(57)【要約】【課題】  耐摩耗性および耐腐食性に優れた二重保護層を備えた磁気ディスクまたは磁気記録再生ヘッドおよびそれらの製造方法を提供する。【解決手段】  磁気ディスクまたは磁気記録再生ヘッドの清浄化された表面に、アルミニウム酸化窒化物、チタンアルミニウム合金酸化窒化物、シリコンアルミニウム合金酸化窒化物またはクロムアルミニウム合金酸化窒化物等の酸化窒化物からなる密着性向上のための下地層を形成し、その上にＤＬＣ層を形成する。【選択図】    図１
2008176915.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録再生ヘッド部と、
前記記録再生ヘッド部上に設けられた２重保護層と
を備え、
前記２重保護層が、
前記記録再生ヘッド部における清浄化された基体表面にアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）からなる層として形成された密着性向上のための下地層と、
前記下地層の上に形成されたＤＬＣ（diamond-like carbon）からなる外側層と
を含むことを特徴とする磁気記録再生ヘッド。
【請求項２】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５であり、ｙが０ないし１である
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項３】
前記下地層が、５ｎｍ未満の膜厚に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項４】
前記下地層が、２ｎｍ未満の膜厚に形成されている
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項５】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘおよびｙが、その下地層の膜厚によって変化する
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項６】
前記下地層が、酸素ガスおよび窒素ガス、または、酸素プラズマおよび窒素プラズマの存在の下で、反応性イオンビームスパッタリング、反応性パルスレーザ成膜(reactive pulsed lasr deposition)、反応性パルスイオンビームスパッタリング(pulsed reactive ion sputtering、またはフォーカス走査反応性イオンビームスパッタリング(scanning focused reactive ionbeam sputtering)により形成されたものである
ことを特徴とする請求項１に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項７】
記録再生ヘッド部と、
前記記録再生ヘッド部上に設けられた２重保護層と
を備え、
前記２重保護層が、
前記記録再生ヘッド部における清浄化された基体表面にアルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅZＡｌＯxＮy）からなる層（Ｍｅzは、相対原子％がｚである合金元素）として形成された密着向上のための下地層と、
前記下地層の上に形成されたＤＬＣからなる外側層と
を含むことを特徴とする磁気記録再生ヘッド。
【請求項８】
前記合金元素Ｍｅがチタン（Ｔｉ）であり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項９】
前記合金元素Ｍｅがシリコン（Ｓｉ）であり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項１０】
前記合金元素Ｍｅがクロム（Ｃｒ）であり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項１１】
前記下地層が、５ｎｍ未満の膜厚に形成されている
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項１２】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘ，ｙおよびｚが、その下地層の膜厚によって変化する
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項１３】
前記下地層が、酸素ガスおよび窒素ガス、または、酸素プラズマおよび窒素プラズマの存在の下で、反応性イオンビームスパッタリング、反応性パルスレーザ成膜、反応性パルスイオンビームスパッタリング、またはフォーカス走査反応性イオンビームスパッタリングにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項７に記載の磁気記録再生ヘッド。
【請求項１４】
磁気ディスク基板と、
前記磁気ディスク基板上に設けられた表面保護用の２重保護層と
を備え、
前記２重保護層が、
前記磁気ディスク基板上にアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）からなる層として形成された密着性向上のための下地層と、
前記下地層の上に形成されたＤＬＣからなる被覆層と
を含むことを特徴とする磁気ディスク。
【請求項１５】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５であり、ｙが０ないし１である
ことを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスク。
【請求項１６】
前記下地層が、５ｎｍ未満の膜厚に形成されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスク。
【請求項１７】
前記下地層が、２ｎｍ未満の膜厚に形成されている
ことを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスク。
【請求項１８】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘおよびｙが、その下地層の膜厚によって変化する
ことを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスク。
【請求項１９】
前記下地層が、酸素ガスおよび窒素ガス、または、酸素プラズマおよび窒素プラズマの存在の下で、反応性イオンビームスパッタリング、反応性パルスレーザ成膜、反応性パルスイオンビームスパッタリング、またはフォーカス走査反応性イオンビームスパッタリングにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項１４に記載の磁気ディスク。
【請求項２０】
磁気ディスク基板と、
前記磁気ディスク基板上に設けられた表面保護用の２重保護層と
を備え、
前記２重保護層が、
前記磁気ディスク基板上にアルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）からなる層（Ｍｅzは、相対原子％がｚである合金元素）として形成された密着性向上のための下地層と、
前記下地層の上に形成されたＤＬＣからなる被覆層と
を含むことを特徴とする磁気ディスク。
【請求項２１】
前記合金元素Ｍｅがチタンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項２０に記載の磁気ディスク。
【請求項２２】
前記合金元素Ｍｅがシリコンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項２０に記載の磁気ディスク。
【請求項２３】
前記合金元素Ｍｅがクロムであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項２０に記載の磁気ディスク。
【請求項２４】
前記下地層が、５ｎｍ未満の膜厚に形成されている
ことを特徴とする請求項２０に記載の磁気ディスク。
【請求項２５】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘ，ｙおよびｚが、その下地層の膜厚によって変化する
ことを特徴とする請求項２０に記載の磁気ディスク。
【請求項２６】
前記下地層が、酸素ガスおよび窒素ガス、または、酸素プラズマおよび窒素プラズマの存在の下で、反応性イオンビームスパッタリング、反応性パルスレーザ成膜、反応性パルスイオンビームスパッタリング、またはフォーカス走査反応性イオンビームスパッタリングにより形成されたものである
ことを特徴とする請求項２０に記載の磁気ディスク。
【請求項２７】
磁気ディスク基板または一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを用意するステップと、
前記磁気ディスク基板または一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドのしかるべき表面を清浄化するステップと、
前記表面にアルミニウム（Ａｌ）、チタンアルミニウム（ＴｉＡｌ）、シリコンアルミニウム（ＳｉＡｌ）、またはクロムアルミニウム（ＣｒＡｌ）の各酸化窒化物からなる密着性向上のための下地層を形成するステップと、
前記下地層の上にＤＬＣ層を形成するステップと
を含むことを特徴とする磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項２８】
前記下地層の形成ステップは、
スパッタリングターゲットと、所定のエネルギーで反応性イオンビームを出射しイオンを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、種々のガスを所定の流量レートで噴射し前記真空成膜チャンバ内で所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、
前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、
