JP2003017354A

JP2003017354A - 軟磁性膜の製造方法

Info

Publication number: JP2003017354A
Application number: JP2001202587A
Authority: JP
Inventors: Junichi Honda; 順一本多
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-07-03
Filing date: 2001-07-03
Publication date: 2003-01-17

Abstract

(57)【要約】【課題】良好で均一な磁気特性を示す軟磁性膜を安定
して成膜する。【解決手段】スパッタ室１１内に、不活性ガスととも
に水素を導入しながら軟磁性膜をスパッタ法により成膜
する。導入した水素によって、スパッタ室１１内の雰囲
気中に存在する酸素が反応し、水（Ｈ_２Ｏ）を形成す
る。これにより、雰囲気中の酸素を低減して、軟磁性膜
を構成する元素と酸素とが反応してしまうことを防止す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば磁気記録媒
体に対して磁気信号の記録再生を行う磁気ヘッドを作製
する際に適用して好適な軟磁性膜の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、磁気記録媒体に対して磁気信
号の記録再生を行う各種の磁気ヘッドには、軟磁気特性
を示す磁性薄膜である軟磁性膜が備えられている。この
ような軟磁性膜のうち、ＦｅＴａＮなどの組成に代表さ
れるような微結晶系の軟磁性膜は、従来から広く用いら
れているセンダストなどのような結晶質の軟磁性膜と比
較して、高い飽和磁束密度を有するという特徴がある。
このため、このような微結晶系の軟磁性膜は、磁気ヘッ
ドに適用することによって、より小さな磁気信号に対し
て記録再生を行うことが可能となり、さらなる高記録密
度化を達成することができるとして、磁気ヘッドへの応
用が進められている。

【０００３】また、このような微結晶系の軟磁性膜は、
従来からスパッタ法を用いた以下のような手法により成
膜される。具体的には、例えばＦｅとＴａの合金からな
るターゲットをアルゴンに窒素を含有させた雰囲気中で
スパッタリングすることによって、窒素が他の元素との
反応による窒化物を形成せずに、いわゆる侵入型で添加
した非晶質に近い状態の膜を成膜する。次に、５００℃
程度の焼鈍処理を施すことによって、窒素との結合力が
強くてＦｅと分離しやすいＴａが膜中で窒化物を形成す
る。これにより、微細なＦｅ粒の周囲にＴａＮ層が形成
され、強磁性Ｆｅ粒子が磁壁の厚さよりも細かいサイズ
で分布するようになる。これにより、成膜した膜が軟磁
性化する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】微結晶系の軟磁性膜
は、従来から上述のような手法により成膜されている
が、スパッタする際の雰囲気中に存在する酸素による影
響によって、得られる膜の磁気特性にばらつきが生じる
という問題があった。

【０００５】具体的には、スパッタ時に用いるターゲッ
ト材やスパッタ室内のコンタミ成分から生じる酸素が成
膜時の雰囲気中に存在すると、Ｔａが窒素よりも酸素に
対して化合物形成能力が高いことにより、Ｆｅ粒の周囲
にＴａＮ層を適切に形成することができなくなり、微細
なＦｅ粒を均一に分布させることができなくなってしま
う。

【０００６】特に、量産用のスパッタ装置のように、比
較的大きなスパッタ室を有するスパッタ装置を用いて軟
磁性膜を成膜する場合には、他の様々な要因が影響し合
って、上述したような影響が顕著となる。このような他
の要因としては、例えば、スパッタ室内への窒素の導入
口の取り付け位置や、排気口の取り付け位置、或いは成
膜面となる基板をスパッタ中に冷却する際の基板位置に
応じた温度ムラなどの要因を挙げることができる。ま
た、量産用のスパッタ装置においては、量産性を向上す
るために、複数のターゲット材を用いて、複数の基板に
対してスパッタリングを行うように構成されているが、
各々のターゲット材と基板との間の位置関係に依存し
て、スパッタされた粒子のエネルギーが異なることも上
述した要因のひとつとして挙げることができる。

