JP4011309B2 - 保護膜形成方法、磁気ヘッド及びその製造方法、並びにヘッドサスペンションアセンブリ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に保護膜を形成する保護膜形成方法、保護膜が形成された磁気ヘッド及びその製造方法、並びに、このような磁気ヘッドを用いたヘッドサスペンションアセンブリに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、金属面の耐腐食性を向上させるなどのために、少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に保護膜を形成することが行われている。このような保護膜を形成することが要請される用途のうちには、保護膜の厚さが非常に薄いことが要求される用途がある。このような用途の例として、ハードディスク装置などの磁気ディスク装置において用いられる磁気ヘッドを挙げることができる。
【０００３】
磁気ディスク装置では、小型化及び大容量化を図るべく高記録密度化が進められている。このため、基体と該基体に薄膜技術等により形成された磁気ヘッドが、提供されている。そして、このような磁気ヘッドでは、高記録密度化の要請に応じて、再生用の磁気ヘッド素子として、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子、ＴＭＲ（トンネル接合磁気抵抗効果）素子を用いたものが、順次開発されてきている。また、このような再生用磁気ヘッド素子に、記録用磁気ヘッド素子として誘導型磁気変換素子を積層した構造を持つ複合型磁気ヘッドも、広く用いられている。
【０００４】
基体と該基体に形成された磁気ヘッド素子とを有する磁気ヘッドでは、磁気ヘッド素子を構成する金属層の端面が磁気記録媒体に対向する側（すなわち、エアベアリング面（air bearing surface、以下「ＡＢＳ」と略す。）側）に現れることから、その金属面の腐食を防止する必要がある。また、ヘッドクラッシュや磁気記録媒体の損傷等を生じにくくするため、ＡＢＳの摺動性を長期に渡り（すなわち、接触回数が増大しても）高めておく必要がある。特に、ＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）方式を採用した磁気ディスク装置では、駆動の開始時及び終了時にディスク表面に磁気ヘッドのＡＢＳが接触することから、ＡＢＳが長期に渡り高い摺動性（低摩擦性）を持つことが要請される。そこで、従来から、前述した耐腐食性と摺動性を高めるために、ＡＢＳには保護膜が形成され、この保護膜によって磁気ヘッド素子を構成する金属層の端面が覆われている。そして、高記録密度化のため、磁気ヘッド素子を構成する金属層（特に磁性層）の端面と磁気記録媒体の磁性膜との間隔を狭めるべく、前記保護膜が可能な限り薄いことが要請される。
【０００５】
従来の磁気ヘッドでは、前記保護膜は、例えば、シリコン膜又は酸化シリコン膜からなる下地膜とその上に形成されたＤＬＣ膜（Diamond-Like-Carbon）とからなる２重膜で構成されている（特開平８−２９７８１３号公報等）。ＤＬＣ膜は鉄又は鉄系合金等の金属膜には付着し難いとされ、金属上に直接有機性の強いＤＬＣ膜を成膜すると密着性に難があるとされていた。このため、シリコン膜又は酸化シリコン膜からなる下地膜が、ＤＬＣ膜を付着させるためのいわば接着層として用いられていた。有機性と無機性の両方を有するシリコン又はシリコン酸化物を下地とすると密着性が向上する。
【０００６】
そして、この保護膜の従来の形成方法では、磁気ヘッド素子を構成する金属層の露出面に対して何ら特別な前処理を施すことなく、前記下地膜（シリコン膜又は酸化シリコン膜）をスパッタにより成膜した後、ＤＬＣ膜を成膜していた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の保護膜形成方法により磁気ヘッドに形成された前記従来の保護膜では、保護膜の厚さ（＝下地膜の厚さ＋ＤＬＣ膜の厚さ）は１０ｎｍ程度以上でなければ、所望の耐腐食性を得ることが困難であった。より高記録密度化を図るためには、保護膜の厚さをより薄しても高耐腐食性を得ることができるようにする必要がある。
【０００８】
そして、このような事情は、磁気ヘッドに形成される保護膜のみならず、他の種々の用途において、少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に形成される保護膜についても、同様であった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に形成される保護膜を薄くしても、高い耐腐食性を得ることができる、保護膜形成方法を提供することを目的とする。
【００１０】
また、本発明は、磁気記録媒体に対向する側の基体の面の少なくとも一部及び磁気記録媒体に対向する側の磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に形成された保護膜を薄くしても、高耐腐食性及び長期に渡る高摺動性（低摩擦性）を得ることができる、磁気ヘッド及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】
さらに、本発明は、磁気ディスク装置等の高記録密度化及び長寿命化を図ることができるヘッドサスペンションアセンブリを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明の第１の態様による保護膜形成方法は、少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に保護膜を形成する保護膜形成方法であって、前記少なくとも１つの金属の面に対して水素により処理を行う水素処理段階と、前記水素処理段階の後に、前記所定の面上に保護膜を形成する保護膜形成段階と、を備えたものである。前記保護膜は、１つの膜のみで構成してもよいし、２つ以上の膜を重ねたものであってもよい。
【００１３】
本発明者らは、少なくとも金属を含む面上に保護膜を形成する前の処理として、前記金属面に対して水素により処理を行うと、前記金属面を覆う保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができることを見出した。この効果は、保護膜を１つの膜のみで構成した場合、及び、保護膜を下地膜と該下地膜上に形成したもう１つの膜とからなる２重膜で構成した場合のいずれであっても、ほぼ同様に得られた。保護膜を３重以上の膜で構成しても、同様であると考えられる。
【００１４】
その理由は、水素処理によって金属と保護膜との界面の状態が改善されるためであると考えられる。その具体的な理由は、明らかではないが、次の通りであると考えられる。すなわち、金属面上に保護膜を形成する前には、金属面が大気に触れるなどにより、たとえわずかであっても酸化している。この金属面が水素処理によって還元状態とされることにより、前記金属面の酸化物の酸素が除去又は低減されて、酸化されていた部分が活性化される。このため、前記金属面上に形成される保護膜が強固に付着し、これにより、保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができるものと、考えられる。
【００１５】
以上の説明からわかるように、前記第１の態様によれば、保護膜を薄くしても、前記少なくとも１つの金属の面に対する高耐腐食性を得ることができる。
【００１６】
本発明の第２の態様による保護膜形成方法は、前記第１の態様において、前記保護膜形成段階は、前記水素処理段階の後に前記少なくとも１つの金属の面を大気に晒すことなく、前記水素処理段階と連続して行われるものである。
【００１７】
前記第１の態様では、前記水素処理段階の後に前記少なくとも１つの金属の面を大気に晒し、その後に前記保護膜形成段階を行ってもよい。しかし、この場合、水素処理の効果が低減し、ひいては、保護膜を薄くするとさほど高耐腐食性を得ることができなくなってしまう。これに対し、前記第２の態様によれば、水素処理の効果が低減せず、ひいては、保護膜を薄くしてもより高耐腐食性を得ることができる。また、大気に晒さないので、コンタミ等が付着するおそれも低減され、好ましい。
【００１８】
本発明の第３の態様による保護膜形成方法は、前記第１又は第２の態様において、前記水素処理段階は、前記少なくとも１つの金属面を含む面に対して水素プラズマ処理を行う段階を含むものである。
【００１９】
前記第１及び第２の態様では、前記水素処理は、例えば、比較的高温で水素雰囲気に晒す処理であってもよい。しかし、この場合、前記金属面を有する処理対象の構造物が、例えば、基板とその上に積層した種々の物質の多数の薄膜から構成されているような場合には、各物質の膨張係数の差に起因して、当該構造体が高温になることにより変形や膜の剥離などが生ずるおそれがあり、好ましくない。これに対し、前記第３の態様のように、水素プラズマ処理を採用すれば、低温で水素処理を行うことができ、変形や膜の剥離などが生ずるおそれがなく、好ましい。
【００２０】
本発明の第４の態様による保護膜形成方法は、少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に保護膜を形成する保護膜形成方法であって、前記少なくとも１つの金属の面に対して不動態化処理を行う不動態化処理段階と、前記不動態化処理段階の後に、前記所定の面上に保護膜を形成する保護膜形成段階と、を備えたものである。
【００２１】
本発明者らは、少なくとも金属を含む面上に保護膜を形成する前の処理として、前記金属面に対して不動態化処理を行うと、前記金属面を覆う保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができることを見出した。この効果は、保護膜を１つの膜のみで構成した場合、及び、保護膜を下地膜と該下地膜上に形成したもう１つの膜とからなる２重膜で構成した場合のいずれであっても、ほぼ同様に得られた。保護膜を３重以上の膜で構成しても、同様であると考えられる。
【００２２】
その理由は、不動態化処理により金属面に形成された不動態皮膜による耐腐食機能と保護膜による耐腐食機能とが合わさって、総合的に耐腐食性を発現するためであると考えられる。不動態皮膜は、極薄くても（例えば、１原子層乃至数原子層程度）、全体としての耐腐食性が向上する。
【００２３】
したがって、前記第４の態様によれば、保護膜を薄くしても、前記少なくとも１つの金属の面に対する高耐腐食性を得ることができる。
【００２４】
本発明の第５の態様による保護膜形成方法は、前記第４の態様において、前記保護膜形成段階は、前記不動態化処理段階の後に前記少なくとも１つの金属の面を大気に晒すことなく、前記不動態化処理段階と連続して行われるものである。
【００２５】
この第５の態様によれば、大気に晒さないので、コンタミ等が付着するおそれなどが低減され、好ましい。
