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JP2005118988A - Method and device for imparting texture to gmr lapping plate by using photochemical process - Google Patents

Method and device for imparting texture to gmr lapping plate by using photochemical process Download PDF

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JP2005118988A
JP2005118988A JP2004296494A JP2004296494A JP2005118988A JP 2005118988 A JP2005118988 A JP 2005118988A JP 2004296494 A JP2004296494 A JP 2004296494A JP 2004296494 A JP2004296494 A JP 2004296494A JP 2005118988 A JP2005118988 A JP 2005118988A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
photoresist
plate
metal plate
wrapping
etching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004296494A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Niraj Mahadev
マハデブ ニラジ
Nelson Truong
トルーオン ネルソン
Winston Jose
ジョーズ ウィンストン
Katherine Chiang
チャン キャサリン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAE Magnetics HK Ltd
Original Assignee
SAE Magnetics HK Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Priority claimed from US10/683,927 external-priority patent/US20040077294A1/en
Application filed by SAE Magnetics HK Ltd filed Critical SAE Magnetics HK Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a system and a method for manufacturing a lapping plate in lapping an air bearing surface (an air levitation surface) of a head of a GMR type. <P>SOLUTION: This lapping plate is manufactured by exposing a provided photoresist layer to the UV light via a wire mesh mask by coating a tin-antimony plate with a photoresist as one example. After development, an unetched area can be made to function as a land area for filling diamond. When using this method, an artificial object on the lapping plate can be made little, and since a dimension of a diamond particle can be further reduced, processing of a reading/writing head, particularly, a GMR head can be further improved. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハードディスクドライブなどのためのスライダ装置を製造するための方法及び装置に関する。さらに詳しく述べると、本発明は、とりわけGMRタイプのヘッドの空気ベアリング面(空気浮上面)をラッピングすることに関する。   The present invention relates to a method and apparatus for manufacturing a slider device for a hard disk drive or the like. More particularly, the present invention relates to wrapping the air bearing surface (air floating surface) of a GMR type head, among others.

ハードディスクドライブは、本質的に一連の回転可能なディスク群からなり、かつそれらのディスクに磁気読み上げ及び書き込み素子がアクセスされる一般的な情報記憶装置である。トランスデューサとして一般的に知られているこれらのデータ伝達装置は、一般的に、スライダ本体によって支持されかつそれに埋設されている。また、スライダ本体は、読み上げあるいは書き込み操作を実行可能となすため、ディスク上に形成された別個のデータトラックの上に、それに密着した相対位置関係で保持されている。トランスデューサをディスク表面に関して適切に位置決めするため、スライダ本体上に形成された空気ベアリング面(ABS)において、スライダ及びトランスデューサをディスクデータトラック上で「浮上」させるのに十分な揚力を提供する流動空気流を形成する。磁気ディスクを高速回転させると、そのディスクの表面にそって、ディスクの接線速度に実質的に平行な方向で、空気流動、すなわち風の流れが発生する。この空気の流れがスライダ本体のABSと協働し、回転中のディスクの上にスライダを浮上させることが可能となる。実際において、浮かんだ状態にあるスライダは、この自己作動による空気ベアリングを介して、ディスクの表面から物理的に分離されている。スライダのABSは、一般的に、回転中のディスクに面したスライダ面上に形成され、種々の条件下においてそのディスク上でスライダを浮上させる能力に対して大きな影響力を有している。   A hard disk drive is a common information storage device that consists essentially of a series of rotatable disks and to which magnetic read and write elements are accessed. These data transmission devices, commonly known as transducers, are generally supported by and embedded in a slider body. Further, the slider body is held on a separate data track formed on the disk in a relative positional relationship in close contact with it in order to be able to perform reading or writing operations. In order to properly position the transducer with respect to the disk surface, a flowing air flow that provides sufficient lift at the air bearing surface (ABS) formed on the slider body to "lift" the slider and transducer over the disk data track. Form. When the magnetic disk is rotated at a high speed, an air flow, that is, a wind flow is generated along the disk surface in a direction substantially parallel to the tangential speed of the disk. This air flow cooperates with the ABS of the slider main body, so that the slider can float on the rotating disk. In practice, the slider in the floating state is physically separated from the surface of the disk via this self-actuated air bearing. The ABS of the slider is generally formed on the slider surface facing the rotating disk and has a great influence on the ability to float the slider on the disk under various conditions.

