JPH0817013A

JPH0817013A - 磁気ヘッド

Info

Publication number: JPH0817013A
Application number: JP14898594A
Authority: JP
Inventors: Kazufumi Suenaga; 和史末永; Takuo Tamura; 太久夫田村; Asao Nakano; 朝雄中野; Kiyoshi Ogata; 潔尾形; Takayuki Kumasaka; 登行熊坂; Shiyuuzou Sasajima; 崇三笹嶋; Kenkichi Inada; 健吉稲田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-06-30
Filing date: 1994-06-30
Publication date: 1996-01-19

Abstract

(57)【要約】【目的】磁気ヘッドの摺動面に配置する保護膜を、その
熱膨張係数や硬度が、磁気ヘッドの基板の熱膨張係数や
硬度と同等であり、しかも、高密度で耐食性に優れた材
料で構成し、高性能な磁気ヘッドを供給すること。【構成】磁気ヘッド基板上に溝加工を施した凹凸部の側
面に、スパッタリング法により、形成された保護膜を摺
動面の一部として使用する磁気ヘッドであって、その保
護膜は、その少なくとも一部に組成がＡＢＣ₂Ｏ₆で、し
かもその構造がＳｉＯ₄四面体が連なった構造をもつイ
ノケイ酸塩型であり、結晶あるいは、非晶質あるいは両
者の混合状態である磁気ヘッド。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、磁気ヘッド基板上に溝
加工を施した凹凸部の側面にスパッタリング法によっ
て、形成した保護膜を摺動面の一部として使用する磁気
ヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気ヘッドや薄膜素子等の保護膜
や絶縁膜は、保護や絶縁すべき素子の上及び周辺部分に
薄膜形成技術を用いて形成されている。

【０００３】例えば、磁性膜やギャップを形成する非磁
性膜を積層したセラミック等の基板の上に、スパッタリ
ング等の薄膜形成技術により保護膜を形成して、磁気ヘ
ッド摺動面の検出部の摩耗を防止している。

【０００４】これらの保護膜や絶縁膜が、十分な保護性
能や絶縁性能を発揮するために必要とされる要件は、保
護膜や絶縁膜自体の硬度や絶縁性、耐摩耗性や耐食性が
優れていることに加え、素子との間における熱膨張係数
の差が小さいこと、硬度の差が小さいこと等である。実
際、磁気ヘッドの摺動面に配置される保護膜の場合につ
いても、基板と保護膜の熱膨張係数の差が小さいこと、
硬度が基板と同程度であること、耐摩耗性や耐食性に優
れていること等が望まれる。

【０００５】従来、この種の磁気ヘッド用の保護膜は、
ＳｉＯ₂ガラス、リン酸ガラス、アルミナ、酸化タンタ
ル、炭化珪素、フォルステライト等が用いられていた。
これらの材料は、特開昭58-26308号公報、特開昭61-240
07号公報、特開昭63-241711号公報、特開平4-344307号
公報で公知にされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】スパッタリング法によ
って、磁気ヘッド用保護膜を形成する場合、次の問題が
ある。溝加工を施した基板上に膜を形成した場合、凹凸
部の上部や下部及び側面部に形成される膜物性（熱膨張
係数、硬度、密度）は異なっている。一般に、基板上に
溝加工を施した凹凸部の側面に形成された保護膜は、平
板基板上に形成した膜より、性能が劣っていることが多
い（低密度、耐食性が低い等）。

【０００７】したがって側面に形成する膜を、平板基板
上に形成した膜と同一性能（高密度、耐食性が高い）と
するためには、成膜中にスパッタ装置内の基板テーブル
を回転・傾斜させる必要があり、そのため、装置が複雑
かつ大規模になるという問題点があった。

【０００８】またフォルステライトを磁気ヘッドの保護
膜として用いた場合、熱膨張係数や硬度や成膜速度に関
しては、上述の材料より有利な特性をもっているが、耐
水性が低く、研削工程時の研削液によって変質し、上述
の有利な物性が劣化するという問題点があった。

