JPH10289412A

JPH10289412A - 薄膜磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH10289412A
Application number: JP4938697A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Kuramoto; 慶一蔵本; Hitoshi Hirano; 均平野; Yoichi Domoto; 洋一堂本
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1997-02-13
Filing date: 1997-03-04
Publication date: 1998-10-27
Anticipated expiration: 2017-03-04
Also published as: JP3547930B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ＭＲ素子層が絶縁層、及び絶縁層によって挟
持されている薄膜磁気ヘッドにあっては、リード層、及
びＭＲ素子層は、絶縁層によって挟持されているため、
ＭＲ素子層は絶縁層の圧縮応力によって変形されて、所
望の電気的特性を得ることができなくなってしまい、信
頼性の上で問題があった。【解決手段】磁気記録媒体上を相対的に移動して情報
を書き込む磁気抵抗効果素子部(56)を備える薄膜磁気ヘ
ッドであって、該素子部(56)は水素を含む被膜から構成
された、下部ギャップ絶縁層(55)、及び上部ギャップ絶
縁層(59)にて挟持され、前記上部ギャップ絶縁層(59)の
膜中水素濃度が、前記下部ギャップ絶縁層(55)の膜中水
素濃度より高いことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、パーソナルコンピ
ュータ、或るいはワークステーション等の情報処理装置
に用いられるハ−ドディスク、或るいはフロッピーディ
スク等の磁気記録媒体（以下「記録媒体」と称する。）
上を相対的に移動して情報を読み出したり、或るいは書
き込んだりする磁気抵抗効果素子部を有する薄膜磁気ヘ
ッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、薄膜磁気ヘッドは記録媒体へ
の情報の高密度記録に際して用いられている。斯かる薄
膜磁気ヘッドとしては、特開平６−２２３３３１号公報
に開示されたものがあり、図７はそのヘッドの概略断面
図である。

【０００３】従来の薄膜磁気ヘッドは、図７に示すよう
に、基板１の上部にダイヤモンドライクカーボン（以下
「ＤＬＣ」と称する。）からなる絶縁層２０、シールド
層３、ＤＬＣからなる絶縁層２１、磁気抵抗効果素子部
（以下「ＭＲ素子層」と称する。）５、リード層６−
Ａ、６−Ｂ、ＤＬＣからなる絶縁層２２、及びシールド
層８を順次積層した構成となっている。

【０００４】更に、図８は、ＭＲ素子層５、リード層６
−Ａ及びリード層６−Ｂの部分拡大図である。

【０００５】図８によれば、短冊状のＭＲ素子層５の両
端にリード層６−Ａ、及びリード層６−Ｂが接続されて
いる。ＭＲ素子層５は基板１側から、軟磁性体層１０、
非磁性の中間層１１、及び磁性抵抗層１２が順次積層形
成されており、軟磁性体層１０は磁気抵抗層１２にバイ
アス磁界を印加するための膜であり、また非磁性の中間
層１１は軟磁性体層１０と磁気抵抗層１２を磁気的に分
離するための膜であり、更に磁気抵抗層１２は磁束の変
化を信号に変換するための膜である。

【０００６】ここで、上述の薄膜磁気ヘッドを用いて記
録媒体に情報を記録するに際しては、ＭＲヘッドのリー
ド層６−Ａ、６−Ｂに定格電流を流すことによって、電
流はリード層６−Ａ、ＭＲ素子層５、及びリード層６−
Ｂを順次流れた後、電源に戻る。このときＭＲ素子層５
に流れる電流により、電流方向とは直角方向に磁界が発
生し、磁気抵抗層１２と軟磁性体層１０に磁界が誘起さ
れ、カップリングの効果により磁気抵抗層１２が通電方
向とは直角方向にバイアスされる。

【０００７】このバイアスされた状態で、外部から磁界
を受けると、磁気抵抗層１２の抵抗が磁界の変化に伴っ
て変化し、この抵抗の変化を信号として処理することに
より出力を得ることが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】然し乍ら、一般的にＤ
ＬＣは内部応力、特に圧縮応力が大きく、この圧縮応力
の作用によりＤＬＣに密着している物体には、引張力が
作用する。

