JPH07312051A - Production of magnetic head slider and magnetic head slider - Google Patents

Production of magnetic head slider and magnetic head slider

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JPH07312051A
JPH07312051A JP10016994A JP10016994A JPH07312051A JP H07312051 A JPH07312051 A JP H07312051A JP 10016994 A JP10016994 A JP 10016994A JP 10016994 A JP10016994 A JP 10016994A JP H07312051 A JPH07312051 A JP H07312051A
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JP
Japan
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slider
magnetic head
head slider
film
xenon
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Application number
JP10016994A
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Japanese (ja)
Inventor
Satoru Matsunuma
悟 松沼
Makoto Kito
諒 鬼頭
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH07312051A publication Critical patent/JPH07312051A/en
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Abstract

PURPOSE:To enhance the sliding resistance characteristic of a magnetic head slider and to prevent tacky adhesion this slider with a magnetic recording medium by exposing the surfaces of the slider to gases of xenon fluorides, thereby forming fluorinated films thereon. CONSTITUTION:The fluorinated films 4 are formed on the extreme surfaces of the slider rails 21 and floating surface 22 of the slider 1 formed with thin-film magnetic heads 2 by exposing the surfaces to gases contg. at least one among the xenon difluoride, xenon trifluoride, xenon tetrafluoride and xenon hexafluoride. As a result, the films 4 in which fluorine is incorporated are formable at a high density on the material constituting the slider, by which the sliding resistance characteristic and more particularly the tacky adhesion to the magnetic recording medium are prevented. Protective films 3 are preferably formed of a material different from the material constituting the slider 1 prior to the surface treatment stage by gases of xenon fluorides. The films 3 are preferably formed of amorphous carbon.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッドスライダと
その製造方法に係り、さらに詳細には磁気ヘッドスライ
ダが一時的あるいは定常的に磁気記録媒体に接触するタ
イプの磁気ヘッドスライダの積層構造とその製造方法に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head slider and a method of manufacturing the same, and more particularly to a laminated structure of a magnetic head slider of the type in which the magnetic head slider temporarily or steadily contacts a magnetic recording medium. The manufacturing method is related.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば電子計算機やパーソナルコンピュ
ータの大容量記憶装置として使われる磁気記録ディスク
装置(以下、磁気ディスク装置と称する)は、円板状磁
気記録媒体(以下、磁気ディスクと称する)と記録およ
び読みだし用磁気ヘッドスライダ、スピンドル等の可動
部からなっている。そのうち、磁気記録媒体において
は、非磁性基板の上に磁性記録膜が形成され、その上に
保護膜が形成され、さらに保護膜の上に耐摺動特性およ
び耐食性を高めるために、パーフルオロポリエーテル系
などの高分子系潤滑剤を薄く塗布した膜を形成すること
が一般的に行われている。
2. Description of the Related Art For example, a magnetic recording disk device (hereinafter referred to as a magnetic disk device) used as a mass storage device of an electronic computer or a personal computer records as a disk-shaped magnetic recording medium (hereinafter referred to as a magnetic disk). And a magnetic head slider for reading, a movable part such as a spindle. Among them, in a magnetic recording medium, a magnetic recording film is formed on a non-magnetic substrate, a protective film is formed on the magnetic recording film, and perfluoropolycarbonate is further formed on the protective film in order to enhance sliding resistance and corrosion resistance. It is common practice to form a film in which a high-molecular lubricant such as ether is applied thinly.

【0003】磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体との間
の耐摺動特性は、磁気記録媒体上に塗布された潤滑剤の
膜が、その下の保護膜の表面へ、いかに強固に付着して
いるかによって大きく変化する。磁気記録媒体の潤滑剤
の膜は、液体である潤滑剤が保護膜上に広がって膜にな
っている状態であるため、潤滑剤の膜と保護膜との付着
が弱い場合、潤滑剤の表面張力によって潤滑剤が移動し
て磁気記録媒体と磁気ヘッドスライダとの間の空間を満
たし、磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体とを粘着させ
てしまうのである。
The anti-sliding property between the magnetic head slider and the magnetic recording medium depends on how firmly the lubricant film applied on the magnetic recording medium adheres to the surface of the protective film thereunder. It greatly changes depending on. Since the lubricant film of the magnetic recording medium is in a state where the liquid lubricant spreads on the protective film to form a film, if the adhesion between the lubricant film and the protective film is weak, the surface of the lubricant film The lubricant moves due to the tension, fills the space between the magnetic recording medium and the magnetic head slider, and causes the magnetic head slider and the magnetic recording medium to adhere to each other.

【0004】とくに、最近、磁気ヘッドスライダと磁気
ディスクの動作中の間隔(浮上量)が、高記録密度を目
指して減少するにともない、潤滑剤の膜の経時変化によ
って停止中に磁気ヘッドスライダと磁気ディスクが粘着
する現象が多く見られるようになってきた。市場におけ
る磁気ディスク装置の事故は、過半数がこの粘着現象に
よるものと思われている。
In particular, as the distance (flying height) between the magnetic head slider and the magnetic disk during operation has recently been reduced in order to achieve high recording density, the magnetic head slider is stopped while it is stopped due to a change with time of the lubricant film. The phenomenon of magnetic disk sticking is becoming more common. The majority of accidents involving magnetic disk devices in the market are believed to be due to this sticking phenomenon.

【0005】そこで、磁気ヘッドスライダの表面をはつ
油性して、油性の潤滑剤の膜をはじかせ、磁気ヘッドス
ライダと磁気ディスクの間の粘着現象を防ぐことが提案
されている。例えば、特開平1−251309号公報に
開示されるように、磁気ヘッドスライダの少なくともフ
ロント面にラングミュア・ブロジェット膜が形成されて
いることを特徴とする磁気ヘッドスライダが提案されて
いる。また、例えば特開平4−76874号公報では、
磁気ヘッドスライダの表面にフッ素樹脂膜を形成して、
磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体との粘着を防ぐこと
が提案されている。
Therefore, it has been proposed to repel oil on the surface of the magnetic head slider to repel a film of an oil-based lubricant to prevent an adhesion phenomenon between the magnetic head slider and the magnetic disk. For example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-251309, a magnetic head slider is proposed in which a Langmuir-Blodgett film is formed on at least the front surface of the magnetic head slider. Further, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 4-76874,
By forming a fluororesin film on the surface of the magnetic head slider,
It has been proposed to prevent adhesion between the magnetic head slider and the magnetic recording medium.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術の特
開平1−251309号公報では、フロント面にフッ素
系化合物、脂肪酸、アルコール、エステルなどから選択
されたラングミュア・ブロジェット膜が形成される。し
かし、このラングミュア・ブロジェット膜は、単分子膜
が分子間力(結合エネルギー数十J/mol)によって
磁気ヘッドスライダ表面に結合しているので、ヘッドス
ライダとの結合力は通常の化学結合(結合エネルギー数
百J/mol)にくらべて極めて弱い。そのため、ラン
グミュア・ブロジェット膜が、磁気ディスクと磁気ヘッ
ドスライダとの摺動によってはがれやすいという問題が
ある。また、ラングミュア・ブロジェット膜を形成しや
すい分子は有機分子であるので、融点は200℃以下の
ものがほとんどであり、300℃以上といわれる摺動中
の接触温度に耐えられるものが少ない。
In the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 1-251309, a Langmuir-Blodgett film selected from fluorine compounds, fatty acids, alcohols, esters and the like is formed on the front surface. However, in this Langmuir-Blodgett film, the monomolecular film is bonded to the surface of the magnetic head slider by the intermolecular force (bonding energy of several tens of J / mol), so that the bonding force with the head slider is normal chemical bond ( Extremely weak compared with binding energy of several hundred J / mol). Therefore, there is a problem that the Langmuir-Blodgett film is easily peeled off by sliding between the magnetic disk and the magnetic head slider. Further, since the molecules that easily form the Langmuir-Blodgett film are organic molecules, most of them have a melting point of 200 ° C. or lower, and few of them can withstand the contact temperature during sliding, which is said to be 300 ° C. or higher.

【0007】また、特開平4−76874号公報記載の
フッ素樹脂膜を塗布によってヘッドスライダ表面に形成
する方法も、フッ素樹脂膜の融点が低いため、摺動中の
接触温度に耐えられないという問題がある。
Also, the method of forming the fluororesin film on the surface of the head slider by coating as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-76874 has a problem in that it cannot withstand the contact temperature during sliding because the melting point of the fluororesin film is low. There is.

