即，圖4(a)的剖面圖所示的點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)對形成有圖4(b)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S4，蝕刻工序)。則，如圖4(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4(c)中點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11所示高度的面成為具有符號12所示的較低高度的層次，進(jìn)而，蝕刻前具有符號12所示高度的面成為具有符號13所示的更低高度的層次，從而形成具有兩個層次的飛行面。但是，第二循環(huán)中形成的符號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12所示的高度。例如，因各循環(huán)的時刻處理時間的不同，其高度也可能不同。由此，結(jié)束第二循環(huán)的蝕刻操作。
通過以上所述，結(jié)束本實施例相關(guān)的蝕刻處理，并完成預(yù)定飛行面的凹凸形狀的形成操作(步驟S5中肯定判斷)。從而，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S6，保護(hù)層去除工序)，如圖4(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，可以去除已用過的保護(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，以及縮短處理時間。
在此，以上說明中例示了通過兩個循環(huán)的蝕刻操作形成具有兩個層次的飛行面形狀的場合，但是，也可以進(jìn)行再次形成層次的蝕刻處理。即，圖5的步驟S5中進(jìn)入否定判斷，并重復(fù)實行步驟S3、4也可。
另外，作為所述保護(hù)層涂布裝置，也可使用向磁頭1噴射保護(hù)層材料并形成保護(hù)層形狀的油墨噴射裝置或者泡沫噴射裝置等保護(hù)層噴射裝置。并且，用控制裝置4控制保護(hù)層噴射裝置的噴射動作，從而，基于記錄在保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)記憶部46內(nèi)的保護(hù)層形狀，描畫出比該形狀略大一點形狀的保護(hù)層也可。由此，由于減少通過其后的激光照射去除的保護(hù)層的量，因此，可實現(xiàn)通過激光的保護(hù)層形狀修整處理的迅速化。并且，用所述保護(hù)層噴射裝置描畫的保護(hù)層的一部位與預(yù)定形狀的保護(hù)層相一致時，可以免去對該部位的激光修整處理。此時，在描畫好的保護(hù)層中，只針對比預(yù)定形狀多出的部位進(jìn)行激光照射并去除，由此修整保護(hù)層形狀也可。
接下來，結(jié)合圖6至圖9對本發(fā)明的第二實施例進(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的狀態(tài)的說明圖。圖9為飛行面形成裝置的動作流程圖。
本實施例相關(guān)的磁頭飛行面形成裝置是在上述實施例1的結(jié)構(gòu)上進(jìn)一步包括對磁頭1噴射形成規(guī)定形狀的保護(hù)層的保護(hù)層材料的油墨噴射裝置7(保護(hù)層形成裝置)，驅(qū)動該油墨噴射裝置7并進(jìn)行位置確定的油墨噴射機(jī)驅(qū)動裝置8，并結(jié)合所述激光照射裝置2、3，用于保護(hù)層的形成工序上。
油墨噴射裝置7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)動裝置8支撐，其對應(yīng)控制裝置4的控制命令噴射保護(hù)層材料。此時，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，控制其移動到按所定形狀描畫保護(hù)層所需的位置，同時，控制保護(hù)層材料的噴射動作。
并且，如上所述，對應(yīng)于該油墨噴射裝置7的動作，工作臺5的動作也受控制裝置4的控制。即，通過協(xié)同操作油墨噴射裝置7與工作臺5，從而可使油墨噴射裝置7相對磁頭1的保護(hù)層形成部位迅速移動到基于保護(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，優(yōu)選的，油墨噴射裝置7可按照10mm/s以上的速度移動，并具有2μm以下的位置刻度。并且，保護(hù)層材料的噴射周期為10KHz以上，一次(一滴)噴射量為2p1(兆分之一升(pico liter))以下為佳。進(jìn)一步，其噴射量為0.5p1以下為佳。并且，在本實施例中，作為所噴射的保護(hù)層材料推薦使用對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7噴射保護(hù)層材料并描畫保護(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。