【０００９】従って、上述のような薄膜磁気ヘッドにあ
っては、リード層６−Ａ、リード層６−Ｂ、及びＭＲ素
子層５は、特に絶縁層２２によって挟持されているた
め、ＭＲ素子層５は絶縁層２１、絶縁層２２の圧縮応力
によって変形されて、所望の電気的特性を得ることがで
きなくなってしまい、信頼性の上で問題があった。

【００１０】更に、上述のように高い圧縮応力を持つ絶
縁層をシールド層上に直接形成したのでは、絶縁層の圧
縮応力の作用より、経年変化して当該絶縁層を含むその
上層部が基板から剥離する可能性があった。

【００１１】そこで、本発明は、ＭＲ素子層が水素を含
む被膜、特に水素化非晶質炭素系被膜からなる絶縁層で
挟持されていても、そのＭＲ素子層の変形を伴うことな
く、所望の電気的特性を得ることが可能であるととも
に、絶縁層を含むその上層部が基板から剥離することが
なく、信頼性が高い薄膜磁気ヘッドを提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の薄膜磁気ヘッド
は、磁気記録媒体上を相対的に移動して情報を書き込む
磁気抵抗効果素子部を備える薄膜磁気ヘッドであって、
該素子部は水素を含む被膜から構成された、下部ギャッ
プ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層にて挟持され、前記
上部ギャップ絶縁層と、前記下部ギャップ絶縁層との膜
中水素濃度が異なることを特徴とする。

【００１３】本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体
上を相対的に移動して情報を書き込む磁気抵抗効果素子
部を備える薄膜磁気ヘッドであって、該素子部は基板上
に形成された、下部ギャップ絶縁層、及び上部ギャップ
絶縁層にて挟持され、前記上部ギャップ絶縁層と、前記
下部ギャップ絶縁層との内部応力が異なることを特徴と
する。

【００１４】本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体
上を相対的に移動して情報を書き込む磁気抵抗効果素子
部を備える薄膜磁気ヘッドであって、該素子部は水素を
含む被膜から構成された、下部ギャップ絶縁層、及び上
部ギャップ絶縁層にて挟持され、前記上部ギャップ絶縁
層の膜中水素濃度が、前記下部ギャップ絶縁層の膜中水
素濃度より高いことを特徴とする。

【００１５】本発明の薄膜磁気ヘッドは、磁気記録媒体
上を相対的に移動して情報を書き込む磁気抵抗効果素子
部を備える薄膜磁気ヘッドであって、該素子部は基板上
に形成された、下部ギャップ絶縁層、及び上部ギャップ
絶縁層にて挟持され、前記上部ギャップ絶縁層の内部応
力が、前記下部ギャップ絶縁層の内部応力より低いこと
を特徴とする。

【００１６】また、前記下部ギャップ絶縁層、及び上部
ギャップ絶縁層は、水素化非晶質炭素系被膜であること
を特徴とする。

【００１７】また、前記下部ギャップ絶縁層は、中間体
を介して前記基板上に形成されることを特徴とする。

【００１８】更に、前記上部ギャップ絶縁層は、中間体
を介して前記下部ギャップ絶縁層上に形成されることを
特徴とする。

【００１９】また、前記中間体の膜厚が２００Å以下、
又は前記下部ギャップ絶縁層、或るいは上部ギャップ絶
縁層の膜厚の１／５以下であることを特徴とする。

【００２０】前記上部ギャップ絶縁層は、前記磁気抵抗
効果素子部上に直接形成された、前記中間体を介して形
成されることを特徴とする。

【００２１】また、前記中間体は、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、
Ｃ、Ｇｅ、Ｚｒ、或るいはＴｉ、又はこれらの元素と窒
素、酸素のうち少なくとも１種の元素との混合物である
ことを特徴とする。

【００２２】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギャッ
プ絶縁層は、Ｃ、Ｈ又はこれらの元素とＳｉ、Ｂ、Ｎ、
Ｏのうち少なくとも１種の元素からなることを特徴とす
る。

【００２３】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギャッ
プ絶縁層の水素濃度が５〜６５原子％であることを特徴
とする。

【００２４】また、前記下部ギャップ絶縁層、又は上部
ギャップ絶縁層の炭素原子間の結合のうち、２５％以上
がｓｐ３結合であることを特徴とする。

【００２５】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギャッ
プ絶縁層を形成する被膜の内部応力が、０．５〜９．０
ＧＰａであること特徴とする。

