JP2003085714A - 磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法Info
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- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 磁気ヘッドにおける素子及びスライダの保護
膜として、膜形成面に対して密着性に優れ、且つより薄
い膜厚で十分な耐腐食特性を示すＤＬＣ膜の形成方法を
提供する。 【解決手段】 磁気ヘッドコアの素子部端部及びスライ
ダの一面に保護膜としてＤＬＣ膜を用いることとし、放
電を用いてＤＬＣ膜を形成する際に成膜工程を複数回行
って所定のＤＬＣ膜の膜厚とすることとした。
膜として、膜形成面に対して密着性に優れ、且つより薄
い膜厚で十分な耐腐食特性を示すＤＬＣ膜の形成方法を
提供する。 【解決手段】 磁気ヘッドコアの素子部端部及びスライ
ダの一面に保護膜としてＤＬＣ膜を用いることとし、放
電を用いてＤＬＣ膜を形成する際に成膜工程を複数回行
って所定のＤＬＣ膜の膜厚とすることとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術の分野】本発明は、ハードディスク
装置（以下ＨＤＤ）に用いられる磁気ヘッド及びその製
造方法に関する。より詳細には、高記録密度を有する磁
気記録媒体対応の磁気ヘッドにおいて、保護膜としてダ
イアモンド状あるいは水素を含有するアモルファス状の
炭素膜（以下ＤＬＣ膜）を有する磁気ヘッド及び当該Ｄ
ＬＣ膜を形成する磁気ヘッドの製造方法に関する。
装置（以下ＨＤＤ）に用いられる磁気ヘッド及びその製
造方法に関する。より詳細には、高記録密度を有する磁
気記録媒体対応の磁気ヘッドにおいて、保護膜としてダ
イアモンド状あるいは水素を含有するアモルファス状の
炭素膜（以下ＤＬＣ膜）を有する磁気ヘッド及び当該Ｄ
ＬＣ膜を形成する磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来技術】比較的小型のコンピュータシステムに用い
られる外部記憶装置の一つとして、ＨＤＤがある。ＨＤ
Ｄは、その小型化及び記憶量の大容量化の要望に応じて
高記録密度化が進められている。ＨＤＤの構成要素の一
つとして、磁気記録媒体に対して情報の書き込み及び読
み取りを実際に行う磁気ヘッドがある。この磁気ヘッド
には、いわゆる薄膜ヘッド、磁気抵抗効果を用いたいわ
ゆるＡＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッド、トンネル現象を
利用したＴＭＲヘッド等があり、これらを種々選択する
ことで高記録密度化への対応を図っている。
られる外部記憶装置の一つとして、ＨＤＤがある。ＨＤ
Ｄは、その小型化及び記憶量の大容量化の要望に応じて
高記録密度化が進められている。ＨＤＤの構成要素の一
つとして、磁気記録媒体に対して情報の書き込み及び読
み取りを実際に行う磁気ヘッドがある。この磁気ヘッド
には、いわゆる薄膜ヘッド、磁気抵抗効果を用いたいわ
ゆるＡＭＲヘッドまたはＧＭＲヘッド、トンネル現象を
利用したＴＭＲヘッド等があり、これらを種々選択する
ことで高記録密度化への対応を図っている。
【０００３】これら磁気ヘッドにおけるコア部は、実際
に磁気記録媒体に対して情報の書き込み等を行う素子部
と、当該素子部がその端部に形成されたスライダ（基板
部分）と呼ばれる部分とから構成されている。スライダ
の所定面及び素子部（端面）は、情報の書き込み等を行
う場合に、磁気記録媒体に対して一体で所定距離をおい
て浮上し且つ対向するように構成される。
に磁気記録媒体に対して情報の書き込み等を行う素子部
と、当該素子部がその端部に形成されたスライダ（基板
部分）と呼ばれる部分とから構成されている。スライダ
の所定面及び素子部（端面）は、情報の書き込み等を行
う場合に、磁気記録媒体に対して一体で所定距離をおい
て浮上し且つ対向するように構成される。
【０００４】この素子部においては、素子を構成する軟
磁性膜等の各種金属が露出しており、これら金属に錆び
等が生じてその磁気特性等が劣化する恐れがある。この
ため、この素子部の表面への保護膜の形成が為されてお
り、保護膜として耐腐食特性を有する各種の膜が提案さ
れている。また、スライダは、磁気記録媒体の回転によ
り生じる風圧等によって記録媒体より浮上して前述の所
定距離を保持するため、回転初期にスライダが容易に且
つ低負荷で摺動するように、スライダ所定面には低摩擦
性能も要求される。
磁性膜等の各種金属が露出しており、これら金属に錆び
等が生じてその磁気特性等が劣化する恐れがある。この
ため、この素子部の表面への保護膜の形成が為されてお
り、保護膜として耐腐食特性を有する各種の膜が提案さ
れている。また、スライダは、磁気記録媒体の回転によ
り生じる風圧等によって記録媒体より浮上して前述の所
定距離を保持するため、回転初期にスライダが容易に且
つ低負荷で摺動するように、スライダ所定面には低摩擦
性能も要求される。
【０００５】これら要求に応えるために、基板における
磁気記録媒体との対向面及び素子部における磁気記録媒
体との対向部分（以下膜形成面）に対して上述の耐腐食
特性と低摩擦性能とを共に有する材料を保護膜として形
成することが行われており、近年ＤＬＣが主にその材料
として用いられている。
磁気記録媒体との対向面及び素子部における磁気記録媒
体との対向部分（以下膜形成面）に対して上述の耐腐食
特性と低摩擦性能とを共に有する材料を保護膜として形
成することが行われており、近年ＤＬＣが主にその材料
として用いられている。
【０００６】ＤＬＣ膜を上述の膜形成面に形成した例と
して、特開平９−６３０２７号公報に開示された磁気ヘ
ッドがある。当該ＤＬＣ膜はプラズマ放電を用いて得ら
れたアモルファス状の膜であり、ＤＬＣ膜の形成によっ
てＨＤＤ装置のいわゆるＣＳＳ（コンタクト・スタート
・ストップ）特性が大きく向上することが示されてい
る。また、良好な耐摩耗特性、あるいはＣＳＳテストに
おいて良好な耐久性を得るためには、２０Å以上の膜厚
が必要であること、さらには、ＤＬＣ膜と膜形成面との
密着性を向上させるためには、シリコン層、シリコンカ
ーバイト層を下地膜として形成することが有効であるこ
とが示されている。
して、特開平９−６３０２７号公報に開示された磁気ヘ
ッドがある。当該ＤＬＣ膜はプラズマ放電を用いて得ら
れたアモルファス状の膜であり、ＤＬＣ膜の形成によっ
てＨＤＤ装置のいわゆるＣＳＳ（コンタクト・スタート
・ストップ）特性が大きく向上することが示されてい
る。また、良好な耐摩耗特性、あるいはＣＳＳテストに
おいて良好な耐久性を得るためには、２０Å以上の膜厚
が必要であること、さらには、ＤＬＣ膜と膜形成面との
密着性を向上させるためには、シリコン層、シリコンカ
ーバイト層を下地膜として形成することが有効であるこ
とが示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述の膜形成面と磁気
記録媒体との間のいわゆる浮上距離は、近年の高記録密
度化に伴って、より小さくすることが望まれている。こ
の観点から、保護膜は膜厚をより薄くし、且つ十分な耐
腐食特性と低摩擦性能とを維持することが必要となる。
前述の特開平９−６３０２７号公報によれば、ＤＬＣ膜
を用いて十分な耐久性（低摩擦特性）を得るためにはそ
の膜厚を２０Å以上とすれば良いが、耐腐食特性と低摩
擦特性との両方をい維持した上で浮上距離を小さくす
る、つまり保護膜の膜厚を薄くするためには、更なる保
護膜、あるいは更なるＤＬＣ膜の形成方法を開発する必
要がある。
記録媒体との間のいわゆる浮上距離は、近年の高記録密
度化に伴って、より小さくすることが望まれている。こ
の観点から、保護膜は膜厚をより薄くし、且つ十分な耐
腐食特性と低摩擦性能とを維持することが必要となる。
前述の特開平９−６３０２７号公報によれば、ＤＬＣ膜
を用いて十分な耐久性（低摩擦特性）を得るためにはそ
の膜厚を２０Å以上とすれば良いが、耐腐食特性と低摩
擦特性との両方をい維持した上で浮上距離を小さくす
る、つまり保護膜の膜厚を薄くするためには、更なる保
護膜、あるいは更なるＤＬＣ膜の形成方法を開発する必
要がある。
【０００８】また、膜形成面には、絶縁体であるセラミ
ックからなる基板部分、及び素子部に存在する絶縁層、
