JP2003077723A - 軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents
軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 飽和磁束密度Ｂｓの向上と保磁力Ｈｃの低減
を図ることが可能な軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄
膜磁気ヘッド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄
膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。 【解決手段】 上部磁極層２１及び／または下部磁極層
１９を、少なくとも一部の領域に、Ｆｅの組成比が膜厚
方向に変動する変動領域が設けられ、前記変動領域で
は、Ｆｅ組成比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少な
い部分とでＦｅ組成比の差が４質量％以上である軟磁性
膜で形成する。これにより飽和磁束密度Ｂｓの向上とと
もに結晶粒径の微細化により保磁力Ｈｃを低減させるこ
とができ、高記録密度化に優れた薄膜磁気ヘッドを製造
することが可能になる。
を図ることが可能な軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄
膜磁気ヘッド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄
膜磁気ヘッドの製造方法を提供する。 【解決手段】 上部磁極層２１及び／または下部磁極層
１９を、少なくとも一部の領域に、Ｆｅの組成比が膜厚
方向に変動する変動領域が設けられ、前記変動領域で
は、Ｆｅ組成比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少な
い部分とでＦｅ組成比の差が４質量％以上である軟磁性
膜で形成する。これにより飽和磁束密度Ｂｓの向上とと
もに結晶粒径の微細化により保磁力Ｈｃを低減させるこ
とができ、高記録密度化に優れた薄膜磁気ヘッドを製造
することが可能になる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えばハードディ
スク装置に内蔵される記録用の薄膜磁気ヘッド（インダ
クティブヘッド）のコア材等として使用されるＦｅとＦ
ｅ以外の磁性元素とを含有した軟磁性膜に係り、特に飽
和磁束密度Ｂｓの向上と保磁力Ｈｃの低減を図ることが
可能な軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッ
ド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。
スク装置に内蔵される記録用の薄膜磁気ヘッド（インダ
クティブヘッド）のコア材等として使用されるＦｅとＦ
ｅ以外の磁性元素とを含有した軟磁性膜に係り、特に飽
和磁束密度Ｂｓの向上と保磁力Ｈｃの低減を図ることが
可能な軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッ
ド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッ
ドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えばハードディスク装置に内蔵される
記録用の薄膜磁気ヘッド（インダクティブヘッド）を構
成するコア材等には、ＮｉＦｅ系合金（パーマロイ）が
よく用いられる。
記録用の薄膜磁気ヘッド（インダクティブヘッド）を構
成するコア材等には、ＮｉＦｅ系合金（パーマロイ）が
よく用いられる。
【０００３】前記ＮｉＦｅ系合金は、比較的優れた軟磁
気特性を有し、しかもメッキ形成の容易さなどから、頻
繁に使用される磁性材料の一つとなっている。
気特性を有し、しかもメッキ形成の容易さなどから、頻
繁に使用される磁性材料の一つとなっている。
【０００４】従来ではＮｉＦｅ系合金のＦｅ組成比は５
５質量％程度であり、飽和磁束磁束密度Ｂｓは１．５Ｔ
程度であった。
５質量％程度であり、飽和磁束磁束密度Ｂｓは１．５Ｔ
程度であった。
【０００５】しかし今後の高記録密度化に伴い、記録密
度を向上させるには、前記ＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度
Ｂｓをさらに高くすることが要望されていた。
度を向上させるには、前記ＮｉＦｅ合金の飽和磁束密度
Ｂｓをさらに高くすることが要望されていた。
【０００６】前記飽和磁束密度Ｂｓは主としてＦｅ組成
比に依存することから、従来では前記ＮｉＦｅ系合金の
Ｆｅ組成比を如何にして大きくし飽和磁束密度Ｂｓを高
めるかに重点が置かれていた。
比に依存することから、従来では前記ＮｉＦｅ系合金の
Ｆｅ組成比を如何にして大きくし飽和磁束密度Ｂｓを高
めるかに重点が置かれていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来では例えばＮｉＦ
ｅ系合金などで形成されたコア材は、その全体がほぼ均
一な組成比で形成されていた。このように均一な組成比
とすることで飽和磁束密度Ｂｓの安定化を図ることがで
きると考えられたからである。
ｅ系合金などで形成されたコア材は、その全体がほぼ均
一な組成比で形成されていた。このように均一な組成比
とすることで飽和磁束密度Ｂｓの安定化を図ることがで
きると考えられたからである。
【０００８】そして、コア材の組成比を均一に保ちなが
ら、Ｆｅ組成比の増大を図ることで、より高い飽和磁束
密度Ｂｓが得られるものと考えられた。
ら、Ｆｅ組成比の増大を図ることで、より高い飽和磁束
密度Ｂｓが得られるものと考えられた。
【０００９】しかしながらＦｅ組成比を高めると確かに
飽和磁束密度Ｂｓは大きくなるが、その一方で保磁力Ｈ
ｃが大きくなるという課題が発生した。これはＦｅ組成
比を均一な組成比に保ちながら大きくしたことで結晶粒
径が粗大化したことが一因ではないかと考えられる。
飽和磁束密度Ｂｓは大きくなるが、その一方で保磁力Ｈ
ｃが大きくなるという課題が発生した。これはＦｅ組成
比を均一な組成比に保ちながら大きくしたことで結晶粒
径が粗大化したことが一因ではないかと考えられる。
【００１０】なお保磁力の増大はコア材の磁化反転を鈍
化させ、記録特性を劣化させることから好ましくない。
化させ、記録特性を劣化させることから好ましくない。
【００１１】そこで本発明は上記従来の課題を解決する
ためのものであり、特に、軟磁性膜に含有されるＦｅ組
成比を膜厚方向に変動させ、飽和磁束密度Ｂｓの増大と
ともに保磁力Ｈｃの低減を図ることが可能な軟磁性膜と
前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、および前記軟磁
性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供
することを目的としている。
ためのものであり、特に、軟磁性膜に含有されるＦｅ組
成比を膜厚方向に変動させ、飽和磁束密度Ｂｓの増大と
ともに保磁力Ｈｃの低減を図ることが可能な軟磁性膜と
前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、および前記軟磁
性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供
することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｆｅと前記Ｆ
ｅ以外の磁性元素を含有する軟磁性膜において、少なく
とも一部の領域には、Ｆｅの組成比が膜厚方向に変動す
る変動領域が設けられており、前記変動領域では、Ｆｅ
組成比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少ない部分と
でＦｅ組成比の差が４質量％以上であることを特徴とす
るものである。
ｅ以外の磁性元素を含有する軟磁性膜において、少なく
とも一部の領域には、Ｆｅの組成比が膜厚方向に変動す
る変動領域が設けられており、前記変動領域では、Ｆｅ
組成比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少ない部分と
でＦｅ組成比の差が４質量％以上であることを特徴とす
るものである。
【００１３】後述する実験結果によれば、前記Ｆｅ組成
比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少ない部分とでＦ
ｅ組成比の差が４質量％以上であれば、Ｆｅ組成比が膜
厚方向に変動せずほぼ均一な組成比を保つ従来の軟磁性
膜に比べて、保磁力Ｈｃを効果的に低減させることがで
きると確認された。
比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少ない部分とでＦ
ｅ組成比の差が４質量％以上であれば、Ｆｅ組成比が膜
厚方向に変動せずほぼ均一な組成比を保つ従来の軟磁性
膜に比べて、保磁力Ｈｃを効果的に低減させることがで
きると確認された。
【００１４】本発明のようにＦｅ組成比を膜厚方向に変
動させると、従来のようにＦｅ組成比を均一にしていた
場合に比べて結晶粒の成長が組成比の変動によって阻害
され、結晶粒は大きく成長しにくい。従って従来に比べ
て結晶粒径の粗大化が抑制され、前記結晶粒径が微細化
しやすくなる。このため軟磁性膜の保磁力Ｈｃを、従来
に比べて低減させることができる。
動させると、従来のようにＦｅ組成比を均一にしていた
場合に比べて結晶粒の成長が組成比の変動によって阻害
され、結晶粒は大きく成長しにくい。従って従来に比べ
て結晶粒径の粗大化が抑制され、前記結晶粒径が微細化
しやすくなる。このため軟磁性膜の保磁力Ｈｃを、従来
に比べて低減させることができる。
【００１５】しかも後述する実験結果によれば、本発明
における軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値が従来の軟磁性
膜のＦｅ組成比と同等である場合、飽和磁束密度Ｂｓは
従来とほぼ同じ値になる。つまりＦｅ組成比を膜厚方向
に変動させることでＦｅ組成比の小さい領域が存在して
いても、Ｆｅ組成比の平均値を大きくできれば高い飽和
磁束密度Ｂｓが得られることが確認された。
における軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値が従来の軟磁性
膜のＦｅ組成比と同等である場合、飽和磁束密度Ｂｓは
従来とほぼ同じ値になる。つまりＦｅ組成比を膜厚方向
に変動させることでＦｅ組成比の小さい領域が存在して
いても、Ｆｅ組成比の平均値を大きくできれば高い飽和
磁束密度Ｂｓが得られることが確認された。
【００１６】このように本発明によれば、Ｆｅ組成比の
平均値の増大によって高い飽和磁束密度Ｂｓと、Ｆｅ組
成比の膜厚方向への変動によって従来に比べて低い保磁
力Ｈｃとを同時に得ることが可能な軟磁性膜を提供する
ことが可能になる。
平均値の増大によって高い飽和磁束密度Ｂｓと、Ｆｅ組
成比の膜厚方向への変動によって従来に比べて低い保磁
力Ｈｃとを同時に得ることが可能な軟磁性膜を提供する
ことが可能になる。
【００１７】また本発明では、前記Ｆｅ組成比の差は６
質量％以上、あるいは８質量％以上、さらには１０質量
％以上であることが好ましい。
質量％以上、あるいは８質量％以上、さらには１０質量
％以上であることが好ましい。
【００１８】また本発明では、少なくとも一部に前記Ｆ
ｅ組成比は膜厚方向に周期的に変動し、一周期の長さは
１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
ｅ組成比は膜厚方向に周期的に変動し、一周期の長さは
１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１９】このようにＦｅ組成比を膜厚方向に周期的
に変動させることで、従来に比べて保磁力Ｈｃを低くで
きることが確認されている。なお前記一周期の長さは１
００ｎｍ以下であることがより好ましい。周期を短くす
るほど、保磁力の低減をより適切に図ることができるこ
とが確認されている。周期を短くすれば、Ｆｅ組成比が
それだけ膜厚方向に激しく変動することになるから、結
晶成長がより鈍化し結晶粒径の微細化を図ることがで
き、より効果的に保磁力の低減を図ることが可能にな
る。
に変動させることで、従来に比べて保磁力Ｈｃを低くで
きることが確認されている。なお前記一周期の長さは１
００ｎｍ以下であることがより好ましい。周期を短くす
るほど、保磁力の低減をより適切に図ることができるこ
とが確認されている。周期を短くすれば、Ｆｅ組成比が
それだけ膜厚方向に激しく変動することになるから、結
晶成長がより鈍化し結晶粒径の微細化を図ることがで
き、より効果的に保磁力の低減を図ることが可能にな
る。
【００２０】また本発明では、透過電子顕微鏡で観測し
たとき、前記軟磁性膜は、Ｆｅ組成比の高い層と低い層
とが膜厚方向に交互に積層された膜状態を示すことが好
ましい。このような膜状態は、Ｆｅ組成比が膜厚方向に
周期的に変動していることを表している。
たとき、前記軟磁性膜は、Ｆｅ組成比の高い層と低い層
とが膜厚方向に交互に積層された膜状態を示すことが好
ましい。このような膜状態は、Ｆｅ組成比が膜厚方向に
周期的に変動していることを表している。
【００２１】また本発明では、前記軟磁性膜には結晶粒
径が、５ｎｍ以上で２０ｎｍ以下となる領域（微結晶
相）が含まれることが好ましい。これによって保磁力の
低減をより適切に図ることが可能である。
径が、５ｎｍ以上で２０ｎｍ以下となる領域（微結晶
相）が含まれることが好ましい。これによって保磁力の
低減をより適切に図ることが可能である。
【００２２】また本発明では、前記軟磁性膜には少なく
とも一部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域
が存在することが好ましい。このように体心立方構造
（ｂｃｃ構造）と面心立方構造（ｆｃｃ構造）との混在
領域が存在すると、より適切に保磁力Ｈｃの低減を図る
ことが可能である。
とも一部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域
が存在することが好ましい。このように体心立方構造
（ｂｃｃ構造）と面心立方構造（ｆｃｃ構造）との混在
領域が存在すると、より適切に保磁力Ｈｃの低減を図る
ことが可能である。
【００２３】また本発明では、前記軟磁性膜は、ＮｉＦ
ｅ系合金であることが好ましく、このとき前記軟磁性膜
のＦｅ組成比の平均値は、６５質量％以上で８５質量％
以下であることが好ましい。これによって１．８Ｔ以上
の飽和磁束密度Ｂｓ、好ましくは１．９Ｔ以上の飽和磁
束密度Ｂｓ、より好ましくは２．０Ｔ以上の飽和磁束密
度Ｂｓを得ることが可能である。
ｅ系合金であることが好ましく、このとき前記軟磁性膜
のＦｅ組成比の平均値は、６５質量％以上で８５質量％
以下であることが好ましい。これによって１．８Ｔ以上
の飽和磁束密度Ｂｓ、好ましくは１．９Ｔ以上の飽和磁
束密度Ｂｓ、より好ましくは２．０Ｔ以上の飽和磁束密
度Ｂｓを得ることが可能である。
【００２４】あるいは本発明では、前記軟磁性膜は、Ｃ
ｏＦｅ合金であることが好ましく、このとき前記軟磁性
膜のＦｅ組成比の平均値は、６０質量％以上で８０質量
％以下であることが好ましい。これによって２．０Ｔ以
上の飽和磁束密度Ｂｓ、好ましくは２．２Ｔ以上の飽和
磁束密度Ｂｓを得ることが可能である。
ｏＦｅ合金であることが好ましく、このとき前記軟磁性
膜のＦｅ組成比の平均値は、６０質量％以上で８０質量
％以下であることが好ましい。これによって２．０Ｔ以
上の飽和磁束密度Ｂｓ、好ましくは２．２Ｔ以上の飽和
磁束密度Ｂｓを得ることが可能である。
【００２５】さらには本発明では、前記軟磁性膜は、Ｃ
ｏＦｅＮｉ系合金であることが好ましく、このとき前記
軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａは、８質量％以上で４
８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平均値ｂは、５０質量％
以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組成比の平均値ｃは、２
質量％以上で２０質量％以下であり、各平均値を足し合
わせたａ＋ｂ＋ｃは１００質量％であることが好まし
い。これによって２．０Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓ、好
ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが
可能である。
ｏＦｅＮｉ系合金であることが好ましく、このとき前記
軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａは、８質量％以上で４
８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平均値ｂは、５０質量％
以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組成比の平均値ｃは、２
質量％以上で２０質量％以下であり、各平均値を足し合
わせたａ＋ｂ＋ｃは１００質量％であることが好まし
い。これによって２．０Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓ、好
ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが
可能である。
【００２６】また本発明では、前記軟磁性膜はメッキ形
成されることが好ましい。本発明は、磁性材料製の下部
コア層と、前記下部コア層上に磁気ギャップを介して形
成された上部コア層と、両コア層に記録磁界を与えるコ
イル層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、少なくとも
一方のコア層は、上記のいずれかに記載された軟磁性膜
により形成されていることを特徴とするものである。
成されることが好ましい。本発明は、磁性材料製の下部
コア層と、前記下部コア層上に磁気ギャップを介して形
成された上部コア層と、両コア層に記録磁界を与えるコ
イル層とを有する薄膜磁気ヘッドにおいて、少なくとも
一方のコア層は、上記のいずれかに記載された軟磁性膜
により形成されていることを特徴とするものである。
【００２７】また本発明では、前記下部コア層上には記
録媒体との対向面で下部磁極層が隆起形成され、前記下
部磁極層が前記軟磁性膜により形成されていることが好
ましい。
録媒体との対向面で下部磁極層が隆起形成され、前記下
部磁極層が前記軟磁性膜により形成されていることが好
ましい。
【００２８】また本発明は、下部コア層及び上部コア層
と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置し且つト
ラック幅方向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層
よりも短く規制された磁極部とを有し、前記磁極部は、
下部コア層と連続する下部磁極層、上部コア層と連続す
る上部磁極層、および前記下部磁極層と前記上部磁極層
間に位置するギャップ層とで構成され、あるいは前記磁
極部は、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記
上部磁極層と下部コア層との間に位置するギャップ層と
で構成され、前記上部磁極層、下部磁極層、上部コア層
あるいは下部コア層のいずれかは、上記のいずれかに記
載された軟磁性膜により形成されていることを特徴とす
るものである。
と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置し且つト
ラック幅方向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層
よりも短く規制された磁極部とを有し、前記磁極部は、
下部コア層と連続する下部磁極層、上部コア層と連続す
る上部磁極層、および前記下部磁極層と前記上部磁極層
間に位置するギャップ層とで構成され、あるいは前記磁
極部は、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記
上部磁極層と下部コア層との間に位置するギャップ層と
で構成され、前記上部磁極層、下部磁極層、上部コア層
あるいは下部コア層のいずれかは、上記のいずれかに記
載された軟磁性膜により形成されていることを特徴とす
るものである。
【００２９】本発明では、従来に比べて高い飽和磁束密
度Ｂｓと低い保磁力Ｈｃとを有する薄膜磁気ヘッドを製
造することができ、今後の高記録密度化に適切に対応す
ることが可能な、記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを提
供することができる。
度Ｂｓと低い保磁力Ｈｃとを有する薄膜磁気ヘッドを製
造することができ、今後の高記録密度化に適切に対応す
ることが可能な、記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを提
供することができる。
【００３０】また本発明は、Ｆｅと前記Ｆｅ以外の磁性
元素を含有する軟磁性膜の製造方法において、前記軟磁
性膜を電気メッキ法で形成し、このとき印加電流の電流
密度を周期的に変動させ、これによりＦｅの組成比が膜
厚方向に変動し、Ｆｅ組成比が最も多い部分と最も少な
い部分とでＦｅ組成比の差が４質量％以上となる変動領
域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領域に設けるこ
とを特徴とするものである。
元素を含有する軟磁性膜の製造方法において、前記軟磁
性膜を電気メッキ法で形成し、このとき印加電流の電流
密度を周期的に変動させ、これによりＦｅの組成比が膜
厚方向に変動し、Ｆｅ組成比が最も多い部分と最も少な
い部分とでＦｅ組成比の差が４質量％以上となる変動領
域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領域に設けるこ
とを特徴とするものである。
【００３１】上記のように本発明では前記軟磁性膜を電
気メッキ法にて形成するとき、印加電流の電流密度を周
期的に変動させている。これによって前記軟磁性膜のＦ
ｅ組成比は膜厚方向に変動し、Ｆｅ組成比が最も多い部
分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差が４質量％以上
となる変動領域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領
域に設けることが可能になる。
気メッキ法にて形成するとき、印加電流の電流密度を周
期的に変動させている。これによって前記軟磁性膜のＦ
ｅ組成比は膜厚方向に変動し、Ｆｅ組成比が最も多い部
