JP2603433B2 - 磁性積層構造体及びその製造方法 - Google Patents

磁性積層構造体及びその製造方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗式読取り機能
と電磁誘導式書込み機能とを組み込んだ磁気変換器、よ
り具体的に言えば、磁気変換器に用いられるシールド及
び磁極片に用いられるのに適したセンダスト合金の積層
薄膜及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁気記録の分野において、記録密度の増
加を目指した開発努力は、より狭いデータ記録トラツク
と、より小さなトラツク・ピツチ、即ち単位長さ当りよ
り多くのトラツク数を設けることと、データ・トラツク
に沿つたより大きなリニヤ記録密度とを有する磁気スト
レージ媒体を要求するようになつた。これに対して、増
加した記録密度は、記録（書込み）し、そして、記録さ
れた情報を読取るために用いる装置に対して、かつてな
い大きな要求を課すようになつた。増加した記録密度の
処理能力によりデータ記録を達成するために、より大き
な磁気力を要する磁気媒体を必要とする傾向を生じた。
これと同時に、読取り変換器は、より大きな感度を持つ
ことができず、そしてノイズ及びクロス・トークに対す
る耐性も弱まつた。現在の状態において、これらの問題
を解決するために必要な要求を満足する最も好ましい候
補として、電磁誘導式の書込みヘツドと、磁気抵抗（Ｍ
Ｒ）式の読取りヘツドとを持つ複合磁気ヘツドがある。
【０００３】上述のような高い記録密度を持つ磁気媒体
から記録データを読み取るＭＲ式読取りヘツドのＭＲ感
知エレメントは、２つの磁気シールド・エレメントの間
の間隙中に組み込まれなければならない。例えば、米国
特許第４６３９８０６号は、シールドされたＭＲ感知エ
レメントを含むＭＲ式磁気ヘツドを開示しており、更
に、シールド・エレメントは、ニツケル亜鉛フエライト
（ＮiＺnＦe）、マンガン亜鉛フエライト（ＭnＺnＦ
e）、一般にセンダストと呼ばれている鉄−ケイ素−ア
ルミニウム合金、または一般にパーマロイと呼ばれてい
るニツケル−鉄合金などの高い透磁率を持つ磁気材料で
作られることが開示されている。
【０００４】回転式の硬質の磁気デイスク・ストレージ
装置の代表例において、読取り／書込み変換器は、磁気
媒体に近接して回転デイスクの表面上に変換器を保持し
ている飛翔式のスライダの後部壁、即ち後縁に装着され
ている。ＭＲ感知エレメントや、ＭＲ式ヘツド及び磁極
片に関連する磁気シールドや、磁気誘導式ヘツドの磁気
ギヤツプを形成するために配置された非磁性材料のよう
な変換器の幾つかのエレメントは、厳密な設計条件及び
厳格な材料要件を課され、しかもスライダの空気ベアリ
ング面（ＡＢＳ）上に露出して配置される。上述のＡＢ
Ｓの上に配置された読取り及び書込みヘツドのエレメン
トは、スライダが磁気記録デイスクの表面上にある汚染
物や、デイスク面上に生じる吸着に遭遇した時に、物理
的に破壊される可能性がある。
【０００５】容易に傷つけられるシールドは、傷つけら
れた時に大量の導電性材料の粉体を生じて、最前縁のシ
ールドとＭＲ感知エレメントとの間に短い短絡路を形成
し、その結果、感知器に電気的な短絡路を生じるので、
ＭＲヘツドのＡＢＳ上に露出された種々の導電性材料の
中で最前縁（ヘツドとデイスクとの相対的な運動方向に
対して最も前面のエツジ）にある磁気シールド・エレメ
ントは、最も重大な問題を与える。
【０００６】読取り及び書込み両方の機能を与えるよう
に設計された電磁誘導式ヘツドや、電磁誘導式書込み機
能及びＭＲ式読取り機能の両方を組み込まれた磁気ヘツ
ドにおいて、誘導コイルのために磁気回路を形成する磁
気ヨーク、即ち磁気片は、変換ギヤツプによつて分離さ
れている一対の対向する磁極先端を形成して、スライダ
