CN100369115C - 磁头 - Google Patents
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Abstract
本发明提供极薄的膜状态的具有好的腐蚀抗力、电绝缘性能和机械磨损抗力的空气承载表面保护膜。通过淀积具有高密度、高阻抗、化学稳定性和对基底的高粘附力的氮化硅薄膜作为空气承载表面保护膜底层、并淀积包括四面体无定形碳和氮的膜层作为空气承载表面保护膜顶层来得到具有好的腐蚀抗力、电绝缘性能和机械磨损抗力的极薄的空气承载表面保护膜。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有如巨磁阻类型或隧道磁阻类型的磁阻元件的磁头。
技术背景
近年来，随着要处理的信息量增加，磁盘读写装置的更高记录密度进展迅速。为此，一个重要的技术课题是缩短作为磁头和磁盘之间的距离的磁间距。然而，随着磁头的飞行高度下降，磁头浮动块与高速旋转的磁盘表面接触或碰撞的可能性增加。于是，有必要使在磁头浮动块的空气承载表面上形成的保护膜薄且强韧，并具有高耐磨性。另一方面，由于构成磁头浮动块的磁阻元件有磁性材料易于腐蚀或被侵蚀的缺陷，有必要使空气承载表面保护膜也具有防止磁性材料腐蚀的功能。此外，当在磁头和磁盘之间形成电位差时，在磁头和磁盘之间会产生放电而破坏磁阻元件。因此，空气承载表面保护膜也需要防止这样的放电。为了满足这些要求，需要这样一种薄膜，其在滑动过程中不遗留尘埃、具有低的摩擦系数、耐磨性能优异、具有高的原子密度因而致密、并且也化学稳定。碳基薄膜由于在某种程度上能满足上述要求，已常被人们使用。
如上所述，空气承载表面保护膜在磁头浮动块的空气承载表面上形成，且空气承载表面保护膜的剥落会显著降低机械磨损抗力和抗化学腐蚀性能。因此，目前在空气承载表面保护膜的底层有硅膜或类似的膜层，以提高空气承载表面保护膜和空气承载表面之间的粘附力。
例如，专利文献1描述了一种在磁头浮动块的空气承载表面上和电磁转换元件端面上的磁头浮动块保护层，其包括硅粘附层和涂覆在硅粘附层上的顶层，并至少含有硅和氧或至少含有硅和氮。
此外，专利文献2(日本未审理专利公报9-21284)描述了一种由包括至少两层作为粘附层的硅层和作为保护膜的碳层的膜层形成的磁头浮动块保护膜，其中硅层含有氮。
专利文献1
日本专利公报10-188506
专利文献2
日本专利公报9-212840
发明内容
然而，在近来要求更高的记录密度的趋势下，将磁头和磁盘之间的距离最大限度地减小成为必要。此外，空气承载表面保护膜的厚度已被要求进一步减小。下文将在实施例中说明用作空气承载表面保护膜的现有粘附层的硅膜在其膜厚为约2.0nm或以下时其密度急剧减小。因此，有可能硅膜以岛状结构存在而不是连续的膜。该岛状结构首先由于其不致密会降低抗蚀性能和电绝缘性能。另外，由于覆盖磁头浮动块的空气承载表面的区域减少，导致粘附性能下降，因此，机械磨损抗力下降。由此，在硅膜的厚度由于膜厚减小而变为2.0nm或以下的区域，已知的包括硅膜和碳基薄膜的空气承载表面保护膜在机械磨损抗力、腐蚀抗力和电绝缘性能方面不足。
通过使用如用于减小空气承载表面保护膜的厚度的氮化硅膜单层，已经尝试了形成没有粘附层的保护膜的方法。与无定形碳相比，该氮化硅膜的致密度优异，且与空气承载表面的粘附性能优异。然而，在这样的构成中，由于磁头和磁盘之间碰撞导致保护膜中的硅形成尘埃，因此机械磨损抗力不令人满意。
人们已使用氮化硅作为用溅射蒸汽沉积法或CVD蒸汽沉积法形成的无定形碳膜的粘附层，以减小膜厚并提高空气承载表面保护膜的可靠性。该在先发明通过改善空气承载表面保护膜达到了提高磁头的机械磨损抗力的目的。然而，关于磁头的腐蚀抗力，该发明具有下述问题。
首先，对于通过CVD蒸汽沉积法形成的无定形碳膜，在沉积过程中使用的氢或含氢气体与氮化硅粘附层中的氮反应，可能使氮挥发。由于该反应从氮化硅膜中部分剥夺了氮，结果使氮化硅膜变得有空洞。
另外，用溅射蒸汽沉积法形成的无定形碳膜和用CVD蒸汽沉积法形成的含氢无定形碳膜均有致密度不够的缺陷。已有一种旨在增加溅射蒸汽沉积法形成的无定形碳膜的致密度的方法。该方法使用含有碳氢系列化合物或氢气的气体，并使用反应溅射蒸汽沉积方法来形成薄膜。然而，使用该方法并非优选，因为其造成上述的氢损害氮化硅膜的现象。
如上所述，包括通过溅射蒸汽沉积法或CVD蒸汽沉积法形成的无定形碳膜的空气承载表面保护膜在腐蚀抗力方面不令人满意。
由此，本发明的目的是提供一种具有极薄的空气承载表面保护膜的磁头，该保护膜的机械磨损抗力、腐蚀抗力和电绝缘性能优异。
前述目的可通过本发明的包括多层结构的空气承载表面保护膜的磁头来达到，该多层结构包括含有四面体无定形碳和氮的空气承载表面保护膜的顶层，以及含有氮和硅(粘附层)的空气承载表面保护膜的底层。具体含量将在下文中说明。
首先，将说明本发明中构成空气承载表面保护膜底层的含有氮和硅的膜层的特征。当现有的粘附层中采用的硅的容积密度为2.0g/cc(原子密度为4.3×10+22原子/cc)时，氮化硅的容积密度为3.2g/cc(原子密度为9.5×10+22原子/cc)。由于空气承载表面保护膜的腐蚀抗力受形成空气承载表面保护膜时针孔数量的影响较大，因此致密的氮化硅膜能提供具有优异的腐蚀抗力的空气承载表面保护膜。另外，由于氮化硅是绝缘材料并具有高的电绝缘性能，与现有技术中的硅相比，其能提供具有优异的电绝缘性能的空气承载表面保护膜。此外，由于氮和碳之间的结合能(754.3kJ/mol)比硅和碳之间的要高(451.5kJ/mol)，可以预计在空气承载表面的顶层中含有的四面体无定形碳膜和作为空气承载表面的底层的氮化硅粘附层之间具有较高的粘附强度。结果是，其能提供具有优异的机械磨损抗力的空气承载表面保护膜。