【００２６】更に、前記下部ギャップ絶縁層、又は上部
ギャップ絶縁層を形成する被膜の比抵抗が、１０⁹〜１
０¹²Ωｃｍであること特徴とする。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図１〜図６
を用いて説明する。

【００２８】本発明の薄膜磁気ヘッドは、次に示す第１
ステップ〜第９ステップに従って作成される。図１を参
照し乍ら、そのステップを説明すると、（１）Ａｌ₂Ｏ₃−ＴｉＣ基板５１上に絶縁層５２（例え
ばＡｌ₂Ｏ₃）、及びシールド層５３（例えばパーマロイ
等のＮｉ系合金）を形成したウエハ（以下、単に「ウエ
ハ」という。）を基板ホルダーに設置する。

【００２９】（２）スパッタリング法によって、例えば
Ｓｉからなる第１中間体５４をウエハ上に形成する。

【００３０】（３）高応力膜からなる下部ギャップ絶縁
層５５を第１中間体５４上に形成する。

【００３１】（４）スパッタリング法によって、例えば
Ｎｉ系合金からなるＭＲ素子層５６を下部ギャップ絶縁
層５５上の所定個所に形成する。

【００３２】（５）スパッタリング法によって、例えば
Ａｕからなる電極層５７をＭＲ素子層５６の所定個所に
形成する。

【００３３】（６）スパッタリング法によって、例えば
Ｓｉからなる第２中間体５８を、少なくとも電極層５
７、及びＭＲ素子層５６上に形成する。

【００３４】（７）低応力膜からなる上部ギャップ絶縁
層５９を、少なくとも第２中間体５８上に形成する。

【００３５】（８）スパッタリング法によって、上部ギ
ャップ絶縁層５９上に、例えばパーマロイ等のＮｉ系合
金からなるシールド層６０を形成する。

【００３６】（９）シールド層６０上に誘電型磁気ヘッ
ド部６１を形成する。

【００３７】上述のステップのうち、第２ステップ、第
３ステップ、第６ステップ、及び第７ステップは図５に
示すＥＣＲプラズマ発生装置によって形成される。従っ
て、図５に示すＥＣＲプラズマ発生装置において第２ス
テップ、及び第３ステップの処理工程が終了すると、一
旦別のスパッタリング等の成膜手段において第４ステッ
プ、及び第５ステップを処理した後、再びウエハは図５
に示すプラズマ発生装置に戻され、その後の工程処理を
行うことになる。

【００３８】図５は、本発明の薄膜磁気ヘッドの上に、
第１中間体（第２ステップで形成）、第２中間層（第３
ステップで形成）、下部ギャップ絶縁層（第６ステップ
で形成）、及び上部ギャップ絶縁層（第７ステップで形
成）を形成するための装置の一例を示す概略断面図であ
る。

【００３９】図５において、真空チャンバ２８には、プ
ラズマ発生室２４が設けられている。プラズマ発生室２
４には、導波管２２の一端が取り付けられている。導波
管２２の他方端には、マイクロ波供給手段２１が設けら
れている。マイクロ波供給手段２１で発生したマイクロ
波は、導波管２２、及びマイクロ波導入窓２３を通って
プラズマ発生室２４に導かれる。

【００４０】プラズマ発生室２４には、プラズマ発生室
２４内にアルゴン（Ａｒ）ガスなどの放電ガスを導入さ
せるための放電ガス導入管２５が設けられている。プラ
ズマ発生室２４の周囲には、プラズマ磁界発生装置２６
が設けられている。マイクロ波による高周波磁界と、プ
ラズマ磁界発生装置２６からの磁界を作用させることに
より、プラズマ発生室２４内に高密度のプラズマが形成
される。

【００４１】真空チャンバ２８内には筒状の基板ホルダ
ー３２が設けられている。この基板ホルダー３２は、真
空チャンバ２８の壁面に対し垂直に設けられた軸（軸は
図面に対して垂直方向に配されている。）の周りに回転
自在に設けられている。