【００２６】
本発明の第６の態様による保護膜形成方法は、前記第４又は第５の態様において、前記不動態化処理段階は、前記少なくとも１つの金属の面に対して、ハロゲンを含む化合物又はハロゲン分子のプラズマ処理（イオンビーム処理を含む）を行う段階を含むものである。
【００２７】
この第６の態様のように、不動態化処理としてハロゲンを含む化合物又はハロゲン分子のプラズマ処理を採用すると、低温で不動態化処理を行うことができる。したがって、前記金属面を有する処理対象の構造物が、例えば、基板とその上に積層した種々の物質の多数の薄膜から構成されているような場合であっても、変形や膜の剥離などが生ずるおそれがなく、好ましい。もっとも、前記第４及び第５の態様では、不動態化処理は、例えば、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による他の処理（例えば、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子の雰囲気に高温で晒す処理）であってもよい。また、不動態化処理は、必ずしも、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による処理に限定されるものではない。もっとも、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による不動態化処理は、酸化による不動態化処理に比べて好ましい。すなわち、酸化処理は、金属によっては徐々に進行する可能性がある。酸化による被膜は、酸素原子が金属内に移動し、大気によりＯ_２が供給され進行してしまい、当該金属による所望の特性（例えば、磁気ヘッドに利用した場合の磁気検出感度等）が最終的に得られなくなる場合がある。特に、Ｃｏでは、その傾向が見られる。これに対し、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による不動態化処理は、不動態化層が徐々に進行するようなことがなく、好ましい。
【００２８】
前記第６の態様において、前記プラズマ処理は、例えば、塩素分子、臭素分子、クロロホルム、四塩化炭素、ブロモホルム、四臭化炭素等からなる群より選ばれた１種以上の、プラズマ処理（イオンビーム処理を含む）であってもよい。
【００２９】
本発明の第７の態様による保護膜形成方法は、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記少なくとも１つの金属が磁性材料を含むものである。
【００３０】
例えば、後述する磁気ヘッドなど、磁性材料の金属面を薄い保護膜で保護する要請が多い。したがって、この第７の態様のように、前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記少なくとも１つの金属が磁性材料を含む場合に、本発明は特に有効である。もっとも、前記第１乃至第６の態様では、前記少なくとも１つの金属は必ずしも磁性材料を含んでいる必要はない。
【００３１】
前記第１乃至第６のいずれかの態様において、前記少なくとも１つの金属は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｓｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｚｒ、及び、これらのいずれか１つ以上を含む合金からなる群より選ばれた１種以上であってもよい。
【００３２】
本発明の第８の態様による保護膜形成方法は、前記第１乃至第７のいずれかの態様において、前記保護膜がＤＬＣ膜を含むものである。この第８の態様では、前記保護膜は、例えば、ＤＬＣ膜のみで構成していてもよいし、後述する第９の態様のようにＤＬＣ膜と下地膜とで構成してもよい。ＤＬＣ膜は、炭素を主成分とし、Ｈ、Ｎ、Ｏなどの元素を含み、一般的には気相成長法にて成膜されるものであり、例えば、いわゆる硬質炭素膜、グラッシーカーボン、ｉ−カーボン、プラズマ重合膜などと呼ばれているものも含む。
【００３３】
この第８の態様は保護膜の例としてＤＬＣ膜を用いる例を挙げたものであるが、前記第１乃至第７の態様ではこの例に限定されるものではない。
【００３４】
本発明の第９の態様による保護膜形成方法は、前記第８の態様において、前記保護膜が、前記ＤＬＣ膜と前記所定の面との間に形成された下地膜を含むものである。この第９の態様では、下地膜は、１つの膜のみで構成してもよいし、２つ以上の膜を重ねたものであってもよい。この第９の態様において、前記下地膜はシリコン膜又は酸化シリコン膜を含んでもよい。
【００３５】
本発明者らは、金属面上に保護膜を形成する前の処理として、前記金属面に対して水素により処理を行うかあるいは前記金属面に対して不動態化処理を行うと、前記保護膜をＤＬＣ膜のみで構成した場合、及び、前記保護膜を下地膜と該下地膜上に形成したＤＬＣ膜とからなる２重膜で構成した場合のいずれであっても、保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができることを見出した。
【００３６】
前記第８又は第９の態様において、前記保護膜形成段階は、プラズマＣＶＤ法又はアーク放電法で前記ＤＬＣ膜を成膜する段階を含んでもよい。
【００３７】
本発明の第１０の態様による磁気ヘッドの製造方法は、基体と、該基体に形成された磁気ヘッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の面の少なくとも一部、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に形成された保護膜と、を有する磁気ヘッドを製造する製造方法において、（ａ）少なくとも前記金属面を含む磁気記録媒体対向面に対して水素により処理を行う水素処理段階と、（ｂ）前記水素処理段階の後に、前記基体の前記面の前記少なくとも一部、及び、前記金属面に、保護膜を形成する保護膜形成段階と、を備えたものである。前記保護膜は、１つの膜のみで構成してもよいし、２つ以上の膜を重ねたものであってもよい。
【００３８】
この第１０の態様では、基体の面の少なくとも一部及び磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に保護膜を形成する前の処理として、前記金属面に対して水素により処理を行っている。したがって、前記第１の態様に関連して説明した本発明者らの知見からわかるように、この第１０の態様によれば、前記保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができる。そして、保護膜を適宜選択すれば、長期に渡り摺動性を高めることもできる。このように、前記第１０の態様によれば、保護膜を薄くしても、高耐腐食性及び長期に渡る高摺動性（低摩擦性）を得ることができる、磁気ヘッドを製造することができる。
【００３９】
なお、前記第１０の態様において、磁気ヘッド素子は、何ら限定されるものではなく、ＡＭＲ素子、ＧＭＲ素子、ＴＭＲ素子、誘導型磁気変換素子などであってもよい。
【００４０】
本発明の第１１の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１０の態様において、前記水素処理段階の前に、前記磁気記録媒体に対向する側の前記基体の前記面、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面を、研磨する研磨段階を備えたものである。この第１１の態様のように、スロートハイト、ＭＲハイト等を設定する研磨を水素処理段階の前に行っておくことが好ましい。
【００４１】
前記第１１の態様において、前記研磨段階の後であって前記水素処理段階の前に、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面をドライエッチング又はウエットエッチングする段階を備えてもよい。前記第１１の態様において、研磨段階後に、２つの磁性膜間等で電気的な導通が生ずるスメア現象が生ずる場合がある。スメア現象は、研磨後に金属成分（例えば、ＮｉＦｅなど）の延性で薄く延びて短絡して発生する。スメア現象が生じている場合には、磁気ヘッド素子の特性を損なうことから、前記導通を除去する必要がある。スメア現象が生じている場合には、水素処理段階の前にドライエッチング又はウエットエッチング等することが好ましい。これにより、前記導通が除去される。
【００４２】
本発明の第１２の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１０又は第１１の態様において、前記保護膜形成段階は、前記水素処理段階の後に前記金属面を大気に晒すことなく、前記水素処理段階と連続して行われるものである。
【００４３】
この第１２の態様によれば、水素処理の効果が低減せず、ひいては、保護膜を薄くしてもより高耐腐食性を得ることができる。また、大気に晒さないので、コンタミ等が付着するおそれも低減され、好ましい。
【００４４】
本発明の第１３の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１０乃至第１２のいずれかの態様において、前記水素処理段階は、前記金属面に対して水素プラズマ処理を行う段階を含むものである。
【００４５】
前記第１０乃至第１２の態様では、前記水素処理は、例えば、比較的高温で水素雰囲気に晒す処理であってもよい。しかし、この場合、磁気ヘッド素子は通常は積層した種々の物質の多数の薄膜から構成されるので、各物質の膨張係数の差に起因して、処理対象の構造体が高温になることにより変形や膜の剥離などが生ずるおそれがあり、好ましくない。これに対し、前記第１３の態様のように、水素プラズマ処理を採用すれば、低温で水素処理を行うことができ、変形や膜の剥離などが生ずるおそれがなく、好ましい。
【００４６】
本発明の第１４の態様による磁気ヘッドの製造方法は、基体と、該基体に形成された磁気ヘッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の面の少なくとも一部、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に形成された保護膜と、を有する磁気ヘッドを製造する製造方法であって、（ａ）前記金属面に対して不動態化処理を行う不動態化処理段階と、（ｂ）前記不動態化処理段階の後に、前記基体の前記面の前記少なくとも一部、及び、前記金属面に、保護膜を形成する保護膜形成段階と、を備えたものである。
【００４７】
この第１４の態様では、基体の面の少なくとも一部及び磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に保護膜を形成する前の処理として、前記金属面に対して不動態化処理を行っている。したがって、前記第４の態様に関連して説明した本発明者らの知見からわかるように、この第１４の態様によれば、前記保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができる。そして、保護膜を適宜選択すれば、長期に渡り摺動性を高めることもできる。このように、前記第１４の態様によれば、保護膜を薄くしても、高耐腐食性及び長期に渡る高摺動性（低摩擦性）を得ることができる、磁気ヘッドを製造することができる。