【０００７】したがって、従来の手法では、スパッタ室
内の基板位置に応じて、或いは各基板上の位置に応じ
て、成膜される軟磁性膜に生じる磁気特性のばらつきが
激しくなってしまうといった問題があった。また、この
ようにして成膜された軟磁性膜を備える磁気ヘッドも、
結果として、磁気信号の記録再生特性にばらつきが生じ
てしまい、製品の不良率を低減することが困難であっ
た。

【０００８】そこで本発明は、上述した従来の実情に鑑
みてなされたものであり、良好な磁気特性を有する微結
晶系の軟磁性膜を安定して成膜することが可能な軟磁性
膜の製造方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る軟磁性膜の
製造方法は、窒素又は炭素を含む軟磁性膜を成膜する雰
囲気中に、水素を導入することを特徴とするものであ
る。

【００１０】以上のように構成された本発明に係る軟磁
性膜の製造方法によれば、軟磁性膜を成膜する雰囲気中
に導入した水素によって、この雰囲気中に存在する酸素
が反応し、結果として雰囲気中に存在する酸素の割合を
著しく低減させることができる。

【００１１】なお、上記雰囲気中における水素の含有率
は、導入する全混合ガスに対して０．１％以上且つ５％
以下とすることが望ましい。水素の含有率が全混合ガス
に対して０．１％未満である場合には、水素を雰囲気中
に導入したことによる際だった効果が得られず、膜中の
Ｔａが雰囲気中の酸素と反応してしまうといった影響が
生じてしまう。また、水素の含有率が全混合ガスに対し
て５％を超える場合には、導入した水素によって雰囲気
中の酸素を低減する効果が得られる一方で、雰囲気中に
おける水分の発生も顕著となり、この水分の影響によっ
て軟磁性膜の磁気特性が著しく劣化してしまう。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。以下では、本
発明を適用することにより、図１に示すような構造を有
する磁気ヘッド１を製造する場合について説明する。そ
こで、まずはこの磁気ヘッド１について説明する。

【００１３】なお、磁気ヘッド１は、補助コア材として
のフェライトの上に高飽和磁束密度を有する金属磁性膜
を主コア材として形成し、この金属磁性膜により磁気ギ
ャップを形成するようにした、いわゆるＭＩＧ（Metal
In Gap）型の磁気ヘッド（以下、ＭＩＧヘッドと称す
る。）であり、磁気テープに対して記録再生を行うよう
に構成されている。

【００１４】以下では、この磁気ヘッド１における金属
磁性膜を成膜する際に本発明を適用した場合について説
明するが、本発明はＭＩＧヘッドを製造する場合への適
用に限定されるものではなく、例えば、磁気抵抗効果を
利用して磁気信号の再生を行うＭＲ（Magneto-Resistan
ce）ヘッドや、薄膜型のコイルを有するインダクティブ
型の薄膜ヘッドなどのような、各種の磁気ヘッドを製造
する場合に対して広く適用することができることは云う
までもない。

【００１５】磁気ヘッド１は、図１に示すように、一対
の磁気コア半体２，３が突合せ面で突き合わされて接合
一体化されてなる。一対の磁気コア半体２，３は、補助
コア材としてのフェライト基板４と、このフェライト基
板４上に形成された主コア材としての金属磁性膜５とに
よってそれぞれ形成されている。また、磁気ヘッド１
は、一対の磁気コア半体２，３が突合せ面において非磁
性薄膜７を介して接合されているとともに、この突合せ
面の端部が低融点ガラス６によって充填されてなる。そ
して、磁気テープが摺動する摺動面１ａにおいて、金属
磁性膜５同士が非磁性薄膜７を介して突き合わされてい
ることにより、磁気ギャップが形成されている。

