JP2003282320A - 軟磁性薄膜及びその製造方法並びにその薄膜を用いた薄膜磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ及びＣを含有し、
Ｃｏ含有量が４０〜８０ａｔ％、Ｆｅ含有量が１５〜４
０ａｔ％、Ｎｉ含有量が５〜２０ａｔ％、Ｂ含有量が
０．５〜５ａｔ％、Ｃ含有量が０．４〜５ａｔ％であ
り、無電解めっき法により作製されたことを特徴とする
軟磁性薄膜。 【効果】 本発明の軟磁性薄膜は、良好な低保磁力、高
いＢｓ、高い比抵抗を併せ持ち、この軟磁性薄膜を用い
た薄膜磁気ヘッドは高い書き込み能力を有するものであ
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、磁気記憶装置用薄
膜磁気ヘッド、さらには薄膜インダクタや薄膜トランス
などの磁気デバイスの磁極材料として最適な軟磁性薄膜
及びその製造方法、並びに磁気記憶装置用の薄膜磁気ヘ
ッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】軟磁性薄膜は薄膜磁気ヘッドや薄膜イン
ダクタ、薄膜トランスなどの工業分野などで広く用いら
れている。薄膜磁気ヘッドにおいては、高密度磁気記録
を行うために、ますます強くかつ高速に変化する書き込
み磁界を発生させる必要がある。特に高記録密度を達成
するためには、ヘッドにはヘッドそのものの微細化とヘ
ッドコア先端の書き込み部の微細化が必要とされてい
る。また、微細なヘッドでは、そのコア材料からの書き
込み能力が減少するために、高い書き込み能力を得るた
めには高飽和磁束密度（Ｂｓ）が必要である。また、高
速書き込みを行う際に渦電流の影響が大きくなりすぎて
磁化変化が追随できず、書き込み能力が急速に低下す
る。渦電流を抑制するためには、磁性体の電気抵抗率を
大きくする必要がある。

【０００３】無電解めっき法は、現行の電気めっき法に
比べ、外部電源を用いずに成膜が可能という特徴から、
微細で複雑なパターンにおいても均一な膜厚、均一な組
成が得やすい成膜方法である。そのために、無電解めっ
き法による磁気ヘッドコアの作製が期待される。また、
薄膜インダクタ、薄膜トランスなどにおいても、ヘッド
同様に高飽和磁束密度を有する軟磁性薄膜が求められて
おり、より微細なパターンが求められている。

【０００４】無電解めっき法によるヘッドコア作製の試
みは、たとえば、Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓ
ｏｃｉｅｔｙ Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ，“ＭＡＧＮＥ
ＴＩＣ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ， ＰＲＯＣＥＳＳＥＳ，
ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥＳＶＩ ＡＰＰＲＩＣＡＴＩＯ
ＮＳ ＴＯ ＳＴＲＡＧＥ ＡＮＤ ＭＩＣＲＯＥＬＥ
ＣＴＲＯＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬ ＳＹＳＴＥＭＳ（ＭＥ
ＭＳ）”ＰＶ２０００−２９巻、２９７〜３０８ページ
に無電解ＣｏＦｅＢめっきを用いた検討が報告されてい
る。

【０００５】無電解めっき法によるヘッドコア作製の試
みは、たとえば、特開２００１−１０１６１８号公報
に、無電解めっき法により作製した軟磁性多層膜を用い
た検討が報告されている。

【０００６】高Ｂｓを有する軟磁性薄膜としては、たと
えば、特許第２８２１４５６号公報に、電気めっき法に
よるＢｓが１．７〜２．１Ｔを有するＣｏＮｉＦｅ軟磁
性薄膜の製造方法が示されている。

【０００７】高Ｂｓかつ高比抵抗を有する軟磁性薄膜と
しては、たとえば、特許第３２１１８１５号公報に、電
気めっき法によるＢｓが１．７〜２．０Ｔ、比抵抗３０
〜２００μΩｃｍを有するＣｏＮｉＦｅ軟磁性薄膜の製
造方法が示されている。

【０００８】無電解めっき法による高Ｂｓを有する軟磁
性薄膜としては、たとえば、特開平７−２２０９２１号
公報に、Ｂｓ＝１．６〜１．８Ｔを有するＣｏＦｅＢ軟
磁性薄膜の作製方法が示されているが、比抵抗は２０〜
３０μΩｃｍと推測され、高い値を有していない。

