KR19990036729A

KR19990036729A - 자기헤드 및 그 제조방법

Info

Publication number: KR19990036729A
Application number: KR1019980040942A
Authority: KR
Inventors: 도모오 오오쓰까; 마사히로 이이쓰까; 히데또시 사이또
Original assignee: 가타오카 마사타카; 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1997-10-01
Filing date: 1998-09-30
Publication date: 1999-05-25
Also published as: CN1213815A; US6404592B1; KR100293741B1; CN1169120C; US6271994B1; JPH11110729A

Abstract

코어층 (13, 15) 의 표면을 연마 등을 하여, 상기 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 α 상의 막두께를 매우 얇게 하고 있으므로, 직접 카본막 (10) 을 막형성하여도 α 상과의 사이에서 적당한 확산이 일어나기 때문에, 상기 카본막 (10) 에 박리나 반점이 발생하는 일이 없다.

Description

자기헤드 및 그 제조방법

본 발명은, 예를 들면 하드디스크 장치 등에 탑재되는 슬라이더를 구비한 자기헤드에 관련되며, 특히 상기 슬라이더에 부착되는 박막소자의 자기코어층표면에 직접 카본막을 막형성할 수 있도록 하며, 또한 스페이싱로스(spacing loss) 를 저감시키는 것이 가능한 자기헤드 및 그 제조방법에 관한 것이다.

도 4 는, 하드디스크 등에 탑재되는 종래의 자기헤드를 기록매체와의 대향면을 상향으로 하여 나타낸 단면도이다.

이 자기헤드에서는, 디스크의 이동방향에 대하여 상류측 (A) 이 리딩(leading) 측이라 불리고, 하류측 (B) 이 트레일링(trailing) 측으로 불리고 있다.

도 4 에 나타낸 부호 (1) 는 세라믹재료 등으로 형성된 슬라이더로, 상기 슬라이더 (1) 의 디스크대향부에는, 대향면 (5) (부상면 ; ABS 면) 이 형성되어 있다. 이 대향면 (5) 은 도면에 나타낸 바와 같이, 소정의 곡률의 크라운형상으로 가공되어 있다. 또 이 대향면 (5) 의 리딩 (A) 측에는, 경사면 (6) 이 형성되어 있다.

도 4 에 나타낸 바와 같이, 슬라이더 (1) 의 트레일링측 (B) 단부 (2) 에는 박막소자 (3) 및 이 박막소자 (3)를 피복하기 위한 보호층 (8) 이 형성되어 있다. 또한 상기 박막소자 (3) 의 구조에 관해서는 나중에 상술한다.

그리고, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 상기 대향면 (5) 및 기록매체에 대향하는 박막소자 (3) 의 표면에는, SiO₂또는 Si 로 형성된 기초층 (9) 이 형성되고, 또한 상기 기초층 (9) 의 위에는 카본막 (10) 이 막형성되어 있다.

이 카본막 (10) 은 보호층으로서의 역할을 담당하는 층이지만, 상기 카본막 (10) 을 막형성하므로써, 예를 들면, 박막소자 (3) 표면의 부식을 방지할 수 있고, 또 만약 자기헤드가 기록매체에 충돌하여도, 상기 박막소자 (3) 표면 및 대향면 (5) 이, 카본막 (10) 에 의해 마모되기 어려워진다.

도 2 는, 슬라이더 (1) 의 트레일링측 단부 (2) 에 설치된 박막소자 (3) 의 구조를 나타낸 것으로, 도 4 에 나타낸 II 화살표에서 본 사시도이다. 또한 도 2 에는, 도 4 에 나타낸 기초층 (9), 카본막 (10), 및 보호층 (8) 은 도시되어 있지 않다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, 트레일링 측단면 (2) 상에는, NiFe 계 합금 (퍼멀로이(permalloy)) 등으로 형성된 하부 실드층 (11) 이 형성되어 있다. 이 하부 실드층 (11) 상에는, 하부 갭층 (도시생략)을 통하여 자기저항효과소자층 (12) 이 형성되어 있고, 또한 상기 자기저항효과소자층 (12) 상에는, 상부 실드층 (도시생략)을 통하여 NiFe 계 합금 등으로 형성된 하부코어층 (상부실드층;13) 이 형성되어 있다.