【０００９】本発明は、スパッタ装置の改良なしに、耐
摩耗性や耐食性を維持したまま、溝加工を施した凹凸部
の側面に形成が可能な保護膜を、磁気ヘッドに提供する
ことを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、摺動面の少なくとも一部に保護膜を備え
た磁気ヘッドにおいて、保護膜としては、その少なくと
も一部に、ＡＢＣ₂Ｏ₆型の組成をもち、ＳｉＯ₄四面体
が連なった構造をもつイノケイ酸塩構造の領域を有する
結晶あるいは非晶質あるいは両者の混合状態の膜を用い
る。ただし、Ａは、Ｎａ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇおよ
びＬｉの中から選択される少なくとも１つの元素、Ｂ
は、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａｌ、ＣｒおよびＴｉの
中から選択される少なくとも１つの元素、Ｃは、Ｓｉ、
Ａｌの一群から選択される少なくとも１つ元素、Ｏは酸
素を表す。

【００１１】このような物性や構造領域を有する膜は、
成膜時に形成されてもよく、また成膜後に熱処理を行っ
て形成されてもよく、あるいは成膜中に加熱して形成さ
れてもよい。

【００１２】

【作用】磁気ヘッド基板上に溝加工を施した凹凸部の側
面にスパッタリング法によって形成され、ＡＢＣ₂Ｏ₆型
の組成をもち、ＳｉＯ₄の四面体が連なった鎖構造をも
つイノケイ酸塩構造の領域を有する結晶あるいは非晶質
あるいは両者の混合状態の膜（ただし、Ａは、Ｎａ、Ｃ
ａ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＭｇおよびＬｉの中から選択される少
なくとも１つの元素、Ｂは、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、
Ａｌ、ＣｒおよびＴｉの中から選択される少なくとも１
つの元素、Ｃは、Ｓｉ、Ａｌの一群から選択される少な
くとも１つ元素、Ｏは酸素を表す。）は密度が高く、し
かも凹凸部の上部や下部に比べて、水や酸に対する耐食
性に優れた特性を有することが発明者らの実験により確
認した。またこの膜は、熱膨張係数と硬度が、磁気ヘッ
ドとして一般的に用いられているフェライト系単結晶や
非磁性セラミックスの熱膨張係数や硬度に、ほぼ同一で
あることもわかった。従って、この膜を磁気ヘッドの摺
動面に配置する保護膜として用いることにより、保護膜
に熱履歴によって生じる内部応力が小さいため、保護膜
のひび割れ（クラック）や、膜はがれが生じにくく、し
かも、摺動面の偏摩耗を防ぐことができる。また耐食性
に優れているため、水系や酸性の溶媒を用いた摺動面の
研磨加工によって保護膜の特性が劣化することはない。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１４】図１のように、実施例の磁気ヘッドは、本
発明の保護膜を利用して形成したＶＴＲ用磁気ヘッドで
ある。ギャップ膜４を挟んで配置された一対の磁気コア
２は基板１によって支持されている。摺動面１０１に
は、磁気コア２とギャップ膜４の一部が露出し、磁気記
録媒体の磁気を検出するための検出部１０２を構成して
いる。摺動面１０１には検出部１０２を挟むように一対
の保護膜５が埋め込まれている。したがって、摺動面１
０１には、基板１の一部と、検出部１０２と、保護膜５
とが露出している。摺動面１０１は、研磨により曲面上
に加工されている。また、磁気ヘッドの側面には、磁気
コア２と、ギャップ膜４と、製造工程の都合で配置され
ている非磁性埋込材３とが露出している。

【００１５】本実施例では、基板１として、フェライト
系の単結晶（Ｍｎ、Ｚｎ）Ｆｅ₂Ｏ₄基板あるいはＭｎＯ
−ＮｉＯ系の非磁性セラミックス基板を用いている。た
だし、（Ｍｎ、Ｚｎ）Ｆｅ₂Ｏ₄はＦｅ₃Ｏ₄の一つのＦｅ
がＭｎまたはＺｎに置き換えられた構造をもつ材料であ
る。また磁気コア２には、Ｃｏ系（例えばＣｏＮｂＺｒ
系）非晶質合金で形成している。非磁性埋込材３及びギ
ャップ膜４は、ＰｂＯ、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、
Ｎａ₂Ｏ、Ｔｅ₂Ｏ、ＣｄＯ、ＺｒＯ₂、ＺｎＯ、ＢａＯ
等の非磁性絶縁材で形成している。磁気コア２は、この
他にも、Ｆｅ系非晶質合金（例えばＦｅＴａＣ系）、セ
ンダスト、パーマロイ等を用いることも可能である。