前記反応性イオンビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、
前記反応性イオンビームを前記スパッタリングターゲットに照射しながら、酸素ガス（Ｏ2）および窒素ガス（Ｎ2）を前記真空成膜チャンバ内に所定の相対濃度比で注入することにより前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項２９】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムからなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy：ｘは０ないし１．５、ｙは０ないし１）である
ことを特徴とする請求項２８に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３０】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム合金ＭｅzＡｌ（Ｍｅは合金元素）、またその酸化物もしくは窒化物からなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）である
ことを特徴とする請求項２８に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３１】
前記合金元素Ｍｅがチタンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項３０に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３２】
前記合金元素Ｍｅがシリコンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項３０に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３３】
前記合金元素Ｍｅがクロムであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項３０に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３４】
前記酸素ガスおよび窒素ガスを０ないし２０ｓｃｃｍの流量レートで注入する
ことを特徴とする請求項２８に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３５】
前記反応性イオンビームが、３００Ｖないし１２００Ｖの電圧で加速することにより生成されるＡｒ+イオンビームである
ことを特徴とする請求項２８に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３６】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘおよびｙを、その下地層が形成されるのに従って変化させる
ことを特徴とする請求項２９に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３７】
前記下地層の形成ステップは、
スパッタリングターゲットと、高エネルギーのパルス反応性イオンビームまたはフォーカス走査反応性イオンビームを前記真空成膜チャンバ内に出射しこれを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、種々のガスを所定の流量レートで噴射し前記真空成膜チャンバ内で所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、
前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、
前記パルス反応性イオンビームまたはフォーカス走査反応性イオンビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、
前記パルス反応性イオンビームまたはフォーカス走査反応性イオンビームを前記スパッタリングターゲットに照射しながら、酸素ガスおよび窒素ガスを前記真空成膜チャンバ内に所定の相対濃度比で注入することにより、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３８】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムからなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム酸化窒化物ＡｌＯxＮy（ｘは０ないし１．５、ｙは０ないし１）である
ことを特徴とする請求項３７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項３９】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム合金ＭｅzＡｌ（Ｍｅは合金元素）、またその酸化物もしくは窒化物からなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）である
ことを特徴とする請求項３７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４０】
前記合金元素Ｍｅがチタンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項３９に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４１】
前記合金元素Ｍｅがシリコンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項３９に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４２】
前記合金元素Ｍｅがクロムであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項３９に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４３】
前記酸素ガスおよび窒素ガスを０ないし２０ｓｃｃｍの流量レートで注入する
ことを特徴とする請求項３７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４４】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘおよびｙを、その下地層が形成されるのに従って変化させる
ことを特徴とする請求項３７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４５】
前記下地層の形成ステップは、
スパッタリングターゲットと、高エネルギーの電磁放射ビームを前記真空成膜チャンバ内に出射しこれを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、種々のガスを所定の流量レートで噴射し前記真空成膜チャンバ内で所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、
前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、
前記電磁放射ビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、
前記電磁放射ビームを前記スパッタリングターゲットに照射しながら、酸素ガスおよび窒素ガスを前記真空成膜チャンバ内に所定の相対濃度比で注入することにより、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４６】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムからなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム酸化窒化物ＡｌＯxＮy（ｘは０ないし１．５、ｙは０ないし１）である
ことを特徴とする請求項４５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４７】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム合金ＭｅzＡｌ（Ｍｅは合金元素）、またその酸化物もしくは窒化物からなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）である
ことを特徴とする請求項４５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４８】
前記合金元素Ｍｅがチタンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項４７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項４９】
前記合金元素Ｍｅがシリコンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項４７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５０】
前記合金元素Ｍｅがクロムであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項４７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５１】
前記電磁放射ビームを、高エネルギーの炭酸ガスパルスレーザまたはエキシマレーザにより生成する
ことを特徴とする請求項４５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５２】
前記酸素ガスおよび窒素ガスを０ないし２０ｓｃｃｍの流量レートで注入する