于是，在形成本发明的空气承载表面保护膜底层的氮化硅薄膜中，具有良好的腐蚀抗力、电绝缘性能和机械磨损抗力的空气承载表面保护膜可通过规定氮含量为45原子％或以上、且其密度为2.6g/cc或以上来获得。另外，当作为粘附层的氮化硅的厚度为0.5nm或以上时，可以得到与现有的空气承载表面保护膜相比性能提高了的空气承载表面保护膜。
形成本发明的空气承载表面保护膜顶层的包括四面体无定形碳和氮的膜层的特点是，在处理过程中和将形成的膜层中不含有破坏氮化硅薄膜质量的氢，且该膜层的密度高达2.5g/cc。另外，本发明的与四面体无定形碳一起形成空气承载表面保护膜顶层的氮有助于提高与空气承载表面保护膜底层的粘附力，并有助于减小空气承载表面保护膜顶层的摩擦系数。如上所述，本发明的包括四面体无定形碳和氮的空气承载表面保护膜顶层可由包括氮化硅的空气承载表面保护膜底层而获得优异的腐蚀抗力、电绝缘性能和机械磨损抗力。
此外，无定形碳的特性主要取决于sp3性能和氢含量。无定形碳中碳原子之间的键合主要由两种键合构成。该两种键合为sp2键合和sp3键合。前者是石墨的键合形式，后者是金刚石的键合形式。sp3性能为表示sp3优势的指标。四面体无定形碳为高sp3性能的无定形碳。在分析小物体如磁头上的保护膜中的无定形碳的作为主要性能的sp3性能的情况下，常常使用喇曼光谱测定法。当通常采用的由波长为514.5nm的光源得到的光谱几乎均来自sp2元件时，可以间接估测在sp2周边的sp3的作用。具体地，由于1200～1450cm-1的峰B的强度相对于1500～1600cm-1的峰A的强度来说较小，这表明在sp2键合周围存在着更多的sp3键合。形成本发明的空气承载表面保护膜的四面体无定形碳的喇曼光谱的特征在于，作为通过高斯函数拟合结果而得到的峰A和峰B之间的强度比(B/A)为0.0或以上、0.4或以下。
对无定形碳的氢含量作定量分析的-般方法是TOF-SIMS(飞行时间-二次离子质谱法)。TOF-SIMS是一种施加离子束到固体试样的表面，观察溅射粒子的飞行速率，从而识别并定量表面上存在的元素的方法。在用痕量元素探测方法如TOF-SIMS观测磁头空气承载表面上的5nm或以下的空气承载表面保护膜中的氢含量的情况下，形成本发明的空气承载表面保护膜的四面体无定形碳具有膜中的氢含量为25原子％或以下的特点。应注意到当在厚度约为50nm情况下对四面体无定形碳进行测量时氢含量为3原子％或以下，但是，当用上述的TOF-SIMS测量磁头上5nm或以下的极薄膜层时，探测到好似氢在某种程度上存在于由于表面吸附物或表面吸附物扩散而产生的膜层中。然而，由于用TOF-SIMS观测四面体无定形碳发现磁头空气承载表面上的氢含量为25原子％或以下、从而表明对于氮化硅膜没有脱氢的影响，因此四面体无定形碳适于与氮化硅相结合。
如上所述，根据本发明的磁头，含有氮和硅的空气承载表面保护膜的致密底层、和含有四面体无定形碳和氮的空气承载表面保护膜的顶层的使用，能显著提高腐蚀抗力、电绝缘性能和与磁头浮动块材料的粘附强度。此外，还能减小空气承载表面保护膜的厚度、减小磁头和磁盘之间的距离以改善记录密度，并且，同时还能提高磁读写的可靠性。
附图说明
图1为表示根据本发明的磁头的示意图。
图2为图1中所示的磁头滑移端15的放大视图。
图3为表示关于本发明的刮痕试验结果的曲线图，其中纵座标表示摩擦力，横座标表示施加的负载。
图4为在磁头空气承载表面上的元件部位处根据本发明用阴极真空电弧放电沉积方法形成的四面体无定形碳膜的喇曼光谱图。
图5为在磁头空气承载表面上的氧化铝-钛-碳化物基底部位处根据本发明用阴极真空电弧放电沉积方法形成的四面体无定形碳膜的喇曼光谱图。
图6为在磁头空气承载表面上的元件部位处根据本发明用溅射蒸汽沉积方法形成的无定形碳膜的喇曼光谱图。
图7为在磁头空气承载表面上的元件部位处根据本发明用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳膜的喇曼光谱图。
图8为表示对根据本发明在磁头空气承载表面处的由用CVD蒸汽沉积方法形成的包括含氢无定形碳顶层和包括硅的底层构成的空气承载表面保护膜进行TOF-SIMS测量的曲线图。
图9为表示对根据本发明在磁头空气承载表面处的由包括四面体无定形碳的顶层和包括硅的底层构成的空气承载表面保护膜进行TOF-SIMS测量的曲线图。
图10为表示对根据本发明在磁头空气承载表面处的由包括四面体无定形碳的顶层和包括氮化硅的底层构成的空气承载表面保护膜进行TOF-SIMS测量的曲线图。
图11为表示根据本发明的氮化硅膜的针孔试验结果的曲线图。
图12为表示根据本发明的光学常数n对氮流量比的依存关系的曲线图。
图13为表示根据本发明的质量密度随着氮流量比的变化而改变的曲线图。
图14为根据本发明的具有保护膜的磁盘的横截面结构视图。
附图标记
11：磁头
12：磁头元件部位
13：磁头空气承载表面
14：磁盘
15：磁头滑移端
16：空气承载表面保护膜
17：空气承载表面保护膜底层
18：空气承载表面保护膜顶层
31：在空气承载表面保护膜底层为硅薄膜的情况下的试验性实施例
32：在空气承载表面保护膜底层为氮化硅薄膜的情况下的试验性实施例
33：剥落点
41：在磁头空气承载表面的元件部位上的四面体无定形碳的喇曼光谱
42：喇曼光谱41中的峰A
43：喇曼光谱41中的峰B
51：在磁头空气承载表面的氧化铝-钛-碳化物基底上的四面体无定形碳的喇曼光谱
52：喇曼光谱51中的峰A
53：喇曼光谱51中的峰B
61：在磁头空气承载表面的元件部位上用溅射蒸汽沉积方法形成的无定形碳的喇曼光谱
62：喇曼光谱61中的峰A
63：喇曼光谱61中的峰B
71：在磁头空气承载表面的元件部位上用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳的喇曼光谱