【００１６】磁気ギャップは、その両端部においてフェ
ライト基板４が突合せ面から深さ方向に切り欠かれてい
ることによって、幅が規制されている。そして、磁気ヘ
ッド１においては、フェライト基板４の切り欠き部に低
融点ガラス６が充填され、突合せ面で平坦化されてな
る。また、磁気ヘッド１は、磁気ギャップが形成されて
なる部位において、一対の磁気コア半体２，３の突合せ
面と、フェライト基板４上における金属磁性膜５の成膜
面とが略々平行とされており、いわゆる平行膜型のＭＩ
Ｇヘッドとして構成されている。

【００１７】また、磁気ヘッド１は、摺動面１ａの両側
部に、磁気テープとの当接幅を規制するための当接幅規
制溝１ｂが形成されている。さらに、磁気ヘッド１は、
一対の磁気コア半体２，３の突合せ面の中央部に、巻き
線窓１ｃが形成されており、この巻き線窓１ｃの磁気ギ
ャップ側まで低融点ガラス６が充填されている。この低
融点ガラス６は、一対の磁気コア半体２，３を接合一体
化する目的で充填されている。

【００１８】また、磁気ヘッド１は、摺動面１ａの両端
部で巻き線窓１ｃと略同等の高さとなる位置に、巻き線
補助溝１ｄが形成されている。この巻き線窓１ｃ及び巻
き線補助溝１ｄには、図示を省略するコイルが巻回され
る。

【００１９】以上のように構成された磁気ヘッド１にお
いては、フェライト基板４と金属磁性膜５とによって磁
気コアが構成されるとともに、この磁気コアに巻回され
たコイルに電気信号が供給されることによって、摺動面
１ａにおいて磁気ギャップから漏れ磁界を発生させ、磁
気テープに磁気信号の記録を行う。また、磁気テープに
記録された磁気信号を再生する際には、磁気ギャップに
よって磁気信号を検出し、磁気コアに巻回されたコイル
によって、検出した磁気信号に応じた電圧変化を検出す
る。

【００２０】ところで、磁気ヘッド１における金属磁性
膜５は、化学式Ｆｅ_ａＭ^１ _ｂＳｉ_ｃＢ_ｄＭ^２ _ｅＭ
^３ _ｆ（ただし、式中のａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは原子％
を示す。）で表される組成で形成されている。ここで、
Ｍ^１は、Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂから選ばれる元素のう
ちの少なくとも１種であり、Ｍ^２は、Ｎ，Ｃから選ばれ
る元素のうちの少なくとも１種であり、Ｍ^３は、Ｒｕ，
Ｇａ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｈから選ばれる元素の
うちの少なくとも１種であることが望ましい。

【００２１】この金属磁性膜５は、低融点ガラス６を充
填する溝部が形成されたフェライト基板４上に、例えば
スパッタ法などにより成膜され、成膜後に熱処理が施さ
れることによって微結晶化が行われる。

【００２２】このとき、金属磁性膜５は、Ｍ^１で示す元
素を含有していることによって、熱処理の過程でＭ^２で
示される元素（すなわちＮ及び／又はＣ）と反応し、微
細Ｆｅ粒を形成するように非磁性化合物のネットワーク
を形成する効果を有する。

【００２３】ここで、金属磁性膜５は、上記の化学式中
におけるＦｅの割合ａを６５原子％≦ａ８５原子％と
し、Ｍ^１で示す元素の割合ｂを６原子％≦ｂ１５原子％
とすることが望ましい。Ｆｅ元素の割合が６５原子％未
満である場合には、飽和磁束密度が低くなり、微結晶系
の軟磁性膜として形成する効果が著しく劣化してしま
う。また、Ｆｅ元素の割合が８５原子％を超える場合に
は、保磁力などに代表される軟磁性特性が劣化してしま
う。一方、Ｍ^１で示す元素の割合ｂが６原子％未満であ
る場合には、磁気ヘッド１を作製する過程で必要となる
５００℃程度の熱処理を施したときに、微細Ｆｅ粒の粗
大化を抑制する効果が低減し、軟磁気特性が劣化してし
まう。また、Ｍ^１で示す元素の割合ｂが１５原子％を超
える場合には、飽和磁束密度が著しく減少してしまうと
いった現象がみられる。