導電層及び磁性層が露出している。このため、例えば放
電によって成膜種を生成する成膜方法を用いた場合、膜
形成面に電位差が生じて、成膜初期における膜形成速度
が膜形成面の材質に応じて大きく異なる恐れがある。こ
の場合、膜厚に大きなばらつき、例えばＤＬＣの膜厚が
局部的に薄くなるあるいは膜が局部的に形成されない等
の状態が生じ、この部分がピンホール等となって耐腐食
特性を低下させることが考えられる。
ックからなる基板部分、及び素子部に存在する絶縁層、
導電層及び磁性層が露出している。このため、例えば放
電によって成膜種を生成する成膜方法を用いた場合、膜
形成面に電位差が生じて、成膜初期における膜形成速度
が膜形成面の材質に応じて大きく異なる恐れがある。こ
の場合、膜厚に大きなばらつき、例えばＤＬＣの膜厚が
局部的に薄くなるあるいは膜が局部的に形成されない等
の状態が生じ、この部分がピンホール等となって耐腐食
特性を低下させることが考えられる。
【０００９】さらに、通常の磁気ヘッド製造工程におい
ては、保護膜形成前の膜形成面には研磨処理が施され、
その表面に微少な凹凸が形成されている。凹凸が絶縁
層、導電層あるいは磁性層の何れの上に存在するかにも
依存するが、一般的にこの凹部上と凸部上での成膜速度
は異なる。このため、特に凹部上で成膜速度が遅くなる
場合にはこの部分がピンホールとなって残存し、結果と
して耐腐食特性が大きく劣ったものとなる恐れがある。
ては、保護膜形成前の膜形成面には研磨処理が施され、
その表面に微少な凹凸が形成されている。凹凸が絶縁
層、導電層あるいは磁性層の何れの上に存在するかにも
依存するが、一般的にこの凹部上と凸部上での成膜速度
は異なる。このため、特に凹部上で成膜速度が遅くなる
場合にはこの部分がピンホールとなって残存し、結果と
して耐腐食特性が大きく劣ったものとなる恐れがある。
【００１０】耐腐食特性上、このピンホール等の影響を
極力小さくするために、ＤＬＣ膜の膜厚を厚くし、見か
け上ＤＬＣ表面にはピンホールが存在していない状態を
作る等の対策が従来はとられていた。しかし、実際に
は、この対策によって耐腐食特性を大きく向上すること
は困難であると共に、ＤＬＣ膜の膜厚を必要以上に大き
くしなければならず、前述の保護膜を薄くするという要
求に応えることが困難であった。
極力小さくするために、ＤＬＣ膜の膜厚を厚くし、見か
け上ＤＬＣ表面にはピンホールが存在していない状態を
作る等の対策が従来はとられていた。しかし、実際に
は、この対策によって耐腐食特性を大きく向上すること
は困難であると共に、ＤＬＣ膜の膜厚を必要以上に大き
くしなければならず、前述の保護膜を薄くするという要
求に応えることが困難であった。
【００１１】本発明は上述の課題に鑑みて為されたもの
であり、より薄い膜厚で十分な耐腐食特性を示すと共に
膜形成面に対しても良好な密着性が望めるＤＬＣ膜の形
成方法を提供するものである。また、単体で薄膜化を図
った場合においても、従来技術により得られるＤＬＣ膜
に関し、より薄い膜厚で十分な耐腐食特性を示すＤＬＣ
膜の形成方法を提供するものである。更に、本発明は、
当該ＤＬＣ膜を保護膜として用いる磁気ヘッドの提供を
目的とするものである。
であり、より薄い膜厚で十分な耐腐食特性を示すと共に
膜形成面に対しても良好な密着性が望めるＤＬＣ膜の形
成方法を提供するものである。また、単体で薄膜化を図
った場合においても、従来技術により得られるＤＬＣ膜
に関し、より薄い膜厚で十分な耐腐食特性を示すＤＬＣ
膜の形成方法を提供するものである。更に、本発明は、
当該ＤＬＣ膜を保護膜として用いる磁気ヘッドの提供を
目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法は、基板の一面
上に絶縁層、導電層、及び磁性層を積層し且つ各層を所
定形状に加工することで記録素子及び再生素子の少なく
とも一方を有する素子部を形成する工程と、基板におけ
る磁気記録媒体と対向する所定面の少なくとも一部及び
素子部における磁気記録媒体と対向する部分に保護膜を
形成する工程とを含む磁気ヘッドの製造方法であって、
保護膜を形成する工程においては、所定膜厚の保護膜を
形成する際に、保護膜が複数の層に分けて形成されるこ
とを特徴としている。
に、本発明に係る磁気ヘッドの製造方法は、基板の一面
上に絶縁層、導電層、及び磁性層を積層し且つ各層を所
定形状に加工することで記録素子及び再生素子の少なく
とも一方を有する素子部を形成する工程と、基板におけ
る磁気記録媒体と対向する所定面の少なくとも一部及び
素子部における磁気記録媒体と対向する部分に保護膜を
形成する工程とを含む磁気ヘッドの製造方法であって、
保護膜を形成する工程においては、所定膜厚の保護膜を
形成する際に、保護膜が複数の層に分けて形成されるこ
とを特徴としている。
【００１３】なお、保護膜を複数の層にて形成する工程
は、有機化合物を含む気体を用いてプラズマを生成し、
プラズマにより生じた成膜種によって１層を形成し、且
つ１層を形成した後にプラズマを消失させる単独層の形
成工程を、複数回繰り返すことによって構成されること
を特徴としている。さらに、保護膜を形成する工程は、
所定厚さの保護膜を形成する工程の前に、基板における
磁気記録媒体と対向する所定面の少なくとも一部及び素
子部における磁気記録媒体と対向する部分にシリコン膜
あるいはシリコン酸化膜を形成する工程を更に含むこと
が好ましい。
は、有機化合物を含む気体を用いてプラズマを生成し、
プラズマにより生じた成膜種によって１層を形成し、且
つ１層を形成した後にプラズマを消失させる単独層の形
成工程を、複数回繰り返すことによって構成されること
を特徴としている。さらに、保護膜を形成する工程は、
所定厚さの保護膜を形成する工程の前に、基板における
磁気記録媒体と対向する所定面の少なくとも一部及び素
子部における磁気記録媒体と対向する部分にシリコン膜
あるいはシリコン酸化膜を形成する工程を更に含むこと
が好ましい。
【００１４】また、上記課題を解決するために、本発明
に係る磁気ヘッドは、基板の一面上に絶縁層、導電層及
び磁性層を積層し且つ各層を所定形状に加工することで
形成された記録素子及び再生素子の少なくとも一方を有
する磁気ヘッドであって、素子が情報を記録あるいは再
生する対象となる磁気記録媒体と対向する特定面上に保
護膜を有し、保護膜が同一構成元素からなる膜を複数層
有することを特徴としている。
に係る磁気ヘッドは、基板の一面上に絶縁層、導電層及
び磁性層を積層し且つ各層を所定形状に加工することで
形成された記録素子及び再生素子の少なくとも一方を有
する磁気ヘッドであって、素子が情報を記録あるいは再
生する対象となる磁気記録媒体と対向する特定面上に保
護膜を有し、保護膜が同一構成元素からなる膜を複数層
有することを特徴としている。
【００１５】なお、同一構成元素からなる膜は、炭素を
主たる構成元素とする膜であることが好ましい。あるい
は、同一構成元素からなる複数層の膜においては、複数
層の全膜厚に対する複数層の膜における特定面に最も近
い層の膜厚の比率が２５％乃至６５％で有ることが好ま
しい。さらに、保護膜は、同一構成元素からなる複数層
よりも特定面に近い部分に下地膜を有することが好まし
い。
主たる構成元素とする膜であることが好ましい。あるい
は、同一構成元素からなる複数層の膜においては、複数
層の全膜厚に対する複数層の膜における特定面に最も近
い層の膜厚の比率が２５％乃至６５％で有ることが好ま
しい。さらに、保護膜は、同一構成元素からなる複数層
よりも特定面に近い部分に下地膜を有することが好まし
い。
【００１６】なお、上述のプラズマの生成は、いわゆる
ＥＣＲ条件を用いて為されることが好ましい。あるい
は、プラズマの生成は、略板状のアノード電極及びアノ
ード電極と所定距離隔置して平行配置される略板状のカ
ソード電極とからなるいわゆる平行平板型のプラズマ生
成装置を用い、且つ周波数１kHz乃至１MHzの高周波を用
いて為されることが好ましい。また、上述の同一構成元
素からなる複数層の膜は２以上の層からなり、その全膜
厚が２０Åであっても、十分な耐腐食特性が得られる。
ＥＣＲ条件を用いて為されることが好ましい。あるい
は、プラズマの生成は、略板状のアノード電極及びアノ
ード電極と所定距離隔置して平行配置される略板状のカ
ソード電極とからなるいわゆる平行平板型のプラズマ生
成装置を用い、且つ周波数１kHz乃至１MHzの高周波を用
いて為されることが好ましい。また、上述の同一構成元