【００４２】基板ホルダー３２の周面には、複数のウエ
ハ３３が等しい間隔で装着されており、その基板ホルダ
ー３２には、高周波電源３０が接続されている。

【００４３】基板ホルダー３２の周囲には、金属製の筒
状のシールドカバー３４が所定の距離隔てて設けられて
おり、このシールドカバー３４は、接地電極に接続され
ている。このシールドカバー３４は、被膜を形成すると
きに、基板ホルダー３２に印加されるＲＦ電圧によって
被膜形成箇所以外の基板ホルダー３２と真空チャンバ２
８との間で放電が発生するのを防止するため設けられて
いる。

【００４４】シールドカバー３４には、第１の開口部３
５が形成されている。この第１の開口部３５を通って、
プラズマ発生室２４から引き出されたプラズマが基板ホ
ルダー３２に装着されたウエハ３３に放射される。真空
チャンバ２８内には、反応ガス導入管３６が設けられて
いる。この反応ガス導入管３６の先端は、第１の開口部
３５の上方に位置する。

【００４５】図６は、この反応ガス導入管３６の先端部
分近傍を示す平面図である。

【００４６】図６において、反応ガス導入管３６は、外
部から真空チャンバ内にＣＨ₄ガスなどの原料ガスを導
入するためのガス導入部３６ａと、このガス導入部３６
ａと垂直に接続されたガス放出部３６ｂとから構成され
ている。

【００４７】ガス放出部３６ｂは、基板ホルダー３２の
回転方向Ａに対して垂直方向に配置され、第１の開口部
３５の上方の回転方向の上流側に位置するように設けら
れている。ガス放出部３６ｂには、下方に向けて約４５
度の方向に複数の孔４１が形成されている。本実施例で
は、８個の孔４１が形成されている。

【００４８】図５を再び参照して、第１の開口部３５の
反対側には、第２の開口部４３が形成されている。第２
の開口部４３の下方には、第１中間体５４、第２中間体
５８を構成する材料原子からなるターゲット４６が設け
られている。ターゲット４６の近傍には、ターゲット４
６をスパッタするため、不活性ガスのイオンをターゲッ
ト４６に放射するイオンガン４７が設けられている。

【００４９】本実施の形態では、不活性ガスとしてＡｒ
ガスを用いている。ターゲット４６及びイオンガン４７
により、第２の開口部４３を通り、ウエハ３３上に第１
中間体５４、或るいは第２中間体５８を構成する材料原
子を放射することができる。＜実施例１、実施例２＞図５に示す装置を用いて、ウエ
ハ上に第１中間体５４、第２中間体５８としてのＳｉ層
と下部ギャップ絶縁層５５、及び上部ギャップ絶縁層５
９からなる水素化非晶質炭素系被膜を形成する。

【００５０】まず、真空チャンバ２８内を１０^-5〜１０
^-7Ｔｏｒｒに排気して、基板ホルダー３２を約１０ｒｐ
ｍの速度で回転させる。次に、イオンガン４７にＡｒガ
スを供給して、Ａｒイオンを取り出し、これをＳｉから
なるターゲット４６の表面に放射する。このときのＡｒ
イオンの加速電圧は９００ｅＶ、イオン電流密度は０．
４ｍＡ／ｃｍ²に設定した。

【００５１】以上の工程を約１分間行い、シールド層５
３の表面に膜厚２０ÅのＳｉからなる第１中間体５４を
形成する。

【００５２】次に、イオンガン４７からのＡｒイオンの
放射を止めたのち、ＥＣＲプラズマ発生装置の放電ガス
導入管２５からＡｒガスを５．７×１０^-4Ｔｏｒｒで供
給するとともに、マイクロ波供給手段２１から２．４５
ＧＨｚ、２００Ｗのマイクロ波を供給して、プラズマ発
生室２４内にＡｒプラズマを形成し、形成されたＡｒプ
ラズマを第１の開口部３５を通して、第１中間体５４の
表面に放射する。

【００５３】これと同時に、ウエハ３３に自己バイアス
を発生させるために高周波電源３０から１３．５６ＭＨ
ｚのＲＦ電圧を基板ホルダー３２に印加し、反応ガス導
入管３６からＣＨ₄ガスを１．０×１０^-3Ｔｏｒｒで供
給する。

