JPH10241112A - 保護膜を有する磁気ヘッドスライダおよびこれを用い た磁気ディスク装置 - Google Patents

保護膜を有する磁気ヘッドスライダおよびこれを用い た磁気ディスク装置

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JPH10241112A
JPH10241112A JP4661297A JP4661297A JPH10241112A JP H10241112 A JPH10241112 A JP H10241112A JP 4661297 A JP4661297 A JP 4661297A JP 4661297 A JP4661297 A JP 4661297A JP H10241112 A JPH10241112 A JP H10241112A
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JP
Japan
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magnetic head
protective film
magnetic
film
head slider
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Application number
JP4661297A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Kawahara
浩 川原
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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  • Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い記録密度を実現しつつ、磁気ヘッドのスラ
イダ1の磁気記録媒体43との接触で生じる機械的摩耗
によるスライダ1の損傷を防止する保護膜の膜圧変動に
よる浮上量補正量変動が生じない保護膜を備えて、個々
の磁気ヘッドスライダ毎に浮上量補正を実施する必要が
ないようにする。 【解決手段】磁気ヘッドのスライダ1のABS5(空気
支持面)に、複素屈折率の消衰係数がほぼ0か0.1以
下の保護膜を成膜するように構成する。例えば酸化シリ
コン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、酸化タンタ
ル、窒化タンタル、酸化窒化タンタル、水素成分を含有
した水素化スパッタカーボン膜により形成することで実
現することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ヘッドスライ
ダの空気支持面上に保護膜を被着した磁気ヘッドスライ
ダと、前記磁気ヘッドスライダを搭載した磁気ディスク
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】薄膜磁気ヘッドは多年にわたり使用され
ており、これら磁気ヘッドは伝統的に、基板上に各々が
複数のヘッドを有する一連の列をなして形成される。磁
気ヘッドが製作されると、基板は切断されて、一連の磁
気ヘッドが並んで形成される。この状態を、ローと呼
ぶ。ロー状態をなしている間に、薄膜磁気ヘッドが所定
のスロート高さ(薄膜磁気ヘッドにおいてデータを効率
良く読み書きするのに必要な狭ギャップ磁路の高さ)の
寸法になるようにラップ仕上げされる。以降、ラップ仕
上げされた面にレールのパタンを作って空気支持面(以
下、ABS(AirBearing Surfac
e))を形成する。ABS上のレール形成には、従来か
ら用いられている機械的加工法の他に、最近では、その
レール形状が一層複雑になっていることから、エッチン
グプロセスなどの乾式処理法も使用されている。次に、
磁気ヘッドのローを個別に磁気ヘッドスライダに分離す
る。次に、磁電変換素子へ動作電流を印加する導電パタ
ンに導電性ワイアを接続し、ジンバル・サスペンション
をとりつけて、一つの磁気ヘッドスライダが完成され
る。
【0003】磁気ディスク装置内では、取り付けられた
磁気ヘッドスライダは、前記ヘッドのABSに対向する
磁気記録媒体との間に狭い一様な間隔(普通は数10ナ
ノメートル)を維持するように浮上する。しかし、正常
動作においても、磁気ヘッドスライダは磁気記録媒体に
偶然接触することがある。そこで、磁気ヘッドと磁気記
録媒体の間の接触により生じる機械的摩耗から保護する
ために、各種保護層を磁気ヘッドスライダのABS上に
堆積する技術が提案されている。
【0004】例えば、米国再発行特許Re.32464
は、磁気記録媒体の摩耗から保護するためにカーボン保
護層を備えている磁気記録装置を開示している。磁電変
換素子を有するスライダがカーボン、望ましくはグラフ
ァイトライクカーボンで被覆されて、磁気記録媒体との
低摩耗耐摩耗接触面を形成している。被覆の厚さは、2
マイクロインチから10マイクロインチとの間にある。
【0005】IBMテクニカル・ディスクロージャ・ブ
リテンTDB、DECEMBER、1982年、317
3頁は、シリコンカーバイドまたはダイアモンドライク
カーボンの保護膜を有する磁気ヘッドスライダについて
