JPH0855333A

JPH0855333A - 磁気ディスク装置用保護膜及びその製造方法

Info

Publication number: JPH0855333A
Application number: JP18723194A
Authority: JP
Inventors: Akira Kikuchi; 暁菊池; Yoshisuki Kitamoto; 善透北本; Makoto Watanabe; 真渡辺; Noriyuki Asakura; 紀之朝倉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-08-09
Filing date: 1994-08-09
Publication date: 1996-02-27

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ディスク媒体及び磁気ヘッドの保護層と
して、耐磨耗性、絶縁性に優れ、製造安定性のあるもの
を提供する。【構成】保護膜をスパッタリング法又はＣＶＤで形成
して炭素及びケイ素より構成し、かつ水素含有ガス（Ｃ
Ｈ₄，Ｃ₂Ｈ₂，Ｈ₂など）雰囲気中でスパッタリング
又はＣＶＤを行なう。Ｓｉ量は３〜３０at％，Ｈ／Ｃ比
は０．５以下がよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ディスク装置のデ
ィスク媒体又は磁気ヘッドの保護膜及びその製造方法に
関する。情報処理システムの小型化且つ大容量化に伴
い、磁気ディスク装置の高密度化が要求されている。近
年、磁気ディスク装置においては、磁気抵抗効果素子を
利用したＭＲヘッドの採用、０．１μｍ以下の低スペー
シング化が試みられている。これらの技術を実現するた
めには、各技術に適合した磁気記録媒体の開発が重要で
ある。第一にＭＲヘッドはＭＲ素子に直接電流を流す為
その摺動面（浮上面）には絶縁性の保護膜が必要とさ
れ、媒体保護膜においても絶縁性に優れていることが必
要である。また、低スペーシング化に伴い媒体保護膜の
薄膜化が要求され、従来以上に耐磨耗性及び摩擦特性に
優れた保護膜が必要とされる。

【０００２】

【従来の技術】図８は磁気ディスク装置の内部構造の全
容を示す平面図であり、磁気ディスクＤが高速回転して
いる状態で、その半径方向に磁気ヘッド１が移動してシ
ーク動作し、情報の記録／再生が行なわれる。図中、２
はスピンドル、３はサスペンジョン、４は駆動アーム、
５はボイスコイルモータである。この磁気ヘッド１の位
置で磁気ディスクＤ切断し拡大すると、図９のようにな
る。

【０００３】薄膜型の磁気ディスクＤにおいて、１１は
アルミニウムやガラスなどの非磁性体からなる基板であ
り、その表面に、機械的強度を上げるためにＮｉＰめっ
き層１２を形成した状態で、Ｃｏ合金の水平配向性を高
めるためのＣｒ下地層１３を１０００Å程度スパッタ成
膜してある。そして、ＣｏＣｒＴａまたはＣｏＮｉＣｒ
などの磁性材を５００Å程度スパッタして薄膜磁性膜１
４を形成した後、保護膜１５としてカーボンなどを３０
０Å程度スパッタし、最後にパーフロロポリエーテルな
どのようなフッ素系の潤滑層１６を数十Å程度塗布し
て、完成する。

【０００４】この磁気ディスクＤを矢印ａ₁方向に高速
回転させ、風力によって磁気ヘッドスライダ１が微小量
浮上した状態で、ヘッド素子部１８によって、磁気ディ
スクＤに情報の記録／再生を行なう。磁気ヘッドのスラ
イダ１は、ジンバル２０を介してサスペンジョン（スプ
リングアーム）３に取り付けられ、キャリッジ２２の駆
動アーム４でシーク動作が行なわれる。このように、機
構の簡便さから、装置の起動・停止時にはコアスライダ
が浮上せず摺動するＣＳＳ（ＣｏｔａｃｔＳｔａｒｔ
Ｓｔｏｐ）方式が普及している。