【００１６】次に、各膜の成膜方法についてに説明す
る。

【００１７】Ｃｏ系（例えばＣｏＮｂＺｒ系）非晶質合
金で形成される磁気コア２や、非磁性絶縁膜であるＡｌ
₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂等のギャップ膜４は、スパッタリング法
により形成される。また局所的にダイオプサイド構造を
含むＣａ_XＭｇ_2-XＳｉ₂Ｏ₆（０．７≦Ｘ≦１．３）で形
成されるイノケイ酸塩保護膜５も、スパッタリング法に
より形成される。

【００１８】磁気コア２およびギャップ膜４は、従来よ
り磁気ヘッドに用いられている材料で構成されており、
その成膜条件もすでによく知られているので成膜条件の
説明を省略する。

【００１９】スパッタ装置は、図２のように、真空槽６
内に、基板１を配置し、これにターゲット７を対向さ
せ、ターゲット７に直流あるいは、交流の電力、特に高
周波電力を供給する電源２１を接続した構成のものを用
いた。真空槽６内には、スパッタガスとしてＡｒまたは
酸素を混在したガス等を供給した。これにより、ターゲ
ット７の材料が原子レベルの粒子に分解されて飛び出
し、基板１に堆積されて成膜される。

【００２０】つぎに、基板上の凹凸部の側面に形成する
保護膜５の成膜条件を説明する。

【００２１】ターゲット７としては、ダイオプサイド
（ＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆結晶）の多結晶焼結体をを用い、ス
パッタ電力を６５０Ｗ（ターゲット単位面積あたり電力
密度：４．３Ｗ／ｍｍ²）、Ａｒガス圧０．１５Ｐａで
スパッタ成膜を行った。

【００２２】溝加工を施した基板は、ターゲットと平行
になるように対向させ、図２のように、基板を固定した
状態でスパッタ成膜を行った。

【００２３】上記条件で、開口部の大きさが、０．３ｍ
ｍ、深さが５０μｍの溝加工を施した（Ｍｎ、Ｚｎ）Ｆ
ｅ₂Ｏ₄基板上に成膜したとき、凹凸部の側面部及び上部
や下部に形成される保護膜２の蛍光Ｘ線分析による組成
は、およそＣａ_1.1Ｍｇ_0.9Ｓｉ₂Ｏ₆であった。熱膨張係
数は１１０×１０~ ⁷ ／℃であり、また、ビッカース
硬度は７００〜８００ｋｇｆ／ｍｍ２であった。基板１
の（Ｍｎ、Ｚｎ）Ｆｅ２Ｏ４の熱膨張係数は１１５×１
０~ ⁷ ／℃、ビッカース硬度は６５０ｋｇｆ／ｍｍ²で
あり、保護膜５として優れた物性値を示した。

【００２４】Ｘ線回折法およびＸＡＦＳにより構造を解
析したところ、非晶質であり、ダイオプサイド（ＣａＭ
ｇＳｉ₂Ｏ₆）−ウォラストナイト（ＣａＳｉＯ₃）型の
微細構造をもつことが明らかになった。また非磁性絶縁
材の充填温度に相当する４００℃の熱処理による変化
や、８０℃の温水浸漬による変化についても、Ｘ線回
折、ＸＡＦＳによる測定では検出されず、原子レベルの
構造変化は特に認められなかった。