【0008】したがって、本発明の第一の目的は、耐摺
動特性、とくに磁気記録媒体との粘着を防ぐことのでき
る磁気ヘッドスライダを製造する方法を提供することに
ある。
Therefore, it is a first object of the present invention to provide a method of manufacturing a magnetic head slider capable of preventing sliding resistance, particularly adhesion to a magnetic recording medium.

【0009】さらに、本発明の第二の目的は、耐摺動特
性、とくに磁気記録媒体との粘着を防ぐことのできる磁
気ヘッドスライダを提供することにある。
A second object of the present invention is to provide a magnetic head slider capable of preventing sliding characteristics, particularly sticking to a magnetic recording medium.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記第一の課題は、磁気
ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持するスライダとを備え
た磁気ヘッドスライダの製造方法において、スライダの
表面を2フッ化キセノン、3フッ化キセノン、4フッ化
キセノン、および、6フッ化キセノンのうち少なくとも
1種を含むガスにさらして表面処理する表面処理工程を
有することによって達成される。
The first object is to provide a method of manufacturing a magnetic head slider comprising a magnetic head and a slider for supporting the magnetic head, wherein the surface of the slider is xenon difluoride, 3 fluorine. Xenon chloride, xenon tetrafluoride, and xenon hexafluoride are exposed to a gas to achieve surface treatment.

【0011】表面処理工程の前に、スライダの表面に、
前記スライダを構成する材料とは異なる材料から構成さ
れる保護膜を形成する工程を施すことも可能である。も
ちろん、保護膜を有しないタイプの磁気ヘッドスライダ
にも上記表面処理工程は有効である。
Before the surface treatment step, the surface of the slider is
It is also possible to perform a step of forming a protective film made of a material different from that of the slider. Of course, the surface treatment step is also effective for a magnetic head slider of the type having no protective film.

【0012】表面処理方法としては、2フッ化キセノ
ン、3フッ化キセノン、4フッ化キセノン、および、6
フッ化キセノンのうち少なくとも1種を含むガスを、ス
ライダに接触させる処理方法や、このガスのプラズマを
スライダに接触させる処理方法や、このガス雰囲気中で
光照射を行う処理方法を用いることができる。
Surface treatment methods include xenon difluoride, xenon trifluoride, xenon tetrafluoride, and 6
A treatment method of bringing a gas containing at least one of xenon fluoride into contact with the slider, a treatment method of bringing plasma of this gas into contact with the slider, and a treatment method of performing light irradiation in this gas atmosphere can be used. .

【0013】また、上記第一の課題を解決するための別
の態様として、磁気ヘッドと、磁気ヘッドを支持するス
ライダとを備えた磁気ヘッドスライダの製造方法におい
て、スライダの表面を、1分子あたりフッ素原子数6個
以下のフッ化キセノンと、酸素と、1分子あたり炭素数
4個以下のフッ化炭素とを含む混合気体の雰囲気中で、
紫外光を照射する表面処理工程を有する製造方法を提供
することができる。
As another mode for solving the above first problem, in a method of manufacturing a magnetic head slider including a magnetic head and a slider supporting the magnetic head, the surface of the slider is In a mixed gas atmosphere containing fluorine xenon having 6 or less fluorine atoms, oxygen, and fluorocarbon having 4 or less carbon atoms per molecule,
A manufacturing method having a surface treatment step of irradiating ultraviolet light can be provided.

【0014】ここで、磁気ヘッドとしては、薄膜型やバ
ルク型を用いることができる。
Here, a thin film type or a bulk type can be used as the magnetic head.

【0015】スライダとしては、セラミックス材料、特
にAl23とTiCとの混合物や、ZrO2、SiCな
どで形成されたものを用いることができる。
As the slider, a ceramic material, particularly a mixture of Al 2 O 3 and TiC, or a material formed of ZrO 2 , SiC or the like can be used.

【0016】スライダ上に保護膜を形成する場合には、
たとえば非晶質炭素からなる保護膜を形成することがで
きる。この非晶質炭素からなる保護膜の形成法は、グラ
ファイトをターゲットとした不活性ガス中、あるいは、
不活性ガスとメタンなどの炭化水素ガスの混合ガス中の
スパッタリングにより形成する方法や、炭化水素ガス、
アルコール、アセトン、アダマンタンなどの有機化合物
を単独あるいは水素ガス、不活性ガス等と混合して、プ
ラズマCVDにより形成する方法、あるいは有機化合物
をイオン化して電圧をかけて加速し、基板に衝突させて
形成する方法などがある。
When a protective film is formed on the slider,
For example, a protective film made of amorphous carbon can be formed. This method of forming a protective film made of amorphous carbon is performed in an inert gas targeting graphite, or
A method of forming by sputtering in a mixed gas of an inert gas and a hydrocarbon gas such as methane, a hydrocarbon gas,
A method of forming an organic compound such as alcohol, acetone, adamantane or the like alone or by mixing with hydrogen gas, an inert gas and the like by plasma CVD, or by ionizing the organic compound and accelerating it by applying a voltage to make it collide with the substrate. There is a method of forming.

【0017】また、スライダ上に保護膜を形成する場合
には、たとえば、水素化ホウ素とアンモニアと水素を原
料としたプラズマCVD法によって、立方晶窒化ホウ素
膜からなる保護膜を形成することも可能である。さらに
は、保護膜としてイットリア安定化酸化ジルコニウム保
護膜や酸化ケイ素保護膜などを用いることも可能であ
る。
When the protective film is formed on the slider, it is possible to form the protective film made of a cubic boron nitride film by a plasma CVD method using boron hydride, ammonia and hydrogen as raw materials. Is. Furthermore, it is also possible to use a yttria-stabilized zirconium oxide protective film, a silicon oxide protective film, or the like as the protective film.

【0018】また、上記第二の課題は、磁気ヘッドと、
磁気ヘッドを支持するスライダとを備えた磁気ヘッドス
ライダにおいて、スライダの表面の少なくとも一部に、
前記スライダの表面部を構成する材料をフッ素化したフ
ッ素含有膜を有する磁気ヘッドスライダにより、達成さ
れる。
The second problem is that the magnetic head is
In a magnetic head slider provided with a slider supporting a magnetic head, at least a part of the surface of the slider,
This is achieved by a magnetic head slider having a fluorine-containing film obtained by fluorinating the material forming the surface portion of the slider.

【0019】また、スライダの表面部に、摺動特性を改
善するための保護膜を配置することができる。この場合
フッ素含有膜は、この保護膜上に配置され、保護膜を構
成する材料をフッ素化した膜である。また、フッ素含有
膜は、保護膜の表層部のみをフッ素化した物であること
が望ましい。さらには、フッ素含有膜は、表層部ほどフ
ッ素の含有率が高く、深さ方向にフッ素の含有率が漸次
少なくなるように、濃度勾配をもたせることもできる。
Further, a protective film for improving sliding characteristics can be arranged on the surface of the slider. In this case, the fluorine-containing film is a film which is disposed on the protective film and which is made by fluorinating the material forming the protective film. Further, the fluorine-containing film is preferably a film in which only the surface layer of the protective film is fluorinated. Furthermore, the fluorine-containing film may have a concentration gradient such that the fluorine content is higher toward the surface layer and the fluorine content is gradually decreased in the depth direction.

【0020】上記保護膜としては、たとえば炭素膜、と
りわけ非晶質炭素膜を用いることができる。その他水素
化ホウ素とアンモニアと水素を原料としたプラズマCV
D法によって形成することができる立方晶窒化ホウ素
膜、さらには、イットリア安定化酸化ジルコニウム膜や
酸化ケイ素膜などを用いることも可能である。なお、非
晶質炭素膜には、ダイヤモンド状硬質炭素膜も含まれ
る。
As the protective film, for example, a carbon film, especially an amorphous carbon film can be used. Other plasma CV using borohydride, ammonia and hydrogen as raw materials
It is also possible to use a cubic boron nitride film that can be formed by the D method, and further, a yttria-stabilized zirconium oxide film, a silicon oxide film, or the like. The amorphous carbon film also includes a diamond-like hard carbon film.

【0021】[0021]

【作用】本発明の磁気ヘッドスライダの製造方法では、
スライダの表面を2フッ化キセノン、3フッ化キセノ
ン、4フッ化キセノン、および、6フッ化キセノンのう
ち少なくとも1種を含むガスにより処理することによ
り、スライダの表面部が直接フッ素化される。これによ
りスライダの表面に、フッ素を含んだ膜を形成する。
According to the method of manufacturing the magnetic head slider of the present invention,
The surface portion of the slider is directly fluorinated by treating the surface of the slider with a gas containing at least one of xenon difluoride, xenon trifluoride, xenon tetrafluoride, and xenon hexafluoride. As a result, a film containing fluorine is formed on the surface of the slider.