のＡＢＳの所で終端している。磁極片の構造の大部分の
領域は、相対的に大きな寸法を持つているけれども、磁
極先端の部分は相対的に狭く、かつ薄いから、磁極先端
は、高い飽和磁気と高い透磁率を有する材料で作られて
いる。既に述べたように、磁極先端及びそのギヤツプは
誘導式ヘツドのＡＢＳの所にあるので、磁気媒体の表面
上の吸着や、汚染物によつて生じる損傷を最小限にとど
めるために、磁極先端の材料は充分に大きな硬度を持つ
必要がある。また、磁極片の大部分の領域はＡＢＳから
離れているため損傷されないから、磁極片及びヘツド構
造の物理的な形状は、ＡＢＳに近接した磁極先端の部分
が損傷を受けないように、磁極先端の部分だけを、寿命
の長い性質を持つ材料により形成して製造することが従
来から慣行的に行われている。
【０００７】ＭＲヘツド中の前縁シールドと誘導式ヘツ
ド中の磁極先端との両方のための材料としてセンダスト
合金を使用することは公知の技術である。例えば、米国
特許第４９１８５５４号は、センダスト合金で構成され
た前縁シールドを有するシールドされたＭＲ感知器を製
造する方法を開示している。同様に、米国特許第４７８
０７７９号は、ビデオ記録装置用の磁気誘導式ヘツドに
おける積層されたセンダスト磁極片を開示している。秀
れたソフト磁気特性（soft magnetic property）と、熱
的な安定性及び材料の保全性と、特にその好ましい硬度
のために、バルク・フオームのセンダスト合金（約９．
６％のケイ素、約５．４％のアルミニウム、約８５％の
鉄）は、ＭＲ式及び誘導式の薄膜ヘツドのシールド・エ
レメント及び磁極先端構成用の材料と、メタル・イン・
ギヤツプ（metal-in-gap-MIG）フエライト・ヘツド中の
コア材料とについて良好な材料である。他方、この材料
の持つ、良好な異方性磁気特性や磁気歪などの材料の特
性とが、ヘツドの製造を非常に困難なものにしている。
この問題の解決方法が研究され、種々の解決方法が提案
されている。例えば、米国特許第４８９７３１８号は、
高い耐摩耗性と高い飽和磁気とを与えるために、磁気歪
係数が制御される方法であつて、ＦeＳi合金薄膜とセン
ダスト合金薄膜との積層構造体を製造する方法を開示し
ている。１９９１年９月４日に公開された日本特許出
願、特開平３−２０３００８号において、改良されたソ
フト磁気特性を与えるために、クローム（Ｃr）のシー
ド（種）層が次のセンダスト層の構造を方向付けるのに
用いられる積層センダスト構造体が開示されている。１
９８５年１０月２３日に公開されたヨーロツパ特許出願
第８５１０４６３７．５号は、酸素（Ｏ2）の特別の量
で均一にドープして、透磁性と硬度とを改善したセンダ
スト合金ベースの薄膜を開示している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】例えば、磁気歪、異方
性磁界及び飽和保磁力のようなＭＲ式−誘導式のヘツド
構造のための特に重要なセンダスト薄膜の磁気的な特性
は、センダスト材料の組成に強く依存する。本発明の被
着処理を使用して得られるような、良好な異方性磁界を
有する薄膜と磁気的にソフト磁気特性とを有するセンダ
スト薄膜は、センダスト合金の相対的に狭い組成範囲だ
けにしか得ることができなかった。
【０００９】従つて、本発明の目的は、センダスト合金
の磁性積層構造体を与え、この磁性積層構造体の好まし
い磁気特性を、センダスト材料の組成範囲を相対的に広
い範囲にわたって選択可能にして最適化することにあ
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の原理に従つた積
層薄膜構造体の良好な実施例は、特定のセンダスト材料
の組成を持つセンダスト合金層と、センダスト組成の各
成分に対して比較的大きな範囲（組成物の重量の割合）
にわたって変化することのできる組成を有するバルク・
センダスト合金材料を、その後に上記センダスト合金層
