JPH09274711A - Magnetoresistance effect magnetic head and its production - Google Patents

Magnetoresistance effect magnetic head and its production

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Publication number
JPH09274711A
JPH09274711A JP10451296A JP10451296A JPH09274711A JP H09274711 A JPH09274711 A JP H09274711A JP 10451296 A JP10451296 A JP 10451296A JP 10451296 A JP10451296 A JP 10451296A JP H09274711 A JPH09274711 A JP H09274711A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
slider
magnetic head
protective layer
underlayer
magnetoresistive effect
Prior art date
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Pending
Application number
JP10451296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinsuke Yamashita
伸介 山下
Sandeibu Panatsuto
パナット・サンディブ
Osamu Shimoe
治 下江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Proterial Ltd
Original Assignee
Hitachi Metals Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Metals Ltd filed Critical Hitachi Metals Ltd
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Publication of JPH09274711A publication Critical patent/JPH09274711A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent discharge breakdown by an MR element by forming a base layer in such a manner that layer is Si-rich in the region near the slider and is C-rich in the region near a protective layer so as to increase the affinity near the adhesion region and forming an insulating hard carbon protective layer. SOLUTION: A base layer 2 and a protective layer 3 are formed on the floating face 1a of a slider 1. The base layer 2 contains C and Si in such a manner that the proportion (%) of C increases near the protective layer 3 while the proportion (%) of Si increases near the floating face 1a. Therefore, the affinity near the adhesion region can be increased and the base layer 2 adheres to the slider 1 as well as has high affinity with the protective layer 3. Moreover, the base layer has conductivity so that charges in the magnetoresistance effect MR element 6 and in the area near the element can be released through the slider 1 and a suspension 11 to the ground. The protective layer 3 consists of an insulating hard carbon and is formed into a diamond-like carbon or amorphous carbon film having 20 to 80Å thickness. Thereby, peeling of the protective layer from the slider and discharge breakdown by the MR element can be prevented.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク装置
などの磁気記録装置に用いる磁気ヘッドにおいて、特に
磁気ヘッドに設けた磁気抵抗効果素子が静電破壊するの
を防止できるようにした磁気ヘッドとその製造方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head used in a magnetic recording device such as a magnetic disk device, and more particularly to a magnetic head capable of preventing a magnetoresistive effect element provided in the magnetic head from being electrostatically destroyed. The present invention relates to a manufacturing method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、パソコン用のOSやアプリケーシ
ョン・ソフトウエアの容量が増大し、ハードディスク装
置の高記録密度化は高まる一方である。このため従来の
薄膜磁気ヘッド等の誘導型ヘッドからMRヘッドと呼ば
れる磁気抵抗効果型磁気ヘッドに移行しつつある。MR
ヘッドに使われる磁気抵抗効果素子(MR素子)は、膜
の磁化方向と電流方向とのズレ角が変わることによって
抵抗値が変動するもので、NiFe、NiCo等の強磁
性材料が使われる。MR素子を用いて磁気ディスク上に
磁気的に記録された情報を読む場合、磁気ディスク媒体
の磁化方向の反転によってMR素子の磁化方向が変わ
る。それによってMR素子の電気抵抗が変化する。MR
素子の両端子にセンス電流を流しながらMR素子の電気
抵抗変化を端子間の電圧変化として取出すことにより、
記録情報を読むことができる。
2. Description of the Related Art In recent years, the capacity of OSs and application software for personal computers has increased, and the recording density of hard disk devices has been increasing. Therefore, the conventional induction type head such as a thin film magnetic head is being changed to a magnetoresistive effect type magnetic head called an MR head. MR
A magnetoresistive effect element (MR element) used for a head has a resistance value that varies depending on a deviation angle between a magnetization direction of a film and a current direction, and a ferromagnetic material such as NiFe or NiCo is used. When reading information magnetically recorded on a magnetic disk using the MR element, the magnetization direction of the MR element changes due to the reversal of the magnetization direction of the magnetic disk medium. As a result, the electric resistance of the MR element changes. MR
By extracting the electric resistance change of the MR element as a voltage change between the terminals while applying a sense current to both terminals of the element,
You can read the recorded information.

【0003】また高記録密度化の進展に伴い、記録ビッ
トは小さくなり記録磁界も小さくなることから、磁気ヘ
ッドと磁気ディスクの距離は数十nmと接近してきてい
る。このため両者が接触する頻度は非常に高まってきて
いる。MR素子は前述の通り定常的に一定電流を流しな
がら情報を読むことになるが、双方の接触時に電気的に
接地されている磁気ディスクに、センス電流の一部が断
続的に流れ電気的ノイズを発生することがあった。その
ためMR素子間の電圧変化を正確に読みとれない悪い影
響が生じた。さらにMR素子と磁気ディスク間の微小電
位差が瞬間的な接触時に過渡的な放電電流を発生させ、
MR素子で放電破壊と呼ぶ損傷を起すことがあった。こ
れによりMR素子の一部、もしくは全体が溶融し、最悪
の場合は動作不可となる。さらに製造中においては、製
造装置や作業者に帯電した静電荷がMR素子部に流れ、
MR素子を挟む形で配設されているシールド層とMR素
子間で耐電圧を越えて放電し破壊を生じる静電破壊(E
SD)が多発するという2つの問題が起こっていた。
With the progress of higher recording density, the recording bit becomes smaller and the recording magnetic field also becomes smaller. Therefore, the distance between the magnetic head and the magnetic disk is approaching several tens of nm. For this reason, the frequency of contact between the two has been increasing significantly. As described above, the MR element reads information while constantly passing a constant current, but a part of the sense current flows intermittently to the magnetic disk that is electrically grounded when both are in contact with each other, causing electrical noise. Could occur. As a result, the voltage change between the MR elements cannot be accurately read, which has a bad effect. Furthermore, a minute potential difference between the MR element and the magnetic disk causes a transient discharge current at the moment of momentary contact,
The MR element may cause damage called discharge breakdown. As a result, a part or the whole of the MR element is melted, and in the worst case, the MR element cannot operate. Furthermore, during manufacturing, electrostatic charges charged on the manufacturing equipment and workers flow to the MR element part,
Electrostatic breakdown (E) which causes breakdown by discharging exceeding the withstand voltage between the MR element and the shield layer arranged so as to sandwich the MR element.
There were two problems that SD occurred frequently.

【0004】まずMRヘッドの構造と磁気ディスクとの
関係について図3により説明する。図中に示すように、
導電体であるAl23 −TiCでできたスライダー1
の流出側端面にシールド層4、5に挟まれる形でMR素
子6が配設されている。MR素子6の端部は磁気ディス
ク10の媒体面に向かって露出した形になっている。さ
らにMR素子6の横には、コイルを挟んだ形の磁性体コ
ア7が所定のギャップ幅で同様に磁気ディスク10の媒
体面に露出した形で記録部が構成されている。そしてM
R素子6、シールド層4、5及び磁性体コア7はそれぞ
れお互いに電気的に絶縁、磁気的に遮断され、かつそれ
らを保持・固定するAl23 等の酸化物製の絶縁層8
が覆った形でスライダ1に配設されている。
First, the relationship between the structure of the MR head and the magnetic disk will be described with reference to FIG. As shown in the figure,
Slider 1 made of Al 2 O 3 -TiC which is a conductor
The MR element 6 is disposed on the outflow side end surface of the MR element 6 so as to be sandwiched between the shield layers 4 and 5. The end of the MR element 6 is exposed toward the medium surface of the magnetic disk 10. Further, a recording portion is formed next to the MR element 6 such that a magnetic core 7 sandwiching a coil is similarly exposed to the medium surface of the magnetic disk 10 with a predetermined gap width. And M
The R element 6, the shield layers 4 and 5, and the magnetic core 7 are electrically insulated and magnetically shielded from each other, and an insulating layer 8 made of an oxide such as Al 2 O 3 for holding and fixing them.
Are arranged on the slider 1 so as to cover them.