図1に示されるように、一般的なカタマラン式スライダ5について知られたデザインのABSは、ディスクに面したスライダ表面の外側の端部に沿って延在した一対の平行レール2及び4で形成することができる。また、種々の表面積及び幾何学形態を備えた、3本もしくはそれ以上の追加のレールを含むその他の形状のABSも開発されている。一般的に、2本のレール2及び4は、案内エッジ6から後部エッジ8まで、スライダ本体の長さの少なくとも一部分に沿って走っている。案内エッジ6は、スライダのエッジのうち、回転中のディスクが、後部エッジ8に向かってスライダ5の長さを走行する前に通過するエッジとして規定されている。図示されるように、案内エッジ6は、この機械加工技術と一般的に組み合わさった大きくて不所望な許容範囲があるにもかかわらず、テーパー加工することができる。トランスデューサ、すなわち磁気素子7は、一般的に、図1に示すように、スライダの後部エッジ8に沿って所定の位置のところに取り付けられている。レール2及び4は、スライダがその上に浮上する空気ベアリング面を形成し、また、回転中のディスクによって発生せしめられた空気の流れと接触する結果、必要な揚力を提供する。空気の流れがレール2及び4の下方を通過するので、レールとディスクの間の空気圧力が増大せしめられ、正の加圧と揚力がもたらされる。カタマラン式のスライダは、一般的に、回転中のディスクの上で適当な高さまでスライダを浮上させるのに十分な量の揚力、すなわち正の負荷力を発生する。レール2及び4が存在しないとすると、スライダ本体5の大きな表面積に由来して極めて大きな空気ベアリング表面積が作られるであろう。一般的には、空気ベアリング表面積が増加した場合、発生せしめられる揚力の量もまた増加する。   As shown in FIG. 1, an ABS of known design for a typical catamaran slider 5 is formed by a pair of parallel rails 2 and 4 extending along the outer edge of the slider surface facing the disk. can do. Other shapes of ABS have also been developed, including three or more additional rails, with various surface areas and geometries. In general, the two rails 2 and 4 run from the guide edge 6 to the rear edge 8 along at least part of the length of the slider body. The guide edge 6 is defined as an edge through which the rotating disk passes through the length of the slider 5 toward the rear edge 8 among the edges of the slider. As shown, the guide edge 6 can be tapered despite the large and undesired tolerances generally associated with this machining technique. The transducer or magnetic element 7 is generally mounted at a predetermined location along the rear edge 8 of the slider, as shown in FIG. Rails 2 and 4 form an air bearing surface on which the slider floats and provide the necessary lift as a result of contact with the air flow generated by the rotating disk. As the air flow passes under the rails 2 and 4, the air pressure between the rail and the disk is increased, resulting in positive pressurization and lift. Catamaran sliders typically generate a sufficient amount of lift, i.e., a positive load force, to float the slider to a suitable height above the rotating disk. If the rails 2 and 4 are not present, a very large air bearing surface area will be created due to the large surface area of the slider body 5. In general, as the air bearing surface area increases, the amount of lift generated is also increased.

図2に示されるように、ヘッド・ジンバルアセンブリ40は、例えば垂直空間、すなわち、スライダの浮上高さを記載するピッチ角及びロール角のような多段の自由度を備えたスライダを提供することがしばしばである。図2に示されるように、サスペンション74は、移動中のディスク76(縁部70を有する)の上でHGA40を保持し、かつ矢印80で示される方向に移動する。図2に示したディスクドライブを運転すると、アクチュエータ72が種々の直径をもったディスク76(例えば、内径(ID)、中間径(MD)及び外径(OD))の上でHGAを円弧78に沿って移動させる。   As shown in FIG. 2, the head and gimbal assembly 40 can provide a slider with multiple degrees of freedom, such as vertical space, ie, pitch and roll angles that describe the flying height of the slider. Often. As shown in FIG. 2, the suspension 74 holds the HGA 40 on the moving disk 76 (having the edge 70) and moves in the direction indicated by the arrow 80. When the disk drive shown in FIG. 2 is operated, the actuator 72 turns the HGA into an arc 78 on a disk 76 having various diameters (for example, an inner diameter (ID), an intermediate diameter (MD), and an outer diameter (OD)). Move along.

ハードディスクドライブが進歩するにつれて(例えば、80ギガバイトよりも多量のデータを記憶可能)、巨大磁気抵抗(GMR)型ヘッドがますます使用されるようになってきている。この技術分野において公知であるGMRヘッドは、スライダの後部(スライダの空気ベアリング面ではない)に一般的に配置された複数個の部品を包含する。これらの部品は、ヘッドの製造プロセスによって、とりわけラッピングプロセスの間に誘導されるダメージに対して非常に敏感である。ラッピング加工やその加工のために使用されるプレートの一例は、Holmstrandの米国特許第4,866,886号(特許文献1)に示されている。この特許文献に記載されたプレートは、埋め込まれた研磨材(例えば、ダイヤモンド粒子)を包含し、かつ移動するプレートの上の適所に保持されたGMRヘッドの表面を研磨するため、回転せしめられる。研磨プロセスを促進するため、プレートに対して研磨材のスラリーを添加することができる。この技術分野において周知のように、ラッピングプレートは、「ランド部」と「グルーブ(溝)部」を包含する。ランド部は、ラッピングプレート上に形成されたグルーブ部よりも高さが大きく、スライダ表面と接触する。グルーブ部は、研磨材粒子(例えば、スラリー中の粒子、ラッピングプレート中に本来埋め込まれていた粒子、その他)のための溜めの役割を果たす。また、グルーブ部は、スライダから除去された材料の溜めの役割も果たす。   As hard disk drives have advanced (eg, can store more than 80 gigabytes of data), giant magnetoresistive (GMR) type heads are increasingly being used. GMR heads known in the art include a plurality of components that are typically located at the rear of the slider (not the air bearing surface of the slider). These parts are very sensitive to damage induced by the head manufacturing process, especially during the lapping process. An example of wrapping and the plate used for the process is shown in US Pat. No. 4,866,886 to Holmstrand. The plate described in this patent document is rotated to polish the surface of the GMR head that contains embedded abrasive (eg, diamond particles) and is held in place on the moving plate. An abrasive slurry can be added to the plate to facilitate the polishing process. As is well known in the art, the wrapping plate includes a “land portion” and a “groove portion”. The land portion has a height larger than that of the groove portion formed on the wrapping plate, and comes into contact with the slider surface. The groove portion serves as a reservoir for abrasive particles (eg, particles in the slurry, particles originally embedded in the wrapping plate, etc.). The groove portion also serves as a reservoir for the material removed from the slider.