分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差が４質量％以上
となる変動領域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領
域に設けることが可能になる。
【００３２】本発明では、パルス電流を用いて、印加電
流の電流密度を周期的に変動させることが好ましい。こ
れによって軟磁性膜中のＦｅ組成比の平均値を大きくで
き、従来に比べて高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることがで
きると共に、効果的に保磁力Ｈｃを低減させることが可
能な軟磁性膜を製造することが可能になる。
流の電流密度を周期的に変動させることが好ましい。こ
れによって軟磁性膜中のＦｅ組成比の平均値を大きくで
き、従来に比べて高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることがで
きると共に、効果的に保磁力Ｈｃを低減させることが可
能な軟磁性膜を製造することが可能になる。
【００３３】また本発明では、前記Ｆｅ組成比の差が６
質量％以上となる変動領域、あるいは前記Ｆｅ組成比の
差が８質量％以上となる変動領域、さらには前記Ｆｅ組
成比の差が１０質量％以上となる変動領域を、前記軟磁
性膜の少なくとも一部の領域に設けることが好ましい。
質量％以上となる変動領域、あるいは前記Ｆｅ組成比の
差が８質量％以上となる変動領域、さらには前記Ｆｅ組
成比の差が１０質量％以上となる変動領域を、前記軟磁
性膜の少なくとも一部の領域に設けることが好ましい。
【００３４】また本発明では、少なくとも一部のＦｅ組
成比は膜厚方向に周期的に変動し、このとき一周期の長
さを１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下にすることが好まし
い。また本発明では、前記一周期の長さを１００ｎｍ以
下にすることがより好ましい。これにより、さらなる保
磁力Ｈｃの低減を図ることができる。
成比は膜厚方向に周期的に変動し、このとき一周期の長
さを１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下にすることが好まし
い。また本発明では、前記一周期の長さを１００ｎｍ以
下にすることがより好ましい。これにより、さらなる保
磁力Ｈｃの低減を図ることができる。
【００３５】また本発明では、前記軟磁性膜に結晶粒径
が、５ｎｍ以上で２０ｎｍ以下となる領域を形成するこ
とが好ましい。
が、５ｎｍ以上で２０ｎｍ以下となる領域を形成するこ
とが好ましい。
【００３６】また本発明では、前記軟磁性膜の少なくと
も一部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域を
形成することが好ましい。
も一部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域を
形成することが好ましい。
【００３７】また本発明では、前記軟磁性膜を、ＮｉＦ
ｅ系合金でメッキ形成することが好ましく、このとき前
記軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値を、６５質量％以上で
８５質量％以下で形成することが好ましい。これにより
前記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓを１．８Ｔ以上にで
き、好ましくは１．９Ｔ以上にでき、より好ましくは
２．０Ｔ以上にすることができる。
ｅ系合金でメッキ形成することが好ましく、このとき前
記軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値を、６５質量％以上で
８５質量％以下で形成することが好ましい。これにより
前記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓを１．８Ｔ以上にで
き、好ましくは１．９Ｔ以上にでき、より好ましくは
２．０Ｔ以上にすることができる。
【００３８】また本発明では、前記軟磁性膜を、ＣｏＦ
ｅ合金でメッキ形成することが好ましく、このとき前記
軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値を、６０質量％以上で８
０質量％以下で形成することが好ましい。これにより前
記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にでき、
より好ましくは２．２Ｔ以上にすることができる。
ｅ合金でメッキ形成することが好ましく、このとき前記
軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値を、６０質量％以上で８
０質量％以下で形成することが好ましい。これにより前
記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にでき、
より好ましくは２．２Ｔ以上にすることができる。
【００３９】また本発明では、前記軟磁性膜を、ＣｏＦ
ｅＮｉ系合金でメッキ形成することが好ましく、このと
き、前記軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａを、８質量％
以上で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平均値ｂを、５
０質量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組成比の平均値
ｃを、２質量％以上で２０質量％以下で形成し、各平均
値を足し合わせたａ＋ｂ＋ｃを１００質量％にすること
が好ましい。これにより前記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂ
ｓを２．０Ｔ以上にでき、より好ましくは２．２Ｔ以上
にすることができる。
ｅＮｉ系合金でメッキ形成することが好ましく、このと
き、前記軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａを、８質量％
以上で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平均値ｂを、５
０質量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組成比の平均値
ｃを、２質量％以上で２０質量％以下で形成し、各平均
値を足し合わせたａ＋ｂ＋ｃを１００質量％にすること
が好ましい。これにより前記軟磁性膜の飽和磁束密度Ｂ
ｓを２．０Ｔ以上にでき、より好ましくは２．２Ｔ以上
にすることができる。
【００４０】本発明は、磁性材料製の下部コア層と、前
記下部コア層上に磁気ギャップを介して形成された上部
コア層と、両コア層に記録磁界を与えるコイル層とを有
する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、少なくとも一
方のコア層を、上記のいずれかに記載された軟磁性膜に
よりメッキ形成することを特徴とするものである。
記下部コア層上に磁気ギャップを介して形成された上部
コア層と、両コア層に記録磁界を与えるコイル層とを有
する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、少なくとも一
方のコア層を、上記のいずれかに記載された軟磁性膜に
よりメッキ形成することを特徴とするものである。
【００４１】また本発明では、前記下部コア層上には記
録媒体との対向面で下部磁極層を隆起形成し、前記下部
磁極層を前記軟磁性膜によりメッキ形成することが好ま
しい。
録媒体との対向面で下部磁極層を隆起形成し、前記下部
磁極層を前記軟磁性膜によりメッキ形成することが好ま
しい。
【００４２】また本発明は、下部コア層及び上部コア層
と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置し且つト
ラック幅方向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層
よりも短く規制された磁極部とを有し、前記磁極部は、
下部コア層と連続する下部磁極層、上部コア層と連続す
る上部磁極層、および前記下部磁極層と前記上部磁極層
間に位置するギャップ層とで構成され、あるいは前記磁
極部は、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記
上部磁極層と下部コア層との間に位置するギャップ層と
で構成され、前記上部磁極層、下部磁極層、下部コア層
あるいは上部コア層のいずれかを、上記のいずれかに記
載された軟磁性膜によりメッキ形成することを特徴とす
るものである。
と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置し且つト
ラック幅方向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層
よりも短く規制された磁極部とを有し、前記磁極部は、
下部コア層と連続する下部磁極層、上部コア層と連続す
る上部磁極層、および前記下部磁極層と前記上部磁極層
間に位置するギャップ層とで構成され、あるいは前記磁
極部は、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記
上部磁極層と下部コア層との間に位置するギャップ層と
で構成され、前記上部磁極層、下部磁極層、下部コア層
あるいは上部コア層のいずれかを、上記のいずれかに記
載された軟磁性膜によりメッキ形成することを特徴とす
るものである。
【００４３】本発明では、電気メッキ法によりコア層や
磁極層をメッキ形成するとき、印加電流の電流密度を周
期的に変動させることで、前記コア層や磁極層に含まれ
るＦｅ組成比を適切に膜厚方向に変動させることがで
き、従来に比べて高い飽和磁束密度Ｂｓと低い保磁力の
双方を兼ね備えた薄膜磁気ヘッドを適切に且つ容易に製
造することが可能になっている。
磁極層をメッキ形成するとき、印加電流の電流密度を周
期的に変動させることで、前記コア層や磁極層に含まれ
るＦｅ組成比を適切に膜厚方向に変動させることがで
き、従来に比べて高い飽和磁束密度Ｂｓと低い保磁力の
双方を兼ね備えた薄膜磁気ヘッドを適切に且つ容易に製
造することが可能になっている。
【００４４】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の第１実施形態の
薄膜磁気ヘッドの部分正面図、図２は図１に示す薄膜磁
気ヘッドを２−２線から切断し矢印方向から見た部分縦
断面図である。
薄膜磁気ヘッドの部分正面図、図２は図１に示す薄膜磁
気ヘッドを２−２線から切断し矢印方向から見た部分縦
断面図である。
【００４５】本発明における薄膜磁気ヘッドは、浮上式
ヘッドを構成するセラミック材のスライダ１１のトレー
リング側端面１１ａに形成されたものであり、ＭＲヘッ
ドｈ１と、書込み用のインダクティブヘッドｈ２とが積
層された、ＭＲ／インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド
（以下、単に薄膜磁気ヘッドという）となっている。
ヘッドを構成するセラミック材のスライダ１１のトレー
リング側端面１１ａに形成されたものであり、ＭＲヘッ
ドｈ１と、書込み用のインダクティブヘッドｈ２とが積
層された、ＭＲ／インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド
（以下、単に薄膜磁気ヘッドという）となっている。
【００４６】ＭＲヘッドｈ１は、磁気抵抗効果を利用し
てハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界を検出
し、記録信号を読み取るものである。
てハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界を検出
し、記録信号を読み取るものである。
【００４７】図２に示すように、前記スライダ１１のト
レーリング側端面１１ａ上にＡｌ2Ｏ3膜１２を介してＮ
ｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層１３が形
成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層１
４が形成されている。
レーリング側端面１１ａ上にＡｌ2Ｏ3膜１２を介してＮ
ｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層１３が形
成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層１
４が形成されている。
【００４８】前記下部ギャップ層１４上には記録媒体と
の対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて、異方
性磁気抵抗効果を利用した異方性磁気抵抗効果（ＡＭ
Ｒ）素子、巨大磁気抵抗効果を利用した巨大磁気抵抗効
果（ＧＭＲ）素子あるいはトンネル効果を利用したトン
ネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などの磁気抵抗効果
素子１０が形成され、さらに前記磁気抵抗効果素子１０
及び下部ギャップ層１４上には絶縁材料製の上部ギャッ
プ層１５が形成されている。さらに前記上部ギャップ層
１５の上にＮｉＦｅ等の磁性材料で形成された上部シー
ルド層１６が形成されている。ＭＲヘッドｈ１は、前記
下部シールド層１３から上部シールド層１６までの積層
膜で構成されている。
の対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて、異方
性磁気抵抗効果を利用した異方性磁気抵抗効果（ＡＭ
Ｒ）素子、巨大磁気抵抗効果を利用した巨大磁気抵抗効
果（ＧＭＲ）素子あるいはトンネル効果を利用したトン
ネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などの磁気抵抗効果
素子１０が形成され、さらに前記磁気抵抗効果素子１０
及び下部ギャップ層１４上には絶縁材料製の上部ギャッ
プ層１５が形成されている。さらに前記上部ギャップ層
１５の上にＮｉＦｅ等の磁性材料で形成された上部シー
ルド層１６が形成されている。ＭＲヘッドｈ１は、前記
下部シールド層１３から上部シールド層１６までの積層
膜で構成されている。
【００４９】次に図１及び２に示す実施形態では、前記
上部シールド層１６（下部コア層）がインダクティブヘ
ッドｈ２の下部コア層としても兼用されており、前記下
部コア層１６上には、Ｇｄ決め層１７が形成され、記録
媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層１７の先端部までの
長さ寸法でギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。前記
Ｇｄ決め層１７は例えば絶縁材料などで形成される。
上部シールド層１６（下部コア層）がインダクティブヘ
ッドｈ２の下部コア層としても兼用されており、前記下
部コア層１６上には、Ｇｄ決め層１７が形成され、記録
媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層１７の先端部までの
長さ寸法でギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。前記
Ｇｄ決め層１７は例えば絶縁材料などで形成される。
【００５０】また前記下部コア層１６の上面１６ａは図
１に示すように、磁極部１８の基端からトラック幅方向
（図示Ｘ方向）に離れるにしたがって下面方向に傾く傾
斜面で形成されており、これによりサイドフリンジング
の発生を抑制することが可能である。
１に示すように、磁極部１８の基端からトラック幅方向
（図示Ｘ方向）に離れるにしたがって下面方向に傾く傾
斜面で形成されており、これによりサイドフリンジング
の発生を抑制することが可能である。
【００５１】また図２に示すように、記録媒体との対向
面から前記Ｇｄ決め層１７上にかけて磁極部１８が形成
されている。
面から前記Ｇｄ決め層１７上にかけて磁極部１８が形成
されている。
【００５２】前記磁極部１８は下から下部磁極層１９、
非磁性のギャップ層２０、及び上部磁極層２１が積層さ
れている。
非磁性のギャップ層２０、及び上部磁極層２１が積層さ
れている。
【００５３】前記下部磁極層１９は、下部コア層１６上
に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層１９
の上に形成されたギャップ層２０は、メッキ形成可能な
非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体
的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、
Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以
上から選択されたものであることが好ましい。
に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層１９
の上に形成されたギャップ層２０は、メッキ形成可能な
非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体
的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、
Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以
上から選択されたものであることが好ましい。
【００５４】なお本発明における具体的な実施形態とし
て前記ギャップ層２０にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰ
で前記ギャップ層２０を形成することで前記ギャップ層
２０を適切に非磁性状態にできるからである。
て前記ギャップ層２０にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰ
で前記ギャップ層２０を形成することで前記ギャップ層
２０を適切に非磁性状態にできるからである。
【００５５】さらに前記ギャップ層２０の上に形成され
た上部磁極層２１は、その上に形成される上部コア層２
２と磁気的に接続される。
た上部磁極層２１は、その上に形成される上部コア層２
２と磁気的に接続される。
【００５６】上記のようにギャップ層２０がメッキ形成
可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層１
９、ギャップ層２０及び上部磁極層２１を連続メッキ形
成することが可能である。
可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層１
９、ギャップ層２０及び上部磁極層２１を連続メッキ形
成することが可能である。
【００５７】なお前記磁極部１８は、ギャップ層２０及
び上部磁極層２１の２層で構成されていてもよい。
び上部磁極層２１の２層で構成されていてもよい。
【００５８】図１に示すように、前記磁極部１８はトラ
ック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅
Ｔｗで形成されている。前記トラック幅Ｔｗは、０．１
μｍ以上で０．８μｍ以下の幅寸法で、より好ましく
は、０．１μｍ以上で０．５μｍ以下で形成されてい
る。
ック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅
Ｔｗで形成されている。前記トラック幅Ｔｗは、０．１
μｍ以上で０．８μｍ以下の幅寸法で、より好ましく
は、０．１μｍ以上で０．５μｍ以下で形成されてい
る。
【００５９】また前記磁極部１８の高さ寸法とトラック
幅Ｔｗとの比は、３．０〜４０．０程度である。
幅Ｔｗとの比は、３．０〜４０．０程度である。
【００６０】図１及び図２に示すように、前記磁極部１
８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方
向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層２３が形成されてい
る。前記絶縁層２３の上面は前記磁極部１８の上面と同
一平面とされる。
８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方
向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層２３が形成されてい
る。前記絶縁層２３の上面は前記磁極部１８の上面と同
一平面とされる。
【００６１】図２に示すように、前記絶縁層２３上には
コイル層２４が螺旋状にパターン形成されている。また
前記コイル層２４上は有機絶縁製の絶縁層２５によって
覆われている。
コイル層２４が螺旋状にパターン形成されている。また
前記コイル層２４上は有機絶縁製の絶縁層２５によって
覆われている。
【００６２】図２に示すように、磁極部１８上から絶縁
層２５上にかけて上部コア層２２が例えばフレームメッ
キ法によりパターン形成されている。図１に示すよう
に、前記上部コア層２２の先端部２２ａは、記録媒体と
の対向面でのトラック幅方向における幅寸法がＴ１で形
成され、かかる幅寸法Ｔ１はトラック幅Ｔｗよりも大き
く形成されている。
層２５上にかけて上部コア層２２が例えばフレームメッ
キ法によりパターン形成されている。図１に示すよう
に、前記上部コア層２２の先端部２２ａは、記録媒体と
の対向面でのトラック幅方向における幅寸法がＴ１で形
成され、かかる幅寸法Ｔ１はトラック幅Ｔｗよりも大き
く形成されている。
【００６３】また図２に示すように、前記上部コア層２
２の基端部２２ｂは、下部コア層１６上に形成された磁
性材料製の接続層（バックギャップ層）２６上に直接接
続されている。
２の基端部２２ｂは、下部コア層１６上に形成された磁
性材料製の接続層（バックギャップ層）２６上に直接接
続されている。
【００６４】本発明では、前記上部磁極層２１及び／ま
たは下部磁極層１９に使用される軟磁性膜は以下の特徴
点を有する軟磁性膜で形成される。
たは下部磁極層１９に使用される軟磁性膜は以下の特徴
点を有する軟磁性膜で形成される。
【００６５】本発明では、前記軟磁性膜はＦｅと前記Ｆ
ｅ以外の磁性元素を含有する材質であり、前記軟磁性膜
の少なくとも一部の領域には、Ｆｅの組成比が膜厚方向
（図示Ｚ方向）に変動する変動領域が形成されている。
ｅ以外の磁性元素を含有する材質であり、前記軟磁性膜
の少なくとも一部の領域には、Ｆｅの組成比が膜厚方向
（図示Ｚ方向）に変動する変動領域が形成されている。
【００６６】さらに本発明では、前記変動領域では、Ｆ
ｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成
比の差が４質量％以上となっている。
ｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成