素からなる複数層の膜は２以上の層からなり、その全膜
厚が２０Åであっても、十分な耐腐食特性が得られる。
【００１７】
【作用】本発明に係るＤＬＣ膜の形成方法に関し、その
作用について以下に説明する。磁気ヘッドの保護膜とし
てのＤＬＣ膜は、その多くがプラズマＣＶＤ法またはア
ーク放電法等、放電現象により生じたプラズマを用いる
ことにより成膜される。ＤＬＣ膜が形成される素子部端
面及びスライダ所定面には、ＤＬＣ膜形成前に、素子部
の各ディメンジョンを所定値とし且つこれら面を同一平
面とするための研磨処理が施される。しかし、実際に
は、各部分を構成する材料における研磨速度の差によっ
て、各構成部分毎の凹凸部が生じる。また、同一部分に
おいても、研磨によって微視的な凹凸が形成されること
となる。
作用について以下に説明する。磁気ヘッドの保護膜とし
てのＤＬＣ膜は、その多くがプラズマＣＶＤ法またはア
ーク放電法等、放電現象により生じたプラズマを用いる
ことにより成膜される。ＤＬＣ膜が形成される素子部端
面及びスライダ所定面には、ＤＬＣ膜形成前に、素子部
の各ディメンジョンを所定値とし且つこれら面を同一平
面とするための研磨処理が施される。しかし、実際に
は、各部分を構成する材料における研磨速度の差によっ
て、各構成部分毎の凹凸部が生じる。また、同一部分に
おいても、研磨によって微視的な凹凸が形成されること
となる。
【００１８】放電現象を用いた成膜方法においては、例
えば導電性のある基板に対して成膜する場合、放電空間
に対して凸となる部分には放電が集中しやすく、また凹
となる部分には、放電が近づかない。従って、この状態
のままこの基板上に成膜を続けた場合、凸部分に優先的
な成膜が行われる現象が生じ、凹部分の膜厚が薄くなる
あるいは凹部分を基点とするピンホールが発生する等の
事態が生じる。また、成膜種としてイオンが寄与する場
合、イオンが入射しやすい導電体上では、絶縁体上に比
べて成膜速度が速くなる現象が生じる。
えば導電性のある基板に対して成膜する場合、放電空間
に対して凸となる部分には放電が集中しやすく、また凹
となる部分には、放電が近づかない。従って、この状態
のままこの基板上に成膜を続けた場合、凸部分に優先的
な成膜が行われる現象が生じ、凹部分の膜厚が薄くなる
あるいは凹部分を基点とするピンホールが発生する等の
事態が生じる。また、成膜種としてイオンが寄与する場
合、イオンが入射しやすい導電体上では、絶縁体上に比
べて成膜速度が速くなる現象が生じる。
【００１９】そこで本発明においては、目標とする膜厚
のＤＬＣ膜を得るために、複数回の成膜を実施すること
としている。具体的には、第１回目の成膜として目標厚
さ何分の一かの膜厚でＤＬＣ膜を成膜する。その結果、
導電性を有する部分の内、凸部分にＤＬＣ膜が優先的に
成膜され、凹部分には極薄くＤＬＣ膜が成膜されるかあ
るいは凹部分のまま膜が成膜されない状態が維持され
る。ここで用いられるＤＬＣ膜は、絶縁体に近い高い抵
抗値を有する。このため、当該膜が極薄い部分あるいは
凹部分は導電性を示すが、ある程度の厚さまで成膜され
た部分は放電に対してほぼ絶縁体として作用する。
のＤＬＣ膜を得るために、複数回の成膜を実施すること
としている。具体的には、第１回目の成膜として目標厚
さ何分の一かの膜厚でＤＬＣ膜を成膜する。その結果、
導電性を有する部分の内、凸部分にＤＬＣ膜が優先的に
成膜され、凹部分には極薄くＤＬＣ膜が成膜されるかあ
るいは凹部分のまま膜が成膜されない状態が維持され
る。ここで用いられるＤＬＣ膜は、絶縁体に近い高い抵
抗値を有する。このため、当該膜が極薄い部分あるいは
凹部分は導電性を示すが、ある程度の厚さまで成膜され
た部分は放電に対してほぼ絶縁体として作用する。
【００２０】従って、当該被成膜部分は、放電に対し
て、成膜当初から絶縁体であったセラミック等の表面部
分とほぼ類似する作用を示すこととなる。また、この第
１回目の成膜において、セラミック等、絶縁体の表面部
分の成膜速度は、導電体の凸部分と比較して極遅いと思
われる。なお、第１回目の成膜終了後に、随時放電の停
止、ガスの排気を行うことが好ましく、この手順は各層
の形成後に行われることが好ましい。この状態で第２回
目の成膜を行うと、導電性の部分が露出した部分、及び
ＤＬＣ膜の膜厚が薄いために放電に対して導電体に近い
作用を及ぼす部分に、優先的にＤＬＣ膜が成膜される。
それ以外の部分は、放電に対して略均一な抵抗値を有す
る絶縁体として作用しているため、優先的に成膜される
部分の成膜速度に比べて極遅い、しかし均一な成膜速度
での成膜が行われる。
て、成膜当初から絶縁体であったセラミック等の表面部
分とほぼ類似する作用を示すこととなる。また、この第
１回目の成膜において、セラミック等、絶縁体の表面部
分の成膜速度は、導電体の凸部分と比較して極遅いと思
われる。なお、第１回目の成膜終了後に、随時放電の停
止、ガスの排気を行うことが好ましく、この手順は各層
の形成後に行われることが好ましい。この状態で第２回
目の成膜を行うと、導電性の部分が露出した部分、及び
ＤＬＣ膜の膜厚が薄いために放電に対して導電体に近い
作用を及ぼす部分に、優先的にＤＬＣ膜が成膜される。
それ以外の部分は、放電に対して略均一な抵抗値を有す
る絶縁体として作用しているため、優先的に成膜される
部分の成膜速度に比べて極遅い、しかし均一な成膜速度
での成膜が行われる。
【００２１】この状態で、所定膜厚まで成膜を継続した
場合であっても、従来の様に一度に所定膜厚を成膜した
場合と比較して、ＤＬＣ膜表面から見た場合に金属等が
腐食される機転となるピンホール等は大幅に低減され
る。しかし、さらに成膜の停止、成膜の再開を行えば、
ピンホール等の更なる低減という効果に加え、ＤＬＣ膜
によって膜形成面全面を導電性に関して均一な特性とし
て所定膜厚まで成膜を行うことが可能となりＤＬＣ膜厚
の分布を向上させるという効果も期待できる。
場合であっても、従来の様に一度に所定膜厚を成膜した
場合と比較して、ＤＬＣ膜表面から見た場合に金属等が
腐食される機転となるピンホール等は大幅に低減され
る。しかし、さらに成膜の停止、成膜の再開を行えば、
ピンホール等の更なる低減という効果に加え、ＤＬＣ膜
によって膜形成面全面を導電性に関して均一な特性とし
て所定膜厚まで成膜を行うことが可能となりＤＬＣ膜厚
の分布を向上させるという効果も期待できる。
【００２２】以上の工程を経ることにより、ＤＬＣ膜形
成時の比較的早い段階で膜形成面上全面をＤＬＣ膜によ
って均一に覆うことが可能となる。すなわち、このよう
に微少厚さのＤＬＣ膜の成膜を複数回行うことにより、
素子部端面に存在する導電体である金属部分に対して、
効果的且つ均一にＤＬＣ膜を形成することが可能とな
る。また、この金属部分とスライダ等のセラミックから
なる部分とを、放電に対して絶縁体として略均一に作用
させて成膜することが可能となり、これら各部分の電気
的特性に関わりなく略均一な膜厚のＤＬＣ膜を得ること
が可能となる。
成時の比較的早い段階で膜形成面上全面をＤＬＣ膜によ
って均一に覆うことが可能となる。すなわち、このよう
に微少厚さのＤＬＣ膜の成膜を複数回行うことにより、
素子部端面に存在する導電体である金属部分に対して、
効果的且つ均一にＤＬＣ膜を形成することが可能とな
る。また、この金属部分とスライダ等のセラミックから
なる部分とを、放電に対して絶縁体として略均一に作用
させて成膜することが可能となり、これら各部分の電気
的特性に関わりなく略均一な膜厚のＤＬＣ膜を得ること
が可能となる。
【００２３】ＤＬＣ膜の膜形成面に対する密着性を向上
させるために、成膜工程の直前に、膜形成面に対してい
わゆる水素プラズマ処理、あるいはフッ素を除いたハロ
ゲンを用いたプラズマ処理を施すことが効果的である。
従って、成膜時に用いるＤＬＣ膜形成装置として、これ
らプラズマ処理を容易に実施することが可能であるいわ
ゆるＥＣＲ型あるいは平行平板型のプラズマＣＶＤ装置
を用いることが好ましい。
させるために、成膜工程の直前に、膜形成面に対してい
わゆる水素プラズマ処理、あるいはフッ素を除いたハロ
ゲンを用いたプラズマ処理を施すことが効果的である。
従って、成膜時に用いるＤＬＣ膜形成装置として、これ
らプラズマ処理を容易に実施することが可能であるいわ
ゆるＥＣＲ型あるいは平行平板型のプラズマＣＶＤ装置
を用いることが好ましい。
【００２４】ここで、いわゆる平行平板型のプラズマＣ
ＶＤとは、略板状のアノード電極及び前記アノード電極
