JP4472551B2 - Electronic device manufacturing method, magnetic head manufacturing method, and polishing tool - Google Patents
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Description
本発明は、磁気ディスク装置用磁気ヘッドや光ファイバ接続に用いる光コネクタフェルール等の電子デバイスの研磨方法及び磁気ヘッドの製造方法並びに研摩工具及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a method for polishing an electronic device such as a magnetic head for a magnetic disk device or an optical connector ferrule used for optical fiber connection, a method for manufacturing a magnetic head, a polishing tool, and a method for manufacturing the same.
例えば磁気ディスク装置においては面記録密度の向上が望まれており、そのためには磁気ヘッドの磁気記録媒体に対する浮上量を現状の約10nmからさらに低減させることが必要である。そして、この浮上量の低減を実現するには、回転する磁気記録媒体に対面させて配置する磁気ヘッドのスライダ面(浮上面)をより一層高精度に加工することが不可欠である。 For example, in a magnetic disk device, it is desired to improve the surface recording density. For that purpose, it is necessary to further reduce the flying height of the magnetic head from the current magnetic recording medium to about 10 nm. In order to realize the reduction of the flying height, it is indispensable to process the slider surface (floating surface) of the magnetic head arranged to face the rotating magnetic recording medium with higher accuracy.
一般に、磁気ヘッドは次のように作製されていた。即ち、Al2O3−TiC(アルミナチタンカーバイト)等の硬質基板上に、絶縁膜としてAl2O3(アルミナ、膜厚2〜10μm)を形成し、シールド層、ギャップ膜、磁気抵抗効果膜等からなる磁気素子部(GMR素子、CPP−GMR素子、TMR素子)、下部磁極、上部磁極、保護膜(アルミナ層)を順次積層する。上記した構造体はリソグラフィーを用いた薄膜プロセスにより5インチサイズの基板上に形成される。
In general, a magnetic head is manufactured as follows. That is, the Al 2 O 3 -TiC (alumina titanium carbide) or the like of the rigid substrate, Al 2 O 3 (alumina,
その後、この基板をダイヤモンド砥石を用いて2インチの長さを有する短冊片に切断される。そして、切断後の歪みを両面ラップ等の方法を用いて除去した後、基板上に積層した構造体に対して直交する面を高精度に研磨加工を施して、磁気記録媒体に対面する磁気ヘッドのスライダ面(浮上面)を形成する。そして、短冊片から個々の磁気素子部を含むような小片を切り出して磁気ヘッドが完成する。 Thereafter, the substrate is cut into strips having a length of 2 inches using a diamond grindstone. Then, after removing the distortion after cutting using a method such as double-sided lapping, a magnetic head that faces the magnetic recording medium by polishing the surface orthogonal to the structure laminated on the substrate with high precision The slider surface (floating surface) is formed. Then, small pieces including individual magnetic element portions are cut out from the strip pieces to complete the magnetic head.
ところで、上記した短冊片の研磨方法には、特開2002−166358号公報(特許文献1)の従来の技術に記載されているように、回転する軟質金属系の定盤上にダイヤモンド等の砥粒を含んだラップ液を滴下しながら、研磨治具に接着した短冊片を押圧摺動させることが用いられている。研磨条件としては、回転する定盤に対して短冊片を張り付けた研磨治具を自公転式に回転させる場合、定盤の回転方向に対して面交する方向あるいは回転方向と平行に短冊片を揺動させる場合等がある。 By the way, as described in the prior art of Japanese Patent Laid-Open No. 2002-166358 (Patent Document 1), the above-described strip strip polishing method includes grinding of diamond or the like on a rotating soft metal base plate. It is used to press and slide a strip piece adhered to a polishing jig while dropping a lapping solution containing grains. As polishing conditions, when a polishing jig with a strip attached to a rotating surface plate is rotated in a self-revolving manner, the strip is placed in a direction that intersects the rotation direction of the surface plate or parallel to the rotation direction. There are cases where it is swung.
また、上記特許文献1には、更に、磁気ヘッドを構成する基板材よりも硬い多結晶セラミック材料を使用し、該セラミック表面を平滑化する第1の工程と、上記セラミック表面をイオンミーリング等のエッチング処理し、硬質部の粒界をナノメートルオーダーで突出させる第2の工程と、この粒界を切刃にするためにダイヤモンド・ライク・カーボン膜(DLC膜)などの硬質薄膜を成膜する第3の工程とを有する研磨定盤の製造方法および該研磨定盤を用いた磁気ヘッドの研磨方法が記載されている。
Further, the above-mentioned
また、特開2004−91250公報(特許文献2)には、基板温度を400℃〜650℃の範囲とし、反応チャンバ内を実質的に酸素からなる雰囲気として成膜中のグラファイト成分であるsp2結合成分を酸素により選択的に除去することによりダイヤモンド薄膜を基板上に堆積するダイヤモンド薄膜のレーザーアブレーション法による形成方法において、レーザーパルス毎の堆積粒子の過飽和状態が緩和されてしまう前に次のレーザーパルスの堆積粒子の過飽和状態が形成されるように、ターゲットに照射するレーザーの繰り返し周波数が0.1Hz〜50Hzの範囲において、繰り返し周波数の値とフルーエンス値の設定によって基板に堆積するダイヤモンド膜の平均結晶粒径を10nm〜10μmの範囲内の所望の値にすることが知られている。 Further, sp 2 the JP 2004-91250 (Patent Document 2), the substrate temperature in the range of 400 ° C. to 650 ° C., a graphite component in forming the reaction chamber as an atmosphere consisting substantially of oxygen In the method of forming a diamond thin film by laser ablation, in which the diamond thin film is deposited on the substrate by selectively removing the binding component with oxygen, the next laser is released before the supersaturated state of the deposited particles for each laser pulse is alleviated. The average of the diamond film deposited on the substrate by setting the repetition frequency value and the fluence value when the repetition frequency of the laser irradiating the target is in the range of 0.1 Hz to 50 Hz so that a supersaturated state of the pulse deposition particles is formed. The crystal grain size is set to a desired value within the range of 10 nm to 10 μm. It is.
