JP2003151107A

JP2003151107A - 薄膜磁気ヘッドとその製造方法

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Publication number: JP2003151107A
Application number: JP2001350570A
Authority: JP
Inventors: Shogo Nasu; 昌吾那須; Hiroyuki Hasegawa; 博幸長谷川; Kenji Hasegawa; 賢治長谷川; Hiromi Takeda; 裕美武田; Takeshi Takahashi; 高橋　　健
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-11-15
Filing date: 2001-11-15
Publication date: 2003-05-23

Abstract

(57)【要約】【課題】磁気テープに適用できる程度に耐摺動性に優
れた薄膜磁気ヘッドを提供する。【解決手段】下地膜の表面をフッ素含有炭素化合物ま
たは窒素含有化合物を含有する雰囲気に曝してから、フ
ッ素または窒素を添加したタイヤモンド状炭素（ＤＬ
Ｃ）膜を形成する。下地膜の基板側に酸素含有層を設け
ても耐摩耗性が向上する。この場合、酸素含有層は、下
地膜膜厚の１０〜７０％に相当するＳｉＯ _x（ただし、
０＜ｘ＜０．５）とする。酸素イオンによるアシスト処
理を行いながらＤＬＣ膜を成膜してもよい。下地膜の表
面に炭化水素を含有する雰囲気中でイオンビームを照射
してからＤＬＣ膜を成膜してもよい。下地膜の表面に金
属微粒子を形成してからＤＬＣ膜を形成してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、薄膜磁気ヘッドと
その製造方法に関するものであり、さらに詳しくは、デ
ジタルデータストリーマ（ＤＤＳ）、ビデオシステムな
どテープ系の磁気記録媒体に対して薄膜磁気ヘッドを適
用するための同ヘッドの改善に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＤＤＳシステムやデジタルビデオシステ
ムなどのテープ系の記録媒体（磁気テープ）を用いた磁
気記録システムでは、バルク型磁気ヘッドが用いられて
いる。一方、ハードディスクシステムに用いられている
薄膜磁気ヘッドは、高い感度を有し、挟トラック化や高
い線記録密度を得る上でも有利である。ハードディスク
システムでは、薄膜磁気ヘッドはスライダーに設置さ
れ、ヘッドが磁気ディスクに対して浮上した状態で情報
の記録・再生が行われる。これに対し、磁気テープに情
報の記録・再生を行う磁気ヘッドは、磁気テープに常に
接触した状態で使用される。このため、磁気テープを用
いた磁気記録システムでは、磁気ヘッドが摩耗しやす
い。

【０００３】バルク型磁気ヘッドに比べ、薄膜磁気ヘッ
ドは、構造上、電磁変換特性がヘッド摩耗の影響を受け
やすい。したがって、薄膜磁気ヘッドを磁気テープを用
いた磁気記録システムに適用するためには、ヘッド摩耗
への対策が必要となる。薄膜磁気ヘッドの表面に、保護
膜を形成することは公知である。保護膜としては、ダイ
ヤモンド状炭素（以下、「ＤＬＣ」という）膜が知られ
ている。例えば、特開平１０−６８０８３号公報には、
フッ素を添加したＤＬＣ膜が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、発明者が検討
したところ、保護膜としてＤＬＣ膜を形成した薄膜磁気
ヘッドであっても、磁気テープに摺動させながら用いる
と短時間で保護膜が摩耗または剥離し、摺動面から感磁
性部が露出することが確認された。この原因の一つは、
磁気テープに適用する場合、ヘッドタッチを改善するた
めに、磁気ヘッドの摺動面に曲率が付与されることにあ
る。曲率が付与された摺動面ではヘッドとテープとの接
触面積が小さくなり、これに伴って圧力が増加する。