上述のようなラッピングプレートを使用すると、GMRヘッドの製造中にいくつかの問題点が発生可能である。比較的に大きな研磨材粒子は、スライダのGMRヘッド部分を損傷することが可能である。ヘッドの製造を改良する1つのアプローチとして、ラッピングプレートにおいて比較的に小さな粒子を使用することが行なわれている。しかしながら、研磨材粒子がより小さくなっているので、ラッピングプレートの平坦性、テクスチャー、粗さ及び、例えば、有利に埋め込まれた(しばしば、充填プロセスと呼ばれる)ダイヤモンド研磨材に対する清浄度をコントロールすることがより困難なものとなる。   When using a wrapping plate as described above, several problems can occur during the manufacture of the GMR head. The relatively large abrasive particles can damage the GMR head portion of the slider. One approach to improve head manufacturing has been to use relatively small particles in the wrapping plate. However, because the abrasive particles are smaller, controlling the flatness, texture, roughness, and cleanliness of, for example, advantageously embedded diamond abrasives (often referred to as the filling process) Becomes more difficult.

ラッピングプレートについてのテクスチャー加工プロセスは、スライダのGMRヘッドの性能に対して深刻な問題を投げかけた。ラッピングプレートのテクスチャーは、スライダの性能、例えば表面仕上げ、ポールチップ後退(Pole tip recession、すなわち、PTR)、汚れ(すなわち、潜在的に引き起こされるデバイスの故障)、及びバルク除去速度に対して悪影響を有するであろう。
特許文献1は、1つの上述のようなテクスチャー加工方法を参照している。この特許文献では、ガラスビーズ吹き付け装置を使用して、ラッピングプレートの表面に小さなキャビティを形成している。この特許文献に記載のテクスチャー加工方法を使用すると、PTRを28μmのオーダーでコントロールすることができる。しかし、現行のスライダの場合、PTRを0.01μm未満にまでコントロールしている。考察するに、このような高い数値が得られる理由としては、キャビティが、研磨材スラッジがディスクの表面から離れること(例えば、回転中のラッピングプレートの遠心力を介して)を可能とすることの代わりに、そのスラッジの溜めとして作用していることを挙げることができる。よって、このテクスチャー加工方法は、現行のスライダの製造のためには許容することができない。
The texturing process for the wrapping plate poses a serious problem for the performance of the slider's GMR head. The texture of the wrapping plate has an adverse effect on slider performance, such as surface finish, pole tip recession (ie, PTR), dirt (ie, potentially caused device failure), and bulk removal rate. Would have.
Patent Document 1 refers to one texture processing method as described above. In this patent document, a glass bead spraying device is used to form a small cavity on the surface of the wrapping plate. When the texture processing method described in this patent document is used, the PTR can be controlled on the order of 28 μm. However, in the case of the current slider, the PTR is controlled to less than 0.01 μm. In view of this, the reason why such high numbers are obtained is that the cavity allows the abrasive sludge to move away from the surface of the disk (eg, via the centrifugal force of the rotating wrapping plate). Instead, it can act as a reservoir for the sludge. Thus, this texturing method is not acceptable for the production of current sliders.

ラッピングプレートの表面にらせん状の溝を形成するのがもう1つの方法である。らせん状の溝は、面削り装置を使用して形成される。ランド部及び溝部の幅及び間隔は、ラッピングプレートの「ピッチ」として参照されている。らせん状の溝を形成した後、ラッピングプレートをさらに「バリ取り加工)」(すなわち、切削加工)によって加工する。バリ取り加工を行なうと、高さのあるピーク部分が取り除かれ、ダイヤモンド充填のためのランド部が残留する。バリ取り方法における1つの問題点は、装置に原因したギザギザ、ランド/溝比におけるバラツキ、平坦部における端部破壊、そして溝の深さの変動が通常引き起こされるということである。さらに加えて、これらの問題点があると、直接的あるいは間接的に、仕上げ加工後のスライダの性能に対して悪影響を及ぼすことが可能である。1つの解決法は、面取り装置の運転と機能を細かくコントロールすることであるけれども、そのようにした場合、プロセスの実施に経費と時間がかかることとなる。   Another method is to form a spiral groove on the surface of the wrapping plate. The spiral groove is formed using a chamfering device. The width and spacing of the land and groove portions are referred to as the “pitch” of the wrapping plate. After forming the helical groove, the lapping plate is further processed by “deburring” (ie, cutting). When the deburring process is performed, the peak portion having a height is removed, and a land portion for filling the diamond remains. One problem with the deburring method is that it usually causes jaggedness, variability in land / groove ratio, edge breakage on flats, and variations in groove depth. In addition, these problems can adversely affect the performance of the slider after finishing directly or indirectly. One solution is to finely control the operation and function of the chamfering device, but doing so would be expensive and time consuming to implement the process.

