JP2003123206A - Magnetic head, manufacturing method thereof and head suspension assembly - Google Patents
Magnetic head, manufacturing method thereof and head suspension assemblyInfo
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Landscapes
- Magnetic Heads (AREA)
- Adjustment Of The Magnetic Head Position Track Following On Tapes (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、薄くて非常に耐久
性、耐腐食性に優れるDLC保護膜を備える磁気ヘッド
及びその製造方法、並びにこのような磁気ヘッドを用い
たヘッドサスペンションアセンブリに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic head having a thin DLC protective film having excellent durability and corrosion resistance, a method of manufacturing the same, and a head suspension assembly using such a magnetic head.
【0002】[0002]
【従来の技術】比較的小型のコンピュータシステムの外
部記憶装置の一つとして、磁気ディスク装置がある。2. Description of the Related Art A magnetic disk device is one of external storage devices for a relatively small computer system.
【0003】磁気ディスク装置では、小型化及び大容量
化を図るべく高記録密度化が進められている。このた
め、基体と該基体に薄膜技術等により形成された磁気ヘ
ッドが、提供されている。このような磁気ヘッドでは、
高記録密度化の要請に応じて、再生用の磁気ヘッド素子
として、AMR(異方性磁気抵抗効果)素子、GMR
(巨大磁気抵抗効果)素子、TMR(トンネル接合磁気
抵抗効果)素子を用いたものが、順次開発されてきてお
り、さらに、CPP(Current Perpendicular to Plane)
型のGMR素子が提唱されている。In magnetic disk devices, higher recording densities are being pursued in order to reduce the size and increase the capacity. Therefore, a base and a magnetic head formed on the base by a thin film technique or the like are provided. In such a magnetic head,
In response to a demand for higher recording density, an AMR (anisotropic magnetoresistive effect) element, a GMR element is used as a reproducing magnetic head element
A device using a (giant magnetoresistive effect) device and a device using a TMR (tunnel junction magnetoresistive effect) device have been successively developed, and further, CPP (Current Perpendicular to Plane)
Type GMR elements have been proposed.
【0004】また、このような再生用磁気ヘッド素子
に、さらに記録用磁気ヘッド素子として誘導型磁気変換
素子を積層した構造を備える複合型磁気ヘッドも、広く
用いられている。Further, a composite type magnetic head having a structure in which an induction type magnetic conversion element is further stacked as a recording magnetic head element on such a reproducing magnetic head element is also widely used.
【0005】基体と該基体に形成された磁気ヘッド素子
とを有する磁気ヘッドでは、磁気ヘッド素子を構成する
金属層の端面が磁気記録媒体に対向する側(すなわち、
エアベアリング面(air bearing surface、以下「AB
S」と略す。)側)に現れることから、その金属面の腐
食を防止する必要がある。また、ヘッドクラッシュや磁
気記録媒体の損傷等を生じにくくするため、ABSの摺
動性を長期に渡り(すなわち、接触回数が増大しても)
良好にしておく必要がある。In a magnetic head having a base body and a magnetic head element formed on the base body, the end surface of the metal layer forming the magnetic head element faces the magnetic recording medium (that is,
Air bearing surface (hereinafter "AB"
Abbreviated as "S". ) Side), it is necessary to prevent corrosion of the metal surface. Further, in order to prevent the head crash and the damage of the magnetic recording medium from occurring easily, the slidability of the ABS is maintained for a long time (that is, even if the number of contacts is increased).
Need to be good.
【0006】特に、CSS(コンタクト・スタート・ス
トップ)タイプの磁気ディスク装置では、駆動の開始時
及び終了時にディスク表面に磁気ヘッドのABSが接触
することから、ABSが長期に渡り高い摺動性(低摩擦
性)を持つことが要請される。そこで、従来から、前述
した耐腐食性と摺動性を高めるために、ABSには保護
膜が形成され、この保護膜によって磁気ヘッド素子を構
成する金属層の端面が覆われている。そして、高記録密
度化のため、磁気ヘッド素子を構成する金属層(特に磁
性層)の端面と磁気記録媒体の磁性膜との間隔を狭める
べく、前記保護膜が可能な限り薄いことが要請される。Particularly, in a CSS (contact start stop) type magnetic disk device, since the ABS of the magnetic head comes into contact with the disk surface at the start and end of driving, the ABS has a high slidability for a long time ( Low friction) is required. Therefore, conventionally, in order to improve the above-mentioned corrosion resistance and slidability, a protective film is formed on the ABS, and the end face of the metal layer constituting the magnetic head element is covered with this protective film. In order to increase the recording density, the protective film is required to be as thin as possible in order to narrow the gap between the end surface of the metal layer (especially the magnetic layer) forming the magnetic head element and the magnetic film of the magnetic recording medium. It
【0007】従来の磁気ヘッドでは、前記保護膜は、例
えば、シリコン膜又は酸化シリコン膜からなる下地膜と
その上に形成されたDLC膜(Diamond Like Carbon)
とからなる2重膜で構成されている(特開平8−297
813号公報、特開平9−91620号公報等)。In the conventional magnetic head, the protective film is, for example, a base film made of a silicon film or a silicon oxide film and a DLC film (Diamond Like Carbon) formed thereon.
And a double film (see Japanese Patent Laid-Open No. 8-297).
813, JP-A-9-91620, etc.).
【0008】DLC膜は、鉄又は鉄系合金等の金属膜に
は付着し難いとされ、金属上に直接有機性の強いDLC
膜を成膜すると密着性に難があるとされていた。このた
め、シリコン膜又は酸化シリコン膜からなる下地膜が、
DLC膜を付着させるためのいわば接着層として用いら
れていた。有機性と無機性の両方を有するシリコン又は
シリコン酸化物を下地とすると密着性が向上する。The DLC film is said to be difficult to adhere to a metal film such as iron or an iron-based alloy, and has a strong organic property directly on the metal.
It was said that when a film was formed, the adhesion would be poor. Therefore, the base film made of a silicon film or a silicon oxide film is
It was used as a so-called adhesive layer for attaching the DLC film. When silicon or silicon oxide having both organic and inorganic properties is used as a base, the adhesion is improved.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】従来の保護膜の形成方
法では、前記下地膜(シリコン膜又は酸化シリコン膜)
をスパッタにより成膜した後、DLC膜を成膜し、その
保護膜効果を発揮させるには保護膜の厚さ(=下地膜の
厚さ+DLC膜の厚さ)は10nm〜1μm程度を必要
とする。しかしながら、このような10nmを超える従
来の保護膜厚さでは膜が厚すぎて、記録の高密度化に好
適であるとは言えない。In the conventional method of forming a protective film, the above-mentioned base film (silicon film or silicon oxide film) is used.
Is formed by sputtering, a DLC film is formed, and the thickness of the protective film (= the thickness of the base film + the thickness of the DLC film) needs to be about 10 nm to 1 μm in order to exert its protective film effect. To do. However, such a conventional protective film thickness exceeding 10 nm is too thick to be said to be suitable for increasing the recording density.
【0010】このような実状のもとに本発明は創案され
たものであり、その目的は、10nm未満の極めて薄い
膜厚であっても極めて耐久性、耐腐食性に優れるDLC
保護膜を備える磁気ヘッドを提供することにある。さら
には、このような磁気ヘッドの製造方法を提供すること
にある。さらには、このような磁気ヘッドを備えるヘッ
ドサスペンションアセンブリを提供することにある。The present invention was devised under these circumstances, and its purpose is to provide a DLC having excellent durability and corrosion resistance even with an extremely thin film thickness of less than 10 nm.
It is to provide a magnetic head having a protective film. Another object is to provide a method of manufacturing such a magnetic head. Further, it is to provide a head suspension assembly including such a magnetic head.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るため、本発明は、基体と、該基体に形成された磁気ヘ
ッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の少
なくとも一部に形成されたDLC(Diamond Like Carbo
n)保護膜とを有する磁気ヘッドであって、前記DLC保
護膜は、当該DLC保護膜をラマン分光法で測定するこ
とによりDピーク(Disorder Peak)およびGピーク(Grap
hite Peak)が存在する波形が得られ、その測定された波
形を統計的手法にてフィッティングさせてDピークが存
在するDピーク波形部分とGピークが存在するGピーク
波形部分とに波形分離させ、得られたDピーク波形部分
の面積をSD、Gピーク波形部分の面積をSGとした時、
これらの面積比SD/SGが0.90〜1.45であり、
前記Gピークにおいて、ピーク強度の零からのGピーク
高さをB、ベースラインからのGピーク高さをAとした
時、これらの比であるG比(B/A)が1.08〜1.
30であるように構成される。In order to solve such problems, the present invention provides a substrate, a magnetic head element formed on the substrate, and at least a part of the substrate on the side facing the magnetic recording medium. DLC (Diamond Like Carbo)
n) A magnetic head having a protective film, wherein the DLC protective film has a D peak (Disorder Peak) and a G peak (Grap) by measuring the DLC protective film by Raman spectroscopy.
hite peak) is obtained, and the measured waveform is fitted by a statistical method to separate the D peak waveform part where the D peak exists and the G peak waveform part where the G peak exists. When the area of the obtained D peak waveform portion is S D and the area of the G peak waveform portion is S G ,
The area ratio S D / S G is 0.90 to 1.45,
In the G peak, when the G peak height from zero of the peak intensity is B and the G peak height from the baseline is A, the G ratio (B / A), which is a ratio of these, is 1.08 to 1 .
It is configured to be 30.
【0012】また、本発明の磁気ヘッドにおける好まし
い態様として、前記DLC保護膜は、さらに、前記磁気
記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面におけ
る少なくとも金属面にまで伸びて形成される。In a preferred embodiment of the magnetic head of the present invention, the DLC protective film is further formed so as to extend to at least a metal surface of the surface of the magnetic head element facing the magnetic recording medium.
【0013】また、本発明の磁気ヘッドにおける好まし
い態様として、前記統計的手法によるフィッティング
が、ガウス分布とローレンツ分布によるフィッティング
であるように構成される。As a preferred mode of the magnetic head of the present invention, the fitting by the statistical method is a fitting by Gaussian distribution and Lorentz distribution.
【0014】また、本発明の磁気ヘッドにおける好まし
い態様として、前記DLC保護膜の下に下地膜が形成さ
れ、当該下地膜がシリコン膜又はシリコン酸化膜である
ように構成される。In a preferred mode of the magnetic head of the present invention, a base film is formed under the DLC protective film, and the base film is a silicon film or a silicon oxide film.
【0015】本発明は、基体の上に磁気ヘッド素子を形
成する工程と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の
面の少なくとも一部にDLC(diamond like carbon)保
護膜を形成する工程と、を含む磁気ヘッドの製造方法で
あって、前記DLC保護膜を形成する工程においては、
前記DLC保護膜が前記基体の温度を100〜330°
に昇温させた状態で形成されるように構成される。The present invention comprises a step of forming a magnetic head element on a substrate, and a step of forming a DLC (diamond like carbon) protective film on at least a part of the surface of the substrate facing the magnetic recording medium. And a step of forming the DLC protective film, the method comprising:
The DLC protective film raises the temperature of the substrate to 100 to 330 °.