ことを特徴とする請求項４５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５３】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘおよびｙを、その下地層が形成されるのに従って変化させる
ことを特徴とする請求項４５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５４】
前記下地層を５ｎｍ未満の膜厚に形成する
ことを特徴とする請求項４５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５５】
前記下地層の形成ステップは、
スパッタリングターゲットと、高エネルギーのパルス反応性イオンビームを前記真空成膜チャンバ内に出射しこれを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、所定の流量レートで導入した種々の混合ガスのプラズマを生成し前記真空成膜チャンバ内でプラズマを所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、
前記磁気ディスク、一の磁気記録再生ヘッド、または複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、
前記パルス反応性イオンビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、
アルゴンをキャリアガスとして用いて、酸素ガスと窒素ガスのプラズマを所定の濃度比で生成するステップと、
前記スパッタリングターゲットからスパッタされた材料を前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに衝突させながら、または衝突させた後に、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記プラズマに触れさせることにより、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップと
を含むことを特徴とする請求項２７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５６】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムからなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム酸化窒化物ＡｌＯxＮy（ｘは０ないし１．５、ｙは０ないし１）である
ことを特徴とする請求項５５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５７】
前記スパッタリングターゲットが、アルミニウム合金ＭｅzＡｌ（Ｍｅは合金元素）、またその酸化物もしくは窒化物からなり、
前記酸化窒化物が、アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）である
ことを特徴とする請求項５５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５８】
前記合金元素Ｍｅがチタンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項５７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項５９】
前記合金元素Ｍｅがシリコンであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項５７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項６０】
前記合金元素Ｍｅがクロムであり、
前記アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚあり、ｙが０ないし１＋１．３ｚであり、ｚが０ないし１０である
ことを特徴とする請求項５７に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項６１】
前記下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘおよびｙを、その下地層が形成されるのに従って変化させる
ことを特徴とする請求項５５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項６２】
前記下地層を５ｎｍ未満の膜厚に形成する
ことを特徴とする請求項５５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項６３】
前記プラズマとして、アルゴン／酸素プラズマを適用したのちこれに続いてアルゴン／窒素プラズマを適用するか、あるいは、アルゴン／窒素プラズマを適用したのちこれに続いてアルゴン／酸素プラズマを適用する
ことを特徴とする請求項５５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【請求項６４】
前記プラズマが、イオンビームプラズマ、ＥＣＲ(electron cyclotron resonance)プラズマ、ＩＣＰ(inductively coupled plasma)、またはＣＣＰ(capacitively coupled plasma)である
ことを特徴とする請求項５５に記載の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、下地層とＤＬＣ（diamond-like carbon）層とからなる２重保護層を備えた磁気記録再生ヘッド、磁気ディスク、およびそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）では、薄膜磁気リード／ライトヘッド（スライダ）が用いられ、これにより磁気ディスクからのデータの読み取りや磁気ディスクへのデータの記録を行う。このスライダは、予めパターニングされたエアベアリング面（ＡＢＳ）を有しており、ヘッド・ジンバル・アセンブリ（ＨＧＡ）に実装される。磁気ディスクはスピンドルモータによって高速で回転されるので、流体力学的な圧力がスライダのＡＢＳとディスク表面との間に空気の流れを生ずる。この空気の流れ（エアベアリング層）によって、スライダは、文字通りディスク表面の上方のエアベアリング層の上に浮上する。この浮上高さをフライハイトという。
【０００３】
ＨＤＤストレージシステムにおける超高密度記録を実現させるために、フライハイトを減少させることが主要なアプローチの一つとなってきている。例えば、市販されている１６０ギガ・バイト容量のＨＤＤでは、フライハイトは約１０ｎｍである。このような、高速に回転するディスクと、そのディスク上を浮上している記録再生ヘッドとの間に僅かな空間を常に維持することは困難であり、ディスク表面とヘッドとの一時的な接触は避けられない。このような接触が起きると、ヘッドおよびディスクの損傷を招き、ディスクに記録された情報を喪失する可能性がある。そこで、損傷を最小限に抑えるために、ヘッドおよびディスクの表面にダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ；diamond-like carbon)の薄膜コーティングを施すことが考えられる。このＤＬＣは、様々な成分によってヘッド内の磁性物質の腐食を防ぐ作用をも有するものである。これらの作用を考慮すると、ＤＬＣの特質として、硬度が高く緻密で、膜厚が非常に薄いことが要求される。この膜厚は、割り当てられたスペースを使い切ることなく全フライハイト必要条件を満たすような薄さでなければならない。一般に、従来から２〜３ｎｍ程度のＤＬＣコーティングが広く用いられている。
【０００４】
従来からＤＬＣコーティングの膜厚は５ｎｍ以上であったが、この膜厚では高い内部応力がかかるため、ヘッドの基板材料との密着不良が生じる共に、その他の基板との密着不良も生じてしまう。そこで、高い内部応力と熱応力の対策として、下地層が必要となる。例えば、刃物やドリルなどの工具に適用する場合、ＤＬＣの膜厚はミクロン単位の範囲内であるが、作業温度は数百°Ｃまで上がるため、下地層の熱膨張係数（ＣＴＥ；coefficient of thermo expanson）も重要な要素となってくる。このような理由から、特許文献１、２、３には、下地層をＳｉ、ＳｉＯx、ＳｉＣ、ＳｉＮxによって構成することが提案されている。また、Itohらによる特許文献４には、ＤＬＣ層の下側の酸化物基板上にＳｉＮxからなる下地層を配置することが示されている。この他にも、様々な種類の密着下地層が従来技術において提案されている。Isiyamaによる特許文献５には、密着性向上のために水素化窒化炭素からなる炭素系保護層につて開示されている。Hwangらによる特許文献６には、Ｓｉからなる下地層について教示されてる。Hwangらによる特許文献７には、ＤＬＣ層の下の下地層を、Ｓｉ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＳｉＮxによって構成することが開示されている。Davidらによる特許文献８には、ＤＬＣ層の下の下地層をＳｉＣによって構成することが開示されている。
【０００５】
これらの従来技術に加えて、Ｓｉ以外の物質を含む密着層が他の技術分野においても用いられている。Natsumeらによる特許文献９には、キャパシタ誘電体層と電極との間に形成される地層として、チタンアルミニウム合金酸化窒化物ＴｉＡｌＯＮを用いることが開示されている。Fuらによる特許文献１０には、Ａｌ（アルミニウム）電極のためのＴｉＯxＮyバリア層について示されている。Johnsonらによる特許文献１１には、窒化シリコンと白金との間に配置さた金属酸化物からなる下地層について述べられている。Stevensによる特許文献１２には、超規模集積（ＶＬＳＩ）回路における様々な材料領域の一つとして金属酸化窒化物について示されている。Gilleryによる特許文献１３には、ＴｉＯxＮyからなる誘電体膜について示されてる。