【0005】次にMR素子6近傍の破断図を図4に示
す。MR素子6の両端部には電極用引き出し端子6aが
配設されており、電極用引き出し端子6aはそれぞれ磁
気ヘッド外部へのリード線9と接続されている。前述の
通り、MR素子6、シールド層4、5及びスライダー1
は絶縁物8で電気的に絶縁されている。MR素子6に端
子6aを介して接続されたリード線9は再生回路12に
接続されており、非動作及び動作時も接地電位に近い電
位に保たれている。同様に磁気ディスク10も図示して
いない支持部を介してアースされており、スライダー
1、MR素子6ともに常に接地電位に近い状態となって
いる。このような構造で磁気ディスク10の媒体面に向
かって露出しているMR素子6の端部が磁気ディスク1
0に微小間隔で対向され、磁気ディスク10の記録情報
により生じるMR素子6の抵抗変化で記録情報を読みと
れるようになっている。
Next, a cutaway view of the vicinity of the MR element 6 is shown in FIG. Electrode lead-out terminals 6a are arranged at both ends of the MR element 6, and each of the electrode lead-out terminals 6a is connected to a lead wire 9 to the outside of the magnetic head. As described above, the MR element 6, the shield layers 4 and 5, and the slider 1
Are electrically insulated by an insulator 8. The lead wire 9 connected to the MR element 6 via the terminal 6a is connected to the reproducing circuit 12, and is maintained at a potential close to the ground potential even during non-operation and operation. Similarly, the magnetic disk 10 is also grounded via a supporting portion (not shown), and both the slider 1 and the MR element 6 are always in a state close to the ground potential. With such a structure, the end portion of the MR element 6 exposed toward the medium surface of the magnetic disk 10 is the magnetic disk 1.
The recording information can be read by the resistance change of the MR element 6 caused by the recording information of the magnetic disk 10 and facing 0 at a minute interval.

【0006】次にMR素子6と磁気ディスク10が接触
した場合の放電破壊の現象を説明する。MR素子6は前
述の通り再生回路12に接続されており接地電位に近い
状態に保たれているものの、磁気ディスク10の接地電
位と必ずしも一致していない。このためMR素子6と磁
気ディスク10との間でわずかであるが、電位差が生じ
ている。さらにMR素子6表面に対向しかつ高速回転す
る磁気ディスク10の表面は絶縁物でコーティングされ
ており、摩擦による静電荷がごく表面にのみ帯電してい
る場合があり、同様にMR素子6との間に電位差を持つ
ことが多い。このため磁気ディスク10の表面の突部と
MR素子6表面とが瞬間的に接触した場合、これら電位
差に応じた放電電流が過渡的に発生し、MR素子6と磁
気ディスク10間で放電現象が起こる。この現象によっ
てMR素子6が放電破壊と言われる損傷を起す。この損
傷によりMR素子6の一部もしくはほぼ全体が溶融を起
し正常動作をしなくなる。
Next, the phenomenon of discharge breakdown when the MR element 6 and the magnetic disk 10 contact each other will be described. Although the MR element 6 is connected to the reproducing circuit 12 and is maintained in a state close to the ground potential as described above, it does not always match the ground potential of the magnetic disk 10. Therefore, there is a slight potential difference between the MR element 6 and the magnetic disk 10. Further, the surface of the magnetic disk 10 facing the surface of the MR element 6 and rotating at a high speed is coated with an insulating material, and electrostatic charge due to friction may be charged only on the surface. Often have a potential difference between them. Therefore, when the protrusion on the surface of the magnetic disk 10 and the surface of the MR element 6 are momentarily contacted with each other, a discharge current corresponding to the potential difference is transiently generated, and a discharge phenomenon occurs between the MR element 6 and the magnetic disk 10. Occur. Due to this phenomenon, the MR element 6 causes damage called discharge breakdown. Due to this damage, part or almost all of the MR element 6 is melted and the MR element 6 does not operate normally.

【0007】さらにMRヘッド製造時、特にMRヘッド
にリード線9を接続し、サスペンション11を接着する
HGA(ヘッド・ジンバル・アセンブリ)工程において
はMR素子6の静電破壊が起こっていた。リード線9を
接続してからのMRヘッドにおいては、製造装置や作業
者に帯電した静電気をリード線9に容易に拾い易い。リ
ード線9を通じてMR素子6に帯電した外部電荷はMR
素子6に蓄積されるが、MR素子6の静電容量は高々数
ピコファラドのため電位が上昇し、シールド層4、5と
MR素子6間の絶縁物8の耐電圧を越えてしまう。この
ためMR素子6とシールド層4もしくはシールド層5間
で放電し、双方で静電破壊を起す。この破壊によりMR
素子6とシールド層4、5が電気的にショートしたり最
悪の場合はMR素子6自体が溶融してしまい、動作がま
ったくできなくなることがある。製造職場においては製
造装置のアース、帯電防止シートの設置を行い、対策を
行っているが、薄膜化に伴い、素子自体の静電容量が極
小化しているMR素子6に対しては十分防止できるもの
ではなかった。もちろんドライブアセンブリ工程におい
ても同様な問題が生じている。
Further, during manufacture of the MR head, electrostatic breakdown of the MR element 6 has occurred especially in the HGA (head gimbal assembly) process of connecting the lead wire 9 to the MR head and adhering the suspension 11. In the MR head after the lead wire 9 is connected, it is easy to easily pick up the static electricity charged in the manufacturing apparatus or the worker to the lead wire 9. The external charge charged on the MR element 6 through the lead wire 9 is MR.
Although accumulated in the element 6, the electrostatic capacity of the MR element 6 rises because the capacitance is at most several picofarads, and the withstand voltage of the insulator 8 between the shield layers 4 and 5 and the MR element 6 is exceeded. Therefore, discharge occurs between the MR element 6 and the shield layer 4 or the shield layer 5, and electrostatic breakdown occurs in both. MR by this destruction
The element 6 and the shield layers 4 and 5 may be electrically short-circuited, or in the worst case, the MR element 6 itself may be melted, and the operation may not be performed at all. At the manufacturing workplace, grounding of the manufacturing equipment and installation of an antistatic sheet are taken as countermeasures, but it is possible to sufficiently prevent the MR element 6 in which the capacitance of the element itself is minimized due to thinning. It wasn't something. Of course, similar problems occur in the drive assembly process.