72：喇曼光谱71中的峰A
73：喇曼光谱71中的峰B
81：表示氢的二次离子强度的试验性实施例
82：表示碳的二次离子强度的试验性实施例
83：表示氧的二次离子强度的试验性实施例
84：表示硅的二次离子强度的试验性实施例
91：表示氢的二次离子强度的试验性实施例
92：表示碳的二次离子强度的试验性实施例
93：表示氧的二次离子强度的试验性实施例
94：表示硅的二次离子强度的试验性实施例
101：表示氢的二次离子强度的试验性实施例
102：表示碳的二次离子强度的试验性实施例
103：表示氧的二次离子强度的试验性实施例
104：表示硅的二次离子强度的试验性实施例
105：表示氮的二次离子强度的试验性实施例
111：关于硅薄膜厚度和针孔数量的关系的试验性实施例
112：2nm厚的硅薄膜中的针孔数
141：包括碳和氮的保护膜顶层
142：包括硅和氮的保护膜底层
143：Co-Cr基合金记录磁性膜
144：Cr合金底层
145：Ni-Cr基预敷膜
146：玻璃制成的磁盘基底
具体实施方式
以下将参照附图、通过优选实施方案来说明本发明。
图1是磁头11的示意图。磁头11被置于面对作为磁记录介质的磁盘14的位置上。磁头空气承载表面13是磁盘14侧的磁头11的表面。磁头基底19由含有氧化铝-钛-碳化物的材料形成。磁头滑移端15主要包括氧化铝膜，并具有用于读写数据的结合在其中的磁头元件部位12。
图2是靠近磁头滑移端15的磁头11和磁盘14的示意图。空气承载表面保护膜16在磁头空气承载表面13上形成。图2中，空气承载表面保护膜16包括空气承载表面保护膜底层17和空气承载表面保护膜顶层18两层。空气承载表面保护膜顶层18位于空气承载表面保护膜16的最靠近磁盘14的位置。本发明中，空气承载表面保护膜顶层18由含有四面体无定形碳和氮的膜层形成。空气承载表面保护膜底层17位于与磁头空气承载表面13接触的位置。本发明中，空气承载表面保护膜底层17由氮化硅膜形成。
图3表示了磁头11的磁头空气承载表面13上微刮痕试验的结果。数字31处表示了在空气承载表面保护膜底层17为硅薄膜、且空气承载表面保护膜顶层18为四面体无定形碳膜的情况下的试验性实施例(比较实施例1)。数字32处表示了在空气承载表面保护膜底层17为氮化硅薄膜、且空气承载表面保护膜顶层18为含有四面体无定形碳和氮的膜层的情况下的试验性实施例。微刮痕试验是一种测量表面的摩擦反应的方法。具体地，其为一种使附着在悬臂顶部的半球状金刚石探针在与试样表面平行的方向上振动的同时趋向试样表面、并在增加驱动负载的同时以一个方向拉动试样表面、从而观察拉伸摩擦反应的方法。由于薄膜剥落时形成的破损粉末使摩擦反应迅速增加，因此通过观察能够得知使薄膜剥落的负载。在试验性实施例31(比较实施例1)中，由于当超过数字33处所示的负载时观察到了摩擦反应的陡增，因此可以看出在该负载下产生了剥落。33处的负载被称作剥落点。
图4表示了通过运用喇曼光谱学对在磁头空气承载表面13上用阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成的四面体无定形碳膜进行测量的结果。数字41表示测量磁头空气承载表面13磁头元件部位12的空气承载表面保护膜16所得到的喇曼光谱。数字42表示当用高斯函数拟合喇曼光谱41时的具有靠近1500至1600cm-1处的峰值的波形A，而数字43为具有靠近1200至1450cm-1处的峰值的波形B。阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法是一种形成薄膜的方法，蚀刻或类似的方法如下：通过通常被称作起弧器(striker)的电极的电接触或通过使用电子束来产生电弧放电以使约几十安培的电弧电流流过作为阴极的靶部，并通过在靶的顶部空间产生等离子体以维持等离子体的存在；将含有离子和电子的等离子体有效地引入一个使用运输磁场导管和扫描磁场导管的真空反应室；并将它们均匀地施加到被处理基底上。
图5表示了在磁头空气承载表面13上的氧化铝-钛-碳化物基底上通过运用喇曼光谱学对在磁头空气承载表面13上用阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成的四面体无定形碳膜进行测量的结果。数字51表示在氧化铝-钛-碳化物基底上的四面体无定形碳的喇曼光谱。
图6表示了运用喇曼光谱学对在磁头空气承载表面13上用溅射蒸汽沉积方法形成的无定形碳膜进行测量的结果。数字61表示测量磁头空气承载表面13磁头元件部位12上的空气承载表面保护膜16所得到的喇曼光谱。数字62表示用高斯函数拟合喇曼光谱61得到的具有靠近1500至1600cm-1处的峰值的波形A，而数字63表示具有靠近1200至1460cm-1处的峰值的波形B。
图7表示运用喇曼光谱学对在磁头空气承载表面13上用CVD蒸汽沉积方法形成的无定形碳膜进行测量的结果。数字71表示测量磁头空气承载表面13磁头元件部位12上的空气承载表面保护膜16所得到的喇曼光谱。数字72表示用高斯函数拟合喇曼光谱71得到的具有靠近1500至1600cm-1处的峰值的波形A，而数字73表示具有靠近1200至1450cm-1处的峰值的波形B。
图8表示通过在用CVD蒸汽沉积方法形成的具有由含有无定形碳膜的空气承载表面保护膜顶层18和含有硅膜的空气承载表面保护膜底层17形成的空气承载表面保护膜16的磁头空气承载表面13中进行TOF-SIMS分析所得到的测量结果。数字82表示了表明碳的二次离子强度的试验性实施例。数字83为表明氧的二次离子强度的试验性实施例。数字84为表明硅的二次离子强度的试验性实施例。