【００５４】以上の工程により、第１中間体５４上に膜
厚１０００Åの下部ギャップ絶縁層５５を形成し、更に
第２中間体５８上に膜厚１０００Åの上部ギャップ絶縁
層５９を形成したもの（実施例１）を作製し、更に第１
中間体５４上に膜厚４００Åの下部ギャップ絶縁層５５
を形成し、更に第２中間体５８上に膜厚４００Åの上部
ギャップ絶縁層５９を形成したもの（実施例２）を作製
した。

【００５５】次に、図２は、図１の薄膜磁気ヘッドの変
形例であり、図１の薄膜磁気ヘッドとの相違点は、第２
中間体５８を、ＭＲ素子層５６、及び電極層５７にのみ
形成したことである。

【００５６】斯かる薄膜磁気ヘッドは、第２中間体５８
を下部ギャップ絶縁層５５を含むＭＲ素子層５６、及び
電極層５７上に形成した後、エッチング処理工程によ
り、下部ギャップ絶縁層５５上に形成された第２中間体
５８を除去することにより、図１の薄膜磁気ヘッドと同
様な工程処理によって作製することができる。

【００５７】図３は、自己バイアス電圧と、下部ギャッ
プ絶縁層５５、及び上部ギャップ絶縁層５９の膜厚１０
００Åにおける水素化非晶質炭素系被膜の膜中水素濃
度、内部応力との関係図を示したものである。

【００５８】図３によると、自己バイアス電圧を変化さ
せることにより、水素化非晶質炭素系被膜の膜中水素濃
度、内部応力が制御されることが分かる。即ち、自己バ
イアス電圧を大きくすることにより、水素化非晶質炭素
系被膜の膜中水素濃度は減少し、これと共に内部応力は
増大し、膜中水素濃度を測定することにより、内部応力
を推定することが可能となる。

【００５９】図４は自己バイアス電圧と、水素化非晶質
炭素系被膜の膜内炭素原子間のｓｐ３結合との関係図を
示したものである。

【００６０】図４によると、自己バイアス電圧を変化さ
せることにより、膜内炭素原子間のｓｐ３結合の割合が
変化することが分かる。即ち、自己バイアス電圧を変化
させることにより、ｓｐ３結合の割合を制御することが
可能である。また、図４に示した条件で形成した非晶質
炭素系被膜の比抵抗測定を行った結果、１０⁹〜１０¹ ²
Ωｃｍであることを確認した。

【００６１】ここで、上述の実施例１、実施例２、及び
比較例３（Ａｌ₂Ｏ₃膜）として、下部ギャップ絶縁層５
５、及び上部ギャップ絶縁層５９を高応力膜、低応力
膜、及びＡｌ₂Ｏ₃膜から構成した場合のそれらの各膜を
形成する際の自己バイアス電圧、膜の内部応力、及び硬
度を比較したものを表１に示す。

【００６２】

【表１】

【００６３】この表１より、高応力膜、及び低応力膜の
硬度、及び内部応力は、比較例３（Ａｌ₂Ｏ₃膜）のそれ
より大きいことが分かる。

【００６４】尚、被膜の内部応力は、一般に基板の変形
量から測定することができる。具体的には、薄い基板の
上に応力の掛かった状態で被膜を形成すると、基板はそ
の形と弾性定数によって決まるたわみを示すので、この
たわみ量を検出することによって内部応力を評価するこ
とができる。この手法は「たわみ法」と呼ばれており
（応力物理，第６６巻，第７号（1987)，第９２３頁〜
第９２４頁）、表１に示す被膜の内部応力はたわみ法で
測定したものである。

【００６５】次に、表２では、本発明に係かる実施例
１、実施例２、及び比較例３、比較例４で作製した薄膜
磁気ヘッドにおいて、ＭＲ素子層５６からシールド層５
３へリークする電流の相対比較を行った結果を示したも
のである。

【００６６】

【表２】

【００６７】この表２によると、比較例３との相対比較
をすると、実施例１、実施例２のリーク電流割合は、極
端に減少しているのに対して、比較例４のリーク電流割
合は膜厚を４００Åと薄膜化することにより、３．７４
倍に増加している。

【００６８】即ち、このことから、下部ギャップ絶縁層
５５、及び上部ギャップ絶縁層５９に水素化非晶質炭素
系被膜を用いることで、リーク電流を増加させることな
く、薄膜化が可能となることが分かる。

