JP2956570B2 - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- JP2956570B2 JP2956570B2 JP8048774A JP4877496A JP2956570B2 JP 2956570 B2 JP2956570 B2 JP 2956570B2 JP 8048774 A JP8048774 A JP 8048774A JP 4877496 A JP4877496 A JP 4877496A JP 2956570 B2 JP2956570 B2 JP 2956570B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は高密度磁気記憶装置
における、磁気記録媒体の記録、再生に用いる磁気ヘッ
ドに関する。
における、磁気記録媒体の記録、再生に用いる磁気ヘッ
ドに関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記憶装置はコンピュータの外部記憶
装置として広く用いられており、将来的には動画の記録
再生にも用いられるため、その記録密度は著しく向上し
ている。磁気ヘッドは磁気記憶装置において磁気記録媒
体への信号の書き込み、あるいは書き込まれた信号の再
生をするためのもので、アルミナと炭化チタンからなる
セラミックス（Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ）等の非磁性のスラ
イダに記録と再生のための素子を搭載しており、現在は
半導体製造プロセスを利用した薄膜磁気ヘッド、さらに
は高密度記録に対応するために磁気抵抗効果（ＭＲ）素
子を利用したＭＲヘッドなどが用いられている。
装置として広く用いられており、将来的には動画の記録
再生にも用いられるため、その記録密度は著しく向上し
ている。磁気ヘッドは磁気記憶装置において磁気記録媒
体への信号の書き込み、あるいは書き込まれた信号の再
生をするためのもので、アルミナと炭化チタンからなる
セラミックス（Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ）等の非磁性のスラ
イダに記録と再生のための素子を搭載しており、現在は
半導体製造プロセスを利用した薄膜磁気ヘッド、さらに
は高密度記録に対応するために磁気抵抗効果（ＭＲ）素
子を利用したＭＲヘッドなどが用いられている。
【０００３】磁気ヘッドと磁気記録媒体は装置停止中は
接触しており、記録・再生時には磁気記録媒体が高速回
転し、磁気ヘッドは磁気記録媒体に対して一定の間隔で
浮上するという、いわゆるコンタクト・スタート・スト
ップ（ＣＳＳ）動作が繰り返されている。また磁気ヘッ
ドの浮上姿勢を安定にし、常に磁気記録媒体との間隔を
一定に保持するためにスライダには空気浮上面（ＡＢ
Ｓ）が形成されている。したがって磁気記録媒体はＣＳ
Ｓ動作の開始時および停止時においてＡＢＳと接触・摺
動する。さらに磁気ヘッドが浮上中になんらかの擾乱に
よって磁気記録媒体に高速で接触する場合もある。この
ようにして磁気記録媒体は頻繁に磁気ヘッドと接触・摺
動し、磨耗・損傷が発生するため、その表面には厚さ数
十ｎｍの保護膜および数ｎｍの潤滑層が形成されてい
る。
接触しており、記録・再生時には磁気記録媒体が高速回
転し、磁気ヘッドは磁気記録媒体に対して一定の間隔で
浮上するという、いわゆるコンタクト・スタート・スト
ップ（ＣＳＳ）動作が繰り返されている。また磁気ヘッ
ドの浮上姿勢を安定にし、常に磁気記録媒体との間隔を
一定に保持するためにスライダには空気浮上面（ＡＢ
Ｓ）が形成されている。したがって磁気記録媒体はＣＳ
Ｓ動作の開始時および停止時においてＡＢＳと接触・摺
動する。さらに磁気ヘッドが浮上中になんらかの擾乱に
よって磁気記録媒体に高速で接触する場合もある。この
ようにして磁気記録媒体は頻繁に磁気ヘッドと接触・摺
動し、磨耗・損傷が発生するため、その表面には厚さ数
十ｎｍの保護膜および数ｎｍの潤滑層が形成されてい
る。
【０００４】さらに最近では磁気ヘッドのＡＢＳにも保
護膜を設け、耐磨耗性を向上させるといった提案がなさ
れている。従来技術について図２を用いて説明する。た
とえば特開平４−３６４２１７号公報においては、セラ
ミック材料からなるスライダ１の一方の面には、隆起し
てレール状に延びる一対の空気浮上面３が形成され、空