【０００６】
【特許文献１】特許第２５７１９５７号
【特許文献２】特許第２２１５５２２号
【特許文献３】特許第３１９５３０１号
【特許文献４】米国特許第５２２７１９６号
【特許文献５】米国特許出願第２００６／００６３０４０号
【特許文献６】米国特許出願第２００５／００４５４６８号
【特許文献７】米国特許出願第２００２／０１３４６７２号
【特許文献８】米国特許第５６０９９４８号
【特許文献９】米国特許第７０９１５４１号
【特許文献１０】米国特許第６２３８８０３号
【特許文献１１】米国特許第４９５２９０４号
【特許文献１２】米国特許第５０７００３６号
【特許文献１３】米国特許第４８６１６６９号
【０００７】
磁気ヘッドにおける下地層では、以下の特性が求められる。
【０００８】
１．電気的絶縁性。磁気ヘッドでは、磁性金属合金層が電気的に絶縁されていることが不可欠である。磁性金属合金層とは、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ；giant magnetoresistance effet）を利用した磁気抵抗再生ヘッドを含む層や、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ；tunneling mgnetoresistive effect）を利用した素子を含む層などを示す。これらの層とその周囲のＨＤ構成部品との間が電気的にショートすると、ヘッド等の素子に損傷を与えてしまう。そのため、保護層、特に下地層は、絶縁性または半絶縁性を備えている必要がある。しかしながら、Ｓｉからなる半導体の特性に起因してＳｉ下地層に表面シャント(surface shunting)が生ずると、ＧＭＲリーダやＴＭＲリーダに、いわゆるポップコーンノイズと呼ばれるノイズが発生する可能性がある。
【０００９】
２．耐腐食性。ＤＬＣ膜、特に従来のＦＣＶＡ（filtered cathodic vacuum arc）工程を経て作製されたＤＬＣ膜は、ミクロ粒子またはナノ粒子と共に埋め込まれることが多い。これらの粒子は、ＮｉＦｅ、ＮｉＣｏＦｅなどの磁気活性層を形成する際に用いられる物質のピンホールや腐食を引き起こす可能性がある。したがって、下地層の耐腐食性は、センサの完全なる性能を維持する観点から非常に重要である。
【００１０】
３．耐摩耗性。保護膜は、下地層およびＤＬＣ層の合計膜厚が３ｎｍ以下のレンジにまで薄膜化される必要があるため、文字通り全ての原子が保護機能を担うことになる。そのため、限られた膜厚の中に、より多くの原子を含めることができれば、耐摩耗性の向上が期待できる。したがって、下地層は、腐食防止の観点から化学的安定性を備えると共に、すぐれた低摩擦特性を得るために高硬度であることが望まれる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記した従来の保護膜は、上記した３つの要求を必ずしも十分に満たすものではなかった。本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、下地層として上述した特性を備えた、従来技術におけるＳｉおよび関連材料に代わる、新しい種類の材料を提供することにある。
【００１２】
より具体的には、本発明の第１の目的は、磁気記録再生ヘッドと磁気記録ディスクとの意図しない接触による悪影響からこれらのヘッドおよびディスクを保護すると共に、ヘッド−ディスク間の耐磨耗性を向上することが可能な磁気記録再生ヘッドおよび磁気記録ディスク、ならびにそれらの製造方法を提供することにある。
【００１３】
本発明の第２の目的は、主として保護機能を発揮する被覆層と、主として密着性向上および腐食防止機能を発揮する下地層とからなる二重保護膜を備えた磁気記録再生ヘッドおよび磁気記録ディスクを提供することにある。
【００１４】
本発明の第３の目的は、高い固有抵抗による表面シャンティング(surface shunting)の抑制により、磁気記録再生ヘッドのポップコーンノイズ等の信号ノイズを低減することを可能にする二重保護膜を備えた磁気記録再生ヘッドおよび磁気記録ディスクを提供することにある。
【００１５】
本発明の第４の目的は、被覆層と、この被覆層との化学的結合が強固で安定している下地層とからなる二重保護膜を備えた磁気記録再生ヘッドおよび磁気記録ディスクを提供することにある。
【００１６】
本発明の第５の目的は、上記の目的を達成し得る磁気記録再生ヘッドおよび磁気記録ディスクを製造するための製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の目的は、アルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）またはアルミニウム合金酸化窒化物ＭｅzＡｌＯxＮy（Ｍｅ＝Ｔｉ，Ｓｉ，Ｃｒz）という他に例をみない材料を下地層として採用することにより達成される。下地層としてこれらの材料を形成するには、スパッタリング、プラズマ雰囲気イオンインプランテーション（ＰＩＩＩ；plasma immersion ion implantatio）、プラズマ雰囲気イオンインプランテーション成膜（ＰＩＩＩＤ；plasma immersion ion iplantation deposition）、プラズマエンハンストＣＶＤ（ＰＥＣＤＶＤ）、反応性パルスレザ成膜（ＰＬＤ）等の方法が用いられる。
【００１８】
上記したアルミニウム酸化窒化物やアルミニウム合金酸化窒化物は、ＤＬＣとの密着性が良好なカーバイド形成材料である。さらに、これらの材料は、磁気記録再生ヘッドで用いられる基板（ＡｌＴｉＣ，Ａｌ2Ｏ3，ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＣｏ等）や、半導体分野で広く用いられる他の種々の材料（Ｔｉ，Ｃｒ，Ｔａおよびこれらに匹敵する性質の他の材料）との密着性も良好である。
【００１９】
アルミニウム酸化窒化物はまた、安定性や化学的不活性において優れ、しかも、酸素および窒素の含有率を変えることによって物理・化学的性質（応力、屈折率、比重等）を容易に調整可能な材料である。例えば、アルミニウム酸化窒化物の硬度は、ＡｌＮの１２［ＧＰａ］からＡｌ2Ｏ3の２０［ＧＰａ］まで調整可能である。Ａｌ23Ｏ27Ｎ5の硬度は約１８［ＧＰａ］でる。また、保護膜の最も重要な機能の一つとして、耐腐食性がある。そして、酸化アルミニウムや窒化アルミニウムは、シリコンやアモルファスシリコンに比べて、安定性および耐腐食性が高い。
【００２０】
チタン、シリコンおよびクロムをアルミニウム酸化窒化物に導入すると（ＴｉzＡｌＯxＮyＳｉzＡｌＯxＮy，ＣｒzＡｌＯxＮy）、特に高い硬度が得られる。例えば、ＴｉＡｌＮの硬度は、ＡｌＮよりも５０％も高い。さらに、アルミニウム酸化窒化物にチタンやクロムを導入すると、ＤＬＣとの間のＴｉ−Ｃ結合やＣｒ−Ｃ結合によってＤＬＣ層との結合強度が高まり、ＤＬＣ膜厚との密着性が向上する。チタン、シリコンおよびクロムは、ダイヤモンド粒子の結合材料として広く用いられてきた（例えば、米国特許６，９１５，７９６号）。一方、チタン、シリコンおよびクロムを導入したアルミニウム酸化窒化物は、その良好な密着性により、磁気ヘッドの基板材料（ＡｌＴｉＣ，Ａｌ2Ｏ3，ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＣｏ等）に対する優れた密着層として利用可能である。
【００２１】
アルミニウム酸化窒化物にＴｉやＣｒを添加すると、強いＴｉ−Ｃ結合やＣｒ−Ｃ結合により、ＤＬＣ被覆層へのアルミニウム酸化窒化物の密着性が高まる。一方、下地層中の金属元素は、ヘッドスライダやディスクにおける基板材料（ＡｌＴｉＣ，Ａｌ2Ｏ3，ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＣｏ等）への付着性が高い。。
【００２２】
ＡｌＯxＮy，ＴｉzＡｌＯxＮy，ＳｉzＡｌＯxＮy，ＣｒzＡｌＯxＮyからなる下地層は、アゴン／酸素／窒素ガス雰囲気中に置いた金属、金属酸化物または金属窒化物のターゲットを用いて反応性スパッタリングを行うか、あるいは、上記ターゲットのスパッタリングにより形成されたスパッタ膜をアルゴン／酸素プラズマおよびアルゴン／窒素プラズマで処理することによって得られる。これらのプラズマは、例えば、イオンビームによるプラズマ生成法、容量結合プラズマ(capacitively coupled plasma；ＣＣＰ)によるプラズマ生成法、電子サイクロトン共鳴(electron cyclotron resonance；ＥＣＲ)によるプラズマ生成法、誘導結合プラズマ(iductively coupled plasma；ＩＣＰ)によるプラズマ生成法等の様々な方法によって生成可能ある。
【００２３】
ＡｌＯxＮy，ＴｉzＡｌＯxＮy，ＳｉzＡｌＯxＮy，ＣｒzＡｌＯxＮyからなる下地層の構成例および形成方法の実施例を示すが、各実施例では、約１３３×１０-6Ｐａ（＝１０-6Ｔｏｒｒ）以下の真空度にまでポンプダウンが可能な真空成膜チャンバを用いる。例えば、自動調整ＲＦパワー供給装置によってパワーが供給されるイオン源（例えば、アルゴンイオンを生成するイオン源）の照準をターゲットに合わせる。スパッタされたターゲット材料は、プルーム(plume)を通って成膜対象基板（磁気記録再生ヘッド基板または磁気ディスク基板上に堆積する。成膜の均一性をよくするために、これらの成膜対象基板を連続的に回転させる。アルゴン、酸素および窒素ガスをガスラインを介してチャンバ内、またはイオン源へと導入する。
【００２４】
通常、酸素ガスは、窒素ガスよりも反応性が高く、かつ、酸素ガスは窒素ガスよりも原子に分解しやすい。これらの事実は、適切な組成を有する下地層（ＡｌＯxＮy膜，ＴｉzＡｌＯxＮ膜，ＳｉzＡｌＯxＮy膜，ＣｒzＡｌＯxＮy膜）を得るために成膜システムのガスフローやガス雰囲気を制御する上で大変重要なことである。