【0008】以上MR素子の放電破壊、静電破壊につい
て説明したが、この放電破壊を防止した磁気ヘッドとし
て、特開平7−6340号公報に開示されたものがあ
る。この磁気ヘッドでは、スライダーの摺動面に、硬質
炭素、ケイ素、ホウ素、チタン、アルミおよびそれらの
炭化物、窒化物、酸化物による中間層を設けるととも
に、その上に硬質非晶質炭素膜を設けて、MR素子がス
ライダーの摺動面に表われている部分を覆っている。そ
して、前記中間層と硬質非晶質炭素膜とで、MR素子が
電位差破壊をするのを防止し、さらに磁気ディスクに対
する耐摩耗性と潤滑性に関するCSS特性を改善し、さ
らに中間層と保護膜の密着性を向上できるとしている。
The discharge breakdown and electrostatic breakdown of the MR element have been described above. As a magnetic head which prevents this discharge breakdown, there is one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-6340. In this magnetic head, an intermediate layer of hard carbon, silicon, boron, titanium, aluminum and their carbides, nitrides, and oxides is provided on the sliding surface of the slider, and a hard amorphous carbon film is provided thereon. The MR element covers the portion of the slider that is exposed on the sliding surface. The intermediate layer and the hard amorphous carbon film prevent potential difference breakdown of the MR element, and further improve CSS characteristics relating to wear resistance and lubricity with respect to the magnetic disk, and further, the intermediate layer and the protective film. It is said that the adhesion of can be improved.

【0009】また、特開平6−243434号公報は、
MR素子が静電破壊するのを防止した磁気ヘッドを開示
している。この磁気ヘッドでは、スライダー摺動面に1
00μΩcm〜106 Ωcmの電気抵抗率を有する膜を
設けて、MR素子と磁気ディスクとの間に放電を生じに
くくしている。さらに、特開平7−93720号公報で
も、MR素子が静電破壊するのを防止した磁気ヘッドを
開示している。この磁気ヘッドでは、スライダー摺動面
に炭化珪素とカーボンとを含有する混合膜を形成し、M
R素子と磁気ディスクとの間に放電を生じにくくし、さ
らにCSS特性を向上させている。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 6-243434 discloses that
A magnetic head in which the MR element is prevented from being electrostatically destroyed is disclosed. In this magnetic head, the slider sliding surface has 1
A film having an electric resistivity of 00 μΩcm to 10 6 Ωcm is provided to prevent discharge from occurring between the MR element and the magnetic disk. Further, Japanese Patent Laid-Open No. 7-93720 also discloses a magnetic head in which the MR element is prevented from being electrostatically destroyed. In this magnetic head, a mixed film containing silicon carbide and carbon is formed on the slider sliding surface, and M
Discharge is less likely to occur between the R element and the magnetic disk, and CSS characteristics are further improved.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術に記載し
たMR素子を用いた磁気ヘッドにおいて、MR素子が静
電破壊するのを防止するために、スライダーの摺動面
に、炭素、ケイ素、ホウ素などからなる中間層と、その
上の硬質炭素膜とを設けて、MR素子の静電破壊を防止
したものがある。しかし、磁気ディスクとの摺動性の相
性を考慮し、硬質層の硬度や靱性を制御しようとした場
合、硬質層自体の圧縮応力によるストレスで、硬質層下
部から剥れを生じ、中間層と硬質層の付着力が十分でな
い場合があった。またMR素子がスライダーの浮上面に
表われている部分を絶縁体で覆うだけであるので、MR
素子と磁気ディスクとでの電位差による放電破壊は防止
することができるが、製造プロセスやドライブアセンブ
リ中に作業者や製造装置等の外部よりMR素子に蓄積さ
れた電荷を外へ逃がすことができず、MR素子の静電破
壊を十分に防止することができない。また、スライダー
摺動面に、100μΩcm〜106 Ωcmの電気抵抗率
を有する膜を設けたり、炭化珪素とカーボンとを含有す
る混合膜を形成した磁気ヘッドでは、MR素子の放電破
壊及び静電破壊を防止することが可能だが、スライダー
浮上面に設けた膜のCSS特性などの耐久性に問題があ
る。また形成される混合膜全体が導電性を持つため、セ
ンス電流の一部がMR素子と磁気ディスクとの接触時に
磁気ディスク側に断続的に流れ電気的ノイズを発生する
問題を防止することができず、MR素子動作時の再生エ
ラーにつながる。このように磁気ディスク装置内でのC
SS特性、スライダーと保護膜の密着性、および再生時
信頼性を実現し、かつMRヘッドの通常動作中のみなら
ず、製造プロセスにおいても、MR素子の破壊防止を同
時に満たした有効なMRヘッド用の保護膜については、
前述した従来技術のいずれにおいても言及されていな
い。
In the magnetic head using the MR element described in the above-mentioned prior art, in order to prevent the MR element from being electrostatically destroyed, the sliding surface of the slider is made of carbon, silicon or boron. There is one in which an electrostatic breakdown of the MR element is prevented by providing an intermediate layer made of, for example, and a hard carbon film thereon. However, when it is attempted to control the hardness and toughness of the hard layer in consideration of the compatibility of slidability with the magnetic disk, the stress due to the compressive stress of the hard layer itself causes peeling from the lower part of the hard layer, and In some cases, the adhesion of the hard layer was not sufficient. Further, since the MR element only covers the portion of the slider exposed on the air bearing surface with the insulator,
Although it is possible to prevent discharge breakdown due to the potential difference between the element and the magnetic disk, it is not possible to release the charge accumulated in the MR element from the outside such as an operator or a manufacturing apparatus during the manufacturing process or the drive assembly. However, electrostatic breakdown of the MR element cannot be sufficiently prevented. Further, in a magnetic head in which a film having an electric resistivity of 100 μΩcm to 10 6 Ωcm is provided on the slider sliding surface, or a mixed film containing silicon carbide and carbon is formed, discharge breakdown and electrostatic breakdown of the MR element are caused. However, there is a problem in durability such as CSS characteristics of the film provided on the slider air bearing surface. Also, since the entire mixed film formed is conductive, it is possible to prevent the problem that a part of the sense current intermittently flows to the magnetic disk side when the MR element and the magnetic disk are in contact with each other, thereby causing electrical noise. This leads to a reproduction error when operating the MR element. Thus, C in the magnetic disk device
For an effective MR head that achieves SS characteristics, adhesion between the slider and the protective film, and reliability during reproduction, and at the same time not only during normal operation of the MR head, but also during the manufacturing process, to prevent destruction of the MR element. For the protective film of
It is not mentioned in any of the above-mentioned prior art.