気浮上面３の前端一定領域には所定の傾斜角を有するチ
ャンファ５が形成され、相対する磁気ディスク板が回転
したときにスライダ１に浮上量を与えるようになってい
る。また、空気浮上面３の後端の側面には、磁気記録の
検出素子２が空気浮上面３に露出するように配置されて
いる。空気浮上面３上に珪素（Ｓｉ）６とアモルファス
水素添加炭素７とからなる１２５オングストローム程度
の膜厚の保護膜を設けている。この場合のＳｉ層６はス
ライダ１とアモルファス水素添加炭素７との密着層とし
ての役割があり、これはスライダ材料であるＡｌ2 Ｏ3
−ＴｉＣとアモルファス水素添加炭素との密着力が小さ
く、僅かな力によって容易に剥離してしまうためであ
る。またアモルファス水素添加炭素は耐磨耗性、潤滑性
に優れることが知られており、磁気記録媒体を機械的損
傷から保護するために設けるものである。
護膜を設け、耐磨耗性を向上させるといった提案がなさ
れている。従来技術について図２を用いて説明する。た
とえば特開平４−３６４２１７号公報においては、セラ
ミック材料からなるスライダ１の一方の面には、隆起し
てレール状に延びる一対の空気浮上面３が形成され、空
気浮上面３の前端一定領域には所定の傾斜角を有するチ
ャンファ５が形成され、相対する磁気ディスク板が回転
したときにスライダ１に浮上量を与えるようになってい
る。また、空気浮上面３の後端の側面には、磁気記録の
検出素子２が空気浮上面３に露出するように配置されて
いる。空気浮上面３上に珪素（Ｓｉ）６とアモルファス
水素添加炭素７とからなる１２５オングストローム程度
の膜厚の保護膜を設けている。この場合のＳｉ層６はス
ライダ１とアモルファス水素添加炭素７との密着層とし
ての役割があり、これはスライダ材料であるＡｌ2 Ｏ3
−ＴｉＣとアモルファス水素添加炭素との密着力が小さ
く、僅かな力によって容易に剥離してしまうためであ
る。またアモルファス水素添加炭素は耐磨耗性、潤滑性
に優れることが知られており、磁気記録媒体を機械的損
傷から保護するために設けるものである。
【０００５】磁気記憶装置における記録密度の向上の為
には、記録・再生時の磁気ヘッドと磁気記録媒体の間の
距離、すなわち浮上量の低減は必須の技術であり、将来
は２０ｎｍ以下の浮上量が要求されている。このため磁
気ヘッド保護膜の膜厚に対してもさらに薄膜化が必須で
あり、その膜厚としては１０ｎｍ以下、望ましくは５ｎ
ｍ以下が要求されている。
には、記録・再生時の磁気ヘッドと磁気記録媒体の間の
距離、すなわち浮上量の低減は必須の技術であり、将来
は２０ｎｍ以下の浮上量が要求されている。このため磁
気ヘッド保護膜の膜厚に対してもさらに薄膜化が必須で
あり、その膜厚としては１０ｎｍ以下、望ましくは５ｎ
ｍ以下が要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
密着層と炭素膜といった２層構造の場合、保護膜の厚さ
に対する炭素系膜の実質的な厚さが中間層の厚さの分だ
け減じられているため、１０ｎｍ以下の膜厚になると本
来磁気記録媒体を保護するための炭素系膜はきわめて薄
くなり、耐磨耗性が失われる。また、炭素系膜の厚さを
維持するために、中間層の厚さを減らすことで保護膜の
薄化を行うと、保護膜のスライダとの密着力が低下し外
力によって剥離し易くなる。そのため、従来技術による
磁気ヘッドでは保護膜の極薄化は困難であり、高密度磁
気記録に要求される磁気記録媒体との狭ギャップ化を十
分に行うことができない。また、従来技術では中間層を
形成する工程が必要なため磁気ヘッド形成の工程が複雑
になる。
密着層と炭素膜といった２層構造の場合、保護膜の厚さ
に対する炭素系膜の実質的な厚さが中間層の厚さの分だ
け減じられているため、１０ｎｍ以下の膜厚になると本
来磁気記録媒体を保護するための炭素系膜はきわめて薄
くなり、耐磨耗性が失われる。また、炭素系膜の厚さを
維持するために、中間層の厚さを減らすことで保護膜の
薄化を行うと、保護膜のスライダとの密着力が低下し外
力によって剥離し易くなる。そのため、従来技術による
磁気ヘッドでは保護膜の極薄化は困難であり、高密度磁
気記録に要求される磁気記録媒体との狭ギャップ化を十
分に行うことができない。また、従来技術では中間層を
形成する工程が必要なため磁気ヘッド形成の工程が複雑
になる。
【０００７】本発明の目的は、中間層を設けることなし