比の差が４質量％以上となっている。
【００６７】図３は、例えば前記上部磁極層２１が本発
明におけるＦｅとそれ以外の磁性元素からなる軟磁性膜
で形成されているときの、膜厚方向に対するＦｅ組成比
の変動を示す模式図である。
明におけるＦｅとそれ以外の磁性元素からなる軟磁性膜
で形成されているときの、膜厚方向に対するＦｅ組成比
の変動を示す模式図である。
【００６８】従来では、前記Ｆｅ組成比は膜厚方向にほ
ぼ均一にされていたが、本発明では図３のように、Ｆｅ
組成比が膜厚方向に変動し、前記Ｆｅ組成比の最も多い
部分と最も少ない部分の差ｈ１が４質量％以上となるよ
うにしている。
ぼ均一にされていたが、本発明では図３のように、Ｆｅ
組成比が膜厚方向に変動し、前記Ｆｅ組成比の最も多い
部分と最も少ない部分の差ｈ１が４質量％以上となるよ
うにしている。
【００６９】これによって従来に比べて適切に保磁力Ｈ
ｃの低減を図ることができたのである。
ｃの低減を図ることができたのである。
【００７０】このようにＦｅ組成比を膜厚方向に変動さ
せると、前記軟磁性膜を構成する磁性元素の結晶粒はＦ
ｅ組成の変動によって成長を妨げられ、大きな結晶粒は
成長しにくい。このため従来のようにＦｅ組成比を均一
な組成比にした場合に比べて結晶粒径は粗大化しにく
く、結晶粒径の微細化によって保磁力Ｈｃを低減でき
る。
せると、前記軟磁性膜を構成する磁性元素の結晶粒はＦ
ｅ組成の変動によって成長を妨げられ、大きな結晶粒は
成長しにくい。このため従来のようにＦｅ組成比を均一
な組成比にした場合に比べて結晶粒径は粗大化しにく
く、結晶粒径の微細化によって保磁力Ｈｃを低減でき
る。
【００７１】また本発明では、前記軟磁性膜に形成され
た変動領域でのＦｅ組成比が最も高い部分と低い部分と
の差が６質量％以上であることが好ましく、８質量％以
上であることがより好ましく、１０質量％以上であるこ
とがさらに好ましい。前記Ｆｅ組成比の変動差が大きけ
れば大きいほど、結晶粒は成長しにくく、結晶粒径の微
細化が促進され、より適切に保磁力Ｈｃの低減を図るこ
とができる。
た変動領域でのＦｅ組成比が最も高い部分と低い部分と
の差が６質量％以上であることが好ましく、８質量％以
上であることがより好ましく、１０質量％以上であるこ
とがさらに好ましい。前記Ｆｅ組成比の変動差が大きけ
れば大きいほど、結晶粒は成長しにくく、結晶粒径の微
細化が促進され、より適切に保磁力Ｈｃの低減を図るこ
とができる。
【００７２】また本発明では前記軟磁性膜のＦｅ組成比
は膜厚方向（図示Ｚ方向）に周期的に変動していること
が好ましい。図３のように、前記上部磁極層２１内に含
有するＦｅ組成比（質量％）は、膜厚方向に周期的に変
動しており、一周期の長さがｔ１である。
は膜厚方向（図示Ｚ方向）に周期的に変動していること
が好ましい。図３のように、前記上部磁極層２１内に含
有するＦｅ組成比（質量％）は、膜厚方向に周期的に変
動しており、一周期の長さがｔ１である。
【００７３】本発明では前記一周期の長さｔ１は１０ｎ
ｍ以上で１５０ｎｍ以下であることが好ましい。一周期
の長さｔ１が１０ｎｍよりも小さくなると組成比の変動
を狙い通りに誘導できず、結晶粒の粗大化を招き逆に保
磁力Ｈｃの増大を引き起こすことがあり好ましくない。
また前記一周期の長さｔ１が１５０ｎｍよりも大きくな
ると、Ｆｅ組成比の膜厚方向に対する変動が緩やかにな
りすぎ、結晶粒の粗大化が促進されやすくなり、保磁力
Ｈｃの低減を適切に図ることができない。
ｍ以上で１５０ｎｍ以下であることが好ましい。一周期
の長さｔ１が１０ｎｍよりも小さくなると組成比の変動
を狙い通りに誘導できず、結晶粒の粗大化を招き逆に保
磁力Ｈｃの増大を引き起こすことがあり好ましくない。
また前記一周期の長さｔ１が１５０ｎｍよりも大きくな
ると、Ｆｅ組成比の膜厚方向に対する変動が緩やかにな
りすぎ、結晶粒の粗大化が促進されやすくなり、保磁力
Ｈｃの低減を適切に図ることができない。
【００７４】本発明では前記一周期の長さｔ１を１０ｎ
ｍ以上で１５０ｎｍ以下にすることで、Ｆｅ組成比の膜
厚方向に対する変動が激しくなり、これによって適切に
結晶成長が阻害され、結晶粒径が微細化し、効果的に保
磁力Ｈｃの低減を図ることが可能になる。
ｍ以上で１５０ｎｍ以下にすることで、Ｆｅ組成比の膜
厚方向に対する変動が激しくなり、これによって適切に
結晶成長が阻害され、結晶粒径が微細化し、効果的に保
磁力Ｈｃの低減を図ることが可能になる。
【００７５】本発明では、前記一周期の長さｔ１は１０
０ｎｍ以下であることが好ましい。前記一周期の長さｔ
１が短いほど、結晶成長がより効果的に妨げられ、結晶
粒径が微細化し、保磁力Ｈｃをさらに低減させることが
可能になる。
０ｎｍ以下であることが好ましい。前記一周期の長さｔ
１が短いほど、結晶成長がより効果的に妨げられ、結晶
粒径が微細化し、保磁力Ｈｃをさらに低減させることが
可能になる。
【００７６】また本発明では、後述する実験で説明する
ように、透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ写真）で前記軟磁
性膜の膜厚方向に対する断面形状を観測したとき、前記
軟磁性膜は、Ｆｅ組成比が高い層と低い層とが膜厚方向
に交互に積層された膜状態を示すことが好ましい。
ように、透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ写真）で前記軟磁
性膜の膜厚方向に対する断面形状を観測したとき、前記
軟磁性膜は、Ｆｅ組成比が高い層と低い層とが膜厚方向
に交互に積層された膜状態を示すことが好ましい。
【００７７】上記したＦｅ組成比が高い層と低い層は、
透過電子顕微鏡写真で見ると層の色の違いで見て取るこ
とができる。透過電子顕微鏡写真では、前記軟磁性膜は
膜厚方向に色の濃い層域と色の薄い層域とが交互に積み
重なった状態で観測され、色の濃い層域が色の薄い層域
に比べてＦｅ組成比の低い層であることがＴＥＭ付属の
ＥＤＳ分析で確認された。
透過電子顕微鏡写真で見ると層の色の違いで見て取るこ
とができる。透過電子顕微鏡写真では、前記軟磁性膜は
膜厚方向に色の濃い層域と色の薄い層域とが交互に積み
重なった状態で観測され、色の濃い層域が色の薄い層域
に比べてＦｅ組成比の低い層であることがＴＥＭ付属の
ＥＤＳ分析で確認された。
【００７８】本発明では上記のように前記Ｆｅ組成比は
膜厚方向に周期的に変動しているが、このような周期的
なＦｅ組成比の変動は、透過電子顕微鏡写真では、色の
濃い層域と色の薄い層域とが交互に積み重なった縞状態
として現れるのである。
膜厚方向に周期的に変動しているが、このような周期的
なＦｅ組成比の変動は、透過電子顕微鏡写真では、色の
濃い層域と色の薄い層域とが交互に積み重なった縞状態
として現れるのである。
【００７９】なお、上記した４質量％以上のＦｅ組成比
の変動領域は、下部磁極層１９及び／または上部磁極層
２１の全体に形成されていることが好ましいが、一部の
領域のみに形成されていても保磁力Ｈｃの低減効果を得
ることができる。特にギャップ層２０付近に前記変動領
域が形成されていた方が、効果的であると思われる。
の変動領域は、下部磁極層１９及び／または上部磁極層
２１の全体に形成されていることが好ましいが、一部の
領域のみに形成されていても保磁力Ｈｃの低減効果を得
ることができる。特にギャップ層２０付近に前記変動領
域が形成されていた方が、効果的であると思われる。
【００８０】また、上記した周期的なＦｅ組成比の変動
領域は、下部磁極層１９及び／または上部磁極層２１の
全体に形成されていることが好ましいが、そうでなくて
もよい。特に上部磁極層２１及び下部磁極層１９の下面
付近は、下地となる層との関係で周期的な変動が乱れや
すくなるので、少なくとも下部磁極層１９及び／または
上部磁極層２１の一部に周期的な変動領域が形成されて
いればよい。
領域は、下部磁極層１９及び／または上部磁極層２１の
全体に形成されていることが好ましいが、そうでなくて
もよい。特に上部磁極層２１及び下部磁極層１９の下面
付近は、下地となる層との関係で周期的な変動が乱れや
すくなるので、少なくとも下部磁極層１９及び／または
上部磁極層２１の一部に周期的な変動領域が形成されて
いればよい。
【００８１】次に本発明の材質について以下に説明す
る。本発明では、上部磁極層２１及び／または下部磁極
層１９を構成する軟磁性膜はＮｉＦｅ系合金で形成され
ることが好ましい。
る。本発明では、上部磁極層２１及び／または下部磁極
層１９を構成する軟磁性膜はＮｉＦｅ系合金で形成され
ることが好ましい。
【００８２】このとき前記Ｆｅ組成比の平均値は６５質
量％以上で８５質量％以下であることが好ましい。飽和
磁束密度ＢｓはＦｅ組成比の平均値を高くするほど大き
くでき、上記のＦｅ組成比の平均値を有するＮｉＦｅ系
合金であれば、１．８Ｔ以上、好ましくは１．９Ｔ以
上、より好ましくは２．０Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを
得ることが可能になる。
量％以上で８５質量％以下であることが好ましい。飽和
磁束密度ＢｓはＦｅ組成比の平均値を高くするほど大き
くでき、上記のＦｅ組成比の平均値を有するＮｉＦｅ系
合金であれば、１．８Ｔ以上、好ましくは１．９Ｔ以
上、より好ましくは２．０Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを
得ることが可能になる。
【００８３】また本発明では、前記軟磁性膜はＣｏＦｅ
系合金で形成されることが好ましく、このとき前記Ｆｅ
組成比の平均値は６０質量％以上で８０質量％以下であ
ることが好ましい。上記のＦｅ組成比の平均値を有する
ＣｏＦｅ系合金であれば２．０Ｔ以上、より好ましくは
２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能にな
る。
系合金で形成されることが好ましく、このとき前記Ｆｅ
組成比の平均値は６０質量％以上で８０質量％以下であ
ることが好ましい。上記のＦｅ組成比の平均値を有する
ＣｏＦｅ系合金であれば２．０Ｔ以上、より好ましくは
２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能にな
る。
【００８４】また本発明では、前記軟磁性膜はＣｏＦｅ
Ｎｉ系合金で形成されることが好ましい。本発明では、
前記軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａは、８質量％以上
で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平均値ｂは、５０質
量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組成比の平均値ｃ
は、２質量％以上で２０質量％以下であり、各平均値を
足し合わせたａ＋ｂ＋ｃは１００質量％であることが好
ましい。これによって飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以
上、好ましくは２．２Ｔ以上得ることができる。
Ｎｉ系合金で形成されることが好ましい。本発明では、
前記軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａは、８質量％以上
で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平均値ｂは、５０質
量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組成比の平均値ｃ
は、２質量％以上で２０質量％以下であり、各平均値を
足し合わせたａ＋ｂ＋ｃは１００質量％であることが好
ましい。これによって飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以
上、好ましくは２．２Ｔ以上得ることができる。
【００８５】そして本発明では、このようにＦｅ組成比
の平均値が高い値であっても、図３のようにＦｅ組成比
は膜厚方向に変動していることで十分に保磁力Ｈｃを低
減させることができ、今後の高記録密度化に適切に対応
可能な記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造すること
が可能になっている。
の平均値が高い値であっても、図３のようにＦｅ組成比
は膜厚方向に変動していることで十分に保磁力Ｈｃを低
減させることができ、今後の高記録密度化に適切に対応
可能な記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造すること
が可能になっている。
【００８６】なお本発明では、前記軟磁性膜はＮｉＦｅ
系合金、ＣｏＦｅ系合金あるいはＣｏＦｅＮｉ系合金に
限るものではない。例えばＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ
（ただしＸは、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔのいずれ
か１種または２種以上）であってもよいし、Ｓなどの非
金属元素をさらに含有した、例えばＮｉＦｅＳ合金など
であっても本発明の効果を得ることができる。
系合金、ＣｏＦｅ系合金あるいはＣｏＦｅＮｉ系合金に
限るものではない。例えばＣｏＦｅＸ又はＦｅＮｉＸ
（ただしＸは、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｒｕ、Ｐｔのいずれ
か１種または２種以上）であってもよいし、Ｓなどの非
金属元素をさらに含有した、例えばＮｉＦｅＳ合金など
であっても本発明の効果を得ることができる。
【００８７】また本発明では前記軟磁性膜はメッキ形成
されていることが好ましい。後述する製造方法による電
気メッキ法により、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する軟
磁性膜を適切に且つ容易に形成することが可能である。
またメッキ形成であると、スパッタ等の場合に比べて前
記軟磁性膜の膜厚を厚く形成することができる。
されていることが好ましい。後述する製造方法による電
気メッキ法により、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する軟
磁性膜を適切に且つ容易に形成することが可能である。
またメッキ形成であると、スパッタ等の場合に比べて前
記軟磁性膜の膜厚を厚く形成することができる。
【００８８】次に前記軟磁性膜の結晶構造について以下
に説明する。軟磁性膜中に含まれるＦｅの組成比が増加
すると結晶構造は体心立方構造（ｂｃｃ構造）になりや
すいことがわかっている。逆にＦｅ組成比が減少すると
結晶構造は面心立方構造（ｆｃｃ構造）になりやすくな
る。
に説明する。軟磁性膜中に含まれるＦｅの組成比が増加
すると結晶構造は体心立方構造（ｂｃｃ構造）になりや
すいことがわかっている。逆にＦｅ組成比が減少すると
結晶構造は面心立方構造（ｆｃｃ構造）になりやすくな
る。
【００８９】図４は、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅの三元図であ
り、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉ組成比と結晶構造との関係を示
している。図４に示す三元図は、軟磁性膜の製造工程時
に、サッカリンナトリウムを応力緩和剤として用いなか
った場合の結果である。
り、Ｃｏ、Ｆｅ及びＮｉ組成比と結晶構造との関係を示
している。図４に示す三元図は、軟磁性膜の製造工程時
に、サッカリンナトリウムを応力緩和剤として用いなか
った場合の結果である。
【００９０】図４に示すように、例えば軟磁性膜がＮｉ
Ｆｅ系合金の場合、Ｆｅ組成比は６５質量％を越えると
結晶構造は体心立方構造（ｂｃｃ構造）になりやくな
る。一方、Ｆｅ組成比が６５質量％よりも小さくなると
結晶構造は面心立方構造（ｆｃｃ構造）になりやすくな
る。
Ｆｅ系合金の場合、Ｆｅ組成比は６５質量％を越えると
結晶構造は体心立方構造（ｂｃｃ構造）になりやくな
る。一方、Ｆｅ組成比が６５質量％よりも小さくなると
結晶構造は面心立方構造（ｆｃｃ構造）になりやすくな
る。
【００９１】本発明では前記軟磁性膜には少なくとも一
部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域が存在
することが好ましい。このように異なる結晶構造が混在
する領域が存在すると、結晶成長はより適切に阻害され
結晶粒径の微細化を促進できる。従って保磁力Ｈｃの低
下をさらに促進させることができる。前記軟磁性膜が上
記したＮｉＦｅ系合金である場合、Ｆｅの組成比が約６
５質量％となる領域が存在すると、その領域では、体心
立方構造と面心立方構造とが混在する領域となり、Ｎｉ
Ｆｅ系合金膜の保磁力Ｈｃの低下を促進させることが可
能になる。
部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域が存在
することが好ましい。このように異なる結晶構造が混在
する領域が存在すると、結晶成長はより適切に阻害され
結晶粒径の微細化を促進できる。従って保磁力Ｈｃの低
下をさらに促進させることができる。前記軟磁性膜が上
記したＮｉＦｅ系合金である場合、Ｆｅの組成比が約６
５質量％となる領域が存在すると、その領域では、体心
立方構造と面心立方構造とが混在する領域となり、Ｎｉ
Ｆｅ系合金膜の保磁力Ｈｃの低下を促進させることが可
能になる。
【００９２】なお本発明ではＦｅ組成比は膜厚方向に変
動しているから、例えば前記Ｆｅ組成比の平均値が７５
質量％であったとしても、その平均値から変動幅を１０
質量％以上となるように組成変動させて膜形成すれば、
６５質量％となるＦｅ組成比を含む領域が膜中に存在
し、前記ＮｉＦｅ系合金内に体心立方構造と面心立方構
造とが混在する領域を設けることが可能になる。
動しているから、例えば前記Ｆｅ組成比の平均値が７５
質量％であったとしても、その平均値から変動幅を１０
質量％以上となるように組成変動させて膜形成すれば、
６５質量％となるＦｅ組成比を含む領域が膜中に存在
し、前記ＮｉＦｅ系合金内に体心立方構造と面心立方構
造とが混在する領域を設けることが可能になる。
【００９３】図５に示すＦｅ、Ｃｏ及びＮｉからなる三
元図は、軟磁性膜の製造工程時に、サッカリンナトリウ
ムを応力緩和剤として用いた場合の結果である。
元図は、軟磁性膜の製造工程時に、サッカリンナトリウ
ムを応力緩和剤として用いた場合の結果である。
【００９４】図５に示すように、例えば軟磁性膜がＮｉ
Ｆｅ系合金の場合、Ｆｅ組成比は６０質量％を越えると
結晶構造は体心立方構造（ｂｃｃ構造）になりやくな
る。一方、Ｆｅ組成比が６０質量％より小さくなると結
晶構造は面心立方構造（ｆｃｃ構造）になりやすくな
る。前記軟磁性膜の少なくとも一部に、体心立方構造と
面心立方構造との混相領域を存在させるには、Ｆｅの組
成比が約６０質量％となる領域が存在することが好まし
い。その領域では、体心立方構造と面心立方構造とが混
在する領域となり、ＮｉＦｅ系合金膜の保磁力の低下を
促進させることが可能になる。
Ｆｅ系合金の場合、Ｆｅ組成比は６０質量％を越えると
結晶構造は体心立方構造（ｂｃｃ構造）になりやくな
る。一方、Ｆｅ組成比が６０質量％より小さくなると結
晶構造は面心立方構造（ｆｃｃ構造）になりやすくな
る。前記軟磁性膜の少なくとも一部に、体心立方構造と
面心立方構造との混相領域を存在させるには、Ｆｅの組
成比が約６０質量％となる領域が存在することが好まし
い。その領域では、体心立方構造と面心立方構造とが混
在する領域となり、ＮｉＦｅ系合金膜の保磁力の低下を
促進させることが可能になる。
【００９５】なお体心立方構造と面心立方構造との混相
領域が存在すると保磁力の低減を図ることができる効果
は、ＮｉＦｅ系合金以外の軟磁性膜も同じである。図４
に示すようにＣｏＦｅ系合金では、Ｃｏが８０質量％、
Ｆｅが２０質量％となる領域があれば、その領域は体心
立方構造と面心立方構造とが混在する領域となる。Ｃｏ
ＦｅＮｉ系合金の場合は、図４に示す「ｂｃｃ＋ｆｃ
ｃ」領域の範囲内（線上も含む）の組成比を選択すれ
ば、その領域は、体心立方構造と面心立方構造とが混在
する領域となる。
領域が存在すると保磁力の低減を図ることができる効果
は、ＮｉＦｅ系合金以外の軟磁性膜も同じである。図４
に示すようにＣｏＦｅ系合金では、Ｃｏが８０質量％、
Ｆｅが２０質量％となる領域があれば、その領域は体心
立方構造と面心立方構造とが混在する領域となる。Ｃｏ
ＦｅＮｉ系合金の場合は、図４に示す「ｂｃｃ＋ｆｃ
ｃ」領域の範囲内（線上も含む）の組成比を選択すれ
ば、その領域は、体心立方構造と面心立方構造とが混在
する領域となる。
【００９６】また図５の場合、ＣｏＦｅ系合金では、Ｃ
ｏが約８５質量％、Ｆｅが１５質量％となる領域があれ
ば、その領域は体心立方構造と面心立方構造とが混在す
る領域となる。またＣｏＦｅＮｉ系合金の場合は、図５
に示す「ｂｃｃ＋ｆｃｃ」線上の組成比を選択すれば、
その組成比からなる領域は、体心立方構造と面心立方構
造とが混在する領域となる。
ｏが約８５質量％、Ｆｅが１５質量％となる領域があれ
ば、その領域は体心立方構造と面心立方構造とが混在す
る領域となる。またＣｏＦｅＮｉ系合金の場合は、図５
に示す「ｂｃｃ＋ｆｃｃ」線上の組成比を選択すれば、
その組成比からなる領域は、体心立方構造と面心立方構
造とが混在する領域となる。
【００９７】次に前記軟磁性膜の結晶粒径について以下
に説明する。本発明では前記結晶粒径は５ｎｍ以上で２
０ｎｍ以下で形成されることが好ましい。後述する実験
によれば本発明では、前記結晶粒径を５ｎｍ以上で２０
ｎｍ以下に設定できる。
に説明する。本発明では前記結晶粒径は５ｎｍ以上で２
０ｎｍ以下で形成されることが好ましい。後述する実験
によれば本発明では、前記結晶粒径を５ｎｍ以上で２０
ｎｍ以下に設定できる。
【００９８】上記したように、本発明ではＦｅ組成比が
膜厚方向に変動しており、Ｆｅ組成比の変動差が４％以
上ある変動領域が存在することで、その領域では適切に
結晶粒径を微細化でき、本発明では、上記した５ｎｍ以
上で２０ｎｍ以下の結晶粒径を得ることができるのであ
る。これにより、より適切に保磁力Ｈｃの低減を図るこ
とができる。本発明では、前記保磁力Ｈｃを約７９（Ａ
／ｍ）＝１（Ｏｅ）以下にできることが後述する実験で
確認されている。
膜厚方向に変動しており、Ｆｅ組成比の変動差が４％以
上ある変動領域が存在することで、その領域では適切に
結晶粒径を微細化でき、本発明では、上記した５ｎｍ以
上で２０ｎｍ以下の結晶粒径を得ることができるのであ
る。これにより、より適切に保磁力Ｈｃの低減を図るこ
とができる。本発明では、前記保磁力Ｈｃを約７９（Ａ
／ｍ）＝１（Ｏｅ）以下にできることが後述する実験で
確認されている。
【００９９】なお上記した本発明における軟磁性膜は下
部コア層１６及び／または上部コア層２２に使用されて
もよい。
部コア層１６及び／または上部コア層２２に使用されて
もよい。
【０１００】上記した本発明における軟磁性膜は、図１
及び図２に示す薄膜磁気ヘッド以外の薄膜磁気ヘッドに
使用可能である。