と所定距離隔置して平行配置される略板状のカソード電
極とから構成され、両電極の少なくとも一方に直流電圧
あるいは高周波を印可することによって両電極間に放電
を発生させるものである。ＤＬＣ膜を形成すべき基板
は、一般的にアノード電極側に配置されるが、本発明に
おいてはカソード電極側に基板を配置しても同様の効果
が得られる。
ＶＤとは、略板状のアノード電極及び前記アノード電極
と所定距離隔置して平行配置される略板状のカソード電
極とから構成され、両電極の少なくとも一方に直流電圧
あるいは高周波を印可することによって両電極間に放電
を発生させるものである。ＤＬＣ膜を形成すべき基板
は、一般的にアノード電極側に配置されるが、本発明に
おいてはカソード電極側に基板を配置しても同様の効果
が得られる。
【００２５】放電すなわちプラズマ生成には、高周波を
用いている。本発明者がこれまでに得た知見によれば、
用いる周波数が１kHz乃至１MHzの場合に良好な摩擦性能
を示すＤＬＣ膜が得られる。さらに高い周波数である１
MHz乃至４０MHzの場合には、基板が配置される側にバイ
アス電圧を印可することで膜質の改善がなされ、良好な
摩擦性能が得られるようになる。
用いている。本発明者がこれまでに得た知見によれば、
用いる周波数が１kHz乃至１MHzの場合に良好な摩擦性能
を示すＤＬＣ膜が得られる。さらに高い周波数である１
MHz乃至４０MHzの場合には、基板が配置される側にバイ
アス電圧を印可することで膜質の改善がなされ、良好な
摩擦性能が得られるようになる。
【００２６】また、高活性なプラズマとして、有磁場中
でサイクロトロン運動を行う電子に対して２．４５GHz
の高周波を印可し、当該電子を周期加速して生成され
た、いわゆるＥＣＲ条件で生成したプラズマが知られて
いる。当該プラズマをを用いるＥＣＲ−ＣＶＤ法におい
ても、上述の平行平板型の装置を用いたプラズマＣＶＤ
法による場合と同等の膜質を有するＤＬＣ膜を得ること
が可能である。後述する実施例においては、これらＣＶ
Ｄ法の中からＥＣＲ−ＣＶＤを選択し、当該方法を用い
てＤＬＣ膜を成膜することとしている。
でサイクロトロン運動を行う電子に対して２．４５GHz
の高周波を印可し、当該電子を周期加速して生成され
た、いわゆるＥＣＲ条件で生成したプラズマが知られて
いる。当該プラズマをを用いるＥＣＲ−ＣＶＤ法におい
ても、上述の平行平板型の装置を用いたプラズマＣＶＤ
法による場合と同等の膜質を有するＤＬＣ膜を得ること
が可能である。後述する実施例においては、これらＣＶ
Ｄ法の中からＥＣＲ−ＣＶＤを選択し、当該方法を用い
てＤＬＣ膜を成膜することとしている。
【００２７】ＤＬＣ膜の成膜方法としてアーク放電法も
あることを先に述べた。後述する実施例においては当該
方法は用いていないが、アーク放電法においても、本発
明の実施によってプラズマＣＶＤ法の場合と同等の効果
が得られることは明らかである。以下にアーク放電法に
ついて簡単に述べる。アーク放電法では、アルゴンガス
をノズルから吹き出しながら、そのノズル先端にグラフ
ァイトダーゲットに向かうアーク放電を発生させる。こ
のアーク放電のエネルギーによってターゲット上の炭素
原子をイオン化して蒸発させ、これを基板上に付着させ
て成膜を行う。
あることを先に述べた。後述する実施例においては当該
方法は用いていないが、アーク放電法においても、本発
明の実施によってプラズマＣＶＤ法の場合と同等の効果
が得られることは明らかである。以下にアーク放電法に
ついて簡単に述べる。アーク放電法では、アルゴンガス
をノズルから吹き出しながら、そのノズル先端にグラフ
ァイトダーゲットに向かうアーク放電を発生させる。こ
のアーク放電のエネルギーによってターゲット上の炭素
原子をイオン化して蒸発させ、これを基板上に付着させ
て成膜を行う。
【００２８】また、他のアーク放電法においては、グラ
ファイトロッド端部にストライカーを用いてアークを発
生させ、直接炭素を揮発させその揮発種中のイオンある
いはクラスターを磁場等によって偏向させて基板に付着
させて成膜を行う。当該方法によれば、高いエネルギー
を有する炭素イオンを容易に生成することが可能である
ために硬質膜が容易に得られる。また、成膜種が炭素イ
オンのみであるために、成膜された膜厚が極薄くても水
素等を含有しない均質な膜を得ることができる。
ファイトロッド端部にストライカーを用いてアークを発
生させ、直接炭素を揮発させその揮発種中のイオンある
いはクラスターを磁場等によって偏向させて基板に付着
させて成膜を行う。当該方法によれば、高いエネルギー
を有する炭素イオンを容易に生成することが可能である
ために硬質膜が容易に得られる。また、成膜種が炭素イ
オンのみであるために、成膜された膜厚が極薄くても水
素等を含有しない均質な膜を得ることができる。
【００２９】当該アーク放電法によれば保護膜として適
する膜を容易に得ることが可能であると共に、本発明を
実施することで、より薄い膜厚においても顕著な効果が
得られると考えられる。しかしながら、広い成膜領域に
おいて均一な成膜層度を得ることが平行平板によるプラ
ズマＣＶＤ法等の場合に比べ困難と思われるため、生産
性という観点より、後述する実施例においては、一例を
実施するにとどめている。
する膜を容易に得ることが可能であると共に、本発明を
実施することで、より薄い膜厚においても顕著な効果が
得られると考えられる。しかしながら、広い成膜領域に
おいて均一な成膜層度を得ることが平行平板によるプラ
ズマＣＶＤ法等の場合に比べ困難と思われるため、生産
性という観点より、後述する実施例においては、一例を
実施するにとどめている。
【００３０】なお、一般的に、光透過性を有する薄膜は
その膜質と屈折率との間に一定の相関関係があることが
知られている。さらに、本形成方法により得られるＤＬ
Ｃ膜の膜質は、シリコンウエハー上に厚さ３０〜６０ｎ
ｍ成膜した際の屈折率が２〜２．３５とすると、良好な
摩擦特性が得られることが確認されている。屈折率が２
以下の場合には摩擦特性が劣化し、摩擦特性についての
み着目すればより高い屈折率を得ることが好ましいが、
２．３５以上では摩擦特性は大きく変化しない。屈折率
を増加させるには、高周波の印可電力を増大させること
が効果的であるが、屈折率を２．３５以上とした場合に
は、必要となる高周波印可電力の増大に見合う摩擦特性
は得られない。以上を勘案し、実際のＤＬＣ膜形成時に
は、好適な膜特性を示す屈折率２．２の場合と同等の膜
特性が得られる屈折率２．２〜２．３の値が得られる成
膜条件とすることが望ましい。
その膜質と屈折率との間に一定の相関関係があることが
知られている。さらに、本形成方法により得られるＤＬ
Ｃ膜の膜質は、シリコンウエハー上に厚さ３０〜６０ｎ
ｍ成膜した際の屈折率が２〜２．３５とすると、良好な
摩擦特性が得られることが確認されている。屈折率が２
以下の場合には摩擦特性が劣化し、摩擦特性についての
み着目すればより高い屈折率を得ることが好ましいが、
２．３５以上では摩擦特性は大きく変化しない。屈折率
を増加させるには、高周波の印可電力を増大させること
が効果的であるが、屈折率を２．３５以上とした場合に
は、必要となる高周波印可電力の増大に見合う摩擦特性
は得られない。以上を勘案し、実際のＤＬＣ膜形成時に
は、好適な膜特性を示す屈折率２．２の場合と同等の膜
特性が得られる屈折率２．２〜２．３の値が得られる成
膜条件とすることが望ましい。
【００３１】また、上述の基板の前処理としては、アル
コール等による油分の拭き取り、超音波洗浄等の種々の
処理方法があるが、これら前処理は必ずしも必要ではな
く、成膜面の状態に応じて適当な処理を施せば良い。Ｄ
ＬＣ膜の密着性改善のために、膜形成面に対して水素プ
ラズマ処理等を施すことも有効であることを先に述べた
が、これら処理を各層の形成前に随時行うこととしても
良い。また、プラズマＣＶＤ法において原料として用い
る炭化水素系のガスは、メタン、エタン、プロパン、ブ
タン、エチレン、アセチレン、プロピレン等が使用可能
である。さらに、ベンゼン、トルエン等の液体炭化水素
に関してもガス化、及び装置内部等での再液化の防止を
行えば使用可能である。
コール等による油分の拭き取り、超音波洗浄等の種々の
処理方法があるが、これら前処理は必ずしも必要ではな
く、成膜面の状態に応じて適当な処理を施せば良い。Ｄ
ＬＣ膜の密着性改善のために、膜形成面に対して水素プ
ラズマ処理等を施すことも有効であることを先に述べた