【００２５】また、硝酸等の酸性溶液による１０分程度
の浸漬では、図３に示す凹凸部の上部と下部に形成され
た保護膜３３は、ビッカース硬度が４００〜５００ｋｇ
ｆ／ｍｍ²となり、膜が変質するが、側面部に形成され
た保護膜３４のビッカース硬度について変化はなく、側
面部には耐食性に優れた保護膜が形成された。また、凹
凸部の側面に形成された保護膜３４の密度は２．０ｇ／
ｃｍ³であり、上部や下部に形成された保護膜３３（ρ
＝１．０ｇ／ｃｍ³）よりも大きかった。

【００２６】成膜条件として、スパッタ電力を３００〜
１０００Ｗ、Ａｒガス圧を０．０１から２．０Ｐａの範
囲で変化させ、溝形状を変えた基板上に成膜したとこ
ろ、凹凸部の上下及び側面に形成されたイノケイ酸塩薄
膜の構造及び組成は、溝開口部の大きさが０．１５〜
０．６ｍｍ、深さが２５〜１００μｍの範囲内では、ほ
ぼ変化がなく、熱膨張係数は１０５〜１１４×１０~ ⁷
／℃、ビッカース硬度は６５０〜８００ｋｇｆ／ｍ
ｍ²の範囲であった。またターゲットについてＣａＭｇ
Ｓｉ₂Ｏ₆（０．７≦Ｘ≦１．３）の組成範囲内で多結晶
焼結体を作製し、成膜したところ、ターゲット組成によ
り薄膜組成がＣａ_XＭｇ_2-XＳｉ₂Ｏ₆（０．７≦Ｘ≦１．
３）の範囲内で変化するが、ＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆多結晶焼
結体ターゲットとほぼ同一の熱膨張係数、ビッカース硬
度を示した。更に酸（硝酸、硫酸等）に対する、耐食性
に優れ、かつ空隙が少ない高密度（ρ＝１．５〜２．５
ｇ／ｃｍ³）の保護膜であった。

【００２７】またターゲットとしては、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、ＳｉＯ₂組成の材料を成膜能率を考慮した面積比で
露出したもの、あるいはＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｉＯ₂組成
の粉末を目的組成になるように、焼結したものを用いて
も同様な結果が得られる。

【００２８】これらの薄膜は形成した時点で非晶質であ
るため、必ずしもＡＢＣ₂Ｏ₆の組成にならず、ＡＢの他
ＣおよびＯについても１０％程度の範囲内で組成が変化
しても物性的にはほぼ同等であり保護膜５として使用可
能である。

【００２９】このように、実施例の磁気ヘッドは基板に
溝加工を施した凹凸部の側面に形成され、局所的にダイ
オプサイド構造を含むイノケイ酸塩で構成される保護膜
５を用いているため、保護膜５の熱膨張係数が基板１に
近い。そのため、保護膜５に熱履歴による膜はがれやク
ラックが生じるおそれがない。また基板上の凹凸部の側
面に形成される保護膜５の硬度が基板１に近いため、摺
動面１０１の偏摩耗が生じにくい。さらに、基板上の凹
凸部の側面に形成される保護膜５の耐水性が高いため、
水系溶媒に分散した砥粒を用いた摺動面１０１の研磨に
よっても、保護膜５が変質することがない。したがっ
て、本実施例の磁気ヘッドは、摺動面の耐摩耗性が高
く、長期間にわたって安定した記録再生特性を維持する
ことができる。

【００３０】つぎに、基板上の凹凸部の側面に形成する
保護膜５の組成や構造について詳しく説明する。

【００３１】基板上の凹凸部の側面に形成する保護膜５
の材料の組成は、組成がＣａ_XＭｇ₂ _-XＳｉ₂Ｏ₆（０．７
≦Ｘ≦１．３）である。そして、少なくともその一部の
局所的な構造が図４に示すように、イノケイ酸塩構造と
なっている。図４においてＡはＣａ、ＢはＭｇ、ＣはＳ
ｉを示し、図示を省略しているが、図４の多角形の各頂
点の位置には、Ｏが存在する。

【００３２】基板上の凹凸部の側面に形成する保護膜５
が、局所的にダイオプサイド（イノケイ酸塩構造のＣａ
ＭｇＳｉ₂Ｏ₆）となっているかどうかは、以下のような
方法で確認することができる。