【００４８】
本発明の第１５の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１４の態様において、前記不動態化処理段階の前に、前記磁気記録媒体に対向する側の前記基体の前記面、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面を、研磨する研磨段階を備えたものである。この第１５の態様のように、スロートハイト、ＭＲハイト等を設定する研磨を不動態化処理段階の前に行っておくことが好ましい。
【００４９】
前記第１５の態様において、前記研磨段階の後であって前記不動態化処理段階の前に、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面をドライエッチング又はウエットエッチングする段階を備えてもよい。前記第１５の態様において、研磨段階後に、２つの磁性膜間等で電気的な導通が生ずるスメア現象が生ずる場合がある。スメア現象が生じている場合には、不動態化処理段階の前にドライエッチング又はウエットエッチング等することが好ましい。これにより、前記導通が除去される。
【００５０】
本発明の第１６の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１４又は第１５の態様において、前記保護膜形成段階は、前記不動態化処理段階の後に前記金属面を大気に晒すことなく、前記不動態化処理段階と連続して行われるものである。この第１６の態様によれば、大気に晒さないので、コンタミ等が付着するおそれが低減され、好ましい。
【００５１】
本発明の第１７の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１４乃至第１６のいずれかの態様において、前記不動態化処理段階は、前記金属面に対してハロゲンを含む化合物又はハロゲン分子のプラズマ処理（イオンビーム処理を含む）を行う段階を含むものである。
【００５２】
この第１７の態様のように、不動態化処理としてハロゲンを含む化合物又はハロゲン分子のプラズマ処理を採用すると、低温で不動態化処理を行うことができる。したがって、磁気ヘッド素子は通常は積層した種々の物質の多数の薄膜から構成されているにも関わらず、処理対象の構造物の変形や膜の剥離などが生ずるおそれがなく、好ましい。もっとも、前記第１４乃至第１６の態様では、不動態化処理は、例えば、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による他の処理（例えば、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子の雰囲気に高温で晒す処理）であってもよい。また、不動態化処理は、必ずしも、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による処理に限定されるものではない。もっとも、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による不動態化処理は、酸化による不動態化処理に比べて好ましい。すなわち、酸化処理は、金属によっては徐々に進行する可能性がある。酸化による被膜は、酸素原子が金属内に移動し、大気によりＯ_２が供給され進行してしまい、当該金属による所望の特性（例えば、磁気検出感度等）が最終的に得られなくなる場合がある。特に、Ｃｏでは、その傾向が見られる。これに対し、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子による不動態化処理は、不動態化層が徐々に進行するようなことがなく、好ましい。
【００５３】
前記第１７の態様において、前記プラズマ処理は、例えば、塩素分子、臭素分子、クロロホルム、四塩化炭素、ブロモホルム、四臭化炭素等からなる群より選ばれた１種以上の、プラズマ処理（イオンビーム処理を含む）であってもよい。
【００５４】
前記第１０乃至第１７のいずれかの態様において、前記金属面を構成する金属は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｓｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｚｒ、及び、これらのいずれか１つ以上を含む合金からなる群より選ばれた１種以上であってもよい。
【００５５】
本発明の第１８の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１０乃至第１７のいずれかの態様において、前記保護膜がＤＬＣ膜を含むものである。この第１８の態様では、前記保護膜は、例えば、ＤＬＣ膜のみで構成していてもよいし、後述する第１９の態様のようにＤＬＣ膜と下地膜とで構成してもよい。
【００５６】
ＤＬＣ膜は耐腐食性が比較的高いのみならず長期に渡り高摺動性（低摩擦性）を維持し得ることから、この第１８の態様のように保護膜がＤＬＣ膜を含むことが好ましい。もっとも、前記第１０乃至第１７の態様では、保護膜は必ずしもＤＬＣ膜を含んでいなくてもよい。
【００５７】
本発明の第１９の態様による磁気ヘッドの製造方法は、前記第１８の態様において、前記保護膜が、前記ＤＬＣ膜と前記金属面との間に形成された下地膜を含むものである。この第１９の態様では、下地膜は、１つの膜のみで構成してもよいし、２つ以上の膜を重ねたものであってもよい。
【００５８】
本発明者らは、基体の面の少なくとも一部及び磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に保護膜を形成する前の処理として、前記金属面に対して水素により処理を行うかあるいは前記金属面に対して不動態化処理を行うと、前記保護膜をＤＬＣ膜のみで構成した場合、及び、前記保護膜を下地膜と該下地膜上に形成したＤＬＣ膜とからなる２重膜で構成した場合のいずれであっても、保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができるとともに長期に渡る高摺動性（低摩擦性）を得ることができることを見出した。この第１９の態様において、前記下地膜はシリコン膜又は酸化シリコン膜を含んでもよい。
【００５９】
前記第１８又は第１９の態様において、前記保護膜形成段階は、プラズマＣＶＤ法又はアーク放電法で前記ＤＬＣ膜を成膜する段階を含んでもよい。
【００６０】
本発明の第２０の態様による磁気ヘッドは、基体と、該基体に形成された磁気ヘッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の面の少なくとも一部、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に形成された保護膜と、を備え、前記金属面に不動態部が形成されたものである。前記不動態部の厚さは、薄い方が望ましく、５原子層以下、１原子層以上が望ましい。
【００６１】
この第２０の態様では、磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における金属面に不動態皮膜等の不動態部が形成されている。したがって、前記第４の態様に関連して説明した本発明者らの知見からわかるように、この第２０の態様によれば、前記保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができる。そして、保護膜を適宜選択すれば、長期に渡り摺動性を高めることもできる。
【００６２】
本発明の第２１の態様による磁気ヘッドは、前記第２０の態様において、前記不動態部が当該金属面を構成する金属のハロゲン化物を含むものである。この第２１の態様は不動態部の例を挙げたものであるが、前記第２０の態様では、この例に限定されるものではない。
【００６３】
前記第２０又は２１の態様において、前記金属面を構成する金属は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｔａ、Ｉｎ、Ｍｎ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ｒｕ、Ｓｉ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｗ、Ａｇ、Ａｕ、Ｍｏ、Ｉｒ、Ｚｒ、及び、これらのいずれか１つ以上を含む合金からなる群より選ばれた１種以上であってもよい。
【００６４】
本発明の第２２の態様による磁気ヘッドは、前記第２０又は第２１の態様において、前記保護膜がＤＬＣ膜を含むものである。この第２２の態様では、前記保護膜は、例えば、ＤＬＣ膜のみで構成していてもよいし、後述する第２３の態様のようにＤＬＣ膜と下地膜とで構成してもよい。
【００６５】
ＤＬＣ膜は耐腐食性が比較的高いのみならず長期に渡り高摺動性（低摩擦性）を維持し得ることから、この第２２の態様のように保護膜がＤＬＣ膜を含むことが好ましい。もっとも、前記第２０及び第２１の態様では、保護膜は必ずしもＤＬＣ膜を含んでいなくてもよい。
【００６６】
本発明の第２３の態様による磁気ヘッドは、前記第２２の態様において、前記保護膜が、前記ＤＬＣ膜と前記金属面との間に形成された下地膜を含むものである。この第２３の態様では、下地膜は、１つの膜のみで構成してもよいし、２つ以上の膜を重ねたものであってもよい。この第２３の態様において、前記下地膜はシリコン膜又は酸化シリコン膜を含んでもよい。
【００６７】
前記第２０乃至第２３のいずれかの態様において、高記録密度化を図るとともに高耐食性及び長期に渡る高摺動性を得る上で、前記保護膜の全厚さは、２ｎｍ以上８ｎｍ以下であることが好ましい。保護膜の厚さは、厚いほど効果が増大するのは周知の通りである。水素処理や不動態化処理を行うことで、非常に薄い膜厚でも効果を発現することが確認できた。具体的には、保護膜の全厚さが２ｎｍ以上８ｎｍ以下の範囲で効果が確認できた。当然保護膜がこれ以上厚ければ（＞１０ｎｍ）、前処理（水素処理又は不動態化処理）なしでも保護効果は出る。しかし、高記録密度用磁気ヘッドでは、保護膜の厚さが８ｎｍ以下であることが望まれる。
【００６８】