しかしながら、このような磁気ヘッドや光コネクタフェルールをはじめとする電子デバイスは、いわゆる複数の材料からなる複合材料である電子デバイスのひとつである磁気ヘッドでは、上記で述べた短冊片を構成する部材、即ち、基板、絶縁膜、磁気素子部、保護膜等の機械的硬度(ビーカース硬度)がそれぞれ異なるため、上記した従来技術を用いてこれらを一様に研磨することが極めて難しい。即ち、基板での浮上面に対して、最もビッカース硬度の小さいパーマロイからなる磁気素子とその近傍の領域が著しく研磨され、加工段差が生ずることになる。従って、完成した磁気ヘッドにおいては、基板の浮上面と磁気素子部とにおいて大きな加工段差が発生し、この加工段差が実質的な浮上量の増大をもたらして、大容量を有する磁気記録媒体からの情報を効率良く再生することが困難となる不都合を抱えていた。 However, the electronic device including such a magnetic head and an optical connector ferrule is a member constituting the strip as described above in the magnetic head that is one of the electronic devices that are composite materials composed of a plurality of materials. That is, since the mechanical hardness (Beakers hardness) of the substrate, the insulating film, the magnetic element portion, the protective film, and the like are different from each other, it is extremely difficult to polish them uniformly using the above-described conventional technology. That is, with respect to the air bearing surface on the substrate, the magnetic element made of permalloy having the smallest Vickers hardness and the area in the vicinity thereof are significantly polished, resulting in a processing step. Therefore, in the completed magnetic head, a large processing step is generated between the floating surface of the substrate and the magnetic element portion, and this processing step causes a substantial increase in the flying height, so that the magnetic recording medium having a large capacity is removed. There was a disadvantage that it was difficult to efficiently reproduce information.
また、短冊片を構成する部材の中でも磁気素子部の機械的硬度が小さく、使用した砥粒の悪影響を最も受け易い。即ち、巨大磁気抵抗効果型(GMR)磁気ヘッドのように、磁気素子部は下部シールド層、磁気抵抗効果膜、上部シールド層等の積層構造であって、この磁気抵抗効果膜の膜厚が極めて薄い(例えば、数10nm程度)ため、上記したシールド層から磁気抵抗効果膜を横切るような研磨傷が形成される。 Further, among the members constituting the strip, the mechanical hardness of the magnetic element portion is small, and it is most susceptible to the adverse effects of the abrasive grains used. That is, like a giant magnetoresistive effect type (GMR) magnetic head, the magnetic element portion has a laminated structure of a lower shield layer, a magnetoresistive effect film, an upper shield layer, etc., and the film thickness of this magnetoresistive effect film is extremely high. Since it is thin (for example, about several tens of nanometers), a polishing flaw crossing the magnetoresistive film from the shield layer is formed.
さらに、素子構造の微細化にともない、この研磨傷の深さが大きい場合には、磁気抵抗効果膜を含む上下シールド層間において電気的な短絡路が形成され、磁気素子部の機能を遺失させるばかりでなく、研磨加工時の変質層が形成され、磁気ヘッドそのものの特性やその信頼性に大きな影響を与えることになる。従って、研磨面に於けるより一層の平滑化も同時に要求されている。 In addition, when the depth of this polishing flaw is large with the miniaturization of the element structure, an electrical short circuit is formed between the upper and lower shield layers including the magnetoresistive film, and the function of the magnetic element part is lost. Instead, a deteriorated layer at the time of polishing is formed, which greatly affects the characteristics of the magnetic head itself and its reliability. Therefore, further smoothing of the polished surface is required at the same time.
特に、TMRヘッドやCPP−GMRヘッドでは、再生素子内のアルミナ障壁層が1nm程度と非常に薄く、機械的な作用が主体の従来の研磨ではヘッドの特性を確保できないという課題があった。 In particular, the TMR head and the CPP-GMR head have a problem that the alumina barrier layer in the reproducing element is as thin as about 1 nm, and the characteristics of the head cannot be secured by conventional polishing mainly having a mechanical action.
さらに、素子構造の微細化にともない、研磨中における素子部の静電破壊などの頻度が増大する場合があり、研磨工具の改良が課題であった。 Further, with the miniaturization of the element structure, the frequency of electrostatic breakdown of the element part during polishing may increase, and improvement of the polishing tool has been a problem.
特に、微細なダイヤモンド粒子を軟質金属定盤の最表面の塑性変形により機械的に固定する従来の固定砥粒定盤の場合についての課題を、図10〜図12を用いて説明する。図10は、従来の固定砥粒定盤において砥粒の機械的な固定に限界があることを示す図である。図10に示すように砥粒の保持力は、砥粒の体積のオーダーに比例して減少し、精々1/20μmの砥粒が限界である。このように砥粒の保持力の低下はスクラッチの発生や定盤寿命の低下の原因となる。また、図11(a)(b)はそれぞれ、平均粒径1/8μmと1/10μmのダイヤモンド砥粒を機械的に固定化を行った場合の固定化された砥粒の粒度分布を評価した結果を示す。図11から、1/8μmの場合と1/10μmの場合とでは、最も固定化されている頻度が多いのは0.2〜0.25μmの範囲であり、0.1μm未満のものは、いずれの平均粒径の場合もほとんど無いことがわかった。このことから、粒径1/20μm以下の砥粒を用いて固定砥粒定盤を作製することは困難なことがわかる。また、図12には平均砥粒径と固定化後の定盤断面の表面粗さの関係を調べた結果を示す。図12(a)に示す面粗さRaは、定盤の表面からの砥粒の突出量を示すものであり、定盤の表面のうねりを含めたものである。また図12(b)に示す面粗さRpは主に、粗さの中心線よりも凸側の部分を示しており、近似的に砥粒の突出し量と見なすことができる。いずれも、平均砥粒径1/100μm、1/30μm、1/20μm、1/10μm、1/8μm、1/4μmのものに対する表面粗さを示しているが、砥粒径が1/20μm以下では、ほとんど表面粗さの変化がなくなり、砥粒の固定化とともに実切り込み量の微小化が困難なことを示している。 In particular, problems in the case of a conventional fixed abrasive surface plate in which fine diamond particles are mechanically fixed by plastic deformation of the outermost surface of a soft metal surface plate will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a diagram showing that there is a limit to mechanical fixing of abrasive grains in a conventional fixed abrasive surface plate. As shown in FIG. 10, the holding power of the abrasive grains decreases in proportion to the order of the volume of the abrasive grains, and the abrasive grains of 1/20 μm are the limit. Thus, the decrease in the holding power of the abrasive grains causes the generation of scratches and the life of the platen. Further, FIGS. 11 (a) and 11 (b) evaluated the particle size distribution of the fixed abrasive grains when the diamond abrasive grains having an average particle diameter of 1/8 μm and 1/10 μm were mechanically fixed, respectively. Results are shown. From FIG. 11, in the case of 1/8 μm and the case of 1/10 μm, the most frequently fixed frequency is in the range of 0.2 to 0.25 μm. It was also found that there was almost no average particle size. This shows that it is difficult to produce a fixed abrasive surface plate using abrasive grains having a particle size of 1/20 μm or less. FIG. 12 shows the results of examining the relationship between the average abrasive grain size and the surface roughness of the fixed platen cross section. The surface roughness Ra shown in FIG. 12A indicates the protrusion amount of the abrasive grains from the surface of the surface plate, and includes the waviness of the surface of the surface plate. Further, the surface roughness Rp shown in FIG. 12 (b) mainly indicates a portion on the convex side of the center line of the roughness, and can be approximately regarded as the protruding amount of the abrasive grains. All show the surface roughness for the average abrasive grain size of 1/100 μm, 1/30 μm, 1/20 μm, 1/10 μm, 1/8 μm, 1/4 μm, but the abrasive grain size is 1/20 μm or less Shows almost no change in the surface roughness, which indicates that it is difficult to reduce the actual cutting amount while fixing the abrasive grains.