【０００５】図１０の磁気ヘッドは薄膜磁気ヘッドであ
り、ヘッド素子部２４が薄膜技術で形成され、かつＡｌ
₂Ｏ₃などの保護膜で覆われている。スライダ１は、摺
動面の左右に浮上レール２５，２６を有しており、その
ヘッド素子部２４と反対側に、空気流を取り込む流入斜
面２５ｓ，２６ｓが形成されている。図１１、図１２は
図１０に例示するような薄膜磁気ヘッドの量産方法を示
す図であり、図１１は基板上に多数のヘッド素子部をマ
トリックス状に形成する方法を示し、図１２（Ａ）
（Ｂ）は１列のスライダブロックからスライダを１個ず
つ分離し仕上げる方法を示す。

【０００６】図１１に示すように、フェライトやＡｌ₂
Ｏ₃ＴｉＣなどの基板１ｗ上に多数のヘッド素子部２４
…をマトリックス状に薄膜技術で一斉に作製した後、最
終的には切断線２８，２９に示す位置から１個ずつ分離
すると、図のような薄膜磁気ヘッドが完成する。しかし
ながら、作製順序としては、まず横方向の切断線２８の
位置で切断分離して、ヘッド素子部２４が１列に並んだ
コアスライダブロック３０を形成する。

【０００７】こうして分離されたコアスライダブロック
３０を、１本ずつ研削加工することで、図１２（Ａ）に
示すように、浮上レール２５，２６を形成する。すなわ
ち、左右の浮上レール２５，２６間の溝３１や、隣接す
るスライダ間の溝３２を形成する。次いで、溝３２の中
心の切断線２９の位置で１個ずつ切断分離した状態で、
図１２（Ｂ）のように治具３３に一定間隔で貼り付け、
ゴム定盤３４に貼り付けたラッピングテープ３５に押し
つけて、動させ、浮上レール２５，２６の周縁のエッ
ジを研摩しＲ面取りする。Ｒ面取りの後、治具３３から
剥がして、１個ずつ図９のように、スプリングアーム３
先端のジンバル２０に接着固定すると、磁気ディスクＤ
が高速回転したときの風力でスライダ１が微小量Ｇだけ
浮上した状態で、情報の記録／再生が行なわれる。

【０００８】図１３は従来の薄膜型の磁気ディスクの製
造方法を工程順に示す断面図であり、本発明の出願人が
先に出願した特願平３−３３６４９５号においても開示
されている。工程（１）において、１１はアルミニウム
などの非磁性体からなるドーナツ状の基板であり、作製
しようとする磁気ディスクと同じサイズに形成されてい
る。例えば、２．５インチの小径磁気ディスクを製造す
る場合は、非磁性円板１１も２．５インチのものを用い
る。

【０００９】そして、工程（２）において、非磁性円板
１１の両面に、ＮｉＰメッキ下地層１２を形成し、その
上に工程（３）において、回転している非磁性基板の板
面に研摩テープを押し当てて、円周方向に微細なテクス
チャーＴを形成する。次に、工程（４）において、テク
スチャーＴの上に、Ｃｏ合金の水平配向性を高めるため
のＣｒ下地層３を１０００Å程度成膜し、その上に工程
（５）において、例えばＣｏ合金などから成る磁性膜１
４が５００Å程度成膜される。この磁性膜１４の上に、
工程（６）のように、保護膜として水素含有炭素膜１５
を３００Å程度形成し、最後にフッ素系の潤滑層１６が
塗布される。Ｃｒ層１３、薄膜型の磁性膜１４およびカ
ーボン膜１５は、スパッタなどの薄膜技術で成膜され
る。

【００１０】工程（３）で形成したテクスチャーＴは、
情報を記録／再生する際の電磁変換特性が向上するよう
に、磁気異方性を付与するためのものである。また、テ
クスチャーＴに沿ってカーボン膜１５も凹凸となるた
め、潤滑剤で磁気ヘッドが磁気ディスク面に吸着される
のを抑制でき、かつ磁気ヘッドと磁気ディスク面との間
の摩擦を小さくすることができる。

【００１１】上記の如く、従来の磁気記録媒体は、Ｎｉ
−Ｐメッキ処理を施したアルミニウム基板或いはガラス
基板上に数千Å程度の下地層（Ｃｒ）、数百Åの記録層
及びカーボン保護層が順次形成された構造となってい
る。しかしながら、近年、高硬度保護膜としてダイヤモ
ンドライクカーボン膜（ＤＬＣ）の開発が進められてい
る。