【0011】そこで、本発明は、MR素子を設けた磁気
ヘッドにおいて、MR素子の放電破壊を防止し、かつC
SS特性向上に効果があり、磁気ディスクとの電気的絶
縁を有する保護層をスライダー浮上面に大きな付着力で
付着できる下地層を設ける。さらに下地層にある程度の
導電性を持たせて、MR素子付近の電荷をスライダー接
地側へ逃がし易くし、MR素子の放電破壊及び静電破壊
を十分に防止できるようにすることを目的とする。
Therefore, according to the present invention, in a magnetic head provided with an MR element, the discharge breakdown of the MR element is prevented, and the C
An underlayer is provided which has an effect of improving the SS characteristics and which can be attached to the air bearing surface of the slider with a large adhesive force, which is a protective layer having electrical insulation from the magnetic disk. It is another object of the present invention to provide the underlayer with a certain degree of conductivity so that electric charges in the vicinity of the MR element can easily escape to the slider ground side, and discharge breakdown and electrostatic breakdown of the MR element can be sufficiently prevented.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、スライダーの
所定位置に磁気抵抗効果型素子が設けられるとともに、
スライダーが磁気記録媒体に対向する面に浮上面が形成
された磁気ヘッドにおいて、上記目的を達成したもので
ある。その磁気ヘッドのスライダーの浮上面には、下地
層および保護層が積層され、この下地層は、スライダー
側がSiリッチであって保護層側がCリッチであり、か
つ保護層は硬質カーボンからなることを特徴とする。前
記において下地層は、スライダー側から保護層側に向か
ってSi濃度が減少するとともにC濃度が増大する濃度
勾配を有するようにした。また下地層は、SiとCとを
交互に複数積層させるようにしてもよい。さらに下地層
は、SiとCとの混合膜で形成してもよい。なお、Si
もしくはSiCと、Cとを交互に複数積層し、各積層量
を適宜調整して下地層を作成する。そして各層の成膜時
間を数十秒から数分で行うことにより、各層は相互に明
確な境をなくして、下地層は混合膜となる。保護層は、
絶縁膜であり、ダイヤモンド状カーボンあるいはアモル
ファス状カーボンで形成することができる。
According to the present invention, a magnetoresistive element is provided at a predetermined position of a slider, and
The above object is achieved in a magnetic head in which an air bearing surface is formed on a surface of a slider facing a magnetic recording medium. An underlayer and a protective layer are laminated on the air bearing surface of the slider of the magnetic head. In this underlayer, the slider side is Si-rich, the protective layer side is C-rich, and the protective layer is made of hard carbon. Characterize. In the above description, the underlayer has a concentration gradient in which the Si concentration decreases and the C concentration increases from the slider side toward the protective layer side. The base layer may be formed by alternately stacking a plurality of Si and C. Further, the underlayer may be formed of a mixed film of Si and C. Note that Si
Alternatively, a plurality of SiC and C are alternately laminated, and the amount of each lamination is appropriately adjusted to form a base layer. Then, by performing the film formation time of each layer for several tens of seconds to several minutes, each layer has no clear boundary and the underlayer becomes a mixed film. The protective layer is
It is an insulating film and can be formed of diamond-like carbon or amorphous carbon.

【0013】MRヘッドの浮上面は、研削、ラッピング
加工法により形成されるが、MR素子及びMR素子を保
持、固定する絶縁物と、スライダー材料を比較すると硬
さに差があるために、この加工により段差を生じる。ま
た、MR素子と絶縁物相互においても、20〜100オ
ングストローム程度の段差が見られる場合がある。この
ため下地層、保護層の厚みは以下の通り形成する。即
ち、下地層は10〜60オングストロームの厚さで形成
する。10オングストロームより薄いと、下地層は層と
して形成しずらくなり島状の不連続膜になりやすく、か
つMR素子とスライダー間の導電性を確保できない。ま
た保護層の接着層としての役目をなさなくなる。磁気ヘ
ッドと磁気ディスクとの間の間隔の増大という観点から
60オングストローム程度以下が望ましい。保護層は2
0〜80オングストロームの厚さで形成される。20オ
ングストロームより薄いと、材料性質上腐食しやすいM
R素子の腐食が見られ、長時間の信頼性及びMR素子の
保護という観点からは厚い方が望ましい。従って、保護
層の厚みは磁気ヘッドと磁気ディスクとの間隔の許容範
囲で決定する。前記の下地層は、その成分であるSiの
代わりに、SiC、GeまたはBaのうちいずれか一つ
を置換した材料を適用できる。下地層の比抵抗は、1Ω
cm〜106 Ωcmにした。これは、スライダーのMR
素子付近に帯電した電荷をスライダーの保持部材側に逃
がして、静電破壊を防止できるようするためである。ス
ライダー材としては、炭化物を含む非磁性材料を適用で
きる。またスライダー材の主組成を、Al23 −Ti
C系またはZrO2 −Al23 −TiC系にすること
ができる。
The air bearing surface of the MR head is formed by a grinding and lapping method. However, when comparing the MR element and the insulator holding and fixing the MR element with the slider material, there is a difference in hardness. Steps are created by processing. Also, a step difference of about 20 to 100 angstrom may be seen between the MR element and the insulator. Therefore, the base layer and the protective layer are formed as follows. That is, the underlayer is formed with a thickness of 10 to 60 Å. If the thickness is less than 10 angstroms, it becomes difficult to form the underlayer as a layer, and an island-shaped discontinuous film tends to be formed, and the conductivity between the MR element and the slider cannot be secured. Further, the protective layer does not serve as an adhesive layer. From the viewpoint of increasing the distance between the magnetic head and the magnetic disk, it is preferably about 60 angstroms or less. 2 protective layers
It is formed with a thickness of 0 to 80 angstroms. If it is thinner than 20 angstroms, it is easily corroded due to its material properties.
Corrosion of the R element is observed, and a thicker one is desirable from the viewpoint of long-term reliability and protection of the MR element. Therefore, the thickness of the protective layer is determined within the allowable range of the distance between the magnetic head and the magnetic disk. A material in which any one of SiC, Ge, and Ba is substituted instead of Si which is the component thereof can be applied to the above-mentioned underlayer. The resistivity of the underlying layer is 1Ω
cm to 10 6 Ωcm. This is the MR of the slider
This is because electric charges charged in the vicinity of the element can be released to the holding member side of the slider to prevent electrostatic breakdown. As the slider material, a non-magnetic material containing carbide can be applied. Also, the main composition of the slider material is Al 2 O 3 --Ti
It can be C system or ZrO 2 -Al 2 O 3 -TiC based.