【０００９】無電解めっき法による高Ｂｓを有する軟磁
性薄膜としては、たとえば、Ｍｅｅｔｉｎｇ Ａｂｓｔ
ｒａｃｔｓ ｏｆ Ｊｏｉｎｔ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏ
ｎａｌ Ｍｅｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ２００^th Ｍ
ｅｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉ
ｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ａｎｄ ｔｈｅ ５２^ndＭｅ
ｅｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉ
ｓｔｒｙ，Ｎｏ．６６４に、Ｂｓが１．８〜１．９Ｔを
有するＣｏＮｉＦｅＢ軟磁性薄膜の作製方法が示されて
いるが、比抵抗は２０〜３０μΩｃｍと推測され、高い
値を有していない。

【００１０】無電解めっき法による高比抵抗を有する軟
磁性薄膜としては、たとえば、表面技術協会第１０１回
講演大会講演要旨集２５８ページに記載されているが、
比抵抗は最大１３０μΩｃｍを示しているものの、Ｂｓ
は１．３Ｔ以下であり、高いＢｓと高い比抵抗を有する
軟磁性薄膜は実現していない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情を鑑
みてなされたもので、無電解めっき法により得られ、特
にはＢｓが１．６Ｔ以上、比抵抗が４０μΩｃｍ以上の
値を有する軟磁性薄膜、その製造方法、その軟磁性薄膜
を用いた薄膜磁気ヘッド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及び発明の実施の形態】本
発明者は、高速かつ高い書き込み能力を有する微細なヘ
ッドを作るためには、無電解めっき法により高Ｂｓかつ
高比抵抗を有する軟磁性薄膜を作製する必要がある点に
鑑み、鋭意検討をおこなった結果、Ｃｏイオン、Ｆｅイ
オン、Ｎｉイオン、ジメチルアミンボラン等のホウ素系
還元剤、更に錯化剤としてβ−アラニン、ジエチレント
リアミン、Ｌ−グルタミン酸塩、グリシン等のアミノ基
を含む錯化剤を含有する無電解めっき浴を用いて、Ｃ
ｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ及びＣを含有し、Ｃｏ含有量が４０
〜８０ａｔ％、Ｆｅ含有量が１５〜４０ａｔ％、Ｎｉ含
有量が５〜２０ａｔ％、Ｂ含有量が０．５〜５ａｔ％、
Ｃ含有量が０．４〜５ａｔ％である薄膜が、高い飽和磁
束密度と優れた軟質磁気特性と高い比抵抗（特には比抵
抗が４０μΩｃｍ以上）を兼ね備えた軟磁性薄膜の作製
が可能であることを知見し、本発明をなすに至った。

【００１３】すなわち、本発明は、（１）Ｃｏ、Ｎｉ、
Ｆｅ、Ｂ及びＣを含有し、Ｃｏ含有量が４０〜８０ａｔ
％、Ｆｅ含有量が１５〜４０ａｔ％、Ｎｉ含有量が５〜
２０ａｔ％、Ｂ含有量が０．５〜５ａｔ％、Ｃ含有量が
０．４〜５ａｔ％であり、無電解めっき法により作製さ
れたことを特徴とする軟磁性薄膜、（２）比抵抗が４０
μΩｃｍ以上であることを特徴とする（１）記載の軟磁
性薄膜、（３）Ｃｏイオン、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、
ホウ素系還元剤を含有し、錯化剤としてアミノ基を有す
る錯化剤を単独で若しくはアミノ基を含まない錯化剤と
組み合わせて使用した無電解めっき浴を用いて作製した
（１）又は（２）記載の軟磁性薄膜、（４）アミノ基を
有する錯化剤が、β−アラニン、ジエチレントリアミ
ン、Ｌ−グルタミン酸塩及びグリシンから選ばれ、アミ
ノ基を含まない錯化剤がクエン酸ナトリウム又は酒石酸
ナトリウムである（３）記載の軟磁性薄膜、（５）ホウ
素系還元剤としてジメチルアミンボランを０．０１〜
０．２モル／リットルで用いたことを特徴とする（３）
又は（４）記載の軟磁性薄膜、（６）Ｃｏイオン、Ｆｅ
イオン、Ｎｉイオン、ホウ素系還元剤を含有し、錯化剤
としてアミノ基を有する錯化剤を単独で若しくはアミノ
基を含まない錯化剤と組み合わせて使用した無電解めっ
き浴中に基板を浸漬させて無電解めっきを行い、上記基
板上に（１）又は（２）記載の軟磁性薄膜を形成するこ
とを特徴とする軟磁性薄膜の製造方法、（７）アミノ基
を有する錯化剤が、β−アラニン、ジエチレントリアミ
ン、Ｌ−グルタミン酸塩及びグリシンから選ばれ、アミ
ノ基を含まない錯化剤がクエン酸ナトリウム又は酒石酸
ナトリウムである（６）記載の軟磁性薄膜の製造方法、
（８）ホウ素系還元剤として、ジメチルアミンボランを
０．０１〜０．２モル／リットルで用いたことを特徴と
する（６）又は（７）記載の軟磁性薄膜の製造方法、
（９）（１）〜（５）のいずれか１項記載の軟磁性薄膜
を薄膜磁気ヘッドの記録材料の一部若しくは全部に用い
た薄膜磁気ヘッドを提供する。