本発明の目的は、複合材料である磁気ヘッドや光コネクタフェルールをはじめとする電子デバイス全般の製造方法において、研磨部位に発生する加工段差や表面粗さを低減し、加工によるダメージの少ない研磨方法を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce a processing step and a surface roughness generated in a polishing portion in a manufacturing method for all electronic devices including a magnetic head and an optical connector ferrule which are composite materials, and a polishing method with less damage due to processing Is to provide.
また、本発明の他の目的は、上記電子デバイスを高精度に研磨加工し、該高精度に研磨加工された電子デバイスを搭載することによって性能向上を実現した電子機器を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an electronic apparatus that achieves improved performance by polishing the electronic device with high accuracy and mounting the electronic device polished with high accuracy.
上記目的を達成するために、本発明は、複合材からなる研磨部分を有する電子デバイスにおいて前記研磨部分に対して研磨加工を施して前記電子デバイスを製造する電子デバイスの製造方法において、弾性を有する支持盤の表面に、硬度60〜100Gpaの局所的に微結晶化したダイヤモンドの突起部からなるダイヤモンド切刃の群を有する厚さが10〜3000nm範囲内のDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)薄膜をコーティングした研磨工具を用いて、該研磨工具の前記ダイヤモンド切刃の群を前記デバイスの前記研磨部分に接触させて摺動させることにより前記研磨部分に対して前記研磨加工を施すことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention has elasticity in an electronic device manufacturing method for manufacturing the electronic device by polishing the polishing portion in an electronic device having a polishing portion made of a composite material. A DLC (diamond-like carbon) thin film having a thickness of 10 to 3000 nm having a group of diamond cutting blades composed of locally microcrystallized diamond protrusions having a hardness of 60 to 100 Gpa on the surface of the support plate The polishing portion is subjected to the polishing process by using a coated polishing tool and sliding the group of the diamond cutting blades of the polishing tool in contact with the polishing portion of the device. .
また、本発明は、磁気ヘッドの複合材料から形成される磁気素子部及び浮上面からなる研磨部分に対して研磨加工を施して製造する磁気ヘッドの製造方法において、弾性を有する支持盤の表面に、硬度60〜100Gpaの局所的に微結晶化したダイヤモンドの突起部からなるダイヤモンド切刃の群を有する厚さが10〜3000nm範囲内のDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)薄膜をコーティングした研磨定盤における前記ダイヤモンド切刃の群の表面に潤滑剤を供給し、前記研磨定盤と前記磁気ヘッドとの少なくともいずれか一方を動かしながら、磁気ヘッドの前記研磨部分を前記ダイヤモンド切刃の群の表面に接触磨耗させて前記研磨加工を施して製造することを特徴とする。 According to another aspect of the present invention, there is provided a magnetic head manufacturing method in which a polishing portion made of a magnetic element portion formed from a composite material of a magnetic head and an air bearing surface is subjected to a polishing process on a surface of an elastic support plate. A polishing surface plate coated with a DLC (diamond-like carbon) thin film having a thickness of 10 to 3000 nm and having a group of diamond cutting edges composed of locally microcrystallized diamond protrusions having a hardness of 60 to 100 Gpa A lubricant is supplied to the surface of the group of diamond cutting blades in the above, and the polishing portion of the magnetic head is moved to the surface of the group of diamond cutting blades while moving at least one of the polishing surface plate and the magnetic head. It is characterized by being manufactured by contact abrasion and applying the polishing process.
また、本発明は、前記研磨定盤において、前記ダイヤモンド切刃の群の密度が10個/μm2以上であり、前記それぞれのダイヤモンド切刃としての作用点もしくは作用面の高さは、ほぼ同一面内にあって、かつ40nm以下の範囲内にあることを特徴とする。
また、本発明は、前記各ダイヤモンド切刃の径が5〜100nm程度の範囲内にあることを特徴とする。
また、本発明は、前記研磨定盤において、前記弾性を有する支持盤として、錫を主体とする錫系材料またはステンレス合金鋼材料で形成することを特徴とする。
また、本発明は、前記研磨加工する磁気ヘッドは、巨大磁気抵抗効果型磁気ヘッドであることを特徴する。
また、本発明は、前記研磨加工する磁気ヘッドは、複数の磁気ヘッドが配列されてなる短冊状のローバーの状態であることを特徴とする。
Further, according to the present invention, in the polishing surface plate, the group of the diamond cutting blades has a density of 10 pieces / μm 2 or more, and the working point or working surface height of each diamond cutting blade is substantially the same. In-plane and in the range of 40 nm or less.
Further, the present invention is characterized in that a diameter of each diamond cutting edge is in a range of about 5 to 100 nm.
In the polishing surface plate, the present invention is characterized in that the elastic support plate is formed of a tin-based material or a stainless alloy steel material mainly composed of tin.
According to the present invention, the magnetic head to be polished is a giant magnetoresistive magnetic head.
According to the present invention, the magnetic head to be polished is a strip-shaped row bar in which a plurality of magnetic heads are arranged.
本発明によれば、磁気ディスク装置用磁気ヘッドや光ファイバ接続に用いる光コネクタフェルール等の電子デバイスを高精度に研磨加工することが可能となり、その結果高精度に研磨加工できた電子デバイスを電子機器に搭載することができ、電子機器の性能を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it becomes possible to polish an electronic device such as a magnetic head for a magnetic disk device or an optical connector ferrule used for optical fiber connection with high accuracy. It can be mounted on a device, and the performance of the electronic device can be improved.