【0014】磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方法の発
明は、前記の磁気ヘッドにおける下地層としてSiと、
CもしくはSiCとの混合膜を得る際に、Siターゲッ
トとCターゲットとに電源パワーをかけながら、それぞ
れの成膜速度のバランスを相互に変化することにより、
両者の含有割合を厚さ方向において変化させた混合膜に
形成することを特徴とする。またSiターゲットとCタ
ーゲットとに電源パワーをかけながら、それぞれの成膜
速度のバランスを相互に変化させる代わりに、Siター
ゲットとCターゲットとによるスパッタを交互に行うと
ともに、それぞれのスパッタ時間を変化させるようにし
てもよい。さらにSiの代わりに、SiC、Geまたは
Baのいずれか1つをターゲットとして使用してもよ
い。上記の磁気ヘッドでは、スライダーの浮上面に、ス
ライダー側がSiリッチであって表面側がCリッチであ
る下地層を設けているので、その下地層がスライダーに
強固に付着するとともに保護層も下地層に強固に付着
し、スライダーの浮上面に設けた各層が剥れにくく、さ
らに保護層を硬質カーボンで形成しているので磁気ヘッ
ドのCSS特性が向上して耐久性が増す。また、スライ
ダーに設けたMR素子が浮上面に表われている部分が下
地層と保護層で覆われるので、MR素子と磁気ディスク
との間で放電が生じにくく、MR素子が静電破壊するの
を防止できる。さらに、下地層は、Cリッチ部がある程
度導電性を有するので、スライダーのMR素子付近に帯
電した電荷を、スライダーの保持部材を介して接地側に
逃がすことができ、MR素子の放電破壊及び静電破壊を
十分に防止できる。
The invention of a method of manufacturing a magnetoresistive effect magnetic head is characterized in that Si is used as an underlayer in the above magnetic head,
When a mixed film of C or SiC is obtained, the power supply power is applied to the Si target and the C target, and the balance of the film forming rates of the Si target and the C target are mutually changed,
It is characterized by forming a mixed film in which the content ratio of both is changed in the thickness direction. Further, while applying power source power to the Si target and the C target, instead of mutually changing the balance of the film forming rates, the Si target and the C target are alternately sputtered and the respective sputtering times are changed. You may do it. Further, instead of Si, any one of SiC, Ge or Ba may be used as a target. In the above magnetic head, the air bearing surface of the slider is provided with the underlayer which is Si-rich on the slider side and C-rich on the surface side. Therefore, the underlayer firmly adheres to the slider and the protective layer also serves as the underlayer. The layers adhere firmly to each other, and each layer provided on the air bearing surface of the slider is hard to peel off. Further, since the protective layer is formed of hard carbon, the CSS characteristics of the magnetic head are improved and the durability is increased. In addition, since the portion of the MR element provided on the slider that is exposed on the air bearing surface is covered with the underlayer and the protective layer, discharge is unlikely to occur between the MR element and the magnetic disk, and the MR element is electrostatically destroyed. Can be prevented. Furthermore, since the C-rich portion of the underlayer has a certain degree of conductivity, it is possible to dissipate the charges charged in the vicinity of the MR element of the slider to the ground side via the holding member of the slider, resulting in discharge breakdown and static electricity of the MR element. Electrostatic breakdown can be sufficiently prevented.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】本発明の磁気ヘッドでは、炭化物
を含んだ非磁性材料であるスライダーの浮上面に、スラ
イダー側がSiリッチであって保護層側がCリッチであ
る下地層を設けているので、そのスライダー材になじみ
やすい材料の一つであるSiリッチ部がスライダーとの
親和性を高める。同様に保護層であるカーボンになじみ
やすい下地層表面のCリッチ部と保護層との親和性を高
め、スライダーの浮上面に設けた各層が剥れにくくな
り、さらに保護層を硬質カーボンで形成しているので磁
気ヘッドのCSS特性が向上して耐久性が増す。また、
スライダーに設けたMR素子が浮上面に表われている部
分が最終的に絶縁膜の保護層で覆われるので、MR素子
と磁気ディスクとの接触時にセンス電流の一部が断続的
に磁気ディスク側に流れないため、電気的ノイズを防止
できる。さらにはMR素子と磁気ディスクとの間で放電
が生じにくく、MR素子が放電破壊するのを防止するこ
とができる。下地層はSiとCで構成され、ある程度の
導電性を有するので、スライダーのMR素子付近に帯電
した電荷を、MR素子と比較し静電容量の大きいスライ
ダー本体、及びスライダー本体を介して接地側へ逃がす
ことができる。このことによりヘッド製造中及びドライ
ブアセンブリ時においてもMR素子を静電破壊より十分
に防止できる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the magnetic head of the present invention, since the slider is made of a non-magnetic material and the air bearing surface is provided with an underlayer which is Si-rich on the slider side and C-rich on the protective layer side. The Si-rich portion, which is one of the materials that easily adapts to the slider material, enhances the affinity with the slider. Similarly, the affinity between the C-rich portion on the surface of the underlayer, which is easily adapted to carbon as a protective layer, and the protective layer is increased, and each layer provided on the air bearing surface of the slider is less likely to peel off. Further, the protective layer is formed of hard carbon. Therefore, the CSS characteristics of the magnetic head are improved and the durability is increased. Also,
Since the portion of the MR element provided on the slider that appears on the air bearing surface is finally covered with the protective layer of the insulating film, a part of the sense current is intermittently applied to the magnetic disk side when the MR element and the magnetic disk are in contact with each other. Since it does not flow into the electric field, electrical noise can be prevented. Furthermore, discharge is unlikely to occur between the MR element and the magnetic disk, and it is possible to prevent the MR element from being destroyed by discharge. Since the underlayer is composed of Si and C and has a certain degree of conductivity, the charge charged near the MR element of the slider has a larger electrostatic capacitance than that of the MR element, and the ground side via the slider body. You can escape to. As a result, the MR element can be sufficiently prevented from electrostatic breakdown even during head manufacturing and drive assembly.

【0016】[0016]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
詳細に説明する。本発明のMR素子を設けた磁気ヘッド
の実施例を図1に示す。本発明の実施例において、前述
の従来例の図3にて説明した構成部分と同じ部分につい
ては、同一符号を付している。スライダー1の浮上面1
aに対し、本発明に基づく下地層2と保護層3が設けら
れ、下地層2はそのスライダー1の側をSiリッチに
し、表面側をCリッチとなるように作成されている。ま
た下地層2は比抵抗が1Ωcm〜106 Ωcmであって
少しの導電性を有し、スライダー1の磁気媒体流出端に
設けられているMR素子6及び近傍での電荷を導電体で
あるスライダー1に逃がし、さらにスライダー1を支持
しているサスペンション11を介してアース側へ逃がす
ことができる。この程度の比抵抗はMR素子6の再生動
作に影響を与えず、かつ電荷移動の妨げのないレベルで
ある。なお本実施例の磁気ヘッドは、スライダー1の浮
上面に設けた下地層2と保護層3以外は前記図3の従来
例と同様の構成であり、磁気ディスク10に対して情報
の記録再生作用をする。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a magnetic head provided with the MR element of the present invention. In the embodiment of the present invention, the same reference numerals are given to the same components as those described in FIG. 3 of the above-mentioned conventional example. Air bearing surface 1 of slider 1
In contrast to a, the underlayer 2 and the protective layer 3 according to the present invention are provided, and the underlayer 2 is formed so that the slider 1 side is Si-rich and the surface side is C-rich. Further, the underlayer 2 has a specific resistance of 1 Ωcm to 10 6 Ωcm and is slightly conductive, and the MR element 6 provided at the magnetic medium outflow end of the slider 1 and a slider which is a conductor for electric charges in the vicinity thereof. 1 and further to the ground side via the suspension 11 supporting the slider 1. This specific resistance does not affect the reproducing operation of the MR element 6 and does not hinder the transfer of charges. The magnetic head of the present embodiment has the same structure as that of the conventional example shown in FIG. 3 except for the underlayer 2 and the protective layer 3 provided on the air bearing surface of the slider 1, and records and reproduces information on and from the magnetic disk 10. do.

【0017】前記のように下地層2に各リッチ部を形成
するために、SiもしくはSiCと、Cとが交互に複数
順次形成されるとともに、各堆積量が適宜調整されて作
成されている。なお下地層2の厚さは、膜が島状になら
ずに層として形成できる程度の厚みを持ち、かつMR素
子6と磁気ディスク10との間隔を微小化するため、1
0〜60オングストローム程度で形成する。
As described above, in order to form each rich portion in the underlayer 2, a plurality of Si or SiC and C are alternately formed in sequence, and each deposition amount is appropriately adjusted and formed. The thickness of the underlayer 2 is such that the film does not become island-like and can be formed as a layer, and the gap between the MR element 6 and the magnetic disk 10 is made small, so that 1
It is formed in the range of 0 to 60 angstrom.

【0018】下地層2を前記のように作成する場合、本
実施例ではスパッタリングによって成膜を行った。成膜
はターゲットにSi、C各々単体のターゲットを用い、
高周波スパッタリング装置により行った。条件はArガ
ス雰囲気で、基板加熱無し、スパッタ圧力は1.3Pa
とした。RF電力は8インチ径ターゲットに対して20
0〜300Wとし、バイアス100V程度でバイアスス
パッタにて成膜を行った。
When the underlayer 2 was formed as described above, the film was formed by sputtering in this embodiment. For film formation, targets of Si and C are used as targets.
It was performed by a high frequency sputtering device. The conditions are Ar gas atmosphere, no substrate heating, and sputtering pressure is 1.3 Pa.
And RF power is 20 for 8 inch diameter target
The film formation was performed by bias sputtering with 0 to 300 W and a bias of about 100V.