【００１４】本発明によれば、より微細で高速で高い書
き込み能力を付与することが可能であり、高密度、高速
記録が可能となる。

【００１５】以下、本発明につき更に詳しく説明する。

【００１６】本発明の軟磁性薄膜は、無電解めっき法に
より作製されたもので、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ及びＣを
含有し、Ｃｏ含有量が４０〜８０ａｔ％、Ｆｅ含有量が
１５〜４０ａｔ％、Ｎｉ含有量が５〜２０ａｔ％、Ｂ含
有量が０．５〜５ａｔ％、Ｃ含有量が０．４〜５ａｔ％
である。この場合、Ｂの含有量は好ましくは０．５〜２
ａｔ％、Ｃの含有量は好ましくは０．４〜２ａｔ％、よ
り好ましくは０．４〜１．０ａｔ％である。

【００１７】また、本発明の軟磁性薄膜の比抵抗は、４
０μΩｃｍ以上が好ましく、より好ましくは６０μΩｃ
ｍ以上、更に好ましくは８０μΩｃｍ以上である。比抵
抗の上限としては、限定されるものではないが、通常３
００μΩｃｍ以下、特に２００μΩｃｍ以下である。

【００１８】更に、本発明の軟磁性薄膜は、通常、Ｂｓ
が１．６Ｔ以上、特には１．７〜２．１Ｔを示す。

【００１９】保磁力は通常８Ｏｅ以下、好ましくは５Ｏ
ｅ以下、特に好ましい条件（撹拌条件下）では３Ｏｅ以
下になる。

【００２０】なお、異方性磁界を２５〜３０Ｏｅと高く
付与することが可能である。軟磁性薄膜に適度の磁気異
方性を付与したい場合には、めっき中に直交磁場をかけ
ることが好ましい。また、成膜後に磁場中で熱処理を行
うことでも異方性を付与することが可能である。

【００２１】本発明の軟磁性薄膜は、Ｃｏイオン、Ｆｅ
イオン、Ｎｉイオン及びホウ素系還元剤を含有し、更に
アミノ基を有する錯化剤を含むめっき浴を用いる無電解
めっき法により、容易に形成可能である。

【００２２】めっき浴中におけるＣｏイオン濃度、Ｆｅ
イオン濃度及びＮｉイオン濃度は、目的とする膜組成や
要求される膜形成速度などに応じて適宜決定するが、通
常、Ｃｏイオン濃度を０．０２〜０．２モル／リット
ル、Ｆｅイオン濃度を０．００５〜０．０５モル／リッ
トル、Ｎｉイオン濃度を０．００１〜０．０１モル／リ
ットルとする。より好ましくはＣｏイオン濃度を０．０
４〜０．１モル／リットル、Ｆｅイオン濃度を０．０２
〜０．０６モル／リットル、Ｎｉイオン濃度を０．０２
〜０．０６モル／リットルとする。なお、Ｃｏイオン、
Ｆｅイオン、Ｎｉイオン濃度の合計は０．３モル／リッ
トル以下、好ましくは０．２モル／リットル以下である
ことがよい。

【００２３】これらの金属イオンの供給源は、硫酸塩、
スルファミン酸塩、酢酸塩、硝酸塩等の水溶性の塩から
選択することが好ましく、特に硫酸塩を用いることが好
ましい。

【００２４】還元剤としてはホウ素系還元剤を用いる必
要がある。ホウ素系還元剤としては、ジメチルアミンボ
ラン、トリメチルアミンボラン、水素化ホウ素ナトリウ
ム等が好ましく、特にジメチルアミンボランが好まし
い。ホウ素系還元剤の濃度は、０．０１〜０．５０モル
／リットルであることが好ましい。特にジメチルアミン
ボランの場合は、０．０１〜０．０３モル／リットルが
好ましく、０．０２〜０．０２５モル／リットルが特に
好ましい。

