JPH09212836A - 磁気ヘッドスライダーとその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッドスライダーとその製造方法Info
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- JPH09212836A JPH09212836A JP1737996A JP1737996A JPH09212836A JP H09212836 A JPH09212836 A JP H09212836A JP 1737996 A JP1737996 A JP 1737996A JP 1737996 A JP1737996 A JP 1737996A JP H09212836 A JPH09212836 A JP H09212836A
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- head slider
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高容量ハードディスクドライブなどに使用され
る低浮上型磁気ヘッドスライダーにおいて、低浮上特性
と耐久性を両立させる。 【解決手段】エアベアリング面に、チタンシリコン合金
ないしチタンシリコン酸化物を主成分とする中間層とそ
の上に形成されたＤＬＣ保護層とを備える磁気ヘッドス
ライダー。前記チタンシリコン合金ないしチタンシリコ
ン酸化物中間層は、チタンとシリコンを主成分とする合
金や、チタンとシリコンが独立して表面に露出した複合
材をターゲットとして、スパッタ法により形成する。
る低浮上型磁気ヘッドスライダーにおいて、低浮上特性
と耐久性を両立させる。 【解決手段】エアベアリング面に、チタンシリコン合金
ないしチタンシリコン酸化物を主成分とする中間層とそ
の上に形成されたＤＬＣ保護層とを備える磁気ヘッドス
ライダー。前記チタンシリコン合金ないしチタンシリコ
ン酸化物中間層は、チタンとシリコンを主成分とする合
金や、チタンとシリコンが独立して表面に露出した複合
材をターゲットとして、スパッタ法により形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
や磁気テープ装置などに用いる磁気ヘッドスライダー、
特に高密度記録に適した低浮上量の薄膜磁気ヘッドスラ
イダーおよびその製造方法に関するものである。
や磁気テープ装置などに用いる磁気ヘッドスライダー、
特に高密度記録に適した低浮上量の薄膜磁気ヘッドスラ
イダーおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】磁気ディスク装置に用いられる浮上型磁
気ヘッドは、記録密度の増大にともなって、その浮上量
の極小化がもとめられ、最近では２５ｎｍ程度の浮上量
をもつヘッドも提案されている。一方、携帯用情報処理
端末の普及にともない電池駆動を前提としたドライブの
省電力化がもとめられ、このためスピンドルモーターの
頻繁な起動・停止が行なわれるようになってきた。これ
らの要求は、磁気ヘッドの側からみると、いずれもスラ
イダーの摩擦・摩耗特性の改善が求められるものであ
り、そこに内在する問題点について以下に具体的事例を
述べる。
気ヘッドは、記録密度の増大にともなって、その浮上量
の極小化がもとめられ、最近では２５ｎｍ程度の浮上量
をもつヘッドも提案されている。一方、携帯用情報処理
端末の普及にともない電池駆動を前提としたドライブの
省電力化がもとめられ、このためスピンドルモーターの
頻繁な起動・停止が行なわれるようになってきた。これ
らの要求は、磁気ヘッドの側からみると、いずれもスラ
イダーの摩擦・摩耗特性の改善が求められるものであ
り、そこに内在する問題点について以下に具体的事例を
述べる。
【０００３】第一に、ヘッドとディスクが近接すること
により両者の接触確率が増加し、ヘッドの摩耗が無視で
きなくなることがあげられる。これはヘッドの機能的な
ダメージと同時に摩耗によって生じるダストの発生が課
題となる。第二に、一般に低浮上型磁気ヘッドスライダ
ーは、浮上するまでの速度、すなわちテイク・オフ・ベ
ロシティが大きく、スピンドルモーターの起動後、浮上
するまでに必要とするディスクとの摺動距離が長くな
り、摩耗しやすいことが知られている。第三に低浮上を
実現するためには、ディスクに形成したテクスチュアを
小さくしなければならないが、これはスティクションと
呼ばれるヘッドとディスクの張り付き現象につながる。
一方、システムの省電力化のために、磁気ディスクドラ
イブを頻繁に起動・停止させることは、磁気ヘッドスラ
イダーと磁気ディスクがもっともダメージを受け、また
スティクションが発生する恐れのある接触停止状態が増
加することであり、連続運転を前提とした磁気ヘッドス
ライダーと比較して、数段上の耐摩擦・摩耗特性が求め
られている。この例としてコンタクト・スタート・スト
ップテストすなわちＣＳＳテストにおいて、従来、５万
回程度でよしとされていたものが、一桁上の５０万回の
ＣＳＳに耐え得るような磁気ヘッドスライダーが必要と
されてきた。
により両者の接触確率が増加し、ヘッドの摩耗が無視で
きなくなることがあげられる。これはヘッドの機能的な
ダメージと同時に摩耗によって生じるダストの発生が課