本発明に係る電子又は光デバイスの製造方法(研磨加工方法)並びに研磨工具等の実施例について、図面を用いて詳細に説明する。 Embodiments of an electronic or optical device manufacturing method (polishing method) and a polishing tool according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
まず、本発明に係る電子又は光デバイスの一つである、磁気ヘッドの実施例について説明する。
図1は本発明に係る磁気ヘッドの磁気素子部の構成を示す断面図であって、磁気ディスク装置に用いられている状態を示している。
図1において、磁気ディスク装置では、磁気ヘッド1が支持バネ(図示せず)に固定されて、記録媒体としての磁気ディスク14と対向するように、配置される。そして、磁気ヘッド1は、装置駆動(図示せず)により、磁気ディスク14上の所定の位置まで移動し、磁気記録情報の書き込みや読み出しが行われる。
First, an embodiment of a magnetic head, which is one of the electronic or optical devices according to the present invention, will be described.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetic element portion of a magnetic head according to the present invention, and shows a state used in a magnetic disk apparatus.
In FIG. 1, in a magnetic disk device, a
磁気ヘッド1の磁気素子部2は、磁気ディスク14の表面に対して直交する方向に形成されており、基板3の磁気ディスクの表面に直交する面上に、絶縁膜4、下部シールド膜5、上部シールド膜6、下部磁極8、上部磁極9及び保護膜11が順次積層され、下部シールド膜5と上部シールド膜6との間に磁気再生素子7が、また、下部磁極8と上部磁極9との間にコイル10がそれぞれ設けられた構成をなしており、さらに、磁気ディスク14の表面に対向する面にカーボン保護膜12が設けられている。このカーボン保護膜12の磁気ディスク14に対向する表面が、磁気ヘッド1の浮上面13である。ここで、下部磁極8と上部磁極9とコイル10とが磁気記録素子を形成している。
The
磁気ヘッド1は、回転する磁気ディスク14に対して浮上した状態で、磁気記録情報の書き込みあるいは読み出しを行うように構成される。このように磁気ヘッド1が良好な浮上量LFの浮上状態を維持できるようにするために、磁気ヘッド1の磁気ディスク14と対面させる側の表面(以下、これを磁気ヘッド1の表面という)が、例えば複数の磁気ヘッド1が一列に配列されてなる短冊状のローバーの状態で研磨加工され、しかる後、カーボン保護膜12が形成されて浮上面13が得られる。その後、短冊状のローバーの状態から各磁気ヘッドに切断されて磁気ヘッド1が得られることになる。
The
ここで、磁気ディスク14は、基板15の表面に磁性膜16、保護膜17及び潤滑膜18が順に積層されて構成される。ところで、上記浮上量LFとは、磁気ディスク14のこの澗滑膜18の表面と磁気ヘッド1の浮上面13との間の距離をいう。
Here, the
磁気ヘッド1がより多くの磁気記録情報を高速で、しかも、確実に磁気ディスク14に書き込み、あるいは磁気ディスク14から読み出すためには、磁気ヘッド1における磁気記録素子を形成する下部磁極8及び上部磁極9の先端や磁気再生素子7の先端と、磁気ディスク14の磁性層16の表面との間の距離、即ち、磁気スペーシングLMを低減させることが必要であり、このためには、加工段差LSを0.5nm程度以下になるように極力低減することが要求される。究極的には、加工段差LSが存在せず、磁気ヘッド1での磁気素子5〜9の浮上面13側の端部と基板3などの他の部分の浮上面13側の端部とが同一平面上に配置されるように、磁気ヘッド1の表面を研磨することが望ましい。上記加工段差LSとは、研磨したときに生じる基板3の浮上面13側の端面と磁気素子5〜9の浮上面13側の端面との間の距離をいう。
In order for the
同時に、磁気ヘッド1が何らかの不都合によって磁気ディスク14の表面に接触したとき、磁気ディスク14の磁性膜16や保護膜17、潤滑膜18からなる磁気情報記録膜を損傷せしめて、記録再生という磁気ヘッド1にとって致命的な故障をもたらさないために、磁気ヘッド1の浮上面13の表面粗さも10nmRmax以下(特に2nmRmax程度以下)の可能な限り小さくすることが必要であり、究極的には、ゼロであることが望ましい。
そして、例えば上記の如く、短冊状のローバーの状態で研磨加工された磁気ヘッド1の表面には、所定の膜厚のカーボン保護膜12が形成されて浮上面13が得られる。その後、短冊状のローバーの状態から各磁気ヘッドに切断されて磁気ヘッド1が得られることになる。
研磨された磁気ヘッド1の表面には、所定の膜厚のカーボン保護膜12が形成されることになる。
At the same time, when the
For example, as described above, a carbon
A carbon
このように、磁気ヘッド1を研磨する際、加工段差LSが0.5nm程度以下とほぼゼロに近い状態が得られ、しかも浮上面の表面粗さも10nmRmax以下(特に2nmRmax程度以下)とほぼゼロに近い状態が得られることによって浮上量LFも小さくし、上記磁気スペーシングLMを著しく小さくすることが可能となる。その結果、磁気ディスクの磁気記録密度がより増大化しても、磁気ヘッドの代表的な特性である磁気記録再生特性を向上させ、スクラッチ傷等による磁気ヘッドにとって致命的な故障をもたらすことを防止することが可能となる。
Thus, when polishing the
以上説明したように、本発明は、磁気ヘッドなどをはじめとする複合材料からなる電子デバイスの研磨加工における不具合を大幅に改善するために考案されたものであり、デバイス表面にスクラッチ傷やスメアーを根本的に発生させず、さらにまた、デバイス特性に影響する加工変質層などの加工ダメージを生じさせずに平滑な研磨を行うものである。 As described above, the present invention has been devised to drastically improve problems in polishing of electronic devices made of composite materials such as magnetic heads, and scratches and smears on the device surface are devised. Smooth polishing is performed without generating fundamentally and without causing processing damage such as a work-affected layer that affects device characteristics.
以下、本発明に係る電子デバイスの一つである磁気ヘッドの研磨方法について具体的に図面を用いて説明する。 Hereinafter, a polishing method for a magnetic head, which is one of electronic devices according to the present invention, will be described in detail with reference to the drawings.
図2は本発明に係る研磨工具(研磨定盤)30の表面の構成を示す。また図3はその研磨工具(研磨定盤)30の製造方法を示す。
図2に示すように、研磨工具(研磨定盤)30は、弾性を有する軟質合金からなる工具母材31の表面に、硬度60〜100Gpaの局所的に微結晶化したダイヤモンドの突起部(切刃)321の群を切刃密度が約10個/μm2以上有する厚さ50〜3000nm、より好ましくは50〜1000nm以下の範囲のDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)薄膜32がコーティングされて形成される。そして、上記局所的に微結晶化したダイヤモンドの突起部321の群は、研磨時のいわゆる切刃の群として作用する。このように切刃として作用する突起部321の群は、切刃径d、密度及びその高さhが制御された状態として形成されている。また、さらに各突起部の切刃としての作用点もしくは作用面の高さhは、DLC薄膜32の膜厚によって決まる全てほぼ同一面内にあって、かつ40nm以下の範囲内にあり、各切刃の切込み量が均一化されることで、加工単位の微小化が可能である。
FIG. 2 shows the configuration of the surface of a polishing tool (polishing surface plate) 30 according to the present invention. FIG. 3 shows a method for manufacturing the polishing tool (polishing surface plate) 30.