【００３３】基板上の凹凸部の側面に形成する保護膜５
のダイオプサイド領域（結晶）が大きい場合は、Ｘ線・
電子線の回折を用いた測定を行うと、結晶の平均粒径や
結晶化の状態がおおよそ推定できる。Ｘ線・電子線の回
折は、原子による散乱の位相が揃っているときに、次の
（１）式に示すＢｒａｇｇの法則に従って生ずるため、
特定の原子面間隔ｄで鋭いピーク状の回折強度が観測さ
れる。ここで、θは回折角、λはＸ線・電子線の波長を
表す。

【００３４】２ｄ・ｓｉｎθ＝λ・・・・・・（１）Ｘ線回折のピーク幅と回折を起こしている結晶粒の平均
径ηとの関係は、（２）式に示すようになる。

【００３５】λ・ｔａｎθ／０．９・Δθ・・（２）結晶化の程度が低くなると、結晶粒の平均径が小さくな
るため、回折強度のピーク幅が広くなる。

【００３６】また、基板上の凹凸部の側面に形成する保
護膜５のダイオプサイド領域が小さい（非晶質）場合に
は、回折ピークが観測されず、構造が解析できない。そ
のため、Ｘ線吸収微細構造（以下、ＸＡＦＳと略記す
る）解析法を行うと、着目した原子を中心とした原子レ
ベルの構造を求めることができる。なお、このＸＡＦＳ
については、例えば、”日本物理学会誌第３４巻、第７
号（１９７９）、589-598頁、”、”学会出版センター
宇田川康夫編Ｘ線吸収微細構造−ＸＡＦＳの測定と
解析−”やフィジカル・レビュー誌(Physical Review
B) Vol.11,No.8(1975),pp2795-2811等に記載されてい
る。

【００３７】Ｘ線回折やＸＡＦＳの試料としては、本実
施例の基板上の凹凸部の側面に形成する保護膜５と同様
の成膜条件でフェライト単結晶基板上に成膜した膜を用
いる。

【００３８】本実施例の基板上の凹凸部の側面に形成す
る保護膜５と同一条件で成膜した試料を、Ｘ線回折法に
より測定すると、回折ピークが観測されなかったため、
上記したＸＡＦＳによりさらに構造を解析した。

【００３９】本実施例のＸＡＦＳ測定例を図５及び図６
に示す。図５は、Ｃａ原子の周囲の構造を解析するため
にＣａのＫ−Ｘ線吸収端で測定したＸＡＦＳである。ま
た、図６は、Ｓｉ原子の周囲の構造を解析するためにＳ
ｉのＫ−Ｘ線吸収端で測定したＸＡＦＳである。

【００４０】これらのＸＡＦＳを基に、本発明の保護膜
の原子レベル構造解析を行った。これを図７及び図８を
用いて説明する。

【００４１】図７は、ＣａＫ−ＸＡＦＳにより求めたＣ
ａを中心とした動径分布である。この動径分布から、Ｃ
ａ原子は八配位で酸素と結合していることがその動径分
布あるいは原子間距離からわかる。

【００４２】一方、図８に示すＳｉＫ−ＸＡＦＳにより
求めたＳｉ原子を中心とした動径分布からは、Ｓｉ原子
は四配位で酸素と結合していることがその動径分布ある
いは原子間距離からわかる。

【００４３】これらの解析結果より、本実施例の保護膜
５と同じ成膜条件で形成した試料には、粒径１〜１０ｎ
ｍのダイオプサイドの領域が存在することが確認され
た。

【００４４】以上に説明したように、上述の実施例で
は、局所的にダイオプサイド（ＳｉＯ ₄四面体が連なっ
た鎖構造をもつイノケイ酸塩構造のＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆）
を含むイノケイ酸塩膜を保護膜５として用いたが、これ
に限らず、基板の凹凸部の側面に形成される保護膜５の
全体がダイオプサイドであることももちろん可能であ
る。本実施例で保護膜５の特性が優れているのは、保護
膜５に含まれているダイオプサイドの特徴であると考え
られるため、保護膜５全体がダイオプサイドである場合
には、保護膜５の特性が更に向上すると考えられる。こ
の場合、保護膜５全体が単結晶であっても、多結晶であ
ってもよい。