상기 하부코어층 (13) 상에는, 갭층 (도시생략)을 통하여 코일층 (14) 이 나선형상으로 형성되어 있고, 또한 상기 코일층 (14) 상에 절연층 (도시생략) 등을 통하여 상부코어층 (15) 이 형성되어 있다. 또한 상기 상부코어층 (15) 은 하부코어층 (13) 과 동일하게 NiFe 계 합금 등의 자성재료에 의해 형성되어 있다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, 상기 상부코어층 (15) 의 선단부는, 하부코어층 (13) 과 자기갭 (G)을 통하여 대향하고, 또 상기 상부코어층 (15) 의 기단부 (15a) 는, 상기 하부코어층 (13) 과 접합되어 있다.

이 박막소자 (3) 는, 하부실드층 (11)에서 하부코어층 (상부 실드층;13) 까지의 다층막이 자기저항효과를 이용하여 하드디스크 등의 기록매체로 부터의 누설자계를 검출하여 자기신호를 판독하는 MR 헤드 (판독헤드) 로, 이 MR 헤드 상에, 하부코어층 (13) 으로부터 상부코어층 (15) 까지의 다층막으로 구성되는 인덕티브 자기 헤드 (기입헤드) 가 적층되어 있다.

도 4 에 나타낸 자기헤드의 슬라이더 (1) 는, 로드빔의 선단에 고정된 플렉셔에 지지되고, 슬라이더 (1) 는, 판스프링으로 형성된 로드빔의 탄성력에 의해, 디스크에 탄성지지되어 있다. 이 자기헤드는, 소위 CSS (contact Start Stop) 방식의 하드디스크 장치에 사용되고, 디스크가 정지되어 있을 때는, 상기 탄성력에 의해 슬라이더 (1) 의 대향면 (5) 이 디스크의 기록면에 접촉한다. 디스크가 시동하면, 디스크의 이동방향에 따라 슬라이더 (1) 와 디스크표면과의 사이에 공기류가 도입되어, 대향면 (5) 이 공기류에 의한 부상력을 받아, 슬라이더 (1) 가 디스크표면으로부터 짧은 거리만큼 부상한다.

부상자세에서는, 리딩측 (A) 이 트레일링측 (B) 보다도 디스크 상에 높게 올라가는 경사진 부상자세로 된다. 이 부상자세에서, 도 2 에 나타낸 박막소자 (3) 의 하부코어층 (13) 과 상부코어층 (15) 과의 사이에서 발생하는 누설자계에 의해 디스크에 기록신호가 기입되거나, 또는 상기 박막소자 (3) 의 자기저항효과소자층 (12) 에 의해 디스크로부터의 자시신호가 검출된다.

그러나, 종래에서는, 슬라이더 (1) 의 대향면 (5) 및 박막소자 (3) 표면에 기초층 (9)을 통하여 보호층으로서의 카본막 (10) 이 막형성되었지만, 만약 상기 기초층 (9)을 설치하지 않고, 직접 박막소자 (3) 표면에 카본막 (10)을 막형성하면, 카본막 (10) 이 박리되거나, 또 상기 카본막 (10) 이 균일하게 막형성되지 않고, 상기 카본막 (10) 의 표면에 요철이 형성되거나, 또는 상기 카본막 (10) 이 반점형상으로 형성되는 등의 문제점이 발생한다.

이것은, 박막소자 (3) 의 코어층 표면의 결정구조에 기인하고 있다. 상술한 바와 같이, 도 2 에 나타낸 하부코어층 (13) 및 상부코어층 (15) 은 NiFe 계 합금으로 형성되어 있지만, X 선 회절에 의해, 상기 코어층 (13, 15) 의 결정구조를 조사하여 보면, 코어층 (13, 15) 의 내부에서는 γ 상 (면심방위격자) 이 주체로 되어 있어, 상기 코어층 (13, 15) 의 표면에서는 α 상 (체심방위격자) 이 주체로 되어 있는 것을 알 수 있었다. 또한 이 α 상의 막두께는 매우 두껍고, 상기 막두께는 최대 200 ㎛ 에도 이른다.

이와 같이, 코어층 (13, 15) 의 표면의 결정구조가, 두꺼운 막두께를 갖는 α 상으로 구성되어 있으면, 상기 코어층 (13, 15) 의 표면에 직접, 카본막 (10)을 막형성한 경우, 상기 α 상과 카본막 (10) 과의 사이에서 이상확산이 일어나고, 이 때문에 상기 카본막 (10) 의 막두께가 균일하게 되지 않으며, 또 상기 카본막 (10) 이 박리되어 버리는 등의 문제가 발생한다.

또 코어층 (13, 15) 의 표면을 구성하는 α 상의 막두께가 두꺼우면, 스페이싱 로스가 증대되어, 기록자계가 저하되는 문제도 발생한다.