【0022】フッ化キセノンは反応性に富み、フッ素導
入に優れているため、通常セラミクスや非磁性の金属化
合物で構成されるスライダの表面の材料と、フッ素とを
強い化学結合によって結合する。従来より、イオン打ち
込み法やフッ素ガスに対象物をさらすことによって、対
象物の表面をフッ素化する方法は知られているが、これ
らの方法で対象物の表面に結合するフッ素の密度は低
く、十分なはつ油性を示さなかった。また、フッ素ガス
を使用することは、安全性にも問題があった。本発明の
製造方法では、フッ化キセノンを使用することにより、
スライダの表面に、スライダを構成する材料に高密度で
フッ素を含ませた膜を形成することができる。これによ
り、十分なはつ油性を得ることができ、磁気記録媒体と
の粘着を防止することができる。
Since xenon fluoride has a high reactivity and is excellent in introducing fluorine, the material on the surface of the slider, which is usually made of ceramics or a non-magnetic metal compound, is bonded to fluorine by a strong chemical bond. Conventionally, by exposing the object to the ion implantation method or fluorine gas, a method of fluorinating the surface of the object is known, but the density of fluorine bonded to the surface of the object by these methods is low, It did not show sufficient oil repellency. Further, the use of fluorine gas has a problem in safety. In the production method of the present invention, by using xenon fluoride,
On the surface of the slider, it is possible to form a film in which the material forming the slider contains fluorine at a high density. As a result, sufficient oil repellency can be obtained and adhesion with the magnetic recording medium can be prevented.

【0023】また、本発明の製造方法によってスライダ
に形成されたフッ素を含む膜は、スライダ自体の表面を
直接フッ素化した膜であるので、スライダに強固に付着
しており、膜剥がれを起こしにくい。さらに、このフッ
素を含む膜は、スライダを構成する材料自体をフッ素化
したものであるため、従来のような樹脂膜や有機化合物
のラングミュア・ブロジェット膜とは異なり、融点が高
く、磁気ヘッドスライダの摺動時の高温にも耐えられ
る。
Further, since the film containing fluorine formed on the slider by the manufacturing method of the present invention is a film in which the surface of the slider itself is directly fluorinated, it is firmly adhered to the slider and film peeling hardly occurs. . Further, this film containing fluorine has a high melting point, unlike the conventional resin film or Langmuir-Blodgett film made of an organic compound, because it is a material that constitutes the slider itself is fluorinated. Can withstand high temperatures during sliding.

【0024】また、本発明の磁気ヘッドスライダの製造
方法において、表面処理工程の前に、保護膜を形成する
工程を施した場合には、保護膜の表面部がフッ素化さ
れ、保護膜上にフッ素を含んだ膜が配置された磁気ヘッ
ドスライダが製造される。保護膜とフッ素を含んだ膜と
は、強固に結合するので、膜はがれを起こしにくい。具
体的には、例えば非晶質炭素からなる保護膜を用いた場
合は、炭素とフッ素の間に一重結合ができる。この結合
エネルギーは、約500J/molと強固な結合であ
る。したがって、ラングミュア・ブロジェット膜のよう
に分子の移動や飛散によって潤滑特性が低下するような
ことはない。このために、記録媒体に対する耐摺動特性
を長期にわたって保ち、しかも、磁気記録媒体の停止中
に記録用ヘッドスライダと記録媒体が潤滑剤を介して粘
着するような事態の発生を防ぐことができる。
Further, in the method of manufacturing a magnetic head slider of the present invention, when the step of forming the protective film is performed before the surface treatment step, the surface portion of the protective film is fluorinated, and the surface of the protective film is fluorinated. A magnetic head slider in which a film containing fluorine is arranged is manufactured. Since the protective film and the film containing fluorine are firmly bonded to each other, the film is unlikely to peel off. Specifically, for example, when a protective film made of amorphous carbon is used, a single bond can be formed between carbon and fluorine. This binding energy is a strong bond of about 500 J / mol. Therefore, unlike the Langmuir-Blodgett film, the lubrication characteristics do not deteriorate due to the movement and scattering of the molecules. For this reason, it is possible to maintain the sliding resistance with respect to the recording medium for a long period of time and prevent the situation where the recording head slider and the recording medium adhere to each other through the lubricant while the magnetic recording medium is stopped. .

【0025】また、本発明の別の態様の磁気ヘッドスラ
イダの製造方法として、スライダの表面を、1分子あた
りフッ素原子数6個以下のフッ化キセノンと、酸素と、
1分子あたり炭素数4個以下のフッ化炭素とを含む混合
気体の雰囲気中で、紫外光を照射する表面処理工程を有
する製造方法を用いた場合には、スライダの上にフッ素
を含んだ膜が成膜される。この場合、ガス中のフッ化キ
セノンは、反応速度を抑える働きをすることにより、膜
中に含まれるフッ素の濃度を高め、十分なはつ油性が得
られる。また、塗布により形成した膜に比べ、ヘッドス
ライダとの密着性が高く、耐摺動性が向上される。
As a method of manufacturing a magnetic head slider according to another aspect of the present invention, the surface of the slider is made to contain xenon fluoride having 6 or less fluorine atoms per molecule and oxygen.
When a manufacturing method having a surface treatment step of irradiating with ultraviolet light in an atmosphere of a mixed gas containing a fluorocarbon having 4 or less carbon atoms per molecule is used, a film containing fluorine on the slider. Is formed. In this case, the xenon fluoride in the gas acts to suppress the reaction rate, thereby increasing the concentration of fluorine contained in the film and obtaining sufficient oil repellency. Further, as compared with the film formed by coating, the adhesion to the head slider is higher and the sliding resistance is improved.

【0026】[0026]

【実施例】以下、本発明の一実施例の磁気ヘッドスライ
ダを図面に基づいて説明する。なお、本実施例では、記
録媒体として磁気ディスクの記録や再生を行う磁気ヘッ
ドスライダについて説明するが、磁気テープ等の他の磁
気記録媒体について用いる磁気ヘッドスライダに用いる
ことも可能である。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A magnetic head slider according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In this embodiment, a magnetic head slider for recording and reproducing a magnetic disk as a recording medium will be described, but it can be used for a magnetic head slider used for another magnetic recording medium such as a magnetic tape.

【0027】(実施例1)本発明の第1の実施例に関わ
る磁気ヘッドスライダの構造について図1、図2を用い
て説明する。本実施例の磁気ヘッドスライダは、スライ
ダ1と、薄膜磁気ヘッド2とを備えている。薄膜磁気ヘ
ッド2は、スライダ1の端面上に形成されている。ま
た、スライダ1が磁気ディスクと対向するスライダレー
ル面21および浮上面22には、保護膜3と、フッ素化
膜4とが順に形成されている。本実施例では、スライダ
1をAl23とTiCとの混合物(以下、Al23−T
iCで表わす)で構成した。保護膜3は、非晶質炭素
で、フッ素化膜4は、フッ素を含んだ非晶質炭素で構成
した。薄膜磁気ヘッド2は、絶縁層、下部磁極層、ギャ
ップ層、絶縁層でくるまれたコイル層、上部磁極層、保
護層の順に積層したものである。
(Embodiment 1) The structure of a magnetic head slider according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The magnetic head slider of this embodiment includes a slider 1 and a thin film magnetic head 2. The thin film magnetic head 2 is formed on the end surface of the slider 1. A protective film 3 and a fluorinated film 4 are sequentially formed on a slider rail surface 21 and an air bearing surface 22 of the slider 1 facing the magnetic disk. In this embodiment, the slider 1 is made of a mixture of Al 2 O 3 and TiC (hereinafter referred to as Al 2 O 3 -T).
iC). The protective film 3 was made of amorphous carbon, and the fluorinated film 4 was made of amorphous carbon containing fluorine. The thin film magnetic head 2 is formed by laminating an insulating layer, a lower magnetic pole layer, a gap layer, a coil layer wrapped with an insulating layer, an upper magnetic pole layer, and a protective layer in this order.

【0028】この構成の磁気ヘッドスライダを、以下の
方法で製造した。まず、スライダ1の基材であるAl2
3−TiCのウェハ上に、薄膜ヘッドを形成した。薄
膜ヘッドは、ウェハ上に絶縁層、下部磁極層、ギャップ
層、絶縁層でくるまれたコイル層、上部磁極層、保護層
の順に積層して形成した。
The magnetic head slider having this structure was manufactured by the following method. First, Al 2 which is the base material of the slider 1
O on the 3 -TiC wafer, to form a thin film head. The thin film head was formed by laminating an insulating layer, a lower magnetic pole layer, a gap layer, a coil layer wrapped with an insulating layer, an upper magnetic pole layer, and a protective layer in this order on a wafer.