【００２４】したがって、金属磁性膜５は、Ｆｅ元素の
割合ａを６５原子％≦ａ８５原子％とし、Ｍ^１で示す元
素の割合ｂを６原子％≦ｂ１５原子％とすることによっ
て、高い飽和磁束密度を有し、良好な軟磁気特性を示す
微結晶系の軟磁性膜となる。このため、このような金属
磁性膜５を備える磁気ヘッド１は、さらなる高記録密度
化・高転送レート化に対応して、安定して確実な記録再
生を行うことが可能となる。

【００２５】なお、金属磁性膜５に含まれるＳｉ元素
は、この金属磁性膜５の耐食性が向上させるとともに、
磁歪を「０」に近い値まで低減する効果を奏する。この
Ｓｉ元素の割合ｃは、Ｆｅ元素の割合ａに対して、０．
１０ａ≦ｃ≦０．１７ａとされていることが望ましい。

【００２６】Ｓｉ元素の割合ｃがＦｅ元素の割合ａに対
して０．１０倍未満である場合には、金属磁性膜５の耐
食性が劣化してしまう。磁気ヘッドにおいては、例えば
０．５規定のＮａＣｌ溶液中に１００時間浸したときの
金属磁性膜５の腐食割合を、この金属磁性膜５の全体積
に対して５％程度以下である場合に実用的に用いること
ができるとされているが、Ｓｉ元素の割合ｃをＦｅ元素
の割合ａに対して０．１０倍未満として金属磁性膜５を
形成すると、十分な耐食性が得られなくなり、上述の腐
食割合を超える腐食が発生してしまう。

【００２７】また、Ｓｉ元素の割合ｃがＦｅ元素の割合
ａに対して０．１７倍を超える場合には、ＦｅＳｉ合金
相における飽和磁束密度が著しく低減してしまい、磁気
ヘッド１の実用性が失われてしまう。

【００２８】また、金属磁性膜５において、Ｍ^２で示す
元素（Ｎ及び／又はＣ）は、Ｍ^１で示す元素と概ね１：
１の組成比で化合物を形成するとともに、各種Ｓｉ添加
量とＮ添加量で得られる軟磁性から、添加したＳｉ元素
中の２０％程度と１：１の組成比で化合物を形成する。
そして、残りのＭ^２元素が、Ｆｅ元素と化合して合金化
するといった挙動を示すことが判っている。

【００２９】したがって、Ｍ^２で示す元素の割合ｅは、
Ｍ^１元素の割合ｂと、Ｓｉ元素の割合ｃの２０％（すな
わちｃ／５）との和となる量に対して、８０％以上且つ
１２０％以下（すなわち、０．８（ｂ＋ｃ／５）≦ｅ≦
１．２（ｂ＋ｃ／５））とすることが望ましい。Ｍ^２元
素の割合ｅがこの量に対して８０％未満となる場合に
は、Ｍ^１で示す元素が窒化されずに残ってしまう割合が
大きくなり、このＭ^１で示す元素がＦｅ相から分離せず
にＦｅ相中に残ってしまう。これにより、飽和磁束密度
が著しく低下してしまう。また、Ｍ^２元素の割合ｅが上
述した量に対して１２０％を超える場合には、Ｆｅ元素
に対する反応性が顕著となり、Ｆｅ相の結晶磁気異方性
などを向上する効果を示す軟磁気特性が劣化してしまう
とともに、金属磁性膜５における保磁力の増大や膜の異
方性の増大を招いてしまう。