が、これら処理を各層の形成前に随時行うこととしても
良い。また、プラズマＣＶＤ法において原料として用い
る炭化水素系のガスは、メタン、エタン、プロパン、ブ
タン、エチレン、アセチレン、プロピレン等が使用可能
である。さらに、ベンゼン、トルエン等の液体炭化水素
に関してもガス化、及び装置内部等での再液化の防止を
行えば使用可能である。
【００３２】
【実施例】ＤＬＣ膜形成方法を用いて、磁気ヘッドの膜
形成面上に対して種々の条件にてＤＬＣ膜を実際に形成
し、信頼性及び耐腐食性のテストを行った。以下に本発
明の実施により得られた結果を詳述する。なお、以下の
詳述は、素子の形成方法等、ＤＬＣ膜の形成方法を含め
た磁気ヘッドの製造方法について行うこととし、素子と
しては再生部にいわゆるＴＭＲ素子を用い、記録部にい
わゆる誘導型の電気−磁気変換素子を用いることとす
る。
形成面上に対して種々の条件にてＤＬＣ膜を実際に形成
し、信頼性及び耐腐食性のテストを行った。以下に本発
明の実施により得られた結果を詳述する。なお、以下の
詳述は、素子の形成方法等、ＤＬＣ膜の形成方法を含め
た磁気ヘッドの製造方法について行うこととし、素子と
しては再生部にいわゆるＴＭＲ素子を用い、記録部にい
わゆる誘導型の電気−磁気変換素子を用いることとす
る。
【００３３】図１は、本発明の実施において用いた磁気
ヘッドに関し、ＤＬＣ膜形成前の素子部端面を磁気記録
媒体側から見た際に観察される構造の概略を示してい
る。また、図１における切断線２−２において素子部等
を切断した場合に、磁気記録媒体のトラック幅方向（図
中左方）から見た際に観察される構造の概略を図２に、
さらに図１におけるＭＲ素子部の拡大図を図３に示して
いる。本発明に係る磁気ヘッドの形成方法について、こ
れら図面を参照し、以下に述べる。
ヘッドに関し、ＤＬＣ膜形成前の素子部端面を磁気記録
媒体側から見た際に観察される構造の概略を示してい
る。また、図１における切断線２−２において素子部等
を切断した場合に、磁気記録媒体のトラック幅方向（図
中左方）から見た際に観察される構造の概略を図２に、
さらに図１におけるＭＲ素子部の拡大図を図３に示して
いる。本発明に係る磁気ヘッドの形成方法について、こ
れら図面を参照し、以下に述べる。
【００３４】磁気ヘッドの形成方法において、素子部３
０は、AlTiC（アルチック）等、セラミック製のウエハ
状の基板４５上に、例えば半導体形成時に用いられる薄
膜形成技術及び加工技術等を用いて複数個同時に形成さ
れる。ここで、当該基板は、各素子部３０を個々に分離
して磁気ヘッドコアを作成した場合のスライダとなる。
なお、本実施例において形成される薄膜は、例えばスパ
ッタ法等の薄膜形成方法により形成される。
０は、AlTiC（アルチック）等、セラミック製のウエハ
状の基板４５上に、例えば半導体形成時に用いられる薄
膜形成技術及び加工技術等を用いて複数個同時に形成さ
れる。ここで、当該基板は、各素子部３０を個々に分離
して磁気ヘッドコアを作成した場合のスライダとなる。
なお、本実施例において形成される薄膜は、例えばスパ
ッタ法等の薄膜形成方法により形成される。
【００３５】実際の素子形成においては、下地層３２と
しておよそ５μｍ厚さのアルミナ膜を基板４５上に形成
し、その上に、ＭＲ素子５０に対して磁気シールドとし
て作用する２μｍ厚さのパーマロイ膜からなる第１のシ
ールド層３３を形成する。その後、第１のシールド層３
３上に第１のギャップ層３４として０．０５μｍ厚さの
タンタル膜等を形成し、当該タンタル膜上にＭＲ素子５
０を形成する。
しておよそ５μｍ厚さのアルミナ膜を基板４５上に形成
し、その上に、ＭＲ素子５０に対して磁気シールドとし
て作用する２μｍ厚さのパーマロイ膜からなる第１のシ
ールド層３３を形成する。その後、第１のシールド層３
３上に第１のギャップ層３４として０．０５μｍ厚さの
タンタル膜等を形成し、当該タンタル膜上にＭＲ素子５
０を形成する。
【００３６】具体的には、第１のギャップ層３４直上よ
り、タンタル、パーマロイ、銅またはニクロム(NiCr)の
何れかからなる下地層５１、イリジウム−マンガン等か
らなる反強磁性層５２、コバルト−鉄からなるいわゆる
ピン層５３、アルミナ酸化膜からなるバリア層５４、コ
バルト−鉄またはパーマロイからなるいわゆるフリー層
５５、及びタンタルからなるキャップ層５６を順次形成
し、膜形成後、フォトリソグラフ、エッチング工程等を
によって所定部分のみを残してこれら膜は除去すること
で、ＭＲ素子５０を形成する。その除去部分には、バイ
アス層３５としてコバルト−白金膜等が、ＭＲ素子５０
の両端部に接触するように形成される。ＭＲ素子５０及
びバイアス層３５の厚さは３５ｎｍとなるように構成さ
れる。
り、タンタル、パーマロイ、銅またはニクロム(NiCr)の
何れかからなる下地層５１、イリジウム−マンガン等か
らなる反強磁性層５２、コバルト−鉄からなるいわゆる
ピン層５３、アルミナ酸化膜からなるバリア層５４、コ
バルト−鉄またはパーマロイからなるいわゆるフリー層
５５、及びタンタルからなるキャップ層５６を順次形成
し、膜形成後、フォトリソグラフ、エッチング工程等を
によって所定部分のみを残してこれら膜は除去すること
で、ＭＲ素子５０を形成する。その除去部分には、バイ
アス層３５としてコバルト−白金膜等が、ＭＲ素子５０
の両端部に接触するように形成される。ＭＲ素子５０及
びバイアス層３５の厚さは３５ｎｍとなるように構成さ
れる。
【００３７】バイアス層３５の形成後、０．０５μｍ厚
さのタンタル膜からなる第２のギャップ層３６、４μｍ
厚さのパーマロイからなる第二のシールド層３７、及び
０．３μｍ厚さのアルミナ膜等からなる書き込みギャッ
プ層３８とを順次形成する。書き込みギャップ層３８上
には、薄膜コイル３９に用いる銅薄膜を形成し、フォト
リソグラフ、エッチング等の加工工程を経ることによっ
て当該銅薄膜を所定のコイル形状に加工する。
さのタンタル膜からなる第２のギャップ層３６、４μｍ
厚さのパーマロイからなる第二のシールド層３７、及び
０．３μｍ厚さのアルミナ膜等からなる書き込みギャッ
プ層３８とを順次形成する。書き込みギャップ層３８上
には、薄膜コイル３９に用いる銅薄膜を形成し、フォト
リソグラフ、エッチング等の加工工程を経ることによっ
て当該銅薄膜を所定のコイル形状に加工する。
【００３８】続いて、薄膜コイル３９上にフォトレジス
ト等からなる平坦化層４０を形成し、コイル各線の絶縁
化と各線による凹凸の平坦化を図る。その後、エッチン
グ工程等により、平坦化層４０及び書き込みギャップ層
３８をそれぞれ所定形状に加工し、書き込みギャップ３
８上に５μｍ厚さのパーマロイ膜を書き込みポール４１
として形成し、これに幅０．５μｍの所定形状となるよ
うに加工を施す。加工終了後、保護層４２として素子部
全厚が３０μｍとなるようにアルミナ膜を形成する。
ト等からなる平坦化層４０を形成し、コイル各線の絶縁
化と各線による凹凸の平坦化を図る。その後、エッチン
グ工程等により、平坦化層４０及び書き込みギャップ層
３８をそれぞれ所定形状に加工し、書き込みギャップ３
８上に５μｍ厚さのパーマロイ膜を書き込みポール４１
として形成し、これに幅０．５μｍの所定形状となるよ
うに加工を施す。加工終了後、保護層４２として素子部
全厚が３０μｍとなるようにアルミナ膜を形成する。
【００３９】以上の工程を経て、アルチック基板４５上
に複数の素子部３０を形成した後、素子部３０各列毎
に、アルチック基板４５を棒状に切断する。切断後、当
該棒状の基板を不図示の研磨装置に固定し、切断面であ
る素子部端面４５ａ及びスライダ所定面４５ｂを同時に
研磨し、所定値のＭＲハイトＭＨ及びスロートハイトＳ
Ｈを得る。なお、研磨装置においては、軟性金属からな
る定盤を回転させ、且つダイアモンド砥粒を含む懸濁液
をこの上に滴下し、当該定盤に対して棒状基板の所定面
を押し付けることで研磨が行われる。また、必要に応じ
て、研磨終了後のスライダ所定面４５ａに対して、磁気
記録媒体回転時に磁気ヘッドを良好に浮上させるための
レール等、所定形状の不図示の凹凸部がさらに形成され
る。
に複数の素子部３０を形成した後、素子部３０各列毎
に、アルチック基板４５を棒状に切断する。切断後、当
該棒状の基板を不図示の研磨装置に固定し、切断面であ
る素子部端面４５ａ及びスライダ所定面４５ｂを同時に
研磨し、所定値のＭＲハイトＭＨ及びスロートハイトＳ
Ｈを得る。なお、研磨装置においては、軟性金属からな