It is configured to be formed in a state where the temperature is raised.
【0016】また、本発明の磁気ヘッドの製造方法にお
ける好ましい態様として、前記DLC保護膜は、さら
に、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素
子の面における少なくとも金属面にまで伸びて形成され
る。In a preferred embodiment of the method for manufacturing a magnetic head of the present invention, the DLC protective film is further formed so as to extend to at least a metal surface on the surface of the magnetic head element facing the magnetic recording medium. To be done.
【0017】本発明のヘッドサスペンションアセンブリ
は、磁気ヘッドと、該磁気ヘッドが先端部付近に搭載さ
れ前記磁気ヘッドを支持するサスペンションと、を備
え、前記磁気ヘッドは、基体と、該基体に形成された磁
気ヘッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体
の面の少なくとも一部に形成されたDLC(diamond lik
e carbon)保護膜とを有し、前記DLC保護膜は、当該
DLC保護膜をラマン分光法で測定することによりDピ
ーク(Disorder Peak)およびGピーク(Graphite Peak)が
存在する波形が得られ、その測定された波形を統計的手
法にてフィッティングさせてDピークが存在するDピー
ク波形部分とGピークが存在するGピーク波形部分とに
波形分離させ、得られたDピーク波形部分の面積を
SD、Gピーク波形部分の面積をSGとした時、これらの
面積比SD/SGが0.90〜1.45であり、前記Gピ
ークにおいて、ピーク強度の零からのGピーク高さを
B、ベースラインからのGピーク高さをAとした時、こ
れらの比であるG比(B/A)が1.08〜1.30で
あるように構成される。The head suspension assembly of the present invention comprises a magnetic head and a suspension for mounting the magnetic head near the tip and supporting the magnetic head. The magnetic head is formed on the base and the base. And a DLC (diamond lik) formed on at least a part of the surface of the base on the side facing the magnetic recording medium.
e carbon) protective film, and the DLC protective film has a waveform having D peaks (Disorder Peak) and G peaks (Graphite Peak) by measuring the DLC protective film by Raman spectroscopy. The measured waveform is fitted by a statistical method to separate the D peak waveform portion where the D peak exists and the G peak waveform portion where the G peak exists, and the area of the obtained D peak waveform portion is S. When the area of the D and G peak waveform portions is S G , the area ratio S D / S G is 0.90 to 1.45, and the G peak height from zero of the peak intensity at the G peak. Is B and the height of the G peak from the baseline is A, the G ratio (B / A) is 1.08 to 1.30.
【0018】また、本発明のヘッドサスペンションアセ
ンブリにおける好ましい態様として、前記DLC保護膜
は、さらに、前記磁気記録媒体に対向する側の前記磁気
ヘッド素子の面における少なくとも金属面にまで伸びて
形成される。In a preferred embodiment of the head suspension assembly of the present invention, the DLC protective film is further formed so as to extend to at least a metal surface on the surface of the magnetic head element on the side facing the magnetic recording medium. .
【0019】また、本発明のヘッドサスペンションアセ
ンブリにおける好ましい態様として、前記統計的手法に
よるフィッティングが、ガウス分布とローレンツ分布に
よるフィッティングであるように構成される。In a preferred embodiment of the head suspension assembly of the present invention, the fitting by the statistical method is a fitting by Gaussian distribution and Lorentz distribution.
【0020】ちなみに、本発明におけるのDLC保護膜
は、内部応力が少なく、応力と接着力との相反する作用
が働きにくいので事実上の接着力が向上する。耐環境性
も向上する。また、従来用いていたシリコン系の下地膜
の形成を省略しても十分な耐久性、耐腐食性を発現し得
る。By the way, the DLC protective film of the present invention has a small internal stress, and since the contradictory effects of the stress and the adhesive force are hard to work, the effective adhesive force is improved. Environmental resistance is also improved. Further, sufficient durability and corrosion resistance can be exhibited even if the formation of the silicon-based underlayer film which has been conventionally used is omitted.
【0021】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の磁気ヘッド及びそ
の製造方法、並びにヘッドサスペンションアセンブリに
ついて、図面を参照して説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION A magnetic head, a method of manufacturing the same, and a head suspension assembly of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0022】本発明の磁気ヘッド
図1は、本発明の実施の形態による磁気ヘッドを模式的
に示す概略斜視図である。図2は、図1に示す磁気ヘッ
ドのTMR素子2及び誘導型磁気変換素子3の部分を模
式的に示す拡大断面図である。図3は、図2中のA−
A’矢視概略図である。図4は、図2中のB部付近を更
に拡大した拡大図である。理解を容易にするため、図1
乃至図4に示すように、互いに直交するX軸、Y軸及び
Z軸を定義する(後述する図についても同様であ
る。)。X軸方向が磁気記録媒体の移動方向と一致して
いる。 Magnetic Head of the Present Invention FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing a magnetic head according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an enlarged sectional view schematically showing the TMR element 2 and the inductive magnetic conversion element 3 of the magnetic head shown in FIG. FIG. 3 shows A- in FIG.
FIG. 6 is a schematic view taken along the arrow A ′. FIG. 4 is an enlarged view in which the vicinity of the portion B in FIG. 2 is further enlarged. Figure 1 for ease of understanding
As shown in FIG. 4, an X axis, a Y axis, and a Z axis that are orthogonal to each other are defined (the same applies to the figures described later). The X-axis direction coincides with the moving direction of the magnetic recording medium.
【0023】本実施の形態による磁気ヘッドは、図1に
示すように、基体の一態様であるスライダ1と、再生用
磁気ヘッド素子としてのTMR素子2と、記録用磁気ヘ
ッド素子としての誘導型磁気変換素子3と、保護膜4と
を備え、複合型磁気ヘッドとして構成されている。As shown in FIG. 1, the magnetic head according to the present embodiment has a slider 1 which is one mode of a substrate, a TMR element 2 as a reproducing magnetic head element, and an inductive type as a recording magnetic head element. The magnetic conversion element 3 and the protective film 4 are provided and configured as a composite magnetic head.
【0024】もっとも、本発明による磁気ヘッドは、例
えば、TMR素子2に代えてGMR素子やAMR素子な
どの他の再生用磁気ヘッド素子を備えていてもよいし、
再生用磁気ヘッド素子のみ又は記録用磁気ヘッド素子の
みを備えていてもよい。また、本実施の形態では、素子
2,3はそれぞれ1個ずつ設けられているが、その数は
何ら限定されるものではない。However, the magnetic head according to the present invention may be provided with another reproducing magnetic head element such as a GMR element or an AMR element in place of the TMR element 2.
Only the reproducing magnetic head element or only the recording magnetic head element may be provided. Further, in the present embodiment, each of the elements 2 and 3 is provided, but the number is not limited at all.
【0025】スライダ1は磁気記録媒体対向面側にレー
ル部11,12を有し、レール部11、12の表面がA
BSを構成している。図1に示す例では、レール部1
1、12の数は2本であるが、これに限らない。例え
ば、1〜3本のレール部を有してもよいし、ABSはレ
ール部を持たない平面であってもよい。また、浮上特性
改善等のために、ABSに種々の幾何学的形状が付され
ることもある。本発明による磁気ヘッドは、いずれのタ
イプのスライダを有していてもよい。The slider 1 has rail portions 11 and 12 on the side facing the magnetic recording medium, and the surfaces of the rail portions 11 and 12 are A.
It constitutes the BS. In the example shown in FIG. 1, the rail portion 1
The number of 1 and 12 is 2, but not limited to this. For example, it may have 1 to 3 rail portions, or the ABS may be a flat surface having no rail portions. Further, the ABS may be provided with various geometrical shapes in order to improve the floating characteristics. The magnetic head according to the present invention may have any type of slider.
【0026】本実施の形態では、保護膜4はレール部1
1,12の表面に設けられ、保護膜4の表面がABSを
構成している。もっとも、保護膜4は、スライダ1の磁
気記録媒体対向面の全面に設けてもよい。保護膜4は、
素子2,3の磁気記録媒体に対向する側の面の全体も覆
っている。保護膜4については、後に詳述する。TMR
素子2及び誘導型磁気変換素子3は、図1に示すよう
に、レール部11、12の空気流出端部TRの側に設け
られている。記録媒体移動方向は、図中のX軸方向と一
致しており、磁気記録媒体が高速移動した時に動く空気
の流出方向と一致する。空気は流入端部LEから入り、
流出端部TRから流出する。スライダ1の空気流出端部
TRの端面には、TMR素子2に接続されたボンディン
グパッド5a,5b及び誘導型磁気変換素子3に接続さ
れたボンディングパッド5c,5dが設けられている。In the present embodiment, the protective film 4 is the rail portion 1.
The surface of the protective film 4 is provided on the surfaces of Nos. 1 and 12, and constitutes the ABS. However, the protective film 4 may be provided on the entire surface of the slider 1 facing the magnetic recording medium. The protective film 4 is
The entire surfaces of the elements 2 and 3 facing the magnetic recording medium are also covered. The protective film 4 will be described later in detail. TMR
As shown in FIG. 1, the element 2 and the inductive magnetic conversion element 3 are provided on the side of the air outflow end portion TR of the rail portions 11 and 12. The moving direction of the recording medium coincides with the X-axis direction in the figure, and coincides with the outflow direction of air that moves when the magnetic recording medium moves at high speed. Air enters from the inflow end LE,
It flows out from the outflow end TR. Bonding pads 5a and 5b connected to the TMR element 2 and bonding pads 5c and 5d connected to the inductive magnetic conversion element 3 are provided on the end surface of the air outflow end TR of the slider 1.
【0027】TMR素子2及び誘導型磁気変換素子3
は、図2及び図3に示すように、スライダ1を構成する
セラミック基体15の上に設けられたアンダーコート層
16の上に、積層されている。セラミック基体15は、
通常、アルチック(Al2O3−TiC)で構成され
る。Al2O3−TiCは導電性があるので、アンダー
コート層16として、例えばAl2O3からなる絶縁膜
が用いられている。TMR element 2 and inductive magnetic conversion element 3
2 is laminated on the undercoat layer 16 provided on the ceramic substrate 15 that constitutes the slider 1, as shown in FIGS. The ceramic base 15 is
Usually, it is composed of AlTiC (Al 2 O 3 —TiC). Since Al 2 O 3 —TiC has conductivity, an insulating film made of, for example, Al 2 O 3 is used as the undercoat layer 16.