題となる。第二に、一般に低浮上型磁気ヘッドスライダ
ーは、浮上するまでの速度、すなわちテイク・オフ・ベ
ロシティが大きく、スピンドルモーターの起動後、浮上
するまでに必要とするディスクとの摺動距離が長くな
り、摩耗しやすいことが知られている。第三に低浮上を
実現するためには、ディスクに形成したテクスチュアを
小さくしなければならないが、これはスティクションと
呼ばれるヘッドとディスクの張り付き現象につながる。
一方、システムの省電力化のために、磁気ディスクドラ
イブを頻繁に起動・停止させることは、磁気ヘッドスラ
イダーと磁気ディスクがもっともダメージを受け、また
スティクションが発生する恐れのある接触停止状態が増
加することであり、連続運転を前提とした磁気ヘッドス
ライダーと比較して、数段上の耐摩擦・摩耗特性が求め
られている。この例としてコンタクト・スタート・スト
ップテストすなわちＣＳＳテストにおいて、従来、５万
回程度でよしとされていたものが、一桁上の５０万回の
ＣＳＳに耐え得るような磁気ヘッドスライダーが必要と
されてきた。
【０００４】このような要求に応えるための技術とし
て、ＤＬＣ保護層、すなわちダイヤモンド・ライク・カ
ーボン保護層の磁気ヘッドスライダーのディスク対向面
への形成がある。これはＤＬＣの優れた潤滑性と硬度に
より、摩擦力の低減と起動・停止時の摩耗を低減しよう
というものである。また、ＤＬＣ保護層の形成はスティ
クションの防止にも効果的であることが知られ、それは
たとえばＩＤＥＭＡ主催の“Ｈｅａｄ Ｍｅｄｉａ Ｉ
ｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，１９９４年９
月２７日，米国サンノゼ市”の講演概要集１３５ページ
にも述べられている。
て、ＤＬＣ保護層、すなわちダイヤモンド・ライク・カ
ーボン保護層の磁気ヘッドスライダーのディスク対向面
への形成がある。これはＤＬＣの優れた潤滑性と硬度に
より、摩擦力の低減と起動・停止時の摩耗を低減しよう
というものである。また、ＤＬＣ保護層の形成はスティ
クションの防止にも効果的であることが知られ、それは
たとえばＩＤＥＭＡ主催の“Ｈｅａｄ Ｍｅｄｉａ Ｉ
ｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ，１９９４年９
月２７日，米国サンノゼ市”の講演概要集１３５ページ
にも述べられている。
【０００５】ＤＬＣ保護層は一般的には、グラファイト
をターゲットにしたスパッタ法や、炭化水素ガスを用い
たプラズマＣＶＤ法などにより形成されるが、硬質膜で
あるがゆえに内部応力が大きく、磁気ヘッドスライダー
材との密着性を確保するために、適切な中間層が必要で
ある。これには、たとえば特許公開公報平４−３６４２
１７にも述べられているようにシリコンが一般的に用い
られている。このシリコン中間層を用いた場合、ＣＳＳ
テストにおける耐久性は約１０万回といわれており、こ
れまでのディスクドライブの要求基準からは十分とされ
ていた。
をターゲットにしたスパッタ法や、炭化水素ガスを用い
たプラズマＣＶＤ法などにより形成されるが、硬質膜で
あるがゆえに内部応力が大きく、磁気ヘッドスライダー
材との密着性を確保するために、適切な中間層が必要で
ある。これには、たとえば特許公開公報平４−３６４２
１７にも述べられているようにシリコンが一般的に用い
られている。このシリコン中間層を用いた場合、ＣＳＳ
テストにおける耐久性は約１０万回といわれており、こ
れまでのディスクドライブの要求基準からは十分とされ
ていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たように急速に進みつつある磁気ヘッドの低浮上化と省
電力化による頻繁な起動・停止の必要性を考慮すると、
今後は少なくとも５０万回のＣＳＳに耐える必要があ
り、より優れた耐久性の確保が課題として上げられてい
た。そこで本発明は、こうした課題を解決し、低浮上特
性と高信頼性を両立させた磁気ヘッドスライダーを提供
するものであり、ひいては高記録密度・低消費電力を実
現する磁気ディスクドライブを提供するものである。
たように急速に進みつつある磁気ヘッドの低浮上化と省
電力化による頻繁な起動・停止の必要性を考慮すると、
今後は少なくとも５０万回のＣＳＳに耐える必要があ
り、より優れた耐久性の確保が課題として上げられてい
た。そこで本発明は、こうした課題を解決し、低浮上特
性と高信頼性を両立させた磁気ヘッドスライダーを提供
するものであり、ひいては高記録密度・低消費電力を実
現する磁気ディスクドライブを提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来用い
られているシリコンを中間層として形成したＤＬＣ保護
層を備える磁気ヘッドスライダーを用いて、ＣＳＳテス
トを行い、テスト後の磁気ヘッドスライダーのメディア
対向面を詳細に観察することにより、つぎの点を明らか
にした。すなわち、ＤＬＣ保護層の耐久性は、主として
ＤＬＣ保護層の部分的な剥離の発生に支配され、その部
分的な剥離箇所は、ＣＳＳ回数とともに増え、また面積
も広がることが確認された。周知のように、磁気ヘッド
スライダー基材であるアルミナ−炭化チタンセラミクス
は、アルミナ中に炭化チタンの結晶粒を分散させた性状
をしているが、剥離箇所は、この炭化チタン結晶粒上を