る定盤を回転させ、且つダイアモンド砥粒を含む懸濁液
をこの上に滴下し、当該定盤に対して棒状基板の所定面
を押し付けることで研磨が行われる。また、必要に応じ
て、研磨終了後のスライダ所定面４５ａに対して、磁気
記録媒体回転時に磁気ヘッドを良好に浮上させるための
レール等、所定形状の不図示の凹凸部がさらに形成され
る。
【００４０】上述の研磨時において、金属膜端面が延性
によって薄く引き延ばされる等、スメア現象が生じて各
金属膜において短絡が生じている場合がある。この場
合、これら短絡部分を除去するためにミリングあるいは
逆スパッタが行われる。アルゴンガスを用い且つ加速電
圧として１００〜５００Ｖの電圧を印可して、加速され
たアルゴンイオンによるスッパタ現象によって対象部を
除去するいわゆるミリング等は公知であるため、詳細を
述べることは省略する。
によって薄く引き延ばされる等、スメア現象が生じて各
金属膜において短絡が生じている場合がある。この場
合、これら短絡部分を除去するためにミリングあるいは
逆スパッタが行われる。アルゴンガスを用い且つ加速電
圧として１００〜５００Ｖの電圧を印可して、加速され
たアルゴンイオンによるスッパタ現象によって対象部を
除去するいわゆるミリング等は公知であるため、詳細を
述べることは省略する。
【００４１】研磨等の終了後、素子部端面４５ａ及びス
ライダ所定面４５ｂを含む膜形成面上にＤＬＣ膜４７
ａ、ｂ（図２の破線部）を形成する。なお、図２におい
てはＤＬＣ膜が２回に分けて成膜された磁気ヘッドにつ
いて示すこととしている。実際の磁気ヘッドの製造方法
においては、ＤＬＣ膜形成後に、素子個々についての分
離が行われ、各々が磁気ヘッドコアとして取り扱われ
る。しかし、本実施例においては、複数の素子部に対す
る信頼性テスト等の同時実施を可能とするためＤＬＣ膜
形成後の棒状基板の状態で各種テストを行っている。
ライダ所定面４５ｂを含む膜形成面上にＤＬＣ膜４７
ａ、ｂ（図２の破線部）を形成する。なお、図２におい
てはＤＬＣ膜が２回に分けて成膜された磁気ヘッドにつ
いて示すこととしている。実際の磁気ヘッドの製造方法
においては、ＤＬＣ膜形成後に、素子個々についての分
離が行われ、各々が磁気ヘッドコアとして取り扱われ
る。しかし、本実施例においては、複数の素子部に対す
る信頼性テスト等の同時実施を可能とするためＤＬＣ膜
形成後の棒状基板の状態で各種テストを行っている。
【００４２】表１に、本実施例におけるＤＬＣ膜の成膜
条件を示す。
条件を示す。
【表１】
【００４３】ここで、実施例８はアーク放電法によりＤ
ＬＣ膜を成膜することとし、その他はＥＣＲ−ＣＶＤ法
により成膜することとしている。実施例９及び１３にお
いては、ＤＬＣ膜の下地膜として、シリコン膜をそれぞ
れ２０Å、１０Å成膜している。なお、ＤＬＣ膜の膜厚
は、予め屈折率２．２以上が得られ成膜条件におけるＤ
ＬＣ膜の成膜速度を測定しておき、この成膜速度に応じ
て成膜時間を調整することで表中の値を得ている。ま
た、複数回に分けてＤＬＣ膜を成膜する場合、第１層目
の成膜を終了後、放電の停止及び放電空間の真空排気を
行い、その後炭化水素系ガスを装置内部に導入し、放電
の開始、第２層目の成膜を行うこととしている。第３層
目以降を成膜する場合においても、２層目から３層目、
３層目から４層目等において同様の工程を行うこととし
ている。
ＬＣ膜を成膜することとし、その他はＥＣＲ−ＣＶＤ法
により成膜することとしている。実施例９及び１３にお
いては、ＤＬＣ膜の下地膜として、シリコン膜をそれぞ
れ２０Å、１０Å成膜している。なお、ＤＬＣ膜の膜厚
は、予め屈折率２．２以上が得られ成膜条件におけるＤ
ＬＣ膜の成膜速度を測定しておき、この成膜速度に応じ
て成膜時間を調整することで表中の値を得ている。ま
た、複数回に分けてＤＬＣ膜を成膜する場合、第１層目
の成膜を終了後、放電の停止及び放電空間の真空排気を
行い、その後炭化水素系ガスを装置内部に導入し、放電
の開始、第２層目の成膜を行うこととしている。第３層
目以降を成膜する場合においても、２層目から３層目、
３層目から４層目等において同様の工程を行うこととし
ている。
【００４４】屈折率２．２以上であることから、ＤＬＣ
膜は十分な低摩擦性能が得られることがわかっている。
そこで、耐腐食特性に関して、信頼性テスト及び腐食テ
ストを行った。信頼性テストにおいては、６０℃、湿度
９０％の環境において７日間保存した後に腐食状態を確
認した。実際には、各ＭＲ素子に対して０．１mAの電流
が流れるように電圧を印可してその電圧値を求め、さら
にこの電圧値により抵抗値を求めるという操作を前述の
環境保存の前後で行い、その抵抗率の変化による評価を
行った。
膜は十分な低摩擦性能が得られることがわかっている。
そこで、耐腐食特性に関して、信頼性テスト及び腐食テ
ストを行った。信頼性テストにおいては、６０℃、湿度
９０％の環境において７日間保存した後に腐食状態を確
認した。実際には、各ＭＲ素子に対して０．１mAの電流
が流れるように電圧を印可してその電圧値を求め、さら
にこの電圧値により抵抗値を求めるという操作を前述の
環境保存の前後で行い、その抵抗率の変化による評価を
行った。
【００４５】腐食テストにおいては、０．１wt.％の硫
酸水溶液に試料を一昼夜浸漬し、ESCA（Ｘ線光電子分光
法）により資料表面におけるCo/Cのピーク強度比を確認
した。ESCAは、物質にＸ線を照射してその光電効果によ
って叩き出された電子の運動エネルギーを電場または磁
場を用いて分析、測定するものである。本評価は、本来
ＤＬＣ膜表面近傍からはＣ（炭素）のピークしか観察さ
れないにも拘わらず、ＤＬＣ膜にピンホール等が存在し
て素子の腐食が生じた場合に、Ｃｏ（コバルト：素子の
磁性膜に用いられる。）のピークが観察されるという現
象に基づく。
酸水溶液に試料を一昼夜浸漬し、ESCA（Ｘ線光電子分光
法）により資料表面におけるCo/Cのピーク強度比を確認
した。ESCAは、物質にＸ線を照射してその光電効果によ
って叩き出された電子の運動エネルギーを電場または磁
場を用いて分析、測定するものである。本評価は、本来
ＤＬＣ膜表面近傍からはＣ（炭素）のピークしか観察さ
れないにも拘わらず、ＤＬＣ膜にピンホール等が存在し
て素子の腐食が生じた場合に、Ｃｏ（コバルト：素子の
磁性膜に用いられる。）のピークが観察されるという現
象に基づく。
【００４６】評価結果を表２に示す。
【表２】
【００４７】評価結果を以下にまとめる。比較例１と実
施例１との比較から、ＤＬＣ膜を２層に分けて成膜した
結果、全膜厚が５ÅであってもＤＬＣ膜を単層で５０Å
成膜した場合よりも優れた耐腐食特性が得られる。従っ
て、本発明の実施により、保護膜としてのＤＬＣ膜の厚
さを、従来のものより大幅に薄くすることが可能とな
る。
施例１との比較から、ＤＬＣ膜を２層に分けて成膜した
結果、全膜厚が５ÅであってもＤＬＣ膜を単層で５０Å
成膜した場合よりも優れた耐腐食特性が得られる。従っ
て、本発明の実施により、保護膜としてのＤＬＣ膜の厚
さを、従来のものより大幅に薄くすることが可能とな
る。
【００４８】実施例８はアーク放電法によりＤＬＣ膜を
成膜した結果であるが、これと実施例３との比較によ
り、放電形態（プラズマの生成方法）に拘わらず、本発
明の実施によりＤＬＣ膜の耐腐食特性が向上されること
がわかる。従って、膜形成面の前処理、均一な膜厚が必
要とされる成膜領域の大きさ、生産性を考慮した際の成
膜速度等を勘案し、本発明を実施する上で種々の放電形
態を用いることが可能である。
成膜した結果であるが、これと実施例３との比較によ
り、放電形態（プラズマの生成方法）に拘わらず、本発
明の実施によりＤＬＣ膜の耐腐食特性が向上されること
がわかる。従って、膜形成面の前処理、均一な膜厚が必
要とされる成膜領域の大きさ、生産性を考慮した際の成
膜速度等を勘案し、本発明を実施する上で種々の放電形
態を用いることが可能である。
【００４９】実施例１乃至５によれば、第１層目のＤＬ
Ｃ膜の膜厚をＤＬＣ膜の全膜厚に対して４０％とした場
合、２０Å厚さのＤＬＣ膜であれば良好な耐腐食特性が
得られる。また、実施例３、実施例１０乃至１２の結果
をまとめた図４より、全膜厚を２０Åとした場合、第１
層目の膜厚を５乃至１３Åとすることにより良好な耐腐
食特性が得られる。さらに、第１層目の膜厚と全膜厚と
の比率で見ると、第１層目の比率を２５％乃至６５％と
することで良好な耐腐食特性が得られる。
Ｃ膜の膜厚をＤＬＣ膜の全膜厚に対して４０％とした場