【００２５】
参考および比較のために、磁気記録再生ヘッドの製造において用いられる様々な材料に関するいくつかの関連する機械的・電気的性質を、一覧形式で図７に示しておく。
【００２６】
本発明の目的は、以下に述べる各手段や各方法により達成される。すなわち、次の通りである。
【００２７】
本発明の第１の磁気記録再生ヘッドは、記録再生ヘッド部と、記録再生ヘッド部上に設けられた２重保護層とを備え、２重保護層が、記録再生ヘッド部における清浄化された基体表面にアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）からなる層として形成された密着性向上のための下地層と、下地層の上に形成されたＤＬＣ（diamond-like carbon）からなる外側層とを含むようしたものである。
【００２８】
本発明の第２の磁気記録再生ヘッドは、記録再生ヘッド部と、記録再生ヘッド部上に設けられた２重保護層とを備え、２重保護層が、記録再生ヘッド部における清浄化された基体表面にアルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）からなる層（Ｍｅzは、相対原子％がｚである合金元素）として形成された密着性向上のための下地層と、下地層の上に形成されたＤＬＣからなる外側層とを含むようにしたものである。
【００２９】
本発明の第１の磁気ディスクは、磁気ディスク基板と、磁気ディスク基板上に設けられた表面保護用の２重保護層とを備え、２重保護層が、磁気ディスク基板上にアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）からなる層として形成された密着性向上のための下地層と、下地層の上に形成されたＤＬＣからなる被覆層とを含むようにしたものである。
【００３０】
本発明の第２の磁気ディスクは、磁気ディスク基板と、磁気ディスク基板上に設けられた表面保護用の２重保護層とを備え、２重保護層が、磁気ディスク基板上にアルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）からなる層（Ｍｅzは、相対原子％がｚである合金元素）として形成された密着性向上のための下地層と、下地層の上に形成されたＤＬＣからなる被覆層とを含むようにしたものである。
【００３１】
本発明の磁気記録再生ヘッドおよび磁気ディスクでは、下地層を構成するアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５であり、ｙが０ないし１であるようにしてもよい。但し、ｘおよびｙは、その下地層の膜厚によって変化するので、適宜設定可能である。下地層は、５ｎｍ未満、より好ましくは、２ｎｍ未満の膜厚に形成するのが好ましい。
【００３２】
本発明の第２の磁気記録再生ヘッドおよび第２の磁気ディスクでは、アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）におけるｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚがないし１０であるようにするのが好ましい。合金元素Ｍｅとしては、例えば、チタン、シリコンまたは、クロムがあげられる。ｘおよびｙは、その下地層の膜厚によって変化するので、適宜設定可能である。下地層は、５ｎｍ未満、より好ましくは、２ｎｍ未満の膜厚に形成するのが好ましい。
【００３３】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法は、磁気ディスク基板または一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを用意するステップと、磁気ディスク基板または一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドのしかるべき表面を清浄化するステップと、上記の表面にアルミニウム（Ａｌ）、チタンアルミニウム（ＴｉＡｌ）、シリコンアルミニウム（ＳｉＡｌ）、またはクロムアルミニウム（ＣｒＡｌ）の各酸化窒化物からなる密着性向上のための下地層を形成するステップと、下地層の上にＤＬＣ層を形成するステップとを含むようにしたものである。
【００３４】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法では、上記下地層の形成ステップが、スパッタリングターゲットと、所定のエネルギーで反応性イオンビームを出射しイオンを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、種々のガスを所定の流量レートで噴射し前記真空成膜チャンバ内で所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、反応性イオンビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、反応性イオンビームを前記スパッタリングターゲットに照射しながら、酸素ガス（Ｏ2）および窒素ガス（Ｎ2）を前記真空成膜チャンバ内に所定の相対濃度比で注入することにより、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップとを含むようにすることができる。
【００３５】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法では、上記下地層の形成ステップが、スパッタリングターゲットと、高エネルギーのパルス反応性イオンビームまたはフォーカス走査反応性イオンビームを前記真空成膜チャンバ内に出射しこれを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、種々のガスを所定の流量レートで噴射し前記真空成膜チャンバ内で所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、パルス反応性イオンビームまたはフォーカス走査反応性イオンビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、パルス反応性イオンビームまたはフォーカス走査反応性イオンビームを前記スパッタリングターゲットに照射しながら、酸素ガスおよび窒素ガスを前記真空成膜チャンバ内に所定の相対濃度比で注入することにより、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップとを含むようにしてもよい。
【００３６】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法では、前記下地層の形成ステップが、スパッタリングターゲットと、高エネルギーの電磁放射ビームを前記真空成膜チャンバ内に出射しこれを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、種々のガスを所定の流量レートで噴射し前記真空成膜チャンバ内で所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、電磁放射ビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、電磁放射ビームを前記スパッタリングターゲットに照射しながら、酸素ガスおよび窒素ガスを前記真空成膜チャンバ内に所定の相対濃度比で注入することにより、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップとを含むようにしてもよい。
【００３７】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法では、下地層の形成ステップが、スパッタリングターゲットと、高エネルギーのパルス反応性イオンビームを前記真空成膜チャンバ内に出射しこれを前記スパッタリングターゲットに導く装置と、所定の流量レートで導入した種々の混合ガスのプラズマを生成し前記真空成膜チャンバ内でプラズマを所望の相対濃度に保つ装置とを備えた真空成膜チャンバを用意するステップと、磁気ディスク、一の磁気記録再生ヘッド、または複数の磁気記録再生ヘッドを前記真空成膜チャンバ内の前記保持部に装着してこれを回転させるステップと、パルス反応性イオンビームの照準を前記スパッタリングターゲットに合わせるステップと、アルゴンをキャリアガスとして用いて、酸素ガスと窒素ガスのプラズマを所定の濃度比で生成するステップと、スパッタリングターゲットからスパッタされた材料を前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに衝突させながら、または衝突させた後に、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドを前記プラズマに触れさせることにより、前記磁気ディスクまたは一もしくは複数の磁気記録再生ヘッドに前記下地層を形成するステップとを含むようにしてもよい。
【００３８】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法では、スパッタリングターゲットとして、アルミニウム、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウムを用い、酸化窒化物がアルミニウム酸化窒化物（ＡｌＯxＮy：ｘは０ないし１．５、ｙは０ないし１）となるようにすることができる。また、スパッタリングターゲットとして、アルミニウム合金ＭｅzＡｌ（Ｍは合金元素）、またはその酸化物もしくは窒化物を用い、酸化窒化物が、アルミニウム合金酸化窒化物（ＭｅzＡｌＯxＮy）となるようにすることも可能である。
【００３９】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法では、成膜チャンバ内に導入する酸素ガスおよび窒素ガスを０ないし２０ｓｃｃｍの流量レートとし、反応性イオンビームとして、３００Ｖないし１２００Ｖの電圧での加速により生成されるＡｒ+イオンビームを用いようにしてもよい。電磁放射ビームとしては、例えば、高エネルギーの炭酸ガスパルスレーザまたはエキシマレーザにより生成されるレベルビームが利用可能である。