中心として生じていることも見いだした。このためＤＬ
Ｃ保護層と磁気ヘッドスライダー基材との密着性を向上
させることが、課題の解決につながると判断し、特に炭
化チタン結晶粒との密着性に優れた中間層の探索を行な
った。その結果、チタンとシリコンを主成分とする薄膜
が、炭化チタン結晶粒とＤＬＣ保護層の密着性改善に効
果的であることが判明した。同様にチタンとシリコンを
主成分とし少なくともその一部が酸化した薄膜にも同様
な効果があることを見いだした。
られているシリコンを中間層として形成したＤＬＣ保護
層を備える磁気ヘッドスライダーを用いて、ＣＳＳテス
トを行い、テスト後の磁気ヘッドスライダーのメディア
対向面を詳細に観察することにより、つぎの点を明らか
にした。すなわち、ＤＬＣ保護層の耐久性は、主として
ＤＬＣ保護層の部分的な剥離の発生に支配され、その部
分的な剥離箇所は、ＣＳＳ回数とともに増え、また面積
も広がることが確認された。周知のように、磁気ヘッド
スライダー基材であるアルミナ−炭化チタンセラミクス
は、アルミナ中に炭化チタンの結晶粒を分散させた性状
をしているが、剥離箇所は、この炭化チタン結晶粒上を
中心として生じていることも見いだした。このためＤＬ
Ｃ保護層と磁気ヘッドスライダー基材との密着性を向上
させることが、課題の解決につながると判断し、特に炭
化チタン結晶粒との密着性に優れた中間層の探索を行な
った。その結果、チタンとシリコンを主成分とする薄膜
が、炭化チタン結晶粒とＤＬＣ保護層の密着性改善に効
果的であることが判明した。同様にチタンとシリコンを
主成分とし少なくともその一部が酸化した薄膜にも同様
な効果があることを見いだした。
【０００８】本発明は、磁気ヘッドスライダーのディス
ク対向面上に中間層を介してＤＬＣ保護層が形成された
構造とし、前記中間層がチタンとシリコンを主成分とす
る薄膜、ないしはチタンとシリコンを主成分とし、その
一部が酸化された薄膜であることを特徴とする磁気ヘッ
ドスライダーである。あわせて前記中間層が、スパッタ
法で形成されることを特徴とする磁気ヘッドスライダー
の製造方法である。中間層を形成するためのターゲット
は、チタンとシリコンを主成分とする金属間化合物や、
チタンとシリコンが独立して表面に露出した複合材、さ
らには、酸化チタンと酸化シリコンを主成分とするセラ
ミクス、酸化チタンと酸化シリコンが独立して表面に露
出した複合材などが用いることができる。ここで酸化チ
タン、酸化シリコンと称しているものは、酸素の比率が
化学量論的でないものも含めている。
ク対向面上に中間層を介してＤＬＣ保護層が形成された
構造とし、前記中間層がチタンとシリコンを主成分とす
る薄膜、ないしはチタンとシリコンを主成分とし、その
一部が酸化された薄膜であることを特徴とする磁気ヘッ
ドスライダーである。あわせて前記中間層が、スパッタ
法で形成されることを特徴とする磁気ヘッドスライダー
の製造方法である。中間層を形成するためのターゲット
は、チタンとシリコンを主成分とする金属間化合物や、
チタンとシリコンが独立して表面に露出した複合材、さ
らには、酸化チタンと酸化シリコンを主成分とするセラ
ミクス、酸化チタンと酸化シリコンが独立して表面に露
出した複合材などが用いることができる。ここで酸化チ
タン、酸化シリコンと称しているものは、酸素の比率が
化学量論的でないものも含めている。
【０００９】
【発明の実施の形態】酸化アルミニウムと炭化チタンを
主成分とする磁気ヘッドスライダー基材のディスク対向
面には中間層と、ＤＬＣ保護層が順次積層して成ること
を特徴とする磁気ヘッドスライダーである。
主成分とする磁気ヘッドスライダー基材のディスク対向
面には中間層と、ＤＬＣ保護層が順次積層して成ること
を特徴とする磁気ヘッドスライダーである。
【００１０】
（実施例１）本発明による磁気ヘッドスライダーの構成
を図１を用いて説明する。本発明の磁気ヘッドスライダ
ー１は、ディスク対向面２上に形成された、チタンとシ
リコンを主成分とする薄膜、ないしチタンとシリコンを
主成分とし少なくともその一部が酸化された薄膜からな
る中間層３と、前記中間層３上に形成されたＤＬＣ保護
層４を有しており、スライダー短手方向片側側面に磁気
信号を読み書きするための薄膜磁気ヘッド５を備えてい
る。
を図１を用いて説明する。本発明の磁気ヘッドスライダ
ー１は、ディスク対向面２上に形成された、チタンとシ
リコンを主成分とする薄膜、ないしチタンとシリコンを
主成分とし少なくともその一部が酸化された薄膜からな
る中間層３と、前記中間層３上に形成されたＤＬＣ保護
層４を有しており、スライダー短手方向片側側面に磁気
信号を読み書きするための薄膜磁気ヘッド５を備えてい
る。
【００１１】（実施例２）続いて本発明による磁気ヘッ
ドスライダーの製造方法の実施例を図２により説明す
る。アルミナ−炭化チタンを主成分とする磁気ヘッドス
ライダー基材１１は、ここでは住友特殊金属（株）製Ａ
Ｃ−２型を用いており、複数の薄膜ヘッド素子がアレイ
状に形成されポールハイト加工や洗浄等が既に終了して
いるものである（図２−（ａ））。この磁気ヘッドスラ
イダー基材１１を、スパッタ装置内に設置し、ディスク
対向面２に中間層３を２ｎｍの厚さに形成した（図２−
（ｂ））。このとき中間層は、チタン１７原子％とシリ
コン８３原子％の組成からなるターゲットを用いた高周