【0028】TMR素子2は、図4に示すように、トン
ネルバリア層21と、トンネルバリア層21を挟むよう
に積層された第1及び第2の強磁性層22,23とを有
している。本実施の形態では、TMR素子2は、強磁性
層22の下側に積層された反強磁性層(ピン層)24を
有している。これにより、強磁性層22は、反強磁性層
24との間の交換結合バイアス磁界によってその磁化方
向が所定方向に向くピンド層となっている。一方、強磁
性層23は、基本的に磁気情報である外部磁場に応答し
て自由に磁化の向きが変わるフリー層となっている。ま
た、TMR素子2は、反強磁性層24の下側に積層され
た下地層25、及び、強磁性層23上に積層されたキャ
ップ層(保護層)26を有している。図3では模式的に
示しているが、強磁性層23のZ軸方向の両側には、磁
区制御のためのバイアス磁界を付与するバイアス層(磁
区制御層)27,28が形成されている。図面では省略
されているが、バイアス層27,28の周りに絶縁層が
形成されて、バイアス層27,28は他の層と電気的に
絶縁されている。As shown in FIG. 4, the TMR element 2 has a tunnel barrier layer 21 and first and second ferromagnetic layers 22 and 23 laminated so as to sandwich the tunnel barrier layer 21. . In the present embodiment, the TMR element 2 has an antiferromagnetic layer (pin layer) 24 laminated below the ferromagnetic layer 22. As a result, the ferromagnetic layer 22 is a pinned layer whose magnetization direction is in a predetermined direction due to the exchange coupling bias magnetic field with the antiferromagnetic layer 24. On the other hand, the ferromagnetic layer 23 is basically a free layer whose magnetization direction is freely changed in response to an external magnetic field which is magnetic information. Further, the TMR element 2 has a base layer 25 laminated below the antiferromagnetic layer 24 and a cap layer (protective layer) 26 laminated on the ferromagnetic layer 23. Although schematically shown in FIG. 3, bias layers (magnetic domain control layers) 27 and 28 for applying a bias magnetic field for magnetic domain control are formed on both sides of the ferromagnetic layer 23 in the Z-axis direction. Although not shown in the drawing, an insulating layer is formed around the bias layers 27 and 28 so that the bias layers 27 and 28 are electrically insulated from other layers.
【0029】強磁性層22,23は、それぞれ、例え
ば、Fe、Co、Ni、FeCo、NiFe、CoZr
Nb又はFeCoNiなどの材料で形成される。トンネ
ルバリア層21は、例えば、Al2O3、SiO2、N
iO、GdO、MgO、Ta2O5、MoO2、TiO
2又はWO2などの材料で形成される。反強磁性層24
は、例えば、IrMn合金、FeMn合金、NiMn合
金又はPtMn合金等のMn系材料、あるいは、Fe2
O3又はNiO等の酸化物系材料で形成される。下地層
25は、Ta、Hf又はNb等の材料で形成される。キ
ャップ層26は、Ta又はNb等の材料で形成される。
バイアス層27,28は、例えば、Co、TiW/Co
Pt(コバルト白金合金)、TiW/CoCrPt(コ
バルトクロム白金合金)などからなる硬磁性材料で形成
される。The ferromagnetic layers 22 and 23 are made of, for example, Fe, Co, Ni, FeCo, NiFe, CoZr, respectively.
It is made of a material such as Nb or FeCoNi. The tunnel barrier layer 21 is made of, for example, Al 2 O 3 , SiO 2 , N.
iO, GdO, MgO, Ta 2 O 5 , MoO 2 , TiO
It is formed of a material such as 2 or WO 2. Antiferromagnetic layer 24
Is an Mn-based material such as IrMn alloy, FeMn alloy, NiMn alloy or PtMn alloy, or Fe 2
It is formed of an oxide-based material such as O 3 or NiO. The base layer 25 is formed of a material such as Ta, Hf, or Nb. The cap layer 26 is formed of a material such as Ta or Nb.
The bias layers 27 and 28 are made of Co, TiW / Co, for example.
It is made of a hard magnetic material such as Pt (cobalt platinum alloy) or TiW / CoCrPt (cobalt chromium platinum alloy).
【0030】図2乃至図4に示すように、TMR素子2
は、NiFeなどの磁性材料からなりTMR素子2の電
極を兼ねた下部磁気シールド層34及び上部磁気シール
ド層35との間において、ギャップ層31,32に挟ま
れて配置されている。下部磁気シールド層34は、アン
ダーコート層16上に形成されている。図面には示して
いないが、TMR素子2は、ギャップ層31,32及び
磁気シールド層34,35をそれぞれ介して、前記ボン
ディングパッド5a,5bにそれぞれ電気的に接続され
ている。磁気シールド層34,35間には、TMR素子
2が形成されていない領域において、ギャップ層31,
32から連続して形成されたギャップ層33が介在して
いる。ギャップ層31〜33は、例えば、Al2O3、
SiO2、MgO又はTiO2などの材料で形成され
る。As shown in FIGS. 2 to 4, the TMR element 2
Are disposed between the lower magnetic shield layer 34 and the upper magnetic shield layer 35, which are made of a magnetic material such as NiFe and also serve as electrodes of the TMR element 2, and are sandwiched between the gap layers 31 and 32. The lower magnetic shield layer 34 is formed on the undercoat layer 16. Although not shown in the drawing, the TMR element 2 is electrically connected to the bonding pads 5a and 5b via the gap layers 31 and 32 and the magnetic shield layers 34 and 35, respectively. Between the magnetic shield layers 34 and 35, in the region where the TMR element 2 is not formed, the gap layer 31,
A gap layer 33 formed continuously from 32 is interposed. The gap layers 31 to 33 are made of, for example, Al 2 O 3 ,
It is formed of a material such as SiO 2 , MgO or TiO 2 .
【0031】誘導型磁気変換素子3は、図2及び図3に
示すように、TMR素子2に対する上部磁気シールド層
を兼ねている下部磁性層35、上部磁性層36、コイル
層37、アルミナ等からなるライトギャップ層38、ノ
ボラック樹脂等の有機樹脂で構成された絶縁層39及び
アルミナ等からなる保護層40などを有している。磁性
層36の材質としては、例えば、NiFe又はFeNな
どが用いられる。下部磁性層35及び上部磁性層36の
先端部は、微小厚みのアルミナなどのライトギャップ層
38を隔てて対向する下部ポール部35a及び上部ポー
ル部36aとなっており、下部ポール部35a及び上部
ポール部36aにおいて磁気記録媒体に対して情報の書
き込みを行なう。下部磁性層35及び上部磁性層36
は、そのヨーク部が下部ポール部35a及び上部ポール
部36aとは反対側にある結合部41において、磁気回
路を完成するように互いに結合されている。絶縁層38
の内部には、ヨーク部の結合部41のまわりを渦巻状に
まわるように、コイル層37が形成されている。コイル
層37の両端は、ボンディングパッド5c,5dに導通
されている。コイル層37の巻数及び層数は任意であ
る。また、誘導型磁気変換素子3の構造も任意でよい。As shown in FIGS. 2 and 3, the inductive magnetic conversion element 3 includes a lower magnetic layer 35, an upper magnetic layer 36, a coil layer 37, alumina, etc., which also functions as an upper magnetic shield layer for the TMR element 2. A light gap layer 38, an insulating layer 39 made of an organic resin such as a novolac resin, and a protective layer 40 made of alumina or the like. As the material of the magnetic layer 36, for example, NiFe or FeN is used. The tip portions of the lower magnetic layer 35 and the upper magnetic layer 36 are a lower pole portion 35a and an upper pole portion 36a which face each other with a write gap layer 38 made of alumina or the like having a small thickness therebetween, and the lower pole portion 35a and the upper pole portion 35a. Information is written to the magnetic recording medium in the portion 36a. Lower magnetic layer 35 and upper magnetic layer 36
Are coupled to each other so that a magnetic circuit is completed at a coupling portion 41 whose yoke portion is on the side opposite to the lower pole portion 35a and the upper pole portion 36a. Insulation layer 38
Inside, the coil layer 37 is formed so as to spiral around the coupling portion 41 of the yoke portion. Both ends of the coil layer 37 are electrically connected to the bonding pads 5c and 5d. The number of turns and the number of layers of the coil layer 37 are arbitrary. Further, the structure of the inductive magnetic conversion element 3 may be arbitrary.
【0032】前述した保護膜4は、図1乃至図4に示す
ように、各層16,21〜28,31,32,34〜3
6,38,40のABS側の端面及びセラミック基体1
5のABS側の面を覆うように形成されている。この端
面には、TMR素子2及び誘導型磁気変換素子3を構成
する磁性金属や非磁性金属の金属面が現れており、保護
膜4がないと仮定すれば、これらの金属面が露出するこ
とになる。The above-mentioned protective film 4 is, as shown in FIGS. 1 to 4, each layer 16, 21-28, 31, 32, 34-3.
6, 38, 40 ABS side end faces and ceramic base 1
5 is formed so as to cover the ABS side surface. On this end face, metal surfaces of magnetic metal and non-magnetic metal forming the TMR element 2 and the inductive magnetic conversion element 3 appear, and assuming that there is no protective film 4, these metal surfaces are exposed. become.
【0033】本発明における保護膜4は、DLC(Diamo
nd Like Carbon)保護膜4から構成される。しかも、本
発明におけるDLC保護膜4は、従来のDLC膜には見
られない以下の膜特性を備えている。The protective film 4 in the present invention is made of DLC (Diamo
nd Like Carbon) protective film 4. Moreover, the DLC protective film 4 in the present invention has the following film characteristics not found in the conventional DLC film.
【0034】すなわち、本発明におけるDLC保護膜4
は、ラマン分光法で測定することにより図9に示される
ようにDピーク(Disorder Peak)およびGピーク(Graphi
te Peak)が存在する波形が得られ、その測定された波形
を統計的手法によりフィッティングさせる。具体的に
は、ガウス分布とローレンツ分布にてフィッティングさ
せてDピークが存在するDピーク波形部分とGピークが
存在するGピーク波形部分とに波形分離させ、得られた
Dピーク波形部分の面積をSD、Gピーク波形部分の面
積をSGとした時、これらの面積比SD/SGが0.90
〜1.45、好ましくは1.00〜1.40、より好ま
しくは1.00〜1.35とされる。このSD/SGの値
が、0.90未満となると、保護膜がグラファイトライ
クになり、膜の保護特性が劣化するという不都合が生じ
る。このSD/SGの値が1.45を超えると、無定形炭
素が増えるので、きちんとした成膜が出来なくなり、や
はりこの場合も膜の保護特性が劣化するという不都合が
生じる。That is, the DLC protective film 4 in the present invention
As measured by Raman spectroscopy, as shown in FIG. 9, a D peak (Disorder Peak) and a G peak (Graphi
te Peak) is obtained, and the measured waveform is fitted by a statistical method. Specifically, fitting is performed using a Gaussian distribution and a Lorentz distribution to separate the waveform into a D peak waveform portion where the D peak exists and a G peak waveform portion where the G peak exists, and the area of the obtained D peak waveform portion is calculated. When the area of the S D and G peak waveform portions is S G , the area ratio S D / S G of these is 0.90.
˜1.45, preferably 1.00 to 1.40, and more preferably 1.00 to 1.35. If the value of S D / S G is less than 0.90, the protective film becomes graphite-like and the protective property of the film deteriorates. If the value of S D / S G exceeds 1.45, amorphous carbon increases, so that proper film formation cannot be performed, and in this case also, there arises a disadvantage that the protective property of the film deteriorates.