及び図２に示す薄膜磁気ヘッド以外の薄膜磁気ヘッドに
使用可能である。
【０１０１】図６は、本発明における第２実施形態の薄
膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図７は図６に示
す７−７線から薄膜磁気ヘッドを切断し矢印方向から見
た部分縦断面図である。
膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図７は図６に示
す７−７線から薄膜磁気ヘッドを切断し矢印方向から見
た部分縦断面図である。
【０１０２】この実施形態では、ＭＲヘッドｈ１の構造
は図１及び図２と同じである。図６に示すように下部コ
ア層１６上には、絶縁層３１が形成されている。前記絶
縁層３１には、記録媒体との対向面からハイト方向（図
示Ｙ方向）後方に所定の長さ寸法で形成されたトラック
幅形成溝３１ａが形成されている。前記トラック幅形成
溝３１ａは記録媒体との対向面においてトラック幅Ｔｗ
で形成されている。
は図１及び図２と同じである。図６に示すように下部コ
ア層１６上には、絶縁層３１が形成されている。前記絶
縁層３１には、記録媒体との対向面からハイト方向（図
示Ｙ方向）後方に所定の長さ寸法で形成されたトラック
幅形成溝３１ａが形成されている。前記トラック幅形成
溝３１ａは記録媒体との対向面においてトラック幅Ｔｗ
で形成されている。
【０１０３】前記トラック幅形成溝３１ａには、下から
下部磁極層３２、非磁性のギャップ層３３、及び上部磁
極層３４が積層された磁極部３０が形成されている。
下部磁極層３２、非磁性のギャップ層３３、及び上部磁
極層３４が積層された磁極部３０が形成されている。
【０１０４】前記下部磁極層３２は、下部コア層１６上
に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層３２
の上に形成されたギャップ層３３は、メッキ形成可能な
非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体
的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、
Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以
上から選択されたものであることが好ましい。
に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層３２
の上に形成されたギャップ層３３は、メッキ形成可能な
非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体
的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、
Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以
上から選択されたものであることが好ましい。
【０１０５】なお本発明における具体的な実施形態とし
て前記ギャップ層３３にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰ
で前記ギャップ層３３を形成することで前記ギャップ層
３３を適切に非磁性状態にできるからである。
て前記ギャップ層３３にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰ
で前記ギャップ層３３を形成することで前記ギャップ層
３３を適切に非磁性状態にできるからである。
【０１０６】なお前記磁極部３０は、ギャップ層３３及
び上部磁極層３４の２層で構成されていてもよい。
び上部磁極層３４の２層で構成されていてもよい。
【０１０７】図７に示すように前記ギャップ層３３の上
には、記録媒体との対向面からギャップデプス（Ｇｄ）
だけ離れた位置から絶縁層３１上にかけてＧｄ決め層３
７が形成されている。
には、記録媒体との対向面からギャップデプス（Ｇｄ）
だけ離れた位置から絶縁層３１上にかけてＧｄ決め層３
７が形成されている。
【０１０８】さらに前記ギャップ層３３の上に形成され
た上部磁極層３４は、その上に形成される上部コア層４
０と磁気的に接続される。
た上部磁極層３４は、その上に形成される上部コア層４
０と磁気的に接続される。
【０１０９】上記のようにギャップ層３３がメッキ形成
可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層３
２、ギャップ層３３及び上部磁極層３４を連続メッキ形
成することが可能である。
可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層３
２、ギャップ層３３及び上部磁極層３４を連続メッキ形
成することが可能である。
【０１１０】図７に示すように前記絶縁層３１の上には
コイル層３８が螺旋状にパターン形成されている。前記
コイル層３８は有機絶縁材料などで形成された絶縁層３
９によって覆われている。
コイル層３８が螺旋状にパターン形成されている。前記
コイル層３８は有機絶縁材料などで形成された絶縁層３
９によって覆われている。
【０１１１】図６に示すように、トラック幅規制溝３１
ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面に
は、前記上部磁極層３４の上面から前記絶縁層３１の上
面３１ｂにかけて下部コア層１６から離れる方向にした
がって徐々に幅寸法が広がる傾斜面３１ｃ，３１ｃが形
成されている。
ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面に
は、前記上部磁極層３４の上面から前記絶縁層３１の上
面３１ｂにかけて下部コア層１６から離れる方向にした
がって徐々に幅寸法が広がる傾斜面３１ｃ，３１ｃが形
成されている。
【０１１２】そして図６に示すように上部コア層４０の
先端部４０ａは、前記上部磁極層３４上面から前記傾斜
面３１ｃ，３１ｃ上にかけて下部コア層１６から離れる
方向に形成されている。
先端部４０ａは、前記上部磁極層３４上面から前記傾斜
面３１ｃ，３１ｃ上にかけて下部コア層１６から離れる
方向に形成されている。
【０１１３】図７に示すように前記上部コア層４０は、
記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にか
けて絶縁層３９上に形成され、前記上部コア層４０の基
端部４０ｂは下部コア層１６上に直接形成されている。
記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にか
けて絶縁層３９上に形成され、前記上部コア層４０の基
端部４０ｂは下部コア層１６上に直接形成されている。
【０１１４】図６及び図７に示す第２実施形態では、下
部磁極層３２及び／または上部磁極層３４は、少なくと
も一部の領域に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する変動
領域が設けられた軟磁性膜で形成されている。前記変動
領域では、Ｆｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分
とでＦｅ組成比の差が４質量％以上となっている。
部磁極層３２及び／または上部磁極層３４は、少なくと
も一部の領域に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する変動
領域が設けられた軟磁性膜で形成されている。前記変動
領域では、Ｆｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分
とでＦｅ組成比の差が４質量％以上となっている。
【０１１５】本発明では、このようにＦｅ組成比の変動
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、磁極層３２、３４を形成することで、前記磁極層３
２、３４の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に
比べて低減させることができる。
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、磁極層３２、３４を形成することで、前記磁極層３
２、３４の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に
比べて低減させることができる。
【０１１６】一方、Ｆｅ組成比の平均値を大きくするこ
とで前記磁極層３２、３４の飽和磁束密度Ｂｓを高める
ことができ、本発明によれば、軟磁性膜の材質、および
Ｆｅ組成比の平均値を適切に設定することで１．８Ｔ以
上、好ましくは１．９Ｔ以上、より好ましくは２．０Ｔ
以上、さらに好ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂ
ｓを得ることが可能である。
とで前記磁極層３２、３４の飽和磁束密度Ｂｓを高める
ことができ、本発明によれば、軟磁性膜の材質、および
Ｆｅ組成比の平均値を適切に設定することで１．８Ｔ以
上、好ましくは１．９Ｔ以上、より好ましくは２．０Ｔ
以上、さらに好ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂ
ｓを得ることが可能である。
【０１１７】このように本発明では、従来に比べて高い
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力の低減を図ることがで
き、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘ
ッドを製造することができる。
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力の低減を図ることがで
き、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘ
ッドを製造することができる。
【０１１８】また本発明では、前記磁極層３２、３４を
構成する軟磁性膜のＦｅ組成比が膜厚方向に周期的に変
動し、一周期の長さは１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下で
あることが好ましい。これにより前記軟磁性膜の結晶粒
径の微細化をより適切に図ることができ、さらなる保磁
力Ｈｃの低下を図ることが可能である。
構成する軟磁性膜のＦｅ組成比が膜厚方向に周期的に変
動し、一周期の長さは１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下で
あることが好ましい。これにより前記軟磁性膜の結晶粒
径の微細化をより適切に図ることができ、さらなる保磁
力Ｈｃの低下を図ることが可能である。
【０１１９】なお前記磁極層３２、３４を構成する軟磁
性膜の材質や組成比、結晶粒径、結晶構造等について
は、図１、２で説明した軟磁性膜と同じである。
性膜の材質や組成比、結晶粒径、結晶構造等について
は、図１、２で説明した軟磁性膜と同じである。
【０１２０】なお上記した本発明における軟磁性膜は、
下部コア層１６及び／または上部コア層４０に使用され
てもよい。
下部コア層１６及び／または上部コア層４０に使用され
てもよい。
【０１２１】図８は本発明における第３実施形態の薄膜
磁気ヘッドの縦断面図である。この実施形態ではＭＲヘ
ッドｈ１が図１と同じである。図８に示すように下部コ
ア層１６にはアルミナなどによる磁気ギャップ層（非磁
性材料層）４１が形成されている。さらに前記磁気ギャ
ップ層４１の上にはポリイミドまたはレジスト材料製の
絶縁層４３を介して平面的に螺旋状となるようにパター
ン形成されたコイル層４４が設けられている。なお、前
記コイル層４４はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非
磁性導電性材料で形成されている。
磁気ヘッドの縦断面図である。この実施形態ではＭＲヘ
ッドｈ１が図１と同じである。図８に示すように下部コ
ア層１６にはアルミナなどによる磁気ギャップ層（非磁
性材料層）４１が形成されている。さらに前記磁気ギャ
ップ層４１の上にはポリイミドまたはレジスト材料製の
絶縁層４３を介して平面的に螺旋状となるようにパター
ン形成されたコイル層４４が設けられている。なお、前
記コイル層４４はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非
磁性導電性材料で形成されている。
【０１２２】さらに、前記コイル層４４はポリイミドま
たはレジスト材料で形成された絶縁層４５に囲まれ、前
記絶縁層４５の上に軟磁性材料製の上部コア層４６が形
成されている。
たはレジスト材料で形成された絶縁層４５に囲まれ、前
記絶縁層４５の上に軟磁性材料製の上部コア層４６が形
成されている。
【０１２３】図８に示すように、前記上部コア層４６の
先端部４６ａは、記録媒体との対向面において、下部コ
ア層１６の上に前記磁気ギャップ層４１を介して対向
し、磁気ギャップ長Ｇｌ1の磁気ギャップが形成されて
おり、上部コア層４６の基端部４６ｂは図７に示すよう
に、下部コア層１６と磁気的に接続されている。
先端部４６ａは、記録媒体との対向面において、下部コ
ア層１６の上に前記磁気ギャップ層４１を介して対向
し、磁気ギャップ長Ｇｌ1の磁気ギャップが形成されて
おり、上部コア層４６の基端部４６ｂは図７に示すよう
に、下部コア層１６と磁気的に接続されている。
【０１２４】本発明では、下部コア層１６及び／または
上部コア層４６は、少なくとも一部の領域に、Ｆｅ組成
比が膜厚方向に変動する変動領域が設けられた軟磁性膜
で形成されている。前記変動領域では、Ｆｅ組成比が最
も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差が４質
量％以上となっている。
上部コア層４６は、少なくとも一部の領域に、Ｆｅ組成
比が膜厚方向に変動する変動領域が設けられた軟磁性膜
で形成されている。前記変動領域では、Ｆｅ組成比が最
も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差が４質
量％以上となっている。
【０１２５】本発明では、このようにＦｅ組成比の変動
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、コア層１６、４６を形成することで、前記コア層１
６、４６の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に
比べて低減させることができる。
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、コア層１６、４６を形成することで、前記コア層１
６、４６の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に
比べて低減させることができる。
【０１２６】一方、Ｆｅ組成比の平均値を大きくするこ
とで前記コア層１６、４６の飽和磁束密度Ｂｓを高める
ことができ、本発明によれば、軟磁性膜の材質、および
Ｆｅ組成比の平均値を適切に設定することで１．８Ｔ以
上、好ましくは１．９Ｔ以上、より好ましくは２．０Ｔ
以上、さらに好ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂ
ｓを得ることが可能である。
とで前記コア層１６、４６の飽和磁束密度Ｂｓを高める
ことができ、本発明によれば、軟磁性膜の材質、および
Ｆｅ組成比の平均値を適切に設定することで１．８Ｔ以
上、好ましくは１．９Ｔ以上、より好ましくは２．０Ｔ
以上、さらに好ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂ
ｓを得ることが可能である。
【０１２７】このように本発明では従来に比べて、高い
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力Ｈｃの低減を図ること
ができ、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁
気ヘッドを製造することができる。
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力Ｈｃの低減を図ること
ができ、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁
気ヘッドを製造することができる。
【０１２８】また本発明では、前記コア層１６、４６を
構成する軟磁性膜のＦｅ組成比が膜厚方向に周期的に変
動し、一周期の長さは１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下で
あることが好ましい。これにより前記軟磁性膜の結晶粒
径の微細化をより適切に図ることができ、さらなる保磁
力Ｈｃの低下を図ることが可能である。
構成する軟磁性膜のＦｅ組成比が膜厚方向に周期的に変
動し、一周期の長さは１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下で
あることが好ましい。これにより前記軟磁性膜の結晶粒
径の微細化をより適切に図ることができ、さらなる保磁
力Ｈｃの低下を図ることが可能である。
【０１２９】なお前記コア層１６、４６を構成する軟磁
性膜の材質や組成比、結晶粒径、結晶構造等について
は、図１、２で説明した軟磁性膜と同じである。
性膜の材質や組成比、結晶粒径、結晶構造等について
は、図１、２で説明した軟磁性膜と同じである。
【０１３０】図９は本発明における第４実施形態の薄膜
磁気ヘッドの縦断面図である。図８との違いは、上部コ
ア層４６が２層の磁性層で積層されて構成されているこ
とである。
磁気ヘッドの縦断面図である。図８との違いは、上部コ
ア層４６が２層の磁性層で積層されて構成されているこ
とである。
【０１３１】前記上部コア層４６は、高い飽和磁束密度
Ｂｓを有する高Ｂｓ層４７とその上に積層された上層４
８とで構成されている。
Ｂｓを有する高Ｂｓ層４７とその上に積層された上層４
８とで構成されている。
【０１３２】前記高Ｂｓ層４７は、少なくとも一部の領
域に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する変動領域が設け
られた軟磁性膜で形成されている。前記変動領域では、
Ｆｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組
成比の差が４質量％以上となっている。
域に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する変動領域が設け
られた軟磁性膜で形成されている。前記変動領域では、
Ｆｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組
成比の差が４質量％以上となっている。
【０１３３】本発明では、このようにＦｅ組成比の変動
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、前記高Ｂｓ層４７を形成することで、前記高Ｂｓ層
４７の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に比べ
て低減させることができる。
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、前記高Ｂｓ層４７を形成することで、前記高Ｂｓ層
４７の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に比べ
て低減させることができる。
【０１３４】一方、Ｆｅ組成比の平均値を大きくするこ
とで前記高Ｂｓ層４７の飽和磁束密度Ｂｓを高めること
ができ、本発明によれば、軟磁性膜の材質、およびＦｅ
組成比の平均値を適切に設定することで１．８Ｔ以上、
好ましくは１．９Ｔ以上、より好ましくは２．０Ｔ以
上、さらに好ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓ
を得ることが可能である。
とで前記高Ｂｓ層４７の飽和磁束密度Ｂｓを高めること
ができ、本発明によれば、軟磁性膜の材質、およびＦｅ
組成比の平均値を適切に設定することで１．８Ｔ以上、
好ましくは１．９Ｔ以上、より好ましくは２．０Ｔ以
上、さらに好ましくは２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓ
を得ることが可能である。
【０１３５】このように本発明では従来に比べて、高い
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力Ｈｃの低減を図ること
ができ、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁
気ヘッドを製造することができる。
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力Ｈｃの低減を図ること
ができ、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁
気ヘッドを製造することができる。
【０１３６】また本発明では、前記高Ｂｓ層４７を構成
する軟磁性膜のＦｅ組成比が膜厚方向に周期的に変動
し、一周期の長さは１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下であ
ることが好ましい。これにより前記軟磁性膜の結晶粒径
の微細化をより適切に図ることができ、さらなる保磁力
Ｈｃの低下を図ることが可能である。
する軟磁性膜のＦｅ組成比が膜厚方向に周期的に変動
し、一周期の長さは１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下であ
ることが好ましい。これにより前記軟磁性膜の結晶粒径
の微細化をより適切に図ることができ、さらなる保磁力
Ｈｃの低下を図ることが可能である。
【０１３７】なお前記高Ｂｓ層４７を構成する軟磁性膜
の材質や組成比、結晶粒径、結晶構造等については、図
１、２で説明した軟磁性膜と同じである。
の材質や組成比、結晶粒径、結晶構造等については、図
１、２で説明した軟磁性膜と同じである。
【０１３８】前記上部コア層４６を構成する上層４８
は、高Ｂｓ層４７に比べて飽和磁束密度Ｂｓが小さくな
っているものの、前記高Ｂｓ層４７よりも比抵抗が高く
されている。前記上層４８は例えばＮｉＦｅ合金で形成
され、この場合、前記上層４８のＦｅ組成比の平均値
は、高Ｂｓ層４７のＦｅの組成比の平均値よりも小さい
ことが好ましい。これによって前記高Ｂｓ層４７が前記
上層４８よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有し、ギャップ
近傍に磁束を集中させて、記録分解能を向上させること
が可能になる。なお前記上層４８はＮｉＦｅ合金で形成
される必要はなく、例えばＣｏＦｅ合金やＣｏＦｅＮｉ
等で形成されてもよい。かかる場合、前記高Ｂｓ層４７
の飽和磁束密度Ｂｓの方が上層４８よりも高くなるよう