波スパッタ法により形成した。スパッタ装置にはアルゴ
ンを３ｍｔｏｒｒ導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波を
電力として用いた。
ドスライダーの製造方法の実施例を図２により説明す
る。アルミナ−炭化チタンを主成分とする磁気ヘッドス
ライダー基材１１は、ここでは住友特殊金属（株）製Ａ
Ｃ−２型を用いており、複数の薄膜ヘッド素子がアレイ
状に形成されポールハイト加工や洗浄等が既に終了して
いるものである（図２−（ａ））。この磁気ヘッドスラ
イダー基材１１を、スパッタ装置内に設置し、ディスク
対向面２に中間層３を２ｎｍの厚さに形成した（図２−
（ｂ））。このとき中間層は、チタン１７原子％とシリ
コン８３原子％の組成からなるターゲットを用いた高周
波スパッタ法により形成した。スパッタ装置にはアルゴ
ンを３ｍｔｏｒｒ導入し、１３．５６ＭＨｚの高周波を
電力として用いた。
【００１２】この後、プラズマＣＶＤ法を用いてＤＬＣ
保護層４を８ｎｍの厚さで形成した（図２−（ｃ））。
なお中間層３やＤＬＣ保護層４の厚さについてはここで
示した値に限るものではなく、耐久性の観点からはより
厚いものが望ましいが、磁気ヘッドとディスクとのスペ
ース損失を抑える点からはなるべく薄いことが要求さ
れ、両者の兼ね合いから本実施例の値が決定されてい
る。
保護層４を８ｎｍの厚さで形成した（図２−（ｃ））。
なお中間層３やＤＬＣ保護層４の厚さについてはここで
示した値に限るものではなく、耐久性の観点からはより
厚いものが望ましいが、磁気ヘッドとディスクとのスペ
ース損失を抑える点からはなるべく薄いことが要求さ
れ、両者の兼ね合いから本実施例の値が決定されてい
る。
【００１３】つぎにディスク対向面２を所望のエアベア
リング形状に機械研削ないしフォトリソグラフィを応用
したドライエッチング法などにより形成し（図２−
（ｄ））、最後に個々の磁気ヘッドスライダーに切断す
ることにより、図１のような磁気ヘッドスライダーが完
成する。ここで、中間層３とＤＬＣ保護層４の形成工程
は、ポールハイト加工後であればどの工程中にあっても
よく、たとえば個々の磁気ヘッドスライダーに切断され
た後でもよい。
リング形状に機械研削ないしフォトリソグラフィを応用
したドライエッチング法などにより形成し（図２−
（ｄ））、最後に個々の磁気ヘッドスライダーに切断す
ることにより、図１のような磁気ヘッドスライダーが完
成する。ここで、中間層３とＤＬＣ保護層４の形成工程
は、ポールハイト加工後であればどの工程中にあっても
よく、たとえば個々の磁気ヘッドスライダーに切断され
た後でもよい。
【００１４】本実施例にて製造された磁気ヘッドスライ
ダーについて、５０万回のＣＳＳテストを行った結果を
図３に示す（図３中、ＴｉＳｉと示す）。本実施例によ
る磁気ヘッドスライダーは５０万回のＣＳＳテストを終
了した後も安定した摩擦係数を示しており、ディスク対
向面のＤＬＣ保護層になんら損傷は見られなかった。こ
れを、１）同一形状の磁気ヘッドスライダーを用い、Ｄ
ＬＣ保護層のないもの（図３中、ｎｏｎ）、２）シリコ
ン中間層とＤＬＣ保護層を備えたもの（図３中、Ｓ
ｉ）、と比較すると、前者で５万回で、後者で５０万回
で摩擦係数が急激に上昇した。このような摩擦係数の増
加は、スライダーのディスク対向面とディスクのどちら
か、または両方に損傷がある場合が多く、信頼性の面で
問題がある。またスピンドルモーターの起動トルクの面
でも摩擦係数の増加は好ましくない。また、ダイヤモン
ド針を用いた引っかきテストにおいて、磁気ヘッドスラ
イダー基材が破壊される荷重にいたるまで、基材と中間
層、中間層とＤＬＣ保護層のそれぞれの界面における剥
離は全く観察されなかった。
ダーについて、５０万回のＣＳＳテストを行った結果を
図３に示す（図３中、ＴｉＳｉと示す）。本実施例によ
る磁気ヘッドスライダーは５０万回のＣＳＳテストを終
了した後も安定した摩擦係数を示しており、ディスク対
向面のＤＬＣ保護層になんら損傷は見られなかった。こ
れを、１）同一形状の磁気ヘッドスライダーを用い、Ｄ
ＬＣ保護層のないもの（図３中、ｎｏｎ）、２）シリコ
ン中間層とＤＬＣ保護層を備えたもの（図３中、Ｓ
ｉ）、と比較すると、前者で５万回で、後者で５０万回
で摩擦係数が急激に上昇した。このような摩擦係数の増
加は、スライダーのディスク対向面とディスクのどちら
か、または両方に損傷がある場合が多く、信頼性の面で
問題がある。またスピンドルモーターの起動トルクの面
でも摩擦係数の増加は好ましくない。また、ダイヤモン
ド針を用いた引っかきテストにおいて、磁気ヘッドスラ
イダー基材が破壊される荷重にいたるまで、基材と中間
層、中間層とＤＬＣ保護層のそれぞれの界面における剥
離は全く観察されなかった。
【００１５】またこの摩擦係数が上昇したシリコン中間
層とＤＬＣ保護層を備えたものについてディスク対応面
を走査型電子顕微鏡を用いて詳細に観察したところ、Ｄ
ＬＣの微小な剥離が観察され、その剥離箇所が磁気ヘッ
ドスライダー基材内の炭化チタン結晶粒上を中心として
生じていることを確認した。一方、本実施例による磁気
ヘッドスライダーは、剥離が一切観察されなかった。こ
れらの結果から、本実施例においてチタンとシリコンを
主成分とする中間層は、特に炭化チタン上のＤＬＣの密