【００６９】次に、下部ギャップ絶縁層５５、上部ギャ
ップ絶縁層５９について、内部応力の異なる被膜を種々
形成して、実施例１、実施例２、及び比較例１〜比較例
３の５種類の薄膜磁気ヘッドを作製し、通電寿命試験を
行うと共に、記録媒体との一定時間の摺動試験後のＭＲ
素子層５６の摩耗量を測定し、その結果を表３に示す。

【００７０】

【表３】

【００７１】尚、通電寿命試験は、ＭＲ素子層５６に所
定電流を通電し、その電流値が規定値以下に減少するま
での寿命を測定した。

【００７２】表３によると、比較例１の通電寿命は、比
較例３に比較して劣るが、実施例１、実施例２、及び比
較例２は比較例３に比較して同等以上の結果となった。

【００７３】この原因は、比較例１では、上部ギャップ
絶縁層５９の高い内部応力が、ＭＲ素子層５６に悪影響
を及ぼしたものと考えられる。

【００７４】次に、実施例１、２の摺動試験によるＭＲ
素子層５６の摩耗量は、比較例３に比較して１／４以下
に減少しており、また比較例２よりも少なくなってい
る。

【００７５】この原因は、下部ギャップ絶縁層５５が高
硬度であるため、耐摩耗性が高く、この結果、非常に薄
いＭＲ素子層５６を保護しているものと考えられる。

【００７６】尚、上述の実施の形態では、下部ギャップ
絶縁層５５、及び上部ギャップ絶縁層５９の組成は、特
に限定されるものではなく、摺動特性改善等の点で、不
純物、例えばＳｉ、Ｂ、Ｏが適量添加されたものも含ま
れる。

【００７７】また、第１中間体５４、第２中間体５８
は、下地材料と下部ギャップ絶縁層５５、及び上部ギャ
ップ絶縁層５９との密着性を改善するものであれば、Ｓ
ｉに限定されるものではない。

【００７８】また、上述の実施の形態では、第１中間体
５４、及び第２中間体５８として、Ｓｉを用いたが、こ
れには限られず、Ｒｕ、Ｍｏ、Ｃ、Ｇｅ、Ｚｒ、或るい
はＴｉ、又はこれらの元素と窒素、酸素のうち少なくと
も１種の元素との混合物を用いても、Ｓｉと同様な結果
となることを実験により確認した。

【００７９】また、上述の形成条件における下部ギャッ
プ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層を形成する被膜の形
成温度は１００℃以下であることを実験により確認し
た。

【００８０】更に、上述の実施の形態では、内部応力を
制御する手法として、自己バイアス電圧を変化させてい
るが、これに限られるものではなく、例えば膜中に窒素
を添加することによって内部応力を制御してもよい。

【００８１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、ＭＲ素子層を下部ギャップ絶縁層、及び上部
ギャップ絶縁層にて挟持した構成の薄膜磁気ヘッドにお
いて、上部ギャップ絶縁層の内部応力が、下部ギャップ
絶縁層の内部応力より小さく形成しているため、ＭＲ素
子層に対して悪影響を及ぼすことがなくなり、薄膜磁気
ヘッドの素子寿命と共に、耐摩耗性が向上する結果、信
頼性が増す効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図２】本発明の薄膜磁気ヘッドの断面図である。

【図３】本発明において、自己バイアス電圧と、下部ギ
ャップ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層の膜厚１０００
Åにおける水素化非晶質炭素系被膜の膜中水素濃度、内
部応力との関係図を示したものである。

【図４】本発明において、自己バイアス電圧と、水素化
非晶質炭素系被膜の膜内炭素原子間のｓｐ３結合比との
関係図を示したものである。

【図５】本発明の実施の形態において第１中間体、第２
中間層、下部ギャップ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層
を形成する装置の一例を示す概略断面図である。