に、前記上層４８を形成する軟磁性材料の組成比を適切
に調整することが好ましい。
は、高Ｂｓ層４７に比べて飽和磁束密度Ｂｓが小さくな
っているものの、前記高Ｂｓ層４７よりも比抵抗が高く
されている。前記上層４８は例えばＮｉＦｅ合金で形成
され、この場合、前記上層４８のＦｅ組成比の平均値
は、高Ｂｓ層４７のＦｅの組成比の平均値よりも小さい
ことが好ましい。これによって前記高Ｂｓ層４７が前記
上層４８よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有し、ギャップ
近傍に磁束を集中させて、記録分解能を向上させること
が可能になる。なお前記上層４８はＮｉＦｅ合金で形成
される必要はなく、例えばＣｏＦｅ合金やＣｏＦｅＮｉ
等で形成されてもよい。かかる場合、前記高Ｂｓ層４７
の飽和磁束密度Ｂｓの方が上層４８よりも高くなるよう
に、前記上層４８を形成する軟磁性材料の組成比を適切
に調整することが好ましい。
【０１３９】また前記上部コア層４６に比抵抗の高い上
層４８が設けられたことで、記録周波数が上昇すること
により発生する渦電流による損失を低減させることがで
き、今後の高記録周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘッド
を製造することができる。
層４８が設けられたことで、記録周波数が上昇すること
により発生する渦電流による損失を低減させることがで
き、今後の高記録周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘッド
を製造することができる。
【０１４０】また本発明では図９に示すように、高Ｂｓ
層４７が、ギャップ層４１と対向する下層側に形成され
ていることが好ましい。また前記高Ｂｓ層４７はギャッ
プ層４１上に直接接する上部コア層４６の先端部４６ａ
のみに形成されていてもよい。
層４７が、ギャップ層４１と対向する下層側に形成され
ていることが好ましい。また前記高Ｂｓ層４７はギャッ
プ層４１上に直接接する上部コア層４６の先端部４６ａ
のみに形成されていてもよい。
【０１４１】また下部コア層１６も、高Ｂｓ層と高比抵
抗層の２層で構成されていてもよい。かかる構成の場
合、高比抵抗層の上に高Ｂｓ層が積層され、前記高Ｂｓ
層がギャップ層４１を介して上部コア層４６と対向す
る。
抗層の２層で構成されていてもよい。かかる構成の場
合、高比抵抗層の上に高Ｂｓ層が積層され、前記高Ｂｓ
層がギャップ層４１を介して上部コア層４６と対向す
る。
【０１４２】また図９に示す実施形態では、上部コア層
４６が２層の積層構造となっているが、３層以上であっ
てもよい。かかる構成の場合、高Ｂｓ層４７は、磁気ギ
ャップ層４１に接する側に形成されることが好ましい。
４６が２層の積層構造となっているが、３層以上であっ
てもよい。かかる構成の場合、高Ｂｓ層４７は、磁気ギ
ャップ層４１に接する側に形成されることが好ましい。
【０１４３】なお前記下部コア層１６あるいは上部コア
層４６の上層４８が本発明における軟磁性膜で形成され
ていてもよい。
層４６の上層４８が本発明における軟磁性膜で形成され
ていてもよい。
【０１４４】図１０は本発明における第５実施形態の薄
膜磁気ヘッドの縦断面図である。図１０の実施形態では
ＭＲヘッドｈ１の構成は図１と同じである。図１０に示
すように下部コア層１６の上に下部磁極層５０が記録媒
体との対向面から隆起形成されている。前記下部磁極層
５０のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層５１が
形成されている。前記絶縁層５１の上面は、凹形状とな
り、コイル形成面５１ａが形成されている。
膜磁気ヘッドの縦断面図である。図１０の実施形態では
ＭＲヘッドｈ１の構成は図１と同じである。図１０に示
すように下部コア層１６の上に下部磁極層５０が記録媒
体との対向面から隆起形成されている。前記下部磁極層
５０のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層５１が
形成されている。前記絶縁層５１の上面は、凹形状とな
り、コイル形成面５１ａが形成されている。
【０１４５】前記下部磁極層５０上から前記絶縁層５１
上にかけてギャップ層５２が形成されている。さらに前
記絶縁層５１のコイル形成面５１ａ上にはギャップ層５
２を介してコイル層５３が形成されている。前記コイル
層５３上は有機絶縁製の絶縁層５４によって覆われてい
る。
上にかけてギャップ層５２が形成されている。さらに前
記絶縁層５１のコイル形成面５１ａ上にはギャップ層５
２を介してコイル層５３が形成されている。前記コイル
層５３上は有機絶縁製の絶縁層５４によって覆われてい
る。
【０１４６】図１０に示すように上部コア層５５は、前
記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて例えばフ
レームメッキ法によりパターン形成されている。
記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて例えばフ
レームメッキ法によりパターン形成されている。
【０１４７】前記上部コア層５５の先端部５５ａは前記
ギャップ層５２上に下部磁極層５０と対向して形成され
る。前記上部コア層５５の基端部５５ｂは、下部コア層
１６上に形成された持上げ層５６を介して前記下部コア
層１６に磁気的に接続される。
ギャップ層５２上に下部磁極層５０と対向して形成され
る。前記上部コア層５５の基端部５５ｂは、下部コア層
１６上に形成された持上げ層５６を介して前記下部コア
層１６に磁気的に接続される。
【０１４８】この実施形態においては、上部コア層５５
及び／または下部磁極層５０は、少なくとも一部の領域
に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する変動領域が設けら
れた軟磁性膜で形成されている。前記変動領域では、Ｆ
ｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成
比の差が４質量％以上となっている。
及び／または下部磁極層５０は、少なくとも一部の領域
に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動する変動領域が設けら
れた軟磁性膜で形成されている。前記変動領域では、Ｆ
ｅ組成比が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成
比の差が４質量％以上となっている。
【０１４９】本発明では、このようにＦｅ組成比の変動
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、上部コア層５５及び／または下部磁極層５０を形成
することで、前記上部コア層５５及び／または下部磁極
層５０の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に比
べて低減させることができる。
差が膜厚方向に４質量％以上変動する軟磁性膜を用い
て、上部コア層５５及び／または下部磁極層５０を形成
することで、前記上部コア層５５及び／または下部磁極
層５０の結晶粒径を微細化でき、保磁力Ｈｃを従来に比
べて低減させることができる。
【０１５０】一方、Ｆｅ組成比の平均値を大きくするこ
とで前記上部コア層５５及び／または下部磁極層５０の
飽和磁束密度Ｂｓを高めることができ、本発明によれ
ば、軟磁性膜の材質、およびＦｅ組成比の平均値を適切
に設定することで１．８Ｔ以上、好ましくは１．９Ｔ以
上、より好ましくは２．０Ｔ以上、さらに好ましくは
２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能であ
る。
とで前記上部コア層５５及び／または下部磁極層５０の
飽和磁束密度Ｂｓを高めることができ、本発明によれ
ば、軟磁性膜の材質、およびＦｅ組成比の平均値を適切
に設定することで１．８Ｔ以上、好ましくは１．９Ｔ以
上、より好ましくは２．０Ｔ以上、さらに好ましくは
２．２Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能であ
る。
【０１５１】このように本発明では従来に比べて、高い
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力の低減を図ることがで
き、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘ
ッドを製造することができる。
飽和磁束密度Ｂｓと共に、保磁力の低減を図ることがで
き、今後の高記録密度化に適切に対応可能な薄膜磁気ヘ
ッドを製造することができる。
【０１５２】また本発明では、前記上部コア層５５及び
／または下部磁極層５０を構成する軟磁性膜のＦｅ組成
比が膜厚方向に周期的に変動し、一周期の長さは１０ｎ
ｍ以上で１５０ｎｍ以下であることが好ましい。これに
より前記軟磁性膜の結晶粒径の微細化をより適切に図る
ことができ、さらなる保磁力Ｈｃの低下を図ることが可
能である。
／または下部磁極層５０を構成する軟磁性膜のＦｅ組成
比が膜厚方向に周期的に変動し、一周期の長さは１０ｎ
ｍ以上で１５０ｎｍ以下であることが好ましい。これに
より前記軟磁性膜の結晶粒径の微細化をより適切に図る
ことができ、さらなる保磁力Ｈｃの低下を図ることが可
能である。
【０１５３】なお前記上部コア層５５及び／または下部
磁極層５０を構成する軟磁性膜の材質や組成比、結晶粒
径、結晶構造等については、図１、２で説明した軟磁性
膜と同じである。
磁極層５０を構成する軟磁性膜の材質や組成比、結晶粒
径、結晶構造等については、図１、２で説明した軟磁性
膜と同じである。
【０１５４】図１０では下部磁極層５０が形成され、前
記下部磁極層５０が下部コア層１６よりも高い飽和磁束
密度Ｂｓを有する前記軟磁性膜で形成されると、ギャッ
プ近傍に磁束を集中させることができ記録密度の向上を
図ることが可能である。
記下部磁極層５０が下部コア層１６よりも高い飽和磁束
密度Ｂｓを有する前記軟磁性膜で形成されると、ギャッ
プ近傍に磁束を集中させることができ記録密度の向上を
図ることが可能である。
【０１５５】また上部コア層５５は、図９と同様に前記
上部コア層５５が２層以上の磁性層の積層構造であり、
そのギャップ層５２と対向する側が高Ｂｓ層で形成され
ていてもよい。またかかる場合、前記上部コア層５５の
先端部５５ａのみが２層以上の磁性層の積層構造で形成
され、前記ギャップ層５２上に接して高Ｂｓ層が形成さ
れていることが、ギャップ近傍に磁束を集中させ、記録
密度を向上させる点からして好ましい。
上部コア層５５が２層以上の磁性層の積層構造であり、
そのギャップ層５２と対向する側が高Ｂｓ層で形成され
ていてもよい。またかかる場合、前記上部コア層５５の
先端部５５ａのみが２層以上の磁性層の積層構造で形成
され、前記ギャップ層５２上に接して高Ｂｓ層が形成さ
れていることが、ギャップ近傍に磁束を集中させ、記録
密度を向上させる点からして好ましい。
【０１５６】なお各実施形態において、符号１６の層
は、下部コア層と上部シールド層の兼用層となっている
が、前記下部コア層と上部シールド層とが別々に形成さ
れていてもよい。かかる場合、前記下部コア層と上部シ
ールド層間には絶縁層を介在させる。
は、下部コア層と上部シールド層の兼用層となっている
が、前記下部コア層と上部シールド層とが別々に形成さ
れていてもよい。かかる場合、前記下部コア層と上部シ
ールド層間には絶縁層を介在させる。
【０１５７】また前記下部コア層１６が本発明における
軟磁性膜で形成されていてもよい。次に図１、２、図６
ないし図１０に示す薄膜磁気ヘッドの一般的な製造方法
について以下に説明する。
軟磁性膜で形成されていてもよい。次に図１、２、図６
ないし図１０に示す薄膜磁気ヘッドの一般的な製造方法
について以下に説明する。
【０１５８】図１及び図２に示す薄膜磁気ヘッドは、下
部コア層１６上にＧｄ決め層１７を形成した後、レジス
トを用いて記録媒体との対向面からハイト方向に下部磁
極層１９、非磁性のギャップ層２０及び上部磁極層２１
から成る磁極部１８を連続メッキによって形成する。次
に前記磁極部１８のハイト方向後方に絶縁層２３を形成
した後、例えばＣＭＰ技術を用いて前記磁極部１８の上
面と前記絶縁層２３の上面とを同一平面に平坦化する。
前記絶縁層２３の上にコイル層２４を螺旋状にパターン
形成した後、前記コイル層２４の上に絶縁層２５を形成
する。そして前記磁極部１８上から絶縁層２５上にかけ
て上部コア層２２を例えばフレームメッキ法により形成
する。
部コア層１６上にＧｄ決め層１７を形成した後、レジス
トを用いて記録媒体との対向面からハイト方向に下部磁
極層１９、非磁性のギャップ層２０及び上部磁極層２１
から成る磁極部１８を連続メッキによって形成する。次
に前記磁極部１８のハイト方向後方に絶縁層２３を形成
した後、例えばＣＭＰ技術を用いて前記磁極部１８の上
面と前記絶縁層２３の上面とを同一平面に平坦化する。
前記絶縁層２３の上にコイル層２４を螺旋状にパターン
形成した後、前記コイル層２４の上に絶縁層２５を形成
する。そして前記磁極部１８上から絶縁層２５上にかけ
て上部コア層２２を例えばフレームメッキ法により形成
する。
【０１５９】図６及び図７に示す薄膜磁気ヘッドは、下
部コア層１６上に絶縁層３１を形成した後、レジストを
用いて前記絶縁層３１の記録媒体との対向面からハイト
方向後方に向けてトラック幅形成溝３１ａを形成する。
さらに前記トラック幅形成溝３１ａに図６に示す傾斜面
３１ｃ，３１ｃを形成する。
部コア層１６上に絶縁層３１を形成した後、レジストを
用いて前記絶縁層３１の記録媒体との対向面からハイト
方向後方に向けてトラック幅形成溝３１ａを形成する。
さらに前記トラック幅形成溝３１ａに図６に示す傾斜面
３１ｃ，３１ｃを形成する。
【０１６０】前記トラック幅形成溝３１ａ内に、下部磁
極層３２、非磁性のギャップ層３３を形成する。前記ギ
ャップ層３３上から絶縁層３１上にＧｄ決め層３７を形
成した後、前記ギャップ層３３上に上部磁極層３４をメ
ッキ形成する。次に前記絶縁層３１上にコイル層３８を
螺旋状にパターン形成した後、前記コイル層３８上に絶
縁層３９を形成する。そして前記上部磁極層３４上から
絶縁層３９上にかけて上部コア層４０を例えばフレーム
メッキ法にて形成する。
極層３２、非磁性のギャップ層３３を形成する。前記ギ
ャップ層３３上から絶縁層３１上にＧｄ決め層３７を形
成した後、前記ギャップ層３３上に上部磁極層３４をメ
ッキ形成する。次に前記絶縁層３１上にコイル層３８を
螺旋状にパターン形成した後、前記コイル層３８上に絶
縁層３９を形成する。そして前記上部磁極層３４上から
絶縁層３９上にかけて上部コア層４０を例えばフレーム
メッキ法にて形成する。
【０１６１】図８、図９に示す薄膜磁気ヘッドは、まず
下部コア層１６上にギャップ層４１を形成し、さらに絶
縁層４３を形成した後、前記絶縁層４３の上にコイル層
４４をパターン形成する。前記コイル層４４上に絶縁層
４５を形成した後、ギャップ層４１から前記絶縁層４５
上にかけて上部コア層４６をフレームメッキ法によりパ
ターン形成する。
下部コア層１６上にギャップ層４１を形成し、さらに絶
縁層４３を形成した後、前記絶縁層４３の上にコイル層
４４をパターン形成する。前記コイル層４４上に絶縁層
４５を形成した後、ギャップ層４１から前記絶縁層４５
上にかけて上部コア層４６をフレームメッキ法によりパ
ターン形成する。
【０１６２】図１０に示す薄膜磁気ヘッドは、まず下部
コア層１６上にレジストを用いて下部磁極層５０を形成
し、さらに前記下部磁極層５０のハイト方向後方に絶縁
層５１を形成する。前記下部磁極層５０と前記絶縁層５
１の上面はＣＭＰ技術によって一旦平坦化された後、前
記絶縁層５１の上面に凹形状となるコイル形成面５１ａ
を形成する。次に前記下部磁極層５０上から前記絶縁層
５１上にギャップ層５２を形成した後、前記ギャップ層
５２上にコイル層５３を螺旋状にパターン形成し、さら
に前記コイル層５３上に絶縁層５４を形成する。そし
て、前記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて上
部コア層５５を例えばフレームメッキ法によりパターン
形成する。
コア層１６上にレジストを用いて下部磁極層５０を形成
し、さらに前記下部磁極層５０のハイト方向後方に絶縁
層５１を形成する。前記下部磁極層５０と前記絶縁層５
１の上面はＣＭＰ技術によって一旦平坦化された後、前
記絶縁層５１の上面に凹形状となるコイル形成面５１ａ
を形成する。次に前記下部磁極層５０上から前記絶縁層
５１上にギャップ層５２を形成した後、前記ギャップ層
５２上にコイル層５３を螺旋状にパターン形成し、さら
に前記コイル層５３上に絶縁層５４を形成する。そし
て、前記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて上
部コア層５５を例えばフレームメッキ法によりパターン
形成する。
【０１６３】次に本発明における軟磁性膜の製造方法に
ついて以下に説明する。本発明における軟磁性膜はＦｅ
と前記Ｆｅ以外の磁性元素を含有するものである。例え
ばＮｉＦｅ系合金、ＣｏＦｅ系合金、ＣｏＦｅＮｉ系合
金などである。
ついて以下に説明する。本発明における軟磁性膜はＦｅ
と前記Ｆｅ以外の磁性元素を含有するものである。例え
ばＮｉＦｅ系合金、ＣｏＦｅ系合金、ＣｏＦｅＮｉ系合
金などである。
【０１６４】本発明では、上記軟磁性膜を電気メッキ法
を用いてメッキ形成する。電気メッキ法には、例えばパ
ルス電流を用いた電気メッキ法を用いる。パルス電流を
用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／
ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、
電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を
流さない時間を設けることで、軟磁性膜を、少しずつメ
ッキ形成し、そしてメッキ浴に占めるＦｅイオンの濃度
を増やしても、直流電流を用いた場合に比べメッキ形成
時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能
になっている。
を用いてメッキ形成する。電気メッキ法には、例えばパ
ルス電流を用いた電気メッキ法を用いる。パルス電流を
用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／
ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、
電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を
流さない時間を設けることで、軟磁性膜を、少しずつメ
ッキ形成し、そしてメッキ浴に占めるＦｅイオンの濃度
を増やしても、直流電流を用いた場合に比べメッキ形成
時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能
になっている。
【０１６５】なおパルス電流は、例えば数秒サイクルで
ＯＮ／ＯＦＦを繰返し、デューティ比を０．１〜０．５
程度にすることが好ましい。パルス電流の条件は、軟磁
性膜の平均結晶粒径及び膜面の中心線平均粗さＲａなど
に影響を与える。
ＯＮ／ＯＦＦを繰返し、デューティ比を０．１〜０．５
程度にすることが好ましい。パルス電流の条件は、軟磁
性膜の平均結晶粒径及び膜面の中心線平均粗さＲａなど
に影響を与える。
【０１６６】上記のようにパルス電流による電気メッキ
法では、メッキ形成時における電流密度の分布の偏りを
緩和することができるから、直流電流による電気メッキ
法に比べて軟磁性膜に含まれるＦｅ含有量を従来よりも
増やすことが可能になる。
法では、メッキ形成時における電流密度の分布の偏りを
緩和することができるから、直流電流による電気メッキ
法に比べて軟磁性膜に含まれるＦｅ含有量を従来よりも
増やすことが可能になる。
【０１６７】また本発明では、前記パルス電流による電
気メッキの際、印加電流の電流密度を周期的に変動させ
る。図１１は、本発明におけるパルス電流のタイミング
図である。
気メッキの際、印加電流の電流密度を周期的に変動させ
る。図１１は、本発明におけるパルス電流のタイミング
図である。
【０１６８】図１１に示すように、まずＯＮ時の電流密
度（通電電流密度）がｉ１であり、ＯＮ時間がＴ１ａ
（秒）、ＯＦＦ時間がＴ１ｂ（秒）のパルス電流をＴ１
（秒）流す。次に電流密度が前記電流密度ｉ１よりも大
きいｉ２であり、ＯＮ時間がＴ２ａ、ＯＦＦ時間がＴ２
ｂのパルス電流をＴ２（秒）流す。
度（通電電流密度）がｉ１であり、ＯＮ時間がＴ１ａ
（秒）、ＯＦＦ時間がＴ１ｂ（秒）のパルス電流をＴ１
（秒）流す。次に電流密度が前記電流密度ｉ１よりも大
きいｉ２であり、ＯＮ時間がＴ２ａ、ＯＦＦ時間がＴ２
ｂのパルス電流をＴ２（秒）流す。
【０１６９】図１１に示すように高い電流密度ｉ２を有
するパルス電流と低い電流密度ｉ１を有するパルス電流
とを交互に繰返し周期的に流し、前記軟磁性膜を電気メ
ッキしていくと、前記軟磁性膜にはＦｅ組成比が膜厚方
向に変動する変動領域が形成される。本発明では前記変
動領域において、Ｆｅ組成比が最も多い部分と少ない部
分とで前記Ｆｅ組成比の差が４質量％以上となるよう
に、前記電流密度の大きさを調整する。
するパルス電流と低い電流密度ｉ１を有するパルス電流
とを交互に繰返し周期的に流し、前記軟磁性膜を電気メ
ッキしていくと、前記軟磁性膜にはＦｅ組成比が膜厚方
向に変動する変動領域が形成される。本発明では前記変
動領域において、Ｆｅ組成比が最も多い部分と少ない部
分とで前記Ｆｅ組成比の差が４質量％以上となるよう
に、前記電流密度の大きさを調整する。
【０１７０】電気メッキ時における前記電流密度が大き
くなれば、Ｆｅ組成比は大きくなり、前記電流密度が小
さくなれば、Ｆｅ組成比は小さくなる。このため図１１
に示す高い電流密度ｉ２と低い電流密度ｉ１との差を大
きくすることで、軟磁性膜中に含まれるＦｅ組成比の変
動差を大きくでき、前記変動差を４質量％以上にするこ
とが可能になる。
くなれば、Ｆｅ組成比は大きくなり、前記電流密度が小
さくなれば、Ｆｅ組成比は小さくなる。このため図１１
に示す高い電流密度ｉ２と低い電流密度ｉ１との差を大
きくすることで、軟磁性膜中に含まれるＦｅ組成比の変
動差を大きくでき、前記変動差を４質量％以上にするこ
とが可能になる。
【０１７１】なお本発明では前記変動差が６質量％以上
になることが好ましく、また前記変動差が８質量％以上
になることがより好ましく、また前記変動差が１０質量
％以上になることがさらに好ましいので、このような変
動差を得られるように、電気メッキ時における高い電流
密度ｉ２と低い電流密度ｉ１との大きさを調整すること
が好ましい。Ｆｅ組成比の変動差が大きくなることで、
軟磁性膜の結晶粒はより微細化し、保磁力Ｈｃのさらな
る低減を図ることができる。
になることが好ましく、また前記変動差が８質量％以上
になることがより好ましく、また前記変動差が１０質量
％以上になることがさらに好ましいので、このような変
動差を得られるように、電気メッキ時における高い電流