【００３０】また、金属磁性膜５は、Ｍ^３で示す元素を
含有することによって、磁気ヘッド１に要求される諸特
性に応じた各種の付加的な効果を得ることができる。具
体的には、例えば、金属磁性膜５にＭ^３で示す元素とし
てＣｏを添加することによって、飽和磁束密度をさらに
向上させることができる。また、Ｒｕを添加することに
よって、軟磁性化領域を広げることができる。また、Ｃ
ｕを添加することにより、金属磁性膜５に対して熱処理
を施す過程で、この金属磁性膜５における結晶粒構造の
微細化を維持することが容易となる。また、Ｔｉ及びＧ
ａを添加することによって、それぞれ、軟磁性化領域を
広げる効果、及び結晶磁気異方性を低下させる効果を奏
する。

【００３１】なお、Ｍ^３で示す元素としては、上述した
各種元素を単体で又は複合して添加することができる。
また、金属磁性膜５には、Ｍ^３で示す元素に加えて、上
述で例示していない他の元素を上述と同様な効果を得る
目的でさらに添加してもよい。また、金属磁性膜５にお
いては、Ｍ^３で示す元素の割合ｆを５原子％以下（すな
わち、０原子％＜ｆ≦５原子％）とすることが望まし
い。この割合ｆが５原子％を超える場合には、金属磁性
膜５において良好な軟磁気特性と高い飽和密度を維持す
ることが困難となってしまう。

【００３２】また、金属磁性膜５は、ボロン（Ｂ）を含
有して形成されていることから、その成膜時にボロン
（Ｂ）によって非結晶化が促進され、フェライト基板４
上に成膜した際に生じる部分的な結晶化が阻害されるこ
ととなる。このため、金属磁性膜５に対して微結晶化を
施す目的で成膜後に熱処理を行った際に、組織ムラを著
しく低減することができる。

【００３３】すなわち、磁気ヘッド１は、金属磁性膜５
が上記の化学式で示される組成とされて、ボロン（Ｂ）
が含有されていることによって、組織ムラが少ない均一
な微結晶構造を呈することとなる。したがって、磁気ヘ
ッド１は、金属磁性膜５が良好な磁気特性を示し、これ
によって、飽和磁束密度、磁歪、耐食性、透磁率、或い
は耐摩耗性といった諸特性に優れたものとなる。

【００３４】なお、金属磁性膜５に含有するボロン
（Ｂ）の割合ｄは、０．１原子％≦ｄ≦２原子％とする
ことが望ましい。この割合ｄを０．１原子％未満とした
場合には、ボロンを添加したことによる上述した効果を
十分に得ることができない。また、この割合ｄが２原子
％を超える場合には、窒素（Ｎ）との反応形成物が生
じ、この反応形成物によって軟磁性が劣化することによ
り、保磁力を１Ｏｅ以下程度に抑制することができなく
なってしまう。

【００３５】なお、金属磁性膜５は、上記の化学式で示
される組成で形成されており、ボロンを含有すると同時
に、Ｍ^２で示す元素（すなわちＮ及び／又はＣ）が含有
されている。Ｍ^２で示す元素は、Ｍ^１で示す元素と反応
することによって、微細Ｆｅ粒を形成するように非磁性
化合物のネットワークを形成する効果を奏している。し
たがって、これら２種の元素、すなわちボロン（Ｂ）と
Ｍ^２で示す元素とが同時に存在することによって、さら
に微結晶粒の微細化及び均一化を図ることができ、良好
な磁気特性を有する微結晶系の軟磁性膜を確実に且つ安
定して成膜することが可能となる。

【００３６】金属磁性膜５は、以上で説明したように、
ボロン（Ｂ）が含有されていることによって均一な微結
晶状態で成膜することが容易である。したがって、図１
に示すように、金属磁性膜５の成膜面となるフェライト
基板４の平坦面と傾斜面との双方に金蔵磁性膜５を成膜
する場合であっても、安定して均一な微結晶状態で成膜
することができる。