【００１２】また、特開昭５８−１７９９４０号公報に
保護膜として非晶質にケイ素炭化物（α−ＳｉＣ）を用
いることが提案されている。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】従来のカーボン膜で
は、絶縁性が低く且つ耐磨耗性に関しても十分でない。
そのため、適度な膜厚（＞３００Å）が必要とされる。
しかしながら、保護膜の膜厚は記録再生特性に大きく影
響し、高密度化を実現するためには保護膜の薄膜化が必
要となる。また、その耐磨耗性の向上を目的として，Ｄ
ＬＣ膜の開発が進められているが、十分な特性を得るた
めには膜厚を２００Å以上の膜厚が必要とされる。ま
た、該保護膜は成膜中の雰囲気（含有水素量）及び成膜
条件に大きく依存し、製造安定性が懸念される。即ち、
今後の高密度記録媒体及び磁気ヘッドには、高い耐磨耗
性（低スペーシング化の促進及びＣＳＳ（コンタクト・
スタート・ストップ）に対する信頼性向上）を有し、且
つ高抵抗膜（ＭＲヘッド対応）の開発が必要である。

【００１４】従来のＤＬＣ膜のラマン分光の結果を図３
に、磨耗特性の結果を図４に示す。図３、図４中、Ｓ
ｉ：０％が従来例である。ここで、それぞれの横軸は成
膜時の雰囲気及び成膜条件を下記式で規格化したもので
あり、保護膜中に取り込まれる水素原子濃度に比例する
ものである。（雰囲気中の水素濃度×ガス流量／成膜時
のパワー密度）一般に、スパッタカーボン膜のラマン波
形は１３９０cm^-1（Ｉｄ），１５８０cm ^-1（Ｉｇ）付近
にピークを持つ２つの波形に分離でき、その比（Ｉｄ／
Ｉｇ）が低いほどダイヤモンド性の結合量が増加するも
のと考えられている。すなわち、Ｉｄ／Ｉｇの小さいも
のほど硬度が硬く耐磨耗性に優れていることを示唆して
いる。図３、図４でもＩｄ／Ｉｇ＝０．８５の時に耐磨
耗性に優れていることを示している。しかしながら、最
も磨耗しにくい膜でも平均で７０Å程度磨耗しており、
微小領域ではそれ以上の磨耗が促進されている。この結
果より，十分な耐久性を得るためには２００Å以上の膜
が必要となる。また、磨耗に応じて表面が平滑化され、
ヘッド・媒体の吸着が懸念される。すなわち、より微細
な表面形状を持つ媒体（低浮上媒体）ではより優れた保
護膜の開発が必須である。更に、膜抵抗、製造安定性等
を兼ね備えていることが重要である。

【００１５】特開昭５８−１７９９４０号公報の提案は
α−ＳｉＣに関するものであるが、本発明はα−Ｃない
し、ＤＬＣを基本とし、これに一定量のＳｉを混入して
α−ＣないしＤＬＣの膜質を改良するものであり、α−
ＳｉＣとは本質的に異なるものである。本発明の目的
は、上記の問題点に鑑み、耐磨耗性及び絶縁性に優れ及
び製造安定性のある保護膜を有する磁気記録媒体及びそ
の製造方法を提供することである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、磁気ディスク装置におけるディスク媒体
又は磁気ヘッドの摺動部に用いられる保護膜であって、
該摺動部の基体上に炭素及び珪素を主成分として構成さ
れ、珪素含有量が３〜３０at％の範囲で形成されてなる
ことを特徴とする磁気ディスク装置用の保護膜及び磁気
ディスク装置におけるディスク媒体又は磁気ヘッドの摺
動部に用いられる保護膜を形成する際に、スパッタリン
グ法又はプラズマＣＶＤ法で炭素及び珪素を主成分とし
て構成され、珪素含有量が３〜３０at％の範囲内の保護
膜を形成し、前記保護膜は水素含有ガス及び不活性ガス
雰囲気中で形成し、前記水素含有ガスは、Ｃ_nＨ_m（ｍ
＝２ｎ−２，２ｎ，２ｎ＋２，ｍ，ｎは整数）で構成さ
れる組成の内、少なくとも１種類以上の組成で構成され
てなることを特徴とする磁気ディスク装置用の保護膜の
製造方法を提供する。