ラッピングプレートを加工するためのさらにもう1つの方法は、ダイヤモンドテクスチャー加工リングの方法を使用することを包含する。Kruseの米国特許第4,037,367号(特許文献2)に記載されているように、特許文献1に記載されたものとは異なって、溝部の自然な流れを通じて、スラッジの比較的に容易な除去が促進される。この特許文献に記載の方法ではバルク除去速度とポールチップ後退を改良することができるけれども、ランド領域の粗さが均一ではなく、かつ余計なプレート材料の破片が溝部において捕捉されることが可能であり、取り除くのも困難である。このような場合には、ランド領域に対してより小サイズのダイヤモンド粒子(すなわち、平均直径が1.0μmのもの)を充填することが困難となる可能性がある。この方法のもう1つの欠点は、プレート材料が軟質化するにつれてプレート破片の量が増加するので、この方法は硬質のプレート材料に限定されるということである。   Yet another method for processing the wrapping plate involves using a diamond textured ring method. Unlike what is described in US Pat. No. 4,037,367 to Kruse, US Pat. No. 4,037,367, it is relatively easy for sludge to flow through the natural flow of the groove. Removal is promoted. Although the method described in this patent document can improve the bulk removal rate and pole tip retraction, the land area is not uniform in roughness and extra plate material debris can be captured in the groove. Yes and difficult to remove. In such a case, it may be difficult to fill the land region with smaller diamond particles (that is, those having an average diameter of 1.0 μm). Another disadvantage of this method is that it is limited to rigid plate materials because the amount of plate debris increases as the plate material softens.

米国特許第4,866,886号明細書US Pat. No. 4,866,886 米国特許第4,037,367号明細書U.S. Pat. No. 4,037,367

上記のような問題点に鑑みて、改良されたラッピングプレートと、プレートの破片を軽減するようなラッピングプレートの製造方法を提供することが必要となっている。   In view of the above problems, it is necessary to provide an improved wrapping plate and a method for manufacturing a wrapping plate that reduces the fragments of the plate.

本発明の1態様に従うと、ラッピングプレートを製造する方法及び装置が提供される。1つの態様では、金属板を最初に、シリコンチップ製造の分野で公知であるマスク−エッチングプロセスを使用して化学的にエッチングする。この工程の間にエッチングにさらされなかった金属板領域がランド部を形成し、このランド部においてダイヤモンドの充填を達成することができる。得られたラッピングプレートは、敏感なタイプのGMRヘッドに使用することができる。なぜならば、金属板に対して比較的に小さなダイヤモンド粒子を充填することができ、かつそれらのダイヤモンド粒子はプレート全体について比較的に均一に分布しているからである。   In accordance with one aspect of the present invention, a method and apparatus for manufacturing a wrapping plate is provided. In one embodiment, the metal plate is first chemically etched using a mask-etch process known in the field of silicon chip manufacturing. The metal plate region that was not exposed to etching during this step forms a land portion, where diamond filling can be achieved. The resulting wrapping plate can be used for sensitive types of GMR heads. This is because the metal plate can be filled with relatively small diamond particles and the diamond particles are relatively uniformly distributed throughout the plate.

図3を参照すると、本発明の1態様による製造方法のフローチャートが示されている。この態様の場合、ラッピングプレートは、スズとアンチモンの合金から作製されている。ブロック301において、ラッピングプレートを機械加工してその表面を平坦にする(例えば、2μm未満の粗さ)。次いで、ブロック303では、ラッピングプレートを研磨もしくはテクスチャー加工してもよい(機械加工プロセスの品質に依存する)。例えば、ギザギザをもたない研磨布を非常に微細な研磨材と一緒に使用して、ブロック301の機械加工プロセス時に残留した任意の人工物を除去することができる。その後、ブロック305において、ラッピングプレートをオーブン中で加熱する(例えば、60℃で約15分間にわたって)。次いで、加熱したプレートにフォトレジスト(例えば、シップレー社:Shipley Company, LLC, Marlborough, MA製のFL13フォトレジスト)を30μmの厚さで堆積する。ラッピングプレートに残った熱で、プレートの表面にフォトレジストを一面に均一に流動させる作業を促進するのを補助することができる。さらに加えて、ラッピングプレート上にフォトレジストを適用するために使用されるラミネータ装置をプレートに押し付ける一方でフォトレジストを加熱することによって、そのプレートとフォトレジストの間に気泡が入るのを防止することができる。   Referring to FIG. 3, a flowchart of a manufacturing method according to one aspect of the present invention is shown. In this embodiment, the wrapping plate is made of an alloy of tin and antimony. At block 301, the lapping plate is machined to flatten its surface (eg, less than 2 μm roughness). Then, at block 303, the lapping plate may be polished or textured (depending on the quality of the machining process). For example, a non-jagged abrasive cloth can be used with a very fine abrasive to remove any artifacts remaining during the block 301 machining process. Thereafter, in block 305, the wrapping plate is heated in an oven (eg, at 60 ° C. for about 15 minutes). A photoresist (eg, FL13 photoresist from Shipley Company, LLC, Marlborough, Mass.) Is then deposited on the heated plate to a thickness of 30 μm. The heat remaining on the wrapping plate can assist in facilitating the work of uniformly flowing the photoresist across the surface of the plate. In addition, by heating the photoresist while pressing the laminator device used to apply the photoresist on the wrapping plate against the plate, preventing air bubbles from entering between the plate and the photoresist Can do.