【0035】一般に、DLC膜の膜質を測定するため
に、ラマン分光法が良く使われる。ラマン分光法は、炭
素膜の状態を把握するのに適している。通常、炭素膜の
ラマン分光を測定すると、図9に示されるように133
0cm-1(Kayser)辺りと1550cm-1(Kayser)辺りに
ピークを有する2山のスペクトルが得られる。純粋なダ
イヤモンドであれば、1333cm-1(Kayser)に鋭いピ
ーク観察されるが、アモルファス状態では、1330c
m-1(Kayser)と1550cm-1(Kayser)にブロードなピ
ークを有するスペクトルとなる。In general, Raman spectroscopy is often used to measure the quality of DLC films. Raman spectroscopy is suitable for understanding the state of carbon films. Normally, when Raman spectroscopy of a carbon film is measured, it is 133 as shown in FIG.
Spectrum of 0 cm -1 (Kayser) around the 1550 cm -1 to (Kayser) 2 crests having peaks around is obtained. If it is pure diamond, a sharp peak is observed at 1333 cm -1 (Kayser), but in the amorphous state, it is 1330c.
The spectrum has broad peaks at m -1 (Kayser) and 1550 cm -1 (Kayser).
【0036】すでに述べたように、アモルファス状態に
おける1330cm-1(Kayser)辺りはディスオーダー(D
isorder)炭素と呼ばれ、ここでのピークはDピークと称
される。1550cm-1(Kayser)辺りはグラファイト炭
素と呼ばれ、ここでのピークはGピークと称される。こ
れらの2山のスペクトルは、前述したようにガウス分布
とローレンツ分布とにそれぞれ仮定する手法を用いて、
2つの波形に分離される。この分離された波形をもとに
Dピーク波形の面積SD、およびGピーク波形の面積SG
が求められる。本発明者らは、ジョバンイボン社製のラ
マン分光装置を用いて測定したが、特に、この装置に限
定されるわけではない。参考までに、本発明者らが測定
の際に使用したレーザーパワーは10mW、積算時間は
10secとし、そのときに得られたピークの波形分離
を行い、検討を加えている。As mentioned above, the disorder (D) is observed around 1330 cm -1 (Kayser) in the amorphous state.
ispeak) carbon, and the peak here is called D peak. Around 1550 cm -1 (Kayser) is called graphite carbon, and the peak here is called G peak. The spectra of these two peaks are calculated by using the methods assuming the Gaussian distribution and the Lorentz distribution, respectively, as described above.
It is separated into two waveforms. Based on this separated waveform, the area S D of the D peak waveform and the area S G of the G peak waveform
Is required. The present inventors measured using a Raman spectroscopic device manufactured by Jobin Yvon, but it is not particularly limited to this device. For reference, the laser power used for the measurement by the present inventors is 10 mW and the integration time is 10 sec, and the peak waveforms obtained at that time are separated and investigated.
【0037】また、本発明においては、上述のごとく得
られたGピークにおいて、図9に示されるようにピーク
強度の零からのGピーク高さをB、ベースラインからの
Gピーク高さをAとした時、Aに対するBの比であるG
比(G ratio=(B/A))が1.08〜1.30、好ま
しくは1.10〜1.30、より好ましくは1.10〜
1.25となるように構成される。Further, in the present invention, in the G peak obtained as described above, the G peak height from zero of the peak intensity is B and the G peak height from the baseline is A, as shown in FIG. And G is the ratio of B to A
The ratio (G ratio = (B / A)) is 1.08 to 1.30, preferably 1.10 to 1.30, and more preferably 1.10 to 1.30.
It is configured to be 1.25.
【0038】このG比の値が、1.08未満となると、
大過剰のエネルギーを要するが、エネルギーを投入する
割には、効果が飽和してエネルギーロスが大きいという
不都合が生じる。このG比の値が、1.30を超える
と、膜中に水素の含有率が増加して柔らかい膜となり、
保護膜としての十分な機能を発揮しないという不都合が
生じる。When the value of G ratio is less than 1.08,
Although a large excess of energy is required, the disadvantage is that the effect is saturated and the energy loss is large relative to the input of energy. If the value of G ratio exceeds 1.30, the content of hydrogen in the film increases and the film becomes soft,
There is an inconvenience that the protective film does not exhibit a sufficient function.
【0039】なお、ベースラインは、全く測定操作をし
ていない状態時のエネルギー量のラインとして、規定さ
れる。The baseline is defined as a line of the amount of energy when no measurement operation is performed.
【0040】磁気ヘッドの製造方法
次に、本実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例
について、図6及び図7を参照して説明する。図6は、
製造方法を示すフローチャートである。図7は、ウエハ
工程後のバー116の切り出し工程を模式的に示す概略
斜視図である。まず、ウエハ工程(ステップS1)を行
う。すなわち、セラミック基体15となるべきAl2O
3−TiC等のウエハ115を用意し、薄膜形成技術等
を用いて、ウエハ115上の多数の磁気ヘッド素子のマ
トリクス状の形成領域にそれぞれ、前述した各層16,
21〜28,31〜40及びボンディングパッド5a〜
5dなど、DLC保護膜4以外の要素を形成する。 Method of Manufacturing Magnetic Head Next, an example of a method of manufacturing the magnetic head according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 6 and 7. Figure 6
It is a flow chart which shows a manufacturing method. FIG. 7 is a schematic perspective view schematically showing a cutting process of the bar 116 after the wafer process. First, a wafer process (step S1) is performed. That is, Al 2 O to be the ceramic substrate 15
A wafer 115 of 3- TiC or the like is prepared, and by using a thin film forming technique or the like, the layers 16 and
21-28, 31-40 and bonding pad 5a-
Elements other than the DLC protective film 4, such as 5d, are formed.
【0041】図7(a)は、このウエハ工程を経たウエ
ハ115を示している。ただし、図7(a)では、ウエ
ハ115に形成された要素は省略し、個々の磁気ヘッド
素子の領域Rのみを示している。FIG. 7A shows a wafer 115 that has undergone this wafer process. However, in FIG. 7A, the elements formed on the wafer 115 are omitted, and only the region R of each magnetic head element is shown.
【0042】次に、図7(a)に示すウエハ115を切
断して、基体上に複数の磁気ヘッドの部分が一列状に配
列された各バー(バー状磁気ヘッド集合体)116をダ
イヤモンドカッター等で切り出す(ステップS2)。図
7(b)はこのバー116を示している。このバー11
6の図7(b)のXZ平面に平行な上面はABS側の面
であり、この面には図2中の各層16,21〜28,3
1,32,34〜36,38,40の端面などが現れ、
また、図7(b)中のYZ平面に平行で手前に見えてい
る面には図1中のボンディングパッド5a〜5d等が現
れるが、それらの図示は省略している。Next, the wafer 115 shown in FIG. 7A is cut, and each bar (bar-shaped magnetic head assembly) 116 having a plurality of magnetic head portions arranged in a line on the substrate is diamond-cut. Etc. (step S2). FIG. 7B shows this bar 116. This bar 11
The upper surface of FIG. 6 parallel to the XZ plane of FIG. 7B is a surface on the ABS side, and this surface includes layers 16, 21 to 28, 3 in FIG.
The end faces of 1, 32, 34-36, 38, 40, etc. appear,
Further, although the bonding pads 5a to 5d and the like shown in FIG. 1 appear on the surface that is parallel and parallel to the YZ plane in FIG. 7B and is visible in the foreground, they are not shown.
【0043】次いで、図7(b)に示すバー116に対
して、スロートハイト、MRハイト等を設定するため
に、そのABS側にラッピング処理(研磨)を施す(ス
テップS3)。この処理では、例えば、バー116を固
定治具にセットして、定盤に押し当てダイヤモンド砥粒
を含む懸濁液を滴下し、定盤を回転してABS側の面を
研磨する。Next, the bar 116 shown in FIG. 7B is subjected to lapping processing (polishing) on its ABS side in order to set the throat height, MR height and the like (step S3). In this process, for example, the bar 116 is set on a fixing jig, the suspension containing diamond abrasive grains is dropped onto the surface plate, and the surface plate is rotated to polish the ABS side surface.
【0044】このラッピング処理後、図3中の磁性層3
1,32間等で、電気的な導通が生ずるスメア現象が生
ずる場合がある。このような現象が生じているか否か抵
抗計等で確認し、スメアが生じている場合には、このス
メアを除去するため、ラッピング処理後のバー116の
ABS側の面をドライエッチングする(ステップS
4)。After this lapping process, the magnetic layer 3 shown in FIG.
There may be a smear phenomenon between 1 and 32 where electrical conduction occurs. It is checked with an ohmmeter or the like whether such a phenomenon occurs, and if smear occurs, the ABS side surface of the bar 116 after the lapping process is dry-etched in order to remove the smear (step S
4).
【0045】このドライエッチングは、例えば、ミリン
グ又は逆スパッタにより行うことができる。このドライ
エッチングは、スメアの原因となっている金属成分を除
去することが目的である。したがって、ミリングを行う
場合、Heでは質量がなさ過ぎることから、スパッタと
同じArガス又はArより質量のある単原子分子を用い
ることが、好ましい。This dry etching can be performed by, for example, milling or reverse sputtering. The purpose of this dry etching is to remove the metal component causing the smear. Therefore, when performing milling, since the mass of He is too small, it is preferable to use the same Ar gas as the sputtering or a monoatomic molecule having a mass larger than Ar.
【0046】ミリングを行う場合、例えば、チャンバー
を10−5〜10−10Torrまで排気した後、ガス
をミリングガンに導入して放電を発生させ、電圧が印加
されたグリッドによりイオン化ガスを引き出し、イオン
化ガスをバー116に照射する。このとき、加速電圧と
して、例えば100V〜500Vを印加する。In the case of milling, for example, after the chamber is evacuated to 10 −5 to 10 −10 Torr, a gas is introduced into a milling gun to generate a discharge, and an ionized gas is drawn out by a grid to which a voltage is applied, and ionized. The gas is applied to the bar 116. At this time, for example, 100 V to 500 V is applied as the acceleration voltage.
【0047】ステップS4では、ドライエッチングに代
えて、薬液によるウエットエッチング等のウエット処理
を行うことにより、スメアを除去してもよい。ウエット
処理は、有機や無機の酸、アルカリを用いて処理され
る。用いる酸としては、例えば、フッ酸、硝酸、塩酸、
リン酸、酢酸、乳酸、シュウ酸、コハク酸、酒石酸など
が挙げられる。また、用いるアルカリとしては、水酸化
ナトリウム、リン酸ナトリウム、水酸化テトラメチルア
ンモニウムなどが挙げられる。これらは混合して用いて
もよい。例えば、フッ酸/硝酸、硝酸/硫酸ナトリウ
ム、フッ酸/硝酸/酢酸などが挙げられる。ウエット処
理のための薬液(エッチング液)の調合は、エッチング
レートが約10nmくらいとなることを目標にする。ウ
エット処理(エッチング液に浸漬)の後には、通常、純
水による洗浄、アルコール洗浄、乾燥の速いアセトン洗
浄等が行われる。In step S4, the smear may be removed by performing wet treatment such as wet etching with a chemical solution instead of dry etching. The wet treatment is performed using an organic or inorganic acid or alkali. Examples of the acid used include hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid,
Examples thereof include phosphoric acid, acetic acid, lactic acid, oxalic acid, succinic acid and tartaric acid. Examples of the alkali used include sodium hydroxide, sodium phosphate, tetramethylammonium hydroxide and the like. These may be mixed and used. Examples thereof include hydrofluoric acid / nitric acid, nitric acid / sodium sulfate, and hydrofluoric acid / nitric acid / acetic acid. The preparation of the chemical solution (etching solution) for the wet treatment aims at an etching rate of about 10 nm. After the wet treatment (immersion in the etching solution), washing with pure water, alcohol washing, acetone washing with fast drying, etc. are usually performed.