着性を改善することが示唆された。
層とＤＬＣ保護層を備えたものについてディスク対応面
を走査型電子顕微鏡を用いて詳細に観察したところ、Ｄ
ＬＣの微小な剥離が観察され、その剥離箇所が磁気ヘッ
ドスライダー基材内の炭化チタン結晶粒上を中心として
生じていることを確認した。一方、本実施例による磁気
ヘッドスライダーは、剥離が一切観察されなかった。こ
れらの結果から、本実施例においてチタンとシリコンを
主成分とする中間層は、特に炭化チタン上のＤＬＣの密
着性を改善することが示唆された。
【００１６】（実施例３）実施例２の工程のうち、中間
層を形成する際のターゲットとして、チタンとシリコン
がそれぞれ独立して表面が露出している複合ターゲット
を用いた例について説明する。この複合ターゲットは、
たとえば図４のように、チタンとシリコンを放射状に配
置したり、図５、図６のようにどちらかのターゲット上
に他方の小片を配置したものである。これらの複合ター
ゲットをチタンとシリコンの面積比が１：１となるよう
に調製し、実施例２と同一工程により製造した磁気ヘッ
ドスライダーは、すべて実施例２と同様、５０万回のＣ
ＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が観察されず、いず
れもディスク対向面に損傷が見られなかった。
層を形成する際のターゲットとして、チタンとシリコン
がそれぞれ独立して表面が露出している複合ターゲット
を用いた例について説明する。この複合ターゲットは、
たとえば図４のように、チタンとシリコンを放射状に配
置したり、図５、図６のようにどちらかのターゲット上
に他方の小片を配置したものである。これらの複合ター
ゲットをチタンとシリコンの面積比が１：１となるよう
に調製し、実施例２と同一工程により製造した磁気ヘッ
ドスライダーは、すべて実施例２と同様、５０万回のＣ
ＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が観察されず、いず
れもディスク対向面に損傷が見られなかった。
【００１７】本実施例の場合、実施例２と異なりチタン
とシリコンの成分比を、ターゲット上のチタンとシリコ
ンの面積を変えることにより制御できる。そこでチタン
とシリコンの成分比の密着性におよぼす影響を５０μｍ
Ｒのダイヤモンド針を用いた引っかき試験により調べ
た。ただし、評価しやすくするため、中間層を１０ｎｍ
厚、ＤＬＣ保護層を４０ｎｍ厚とし、通常の磁気ヘッド
スライダーに用いるものより厚い膜を用いている。その
結果、図７に示すように、チタン２０原子％、シリコン
８０原子％で密着性の向上がみられ、シリコンが１０原
子％に減少するまで高い密着性が維持される。このよう
に、本明細書に記載した実施例に限らず、チタンとシリ
コンを主成分とする薄膜は、広い組成範囲にわたって高
い密着性を示すことが明らかとなった。チタンのみでは
密着性は十分でなく、これは中間層とＤＬＣ保護層との
密着性が不足しているためと考えられる。
とシリコンの成分比を、ターゲット上のチタンとシリコ
ンの面積を変えることにより制御できる。そこでチタン
とシリコンの成分比の密着性におよぼす影響を５０μｍ
Ｒのダイヤモンド針を用いた引っかき試験により調べ
た。ただし、評価しやすくするため、中間層を１０ｎｍ
厚、ＤＬＣ保護層を４０ｎｍ厚とし、通常の磁気ヘッド
スライダーに用いるものより厚い膜を用いている。その
結果、図７に示すように、チタン２０原子％、シリコン
８０原子％で密着性の向上がみられ、シリコンが１０原
子％に減少するまで高い密着性が維持される。このよう
に、本明細書に記載した実施例に限らず、チタンとシリ
コンを主成分とする薄膜は、広い組成範囲にわたって高
い密着性を示すことが明らかとなった。チタンのみでは
密着性は十分でなく、これは中間層とＤＬＣ保護層との
密着性が不足しているためと考えられる。
【００１８】（実施例４）実施例２の工程のうち、中間
層を形成する際に導入するガスとして、アルゴンに換え
て、酸素１０％、アルゴン９０％の混合ガスを用いてス
パッタし、酸化チタンと酸化シリコンを含む薄膜を中間
層として形成した。これはいわゆる反応性イオンエッチ
ングと呼ばれる手法であり、磁気ヘッドスライダー基材
上にチタンとシリコンを含む酸化物薄膜を形成できる手
法である。その他は実施例２と同一の工程により図１に
示す磁気ヘッドスライダーを製造した。このように製造
した磁気ヘッドスライダーは、実施例２と同様、５０万
回のＣＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が観察され
ず、ディスク対向面にも損傷が見られなかった。
層を形成する際に導入するガスとして、アルゴンに換え
て、酸素１０％、アルゴン９０％の混合ガスを用いてス
パッタし、酸化チタンと酸化シリコンを含む薄膜を中間
層として形成した。これはいわゆる反応性イオンエッチ
ングと呼ばれる手法であり、磁気ヘッドスライダー基材
上にチタンとシリコンを含む酸化物薄膜を形成できる手
法である。その他は実施例２と同一の工程により図１に
示す磁気ヘッドスライダーを製造した。このように製造
した磁気ヘッドスライダーは、実施例２と同様、５０万
回のＣＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が観察され