本発明の第２４の態様による磁気ヘッドは、前記第２０乃至第２３のいずれかの態様において、（ａ）前記金属面を構成する金属がＣｏを含み、（ｂ）前記保護膜の厚さが８ｎｍ以下であり、（ｃ）当該磁気ヘッドを０．１％の硫酸水溶液に３０分時間浸漬した後にＸ線光電子分光法（ＥＳＣＡ、Electro Spectroscopy for Chemical Analysis）で測定したときの炭素ａの析出量に対するＣｏの析出量ｂの比（１００×ｂ／ａ）が、１０％以下であり、（ｄ）当該磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置又はその試験器において、当該磁気ヘッドの荷重が２．５ｇとされて、磁気記録媒体が停止状態から３秒間で７２００ｒｐｍまで立ち上がった後に７２００ｒｐｍでの回転状態を３秒間継続した後に３秒間で立ち下がって停止して停止状態を３秒間継続するＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）動作を、１回のＣＳＳ動作として、当該ＣＳＳ動作を１万回連続的に繰り返した後の前記保護膜の摩擦係数が２．５以下であるものである。この摩擦係数は、２．３以下であることがより好ましく、２．０以下であることがより一層好ましい。
【００６９】
この第２４の態様では、前記（ｂ）の条件を具備しているので従来に比べて高記録密度化を図ることができ、前記（ｃ）の条件を具備しているので高耐食性を得ることができ、しかも、（ｄ）の条件を具備しているので長期に渡る高摺動性を得ることができる。
【００７０】
本発明の第２５の態様によるヘッドサスペンションアセンブリは、磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが先端部付近に搭載され前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備え、前記磁気ヘッドは、基体と、該基体に形成された磁気ヘッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の面の少なくとも一部、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に形成された保護膜と、を有し、前記金属面に不動態部が形成されたものである。
【００７１】
この第２５の態様では、磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における金属面に不動態皮膜等の不動態部が形成されている。したがって、前記第４の態様に関連して説明した本発明者らの知見からわかるように、この第２５の態様によれば、前記保護膜を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができる。そして、保護膜を適宜選択すれば、長期に渡り摺動性を高めることもできる。このため、前記第２５の態様によるヘッドサスペンションアセンブリを用いた磁気ディスク装置等では、高記録密度化及び長寿命化を図ることができる。
【００７２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による保護膜形成方法、磁気ヘッド及びその製造方法、並びにヘッドサスペンションアセンブリについて、図面を参照して説明する。
【００７３】
［第１の実施の形態］
【００７４】
図１は、本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッドを模式的に示す概略斜視図である。図２は、図１に示す磁気ヘッドのＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３の部分を模式的に示す拡大断面図である。図３は、図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。図４は、図２中のＢ部付近を更に拡大した拡大図である。理解を容易にするため、図１乃至図４に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する（後述する図についても同様である。）。Ｘ軸方向が磁気記録媒体の移動方向と一致している。
【００７５】
本実施の形態による磁気ヘッドは、図１に示すように、基体の一態様であるスライダ１と、再生用磁気ヘッド素子としてのＴＭＲ素子２と、記録用磁気ヘッド素子としての誘導型磁気変換素子３と、保護膜４とを備え、複合型磁気ヘッドとして構成されている。もっとも、本発明による磁気ヘッドは、例えば、ＴＭＲ素子２に代えてＧＭＲ素子やＡＭＲ素子などの他の再生用磁気ヘッド素子を備えていてもよいし、再生用磁気ヘッド素子のみ又は記録用磁気ヘッド素子のみを備えていてもよい。また、本実施の形態では、素子２，３はそれぞれ１個ずつ設けられているが、その数は何ら限定されるものではない。
【００７６】
スライダ１は磁気記録媒体対向面側にレール部１１，１２を有し、レール部１１、１２の表面がＡＢＳを構成している。図１に示す例では、レール部１１、１２の数は２本であるが、これに限らない。例えば、１〜３本のレール部を有してもよいし、ＡＢＳはレール部を持たない平面であってもよい。また、浮上特性改善等のために、ＡＢＳに種々の幾何学的形状が付されることもある。本発明による磁気ヘッドは、いずれのタイプのスライダを有していてもよい。
【００７７】
本実施の形態では、保護膜４はレール部１１，１２の表面にのみ設けられ、保護膜４の表面がＡＢＳを構成している。もっとも、保護膜４は、スライダ１の磁気記録媒体対向面の全面に設けてもよい。保護膜４は、素子２，３の磁気記録媒体に対向する側の面の全体も覆っている。保護膜４については、後に詳述する。
【００７８】
ＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３は、図１に示すように、レール部１１、１２の空気流出端部ＴＲの側に設けられている。記録媒体移動方向は、図中のＸ軸方向と一致しており、磁気記録媒体が高速移動した時に動く空気の流出方向と一致する。空気は流入端部ＬＥから入り、流出端部ＴＲから流出する。スライダ１の空気流出端部ＴＲの端面には、ＴＭＲ素子２に接続されたボンディングパッド５ａ，５ｂ及び誘導型磁気変換素子３に接続されたボンディングパッド５ｅ，５ｄが設けられている。
【００７９】
ＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３は、図２及び図３に示すように、スライダ１を構成するセラミック基体１５の上に設けられたアンダーコート層１６の上に、積層されている。セラミック基体１５は、通常、アルチック（Ａｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ）で構成される。Ａｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣは導電性があるので、アンダーコート層１６として、例えばＡｌ_２Ｏ_３からなる絶縁膜が用いられている。
【００８０】
ＴＭＲ素子２は、図４に示すように、トンネルバリア層２１と、トンネルバリア層２１を挟むように積層された第１及び第２の強磁性層２２，２３とを有している。本実施の形態では、ＴＭＲ素子２は、強磁性層２２の下側に積層された反強磁性層（ピン層）２４を有している。これにより、強磁性層２２は、反強磁性層２４との間の交換結合バイアス磁界によってその磁化方向が所定方向に向くピンド層となっている。一方、強磁性層２３は、基本的に磁気情報である外部磁場に応答して自由に磁化の向きが変わるフリー層となっている。また、ＴＭＲ素子２は、反強磁性層２４の下側に積層された下地層２５、及び、強磁性層２３上に積層されたキャップ層（保護層）２６を有している。図３では模式的に示しているが、強磁性層２３のＺ軸方向の両側には、磁区制御のためのバイアス磁界を付与するバイアス層（磁区制御層）２７，２８が形成されている。図面では省略されているが、バイアス層２７，２８の周りに絶縁層が形成されて、バイアス層２７，２８は他の層と電気的に絶縁されている。
【００８１】
強磁性層２２，２３は、例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＦｅＣｏ、ＮｉＦｅ、ＣｏＺｒＮｂ又はＦｅＣｏＮｉなどの材料で形成される。トンネルバリア層２１は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＮｉＯ、ＧｄＯ、ＭｇＯ、Ｔａ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_２、ＴｉＯ_２又はＷＯ_２などの材料で形成される。反強磁性層２４は、例えば、ＩｒＭｎ合金、ＦｅＭｎ合金、ＮｉＭｎ合金又はＰｔＭｎ合金等のＭｎ系材料、あるいは、Ｆｅ_２Ｏ_３又はＮｉＯ等の酸化物系材料で形成される。下地層２５は、Ｔａ、Ｈｆ又はＮｂ等の材料で形成される。キャップ層２６は、Ｔａ又はＮｂ等の材料で形成される。バイアス層２７，２８は、例えば、Ｃｏ、ＴｉＷ／ＣｏＰｔ（コバルト白金合金）、ＴｉＷ／ＣｏＣｒＰｔ（コバルトクロム白金合金）などからなる硬磁性材料で形成される。
【００８２】
図２乃至図４に示すように、ＴＭＲ素子２は、ＮｉＦｅなどの磁性材料からなりＴＭＲ素子２の電極を兼ねた下部磁気シールド層３４及び上部磁気シールド層３５との間において、ギャップ層３１，３２に挟まれて配置されている。下部磁気シールド層３４は、アンダーコート層１６上に形成されている。図面には示していないが、ＴＭＲ素子２は、ギャップ層３１，３２及び磁気シールド層３４，３５をそれぞれ介して、前記ボンディングパッド５ａ，５ｂにそれぞれ電気的に接続されている。磁気シールド層３４，３５間には、ＴＭＲ素子２が形成されていない領域において、ギャップ層３１，３２から連続して形成されたギャップ層３３が介在している。ギャップ層３１〜３３は、例えば、Ａｌ_２Ｏ_３、ＳｉＯ_２、ＭｇＯ又はＴｉＯ_２などの材料で形成される。
【００８３】
誘導型磁気変換素子３は、図２及び図３に示すように、ＴＭＲ素子２に対する上部磁気シールド層を兼ねている下部磁性層３５、上部磁性層３６、コイル層３７、アルミナ等からなるライトギャップ層３８、ノボラック樹脂等の有機樹脂で構成された絶縁層３９及びアルミナ等からなる保護層４０などを有している。磁性層３６の材質としては、例えば、ＮｉＦｅ又はＦｅＮなどが用いられる。下部磁性層３５及び上部磁性層３６の先端部は、微小厚みのアルミナなどのライトギャップ層３８を隔てて対向する下部ポール部３５ａ及び上部ポール部３６ａとなっており、下部ポール部３５ａ及び上部ポール部３６ａにおいて磁気記録媒体に対して情報の書き込みを行なう。下部磁性層３５及び上部磁性層３６は、そのヨーク部が下部ポール部３５ａ及び上部ポール部３６ａとは反対側にある結合部４１において、磁気回路を完成するように互いに結合されている。絶縁層３８の内部には、ヨーク部の結合部４１のまわりを渦巻状にまわるように、コイル層３７が形成されている。コイル層３７の両端は、ボンディングパッド５ｃ，５ｄに導通されている。コイル層３７の巻数及び層数は任意である。また、誘導型磁気変換素子３の構造も任意でよい。
【００８４】
前述した保護膜４は、図１乃至図４に示すように、各層１６，２１〜２８，３１，３２，３４〜３６，３８，４０のＡＢＳ側の端面及びセラミック基体１５のＡＢＳ側の面を覆うように形成されている。この端面には、ＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３を構成する磁性金属や非磁性金属の金属面が現れており、保護膜４がないと仮定すれば、これらの金属面が露出することになる。