に密着力が高く耐摺動性に優れた極薄の保護膜を摺動面
に有することで、磁気記録媒体とのギャップを狭くし、
超高密度磁気記憶装置に対応できる磁気ヘッドを提供す
ることにある。
に密着力が高く耐摺動性に優れた極薄の保護膜を摺動面
に有することで、磁気記録媒体とのギャップを狭くし、
超高密度磁気記憶装置に対応できる磁気ヘッドを提供す
ることにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、スライダ上に
硬質非晶質炭素膜からなる保護膜を設けることを特徴と
する磁気ヘッドにおいて、硬質非晶質炭素膜が水素を含
有し、かつ炭素と容易に結合する元素、もしくは炭素中
に容易に拡散しかつスライダ材料中の非金属元素と容易
に結合する元素を含有していることを特徴としている。
ここで、硬質非晶質炭素膜からなる保護膜は、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体間が狭ギャップ化され、かつ耐摺動性
が得られるよう、厚さ１ｎｍ以上３０ｎｍ以下、望まし
くは１０ｎｍ以下である。
硬質非晶質炭素膜からなる保護膜を設けることを特徴と
する磁気ヘッドにおいて、硬質非晶質炭素膜が水素を含
有し、かつ炭素と容易に結合する元素、もしくは炭素中
に容易に拡散しかつスライダ材料中の非金属元素と容易
に結合する元素を含有していることを特徴としている。
ここで、硬質非晶質炭素膜からなる保護膜は、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体間が狭ギャップ化され、かつ耐摺動性
が得られるよう、厚さ１ｎｍ以上３０ｎｍ以下、望まし
くは１０ｎｍ以下である。
【０００９】ここで、上記の硬質非晶質炭素膜に含まれ
る水素は全元素に対して１０原子％以上３０原子％以下
であることが望ましく、元素は炭素に対して１原子％以
上１０原子％以下であることが望ましい。
る水素は全元素に対して１０原子％以上３０原子％以下
であることが望ましく、元素は炭素に対して１原子％以
上１０原子％以下であることが望ましい。
【００１０】水素を硬質非晶質炭素膜に含有させると、
膜中の炭素原子のダングリングボンドが水素で終端さ
れ、膜の硬度が向上し耐磨耗性および摺動性が向上す
る。
膜中の炭素原子のダングリングボンドが水素で終端さ
れ、膜の硬度が向上し耐磨耗性および摺動性が向上す
る。
【００１１】炭素中に容易に拡散する元素としてはＳｉ
が挙げられる。Ｓｉは炭素とＳｉ−Ｃ結合を形成するの
で、硬質非晶質炭素膜にＳｉを含有させると、炭素原子
と化学結合して炭素原子のネットワークに取り込まれ
る。さらに、Ｓｉは酸素や金属元素とも反応しやすいの
で、硬質非晶質炭素膜とスライダの界面ではＳｉがスラ
イダ材料として酸化物を用いた場合にはスライダ材料中
の酸素や金属元素と化学結合する。そのため、硬質非晶
質炭素膜はＳｉを含有することによってスライダと強固
に付着するようになる。
が挙げられる。Ｓｉは炭素とＳｉ−Ｃ結合を形成するの
で、硬質非晶質炭素膜にＳｉを含有させると、炭素原子
と化学結合して炭素原子のネットワークに取り込まれ
る。さらに、Ｓｉは酸素や金属元素とも反応しやすいの
で、硬質非晶質炭素膜とスライダの界面ではＳｉがスラ
イダ材料として酸化物を用いた場合にはスライダ材料中
の酸素や金属元素と化学結合する。そのため、硬質非晶
質炭素膜はＳｉを含有することによってスライダと強固
に付着するようになる。
【００１２】また、炭素中に容易に拡散しかつスライダ
材料中の非金属元素と容易に結合する元素としては、ス
ライダの材料によって種々選択されるが、例えば、鉄
（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）はＳｉと比べて炭素と
の反応性は低いが炭素中に拡散しやすく、硬質非晶質炭
素膜中に容易に取り込まれる。また、Ｆｅ、Ａｌの酸化
物の標準生成エンタルピーは室温で−１０００ｋＪ／ｍ
ｏｌ〜−１７００ｋＪ／ｍｏｌ程度と大きいので、Ｆ
ｅ、Ａｌは酸素と反応しやすい。そのため、硬質非晶質
炭素膜中のＦｅ、Ａｌはスライダとして酸化物を使用す
ると、酸素原子と化学結合し、その結果、Ｆｅ、Ａｌを
含有する硬質非晶質炭素膜はスライダに強固に付着する
ようになる。以上のような性質を有する元素を含有する
硬質非晶質炭素膜はスライダと強固に付着するので、密
着のための中間層を設ける必要がない。使用するスライ