【0048】ラッピング処理後に、スメア現象が生じて
いないことが確認されれば、ステップS4を行わなくて
もよい。あるいは、スメア現象の発生の有無を確認する
ことなく、常に、ラッピング処理後のバー116に対し
てステップS4を行うようにしてもよい。If it is confirmed that the smear phenomenon does not occur after the lapping process, step S4 may not be performed. Alternatively, step S4 may be always performed on the bar 116 after the lapping process without checking whether or not the smear phenomenon has occurred.
【0049】次に、バー116を洗浄する(ステップS
5)。この洗浄として、例えば、アルコールなどで油分
を拭き取ってもよいし、超音波洗浄等を行ってもよい。
もっとも、これらの洗浄処理は、必ずしも必要ではな
い。Next, the bar 116 is washed (step S
5). As this cleaning, for example, the oil may be wiped off with alcohol or the like, or ultrasonic cleaning may be performed.
However, these cleaning treatments are not always necessary.
【0050】その後、バー116のABS側の面に対し
て、直接、DLC保護膜4を形成してもよい。しかし、
その前に、当該ABS側の面を水素処理することが望ま
しい(ステップS6)。この水素処理としては、例え
ば、比較的高温で水素雰囲気に晒す処理としてもよい
が、より好適には水素プラズマ処理を行うことが望まし
い。After that, the DLC protective film 4 may be directly formed on the ABS side surface of the bar 116. But,
Before that, it is desirable to subject the surface on the ABS side to hydrogen treatment (step S6). This hydrogen treatment may be, for example, a treatment of exposing to a hydrogen atmosphere at a relatively high temperature, but it is more preferable to perform a hydrogen plasma treatment.
【0051】水素プラズマ処理は、単純な平行平板型、
誘導型、容量型あるいはマイクロ波ECRなどのいずれ
のプラズマ処理装置を用いて行ってもよい。使用するプ
ラズマ処理装置は、特に限定されるものではない。ま
た、水素プラズマ処理に使用し得る装置はプラズマ処理
装置に限らず、例えば、ミリング装置やエッチング装置
などのイオン加速装置を用いて水素プラズマ処理を行っ
てもよい。プラズマ処理装置を用いて水素プラズマ処理
を行う場合、バー116を当該処理装置にセットし、放
電を発生させて処理を行う。Hydrogen plasma treatment is a simple parallel plate type,
Any plasma processing apparatus such as an induction type, a capacitive type, or a microwave ECR may be used. The plasma processing apparatus used is not particularly limited. The apparatus that can be used for the hydrogen plasma treatment is not limited to the plasma treatment apparatus, and for example, the hydrogen plasma treatment may be performed using an ion acceleration device such as a milling device or an etching device. When hydrogen plasma processing is performed using the plasma processing apparatus, the bar 116 is set in the processing apparatus, and discharge is generated to perform the processing.
【0052】水素プラズマ処理では、例えば、まず、チ
ャンバーを10−5〜10−10Torrまで排気した
後、水素ガスを所望の圧力までマスフローコントローラ
にて導入する。所定の圧力になったら、放電を発生させ
る。放電電源は、特に制限はないが、磁気ヘッド素子へ
のダメージを低減させるためには、高周波電源を用いる
ことが望ましい。1kHz〜40MHz程度の周波数が
好ましく、100kHz〜14MHz程度の周波数が特
に好ましい。現状では、この範囲の周波数の電源が入手
し易いし、放電も安定している。バー116は、処理の
均一性を高めるために、処理中に回転させた方が望まし
い。放電時間は、水素処理により金属面に還元状態を作
るためには、ある程度の時間が必要だが、必要な時間は
適宜実験で確認しておけばよい。In the hydrogen plasma treatment, for example, the chamber is first evacuated to 10 −5 to 10 −10 Torr, and then hydrogen gas is introduced to a desired pressure by a mass flow controller. When the pressure reaches a predetermined level, discharge is generated. The discharge power source is not particularly limited, but it is desirable to use a high frequency power source in order to reduce damage to the magnetic head element. A frequency of about 1 kHz to 40 MHz is preferable, and a frequency of about 100 kHz to 14 MHz is particularly preferable. At present, a power supply with a frequency in this range is easily available and discharge is stable. The bar 116 is preferably rotated during the process to increase process uniformity. The discharge time requires a certain amount of time in order to create a reduced state on the metal surface by hydrogen treatment, but the required time may be appropriately confirmed by experiments.
【0053】前記水素処理の後、バー116のABS側
の面の全体に、前述したラマン分光特性を備えるDLC
保護膜4を形成する(ステップS7)。DLC保護膜
は、例えば、プラズマCVD法、アーク放電法等により
成膜することができる。After the hydrogen treatment, the DLC having the Raman spectroscopic characteristics described above is formed on the entire surface of the bar 116 on the ABS side.
The protective film 4 is formed (step S7). The DLC protective film can be formed by, for example, a plasma CVD method, an arc discharge method, or the like.
【0054】これらのプラズマCVD法、アーク放電法
いずれの形成方法を用いる場合であっても、DLC保護
膜4を形成する工程においては、DLC保護膜4を成膜
する時に基体15を加熱しておくこと(加熱処理)が必
要である。Whether the plasma CVD method or the arc discharge method is used, in the step of forming the DLC protective film 4, the substrate 15 is heated when the DLC protective film 4 is formed. It is necessary to put it (heat treatment).
【0055】具体的には、DLC保護膜4を形成する際
の被着対象である基体15(セラミック基体15)の温
度を100〜330℃、好ましくは100〜300℃、
さらに好ましくは150〜250℃の温度の範囲に保持
した状態で、この基体15の上にDLC保護膜4を形成
することが重要である。予め、基体15を所定温度に加
熱しておき、その後に、DLC保護膜4を成膜する方
法、あるいは、基板を加熱しながら同時に、DLC保護
膜4を成膜する方法等、いずれの態様であってもよい。
このような熱処理を行ない、所定温度の基板の上にDL
C保護膜4を形成することにより、前述したラマン分光
特性を備えるDLC保護膜4を形成することができる。Specifically, the temperature of the substrate 15 (ceramic substrate 15) to be adhered when forming the DLC protective film 4 is 100 to 330 ° C., preferably 100 to 300 ° C.
More preferably, it is important to form the DLC protective film 4 on the base 15 while maintaining the temperature in the range of 150 to 250 ° C. The substrate 15 is heated to a predetermined temperature in advance and then the DLC protective film 4 is formed, or the DLC protective film 4 is simultaneously formed while heating the substrate. It may be.
By performing such heat treatment, DL on the substrate of a predetermined temperature
By forming the C protective film 4, the DLC protective film 4 having the Raman spectral characteristics described above can be formed.
【0056】このようなDLC保護膜4は、後述する実
施例の結果からも分かるように、例えば10nm未満の
極めて薄い膜(膜厚1〜9nm、特に、1〜5nm、さ
らには1〜4nm)であっても従来には見られない極め
て優れた耐久性、耐腐食性の効果を発揮する。その理由
は明らかではないが、おそらく、温度を上げた状態でD
LC保護膜4を形成した場合、エネルギー的に弱い結合
は成膜に寄与せず、熱的に安定な結合のみが成膜され、
そのため、膜として形成される成分が純粋となり(成分
の均一化が図れる)、非常に緻密で強い膜が形成される
ものと考えられる。また、成分が揃っている為に応力も
緩和され、引っかきなどのショックにも強くなる。従っ
て、CSS特性などの飛躍的な向上が図れる。As can be seen from the results of Examples described later, such a DLC protective film 4 is an extremely thin film having a thickness of, for example, less than 10 nm (film thickness 1 to 9 nm, particularly 1 to 5 nm, further 1 to 4 nm). However, it has extremely excellent durability and corrosion resistance effects not seen in the past. The reason for this is not clear, but probably D at elevated temperature
When the LC protective film 4 is formed, energetically weak bonds do not contribute to film formation, and only thermally stable bonds are formed.
Therefore, it is considered that the components formed as a film become pure (the components can be made uniform), and a very dense and strong film is formed. In addition, since the components are complete, the stress is relieved and it becomes strong against shocks such as scratches. Therefore, the CSS characteristics can be dramatically improved.
【0057】基板15の加熱処理は、基板を保持してい
る基板ホルダーの中にヒータを組み込んでおき、このヒ
ータで基板15を加熱するようにしてもよいし、赤外線
ランプ等からの輻射熱により基板15を加熱するように
してもよい。いずれにせよ、DLC保護膜4の成膜時に
基体15の温度は、上記の温度条件である100〜33
0℃、好ましくは100〜300℃、より好ましくは1
50〜250℃となっていることが必要である。この温
度が100℃未満であると、耐久性に優れる保護膜が得
られない。この一方で、この温度が330℃を超えると
金属とセラミックスとの熱膨張係数の違いから、基体1
5が成膜時間内で変質または変形してしまう。さらには
330℃を超えると、保護膜の成膜レートも極端に低下
してしまう傾向にある。In the heat treatment of the substrate 15, a heater may be incorporated in the substrate holder holding the substrate and the substrate 15 may be heated by this heater, or the substrate may be heated by radiant heat from an infrared lamp or the like. You may make it heat 15. In any case, when the DLC protective film 4 is formed, the temperature of the substrate 15 is 100 to 33 which is the above temperature condition.
0 ° C, preferably 100 to 300 ° C, more preferably 1
It is necessary that the temperature is 50 to 250 ° C. If this temperature is lower than 100 ° C, a protective film having excellent durability cannot be obtained. On the other hand, when this temperature exceeds 330 ° C., the difference in the coefficient of thermal expansion between metal and ceramics causes
5 is altered or deformed within the film formation time. Further, if it exceeds 330 ° C., the film formation rate of the protective film tends to be extremely reduced.
【0058】上記のDLC保護膜4の成膜に際して、プ
ラズマCVD法を採用する場合は、平行平板型のプラズ
マCVD装置かあるいはマイクロ波グロー放電のプラズ
マCVD装置が使い易い。また、多くの場合、ECR
(electron cyclotron resonance)型で実施されるが、
特に手法は限定されるものではない。いかなる手法で
も、その膜質が問題になる。When the plasma CVD method is adopted for forming the DLC protective film 4, the parallel plate type plasma CVD apparatus or the microwave glow discharge plasma CVD apparatus is easy to use. Also, in many cases, ECR
(Electron cyclotron resonance) type,
The method is not particularly limited. With any method, the film quality is a problem.