【0019】成膜手順を以下に説明する。スライダー浮
上面1aを清浄にして、密着性を向上させる意図で、プ
ラズマクリーニングを行う。その工程の後、Si成膜と
C成膜の工程を交互に行い、下地層2の成膜を行う。こ
の際スパッタ時間をSiは初期設定時間から短くしてい
き、Cは逆に初期設定時間から長くしていきながら下地
層2を形成していく。各初期設定時間は成膜量がC:S
iが1:9もしくは2:8になるように決定する。また
下地層2の成膜の他の方法として、同時にSiターゲッ
ト及びCターゲットにスパッタの電源パワーをかけなが
ら、それぞれの成膜速度のバランスを相互に変化させな
がら成膜していく。すなわちスライダー浮上面1aでは
Siの成膜量がC:Siで1:9もしくは2:8になる
ように電源パワーを決定し、Siはパワーを下げてい
き、Cは逆に上げていき成膜量を変化させながら、浮上
面1a上はSiリッチで下地層2表面ではCリッチにな
るようにする。
The film forming procedure will be described below. Plasma cleaning is performed with the intention of cleaning the slider air bearing surface 1a and improving the adhesion. After that step, the steps of Si film formation and C film formation are alternately performed to form the underlayer 2. At this time, the sputter time is shortened from the initial set time for Si, and conversely is increased from the initial set time for C, to form the underlayer 2. The amount of film formation is C: S for each initial setting time.
Determine i to be 1: 9 or 2: 8. As another method of forming the underlayer 2, the Si target and the C target are simultaneously applied with the power supply of the sputtering, and the film formation rates are changed while the film formation rates are mutually changed. That is, on the slider air bearing surface 1a, the power source power is determined so that the film formation amount of Si is 1: 9 or 2: 8 with C: Si, Si is decreased and C is increased in reverse. While varying the amount, the air bearing surface 1a is made to be Si-rich and the surface of the underlayer 2 is made to be C-rich.

【0020】また保護層3は絶縁性の硬質カーボンで作
成され、ダイヤモンド状カーボンまたはアモルファス状
カーボンのいずれかに形成されている。保護層の厚みは
20〜80オングストロームの厚さで形成される。20
オングストローム程度の保護層でもCSS特性を改善で
きるが、長期信頼性及び材料性質上腐食しやすいMR素
子を保護することを考慮し、保護層を増大するという観
点から厚い方がさらに望ましい。さらに保護層3は磁気
記録媒体となる磁気ディスク10との相性によりアモル
ファス状かダイヤモンド状かを決定する必要があり、最
適膜質、膜厚を得るためスパッタパワーとバイアス電
圧、及び、ガス圧をコントロールし、後述する良好な結
果を得た。また他の手段としては反応性ガスとしてCH
4 、H2 、Arの混合ガスを用いたCVD法がある。ヘ
ッドと磁気記録媒体であるディスクとの隙間を小さくす
ることにより高密度に情報を書き込めることは周知だ
が、さらに隙間が小さくなるとより薄くより安定した保
護層3が必要となり、CVDで25オングストローム程
度でも安定した保護層を形成できることを確認した。
The protective layer 3 is made of insulating hard carbon, and is formed of either diamond-like carbon or amorphous carbon. The protective layer has a thickness of 20 to 80 Å. 20
Although a protective layer having a thickness of about angstrom can improve the CSS characteristics, a thicker layer is more preferable from the viewpoint of increasing the number of protective layers in consideration of long-term reliability and protection of MR elements that are easily corroded due to material properties. Further, it is necessary to determine whether the protective layer 3 is amorphous or diamond-shaped depending on the compatibility with the magnetic disk 10 serving as a magnetic recording medium, and the sputtering power and bias voltage and the gas pressure are controlled to obtain the optimum film quality and film thickness. However, good results described later were obtained. As another means, CH is used as a reactive gas.
There is a CVD method using a mixed gas of 4 , H 2 , and Ar. It is well known that information can be written at a high density by reducing the gap between the head and the disk which is the magnetic recording medium. However, if the gap becomes smaller, a thinner and more stable protective layer 3 is required, and even with CVD, the thickness is about 25 angstroms. It was confirmed that a stable protective layer could be formed.

【0021】上記のように作成されたMRヘッドにおい
て、保護層3の表面からスライダーの浮上面1aの厚さ
方向でオージェ電子分光法の分析を行い、図2に示すよ
うな分布曲線を得た。オージェ電子分光法では照射領域
を極力小さく絞ったが、保護層表面でスライダー本体の
一部とおもわれる元素も一部検出された。このため図2
中では便宜上Si、Cのみをプロットしたが、必ずしも
これら総原子のカウントは100%にはならない。図2
からわかるように、保護層3と下地層2の接着部ではC
が約50%(Cリッチ)に対してSiが約3%である。
スライダー表面に近付くにつれてCが減少し、Siが少
しづつ増加しており、下地層2とスライダー浮上面1a
の接着領域近傍ではCが約18%でSiが約30%(S
iリッチ)である。この領域ではSiスパッタ粒子もス
ライダー材に入り込み一種の混合層を形成している。こ
れはバイアススパッタによる効果のためである。Cが0
にならないのはスライダー材のCが検出されているため
である。このように下地層2は保護層3に近付くにつれ
てC%が増すという濃度勾配を有し、スライダーの浮上
面1aに近付くにつれてSi%が増すという濃度勾配を
有し各接着領域近傍での親和性を高くできる。
In the MR head manufactured as described above, Auger electron spectroscopy analysis was performed from the surface of the protective layer 3 in the thickness direction of the air bearing surface 1a of the slider to obtain a distribution curve as shown in FIG. . In the Auger electron spectroscopy, the irradiation area was narrowed down as much as possible, but some elements that could be part of the slider body were also detected on the protective layer surface. For this reason,
In the figure, only Si and C are plotted for convenience, but the count of these total atoms is not necessarily 100%. FIG.
As can be seen from the above, C is present at the bonding portion between the protective layer 3 and the base layer 2.
Is about 50% (C rich) and Si is about 3%.
As the surface of the slider is approached, C decreases and Si increases little by little.
In the vicinity of the bonding area of C, C is about 18% and Si is about 30% (S
i rich). In this region, the Si sputtered particles also enter the slider material and form a kind of mixed layer. This is due to the effect of bias sputtering. C is 0
This does not occur because C of the slider material has been detected. As described above, the underlayer 2 has a concentration gradient that C% increases as it approaches the protective layer 3, and has a concentration gradient that Si% increases as it approaches the air bearing surface 1a of the slider and has affinity in the vicinity of each adhesion region. Can be raised.