ダ材料によって効果のある添加元素を表１に示す。
材料中の非金属元素と容易に結合する元素としては、ス
ライダの材料によって種々選択されるが、例えば、鉄
（Ｆｅ）、アルミニウム（Ａｌ）はＳｉと比べて炭素と
の反応性は低いが炭素中に拡散しやすく、硬質非晶質炭
素膜中に容易に取り込まれる。また、Ｆｅ、Ａｌの酸化
物の標準生成エンタルピーは室温で−１０００ｋＪ／ｍ
ｏｌ〜−１７００ｋＪ／ｍｏｌ程度と大きいので、Ｆ
ｅ、Ａｌは酸素と反応しやすい。そのため、硬質非晶質
炭素膜中のＦｅ、Ａｌはスライダとして酸化物を使用す
ると、酸素原子と化学結合し、その結果、Ｆｅ、Ａｌを
含有する硬質非晶質炭素膜はスライダに強固に付着する
ようになる。以上のような性質を有する元素を含有する
硬質非晶質炭素膜はスライダと強固に付着するので、密
着のための中間層を設ける必要がない。使用するスライ
ダ材料によって効果のある添加元素を表１に示す。
【００１３】
【表１】 なお、使用する基板としてはＴｉＮのような良導体はヘ
ッド基板には不適である。
ッド基板には不適である。
【００１４】本発明による磁気ヘッドはこのように高硬
度でスライダとの密着力が強い硬質非晶質炭素膜から成
る極薄化された保護膜を有するので、磁気記録媒体との
ギャップを小さくして用いることができる。
度でスライダとの密着力が強い硬質非晶質炭素膜から成
る極薄化された保護膜を有するので、磁気記録媒体との
ギャップを小さくして用いることができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】発明の実施の形態について磁気ヘ
ッドの斜視図である図１を用いて説明する。
ッドの斜視図である図１を用いて説明する。
【００１６】Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ焼結体を用いたスライ
ダ１の空気浮上面３上に、硬質非晶質炭素膜４をグラフ
ァイトを高周波（ｒｆ）マグネトロンスパッタ法でスパ
ッタリングして形成した。スパッタリングガスにはアル
ゴンガスと水素ガスの混合ガスを用い、 Ｓｉ、Ｆｅ、
Ａｌを硬質非晶質炭素膜４に含有させるために、グラフ
ァイトターゲット上にそれぞれのペレットを設置してグ
ラファイトと同時にスパッタリングした。硬質非晶質炭
素膜４の厚さは膜の形成時間によって制御した。
ダ１の空気浮上面３上に、硬質非晶質炭素膜４をグラフ
ァイトを高周波（ｒｆ）マグネトロンスパッタ法でスパ
ッタリングして形成した。スパッタリングガスにはアル
ゴンガスと水素ガスの混合ガスを用い、 Ｓｉ、Ｆｅ、
Ａｌを硬質非晶質炭素膜４に含有させるために、グラフ
ァイトターゲット上にそれぞれのペレットを設置してグ
ラファイトと同時にスパッタリングした。硬質非晶質炭
素膜４の厚さは膜の形成時間によって制御した。
【００１７】このようにして形成した硬質非晶質炭素膜
４に含まれる水素量は、水素前方散乱とラザフォード後
方散乱による分析の結果、アルゴンガスと水素ガスの混
合比によって、膜の全元素に対して最大４０原子％の水
素を含むことが確認された。また、オージェ電子分光法
による分析の結果、硬質非晶質炭素膜４が含有するＳ
ｉ、Ｆｅ、Ａｌの量は炭素ターゲット上に設置するペレ
ットの数と大きさによって制御されることが確認され
た。
４に含まれる水素量は、水素前方散乱とラザフォード後
方散乱による分析の結果、アルゴンガスと水素ガスの混
合比によって、膜の全元素に対して最大４０原子％の水
素を含むことが確認された。また、オージェ電子分光法
による分析の結果、硬質非晶質炭素膜４が含有するＳ
ｉ、Ｆｅ、Ａｌの量は炭素ターゲット上に設置するペレ
ットの数と大きさによって制御されることが確認され
た。
【００１８】硬質非晶質炭素膜からなる保護膜の耐磨耗
性および潤滑性の、水素、Ｓｉ、Ｆｅ、Ａｌ含有量によ
る変化を密着力測定およびコンタクトスタートストップ
（ＣＳＳ）サイクルを繰り返しながら摩擦係数μを測定
するＣＳＳ−μ試験法によって評価した。ここでは、Ｃ
ＳＳ−μ試験には直径３．５インチの磁気記録媒体を用
い、磁気記録媒体にかかる磁気ヘッドの接触荷重を８
ｇ、磁気記録媒体の回転数を毎分３６００回転とした。
性および潤滑性の、水素、Ｓｉ、Ｆｅ、Ａｌ含有量によ
る変化を密着力測定およびコンタクトスタートストップ
（ＣＳＳ）サイクルを繰り返しながら摩擦係数μを測定