【0059】プラズマCVD法で使用されるガスは、メ
タン、エタン、プロパン、ブタン、エチレン、アセチレ
ン、プロピレンなどの、炭化水素系のガスであれば、特
に制限はない。原料がベンゼン、トルエンなどの液体炭
化水素でも当然問題ない。液体炭化水素を原料として用
いる場合、ベーキングシステム等を使用すれば、簡単に
液体原料をガス化して反応系に導入できる。The gas used in the plasma CVD method is not particularly limited as long as it is a hydrocarbon type gas such as methane, ethane, propane, butane, ethylene, acetylene, propylene and the like. There is no problem if the raw material is liquid hydrocarbon such as benzene or toluene. When a liquid hydrocarbon is used as a raw material, a baking system or the like can be used to easily gasify the liquid raw material and introduce it into the reaction system.
【0060】プラズマCVD法で使用する周波数は、平
行平板型のプラズマCVD装置を用いる場合、1kHz
〜1MHz程度が望ましい。あまり高周波にすると、バ
イアスをかけるなどの改善が必要となるが、例えば40
MHzくらいまでは問題なく使用できる。マイクロ波放
電を用いる場合、ECR条件であってもなくても問題な
い。この場合、ガス圧等を制御すれば、硬い膜を成膜す
ることができる。The frequency used in the plasma CVD method is 1 kHz when a parallel plate type plasma CVD apparatus is used.
About 1 MHz is desirable. If the frequency is too high, improvements such as biasing are required, but for example, 40
It can be used up to MHz without any problem. When microwave discharge is used, there is no problem whether ECR conditions are used or not. In this case, a hard film can be formed by controlling the gas pressure and the like.
【0061】他方、アーク放電法によりDLC保護膜4
を成膜する場合は、Arガスをノズルから噴出し、グラ
ファイトターゲットに向けてアーク状態を発生させ、そ
のエネルギーで炭素原子をイオン化して蒸発させ、バー
116に導いてDLC保護膜4を成膜させる。この手法
では、高エネルギーの炭素イオンを形成することができ
るので、成膜された膜はかなり硬くなり、また水素を含
まない系なので反応種が均一であり薄くすることの特徴
を出せる。このアーク放電法で成膜された膜は、熱伝導
性も良く、硬質グラッシー膜となる。On the other hand, the DLC protective film 4 is formed by the arc discharge method.
In the case of forming a film, Ar gas is ejected from a nozzle to generate an arc state toward a graphite target, the energy is used to ionize and vaporize carbon atoms, and the carbon is guided to a bar 116 to form a DLC protective film 4. Let With this method, high-energy carbon ions can be formed, so the formed film becomes considerably hard, and since the system does not contain hydrogen, the reactive species are uniform and thin. The film formed by this arc discharge method has good thermal conductivity and becomes a hard glassy film.
【0062】アーク放電法の手法の一つであるが、前記
手法と異なる次の手法でDLC保護膜を成膜してもよ
い。すなわち、グラファイトロッドにストライカーにて
アークを発生させて直接炭素を揮発させ、イオン化して
いる炭素原子又はクラスターを磁場にて偏向させ、バー
116に指向させる手法を採用してもよい。この手法に
よっても、硬度的には硬く、保護膜として適した膜を形
成することができる。Although one of the methods of the arc discharge method, the DLC protective film may be formed by the following method different from the above method. That is, a method may be adopted in which an arc is generated in the graphite rod by a striker to directly volatilize carbon, and ionized carbon atoms or clusters are deflected by a magnetic field to direct the carbon 116 toward the bar 116. Also by this method, a film that is hard in hardness and suitable as a protective film can be formed.
【0063】本発明においては、基体の上に直接、DL
C保護膜4を形成しても密着性および耐久性に優れた効
果を発現する。このため、従来から密着性の改善のため
に用いられていた下地膜としてのシリコン膜やシリコン
酸化膜は必ず必要なものではない。しかしながら、図5
に示されるようにシリコン膜やシリコン酸化膜からなる
下地膜5をDLC保護膜4の下に敷設することももちろ
ん可能である。In the present invention, the DL is directly formed on the substrate.
Even if the C protective film 4 is formed, the effect of excellent adhesion and durability is exhibited. Therefore, the silicon film or the silicon oxide film as the base film which has been conventionally used for improving the adhesiveness is not always necessary. However, FIG.
It is of course possible to lay a base film 5 made of a silicon film or a silicon oxide film under the DLC protective film 4 as shown in FIG.
【0064】下地膜5をシリコン膜又は酸化シリコン膜
で構成する場合、当該下地膜5は、例えば、シリコンの
スパッタかあるいは酸化シリコンのスパッタ又はCVD
により、成膜される。When the base film 5 is composed of a silicon film or a silicon oxide film, the base film 5 is, for example, silicon sputter or silicon oxide sputter or CVD.
To form a film.
【0065】CVD膜では有機シランまたはシランと、
酸素を同時に導入して、放電を発生させ、CVDを行
う。成膜されたSiOxは、X=1.5〜1.9程度と
なるようにシランまたはシラン化合物と、酸素との導入
比を設定する。通常、シラン/酸素=0.5〜3となる
ように導入する。膜厚は、特に制限はないが、通常、1
〜5nm程度とされる。In the CVD film, organic silane or silane,
Oxygen is introduced at the same time to generate a discharge and CVD is performed. The introduced ratio of silane or a silane compound and oxygen is set so that the formed SiO x has X = about 1.5 to 1.9. Usually, it is introduced so that silane / oxygen is 0.5 to 3. The film thickness is not particularly limited, but is usually 1
It is set to about 5 nm.
【0066】ステップS7の後に、バー116のABS
側の面のレール11,12領域以外の領域を選択的にエ
ッチングして、レール11,12を形成する(ステップ
S8)。最後に、機械加工により切断してバー116を
個々の磁気ヘッドに分離する(ステップS9)。これに
より、本実施の形態による磁気ヘッドが完成する。After step S7, the ABS of bar 116 is
Regions on the side surface other than the rails 11 and 12 are selectively etched to form the rails 11 and 12 (step S8). Finally, it is cut by machining to separate the bar 116 into individual magnetic heads (step S9). As a result, the magnetic head according to this embodiment is completed.
【0067】ヘッドサスペンションアセンブリの実施の
形態
図8は、本発明のヘッドサスペンションアセンブリを示
したものであり、このものは、磁気記録媒体対向面側か
ら見た概略平面図である。 Implementation of Head Suspension Assembly
Form FIG. 8 shows a head suspension assembly of the present invention, which is a schematic plan view seen from the side of the magnetic recording medium facing surface.
【0068】本実施の形態によるヘッドサスペンション
アセンブリは、磁気ヘッド71と、磁気ヘッドが先端部
付近に搭載されスライダ1を支持するサスペンション7
2と、を備えている。磁気ヘッドとしては、前述した実
施形態の磁気ヘッド並びにそれらの変形例に係るいずれ
かの磁気ヘッドが、用いられている。The head suspension assembly according to the present embodiment includes a magnetic head 71 and a suspension 7 for mounting the magnetic head near the tip and supporting the slider 1.
2 is provided. As the magnetic head, the magnetic head of the above-described embodiment and any of the magnetic heads according to the modified examples thereof are used.
【0069】サスペンション72は、スライダ1が装着
されるフレクシャ73と、フレクシャ73を支持しスラ
イダ1に押圧力(荷重)を付与するロードビーム74
と、ベースプレート75と、を有している。The suspension 72 has a flexure 73 on which the slider 1 is mounted, and a load beam 74 which supports the flexure 73 and applies a pressing force (load) to the slider 1.
And a base plate 75.
【0070】フレクシャ73は、図面には示していない
が、先端側から基端側にかけて、帯状に延びた薄いステ
ンレス鋼板等からなる基板と、該基板上に形成されたポ
リイミド層等からなる絶縁層と、該絶縁層上に形成され
た信号入出力用の4本の導体パターン81a〜81d
と、これらの上に形成されたポリイミド層等からなる保
護層と、から構成されている。導体パターン81a〜8
1dは、フレクシャ73の長さ方向にほぼその全長に渡
って形成されている。Although not shown in the drawing, the flexure 73 is a substrate made of a thin stainless steel plate or the like extending in a strip shape from the front end side to the base end side, and an insulating layer made of a polyimide layer or the like formed on the substrate. And four conductor patterns 81a to 81d for signal input / output formed on the insulating layer
And a protective layer formed on these and made of a polyimide layer or the like. Conductor patterns 81a-8
1d is formed over the entire length of the flexure 73 in the longitudinal direction.
【0071】フレクシャ73の先端部には、平面視で略
々コ字状の抜き溝82が形成されることによりジンバル
部83が構成され、ジンバル部83にスライダ1が接着
剤等により接合されている。フレクシャ73には、スラ
イダ1のボンディングパッド5a〜5d(図1参照)と
近接する箇所において、導体パターン81a〜81dの
一端部がそれぞれ電気的に接続された4つのボンディン
グパッドが、それぞれ形成されている。これらのボンデ
ィングパッドは、金ボール等により磁気ヘッド1のボン
ディングパッド5a〜5dにそれぞれ電気的に接続され
ている。また、フレクシャ73の基端側には、導体パタ
ーン81a〜81dの他端部がそれぞれ電気的に接続さ
れた外部回路接続用のボンディングパッド84a〜84
dが、形成されている。A gimbal portion 83 is formed by forming an approximately U-shaped cutout groove 82 in a plan view at the tip portion of the flexure 73, and the slider 1 is joined to the gimbal portion 83 by an adhesive or the like. There is. The flexure 73 is provided with four bonding pads to which the one ends of the conductor patterns 81a to 81d are electrically connected, respectively, at locations near the bonding pads 5a to 5d (see FIG. 1) of the slider 1. There is. These bonding pads are electrically connected to the bonding pads 5a to 5d of the magnetic head 1 by gold balls or the like. Further, on the base end side of the flexure 73, the other ends of the conductor patterns 81a to 81d are electrically connected, respectively, and external circuit connection bonding pads 84a to 84 are provided.
d is formed.
【0072】ロードビーム74は、比較的厚いステンレ
ス鋼板等によって形成されている。ロードビーム74
は、先端側の平面視で略三角形状の剛性部74aと、基
端側のベースプレート接合部と、剛性部74aと前記接
合部との間に位置し磁気ヘッド1のスライダ1に付与す
る押圧力を発生させる弾性部74bと、前記接合部から
側方に延在しフレクシャ74の基端側部分を支持する支
持部74cと、を有している。図11において、74d
は剛性部74aの剛性を高めるための折り曲げ起立部、
74eは弾性部74bが発生する押圧力を調整する穴で
ある。ロードビーム74の剛性部74aには、フレクシ
ャ73が、レーザ溶接等による複数のスポット溶接点9
1で固着されている。また、ロードビーム74の前記接
合部には、ベースプレート75が、複数のスポット溶接
点92で固着されている。フレクシャ73の基端側部分
は、ベースプレート75から側方にはみ出したロードビ
ーム74の支持部74cにより、支持されている。The load beam 74 is formed of a relatively thick stainless steel plate or the like. Load beam 74
Is a pressing force applied to the slider 1 of the magnetic head 1 located between the rigid portion 74a having a substantially triangular shape in a plan view on the distal end side, the base plate joint portion on the proximal end side, and the rigid portion 74a and the joint portion. And a support portion 74c that extends laterally from the joint portion and supports the base end side portion of the flexure 74. In FIG. 11, 74d
Is a bent upright portion for increasing the rigidity of the rigid portion 74a,
74e is a hole for adjusting the pressing force generated by the elastic portion 74b. The flexure 73 is provided on the rigid portion 74a of the load beam 74 at a plurality of spot welding points 9 by laser welding or the like.