【００２５】めっき浴中には、錯化剤イオンが必要であ
る。錯化剤としては、アミノ基を分子内に有する水溶性
有機化合物を用いる。この有機化合物としては、ジエチ
レントリアミン、α−アラニン、β−アラニン、グルタ
ミン酸又はそのナトリウム塩等の水溶性塩、グリシンな
どが挙げられるが、これらに限定されるものではない。

【００２６】上記分子内にアミノ基を有する有機化合物
は、本発明の磁性薄膜を製造する際に、炭素供給源とな
るものであり、その添加量は、上記磁性薄膜中の炭素含
有量を与える有効量であるが、好ましくは２．０モル／
リットル以下、より好ましくは０．１〜０．８モル／リ
ットルである。

【００２７】また、錯化剤イオンとして、アミノ基を分
子内に有する水溶性有機化合物と、アミノ基を分子内に
有さない水溶性有機化合物とを組み合わせて、錯化剤と
して用いることが望ましい。アミノ基を分子内に有さな
い錯化剤イオンとしては有機酸イオンが好ましく、具体
的には、酒石酸、クエン酸、コハク酸、マロン酸、リン
ゴ酸、グルコン酸や、これらの塩を錯化剤としてめっき
浴に添加することが好ましく、特に酒石酸若しくはその
塩及びクエン酸若しくはその塩、特に酒石酸ナトリウム
及びクエン酸ナトリウムを用いることが好ましい。錯化
剤イオンの組み合わせ及び濃度は、用いる錯化剤の組み
合わせに応じて適宜決定するが、錯化剤イオンの総濃度
は、好ましくは２．０モル／リットル以下、より好まし
くは０．１〜０．８モル／リットルである。

【００２８】めっき浴中には、アンモニア源が含まれる
ことが好ましい。アンモニア源としては硫酸アンモニウ
ム、塩化アンモニウムなどのアンモニウム塩が好まし
い。アンモニアを添加することで析出速度が増加し、軟
磁気特性が向上するが、添加量が多いと逆に析出速度が
減少するために、適量添加することが必要である。添加
濃度は組み合わされる錯化剤と析出速度により適宜決定
するが、０．０５モル／リットル以上が好ましく、より
好ましくは０．１〜０．５モル／リットルである。

【００２９】めっき浴には亜リン酸イオン等の結晶調整
剤を用いてもよく、このときの濃度は０．０１モル／リ
ットル以上が好ましい。

【００３０】めっき浴には、必要に応じ、ホウ酸等の緩
衝剤、ドデシル硫酸ナトリウム等の界面活性剤を添加し
てもよい。

【００３１】めっき反応を促進させ、析出速度を増加さ
せることにより軟磁気特性が得られ易いために、めっき
液の撹拌を行うことが好ましい。このときの撹拌方法
は、基板の揺動や、回転ディスク電極撹拌めっき装置、
めっき浴循環濾過装置によるめっき液の撹拌、パドルめ
っき装置による撹拌など、定量的な撹拌が好ましい。こ
のときの撹拌速度は、撹拌手法により異なるが、撹拌を
行わないときに比べ析出速度を増加させる撹拌速度で行
うことが好ましく、特に析出速度が１０％以上増加する
範囲で行うことが好ましい。

【００３２】浴ｐＨは２〜１０、特に７〜１０とするこ
とが好ましい。

【００３３】浴温は、４０〜９５℃が好ましく、６０〜
８０℃がより好ましい。

【００３４】本発明において、軟磁性薄膜を析出させる
基板は用途に応じて適宜選択すればよく、導電層の有無
を問わない。この場合、基板の種類に応じ、軟磁性薄膜
形成前に、無電解めっき等による公知の各種活性化処理
を施してもよい。

【００３５】なお、めっき膜（軟磁性薄膜）の厚さは適
宜選定されるが、通常０．３〜５μｍ、特に０．５〜３
μｍの範囲である。

【００３６】以下、本軟磁性薄膜（めっき膜）のヘッド
への応用方法について図面を参照して説明する。

【００３７】図１は、本発明の磁気ヘッドの一実施形態
であり、図１（ａ）は、磁気ヘッドのエアベアリングサ
ーフェース（ＡＢＳ）と垂直な断面図及び図１（ｂ）
は、ＡＢＳから見た断面図である。