上に被着された１つ以上の層とを含んでいる。
【００１１】本発明に従つた積層薄膜のセンダスト組成
の第２の実施例は、窒素（Ｎ2）でドープされたセンダ
スト合金の少なくとも１つの薄膜を交互に重ね合わせた
層を持つ積層構造体の特定の組成を持つシード（種）層
と、該シード層の上に被着されたバルク・センダスト層
とを含んでいる。被着処理の間で、アルゴン（Ａr）の
雰囲気中に、制御されたＮ2の部分圧力を周期的に導入
することによつて、窒素のドーピングが行われる。
【００１２】本発明の積層センダスト薄膜中にシード層
を使用することは、従来の技術が持つている特質である
比較的狭い組成範囲を外れたバルク・センダスト薄膜に
対して、異方性磁界及び他の磁気特性を改善する。従来
より広い範囲を持つセンダスト材料の組成範囲は、従来
のセンダスト合金のシールド構造と比較して、シールド
・ノイズを減少し、ＭＲ式ヘツドにおけるセンダスト合
金組成の磁気的特性を所望のように最適化することがで
きる。更に、本発明の積層センダスト薄膜は、従来のセ
ンダスト合金及びパーマロイ材料を用いた磁気ヘツドに
比べて、誘導式書込みヘツドの高い周波数における性能
と、インダクシヨン飽和とを改善する。
【００１３】
【実施例】本発明は図１及び図２に示したような磁気デ
イスク・ストレージ装置に適用して説明するけれども、
本発明は、例えば磁気テープ記録装置などの他の磁気記
録装置にも適用できるのは自明であろう。少なくとも１
枚の回転式磁気デイスク１２がスピンドル１４に支持さ
れており、デイスク駆動モータ１８によつて回転され
る。各デイスク上の磁気記録媒体はデイスク１２上の同
心円のデータ・トラツク（図示せず）の円状のパターン
の形にされている。
【００１４】少なくとも１つのスライダ１３がデイスク
１２上に位置付けられており、各スライダ１３は１つ以
上の磁気読取り／書込みヘツド２１を保持している。ヘ
ツド２１がデータを含むデイスク面３２の異なつた部分
にアクセスできるように、デイスクが回転すると、スラ
イダ１３は半径方向に移動する。各スライダ１３はサス
ペンション１５によつてアクチユエータ・アーム１９に
装着されている。懸架装置１５はデイスク面２２に対し
てスライダ１３をデイスク面の方向にバイアスする小さ
なばね力を与えている。各アクチユエータ・アーム１９
はアクチユエータ駆動手段２７に装着されている。図１
に示したアクチユエータ手段２７はボイス・コイル式モ
ータ（ＶＣＭ）である。ＶＣＭは一定の磁界内に移動可
能なコイルで構成されており、コイルの移動の方向及び
速度は与えられた電流の大きさによつて制御される。
【００１５】図２は図１に示した磁気デイスク・ストレ
ージ装置の斜視図であつて、磁気デイスク上のスライダ
１３と、スライダに関連した磁気変換器、即ち磁気ヘツ
ド２１のデータ・トラツクを示している。デイスク・ス
トレージ装置の動作の間で、デイスク１２の回転はスラ
イダ１３とデイスク面２２との間に空気ベアリングを生
じる。従つて、空気ベアリングは、サスペンシヨン１５
の小さなばね力と釣り合つて、動作の間中でほぼ一定の
小さな間隔でデイスク面から離れて、スライダ１３を支
持している。
【００１６】図３はスライダ１３の後部壁、即ち後縁３
３を示すスライダの側面図であつて、スライダの構造と
スライダ上の変換器２１の配置を示している。スライダ
１３の下面は、磁気デイスク１２の表面上に非常に近接
して保たれている。スライダの下面は所望の飛翔特性を
与えるのに充分な持ち上げ力、即ち圧力プロフイールを
発生する空気ベアリング面（ＡＢＳ）を形成するのに適
した形状に加工されている。代表的なデザインにおい
て、変換器２１は、読取り及び書込みセンサが磁気デイ
スク１２の表面と変換関係でＡＢＳ上に配置されるよう
に、各ＡＢＳレール３１上のスライダの後縁３３の面上
に接着形式、または他の形式で装着されている。各変換