ブロック309において、フォトレジスト層を(例えば、電磁放射線、例えば紫外線に対して)予め定められた時間(例えば、8〜10秒間)にわたって選択的に曝露する。この態様では、選ばれた孔寸法及び間隔を備えたステンレス鋼製のメッシュ布帛、例えばマイクロメタリック社:Micro Metallic, Ltd.(Mersyside, UK)製のマイクロメッシュ(MicroMesh)を使用する。標準的なフォトリソグラフィプロセスで使用されているものを含めて、その他の種類のマスクを使用してもよい。ステンレス鋼製のメッシュ布帛を使用すると、標準的なフォトリソグラフィのマスキングに比較して、より迅速に及び(又は)より経費をかけないで露光処理を実施することができる。ブロック311では、ラッピングプレートと露光後のフォトレジストを現像する。1態様において、プレートを予め定められたスピードで回転させ、かつフォトレジスト層の上にノズルを介して現像剤溶液を所定の時間(例えば、フォトレジスト層の選択された領域を完全に溶解するのに十分な時間)にわたって吹き付けることによってフォトレジストを現像する。ブロック313では、ラッピングプレートを脱イオン(DI)水で洗浄して、現像剤溶液とそれに溶解したフォトレジストを除去する。次いで、ラッピングプレートを乾燥する(例えば、プレートの表面にノズルを介してクリーンエアを供給する)。   At block 309, the photoresist layer is selectively exposed for a predetermined time (eg, 8-10 seconds) (eg, against electromagnetic radiation, eg, ultraviolet light). In this embodiment, a stainless steel mesh fabric with a selected pore size and spacing is used, for example, MicroMesh from Micro Metallic, Ltd. (Mersyside, UK). Other types of masks may be used, including those used in standard photolithography processes. Using a stainless steel mesh fabric allows the exposure process to be performed more quickly and / or less expensively than standard photolithography masking. In block 311, the wrapping plate and the exposed photoresist are developed. In one embodiment, the plate is rotated at a predetermined speed, and the developer solution is dispensed over the photoresist layer through a nozzle for a predetermined time (eg, completely dissolving selected areas of the photoresist layer). The photoresist is developed by spraying for a sufficient time. At block 313, the wrapping plate is washed with deionized (DI) water to remove the developer solution and the photoresist dissolved therein. Next, the wrapping plate is dried (for example, clean air is supplied to the surface of the plate through a nozzle).

ブロック315において、ラッピングプレートをエッチングする。スズ−アンチモン合金板を使用したこの態様では、比率1:3の塩酸/硝酸をエッチャント(エッチング剤)として使用することができる。このような酸は、プレートにおけるエッチング深さの所望値に応じて脱イオン水で希釈することができる。したがって、ブロック315では、予め定められた時間(例えば、5分間)にわたってプレートをウエットエッチングする。この態様において、ラッピングプレートをエッチング剤の浴に沈め、プレートの所定領域全体にわたってエッチング深さが一様に保たれるようにエッチング剤を連続して攪拌する。エッチング処理の後、プレートを上記したものと同様な方法で脱イオン水ですすぎ、風乾することができる。ブロック317において、残っているフォトレジストをラッピングプレートから除去する(例えば、現像未了のフォトレジストを溶解するためにアセトン溶液を使用して)。ブロック319において、ラッピングプレートを上記したものと同様な方法で脱イオン水ですすぎ、風乾することによって清浄化する。別法によれば、リンス後のラッピングプレートを適当な布地で乾燥することができる。   At block 315, the wrapping plate is etched. In this embodiment using a tin-antimony alloy plate, a ratio of 1: 3 hydrochloric acid / nitric acid can be used as an etchant. Such acids can be diluted with deionized water depending on the desired value of etch depth in the plate. Accordingly, at block 315, the plate is wet etched for a predetermined time (eg, 5 minutes). In this embodiment, the lapping plate is submerged in an etchant bath and the etchant is continuously stirred so that the etch depth remains uniform throughout a predetermined area of the plate. After the etching process, the plate can be rinsed with deionized water in the same manner as described above and air dried. At block 317, the remaining photoresist is removed from the wrapping plate (eg, using an acetone solution to dissolve the undeveloped photoresist). At block 319, the wrapping plate is rinsed with deionized water in the same manner as described above and cleaned by air drying. According to another method, the lapping plate after rinsing can be dried with a suitable fabric.