【００４５】さらに、本実施例の基板上に溝加工を施し
た凹凸部の側面に形成される保護膜５としては、局所的
にダイオプサイドの領域を有するものであれば膜全体の
組成がＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆ではない膜を用いることも可能
である。この場合にも、局所的に含まれているダイオプ
サイドが上述のように優れた特性をもっている。

【００４６】また、基板上の凹凸部の側面に形成される
保護膜５のダイオプサイドの領域は、実施例のように成
膜時に形成することが可能であるが、ＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆
の領域をもつ膜を熱処理することによって形成すること
もできる。また、微小なダイオプサイドの領域をもつ膜
を熱処理することによって、ダイオプサイドの領域を大
きくすることも可能である。例えば、実施例の成膜条件
で形成した保護膜５は、上述したように１〜１０ｎｍの
粒径のダイオプサイドを含んでいたが、この保護膜５の
試料を７００℃で１時間加熱処理した後に、Ｘ線回折を
用いた測定を行うと、図９に示すようにｄ＝０．３０ｎ
ｍ、０．２５ｎｍ及び０．１６ｎｍ付近に結晶を示す回
折線が観測され、ダイオプサイドの粒径は、平均粒径で
５０〜１００ｎｍ程度に成長していた。

【００４７】また、局所的にダイオプサイド（ＳｉＯ₄
の四面体が連なった鎖構造をもつイノケイ酸塩型構造の
ＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆）を含むＣａＭｇＳｉ₂Ｏ₆膜に限ら
ず、少なくとも局所的に、イノケイ酸塩型構造のＡＢＣ
₂Ｏ₆の領域をもつ保護膜５を形成した場合にも、上述の
実施例と同様に、摺動面の耐摩耗性が高く、長期間に渡
って安定した記録再生特性を維持することができる磁気
ヘッドを生産することができるという効果がえられる。

【００４８】ただし、Ａは、周囲の酸素と６〜８配位の
結合をする元素を用いる。例えば、Ｃａの他、Ｎａ、Ｆ
ｅ、Ｍｇ、Ｌｉ等を用いることができる。また、これら
の２種以上を用いることができる。

【００４９】Ｂは、周囲の酸素と６〜８配位の結合をす
る元素を用いる。例えば、Ｍｇの他Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、
Ａｌ、Ｃｒ、Ｔｉ等を用いることができる。

【００５０】また、これらの２種以上を用いることがで
きる。

【００５１】Ｃは、周囲の酸素と４配位の結合をする元
素を用いる。例えば、Ｓｉの他Ａｌを用いることができ
る。またこの２種を同時に用いても良い。

【００５２】Ｏは酸素である。

【００５３】また、局所的にウォラストナイト（ＳｉＯ
₄四面体が連なった鎖構造をもつイノケイ酸塩型構造の
ＣａＳｉＯ₃）を含むＣａＳｉＯ₃の保護膜５を基板上に
施された凹凸部の側面に形成することができる。また、
局所的にダイオプサイドおよびウォラストナイトの両者
を含む材料で保護膜５を基板上に施された凹凸部の側面
に形成することができる。

【００５４】基板上に施された凹凸部の側面に、局所的
にウォラストナイト（ＳｉＯ₄四面体が連なった鎖構造
をもつイノケイ酸塩型構造のＣａＳｉＯ₃）を含むＣａ
ＳｉＯ₃の保護膜５を形成する場合には、ダイオプサイ
ドの場合と同様にスパッタターゲットをウォラストナイ
トにするか、あるいはＣａＯとＳｉＯ₂のターゲット表
面での面積比が１：１のターゲットを用いて、上述の実
施例と同様の成膜条件でスパッタリングを行う。後者の
ターゲットの場合、ＣａＯとＳｉＯ₂の混合物で構成す
る方法と、ＣａＯとＳｉＯ₂の粉末を焼結した焼結体で
ターゲットを構成する方法がある。