器２１は、変換器２１からの信号、または変換器２１へ
の信号の接続を行うための１対、またはそれ以上の対の
導体３７及び３９を含んでいる。
【００１７】図１に示したデイスク・ストレージ装置の
種々のコンポーネントは、ロジツク制御回路、ストレー
ジ手段及びマイクロプロセツサを含む制御ユニツト２９
によつて発生されるアクセス制御信号、内部クロツク信
号などのような信号によつて制御される。制御ユニツト
２９は、ライン２３上のモータ制御信号とか、ライン２
８上のヘツド位置制御信号などの種々の装置動作を制御
するための制御信号を発生する。ライン２８上の制御信
号は、関連するデイスク１２上の所望のデータ・トラツ
クに選択されたスライダ１３を移動し、かつ位置付ける
ための所望の電流変化を与える。読取り及び書込み信号
は、読取りチヤネル２５によつて読取り／書込みヘツド
２１と通信する。
【００１８】図１乃至図３に示した上述の磁気デイスク
・ストレージ装置は、本発明を説明するための目的のも
のであり、デイスク・ストレージ装置は多数のデイスク
及びアクチユエータを含むことができ、各アクチユエー
タは複数のスライダを支持することができるのは自明で
あろう。同様に、図２のデイスク・ストレージ装置はリ
ニヤ・アクチユエータを使用したものを示しているが、
回転式アクチユエータを用いたデイスク駆動装置も公知
である。
【００１９】上述したように、センダストと呼ばれるＳ
iＡlＦe合金の秀れた磁気的及び機械的特性のために、
ＳiＡlＦe合金は、磁気変換器中の或る種のエレメント
のためのＮiＦe（パーマロイ）のような材料と代替する
材料として選択することが次第に増えてきている。主と
してこの材料の好ましい硬度のために、センダスト合金
は変換器ＡＢＳに近接する或る種のエレメントに対して
使用されている。加えて、より大きなデータ・ストレー
ジ密度を必要とするために、センダスト材料の磁気特性
を最適化することが次第に増加してきた。本発明によつ
て、センダストの積層薄膜は、センダストの単層薄膜に
比べて、遥かに秀れたソフト磁気特性を与えることが判
つた。
【００２０】図４を参照すると、積層センダスト薄膜の
良好な例の断面図が示されている。この積層薄膜構造体
４０は、基体４１上の重ねられたアルミナ・ベース層４
２の上に被着され、気体、即ちガスでドープされ、交互
に積層されたセンダスト層４３及び４７と、交互に積層
されたセンダスト層４５及び４９とにより構成されてい
る。図４においては、２対の層だけしか示されていない
が、実用上の種々の適用例においては、ガスでドープさ
れたセンダスト層と、ドープされないセンダスト層とが
１００対以上も含まれているものがある。
【００２１】例えば、１．９マイクロメータ（μｍ）の
厚さの積層センダスト薄膜は、パーキン・エルマ（Perk
in-Elmer）４４００スパツタ被着装置のＲＦダイオード
・スパツタ処理を用いて作られた。窒素（Ｎ2）ガスで
ドープされ、空気でドープされた薄膜を作るために、小
さな部分圧力のＮ2、または空気が、被着処理の間、周
期的な時間間隔でアルゴン（Ａｒ）処理ガス中に導入さ
れた。被着されたままの状態（as-deposited state）の
センダスト薄膜は、所望の変換器に適用するのに必要な
秀れたソフト磁気特性を示さないので、薄膜の被着の後
に、センダスト薄膜は、公知のように、約４．５時間の
間、４７０℃の温度でアニールされる。下記の表１は、
Ｎ2でドープされ、空気でドープされた積層薄膜の主要
なＢＨループ特性と、従来の単一層のセンダスト薄膜の
特性とを比較したものである。これらの薄膜は、１４５
Åの厚さのセンダスト層と、ガスでドープされた１６Å
の厚さのセンダスト層とを交互に積層したものである。
下記の表１において、Ｈch及びＨceは、夫々、磁化困難
軸及び磁化容易軸の飽和保磁力であり、ＭＵiは初期透
磁率であり、Ｂr／Ｂsは残留インダクシヨンと飽和イン