【０００５】そこで、本発明は、磁気テープに適用でき
る程度に耐摺動性に優れた薄膜磁気ヘッドとその製造方
法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、磁気記録媒
体との摺動面を有し、この摺動面において基体上に下地
膜およびＤＬＣ膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッド
の改善を図ることとした。上記目的を達成するために、
本発明では、膜の付着力（密着性）を改善する手法、Ｄ
ＬＣ膜の硬度自体を改善する手法のいずれかを採用する
こととした。

【０００７】本発明の第１の薄膜磁気ヘッドの製造方法
は、下地膜の表面をフッ素含有炭素化合物を含有する雰
囲気に曝してから、この表面に、フッ素を添加したＤＬ
Ｃ膜を形成することを特徴とする。この方法によれば、
下地膜の表面にフッ素含有基が固定されるため、下地膜
とフッ素を添加したＤＬＣ膜との密着力が向上する。フ
ッ素含有炭素化合物としては、例えば、ＣＦ₄、ＣＨ
Ｆ₃、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₈およびＣ₄Ｈ₈から選ばれる少なく
とも１種を用いることができる。下地膜としては、シリ
コンまたはシリコン炭化物が好適である。

【０００８】本発明の第２の製造方法は、上記下地膜の
表面を、窒素含有化合物を含む雰囲気に曝してから、こ
の表面に、窒素を添加したＤＬＣ膜を形成することを特
徴とする。この方法によれば、下地膜の表面に固定され
た窒素により、下地膜と窒素を添加したＤＬＣ膜との密
着力が向上する。窒素含有化合物としては、例えば、Ｎ
₂およびＮＨ₃から選ばれる少なくとも１種を用いること
ができる。下地膜としては、シリコン窒化物が好適であ
る。

【０００９】本発明の第３の製造方法は、上記下地膜
を、基体側から順に、シリコン含有原料を用いて酸素含
有雰囲気中で成膜したシリコンおよび酸素を含有する第
１下地層と、シリコン含有原料を用いて成膜したシリコ
ンからなる第２下地層とを含む膜として成膜することを
特徴とする。この方法によれば、酸素とシリコンとを含
有する第１下地層が基板と下地膜との付着力を改善す
る。酸素含有雰囲気としては、酸素含有プラズマが好適
である。

【００１０】本発明の第４の製造方法は、基体の表面を
酸素プラズマで処理してから、この表面にシリコンを堆
積することにより、下地膜として、基体側の一部に酸素
を含有するシリコン層を形成することを特徴とする。こ
の方法によれば、基体の表面に予め形成された化学的に
活性な酸素皮膜層により、堆積されるシリコンの基体側
の一部が酸化され、第３の製造方法と同様、付着力を改
善する層が形成される。

【００１１】第３または第４の方法により得ることがで
きる本発明の第１の薄膜磁気ヘッドは、下地膜が、基体
側から順に、シリコンおよび酸素を含有する第１下地層
と、シリコンからなる第２下地層とを含み、第１下地層
の膜厚が下地膜全体の膜厚の１０％以上７０％以下であ
り、第１下地層がＳｉＯ_x（ただし、０＜ｘ＜０．５）
により示されるシリコン酸化膜であることを特徴とす
る。

【００１２】本発明の第５の製造方法は、炭化水素を原
料として、酸素イオンによるアシスト処理を行いながら
ＤＬＣ膜を成膜することを特徴とする。この方法によれ
ば、ＤＬＣ膜の硬度が向上する。炭化水素ガスを、例え
ばプラズマ状に分解してＤＬＣ膜を成膜しても膜中に水
素が残存することが多い。しかし、酸素イオンを照射し
ながら成膜を行えば、水素の残留を抑制できる。下地膜
としては、シリコン、シリコン窒化膜またはシリコン炭
化膜が好適である。

【００１３】本発明の第６の製造方法は、下地膜の表面
に炭化水素を含有する雰囲気中でイオンビームを照射し
てから、この表面に、ＤＬＣ膜を成膜することを特徴と
する。この方法は、下地膜の表面に炭素原子を核とした
島状構造が生成するため、ＳＰ³構造を有し、硬度が高
いＤＬＣ膜の形成に効果がある。炭化水素ガスとして
は、例えば、メタンおよびエチレンから選ばれる少なく
とも一方を用いることができる。