述べている。保護膜の厚さは500から1000オング
ストロームの範囲にある。
【0006】特開平4−276637号公報、および特
開平4−364217号公報は、約10から50オング
ストロームのシリコン膜と水素添加カーボン膜の2層の
保護膜を有する磁気ヘッドスライダ、および、前記2層
にシリコン化合物からなる層を加えた3層の保護膜を有
する磁気ヘッドスライダを開示している。保護膜厚は計
250オングストロームである。このように、磁気ヘッ
ドスライダ保護膜としてダイアモンドライクカーボンな
どが多く用いられる。
【0007】ここで今日市販されている、1平方インチ
あたり数百メガビットの記憶密度を持つ磁気ディスク装
置における磁気ヘッドスライダとの磁気記録媒体との間
隔(浮上量)は数十ナノメートルである。
【0008】その浮上量測定には、測定用の回転するガ
ラスディスクの磁気ヘッドのある側と反対の側から上記
ヘッドスライダ保護膜が付与される浮上面にレーザー光
をあてその反射光を測定する手法が取られる。一般には
反射光は入射光に対し位相遅れが生じているので浮上量
の測定値を補正するための補正量が必要になる。位相遅
れ量は磁気ヘッドスライダ材料、およびそのスライダ保
護膜の種類および膜厚によって異なる。この位相遅れ量
は浮上量補正量として換算される。
【0009】スライダ材料もしくはスライダ保護膜付き
スライダの複素屈折率の実数部(反射係数)をn、虚数
部(消衰係数)をkとして、位相遅れφsは、空気の屈
折率を1とすると、 φs=arctan(2・αk/(1−(βn)**2−(αk)**2)) (1 ) と表わすことができる。ここで、X**2はXの2乗を
表す。またα,βはスライダ保護膜厚に依存する係数
で、スライダ保護膜無しの時はα=β=1である。
【0010】浮上量補正量Δhは、 Δh=(π−φs)×λ/4π (2 ) となり位相遅れφsと一次の関係にある。ここでλは測
定波長とする。
【0011】薄膜磁気ヘッド材料として広く用いられて
いるアルミナ・チタンカーバイド・セラミクス基板(以
下アルチック基板)から製造された薄膜ヘッドスライダ
では、その補正量は、スライダ保護膜無しの時、Δhは
約12ナノメートルである。
【0012】スライダ保護膜が付与された磁気ヘッドス
ライダでは、保護膜無しのスライダに比べて浮上面から
のレーザー光の反射が異なり、上記α≠1、β≠1とな
って、反射光の位相遅れ量φsが変化し、結果として浮
上量補正量Δhが変化する。同じ磁気ヘッド材料を用い
ていても、この浮上量補正量はスライダ保護膜の種類に
より異なる。また、磁気スライダ保護膜の膜厚が数十ナ
ノメートルと極薄膜であることから、スライダ保護膜最
表面での反射光、スライダ保護膜最下面(すなわちヘッ
ドスライダ材料との界面)での反射光が干渉しあい、膜
厚の変動によって上記α,βが変化して浮上量補正量が
変動することがあった。
【0013】従来よく用いられているダイアモンドライ
クカーボンではkが0.3〜0.5であり、その膜厚変
動によって5ナノメートルから12ナノメートルまで浮
上量補正量が変動するという欠点があることがあった。
この浮上量補正量の変動は、浮上量の約2割にあたるの
で、この変動を回避するために、磁気ヘッドによって個
別に適切な浮上量補正量を設定しなければならず製造コ
ストを上昇させる欠点を生じた。また、式(2)から導
かれるように測定波長によっても浮上量補正量が異なる
という製造上の制約が生じた。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】このように、磁気ヘッ
ドスライダの複素屈折率の消衰係数がゼロでない場合は
浮上量測定のための反射光に位相遅れが生じるため浮上
量補正量を考慮せねばならない。また、ヘッドスライダ
保護膜の膜厚変動によって浮上量補正量を変更する必要
がある。このことは、磁気ヘッドの製造コストを増大さ
せ、安価で製造ばらつきの小さい、磁気ディスク装置の
実現の障害となっていた。
【0015】本発明の目的は、特性・性能向上のうち、
高集積化、に関し、さらに、信頼性向上、生産性向上に
関する。
【0016】磁気ヘッドスライダと磁気記録媒体との接
触により生じる機械的摩耗から、磁気ヘッドスライダを
保護するための従来のスライダ保護被膜では、製造上に
生じるその膜厚変動に対し浮上量補正量を個々に決定し
なければならない。本発明の目的は、スライダ保護被膜
の膜厚が変動しても浮上量補正量を個々に調整すること
なく、磁気ヘッドスライダ上に高耐久性の保護被膜を安
価に製造することを可能にして、磁気ディスク装置の信
頼性を向上させることにある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気ヘッドスラ
イダは、磁電変換素子を有し、磁気ヘッドが磁気記録媒
体の記録面に対向して浮上する際に、前記磁気記録媒体
の記録面に対向しかつ最も接近する面である空気支持面
をもち、前記空気支持面に、複素屈折率の消衰係数がほ
ぼゼロである保護膜を成膜したことを特徴とする。
【0018】本発明の磁気ヘッドスライダは、磁電変換
素子を有し、磁気ヘッドが磁気記録媒体の記録面に対向
して浮上する際に、前記磁気記録媒体の記録面に対向し
かつ最も接近する面である空気支持面をもち、前記空気
支持面に、複素屈折率の消衰係数が0.1以下である保