图9表示当在具有由含有四面体无定形碳膜的空气承载表面保护膜顶层18和含有硅膜的空气承载表面保护膜底层17形成的空气承载表面保护膜16的磁头空气承载表面13中进行TOF-SIMS分析时所得到的测量结果。数字91表示了表明氢的二次离子强度的试验性实施例。数字92表示了表明碳的二次离子强度的试验性实施例。数字93为表明氧的二次离子强度的试验性实施例。数字94为表明硅的二次离子强度的试验性实施例。
图10表示通过在具有由含有四面体无定形碳和氮的空气承载表面保护膜顶层18和含有氮化硅膜的空气承载表面保护膜底层17形成的空气承载表面保护膜16的磁头空气承载表面13中进行TOF-SIMS分析所得到的测量结果。数字101表示了表明氢的二次离子强度的试验性实施例。数字102表示了表明碳的二次离子强度的试验性实施例。数字103为表明氧的二次离子强度的试验性实施例。数字104为表明硅的二次离子强度的试验性实施例。数字105为表明氮的二次离子强度的试验性实施例。
图11是表示本发明的氮化硅薄膜中的针孔数量[a.u.]和膜厚[埃]之间的关系的曲线图。当溅射气体中的氮含量从0％变化到50％时形成氮化硅薄膜，该曲线图中，分别用空心三角、实心三角、空心方块、实心方块和空心圆圈来代表氮含量0％、10％、30％、40％和50％。在氮含量为0％时，形成现有技术中的硅薄膜。在曲线图中用实线表示关于硅薄膜厚度和针孔数量的关系的试验性实施例111。在现有技术中，空气承载表面保护膜底层17由2nm厚的硅薄膜形成。虚线112表示了在2nm厚的硅薄膜中的针孔数量。
图12(a)是表示在用反应溅射蒸汽沉积方法形成本发明的氮化硅膜的过程中光学常数n与氮流量比例[％]的关系的曲线图。图12(b)是表示在该过程中取决于光学常数n的氮含量[％]与氮流量比例[％]的关系的曲线图。
图13表示根据本发明形成的氮化硅薄膜的质量密度[g/cm3]和氮化硅薄膜的反应溅射中使用的溅射气体中的氮流量比例[％]之间的关系的曲线图。
图14是具有本发明的保护膜的磁盘的横截面结构视图。
比较实施例1
以下将说明关于磁头空气承载表面保护膜的制备的比较实施例1。首先，将磁头11运入真空室，然后抽真空。随后，用氩或其它稀有气体的等离子体或离子束来蚀刻空气承载表面。
接着，用溅射蒸汽沉积方法形成作为空气承载表面保护膜底层17的硅膜，然后用阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成作为空气承载表面保护膜顶层18的四面体无定形碳膜。阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法是一种通过从电弧等离子体源夺取来的碳离子的发射而形成碳膜的方法。
以下说明比较实施例1的具有空气承载表面保护膜的磁头的特性。比较实施例1是一种具有总膜厚为3.0nm的空气承载表面保护膜16的磁头。下面的表1表示了具有浮动表面保护膜的磁头的腐蚀抗力。表1表示了通过进行高温高湿度试验、气体腐蚀试验和酸浸蚀试验这三种侵蚀试验所得到的结果。高温高湿度试验是一种将磁头在温度为80℃、湿度为85％的腔室中放置100小时，并基于试验后元件阻力改变的元件比例来测量腐蚀抗力的试验。在导致阻力改变的元件数量在5％之内的情况下，这些元件被认定为令人满意。气体腐蚀试验是一种将磁头放置在引入了腐蚀性气体的腔室中并通过观察磁头元件部位的外观变化来测量腐蚀抗力的试验。在暴露在腐蚀性气体中达20小时而腐蚀比例为5％或以下的情况下，元件被认定为令人满意。酸浸蚀试验是一种将磁头浸在腐蚀性液体中并通过观察磁头元件部位的阻力变化来测量腐蚀抗力的试验。腐蚀比例为5％或以下的情况被认定为令人满意。在所有这些腐蚀试验中被认定为令人满意的磁头被认为具有足够的可靠性。
表1
| 空气承载表面保护膜 | 高温高湿度试验 | 气体腐蚀试验 | 酸浸蚀试验 | 判断 | |
| 试验性实施例1 | 总膜厚3.0nm顶层：四面体无定形碳+氮2.0nm底层：氮+硅1.0nm | 0％ | 2％ | 2％ | ○ |
| 试验性实施例2 | 总膜厚2.6nm顶层：四面体无定形碳+氮1.8nm底层：氮+硅0.8nm | 0％ | 0％ | 2％ | ○ |
| 试验性实施例3 | 总膜厚2.1nm顶层：四面体无定形碳+氮1.3nm底层：氮+硅0.8nm | 100％ | 0％ | 95％ | × |
| 比较试验性实施例1 | 总膜厚3.0nm顶层：四面体无定形碳2.0nm底层：硅1.0nm | 40％ | 5％ | 50％ | × |
| 比较试验性实施例2 | 总膜厚4.0nm顶层：溅射无定形碳2.0nm底层：氮+硅1.0nm | 80％ | - | 70％ | × |
| 比较试验性实施例3 | 总膜厚3.0nm顶层：无定形碳+氢2.0nm底层：硅1.0nm | 65％ | - | 60％ | × |
| 比较试验性实施例4 | 总膜厚3.0nm顶层：无定形碳+氢2.0nm底层：氮+硅1.0nm | 70％ | - | 60％ | × |
腐蚀试验表明根据比较实施例1的总厚度为3nm的含有1nm硅膜和2nm四面体无定形碳的空气承载表面保护膜16的磁头没有通过腐蚀试验。
该比较实施例1中空气承载表面保护膜16的磁头空气承载表面13的微刮痕试验的结果在图3中表示为试验性实施例31(比较实施例1)。根据图3，试验性实施例31观察到了在数字33处所示的明显剥落点。有可能空气承载表面保护膜16在该剥落点处的负载下剥落。
比较实施例2
以下将说明关于磁头空气承载表面的保护膜的制备的比较实施例2。
在比较实施例2中，空气承载表面保护膜底层17由氮化硅膜形成。该氮化硅膜是通过反应溅射蒸汽沉积方法形成的。在该反应溅射蒸汽沉积方法中，将磁头浮动块运进空气承载表面保护膜底层17的膜层沉积室，然后向该膜层沉积室中引入作为溅射气体的氩气和氮气。在该过程中，即将形成的氮化硅膜的性能可以通过改变进入氮气的流动速率与溅射气体的总流动速率之间的比例(以下称作氮气流动比例)而改变。在比较实施例2中，在氮气流动速率为40％下进行膜层沉积。在引入了溅射气体之后，通过施加RF(射频)产生等离子体。在溅射中使用硅作为靶。离子化的氩和氮引起靶表面产生氮化和溅射，结果，在磁头空气承载表面上形成氮化硅膜。