合、２０Å厚さのＤＬＣ膜であれば良好な耐腐食特性が
得られる。また、実施例３、実施例１０乃至１２の結果
をまとめた図４より、全膜厚を２０Åとした場合、第１
層目の膜厚を５乃至１３Åとすることにより良好な耐腐
食特性が得られる。さらに、第１層目の膜厚と全膜厚と
の比率で見ると、第１層目の比率を２５％乃至６５％と
することで良好な耐腐食特性が得られる。
【００５０】また、下地膜としてシリコン膜を用いた場
合である実施例９、１３および３（シリコン膜厚０Åの
場合）を比較すると、下地膜の存在によらず、ＤＬＣ膜
としては２０Å厚さで十分な耐腐食特性が得られる。従
って、下地としてシリコン酸化膜等を用いた場合におい
ても同等の結果が得られると考えられる。すなわち、本
発明によるＤＬＣ膜を用いる場合であって、ＤＬＣ膜の
密着性を改善する必要がある場合、密着性改善という観
点から必要充分となる最小厚さの下地層を形成するだけ
で良い。
合である実施例９、１３および３（シリコン膜厚０Åの
場合）を比較すると、下地膜の存在によらず、ＤＬＣ膜
としては２０Å厚さで十分な耐腐食特性が得られる。従
って、下地としてシリコン酸化膜等を用いた場合におい
ても同等の結果が得られると考えられる。すなわち、本
発明によるＤＬＣ膜を用いる場合であって、ＤＬＣ膜の
密着性を改善する必要がある場合、密着性改善という観
点から必要充分となる最小厚さの下地層を形成するだけ
で良い。
【００５１】言い換えれば、下地膜を用いて密着性の向
上を図った場合であっても、従来技術によるＤＬＣ膜等
に対して非常に薄く且つ密着性と耐腐食特性に優れたＤ
ＬＣ膜を形成することが可能である。すなわち、本発明
の実施により、従来技術と比較して、極薄いＤＬＣ膜を
保護膜として有する、素子部端面と磁気記録媒体をとの
距離を狭めることを可能とする磁気ヘッドの提供が可能
となる。
上を図った場合であっても、従来技術によるＤＬＣ膜等
に対して非常に薄く且つ密着性と耐腐食特性に優れたＤ
ＬＣ膜を形成することが可能である。すなわち、本発明
の実施により、従来技術と比較して、極薄いＤＬＣ膜を
保護膜として有する、素子部端面と磁気記録媒体をとの
距離を狭めることを可能とする磁気ヘッドの提供が可能
となる。
【００５２】本発明に係る磁気ヘッドは、上述の工程を
経ることにより、素子端面及びスライダ所定面に対し
て、複数回に分けて成膜されたＤＬＣ膜を保護膜として
有している。以下に、当該磁気ヘッドを用いたＨＤＤ及
びヘッド−ジンバルアセンブリについて述べる。図５に
本発明に係る磁気ヘッドを搭載したＨＤＤの概略構成を
示す。ＨＤＤは、磁気記録媒体である磁気ディスク６、
磁気ディスク６を回転駆動するスピンドルモータ８、ジ
ンバル２により磁気ディスク６上に支持された磁気ヘッ
ド１、及びジンバル２を支持して磁気ヘッド１を磁気デ
ィスク６の記録面に対して平行に回動する駆動装置９か
ら構成されている。
経ることにより、素子端面及びスライダ所定面に対し
て、複数回に分けて成膜されたＤＬＣ膜を保護膜として
有している。以下に、当該磁気ヘッドを用いたＨＤＤ及
びヘッド−ジンバルアセンブリについて述べる。図５に
本発明に係る磁気ヘッドを搭載したＨＤＤの概略構成を
示す。ＨＤＤは、磁気記録媒体である磁気ディスク６、
磁気ディスク６を回転駆動するスピンドルモータ８、ジ
ンバル２により磁気ディスク６上に支持された磁気ヘッ
ド１、及びジンバル２を支持して磁気ヘッド１を磁気デ
ィスク６の記録面に対して平行に回動する駆動装置９か
ら構成されている。
【００５３】ＨＤＤにおいては、磁気ヘッド１はヘッド
−ジンバルアセンブリとして組み上げあれた後に搭載さ
れる。本発明に係る磁気ヘッド１がジンバル２に取り付
けられたヘッド−ジンバルアセンブリを、上方より見た
状態を図６に示す。ジンバル２は、磁気ヘッド１に対し
て適当な自由度を付与するフレキシャー４、フレキシャ
ー４が貼り合わせられる弾性金属薄板等からなるロード
ビーム３、及びジンバル２の一端部であるロードビーム
の基部に固着されて駆動装置９に支持されるベースプレ
ート７から構成される。磁気ヘッド１はジンバル２の他
端において支持されると共に、その素子部が導体パター
ン１０と電気的に接続される。
−ジンバルアセンブリとして組み上げあれた後に搭載さ
れる。本発明に係る磁気ヘッド１がジンバル２に取り付
けられたヘッド−ジンバルアセンブリを、上方より見た
状態を図６に示す。ジンバル２は、磁気ヘッド１に対し
て適当な自由度を付与するフレキシャー４、フレキシャ
ー４が貼り合わせられる弾性金属薄板等からなるロード
ビーム３、及びジンバル２の一端部であるロードビーム
の基部に固着されて駆動装置９に支持されるベースプレ
ート７から構成される。磁気ヘッド１はジンバル２の他
端において支持されると共に、その素子部が導体パター
ン１０と電気的に接続される。
【００５４】なお、本実施例においては、磁気ヘッドの
保護膜としてＤＬＣ膜を形成する場合についてのみ述べ
ている。しかし、放電を用いた本発明に係る方法によれ
ば、その効果は異なる膜についても同等に得られ、保護
膜あるいはその下地膜として例えばシリコン膜、シリコ
ン酸化膜等、種々の膜を本発明に係る保護膜形成方法を
用いて形成することが可能である。この場合、シリコン
膜を形成する際には原料となるガスとしてシリコンと水
素とから構成されるシラン、ジシラン等を、シリコン酸
化膜を形成する際にはシリコン、酸素及び水素とから構
成されるメタノール、エタノール等を用いればよい。
保護膜としてＤＬＣ膜を形成する場合についてのみ述べ
ている。しかし、放電を用いた本発明に係る方法によれ
ば、その効果は異なる膜についても同等に得られ、保護
膜あるいはその下地膜として例えばシリコン膜、シリコ
ン酸化膜等、種々の膜を本発明に係る保護膜形成方法を
用いて形成することが可能である。この場合、シリコン
膜を形成する際には原料となるガスとしてシリコンと水
素とから構成されるシラン、ジシラン等を、シリコン酸
化膜を形成する際にはシリコン、酸素及び水素とから構
成されるメタノール、エタノール等を用いればよい。
【００５５】なお、本実施例においては、素子部の構成
及びその形成方法について具体的に詳述しているが、本
発明は当該素子構成に限定されず種々の構造及び膜を有
する磁気ヘッド、例えばＡＭＲ素子あるいはＧＭＲ素子
を有する磁気ヘッド、書き込み専用の誘導型の磁気ヘッ
ド等に対しても適応することが可能である。
及びその形成方法について具体的に詳述しているが、本
発明は当該素子構成に限定されず種々の構造及び膜を有
する磁気ヘッド、例えばＡＭＲ素子あるいはＧＭＲ素子
を有する磁気ヘッド、書き込み専用の誘導型の磁気ヘッ
ド等に対しても適応することが可能である。
【００５６】
【本発明の効果】本発明の実施により、膜形成面に対し
て密着性に優れ、且つより薄い膜厚で十分な耐腐食特性
を示すＤＬＣ膜が得られる。また、膜形成面との密着性
を改善するためにシリコン膜等を下地層として用いる場
合、従来技術における下地層の膜厚と比較して、その膜
厚をより薄くすることが可能となる。
て密着性に優れ、且つより薄い膜厚で十分な耐腐食特性
を示すＤＬＣ膜が得られる。また、膜形成面との密着性
を改善するためにシリコン膜等を下地層として用いる場
合、従来技術における下地層の膜厚と比較して、その膜
厚をより薄くすることが可能となる。
【図１】 本発明の実施において用いた磁気ヘッドに関
し、ＤＬＣ膜形成前の素子部端面を磁気記録媒体側から
見た際に観察される構造の概略を示す図である。
し、ＤＬＣ膜形成前の素子部端面を磁気記録媒体側から
見た際に観察される構造の概略を示す図である。
【図２】 図１における切断線２−２において素子部等
を切断した場合に、磁気記録媒体のトラック幅方向（図
中左方）から見た際に観察される構造の概略を示す図で
ある。
を切断した場合に、磁気記録媒体のトラック幅方向（図
中左方）から見た際に観察される構造の概略を示す図で
ある。
【図３】 図１におけるＭＲ素子部を拡大して示す図で
ある。
ある。
【図４】 実施例における評価結果をグラフ化した図で
ある。
ある。
【図５】 本発明に係る磁気ヘッドを搭載したハードデ
ィスク装置（ＨＤＤ）の概略構成を示す図である。
ィスク装置（ＨＤＤ）の概略構成を示す図である。
【図６】 本発明に係る磁気ヘッドを搭載したヘッド−
ジンバルアセンブリを上方より見た状態の概略を示す図
である。
ジンバルアセンブリを上方より見た状態の概略を示す図
である。
１ 磁気ヘッド