이것은 코어층 (13, 15) 의 γ 상까지가 실질적으로 코어로서 기능하고 있고, 상기 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 α 상이 코어로서의 역할을 하고 있지않은 것에 기인한다. 따라서, 상기 α 상은 스페이싱로스로 되어, 상기 α 상의 막두께가 두꺼울수록, 스페이싱로스는 증대하게 된다.

본 발명은, 상기 종래의 과제를 해결하기 위한 것으로, 코어층 표면에서의 α 상의 막두께를 적절하게 조절하여, 직접 상기 코어층 표면에 카본막을 막형성할 수 있도록 하고, 또한 스페이싱 로스를 저감시킨 자기헤드 및 그 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도 1(a) 는 본 발명의 자기헤드를 디스크 대향면을 상향으로 하여 나타낸 사시도, (b) 는 (a) 에 나타낸 IIb-IIb 선의 단면도이다.

도 2 는 도1(b) 및 도 4 에 나타낸 II 화살표에서 본 확대사시도이다.

도 3 은 α 상의 막두께와 재생출력과의 관계를 나타낸 그래프이다.

도 4 는 종래의 자기헤드를 디스크 대향면을 상향으로 하여 나타낸 단면도이다.

*도면의주요부분에대한부호의설명*

1 : 슬라이더 2 : (트레일링측의) 단면

3 : 박막소자 5 : 대향면

6 : 경사면 7 : 에어그룹

8 : 보호층 10 : 카본막

13 : 하부 코어층 15 : 상부 코어층

본 발명은, 슬라이더와, 이 슬라이더의 트레일링측 단부에 설치되고, NiFe 계 합금층을 갖는 자기기록 및/또는 재생용의 박막소자로 이루어지며, 기록매체가 정지하고 있을 때, 상기 슬라이더의 대향면이 상기 기록매체표면에 접촉하고, 기록매체의 시동후는, 기록매체표면의 공기류에 의한 부상력을 받는 자기헤드에서, 기록매체와 대향하는 박막소자의 표면 및 상기 슬라이더의 대향면에 직접, 카본막이 막형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 상기 박막소자를 구성하는 NiFe 계 합금층표면의 결정구조는, α 상 (체심입방격자) 로 이루어지고, 상기 α 상의 막두께가, 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내인 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 상기 α 상의 막두께가 1.0 ∼ 20 ㎚ 의 범위내이다.

또한 본 발명에서는, 상기 박막소자를 구성하는 NiFe 계 합금표면의 결정구조가 γ 상 (면심입방격자) 으로, 상기 카본막이 상기 γ 상의 표면으로의 확산층을 통하여 막형성되는 것이어도 된다.

또 본 발명에서는, 상기 카본막 대신에 CN 막 (질화탄소막) 이, 막형성되어 있어도 된다.

또 본 발명은, 슬라이더와, 이 슬라이더의 트레일링측 단부에 설치되어, NiFe 계 합금층을 갖는 자기기록 및/또는 재생용의 박막소자로 이루어져, 기록매체가 정지하고 있을 때, 상기 슬라이더의 대향면이 상기 기록매체표면에 접촉하고, 기록매체의 시동후는, 기록매체표면의 공기류에 의한 부상력을 받는 자기헤드의 제조방법에 있어서,

NiFe 계 합금층표면의 결정구조를 구성하는 α 상의 막두께가, 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내가 되도록, 상기 박막소자표면을 연마 또는 에칭 등으로 깎아내는 공정과,

박막소자의 표면 및 슬라이더의 부상면에 카본막 또는 CN 막 (질화탄소막)을 막형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에서는, 상기 NiFe 계 합금층표면의 α 상의 막두께가, 1.0 ∼ 20 ㎚ 의 범위내가 되도록, 박막소자표면을 연마하는 또는 에칭 등으로 깎아내는 것이 바람직하다.

또한 본 발명은, 슬라이더와, 이 슬라이더의 트레일링측 단부에 설치되고, NiFe 계 합금층을 갖는 자기기록 및/또는 재생용의 박막소자로 이루어지며, 기록매체가 정지하고 있을 때, 상기 슬라이더의 대향면이 상기 기록매체표면에 접촉하고, 기록매체의 시동후는, 기록매체표면의 공기류에 의한 부상력을 받는 자기헤드의 제조방법에 있어서,

상기 NiFe 계 합금표면에 γ 상이 나타나도록, α 상을 모두 제거하는 공정과,

상기 NiFe 계 합금층 표면에 카본이온 또는 질소이온을 때려박아 확산층을 형성하고, 박막소자표면 및 슬라이더의 대향면에 카본막 또는 CN 막을 막형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 박막소자의 코어층표면을 구성하는 α 상의 막두께를 적절하게 조절하여, 상기 코어층 표면에 직접 카본막을 막형성할 수 있음과 동시에, 스페이싱로스를 저감시키는 것을 가능하게 한다.