在形成了含有氮化硅膜的空气承载表面保护膜底层17之后，用溅射蒸汽沉积方法沉积无定形碳膜作为空气承载表面保护膜顶层18。在该溅射蒸汽沉积方法中，使用稀有气体如氩作为溅射气体。
由比较实施例2形成的具有空气承载表面保护膜16的磁头的腐蚀抗力见表1的比较实施例2栏。总膜厚为4nm的包括2nm的氮化硅膜和2nm的由溅射蒸汽沉积形成的无定形碳膜的空气承载表面保护膜就腐蚀试验而言没有通过腐蚀试验。
比较实施例3和4
在比较实施例3和4中，空气承载表面保护膜顶层18由CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳膜形成。空气承载表面保护膜底层17在比较实施例3中由溅射蒸汽沉积方法形成的硅膜形成，而在比较实施例4中由反应溅射蒸汽沉积方法形成的氮化硅膜形成。
具有分别在比较实施例3和4中形成的空气承载表面保护膜16的两种磁头的腐蚀抗力见表1中的比较实施例3和4栏。在比较实施例3中，空气承载表面保护膜底层17由硅膜形成，而在比较实施例4中，空气承载表面保护膜底层17由氮化硅膜形成。比较实施例3和4中的磁头就腐蚀抗力而言均未通过腐蚀试验。
实施例1
以下将说明根据本发明的磁头空气承载表面的保护膜的制备流程。首先，将磁头11运入真空室，然后抽真空。在该情况下，磁头可以是浮动块形状或是棒状。随后，使用氩或其它稀有气体的等离子体或离子束来蚀刻空气承载表面。蚀刻是用来在磁头空气承载表面的制造过程中去除制造改性层、氧化物层等的。尽管其不总是本发明的必要步骤，但是优选采用。
接着，形成空气承载表面保护膜底层17。本发明中，空气承载表面保护膜底层17由氮化硅膜形成。在实施例1中，通过反应溅射形成氮化硅膜。在实施例1中，溅射气体以40％的氮气流动速率被引入膜层沉积室，然后施加RF来形成等离子体，通过产生的等离子体溅射硅靶来进行膜层沉积。也可通过使用预先硝化了的氮化硅来形成具有类似性能的氮化硅膜。对于形成用作空气承载表面保护膜底层17的氮化硅膜的形成方法，与用反应溅射形成的氮化硅类似的氮化硅也可用使用离子束膜层沉积方法如离子束辅助溅射来形成。
在包括氮化硅膜的空气承载表面保护膜底层17形成之后，接着形成空气承载表面保护膜顶层18。形成含有四面体无定形碳和氮的膜层作为空气承载表面保护膜顶层18。在实施例1中，使用阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成含有四面体无定形碳和氮的膜层。在阴极真空电弧放电蒸汽沉积的过程中由碳离子从空气承载表面保护膜底层17撞击出来的部分氮的热扩散运动使得氮结合进入空气承载表面保护膜顶层18中。
在阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法中，在等离子体中产生的碳离子具有约20～100eV的能量。具有该能量的碳离子撞击在前面的步骤中形成的空气承载表面保护膜底层17，并在与空气承载表面的保护膜底层中的原子进行非弹性碰撞的同时闯入几个原子的膜层中。通过非弹性碰撞过程，膜中的氮和硅获得能量并作热扩散运动。在该过程中，由于氮原子与碳而不是硅之间形成稳定键合，因此结果形成具有其中氮原子部分扩散至碳膜中的结构的膜层。氮和碳之间以及氮和硅之间的结合能分别为754kJ/mol和470kJ/mol。然而，扩散运动被过度加速或产生不足的扩散运动取决于基底温度、碳离子能量、碳离子的流入量和蒸汽沉积角度。在实施例1中使用的蒸汽沉积装置中，使用平均能量约为60eV的碳离子在室温下以垂直的角度入射基底，从而形成含氮四面体无定形膜层。
除了上述方法，也可通过在氮气氛下的阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法使气氛中的氮结合进入膜层中。除了阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法，也可使用激光磨耗(laser abrasion)蒸汽沉积方法、质量选择离子束蒸汽沉积方法和离子束蒸汽沉积方法来形成类似性能的四面体无定形碳膜。以下将说明具有本发明的空气承载表面保护膜的磁头的特性。表1中的试验性实施例1至3表示了具有在这些实施例中制备的空气承载表面保护膜16的磁头，其中空气承载表面保护膜16使用通过将总膜厚从3.0nm改变到2.1nm而制备得到的硅薄膜作为空气承载表面保护膜底层17、并使用包括四面体无定形碳和氮的膜层作为空气承载表面保护膜顶层18。作为腐蚀试验的结果，在使用包括四面体无定形碳和氮作为空气承载表面保护膜顶层18、并使用氮化硅薄膜作为空气承载表面保护膜底层17的情况下，直到总膜厚为2.6nm均可观察到耐蚀抗力。
磁头空气承载表面13上的实施例1的空气承载表面保护膜16的微刮痕试验的结果如图3中试验性实施例32所示。根据图3，在试验性实施例32中没有观察到明显的剥落点。
将实施例1和比较实施例1至4之间进行对比，得出以下结论。
首先，将说明腐蚀抗力。在使用包括四面体无定形碳和氮作为空气承载表面保护膜顶层18、并使用氮化硅薄膜作为空气承载表面保护膜底层17的情况下，直到总膜厚为2.6nm均可观察到耐蚀抗力。