【００８５】
本実施の形態では、保護膜４で覆われた面（前記金属面を含む）は水素プラズマ処理などの水素により処理されたものとなっている。本実施の形態では、図４に示すように、保護膜４はＤＬＣ膜６１のみで構成されている。もっとも、保護膜４は、例えば、図５に示すように、ＤＬＣ膜６１とシリコン膜又は酸化シリコン膜などの下地膜６２とから構成してもよい。この場合、下地膜６２は、単一の膜のみならず、異なる材料からなる２重以上の膜であってもよい。ＤＬＣ膜６１に代えて他の材料の膜を保護膜４として用いることも可能である。なお、図５は、本実施の形態の変形例を示す拡大断面図であり、図４に対応している。
【００８６】
保護膜４の厚さは、保護膜４が図４に示すようにＤＬＣ膜６１のみで構成される場合及び図５に示すようにＤＬＣ膜６１と下地膜６２で構成される場合のいずれであっても、高記録密度化を図るとともに高耐食性及び長期に渡る高摺動性を得る上で、２ｎｍ以上８ｎｍ以下であることが好ましい。
【００８７】
また、本実施の形態による磁気ヘッドは、前記金属面を構成する金属がＣｏを含んでいる場合、（ａ）前記保護膜の厚さが８ｎｍ以下であり、（ｂ）当該磁気ヘッドを０．１％の硫酸水溶液に３０分時間浸漬した後にＥＳＣＡで測定したときの炭素ａの析出量に対するＣｏの析出量ｂの比（１００×ｂ／ａ）が、１０％以下であり、（ｃ）当該磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置又はその試験器において、当該磁気ヘッドの荷重が２．５ｇとされて、磁気記録媒体が停止状態から３秒間で７２００ｒｐｍまで立ち上がった後に７２００ｒｐｍでの回転状態を３秒間継続した後に３秒間で立ち下がって停止して停止状態を３秒間継続するＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）動作を、１回のＣＳＳ動作として、当該ＣＳＳ動作を１万回連続的に繰り返した後の前記保護膜の摩擦係数が２．５以下であることが、好ましい。この摩擦係数は、２．３以下であることがより好ましく、２．０以下であることがより一層好ましい。
【００８８】
本実施の形態による磁気ヘッドでは、前記金属面が水素処理されたものであるので、保護膜４を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができる。保護膜４としてＤＬＣ膜６１が用いられているので、長期に渡る高摺動性（低摩擦性）を得ることができる。また、前記金属面が水素処理されたものであるので、下地膜６２を介することなくＤＬＣ膜６１を直接成膜することが可能となっている。
【００８９】
なお、保護膜４上に潤滑剤を塗布しておいてもよいが、潤滑剤を塗布しなくても所望の高摺動性を得ることができる。
【００９０】
次に、本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例について、図６及び図７を参照して説明する。図６は、この製造方法を示すフローチャートである。図７は、ウエハ工程後のバー１１６の切り出し工程を模式的に示す概略斜視図である。
【００９１】
まず、ウエハ工程（ステップＳ１）を行う。すなわち、セラミック基体１５となるべきＡｌ_２Ｏ_３−ＴｉＣ等のウエハ１１５を用意し、薄膜形成技術等を用いて、ウエハ１１５上の多数の磁気ヘッド素子のマトリクス状の形成領域にそれぞれ、前述した各層１６，２１〜２８，３１〜４０及びボンディングパッド５ａ〜５ｄなど、保護膜４以外の要素を形成する。図７（ａ）は、このウエハ工程を経たウエハ１１５を示している。ただし、図７（ａ）では、ウエハ１１５に形成された要素は省略し、個々の磁気ヘッド素子の領域Ｒのみを示している。
【００９２】
次に、図７（ａ）に示すウエハ１１５を切断して、基体上に複数の磁気ヘッドの部分が一列状に配列された各バー（バー状磁気ヘッド集合体）１１６をダイヤモンドカッター等で切り出す（ステップＳ２）。図７（ｂ）はこのバー１１６を示している。このバー１１６の図７（ｂ）のＸＺ平面に平行な上面はＡＢＳ側の面であり、この面には図２中の各層１６，２１〜２８，３１，３２，３４〜３６，３８，４０の端面などが現れ、また、図７（ｂ）中のＹＺ平面に平行で手前に見えている面には図１中のボンディングパッド５ａ〜５ｄ等が現れるが、それらの図示は省略している。
【００９３】
次いで、図７（ｂ）に示すバー１１６に対して、スロートハイト、ＭＲハイト等を設定するために、そのＡＢＳ側にラッピング処理（研磨）を施す（ステップＳ３）。この処理では、例えば、バー１１６を固定治具にセットして、定盤に押し当てダイヤモンド砥粒を含む懸濁液を滴下し、定盤を回転してＡＢＳ側の面を研磨する。
【００９４】
このラッピング処理後、図３中の磁性層３１，３２間等で、電気的な導通が生ずるスメア現象が生ずる場合がある。このような現象が生じているか否か抵抗計等で確認し、スメアが生じている場合には、このスメアを除去するため、ラッピング処理後のバー１１６のＡＢＳ側の面をドライエッチングする（ステップＳ４）。このドライエッチングは、例えば、ミリング又は逆スパッタにより行うことができる。このドライエッチングは、スメアの原因となっている金属成分を除去することが目的である。したがって、ミリングを行う場合、水素では質量がなさ過ぎることから、スパッタと同じＡｒガス又はＡｒより質量のある単原子分子を用いることが、好ましい。ミリングを行う場合、例えば、チャンバーを１０^−５〜１０^−１０Ｔｏｒｒまで排気した後、ガスをミリングガンに導入して放電を発生させ、電圧が印加されたグリッドによりイオン化ガスを引き出し、イオン化ガスをバー１１６に照射する。このとき、加速電圧として、例えば１００Ｖ〜５００Ｖを印加する。ステップＳ４では、ドライエッチングに代えて、薬液によるウエットエッチング等を行うことにより、スメアを除去してもよい。
【００９５】
ラッピング処理後に、スメア現象が生じていないことが確認されれば、ステップＳ４を行わなくてもよい。あるいは、スメア現象の発生の有無を確認することなく、常に、ラッピング処理後のバー１１６に対してステップＳ４を行うようにしてもよい。
【００９６】
次に、バー１１６を洗浄する（ステップＳ５）。この洗浄として、例えば、アルコールなどで油分を拭き取ってもよいし、超音波洗浄等を行ってもよい。もっとも、これらの洗浄処理は、必ずしも必要ではない。
【００９７】
その後、バー１１６のＡＢＳ側の面に対して、水素により処理を行う（ステップＳ６）。この水素処理としては、例えば、比較的高温で水素雰囲気に晒す処理を行ってもよいが、水素プラズマ処理を行うことが好ましい。
【００９８】
水素プラズマ処理は、単純な平行平板型、誘導型、容量型あるいはマイクロ波ＥＣＲなどのいずれのプラズマ処理装置を用いて行ってもよい。使用するプラズマ処理装置は、特に限定されるものではない。また、水素プラズマ処理に使用し得る装置はプラズマ処理装置に限らず、例えば、ミリング装置やエッチング装置などのイオン加速装置を用いて水素プラズマ処理を行ってもよい。プラズマ処理装置を用いて水素プラズマ処理を行う場合、バー１１６を当該処理装置にセットし、放電を発生させて処理を行う。
【００９９】
水素プラズマ処理では、例えば、まず、チャンバーを１０^−５〜１０^−１０Ｔｏｒｒまで排気した後、水素ガスを所望の圧力までマスフローコントローラにて導入する。所定の圧力になったら、放電を発生させる。放電電源は、特に制限はないが、磁気ヘッド素子へのダメージを低減させるためには、高周波電源を用いることが望ましい。１ｋＨｚ〜４０ＭＨｚ程度の周波数が好ましく、１００ｋＨｚ〜１４ＭＨｚ程度の周波数が特に好ましい。現状では、この範囲の周波数の電源が入手し易いし、放電も安定している。バー１１６は、処理の均一性を高めるために、処理中に回転させた方が望ましい。放電時間は、水素処理により金属面に還元状態を作るためには、ある程度の時間が必要だが、必要な時間は適宜実験で確認しておけばよい。
【０１００】
前記水素処理の後、バー１１６のＡＢＳ側の面の全体に、保護膜４を形成する（ステップＳ７）。この保護膜形成工程は、前記水素処理の後にバー１１６を大気に晒すことなく、前記水素処理と連続して行うことが好ましい。水素処理の後にバー１１６を大気に晒すと、水素プラズマ処理の効果が低減してしまうとともに、コンタミ等が付着するおそれがあるためである。
【０１０１】
この保護膜形成工程では、図４に示すように保護膜４をＤＬＣ膜６１のみで構成する場合には、前記水素処理の後にＤＬＣ膜を成膜する。一方、図５に示すように保護膜４をＤＬＣ膜６１と下地膜６２で構成する場合には、下地膜を成膜した後に、ＤＬＣ膜を成膜する。
【０１０２】
いずれの場合であっても、ＤＬＣ膜は、例えば、プラズマＣＶＤ法又はアーク放電法により成膜することができる。
【０１０３】
プラズマＣＶＤ法を採用する場合は、基板処理を考慮すると、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置かあるいはマイクロ波グロー放電のプラズマＣＶＤ装置が使い易い。また、多くの場合、ＥＣＲ（electron cyclotron resonance）型で実施されるが、特に手法は限定されるものではない。いかなる手法でも、その膜質が問題になる。膜厚３０ｎｍ〜６０ｎｍ程度をシリコンウエハに成膜したときの当該膜の屈折率が２〜２．３５となるような条件で、ＤＬＣ膜を成膜することが望ましく、特に、当該膜の屈折率が２．２〜２．３となるような条件でＤＬＣ膜を成膜することが望ましい。炭素及び水素からなる物質では、屈折率と硬度との間に相関関係があり、屈折率が高いほど硬度が高くなり、屈折率を硬度の指標とすることができることが知られている。また、硬度が高いと摩擦係数が低くなる。屈折率が２を越えると摩擦係数が比較的十分に低下する。一方、屈折率を２．３５を越える値にするにはより大きなパワーが必要となるにも関わらず、屈折率が２．３５を越えても、屈折率が２．３５の場合に比べてさほど摩擦係数が低くならない。製造バラツキ等を考慮すると、前記屈折率が２．２程度となるような条件でＤＬＣ膜を成膜することが望ましい。できるだけ緻密な膜構造となるよう手法で、ＤＬＣ膜を成膜することが好ましい。
【０１０４】
プラズマＣＶＤ法で使用されるガスは、メタン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、アセチレン、プロピレンなどの、炭化水素系のガスであれば、特に制限はない。原料がベンゼン、トルエンなどの液体炭化水素でも当然問題ない。液体炭化水素を原料として用いる場合、ベーキングシステム等を使用すれば、簡単に液体原料をガス化して反応系に導入できる。プラズマＣＶＤ法で使用する周波数は、平行平板型のプラズマＣＶＤ装置を用いる場合、１ｋＨｚ〜１ＭＨｚ程度が望ましい。あまり高周波にすると、バイアスをかけるなどの改善が必要となるが、例えば４０ＭＨｚくらいまでは問題なく使用できる。マイクロ波放電を用いる場合、ＥＣＲ条件であってもなくても問題ない。この場合、ガス圧等を制御すれば、硬い膜を成膜することができる。