【００３７】つぎに、以上のように構成された磁気ヘッ
ド１における金属磁性膜５をフェライト基板４上に成膜
する場合について説明する。このとき、例えば、図２に
示すようなスパッタ装置１０によりスパッタ法を用いて
金属磁性膜５を成膜する。なお、図２は、スパッタ装置
１０における構成の概略を示す模式図である。

【００３８】スパッタ装置１０は、図２に示すように、
スパッタ室１１内の一面に複数のターゲット１２が配設
されている。また、スパッタ室１１の一側には、このス
パッタ室１１の内部にガスを導入する導入口１３が配設
されているとともに、スパッタ室１１の底部には、この
スパッタ室１１内部のガスを排出する排出口１４が配設
されている。

【００３９】また、スパッタ室１１の内部には、図中矢
印Ａで示す斜線部の領域に、フェライト基板４が複数配
設される。このときスパッタ室１１内に配設されるフェ
ライト基板４は、略平板状の基板面に、最終的に磁気ヘ
ッド１の各部を構成する溝部などが複数形成された状態
とされており、多数の磁気ヘッド１を同時に作製する途
中のものである。また、図中の斜線部の領域に配設され
た各々のフェライト基板４は、成膜時に、図２中の矢印
Ｂで示す点を中心にして図中矢印Ｃ方向に回転される。
このようにフェライト基板４を回転しながら金属磁性膜
５を成膜することによって、各フェライト基板４上の任
意の位置で、均一な成膜状態を得ることができる。

【００４０】そして、フェライト基板４上に金属磁性膜
５を成膜するに際しては、導入口１３からアルゴンや窒
素等の不活性ガスとともに水素を導入しながら、フェラ
イト基板４を回転させて、ターゲット１２からのスパッ
タ粒子をフェライト基板４上に成膜する。

【００４１】このように、金属磁性膜５を成膜する際の
雰囲気中に水素を導入することによって、この雰囲気中
に存在する酸素が水素と反応し、結果として雰囲気中に
存在する酸素の割合を著しく低減させることができる。
したがって、金属磁性膜５を成膜する際に、膜中のＴａ
等の元素が酸素と反応してしまうといった現象を効果的
に抑制して、良好な磁気特性を有する微結晶系の軟磁性
膜を安定して成膜することができる。

【００４２】なお、成膜する際の雰囲気中における水素
の含有率は、導入する全混合ガスに対して０．１％以上
且つ５％以下とすることが望ましい。水素の含有率が全
混合ガスに対して０．１％未満である場合には、水素を
雰囲気中に導入したことによる際だった効果が得られ
ず、膜中のＴａ等の元素が雰囲気中の酸素と反応してし
まうといった影響が生じてしまう。また、水素の含有率
が全混合ガスに対して５％を超える場合には、導入した
水素によって雰囲気中の酸素を低減する効果が得られる
一方で、雰囲気中における水分の発生も顕著となり、こ
の水分の影響によって軟磁性膜の磁気特性が著しく劣化
してしまう。

【００４３】なお、成膜する際の雰囲気中における水素
の含有率が５％以内であれば、酸素と比較して水素が過
剰となった場合であっても、得られる金属磁性膜５の磁
気特性に劣化は生じないことが確認されている。

【００４４】この理由としては、成膜中の金属磁性膜５
に対して水素が侵入型で取り込まれるが、水素は酸素と
比較して膜中の元素との反応性が低く、また拡散などに
よる膜中の移動度も高いことが挙げられる。このため、
成膜後の工程で金属磁性膜５に対して熱処理を施す際
に、この金属磁性膜５から排出されるからであると考え
られる。さらには、この熱処理を施したときに水素が排
出された位置で窒素が安定に存在し易くなることから、
金属磁性膜５からの窒素の放出を防ぐことができる。こ
の結果、膜中のＴａ等の元素と窒素との反応性も高くな
り、金属磁性膜５を軟磁性化するために有利に作用する
という効果も得られる。