相反，在使用如比较实施例1中所示的由包括四面体无定形碳膜的空气承载表面保护膜顶层18和包括硅膜的空气承载表面保护膜底层17构成的空气承载表面保护膜16的情况下，如表1中比较实施例1所示，总厚度为3nm的空气承载表面保护膜未通过腐蚀试验。另外，在使用如比较实施例中所示的由包括四面体无定形碳的空气承载表面保护膜顶层18和用溅射蒸汽沉积方法形成的包括氮化硅膜的空气承载表面保护膜底层17构成的空气承载表面保护膜16的情况下，如表2中的比较实施例2所示，总厚度为4.0nm的空气承载表面保护膜未通过腐蚀试验。如上所述，在比较实施例1和比较实施例2中形成的空气承载表面保护膜16与在实施例1中形成的空气承载表面保护膜16相比，致密度较差，因此，造成空气承载表面保护膜16的腐蚀抗力差。
在使用如比较实施例3中所示的由包括含氢无定形碳膜的空气承载表面保护膜顶层18和包括用CVD蒸汽沉积方法沉积的硅膜的空气承载表面保护膜底层17构成的空气承载表面保护膜16的情况下，如比较实施例3所示，总厚度为3nm的空气承载表面保护膜未通过腐蚀试验。同样，在使用如比较实施例4中所示的由包括含氢无定形碳膜的空气承载表面保护膜顶层18和包括氮化硅膜的空气承载表面保护膜底层17构成的空气承载表面保护膜16的情况下，如表1中比较实施例4所示，总厚度为3nm的空气承载表面保护膜未通过腐蚀试验。尽管与比较实施例3相比，比较实施例4具有更致密的作为空气承载表面保护膜底层17的氮化硅膜，但是就腐蚀抗力而言没有显见的不同。有可能要考虑在CVD法沉积膜的过程中产生的氢离子或氢根。由于氢和氮之间以及氢和硅之间的结合能分别为339kJ/mol和299kJ/mol，活性氢很有可能与氮结合。有可能作为空气承载表面保护膜底层17的氮化硅中的氮由于该反应而产生剥离现象。鉴于此，在如上所述使用氮化硅膜作为空气承载表面保护膜底层17的情况下，比较实施例4中采用的通过在处理过程中使用氢的CVD蒸汽沉积方法得到的含氢无定形碳并非优选。
考虑到上述结果，为了得到膜厚为3.0nm或以下具有令人满意的腐蚀抗力的空气承载表面保护膜16，优选使用氮化硅膜作为空气承载表面保护膜底层17、用包括四面体无定形碳和氮的膜层作为空气承载表面保护膜顶层18。
接着来说明机械磨损抗力。图3表示了包括作为空气承载表面保护膜底层17的硅薄膜的空气承载表面保护膜16在剥落点33处所示的负载下剥落或受破坏。
相反，在使用氮化硅薄膜作为空气承载表面保护膜底层17的试验性实施例中，没有观察到这样的摩擦力突然增加的现象。这可能归因于在空气承载表面保护膜底层17和空气承载表面保护膜顶层18之间的边界处以及该底层和顶层内部存在的氮原子与碳和硅形成了稳定的键合。此外，也有可能在空气承载表面保护膜顶层18附近存在的氮具有减小空气气氛中的摩擦系数的作用，这可能归因于高的机械磨损抗力。鉴于此，可以说使用包括四面体无定形碳和氮的膜层作为空气承载表面保护膜顶层18以及氮化硅膜作为空气承载表面保护膜底层17的空气承载表面保护膜16具有优异的机械磨损抗力。
实施例2
根据本发明的空气承载表面保护膜顶层18是包括四面体无定形碳和氮的膜层。如上所述，在空气承载表面保护膜顶层18包括用溅射蒸汽沉积方法形成的无定形碳、或用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳的情况下，其腐蚀抗力不好。因此当形成总厚度为3.0nm或以下的极薄的空气承载表面保护膜时，磁头不能获得足够的可靠性。由于当使用定量元素分析方法如喇曼光谱测定法和TOF-SIMS或RBS(卢瑟福反散射能谱法)时四面体无定形碳膜的膜层质量表现出特征结果，因此可将该四面体无定形碳膜与其它无定形碳膜区分开来。用上述分析方法表示的本发明的四面体无定形碳膜的特征如下所示。
喇曼光谱学常被用在间接分析sp3性能的情况下，该性能是无定形碳的主要性能。当大多数通常波长为514.5nm的从采用的光源处得到的光谱来自于sp2成分时，也能估计出sp2周边的sp3的影响。具体地，由于在1200～1450cm-1处的峰B的强度比在1500～1600cm-1处的峰A的强度小，这表明有更多的sp3成分存在于sp2键合的周边，且能估测当几乎观察不到峰B时sp3是主导成分。
图4表示了对在磁头空气承载表面13上的磁头元件部位12处的含有用阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成的四面体无定形碳的空气承载表面保护膜进行测量所得到的喇曼光谱41。对于用高斯函数拟合喇曼光谱41得到的峰A 42和峰B 43来说，峰值强度比(B/A)为0.27。
图5表示了对在磁头空气承载表面13上的氧化铝-钛-碳化物基底部位处的含有用同样的阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成的四面体无定形碳的空气承载表面保护膜16进行测量所得到的喇曼光谱51。当与在元件部位测量的喇曼光谱相比较时，背景梯度较大，可通过减去背景、并按照在该元件部位上进行测量的同样的方式施以高斯函数拟合来决定峰值比例。喇曼光谱测定优选在磁头元件部位12上进行；然而，如果很难做到，则可在氧化铝-钛-碳化物上进行测量。至于用高斯函数拟合喇曼光谱51得到的峰A 52和峰B 53，峰值强度比(B/A)为0.1。
图6表示了对在磁头空气承载表面13上的磁头元件部位12处的含有用溅射蒸汽沉积方法形成的无定形碳的空气承载表面保护膜16进行测量所得到的喇曼光谱61。对于用高斯函数拟合喇曼光谱61得到的峰A 62和峰B 63来说，峰值强度比(B/A)为0.91。
图7表示了对在磁头空气承载表面13上的磁头元件部位12处的含有用CVD蒸汽沉积方法形成的无定形碳的空气承载表面保护膜16进行测量所得到的喇曼光谱71。对于用高斯函数拟合喇曼光谱71得到的峰A 72和峰B 73来说，峰值强度比(B/A)为0.31。