【００３８】ここで、１は基板、２は被覆層、３は下シ
ールド層、４はギャップ層、５は磁気抵抗効果素子、６
は下部磁性層、６’は上シールド層、７は下部磁極端、
８はギャップ層、９は上部磁極端、１０は書き込みコイ
ル、１１は絶縁層、１２は上部磁性層、１３は被覆層を
示す。

【００３９】図１に示す薄膜磁気ヘッドは、下部磁性層
６とギャップ層８が積層され、その上にパターニングさ
れた上部磁極端９を配置し、パターニングした絶縁層１
１と導体層からなる書き込みコイル１０を配置し、それ
らの上に上部磁性層１２が積層されてなる記録用ヘッド
と、下シールド層３の上に２つのギャップ層４に挟まれ
た磁気抵抗効果素子５を配置し、それらの上に上シール
ド層６’が積層されてなる再生用ヘッドとからなる。本
第１の実施の形態では、下部磁性層６と上シールド層
６’は同一のものである。ここで、下シールド層３は基
板１上にスパッタ等により形成されたアルミナからなる
被覆層２上に形成されている。さらに、上部磁性層１２
上は、スパッタ等によって形成されたアルミナからなる
被覆層１３によって覆われている。

【００４０】薄膜磁気ヘッドは、インダクティブヘッド
素子を形成する上部磁性層１２、上部磁極端９及び下部
磁性層６のうち全部若しくは一部に本発明の軟磁性薄膜
（ＣｏＮｉＦｅＢＣめっき膜）を配置可能である。この
場合、無電解めっき法で作製するために、絶縁層４、１
１若しくはギャップ層８上に電気めっきに必要な導通層
を用いる必要性が無く、非常に薄い金属層若しくはＰｄ
活性化などを用いればよい。その上に無電解めっき法に
より本発明の薄膜を形成することができ、無電解めっき
法であるために非常に微細な部分においても、均一に再
現性よく成膜が可能である。

【００４１】なお、どの部分にＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜を
用いるかは、組み合わせる軟磁性薄膜のＢｓ、比抵抗、
及び膜厚により異なる。

【００４２】本発明のＢｓ及び比抵抗が高く、軟磁性薄
膜の微細パターンの作製が容易であるという点を活かす
のならば、上部磁極端９のみに用いればよい。他の下部
磁性層６及び上部磁性層１２には、電気めっき及び無電
解めっきによるパーマロイ薄膜などを用いることができ
る。

【００４３】さらに、本発明のＢｓ及び比抵抗が高く、
軟磁性薄膜の微細パターンの作製が容易であるという点
を活かし、上部磁極端９、下部磁性層６及び上部磁性層
１２のすべてのインダクティブヘッド用磁極材料に用い
てもよい。

【００４４】本発明の特に比抵抗が高く、軟磁性薄膜の
微細パターンの作製が容易であるという点を活かし、下
部磁性層６及び上部磁性層１２の片方若しくは両方に、
本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ膜を用いてもよい。

【００４５】本発明よりＢｓが高い軟磁性薄膜と組み合
わされる場合、上部磁極端９に本発明より高いＢｓを有
する軟磁性薄膜を用い、下部磁性層６及び上部磁性層１
２の片方若しくは両方に、本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ膜
を用いてもよい。

【００４６】上部磁性層１２及び下部磁性層６の膜厚
は、渦電流による高周波での透磁率低下を避けるため５
μｍ以下、特に３μｍ以下が好ましい。

【００４７】図２は、本発明の磁気ヘッドの他の実施形
態であり、図２（ａ）は、磁気ヘッドのエアベアリング
サーフェース（ＡＢＳ）と垂直な断面図及び図２（ｂ）
は、ＡＢＳから見た断面図である。

【００４８】図２に示す薄膜磁気ヘッドは、下部磁性層
６、パターニングされた下部磁極端７とギャップ層８が
積層され、その上にパターニングされた上部磁極端９を
配置し、パターニングした絶縁層１１と導体層からなる
書き込みコイル１０を配置し、それらの上に上部磁性層
１２が積層されてなる記録用ヘッドと、下シールド層３
の上に２つのギャップ層４に挟まれた磁気抵抗効果素子
５を配置し、それらの上に上シールド層６’が積層され
てなる再生用ヘッドとからなる。本第２の実施の形態で
は、下部磁性層６と上シールド層６’は同一のものであ
る。ここで、下シールド層３は基板１上にスパッタ等に
より形成されたアルミナからなる被覆層２上に形成され
ている。さらに、上部磁性層１２上は、スパッタ等によ
って形成されたアルミナからなる被覆層１３によって覆
われている。