【００１４】本発明の第７の製造方法は、下地膜の表面
に金属微粒子を形成してからＤＬＣ膜を形成することを
特徴とする。この方法は、下地膜の表面に金属の島状構
造が生成するため、ＳＰ³構造を有し、硬度が高いＤＬ
Ｃ膜の形成に効果がある。金属微粒子としては、例え
ば、白金、金、ニッケルおよびコバルトから選ばれる少
なくとも１種を用いることができる。また、下地膜の表
面を窒素含有プラズマに接触させてから、この表面に金
属微粒子を形成してもよい。密着性を向上させるためで
ある。

【００１５】第７の方法により得ることができる本発明
の第２の薄膜磁気ヘッドは、下地膜とＤＬＣ膜との界面
に、金属微粒子を含有することを特徴とする。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施形態
について説明する。保護膜として用いるＤＬＣ膜は、従
来からハードディスク用ヘッドの作製に適用されている
方法により成膜すればよい。成膜方法としては、スパッ
タリング法、イオンプレーティング法、プラズマＣＶＤ
法、電子サイクロトロン共鳴（ＥＣＲ）プラズマＣＶＤ
法などが挙げられる。スパッタリング法では、グラファ
イトなどの炭素系ターゲットを直接スパッタリングして
膜を成膜すればよいが、この方法では硬度が高いＤＬＣ
膜を得にくい。イオンプレーティング法では、高硬度の
膜を得ることができるが、生産性に懸念が残る。したが
って、プラズマを利用した成膜方法、例えばプラズマＣ
ＶＤ法を適用することが好ましい。特に、ＥＣＲプラズ
マＣＶＤ法によれば、一般に、原料ガスとしてメタンを
使用すると２４ＧＰａ、エチレンガスを使用すると３０
ＧＰａ程度の硬度の膜が得られる。

【００１７】なお、本明細書における膜の強度は、ナノ
インデンテーションによる方法で求めたものである。

【００１８】ＤＬＣ膜の膜厚は、１ｎｍ以上３０ｎｍ以
下が好適である。膜厚が厚すぎると、磁気的スペーシン
グが大きくなってヘッドの再生出力を損なうおそれがあ
り、膜厚が薄すぎると、膜として十分に成長していない
ために偏摩耗が発生したり耐食性が劣化する場合があ
る。特に言及しない場合であっても、ＤＬＣ膜には、フ
ッ素などその他の元素を添加してもかまわない。

【００１９】保護膜などを形成する基板としては、通
常、予め所定の形状に加工されたフェライトが用いられ
る。テープ用ヘッドでは、上記のように、摺動面に曲率
が付与されることが多い。

【００２０】下地膜は、基板とＤＬＣ膜との間の付着力
を向上させるために用いられる。下地膜としてはシリコ
ンを含有する膜が好適であり、上記のように、適宜、シ
リコン、シリコン窒化物、シリコン炭化物などからなる
膜が用いられる。下地膜の膜厚は、特に制限されない
が、０．２ｎｍ以上５ｎｍ以下が好適である。下地膜が
厚すぎると、硬質のＤＬＣ膜の性質が発揮できなくなる
場合があり、逆に薄すぎると、付着力が低下して耐摩耗
性膜として機能しなくなるおそれがある。

【００２１】以下、本発明の実施形態について、図面を
参照しながらその具体例とともに説明する。（第１の実施形態）本実施形態では、本発明の第１の方
法について説明する。

【００２２】図４は、ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置の概要
を示す図である。この装置には、プラズマ室７、ＥＣＲ
プラズマ８を生成するマイクロ波発信機４、励磁用のマ
グネット６、マイクロ波をプラズマ室７に導く導波管５
が配置されている。基板１０は、プラズマ室７内の基板
ホルダー９に保持されており、高周波電源３により基板
バイアスが印加される。原料ガスや添加ガスは、ガス導
入口１からプラズマ室７内に導入される。