본 발명에서는, 상기 코어층 표면을 구성하는 α 상의 막두께가 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내가 되도록, 코어층 표면을 연마나 에칭 등으로 깎아내고 있다. α 상의 막두께를 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내로 하면, 직접 코어층 표면에 카본막을 막형성하여도, 박리나 반점 등이 거의 발생하지 않는 것을 실험으로 알 수 있었다.

단, 본 발명에서는 상기 α 상을 모두 제거하여도 된다. α 상을 모두 제거하면, 코어층 표면을 구성하는 결정구조는 γ 상 (체심입방격자) 으로 되지만, 상기 γ 상의 위에 직접 카본막을 막형성하면 박리 등이 발생하는 것이 실험으로 명확해졌으므로, α 상을 모두 제거한 경우, 먼저 상기 코어층 표면에 카본이온 또는 질소이온을 박아 확산층을 형성해 두는 것이 필요하다.

확산층을 형성함으로써, 상기 γ 상의 위에 직접 카본막 또는 CN 막을 막형성하여도 박리 등을 발생시키는 일은 없고, 코어층과 카본막과의 밀착성을 향상시킬 수 있다.

또 본 발명에서는 자기기록특성에 직접 관여하지 않는 α 상의 막두께를 얇게 하고, 게다가 종래와 같이 기초층을 필요로 하지 않으므로, 스페이싱로스를 저감시킬 수 있어, 고기록밀도화에 대응하는 것이 가능해지고 있다.

도 1(a) 는 하드디스크 등에 탑재되는 본 발명의 자기헤드를 기록매체와의 대향면을 상향으로 하여 나타낸 사시도, 도1(b) 는, 도 1(a) 에 나타낸 Ib-Ib 선의 단면도이다.

도 1 에 나타낸 자기헤드 (H) 의 슬라이더 (1) 는, 알루미나(Alumina)·티탄카바이드(Titan Carbide), 또는 Si (실리콘) 등의 세라믹재료로 형성되어 있고, 기록매체인 하드디스크와의 대향부에 에어그룹 (7) 이 형성되며, 그 양측에 레일부 (4, 4) 가 형성되어 있다.

도 1(b) 에 나타낸 바와 같이, 상기 레일부 (4, 4) 는 소정의 크라운형상으로 형성되어 있고, 상기 레일부 (4, 4) 의 표면은, 기록매체와의 대향면 (부상면;ABS면) (5, 5) 으로 되어 있다. 또, 상기 레일부 (4, 4) 의 리딩측 (A) 단부에는 경사부 (6, 6) 가 형성되어 있다.

슬라이더 (1) 의 트레일링측 (B) 의 단면 (단부;2) 에는 박막소자 (3) 가 설치되어 있다. 이 박막소자 (3) 는, 도 1(b) 에 나타낸 바와 같이, 기록매체와 대향하는 표면이외의 면을, 예를 들면 알루미나 (Al₂O₃) 등의 세라믹재료에 의한 보호층 (8) 으로 피복되어 있다.

본 발명에서는 도 1(b) 에 나타낸 바와 같이, 기록매체와 대향하는 박막소자 (3) 표면 및 대향면 (5) 상에, 직접 카본막 (10) 이 막형성되어 있다. 또한 상기 카본막 (10) 은 스패터링법이나 CVD 법으로 막형성되어 있다.

상기 카본막 (10)을 막형성함으로써, 상기 박막소자 (3) 의 부식을 방지할 수 있고, 또 상기 박막소자 (3) 표면 및 대향면 (5)을 기록매체와의 충돌로부터 보호할 수 있다.

또한, 본 발명에서는 상기 카본막 (10) 대신에 CN 막 (질화탄소막)을 이용하여도, 카본막 (10) 과 동일한 효과를 얻을 수 있다.

종래에서는, 상기 카본막 (10)을 막형성하는데는, 박막소자 (3) 와 상기 카본막 (10) 과의 밀착성을 향상시키기 위해, 도 4 에 나타낸 바와 같이, 상기 카본막 (10) 의 아래에 기초층 (9)을 깔 필요가 있었다.