ブロック321において、ラッピングプレートにダイヤモンド粒子を充填する。上記したように、もしもダイヤモンド粒子が比較的に小さい直径を有しているならば、この方法はGMRヘッドのラッピングに有利である。100〜125nmの平均直径を有するダイヤモンドを使用することができるけれども、本例の場合、50nm未満の平均直径を有するダイヤモンドを充填装置で堆積させる。ラッピングプレートのランド領域(すなわち、ラッピングプレートのうちで、上記のプロセスでエッチングが行なわれなかった領域)の内部にダイヤモンドが堆積せしめられる。得られるプレートは、小直径のダイヤモンド粒子が非常に均一に配列された状態を有することができる。本発明のこの態様に従って構成したラッピングプレートを使用すると、読み上げ/書き込みヘッドのポールチップ後退を非常に小さくすることができ(例えば、2〜3nmの範囲)、よってディスクドライブの環境においてヘッドの性能を改良することができる。   At block 321, the wrapping plate is filled with diamond particles. As noted above, this method is advantageous for wrapping a GMR head if the diamond particles have a relatively small diameter. Although diamonds having an average diameter of 100-125 nm can be used, in this example, diamonds having an average diameter of less than 50 nm are deposited with a filling device. Diamond is deposited inside the land area of the lapping plate (ie, the area of the lapping plate that has not been etched in the above process). The resulting plate can have a very uniform arrangement of small diameter diamond particles. Using a wrapping plate constructed in accordance with this aspect of the present invention, the pole tip retraction of the read / write head can be very small (eg, in the range of 2 to 3 nm), thus reducing head performance in a disk drive environment. It can be improved.

図4a〜図4lを参照すると、ラッピングプレートとその加工方法が、本発明の1態様に従って示されている。図4aにおいて、スズとアンチモンの合金からなる金属ディスク(円板)410を用意する。本例の場合、ディスクの厚さは2.5インチ(約6.4cm)であり、直径は16インチ(約40.5cm)である。図4bにおいて、ディスク410をスピンドルモータ412の上に載置し、機械加工装置414によって表面を平坦にする。図4cにおいて、ディスク410をギザギザをもたない研磨布で研磨する(例えば、装置416を使用して)。次いで、ディスクにフォトレジストをラミネートすることができる。図4dにおいて、堆積装置418によってフォトレジストを堆積させた後、金属ディスク410をスピンドルモータ412によって回転させる。   Referring to FIGS. 4a-4l, a wrapping plate and method of processing the same are shown in accordance with one aspect of the present invention. In FIG. 4a, a metal disk (disk) 410 made of an alloy of tin and antimony is prepared. In this example, the thickness of the disc is 2.5 inches (about 6.4 cm) and the diameter is 16 inches (about 40.5 cm). In FIG. 4 b, the disk 410 is placed on the spindle motor 412 and the surface is flattened by the machining device 414. In FIG. 4c, the disk 410 is polished (eg, using the apparatus 416) with a polishing cloth that has no jagged edges. The disc can then be laminated with a photoresist. In FIG. 4 d, after the photoresist is deposited by the deposition device 418, the metal disk 410 is rotated by the spindle motor 412.

フォトレジスト層426を金属ディスクに対して付与した後、フォトレジスト層の上にマスク、例えばワイヤメッシュ424を配置することができる(図4eを参照)。本例では、UV(紫外線)光源422を使用して、ワイヤメッシュ424を介してフォトレジスト層426の部分部分に露光を行なう。金属ディスク410は、この露光処理の間じゅう、支持台420の上に載置することができる。図4fにおいて、装置428を介して金属ディスク410の上に現像液を分配する。この技術分野において知られているように、現像液は、使用されているフォトレジストの種類に応じて、そのフォトレジストの露光領域あるいは未露光領域と反応する。図4gにおいて、例えば金属ディスクに脱イオン水を吹き付けることによって不所望なフォトレジストを除去する。   After applying the photoresist layer 426 to the metal disk, a mask, such as a wire mesh 424, can be placed over the photoresist layer (see FIG. 4e). In this example, a portion of the photoresist layer 426 is exposed through a wire mesh 424 using a UV (ultraviolet) light source 422. The metal disk 410 can be placed on the support table 420 during this exposure process. In FIG. 4 f, the developer is dispensed onto the metal disk 410 via the device 428. As is known in the art, the developer reacts with the exposed or unexposed areas of the photoresist, depending on the type of photoresist used. In FIG. 4g, unwanted photoresist is removed, for example, by spraying deionized water onto a metal disk.