【００４９】薄膜磁気ヘッドは、インダクティブヘッド
素子を形成する上部磁性層１２、上部磁極端９、下部磁
性層６及び下部磁極端７のうち全部若しくは一部に本発
明のＣｏＮｉＦｅＢＣめっき膜を配置可能である。この
場合も、無電解めっき法で作製するために、絶縁層４、
１１若しくはギャップ層８上に電気めっきに必要な導通
層を用いる必要性が無く、非常に薄い金属層若しくはＰ
ｄ活性化などを用いればよい。その上に無電解めっき法
により本発明の薄膜を形成することができ、無電解めっ
き法であるために非常に微細な部分においても、均一に
再現性よく成膜が可能である。

【００５０】どの部分にＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜を用いる
かは、組み合わせる軟磁性薄膜のＢｓ、比抵抗及び膜厚
により異なる。本発明のＢｓ及び比抵抗が高く、軟磁性
薄膜の微細パターンの作製が容易であるという点を活か
すのならば上部磁極端９及び下部磁極端７の両方若しく
は片方のみに用いればよい。上部磁性層１２、上部磁極
端９、下部磁性層６及び下部磁極端７のうち本発明のＣ
ｏＮｉＦｅＢＣ薄膜を用いなかった部分には、電気めっ
き及び無電解めっきによるパーマロイ薄膜などを用いる
ことができる。本発明のＢｓ及び比抵抗が高く、軟磁性
薄膜の微細パターンの作製が容易であるという点を活か
し、上部磁性層１２、上部磁極端９、下部磁性層６及び
下部磁極端７のすべてのインダクティブヘッド用磁極材
料に用いてもよい。本発明の特に比抵抗が高く、軟磁性
薄膜の微細パターンの作製が容易であるという点を活か
し、下部磁性層６及び上部磁性層１２の片方若しくは両
方に本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜を用いてもよい。本
発明よりＢｓが高い軟磁性薄膜と組み合わされる場合、
上部磁極端９及び下部磁極端７の両方若しくは片方のみ
に本発明より高いＢｓを有する軟磁性薄膜を用い、上部
磁性層１２、上部磁極端９、下部磁性層６及び下部磁極
端７のうち本発明より高いＢｓを有する膜を用いなかっ
た部分に、本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜を用いること
ができる。

【００５１】なお、上部磁性層１２及び下部磁性層６の
膜厚は、渦電流による高周波での透磁率低下を避けるた
め５μｍ以下、特に３μｍ以下が好ましい。

【００５２】以上のように構成された薄膜磁気ヘッド
は、本発明のＢｓ及び比抵抗が高いＣｏＮｉＦｅＢＣ薄
膜を有する効果で、従来のヘッドに比べて高い書き込み
能力を持つ。また、上部磁極端９や下部磁極端７を無電
解めっき法で作製すれば、磁極端幅を容易に微細化可能
である。その結果、保磁力の大きな磁気ディスク媒体に
低ノイズで分解能の高い磁気記録パターンを書き込むこ
とができる。

【００５３】

【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を具体
的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるも
のではない。なお、下記の例で、めっき薄膜は、ＮｉＦ
ｅ／チタンをガラス板上に形成した基板を１０％硫酸に
１分間浸漬し、さらに１０ｐｐｍ塩化パラジウム溶液に
５秒間浸漬して活性化処理を行ったものに形成した。こ
のときのめっき薄膜は１μｍとした。めっき中には直交
磁場を印可した。すなわち、永久磁石を２つ対にして向
かい合わせることで直流磁場を起こしている。

【００５４】また、磁気特性は振動試料型磁力計（ＶＳ
Ｍ）、１ターンコイル法、膜組成は蛍光Ｘ線（ＸＲＦ）
及び誘導結合プラズマ発光分析（ＩＣＰ）、炭素（Ｃ）
の組成は燃焼法、比抵抗は四端子法を用いてそれぞれ測
定を行った。

【００５５】[実施例１，比較例]β−アラニンを錯化剤
の一部として用いた、ＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜の製造につ
いて具体的に説明する。本発明のめっき浴の組成及びめ
っき条件の一例を表１に示す。