이에 대하여, 본 발명에서는 상기 기초층 (9)을 막형성하지 않아도, 카본막 (10) 과 박막소자 (3) 와의 밀착성은 양호하고, 따라서 직후, 상기 박막소자 (3) 표면 및 대향면 (5) 에 카본막 (10)을 막형성하는 것이 가능하다. 이것은, 상기 박막소자 (3)를 구성하는 코어층 (13, 15) 표면의 결정구조에 기인하고 있다.

도 2 는, 도 1(b) 에 나타낸 II 화살표에 본 사시도이다. 또한 도 2 에서는, 도 1(b) 에 나타낸 보호층 (8), 및 카본막 (10) 은 생략되어 있다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, 트레일링측 단부 (2) 상에는, 예를 들면 NiFe 계 합금으로 형성된 하부 실드층 (11) 이 설치되어 있고, 상기 하부실드층 (11) 상에, 절연재료제의 하부갭층 (도시생략)을 통하여 자기저항효과소자층 (12) 이 형성되어 있다. 이 자기저항효과소자층 (12) 은, AMR 소자나, 또는 스핀밸브형 박막소자 등이다.

상기 자기저항효과소자층 (12) 상에는, 절연재료제의 상부갭층 (도시생략)을 통하여, NiFe 계 합금의 상부 실드층 (하부 코어층;13) 이 형성되어 있다.

상술한 하부실드층 (11) 으로부터 상부실드층 (13) 까지가, 디스크에 기록된 자기기록신호를 재생하는 자기검출부 (판독헤드) 이다.

상기 상부실드층 (13) 은, 다음에 설명하는 인덕티브 자기 헤드 (기입헤드) 의 하부코어층으로서도 기능하고 있다.

도 2 에 나타낸 바와 같이, 상기 하부코어층 (13) 상에는, 갭층 (도시생략)을 통하여, Cu 등 전기저항이 낮은 비자성도전재료로 형성된 나선형상의 코일층 (14), 및 NiFe 계 합금의 상부코어층 (15) 이 형성되어 있다. 상기 상부 코어층 (15) 의 선단부는, 하부코어층 (13) 과 자기갭 (G)을 통하여 대향하고, 상기 상부코어층 (15) 의 기단부 (15a) 는, 하부코어층 (13) 과 자기적으로 접합되어 있다.

상기 하부코어층 (13) 으로부터 상부 코어층 (15) 까지의 인덕티브 자기 헤드에서는, 코일층 (14) 에 기록전류가 부여되면, 상기 하부코어층 (13) 및 상부 코어층 (15) 에 기록자계가 유도되어, 하부코어층 (13) 과 상부 코어층 (15) 의 선단부와의 자기갭 (G) 부분으로부터의 누설자계에 의해, 디스크에 기록신호가 기록된다.

본 발명에서는, 슬라이더 (1) 의 트레일링측 단부 (2) 에 상술한 박막소자 (3) 가 막형성된 단계에서, 기계나 화학적인 약품에 의한 연마, 이온에칭 등의 플라즈마 크리닝에 의해, 상기 박막소자 (3) 표면이 깎아져, 하부코어층 (13), 및 상부코어층 (15) 표면의 결정구조를 구성하는 α 상 (체심입방격자) 의 막두께가 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내로 되어 있다. 또한 종래에서의 박막소자 (3) 의 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 α 상의 막두께는, 수 ㎛ ∼ 수 100 ㎛ 로 매우 두꺼워졌다.

본 발명과 같이, α 상의 막두께를 얇게 함으로써, 직접 카본막 (10)을 코어층 (13, 15) 표면에 막형성하면, 상기 카본막 (10) 과 코어층 (13, 15) 과의 사이에서 적당한 확산이 일어나, 카본막 (10) 에 박리가 발생하기 어려워진다. 또 상기 카본막 (10) 은 균일한 막두께로 유지되어, 상기 카본막 (10) 표면의 평활성은 양호한 것이 된다.

또한, 상기 α 상의 막두께를 1.0 ∼ 2.0 ㎚ 의 범위내에 적당히 조절하면, 코어층 (13, 15) 과 카본막 (10) 과의 밀착성을 더욱 향상시킬 수 있다.

또 본 발명에서는, α 상을 모두 제거하여도 된다. α 상을 모두 제거하면, 코어층 (13, 15) 표면의 결정구조는 γ 상 (면심입방격자) 으로 구성된다.

단, 상기 γ 상은, α 상에 비하여 카본 등의 확산속도가 매우 늦기 때문에, 상기 γ 상에 직접 카본막 (10)을 막형성하면, 계면에서 확산이 거의 일어나지 않고, 따라서 카본막 (10) 은 박리를 일으키기 쉬워진다.