【００１７】図１（Ａ）（Ｂ）に本発明を適用した磁気
ディスク媒体と従来例の磁気ディスク媒体の構成例を示
す。（Ａ）が本発明、（Ｂ）が従来例である。非磁性基
板（ＮｉＰ／Ａｌ）１１、Ｃｒ下地層１３、Ｃｏ合金磁
性層１４は共通であり、その上の保護層１４として、従
来は水素含有炭素膜（ＤＬＣ）が用いられていたが、本
発明では珪素水素含有炭素膜１４′を用い、保護膜１５
の上に従来は潤滑層１６を設ける場合があったが、本発
明によれば任意に保護層１５上層としてフッ素化物膜１
７を潤滑保護層として設けることができる。その上にさ
らに潤滑剤が塗布されるフッ素化膜は、固体で、テフロ
ンコートのような耐腐食性、摺動性、はっ水性を向上さ
せるものであり、プラズマＣＶＤやスパッタリングで成
膜する。潤滑層は、液体潤滑剤であってパーフロロポリ
エーテルのようなもので、スピンコート法や溶剤につけ
て引き上げる引き上げ法で塗布する。

【００１８】また、図２に本発明をスライダに適用した
例を示す。スライダの基体１の摺動面（浮上面）側１ａ
に、保護層として珪素水素含有炭素膜６が設けられ、さ
らに潤滑層を形成する。必要に応じて潤滑保護層７を設
け、本発明ではフッ素化物膜を設けることができる。炭
素を主成分とする保護層にケイ素を３〜３０at％含む
と、グラファイトあるいはダイヤモンド構造の炭素の間
をケイ素が結合し、より高硬度、緻密な膜を得ることが
できる。また、Ｈ／Ｃのモル比として０．５以下の水素
を含むことにより炭素がダイヤモンド構造を作り易くな
り、より高硬度、緻密な膜が得られる。好ましいケイ素
量は３．０〜３０at％、好ましいＨ／Ｃ比は０．１〜
０．５である。一般にＨ量が少ないほどより高硬度であ
るが、少なすぎると電気抵抗が低くなってしまう。

【００１９】また、保護膜中の水素含有量が基板側で高
く、保護層上部で低いことが好ましい。基板との密着性
の点では水素含有量が多いことが好ましいが、保護層に
必要な膜の硬度の点で水素含有量が低いことが好ましい
からである。保護層中の水素含有量は基板側から上部へ
向って階段的に変化してもよいし、漸次的に変化しても
よい。例えば、基板側でＨ／Ｃ＝０．２以上、上部側で
Ｈ／Ｃ＝０．２以下、あるいは基板側でＨ／Ｃ＝０．１
以上、上部側でＨ／Ｃ＝０．１以下が好ましい。

【００２０】必要な膜特性に応じ、他の元素の添加
（Ｗ，Ｔｉ，Ｂ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｃｒ）が有効であ
る。これらの元素はカーバイド化し易い材料であり、カ
ーバイド化することにより硬質になり、耐磨耗性を向上
させる効果がある。また、保護膜上にさらにフッ素化膜
を形成すると、更に潤滑保護膜として耐久性の向上が図
られるので好ましい。