【０１０５】
他方、アーク放電法によりＤＬＣ膜を成膜する場合は、Ａｒガスをノズルから噴出し、グラファイトターゲットに向けてアーク状態を発生させ、そのエネルギーで炭素原子をイオン化して蒸発させ、バー１１６に導いてＤＬＣ膜を成膜させる。この手法では、高エネルギーの炭素イオンを形成することができるので、成膜された膜はかなり硬くなり、また水素を含まない系なので反応種が均一であり薄くすることの特徴を出せる。このアーク放電法で成膜された膜は、熱伝導性も良く、硬質グラッシー膜となる。
【０１０６】
アーク放電法の手法の一つであるが、前記手法と異なる次の手法でＤＬＣ膜を成膜してもよい。すなわち、グラファイトロッドにストライカーにてアークを発生させて直接炭素を揮発させ、イオン化している炭素原子又はクラスターを磁場にて偏向させ、バー１１６に指向させる手法を採用してもよい。この手法によっても、硬度的には硬く、保護膜として適した膜を形成することができる。
【０１０７】
下地膜６２を作製する場合において、下地膜６２をシリコン膜又は酸化シリコン膜で構成する場合には、下地膜は、例えば、シリコンのスパッタかあるいは酸化シリコンのスパッタ又はＣＶＤにより、成膜される。
【０１０８】
本実施の形態では、以上説明した保護膜形成工程（ステップＳ７）の前に、前述したステップＳ６の工程で、バー１１６のＡＢＳ側の面に、水素プラズマ処理等の水素処理が施されている。このため、保護膜形成工程においてバー１１６のＡＢＳ側の面に保護膜４を形成すると、当該面に下地膜６２を介してＤＬＣ膜６１を形成するときには当該面（この面に現れた金属面を含む）と下地膜６２との接着が、当該面に直接ＤＬＣ膜６１を成膜するときは、当該面とＤＬＣ膜６１との接着が、改善される。これにより、非常に薄くても保護効果の高い保護膜４の構造を得ることができる。
【０１０９】
ステップＳ７の後に、バー１１６のＡＢＳ側の面のレール１１，１２領域以外の領域を選択的にエッチングして、レール１１，１２を形成する（ステップＳ８）。最後に、機械加工により切断してバー１１６を個々の磁気ヘッドに分離する（ステップＳ９）。これにより、本実施の形態による磁気ヘッドが完成する。
【０１１０】
［第２の実施の形態］
【０１１１】
図８は、本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッドの要部を模式的に示す拡大断面図であり、前述した図４に対応している。図８において、図４中の要素と同一又は対応する要素には同一符号を付している。
【０１１２】
本実施の形態による磁気ヘッドが前記第１の実施の形態と異なる所は、以下に説明する点のみであるので、重複する説明は省略する。
【０１１３】
前記第１の態様による磁気ヘッドでは、保護膜４で覆われた面（この面には、ＴＭＲ素子２及び誘導型磁気変換素子３を構成する磁性金属や非磁性金属の金属面が現れている。）は、水素プラズマ処理などの水素処理が施されたものとなっていた。これに対し、本実施の形態では、保護膜４で覆われた面（前記金属面を含む）は、水素により処理されたものではなく、ハロゲンを含む化合物又はハロゲン分子のプラズマ処理などの、不動態化処理が施されたものとなっており、前記金属面には不動態皮膜等の不動態部が形成されている。なお、図８では、図面表記の便宜上、強磁性膜２２，２３の面にそれぞれ形成された不動態部２２ａ，２３ａのみを示しているが、他の金属面にも同様に不動態部が形成される。不動態部２２ａは強磁性膜２２を構成する金属のハロゲン化物を含み、不動態部２３ａは強磁性膜２３を構成する金属のハロゲン化物を含んでいる。例えば、強磁性膜２２がＦｅで構成されている場合には、不動態部２２ａはＦｅのハロゲン化物（例えば、塩化鉄など）となる。もっとも、本発明では、金属面上の前記不動態部は、必ずしも、当該金属面を構成する金属のハロゲン化物を含んでいなくてもよい。
【０１１４】
前記不動態部の厚さは、例えば、１原子層乃至数原子層（例えば、１原子層乃至５原子層）程度が好ましい。例えば、不動態部２２ａ，２３ａの厚さが１原子層程度であっても高耐腐食性を得ることができ、不動態部２２ａ，２３ａの厚さが厚過ぎると、強磁性膜２２，２３が構成する磁気特性に影響を与えてしまう。
【０１１５】
本実施の形態では、図４に示すように、保護膜４はＤＬＣ膜６１のみで構成されている。もっとも、保護膜４は、例えば、図９に示すように、ＤＬＣ膜６１とシリコン膜又は酸化シリコン膜などの下地膜６２とから構成してもよい。この場合、下地膜６２は、単一の膜のみならず、異なる材料からなる２重以上の膜であってもよい。ＤＬＣ膜６１に代えて他の材料の膜を保護膜４として用いることも可能である。なお、図９は、本実施の形態の変形例を示す拡大断面図であり、図８に対応している。
【０１１６】
保護膜４の厚さは、保護膜４が図８に示すようにＤＬＣ膜６１のみで構成される場合、及び、図９に示すようにＤＬＣ膜６１と下地膜６２で構成される場合のいずれであっても、高記録密度化を図るとともに高耐食性及び長期に渡る高摺動性を得る上で、２ｎｍ以上８ｎｍ以下であることが好ましい。
【０１１７】
また、本実施の形態による磁気ヘッドは、前記金属面を構成する金属がＣｏを含んでいる場合、（ａ）前記保護膜の厚さが８ｎｍ以下であり、（ｂ）当該磁気ヘッドを０．１％の硫酸水溶液に３０分時間浸漬した後にＥＳＣＡで測定したときの炭素の析出量ａに対するＣｏの析出量ｂの比（１００×ｂ／ａ）が、１０％以下であり、（ｃ）当該磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置又はその試験器において、当該磁気ヘッドの荷重が２．５ｇとされて、磁気記録媒体が停止状態から３秒間で７２００ｒｐｍまで立ち上がった後に７２００ｒｐｍでの回転状態を３秒間継続した後に３秒間で立ち下がって停止して停止状態を３秒間継続するＣＳＳ（コンタクト・スタート・ストップ）動作を、１回のＣＳＳ動作として、当該ＣＳＳ動作を１万回連続的に繰り返した後の前記保護膜の摩擦係数が２．５以下であることが、好ましい。この摩擦係数は、２．３以下であることがより好ましく、２．０以下であることがより一層好ましい。
【０１１８】
本実施の形態による磁気ヘッドでは、前記金属面に不動態部２２ａ，２３ａ等が形成されているので、保護膜４を薄くしても、前記金属面に対して高耐腐食性を得ることができる。保護膜４としてＤＬＣ膜６１が用いられているので、長期に渡る高摺動性（低摩擦性）を得ることができる。また、前記金属面に不動態部２２ａ，２３ａ等が形成されているので、下地膜６２を介することなくＤＬＣ膜６１を直接成膜することが可能となっている。
【０１１９】
なお、保護膜４上に潤滑剤を塗布しておいてもよいが、潤滑剤を塗布しなくても所望の高摺動性を得ることができる。
【０１２０】
次に、本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例について、図１０を参照して説明する。図１０は、この製造方法を示すフローチャートである。図１０において、図６中のステップと同一又は対応するステップには同一符号を付し、その重複する説明は省略する。
【０１２１】
図１０に示すように、本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法においても、前述したステップＳ１〜Ｓ５を経る点、及び、ステップＳ４，Ｓ５は必ずしも行わなくてもよい点は、前記第１の実施の形態による磁気ヘッドの前述した製造方法と同じである。
【０１２２】
本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法が前記第１の実施の形態による磁気ヘッドの前述した製造方法と異なる所は、図６中の水素処理（ステップＳ６）に代えて、不動態化処理（ステップＳ１０）を行う点である。
【０１２３】
ステップＳ１０では、基体上に磁気ヘッド素子が形成されているバー１１６（図７参照）のＡＢＳ側の面に対して、不動態化処理を行う。この不動態化処理としては、例えば、ハロゲンを含む化合物やハロゲン分子の雰囲気に高温で晒す処理を行ってもよいが、ハロゲンを含む化合物又はハロゲン分子のプラズマ処理（以下、単に「ハロゲンプラズマ処理」という。）を行うことが好ましい。
【０１２４】
ハロゲンプラズマ処理は、単純な平行平板型、誘導型、容量型あるいはマイクロ波ＥＣＲなどのいずれのプラズマ処理装置を用いて行ってもよい。使用するプラズマ処理装置は、特に限定されるものではない。また、ハロゲンプラズマ処理に使用し得る装置はプラズマ処理装置に限らず、例えば、ミリング装置やエッチング装置などのイオン加速装置を用いてハロゲンプラズマ処理を行ってもよい。プラズマ処理装置を用いてハロゲンプラズマ処理を行う場合、バー１１６を当該処理装置にセットし、放電を発生させて処理を行う。
【０１２５】
ハロゲンプラズマ処理に用いるハロゲン分子としては、塩素、臭素、ヨウ素が好ましく、フッ素は撥水性が強いため好ましくない。ヨウ素より原子番号の大きいものは、通常は固体化しているため、使用しにくい。ハロゲンプラズマ処理に用いるハロゲン化合物としては、クロロホルム、四塩化炭素などと、それらの臭化物及びヨウ化物などを挙げることができる。
【０１２６】
ハロゲンプラズマ処理では、例えば、まず、チャンバーを１０^−５〜１０^−１０Ｔｏｒｒまで排気した後、前述したガスを所望の圧力までマスフローコントローラにて導入する。所定の圧力になったら、放電を発生させる。放電電源は、特に制限はないが、磁気ヘッド素子へのダメージを低減させるためには、高周波電源を用いることが望ましい。１ｋＨｚ〜４０ＭＨｚ程度の周波数が好ましく、１００ｋＨｚ〜１４ＭＨｚ程度の周波数が特に好ましい。現状では、この範囲の周波数の電源が入手し易いし、放電も安定している。バー１１６は、処理の均一性を高めるために、処理中に回転させた方が望ましい。放電時間は、ハロゲンプラズマ処理により金属面にパッシベーション状態を作るためには、ある程度の時間が必要だが、必要な時間は適宜実験で確認しておけばよい。
【０１２７】
前記不動態化処理処理の後、バー１１６のＡＢＳ側の面の全体に、保護膜４を形成する（ステップＳ１１）。この保護膜形成工程は、前記不動態化処理の後にバー１１６を大気に晒すことなく、前記不動態化処理と連続して行うことが好ましい。不動態化処理の後にバー１１６を大気に晒すと、コンタミ等が付着するおそれがあるためである。
【０１２８】
ステップＳ１１の保護膜形成工程では、図８に示すように保護膜４をＤＬＣ膜６１のみで構成する場合には、前記不動態化処理の後にＤＬＣ膜を成膜する。一方、図９に示すように保護膜４をＤＬＣ膜６１と下地膜６２で構成する場合には、下地膜を成膜した後に、ＤＬＣ膜を成膜する。ステップＳ１１の保護膜形成工程では、前述した図６中の保護膜形成工程と同じ方法で保護膜４を形成することができる。