이 때문에 본 발명에서는, α 상을 모두 제거한 후, 카본이온을, 코어층 (13, 15) 표면에 박아 확산층을 형성함으로서, 상기 코어층 (13, 15) 에 직접 카본막 (10)을 막형성하여도, 상기 카본막 (10) 에 박리를 발생하지 않게 하는 것이 가능하다.

또한 상기 코어층 (13, 15) 표면에 이온 본바드먼트 (ion bombardment) 를 실시하면서, 동시에 카본막 (10)을 막형성하여도 된다.

또한, 카본막 (10) 대신에, CN 막을 막형성하는 경우는, 코어층 (13, 15) 표면에 카본이온 또는 질소이온을 때려박아 확산층을 형성한다.

또, 코어층 (13, 15) 표면의 결정구조는, X 선 회절, 또는 박막 X 선 회절 등으로 분석하는 것이 가능하다.

이상과 같이 본 발명에서는, 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 α 상의 막두께를, 종래에 비하여 매우 얇게 하고 있으므로, 직접 상기 코어층 (13, 15) 표면에 카본막 (10)을 막형성할 수 있으며, 따라서 종래와 같이, 코어층 (13, 15) 표면과 카본막 (10) 과의 밀착성을 얻기 위한 기초층 (9; 도 4 참조)을 막형성할 필요가 없어, 제조공정수를 감소시킬 수 있다.

특히 본 발명에서는, 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 α 상을 얇게 하고, 또한 기초층 (9)을 형성할 필요가 없으므로, 종래에 비하여, 스페이싱로스를 저감시킬 수 있으며, 따라서 높은 재생출력을 얻는 것이 가능해지고 있다.

상술한 바와 같이, 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 결정구조는 α 상이고, 상기 α 상보다도 내측의 부분을 차지하는 결정구조는 γ 상이지만, 실제로 자기기록특성에 관여하고 있는 부분은 주로 γ 상으로, 코어층 (13, 15) 표면의 α 상은, 자기기록특성에 관여하기 어렵고, 따라서, 상기 α 상의 막두께가 두꺼워질수록 스페이싱로스는 증대해 버린다.

본 발명에서는 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 α 상의 막두께를 얇게 하고 있거나, 또는 상기 α 상을 전부 제거하고 있으므로, α 상을 제거한 그 막두께분만큼 스페이싱로스를 저감시키는 것이 가능해진다.

이상 상술한 자기헤드 (H) 는, 로드빔의 선부(先部) 에 설치된 플렉셔(flexure) 에 슬라이더 (1) 가 지지된다. 슬라이더 (1) 가 소정의 힘에 의해 기록매체인 하드디스크에 탄성지지된다.

이 자기헤드 (H) 는 CSS 방식의 하드디스크장치 (자기기록재생장치) 에 사용된다. 디스크가 정지하고 있을 때에는, 슬라이더 (1) 의 대향면 (5, 5) 이, 슬라이더 표면에 접촉한다. 디스크가 이동하기 시작하면, 슬라이더 (1) 와 디스크와의 사이에 안내되는 공기류에 의해, 슬라이더 (1) 전체가 디스크표면으로부터 부상하여, 리딩측 (A) 이 트레일링측 (B) 보다도 디스크상에 높게 올라가는 부상자세로 되거나, 또는 리딩측 (A) 만이 디스크표면으로부터 부상되어, 트레일링측 (B) 단부가 디스크표면에 연속 또는 불연속으로 접촉하여 슬라이딩하는 부상자세로 된다.

이 부상자세에서, 도 1 에 나타낸 박막소자 (3) 의 하부코어층 (13) 과 상부코어층 (15) 과의 사이에서 발생하는 누설자계에 의해 디스크에 기록신호가 기입되거나, 또는 상기 박막소자 (3) 의 자기저항효과소자층 (12) 에 의해 디스크로 부터의 자기신호가 검출된다.

실시예

본 발명에서는, 박막소자 (3) 의 코어층 (13, 15) 표면의 결정구조를 구성하는 α 상의 막두께를 변화시켜, 인덕티브 자기 헤드 (기입헤드) 에 의해 하드디스크에 기록한 정보를 MR 헤드 (판독헤드) 에 의해 재생하고, 상기 α 상의 막두께와 재생출력과의 관계에 대하여 조사하였다. 그 실험결과를 도 3 에 나타냈다.

또한, α 상의 각 막두께에서의 카본막 (10) 의 카본막의 막두께는, 5.5 ㎚ 로 통일하였다. 또, 가로축에서 "0＋이온" 이란 것은, α 상을 모두 제거한 후, 카본이온을 본바드먼트하여, 그 후 카본막 (10)을 막형성한 경우이다.