現像済みのフォトレジスト層426を有する金属ディスク410をエッチングする。図4hにおいて認められるように、金属ディスク410を、ホルダー434の上に載置しておきながら、タブ438に入れたエッチング剤436の中に低下させることができる。タブ438を振動させてエッチングプロセスを改良するため、攪拌機432を備えることができる。図4iにおいて、装置440を使用してフォトレジスト層426を除去する。図4jにおいて、適当な布帛442を使用して金属ディスク410をクリーニングする。図4kにおいて、装置444を使用して金属ディスク410にダイヤモンドを充填し、選ばれた寸法をもったダイヤモンド粒子を金属ディスクの非エッチングランド領域中に配置してラッピングプレートを仕上げ加工する。以上の処理が完了した後、装置446によって保持されたGMRスライダを含むスライダをラッピング加工するためにラッピングプレートを使用することができる(例えば、図4lを参照)。   The metal disk 410 having the developed photoresist layer 426 is etched. As can be seen in FIG. 4 h, the metal disk 410 can be lowered into the etchant 436 in the tab 438 while it is resting on the holder 434. An agitator 432 can be provided to vibrate the tab 438 to improve the etching process. In FIG. 4 i, device 440 is used to remove photoresist layer 426. In FIG. 4j, a suitable fabric 442 is used to clean the metal disk 410. In FIG. 4k, the apparatus 444 is used to fill the metal disk 410 with diamond, and diamond particles with selected dimensions are placed in the non-etched land area of the metal disk to finish the lapping plate. After the above process is completed, a wrapping plate can be used to wrap the slider, including the GMR slider held by the device 446 (see, eg, FIG. 41).

以上本発明を上述の適用例を参照して説明したけれども、好ましい実施態様に係る上述の記載は、本発明を限定することを意図して組み入れたものではない。本発明の面はすべて、本願明細書に記載した特定の描画、形態又は寸法に限定されるものではなく、様々な原則や変更に依存するということを理解されたい。当業者であるならば、本願明細書の開示内容を参照することを通じて、開示された装置の形態及び細部におけるいろいろな変更や本発明のその他の変更を実施できるということが明らかとなるであろう。したがって、理解されるように、添付の特許請求の範囲の各請求項は、本発明の真の精神及び範囲内に含まれる限りにおいて、それに記載された態様における上述のような任意の改良や変更を包含することができる。   Although the present invention has been described with reference to the above application examples, the above description of the preferred embodiments is not intended to limit the present invention. It should be understood that all aspects of the present invention are not limited to the specific drawings, forms, or dimensions described herein, but depend on various principles and modifications. It will be apparent to those skilled in the art that various changes in the form and details of the disclosed apparatus and other changes in the invention may be made by reference to the disclosure herein. . It is therefore to be understood that each claim of the appended claims is intended to cover any modifications and changes as described above in the aspects described therein, as long as they are included within the true spirit and scope of the present invention. Can be included.

例えば、図3ならびに図4a〜図4lにおいてワイヤメッシュがマスクとして使用されているけれども、この分野において公知であるより一般的なマスクを使用することによって、ダイヤモンド充填用のランド領域の配置や寸法をより精確にコントロールすることができる。   For example, although a wire mesh is used as a mask in FIG. 3 and FIGS. 4a-4l, the use of a more general mask known in the art can reduce the placement and size of land areas for diamond filling. More precise control is possible.

テーパー付きのコンベンショナルなカタマラン式空気ベアリング型スライダ形状を有する、読み上げ及び書き込み素子アセンブリを備えた浮上式スライダの斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a floating slider with a read and write element assembly having a conventional catamaran air bearing slider shape with a taper. 作動中の磁気記憶媒体の上に取り付けられた空気ベアリング型スライダの平面図である。FIG. 3 is a plan view of an air bearing type slider mounted on an operating magnetic storage medium. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工する1方法を示したフローチャートである。3 is a flow chart illustrating one method of processing a wrapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するためのラッピングプレートの平面図である。FIG. 4 is a plan view of a wrapping plate for performing the method of FIG. 3 for processing the wrapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention. 本発明の1態様に従ってラッピングプレートを加工するための図3の方法を実施するための装置の側面図である。FIG. 4 is a side view of an apparatus for performing the method of FIG. 3 for processing a lapping plate in accordance with an aspect of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 レール
4 レール
5 カタマラン式スライダ
6 案内エッジ
7 トランスデューサ
8 後部エッジ
410 ディスク
412 スピンドルモータ
2 rail 4 rail 5 catamaran type slider 6 guide edge 7 transducer 8 rear edge 410 disk 412 spindle motor

Claims (25)