It is fixed at 1. Further, a base plate 75 is fixed to the joint portion of the load beam 74 at a plurality of spot welding points 92. The base end side portion of the flexure 73 is supported by the support portion 74c of the load beam 74 that laterally extends from the base plate 75.
【0073】本実施の形態では、磁気ヘッドとして、前
述した実施形態の磁気ヘッド並びにそれらの変形例に係
るいずれかの磁気ヘッドが、搭載されているので、本実
施の形態によるヘッドサスペンションアセンブリを磁気
ディスク装置等に用いれば、当該磁気ディスク装置等の
高記録密度化及び長寿命化を図ることができる。In this embodiment, as the magnetic head, the magnetic head of the above-described embodiment and any of the magnetic heads according to the modified examples thereof are mounted. When used in a disk device or the like, it is possible to increase the recording density and extend the life of the magnetic disk device or the like.
【0074】[0074]
【実施例】以下、具体的実施例を示し、本発明をさらに
詳細に説明する。EXAMPLES The present invention will be described in more detail below by showing specific examples.
【0075】(実験例1)図6中のステップS1〜S3
の工程に相当する方法を順次用いて、記録用及び再生用
の複合素子が形成されたウエハを、ダイヤモンドカッタ
で所定の大きさにスライスして、多数のバー状のサンプ
ルバー(前記バー116(図7(b))に相当し、かつ
同じ構造を持つ多数のバー)を作製した。(Experimental Example 1) Steps S1 to S3 in FIG.
The wafer corresponding to the composite element for recording and reproducing is sliced into a predetermined size by a diamond cutter by sequentially using the method corresponding to the step (1), and a large number of bar-shaped sample bars (the bar 116 ( A large number of bars corresponding to FIG. 7B) and having the same structure were produced.
【0076】これらのサンプルバーは、図2乃至図4に
示されるような多層膜構造が形成されている。主な膜構
造は、以下のとおりとした。すなわち、基体15となる
べきウエハをAlTiC基板、アンダーコート層16を
厚さ5μmのアルミナ層、下部磁気シールド層34を厚
さ2μmのパーマロイ、ギャップ層31を厚さ0.05
μmのTa層、TMR素子2の層の全体の厚さを350
Å(詳細な積層構成は下記を参照)、バイアス層27,
28を厚さ350ÅのCo層、ギャップ層32を厚さ
0.05μmのTa層、上部磁気シールド層(下部磁性
層)35を厚さ4μmのパーマロイ、ライトギャップ層
38を厚さ0.3μmのパーマロイとした。These sample bars have a multilayer film structure as shown in FIGS. 2 to 4. The main film structures were as follows. That is, the wafer to be the substrate 15 is an AlTiC substrate, the undercoat layer 16 is an alumina layer having a thickness of 5 μm, the lower magnetic shield layer 34 is a permalloy having a thickness of 2 μm, and the gap layer 31 is a thickness of 0.05.
The total thickness of the μm Ta layer and the TMR element 2 layer is 350
Å (See below for detailed stacking structure), bias layer 27,
28 is a Co layer having a thickness of 350 Å, the gap layer 32 is a Ta layer having a thickness of 0.05 μm, the upper magnetic shield layer (lower magnetic layer) 35 is a permalloy having a thickness of 4 μm, and the write gap layer 38 is a layer having a thickness of 0.3 μm. Permalloy.
【0077】上部磁性層36は、上部磁性層36の先端
部である上部ポール部36aの高さが5μm、上部ポー
ル部36aの幅が0.5μmとなるように、パーマロイ
で形成した。保護層40は、アルミナを用いて、全厚が
30μmとなるように成膜した。The upper magnetic layer 36 is formed of permalloy so that the height of the upper pole portion 36a, which is the tip of the upper magnetic layer 36, is 5 μm and the width of the upper pole portion 36a is 0.5 μm. The protective layer 40 was formed using alumina so as to have a total thickness of 30 μm.
【0078】TMR素子2の層構造は次の通りとした。
すなわち、下地層25は、下記の要領でギャップ層31
側から順に積層した積層下地膜とした。具体的には、厚
さ3nmのTa層、厚さ3nmのパーマロイ層、厚さ2
0nmの銅層、及び、厚さ3nmのパーマロイ層からな
る積層下地膜とした。反強磁性層24を厚さ10nmの
Ir−Mn層、強磁性層(ピンド層)22を厚さ4nm
のCo−Fe層、トンネルバリア層21をAl酸化膜と
した。強磁性層(フリー層)23は、トンネルバリア層
21側から順に積層した厚さ4nmのCo−Fe層と厚
さ20nmのNi−Fe層との積層膜とした。キャップ
層26は、厚さ5nmのTa層とした。The layer structure of the TMR element 2 was as follows.
That is, the underlayer 25 is the gap layer 31 in the following manner.
The laminated base film was laminated in order from the side. Specifically, a Ta layer with a thickness of 3 nm, a permalloy layer with a thickness of 3 nm, a thickness of 2
A laminated base film composed of a 0 nm copper layer and a 3 nm thick permalloy layer was formed. The antiferromagnetic layer 24 is an Ir-Mn layer having a thickness of 10 nm, and the ferromagnetic layer (pinned layer) 22 is a thickness of 4 nm.
The Co-Fe layer and the tunnel barrier layer 21 were used as Al oxide films. The ferromagnetic layer (free layer) 23 was a laminated film of a Co—Fe layer having a thickness of 4 nm and a Ni—Fe layer having a thickness of 20 nm, which were sequentially laminated from the tunnel barrier layer 21 side. The cap layer 26 was a Ta layer having a thickness of 5 nm.
【0079】このようなバー状のサンプルバーを固定冶
具にセットして、定盤に押し当てダイヤモンド砥粒を含
む懸濁液を滴下し、定盤を回転して素子面およびスライ
ダ面を研磨した。所望の研磨量に達したところで冶具よ
り外しサンプルとした。Such a bar-shaped sample bar was set on a fixing jig, pressed against a surface plate to drop a suspension containing diamond abrasive grains, and the surface plate was rotated to polish the element surface and the slider surface. . When the desired polishing amount was reached, the sample was taken out from the jig.
【0080】しかる後、サンプルバーの研磨面の上に下
記表1に示される要領で種々のDLC保護膜を成膜した
サンプルを作製し、レールエッチング工程の後、個々の
磁気ヘッドに分離して、この分離した磁気ヘッドをヘッ
ドサスペンションアセンブリに組み込み、下記表1に示
す実験サンプルとした。なお、DLC保護膜におけるラ
マン分光特性である面積比SD/SGおよびG比(B/
A)は、各磁気ヘッドサンプルに用いるDLC保護膜と
同一の条件で、磁気ヘッドとは別に作製したテストピー
ス、すなわち、基板上に50nm厚さのDLC膜を成膜
したテストピースを用いて測定した。ラマン分光測定
は、レーザーパワー10mW、積算10secとした。Thereafter, samples were prepared by forming various DLC protective films on the polished surface of the sample bar in the manner shown in Table 1 below, and after the rail etching step, separated into individual magnetic heads. The separated magnetic head was incorporated into a head suspension assembly to obtain experimental samples shown in Table 1 below. The area ratio S D / S G and G ratio (B /
A) is measured under the same conditions as the DLC protective film used for each magnetic head sample, using a test piece prepared separately from the magnetic head, that is, a test piece having a 50 nm thick DLC film formed on a substrate. did. Raman spectroscopic measurement was performed with a laser power of 10 mW and an integration time of 10 sec.
【0081】表1に示されるサンプルについて、下記の
要領で、(1)CSS耐久性、(2)摩擦特性、および
(3)環境特性の各評価を行った。The samples shown in Table 1 were evaluated for (1) CSS durability, (2) friction characteristics, and (3) environmental characteristics in the following manner.
【0082】(1)CSS耐久性
当該磁気ヘッドを搭載した磁気ディスク装置又はその試
験器において、当該磁気ヘッドの荷重が2.5gとされ
て、磁気記録媒体が停止状態から3秒間で7200rp
mまで立ち上がった後に7200rpmでの回転状態を
3秒間継続した後に3秒間で立ち下がって停止して停止
状態を3秒間継続するCSS(コンタクト・スタート・
ストップ)動作を、1回のCSS動作とする。このCS
S動作を記録媒体に傷が入るまで繰り返し、最終的に傷
が入った時のパス回数を数値で示しCSS耐久性として
評価する。数値が大きいほど好ましいが、本発明では7
0000回以上を合格基準とする。(1) CSS Durability In a magnetic disk device or its tester equipped with the magnetic head, the load of the magnetic head was 2.5 g, and the magnetic recording medium was 7200 rp in 3 seconds from the stopped state.
After standing up to m, the rotation state at 7200 rpm is continued for 3 seconds, and then it is stopped in 3 seconds to stop and continue for 3 seconds.
The (stop) operation is one CSS operation. This CS
The S operation is repeated until the recording medium is scratched, and the number of passes when the scratch is finally given is shown by a numerical value to evaluate the CSS durability. The larger the value, the better, but in the present invention, 7
The pass standard is 0000 times or more.
【0083】(2)摩擦特性
CSSテストを10000パス行い、その後、1r.p.m.
で磁気記録媒体を回転させ、その時に磁気ヘッドに掛か
る荷重を摩擦係数に換算して評価した。数値が小さいほ
ど好ましいが、本発明では、1.5以下を合格基準とす
る。(2) Friction characteristics A CSS test was conducted for 10,000 passes, and then 1 r.pm.
Then, the magnetic recording medium was rotated, and the load applied to the magnetic head at that time was converted into a friction coefficient and evaluated. The smaller the numerical value is, the more preferable, but in the present invention, the pass standard is 1.5 or less.
【0084】(3)環境特性
60℃、90%RHの環境下で、CSSテストを300
00パス行なった。スタート時点における摩擦係数と、
30000パス完了時における摩擦係数を求め、スター
ト時点から30000パス完了時までの摩擦係数の上昇
率を求め、以下の判断基準のもと評価した。
○…上昇率50%以下
△…上昇率50%を超え、150%以下
×…上昇率150%を超える(3) Environmental characteristics Under the environment of 60 ° C. and 90% RH, the CSS test is performed 300 times.
I made 00 passes. Friction coefficient at the start,
The friction coefficient at the completion of 30,000 passes was determined, and the rate of increase in the friction coefficient from the start time to the completion of 30,000 passes was determined and evaluated based on the following criteria. ○: increase rate of 50% or less △: increase rate of 50% or more, 150% or less ×: increase rate of 150% or more
【0085】結果を下記表1に示した。The results are shown in Table 1 below.