するＣＳＳ−μ試験法によって評価した。ここでは、Ｃ
ＳＳ−μ試験には直径３．５インチの磁気記録媒体を用
い、磁気記録媒体にかかる磁気ヘッドの接触荷重を８
ｇ、磁気記録媒体の回転数を毎分３６００回転とした。
【００１９】図３に、水素を含まず、Ｓｉを５原子％含
有した厚さ５ｎｍの硬質非晶質炭素膜を磁気ヘッドの空
気浮上面の保護膜としたときの、ＣＳＳサイクルによる
磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩擦係数の変化を示す。
ＣＳＳ回数２万回後には摩擦係数は試験開始時の２倍以
上になっている。試験後に、試料表面を金属顕微鏡で観
察すると、磁気記録媒体と磁気ヘッドの両方に磨耗痕な
いしは剥離痕が認められた。図４に、水素を２０原子
％、Ｓｉを５原子％含有した厚さ５ｎｍの硬質非晶質炭
素膜を磁気ヘッドの空気浮上面の保護膜としたときの、
ＣＳＳサイクルによる磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩
擦係数の変化を示す。ＣＳＳ２万回後の摩擦係数は試験
開始時と同程度である。試験後に試料表面を観察した結
果、磁気ヘッド、磁気記録媒体ともに損傷は認められな
かった。硬質非晶質炭素膜に含有される水素とＳｉ、Ｆ
ｅ、Ａｌの量を変えた試料についてＣＳＳによる摩擦係
数の増大量と磁気ヘッドや磁気記録媒体の損傷の関係を
調べたところ、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数がＣＳＳ開始
時の１．５倍以下の試料では磁気ヘッドや磁気記録媒体
に損傷がみられなかったが、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数
がＣＳＳ開始時の１．５倍以上の試料では損傷が生じ
た。このことから、摩擦係数の変化から膜の耐摺動性が
判断でき、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数がＣＳＳ開始時の
１．５倍以下の硬質非晶質炭素膜が耐摺動性に優れてい
ると判断される。
有した厚さ５ｎｍの硬質非晶質炭素膜を磁気ヘッドの空
気浮上面の保護膜としたときの、ＣＳＳサイクルによる
磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩擦係数の変化を示す。
ＣＳＳ回数２万回後には摩擦係数は試験開始時の２倍以
上になっている。試験後に、試料表面を金属顕微鏡で観
察すると、磁気記録媒体と磁気ヘッドの両方に磨耗痕な
いしは剥離痕が認められた。図４に、水素を２０原子
％、Ｓｉを５原子％含有した厚さ５ｎｍの硬質非晶質炭
素膜を磁気ヘッドの空気浮上面の保護膜としたときの、
ＣＳＳサイクルによる磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩
擦係数の変化を示す。ＣＳＳ２万回後の摩擦係数は試験
開始時と同程度である。試験後に試料表面を観察した結
果、磁気ヘッド、磁気記録媒体ともに損傷は認められな
かった。硬質非晶質炭素膜に含有される水素とＳｉ、Ｆ
ｅ、Ａｌの量を変えた試料についてＣＳＳによる摩擦係
数の増大量と磁気ヘッドや磁気記録媒体の損傷の関係を
調べたところ、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数がＣＳＳ開始
時の１．５倍以下の試料では磁気ヘッドや磁気記録媒体
に損傷がみられなかったが、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数
がＣＳＳ開始時の１．５倍以上の試料では損傷が生じ
た。このことから、摩擦係数の変化から膜の耐摺動性が
判断でき、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数がＣＳＳ開始時の
１．５倍以下の硬質非晶質炭素膜が耐摺動性に優れてい
ると判断される。
【００２０】図５にＳｉを５原子％含む厚さ５ｎｍの硬
質非晶質炭素膜の水素含有量を変えたときの、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体の摩擦係数のＣＳＳ試験による変化を
示す。摩擦係数の変化は、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数と