As shown in FIG. 2, a polishing tool (polishing surface plate) 30 has a locally microcrystallized diamond protrusion (cut) having a hardness of 60 to 100 Gpa on the surface of a
次に、研磨工具(研磨定盤)30の製造方法の実施例について図3を用いて説明する。
まず、錫系定盤高精度修正工程100は、5インチサイズ(約125mm)の錫系軟質定盤を用意し、錫系材質の表面(以下錫面と略す)を、ダイヤモンドバイトを用いて切削を行って修正して工具母材40を得る工程である。該修正に用いるダイヤモンドバイトには、先端径が4mmRのものを使用し、錫面の粗さを100nmRmax以下に修正する。なお、工具母材40の平面度はフラットとした。なお、錫系軟質定盤のサイズとしては、研磨対象に応じて、DLC薄膜32の面内膜厚分布によって決まる切刃321としての作用点もしくは作用面の高さhの均一性(40nmRp以下の範囲内)を考慮して、直径10mm〜200mmの円盤状のものを選択することが可能である。
Next, an embodiment of a method for manufacturing the polishing tool (polishing surface plate) 30 will be described with reference to FIG.
First, in the tin-based surface plate high-
次に、定盤面平滑化処理工程101は、ロデールニッタ製研磨クロスと、平均粒径50nmのアルミナパウダーをオイルに分散させたスラリーとを用いて上記修正された錫面全体の粗さを平滑にする(鏡面加工する)ことによって平均表面粗さを10nmRaに調整し、その後洗浄処理を行って図2に示す研磨工具(研磨定盤)30の弾性支持盤31を得る工程である。なお、弾性支持盤31の表面には、適宜、微細な溝を形成しても良い。
Next, the surface plate surface smoothing
次に、局所結晶化DLC膜成膜工程102は、上記弾性支持盤31の表画に、DLC薄膜41を約200nm成膜する工程である。ここで適用したDLC薄膜41は、硬度と膜の緻密さにおいてダイヤモンドに最も近いDLC薄膜であるテトラヘドラル・アモルファスカーボンからなる。成膜方法は、低圧アーク放電を用い、カソードとなる高配向グラファイトカーボン部分に機械的な接触電極あるいは電子ビーム等を用いることによって数十アンペア程度のアーク電流を流入させてアーク放電発生させる。そして、生成したカーボンイオン及び電子を、磁場ダクトによりプラズマビームとして均一に(5インチサイズ(約125mm)の錫系軟質定盤である被処理基板31)に対して照射し、薄膜形成を行う手法である。また、テトラヘドラル・アモルファスカーボン膜は、通常、内部応力が高いため50nm以上の厚膜では膜剥離が発生する。そこで、成膜中に応力の解放を行うため、被処理基板31へ適当なエネルギーを印加する必要があり、本実施例においては被処理基板31への加熱、バイアス印加、及び窒素ガスの導入を行い、厚膜形成を可能とした。
Next, the locally crystallized DLC
次に、切刃創成工程103は、DLC薄膜41の表面を極微少量エッチングし、局所的に微結晶化した突起部(切刃)321の群を切刃密度が10個/μm2以上になるように形成する工程であるが、本実施例では突起部形成のためにマスクを利用しない方法と利用する方法について検討を行ったので、それぞれの手法について簡単に説明する。
Next, in the cutting
まず、マスクを利用しない方法について説明する。テトラヘドラル・アモルファスカーボンは通常ダイヤモンド構造(sp3成分)を70%程度含んでおり、残りの30%がトリゴナル構造(sp2成分)である。従って、このsp2成分をsp3成分に相変態させ、微結晶(sp3成分100%)を形成することが必要となる。この相変態に最適なエネルギーは、対象となるテトラヘドラル・アモルファスカーボンの膜厚、面積により異なるが、一般的に、過剰のエネルギーでは熱に変換され、熱的に安定なグラファイト・ライクなトリゴナル構造を逆に成長させてしまう。従って、注意深くコントロールしたエネルギーを局所的にDLC薄膜に印加する必要がある。本実施例では、フェムト秒レーザー(波長1000nm程度、パルス長150fs程度、出力約1014W/cm2程度)を用いて任意の場所に局所的な微結晶化を行った。照射ビーム径は基本的には波長まで絞ることが可能であるが、波長まで絞ると照射領域全てが微結晶化しないため、絞ることの調節が必要である。我々の実験では、ビーム径約50μm程度の場合、直径約30nm程度の領域において微結晶化が確認された。また、本フェムト秒レーザー法を用いてDLC薄膜全体に任意の微結晶の領域を形成した場合、フェムト秒レーザーの照射エネルギーをコントロールすることにより微結晶の領域のみを隆起させることも可能となる。この場合は、隆起した部分そのものが研磨定盤30の切刃として作用する。また、照射エネルギーの制御性により微結晶領域の隆起が確認されない場合は、DLC薄膜全体を酸素プラズマで適度にアッシングすることにより微結晶領域のみを任意の高さの突起とすることが可能である。なぜならば、ダイヤモンド微結晶領域はsp3成分100%であり、他のテトラヘドラル・アモルファスカーボン領域はsp3成分が70%であるため、酸素プラズマ耐性差があり、この差を利用して突起を形成する。また、本フェムト秒レーザー法に代用できる手法としては電子線を用いて同様な効果を得ることも確認している。
First, a method that does not use a mask will be described. Tetrahedral amorphous carbon usually contains about 70% of a diamond structure (sp 3 component), and the remaining 30% has a trigonal structure (sp 2 component). Therefore, it is necessary to transform the sp 2 component into the sp 3 component to form microcrystals (sp 3 component 100%). The optimum energy for this phase transformation varies depending on the film thickness and area of the target tetrahedral amorphous carbon, but in general, excess energy is converted to heat and a thermally stable graphite-like trigonal structure is formed. Conversely, it will grow. Therefore, carefully controlled energy must be applied locally to the DLC thin film. In this example, local microcrystallization was performed at an arbitrary place using a femtosecond laser (wavelength: about 1000 nm, pulse length: about 150 fs, output: about 10 14 W / cm 2 ). The irradiation beam diameter can be basically reduced to the wavelength. However, if the irradiation beam diameter is reduced to the wavelength, the entire irradiation region is not microcrystallized, so adjustment of the reduction is necessary. In our experiments, when the beam diameter is about 50 μm, microcrystallization was confirmed in a region of about 30 nm in diameter. In addition, when an arbitrary microcrystalline region is formed on the entire DLC thin film using the femtosecond laser method, only the microcrystalline region can be raised by controlling the irradiation energy of the femtosecond laser. In this case, the raised portion itself acts as a cutting edge of the polishing