【図６】図５に示す装置の第１の開口部近傍を示す平面
図である。

【図７】従来の薄膜磁気ヘッドの概略断面図である。

【図８】従来の薄膜磁気ヘッドにおけるＭＲ素子層５、
リード層６−Ａ及びリード層６−Ｂの部分拡大図であ
る。

【符号の説明】

５１・・・基板５２・・・絶縁層５３、６０・・・シールド層５４・・・第１中間体５５・・・下部ギャップ絶縁層５６・・・ＭＲ素子層５７・・・電極層５８・・・第２中間体５９・・・上部ギャップ絶縁層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気記録媒体上を相対的に移動して情報
を書き込む磁気抵抗効果素子部を備える薄膜磁気ヘッド
であって、該素子部は水素を含む被膜から構成された、
下部ギャップ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層にて挟持
され、前記上部ギャップ絶縁層と、前記下部ギャップ絶
縁層との膜中水素濃度が異なることを特徴とする薄膜磁
気ヘッド。
【請求項２】磁気記録媒体上を相対的に移動して情報
を書き込む磁気抵抗効果素子部を備える薄膜磁気ヘッド
であって、該素子部は基板上に形成された、下部ギャッ
プ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層にて挟持され、前記
上部ギャップ絶縁層と、前記下部ギャップ絶縁層との内
部応力が異なることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項３】磁気記録媒体上を相対的に移動して情報
を書き込む磁気抵抗効果素子部を備える薄膜磁気ヘッド
であって、該素子部は水素を含む被膜から構成された、
下部ギャップ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層にて挟持
され、前記上部ギャップ絶縁層の膜中水素濃度が、前記
下部ギャップ絶縁層の膜中水素濃度より高いことを特徴
とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項４】磁気記録媒体上を相対的に移動して情報
を書き込む磁気抵抗効果素子部を備える薄膜磁気ヘッド
であって、該素子部は基板上に形成された、下部ギャッ
プ絶縁層、及び上部ギャップ絶縁層にて挟持され、前記
上部ギャップ絶縁層の内部応力が、前記下部ギャップ絶
縁層の内部応力より低いことを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド。
【請求項５】前記下部ギャップ絶縁層、及び上部ギャ
ップ絶縁層は、水素化非晶質炭素系被膜であることを特
徴とする、請求項１〜４のうちいずれかに記載の薄膜磁
気ヘッド。
【請求項６】前記下部ギャップ絶縁層は、中間体を介
して前記基板上に形成されることを特徴とする、請求項
１〜５のうちいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】前記上部ギャップ絶縁層は、中間体を介
して前記下部ギャップ絶縁層上に形成されることを特徴
とする、請求項１〜６のうちいずれかに記載の薄膜磁気
ヘッド。
【請求項８】前記中間体の膜厚が２００Å以下、又は
前記下部ギャップ絶縁層、或るいは上部ギャップ絶縁層
の膜厚の１／５以下であることを特徴とする、請求項１
〜７のうちいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項９】前記上部ギャップ絶縁層は、前記磁気抵
抗効果素子部上に直接形成された、前記中間体を介して
形成されることを特徴とする、請求項１〜８のうちいず
れかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１０】前記中間体は、Ｓｉ、Ｒｕ、Ｍｏ、
Ｃ、Ｇｅ、Ｚｒ、或るいはＴｉ、又はこれらの元素と窒
素、酸素のうち少なくとも１種の元素との混合物である
ことを特徴とする、請求項１〜９のうちいずれかに記載
の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１１】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギ
ャップ絶縁層は、Ｃ、Ｈ又はこれらの元素とＳｉ、Ｂ、
Ｎ、Ｏのうち少なくとも１種の元素からなることを特徴
とする、請求項１〜１０のうちいずれかに記載の薄膜磁
気ヘッド。
【請求項１２】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギ
ャップ絶縁層の水素濃度が５〜６５原子％であることを
特徴とする、請求項１〜１１のうちいずれかに記載の薄
膜磁気ヘッド。
【請求項１３】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギ
ャップ絶縁層の炭素原子間の結合のうち、２５％以上が
ｓｐ３結合であることを特徴とする、請求項１〜１２の
うちいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１４】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギ
ャップ絶縁層を形成する被膜の内部応力が、０．５〜
９．０ＧＰａであること特徴とする、請求項１〜１３の
うちいずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。
【請求項１５】前記下部ギャップ絶縁層、又は上部ギ
ャップ絶縁層を形成する被膜の比抵抗が、１０⁹〜１０
¹²Ωｃｍであること特徴とする、請求項１〜１４のうち
いずれかに記載の薄膜磁気ヘッド。