【0022】以上のように構成した本実施例と下地層を
Si膜のみで形成し、その上に硬質カーボン層を成膜し
た磁気ヘッドをスクラッチテスターにて膜破壊荷重を評
価した。スクラッチテスターは曲率半径5μmのダイヤ
モンド針を80μm幅で振動させながら徐々に荷重を上
げ、膜剥れが生じた時点での荷重を膜破壊荷重とした。
下地層がSi膜のみである場合、荷重が22mNで破壊
したのに対し、本実施例の磁気ヘッドにおいては46m
Nと倍近い強度を示した。
The film breaking load of the magnetic head in which the hard magnetic layer was formed on the underlayer and the underlayer formed of only the Si film and having the above-described structure was evaluated by a scratch tester. The scratch tester gradually increased the load while vibrating a diamond needle having a radius of curvature of 5 μm in a width of 80 μm, and the load at the time when film peeling occurred was taken as the film breaking load.
When the underlayer was only the Si film, the load was broken at 22 mN, whereas in the magnetic head of this embodiment, it was 46 m.
The strength was almost double that of N.

【0023】また本発明では、緻密度をRF電力とバイ
アス電圧及びガス圧力を変化させることによって、下地
膜の抵抗を容易にかつ任意の値に設定することができ
る。表1に膜厚を変えて評価した結果を示す。尚、密着
力の評価は上述したスクラッチテスターを用い針荷重1
0mN以下で膜剥れを起したものを膜剥れ有りとした。
Further, in the present invention, the density of the base film can be easily and arbitrarily set by changing the RF power, the bias voltage and the gas pressure. Table 1 shows the results of evaluation by changing the film thickness. In addition, the evaluation of the adhesive force was performed by using the scratch tester described above, and the needle load 1
Film peeling occurred at 0 mN or less was defined as film peeling.

【表1】 これら実施例1〜3の磁気ヘッドをHGA工程にて組立
てた結果、MR素子の静電破壊による磁気ヘッド不良発
生率は、従来50%前後であったものが全く発生しなく
なった。さらに、ドライブアセンブリにおいても放電現
象によるMR素子破壊も見られなかった。これにより明
らかなように本発明による導電性を持つ下地層により静
電破壊および放電破壊が十分に抑制されることを確認で
きた。なお表1の実施例1〜3と比較例1、2のサンプ
ルを作成するとき、それぞれの下地層の比抵抗を測定で
きるような面積を持ったダミー基板を同時に作成し、そ
れらの比抵抗を測定したところ実施例1〜3のものは1
〜106 Ωcmであったが、比較例1、2のものは10
7 Ωcm以上であった。
[Table 1] As a result of assembling the magnetic heads of Examples 1 to 3 in the HGA process, the defect rate of the magnetic head due to electrostatic breakdown of the MR element was about 50% in the past, but no occurrence occurred. Further, no MR element destruction due to the discharge phenomenon was observed in the drive assembly either. As is clear from this, it was confirmed that the conductive underlayer according to the present invention sufficiently suppressed electrostatic breakdown and discharge breakdown. When preparing the samples of Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 in Table 1, a dummy substrate having an area such that the specific resistance of each underlayer can be measured was prepared at the same time, and their specific resistances were measured. As a result of measurement, those of Examples 1 to 3 were 1
It was -10 6 Ωcm, but 10 in Comparative Examples 1 and 2.
It was 7 Ωcm or more.

【0024】また下地層2がCとSiとを厚さ30オン
グストロームに交互に複数層成膜されて形成され、保護
層3がダイヤモンドカーボンで厚さを変えて形成された
磁気ヘッドについて、その耐食性、CSS特性の評価を
行った。その結果を表2に示す。尚、耐食性は、スライ
ダー100ケを温度70℃、湿度100%で24時間保
持した後、浮上面素子部を観察し腐食が発生しているス
ライダーの比率で評価した。また、CSS特性は、2.
5インチ、5400rpm、バネ荷重3.5gfの条件
で静摩擦係数(μ)を測定し、μ増加の度合いが小さい
場合をパスとした。
Further, the magnetic resistance of the magnetic head in which the underlayer 2 is formed by alternately depositing a plurality of layers of C and Si to a thickness of 30 Å and the protective layer 3 is formed by changing the thickness of diamond carbon is used. , CSS characteristics were evaluated. The results are shown in Table 2. Note that the corrosion resistance was evaluated by observing the air bearing surface element portion after holding 100 sliders at a temperature of 70 ° C. and a humidity of 100% for 24 hours, and the ratio of the sliders in which corrosion occurred. Also, the CSS characteristics are 2.
The static friction coefficient (μ) was measured under the conditions of 5 inches, 5400 rpm and a spring load of 3.5 gf, and the case where the degree of increase in μ was small was defined as a pass.

【表2】 以上の結果、本発明によるMRヘッドは耐食性が良好
で、かつCSS5万回を経過しても保護層に何ら損傷が
認められず、MR素子と磁気ディスクとの絶縁性も確保
でき電気的なノイズ発生を抑え、再生時の信頼性を向上
できた。なお、比較例のものは、耐食性、CSS特性に
問題があった。以上の実施例は、Siターゲットを使用
したが、Siの代わりにSiC、GeまたはBaのいず
れか1つをターゲットとして使用しても同等の効果が得
られることを確認した。
[Table 2] As a result, the MR head according to the present invention has good corrosion resistance, no damage is observed in the protective layer even after 50,000 CSS cycles, and the insulation between the MR element and the magnetic disk can be ensured. The occurrence was suppressed and the reliability during playback was improved. The comparative example had problems in corrosion resistance and CSS characteristics. In the above examples, the Si target was used, but it was confirmed that the same effect can be obtained by using any one of SiC, Ge and Ba as the target instead of Si.

【0025】[0025]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気ヘッ
ドは、スライダーの浮上面に、スライダー側がSiリッ
チであって表面側がCリッチである下地層を設けている
ので、その下地層がスライダーに親和性よく密着すると
ともに、保護層も下地層に親和性よく密着し、スライダ
ーの浮上面と保護層が剥離しにくく、さらにCSS特性
を向上することができる。また、スライダーに設けたM
R素子が浮上面に表われている部分が本発明の下地層と
絶縁性の保護層で覆われるので、MR素子と磁気ディス
クとの間で放電が生じにくく、MR素子が放電破壊する
のを防止できる。またMR素子と磁気ディスクとの接触
時にセンス電流の一部が断続的に磁気ディスク側に流れ
ないため、電気的ノイズを防止できる。さらには下地層
はSiとCで構成され、ある程度の導電性を有するの
で、スライダーのMR素子付近に帯電した電荷を、MR
素子素子より静電容量の大きいスライダー本体、及びス
ライダー本体を介してアース側に逃がすことができる。
このことにより磁気ヘッド製造中及びドライブアセンブ
リ時においてもMR素子を静電破壊より十分に防止でき
る。
As described above, in the magnetic head of the present invention, since the underlayer having the Si side on the slider side and the C side on the surface side is provided on the air bearing surface of the slider, the underlayer is the slider. And the protective layer also adhere to the underlayer with good affinity, the air bearing surface of the slider and the protective layer are difficult to separate, and CSS characteristics can be further improved. Also, M provided on the slider
Since the portion of the R element exposed on the air bearing surface is covered with the underlayer and the insulating protective layer of the present invention, discharge is unlikely to occur between the MR element and the magnetic disk, and the MR element is prevented from being destroyed by discharge. It can be prevented. Moreover, since a part of the sense current does not intermittently flow to the magnetic disk side when the MR element and the magnetic disk are in contact with each other, electrical noise can be prevented. Furthermore, since the underlayer is composed of Si and C and has a certain degree of conductivity, the charge charged near the MR element of the slider is
The element can be released to the ground side through the slider body having a larger capacitance than the element and the slider body.
As a result, the MR element can be sufficiently prevented from electrostatic breakdown even during the manufacture of the magnetic head and during the drive assembly.