【００２３】図５は、スパッタリング装置の概要を示す
図である。この装置には、スパッタ室１１、アースされ
たターゲット１２が配置されている。基板１４は、スパ
ッタ室１１内の基板ホルダー１３に保持されており、バ
イアス電圧電源１５から基板バイアスが印加される。雰
囲気ガスは、ガス導入口１６からスパッタ室１１内に導
入される。図４に示したＥＣＲプラズマＣＶＤ装置と図
５に示したスパッタリング装置とは、真空を破ることな
くスパッタ室とプラズマ室とを基板が移動できるよう
に、互いに接続されている。

【００２４】基体としては、Ｍｎ−Ｚｎフェライトを使
用した。サイズは２ｍｍ角、厚み０．３ｍｍである。こ
のフェライト基材の一面を研磨テープで研磨して曲率を
付与し、テープとの摺動面とした。この基体は、以下に
説明する各形態においても使用した。

【００２５】まず、スパッタリング装置において、フェ
ライトの摺動面上に、下地膜として膜厚約２ｎｍのシリ
コンまたはシリコン炭化層を成膜した。次いで、同じス
パッタ室内に、ＣＦ₄、ＣＨＦ₃、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₈または
Ｃ₄Ｆ₈をガス導入口より導入し、アルゴンガスと混合し
た。引き続き、放電してプラズマを生成させ、上記フッ
素含有炭素化合物含有プラズマで下地膜表面の処理を行
った。

【００２６】ＤＬＣ膜の成膜は、真空中でプラズマ室に
基板を移動して行った。成膜は、原料ガスおよび添加ガ
スをガス導入口より導入し、マイクロ波発信機でプラズ
マを生成させ、マグネットにより磁場を発生させ、原料
ガスのプラズマを基板側に引き出し、同時に、基板ホル
ダーに高周波電源により基板バイアスを印加して行っ
た。原料ガスとしては、メタンガスを用いた。また、添
加ガスとして下地層表面の処理に添加したガスと同じガ
スを使用した。これらのガスの量は、流量によって制御
し、原料ガスのメタンガスの流量に対する割合を制御し
た。ガス圧は０．６６Ｐａ、入力電力は２００Ｗ、高周
波バイアス電力は２００Ｗとした。ＤＬＣと下地膜の全
膜厚は３０ｎｍとした。

【００２７】こうして形成した膜を評価するため、基体
を金属製ヘッドベースに固定し、回転シリンダーに設置
した後、ＤＶＣＰＲＯ用ドライブにセットした。そし
て、実際にドライブを作動させ、１００時間走行後、光
学顕微鏡を用いて表面観察で行い、ＤＬＣ膜の耐摩耗性
を測定した。耐摩耗性は、剥離した面積（剥離面積）の
割合により評価した。ここで、使用したテープは、厚さ
約７μｍの金属蒸着（ＭＥ）テープである。作動時の環
境は、温度２５℃、湿度５０％で一定とした。なお、比
較のため、下地膜表面のプラズマ処理を行わずに形成し
た膜についても同様に特性を評価した。結果を表１に示
す。