次に、マスクを用いて微結晶突起部を形成する方法について説明する。この場合はDLC薄膜41全体を最初に前述したフェムト秒レーザー法あるいは電子線法、基板加熱法、熱CVD法何れか一つ以上を用い、必要に応じて反応促進のための水素ガス、アルゴンガスを用いることで、DLC薄膜32にダイヤモンド微結晶を含ませる。次に、粒径100nm以下の微粒子コロイドもしくは微粒子を分散させた溶液を、ダイヤモンド微結晶を含有するDLC薄膜32の面上に均一に塗布し乾燥させる。この微粒子コロイドもしくは微粒子を分散させた溶液は、独立な硬質突起部321の群を形成するためのエッチングマスクとして使用するものであり、シリカ微粒子、アルミナ微粒子、金微粒子、白金微粒子、チタニア微粒子等の微粒子が切刃サイズ及び密度に応じて使用可能であり、この微粒子部分からなるエッチングマスクでプラズマエッチング処理を行った。エッチング用の反応ガスとしてはアルゴン、水素、酸素を用いており、処理条件に応じて突起部の高さが調節可能であった。
Next, a method for forming microcrystalline protrusions using a mask will be described. In this case, the DLC
以上のような処理を行うことによって局所的に微結晶化したダイヤモンドの突起部(切刃)321の群を切刃密度が約10個/μm2以上有するDLC薄膜32が得られた。但し、後者のようなエッチングマスクを用いた場合は、局所的に微結晶化した部分と非結晶化した部分とを合わせて突起部として形成される。
By performing the above-described treatment, a DLC
次に、電子デバイスの一つである磁気ヘッド等の研磨方法の実施例について説明する。まず、研磨試料(ワーク)21となる磁気ヘッドの製造方法について図1を参照して説明する。まず、5インチサイズのAl2O3−TiC(アルミナチタンカーバイト、ビッカース硬度:約2000Hv)基板上に、絶縁膜4として数μm程度の厚さのAl2O3(アルミナ、ビッカース硬度:約1000Hv)膜を形成した。そして、その上に下部シールド層5、ギャップ膜、磁気抵抗効果膜からなる磁気再生素子7(パーマロイ、ビッカース硬度:約400Hv)、上部シールド層6、下部磁極8、上部磁極9、保護膜11(Al2O3:アルミナ)を順次積層した。ところで、磁気ヘッド1で使用される材料としては通常次に説明する材料が用いられる。基板3の材料としてはAl2O3−TiC(アルミナチタンカーバイト)が用いられ、絶縁膜4及び保護膜11の材料としてはAl2O3(アルミナ)が用いられ、シールド膜5、6及び磁極8、9などの材料にはパーマロイなどの軟質磁性金属からなる複合材料が用いられる。そして、これら素材のビッカース硬度は、Al2O3−TiC(アルミナチタンカーバイト)が約2000Hv、Al2O3(アルミナ)が約1000Hv、パーマロイが約200Hvである。
Next, an embodiment of a polishing method for a magnetic head or the like which is one of electronic devices will be described. First, a method for manufacturing a magnetic head to be a polishing sample (workpiece) 21 will be described with reference to FIG. First 5-
次に、かかる基板を約2インチの長さの短冊片(磁気ヘッドローバー)にダイヤモンド砥石を用いて切断した。そして、短冊片の厚さばらつきと反りを抑制するために、両面ラップを行った。
以上説明したように、研磨試料(ワーク)21としては、例えば、複数の磁気ヘッド1が一列に配列されてなる短冊状のローバーを用いた。
Next, the substrate was cut into strips (magnetic head rover) having a length of about 2 inches using a diamond grindstone. And in order to suppress the thickness variation and curvature of a strip piece, double-sided lapping was performed.
As described above, as the polishing sample (work) 21, for example, a strip-shaped row bar in which a plurality of
次に、上述したように作成された研磨工具(研磨定盤)30を用いた研磨試料(ワーク)21に対する研磨方法の実施例について図4を用いて説明する。まず、研磨工具(研磨定盤)30を研磨装置に取り付ける。該研磨装置としては、例えば、特開2003−331409号公報(特許文献3)に記載された装置を用いることができる。他方、上記ローバーを研磨治具(図示せず)の先端に接着する。そして、潤滑剤(仕上げ液)22として炭化水素系のオイルが供給された研磨工具(研磨定盤)30上において次に説明する研磨方式により上記ワーク21である複数の磁気ヘッド1の浮上面13の研磨を行った。該研磨方式としては、研磨工具(研磨定盤)30を公転させ、ワーク21を自転させながら研磨する方式と。研磨工具(研磨定盤)30上でワーク21を揺動運動させて研磨する方式とがある。図1に示すように、磁気抵抗効果膜からなる磁気再生素子7を所定の寸法(素子高さ)LH通りに研磨するために、例えば、特開2004−71016号公報(特許文献4)に記載されているように、インプロセスで抵抗検知パターン(図示せず)の抵抗値を測定しながら、その測定値を用いて短冊片の曲りと傾きの補正を行い、所定寸法LHの研磨加工を行った。磁気ヘッド浮上面の最終仕げ加工には、このようなローバーの状態で行うことが生産コストの面で明らかに有利である。
Next, an example of a polishing method for the polishing sample (workpiece) 21 using the polishing tool (polishing surface plate) 30 created as described above will be described with reference to FIG. First, the polishing tool (polishing surface plate) 30 is attached to the polishing apparatus. As the polishing apparatus, for example, an apparatus described in JP 2003-331409 A (Patent Document 3) can be used. On the other hand, the row bar is bonded to the tip of a polishing jig (not shown). Then, on the polishing tool (polishing surface plate) 30 to which hydrocarbon oil is supplied as the lubricant (finishing liquid) 22, the air bearing surfaces 13 of the plurality of
また、研磨工具(研磨定盤)30のサイズとしては、被研磨物のデバイスのサイズに応じて対応可能であるが、DLC薄膜32の面内膜厚分布によって決まる切刃321としての作用点もしくは作用面の高さhの均一性(40nmRp以下の範囲内)を考慮して、直径10mm〜200mmの円盤状が適当であった。
Further, the size of the polishing tool (polishing surface plate) 30 can correspond to the size of the device of the object to be polished, but the working point as the
次に、本発明に係る、弾性を有する支持盤31の表面に、硬度60〜100Gpaの局所的に微結晶化したダイヤモンドの突起部321の群を有する厚さ10〜3000nm以下、より好ましくは50〜1000nm以下のDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)薄膜32をコーティングした研磨工具(研磨定盤)30を用いて、磁気ヘッドの表面(浮上面)を研磨加工した場合の作用効果について説明する。
Next, a thickness of 10 to 3000 nm or less, more preferably 50 having a group of locally