【００２１】保護膜はスパッタリング法及び蒸着法で形
成し、ターゲット及び蒸着源はＣ，Ｓｉにより構成さ
れ、水素含有ガス（例えばＣＨ₄，Ｃ₂Ｈ₂，Ｃ
₂Ｈ₄，Ｃ₂Ｈ₆，Ｃ₄Ｈ₁₀などのＣ_nＨ_m（ｍ＝２ｎ
−２，２ｎ又は２ｎ＋２）その他の炭化水素又はＨ₂）
と不活性ガス（例えばＡｒ）を含む雰囲気中で形成す
る。また、該保護膜の水素濃度を初期層で高く且つ上層
で低くなるように形成する。例えば、形成時の雰囲気を
２０％以上の量の水素含有ガス、例えばＣＨ₄を含む不
活性ガスとの混合雰囲気、例えばＡｒ−ＣＨ₄雰囲気中
で形成し、徐々に不活性ガス（純Ａｒガス）で希釈しな
がら形成するか、または同一濃度の水素雰囲気中で形成
する場合は、一定膜厚以上の達した時点で基板側に負の
直流バイアスを印加し形成する。水素含有ガス量は４０
％以下が好ましい。４０％以上になると、膜がポリマー
化し、耐摩耗性が低くなる。

【００２２】更に、成膜時の基板温度を最適化（例えば
１００〜２００℃）することで、膜性能の向上が図れ
る。また、基板温度に関しては、スパッタ装置等に保護
膜形成前に冷却を可能とするクーリングチャンバを設け
るとＤＬＣ化が更に進む点で有効である。また、雰囲気
ガス中にＮｅ，Ｋｒ，Ｘｅを微量含むことも、膜質の制
御に有効である。分子径の大きい不活性ガスを併用する
ことで、大きい活性化エネルギーを得ることができ、よ
り高速に良質な膜を形成できる効果がある。

【００２３】保護膜上のフッ素化膜は、保護膜形成後Ｎ
Ｆ₃，ＢＦ₃，ＳｉＦ₄，ＣＦ₄等の雰囲気中でプラズ
マ処理を施すか、或いは保護膜形成中の表面層形成時に
雰囲気中に該ガスを適量導入することにより行なうこと
ができる。本発明では、磁気ディスク媒体の保護膜とし
て炭素、ケイ素、水素を主成分とすることで高抵抗且つ
耐磨耗性に優れた保護膜の実現を可能とする。本保護膜
のラマン分光の結果を図３に、磨耗評価の結果を図４に
それぞれ示す。また、Ｓｉ：１０％の場合の膜抵抗を図
５に示す。各評価結果から容易にわかるように、従来の
ＤＬＣ膜（Ｓｉ：０％）に比較して優れた保護膜が実現
されている。更に、数ＭΩ以上の絶縁性は容易に確保で
き、ＭＲヘッドに対しても十分に絶縁性が確保されてい
る。また、従来のＤＬＣ膜は成膜条件の影響が大きく、
製造安定性の面では不安がある。しかしながら、本保護
膜は成膜条件の広い範囲で優れた特性を示すため、製造
安定性の面からも極めて良好である。

【００２４】更に、膜中の水素濃度を初期層ほど高くす
ることで膜抵抗をより向上させ、磁気ヘッドとの摺動面
は適当量の水素濃度（低め）に調節し耐磨耗性に優れた
保護膜が実現できる。ここで、該保護膜の耐久性はその
表面状態に依存し初期層に左右されるものでないため、
初期層は下部層との密着性が確保されていれば十分であ
る。

【００２５】以上の点より、絶縁性且つ耐磨耗性に優れ
た保護膜の実現を図るものである。このことにより、保
護膜の薄膜化に寄与し、高記録密度の実現を可能とする
ものである。

【００２６】

【実施例】本発明を実施例を基に、詳細に説明する。図
１（Ａ）に、本発明の磁気ディスク媒体の断面構造図を
示す。Ｎｉ−Ｐメッキを施したアルミ基板上１１に、Ｃ
ｒ下地層１３が２００〜１０００Å，ＣｏＣｒ系合金の
記録層１４が１５０〜５００Å程度Ａｒ雰囲気中でスパ
ッタリング法により形成される。その上部に、保護層１
５′が８０〜３００Å程度同スパッタリング法により形
成される。ここで、保護層は１０〜２５％程度のＳｉを
添加したカーボンターゲットにより、１０〜３０％程度
のＣＨ₄を混合させたＡｒ雰囲気で形成した。また、各
スパッタリング室は連続に構成され、成膜時のガス圧は
下地・記録層が５〜３０mTorr ，保護層は３〜１５mTor
r の範囲内で形成した。更に、成膜時の基板温度を下地
・記録層で極力高く、保護層を成膜前に放置冷却し１０
０〜２００℃の範囲で形成した。