密度ｉ２と低い電流密度ｉ１との大きさを調整すること
が好ましい。Ｆｅ組成比の変動差が大きくなることで、
軟磁性膜の結晶粒はより微細化し、保磁力Ｈｃのさらな
る低減を図ることができる。
【０１７２】また図１１に示すようにパルス電流を、低
い電流密度ｉ１でＴ１の時間流した後、高い電流密度ｉ
２でＴ２の時間流し、これを一サイクルとして、周期的
にこのサイクルを繰り返している。このようにパルス電
流を所定時間、周期的に変動させることで、メッキ形成
される軟磁性膜のＦｅ組成比は図３に示すように、膜厚
方向に周期的に変動するようになる。本発明では、前記
Ｆｅ組成比の変動の一周期は１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ
以下であることが、より適切に結晶粒径の微細化を促進
させることができ、さらなる保磁力Ｈｃの低減を図るこ
とができるので、前記Ｆｅ組成比の変動の一周期が１０
ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下となるように、図１１に示す
時間Ｔ１、Ｔ２を調整することが好ましい。この時間Ｔ
１と時間Ｔ２を合わせた時間が長くなればなるほど一周
期の長さは長くなり、一方、前記時間Ｔ１と時間Ｔ２を
合わせた時間が短くなればなるほど一周期の長さは短く
なる。
い電流密度ｉ１でＴ１の時間流した後、高い電流密度ｉ
２でＴ２の時間流し、これを一サイクルとして、周期的
にこのサイクルを繰り返している。このようにパルス電
流を所定時間、周期的に変動させることで、メッキ形成
される軟磁性膜のＦｅ組成比は図３に示すように、膜厚
方向に周期的に変動するようになる。本発明では、前記
Ｆｅ組成比の変動の一周期は１０ｎｍ以上で１５０ｎｍ
以下であることが、より適切に結晶粒径の微細化を促進
させることができ、さらなる保磁力Ｈｃの低減を図るこ
とができるので、前記Ｆｅ組成比の変動の一周期が１０
ｎｍ以上で１５０ｎｍ以下となるように、図１１に示す
時間Ｔ１、Ｔ２を調整することが好ましい。この時間Ｔ
１と時間Ｔ２を合わせた時間が長くなればなるほど一周
期の長さは長くなり、一方、前記時間Ｔ１と時間Ｔ２を
合わせた時間が短くなればなるほど一周期の長さは短く
なる。
【０１７３】また本発明では、前記一周期の長さが１０
０ｎｍ以下となるように、電気メッキ時の時間Ｔ１とＴ
２とを合わせた時間を適切に調整することが好ましい。
０ｎｍ以下となるように、電気メッキ時の時間Ｔ１とＴ
２とを合わせた時間を適切に調整することが好ましい。
【０１７４】なお図１１では１周期目と２周期目、及び
それ以降の周期が全く同じパルス条件となっているが、
周期毎にパルス条件（電流密度の大きさや電流時間な
ど）を変えてもかまわない。これによってＦｅ組成比の
変動差が途中から変わったり、あるいはＦｅ組成比の一
周期の長さが途中で変化する軟磁性膜を製造できる。
それ以降の周期が全く同じパルス条件となっているが、
周期毎にパルス条件（電流密度の大きさや電流時間な
ど）を変えてもかまわない。これによってＦｅ組成比の
変動差が途中から変わったり、あるいはＦｅ組成比の一
周期の長さが途中で変化する軟磁性膜を製造できる。
【０１７５】また図１１では、最初、低い電流密度ｉ１
のパルス電流を流し、次に高い電流密度ｉ２のパルス電
流を流しているが、逆に、最初に高い電流密度ｉ２のパ
ルス電流を流した後、次に低い電流密度ｉ１のパルス電
流を流し、これを周期的に繰返してもよいことは言うま
でもない。
のパルス電流を流し、次に高い電流密度ｉ２のパルス電
流を流しているが、逆に、最初に高い電流密度ｉ２のパ
ルス電流を流した後、次に低い電流密度ｉ１のパルス電
流を流し、これを周期的に繰返してもよいことは言うま
でもない。
【０１７６】また本発明では、パルス電流以外に直流電
流を用いた電気メッキ法を使用してもよい。図１２のタ
イミング図に示すように、まず電流密度がｉ３の直流電
流をＴ３流した後、直流電流の電流密度をｉ４に上昇さ
せてＴ４時間流す。これによってもＦｅ組成比の変動差
が膜厚方向に４質量％以上変動し、さらには前記Ｆｅ組
成比が膜厚方向に周期的に変動する軟磁性膜を製造する
ことが可能である。
流を用いた電気メッキ法を使用してもよい。図１２のタ
イミング図に示すように、まず電流密度がｉ３の直流電
流をＴ３流した後、直流電流の電流密度をｉ４に上昇さ
せてＴ４時間流す。これによってもＦｅ組成比の変動差
が膜厚方向に４質量％以上変動し、さらには前記Ｆｅ組
成比が膜厚方向に周期的に変動する軟磁性膜を製造する
ことが可能である。
【０１７７】なお図１２でも図１１と同様に１周期目と
２周期目、及びそれ以降の周期が全く同じ電流条件とな
っているが、周期毎に電流条件（電流密度の大きさや電
流時間など）を変えてもかまわない。これによってＦｅ
組成比の変動幅が途中から変わったり、あるいはＦｅ組
成比の一周期の長さが途中で変化する軟磁性膜を製造で
きる。
２周期目、及びそれ以降の周期が全く同じ電流条件とな
っているが、周期毎に電流条件（電流密度の大きさや電
流時間など）を変えてもかまわない。これによってＦｅ
組成比の変動幅が途中から変わったり、あるいはＦｅ組
成比の一周期の長さが途中で変化する軟磁性膜を製造で
きる。
【０１７８】また図１２では、最初、低い電流密度ｉ３
の直流電流を流し、次に高い電流密度ｉ４の直流電流を
流しているが、逆に、最初に高い電流密度ｉ４の直流電
流を流した後、次に低い電流密度ｉ３の直流電流を流
し、これを周期的に繰返してもよいことは言うまでもな
い。
の直流電流を流し、次に高い電流密度ｉ４の直流電流を
流しているが、逆に、最初に高い電流密度ｉ４の直流電
流を流した後、次に低い電流密度ｉ３の直流電流を流
し、これを周期的に繰返してもよいことは言うまでもな
い。
【０１７９】なお図１１に示すパルス電流を用いた電気
メッキ法はＮｉＦｅ系合金の軟磁性膜のメッキ成膜に使
用するのが望ましく、図１２に示す直流電流を用いた電
気メッキ法はＣｏＦｅ系合金、ＣｏＦｅＮｉ系合金から
なる軟磁性膜のメッキ形成に使用することが好ましい。
メッキ法はＮｉＦｅ系合金の軟磁性膜のメッキ成膜に使
用するのが望ましく、図１２に示す直流電流を用いた電
気メッキ法はＣｏＦｅ系合金、ＣｏＦｅＮｉ系合金から
なる軟磁性膜のメッキ形成に使用することが好ましい。
【０１８０】次に本発明では、前記軟磁性膜をＮｉＦｅ
系合金で形成することが好ましく、このとき前記Ｆｅ組
成比の平均値を６５質量％以上で８５質量％以下で形成
することが好ましい。
系合金で形成することが好ましく、このとき前記Ｆｅ組
成比の平均値を６５質量％以上で８５質量％以下で形成
することが好ましい。
【０１８１】Ｆｅ組成比の平均値を向上させるにはメッ
キ浴組成のＮｉイオン濃度を低下させることが好まし
い。
キ浴組成のＮｉイオン濃度を低下させることが好まし
い。
【０１８２】これにより成膜時、カソード（メッキされ
る側）表面上に触れるメッキ液中のＮｉイオンを減らす
ことができ、攪拌効果を高めてＮｉＦｅ合金中に多くの
Ｆｅを入れることが可能になる。
る側）表面上に触れるメッキ液中のＮｉイオンを減らす
ことができ、攪拌効果を高めてＮｉＦｅ合金中に多くの
Ｆｅを入れることが可能になる。
【０１８３】本発明では、例えばメッキ浴中におけるＮ
ｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で４０ｇ／ｌ以下と
し、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．
１５以上で０．８０以下とする。これにより上記したＦ
ｅ組成比の平均値を有するＮｉＦｅ系合金からなる軟磁
性膜をメッキ形成できる。
ｉイオン濃度を６．６ｇ／ｌ以上で４０ｇ／ｌ以下と
し、且つＦｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度の比率を０．
１５以上で０．８０以下とする。これにより上記したＦ
ｅ組成比の平均値を有するＮｉＦｅ系合金からなる軟磁
性膜をメッキ形成できる。
【０１８４】また本発明では前記軟磁性膜をＣｏＦｅ系
合金で形成し、このとき前記軟磁性膜のＦｅ組成比の平
均値を、６０質量％以上で８０質量％以下で形成するこ
とが好ましい。
合金で形成し、このとき前記軟磁性膜のＦｅ組成比の平
均値を、６０質量％以上で８０質量％以下で形成するこ
とが好ましい。
【０１８５】なお例えばメッキ浴組成の一例をあげる
と、Ｆｅイオン濃度／Ｃｏイオン濃度の比率を１．５以
上で２．５以下に設定する。これによりＣｏＦｅ合金の
Ｆｅ組成比の平均値を６０質量％以上で８０質量％以下
に調整することが可能である。
と、Ｆｅイオン濃度／Ｃｏイオン濃度の比率を１．５以
上で２．５以下に設定する。これによりＣｏＦｅ合金の
Ｆｅ組成比の平均値を６０質量％以上で８０質量％以下
に調整することが可能である。
【０１８６】また本発明では、前記軟磁性膜をＣｏＦｅ
Ｎｉ系合金で形成し、このとき前記Ｃｏ組成比の平均値
ａを、８質量％以上で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の
平均値ｂを、５０質量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ
組成比の平均値ｃを、２質量％以上で２０質量％以下で
形成し、各平均値を足し合わせたａ＋ｂ＋ｃを１００質
量％とすることが好ましい。
Ｎｉ系合金で形成し、このとき前記Ｃｏ組成比の平均値
ａを、８質量％以上で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の
平均値ｂを、５０質量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ
組成比の平均値ｃを、２質量％以上で２０質量％以下で
形成し、各平均値を足し合わせたａ＋ｂ＋ｃを１００質
量％とすることが好ましい。
【０１８７】例えばメッキ浴組成の一例をあげると、メ
ッキ浴中のＦｅイオン濃度／Ｃｏイオン濃度を１．５以
上とし、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度を２以上で４
以下とする。これにより上記した組成比の平均値を有す
るＣｏＦｅＮｉ合金をメッキ形成することができる。
ッキ浴中のＦｅイオン濃度／Ｃｏイオン濃度を１．５以
上とし、Ｆｅイオン濃度／Ｎｉイオン濃度を２以上で４
以下とする。これにより上記した組成比の平均値を有す
るＣｏＦｅＮｉ合金をメッキ形成することができる。
【０１８８】また本発明では、軟磁性膜のメッキ浴中に
サッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）を混
入することが好ましい。前記サッカリンナトリウムは応
力緩和剤の役割を持っており、メッキ形成された軟磁性
膜の膜応力を低減させることが可能になる。
サッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）を混
入することが好ましい。前記サッカリンナトリウムは応
力緩和剤の役割を持っており、メッキ形成された軟磁性
膜の膜応力を低減させることが可能になる。
【０１８９】また軟磁性膜のメッキ浴中に、２−ブチン
−１、４ジオールを混入することが好ましい。これによ
り前記ＮｉＦｅ合金の結晶粒径の粗大化を抑制しさらに
保磁力Ｈｃを低減させることができる。
−１、４ジオールを混入することが好ましい。これによ
り前記ＮｉＦｅ合金の結晶粒径の粗大化を抑制しさらに
保磁力Ｈｃを低減させることができる。
【０１９０】また本発明では、前記軟磁性膜のメッキ浴
中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入すること
が好ましい。
中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入すること
が好ましい。
【０１９１】前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムは
界面活性剤である。前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリ
ウムの混入によって、軟磁性膜のメッキ形成時に発生す
る水素を除去でき、メッキ膜に前記水素が付着すること
を防止することができる。前記メッキ膜に水素が付着す
ると、結晶が緻密に形成されずその結果、膜面の面粗れ
をひどくする原因となるため、本発明のように前記水素
を除去することで、前記メッキ膜の膜面の面粗れを小さ
くでき、さらに保磁力Ｈｃを小さくすることが可能であ
る。
界面活性剤である。前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリ
ウムの混入によって、軟磁性膜のメッキ形成時に発生す
る水素を除去でき、メッキ膜に前記水素が付着すること
を防止することができる。前記メッキ膜に水素が付着す
ると、結晶が緻密に形成されずその結果、膜面の面粗れ
をひどくする原因となるため、本発明のように前記水素
を除去することで、前記メッキ膜の膜面の面粗れを小さ
くでき、さらに保磁力Ｈｃを小さくすることが可能であ
る。
【０１９２】なお前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウ
ムに代えてラウリル硫酸ナトリウムを混入してもよい
が、前記ラウリル硫酸ナトリウムは、前記２−エチルヘ
キシル硫酸ナトリウムに比べてメッキ浴中に入れたとき
泡立ちやすいために、前記ラウリル硫酸ナトリウムを効
果的に水素を除去できる程度に混入することが難しい。
このため本発明では、前記ラウリル硫酸ナトリウムに比
べて泡立ちにくい２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを
水素を効果的に除去できる程度に混入することが好まし
い。
ムに代えてラウリル硫酸ナトリウムを混入してもよい
が、前記ラウリル硫酸ナトリウムは、前記２−エチルヘ
キシル硫酸ナトリウムに比べてメッキ浴中に入れたとき
泡立ちやすいために、前記ラウリル硫酸ナトリウムを効
果的に水素を除去できる程度に混入することが難しい。
このため本発明では、前記ラウリル硫酸ナトリウムに比
べて泡立ちにくい２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを
水素を効果的に除去できる程度に混入することが好まし
い。
【０１９３】また前記メッキ浴中にホウ酸を混入するこ
とが好ましい。ホウ酸は、電極表面のｐＨ緩衝剤とな
り、またメッキ膜の光沢を出すのに効果的である。
とが好ましい。ホウ酸は、電極表面のｐＨ緩衝剤とな
り、またメッキ膜の光沢を出すのに効果的である。
【０１９４】また本発明では、前記軟磁性膜の結晶粒径
を５ｎｍ以上で２０ｎｍ以下で形成することが好まし
い。これによりさらなる保磁力の低減を図ることができ
る。
を５ｎｍ以上で２０ｎｍ以下で形成することが好まし
い。これによりさらなる保磁力の低減を図ることができ
る。
【０１９５】また本発明では、前記軟磁性膜の少なくと
も一部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域が
存在するように、前記軟磁性膜の組成比や電気メッキの
際の電流密度を調整することが好ましい。図４（メッキ
浴中にサッカリンナトリウムを含まない場合）、および
図５（メッキ浴中にサッカリンナトリウムを含む場合）
で説明したように、図４及び図５の三元図の「ｂｃｃ＋
ｆｃｃ」線上、あるいは「ｂｃｃ＋ｆｃｃ」領域内に、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの組成比が当てはまるように、メッキ
浴組成や電気メッキの際の電流密度を調整する。軟磁性
膜中に体心立方構造及び面心立方構造の混在領域が含ま
れることで、軟磁性膜全体の保磁力Ｈｃのさらなる低減
を図ることが可能である。
も一部に、体心立方構造と面心立方構造との混在領域が
存在するように、前記軟磁性膜の組成比や電気メッキの
際の電流密度を調整することが好ましい。図４（メッキ
浴中にサッカリンナトリウムを含まない場合）、および
図５（メッキ浴中にサッカリンナトリウムを含む場合）
で説明したように、図４及び図５の三元図の「ｂｃｃ＋
ｆｃｃ」線上、あるいは「ｂｃｃ＋ｆｃｃ」領域内に、
Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉの組成比が当てはまるように、メッキ
浴組成や電気メッキの際の電流密度を調整する。軟磁性
膜中に体心立方構造及び面心立方構造の混在領域が含ま
れることで、軟磁性膜全体の保磁力Ｈｃのさらなる低減
を図ることが可能である。
【０１９６】そして上記した方法を用いて電気メッキ法
により図１、２に示す磁極層１９、２１あるいはコア層
１６、２２、図６、７に示す磁極層３２、３４あるいは
コア層１６、４０、図８に示すコア層１６、４６、図９
に示す高Ｂｓ層４７あるいは下部コア層１６、および図
１０に示す下部磁極層５０、上部コア層５５、下部コア
層１６をメッキ形成すると、各薄膜磁気ヘッドが完成す
る。
により図１、２に示す磁極層１９、２１あるいはコア層
１６、２２、図６、７に示す磁極層３２、３４あるいは
コア層１６、４０、図８に示すコア層１６、４６、図９
に示す高Ｂｓ層４７あるいは下部コア層１６、および図
１０に示す下部磁極層５０、上部コア層５５、下部コア
層１６をメッキ形成すると、各薄膜磁気ヘッドが完成す
る。
【０１９７】なお本発明における軟磁性膜は、ハードデ
ィスク装置に内蔵される記録用の薄膜磁気ヘッド（イン
ダクティブヘッド）のコア層や磁極層の他、インダクタ
等の種々の磁気素子に使用することもできる。
ィスク装置に内蔵される記録用の薄膜磁気ヘッド（イン
ダクティブヘッド）のコア層や磁極層の他、インダクタ
等の種々の磁気素子に使用することもできる。
【０１９８】
【実施例】本発明では、基板上にＮｉＦｅ系合金膜をパ
ルス電流を用いた電気メッキ法にてメッキ形成し、前記
ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚と前記膜中に含まれるＦｅ組成
比との関係について調べた。
ルス電流を用いた電気メッキ法にてメッキ形成し、前記
ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚と前記膜中に含まれるＦｅ組成
比との関係について調べた。
【０１９９】実験では４つの試料〜を用意した。４
つの試料をメッキ形成する際のメッキ浴組成は以下の通
りである。 Ｆｅイオン ５（ｇ／ｌ） Ｎｉイオン １０（ｇ／ｌ） ほう酸 ２５（ｇ／ｌ） 塩化ナトリウム ２５（ｇ／ｌ）
つの試料をメッキ形成する際のメッキ浴組成は以下の通
りである。 Ｆｅイオン ５（ｇ／ｌ） Ｎｉイオン １０（ｇ／ｌ） ほう酸 ２５（ｇ／ｌ） 塩化ナトリウム ２５（ｇ／ｌ）
【０２００】またメッキ浴濃度を３０℃に設定した。ま
た電極のｐＨを３．５に設定した。またアノード側の電
極にはＮｉ電極を用いた。
た電極のｐＨを３．５に設定した。またアノード側の電
極にはＮｉ電極を用いた。
【０２０１】試料を、上記のメッキ浴から、図１１に
示すパルス電流のタイミング図において、ｉ１＝５ｍＡ
／ｃｍ2、ｉ２＝２０ｍＡ／ｃｍ2、Ｔ１＝４０秒、Ｔ２
＝５秒となるパルス電流を用いてメッキ形成した。
示すパルス電流のタイミング図において、ｉ１＝５ｍＡ
／ｃｍ2、ｉ２＝２０ｍＡ／ｃｍ2、Ｔ１＝４０秒、Ｔ２
＝５秒となるパルス電流を用いてメッキ形成した。
【０２０２】試料を、上記のメッキ浴から、図１１に
示すパルス電流のタイミング図において、ｉ１＝５ｍＡ
／ｃｍ2、ｉ２＝２０ｍＡ／ｃｍ2、Ｔ１＝８０秒、Ｔ２
＝１０秒となるパルス電流を用いてメッキ形成した。
示すパルス電流のタイミング図において、ｉ１＝５ｍＡ
／ｃｍ2、ｉ２＝２０ｍＡ／ｃｍ2、Ｔ１＝８０秒、Ｔ２
＝１０秒となるパルス電流を用いてメッキ形成した。
【０２０３】試料を、上記のメッキ浴から、図１１に
示すパルス電流のタイミング図において、ｉ１＝５ｍＡ
／ｃｍ2、ｉ２＝２０ｍＡ／ｃｍ2、Ｔ１＝１６０秒、Ｔ
２＝２０秒となるパルス電流を用いてメッキ形成した。
示すパルス電流のタイミング図において、ｉ１＝５ｍＡ
／ｃｍ2、ｉ２＝２０ｍＡ／ｃｍ2、Ｔ１＝１６０秒、Ｔ
２＝２０秒となるパルス電流を用いてメッキ形成した。
【０２０４】試料を、上記のメッキ浴から、パルス電
流の電流密度が２０ｍＡ／ｃｍ2となる一定の電流密度
を有するパルス電流を用いてメッキ形成した。
流の電流密度が２０ｍＡ／ｃｍ2となる一定の電流密度
を有するパルス電流を用いてメッキ形成した。
【０２０５】図１３は、上記した試料におけるＮｉＦ
ｅ系合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を
示すグラフである。なおＦｅ組成比の測定は、ＴＥＭ付
属のＥＤＳ分析で、膜厚については透過電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ）を用いて測定した。なおＴＥＭには日本電子製Ｊ
ＥＭ２０１０Ｆを、ＥＤＳ（Ｘ線分析法）にはノーラン
社製ＶＡＮＴＡＧＥを用いた。
ｅ系合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を
示すグラフである。なおＦｅ組成比の測定は、ＴＥＭ付
属のＥＤＳ分析で、膜厚については透過電子顕微鏡（Ｔ
ＥＭ）を用いて測定した。なおＴＥＭには日本電子製Ｊ
ＥＭ２０１０Ｆを、ＥＤＳ（Ｘ線分析法）にはノーラン
社製ＶＡＮＴＡＧＥを用いた。
【０２０６】図１３に示す「成膜１００ｎｍ」のグラフ
には、メッキ形成された膜の途中から表面に向けて１０
０ｎｍまでの膜厚中に占めるＦｅ組成比の変動が示され
ている。なお「成膜１００ｎｍ」のグラフの意味は図１
４ないし図１６全て同じである。
には、メッキ形成された膜の途中から表面に向けて１０
０ｎｍまでの膜厚中に占めるＦｅ組成比の変動が示され
ている。なお「成膜１００ｎｍ」のグラフの意味は図１
４ないし図１６全て同じである。
【０２０７】図１３に示すように、膜中に占めるＦｅ組
成比は膜厚方向にうねりながら変化しており、ほぼ周期
的に変動していることがわかる。一周期の長さｔ１は概
ね１８ｎｍ程度であった。またＦｅ組成比が最も多い部
分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差は、グラフで４
〜６質量％程度であった。
成比は膜厚方向にうねりながら変化しており、ほぼ周期
的に変動していることがわかる。一周期の長さｔ１は概
ね１８ｎｍ程度であった。またＦｅ組成比が最も多い部
分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差は、グラフで４
〜６質量％程度であった。
【０２０８】次に図１４は上記した試料におけるＮｉ
Ｆｅ系合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係
を示すグラフである。
Ｆｅ系合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係
を示すグラフである。
【０２０９】図１４も図１３と同様に、膜中に占めるＦ