【0086】[0086]
【表1】 [Table 1]
【0087】[0087]
【発明の効果】上記の結果より、本発明の効果は明らか
である。すなわち、本発明で用いられるDLC保護膜
は、当該DLC保護膜をラマン分光法で測定することに
よりDピーク(Disorder Peak)およびGピーク(Graphite
Peak)が存在する波形が得られ、その測定された波形を
統計的手法にてフィッティングさせてDピークが存在す
るDピーク波形部分とGピークが存在するGピーク波形
部分とに波形分離させ、得られたDピーク波形部分の面
積をSD、Gピーク波形部分の面積をSGとした時、これ
らの面積比SD/SGが0.90〜1.45であり、前記
Gピークにおいて、ピーク強度の零からのGピーク高さ
をB、ベースラインからのGピーク高さをAとした時、
これらの比であるG比(B/A)が1.08〜1.30
であるように構成しているので、極めて薄いDLC膜で
あっても摩擦係数が小さく、しかも耐久性、耐環境特性
に優れた効果を発揮する。もちろん、高い耐腐食性も得
ることができる。また、従来用いていたシリコン系の下
地膜の形成を省略しても十分な耐久性、耐腐食性を発現
し得る。From the above results, the effect of the present invention is clear. That is, the DLC protective film used in the present invention has a D peak (Disorder Peak) and a G peak (Graphite) measured by Raman spectroscopy.
Peak) is obtained, and the measured waveform is fitted by a statistical method to separate the waveform into a D peak waveform portion where a D peak exists and a G peak waveform portion where a G peak exists. When the area of the obtained D peak waveform portion is S D and the area of the G peak waveform portion is S G , the area ratio S D / S G is 0.90 to 1.45, and in the G peak, When the G peak height from zero of the peak intensity is B and the G peak height from the baseline is A,
G ratio (B / A), which is the ratio of these, is 1.08 to 1.30.
Since it is configured as described above, even a very thin DLC film has a small coefficient of friction and exhibits excellent effects of durability and environmental resistance. Of course, high corrosion resistance can also be obtained. Further, sufficient durability and corrosion resistance can be exhibited even if the formation of the silicon-based underlayer film which has been conventionally used is omitted.
【図1】本発明の実施の形態による磁気ヘッドを模式的
に示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view schematically showing a magnetic head according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1に示す磁気ヘッドのTMR素子及び誘導型
磁気変換素子の部分を模式的に示す拡大断面図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view schematically showing a TMR element and an inductive magnetic conversion element of the magnetic head shown in FIG.
【図3】図2中のA−A’矢視概略図である。FIG. 3 is a schematic view taken along the line A-A ′ in FIG.
【図4】図2中のB部付近を更に拡大した拡大図であ
る。FIG. 4 is an enlarged view in which the vicinity of a portion B in FIG. 2 is further enlarged.
【図5】実施の形態の変形例を示す拡大断面図である。FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a modified example of the embodiment.
【図6】実施の形態による磁気ヘッドの製造方法の一例
を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing an example of a method of manufacturing a magnetic head according to an embodiment.
【図7】ウエハ工程後のバーの切り出し工程を模式的に
示す概略斜視図である。FIG. 7 is a schematic perspective view schematically showing a bar cutting process after the wafer process.
【図8】本発明の実施の形態によるヘッドサスペンショ
ンアセンブリを示す概略平面図である。FIG. 8 is a schematic plan view showing a head suspension assembly according to an embodiment of the present invention.
【図9】DLC保護膜をラマン分光法で測定することに
より得られるDピーク(Disorder Peak)およびGピーク
(Graphite Peak)が存在する波形を模式的に示した図面
である。FIG. 9: D peak (Disorder Peak) and G peak obtained by measuring the DLC protective film by Raman spectroscopy
It is the drawing which showed typically the waveform in which (Graphite Peak) exists.
1…スライダ 2…TMR素子 3…誘導型磁気変換素子 4…DLC保護膜 5…下地膜 1 ... Slider 2 ... TMR element 3 ... Induction type magnetic conversion element 4 ... DLC protective film 5 ... Base film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5D033 BA15 BA62 BB14 BB43 CA03 CA06 DA02 DA31 5D034 BA17 BA19 BB05 BB12 CA01 DA07 5D042 NA02 PA09 QA03 RA02 SA02 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page F-term (reference) 5D033 BA15 BA62 BB14 BB43 CA03 CA06 DA02 DA31 5D034 BA17 BA19 BB05 BB12 CA01 DA07 5D042 NA02 PA09 QA03 RA02 SA02
Claims (9)
に形成されたDLC(Diamond Like Carbon)保護膜とを
有する磁気ヘッドであって、 前記DLC保護膜は、当該DLC保護膜をラマン分光法
で測定することによりDピーク(Disorder Peak)および
Gピーク(Graphite Peak)が存在する波形が得られ、そ
の測定された波形を統計的手法にてフィッティングさせ
てDピークが存在するDピーク波形部分とGピークが存
在するGピーク波形部分とに波形分離させ、得られたD
ピーク波形部分の面積をSD、Gピーク波形部分の面積
をSGとした時、これらの面積比SD/SGが0.90〜
1.45であり、前記Gピークにおいて、ピーク強度の
零からのGピーク高さをB、ベースラインからのGピー
ク高さをAとした時、これらの比であるG比(B/A)
が1.08〜1.30であることを特徴とする磁気ヘッ
ド。1. A magnetic head having a base, a magnetic head element formed on the base, and a DLC (Diamond Like Carbon) protective film formed on at least a part of the base on the side facing the magnetic recording medium. In the DLC protective film, a waveform having a D peak (Disorder Peak) and a G peak (Graphite Peak) is obtained by measuring the DLC protective film by Raman spectroscopy, and the measured waveform is D obtained by fitting with a statistical method to separate a waveform into a D peak waveform portion where a D peak exists and a G peak waveform portion where a G peak exists
When the area of the peak waveform portion is S D and the area of the G peak waveform portion is S G , the area ratio S D / S G of these is 0.90 to
In the G peak, when the G peak height from zero of the peak intensity is B and the G peak height from the baseline is A, the ratio of these is the G ratio (B / A).
Is 1.08 to 1.30.
記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面におけ
る少なくとも金属面にまで伸びて形成されている請求項
1に記載の磁気ヘッド。2. The magnetic head according to claim 1, wherein the DLC protective film is further formed so as to extend to at least a metal surface of a surface of the magnetic head element on the side facing the magnetic recording medium.
が、ガウス分布とローレンツ分布によるフィッティング
である請求項1または請求項2に記載の磁気ヘッド。3. The magnetic head according to claim 1, wherein the fitting by the statistical method is fitting by a Gaussian distribution and a Lorentz distribution.
れ、当該下地膜がシリコン膜又はシリコン酸化膜である
請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の磁気ヘッ
ド。4. The magnetic head according to claim 1, wherein a base film is formed under the DLC protective film, and the base film is a silicon film or a silicon oxide film.
程と、 磁気記録媒体に対向する側の前記基体の面の少なくとも
一部にDLC(diamondlike carbon)保護膜を形成する工
程と、を含む磁気ヘッドの製造方法であって、 前記DLC保護膜を形成する工程においては、前記DL
C保護膜が前記基体の温度を100〜330°に昇温さ
せた状態で形成されることを特徴とする磁気ヘッドの製
造方法。5. A step of forming a magnetic head element on a substrate, and a step of forming a DLC (diamond like carbon) protective film on at least a part of the surface of the substrate on the side facing the magnetic recording medium. A method of manufacturing a magnetic head, wherein in the step of forming the DLC protective film, the DL
A method of manufacturing a magnetic head, wherein the C protective film is formed in a state where the temperature of the substrate is raised to 100 to 330 °.
記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面におけ
る少なくとも金属面にまで伸びて形成される請求項5に
記載の磁気ヘッドの製造方法。6. The method of manufacturing a magnetic head according to claim 5, wherein the DLC protective film is further formed so as to extend to at least a metal surface of a surface of the magnetic head element on a side facing the magnetic recording medium. .
近に搭載され前記磁気ヘッドを支持するサスペンション
と、を備え、 前記磁気ヘッドは、基体と、該基体に形成された磁気ヘ
ッド素子と、磁気記録媒体に対向する側の前記基体の面
の少なくとも一部に形成されたDLC(diamondlike car
bon)保護膜とを有し、 前記DLC保護膜は、当該DLC保護膜をラマン分光法
で測定することによりDピーク(Disorder Peak)および
Gピーク(Graphite Peak)が存在する波形が得られ、そ
の測定された波形を統計的手法にてフィッティングさせ
てDピークが存在するDピーク波形部分とGピークが存
在するGピーク波形部分とに波形分離させ、得られたD
ピーク波形部分の面積をSD、Gピーク波形部分の面積
をSGとした時、これらの面積比SD/SGが0.90〜
1.45であり、前記Gピークにおいて、ピーク強度の
零からのGピーク高さをB、ベースラインからのGピー
ク高さをAとした時、これらの比であるG比(B/A)
が1.08〜1.30であることを特徴とするヘッドサ
スペンションアセンブリ。7. A magnetic head, and a suspension for mounting the magnetic head in the vicinity of a tip end thereof to support the magnetic head, the magnetic head comprising a base body and a magnetic head element formed on the base body. A DLC (diamond-like car) formed on at least a part of the surface of the substrate facing the magnetic recording medium.
bon) protective film, and the DLC protective film has a waveform having D peaks (Disorder Peak) and G peaks (Graphite Peak) by measuring the DLC protective film by Raman spectroscopy. The measured waveform was fitted by a statistical method to separate the waveform into a D peak waveform portion in which a D peak was present and a G peak waveform portion in which a G peak was present, and the obtained D was obtained.
When the area of the peak waveform portion is S D and the area of the G peak waveform portion is S G , the area ratio S D / S G of these is 0.90 to
When the G peak height from zero of the peak intensity is B and the G peak height from the baseline is A in the G peak, the ratio is a G ratio (B / A).
Is 1.08 to 1.30.
記録媒体に対向する側の前記磁気ヘッド素子の面におけ
る少なくとも金属面にまで伸びて形成される請求項7に
記載のヘッドサスペンションアセンブリ。8. The head suspension assembly according to claim 7, wherein the DLC protective film is further formed to extend to at least a metal surface of a surface of the magnetic head element on a side facing the magnetic recording medium.
が、ガウス分布とローレンツ分布によるフィッティング
である請求項7または請求項8に記載のヘッドサスペン
ションアセンブリ。9. The head suspension assembly according to claim 7, wherein the fitting by the statistical method is fitting by Gaussian distribution and Lorentz distribution.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2001307387A JP2003123206A (en) | 2001-10-03 | 2001-10-03 | Magnetic head, manufacturing method thereof and head suspension assembly |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014182869A (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-29 | Nhk Spring Co Ltd | Head gimbal assembly |
-
2001
- 2001-10-03 JP JP2001307387A patent/JP2003123206A/en active Pending
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