当观察图4至图7中的喇曼光谱时，发现用阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成的四面体无定形碳膜的喇曼光谱与用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳膜的喇曼光谱相类似。峰值强度比(B/A)约为0.3。这可能归因于在形成含氢无定形碳膜时的CVD蒸汽沉积方法中选择了优选的膜沉积条件，且得到的沉积膜具有许多sp3键合。因此，很难基于喇曼光谱学结果来将四面体无定形碳膜与用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳膜区分开来。另一方面，在用溅射蒸汽沉积方法形成的无定形碳膜的喇曼光谱61中，峰A 62和峰B 63之间强度比(B/A)0.91。
从高斯函数拟合得到的峰值强度比(B/A)随着拟合方法的不同而改变。然而，对于用溅射蒸汽沉积方法形成的无定形碳膜的喇曼光谱来说，没有观察到0.4以下的峰值强度比(B/A)。于是，在当喇曼光谱的峰值强度比(B/A)为0.4以下的情况下，可以说无定形碳膜是用阴极真空电弧放电蒸汽沉积方法形成的四面体无定形碳、或是用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳。
另一方面，本发明的作为空气承载表面保护膜顶层的四面体无定形碳的特征在于该沉积膜几乎不含氢。用CVD蒸汽沉积方法制备的无定形碳由于在制备过程中使用了氢，所以在膜中含有几十原子％的氢。
可以通过在形成了空气承载表面保护膜的磁头空气承载表面上的微小部位中使用TOF-SIMS来分析氢元素。该实施例中，在100μm×100μm的区域进行测量。TOF-SIMS是一种向试样施加离子束并基于溅射二次离子的强度来测量现存元素的种类和数量的方法。
图8表示了在具有包括用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳膜和硅膜的空气承载表面保护膜16的磁头的空气承载表面13上的TOF-SIMS试验结果。纵座标表示二次离子强度，横座标表示距表面的深度。用来测量的磁头具有4nm厚的空气承载表面保护膜顶层18和2nm厚的空气承载表面保护膜底层17。二次氢离子强度和二次碳离子强度的相对值的特征在于二次氢离子强度的值较高。作为与标准试样进行比较的结果，发现构成空气承载表面保护膜顶层18的含氢无定形碳含有约50原子％的氢。
图9表示了在具有包括由阴极真空电弧放电形成的四面体无定形碳膜和硅膜的空气承载表面保护膜16的磁头的空气承载表面13上的TOF-SIMS试验结果。纵座标表示二次离子强度，横座标表示距表面的深度。用来测量的磁头具有3nm厚的空气承载表面保护膜顶层18和2nm厚的空气承载表面保护膜底层17。氢二次离子强度和碳二次离子强度基本上相等。作为与标准试样进行比较的结果，发现构成空气承载表面保护膜顶层18的四面体无定形碳含有约18原子％的氢。
图10表示了在具有包括四面体无定形碳和硅的空气承载表面保护膜16的磁头的空气承载表面13上的TOF-SIMS试验结果。纵座标表示二次离子强度，横座标表示距表面的深度。用来测量的磁头具有2nm厚的空气承载表面保护膜顶层18和1nm厚的空气承载表面保护膜底层。发现构成空气承载表面保护膜顶层18的四面体无定形碳和氮含有约18原子％的氢。
当进行TOF-SIMS测量时，人们注意到在表面上存在碳氢化合物的吸附产物。为了避免测量表面吸附产物，有必要或者在开始TOF-SIMS测量之前通过溅射或离子束照射来去除该吸附产物，或者忽略在从开始测量起的预定时间内得到的数据。
此外，即使是对于松散堆积状态的氢含量为约几原子％的四面体无定形碳膜来说，当用TOF-SIMS对膜厚为5nm或以下的空气承载表面保护膜进行测量时，在松散堆中没有检测出的约20原子％的氢由于来自碳氢化合物或空气气氛中的水分子的氢原子的吸附作用以及向膜层中的扩散而被检测出。然而，由于TOF-SIMS定量分析在某种程度上随着所述标准试样的种类和数量的不同而改变，在该实施例中对四面体无定形碳中18原子％的氢含量进行分析的结果也能随着所使用的标准试样的不同而取不同的值。在该实施例中，在制备了膜厚为约50nm的不同氢含量的几种无定形碳膜之后，用同样的TOF-SIMS来测量它们，且基于由得到的氢的二次离子强度和碳的二次离子强度之间的比例得到的校准曲线来量化磁头空气承载表面上的空气承载表面保护膜16中的氢含量。量化了的氢含量甚至在同样一个试样中也不同，这取决于标准试样的种类和绘制在该过程中使用的校准曲线的方式。对磁头上3nm厚的空气承载表面保护膜中进行TOF-SIMS测量的结果是，分析出氢含量为1.6原子％的厚膜状态的无定形碳具有5％或以上、25％或以下的氢含量。另一方面，对磁头上3nm厚的空气承载表面保护膜中进行TOF-SIMS测量的结果是，分析出氢含量为35％的厚膜含氢无定形碳具有40原子％或以上、80原子％或以下的氢含量。鉴于此，在对磁头空气承载表面保护膜进行TOF-SIMS的情况下，当氢含量为25原子％或以下时，能够断定该碳膜包括四面体无定形碳。
另一方面，比较图8、9和10可以显见，考虑到氢和碳之间的二次离子强度比，在含氢无定形碳和四面体无定形碳之间已发现有明显的有意义的不同；因此，通过观察其趋势即能决定该膜是用CVD蒸汽沉积方法形成的含氢无定形碳膜还是四面体无定形碳膜。
如上所述，四面体无定形碳膜的特征在于在喇曼光谱测定和TOF-SIMS分析的情况下喇曼光谱的峰值强度比(B/A)为0.4或以下，且氢为25原子％或以下。
根据本发明，空气承载表面保护膜底层17包括氮和硅，空气承载表面保护膜顶层18包括四面体无定形碳，且如图8至10所示可用TOF-SIMS来分析每种元素。从图10中可以证实实施例1制备的磁头的空气承载表面保护膜16在顶层和底层中含有氮。如上所述，通过使用厚的标准试样也可能进行定量分析。也可通过使用XPS(X射线光电子光谱研究)来容易地观察磁头的基本分析。
实施例3