【００２８】（表１） ―――――――――――――――――――――――――――――――――― サンプル下地膜添加ガスガス量(sccm) 処理時間(秒)剥離面積(％) ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例１ＳｉＣＦ₄ １０２００実施例２ＳｉＣＦ₄ １０４００実施例３ＳｉＣＦ₄ ２０２００実施例４ＳｉＣＣＦ₄ １０２００実施例５ＳｉＣＣＦ₄ １０４００実施例６ＳｉＣＨＦ₃ １０２００実施例７ＳｉＣＣＨＦ₃ １０２００実施例８ＳｉＣ₂Ｆ₆ １０２００実施例９ＳｉＣＣ₂Ｆ₆ １０２０５以下実施例10 ＳｉＣ₃Ｆ₈ １０２０１０以下実施例11 ＳｉＣＣ₃Ｆ₈ １０２０５以下実施例12 ＳｉＣ₄Ｆ₈ １０２０１０以下実施例13 ＳｉＣＣ₄Ｆ₈ １０２０１０以下比較例１Ｓｉ − − − ５０以上比較例２ＳｉＣ − − − ８０以上 ――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００２９】（第２の実施形態）本実施形態では、本発
明の第２の方法について説明する。第１の実施形態と同
じ装置を用いてフェライト基体上に下地膜とＤＬＣ膜と
を形成した。下地膜としては、厚さ約２ｎｍのシリコン
膜または窒化シリコン膜を成膜した。次いで、同じスパ
ッタ室で窒素またはアンモニアガスを導入してアルゴン
ガスと混合し、放電によりプラズマを生成し、シリコン
膜（シリコン窒化膜）表面のプラズマ処理を行った。

【００３０】引き続き、真空中でプラズマ室に基板を移
動し、第１の実施形態と同様にしてＤＬＣ膜を形成し
た。下地膜とＤＬＣ膜との合計膜厚も同じとした。ただ
し、添加ガスとしては窒素ガスを使用した。こうして形
成した膜を第１の実施形態と同様にして評価した。結果
を表２に示す。

【００３１】（表２） ―――――――――――――――――――――――――――――――――― サンプル下地膜ガスガス量(sccm) 処理時間(秒) 剥離面積(％) ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例14 ＳｉＮＮ₂ １０６００実施例15 ＳｉＮＮ₂ ２０４００実施例16 ＳｉＮＮ₂ ２０３００実施例17 ＳｉＮＮ₂ １０２００実施例18 ＳｉＮＨ₃ １０２００実施例19 ＳｉＮＨ₃ １０２０５以下比較例３Ｓｉ − − − ５０以上比較例４ＳｉＮ − − − ８０以上 ――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００３２】（第３の実施形態）本実施形態では、本発
明の第３および第４の方法について説明する。第１の実
施形態と同じ装置を用いてフェライト基体上に下地膜と
ＤＬＣ膜とを形成した。下地膜として２種類の方法によ
り厚さ約２ｎｍのシリコン膜を成膜した。第１の方法
（酸素ガス添加）では、アルゴンガス中に酸素ガスを添
加した状態で成膜を開始し（アルゴンガス９ｓｃｃｍに
対して酸素ガス１ｓｃｃｍ；圧力１０Ｐａ）、続いて酸
素ガスを添加しない無酸素雰囲気中でシリコンを成膜し
た。第２の方法（酸素プラズマ処理）では、予めフェラ
イト基体の摺動面を酸素ガスプラズマで処理した。酸素
ガスプラズマは、アルゴンガス９０ｓｃｃｍに対して酸
素ガスを１０ｓｃｃｍの割合で供給し、処理電力２００
Ｗ、処理時間６０秒とした。

【００３３】引き続き、真空中でプラズマ室に基板を移
動し、ＤＬＣ膜を形成した。下地膜とＤＬＣ膜との合計
膜厚は第１の実施形態と同じとした。ただし、プラズマ
室には添加ガスを導入せず、メタンガスのみを供給し
た。こうして形成した膜を第１の実施形態と同様にして
評価した。また、下地膜における酸素含有層の膜厚を触
針式膜厚測定器により測定し、この酸素含有層における
酸素含有量をＥＳＣＡ（Energy Spectroscopy of Chemi
cal Analysis）により測定してＳｉＯｘに換算した。結
果を表３に示す。