【００５６】

【表１】

【００５７】図３は、表１の条件で作製した本発明のＣ
ｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、めっき液へのβ−アラニ
ン添加量と、めっき膜中のＣｏ、Ｆｅ及びＮｉの含有量
の関係を示す。β−アラニンの添加量により多少の変化
が認められるが、Ｆｅ含有量は２０〜２２ａｔ％と大き
な変化が無く、高い値を維持している。このときのＢ含
有量はβ−アラニンの添加量にかかわらず、ほぼ１ａｔ
％であった。

【００５８】図４は、表１の条件で作製した本発明のＣ
ｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、めっき液へのβ−アラニ
ン添加量と、めっき膜中のＣ含有量の関係を示す。β−
アラニンの添加量を０．０２５ｍｏｌ／Ｌ以上にすると
Ｃ含有量が０．０４ａｔ％以上になる。

【００５９】図５は、表１の条件で作製した本発明のＣ
ｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、β−アラニン添加量と膜
の飽和磁束密度（Ｂｓ）の関係を示す。β−アラニン添
加量と飽和磁束密度との間には明確な関係は見られず、
どのめっき膜も１．６Ｔ以上の高い飽和磁束密度を示
す。

【００６０】図６は、表１の条件で作製した本発明のＣ
ｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、β−アラニン添加量と膜
の保磁力との関係を示す。β−アラニン添加量０．１ｍ
ｏｌ／Ｌまでは、添加量と保磁力との間には明確な関係
は見られず、どのめっき膜も３Ｏｅ以下の小さい保磁力
を示す。更に添加量０．１５ｍｏｌ／Ｌまでは８Ｏｅ以
下の保磁力を示す。

【００６１】図７は、表１の条件で作製した本発明のＣ
ｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、β−アラニン添加量と膜
の比抵抗の関係を示す。β−アラニン添加量０．１ｍｏ
ｌ／Ｌ添加で、７０〜８０μΩｃｍとなり、０．１５ｍ
ｏｌ／Ｌ添加で、１４０〜１６０μΩｃｍとなる。

【００６２】このように、表１の条件においてβ−アラ
ニンを添加することで、飽和磁束密度が高くかつ優れた
軟磁気特性を保ちながら、電気抵抗率を高めることが可
能になる。

【００６３】[実施例２]様々なアミノ基を有する有機化
合物を錯化剤の一部に用いたＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜の製
造について具体的に説明する。本発明のめっき浴の組成
及びめっき条件の一例を表２に示す。アミノ基を有する
錯化剤としてはグルタミン酸ナトリウム、グリシン、ア
ルギニン、ヒスチジンを用いた。得られたＣｏＮｉＦｅ
ＢＣ薄膜の結果を表３に示す。

【００６４】

【表２】

【００６５】

【表３】

【００６６】表２及び表３に示される結果から、本発明
の効果が明らかである。

【００６７】本発明にかかわる実施例２は、様々なアミ
ノ基を有する有機化合物を錯化剤の一部に用いたＣｏＮ
ｉＦｅＢＣ薄膜の製造であるが、グルタミン酸ナトリウ
ムは濃度の増加とともに膜中のＣの共析量が増加し、高
添加量にて高い比抵抗が得られており、全ての例におい
て保磁力８Ｏｅ以下の良好な軟磁気特性を示す。このほ
かのアミノ基を有する有機化合物を錯化剤の一部に用い
た例に関しても、膜中のＣ含有量が増加し、比抵抗が増
加している。

【００６８】このように、表２の条件においてアミノ基
を有する有機化合物を添加することで、飽和磁束密度が
高くかつ優れた軟磁気特性を保ちながら、電気抵抗率を
高めることが可能になる。

【００６９】なお、図１、２の薄膜磁気ヘッドに示すよ
うにヘッドコアの作製を試みたところ、高い飽和磁束密
度と高い比抵抗を併せ持つ微細なヘッドの作製が出来
た。

【００７０】

【発明の効果】本発明の軟磁性薄膜は、良好な低保磁
力、高いＢｓ、高い比抵抗を併せ持ち、この軟磁性薄膜
を用いた薄膜磁気ヘッドは高い書き込み能力を有するも
のである。

【図面の簡単な説明】

【図１】上部コアの一部に本発明である高飽和磁束密度
を有するＣｏＮｉＦｅＢＣ軟磁性薄膜を無電解めっき法
により作製した薄膜磁気ヘッドを示し、（ａ）は磁気ヘ
ッドのエアベアリングサーフェースと垂直な断面図、
(ｂ)は（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図である。