ず、ディスク対向面にも損傷が見られなかった。
【００１９】（実施例５）実施例２の工程のうち、中間
層を形成する際のターゲットとして、二酸化チタンと二
酸化珪素を主成分とするセラミクスを用いた例について
説明する。このセラミクスターゲットは、二酸化チタン
粉末と二酸化珪素粉末を１：１の重量％で混合、焼結し
たものである。この複合セラミクスターゲットを用いて
スパッタ法により中間層を形成した。その他は実施例２
と同一工程により図１に示す磁気ヘッドスライダーを製
造した。このようにして製造した磁気ヘッドスライダー
は、実施例２と同様、５０万回のＣＳＳテストにおいて
摩擦係数の増大が観察されず、ディスク対向面にも損傷
が見られなかった。
層を形成する際のターゲットとして、二酸化チタンと二
酸化珪素を主成分とするセラミクスを用いた例について
説明する。このセラミクスターゲットは、二酸化チタン
粉末と二酸化珪素粉末を１：１の重量％で混合、焼結し
たものである。この複合セラミクスターゲットを用いて
スパッタ法により中間層を形成した。その他は実施例２
と同一工程により図１に示す磁気ヘッドスライダーを製
造した。このようにして製造した磁気ヘッドスライダー
は、実施例２と同様、５０万回のＣＳＳテストにおいて
摩擦係数の増大が観察されず、ディスク対向面にも損傷
が見られなかった。
【００２０】（実施例６）実施例２の工程のうち、中間
層を形成する際のターゲットとして、二酸化チタンを主
成分とするセラミクスと二酸化珪素を主成分とするセラ
ミクスがそれぞれを独立して表面が露出している複合タ
ーゲットを用いた例について説明する。この複合ターゲ
ットは、実施例３で述べたチタンとシリコンによる複合
ターゲットと同様の構造を持っているものが用いられ
る。この複合ターゲットを二酸化珪素と二酸化チタンの
面積比が１：１となるよう調製し、スパッタ法により中
間層を形成した。その他は実施例２と同一工程により図
１に示す磁気ヘッドスライダーを製造した。このように
して製造した磁気ヘッドスライダーは、実施例２と同
様、５０万回のＣＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が
観察されず、ディスク対向面にも損傷が見られなかっ
た。
層を形成する際のターゲットとして、二酸化チタンを主
成分とするセラミクスと二酸化珪素を主成分とするセラ
ミクスがそれぞれを独立して表面が露出している複合タ
ーゲットを用いた例について説明する。この複合ターゲ
ットは、実施例３で述べたチタンとシリコンによる複合
ターゲットと同様の構造を持っているものが用いられ
る。この複合ターゲットを二酸化珪素と二酸化チタンの
面積比が１：１となるよう調製し、スパッタ法により中
間層を形成した。その他は実施例２と同一工程により図
１に示す磁気ヘッドスライダーを製造した。このように
して製造した磁気ヘッドスライダーは、実施例２と同
様、５０万回のＣＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が
観察されず、ディスク対向面にも損傷が見られなかっ
た。
【００２１】（実施例７）実施例２の工程のうち、中間
層を形成する方法として、複数のターゲットを同時にス
パッタできるマルチターゲットスパッタ装置を用いた例
について説明する。ここでは酸素を導入した上でチタ
ン、シリコンを別個のターゲットからそれぞれスパッタ
する反応性スパッタと、二酸化チタン、二酸化シリコン
を別個のターゲットからそれぞれスパッタする方法のい
ずれもが中間層の形成に用いることができる。本実施例
より製造した磁気ヘッドスライダーは、実施例２と同
様、５０万回のＣＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が
観察されず、ディスク対向面にも損傷が見られなかっ
た。
層を形成する方法として、複数のターゲットを同時にス
パッタできるマルチターゲットスパッタ装置を用いた例
について説明する。ここでは酸素を導入した上でチタ
ン、シリコンを別個のターゲットからそれぞれスパッタ
する反応性スパッタと、二酸化チタン、二酸化シリコン
を別個のターゲットからそれぞれスパッタする方法のい
ずれもが中間層の形成に用いることができる。本実施例
より製造した磁気ヘッドスライダーは、実施例２と同
様、５０万回のＣＳＳテストにおいて摩擦係数の増大が
観察されず、ディスク対向面にも損傷が見られなかっ
た。
【００２２】（実施例８）近年、静電気に破壊されやす
い磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と略す）が薄膜磁気
ヘッドとして採用されつつあり、ＤＬＣ保護層の役割の
一つとして耐静電気特性の改善効果が期待されている。
本発明の磁気ヘッドスライダー、特に薄膜を反応性スパ
ッタにより酸化した中間層を形成した実施例４に記載し
た方法で製造した磁気ヘッドスライダーの耐静電気特性
について説明する。耐静電気試験は図８に示した機構を
用い、ディスク８に磁気ヘッドスライダー１を加重で押
しつけた状態で、２００ｐＦのキャパシターに充電した
電荷を瞬間的に放電さるものである。充電に用いる電圧
は５０Ｖから３５０Ｖまで５０Ｖ刻みで増加させ、放電
後にＭＲ素子１０の抵抗変化により破壊の有無を確認す
る。
い磁気抵抗効果素子（以下ＭＲ素子と略す）が薄膜磁気