【０１２９】
本実施の形態では、ステップＳ１１の保護膜形成工程の前に、前述したステップＳ１０の工程でバー１１６のＡＢＳ側の面にハロゲンプラズマ処理などの不動態化処理が施されている。このため、保護膜形成工程においてバー１１６のＡＢＳ側の面に保護膜４を形成すると、当該面に下地膜６２を介してＤＬＣ膜６１を形成するときには当該面（この面に現れた金属面を含む）と下地膜６２との接着が、当該面に直接ＤＬＣ膜６１を成膜するときは当該面とＤＬＣ膜６１との接着が、改善される。この場合、不動態化処理により形成された不動態部２２ａ，２３ａ等によって耐腐食性のかなりの部分をカバーし、摺動性はＤＬＣ膜６１によって確保するイメージとなる。
【０１３０】
ステップＳ１１の後に、バー１１６のＡＢＳ側の面のレール１１，１２領域以外の領域を選択的にエッチングして、レール１１，１２を形成する（ステップＳ１２）。最後に、機械加工により切断してバー１１６を個々の磁気ヘッドに分離する（ステップＳ１３）。これにより、本実施の形態による磁気ヘッドが完成する。
【０１３１】
［第３の実施の形態］
【０１３２】
図１１は、本発明の第３の実施の形態によるヘッドサスペンションアセンブリを示す磁気記録媒体対向面側から見た概略平面図である。
【０１３３】
本実施の形態によるヘッドサスペンションアセンブリは、磁気ヘッド７１と、磁気ヘッド１が先端部付近に搭載され磁気ヘッド７１を支持するサスペンション７２と、を備えている。磁気ヘッド７１として、前述した第１及び第２の実施の形態並びにそれらの変形例に係るいずれかの磁気ヘッドが、用いられている。
【０１３４】
サスペンション７２は、磁気ヘッド７１が装着されるフレクシャ７３と、フレクシャ７３を支持し磁気ヘッド７１のスライダ１（図１１では図示せず）に押圧力（荷重）を付与するロードビーム７４と、ベースプレート７５と、を有している。
【０１３５】
フレクシャ７３は、図面には示していないが、先端側から基端側にかけて、帯状に延びた薄いステンレス鋼板等からなる基板と、該基板上に形成されたポリイミド層等からなる絶縁層と、該絶縁層上に形成された信号入出力用の４本の導体パターン８１ａ〜８１ｄと、これらの上に形成されたポリイミド層等からなる保護層と、から構成されている。導体パターン８１ａ〜８１ｄは、フレクシャ７３の長さ方向にほぼその全長に渡って形成されている。
【０１３６】
フレクシャ７３の先端部には、平面視で略々コ字状の抜き溝８２が形成されることによりジンバル部８３が構成され、ジンバル部８３に磁気ヘッド１が接着剤等により接合されている。フレクシャ７３には、磁気ヘッド１のボンディングパッド５ａ〜５ｄ（図１参照）と近接する箇所において、導体パターン８１ａ〜８１ｄの一端部がそれぞれ電気的に接続された４つのボンディングパッドが、それぞれ形成されている。これらのボンディングパッドは、金ボール等により磁気ヘッド１のボンディングパッド５ａ〜５ｄにそれぞれ電気的に接続されている。また、フレクシャ７３の基端側には、導体パターン８１ａ〜８１ｄの他端部がそれぞれ電気的に接続された外部回路接続用のボンディングパッド８４ａ〜８４ｄが、形成されている。
【０１３７】
ロードビーム７４は、比較的厚いステンレス鋼板等によって形成されている。ロードビーム７４は、先端側の平面視で略三角形状の剛性部７４ａと、基端側のベースプレート接合部と、剛性部７４ａと前記接合部との間に位置し磁気ヘッド１のスライダ１に付与する押圧力を発生させる弾性部７４ｂと、前記接合部から側方に延在しフレクシャ７４の基端側部分を支持する支持部７４ｃと、を有している。図１１において、７４ｄは剛性部７４ａの剛性を高めるための折り曲げ起立部、７４ｅは弾性部７４ｂが発生する押圧力を調整する穴である。ロードビーム７４の剛性部７４ａには、フレクシャ７３が、レーザ溶接等による複数のスポット溶接点９１で固着されている。また、ロードビーム７４の前記接合部には、ベースプレート７５が、複数のスポット溶接点９２で固着されている。フレクシャ７３の基端側部分は、ベースプレート７５から側方にはみ出したロードビーム７４の支持部７４ｃにより、支持されている。
【０１３８】
本実施の形態では、磁気ヘッド７１として、前述した第１及び第２の実施の形態並びにそれらの変形例に係るいずれかの磁気ヘッドが、搭載されているので、本実施の形態によるヘッドサスペンションアセンブリを磁気ディスク装置等に用いれば、当該磁気ディスク装置等の高記録密度化及び長寿命化を図ることができる。
【０１３９】
【実施例】
ラッピング処理が完了した前述したバー１１６に相当し互いに同じ構造を持つ多数のバー（以下、「サンプルバー」という。）を、図６中のステップＳ１〜Ｓ３の工程に相当する方法で、作製した。これらのサンプルバーの膜構造等は、図２乃至図４に示す膜構造から説明する。主な膜構造は、基体１５となるべきウエハをＡｌＴｉＣ基板、アンダーコート層１６を厚さ５μｍのアルミナ層、下部磁気シールド層３４を厚さ２μｍのパーマロイ、ギャップ層３１を厚さ０．０５μｍのＴａ層、ＴＭＲ素子２の層の全体の厚さを３５０Å、バイアス層２７，２８を厚さ３５０ÅのＣｏ層、ギャップ層３２を厚さ０．０５μｍのＴａ層、上部磁気シールド層（下部磁性層）３５を厚さ４μｍのパーマロイ、ライトギャップ層３８を厚さ０．３μｍのパーマロイとした。上部磁性層３６は、上部磁性層３６の先端部である上部ポール部３６ａの高さが５μｍ、上部ポール部３６ａの幅が０．５μｍとなるように、パーマロイで形成した。保護層４０は、アルミナを用いて、全厚が３０μｍとなるように成膜した。ＴＭＲ素子２の層構造は次の通りとした。すなわち、下地層２５は、ギャップ層３１側から順に積層した、厚さ３ｎｍのＴａ層、厚さ３ｎｍのパーマロイ層、厚さ２０ｎｍの銅層、及び、厚さ３ｎｍのパーマロイ層とした。反強磁性層２４を厚さ１０ｎｍのＩｒ−Ｍｎ層、強磁性層（ピンド層）２２を厚さ４ｎｍのＣｏ−Ｆｅ層、トンネルバリア層２１をＡｌ酸化膜とした。強磁性層（フリー層）２３は、トンネルバリア層２１側から順に積層した厚さ４ｎｍのＣｏ−Ｆｅ層及び厚さ２０ｎｍのＮｉ−Ｆｅ層とした。キャップ層２６は、厚さ５ｎｍのＴａ層とした。
【０１４０】
これらのサンプルバーに対して下記の表１に示す処理を施したものを、実施例１〜１４及び比較例１〜４のサンプルとした。ただし、実施例１〜５，８〜１２及び比較例１〜４のサンプルは、スメアが発生していなかったサンプルバーを用いた。実施例６，７，１３，１４のサンプルは、スメアが発生していたサンプルバーを用いた。表１において、サンプルバーに対して施した処理についてのみ○印を付している。なお、表１には示していないが、実施例１〜１４及び比較例１〜４では、図６中のステップＳ５に相当する洗浄処理として、溶剤による超音波洗浄処理を、後述する水素プラズマ処理又はハロゲンプラズマ処理の前に（スメア除去処理を行う場合には、スメア除去後に）、サンプルバーに対して行った。
【０１４１】
【表１】

【０１４２】
実施例１〜７は前記第１の実施の形態又はその変形例に対応しており、実施例８〜１４は前記第２の実施の形態又はその変形例に対応している。
【０１４３】
実施例６，７，１３，１４では、最初に、図６中のステップＳ４に相当するスメア除去処理として、同一条件でミリングを行った。実施例１〜５，８〜１２及び比較例１〜４では、このスメア除去処理は行わなかった。
【０１４４】
実施例１〜７では、サンプルバーに対して、最初に又はスメア除去処理後に、水素プラズマ処理を施した。この水素プラズマ処理は次のようにして行った。すなわち、チャンバー内の平行平板の電極間にサンプルバーをセットし、１０^−７Ｔｏｒｒまで排気した後、水素を２０ｓｃｃｍの流量で導入しながら、５×１０^−３Ｔｏｒｒに圧力調整し、１００ｋＨｚの周波数で放電を発生させた。この状態で、サンプルバーを回転させながら１０分間処理を行った。
【０１４５】
実施例８〜１４では、サンプルバーに対して、最初に又はスメア除去処理後に、ハロゲンプラズマ処理を施した。このハロゲンプラズマ処理は次のようにして行った。すなわち、チャンバー内の平行平板の電極間にサンプルバーをセットし、１０^−７Ｔｏｒｒまで排気した後、塩素を２０ｓｃｃｍの流量で導入しながら、５×１０^−３Ｔｏｒｒに圧力調整し、１００ｋＨｚの周波数で放電を発生させた。この状態で、サンプルバーを回転させながら１０分間処理を行った。
【０１４６】
比較例１〜４では、サンプルバーに対して、水素プラズマ処理もハロゲンプラズマ処理も施さなかった。
【０１４７】
実施例４，７では、前記水素プラズマ処理と連続して、前記水素プラズマ処理の後のサンプルバーを真空条件下でスパッタ室に移動し、サンプルバーのＡＢＳ側の面に、シリコン下地膜をスパッタにより成膜した。実施例１１，１４では、前記ハロゲンプラズマ処理と連続して、前記ハロゲンプラズマ処理の後のサンプルバーを真空条件下でスパッタ室に移動し、サンプルバーのＡＢＳ側の面に、シリコン下地膜をスパッタにより成膜した。比較例２，３では、最初に、スパッタ室で、サンプルバーのＡＢＳ側の面に、シリコン下地膜をスパッタにより成膜した。いずれの場合も、シリコン下地膜の成膜条件は同一とした。ただし、シリコン下地膜の厚さは、実施例４，７，１１，１４及び比較例２では２ｎｍ、比較例３では５ｎｍとした。シリコン下地膜の膜厚は、予め実験により成膜のレートを確認した上で、時間管理により設定した。
【０１４８】
実施例５では、前記水素プラズマ処理と連続して、前記水素プラズマ処理と同一のチャンバー内で、原料ガスとしてＴＥＯＳ（テトラエトキシシラン）を導入しながら酸素を等量導入して、１００ｋＨｚの周波数で放電を発生させ、サンプルバーのＡＢＳ側の面にＳｉＯｘ下地膜（酸化シリコン膜）を成膜した。実施例１２では、前記ハロゲンプラズマ処理と連続して、前記ハロゲンプラズマ処理と同一のチャンバー内で、原料ガスとしてＴＥＯＳを導入しながら酸素を等量導入して、１００ｋＨｚの周波数で放電を発生させ、サンプルバーのＡＢＳ側の面にＳｉＯｘ下地膜（酸化シリコン膜）を成膜した。比較例４では、最初に、チャンバー内で、原料ガスとしてＴＥＯＳを導入しながら酸素を等量導入して、１００ｋＨｚの周波数で放電を発生させ、サンプルバーのＡＢＳ側の面にＳｉＯｘ下地膜（酸化シリコン膜）を成膜した。いずれの場合も、ＳｉＯｘ下地膜の成膜条件は同一とした。ただし、ＳｉＯｘ下地膜の厚さは、実施例５，１２では２ｎｍ、比較例４では５ｎｍとした。ＳｉＯｘ下地膜の膜厚は、予め実験により成膜のレートを確認した上で、時間管理により設定した。
【０１４９】
実施例１〜３，６，８〜１０，１３及び比較例１では、シリコン下地膜及びＳｉＯｘ下地膜のいずれも成膜しなかった。
【０１５０】