【0029】この磁気ヘッドを形成したウェハをスライ
ダの形に切断、整形し、さらにスライダレール51を形
成した。この後、以下の方法で、スライダレール面21
および浮上面22に、保護膜3およびフッ素化膜4を形
成した。まず、グラファイトターゲットを使用したスパ
ッタ装置により、スライダレール面21および浮上面2
2上に厚さ0.02μmの非晶質炭素保護膜3を形成し
た。この時、スライダレール面21および浮上面22以
外の面は、保持具によりマスクして、スライダレール面
21および浮上面22のみに保護膜3を形成した。その
後、磁気ヘッドスライダを保持具ごとチャンバー中に移
し、チャンバー中を真空にした後、2フッ化キセノンを
導入し、磁気ヘッドスライダのスライダレール面21お
よび浮上面22を室温で0.04Pa・s(ガス圧×時
間)ほど2フッ化キセノンのガスにさらした。その後、
磁気ヘッドスライダを真空チャンバーより取り出した。
The wafer on which the magnetic head was formed was cut and shaped into a slider shape, and a slider rail 51 was formed. After that, the slider rail surface 21 is
The protective film 3 and the fluorinated film 4 were formed on the air bearing surface 22. First, a slider rail surface 21 and an air bearing surface 2 are formed by a sputtering apparatus using a graphite target.
An amorphous carbon protective film 3 having a thickness of 0.02 μm was formed on the surface 2. At this time, the surfaces other than the slider rail surface 21 and the air bearing surface 22 were masked by a holder to form the protective film 3 only on the slider rail surface 21 and the air bearing surface 22. After that, the magnetic head slider together with the holder is moved into a chamber, the chamber is evacuated, and then xenon difluoride is introduced to move the slider rail surface 21 and the air bearing surface 22 of the magnetic head slider to 0.04 Pa · s at room temperature. The gas was exposed to xenon difluoride gas (gas pressure x time). afterwards,
The magnetic head slider was taken out of the vacuum chamber.

【0030】磁気ヘッドスライダの保護膜3の表面をE
SCA(X線光電子分光法)によって分析すると、炭
素、フッ素のピークが検出された。C1sピークでは、
290eVにCFx結合(x=1〜3)に帰属されるピ
ークがみられ、非晶質炭素の保護膜3の表面に、非晶質
炭素がフッ素化された膜4が形成されていることが確認
された。フッ素の濃度は、最表面から深さ8nmの範囲
で51at%で一定あった。これより深いところには、
フッ素のピークは検出されず、フッ素化膜4の厚さは8
nmであることがわかった。
The surface of the protective film 3 of the magnetic head slider is E
When analyzed by SCA (X-ray photoelectron spectroscopy), carbon and fluorine peaks were detected. In the C1s peak,
A peak attributed to CFx bond (x = 1 to 3) is observed at 290 eV, and the amorphous carbon fluorinated film 4 is formed on the surface of the amorphous carbon protective film 3. confirmed. The concentration of fluorine was constant at 51 at% within the range of 8 nm from the outermost surface. Deeper than this,
No peak of fluorine was detected, and the thickness of the fluorinated film 4 was 8
It was found to be nm.

【0031】また、Al23−TiCのウェハの上に、
上述の同じ条件で保護膜3とフッ素化膜4とを形成した
試料を作成し、水に対する接触角を測定すると108゜
とポリテトラフルオロエチレンと同等のはっ水性を示
し、表面に緻密にフッ素原子が結合していることが検証
された。
On the Al 2 O 3 --TiC wafer,
A sample having the protective film 3 and the fluorinated film 4 formed under the same conditions as described above was prepared, and the contact angle to water was measured to be 108 °, which showed water repellency equivalent to that of polytetrafluoroethylene, and the surface was densely fluorinated. It was verified that the atoms are bonded.

【0032】さらに本実施例の磁気ヘッドスライダをフ
ッ素系の溶媒中に浸漬し、超音波洗浄を10分間行って
から引き上げ、洗浄前後の保護膜表面のフッ素原子濃度
を再度ESCAで測定したところ、洗浄前後でフッ素原
子濃度の減少はまったく認められなかった。
Further, the magnetic head slider of this embodiment was dipped in a fluorine-based solvent, ultrasonically cleaned for 10 minutes and then withdrawn, and the fluorine atom concentration on the surface of the protective film before and after cleaning was measured again by ESCA. No decrease in fluorine atom concentration was observed before and after washing.

【0033】また、本実施例の磁気ヘッドスライダを1
50℃、10%RHの空気雰囲気中に10時間放置して
ESCAにより同様に表面のフッ素原子濃度を測定した
ところ、放置前後での減少はなかった。
In addition, the magnetic head slider of this embodiment is
When the fluorine atom concentration on the surface was similarly measured by ESCA after leaving it in the air atmosphere of 50 ° C. and 10% RH for 10 hours, there was no decrease before and after the leaving.

【0034】本実施例の磁気ヘッドスライダの動摩擦係
数を磁気ディスクを用いて測定した。この磁気ディスク
は、直径5.25インチのアルミニウム・マグネシウム
合金性基板の上に、連続スパッタ装置によって厚さ0.
5μmのクロム下地膜、厚さ0.05μmのコバルト・
ニッケル合金膜、厚さ0.02μmの非晶質炭素膜を順
次形成したものに、パーフルオロポリエーテル系高分子
潤滑剤を溶液浸漬法によって厚さ3nm塗布したもので
ある。測定時の磁気ディスクの回転数は、1rpm、ヘ
ッドスライダ荷重は8gfとし、半径40mmの位置で
ヘッドスライダにかかる接線方向の力を歪ゲージセンサ
で測定し、動摩擦係数を得た。その結果、本実施例の磁
気ヘッドスライダの動摩擦係数は、0.03であった。
これにより、本実施例の磁気ヘッドスライダは、十分な
はつ油性によって、パーフルオロポリエーテル系高分子
潤滑剤の膜に対して粘着しにくいことがわかった。
The dynamic friction coefficient of the magnetic head slider of this example was measured using a magnetic disk. This magnetic disk has a thickness of 0.
5 μm chromium base film, 0.05 μm thick cobalt.
A nickel alloy film and an amorphous carbon film having a thickness of 0.02 μm are sequentially formed, and a perfluoropolyether-based polymer lubricant is applied to a thickness of 3 nm by a solution dipping method. The rotational speed of the magnetic disk at the time of measurement was 1 rpm, the head slider load was 8 gf, and the tangential force applied to the head slider at a position with a radius of 40 mm was measured with a strain gauge sensor to obtain a dynamic friction coefficient. As a result, the dynamic friction coefficient of the magnetic head slider of this example was 0.03.
From this, it was found that the magnetic head slider of the present example is less likely to adhere to the film of the perfluoropolyether polymer lubricant due to its sufficient oil repellency.

【0035】さらに耐摺動特性の評価として、コンタク
ト・スタート・ストップ試験(CSS試験と略称)を行
った。CSS試験は、周知のように前記ディスクを用い
て、ディスク面にヘッドスライダを接触させた状態でデ
ィスクを回転させ、ヘッドを浮上させた後、再びディス
クを停止するというサイクルを一定間隔で繰り返す試験
である。CSS試験の条件は、ヘッドスライダ荷重8g
f、半径40mm、最高回転数(5400rpm)まで
の立ち上がり時間3秒、最高回転数持続3秒、停止まで
の立ち下がり時間3秒、停止時間3秒で行った。その結
果、CSS繰り返し10万回後も磁気ディスク表面に損
傷が見られなかった。また、前述の動摩擦係数をCSS
繰り返し10万回後に測定したところ、0.04であっ
て、ヘッドスライダ表面に強固に結合したフッ素原子に
より、動摩擦係数の上昇が押さえられていることが確認
された。
Further, a contact start / stop test (abbreviated as CSS test) was conducted as an evaluation of sliding resistance. As is well known, the CSS test is a test in which the disk is rotated with the head slider in contact with the disk surface, the head is floated, and then the disk is stopped again at regular intervals, as is well known. Is. The condition of the CSS test is that the head slider load is 8 g.
f, radius 40 mm, rising time to the maximum rotation speed (5400 rpm) of 3 seconds, maximum rotation speed of 3 seconds, falling time to stop 3 seconds, stop time 3 seconds. As a result, no damage was found on the surface of the magnetic disk even after CSS was repeated 100,000 times. In addition, the above-mentioned dynamic friction coefficient
It was 0.04 when measured repeatedly 100,000 times, and it was confirmed that the increase in the dynamic friction coefficient was suppressed by the fluorine atoms strongly bonded to the head slider surface.