はじめに、図5は、本発明による局所的に微結晶化したDLC薄膜32の硬度と研磨後の表面粗さについて調べた結果を示す。図2に示す突起部を含めたダイヤ膜の膜厚Dtは200nm、切刃径dは50nm、切刃の高さhは20nmRpに制御して、磁気ヘッド1の研磨を行った。研磨試料となる磁気ヘッドは、上記方法により製造されたものを用いた。このようにして得られた磁気ヘッドをポリウレタン系の弾性体を介して研磨治具(図示せず)に保持させ、各研磨定盤に一定荷重(約30g)で押しっけながら加工した。また、潤滑剤(仕上げ液)としては、炭化水素系のオイルを使用した。加工量は約30nmとした。加工段差LS及び表面粗さの測定にはAFM(米国Digital.lnstruments社(現在のVeeco 社)製原子聞力顕微鏡(AFM)NanoscopeIIIa,D3100で先端径10nmのシリコン単結晶プローブを用いた)を使用した。その際、加工段差LSについては、浮上面13の基板部3と磁気素子部5〜9との距離をAFMのピエゾの曲率を補正しながら評価し、また、表面粗さについては、磁気素子部端部上の最も硬度が小さい部分(例えば上部シールド部分6)を測定面積1×6μm2で評価した。DLC薄膜の硬度が小さいCVD膜では表面粗さ精度が悪いが、DLC薄膜の硬度を高くすることで表面粗さの低減が図れた。DLC薄膜硬度60〜100Gpaの範囲において、デイバス研磨に使用可能な表面粗さがRmax 10nm以下の高精度な研磨面が得られた。
First, FIG. 5 shows the results of examining the hardness and the surface roughness after polishing of a locally microcrystallized DLC
図6は、DLC薄膜32の膜厚Dtの影響について調べた結果を示す。上記硬度の検討と同様に、切刃径dは50nm、切刃高さhは20nmに制御した。同様に磁気ヘッドの浮上面研磨を行うと、DLC薄膜32の膜厚(ダイヤ膜の膜厚)Dtが50nm以下では、研磨時にDLC薄膜の膜剥がれが発生し、研磨面組さが劣化した。さらに、膜厚を厚くして、3000nm以上にすると軟質金属定盤31の倣い性がなくなりスクラッチが多く発生した。DLC薄膜32の膜厚Dtが50〜3000nmの範囲内ではデバイスに使用可能な表面粗さがRmax 10nm以下の高精度な研磨面が得られた。
FIG. 6 shows the results of examining the influence of the film thickness Dt of the DLC
次に、局所的に微結晶化した切刃321の径d及び密度の適正化について、図7を用いて説明する。従来の方法における最良の条件では、切刃密度は約10個/μm2、切刃高さは約40nmRpである。前述したように、平滑な研磨面を得る基本原理は高さの揃った切刃を高密度に配置して、研磨荷重を各切刃に分散させて切り込みを微小化することである。図3で示した製造方法により、切刃高さhを約20nmRpに設定し、切刃密度について比較を行った。切刃密度が10個/μm2以上になると、加工段差LSが0.5nm程度以下、表面粗さが2nmRmax程度以下となり高精度な研磨面が得られた。また、切刃高さが同じでも、切刃径を小さくして切刃の密度を多くすることにより加工段差LS及び表面粗さが低減できた。
Next, optimization of the diameter d and density of the locally
なお、切刃高さhに関しては、30nmRp及び10nmRpについても同様に作製し検討を行った結果、加工段差、表面粗さ共に従来方法よりも低減することができた。 As for the cutting edge height h, 30 nm Rp and 10 nm Rp were similarly produced and examined. As a result, both the processing step height and the surface roughness could be reduced as compared with the conventional method.
また、切刃径と切刃密度の相関を図8に示す。切刃径dを微小化すると、切刃密度の増大化になるが、成膜条件及びその後のエッチング条件により、切刃径5〜100nm、切刃密度10〜100個/μm2程度の範囲で制御可能であった。 FIG. 8 shows the correlation between the cutting edge diameter and the cutting edge density. When the cutting edge diameter d is reduced, the cutting edge density is increased. However, depending on the film forming conditions and the subsequent etching conditions, the cutting edge diameter is 5 to 100 nm and the cutting edge density is about 10 to 100 / μm 2. It was controllable.
次に、本発明に係る図2及び図3に示した弾性支持盤31の選定について図9を用いて説明する。局所的に微結晶化したダイヤ薄膜32からなる切刃として作用する突起部321の群を保持する定盤部材31については、これまで系統的に加工条件を統一して比較したデータが少なく、加工段差と表面粗さを両立させるための適正化は行われていない。そこで、定盤部材として、ビッカース硬度で1〜10000N/mm2の範囲で、樹脂系部材(PETフィルム、フェノール、エポキシ系、ポリエステル系・ウレタン系)、Sn系金属、鉄系金属、及びSi、ガラスなどについて比較を行った。
Next, selection of the
図9に示すように、Snを主体とする錫系材料の定盤部材(弾性支持盤)31が加工段差、表面粗さ共に最も小さくなった。硬度で比較すると各材料の特性に差がすくないように見えるが、各材料のヤング率と硬度の比をとるいわゆるE/Hと言う指標で比較すると、錫系の材料のE/Hの値は200〜1000の範囲にあり他の材料と大きくかけ離れており、錫系の材料は特異的な特性であることが確認できた。これは、加工量がナノメートルオーダーの研磨において、切刃を研磨面に対して均一に作用させるための特性、いわゆる切刃の倣い性が他の部材よりも極めて優れていることを示している。また、純錫を主体として、錫に数%のビスマス、アンチモン、鉛銅、Si、炭素等を含む合金系のものでも加工条件に応じて使用可能であった。合金の場合は鍛造処理を施した結晶粒界の小さなものを使用する必要があり、材料としてはメッキ等で形成したものでも同様に加工が可能であった。また、ステンレス鋼の一部も使用可能であった。 As shown in FIG. 9, the surface plate member (elastic support plate) 31 made of a tin-based material mainly composed of Sn has the smallest processing step and surface roughness. When compared in terms of hardness, it seems that there is not much difference in the characteristics of each material, but when compared with an index called E / H that takes the ratio of Young's modulus and hardness of each material, It was in the range of 200 to 1000 and was far from other materials, and it was confirmed that the tin-based material had specific characteristics. This indicates that in polishing with a processing amount of nanometer order, the characteristics for allowing the cutting edge to act uniformly on the polished surface, that is, the so-called cutting edge copyability, is extremely superior to other members. . Also, alloys based on pure tin and containing several percent of bismuth, antimony, lead copper, Si, carbon, etc. in tin could be used depending on the processing conditions. In the case of an alloy, it is necessary to use a forged crystal grain boundary, and even a material formed by plating or the like can be similarly processed. A part of stainless steel could also be used.
