薄膜磁头及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种薄膜磁头，其至少在与记录介质对向的表面具有保护膜，该保护膜具有式（Ⅰ）ＳｉＣ↓［ｘ］Ｈ↓［ｙ］Ｏ↓［ｚ］Ｎ↓［ｗ］表示的组成，（式（Ⅰ）中Ｘ、Ｙ、Ｚ、及Ｗ表示原子比，且Ｘ＝３～２６、Ｙ＝０．５～１３、Ｚ＝０．５～６、Ｗ＝０～６），其膜厚为１～３ｎｍ，其折射率在２．０或其以上。并提供通过施加负偏电压来成膜该保护膜，形成对薄膜磁头的构成部件的粘结力强、耐久性优异的薄膜磁头及其制造方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及MR(磁阻Magnetoresistive)磁头、GMR(巨磁阻GiantMagnetoresistive)磁头、TMR(隧道结式磁阻Tunneling JunctionMagnetoresistive)型的磁头、CPP(电流垂直平面Current Perpendicularin plane)型的磁头等各种。
技术介绍
近年来，磁性记录的高密度化不断发展。与此同时，作为硬盘用磁头，正在盛行用软磁性薄膜作为磁极的薄膜磁头的开发。薄膜磁头中有MR磁头、GMR磁头、TMR或者CPP型的磁头。但是，薄膜磁头通常在记录介质上受空气的支撑作用而上浮，所以多采用CSS(接触式启停机Contact Start Stop)方式，在高速旋转的磁盘上通常保持1～10nm左右的微少上浮量。因此，可经受住磁头碰撞和CSS磨耗的表面强度、耐磨性成为问题。已知为提高耐磨性进行了种种试验，如特开平4-276367号公报中记载的，在磁头滑动触头的轨道上设置保护覆膜的方法。但是，所述保护覆膜是由厚度250埃(25nm)或其以下的硅构成的，强度不够充分。另外，在构成薄膜磁头的氧化铝和碳化钛的烧结体基板、氧化铝绝缘层、坡莫合金、铁硅铝磁性合金、氮化铁等软磁性体薄膜等构造体上设置这种硅覆膜时，由于薄膜磁头与保护覆膜的密合性或粘结性不够充分，因此，存在着发生剥离，或无法充分获得耐磨性等问题。作为用于改善耐磨性的保护层，已知有TiN、TiCN、金刚石状碳薄膜(DLC)等。但是，即使将这些用于薄膜磁头，在耐久性方面也是不充分的。另外，在例如日本专利第2571957号公报中记载了在氧化物表面上设置无定形硅、无定形碳化硅等缓冲层，在其上面进一步设置碳或以碳为主要成分的覆膜。但是，即使将这种设有缓冲层的保护层用于薄膜磁头，在耐久性方面也不充分。并且，除了设置保护覆膜的工序外还需要缓冲层制膜工序，增加了制造时间和制造成本，同时膜的厚度也增加了，因此，在日益增加对于低成本化、批量生产性、增加记录密度的要求的硬盘用磁头领域中是极其不利的。鉴于这种情况，本专利技术申请人曾经提出了通过规定组成的Si-C系气相成膜制成的保护膜(特开平10-289419号、特开平10-275308号)。如上所述，硬盘的记录容量依赖于磁头性能，今后要求120GB或其以上的容量，因此，要求磁头保护膜的厚度在3nm(30)或其以下。但是，上述公报中的保护膜，与当时的技术水平吻合，实质上是对应于7nm(70)程度的保护膜，因此如果直接采用则耐久性不够充分。特别是需要处理装置内的结露等时，对水的耐腐蚀性等方面也成为问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供对薄膜磁头构成部件的粘结力强、耐久性优异的。另外，本专利技术的其他目的在于提供可进一步薄膜化、制造工序少、并且廉价的。这种目的可由下述(1)～(10)的任一构成实现。(1)一种薄膜磁头，其特征在于至少在与记录介质对向的表面具有保护膜，该保护膜具有式(I)表示的组成，其膜厚为1～3nm，其折射率在2.0或其以上，SiCxHyOzNw式(I)上述式(I)中X、Y、Z、及W表示原子比，X＝3～26、Y＝0.5～13、Z＝0.5～6、W＝0～6。(2)如上述(1)所述的薄膜磁头，其特征在于所述对向表面上存在氧化物基材、氧化物绝缘层以及软磁性金属层的端面。(3)如上述(1)或(2)所述的薄膜磁头，其特征在于是MR磁头、GMR磁头、TMR或者CPP型的磁头。(4)一种薄膜磁头的制造方法，其特征在于通过对薄膜磁头施加负偏电压，至少在与记录介质对向的表面上气相成膜一种保护膜，该保护膜具有式(I)表示的组成，其膜厚为1～3nm，其折射率在2.0或其以上，SiCxHyOzNw式(I)上述式(I)中X、Y、Z、及W表示原子比，且X＝3～26、Y＝0.5～13、Z＝0.5～6、W＝0～6。(5)如上述(4)所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于所述偏电压是通过施加的DC电源或施加的高频电压产生的自偏压施加的。(6)如上述(4)或(5)所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于通过等离子体CVD法形成所述保护膜。