【図２】上部コア及び下部コアの一部に本発明である高
飽和磁束密度を有するＣｏＮｉＦｅＢＣ軟磁性薄膜を無
電解めっき法により作製した薄膜磁気ヘッドを示し、
（ａ）は磁気ヘッドのエアベアリングサーフェースと垂
直な断面図、(ｂ)は（ａ）のＩ−Ｉ線に沿った断面図で
ある。

【図３】本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、めっ
き液へのβ−アラニン添加量と、めっき膜中のＣｏ、Ｎ
ｉ及びＦｅの含有量の関係を示すグラフである。

【図４】本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、めっ
き液へのβ−アラニン添加量と、めっき膜中のＣ含有量
の関係を示すグラフである。

【図５】本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、めっ
き液へのβ−アラニン添加量と、膜の飽和磁束密度の関
係を示すグラフである。

【図６】本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、めっ
き液へのβ−アラニン添加量と、膜の保磁力の関係を示
すグラフである。

【図７】本発明のＣｏＮｉＦｅＢＣ薄膜における、めっ
き液へのβ−アラニン添加量と、膜の比抵抗の関係を示
すグラフである。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 被覆層 ３ 下シールド層 ４ ギャップ層 ５ 磁気抵抗効果素子 ６ 下部磁性層 ６’ 上シールド層 ７ 下部磁極端 ８ ギャップ層 ９ 上部磁極端 １０ 書き込みコイル １１ 絶縁層 １２ 上部磁性層 １３ 被覆層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 横島 時彦 東京都新宿区大久保三丁目４番１号 学校 法人早稲田大学理工学部内 (72)発明者 田中 厚志 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 金子 大樹 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 5D033 BA02 DA04 DA31 5E049 AA04 AC05 BA12

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｂ及びＣを含有し、
   Ｃｏ含有量が４０〜８０ａｔ％、Ｆｅ含有量が１５〜４
   ０ａｔ％、Ｎｉ含有量が５〜２０ａｔ％、Ｂ含有量が
   ０．５〜５ａｔ％、Ｃ含有量が０．４〜５ａｔ％であ
   り、無電解めっき法により作製されたことを特徴とする
   軟磁性薄膜。
2. 【請求項２】 比抵抗が４０μΩｃｍ以上であることを
   特徴とする請求項１記載の軟磁性薄膜。
3. 【請求項３】 Ｃｏイオン、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、
   ホウ素系還元剤を含有し、錯化剤としてアミノ基を有す
   る錯化剤を単独で若しくはアミノ基を含まない錯化剤と
   組み合わせて使用した無電解めっき浴を用いて作製した
   請求項１又は２記載の軟磁性薄膜。
4. 【請求項４】 アミノ基を有する錯化剤が、β−アラニ
   ン、ジエチレントリアミン、Ｌ−グルタミン酸塩及びグ
   リシンから選ばれ、アミノ基を含まない錯化剤がクエン
   酸ナトリウム又は酒石酸ナトリウムである請求項３記載
   の軟磁性薄膜。
5. 【請求項５】 ホウ素系還元剤としてジメチルアミンボ
   ランを０．０１〜０．２モル／リットルで用いたことを
   特徴とする請求項３又は４記載の軟磁性薄膜。
6. 【請求項６】 Ｃｏイオン、Ｆｅイオン、Ｎｉイオン、
   ホウ素系還元剤を含有し、錯化剤としてアミノ基を有す
   る錯化剤を単独で若しくはアミノ基を含まない錯化剤と
   組み合わせて使用した無電解めっき浴中に基板を浸漬さ
   せて無電解めっきを行い、上記基板上に請求項１又は２
   記載の軟磁性薄膜を形成することを特徴とする軟磁性薄
   膜の製造方法。
7. 【請求項７】 アミノ基を有する錯化剤が、β−アラニ
   ン、ジエチレントリアミン、Ｌ−グルタミン酸塩及びグ
   リシンから選ばれ、アミノ基を含まない錯化剤がクエン
   酸ナトリウム又は酒石酸ナトリウムである請求項６記載
   の軟磁性薄膜の製造方法。
8. 【請求項８】 ホウ素系還元剤としてジメチルアミンボ
   ランを０．０１〜０．２モル／リットルで用いたことを
   特徴とする請求項６又は７記載の軟磁性薄膜の製造方
   法。
9. 【請求項９】 請求項１〜５のいずれか１項記載の軟磁
   性薄膜を薄膜磁気ヘッドの記録材料の一部若しくは全部
   に用いた薄膜磁気ヘッド。