【００４０】
本発明の磁気記録再生ヘッドまたは磁気ディスクの製造方法では、プラズマとして、イオンビームプラズマ、ＥＣＲ(electron cyclotron resonance)プラズマ、ＩＣＰ(inductively couled plasma)、またはＣＣＰ(capacitively coupled plasma)等が利用可能である。また、アルゴン／酸素プラズマを適用したのちこれに続いてアルゴン／窒素プラズマを適用するか、あるいは、アルゴン／窒素プラズマを適用したのちこれに続いてアルゴン／酸素プラズマを適用するようにしてもよい。
【００４１】
本発明の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態の説明から理解可能であり、好適な実施の形態の説明は、本明細書に添付の図面によって容易に理解可能である。
【発明の効果】
【００４２】
本発明の磁気記録再生ヘッドもしくは磁気ディスク、またはそれらの製造方法によれば、二重保護層が、基体表面にアルミニウム酸化窒化物またはアルミニウム合金酸化窒化物からなる層として形成された下地層と、下地層の上に形成されたＤＬＣからなる外側層（被覆層）とを含むようにしたので、耐摩耗性および耐腐食性に優れた磁気記録再生ヘッドや磁気ディスクを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
本発明の各実施の形態は、磁気記録再生ヘッドや記録媒体に２層構造の保護薄膜を形成する方法を提供するものである。この保護薄膜は、密着性向上用の下地層と、その上を覆う保護用の固いＤＬＣ（diamond-like carbon）被覆層からなる。下地層は、アルミニウム酸化窒化物ＡｌＯxＮy、ＴｉＡｌＯxＮy、ＳｉＡｌＯxＮy、ＣｒＡｌＯxＮy（より一般的には、ＭｅzＡＯxＮy））である。
【００４４】
磁気記録分野においては、磁気記録再生ヘッド基板へのＤＬＣ層の密着性を向上するための下地層としてアモルファスシリコンが広く用いられている。従来は、ヘッド基板をアルゴンイオン（Ａｒ+）ビームにより清浄化したのち、イオンビームスパッタリング（ＩＢＤ）によっアモルファスシリコンからなる下地層を形成し、次にＤＬＣ被覆層を形成するようにしている。ＤＬＣ被覆層の形成には、ＩＢＤ、プラズマエンハンストＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ；plasma enhnced chemical vapor deposition)、または電子サイクロトロン共鳴(electron cyclotron resnance；ＥＣＲ)法が用いられるが、より好ましくは、フィルタード陰極真空放電（ＦＣＶＡ；iltered cathodic vacuum arc)法が用いられる。
【００４５】
本発明の実施の形態は、密着性向上用の下地層として、アルミニウム酸化窒化物やアルミニウム合金酸化窒化物を形成することから、上記のＩＢＤによるアモルファスシリコン成膜法とは異なるものである。本実施の形態では、下地層を、以下に述べるような方法、すなわち、反応性イオンスパッタリング、プラズマエンハンストＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、反応性パルスレーザ成膜（ＰＬＤ）、およびその他の方法によって形成する。
【００４６】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。ここでは、本実施の形態の特徴が明らかになるように、比較例と比較しつつ実施の形態を説明することにする。
【００４７】
まず、図８Ａを参照して、従来の方法（比較例）について説明する。この図８Ａは、従来の２重保護膜を形成するための連続した３つのステップを流れ図として表したものである。
【００４８】
１．エッチング機構としてのアルゴンイオビームまたはアルゴン／酸素イオンビームを用いて基板を予め清浄化する（ステップＳ１０１）。
２．反応性イオンビームスパッタリングによってアモルファスシリコンからなる密着下地層を成膜する（ステップＳ１０２）。
３．ＩＢＤ、ＰＥＣＶＤまたはＦＣＶＡを用いて保護用のＤＬＣ被覆層を形成する（ステップＳ１０３）。
【００４９】
次に、図８Ｂを参照して、本実施の形態について説明する。この図８Ｂは、本実施の形態における２重保護膜を形成するための連続した３つのステップを表すものである。
【００５０】
１．エッチング機構としてのアルゴンイオビームまたはアルゴン／酸素イオンビームを用いて基板を予め清浄化する（ステップＳ２０１）。
２．以下にあげる所定の方法によってアルミニウム酸化窒化物からなる密着下地層を成膜する（ステップＳ２０２）。そのような成膜方法としては、アルミニウムの酸化物または窒化物からなるターゲットをアルゴン／酸素／窒素ガス雰囲気中でスパッタリングする反応性イオンスパッタリング、プラズマ雰囲気イオンインプランテーション(ＰＩＩＩ；plasma immersion io implantation)、プラズマ雰囲気イオンインプランテーション成膜(ＰＩＩＩＤ；plasma immesion ion implantation deposition)、プラズマエンハンストＣＶＤ（ＰＥＣＶＤ）、または応性パルスレーザ成膜（ＰＬＤ）等を用いる。
３．ＩＢＤ、ＰＥＣＶＤまたはＦＣＶＡを用いて保護用のＤＬＣ被覆層を形成する（ステップＳ２０３）。
【００５１】
本実施の形態は、上記した本発明のすべての目的に適合するような磁気記録再生ヘッドや磁気記録媒体（例えばディスク）の上に保護膜を形成可能な方法を提供するものである。以下に述べるすべての方法において、保護膜は、アルゴンイオンビームやアルゴン／酸素イオンビームエッチング等の適切な方法によって清浄化されたディスクや記録再生ヘッドの基板表面（例えばエアベアリング面（以下、ＡＢＳという。））に２重層として形成される。好ましくは、複数の記録再生ヘッドをホルダに装着し、上記方法によって同時に処理する。
【００５２】
図１は、磁気記録再生ヘッドと磁気記録媒体との連係状態を表すものである。但し、この図は、縮尺通りに描いたものではない。この図に示したように、磁気ヘッドスライダ１００がサスペンション１１０に機械的に取り付けられている。磁気ヘッドスライダ（以下、単にスライダという。）１００は、アルティック（ＡｌＴｉＣ）基板１２０の上に、シールドされたＧＭＲまたはＴＭＲリーダおよびライタ１５０を含むヘッド部１５０と、酸化アルミニウムからなるオーバーコート１７０とを積層してなるものである。リーダシールド、リーダおよびライタは、主として、環境条件に晒されたときに腐食する可能性のある様々な合金やＮｉ−Ｆｅ−Ｃｏの合成物を含む磁性材料によって形成されている。スライダ１００はまた、下地層１８０およびＤＬＣ被覆層１９０によって覆われている。
【００５３】
一方、磁気ディスク２００は、ガラスまたはアルミニウムからなる基板２１０の上に、下地層２２０と磁性層２３０とを積層してなるものである。磁性層２３０の表面は、本実施の形態の方法によって形成された下地層２８０およびＤＬＣ被覆層２９０によって保護されている。磁気ディスク２００の表面には、スライダ−ヘッド間の摩擦を最小限にするために、潤滑層２６０が設けられている。本実施の形態は、スライダ１００における下地層１８０と、磁気ディスク２００における下地層２８０の両方を提供するものである。
【００５４】
以下、第１〜第７の実施の形態について詳細に説明する。但し、上記したステップＳ２０１の基板清浄化工程については説明を省略する。
【００５５】
［第１の実施の形態］
図２は、磁気記録再生ヘッドまたは磁気記録ディスク上に本実施の形態の２重保護層を形成することが可能な装置を模式的に表した透視図である。本実施の形態では、反応性イオンスパッタリング法の具体例として、アルミニウム酸化窒化物ＡｌＯxＮyによって密着性向上層（下地層）を形成する。本実施の形態では、ターボポンプによって約１３３×１０-6Ｐａ（＝１０6Ｔｏｒｒ）以下の真空度が達成可能な成膜チャンバ１０を用いる。この成膜チャンバ１０は以下のすべての実施の形態を通じて実質的に共通の要素である。アルゴンイオンビーム等のイオンビーム２０を成膜チャンバ１０内に導入し、アルミニウムまたは酸化アルミニウムからなるターゲット５０に照準を合わせる。このイオンビーム２０は、高周波源３０によって生成され、約３００Ｖ〜１２００Ｖの電圧で加速される。ガス導入ポート４０から成膜チャンバ１０内に、約０〜２０ｓｃｃｍの流量レートで酸素および窒素ガスを導入する。このとき、酸素および窒素ガスの流量比は、形成しようとする下地層（ＡｌＯxＮy）の組成に応じて異なる流量比に設定する。下地層（ＡｌＯxＮy）の組成は、例えば、ｘが０ないし１．５、ｙが０ないし１となるようにする。上記したように、アルゴンイオンビームの照準をターゲット５０に合わせると、スパッタされた原子６０がホルダ８０に装着された成膜対象のデバイス７０上に堆積する。デバイス７０は、複数の磁気記録再生ヘッドや磁気記録ディスクである。ホルダ８０は、成膜の均一化のために回転可能に構成される。第１ないし第７の実施の形態のすべてにおいて、下地層の全厚が５ｎｍを越えないようにすることが本発明の目的に適合する。より好ましくは、下地層の膜厚を２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。これにより、本発明の目的に適した２重保護層が形成される。
【００５６】