【００４５】なお、図２においては、単一の導入口１３
からスパッタ室１１内にガスを導入する様子を図示して
いるが、スパッタ装置１０においては、導入系内での窒
素と水素との反応などを防止するために、窒素やアルゴ
ン等の不活性ガスと水素との導入系を独立して設け、そ
れぞれ異なる導入口からスパッタ室１１内に導入するこ
とが望ましい。

【００４６】つぎに、図２に示すスパッタ装置１０を用
いて、上述したようにして成膜中に水素を導入する手法
により、磁気ディスク１における金属磁性膜５に相当す
る軟磁性膜を実際に成膜した場合について説明する。

【００４７】ここでは、フェライト基板上に、Ｆｅ
_７３．７Ｔａ_５．９Ｓｉ_８．５Ｎｉ_０． _６Ｃｏ_１．２Ｒ
ｕ_１．１Ｇａ_０．５Ｂ_１．２Ｎ_７．３なる組成で軟磁性
膜を成膜した。また、ターゲット１２としては、ＦｅＴ
ａＳｉＮｉＣｏＲｕＧａＢ合金を３つ用いて、図２中に
示すようにスパッタ室１１内に同心円状に配設した。さ
らに、図２中の斜線部に示す領域に複数のフェライト基
板を配置して、これら各々のフェライト基板を図中の矢
印Ｃで示すように回転させながら軟磁性膜を成膜した。
なお、このときフェライト基板を配設する位置は、成膜
する軟磁性膜の膜厚分布を考慮して決定することが望ま
しく、本例においては、図中矢印Ｂで示す回転中心から
の距離が１００ｍｍ〜２００ｍｍである円環状の斜線部
領域に、可能な限り基板同士が密になるように配設し
た。

【００４８】以上のような条件の下で、まず第１の実験
例として、スパッタ室１１内にアルゴンと窒素との混合
ガスを導入して軟磁性膜を成膜した。この混合ガスとし
ては、アルゴンの含有率が９１％であり、窒素の含有率
が９％であるガスを用いた。このときに得られた軟磁性
膜における保磁力を測定するとともに、成膜面において
高い透磁率を示す磁化困難軸方向を測定した。このとき
得られた結果を図３に示す。なお、図３においては、測
定した各々の軟磁性膜の成膜位置におけるフェライト基
板の回転中心（図２中の点Ｂ）からの距離を横軸に示
し、縦軸としては、測定された磁化困難軸方向の円周方
向からの角度と保磁力とをそれぞれ示す。

【００４９】つぎに、第２の実験例として、スパッタ室
１１内に導入する混合ガスの成分だけを変えて、上述と
同様の条件の下で軟磁性膜を成膜した。このときの混合
ガスとしては、アルゴンの含有率が９０％であり、窒素
の含有率が９％であり、水素の含有率が１％であるガス
を用いた。そして、このときに得られた軟磁性膜につい
て、同様にして保磁力と磁化困難軸方向とを測定した。
このとき得られた結果を図３に併せて示す。

【００５０】図３に示す結果から明らかであるように、
雰囲気中に不活性ガスだけを導入した第１の実験例で得
られた軟磁性膜は、成膜時における基板上の位置に応じ
て保磁力や磁化困難軸方向のばらつきが激しい。また、
第１の実験例により得られた軟磁性膜を用いて、上述し
た磁気ヘッド１と同様な構造の磁気ヘッドを作製したと
ころ、再生特性のばらつきは、０．５ｄＢであった。

【００５１】一方、雰囲気中に不活性ガスとともに微量
の水素を導入した第２の実験例で得られた軟磁性膜は、
基板上の位置に依らずに、保磁力と磁化困難軸方向とが
ほぼ一定の値を示している。また、この軟磁性膜を用い
て作製した磁気ヘッドにおける再生特性のばらつきは、
０．２ｄＢであった。また、この磁気ヘッドにおける再
生特性の平均は、第１の実験例で作製した軟磁性膜を用
いた磁気ヘッドと比較して、０．２ｄＢの改善がみられ
た。