【0036】さらに、上述の磁気ディスクと同様に製造
された磁気ディスクを使い、上記と同じヘッドスライダ
荷重、半径位置で、ヘッドスライダを停止した状態で1
週間放置し、その後回転数1rpmで回転させたときの
立ち上がりの0.5秒間の最大の摩擦係数を測定すると
いう試験(これを粘着試験と称する)を行ったところ、
摩擦係数0.04を得た。
Further, a magnetic disk manufactured in the same manner as the above-mentioned magnetic disk is used, and the head slider is stopped with the same head slider load and radial position as above.
A test (this is referred to as an adhesive test) was conducted in which the maximum friction coefficient for 0.5 seconds of standing up when left for a week and then rotated at a rotation speed of 1 rpm was measured.
A friction coefficient of 0.04 was obtained.

【0037】また、上述の粘着試験を60℃、80%R
Hの環境下で行った試験(これを高温高湿粘着試験と称
する)からは、摩擦係数0.05が得られた。
The above-mentioned adhesion test was conducted at 60 ° C. and 80% R
A friction coefficient of 0.05 was obtained from a test conducted in an H environment (this is called a high temperature and high humidity adhesion test).

【0038】このように本実施例の磁気ヘッドスライダ
の製造方法では、2フッ化キセノンを用いることにより
非晶質炭素保護膜3の表面を直接フッ素化してフッ素化
膜4を形成することが可能である。従って、フッ素化膜
4は、保護膜3に強固に付着しており、そのため、膜は
がれのおそれが低い。また、フッ素化膜4の融点は、非
晶質炭素の保護膜3と同等であり、磁気ディスク上を摺
動する際の高温にも十分に耐えることができる。
As described above, in the method of manufacturing the magnetic head slider of this embodiment, the surface of the amorphous carbon protective film 3 can be directly fluorinated by using xenon difluoride to form the fluorinated film 4. Is. Therefore, the fluorinated film 4 is firmly attached to the protective film 3, and therefore, the risk of film peeling is low. Further, the melting point of the fluorinated film 4 is the same as that of the amorphous carbon protective film 3, and it can sufficiently withstand the high temperature when sliding on the magnetic disk.

【0039】また、磁気ヘッドスライダは、フッ素濃度
の高いフッ素化膜4を備えていることにより、動摩擦係
数が低く、耐久性も高いことがわかった。その結果、磁
気ディスクとの耐摺動特性、特に、磁気ディスク表面と
の動摩擦係数の低減および粘着の緩和が図られることに
より、経時的に優れた潤滑特性を示し、信頼性および耐
候性の高い磁気ヘッドスライダを実現することができ
た。
Further, it has been found that the magnetic head slider has a low dynamic friction coefficient and high durability because it is provided with the fluorinated film 4 having a high fluorine concentration. As a result, the sliding resistance with the magnetic disk, especially the dynamic friction coefficient with the surface of the magnetic disk and the reduction of the adhesion are achieved, thereby exhibiting excellent lubrication characteristics over time and high reliability and weather resistance. A magnetic head slider could be realized.

【0040】(実施例2)図3、図4を用いて、本発明
の第2の実施例に関わる磁気ヘッドスライダについて説
明する。
(Second Embodiment) A magnetic head slider according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0041】本実施例の磁気ヘッドスライダは、スライ
ダ11と、薄膜磁気ヘッド12とを備えている。薄膜磁
気ヘッド12は、スライダ11の端面上に形成されてい
る。また、スライダ11が磁気ディスクと対向する浮上
面121には、フッ素化膜14が形成されている。本実
施例では、スライダ11をAl23−TiCで構成し
た。フッ素化膜14は、パーフルオロアルキル基が混在
した非晶質炭素で構成されている。薄膜磁気ヘッド12
は、実施例1の薄膜磁気ヘッド2と同様である。
The magnetic head slider of this embodiment comprises a slider 11 and a thin film magnetic head 12. The thin film magnetic head 12 is formed on the end surface of the slider 11. A fluorinated film 14 is formed on the air bearing surface 121 where the slider 11 faces the magnetic disk. In this embodiment, the slider 11 is made of Al 2 O 3 —TiC. The fluorinated film 14 is composed of amorphous carbon in which a perfluoroalkyl group is mixed. Thin film magnetic head 12
Is similar to the thin film magnetic head 2 of the first embodiment.

【0042】この構成の磁気ヘッドスライダは、以下の
方法で製造した。まず、スライダ基材のAl23−Ti
Cのウェハ上に実施例1と同様の薄膜ヘッドを形成す
る。その後スライダの寸法にウェハを裁断した後、浮上
面121となる面に2フッ化キセノン25%、メタン7
5%の混合気体5Paを流量30sccmで流し、50
0WでRF放電を15秒間行った。これにより、上述の
混合気体のプラズマが発生して、浮上面121に反応物
が堆積し、フッ素化膜14が形成された。それから、浮
上面121を図3のように加工し、スライダレール15
2を形成した。
The magnetic head slider having this structure was manufactured by the following method. First, Al 2 O 3 -Ti of the slider base material
A thin film head similar to that of the first embodiment is formed on the C wafer. After that, after cutting the wafer into the dimensions of the slider, xenon difluoride 25% and methane 7
A 5% mixed gas of 5 Pa was flowed at a flow rate of 30 sccm,
RF discharge was performed at 0 W for 15 seconds. As a result, the above-described plasma of the mixed gas was generated, the reactant was deposited on the air bearing surface 121, and the fluorinated film 14 was formed. Then, the air bearing surface 121 is processed as shown in FIG.
Formed 2.

【0043】このようにして製造した本実施例の磁気ヘ
ッドスライダの最表面をESCA分析すると、浮上面1
21には、最表面から約10nmの深さまでパーフルオ
ロアルキル基が混在した非晶質炭素の層(フッ素化膜1
4)が形成されていることがわかった。
An ESCA analysis of the outermost surface of the magnetic head slider of the present embodiment manufactured in this way shows that the air bearing surface 1
21 is a layer of amorphous carbon in which a perfluoroalkyl group is mixed from the outermost surface to a depth of about 10 nm (fluorinated film 1
It was found that 4) was formed.

【0044】浮上面121の最表面の水に対する接触角
は、実施例1と同様な方法で109゜と測定された。ま
た、実施例1と同様のフッ素系溶剤中での超音波洗浄実
験でも保護膜最表面の化学変化、フッ素の定量的変化は
みられなかった。
The contact angle of water on the outermost surface of the air bearing surface 121 was measured to be 109 ° in the same manner as in Example 1. Also, in the ultrasonic cleaning experiment in the same fluorine-based solvent as in Example 1, no chemical change on the outermost surface of the protective film or quantitative change in fluorine was observed.

【0045】本実施例の磁気ヘッドスライダの動摩擦係
数を実施例1と同様の条件、磁気ディスクを用いて測定
すると0.03であった。また、ヘッドスライダの荷重
を10gfに増加しても動摩擦係数は、0.035とな
り、本実施例の磁気ヘッドスライダは、荷重増加時の耐
摺動特性に優れていることが明らかになった。
The dynamic friction coefficient of the magnetic head slider of this example was 0.03 when measured under the same conditions as in Example 1 using a magnetic disk. Further, even if the load of the head slider was increased to 10 gf, the dynamic friction coefficient was 0.035, which proves that the magnetic head slider of the present example is excellent in sliding resistance when the load is increased.

【0046】実施例1と同条件のCSS試験を行うと、
CSS10万回後の動摩擦係数は、0.04であった。
さらに、実施例1と同条件で粘着試験、高温高湿粘着試
験をおこなうと摩擦係数は、それぞれ0.04、0.0
4となった。
When the CSS test under the same conditions as in Example 1 is performed,
The dynamic friction coefficient after CSS 100,000 times was 0.04.
Furthermore, when an adhesion test and a high temperature and high humidity adhesion test were performed under the same conditions as in Example 1, the friction coefficients were 0.04 and 0.0, respectively.
It became 4.