도면에 나타낸 바와 같이, α 상의 막두께가 커짐에 따라, 재생출력이 저하되고 있는 것을 알 수 있다.

이 실험결과로부터 높은 재생출력을 얻기 위해서는, α 상의 막두께를 40 ㎚ 이하로 하는 것이 바람직한 것을 알 수 있다. 또 α 상의 막두께를 20 ㎚ 이하로 하면 600 (㎶) 이상의 재생출력을 얻는 것이 가능하다.

다음에, α 상의 막두께와 카본막 (10) 의 밀착성 등에 대하여 측정하고, 그 실험결과를 표 1 에 나타냈다.

α층의 막두께	0㎚	0.5㎚	1.0㎚	5㎚	20㎚	40㎚	0.1㎛	10㎛	0㎚＋이온본바드먼트
박리	×	△	○	○	○	○	△	×	○
반점	○	○	○	○	○	△	×	×	○
내식성	×	△	○	○	○	△	×	×	○
스페이싱	○	○	○	○	○	△	×	△	○

표 1 에 나타낸 "박리" 및 "반점" 은, 전자현미경으로 카본막 (10) 의 외관을 관찰하여, 박리 및 반점이 전부 관찰되지 않은 경우를 ○, 약간 박리 및 반점이 관찰되는 경우를 △, 완전히 박리되어 있거나 또는 반점이 관찰되는 경우를 × 로 하였다.

표 1 에 나타낸 바와 같이, α 상의 막두께가 0.5 ∼ 40 ㎛ 의 범위내이면, 박리 및 반점을 최소한으로 억제하는 것이 가능하다.

α 상의 막두께가 두꺼워질수록 박리 및 반점이 발생하기 쉬워지는 것은, 상기 α 상과 카본막 (10) 과의 사이에서 이상확산이 일어나기 쉬워지기 때문이다. 또 상기 α 상의 막두께가 0 ㎛ 이면, 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 결정구조는 γ 상이 되지만, 상기 γ 상과 카본막 (10) 과의 사이에서는 거의 확산이 일어나지 않기 때문에, 상기 카본막 (10) 은 박리를 일으켜 버린다.

다음에 "내식성" 은, 내식성가스 중에 쐬인 경우에서의 박막소자 (3) 의 외관을 전자현미경으로 관찰한 결과이다. ○ 는, 전혀 부식을 볼 수 없는 경우, △ 는 약간 부식이 보이는 경우, × 는 부식이 완전히 진행되고 있는 경우이다.

표 1 에 나타낸 바와 같이, "내식성" 은, α 상의 막두께가 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내이면 양호한 것임을 알 수 있다.

박막소자 (3) 의 내식성은, 상기 박막소자 (3)를 보호하기 위하여 카본막 (10) 의 상태와 밀접한 관계가 있고, 상기 카본막 (10) 에 박리나 반점이 발생하고 있으면, 상기 박막소자 (3) 가 직접 외부에 드러나게 되어, 상기 박막소자 (3) 가 부식하기 쉬워진다. 따라서, 상기 박막소자 (3) 의 내식성을 향상시키기 위해서는, 카본막 (10) 에 박리나 반점이 발생하지 않도록 할 필요가 있다.

"스페이싱" 은, 도 3 의 실험결과를 근거로, ○,△,× 로 표시하고 있다.

고기록밀도화에 따라, 스페이싱을 작게 할 필요가 있지만, 코어층 (13, 15) 표면을 구성하는 α 상은 직접 자기기록특성에 관여하지 않기 때문에, 상기 α 상의 막두께가 두꺼워지면, 스페이싱로스가 증대되어, 인덕티브 자기 헤드 (기입헤드) 로부터의 기록자계가 저하되기 때문에, 결과적으로 MR 헤드 (판독헤드) 에 의한 재생출력은 저하되어 버린다.

이상의 실험결과로부터 본 발명은, α 상의 막두께를 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내로 하고, 보다 바람직한 α 상의 막두께를 1.0 ∼ 20 ㎚ 의 범위내로 하였다.

또한 표 1 에 나타낸 가장 우측의 란에 있는 바와 같이, α 상을 모두 제거하고, 카본이온의 때려박음을 실시한 경우에서는, 박리, 반점, 내식성, 및 스페이싱 모두 양호한 결과를 얻을 수 있었다.

이상 상술한 본 발명에 의하면, NiFe 계 합금으로 형성된 코어층의 표면을 연마등으로, 상기 코어층 표면을 구성하는 α 상 (체심입방격자) 의 막두께를 얇게 하고 있으므로, 기초층을 설치하여도 상기 코어층 표면에 직접 카본막을 막형성할 수 있다.