ヘッドとして採用されつつあり、ＤＬＣ保護層の役割の
一つとして耐静電気特性の改善効果が期待されている。
本発明の磁気ヘッドスライダー、特に薄膜を反応性スパ
ッタにより酸化した中間層を形成した実施例４に記載し
た方法で製造した磁気ヘッドスライダーの耐静電気特性
について説明する。耐静電気試験は図８に示した機構を
用い、ディスク８に磁気ヘッドスライダー１を加重で押
しつけた状態で、２００ｐＦのキャパシターに充電した
電荷を瞬間的に放電さるものである。充電に用いる電圧
は５０Ｖから３５０Ｖまで５０Ｖ刻みで増加させ、放電
後にＭＲ素子１０の抵抗変化により破壊の有無を確認す
る。
【００２３】その結果、図９にＴｉＳｉＯｘ中間層とし
て示したように、キャパシターの充電のための印加電圧
が２５０Ｖに達するまで、ＭＲ素子の破壊が起こらない
ことが明らかとなった。ここでＭＲ素子抵抗の増加はＭ
Ｒ素子が破壊されたことを意味する。一方、比較のため
用意した２ｎｍ厚のシリコン中間層と８ｎｍ厚のＤＬＣ
保護層をディスク対向面に備えた磁気ヘッドスライダー
の場合、図９にあわせて示したように１００ＶでＭＲ素
子の破壊が認められた。これは、実施例４に記載の磁気
ヘッドスライダーが、絶縁性の高い酸化物薄膜を中間層
として採用していることに起因する。したがってＭＲ素
子など、特に耐静電気特性が求められる薄膜磁気ヘッド
を用いる場合には、実施例４から７に記載した製造方法
により製造した磁気ヘッドスライダーが有効である。
て示したように、キャパシターの充電のための印加電圧
が２５０Ｖに達するまで、ＭＲ素子の破壊が起こらない
ことが明らかとなった。ここでＭＲ素子抵抗の増加はＭ
Ｒ素子が破壊されたことを意味する。一方、比較のため
用意した２ｎｍ厚のシリコン中間層と８ｎｍ厚のＤＬＣ
保護層をディスク対向面に備えた磁気ヘッドスライダー
の場合、図９にあわせて示したように１００ＶでＭＲ素
子の破壊が認められた。これは、実施例４に記載の磁気
ヘッドスライダーが、絶縁性の高い酸化物薄膜を中間層
として採用していることに起因する。したがってＭＲ素
子など、特に耐静電気特性が求められる薄膜磁気ヘッド
を用いる場合には、実施例４から７に記載した製造方法
により製造した磁気ヘッドスライダーが有効である。
【００２４】なお本発明で示した中間層は、磁気ヘッド
スライダー基材のみならず、炭化チタンを含む材料であ
れば、ＤＬＣ保護層を形成する場合の密着性向上に効果
的に用いることができるのは言うまでもない。
スライダー基材のみならず、炭化チタンを含む材料であ
れば、ＤＬＣ保護層を形成する場合の密着性向上に効果
的に用いることができるのは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、従来
の磁気ヘッドスライダーと比較して約５倍から１０倍の
耐久性を備えた磁気ヘッドスライダーが得られ、さらに
耐静電気特性に優れた磁気ヘッドスライダーが得られ
る。
の磁気ヘッドスライダーと比較して約５倍から１０倍の
耐久性を備えた磁気ヘッドスライダーが得られ、さらに
耐静電気特性に優れた磁気ヘッドスライダーが得られ
る。
【図１】本発明による磁気ヘッドスライダーの一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図２】本発明による磁気ヘッドスライダーの製造工程
の一例を示す概略図で ある。
の一例を示す概略図で ある。
【図３】本発明による磁気ヘッドスライダーのＣＳＳテ
スト結果である。
スト結果である。
【図４】本発明に用いたスパッタターゲットの一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図５】本発明に用いたスパッタターゲットの一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図６】本発明に用いたスパッタターゲットの一例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図７】チタン、シリコン組成比の密着性におよぼす影
響を示す図である。
響を示す図である。
【図８】本発明で用いた静電耐圧試験装置の概略図であ
る。
る。
【図９】本発明による磁気ヘッドスライダーの静電耐圧
試験結果である。
試験結果である。
１ 磁気ヘッドスライダー ２ ディスク対向面 ３ 中間層 ４ ＤＬＣ保護層 ５ 薄膜ヘッド素子 ６ チタンターゲット ７ シリコンターゲット ８ ディスク ９ 抵抗測定器 １０ ＭＲ素子 １１ 磁気ヘッドスライダー基材
Claims (7)
- 【請求項１】 酸化アルミニウムと炭化チタンを主成分
とする磁気ヘッドスライダー基材からなる磁気ヘッドス
ライダーであって、前記磁気ヘッドスライダー基材のデ
ィスク対向面には中間層と、ＤＬＣ保護層が順次積層さ
れて成ることを特徴とする磁気ヘッドスライダー。 - 【請求項２】 前記中間層が、チタンとシリコンを主成
分とする薄膜であることを特徴とする請求項１記載の磁
気ヘッドスライダー。 - 【請求項３】 前記中間層が、チタンとシリコンを主成
分とし、少なくともその一部が酸化された薄膜であるこ
とを特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドスライダー。 - 【請求項４】 酸化アルミニウムと炭化チタンを主成分