【００３４】（表３） ―――――――――――――――――――――――――――――――――― サンプル酸素含有層Ｓｉ層含有層含有層ＳｉＯｘ剥離面積 (nm) (nm) 比率(%) 形成方法換算ｘ値（％） ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例20 ０．５１．５２５酸素添加０．３０実施例21 １．０１．０５０酸素添加０．２０実施例22 ２．０１．０６６．７酸素添加０．４０実施例23 ２．０２．０５０酸素添加０．３０実施例24 ４．０２．０６６．７酸素添加０．１０実施例25 １．０２．０３３．３フ゜ラス゛マ処理０．１０実施例26 ０．３１．７１５フ゜ラス゛マ処理０．１０実施例27 ２．０１．０６６．７フ゜ラス゛マ処理０．１０比較例５０２．００ ― ０５０以上比較例６３．０１．０７５酸素添加０．３５０以上比較例７２．００１００酸素添加０．２１００比較例８２．５１．０７１．４フ゜ラス゛マ処理０．１３０以上比較例９１．０１．０５０酸素添加０．５５０以上比較例10 １．０１．０５０フ゜ラス゛マ添加０．６５０以上 ――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００３５】（第４の実施形態）本実施形態では、本発
明の第５の方法について説明する。図６に本形態に使用
したプラズマＣＶＤ装置を示す。第１の実施形態で使用
したプラズマＣＶＤ装置にさらにイオン源１８が設置し
てある。イオン源から発生するイオンビームは基板１０
に照射されるようにその位置が調整されている。

【００３６】第１の実施形態と同様にして、フェライト
の摺動面上に、下地膜として膜厚約２ｎｍのシリコン層
を成膜した。次いで、真空中でプラズマ室７に基板を移
動し、ガス導入口１よりメタンガスをプラズマ室７に導
入し、マイクロ波発振機４を作動させてプラズマを生成
させる。また、イオン源１８に酸素ガスを流して酸素イ
オンビームを生成させる。そして、基板ホルダー９に高
周波電源３でバイアスを印加すると同時に酸素イオンビ
ームを照射しながら膜厚約３０ｎｍのＤＬＣ膜を成膜し
た。

【００３７】酸素イオンの流量による膜硬度の変化を図
１に示す。酸素イオンを照射すると、ＤＬＣ膜の硬度
は、照射しない場合（２４ＧＰａ）と比較して向上した
（３５ＧＰａ）。酸素イオンの量が過大となると、ＤＬ
Ｃ膜中の炭素が酸化されて奪わるため、膜質が劣化す
る。したがって、酸素イオンの照射は、炭素の消失によ
る膜強度の劣化が、水素の消失による膜強度の向上を上
回らない範囲で行うとよい。ＤＬＣ膜の原料としてメタ
ンガスを用いた場合、メタン流量に対する酸素流量の比
率は０．０１〜０．１が好適である。

【００３８】（第５の実施形態）本実施形態では、本発
明の第６の方法について説明する。イオンビームの照射
には、図６に示した装置を用いてもよいが、図７に示し
たように図４のＣＶＤ装置の別室に設置したイオン源１
８を用いてもよい。本形態では、図７のイオンビーム装
置を使用した。

【００３９】下地膜として膜厚約２ｎｍのシリコン層
を、第１の実施形態と同様にスパッタリング法により形
成した後、真空状態を保ったまま、イオンビーム処理室
１７に基板を移動した。次いで、ガス導入口２１より、
メタンまたはエチレンガスを導入し、アルゴンガスをイ
オン源として、炭化水素（メタンまたはエチレン）とア
ルゴンとが混合されたイオンビームを発生させ、このイ
オンビームで基板の表面を処理した。その後、真空状態
を保ったまま、プラズマ室７（図４）に基板を移動さ
せ、メタンを原料として膜厚約２８ｎｍのＤＬＣ膜を成
膜した。

【００４０】イオンビームの処理時間による膜硬度の変
化を図２に示す。炭化水素ガスと不活性ガスとを混合し
たイオンビームによる処理を行うと、ＤＬＣ膜の硬度は
大きくなった。炭化水素の量が過大となると、膜質の軟
質化が生じる。