【0047】このように、第2の実施例の磁気ヘッドス
ライダの製造方法においては、フッ素を含んだ非晶質炭
素の膜(フッ素化膜14)を、一工程で容易に形成する
ことができる。また得られた磁気ヘッドスライダは、実
施例1の磁気ヘッドスライダと同様に、磁気ディスクと
の耐摺動特性、特に、磁気ディスク表面との動摩擦係数
の低減および粘着の緩和が図られることにより、経時的
に優れた潤滑特性を示し、信頼性および耐候性が高い。
As described above, in the method of manufacturing the magnetic head slider of the second embodiment, the amorphous carbon film containing fluorine (fluorinated film 14) can be easily formed in one step. . Further, the obtained magnetic head slider, like the magnetic head slider of the first embodiment, has the sliding resistance property with respect to the magnetic disk, in particular, the reduction of the coefficient of dynamic friction with the surface of the magnetic disk and the alleviation of adhesion, It exhibits excellent lubrication characteristics over time and has high reliability and weather resistance.

【0048】(実施例3)本発明の第3の実施例の磁気
ヘッドスライダについて説明する。
(Embodiment 3) A magnetic head slider according to a third embodiment of the present invention will be described.

【0049】本実施例の磁気ヘッドスライダは、アルミ
ナ・チタンカーバイドスライダの浮上面に、非晶質炭素
の保護膜を備え、さらにその上に、パーフルオロポリエ
ーテルとパーフルオロアルキルポリマーの混在した薄膜
を備えている。
The magnetic head slider of this embodiment is provided with an amorphous carbon protective film on the air bearing surface of an alumina / titanium carbide slider, and a thin film containing a mixture of perfluoropolyether and perfluoroalkyl polymer on the protective film. Is equipped with.

【0050】この磁気ヘッドスライダの製造方法につい
て説明する。実施例1と同様に、スライダ基材アルミナ
・チタンカーバイドのウェハの上に薄膜ヘッドを形成
し、その後、スライダの形に整形した後、表面にメタン
を原料としたプラズマCVD法により、厚さ0.02μ
mの非晶質炭素を保護膜として形成した。その後、真空
に引いた封じきりの石英窓付きチャンバー内でテトラフ
ルオロメタン0.08Pa、酸素0.1Pa、2フッ化
キセノン0.01Paを導入し、50Wの低圧水銀灯を
10分間照射した。その後、反応ガスを脱ガスし、磁気
ヘッドスライダを取り出した。すなわち、本実施例で
は、水銀灯による紫外線照射による化学的気相成長法
で、パーフルオロポリエーテルとパーフルオロアルキル
ポリマーの混在した薄膜を形成する。
A method of manufacturing this magnetic head slider will be described. In the same manner as in Example 1, a thin film head was formed on a slider / alumina / titanium carbide wafer and then shaped into a slider, and the surface was made to have a thickness of 0 by plasma CVD using methane as a raw material. .02μ
m of amorphous carbon was formed as a protective film. Then, 0.08 Pa of tetrafluoromethane, 0.1 Pa of oxygen, and 0.01 Pa of difluorinated xenon were introduced into a vacuumed chamber with a closed quartz window, and a low-pressure mercury lamp of 50 W was irradiated for 10 minutes. Then, the reaction gas was degassed and the magnetic head slider was taken out. That is, in this embodiment, a thin film in which perfluoropolyether and perfluoroalkyl polymer are mixed is formed by a chemical vapor deposition method using ultraviolet irradiation from a mercury lamp.

【0051】このようにして作成した本実施例の磁気ヘ
ッドスライダをESCA、FT−IR(フーリエ変換赤
外吸収分光法)などにより最表面を分析すると、表面5
nmにパーフルオロポリエーテルとパーフルオロアルキ
ルポリマーの混在した薄膜が形成されていることが明ら
かになった。このポリエーテルは、多数の側鎖を含み、
互いに架橋した構造を持っていることも明らかになっ
た。
When the outermost surface of the magnetic head slider of this embodiment prepared in this way is analyzed by ESCA, FT-IR (Fourier transform infrared absorption spectroscopy), etc., the surface 5
It was revealed that a thin film in which the perfluoropolyether and the perfluoroalkyl polymer were mixed was formed in nm. This polyether contains a large number of side chains,
It was also revealed that they have a structure in which they are crosslinked with each other.

【0052】最表面の水に対する接触角は、109゜で
あった。また実施例1と同様のフッ素系溶媒中での超音
波洗浄実験でも保護膜最表面の化学的変化、フッ素の定
量的変化はみられなかった。
The contact angle of water on the outermost surface was 109 °. Also, in the ultrasonic cleaning experiment in the same fluorine-based solvent as in Example 1, no chemical change on the outermost surface of the protective film or quantitative change in fluorine was observed.

【0053】実施例1と同様の条件、同じ磁気ディスク
を用いて、本実施例の磁気ヘッドスライダの動摩擦係数
を測定すると、0.035であった。CSS試験10万
回後の動摩擦係数は、0.05であった。また、粘着試
験、高温高湿粘着試験後の摩擦係数は、それぞれ0.0
5,0.06となり、従来の塗布法によって形成したパ
ーフルオロポリエーテル薄膜を備えた磁気ヘッドスライ
ダよりも、耐摺動性に優れていることがわかった。これ
は、本実施例の磁気ヘッドスライダのパーフルオロポリ
エーテルとパーフルオロアルキルポリマーの混在した薄
膜が、化学的気相成長によって形成されているため、下
層の保護膜との密着性が良いことと、架橋が多いことと
が要因となっていると考えられる。
When the dynamic friction coefficient of the magnetic head slider of this example was measured under the same conditions as in Example 1 and using the same magnetic disk, it was 0.035. The dynamic friction coefficient after the CSS test 100,000 times was 0.05. In addition, the friction coefficient after the adhesion test and the high temperature and high humidity adhesion test is 0.0, respectively.
It was found to be 5, 0.06, which is superior in sliding resistance to the magnetic head slider provided with the perfluoropolyether thin film formed by the conventional coating method. This is because the thin film in which the perfluoropolyether and the perfluoroalkyl polymer of the magnetic head slider of this embodiment are mixed is formed by chemical vapor deposition, and therefore the adhesion to the lower protective film is good. It is thought that this is due to the large number of crosslinks.

【0054】なお、上記保護膜上に固定された炭素と酸
素とフッ素からなる表面潤滑性薄膜(実施例3のパーフ
ルオロポリエーテルとパーフルオロアルキルポリマーの
混在した薄膜)を形成する際に、フッ化キセノン類と、
酸素と、フッ化炭素との混合比を連続的、もしくは断続
的に変えながら紫外光を照射することにより、表面ほど
炭素に対するフッ素の割合が多くなるようにフッ素に濃
度勾配をもたせた表面潤滑性薄膜を形成することができ
る。例えば、本実施例の場合、混合ガス中のフッ化炭素
の分圧を高めると、形成される膜の中のパーフルオロア
ルキルポリマーの割合が高くなる。また、酸素の分圧を
高めると、膜の中のパーフルオロポリエーテルの割合が
高くなる。さらに、フッ化キセノンの分圧を高めると、
ガスの反応速度が抑制され、膜中に含まれるフッ素の濃
度がたかまる。従って、表面ほどフッ素の割合が多くな
るようにフッ素に濃度勾配を持たせる場合には、混合ガ
スのフッ化キセノンの分圧を次第に高めることによって
達成できる。
When forming a fixed surface-lubricating thin film of carbon, oxygen, and fluorine (thin film of a mixture of perfluoropolyether and perfluoroalkyl polymer of Example 3) fixed on the protective film, a fluorine film was formed. Xenon compounds,
By irradiating with ultraviolet light while changing the mixing ratio of oxygen and fluorocarbon continuously or intermittently, the surface lubricity with a concentration gradient in fluorine so that the ratio of fluorine to carbon increases toward the surface A thin film can be formed. For example, in the case of this example, if the partial pressure of fluorocarbon in the mixed gas is increased, the ratio of the perfluoroalkyl polymer in the formed film will increase. Also, increasing the partial pressure of oxygen increases the proportion of perfluoropolyether in the membrane. Furthermore, if the partial pressure of xenon fluoride is increased,
The reaction rate of gas is suppressed, and the concentration of fluorine contained in the film increases. Therefore, when the fluorine has a concentration gradient such that the proportion of fluorine increases toward the surface, it can be achieved by gradually increasing the partial pressure of xenon fluoride in the mixed gas.