護膜を成膜したことを特徴とする。
【0019】本発明の磁気ヘッドスライダは、前記保護
膜が、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン
のうち少なくとも一つの層を有することを特徴とする。
【0020】本発明の磁気ヘッドスライダは、その保護
膜が、酸化タンタル、窒化タンタル、酸化窒化タンタル
のうち少なくとも一つの層を有することを特徴とする。
【0021】本発明の磁気ヘッドスライダは、その保護
膜が、水素成分を含有した水素化スパッタカーボン膜か
らなることを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】本発明による薄膜磁気ヘッドスラ
イダの一例を図1に示す。
【0023】磁気ヘッドを作成する方法を順に説明す
る。まず、非磁性基板上に磁性材料および電気絶縁材料
の層を堆積して、磁気記録媒体上の磁性膜の情報を読み
書きするのに必要な周知の磁電変換素子8を形成する。
これにより、非磁性基板上には複数の磁気ヘッドが一連
の列をなして形成されている。このとき、磁電変換素子
8に印加する電流を外部より供給する導電性細線を接着
する導電性パタン9は、磁電変換素子8の近くの領域
に、磁電変換素子と同様の堆積プロセスにて形成され
る。その後、基板を切断し一列の磁気ヘッドが並んだロ
ーができあがる。ロー状態で、薄膜磁気ヘッドが所定の
スロート高さの寸法になるようにラップ仕上げされる。
ラップ仕上げされた面にレールのパタンを、機械的加工
法、もしくは、エッチングプロセスなどの乾式処理技法
を用いて作成しABSとする。次に、磁気ヘッドのロー
を個別に磁気ヘッドスライダに分離すると、薄膜磁気ヘ
ッドスライダが完成する。ABSには摩耗や摩擦などの
摺動特性改善のために、100オングストロームの保護
膜6を堆積させた。
【0024】保護膜6は、複素屈折率の消衰係数がほぼ
ゼロの膜である。実測の結果によれば複素屈折率の消衰
係数がほぼゼロの膜の一例は、酸化シリコン膜、窒化シ
リコン膜、酸化窒化シリコン膜であり、消衰係数の値は
いずれも0.00である。他の例は、酸化タンタル、窒
化タンタル、酸化窒化タンタル膜であり、消衰係数の値
はいずれも0.00である。また、他の例としては、5
0オングストロームのスパッタシリコン膜上に、50オ
ングストロームの40%水素含有の水素化スパッタカー
ボン膜の積層膜である。この膜の消衰係数は0.03で
ある。この膜の水素含有量が多いと膜が粗になり、耐摩
耗性が不十分になるため、水素含有量は50%以下であ
ることが望ましい。保護膜は、前記ラップ仕上げされた
ロー状態、もしくは、ローから切り離されたスライダ状
態で堆積される。本発明による上記保護膜6は、磁気ヘ
ッドスライダ材料との密着力は十分に得られた。
【0025】一実施形態では、保護膜6として、酸化シ
リコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜を形成
する際に、シリコンをターゲットとして、それぞれ、窒
素、酸素、窒素および酸素、のガス雰囲気中で反応性ス
パッタ法で成膜した。また、化学気相成長成膜法(CV
D)等の他の膜製造手法によっても同様の効果を持つ膜
が得られる。
【0026】他の実施形態では、保護膜6として、酸化
タンタル膜、窒化タンタル膜、酸化窒化タンタル膜を形
成する際に、タンタルをターゲットとして、それぞれ、
窒素、酸素、窒素および酸素、のガス雰囲気中で反応性
スパッタ法で成膜した。CVD等の他の膜製造手法によ
っても同様の効果を持つ膜が得られる。いずれの膜にお
いても、複素屈折率の消衰係数はほぼゼロであった。
【0027】図2は、本発明による保護膜の膜厚が変動
したときの、浮上量測定値の変化を示す図である。浮上
量補正量は式(1)および(2)によって算出される
が、消衰係数がゼロであれば、膜厚変動による浮上量補
正量の変化はなく、結果として浮上量測定値は同じであ
った。
【0028】図4にスライダ保護膜厚を1nm変動した
ときの浮上量補正量の変動量と消衰係数kとの関係を示
す。これらのkの値は実験結果に基づいている。
【0029】この図より消衰係数kが0.1より小さい
ときは浮上量補正量の変動量が1nm弱以下となること
が分かる。この変動量の値は浮上量補正量の誤差の範囲
と考えられるから、これより小さい変動量はほぼ0と考
えてよい。よってkが0.1以下であれば、浮上量補正
量の変動量はほぼ0と考えてよく、浮上量補正量を個々
の磁気ヘッド毎に調整する必要はないので、本発明の保
護膜として適切である。
【0030】図3は、本発明による磁気ヘッドスライダ
を搭載した磁気ディスク装置の構成の一例を示す図であ
る。ABS上に保護膜が堆積されたことにより、摺動特
性が改善し、たとえ、磁気ヘッドスライダと磁気記録媒
体とが偶然接触しても、機械的摩耗は発生しなかった。
さらに、スライダ保護膜の消衰係数がゼロであることか
ら、製造工程で生じる膜厚変動を考慮することなく所望
の浮上量に設定することができ、信頼性の高いヘッドを
安価に製造することができた。また、保護膜の付与によ
る磁気スペーシングの減少から生じる磁電変換特性を劣
化を抑えることができた。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は、磁電変