【００２７】ここでＣｒ下地膜１３、記録層１４、珪素
水素含有炭素系保護層１５′の成膜は、図６（Ａ）に示
すように基板ホルダー３６に円板１１を保持させた状態
で、キャリヤ３７を図６（Ｂ）に示すようなＣｒターゲ
ットｔ₁、磁性材ターゲットｔ₂、珪素水素含有炭素タ
ーゲットｔ₃，ｔ₄の前を通過させて、各円板１１の両
面に順次積層していく。図６（Ｂ）において、スパッタ
室３８中の珪素水素含有炭素ターゲットｔ₃は、珪素水
素含有炭素膜１５′の基板側層を形成するためのもの
で、水素含有量が２０％以上となるように、スパッタ室
３８ａ中のメタンガス混合比は１０％以上に設定され
る。次のスパッタ室３８ｂ中の珪素水素含有炭素ターゲ
ットｔ₄は、珪素水素含有炭素膜１５′の上層側を形成
するためのもので、水素含有量が２０％未満となるよう
に、スパッタ室３８ｂ中のメタンガス混合比は１０％未
満に設定される。

【００２８】そして、両スパッタ室３８ａ，３８ｂ間の
仕切り開口３９を可能な限り狭くしておくと、珪素水素
含有炭素膜１５′の基板側と上層側との間で水素含有量
の異なった成膜が行なわれる。ここで、成膜条件は図３
〜５の結果より、要求する膜特性に応じ任意に調節でき
る。

【００２９】尚、非磁性基板として、ガラス・セラミッ
ク等の基板を用いてもよく、下地・記録層の材料・膜厚
・形成方法はそれぞれの機能を果たすものであれば特に
限定されるものではない。更に、必要に応じ保護層上部
に潤滑層を設けた構造とする。下表に本実施例の磁気記
録媒体のコンタクト・スタート・ストップ（ＣＳＳ）試
験の結果を示す。磁気ヘッドはＡｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣスラ
イダーを用い、ＣＳＳ後の摩擦係数の変化を測定した。
本結果より、従来のＤＬＣ膜ではＣＳＳ回数の増加に伴
い摩擦係数が増大するのに対して、本発明の磁気記録媒
体は１．０以下の安定した特性を示す。表１ＣＳＳ後の摩擦係数 CSS回数 [回] ─────────────────────────── CSS初期 100 1000 5000 10000 20000 ─────── ─── ── ── ── ─── ─── 従来の DLC膜 0.35 0.71 1.23 1.88 ＞ 2.0 ＞ 2.0 本発明の保護膜 0.26 0.43 0.50 0.63 0.69 0.74 磁気ディスクの回転速度に依存することなく大きな再生
出力が得られる再生専用の磁気抵抗効果型薄膜ヘッド
（以下、ＭＲヘッドと略称する）が注目されている。か
かるＭＲヘッドとリング磁極誘導型の薄膜磁気ヘッドと
を一体的に構成した複合薄膜磁気ヘッドを用いて説明す
る。

【００３０】そこで、図７に、複合薄膜磁気ヘッドを使
用した場合の説明図を示す。図７（Ａ）は切截斜面図、
図７（Ｂ）は（Ｘ−Ｘで切断した）断面図である。図７
（Ａ），（Ｂ）は、電磁変換ヘッド（記録ヘッド）と磁
気抵抗効果型（ＭＲ）ヘッド（再生ヘッド）の複合薄膜
磁気ヘッド４０を示したもので、図において、磁気抵抗
効果型ヘッド（ＭＲヘッド）４１は、非磁性基板４２上
に形成した長方形の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）４３
と、ＭＲ素子４３の引出し導体層４４と、上、下磁気シ
ールド層４５ａ，４５ｂとで構成されている。