とする磁気ヘッドスライダー基材からなる磁気ヘッドス
ライダーの製造方法であって、前記磁気ヘッドスライダ
ー基材のディスク対向面には、中間層をスパッタ法によ
り形成し、その後ＤＬＣ保護層を前記中間層上に形成す
ることを特徴とする磁気ヘッドスライダーの製造方法。 - 【請求項５】 前記ＤＬＣ保護層はプラズマＣＶＤ法に
より形成することを特徴とする請求項４記載の磁気ヘッ
ドスライダーの製造方法。 - 【請求項６】 前記中間層が、チタンとシリコンを主成
分とする薄膜であることを特徴とする請求項４、５記載
の磁気ヘッドスライダーの製造方法。 - 【請求項７】 前記中間層が、チタンとシリコンを主成
分とし、少なくともその一部が酸化された薄膜であるこ
とを特徴とする請求項４、５記載の磁気ヘッドスライダ
ーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1737996A JPH09212836A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 磁気ヘッドスライダーとその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1737996A JPH09212836A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 磁気ヘッドスライダーとその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09212836A true JPH09212836A (ja) | 1997-08-15 |
Family
ID=11942385
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1737996A Pending JPH09212836A (ja) | 1996-02-02 | 1996-02-02 | 磁気ヘッドスライダーとその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09212836A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6416935B1 (en) | 2000-08-07 | 2002-07-09 | International Business Machines Corporation | Method for forming the air bearing surface of a slider |
| US6445542B1 (en) | 2000-03-06 | 2002-09-03 | Read-Rite Corporation | Air bearing slider |
| US7477486B1 (en) | 2005-12-07 | 2009-01-13 | Western Digital (Fremont), Llc | Air bearing slider with a side pad having a shallow recess depth |
| US7929251B2 (en) | 2006-01-10 | 2011-04-19 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. | Assembly, apparatus and method for fabricating a structural element of a hard disk drive air bearing |
-
1996
- 1996-02-02 JP JP1737996A patent/JPH09212836A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6445542B1 (en) | 2000-03-06 | 2002-09-03 | Read-Rite Corporation | Air bearing slider |
| US6416935B1 (en) | 2000-08-07 | 2002-07-09 | International Business Machines Corporation | Method for forming the air bearing surface of a slider |
| US7477486B1 (en) | 2005-12-07 | 2009-01-13 | Western Digital (Fremont), Llc | Air bearing slider with a side pad having a shallow recess depth |
| US7929251B2 (en) | 2006-01-10 | 2011-04-19 | Hitachi Global Storage Technologies, Netherlands B.V. | Assembly, apparatus and method for fabricating a structural element of a hard disk drive air bearing |
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