(7)如上述(4)或(5)所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于通过离子蒸镀法形成所述保护膜。(8)如上述(4)或(5)所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于通过溅射法形成所述保护膜。(9)如上述(4)或(5)所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于所述对向表面具有氧化物基材、氧化物绝缘层、层间薄膜、软磁性金属层。(10)如上述(4)或(5)所述的薄膜磁头的制造方法，其特征在于是MR磁头、GMR磁头、TMR或者CPP型的磁头。在本专利技术中，至少在薄膜磁头与记录介质对向的面，即上浮面或滑动面形成有规定组成比的Si+C+H+O或在其中含有N的保护膜。该保护膜可通过在薄膜磁头施加DC偏电压、或自偏压，用等离子体CVD法、离子蒸镀法、溅射法等形成。这样形成的保护膜的膜厚为1～3nm，折射率在2.0或其以上。即使是这种薄膜，与使用了TiN、TiCN的相比，其耐久性、耐磨性优异，另外，与金刚石状薄膜(DLC)、或在其中隔着缓冲层的相比，对于氧化铝、坡莫合金、铁硅铝磁性合金等薄膜磁头构成部件的粘结力高，耐久性提高，薄膜磁头自身的寿命延长。另外，因没有必要设置中间层或缓冲层，所以保护膜整体厚度变薄，可实现成本降低和生产效率的提高，可进一步使保护膜变薄，从而实现1～3nm的膜厚，实现记录密度的提高。本专利技术满足用于120GB或其以上的记录容量的硬盘的磁头保护膜膜厚在3nm或其以下的要求，同时折射率在2.0或其以上，所以耐久性充分，特别对水的耐腐蚀性充分。这种保护膜优选通过例如等离子体CVD法成膜，可以减少气体量来降低成膜压力，在施加偏电压的条件下成膜而获得。此时的成膜压力优选0.001～0.008托。如上所述，根据本专利技术，可实现对于氧化铝、坡莫合金、铁硅铝磁性合金或氮化铁等的粘结力高、耐久性优异的。另外，能够实现进一步的薄膜化，制造工序少，并且廉价的。这样形成的保护膜的膜厚为1～3nm，折射率在2.0或其以上。即使是这种薄膜，与使用了TiN、TiCN的相比，其耐久性、耐磨性优异，另外，与金刚石状薄膜(DLC)、或在其中隔着缓冲层的相比，对于氧化铝、坡莫合金、铁硅铝磁性合金等薄膜磁头构成部件的粘结力高，耐久性提高，薄膜磁头自身的寿命延长。另外，因没有必要设置中间层或缓冲层，所以保护膜整体厚度变薄，可实现成本降低和生产效率的提高，可进一步使保护膜变薄，从而实现1～3nm的膜厚，实现记录密度的提高。本专利技术满足用于120GB或其以上的记录容量的硬盘的磁头保护膜膜厚在3nm或其以下的要求，同时折射率在2.0或其以上，所以耐久性充分，特别对水的耐腐蚀性充分。这种保护膜优选通过例如等离子体CVD法成膜，可以减少气体量来降低成膜压力，在施加偏电压的条件下成膜而获得。此时的成膜压力优选0.001～0.008托。如上所述，根据本专利技术，可实现对于氧化铝、坡莫合金、铁硅铝磁性合金或氮化铁等的粘结力强、耐久性优异的。另外，能够实现进一步的薄膜化，制造工序少，并且廉价的。附图说明图1是表示本专利技术的薄膜磁头(MR薄膜磁头)的构成例的剖面概略构成图。符号的说明1 保护膜 8 MR元件2 保护层 9 下部屏本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜磁头，其特征在于：至少在与记录介质对向的表面具有保护膜，该保护膜具有式（Ⅰ）表示的组成，其膜厚为１～３ｎｍ，其折射率在２．０或其以上，ＳｉＣ↓［ｘ］Ｈ↓［ｙ］Ｏ↓［ｚ］Ｎ↓［ｗ］式（Ⅰ）上述式（Ⅰ）中Ｘ、Ｙ、Ｚ、及Ｗ表示原子比，且Ｘ＝３～２６、Ｙ＝０．５～１３、Ｚ＝０．５～６、Ｗ＝０～６。

【技术特征摘要】
1.一种薄膜磁头，其特征在于至少在与记录介质对向的表面具有保护膜，该保护膜具有式(I)表示的组成，其膜厚为1～3nm，其折射率在2.0或其以上，SiCxHyOzNw式(I)上述式(I)中X、Y、Z、及W表示原子比，且X＝3～26、Y＝0.5～13、Z＝0.5～6、W＝0～6。2.如权利要求1所述的薄膜磁头，其特征在于所述的对向表面上存在氧化物基材、氧化物绝缘层以及软磁性金属层的端面。3.如权利要求1或2所述的薄膜磁头，其特征在于是MR磁头、GMR磁头、TMR或者CPP型的磁头。4.一种薄膜磁头的制造方法，其特征在于通过对薄膜磁头施加负偏电压，至少在与记录介质对向的表面上气相成膜一种保护膜，该保护膜具有式(I)表示的组成，其膜厚为1～3nm，其折射率在2.0或其以上，SiCxHyOzNw式(I)上述...

【专利技术属性】
技术研发人员：中山正俊，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]