ｅ組成比は膜厚方向にうねりながら変化しており、ほぼ
周期的に変動していることがわかる。一周期の長さｔ１
は概ね３６ｎｍ程度であった。またＦｅ組成比が最も多
い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差は、２６〜
２８質量％程度であった。
ｅ組成比は膜厚方向にうねりながら変化しており、ほぼ
周期的に変動していることがわかる。一周期の長さｔ１
は概ね３６ｎｍ程度であった。またＦｅ組成比が最も多
い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差は、２６〜
２８質量％程度であった。
【０２１０】次に図１５は上記した試料におけるＮｉ
Ｆｅ系合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係
を示すグラフである。
Ｆｅ系合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係
を示すグラフである。
【０２１１】図１５も図１３、図１４と同様に、膜中に
占めるＦｅ組成比は膜厚方向にうねりながら変化してお
り、ほぼ周期的に変動していることがわかる。一周期の
長さｔ１は概ね７２ｎｍ程度であった。またＦｅ組成比
が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差
は、３０〜３１質量％程度であった。
占めるＦｅ組成比は膜厚方向にうねりながら変化してお
り、ほぼ周期的に変動していることがわかる。一周期の
長さｔ１は概ね７２ｎｍ程度であった。またＦｅ組成比
が最も多い部分と最も少ない部分とでＦｅ組成比の差
は、３０〜３１質量％程度であった。
【０２１２】以上、試料〜では、いずれもＦｅ組成
比が膜厚方向に変動し、しかもＦｅ組成比は膜厚方向に
周期的に変動していることがわかった。
比が膜厚方向に変動し、しかもＦｅ組成比は膜厚方向に
周期的に変動していることがわかった。
【０２１３】一方、図１６は試料におけるＮｉＦｅ系
合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示す
グラフであるが、図１６では、Ｆｅ組成比は膜厚方向に
ほとんど変動していないことがわかった。すなわちＦｅ
組成比は膜厚方向にほぼ一定となっている。Ｆｅ組成比
の膜厚方向への変動差はわずか１〜２質量％程度であ
る。
合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示す
グラフであるが、図１６では、Ｆｅ組成比は膜厚方向に
ほとんど変動していないことがわかった。すなわちＦｅ
組成比は膜厚方向にほぼ一定となっている。Ｆｅ組成比
の膜厚方向への変動差はわずか１〜２質量％程度であ
る。
【０２１４】上記した試料〜のように、Ｆｅ組成比
を膜厚方向に変動させると、これによりＮｉＦｅ系合金
膜の保磁力Ｈｃを、変動させない場合に比べて低減させ
ることが可能になる。
を膜厚方向に変動させると、これによりＮｉＦｅ系合金
膜の保磁力Ｈｃを、変動させない場合に比べて低減させ
ることが可能になる。
【０２１５】図１７は、Ｆｅ組成比の変動周期と保磁力
Ｈｃとの関係を示すグラフである。図１７に示すよう
に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に周期的に変動している試料
ないしのＮｉＦｅ系合金膜では、いずれも保持力Ｈ
ｃが、７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を下回っているのに
対し、Ｆｅ組成比が膜厚方向にほとんど変動しない試料
のＮｉＦｅ系合金膜では、保磁力Ｈｃが、７９（Ａ／
ｍ）を上回り、試料ないしに比べてかなり保磁力Ｈ
ｃが高いことがわかった。
Ｈｃとの関係を示すグラフである。図１７に示すよう
に、Ｆｅ組成比が膜厚方向に周期的に変動している試料
ないしのＮｉＦｅ系合金膜では、いずれも保持力Ｈ
ｃが、７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を下回っているのに
対し、Ｆｅ組成比が膜厚方向にほとんど変動しない試料
のＮｉＦｅ系合金膜では、保磁力Ｈｃが、７９（Ａ／
ｍ）を上回り、試料ないしに比べてかなり保磁力Ｈ
ｃが高いことがわかった。
【０２１６】また試料ないしはいずれもＦｅ組成比
の最も多い部分と少ない部分との差が４質量％以上であ
り、従って本発明では変動差を少なくとも４質量％以上
とした。また本発明では、前記変動差がさらに大きいこ
とが好ましく、特に試料ではいずれも変動差が１０
質量％以上となっており、いずれも試料に比べて小さ
い保磁力Ｈｃを得ることができた。
の最も多い部分と少ない部分との差が４質量％以上であ
り、従って本発明では変動差を少なくとも４質量％以上
とした。また本発明では、前記変動差がさらに大きいこ
とが好ましく、特に試料ではいずれも変動差が１０
質量％以上となっており、いずれも試料に比べて小さ
い保磁力Ｈｃを得ることができた。
【０２１７】また試料は、一周期の長さが約１０ｎｍ
であり、保持力Ｈｃが、７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を
下回っていることがわかった。
であり、保持力Ｈｃが、７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を
下回っていることがわかった。
【０２１８】よってＦｅ組成比の膜厚方向への変動にお
ける一周期の長さは、１０ｎｍ以上であることが好まし
いとした。試料ないし、はいずれも一周期の長さ
が１０ｎｍ以上である。なおより好ましくは１８ｎｍ以
上である。試料の実験結果に基づくものである。また
一周期の長さは１５０ｎｍ以下であることが好ましいと
した。図１７に示すように、一周期の長さが長くなるほ
ど、結晶粒径が微細化しにくくなり保磁力Ｈｃが大きく
なるからである。なおより好ましくは１００ｎｍ以下と
した。１００ｎｍ以下であれば、図１７に示すように保
磁力Ｈｃを約７９（Ａ／ｍ）＝１Ｏe以下にすることが
できるからである。さらに好ましくは７２ｎｍ以下であ
る。これは試料の実験結果に基づくものである。
ける一周期の長さは、１０ｎｍ以上であることが好まし
いとした。試料ないし、はいずれも一周期の長さ
が１０ｎｍ以上である。なおより好ましくは１８ｎｍ以
上である。試料の実験結果に基づくものである。また
一周期の長さは１５０ｎｍ以下であることが好ましいと
した。図１７に示すように、一周期の長さが長くなるほ
ど、結晶粒径が微細化しにくくなり保磁力Ｈｃが大きく
なるからである。なおより好ましくは１００ｎｍ以下と
した。１００ｎｍ以下であれば、図１７に示すように保
磁力Ｈｃを約７９（Ａ／ｍ）＝１Ｏe以下にすることが
できるからである。さらに好ましくは７２ｎｍ以下であ
る。これは試料の実験結果に基づくものである。
【０２１９】次に、ＮｉＦｅ系合金膜中に占めるＦｅ組
成比の平均値と磁気特性との関係について調べた。
成比の平均値と磁気特性との関係について調べた。
【０２２０】図１８は、ＮｉＦｅ合金膜中に占めるＦｅ
組成比と飽和磁束密度との関係を示すグラフである。図
１８における「ＤＣ」なるグラフは、前記ＮｉＦｅ合金
膜を一定の直流電流で電気メッキした場合の実験結果で
ある。また図１８における「Ｐｕｌｓｅ」なるグラフ
は、前記ＮｉＦｅ合金膜を一定の電流密度を有するパル
ス電流で電気メッキした場合の実験結果である。「Ｄ
Ｃ」及び「Ｐｕｌｓｅ」なるグラフはいずれも比較例で
ある。
組成比と飽和磁束密度との関係を示すグラフである。図
１８における「ＤＣ」なるグラフは、前記ＮｉＦｅ合金
膜を一定の直流電流で電気メッキした場合の実験結果で
ある。また図１８における「Ｐｕｌｓｅ」なるグラフ
は、前記ＮｉＦｅ合金膜を一定の電流密度を有するパル
ス電流で電気メッキした場合の実験結果である。「Ｄ
Ｃ」及び「Ｐｕｌｓｅ」なるグラフはいずれも比較例で
ある。
【０２２１】図１８における「組成変調」のグラフは、
上記した試料ないしと同じようにＦｅ組成比が膜厚
方向に変動し、しかも前記Ｆｅ組成比が膜厚方向に周期
的に変動しているＮｉＦｅ系合金膜の実験結果であり、
このグラフが本発明における実施例である。なお「組成
変調」のグラフのＦｅ組成比は、平均値である。なおこ
のＮｉＦｅ系合金は図１１に示すタイミング図によるパ
ルス電流を用いてメッキ形成した。
上記した試料ないしと同じようにＦｅ組成比が膜厚
方向に変動し、しかも前記Ｆｅ組成比が膜厚方向に周期
的に変動しているＮｉＦｅ系合金膜の実験結果であり、
このグラフが本発明における実施例である。なお「組成
変調」のグラフのＦｅ組成比は、平均値である。なおこ
のＮｉＦｅ系合金は図１１に示すタイミング図によるパ
ルス電流を用いてメッキ形成した。
【０２２２】図１８に示すように、Ｆｅ組成比が大きく
なるほど飽和磁束密度Ｂｓが大きくなることがわかっ
た。図１８に示すように、「組成変調」のグラフでは、
Ｆｅ組成比の平均値を約７３質量％以上にすると飽和磁
束密度Ｂｓが１．９Ｔ程度にまで上昇し、「ＤＣ」のグ
ラフの飽和磁束密度よりも高い飽和磁束密度を得ること
ができることがわかった。
なるほど飽和磁束密度Ｂｓが大きくなることがわかっ
た。図１８に示すように、「組成変調」のグラフでは、
Ｆｅ組成比の平均値を約７３質量％以上にすると飽和磁
束密度Ｂｓが１．９Ｔ程度にまで上昇し、「ＤＣ」のグ
ラフの飽和磁束密度よりも高い飽和磁束密度を得ること
ができることがわかった。
【０２２３】このように図１８の「組成変調」のグラフ
に示すように、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動していて
も、Ｆｅ組成比の平均値を大きくできれば、飽和磁束密
度Ｂｓを大きくできることがわかった。また「組成変
調」のＮｉＦｅ系合金では、８５質量％程度にまでＦｅ
組成比の平均値を大きくできることがわかった。また、
図１８に示すように、Ｆｅ組成比の平均値が６５質量％
以上であると１．８Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓが得られ
ることがわかった。またＦｅ組成比の平均値が７５質量
％以上に多くなると、飽和磁束密度Ｂｓは１．９Ｔ以
上、あるいは１．９５Ｔ以上となることがわかった。
に示すように、Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動していて
も、Ｆｅ組成比の平均値を大きくできれば、飽和磁束密
度Ｂｓを大きくできることがわかった。また「組成変
調」のＮｉＦｅ系合金では、８５質量％程度にまでＦｅ
組成比の平均値を大きくできることがわかった。また、
図１８に示すように、Ｆｅ組成比の平均値が６５質量％
以上であると１．８Ｔ以上の飽和磁束密度Ｂｓが得られ
ることがわかった。またＦｅ組成比の平均値が７５質量
％以上に多くなると、飽和磁束密度Ｂｓは１．９Ｔ以
上、あるいは１．９５Ｔ以上となることがわかった。
【０２２４】図１９は、ＮｉＦｅ系合金膜中に占めるＦ
ｅ組成比と保磁力Ｈｃとの関係について調べた実験結果
である。図１９に示す「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」「組成変
動」のグラフの意味は図１８で説明した通りである。
ｅ組成比と保磁力Ｈｃとの関係について調べた実験結果
である。図１９に示す「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」「組成変
動」のグラフの意味は図１８で説明した通りである。
【０２２５】図１９に示すように、「ＤＣ」「Ｐｕｌｓ
ｅ」のグラフでは、Ｆｅ組成比が６５質量％以上になる
と、保磁力が７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を越えるか、
あるいは７９（Ａ／ｍ）にかなり近づくことがわかる。
ｅ」のグラフでは、Ｆｅ組成比が６５質量％以上になる
と、保磁力が７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を越えるか、
あるいは７９（Ａ／ｍ）にかなり近づくことがわかる。
【０２２６】これに対し、「組成変調」のグラフでは、
膜中に占めるＦｅ組成比の平均値が８０質量％を越えて
も、保磁力が７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を大きく下回
り、「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」の場合に比べて、Ｆｅ組成
比の平均値が大きくなっても、より適切に保磁力Ｈｃの
低減を図ることができるとわかった。
膜中に占めるＦｅ組成比の平均値が８０質量％を越えて
も、保磁力が７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）を大きく下回
り、「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」の場合に比べて、Ｆｅ組成
比の平均値が大きくなっても、より適切に保磁力Ｈｃの
低減を図ることができるとわかった。
【０２２７】図１８及び図１９の実験結果から、Ｆｅ組
成比が膜厚方向に変動し、さらにＦｅ組成比が膜厚方向
に周期的に変動する軟磁性膜であれば、Ｆｅ組成比の平
均値を大きくすることで飽和磁束密度Ｂｓを大きくする
ことができると同時に、Ｆｅ組成比の平均値が大きくな
っても保磁力Ｈｃを従来に比べて十分に小さくすること
ができることがわかった。
成比が膜厚方向に変動し、さらにＦｅ組成比が膜厚方向
に周期的に変動する軟磁性膜であれば、Ｆｅ組成比の平
均値を大きくすることで飽和磁束密度Ｂｓを大きくする
ことができると同時に、Ｆｅ組成比の平均値が大きくな
っても保磁力Ｈｃを従来に比べて十分に小さくすること
ができることがわかった。
【０２２８】図２０は、ＮｉＦｅ系合金膜中に占めるＦ
ｅ組成比と異方性磁界Ｈｋとの関係について調べた実験
結果である。なお図２０に示す「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」
「組成変動」のグラフの意味は図１８で説明した通りで
ある。
ｅ組成比と異方性磁界Ｈｋとの関係について調べた実験
結果である。なお図２０に示す「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」
「組成変動」のグラフの意味は図１８で説明した通りで
ある。
【０２２９】図２０に示すように、「組成変調」のグラ
フでは、「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」のグラフに比べて、Ｆ
ｅ組成比が大きくなっても、大きな異方性磁界Ｈｋを得
られることができるとわかった。
フでは、「ＤＣ」「Ｐｕｌｓｅ」のグラフに比べて、Ｆ
ｅ組成比が大きくなっても、大きな異方性磁界Ｈｋを得
られることができるとわかった。
【０２３０】次に、上記した試料、試料及び試料
を用いて、ＮｉＦｅ系合金からなる各試料の膜厚方向へ
の断面の膜状態を透過電子顕微鏡で観察した。
を用いて、ＮｉＦｅ系合金からなる各試料の膜厚方向へ
の断面の膜状態を透過電子顕微鏡で観察した。
【０２３１】図２１は、試料（Ｆｅ組成比の変動周期
が約７２ｎｍ）のＮｉＦｅ系合金の膜厚方向への断面の
膜状態を示す透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ写真）であ
り、図２２が、図２１に示す透過電子顕微鏡写真の部分
拡大模式図である。
が約７２ｎｍ）のＮｉＦｅ系合金の膜厚方向への断面の
膜状態を示す透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ写真）であ
り、図２２が、図２１に示す透過電子顕微鏡写真の部分
拡大模式図である。
【０２３２】図２１及び図２２に示すように、試料の
ＮｉＦｅ系合金では、基板表面とほぼ平行な方向に延び
る色の濃い層域と色の薄い層域とが交互に積層された膜
状態となっていることがわかった。色の濃い層域は、色
の薄い層域に比べてＦｅ組成比が低くなっていた。すな
わち換言すれば、試料のＮｉＦｅ系合金は、透過電子
顕微鏡写真で観測すると、Ｆｅ組成比が高い層と低い層
とが膜厚方向に交互に積層された膜状態となっているの
である。また図２１に示す写真には、大きな結晶粒が見
られなかった。
ＮｉＦｅ系合金では、基板表面とほぼ平行な方向に延び
る色の濃い層域と色の薄い層域とが交互に積層された膜
状態となっていることがわかった。色の濃い層域は、色
の薄い層域に比べてＦｅ組成比が低くなっていた。すな
わち換言すれば、試料のＮｉＦｅ系合金は、透過電子
顕微鏡写真で観測すると、Ｆｅ組成比が高い層と低い層
とが膜厚方向に交互に積層された膜状態となっているの
である。また図２１に示す写真には、大きな結晶粒が見
られなかった。
【０２３３】図２３は、試料（Ｆｅ組成比の変動周期
は約３６ｎｍ）のＮｉＦｅ系合金の膜厚方向への断面の
状態を示す透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ写真）であり、
図２４が、図２３に示す透過電子顕微鏡写真の部分拡大
模式図である。
は約３６ｎｍ）のＮｉＦｅ系合金の膜厚方向への断面の
状態を示す透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ写真）であり、
図２４が、図２３に示す透過電子顕微鏡写真の部分拡大
模式図である。
【０２３４】図２１、図２２の試料の場合に比べて若
干見え難いが、図２３及び図２４の試料のＮｉＦｅ系
合金においても、基板表面とほぼ平行な方向に延びる色
の濃い層域と色の薄い層域とが交互に積層された膜状態
となっていることがわかった。また、図２３及び図２４
には、大きな結晶粒は見られなかった。
干見え難いが、図２３及び図２４の試料のＮｉＦｅ系
合金においても、基板表面とほぼ平行な方向に延びる色
の濃い層域と色の薄い層域とが交互に積層された膜状態
となっていることがわかった。また、図２３及び図２４
には、大きな結晶粒は見られなかった。
【０２３５】なお図２３及び図２４において、色の濃い
層域と色の薄い層域との間隔が、図２１及び図２２に比
べて狭いのは、試料のＮｉＦｅ系合金のＦｅ組成比の
変動周期が約７２ｎｍであるのに対し、試料のＮｉＦ
ｅ系合金のＦｅ組成比の変動周期は約３６ｎｍと短いか
らであると考えられる。
層域と色の薄い層域との間隔が、図２１及び図２２に比
べて狭いのは、試料のＮｉＦｅ系合金のＦｅ組成比の
変動周期が約７２ｎｍであるのに対し、試料のＮｉＦ
ｅ系合金のＦｅ組成比の変動周期は約３６ｎｍと短いか
らであると考えられる。
【０２３６】以上、試料及び試料のように、Ｆｅ組
成比が膜厚方向に変動し、さらにＦｅ組成比が膜厚方向
に周期的に変動する軟磁性膜を透過電子顕微鏡写真で見
ると、Ｆｅ組成比が高い層と低い層とが交互に積層され
た膜状態が観測できることがわかった。
成比が膜厚方向に変動し、さらにＦｅ組成比が膜厚方向
に周期的に変動する軟磁性膜を透過電子顕微鏡写真で見
ると、Ｆｅ組成比が高い層と低い層とが交互に積層され
た膜状態が観測できることがわかった。
【０２３７】図２５は、試料のＮｉＦｅ系合金の膜厚
方向への断面の状態を示す透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ
写真）であり、図２６が、図２５に示す透過電子顕微鏡
写真の部分拡大模式図である。
方向への断面の状態を示す透過電子顕微鏡写真（ＴＥＭ
写真）であり、図２６が、図２５に示す透過電子顕微鏡
写真の部分拡大模式図である。
【０２３８】試料のＮｉＦｅ系合金、すなわちＦｅ組
成比が膜厚方向にほとんど変動せず、ほぼ一定であるＮ
ｉＦｅ系合金では、図２５及び図２６に示すように、試
料及びのような色の濃い層域と色の薄い層域とが交
互に積層された膜状態は見られなかった。ところが試料
のＮｉＦｅ系合金では、図２５及び図２６に示すよう
に、基板上から膜厚方向に結晶組織（柱状組織）が延
び、基板上からＮｉＦｅ系合金の表面にまで到達するほ
どの非常に巨大な結晶組織が形成されており、内部の結
晶粒も試料に比べて大きいことがわかった。またこ
のような巨大な結晶組織が成長していることで、試料
のＮｉＦｅ系合金の表面は、試料及び試料のＮｉＦ
ｅ系合金の表面（図２１ないし図２４を参照されたい）
に比べてうねりが激しいことがわかった。
成比が膜厚方向にほとんど変動せず、ほぼ一定であるＮ
ｉＦｅ系合金では、図２５及び図２６に示すように、試
料及びのような色の濃い層域と色の薄い層域とが交
互に積層された膜状態は見られなかった。ところが試料
のＮｉＦｅ系合金では、図２５及び図２６に示すよう
に、基板上から膜厚方向に結晶組織（柱状組織）が延
び、基板上からＮｉＦｅ系合金の表面にまで到達するほ
どの非常に巨大な結晶組織が形成されており、内部の結
晶粒も試料に比べて大きいことがわかった。またこ
のような巨大な結晶組織が成長していることで、試料
のＮｉＦｅ系合金の表面は、試料及び試料のＮｉＦ
ｅ系合金の表面（図２１ないし図２４を参照されたい）
に比べてうねりが激しいことがわかった。
【０２３９】このように試料及びのＮｉＦｅ系合金
は、試料のＮｉＦｅ系合金に比べて結晶粒径が小さい
ことがわかった。試料及び試料のＮｉＦｅ系合金に
おいて結晶粒径が小さくなるのは、Ｆｅ組成比が膜厚方
向に変動し、さらに膜厚方向に周期的に変動しているか
らである。
は、試料のＮｉＦｅ系合金に比べて結晶粒径が小さい
ことがわかった。試料及び試料のＮｉＦｅ系合金に
おいて結晶粒径が小さくなるのは、Ｆｅ組成比が膜厚方
向に変動し、さらに膜厚方向に周期的に変動しているか
らである。
【０２４０】次にＸＲＤ（Ｘ線回折装置）により求めた
結晶粒径と保磁力との関係について調べた。その実験結
果を図２７に示す。図２７に示す、結晶粒径が２００Å
を越え、保磁力Ｈｃが、約３１６（Ａ／ｍ）＝４（Ｏ
ｅ）を越える点は、試料と同様にＦｅ含有量が膜厚方
向に変動せず、ほぼ一定値であるＮｉＦｅ系合金の実験
結果であり、残りの４点が、試料ないしと同様に、
Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動し、さらに膜厚方向に周期
的に変動するＮｉＦｅ系合金の実験結果である。
結晶粒径と保磁力との関係について調べた。その実験結
果を図２７に示す。図２７に示す、結晶粒径が２００Å
を越え、保磁力Ｈｃが、約３１６（Ａ／ｍ）＝４（Ｏ
ｅ）を越える点は、試料と同様にＦｅ含有量が膜厚方
向に変動せず、ほぼ一定値であるＮｉＦｅ系合金の実験
結果であり、残りの４点が、試料ないしと同様に、
Ｆｅ組成比が膜厚方向に変動し、さらに膜厚方向に周期
的に変動するＮｉＦｅ系合金の実験結果である。
【０２４１】図２７に示すように、結晶粒径が大きくな
っていくと、保磁力Ｈｃが増大することがわかる。
っていくと、保磁力Ｈｃが増大することがわかる。
【０２４２】この図２７に示す実験結果から、２００Å
以下の結晶粒径を好ましい範囲とした。これにより前記
保磁力Ｈｃを約７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）以下に抑え