【００５２】以上の結果から、軟磁性膜を成膜する際の
雰囲気中に、不活性ガスとともに微量の水素を導入する
ことによって、成膜する軟磁性膜における磁気特性の均
一化を図ることができることが判る。また、このように
水素を含む雰囲気中で成膜された軟磁性膜を用いること
により、高品質な磁気ヘッドを再生特性のばらつきを抑
えて作製することが可能であることが判る。

【００５３】

【発明の効果】本発明に係る軟磁性膜の製造方法によれ
ば、軟磁性膜を成膜する雰囲気中に導入した水素によっ
て、この雰囲気中に存在する酸素が反応し、結果として
雰囲気中に存在する酸素の割合を著しく低減させること
ができる。したがって、軟磁性膜を成膜する際にＴａが
酸素と反応してしまうことを効果的に防止して、良好な
磁気特性を有する微結晶系の軟磁性膜を安定して成膜す
ることができる。

【００５４】このため、本発明は、例えば磁気ヘッドを
量産する場合などで、量産用のスパッタ装置内での軟磁
性膜の成膜工程に適用することにより、成膜面となる基
板の取り付け位置や基板上の位置に依らずに、均一な磁
気特性を有する軟磁性膜を成膜することができる。した
がって、優れた磁気特性を有する磁気ヘッドを高い生産
性を確保して量産することが容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る軟磁性膜を適用した一構成例とし
て示す磁気ヘッドの概略斜視図である。

【図２】同軟磁性膜を成膜する際に用いるスパッタ装置
の一例を示す模式図である。

【図３】軟磁性膜を成膜する際の雰囲気中に、水素を導
入しなかった場合と導入した場合とで得られた軟磁性膜
に生じる磁気特性のばらつきを示す図である。

【符号の説明】１磁気ヘッド、２，３磁気コア半体、４フェライ
ト基板、５金属磁性膜（軟磁性膜）、６低融点ガラ
ス、７非磁性薄膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】窒素又は炭素を含む軟磁性膜を成膜する
雰囲気中に、水素を導入することを特徴とする軟磁性膜
の製造方法。
【請求項２】上記雰囲気中における水素の含有率を、
導入する全混合ガスに対して０．１％以上且つ５％以下
とすることを特徴とする請求項１記載の軟磁性膜の製造
方法。
【請求項３】上記軟磁性膜は、化学式Ｆｅ_ａＭ^１ _ｂＳ
ｉ_ｃＢ_ｄＭ^２ _ｅＭ^３ _ｆ（ただし、式中のａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅ，ｆは原子％を示す。）で表される組成で形成さ
れ、Ｍ^１は、Ｔａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂから選ばれる元素のう
ちの少なくとも１種であり、Ｍ^２は、Ｎ，Ｃから選ばれる元素のうちの少なくとも１
種であり、Ｍ^３は、Ｒｕ，Ｇａ，Ｔｉ，Ｃｏ，Ｎｉ，Ｃｕ，Ｈから
選ばれる元素のうちの少なくとも１種であることを特徴
とする請求項１記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項４】上記化学式中における各元素の割合は、６５原子％≦ａ≦８５原子％であり、６原子％≦ｂ≦１５原子％であり、ｃ，ｄ，ｅ，ｆ≠０であることを特徴とする請求項３記
載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項５】上記化学式中におけるＳｉ元素の割合
は、０．１０ａ≦ｃ≦０．１７ａであることを特徴とする請
求項４記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項６】上記化学式中におけるＢ元素の割合は、０．１原子％≦ｄ≦２原子％であることを特徴とする請
求項５記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項７】上記化学式中における各元素の割合は、０．８（ｂ＋ｃ／５）≦ｅ≦１．２（ｂ＋ｃ／５）であ
り、０原子％＜ｆ≦５原子％であることを特徴とする請求項
６記載の軟磁性膜の製造方法。