【００３１】引出し導体層４４は、ＭＲ素子４３の長手
方向に対して所定幅で切除されてＭＲ素子４３のＭＲ層
（後述する）の両端に接続されている。ＭＲ素子３３及
び引出し導体層４４は磁気シールド素子層４５ｂとの間
にあって非磁性絶縁層３６で電気的に接続されている。
一方、磁気ディスクＤに情報の記録を行うための電磁変
換型ヘッド（インダクティブヘッド）４７は、ＭＲヘッ
ド４１の上磁気シールド素子４５ａを下部磁極（第１磁
極）とし、その上面に順にアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）を介
在した記録ギャップを介して熱硬化樹脂からなる層間絶
縁層４９、薄膜コイル導体層（Ｃｕ）５０及び上部磁極
５１を積層し、上部磁極（第２磁極）５１と下部磁極
（上磁気シールド層）４５ａとで形成した記録ギャップ
４８によって情報の水平記録を行う。また、上部磁極５
１上には保護絶縁層５２が形成される。これらはスパッ
タ又は真空蒸着メッキ法等により形成される。

【００３２】図中、６が珪素水素含有炭素層からなる保
護層であり、その上に任意に潤滑保護層としてフッ素化
物層１７が形成され、さらに液体潤滑剤１６を塗布す
る。図１１、図１２は、前記のように図２、図１０に例
示するような薄膜磁気ヘッドの製造方法を説明する図で
あり、図１１は基板上に多数のヘッド素子部をマトリッ
クス状に形成する方法を示し、図１２（Ａ），（Ｂ）は
１列のスライダブロックからスライダを１個ずつ分離し
仕上げる方法を示す。

【００３３】図１１に示すように、フェライトやＡｌ₂
Ｏ₃，ＴｉＣなどの基板１ｗ上に多数のヘッド素子部２
４…をマトリックス状に薄膜技術で一斉に作製した後、
最終的には切断線２８，２９に示す位置から１個ずつ分
離すると、薄膜磁気ヘッドが完成する。しかしながら、
作製順序としては、まず横方向の切断線２８の位置で切
断分離して、ヘッド素子部２４が１列に並んだコアスラ
イダブロック３０を形成する。

【００３４】スライダブロック切りだし後、表面洗浄を
実施し、ＣＶＤ法にて珪素水素含有炭素層を上記磁気デ
ィスクの場合と同様に成膜した。磁気ヘッドの下地密着
層として、保護膜形成前にＳｉＣ膜をＣＶＤ法で形成し
ておいてもよい。ＣＶＤ装置では、焼結熱処理で作成さ
れるため不純物が混入し易いスパッタターゲットを使用
せず、化学反応で行う為、成膜時に腐食をひき起こす物
質が混入するのを防止できる。

【００３５】こうして製膜されたコアスライダブロック
３０を、１本ずつ研削加工することで、図１２（Ａ）に
示すように、浮上レール２５，２６を形成する。すなわ
ち、左右の浮上レール２５，２６間や、隣接するスライ
ダ間の溝を形成する。スライダレールはイオンミルで形
成する。次いで、溝の中心の切断線２９の位置で１個ず
つ切断分離した状態で、図１２（Ｂ）のように治具３３
に一定間隔で貼り付け、ゴム定盤３４に貼り付けたラッ
ピングテープ３５に押しつけて移動させ、浮上レール２
５，２６の周縁のエッジを研摩しＲ面取りする。Ｒ面取
りの後、治具３３からはがして、１個ずつ従来どおり図
９のように、スプリングアーム３先端のジンバル２０に
接着固定すると、磁気ディスクＤが高速回転したときの
風力でスライダ７が微小量Ｇだけ浮上した状態で、情報
の記録／再生が行なわれる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明した様に、磁気ディスク装置用
の保護膜として炭素（Ｃ），ケイ素（Ｓｉ）を主成分で
形成し、水素（Ｈ）を混入させることで、膜抵抗且つ耐
磨耗性に優れた特性を得ることができる。このことによ
り、保護膜の薄膜化が可能になり高記録密度の実現が可
能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）（Ｂ）は磁気ディスクの断面図である。