【0055】また、実施例3のパーフルオロポリエーテ
ルとパーフルオロアルキルポリマーの混在した薄膜を形
成する際に、フッ化キセノン類と、酸素と、フッ化炭素
の混合気体に、照射する紫外域の光の波長を、徐々に短
くしていくと、表面ほど炭素に対するフッ素の割合が多
くなるようにフッ素に濃度勾配をもたせた表面潤滑性薄
膜を形成することができる。これは、波長を短くしてい
くことにより、混合ガスの分解反応が促進され、フッ素
ラジカルの量が増加するためである。また、照射光の強
度を徐々に強くすることによっても、混合ガスの分解反
応が促進される作用が得られるので、波長を短くしてい
った場合と同様に、表面ほどフッ素の割合が多い膜を形
成することができる。
Further, when forming a thin film in which the perfluoropolyether and the perfluoroalkyl polymer of Example 3 are mixed, a mixed gas of xenon fluoride, oxygen and fluorocarbon is irradiated in the ultraviolet range. When the wavelength of light is gradually shortened, it is possible to form a surface-lubricating thin film in which fluorine has a concentration gradient such that the ratio of fluorine to carbon increases on the surface. This is because the decomposition reaction of the mixed gas is promoted and the amount of fluorine radicals is increased by shortening the wavelength. Also, by gradually increasing the intensity of the irradiation light, the action of accelerating the decomposition reaction of the mixed gas can be obtained. Therefore, as in the case where the wavelength is shortened, a film having a higher proportion of fluorine on the surface is obtained. Can be formed.

【0056】(実施例4)本発明の第4の実施例の磁気
ヘッドスライダについて説明する。
(Embodiment 4) A magnetic head slider according to a fourth embodiment of the present invention will be described.

【0057】本実施例の磁気ヘッドスライダは、アルミ
ナ・チタンカーバイドからなるスライダの浮上面上に、
フッ素を含んだアルミナ・チタンカーバイドからなる膜
を備えている。
The magnetic head slider of the present embodiment has the following structure: on the air bearing surface of the slider made of alumina / titanium carbide,
It has a film made of alumina / titanium carbide containing fluorine.

【0058】本実施例の磁気ヘッドスライダの製造方法
について説明する。実施例1と同様にスライダ基材アル
ミナ・チタンカーバイドのウェハ上に薄膜ヘッドを形成
した後、スライダの形に切断、整形した。その後、石英
窓付きの真空チャンバー内に、浮上面以外の面をマスク
した磁気ヘッドスライダを入れ、2フッ化キセノンを
0.008Pa導入し、封じきりの状態で石英窓からア
ルゴンレーザー光(波長514.5nm)をチャンバー
外の石英レンズ(f=100mm)で集光しながらスラ
イダの浮上面に照射した。この際に浮上面の全面、レー
ルの側面にもアルゴンレーザー光が照射されるようにス
ライダを固定しているホルダをステップモーターによっ
て駆動した。照射時間は単位面積あたり5秒間になるよ
うにした。すなわち、本実施例の表面処理はアルゴンレ
ーザー光による表面加熱による。
A method of manufacturing the magnetic head slider of this embodiment will be described. A thin film head was formed on a slider / alumina / titanium carbide wafer as in Example 1, and then cut and shaped into a slider shape. After that, a magnetic head slider masking the surface other than the air bearing surface was placed in a vacuum chamber with a quartz window, 0.008 Pa of xenon difluoride was introduced, and argon laser light (wavelength 514 with wavelength 514 was emitted from the quartz window in a completely sealed state. (0.5 nm) was focused on a quartz lens (f = 100 mm) outside the chamber and irradiated on the air bearing surface of the slider. At this time, the holder on which the slider was fixed was driven by the step motor so that the entire surface of the air bearing surface and the side surface of the rail were also irradiated with the argon laser light. The irradiation time was set to 5 seconds per unit area. That is, the surface treatment of this embodiment is performed by heating the surface with an argon laser beam.

【0059】形成した磁気ヘッドスライダの表面をES
CAによって分析するとF1sピークが観測された。こ
れにより、アルミナ・チタンカーバイドからなるスライ
ダの最表面がフッ素化され、C−F結合を含んだアルミ
ナ・チタンカーバイドに変化したことが確認された。フ
ッ素の濃度は、最表面から深さ数nmの範囲で60at
%であった。水に対する接触角は、110゜と強いはっ
水性を示した。実施例1と同様にフッ素系溶媒で超音波
洗浄しても表面の化学組成に変化は認められなかった。
また、本実施例の磁気ヘッドスライダを150℃、10
%RHの空気雰囲気中に10時間放置してESCAによ
り同様に表面のフッ素原子濃度を測定したところ、放置
前後での減少はなかった。
The surface of the formed magnetic head slider is ES
An F1s peak was observed when analyzed by CA. As a result, it was confirmed that the outermost surface of the slider made of alumina / titanium carbide was fluorinated and changed to alumina / titanium carbide containing C—F bonds. The concentration of fluorine is 60 at within a depth of several nm from the outermost surface.
%Met. The contact angle with water was 110 °, indicating strong water repellency. As in Example 1, no change was observed in the chemical composition of the surface when ultrasonically cleaned with a fluorine-based solvent.
In addition, the magnetic head slider of this embodiment is set to 150 ° C. for 10
When the fluorine atom concentration on the surface was similarly measured by ESCA after leaving it in an air atmosphere of% RH for 10 hours, there was no decrease before and after leaving.

【0060】実施例1と同じ条件、同様な磁気ディスク
を用いて動摩擦係数を測定すると、0.03であった。
When the dynamic friction coefficient was measured under the same conditions as in Example 1 and using the same magnetic disk, it was 0.03.

【0061】実施例1と同様な条件、同様な磁気ディス
クを用いて本実施例の磁気ヘッドスライダのCSS試験
を行うと、10万回後の動摩擦係数は、0.04であっ
た。さらに、実施例1と同条件の粘着試験、高温粘着試
験後の摩擦係数は、それぞれ0.04、0.04となっ
た。
When the CSS test of the magnetic head slider of this example was conducted using the same magnetic disk as the conditions of Example 1, the dynamic friction coefficient after 100,000 times was 0.04. Furthermore, the friction coefficients after the adhesion test and the high temperature adhesion test under the same conditions as in Example 1 were 0.04 and 0.04, respectively.

【0062】本実施例の磁気ヘッドスライダは、アルミ
ナ・チタンカーバイドからなるスライダの浮上面の表面
部分を直接フッ素と反応させて、C−F結合を含んだア
ルミナ・チタンカーバイドに変化させることにより、フ
ッ素を含んだ膜を形成している。したがって、この膜
は、処理前にはスライダ本体の一部であった部分である
ため、スライダ本体との結合は、非常に強固であり、膜
はがれを起こしにくい。さらに、C−F結合を含んだア
ルミナ・チタンカーバイドの融点は、もとのアルミナ・
チタンカーバイドとほとんど変わらず、高融点であるた
め、摺動中に変質する恐れもない。このように、スライ
ダの表面に直接フッ素を導入してC−F結合を含んだ膜
を形成することが、本実施例で可能となっているのは、
フッ化キセノンを用いていることによる。
In the magnetic head slider of this embodiment, the surface portion of the air bearing surface of the slider made of alumina / titanium carbide is directly reacted with fluorine to change it to alumina / titanium carbide containing C--F bonds. A film containing fluorine is formed. Therefore, since this film is a part that was a part of the slider body before the processing, the connection with the slider body is very strong and the film peeling hardly occurs. Furthermore, the melting point of alumina-titanium carbide containing C-F bond is
Almost the same as titanium carbide, it has a high melting point, so there is no risk of deterioration during sliding. As described above, it is possible in this embodiment to directly introduce fluorine to the surface of the slider to form a film containing a C—F bond.
This is because xenon fluoride is used.

【0063】(比較例1)比較例として、非晶質炭素の
保護膜を浮上面に備えた磁気ヘッドスライダを製造し
た。スライダの基材、薄膜ヘッドの形成法、スライダの
加工、非晶質炭素の保護膜の形成方法は、実施例1と同
様にした。
(Comparative Example 1) As a comparative example, a magnetic head slider having a protective film of amorphous carbon on the air bearing surface was manufactured. The slider substrate, thin film head forming method, slider processing, and amorphous carbon protective film forming method were the same as in Example 1.

【0064】この比較例の磁気ヘッドスライダを実施例
1と同様の各評価試験条件で特性を評価した。その結果
を以下に示す。
The characteristics of the magnetic head slider of this comparative example were evaluated under the same evaluation test conditions as in Example 1. The results are shown below.

【0065】(1)動摩擦係数は0.20であった。(1) The coefficient of dynamic friction was 0.20.

【0066】(2)CSS試験を行ったところ、10万
回後の動摩擦係数は、0.55に上昇した。 (3)粘着試験では、摩擦係数0.60であった。
(2) When the CSS test was conducted, the dynamic friction coefficient after 100,000 times increased to 0.55. (3) In the adhesion test, the friction coefficient was 0.60.