本実施の形態における変形例として、図２に示したターゲット５０を、アルミニウムや酸化アルミニウムではなく窒化アルミニウム（ＡｌＮ）としてもよい。高周波源３０によって生成されて約３００Ｖ〜１２００Ｖの電圧で加速されたアルゴンイオンビーム等のイオンビーム２０を成膜チャンバ１０内に導入し、窒化アルミニウムからなるターゲット５０に照準を合わせる。導入ポート４０から成膜チャンバ１０内に約０〜２０ｓｃｃｍの流量レートで酸素および窒素ガスを導入する。このとき、酸素および窒素ガスの流量比は、形成しようとする下地層（ＡｌＯxＮy）の組成に応じて異なる流量比に設定する。例えば、上記と同様に、ｘが０ないし１．５、ｙが０ないし１となるように流量比を設定する。アルゴンイオンビーム２０がターゲット５０に当たると、スパッタされたアルミニウムおよび窒素の原子６０が、酸素および窒素ガスの雰囲気下で、磁気記録再生ヘッドや磁気記録ディスク等のデバイス７０上に堆積する。これにより、所望の下地層（ＡｌＯxＮy）が形成される。上記と同様に、複数の磁気記録再生ヘッドや磁気記録ディスクは、成膜の均一化のために回転可能に構成されたホルダ８０に装着する。
【００５７】
本変形例においても、ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴って変化し、膜厚の関数である組成を持った下地層（ＡｌＯxＮy）が形成される。下地層は、その全厚が５ｎｍを越えないようにすることが好ましいが、より好ましくは、２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。
【００５８】
［第２の実施の形態］
図３は、第２の実施の形態に係る２重保護層を形成可能な装置を模式的に表した透視図である。この図で、上記第１の実施の形態（図２）と同一要素には同一符号を付し、適宜、説明を省略する。本実施の形態の第１の具体例では、反応性イオンビームとして、高エネルギーのフォーカス走査アルゴンイオンビーム(high energy scanning,focused Ar+ ion beam)２２を用、これをアルミニウムまたはその酸化物もしくは窒化物からなるターゲット５０に導く。導入ポート４０から成膜チャンバ１０内に、約０〜２０ｓｃｃｍの流量レートで酸素および窒素ガスを導入する。このとき、酸素および窒素ガスの流量比は、形成しようとする下地層（ＡｌＯＮy）の組成に応じて異なる流量比に設定する。下地層（ＡｌＯxＮy）の組成は、例えば、ｘ０ないし１．５、ｙが０ないし１となるようにする。本実施の形態では、フォーカス走査アルゴンイオンビームを用いることにより、ターゲットの位置決めを省くことができると共に、成膜に関連して生ずるヒステリシス作用を取り除くことができる。なお、フォーカス走査アルゴンイオンビームは、T.Nybergらによる米国特許出願２００４/０１４９５６６Ａ１に詳しく記されている。その他の構成や成膜条件は、上記第１の実施の形態（図２）の場合と同様である。
【００５９】
本実施の形態においても、ＡｌＯxＮyにおけるｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴って変化し、膜厚の関数である組成を持った下地層（ＡｌＯxＮy）が形成される。下地層は、その全厚が５ｎｍを越えないようにすることが好ましいが、より好ましくは、２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。これにより、本発明の目的に適した２重保護層が形成される。
【００６０】
本実施の形態の第２の具体例では、ターゲット５０としてチタンアルミニウム合金ＴｉZＡを用いる。これをより一般的に表記すると、ＭｅZＡｌ（但し、Ｍｅは適切な合金金属元素）ある。本具体例では、下地層としてチタンアルミニウム合金の酸化窒化物ＴｉZＡｌＯxＮyが成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００６１】
本実施の形態の第３の具体例では、ターゲット５０としてシリコンアルミニウム合金ＳｉZｌを用いる。本具体例では、下地層としてシリコンアルミニウム合金の酸化窒化物ＳｉZＡｌxＮyが形成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋１．３ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００６２】
本実施の形態の第４の具体例では、ターゲット５０としてクロムアルミニウム合金ＣｒZＡを用いる。本具体例では、下地層としてクロムアルミニウム合金の酸化窒化物ＣｒZＡｌＯxＮが形成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋１．３ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００６３】
なお、本実施の形態では、ターゲット５０として、アルミニウム合金ＭｅZＡｌの酸化物まは窒化物を用いてもよい。
【００６４】
［第３の実施の形態］
図４は、第３の実施の形態に係る２重保護層を形成可能な装置を模式的に表した透視図である。この図で、上記第１の実施の形態（図２）と同一要素には同一符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００６５】
本実施の形態の第１の具体例では、反応性イオンビーム２０として、高い瞬間パワーをもつパルスアルゴンイオン源(pulsed Ar+ ion source)から発せられるパルス反応性イオンビーム４を用い、アルミニウムからなるターゲット５０に照準を合わせる。導入ポート４０から成膜チャンバ１０内に、約０〜２０ｓｃｃｍの流量レートで酸素および窒素ガスを導入する。このとき、酸素および窒素ガスの流量比は、形成しようとする下地層（ＡｌＯxＮy）の組成に応じて異なる流量比に設定する。下地層（ＡｌＯxＮy）の組成は、例えば、ｘが０ないし１．５、ｙが０ないし１となるようにする。本実施の形態では、高い瞬間パワーをもつパルスアルゴンイオン源を用いることにより、ターゲットの位置決めを省くことができると共に、成膜に伴って生ずるヒステリシス作用を取り除くことができる。なお、高い瞬間パワーをもつパルスアルゴンイオン源は、V.Kousnetsovらによる米国特許第６,２９６,７４２号に詳しく記載されている。本実施の形態においても、ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴って変化し、膜厚の関数である組成を持った下地層（ＡｌＯxＮy）が形成される。下地層は、その全厚が５ｎｍを越えないようにすることが好ましいが、より好ましくは、２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。これにより、本発明の目的に適した２重保護層が形成される。その他の構成や成膜条件は、上記第１の実施の形態（図２）の場合と同様である。
【００６６】
本実施の形態の第２の具体例では、ターゲット５０としてチタンアルミニウム合金ＴｉZＡを用いる。本具体例では、下地層としてチタンアルミニウムの酸化窒化物ＴｉZＡｌＯxＮyが成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００６７】
本実施の形態の第３の具体例では、ターゲット５０としてシリコンアルミニウム合金ＳｉZｌを用いる。本具体例では、下地層としてシリコンアルミニウムの酸化窒化物ＳｉZＡｌＯxＮが形成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００６８】
本実施の形態の第４の具体例では、ターゲット５０としてクロムアルミニウム合金ＣｒZＡを用いる。本具体例では、下地層としてクロムアルミニウムの酸化窒化物ＣｒZＡｌＯxＮyが成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００６９】
なお、本実施の形態においても、ターゲット５０として、アルミニウム合金ＭｅZＡｌの酸物または窒化物を用いてもよい。
【００７０】
［第４の実施の形態］
図５は、第４の実施の形態に係る２重保護層を形成可能な装置を模式的に表した透視図である。この図で、上記第１の実施の形態（図２）と同一要素には同一符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００７１】
本実施の形態の第１の具体例では、高エネルギーのパルス電磁放射ビーム(pulsed electromgnetic radiation)２５を用い、アルミニウムからなるターゲット５０に照準を合わせる。導ポート４０から成膜チャンバ１０内に、約０〜２０ｓｃｃｍの流量レートで酸素および窒素ガスを導入する。このとき、酸素および窒素ガスの流量比は、形成しようとする下地層（ＡｌＯＮy）の組成に応じて異なる流量比に設定する。下地層（ＡｌＯxＮy）の組成は、例えば、ｘ０ないし１．５、ｙが０ないし１となるようにする。本実施の形態では、高エネルギーのパルス電磁放射ビームとして、炭酸ガスレーザまたはエキシマレーザを用いることができる。本実施の形態においても、ＡｌＯxＮyにおけるｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴って変化し、膜厚の関数である組成を持った下地層（ＡｌＯxＮy）が形成される。下地層は、その全厚が５ｎｍを越えないようにすることが好ましいが、より好ましくは、２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。これにより、本発明の目的に適した２重保護層が形成される。その他の構成や成膜条件は、上記第１の実施の形態（図２）の場合と同様である。
【００７２】
本実施の形態の第２の具体例では、ターゲット５０としてチタンアルミニウム合金ＴｉZＡを用いる。本具体例では、下地層としてチタンアルミニウム合金の酸化窒化物ＴｉZＡｌＯxＮが形成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００７３】
本実施の形態の第３の具体例では、ターゲット５０としてシリコンアルミニウム合金ＳｉZｌを用いる。本具体例では、下地層としてシリコンアルミニウム合金の酸化窒化物ＳｉZＡｌxＮyが形成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００７４】