金属板を選択的にエッチングすること、及び
前記金属板にダイヤモンド粒子を埋設すること
を含む、ラッピングプレートを製造する方法。
A method of manufacturing a lapping plate, comprising selectively etching a metal plate, and embedding diamond particles in the metal plate.
前記エッチング工程が、
前記金属板にフォトレジスト層を適用すること、及び
前記金属板の表面から前記フォトレジストを選択的に除去すること
を含む、請求項1に記載の方法。
The etching step includes
The method of claim 1, comprising applying a photoresist layer to the metal plate and selectively removing the photoresist from a surface of the metal plate.
金属板にフォトレジスト層を適用すること、
前記フォトレジスト層のある領域を電磁放射線に選択的に露光すること、
前記フォトレジスト層を現像すること、
前記金属板のある領域をエッチングすること、及び
前記金属板の非エッチング領域にダイヤモンド粒子を埋設すること
を含む、ラッピングプレートを製造する方法。
Applying a photoresist layer to the metal plate,
Selectively exposing an area of the photoresist layer to electromagnetic radiation;
Developing the photoresist layer;
A method of manufacturing a wrapping plate, comprising etching a region of the metal plate, and embedding diamond particles in a non-etched region of the metal plate.
前記選択露光工程が、電離放射線の発生源と前記フォトレジスト層の間にマスクを提供することを含む、請求項3に記載の方法。   4. The method of claim 3, wherein the selective exposure step includes providing a mask between a source of ionizing radiation and the photoresist layer. 前記マスクがワイヤメッシュである、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the mask is a wire mesh. 前記電離放射線が紫外線である、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the ionizing radiation is ultraviolet light. 前記フォトレジストがポジ型フォトレジストである、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the photoresist is a positive photoresist. 前記フォトレジストがネガ型フォトレジストである、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the photoresist is a negative photoresist. 前記エッチング処理がウエットエッチ式で行なわれる、請求項4に記載の方法。   The method according to claim 4, wherein the etching process is performed by a wet etching method. 前記ダイヤモンド粒子が50nm未満の直径を有している、請求項4に記載の方法。   The method of claim 4, wherein the diamond particles have a diameter of less than 50 nm. 金属板にフォトレジスト層を適用すること、
前記フォトレジスト層のある領域を電磁放射線に選択的に露光すること、
前記フォトレジスト層を現像すること、
前記金属板のある領域をエッチングすること、
前記金属板の非エッチング領域にダイヤモンド粒子を埋設してラッピングプレートを形成すること、及び
読み上げ/書き込みヘッドを前記ラッピングプレートでラッピングすること
を含む、ディスクドライブ用の書き込み/読み上げヘッドを加工する方法。
Applying a photoresist layer to the metal plate,
Selectively exposing an area of the photoresist layer to electromagnetic radiation;
Developing the photoresist layer;
Etching a region of the metal plate;
A method of processing a write / read head for a disk drive, comprising embedding diamond particles in a non-etched region of the metal plate to form a wrapping plate, and wrapping a read / write head with the wrapping plate.
前記選択露光工程が、電離放射線の発生源と前記フォトレジスト層の間にマスクを提供することを含む、請求項11に記載の方法。   The method of claim 11, wherein the selective exposure step includes providing a mask between a source of ionizing radiation and the photoresist layer. 前記マスクがワイヤメッシュである、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the mask is a wire mesh. 前記電離放射線が紫外線である、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the ionizing radiation is ultraviolet light. 前記フォトレジストがポジ型フォトレジストである、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the photoresist is a positive photoresist. 前記フォトレジストがネガ型フォトレジストである、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the photoresist is a negative photoresist. 前記エッチング処理がウエットエッチ式で行なわれる、請求項12に記載の方法。   The method according to claim 12, wherein the etching process is performed by a wet etching method. 前記ダイヤモンド粒子が50nm未満の直径を有している、請求項12に記載の方法。   The method of claim 12, wherein the diamond particles have a diameter of less than 50 nm. 前記読み上げ/書き込みヘッドがGMR読み上げ/書き込みヘッドである、請求項18に記載の方法。   The method of claim 18, wherein the read / write head is a GMR read / write head. 前記GMR読み上げ/書き込みヘッドのポールチップ後退が2〜3nmである、請求項18に記載の方法。   The method of claim 18, wherein the pole tip retraction of the GMR read / write head is 2-3 nm. 現像後のフォトレジストのマスクを介してエッチング処理によって形成された複数のエッチング領域を含む金属板、及び
前記金属板の非エッチング領域に埋設されたダイヤモンド粒子
を含んでなるラッピングプレート。
A wrapping plate comprising a metal plate including a plurality of etching regions formed by an etching process through a photoresist mask after development, and diamond particles embedded in the non-etching regions of the metal plate.
前記フォトレジストがポジ型フォトレジストである、請求項21に記載のラッピングプレート。   The wrapping plate of claim 21, wherein the photoresist is a positive photoresist. 前記フォトレジストがネガ型フォトレジストである、請求項21に記載のラッピングプレート。   The wrapping plate according to claim 21, wherein the photoresist is a negative photoresist. 前記金属板がウエットエッチングされたものである、請求項21に記載のラッピングプレート。   The wrapping plate according to claim 21, wherein the metal plate is wet-etched. 前記ダイヤモンド粒子が50nm未満の直径を有している、請求項21に記載のラッピングプレート。   The wrapping plate of claim 21, wherein the diamond particles have a diameter of less than 50 nm.
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