【００４１】（第６の実施形態）本実施形態では、本発
明の第７の方法について説明する。本実施形態では、第
１の実施形態と同じ装置を用いてフェライト基体上に下
地膜とＤＬＣ膜とを形成した。下地膜として膜厚約２ｎ
ｍのシリコン層を形成した後、同じスパッタ室で白金、
金、コバルトの金属超微粒子を下地膜表面に形成した。
その後、膜厚約２８ｎｍのＤＬＣ膜を形成した。金属超
微粒子を形成するためのスパッタリングはアルゴンガス
中で行い、超微粒子の形成時間を変化させてＤＬＣ膜の
硬度を測定した。図３に結果を示す。形成時間を２０秒
までとするとＤＬＣ膜の硬度が向上した。

【００４２】形成時間が短いと、下地表面での金属は超
微粒子として存在し、金属触媒的な役割でＤＬＣ膜の硬
度の増大に寄与する。一方、形成時間が長くなると、金
属は島状構造から連続的な膜状に成長するため、硬度が
増大しなくなる。

【００４３】（第７の実施形態）本実施形態では、引き
続き、本発明の第７の方法について説明する。金属超微
粒子を下地層表面に形成する前に、アルゴンガスに窒素
またはアンモニアガスを混合したプラズマで処理を行っ
た点を除いては、第６の実施形態と同様にして成膜を行
い、第１の実施形態と同様にして耐摩耗性を評価した。
結果を表４に示す。

【００４４】（表４） ―――――――――――――――――――――――――――――――――― サンプル金属微粒子ガスガス流量処理時間剥離面積 (scmm) (秒) (％) ―――――――――――――――――――――――――――――――――― 実施例28 Ｐｔ窒素１０３００実施例29 Ｐｔ窒素２０２００実施例30 Ｐｔアンモニア２０３００実施例31 Ｐｔアンモニア１０２００実施例32 Ａｕ窒素１０２００実施例33 Ａｕアンモニア１０２０５以下実施例34 Ｃｏ窒素１０２００実施例35 Ｃｏアンモニア１０２００実施例36 Ｐｔ ― ― ― ４０以上実施例37 Ａｕ ― ― ― ３０以上実施例38 Ｃｏ ― ― ― ４０以上 ――――――――――――――――――――――――――――――――――

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
磁気テープに適用できる程度に耐摺動性に優れた薄膜磁
気ヘッドを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一形態（第４の実施形態）における
膜硬度と酸素流量との関係を示す図である。

【図２】本発明の一形態（第５の実施形態）における
膜硬度とイオンビーム処理時間との関係を示す図であ
る。

【図３】本発明の一形態（第６の実施形態）における
膜硬度と金属超微粒子の形成時間との関係を示す図であ
る。

【図４】ダイヤモンド状炭素膜の形成に用いうる成膜
装置（プラズマＣＶＤ装置）の概要を示す図である。

【図５】下地膜の形成に用いうる成膜装置（スパッタ
リング装置）の概要を示す図である。

【図６】イオンビームを照射しながらダイヤモンド状
炭素膜を形成できる成膜装置（プラズマＣＶＤ装置）の
概要を示す図である。

【図７】イオンビームによる処理に用いる装置の概要
を示す図である。

【符号の説明】

１、１６、２１ガス導入口２ＥＣＲプラズマＣＶＤ装置３高周波電源４マイクロ波発信機５導波管６マグネット７プラズマ室８プラズマ９、１３、１９基板ホルダー１０、１４、２０基板１１スパッタ室１２ターゲット１５バイアス電圧電源１７イオンビーム処理室１８イオン源

フロントページの続き (72)発明者長谷川賢治大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者武田裕美大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者高橋健大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5D033 BA11 BA15 CA03 DA01 DA02 DA03 DA31