２ ジンバル（ヘッド−ジンバルアセンブリ）
３ ロードビーム
４ フレキシャー
６ 磁気ディスク
７ ベースプレート
８ スピンドルモータ
９ 駆動装置
１０ 導体パターン
３０ 素子部
３２ 下地層
３３ 第１のシールド層
３４ 第１のギャップ層
３５ バイアス層
３６ 第２のギャップ層
３７ 第２のシールド層
３８ 書き込みギャップ層
３９ 薄膜コイル
４０ 平坦化層
４１ 書き込みポール
４２ 保護層
４５ 基板
４７ａ、ｂ ＤＬＣ膜
５０ ＭＲ素子
５１ 下地層
５２ 反強磁性層
５３ ピン層
５４ バリア層
５５ フリー層
５６ キャップ層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 中澤 弘樹
東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ
ーディーケイ株式会社内
Ｆターム(参考） 5D033 BA11 BA15 CA06 DA03 DA31
5D034 BA17 BA19 DA07
5D042 NA02 PA09 QA03 RA02 SA02
Claims (7)
- 【請求項１】 基板の一面上に絶縁層、導電層、及び磁
性層を積層し且つ各層を所定形状に加工することで記録
素子及び再生素子の少なくとも一方を有する素子部を形
成する工程と、前記基板における磁気記録媒体と対向す
る所定面の少なくとも一部及び前記素子部における前記
磁気記録媒体と対向する部分に保護膜を形成する工程と
を含む磁気ヘッドの製造方法であって、前記保護膜を形
成する工程においては、 所定膜厚の前記保護膜を形成する際に、前記保護膜が複
数の層に分けて形成されることを特徴とする磁気ヘッド
の製造方法。 - 【請求項２】 前記保護膜を複数の層にて形成する工程
は、有機化合物を含む気体を用いてプラズマを生成し、
前記プラズマにより生じた成膜種によって１層を形成
し、且つ前記１層を形成した後に前記プラズマを消失さ
せる単独層の形成工程を、複数回繰り返すことによって
構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 前記保護膜はＤＬＣ膜であって、前記保
護膜を形成する工程は、前記所定厚さの保護膜を形成す
る工程の前に、前記基板における磁気記録媒体と対向す
る所定面の少なくとも一部及び前記素子部における前記
磁気記録媒体と対向する部分にシリコン膜あるいはシリ
コン酸化膜を形成する工程を更に含むことを特徴とする
請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 基板の一面上に絶縁層、導電層及び磁性
層を積層し且つ各層を所定形状に加工することで形成さ
れた記録素子及び再生素子の少なくとも一方を有する磁
気ヘッドであって、 前記素子が情報を記録あるいは再生する対象となる磁気
記録媒体と対向する特定面上に保護膜を有し、前記保護
膜が同一構成元素からなる膜を複数層有することを特徴
とする磁気ヘッド。 - 【請求項５】 前記同一構成元素からなる複数層の膜
は、炭素を主たる構成元素とする膜であることを特徴と
する請求項４記載の磁気ヘッド。 - 【請求項６】 前記同一構成元素からなる複数層の膜に
おいては、前記複数層の全膜厚に対する前記複数層の膜
における前記特定面に最も近い層の膜厚の比率が２５％
乃至６５％で有ることを特徴とする請求項４または５記
載の磁気ヘッド。 - 【請求項７】 前記保護膜は、前記同一構成元素からな
る複数層よりも前記特定面に近い部分に下地膜を有する
ことを特徴とする請求項４または５記載の磁気ヘッド。
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|---|---|---|---|
| JP2001274760A JP3908496B2 (ja) | 2001-09-11 | 2001-09-11 | 磁気ヘッド及び磁気ヘッドの製造方法 |
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| JPH01128216A (ja) | 1987-11-12 | 1989-05-19 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| JPH02103714A (ja) | 1988-10-11 | 1990-04-16 | Fujitsu Ltd | 浮動型薄膜磁気ヘッドスライダ |
| EP0421591A2 (en) | 1989-10-03 | 1991-04-10 | International Business Machines Corporation | Method for depositing a protective film on a disk file slider |
| US5175658A (en) * | 1990-12-27 | 1992-12-29 | International Buiness Machines Corporation | Thin film magnetic head having a protective coating and method for making same |
| JPH0612615A (ja) | 1992-06-26 | 1994-01-21 | Alps Electric Co Ltd | 磁気ヘッド及び磁気ディスク |
| JPH06150599A (ja) | 1992-11-12 | 1994-05-31 | Nec Corp | 磁気ヘッドスライダ |
| US5677051A (en) * | 1993-11-30 | 1997-10-14 | Tdk Corporation | Magnetic recording medium having a specified plasma polymerized hydrogen containing carbon film and lubricant |
| CN1125439C (zh) * | 1994-07-13 | 2003-10-22 | 三星电子株式会社 | 制造磁头的方法 |
| JPH08171708A (ja) | 1994-12-16 | 1996-07-02 | Hitachi Ltd | 薄膜磁気ヘッド及び磁気ディスク記録再生装置 |
| US5617273A (en) * | 1995-06-07 | 1997-04-01 | International Business Machines Corporation | Thin film slider with protruding R/W element formed by chemical-mechanical polishing |
| JPH0963027A (ja) | 1995-08-28 | 1997-03-07 | Yamaha Corp | 磁気ヘッド |
| JPH11353615A (ja) | 1998-06-10 | 1999-12-24 | Tdk Corp | 薄膜磁気ヘッド及びその製造方法 |
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| JP4271339B2 (ja) * | 2000-03-31 | 2009-06-03 | 富士フイルム株式会社 | サーマルヘッドの製造方法 |
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2001
- 2001-09-11 JP JP2001274760A patent/JP3908496B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 2002-09-10 US US10/237,744 patent/US7269889B2/en active Active
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|---|---|
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| US7269889B2 (en) | 2007-09-18 |
| US20030072105A1 (en) | 2003-04-17 |
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