특히 본 발명에서는, 자기기록특성에 직접 관여하지 않은 α 상의 막두께를 얇게 하고 있으므로, 제거한 α 상의 막두께분 및 기초층의 막두께분만큼, 스페이싱로스를 저감시킬 수 있다.

본 발명에서는, α 상의 막두께를 0.5 ∼ 40 ㎚, 보다 바람직하게는 1.0 ∼ 20 ㎚ 의 범위내로 하고 있고, 이 범위내이면 카본막에 반점이나 박리가 거의 발생하지 않는다. 또 높은 재생출력을 얻는 것이 가능하여, 고기록밀도화에 대응할 수 있다.

또한 본 발명에서는, 코어층 표면을 연마하는 단계에서, α 상을 모두 제거하여도 된다. α 상을 모두 제거함으로써, 스페이싱을 보다 작게 하는 것이 가능하다. 단, 이 경우는 α 상을 제거한 후, 코어층 표면에 카본이온을 본바더하여 확산층을 형성하고, 그 후 상기 코어층표면에 카본막을 막형성할 필요가 있다.

Claims

슬라이더와, 이 슬라이더의 트레일링측 단부에 설치되고, NiFe 계 합금층을 갖는 자기기록용, 재생용 또는 자기기록 및 재생용의 박막소자로 이루어지며, 기록매체가 정지하고 있을 때, 상기 슬라이더의 대향면이 상기 기록매체표면에 접촉하고, 기록매체의 시동후는, 기록매체표면의 공기류에 의해 부상력을 받는 자기헤드에 있어서, 기록매체와 대향하는 박막소자의 표면 및 상기 슬라이더의 대향면에 직접, 카본막이 막형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기헤드.
제 1 항에 있어서, 상기 박막소자를 구성하는 NiFe 계 합금층표면의 결정구조는, α 상 (체심입방격자) 으로 이루어지고, 상기 α 상의 막두께가, 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내인 자기헤드.
제 2 항에 있어서, 상기 α 상의 막두께가 1.0 ∼ 20 ㎚ 의 범위내인 자기헤드.
제 1 항에 있어서, 상기 박막소자를 구성하는 NiFe 계 합금층표면의 결정구조가 γ 상 (면심입방격자) 으로, 상기 카본막이 상기 γ 상의 표면으로의 확산층을 통하여 막형성되는 자기헤드.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 카본막 대신에 CN 막 (질화탄소막) 이 막형성되어 있는 자기헤드.
슬라이더와, 이 슬라이더의 트레일링측 단부에 설치되어, NiFe 계 합금층을 갖는 자기기록용, 재생용 또는 자기기록 및 재생용의 박막소자로 이루어져, 기록매체가 정지하고 있을 때, 상기 슬라이더의 대향면이 상기 기록매체표면에 접촉하고, 기록매체의 시동후는, 기록매체표면의 공기류에 의해 부상력을 받는 자기헤드의 제조방법에 있어서,

NiFe 계 합금층표면의 결정구조를 구성하는 α 상의 막두께가, 0.5 ∼ 40 ㎚ 의 범위내가 되도록, 상기 박막소자표면을 연마 또는 에칭 등으로 깎아내는 공정과,

박막소자의 표면 및 슬라이더의 부상면에 카본막 또는 CN 막 (질화탄소막)을 막형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 자기헤드.
제 6 항에 있어서, 상기 NiFe 계 합금층표면의 α 상의 막두께가, 1.0 ∼ 20 ㎚ 의 범위내가 되도록, 박막소자표면을 연마하는 또는 에칭 등으로 깎아내는 자기헤드.
슬라이더와, 이 슬라이더의 트레일링측 단부에 설치되고, NiFe 계 합금층을 갖는 자기기록용, 재생용 또는 자기기록 및 재생용의 박막소자로 이루어지며, 기록매체가 정지하고 있을 때, 상기 슬라이더의 대향면이 상기 기록매체표면에 접촉하고, 기록매체의 시동후는, 기록매체표면의 공기류에 의해 부상력을 받는 자기헤드의 제조방법에 있어서,

상기 NiFe 계 합금표면에 γ 상이 나타나도록, α 상을 모두 제거하는 공정과,

상기 NiFe 계 합금층 표면에 카본이온 또는 질소이온을 본바드먼트(borbardment) 하여 확산층을 형성하고, 박막소자표면 및 슬라이더의 대향면에 카본막 또는 CN 막을 막형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 자기헤드.