試験開始時の摩擦係数の比（試験後の摩擦係数を試験開
始時の摩擦係数で除した値）で表してある。水素を含有
させるとＣＣＳ試験による摩擦係数の変化が小さくな
り、水素含有量が１０原子％以上３０原子％以下の範囲
でＣＳＳ２万回後の摩擦係数はＣＳＳ試験開始時の１．
５倍以下となる。
質非晶質炭素膜の水素含有量を変えたときの、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体の摩擦係数のＣＳＳ試験による変化を
示す。摩擦係数の変化は、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数と
試験開始時の摩擦係数の比（試験後の摩擦係数を試験開
始時の摩擦係数で除した値）で表してある。水素を含有
させるとＣＣＳ試験による摩擦係数の変化が小さくな
り、水素含有量が１０原子％以上３０原子％以下の範囲
でＣＳＳ２万回後の摩擦係数はＣＳＳ試験開始時の１．
５倍以下となる。
【００２１】図６に水素を２０原子％含む厚さ５ｎｍの
硬質非晶質炭素膜にＳｉを含有させたときの、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体の摩擦係数のＣＳＳ試験による変化を
示す。摩擦係数の変化は、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数と
試験開始時の摩擦係数の比（試験後の摩擦係数を試験開
始時の摩擦係数で除した値）で表してある。Ｓｉを含有
させるとＣＳＳ試験による摩擦係数の変化は小さくな
り、Ｓｉ含有量が１原子％以上１０原子％以下でＣＳＳ
２万回後の摩擦係数はＣＳＳ試験開始時の１．５倍より
も小さい。金属元素がＦｅ、Ａｌの場合にもＳｉを含有
させたときと同様に、その含有量が１原子％以上１０原
子％以下のときＣＳＳ２万回後の摩擦係数はＣＳＳ開始
時の１．５倍よりも小さくなる。
硬質非晶質炭素膜にＳｉを含有させたときの、磁気ヘッ
ドと磁気記録媒体の摩擦係数のＣＳＳ試験による変化を
示す。摩擦係数の変化は、ＣＳＳ２万回後の摩擦係数と
試験開始時の摩擦係数の比（試験後の摩擦係数を試験開
始時の摩擦係数で除した値）で表してある。Ｓｉを含有
させるとＣＳＳ試験による摩擦係数の変化は小さくな
り、Ｓｉ含有量が１原子％以上１０原子％以下でＣＳＳ
２万回後の摩擦係数はＣＳＳ試験開始時の１．５倍より
も小さい。金属元素がＦｅ、Ａｌの場合にもＳｉを含有
させたときと同様に、その含有量が１原子％以上１０原
子％以下のときＣＳＳ２万回後の摩擦係数はＣＳＳ開始
時の１．５倍よりも小さくなる。
【００２２】以上から、硬質非晶質炭素膜が含有する水
素は１０原子％以上３０原子％以下、Ｓｉ、Ｆｅ、Ａｌ
は１原子％以上１０原子％以下が望ましい。
素は１０原子％以上３０原子％以下、Ｓｉ、Ｆｅ、Ａｌ
は１原子％以上１０原子％以下が望ましい。
【００２３】
【実施例】磁気ヘッドの保護膜の厚さを５ｎｍとしたと
きの、保護膜の磁気ヘッドへの密着力とＣＳＳ試験によ
る評価結果を表２に示す。ＣＳＳ試験の判定は、摩擦係
数がＣＳＳ２万回によってＣＳＳ開始時の１．５倍以上
になった試料を不合格とした。ＣＳＳ試験後の顕微鏡観
察から、不合格となった比較例１、比較例２の磁気ヘッ
ドでは保護膜に傷が、比較例３、比較例５、比較例７の
磁気ヘッドでは保護膜の剥離が、比較例４、比較例６、
比較例８の磁気ヘッドでは粉状の生成物が確認された。
きの、保護膜の磁気ヘッドへの密着力とＣＳＳ試験によ
る評価結果を表２に示す。ＣＳＳ試験の判定は、摩擦係
数がＣＳＳ２万回によってＣＳＳ開始時の１．５倍以上
になった試料を不合格とした。ＣＳＳ試験後の顕微鏡観
察から、不合格となった比較例１、比較例２の磁気ヘッ
ドでは保護膜に傷が、比較例３、比較例５、比較例７の
磁気ヘッドでは保護膜の剥離が、比較例４、比較例６、
比較例８の磁気ヘッドでは粉状の生成物が確認された。
【００２４】ここでは、空気浮上面の保護膜としての硬
質非晶質炭素膜の厚さを５ｎｍとしたが、厚さを１ｎｍ
まで薄くした場合にも同様の結果が得られた。また、２
種以上の金属元素を組み合わせた場合にも添加金属が１
種類の場合と同様の結果が得られた。
質非晶質炭素膜の厚さを５ｎｍとしたが、厚さを１ｎｍ
まで薄くした場合にも同様の結果が得られた。また、２
種以上の金属元素を組み合わせた場合にも添加金属が１
種類の場合と同様の結果が得られた。