图11中，横座标表示硅膜和氮化硅膜的膜厚，纵座标表示硅膜和氮化硅膜中针孔的数量。分别使用溅射蒸汽沉积方法和反应溅射蒸汽沉积方法来制备硅膜和氮化硅膜。根据图11，膜厚相同时，氮化硅薄膜比硅薄膜含有较少数量的针孔。即，氮化硅薄膜腐蚀抗力和电绝缘性能优异，并具有更大数量的缘于粘附空气承载表面保护膜顶层18的键合。在反应溅射中，如图11所示当溅射气体中的氮流量比从10％变化到50％时形成膜层。
考虑到图11，当在某种条件下制备氮化硅薄膜时，厚度为1nm的膜中的针孔数与现有的厚度为2nm的硅薄膜中的针孔数相等。就针孔数而言，膜厚约为0.5nm的氮化硅薄膜相当于膜厚为1.5nm的硅薄膜。由于目前已采用厚度为1.5nm至2.0nm的硅薄膜作为空气承载表面保护膜底层17，通过使用0.5nm或以上的氮化硅薄膜，可以在维持令人满意的腐蚀抗力和电绝缘性能的同时减少磁间距。
由于增加空气承载表面保护膜底层17的厚度会带来磁间距增加的缺点；另一方面，空气承载表面保护膜顶层的厚度减少有损于磁头的耐久性；因此除去顶层的底层的厚度小于预定水平是可取的。由于现有技术中使用硅薄膜的空气承载表面保护膜底层17的膜厚为2nm或以下，对于氮化硅膜也要求等同的上限值。鉴于此，在使用氮化硅膜作空气承载表面保护膜底层17的情况下，可取的是厚度为2nm或以下、0.5nm或以上。
在实施例1中，用反应溅射来制备作为空气承载表面保护膜底层17的氮化硅膜。图12表示了用反应溅射形成的氮化硅膜的光学常数n与氮流量比的依存关系。在氮流量比为0％时，只有氩气被引入膜层沉积室，结果形成现有技术的含有硅不含氮的空气承载表面保护膜底层17。在氮化硅膜中，可以根据光学常数n来决定氮与硅的组成比。氮化硅膜的组成比和光学常数之间的关系由下面的公式表示，见S.K.Ray的“反应离子的撞击对用离子束溅射沉积的氮化硅和氮氧化合物膜的性能的影响(Effect of reactive-ion bombardment on the properties ofsilion nitride and oxynitride films deposited by ion-beam sputtering)”(Journal of Applied Physics，75(12)，15 June 1994，pp 8145-8152)：光学常数n＝0.7×(组成比Si/N)+1.4------(1)。
当N含量为20原子％或以上时公式(1)有效。基于公式(1)来考虑，从图12(b)中可以看出，由于实施例3中所示的致密氮化硅膜已是通过使用氮流量比为10％或以上、50％或以下的溅射气体沉积，因此该膜中的氮含量为45原子％或以上、57原子％或以下。例如通过对氮化硅膜的XPS分析也证明了该组成比。考虑到化学计量(stochiometrical)组成，氮化硅膜中的氮含量为57原子％。在氮含量超过57原子％的情况下，由于氮化硅脆化，其不适用于本发明。
考虑到图13，由于用氮流量比为10％或以上、20％或以下的反应溅射形成的氮化硅膜是致密的，当氮含量为45原子％或以上、57原子％或以下时，氮化硅膜的致密度优异。因此，使用氮化硅膜使得空气承载表面保护膜16具有优异的腐蚀抗力、电绝缘性能和机械磨损抗力。
图13表示了图11中所示的氮化硅膜的密度在任何情况下均为2.6g/cc。观察到的趋势是密度越高，产生针孔的可能性越小，并且与硅膜相比，它们表现出优异的覆盖度。鉴于此，制备具有良好的腐蚀抗力和电绝缘性能的空气承载表面保护膜16优选质量密度为2.6g/cc或以上。结晶状态的具有化学计量组成的氮化硅膜的密度为3.2g/cc，且该值为氮化硅膜的密度的上限值。
实施例6
图14为具有用与实施例1至5中所示磁头空气承载表面保护膜16的制备方法相同的方法制备的保护膜的磁盘14的横截面结构视图。对于磁盘14来说也要求作为磁记录介质的具有与磁头空气承载表面保护膜16的功能相当功能的保护膜。即，硬的、致密的、化学稳定的薄膜是必要的。而现有的磁盘的空气承载表面保护膜由氮和无定形碳构成，它们在密度和硬度方面具有各种问题。
接着，在本发明中，人们已经发现磁盘10上具有包括四面体无定形碳和氮的保护膜顶层141和包括氮和硅的保护膜底层142的保护膜的形成与现有的包括无定形碳和氮的保护膜相比，更能提供令人满意的机械磨损抗力和腐蚀抗力。
根据本发明的优选实施方案的磁头，通过使用含有氮化硅的膜层作为空气承载表面保护膜底层并使用四面体无定形碳作为空气承载表面保护膜顶层，可以提供具有在浮动块材料的边界处的良好的粘附力、优异的耐久性和高度的腐蚀抗力的空气承载表面保护膜。此外，由于磁记录装置的间距损失减少，有可能获得较高的记录密度，并使得可靠性提高。
Claims (3)
1.一种磁头，其中在面对磁记录介质的磁性读/写元件表面覆有保护膜，其中该保护膜包含一组多层薄膜，该多层薄膜包括：
空气承载表面保护膜的底层，其为与磁性读/写元件接触的包括氮化硅膜的层；以及
空气承载表面保护膜的顶层，其位于空气承载表面保护膜的最上表面，包括含有四面体无定形碳和氮的膜层；
其中，构成空气承载表面保护膜的顶层的含有四面体无定形碳和氮的膜层在磁头处测量时的氢含量为25原子％或以下，且在1500～1600cm-1之间的峰A和在1200～1450cm-1之间的峰B之间的喇曼峰值强度比B/A为0.0或以上、0.4或以下，并且其中所述氮化硅膜的氮含量为45原子％或以上、57原子％或以下。
2.根据权利要求1的磁头，其中构成空气承载表面保护膜的底层的氮化硅膜层的厚度为0.5nm或以上。
3.根据权利要求1或2的磁头，其中构成空气承载表面保护膜的底层的氮化硅膜层的氮含量为45原子％或以上、57原子％或以下。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20080213 Termination date: 20110526 |