【００５５】上記実施例の他に、基板上に施された凹凸
部の側面に、局所的にダイオプサイド領域および局所的
にウォラストナイト領域の両方を含む保護膜５を形成す
る場合には、ターゲット材料の組成ＡＢＣ₂Ｏ₆とＣａＳ
ｉＯ₃の間になるようにする。これによっても成膜可能
である。

【００５６】また、基板上に施された凹凸部の側面に、
イノケイ酸塩の構造領域をもつＡＢＣ₂Ｏ₆の保護膜５を
形成する場合、ターゲットの組成をＡＢＣ₂Ｏ₆とし、上
述の実施例と同様の成膜条件でスパッタリング法で形成
することができる。

【００５７】また、上述した実施例では、基板上に施さ
れた凹凸部の側面に、保護膜５をスパッタリング法によ
り成膜する例を示したが、本発明は、結果として、上述
したような構造領域や物性（熱膨張係数、硬度、高密
度、耐食性）をもつ膜が得られればよく、成膜方法や、
その後の熱処理の如何等には、基板−ターゲットの配置
に制限されない。例えば、ＣＶＤ法により形成してもよ
い。

【００５８】つぎに図１の磁気ヘッドの製造方法につい
て説明する。

【００５９】まず、図１０（ａ）のように複数のＶ溝で
形成された基板１を用意し、このＶ溝の一方の内壁に磁
気コア２の材料を形成の膜を形成し、さらに、非磁性埋
込材３によりこのＶ溝に充填する（図１０（ｂ））。そ
してコイルをまくための貫通窓１０３を設けるために浅
溝を施す（図１０（ｃ））。図１０（ｂ）の基板１上
に、ギャップ膜４を形成した後、図１０（ｃ）の基板と
互い違いになるようにギャップ材４を介して貼り合わせ
る（図１０（ｄ））。次に、検出部１０２を挟むよう
に、摺動面１０１の両端に狭トラック溝を設け（図１０
（ｅ））、この凹部に保護膜５をスパッタリング法によ
り埋め込む（図１０（ｆ））。凹部の下部に形成された
膜を除去し、高密度かつ耐食性の高い、凹部の側面に形
成された保護膜を残すために、摺動面１０１の両端部に
埋め込まれた膜の上から浅溝加工を実施する（図１０
（ｇ））。つぎに、この浅溝ごとに切断して、チップ状
にする（図１０（ｈ））。さらに、摺動面１０１を、水
系の溶媒に分散させた砥粒で研磨することにより、図１
（ａ）に示した曲面形状に研磨加工する。そして、貫通
窓１０３を通してコイルを巻き、磁気ヘッドを完成させ
る。

【００６０】実施例の他に、保護膜５を磁気記録用ヘッ
ドの保護膜として、磁気ディスク、高密度記録用テープ
レコーダ等の磁気記録装置を構成することができる。こ
の保護膜５を用いることによって、それらの記録部の耐
久性が向上する効果がある。

【００６１】さらに、実施例の保護膜５を形成した材料
を、磁気記録用ヘッドの非磁性基板材料、非磁性埋込
材、磁気コアのギャップスペーサ材として用い、ＶＴ
Ｒ、磁気ディスク等の磁気記録装置を構成することがで
きる。本実施例の材料を用いることによって、温度や水
にたいして耐久性のある基板、非磁性埋込材、ギャップ
スペーサ材を形成することが可能である。また、同時
に、保護膜を局所的にダイオプサイドを含むイノケイ酸
塩で形成することにより、保護膜、基板、非磁性埋込
材、ギャップスペーサ材とが同材料で構成されるため、
物性の違いによる応力等の問題が解消する。

【００６２】

【発明の効果】以上説明したように、溝加工を施した基
板上の凹凸部の側面に形成される、本発明の磁気ヘッド
の摺動部の保護膜は、熱膨張係数や熱膨張係数や硬度が
磁気ヘッドの基板の熱膨張係数や硬度と同等であり、し
かも水や酸に対する耐食性に優れている。したがって、
従来よりも高性能な磁気ヘッドの供給が可能であり、そ
の産業的価値は高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の磁気ヘッドの構成を示した斜
視図（ａ）と上面図（ｂ）である。