換特性を損ねず、摺動特性の悪化やヘッドクラッシュに
至るトラブルを生じることがない、磁気ヘッドスライダ
と、装置寿命が長い磁気ディスク装置を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の保護被膜を有する磁気ヘッド
スライダの斜視図である。
【図2】図2は、本発明の保護被膜の膜厚と浮上量補正
量の関係を示す図である。
【図3】図3は、本発明の磁気ヘッドスライダ保護膜を
搭載した磁気ディスク装置の一例を示す図である。
【図4】図4は、本発明の保護膜厚を1nm変動したと
きの浮上量補正量の変動量と消衰係数kとの関係を示す
図である。
【符号の説明】
1 スライダ 2 リーディング面 3 トレーリング面 4 チャンファー 5 ABS 6 保護膜 8 磁電変換素子 9 導電パタン 16 ダイアモンドライクカーボン膜 17 密着層 40 磁気回路 41 アクチュエータ 42 サスペンション 43 磁気記録媒体 44 コネクタ 45 磁気ヘッドスライダ

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁電変換素子を有し、磁気ヘッドが磁気
    記録媒体の記録面に対向して浮上する際に、前記磁気記
    録媒体の記録面に対向しかつ最も接近する面である空気
    支持面をもつ磁気ヘッドスライダにおいて、 前記空気支持面に、複素屈折率の消衰係数がほぼゼロで
    ある保護膜を成膜したことを特徴とする磁気ヘッドスラ
    イダ。
  2. 【請求項2】 磁電変換素子を有し、磁気ヘッドが磁気
    記録媒体の記録面に対向して浮上する際に、前記磁気記
    録媒体の記録面に対向しかつ最も接近する面である空気
    支持面をもつ磁気ヘッドスライダにおいて、 前記空気支持面に、複素屈折率の消衰係数が0.1以下
    である保護膜を成膜したことを特徴とする磁気ヘッドス
    ライダ。
  3. 【請求項3】 前記保護膜は、酸化シリコン、窒化シリ
    コン、酸化窒化シリコンのうち少なくとも一つの層を有
    することを特徴とする請求項2記載の磁気ヘッドスライ
    ダ。
  4. 【請求項4】 前記保護膜は、酸化タンタル、窒化タン
    タル、酸化窒化タンタルのうち少なくとも一つの層を有
    することを特徴とする請求項2記載の磁気ヘッドスライ
    ダ。
  5. 【請求項5】 前記保護膜は、水素成分を含有した水素
    化スパッタカーボン膜からなることを特徴とする請求項
    2記載の磁気ヘッドスライダ。
  6. 【請求項6】 請求項2記載の磁気ヘッドスライダを搭
    載した磁気ディスク装置。
JP4661297A 1997-02-28 1997-02-28 保護膜を有する磁気ヘッドスライダおよびこれを用い た磁気ディスク装置 Pending JPH10241112A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6608980B2 (en) 1999-12-28 2003-08-19 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic image forming apparatus to which a process cartridge is detachably mountable and process cartridge comprising cartridge drum positioning portion or recess
US8588040B1 (en) 2012-11-16 2013-11-19 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Thermally assisted magnetic head slider, head gimbal assembly, and hard disk drive with the same, and manufacturing method thereof

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6608980B2 (en) 1999-12-28 2003-08-19 Canon Kabushiki Kaisha Electrophotographic image forming apparatus to which a process cartridge is detachably mountable and process cartridge comprising cartridge drum positioning portion or recess
US8588040B1 (en) 2012-11-16 2013-11-19 Sae Magnetics (H.K.) Ltd. Thermally assisted magnetic head slider, head gimbal assembly, and hard disk drive with the same, and manufacturing method thereof

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