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記摺
動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭素
膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法であ
って、前記下地膜の表面を、フッ素含有炭素化合物を含
有する雰囲気に曝してから、前記表面に、フッ素を添加
したダイヤモンド状炭素膜を形成することを特徴とする
薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２】フッ素含有炭素化合物が、ＣＦ₄、ＣＨ
Ｆ₃、Ｃ₂Ｆ₆、Ｃ₃Ｆ₈およびＣ₄Ｆ₈から選ばれる少なく
とも１種である請求項１に記載の薄膜磁気ヘッドの製造
方法。
【請求項３】下地膜として、シリコンまたはシリコン
炭化物を成膜する請求項１または２に記載の薄膜磁気ヘ
ッドの製造方法。
【請求項４】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記摺
動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭素
膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法であ
って、前記下地膜の表面を、窒素含有化合物を含む雰囲
気に曝してから、前記表面に、窒素を添加したダイヤモ
ンド状炭素膜を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法。
【請求項５】窒素含有化合物が、Ｎ₂およびＮＨ₃から
選ばれる少なくとも１種である請求項４に記載の薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
【請求項６】下地膜として、シリコン窒化物を成膜す
る請求項４または５に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方
法。
【請求項７】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記摺
動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭素
膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドであって、前記
下地膜が、前記基体側から順に、シリコンおよび酸素を
含有する第１下地層と、シリコンからなる第２下地層と
を含み、前記第１下地層の膜厚が下地膜全体の膜厚の１
０％以上７０％以下であり、前記第１下地層がＳｉＯ_x
（ただし、０＜ｘ＜０．５）により示されるシリコン酸
化膜であることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項８】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記摺
動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭素
膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法であ
って、前記下地膜を、前記基体側から順に、シリコン含
有原料を用いて酸素含有雰囲気中で成膜したシリコンお
よび酸素を含有する第１下地層と、シリコン含有原料を
用いてシリコンからなる第２下地層とを含む膜として成
膜することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】酸素含有雰囲気が、酸素含有プラズマで
ある請求項８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記
摺動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭
素膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、前記基体の表面を酸素プラズマで処理してか
ら、前記表面にシリコンを堆積することにより、前記下
地膜として、前記基体側の一部に酸素を含有するシリコ
ン層を形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造
方法。
【請求項１１】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記
摺動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭
素膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、炭化水素を原料として、酸素イオンによるアシ
スト処理を行いながら前記ダイヤモンド状炭素膜を成膜
することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】下地膜として、シリコン、シリコン窒
化膜またはシリコン炭化膜を成膜する請求項１１に記載
の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記
摺動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭
素膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、前記下地膜の表面に炭化水素を含有する雰囲気
中でイオンビームを照射してから、前記表面に、前記ダ
イヤモンド状炭素膜を成膜することを特徴とする薄膜磁
気ヘッドの製造方法。
【請求項１４】炭化水素が、メタンおよびエチレンか
ら選ばれる少なくとも一方である請求項１３に記載の薄
膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１５】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記
摺動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭
素膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドであって、前
記下地膜と前記ダイヤモンド状炭素膜との界面に、金属
微粒子を含有することを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項１６】金属微粒子が、白金、金、ニッケルお
よびコバルトから選ばれる少なくとも１種である請求項
１５に記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１７】磁気記録媒体との摺動面を有し、前記
摺動面において基体上に下地膜およびダイヤモンド状炭
素膜がこの順に形成された薄膜磁気ヘッドの製造方法で
あって、前記下地膜の表面に金属微粒子を形成してから
前記ダイヤモンド状炭素膜を形成することを特徴とする
薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１８】金属微粒子が、白金、金、ニッケルお
よびコバルトから選ばれる少なくとも１種である請求項
１５に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１９】下地膜の表面を窒素含有プラズマに接
触させてから、前記表面に金属微粒子を形成する請求項
１７または１８に記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項２０】ダイヤモンド状炭素膜をプラズマＣＶ
Ｄ法で成膜する請求項１〜６、８〜１４および１７〜１
９のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。