本実施の形態の第４の具体例では、ターゲット５０としてクロムアルミニウム合金ＣｒZＡを用いる。本具体例では、下地層としてクロムアルミニウム合金の酸化窒化物ＣｒZＡｌＯxＮが形成される。本具体例では、酸素ガスおよび窒素ガスの導入比率を、ｘが０ないし１．５＋２ｚ、ｙが０ないし１＋ｚ、ｚが０ないし１０となるように設定する。但し、酸素ガスおよび窒素ガスの流量レートは、上記の場合と同様に設定する。ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴い、膜厚と共に変化する。その他は上記第１の具体例と同様である。
【００７５】
なお、本実施の形態においても、ターゲット５０として、アルミニウム合金ＭｅZＡｌの酸物または窒化物を用いてもよい。
【００７６】
［第５の実施の形態］
図６は、第５の実施の形態に係る２重保護層を形成可能な装置を模式的に表した透視図である。この図で、上記第１の実施の形態（図２）と同一要素には同一符号を付し、適宜、説明を省略する。
【００７７】
本実施の形態では、アルゴンイオンビーム等のイオンビーム２０を成膜チャンバ１０内に導入する。このイオンビーム２０は、高周波源３０によって生成され、約３００Ｖ〜１２００Ｖの電圧で加速される。このイオンビーム２０の照準を、アルミニウム、アルミニウム合金ＭｅＡｌ、またはそれらの酸化物もしくは窒化物からなるターゲット５０に合わせる。アルミニウム合金としては、ＴｉZＡｌ、ＳｉZＡｌ、ＣｒZＡｌが選ばれる。アルゴンイオンビームはタゲット５０から原子６０を叩き出し、これがホルダ８０に装着された成膜対象のデバイス７０（複数の磁気記録再生ヘッドや磁気記録ディスク）上に堆積する。なお、使用する反応性ビームは、反応性パルスレーザ(reactive pulsed laser deposition)、反応性パルスイオンビームpulsed reactive ion)、またはフォーカス走査反応性イオンビーム(scanning focused reactie ion beam)であってもよい。
【００７８】
デバイス７０上にスパッタ膜（ＡｌまたはＭｅzＡｌ）を成膜したのち、これを、成膜チャバ１０内に導入したアルゴン／酸素／窒素ガスを基にプラズマ源４５が生成したプラズマ９０に曝す。なお、アルゴンガスはキャリアガスである。このとき、酸素および窒素ガスの流量比は、形成しようとする下地層（ＡｌＯxＮyまたはＭｅzＡｌＯxＮy）の組成に応じて異なる流比に設定する。ターゲット５０がアルミニウムの場合、下地層（ＡｌＯxＮy）の組成は、例えば、ｘが０ないし１．５、ｙが０ないし１となるようにするのが好ましい。本実施の形態においても、ｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴って変化し、膜厚の関数である組成を持った下地層（ＡｌＯxＮyまたはＭｅzＡｌＯxＮy）が形成される。下地層は、その全厚が５ｎｍを越えいようにすることが好ましいが、より好ましくは、２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。これにより、本発明の目的に適した２重保護層が形成される。
【００７９】
［第６の実施の形態］
上記第５の実施の形態では、デバイス７０上にスパッタ膜を成膜したのち、これをアルゴン／酸素／窒素ガスのプラズマ９０に曝すようにしたが、本実施の形態では、アルゴン／酸素／窒素ガスのプラズマ９０に曝しながらデバイス７０上にスパッタ膜を成膜する。この点を除き、成膜装置の構成や成膜条件（使用ビーム、加速電圧、ターゲット等）は上記第５の実施の形態（図６）と同様なので、適宜、説明を省略する。
【００８０】
本実施の形態では、アルゴン／酸素／窒素ガスのプラズマ９０の雰囲気中においてスパッタ膜（下地層）がデバイス７０上に形成される。なお、アルゴンガスはキャリアガスである。下地層におけるｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴って変化し、膜厚の関数である組成を持った下地層（ＡｌＯxＮyまたはＭｅzＡｌＯxＮy）が形成される。酸素および窒素ガスの流量比は形成しようとする下地層（ＡｌＯxＮyまたはＭｅzＡｌＯxＮy）の組成に応じて異なる流量比設定する。ターゲット５０がアルミニウムの場合、下地層（ＡｌＯxＮy）の組成は、例えば、ｘが０ないし１．５、ｙが０ないし１となるようにするのが好ましい。下地層は、その全厚が５ｎｍを越えないようにすることが好ましいが、より好ましくは、２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。
【００８１】
［第７の実施の形態］
上記第５の実施の形態では、デバイス７０上にスパッタ膜（下地層）を成膜したのち、これをアルゴン／酸素／窒素ガスのプラズマ９０に曝すようにし、上記第６の実施の形態では、アルゴン／酸素／窒素ガスのプラズマ９０に曝しながらデバイス７０上にスパッタ膜を成膜するようにした。これに対して、本実施の形態では、デバイス７０上に成膜したスパッタ膜（ＡｌまたはＭｅzＡｌ）にアルゴン／酸素ガスのプラズマ９０を適用したのち、これに続いてアルン／窒素ガスのプラズマ１００を適用する。あるいは、デバイス７０上に成膜したスパッタ膜（ＡｌまたはＭｅzＡｌ）にアルゴン／窒素ガスのプラズマ１００を適用したのち、これに続てアルゴン／酸素ガスのプラズマ９０を適用する。すなわち、スパッタ膜（ＡｌまたはＭｅzＡｌ）に対するプラズマ表面処理を、アルゴン／酸素ガスのプラズマによる表面処理の期間と、アルゴン／窒素ガスのプラズマによる表面処理の期間とに分けて、順番に行う。この点を除き、成膜装置の構成や成膜条件（使用ビーム、加速電圧、ターゲット等）は上記第６の実施の形態（図６）と同様なので、適宜、説明を省略する。プラズマは、従来から知られている多くの方法のいずれかを用いて生成可能である。例えば、イオンビームによるプラズマ生成法、容量結合プラズマ(capacitively coupled plasma；ＣＣＰ)によるプラズマ生成法、電子サイクロロン共鳴(electron cyclotron resonance；ＥＣＲ)によるプラズマ生成法、誘導結合プラズマinductively coupled plasma；ＩＣＰ)によるプラズマ生成法等がある。
【００８２】
本実施の形態においても、下地層におけるｘ，ｙは、成膜プロセスの進行に伴って変化し、膜厚の関数である組成を持った下地層（ＡｌＯxＮyまたはＭｅzＡｌＯxＮy）が形成される。素および窒素ガスの流量比は、形成しようとする下地層（ＡｌＯxＮy）の組成に応じて異なる流量比に設定する。下地層は、その全厚が５ｎｍを越えないようにすることが好ましいが、より好ましくは、２ｎｍ未満にするとよい。続いて、この下地層の上に、上記のような方法を用いて、ＤＬＣ被覆層を形成する。
【００８３】
以上の好適な実施の形態は、あくまで本発明を例示したものであって、本発明はこれらの例に限定されるものではない。以上に示したアルミニウム酸化窒化物またはアルミニウム合金酸化窒化物を含む２重保護層を磁気記録再生ヘッドや磁気記録媒体上に形成するに際しては、本願の特許請求の範囲に記載の範囲内において、その形成方法、プロセス、材料、構造および寸法への様々な修正や変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の実施の形態における磁気記録再生ヘッドを有するヘッドスライダが本発明の実施の形態における回転する磁気ディスクの上を滑空している状態を示す模式図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態における磁気記録再生ヘッドおよび磁気ディスクに保護膜を成膜するための成膜装置（反応性イオンビーム利用型）の構成を表す模式図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態における磁気記録再生ヘッドおよび磁気ディスクに保護膜を成膜するための成膜装置（フォーカス走査反応性イオンビーム利用型）の構成を表す模式図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態における磁気記録再生ヘッドおよび磁気ディスクに保護膜を成膜するための成膜装置（反応性パルスイオンビーム利用型）の構成を表す模式図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態における磁気記録再生ヘッドおよび磁気ディスクに保護膜を成膜するための成膜装置（反応性パルスレーザ利用型）の構成を表す模式図である。
【図６】本発明の第５ないし第７の実施の形態における磁気記録再生ヘッドおよび磁気ディスクに保護膜を成膜するための成膜装置（プラズマ雰囲気イオンビーム利用型）の構成を表す模式図である。
【図７】保護膜を有する磁気記録再生ヘッドに用いられる種々の材料に関する性質を一覧表形式で示した図である。
【図８Ａ】従来の保護膜形成プロセスを示す流れ図である。
【図８Ｂ】本発明の保護膜形成プロセスを示す流れ図である。
【符号の説明】
【００８５】
１０…成膜チャンバ、２０…反応性イオンビーム、２２…フォーカス走査イオンビーム、２４…パルスイオンビーム、２５…パルス電磁放射ビーム、３０…高周波源、４０…ガス導入ポート、４５…プラズマ源、５０…ターゲット、６０…原子、７０…成膜対象デバイス、９０…プラズマ、１００…磁気ヘッドスライダ、１２０…基板、１５０…ヘッド部、１８０，２８０…下地層、１９０，２９０…ＤＬＣ層。
【図１】
2008176915.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008176915.tif 000008
【図７】
2008176915.tif 000009
【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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