実施例１では、前記水素プラズマ処理と連続して、前記水素プラズマ処理と同一のチャンバー内で、メタンを導入して、１００ｋＨｚの周波数で放電を発生させ、平行平板型の装置によるプラズマＣＶＤ法により、サンプルバーのＡＢＳ側の面にＤＬＣ膜を成膜した。実施例８では、前記ハロゲンプラズマ処理と連続して、前記ハロゲンプラズマ処理と同一のチャンバー内で、メタンを導入して、１００ｋＨｚの周波数で放電を発生させ、平行平板型の装置によるプラズマＣＶＤ法により、サンプルバーのＡＢＳ側の面にＤＬＣ膜を成膜した。実施例１，８のいずれの場合も、ＤＬＣ膜の成膜条件は同一とし、サンプルバーを回転させながら厚さ２ｎｍのＤＬＣ膜を成膜した。この成膜条件は、予め実験によりＤＬＣ膜を５０ｎｍ成膜してそのＤＬＣ膜の屈折率が２．２以上であること及び成膜のレートを確認した条件とした。ＤＬＣ膜の膜厚は、確認されたレートに基づいて、時間管理により設定した。
【０１５１】
実施例２，６では水素プラズマ処理後に、実施例４，７，１１，１４及び比較例２，３ではシリコン下地膜の成膜後に、実施例５，１２及び比較例４ではＳｉＯｘ下地膜の成膜後に、実施例９，１３ではハロゲンプラズマ処理後に、比較例１では最初に、ＥＣＲ装置にサンプルバーを搬送して、同一条件でＥＣＲプラズマＣＶＤ法によりサンプルバーのＡＢＳ側の面にＤＬＣ膜を成膜した。この成膜条件は、予め実験によりＤＬＣ膜を５０ｎｍ成膜してそのＤＬＣ膜の屈折率が２．２以上であること及び成膜のレートを確認した条件とした。ＤＬＣ膜の膜厚は、確認されたレートに基づいて、時間管理により設定した。ＤＬＣ膜の膜厚は、実施例２，４〜７，９，１１〜１４及び比較例１，２では２ｎｍ、比較例３，４では５ｎｍとした。
【０１５２】
実施例３では水素プラズマ処理後に、実施例１０ではハロゲンプラズマ処理後に、アーク放電装置にサンプルバーを搬送して、同一条件でアーク放電法によりサンプルバーのＡＢＳ側の面に厚さ２ｎｍのＤＬＣ膜を成膜した。この成膜条件は、予め実験によりＤＬＣ膜を５０ｎｍ成膜してそのＤＬＣ膜の屈折率が２．２以上であること及び成膜のレートを確認した条件とした。ＤＬＣ膜の膜厚は、確認されたレートに基づいて、時間管理により設定した。
【０１５３】
実施例１〜１４及び比較例１〜４のサンプルについて、摩擦摺動性の測定及び腐食テストを行った。その結果を下記の表２に示す。
【０１５４】
【表２】

【０１５５】
摩擦摺動性の測定は、次のようにして行った。各サンプルに対して図６中のステップＳ８，Ｓ９の処理を行って、各サンプルから磁気ヘッドをそれぞれ作製した。そして、これらの各磁気ヘッドを交洋製作所製のＣＳＳテスターに取り付け、磁気ディスクに２．５ｇの圧力で押し付け、磁気ディスクが磁気ディスクから浮上せずに接触したままとなる回転数１ｒｐｍで回転させ、サスペンションにかかる力を測定し、その力を摩擦係数に換算した。この摩擦係数の測定は、各磁気ヘッドについて、初期状態、及び、連続的に繰り返した１万回のＣＳＳ動作後の状態において、行った。
【０１５６】
ここで、１回のＣＳＳ動作は、次の通りとした。すなわち、当該磁気ヘッドを搭載したＣＳＳテスターにおいて、当該磁気ヘッドの荷重が２．５ｇとされて、磁気記録媒体が停止状態から３秒間で７２００ｒｐｍまで立ち上がった後に７２００ｒｐｍでの回転状態を３秒間継続した後に３秒間で立ち下がって停止して停止状態を３秒間継続するＣＳＳ動作を、１回のＣＳＳ動作とした。
【０１５７】
また、腐食テストは、バー状態の各サンプルを０．１％の硫酸水溶液に３０分間浸漬した後、Ｃｏの析出量とＣ（炭素）の析出量を、ＥＳＣＡで測定し、Ｃの析出量ａに対するＣｏの析出量ｂの比（１００×ｂ／ａ）を算出した。表２において、Ｃｏの析出量が確認できない場合（前記比が０％の場合）を○とし、Ｃｏの析出量が確認できたが前記比が１０％未満の場合を△とし、前記比が１０％以上の場合を×とした。
【０１５８】
表２に示すように、水素プラズマ処理又はハロゲンプラズマ処理を行った実施例１〜１４では、保護膜の厚さが２ｎｍ（保護膜がＤＬＣ膜のみで構成されている場合）又は４ｎｍ（保護膜がＤＬＣ膜及び下地膜で構成されている場合）と非常に薄いにも関わらず、１万回ＣＳＳ動作後の摩擦係数が低いとともに、腐食テストの結果も良好であった。このことから、水素プラズマ処理又はハロゲンプラズマ処理を行うことにより、保護膜における下地膜の有無やスメア除去処理の有無やＤＬＣ膜の製法の差異に関わらず、保護膜が薄くても、高耐腐食性及び長期に渡る高摺動性（低摩擦性）の両方を同時に得ることができることがわかる。
【０１５９】
これに対し、水素プラズマ処理又はハロゲンプラズマ処理も行わなかった比較例１〜４についてみると、比較例３のように保護膜の厚さを１０ｎｍと厚くしない限り、高耐腐食性及び長期に渡る高摺動性（低摩擦性）の両方を同時に得ることができないことがわかる。
【０１６０】
なお、実施例１，８では、腐食テストにおいてＣｏの析出量が確認されたが、ＤＬＣ膜の成膜に用いた装置が内部電極型の装置であったので、幾分コンタミの影響が出た可能性がある。しかし、実施例１，８の場合も、腐食テストは良好であったと言える。
【０１６１】
以上、本発明の各実施の形態及びその変形例並びに実施例について説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
【０１６２】
例えば、前述した各実施の形態等で説明した磁気ヘッドの製造方法は、本発明による保護膜形成方法を磁気ヘッドの製造方法に適用した例であったが、本発明による保護膜形成方法は他の種々の用途の保護膜形成方法にも適用することができる。
【０１６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に形成される保護膜を薄くしても、高い耐腐食性を得ることができる、保護膜形成方法を提供することができる。
【０１６４】
また、本発明によれば、磁気記録媒体に対向する側の基体の面の少なくとも一部及び磁気記録媒体に対向する側の磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に形成された保護膜を薄くしても、高耐腐食性及び長期に渡る高摺動性（低摩擦性）を得ることができる、磁気ヘッド及びその製造方法を提供することができる。
【０１６５】
さらに、本発明によれば、磁気ディスク装置等の高記録密度化及び長寿命化を図ることができるヘッドサスペンションアセンブリを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態による磁気ヘッドを模式的に示す概略斜視図である。
【図２】図１に示す磁気ヘッドのＴＭＲ素子及び誘導型磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。
【図３】図２中のＡ−Ａ’矢視概略図である。
【図４】図２中のＢ部付近を更に拡大した拡大図である。
【図５】第１の実施の形態の変形例を示す拡大断面図である。
【図６】第１の実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図７】ウエハ工程後のバーの切り出し工程を模式的に示す概略斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態による磁気ヘッドの要部を模式的に示す拡大断面図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例を示す拡大断面図である。
【図１０】第２の実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の第３の実施の形態によるヘッドサスペンションアセンブリを示す概略平面図である。
【符号の説明】
１ スライダ
２ ＴＭＲ素子
３ 誘導型磁気変換素子
４ 保護膜
６１ ＤＬＣ膜
６２ 下地膜
２２ａ，２３ａ 不動態部

Claims (12)

1. 少なくとも１つの金属の面を含む所定の面上に保護膜を形成する保護膜形成方法であって、前記少なくとも１つの金属の面に対して水素により処理を行う水素処理段階と、前記水素処理段階の後に、前記所定の面上に厚さ２ｎｍ以上８ｎｍ以下の保護膜を形成する保護膜形成段階と、を備えたことを特徴とする保護膜形成方法。
2. 前記保護膜形成段階は、前記水素処理段階の後に前記少なくとも１つの金属の面を大気に晒すことなく、前記水素処理段階と連続して行われることを特徴とする請求項１記載の保護膜形成方法。
3. 前記水素処理段階は、前記少なくとも１つの金属面を含む面に対して水素プラズマ処理を行う段階を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の保護膜形成方法。
4. 前記少なくとも１つの金属が磁性材料を含むことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の保護膜形成方法。
5. 前記保護膜がＤＬＣ膜を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の保護膜形成方法。
6. 前記保護膜が、前記ＤＬＣ膜と前記所定の面との間に形成された下地膜を含むことを特徴とする請求項５記載の保護膜形成方法。
7. 基体と、該基体に形成された磁気ヘッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の面の少なくとも一部、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面における少なくとも金属面に形成された保護膜と、を有する磁気ヘッドを製造する製造方法において、
   少なくとも前記金属面を含む磁気記録媒体対向面に対して水素により処理を行う水素処理段階と、
   前記水素処理段階の後に、前記基体の前記面の前記少なくとも一部、及び、前記金属面に、厚さ２ｎｍ以上８ｎｍ以下の保護膜を形成する保護膜形成段階と、
   を備えたことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
8. 前記水素処理段階の前に、前記磁気記録媒体に対向する側の前記基体の前記面、及び、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面を、研磨する研磨段階を備えたことを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法。
9. 前記保護膜形成段階は、前記水素処理段階の後に前記金属面を大気に晒すことなく、前記水素処理段階と連続して行われることを特徴とする請求項７又は８記載の磁気ヘッドの製造方法。
10. 前記水素処理段階は、前記金属面に対して水素プラズマ処理を行う段階を含むことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
11. 前記保護膜がＤＬＣ膜を含むことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載の磁気ヘッドの製造方法。
12. 前記保護膜が、前記ＤＬＣ膜と前記金属面との間に形成された下地膜を含むことを特徴とする請求項１１記載の磁気ヘッドの製造方法。

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