【００２５】
【表２】
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明による磁気
ヘッドは、中間層を設けなくとも優れた耐摺動性を示す
保護膜を有する。したがって、中間層を設ける場合と比
べて保護膜を薄くすることができ、磁気記録媒体との間
を狭くして使用することができる。
ヘッドは、中間層を設けなくとも優れた耐摺動性を示す
保護膜を有する。したがって、中間層を設ける場合と比
べて保護膜を薄くすることができ、磁気記録媒体との間
を狭くして使用することができる。
【図１】本発明による磁気ヘッド保護膜の斜視図であ
る。
る。
【図２】従来技術による磁気ヘッド保護膜の斜視図であ
る。
る。
【図３】水素を含まず、Ｓｉを５原子％含有した厚さ５
ｎｍの硬質非晶質炭素膜を磁気ヘッド保護膜としたとき
の、ＣＳＳサイクルによる磁気ヘッドと磁気記録媒体間
の摩擦係数の変化を示す図である。
ｎｍの硬質非晶質炭素膜を磁気ヘッド保護膜としたとき
の、ＣＳＳサイクルによる磁気ヘッドと磁気記録媒体間
の摩擦係数の変化を示す図である。
【図４】水素を２０原子％、Ｓｉを５原子％含有した厚
さ５ｎｍの硬質非晶質炭素膜を磁気ヘッド保護膜とした
ときの、ＣＳＳサイクルによる磁気ヘッドと磁気記録媒
体間の摩擦係数の変化を示す図である。
さ５ｎｍの硬質非晶質炭素膜を磁気ヘッド保護膜とした
ときの、ＣＳＳサイクルによる磁気ヘッドと磁気記録媒
体間の摩擦係数の変化を示す図である。
【図５】Ｓｉを５原子％含有した厚さ５ｎｍの硬質非晶
質炭素膜の水素含有量を変えたときの、ＣＳＳ２万回に
よる磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩擦係数の変化量を
示す図である。
質炭素膜の水素含有量を変えたときの、ＣＳＳ２万回に
よる磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩擦係数の変化量を
示す図である。
【図６】水素を２０原子％含有した厚さ５ｎｍの硬質非
晶質炭素膜のＳｉ含有量を変えたときの、ＣＳＳ２万回
による磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩擦係数の変化量
を示す図である。
晶質炭素膜のＳｉ含有量を変えたときの、ＣＳＳ２万回
による磁気ヘッドと磁気記録媒体間の摩擦係数の変化量
を示す図である。
１ 磁気ヘッドスライダ ２ 検出素子 ３ 空気浮上面 ４ 硬質非晶質炭素膜 ５ チャンファ ６ 厚さ1〜5nmのSi層 ７ 厚さ25nm以下のアモルファス水素添加炭素
Claims (6)
- 【請求項１】磁気ヘッドスライダの少なくとも空気浮上
面上に保護膜を有する磁気ヘッドにおいて、該磁気ヘッ
ドスライダは酸化物基板からなり、該保護膜は水素およ
び、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｓｃ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆ
ｅ，Ｃｏ，Ｙ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，Ｐ
ｂ，Ｐｍを除くランタノイド，のうちから選ばれる元素
を少なくとも１種以上含有し、かつ厚さが１ｎｍ以上３
０ｎｍ以下の硬質非晶質炭素から成ることを特徴とする
磁気ヘッド。 - 【請求項２】磁気ヘッドスライダの少なくとも空気浮上
面上に保護膜を有する磁気ヘッドにおいて、該磁気ヘッ
ドスライダは窒化物基板からなり、該保護膜は水素およ
び、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｚｒ，Ｎ
ｂ，Ｍｏ，のうちから選ばれる元素を少なくとも１種以
上含有し、かつ厚さが１ｎｍ以上３０ｎｍ以下の硬質非
晶質炭素から成ることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項３】磁気ヘッドスライダの少なくとも空気浮上
面上に保護膜を有する磁気ヘッドにおいて、該磁気ヘッ
ドスライダは炭化物基板からなり、該保護膜は水素およ
び、Ｂ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈ
ｆ，Ｔａ，Ｗ，のうちから選ばれる元素を少なくとも１