【図２】本発明のイノケイ酸塩膜を形成するための成膜
装置の構造を示す概念図である。

【図３】溝加工を施した基板上に形成された直後の保護
膜の概略図である。

【図４】本発明のイノケイ酸塩膜の構造領域を模式的に
示す概念図である。

【図５】本発明のイノケイ酸塩膜のＣａ−ＸＡＦＳ測定
例を示すグラフである。

【図６】本発明のイノケイ酸塩膜のＳｉ−ＸＡＦＳ測定
例を示すグラフである。

【図７】図５のＸＡＦＳ測定から解析したＣａ周囲の動
径分布の一例を示すグラフである。

【図８】図６のＸＡＦＳ測定から解析したＳｉ周囲の動
径分布の一例を示すグラフである。

【図９】本発明のイノケイ酸塩膜の一実施例についての
Ｘ線回折パターンの例を示すグラフである。

【図１０】図１の磁気ヘッドの製造工程を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１…基板、２…磁気コア、３…非磁性埋込み材、４…ギャップ材、５…保護膜、６…真空槽、７…ターゲット、２１…電源部、３３…上部や下部に形成された保護膜、３４…側面部に形成された保護膜、１０１…摺動面、１０２…検出部、１０３…貫通窓。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者尾形潔神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者熊坂登行茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立製作所ＡＶ機器事業部内 (72)発明者笹嶋崇三茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立製作所ＡＶ機器事業部内 (72)発明者稲田健吉茨城県勝田市稲田1410番地株式会社日立製作所ＡＶ機器事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】磁気ヘッド基板上に溝加工を施した凹凸部
の側面にスパッタリング法によって形成した保護膜を摺
動面の一部として使用する磁気ヘッドであって、前記保
護膜がその少なくとも一部にＡ_2-XＢ_XＣ₂Ｏ₆型（０≦Ｘ
≦２）の結晶あるいは非晶質、あるいは両者の混合した
組成をもつことを特徴とする磁気ヘッド。ただし、Ａは
Ｎａ、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、ＭｇおよびＬｉの中から少な
くとも１つの元素、Ｂは、Ｃａ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｍｇ、Ａ
ｌ、Ｃｒおよび、Ｔｉの中から選択される少なくとも１
つの元素、Ｃは、ＳｉおよびＡｌの中から選択される少
なくとも１つの元素、Ｏは酸素を表す。
【請求項２】請求項１において、Ａは、Ｃａ、Ｂは、Ｍ
ｇ、ＣはＳｉであり、前記の少なくとも一部の領域は少
なくともＳｉＯ₄四面体が連なった鎖構造をもつ透輝石
（ダイオプサイド）型構造を有する非晶質あるいは結晶
質の薄膜を備えたことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項３】請求項１において、ＡおよびＢは、Ｃａ、
ＣはＳｉであり、前記の少なくとも一部の領域がＳｉＯ
₄四面体が連なった鎖構造をもつケイ灰石（ウォラスト
ナイト）型構造を有することを特徴とする非晶質あるい
は結晶質あるいは結晶と非晶質の混合状態の薄膜を備え
たことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項４】請求項１、請求項２、請求項３記載の少な
くとも一部の領域がＳｉＯ₄四面体が連なった鎖構造を
もつ透輝石（ダイオプサイド）型構造や、ＳｉＯ₄四面
体が連なった鎖構造をもつケイ灰石（ウォラストナイ
ト）型構造が混在している非晶質あるいは結晶質あるい
は非晶質と結晶の薄膜を備えたことを特徴とする磁気ヘ
ッド。
【請求項５】請求項１において、前記磁気ヘッドは、前
記摺動面に、磁気コア部と、前記磁気コア部を支持する
基板の構成であり、前記基板は、フェライト単結晶基板あるいは非磁性セラ
ミック基板あるいは、保護膜と同一組成及び構造を有す
る非磁性基板で形成されていることを特徴とする磁気ヘ
ッド。