【0067】(4)高温高湿粘着試験では、摩擦係数測
定時にヘッドスライダジンバルが破損し、測定不能であ
った。ヘッドスライダと磁気ディスクの極度の粘着によ
るものと思われる。
(4) In the high temperature and high humidity adhesion test, the head slider gimbal was damaged during the measurement of the friction coefficient, and the measurement was impossible. This is probably due to the extreme adhesion between the head slider and the magnetic disk.

【0068】このように、いづれの特性も実施例1〜4
のそれとは格段に劣るものであり、本発明の表面処理が
有効であることが確認された。
As described above, any one of the characteristics is obtained in Examples 1 to 4.
However, it is confirmed that the surface treatment of the present invention is effective.

【0069】なお、上述の実施例では、磁気ヘッドスラ
イダにフッ素化膜を形成したが、磁気ヘッドスライダに
限らず磁気記録媒体や、複写機のトナーキャリアーなど
の粉体等のように摺動特性の改善等のためにフッ素化膜
を表面に形成する物体について、上述の実施例と同様の
方法によってその表面にフッ素化膜を形成することが可
能である。
Although the fluorinated film is formed on the magnetic head slider in the above-described embodiments, the sliding characteristics are not limited to the magnetic head slider, but may be a magnetic recording medium or a powder such as a toner carrier of a copying machine. For an object on which a fluorinated film is formed for the purpose of improving the above, it is possible to form the fluorinated film on the surface by the same method as in the above-mentioned embodiment.

【0070】[0070]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、磁気ヘ
ッドスライダの最表面に、フッ素導入した膜を形成する
ことができ、その結果、耐摺動特性の向上、とくに磁気
ディスク表面との動摩擦係数の低減、粘着の緩和がはか
られることにより、経時的に優れた潤滑特性を示し、信
頼性・耐候性の高い磁気ヘッドスライダを製造すること
が出来た。
As described above, according to the present invention, a fluorine-introduced film can be formed on the outermost surface of the magnetic head slider, and as a result, the sliding resistance is improved, especially on the magnetic disk surface. By reducing the dynamic friction coefficient and reducing the adhesion, it was possible to manufacture a magnetic head slider exhibiting excellent lubricating characteristics over time and having high reliability and weather resistance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の第1の実施例となる磁気ヘッドスラ
イダの斜視図。
FIG. 1 is a perspective view of a magnetic head slider according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図1の磁気ヘッドスライダの部分断面図。FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the magnetic head slider of FIG.

【図3】 本発明の第2の実施例となる磁気ヘッドスラ
イダの斜視図。
FIG. 3 is a perspective view of a magnetic head slider according to a second embodiment of the present invention.

【図4】 図3の磁気ヘッドスライダの部分断面図。FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the magnetic head slider of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1、11…スライダ、2、12…薄膜磁気ヘッド、3…
保護膜、4、14…フッ素化膜、21…スライダレール
面、22、121…浮上面、51、152…レール。
1, 11 ... Slider, 2,12 ... Thin film magnetic head, 3 ...
Protective film, 4, 14 ... Fluorinated film, 21 ... Slider rail surface, 22, 121 ... Air bearing surface, 51, 152 ... Rail.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年6月8日[Submission date] June 8, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】発明の名称[Name of item to be amended] Title of invention

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【発明の名称】 磁気ヘッドスライダの製造方法および
磁気ヘッドスライダ
Title: Method for manufacturing magnetic head slider and magnetic head slider

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持する
スライダとを備えた磁気ヘッドスライダの製造方法であ
って、 前記スライダの表面を2フッ化キセノン、3フッ化キセ
ノン、4フッ化キセノン、および、6フッ化キセノンの
うち少なくとも1種を含むガスにさらして表面処理する
表面処理工程を有することを特徴とする磁気ヘッドスラ
イダの製造方法。
1. A method of manufacturing a magnetic head slider comprising a magnetic head and a slider supporting the magnetic head, wherein the surface of the slider is xenon difluoride, xenon trifluoride, xenon tetrafluoride, And a method of manufacturing a magnetic head slider, which comprises a surface treatment step of performing surface treatment by exposing to a gas containing at least one of xenon hexafluoride.
【請求項2】請求項1において、前記表面処理工程の前
に、前記スライダの表面に、前記スライダを構成する材
料とは異なる材料から構成される保護膜を形成する工程
を有することを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方
法。
2. The method according to claim 1, further comprising a step of forming a protective film made of a material different from a material forming the slider on the surface of the slider before the surface treatment step. Method of manufacturing magnetic head slider.
【請求項3】請求項2において、前記保護膜を、非晶質
炭素で形成することを特徴とする磁気ヘッドスライダの
製造方法。
3. The method of manufacturing a magnetic head slider according to claim 2, wherein the protective film is formed of amorphous carbon.
【請求項4】請求項1において、前記表面処理は、前記
ガスの雰囲気中で前記スライダの表面に光を照射する処
理であることを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方
法。
4. The method of manufacturing a magnetic head slider according to claim 1, wherein the surface treatment is a treatment of irradiating the surface of the slider with light in an atmosphere of the gas.
【請求項5】磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持する
スライダとを備えた磁気ヘッドスライダにおいて、 前記スライダは、その表面の少なくとも一部に、前記ス
ライダの表面部を構成する材料をフッ素化したフッ素含
有膜を有することを特徴とする磁気ヘッドスライダ。
5. A magnetic head slider comprising a magnetic head and a slider for supporting the magnetic head, wherein at least a part of the surface of the slider is fluorinated with a material forming a surface portion of the slider. A magnetic head slider having a fluorine-containing film.
【請求項6】請求項5において、前記スライダの表面部
には、摺動特性を改善するための保護膜が配置され、前
記フッ素含有膜は、前記保護膜上に配置され、前記保護
膜を構成する材料をフッ素化した膜であることを特徴と
する磁気ヘッドスライダ。
6. The protective film according to claim 5, wherein a protective film for improving sliding characteristics is disposed on a surface portion of the slider, the fluorine-containing film is disposed on the protective film, and the protective film is provided. A magnetic head slider characterized by being a fluorinated film of a constituent material.
【請求項7】請求項6において、前記保護膜は、非晶質
炭素で構成されていることを特徴とする磁気ヘッドスラ
イダ。
7. The magnetic head slider according to claim 6, wherein the protective film is made of amorphous carbon.
【請求項8】請求項6において、前記保護膜は、酸化ケ
イ素、酸化ジルコニウムおよび立方晶窒化ホウ素のうち
のいずれかで構成されていることを特徴とする磁気ヘッ
ドスライダ。
8. The magnetic head slider according to claim 6, wherein the protective film is made of any one of silicon oxide, zirconium oxide and cubic boron nitride.
【請求項9】磁気ヘッドと、前記磁気ヘッドを支持する
スライダとを備えた磁気ヘッドスライダの製造方法であ
って、 前記スライダの表面を、1分子あたりフッ素原子数6個
以下のフッ化キセノンと、酸素と、1分子あたり炭素数
4個以下のフッ化炭素とを含む混合気体の雰囲気中で、
紫外光を照射する表面処理工程を有することを特徴とす
る磁気ヘッドスライダの製造方法。
9. A method of manufacturing a magnetic head slider comprising a magnetic head and a slider supporting the magnetic head, wherein the surface of the slider is made of xenon fluoride having 6 or less fluorine atoms per molecule. , In a mixed gas atmosphere containing oxygen and fluorocarbons having 4 or less carbon atoms per molecule,
A method of manufacturing a magnetic head slider, comprising a surface treatment step of irradiating ultraviolet light.
【請求項10】請求項9において、前記表面処理は、前
記混合気体のプラズマを発生させて、このプラズマ中
で、紫外光を照射する処理であることを特徴とする磁気
ヘッドスライダの製造方法。
10. The method of manufacturing a magnetic head slider according to claim 9, wherein the surface treatment is a treatment of generating plasma of the mixed gas and irradiating ultraviolet light in the plasma.
【請求項11】請求項9において、前記ガスに含まれる
フッ化キセノンの割合を変化させながら光を照射するこ
とを特徴とする磁気ヘッドスライダの製造方法。
11. The method of manufacturing a magnetic head slider according to claim 9, wherein light is irradiated while changing a ratio of xenon fluoride contained in the gas.
【請求項12】請求項9において、前記紫外光の波長を
変化させながら照射することを特徴とする磁気ヘッドス
ライダの製造方法。
12. A method of manufacturing a magnetic head slider according to claim 9, wherein irradiation is performed while changing the wavelength of the ultraviolet light.
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