種以上含有し、かつ厚さが１ｎｍ以上３０ｎｍ以下の硬
質非晶質炭素から成ることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項４】磁気ヘッドスライダの少なくとも空気浮上
面上に保護膜を有する磁気ヘッドにおいて、該磁気ヘッ
ドスライダはホウ化物基板からなり、該保護膜は水素お
よび、Ｂ，Ａｌ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，
Ｚｒ，Ｎｂ，Ｍｏ，Ｈｆ，Ｔａ，Ｗ，のうちから選ばれ
る元素を少なくとも１種以上含有し、かつ厚さが１ｎｍ
以上３０ｎｍ以下の硬質非晶質炭素から成ることを特徴
とする磁気ヘッド。 - 【請求項５】硬質非晶質炭素に含まれる水素量が１０原
子％以上３０原子％以下であることを特徴とする請求項
１〜４のいずれかに記載の磁気ヘッド。 - 【請求項６】硬質非晶質炭素に含まれる元素の含有量が
炭素に対して１原子％以上１０原子％以下であることを
特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の磁気ヘッ
ド。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048774A JP2956570B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 磁気ヘッド |
| JP33619598A JP3244068B2 (ja) | 1996-03-06 | 1998-11-26 | 磁気ヘッドとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8048774A JP2956570B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 磁気ヘッド |
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| JP33619598A Division JP3244068B2 (ja) | 1996-03-06 | 1998-11-26 | 磁気ヘッドとその製造方法 |
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|---|---|
| JPH09245331A JPH09245331A (ja) | 1997-09-19 |
| JP2956570B2 true JP2956570B2 (ja) | 1999-10-04 |
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Family Applications (2)
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| JP8048774A Expired - Fee Related JP2956570B2 (ja) | 1996-03-06 | 1996-03-06 | 磁気ヘッド |
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| JP5077293B2 (ja) * | 2001-12-17 | 2012-11-21 | 住友電気工業株式会社 | 非晶質炭素被膜の製造方法及び非晶質炭素被覆摺動部品 |
| JP4360082B2 (ja) * | 2001-12-17 | 2009-11-11 | 住友電気工業株式会社 | 非晶質炭素被膜の製造方法及び非晶質炭素被覆摺動部品 |
-
1996
- 1996-03-06 JP JP8048774A patent/JP2956570B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-11-26 JP JP33619598A patent/JP3244068B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3244068B2 (ja) | 2002-01-07 |
| JPH11224416A (ja) | 1999-08-17 |
| JPH09245331A (ja) | 1997-09-19 |
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