ることが可能になる。
以下の結晶粒径を好ましい範囲とした。これにより前記
保磁力Ｈｃを約７９（Ａ／ｍ）＝１（Ｏｅ）以下に抑え
ることが可能になる。
【０２４３】
【発明の効果】以上詳述した本発明では、Ｆｅと前記Ｆ
ｅ以外の磁性元素を含有する軟磁性膜において、少なく
とも一部の領域には、Ｆｅの組成比が膜厚方向に変動す
る変動領域が設けられており、前記変動領域では、Ｆｅ
組成比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少ない部分と
でＦｅ組成比の差が４質量％以上となっている。
ｅ以外の磁性元素を含有する軟磁性膜において、少なく
とも一部の領域には、Ｆｅの組成比が膜厚方向に変動す
る変動領域が設けられており、前記変動領域では、Ｆｅ
組成比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少ない部分と
でＦｅ組成比の差が４質量％以上となっている。
【０２４４】さらには、前記Ｆｅ組成比は膜厚方向に周
期的に変動し、一周期の長さが１０ｎｍ以上で１５０ｎ
ｍ以下であることが好ましい。
期的に変動し、一周期の長さが１０ｎｍ以上で１５０ｎ
ｍ以下であることが好ましい。
【０２４５】上記の軟磁性膜によれば、前記Ｆｅ組成比
の平均値を大きくすることで飽和磁束密度Ｂｓを大きく
できると同時に、前記Ｆｅ組成比の平均値を大きくして
も、結晶粒径の微細化により保磁力Ｈｃを従来より小さ
くすることができる。
の平均値を大きくすることで飽和磁束密度Ｂｓを大きく
できると同時に、前記Ｆｅ組成比の平均値を大きくして
も、結晶粒径の微細化により保磁力Ｈｃを従来より小さ
くすることができる。
【０２４６】従って上記した軟磁性膜を、例えばハード
ディスク装置に搭載される記録用の薄膜磁気ヘッド（イ
ンダクティブヘッド）のコア材、磁極材として使用する
ことで、今後の高記録密度化に適切に対応することがで
きる、記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造すること
が可能になっている。
ディスク装置に搭載される記録用の薄膜磁気ヘッド（イ
ンダクティブヘッド）のコア材、磁極材として使用する
ことで、今後の高記録密度化に適切に対応することがで
きる、記録特性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造すること
が可能になっている。
【図１】本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分
正面図、
正面図、
【図２】図１の部分縦断面図、
【図３】図１に示す上部磁極層２１中に含有されたＦｅ
組成比の変動を説明するための部分模式図、
組成比の変動を説明するための部分模式図、
【図４】メッキ浴中にサッカリンナトリウムを含有させ
ない場合の、組成比と結晶構造との関係を示すためのＦ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉの三元図、
ない場合の、組成比と結晶構造との関係を示すためのＦ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉの三元図、
【図５】メッキ浴中にサッカリンナトリウムを含有させ
た場合の、組成比と結晶構造との関係を示すためのＦ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉの三元図、
た場合の、組成比と結晶構造との関係を示すためのＦ
ｅ、Ｃｏ及びＮｉの三元図、
【図６】本発明の第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分
正面図、
正面図、
【図７】図６の部分縦断面図、
【図８】本発明の第３実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断
面図、
面図、
【図９】本発明の第４実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断
面図、
面図、
【図１０】本発明の第５実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦
断面図、
断面図、
【図１１】本発明の軟磁性膜をパルス電流による電気メ
ッキ法でメッキ形成する際の、前記パルス電流のタイミ
ング図、
ッキ法でメッキ形成する際の、前記パルス電流のタイミ
ング図、
【図１２】本発明の軟磁性膜を直流電流による電気メッ
キ法でメッキ形成する際の、前記直流電流のタイミング
図、
キ法でメッキ形成する際の、前記直流電流のタイミング
図、
【図１３】ＮｉＦｅ系合金膜のＦｅ組成比を膜厚方向に
周期的に変動させ、このとき一周期の長さを約１８ｎｍ
とした場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚
と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示すグラフ、
周期的に変動させ、このとき一周期の長さを約１８ｎｍ
とした場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚
と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示すグラフ、
【図１４】ＮｉＦｅ系合金膜のＦｅ組成比を膜厚方向に
周期的に変動させ、このとき一周期の長さを約３６ｎｍ
とした場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚
と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示すグラフ、
周期的に変動させ、このとき一周期の長さを約３６ｎｍ
とした場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚
と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示すグラフ、
【図１５】ＮｉＦｅ系合金膜のＦｅ組成比を膜厚方向に
周期的に変動させ、このとき一周期の長さを約７２ｎｍ
とした場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚
と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示すグラフ、
周期的に変動させ、このとき一周期の長さを約７２ｎｍ
とした場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系合金膜の膜厚
と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示すグラフ、
【図１６】ＮｉＦｅ系合金膜のＦｅ組成比を膜厚方向に
ほぼ一定に調整した場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系
合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示す
グラフ、
ほぼ一定に調整した場合（試料）の、前記ＮｉＦｅ系
合金膜の膜厚と膜中に占めるＦｅ組成比との関係を示す
グラフ、
【図１７】試料〜のＮｉＦｅ系合金のＦｅ組成比の
変調周期と保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフ、
変調周期と保磁力Ｈｃとの関係を示すグラフ、
【図１８】ＮｉＦｅ系合金を、一定の電流密度を有する
直流電流、一定の電流密度を有するパルス電流、および
電流密度を周期的に変動させたパルス電流によってメッ
キ形成した場合の、Ｆｅ組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの
関係を示すグラフ、
直流電流、一定の電流密度を有するパルス電流、および
電流密度を周期的に変動させたパルス電流によってメッ
キ形成した場合の、Ｆｅ組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの
関係を示すグラフ、
【図１９】ＮｉＦｅ系合金を、一定の電流密度を有する
直流電流、一定の電流密度を有するパルス電流、および
電流密度を周期的に変動させたパルス電流によってメッ
キ形成した場合の、Ｆｅ組成比と保磁力Ｈｃとの関係を
示すグラフ、
直流電流、一定の電流密度を有するパルス電流、および
電流密度を周期的に変動させたパルス電流によってメッ
キ形成した場合の、Ｆｅ組成比と保磁力Ｈｃとの関係を
示すグラフ、
【図２０】ＮｉＦｅ系合金を、一定の電流密度を有する
直流電流、一定の電流密度を有するパルス電流、および
電流密度を周期的に変動させたパルス電流によってメッ
キ形成した場合の、Ｆｅ組成比と異方性磁界Ｈｋとの関
係を示すグラフ、
直流電流、一定の電流密度を有するパルス電流、および
電流密度を周期的に変動させたパルス電流によってメッ
キ形成した場合の、Ｆｅ組成比と異方性磁界Ｈｋとの関
係を示すグラフ、
【図２１】試料のＮｉＦｅ系合金の膜厚方向に対する
断面の膜状態を示す透過電子顕微鏡写真、
断面の膜状態を示す透過電子顕微鏡写真、
【図２２】図２１の膜状態を図示した部分拡大模式図、
【図２３】試料のＮｉＦｅ系合金の膜厚方向に対する
断面の膜状態を示す透過電子顕微鏡写真、
断面の膜状態を示す透過電子顕微鏡写真、
【図２４】図２３の膜状態を図示した部分拡大模式図、
【図２５】試料のＮｉＦｅ系合金の膜厚方向に対する
断面の膜状態を示す透過電子顕微鏡写真、
断面の膜状態を示す透過電子顕微鏡写真、
【図２６】図２５の膜状態を図示した部分拡大模式図、
【図２７】ＮｉＦｅ合金中における結晶粒径と保磁力Ｈ
ｃとの関係を示すグラフ、
ｃとの関係を示すグラフ、
１１ スライダ
１０ 磁気抵抗効果素子
１６ 下部コア層（上部シールド層）
１８、３０ 磁極部
１９、３２、５０ 下部磁極層
２０、３３ ギャップ層
２１、３４ 上部磁極層
２２、４０、４６、５５ 上部コア層
４１ 磁気ギャップ層
４７ 高Ｂｓ層
４８ 上層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ１１Ｂ 5/31 Ｈ０１Ｆ 41/26
Ｈ０１Ｆ 41/26 Ｈ０１Ｌ 43/02 Ｚ
Ｈ０１Ｌ 43/02 43/08 Ｚ
43/08 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｒ
Ｆターム(参考） 2G017 AD55 AD63 AD65
4K024 AA03 AA04 AA15 AA16 AB01
BA02 BB14 BC10 CA06 CA07
GA16
5D033 BA03 CA01 DA04 DA31
5E049 AA01 AA04 AA07 AC05 BA12
CB01 DB12 LC01
Claims (37)
- 【請求項１】 Ｆｅと前記Ｆｅ以外の磁性元素を含有す
る軟磁性膜において、少なくとも一部の領域には、Ｆｅ
の組成比が膜厚方向に変動する変動領域が設けられてお
り、前記変動領域では、Ｆｅ組成比が最も多い部分とＦ
ｅ組成比が最も少ない部分とでＦｅ組成比の差が４質量
％以上であることを特徴とする軟磁性膜。 - 【請求項２】 前記Ｆｅ組成比の差は６質量％以上であ
る請求項１記載の軟磁性膜。 - 【請求項３】 前記Ｆｅ組成比の差は８質量％以上であ
る請求項１記載の軟磁性膜。 - 【請求項４】 前記Ｆｅ組成比の差は１０質量％以上で
ある請求項１記載の軟磁性膜。 - 【請求項５】 少なくとも一部の前記Ｆｅ組成比は膜厚
方向に周期的に変動し、一周期の長さは１０ｎｍ以上で
１５０ｎｍ以下である請求項１ないし４のいずれかに記
載の軟磁性膜。 - 【請求項６】 前記一周期の長さは１００ｎｍ以下であ
る請求項５記載の軟磁性膜。 - 【請求項７】 透過電子顕微鏡で観測したとき、前記軟
磁性膜は、Ｆｅ組成比の高い層と低い層とが膜厚方向に
交互に積層された膜状態を示す請求項５または６に記載
の軟磁性膜。 - 【請求項８】 前記軟磁性膜には結晶粒径が、５ｎｍ以
上で２０ｎｍ以下となる領域が含まれている請求項１な
いし７のいずれかに記載の軟磁性膜。 - 【請求項９】 前記軟磁性膜には少なくとも一部に、体
心立方構造と面心立方構造との混在領域が存在する請求
項１ないし８のいずれかに記載の軟磁性膜。 - 【請求項１０】 前記軟磁性膜は、ＮｉＦｅ系合金であ
る請求項１ないし９のいずれかに記載の軟磁性膜。 - 【請求項１１】 前記軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値
は、６５質量％以上で８５質量％以下である請求項１０
記載の軟磁性膜。 - 【請求項１２】 前記軟磁性膜は、ＣｏＦｅ系合金であ
る請求項１ないし９のいずれかに記載の軟磁性膜。 - 【請求項１３】 前記軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値
は、６０質量％以上で８０質量％以下である請求項１２
記載の軟磁性膜。 - 【請求項１４】 前記軟磁性膜は、ＣｏＦｅＮｉ系合金
である請求項１ないし９のいずれかに記載の軟磁性膜。 - 【請求項１５】 前記軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａ
は、８質量％以上で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平
均値ｂは、５０質量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組
成比の平均値ｃは、２質量％以上で２０質量％以下であ
り、各平均値を足し合わせたａ＋ｂ＋ｃは１００質量％
である請求項１４記載の軟磁性膜。 - 【請求項１６】 前記軟磁性膜はメッキ形成される請求
項１ないし１５のいずれかに記載の軟磁性膜。 - 【請求項１７】 磁性材料製の下部コア層と、前記下部
コア層上に磁気ギャップを介して形成された上部コア層
と、両コア層に記録磁界を与えるコイル層とを有する薄
膜磁気ヘッドにおいて、 少なくとも一方のコア層は、請求項１ないし１６のいず
れかに記載された軟磁性膜により形成されていることを
特徴とする薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項１８】 前記下部コア層上には記録媒体との対
向面で下部磁極層が隆起形成され、前記下部磁極層が前
記軟磁性膜により形成されている請求項１７記載の薄膜
磁気ヘッド。 - 【請求項１９】 下部コア層及び上部コア層と、前記下
部コア層と上部コア層との間に位置し且つトラック幅方
向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層よりも短く
規制された磁極部とを有し、 前記磁極部は、下部コア層と連続する下部磁極層、上部
コア層と連続する上部磁極層、および前記下部磁極層と
前記上部磁極層間に位置するギャップ層とで構成され、
あるいは前記磁極部は、上部コア層と連続する上部磁極
層、および前記上部磁極層と下部コア層との間に位置す
るギャップ層とで構成され、 前記上部磁極層、下部磁極層、上部コア層あるいは下部
コア層のいずれかが、請求項１ないし１６のいずれかに
記載された軟磁性膜により形成されていることを特徴と
する薄膜磁気ヘッド。 - 【請求項２０】 Ｆｅと前記Ｆｅ以外の磁性元素を含有
する軟磁性膜の製造方法において、前記軟磁性膜を電気
メッキ法で形成し、このとき印加電流の電流密度を周期
的に変動させ、これによりＦｅの組成比が膜厚方向に変
動し、Ｆｅ組成比が最も多い部分とＦｅ組成比が最も少
ない部分とでＦｅ組成比の差が４質量％以上となる変動
領域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領域に設ける
ことを特徴とする軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項２１】 パルス電流を用いて、印加電流の電流
密度を周期的に変動させる請求項２０記載の軟磁性膜の
製造方法。 - 【請求項２２】 前記Ｆｅ組成比の差が６質量％以上と
なる変動領域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領域
に設ける請求項２０または２１に記載の軟磁性膜の製造
方法。 - 【請求項２３】 前記Ｆｅ組成比の差が８質量％以上と
なる変動領域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領域
に設ける請求項２０または２１に記載の軟磁性膜の製造
方法。 - 【請求項２４】 前記Ｆｅ組成比の差が１０質量％以上
となる変動領域を、前記軟磁性膜の少なくとも一部の領
域に設ける請求項２０または２１に記載の軟磁性膜の製
造方法。 - 【請求項２５】 少なくとも一部のＦｅ組成比は膜厚方
向に周期的に変動し、一周期の長さを１０ｎｍ以上で１
５０ｎｍ以下にする請求項２０ないし２４のいずれかに
記載の軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項２６】 前記一周期の長さを１００ｎｍ以下に
する請求項２５記載の軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項２７】 前記軟磁性膜に結晶粒径が、５ｎｍ以
上で２０ｎｍ以下となる領域を形成する請求項２０ない
し２６のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項２８】 前記軟磁性膜の少なくとも一部に、体
心立方構造と面心立方構造との混在領域を形成する請求
項２０ないし２７のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方
法。 - 【請求項２９】 前記軟磁性膜を、ＮｉＦｅ系合金でメ
ッキ形成する請求項２０ないし２８のいずれかに記載の
軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項３０】 前記軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値
を、６５質量％以上で８５質量％以下で形成する請求項
２９記載の軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項３１】 前記軟磁性膜を、ＣｏＦｅ合金でメッ
キ形成する請求項２０ないし２８のいずれかに記載の軟
磁性膜の製造方法。 - 【請求項３２】 前記軟磁性膜のＦｅ組成比の平均値
を、６０質量％以上で８０質量％以下で形成する請求項
３１記載の軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項３３】 前記軟磁性膜を、ＣｏＦｅＮｉ系合金
で形成する請求項２０ないし２８のいずれかに記載の軟
磁性膜の製造方法。 - 【請求項３４】 前記軟磁性膜のＣｏ組成比の平均値ａ
を、８質量％以上で４８質量％以下で、Ｆｅ組成比の平
均値ｂを、５０質量％以上で９０質量％以下で、Ｎｉ組
成比の平均値ｃを、２質量％以上で２０質量％以下で形
成し、各平均値を足し合わせたａ＋ｂ＋ｃを１００質量
％にする請求項３３記載の軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項３５】 磁性材料製の下部コア層と、前記下部
コア層上に磁気ギャップを介して形成された上部コア層
と、両コア層に記録磁界を与えるコイル層とを有する薄
膜磁気ヘッドの製造方法において、 少なくとも一方のコア層を、請求項２０ないし３４のい
ずれかに記載された軟磁性膜によりメッキ形成すること
を特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項３６】 前記下部コア層上には記録媒体との対
向面で下部磁極層を隆起形成し、前記下部磁極層を前記
軟磁性膜によりメッキ形成する請求項３５記載の薄膜磁
気ヘッドの製造方法。 - 【請求項３７】 下部コア層及び上部コア層と、前記下
部コア層と上部コア層との間に位置し且つトラック幅方
向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層よりも短く
規制された磁極部とを有し、 前記磁極部は、下部コア層と連続する下部磁極層、上部
コア層と連続する上部磁極層、および前記下部磁極層と
前記上部磁極層間に位置するギャップ層とで構成され、
あるいは前記磁極部は、上部コア層と連続する上部磁極
層、および前記上部磁極層と下部コア層との間に位置す
るギャップ層とで構成され、 前記上部磁極層、下部磁極層、上部コア層あるいは下部
コア層のいずれかを、請求項２０ないし３４のいずれか
に記載された軟磁性膜によりメッキ形成することを特徴
とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271140A JP3708856B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
| US10/235,262 US7433153B2 (en) | 2001-09-07 | 2002-09-05 | Soft magnetic film and thin film magnetic head using soft magnetic film, process for manufacturing soft magnetic film and process for manufacturing thin film magnetic head |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001271140A JP3708856B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
Publications (2)
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|---|---|
| JP2003077723A true JP2003077723A (ja) | 2003-03-14 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001271140A Expired - Fee Related JP3708856B2 (ja) | 2001-09-07 | 2001-09-07 | 軟磁性膜と前記軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、および前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法 |
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| US (1) | US7433153B2 (ja) |
| JP (1) | JP3708856B2 (ja) |
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