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、弾性を有する支持盤の表面に、硬度60〜100Gpaの局所的に微結晶化したダイヤモンドの突起部(切刃)の群(切刃密度が約10個/μm2以上で、それぞれの切刃としての作用点もしくは作用面の高さが全てほぼ同一面内にあって、かつ40nm以下の範囲内にした。)を有する厚さ10〜3000nm以下、より好ましくは50〜1000nm以下のDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)薄膜をコーティングした研磨工具(研磨定盤)を用いて、該研磨工具の微結晶化した突起部(切刃)の群に、電子デバイスの複合材からなる研磨加工部分を接触させて摺動させ、接触磨耗により研磨加工を行うように構成したことにより、加工段差が0.5nm程度以下で、表面粗さが2nmRmax程度以下の高精度な研磨面を実現することができ、その結果、磁気ヘッドとして磁気スペーシングを著しく小さくすることが可能となり、磁気ディスクの磁気記録密度がより増大化しても、磁気ヘッドの代表的な特性である磁気記録再生特性を向上させ、スクラッチ傷等による磁気ヘッドにとって致命的な故障をもたらすことを防止することが可能となる。 As described above, according to the embodiment of the present invention, a group of locally microcrystallized diamond protrusions (cutting blades) having a hardness of 60 to 100 Gpa (cutting blades) is formed on the surface of an elastic support plate. The density is about 10 pieces / μm 2 or more, and the heights of the working points or the working surfaces of the respective cutting blades are almost in the same plane and in the range of 40 nm or less. Using a polishing tool (polishing surface plate) coated with a DLC (diamond-like carbon) thin film of ˜3000 nm or less, more preferably 50 to 1000 nm or less, the microcrystallized protrusion (cutting blade) of the polishing tool By making the group contact with and slide the polishing portion made of the composite material of the electronic device and perform polishing by contact wear, the processing step is about 0.5 nm or less, and the surface roughness A highly accurate polished surface of about 2 nmRmax or less can be realized. As a result, the magnetic spacing can be remarkably reduced as the magnetic head, and even if the magnetic recording density of the magnetic disk is further increased, the magnetic head It is possible to improve the magnetic recording / reproducing characteristics, which are typical characteristics, and to prevent a fatal failure for the magnetic head due to scratches or the like.
また、本発明の実施の形態によれば、前記DLC薄膜をコーティングする前記弾性を有する支持盤を、Snを主体とする錫系材料(純錫若しくは錫系合金)またはステンレス合金鋼材料で形成することによって、上記切刃を研磨面に対して均一に作用させるための特性、いわゆる切刃の倣い性を著しく向上させることが可能となる。 Further, according to an embodiment of the present invention, the elastic support plate for coating the DLC thin film is formed of a tin-based material (pure tin or tin-based alloy) mainly composed of Sn or a stainless alloy steel material. Thus, it is possible to remarkably improve the characteristics for causing the cutting blade to act uniformly on the polished surface, that is, the so-called profile of the cutting blade.
1…磁気ヘッド、2…磁気素子部、3…基板、4…絶縁膜、5…下部シールド膜、6…上部シールド膜、7…磁気抵抗効果膜、8…下部磁極、9…上部磁極、10…コイル、11…保護膜、12…カーボン保護膜、13…浮上面、15…磁気ディスク基板、16…磁性膜、17…保護膜、18…潤滑膜、20…定盤、21…磁気ヘッドローバー(ワーク)、22…潤滑剤(仕上げ液)、30…研磨工具、31…弾性支持盤、32…局所微結晶化DLC薄膜、321…局所微結晶化ダイヤ切刃、40…工具母材、41…DLC薄膜。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記研磨工具の表面には、弾性を有する支持盤の表面にテトラへドラル・アモルファスカーボンからなるDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)薄膜が成膜され、コントロールしたエネルギーを局所的に前記DLC薄膜に照射して該DLC薄膜の局所領域を相変態させることによって成長させた直径30nm程度の微結晶ダイヤモンドの突起部の群からなるダイヤモンド切れ刃群を有することを特徴とする電子デバイスの製造方法。 In the manufacturing method of an electronic device for manufacturing the electronic device by performing polishing by contacting and sliding the polishing portion made of a composite material of the electronic device on the surface of the polishing tool ,
On the surface of the polishing tool, a DLC (diamond-like carbon) thin film made of tetrahedral amorphous carbon is formed on the surface of an elastic support plate, and the controlled energy is locally irradiated to the DLC thin film. Then, a method for producing an electronic device, comprising a group of diamond cutting edges comprising a group of projections of microcrystalline diamond having a diameter of about 30 nm grown by phase transformation of a local region of the DLC thin film .
前記研磨工具の表面には、弾性を有する支持盤の表面にテトラへドラル・アモルファスカーボンからなるDLC(ダイヤモンド・ライク・カーボン)薄膜が成膜され、コントロールしたエネルギーを局所的に前記DLC薄膜に照射して該DLC薄膜の局所領域を相変態させることによって成長させた直径30nm程度の微結晶ダイヤモンドの突起部の群からなるダイヤモンド切れ刃群を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。 In the method of manufacturing a magnetic head, the magnetic head is manufactured by applying a polishing process by contacting and sliding a polishing portion composed of a magnetic element portion formed from a composite material of the magnetic head and an air bearing surface on the surface of the polishing tool .
On the surface of the polishing tool, a DLC (diamond-like carbon) thin film made of tetrahedral amorphous carbon is formed on the surface of an elastic support plate, and the controlled energy is locally irradiated to the DLC thin film. A method of manufacturing a magnetic head, comprising a group of diamond cutting edges comprising a group of projections of microcrystalline diamond having a diameter of about 30 nm grown by phase transformation of a local region of the DLC thin film .
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