在本實施例中，例舉了用油墨噴射裝置7向磁頭1噴射保護(hù)層材料的場合，但是并不局限于此，也可以取代油墨噴射裝置7而使用泡沫噴射方式噴射保護(hù)層材料的裝置進(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。
于此相伴，本實施例相關(guān)的控制裝置4的計算裝置41上設(shè)置有，按照預(yù)先規(guī)定的程序控制油墨噴射裝置7的動作的油墨噴射機(jī)控制處理部(圖未示)。該油墨噴射機(jī)控制處理部從保護(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)動裝置8傳達(dá)指令使其在放置在工作臺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7向X、Y、Z方向移動，并噴射保護(hù)層材料，從而形成規(guī)定形狀的保護(hù)層。并且，工作臺控制處理部43與上述油墨噴射機(jī)控制處理部協(xié)同工作，并使油墨噴射裝置7可描畫出規(guī)定形狀的保護(hù)層而在X-Y平面上移動放置在工作臺上的磁頭1的位置。由此，使油墨噴射裝置7的移動盡可能少，并迅速進(jìn)行描畫處理，同時，可抑制油墨噴射裝置7驅(qū)動時的機(jī)械性消耗。
接下來，結(jié)合圖7至圖9說明利用本實施例相關(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工序中的飛行面形狀。并且，所示各圖表示，各層次上的磁頭1的飛行面的平面示意圖與其中央剖視圖。并且，圖9表示相關(guān)的磁頭飛行面形成裝置的動作流程圖。
首先，控制裝置4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)移動油墨噴射裝置7與工作臺5，并從油墨噴射裝置7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12所示的較低的層次(凹部)。由此，飛行面的具有符號11所示部位最高、符號12所示部位具有較低的階段形狀(凹狀)，并結(jié)束第一循環(huán)。
接下來，本實施例相關(guān)的第二循環(huán)的保護(hù)層形成操作，如上所述，用激光管2對使用油墨噴射裝置7描畫并形成的保護(hù)層A1照射激光，進(jìn)行去除不需要部位的操作(步驟S14、修整工序)。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，移動激光管2與工作臺5，并激光管2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11所示高度的面成為具有符號12所示的較低高度的層次，進(jìn)而，蝕刻前具有符號12所示高度的面成為具有符號13所示的更低高度的層次，從而形成具有兩個層次的飛行面。但是，第二循環(huán)中形成的符號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12所示的高度。例如，因各循環(huán)的時刻處理時間的不同，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。
通過如上所述的操作，用油墨噴射裝置7高精度地描畫出保護(hù)層，該方法也比起現(xiàn)有技術(shù)可以迅速且低成本、進(jìn)而高精度地形成保護(hù)層，可以高精度地形成飛行面。其次，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，以及縮短處理時間。在此，由于使用位置確定精度高的激光束修整保護(hù)層的緣故，如上所述，可高精度地進(jìn)行保護(hù)層的形成工序，通過蝕刻可以高精度地形成磁頭飛行面的形狀。
在此，以上說明中例示了通過兩個循環(huán)的蝕刻操作形成具有兩個層次的飛行面形狀的場合，但是，也可以進(jìn)行再次形成層次的蝕刻處理。此時，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，對該保護(hù)層照射如同上述的激光束并形成保護(hù)層也可。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。一方面，在接下來的工序中不能使用在前蝕刻工序中利用過的保護(hù)層時，去除保護(hù)層之后(步驟S16)，進(jìn)而描畫出保護(hù)層(步驟S12)，并對其進(jìn)行蝕刻處理(步驟S13)也可。
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，包括對蝕刻對象的規(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、以及對所述形成有保護(hù)層的蝕刻對象的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻工序，其特征在于所述保護(hù)層形成工序包括對所述蝕刻對象的規(guī)定表面附著保護(hù)層材料的保護(hù)層附著工序，以及對該被附著的保護(hù)層材料照射激光束去除一部分保護(hù)層材料從而修整為所述規(guī)定形狀的修整工序。