【図２】磁気ヘッドの断面図である。

【図３】保護膜のラマン分光（Ｉｄ／Ｉｇ）の結果を示
す。

【図４】保護膜の摩耗特性の結果を示す。

【図５】保護膜の電気抵抗値を示す。

【図６】（Ａ）（Ｂ）はスパッタ装置を示す。

【図７】（Ａ）（Ｂ）は磁気ヘッドの詳細説明図であ
る。

【図８】磁気ディスク装置の全容図である。

【図９】薄膜磁気ディスクと磁気ヘッドを説明する図で
ある。

【図１０】薄膜型磁気ヘッドの全容を示す。

【図１１】薄膜磁気ディスクの製造方法を説明する図で
ある。

【図１２】（Ａ）（Ｂ）はスライダブロックとその加工
を説明する図である。

【図１３】薄膜型磁気ディスクの製造工程を説明する図
である。

【符号の説明】

１…磁気ヘッド１ａ…ヘッド素子部６…保護層７…潤滑層１１…基板１２…ＮｉＰ層１３…Ｃｒ下地層１４…磁性層１５，１５′…保護膜１６…潤滑層２４…ヘッド素子部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者朝倉紀之神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ディスク装置におけるディスク媒体
又は磁気ヘッドの摺動部に用いられる保護膜であって、該摺動部の基体上に炭素及び珪素を主成分として構成さ
れ、珪素含有量が３〜３０at％の範囲で形成されてなる
ことを特徴とする磁気ディスク装置用の保護膜。
【請求項２】水素と炭素のモル比が０．５以下で構成
されてなることを特徴とする請求項１記載の磁気ディス
ク装置用の保護膜。
【請求項３】水素含有量が前記基体側と保護膜上層と
で異なって構成されてなることを特徴とする請求項１又
は２記載の磁気ディスク装置用の保護膜。
【請求項４】前記基体側の初期層で水素含有量を２０
％以上とすることを特徴とする請求項３記載の磁気ディ
スク装置用の保護膜。
【請求項５】Ｗ，Ｔｉ，Ｚｒ，Ｔａ，Ｍｏ，Ｃｒの元
素の内少なくとも１種類以上の元素を含んでなることを
特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３記載の磁
気ディスク装置用の保護膜。
【請求項６】前記保護膜上層がフッ素含有膜で構成さ
れてなることを特徴とする請求項１〜５記載のいずれか
１項記載の磁気ディスク装置用の保護膜。
【請求項７】磁気ディスク装置におけるディスク媒体
又は磁気ヘッドの摺動部に用いられる保護膜を形成する
際に、前記保護膜はスパッタリング法又はプラズマＣＶＤ法を
用い、水素含有ガス、不活性ガス、保護膜中の珪素含有量が３
〜３０at％になる雰囲気中で形成され、かつ前記水素含有ガスは、Ｃ_nＨ_m（ｍ＝ｎ，２ｎ，２
ｎ＋２）で構成される組成の内、少なくとも１種類以上
の組成で構成されてなることを特徴とする磁気ディスク
装置用の保護膜の製造方法。
【請求項８】前記雰囲気中の水素含有ガス量が４０モ
ル％以下であることを特徴とする請求項６又は７記載の
方法。
【請求項９】前記保護膜の形成初期段階から最終段階
に至る際に、前記水素含有ガス（Ｃ_nＨ_m）又は前記不活性ガス量を
変化させて構成することを特徴とする請求項６，７又は
８記載の方法。
【請求項１０】前記保護膜の初期形成段階で、水素含
有ガス量を２０％以上とし、徐々に前記不活性ガスを減
少させて形成することを特徴とする請求項６，７，８又
は９記載の方法。
【請求項１１】前記保護膜上層のフッ素含有膜を形成
する際に、該フッ素含有膜をＣＦ₄，ＮＦ₃，ＢＦ₃又
はＳｉＦ₄雰囲気中のプラズマ処理で形成する請求項６
〜１０のいずれか１項記載の方法。
【請求項１２】前記保護膜の成長雰囲気中にＮｅ，Ｋ
ｒ，Ｘｅの１又は２以上のガスを微量混入させる請求項
６〜１１のいずれか１項に記載の方法。