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

【図1】本発明のMR素子を設けた磁気ヘッドの概略図
である。
FIG. 1 is a schematic view of a magnetic head provided with an MR element of the present invention.

【図2】本発明の磁気ヘッドの下地層と保護層との厚さ
方向の原子%を示す組成説明図である。
FIG. 2 is a composition explanatory diagram showing atomic% in a thickness direction of an underlayer and a protective layer of a magnetic head of the present invention.

【図3】従来の磁気ヘッドの浮上状態の説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of a flying state of a conventional magnetic head.

【図4】従来の磁気ヘッドの媒体流出側の破断図であ
る。
FIG. 4 is a cutaway view of a medium outflow side of a conventional magnetic head.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 スライダー 1a 浮上面 2 下地層 3 保護層 6 MR素子 1 slider 1a air bearing surface 2 underlayer 3 protective layer 6 MR element

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スライダーの所定位置に磁気抵抗効果型
素子が設けられるとともに、スライダーが磁気記録媒体
に対向する面に浮上面が形成された磁気ヘッドにおい
て、スライダーの浮上面には、下地層および保護層が積
層され、この下地層は、スライダー側がSiリッチであ
って保護層側がCリッチであり、かつ保護層は硬質カー
ボンからなることを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッ
ド。
1. A magnetic head in which a magnetoresistive effect element is provided at a predetermined position of a slider, and an air bearing surface is formed on a surface of the slider facing a magnetic recording medium. A magnetic resistance type magnetic head in which a protective layer is laminated, and the underlayer is Si-rich on the slider side and C-rich on the protective layer side, and the protective layer is made of hard carbon.
【請求項2】 下地層は、スライダー側から保護層側に
向かってSi濃度が減少するとともにC濃度が増大する
濃度勾配を有する請求項1に記載の磁気抵抗効果型磁気
ヘッド。
2. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the underlayer has a concentration gradient in which the Si concentration decreases and the C concentration increases from the slider side toward the protective layer side.
【請求項3】 下地層は、SiとCとが交互に複数積層
されていることを特徴とする請求項1に記載の磁気抵抗
効果型磁気ヘッド。
3. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the underlayer has a plurality of Si and C alternately stacked.
【請求項4】 下地層は、SiとCとの混合膜であるこ
とを特徴とする請求項1に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘ
ッド。
4. The magnetoresistive head according to claim 1, wherein the underlayer is a mixed film of Si and C.
【請求項5】 保護層は、ダイヤモンド状カーボンで形
成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
かに記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
5. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the protective layer is formed of diamond-like carbon.
【請求項6】 保護層は、アモルファス状カーボンで形
成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれ
かに記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
6. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the protective layer is formed of amorphous carbon.
【請求項7】 保護層が、絶縁膜であることを特徴とす
る請求項5又は6に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
7. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 5, wherein the protective layer is an insulating film.
【請求項8】 下地層の厚みが10〜60オングストロ
ームであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか
に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
8. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the underlayer has a thickness of 10 to 60 angstroms.
【請求項9】 保護層の厚さが20〜80オングストロ
ームであることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか
に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
9. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the protective layer has a thickness of 20 to 80 angstroms.
【請求項10】 下地層の成分であるSiの代わりに、
SiC、GeまたはBaのうちいずれか一つを置換した
請求項1乃至9のいずれかに記載の磁気抵抗効果型磁気
ヘッド。
10. Instead of Si, which is a component of the underlayer,
10. The magnetoresistive head according to claim 1, wherein any one of SiC, Ge and Ba is substituted.
【請求項11】 下地層の比抵抗が1Ωcm〜106 Ω
cmであることを特徴とする請求項1乃至10のいずれ
かに記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
11. The specific resistance of the underlayer is 1 Ωcm to 10 6 Ω.
The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the magnetoresistive effect magnetic head is cm.
【請求項12】 スライダー材が、炭化物を含む非磁性
材料からなることを特徴とする請求項1乃至11のいず
れかに記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
12. The magnetoresistive effect magnetic head according to claim 1, wherein the slider material is made of a non-magnetic material containing carbide.
【請求項13】 スライダー材の主組成が、Al23
−TiC系またはZrO2 −Al23 −TiC系であ
ることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載
の磁気抵抗効果型磁気ヘッド。
13. The main composition of the slider material is Al 2 O 3
-TiC system or ZrO 2 -Al 2 O 3 magnetoresistive head according to any one of claims 1 to 12, characterized in that a -TiC system.
【請求項14】 スライダーの所定位置に磁気抵抗効果
型素子が設けられるとともに、スライダーが磁気記録媒
体に対向する面に浮上面が形成され、スライダーの浮上
面は、スライダー材とその上の下地層および保護層から
形成され、この下地層は、スライダー側がSiリッチに
されて保護層側がCリッチにされ、かつ保護層は硬質カ
ーボンで形成される磁気ヘッドの製造方法であって、下
地層を形成する際に、Siターゲットと、Cターゲット
とによるスパッタを電源パワーをかけながら、それぞれ
の成膜速度のバランスを相互に変化させることにより、
両者の含有割合を厚さ方向において変化させた混合膜に
形成することを特徴とする磁気抵抗効果型磁気ヘッドの
製造方法。
14. A slider is provided with a magnetoresistive effect element at a predetermined position, and an air bearing surface is formed on a surface of the slider facing the magnetic recording medium. The air bearing surface of the slider is a slider material and an underlying layer thereon. And a protective layer. The underlayer is a method of manufacturing a magnetic head in which the slider side is Si-rich and the protective layer side is C-rich, and the protective layer is made of hard carbon. In doing so, by applying power source power to the sputtering by the Si target and the C target, the balance of the respective film forming rates is mutually changed,
A method of manufacturing a magnetoresistive effect magnetic head, comprising forming a mixed film in which the content ratio of both is changed in the thickness direction.
【請求項15】 Siターゲットと、Cターゲットとに
電源パワーをかけながら、それぞれの成膜速度のバラン
スを相互に変化させる代わりに、Siターゲットと、C
ターゲットとによるスパッタを交互に行うとともに、そ
れぞれのスパッタ時間を変化させることを特徴とする請
求項14に記載の磁気抵抗効果型磁気ヘッドの製造方
法。
15. The Si target and the C target are replaced with each other while the power supply power is applied to the Si target and the C target so as to mutually change the balance of the film forming rates.
15. The method of manufacturing a magnetoresistive effect type magnetic head according to claim 14, wherein the sputtering with the target is alternately performed and the respective sputtering times are changed.
【請求項16】 Siの代わりにSiC、GeまたはB
aのいずれか1つをターゲットとして使用することを特
徴とする請求項14または15に記載の磁気抵抗効果型
磁気ヘッドの製造方法。
16. SiC, Ge or B instead of Si
16. The method of manufacturing a magnetoresistive effect magnetic head according to claim 14, wherein any one of a is used as a target.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN100370521C (en) * 2004-04-23 2008-02-20 新科实业有限公司 Thin-film magnetic head and manufacturing method, head gimbal assembly with thin-film magnetic head, and magnetic disk apparatus
JP4947838B2 (en) * 1999-05-11 2012-06-06 グリーンリーフ テクノロジー コーポレイション Ceramic substrate processing method and improved thin film magnetic recording head

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