2.如權(quán)利要求1所述的面形狀形成方法，其特征在于所述激光照射工序利用所述激光束熱分解所述保護(hù)層材料并去除。
3.如權(quán)利要求1所述的面形狀形成方法，其特征在于所述激光照射工序利用所述激光束升華所述保護(hù)層材料并去除。
4.如權(quán)利要求2或者3所述的面形狀形成方法，其特征在于所述保護(hù)層材料為具有耐蝕性并且可熱分解或者升華的材料。
5.如權(quán)利要求1、2、3或者4所述的面形狀形成方法，其特征在于所述蝕刻工序之后包括所述修整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，其特征在于所述蝕刻工序后的所述修整工序修整在之前的蝕刻工序中用于蝕刻處理的保護(hù)層，并使其成為另一所述規(guī)定形狀。
7.如權(quán)利要求1、2、3、4、5或者6所述的面形狀形成方法，其特征在于所述保護(hù)層附著工序向所述蝕刻對象的規(guī)定表面噴射保護(hù)層材料并使其附著。
8.如權(quán)利要求7所述的面形狀形成方法，其特征在于所述保護(hù)層附著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。
9.一種磁頭的飛行面形成方法，其特征在于所述蝕刻對象為磁頭；利用權(quán)利要求1至8中任一項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，包括對蝕刻對象的規(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、以及對所述形成有該保護(hù)層的蝕刻對象的規(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)層形成裝置包括對所述蝕刻對象的規(guī)定表面附著保護(hù)層材料的保護(hù)層附著裝置，以及對該被附著的保護(hù)層材料照射激光束并去除一部分保護(hù)層材料從而修整成所述規(guī)定形狀的激光照射裝置。
11.如權(quán)利要求10所述的面形狀形成裝置，其特征在于所述激光照射裝置用所述激光束熱分解所述保護(hù)層材料并去除。
12.如權(quán)利要求10所述的面形狀形成裝置，其特征在于所述激光照射裝置用所述激光束升華所述保護(hù)層材料并去除。
13.如權(quán)利要求11或者12所述的面形狀形成裝置，其特征在于利用所述保護(hù)層附著裝置附著在蝕刻對象的所述保護(hù)層材料為具有耐蝕性并且可熱分解或者升華的材料。
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；該控制裝置中記錄表示所述激光照射裝置欲修整的規(guī)定形狀的保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)，同時，基于該被記錄的所述保護(hù)層形狀數(shù)據(jù)控制所述激光照射裝置從而修整所述保護(hù)層。
15.如權(quán)利要求10、11、12、13或者14所述的面形狀形成裝置，其特征在于該裝置包括可動工作臺，其上放置所述蝕刻對象，同時，用所述激光照射裝置修整保護(hù)層時，該工作臺可沿著放置面移動從而設(shè)定所述蝕刻對象的位置。
16.如權(quán)利要求15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工作臺的移動動作而移動并照射所述激光束。
17.一種磁頭的飛行面形成裝置，其特征在于所述蝕刻對象為磁頭；該裝置包括所述權(quán)利要求10至16中的任一項所記載的面形狀形成裝置，并形成所述磁頭的飛行面。
全文摘要
本發(fā)明提供的面形狀形成裝置包括對蝕刻對象(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、以及對形成有保護(hù)層的蝕刻對象(1)的規(guī)定表面進(jìn)行蝕刻處理的蝕刻裝置，其中，保護(hù)層形成裝置包括在蝕刻對象的規(guī)定表面上附著保護(hù)層材料的保護(hù)層附著裝置，以及對該被附著的保護(hù)層材料照射激光束并去除一部分保護(hù)層材料從而修整成規(guī)定形狀的激光照射裝置(2)。本發(fā)明的面形狀形成裝置可短時間、低成本的形成蝕刻對象的面形狀，并實現(xiàn)該形成的面形狀的高精度化。
文檔編號G11B5/127GK1822109SQ20061000599
公開日2006年8月23日 申請日期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, 上田國博 申請人:新科實業(yè)有限公司