ダクシヨンとの比率である。
【００２２】
【表１】ドーピング・ガス Ｈ ce （Oe） Ｈ ch （Oe） ＭＵ i Ｂ r ／Ｂ s Ｎ2 ０．２０ ＜０．０１ ６７００ ＜０．０１ 空気 ０．１４ ０．０２ ６１００ ０．０４ なし ０．４０ ０．１４ ４５００ ０．４２
【００２３】表１に示したように、ドープされていない
従来の単一層のセンダスト薄膜の値に比べた場合、ガス
でドープされた積層センダスト薄膜は、顕著に低い
Ｈce、Ｈch及びＢr／Ｂsの値を持つている。図７、図８
及び図９は、それぞれ、Ｎ2でドープされ、空気でドー
プされ、及びドープされない薄膜の、磁化容易軸のＢＨ
ループ７１、及び磁化困難軸のＢＨループ７３をプロツ
トしたグラフである。Ｎ2でドープされたセンダスト積
層薄膜と空気でドープされたセンダスト積層薄膜の両方
のための磁化容易軸及び磁化困難軸のＢＨループは、ド
ープされないセンダスト薄膜のＢＨループに比べた時、
顕著に改良されていることを示している。
【００２４】表１及び図７乃至図９に示されたデータ
は、重量比で９．６％のＳiと、６．０％のＡlと、８
４．４％のＦeとの組成を持つセンダスト薄膜のもので
ある。使用されたドーピング用ガスはＮ2でドープされ
たセンダスト層に対しては７．０×１０-4トル（Ｔｏｒ
ｒ）の部分圧力のＮ2であり、空気でドープされたセン
ダスト層に対しては７．０×１０-4トルの部分圧力の空
気である。ドーピング処理の周波数及び処理時間はスパ
ツタ被着処理の間で各１２０秒毎に１２秒である。
【００２５】表１及び図７乃至図９に示されたデータ
と、ガスでドープされた積層技術により得られたソフト
磁気特性の改良とは、このデータを得るために用いられ
たセンダスト組成に比較的近い合金成分に対して期待さ
れるものである。ガスは空気、Ｎ2、Ｏ2、またはＨ2Ｏ
の任意の組み合せでよい。空気及びＮ2でドープされた
薄膜に対して得られたデータは、少なくともＮ2が主成
分である時に、Ｎ2ガス、Ｎ2／Ｏ2ガス及びＮ2／Ｏ2／
Ｈ2Ｏの組み合せガスが全体として同じような効果を生
じることを提案している。Ｏ2、またはＨ2Ｏの存在は、
特定の磁気特性を最適化するための利益を持つている。
所望のソフト磁気特性に対して最適な値を与えるため
に、ガスでドープされたセンダスト層の厚さ及びドーピ
ング・レベルは、１０乃至１０００Åの範囲の厚さと、
１乃至１０原子パーセントのレベルとが好ましいが、他
方、ドープされないセンダスト層は２０乃至１００００
Åの範囲の厚さを持つている。
【００２６】図４及び図７乃至図９を参照して説明した
ガスでドープされた積層センダスト薄膜は、重量比で
７．５乃至１３．０％の範囲のＳiと、２．０乃至７．
０％の範囲のＡlと、残つた比率範囲のＦeとの組成を有
するセンダスト合金に対する改善された磁気特性を与え
ており、例えば磁気歪、異方性磁界及び飽和保磁力など
の磁気特性は、センダスト合金の成分に強く依存してい
る。例えば、磁気特性の顕著な改良は、Ｓi（９．６
％）、Ａl（５．４％）及びＦe（８５．０％）の組成
か、この比率付近の組成を有するセンダスト薄膜によつ
て示される。良好な異方性磁界及びソフト磁気特性を有
するセンダスト薄膜は、比較的狭い範囲の合金組成だけ
にしか得ることができない。
【００２７】本発明の実施例において、シード（種）層
を覆うセンダスト合金のバルク（bulk）層の組成とは異
なつた組成を有するセンダストのシード層の使用は、従
来の技術において達成されている良好な特性についての
組成範囲を外れた比較的広い範囲をカバーするセンダス
ト組成のバルク・センダスト層に対して改良された異方
性磁界及びソフト磁気特性を与える。
【００２８】図５、図６及び図１０乃至図１４を参照し
て、本発明の原理に従つた実施例を以下に説明する。図
５は本発明の実施例のセンダスト層の断面図である。積
層センダスト薄膜構造体５０は基体５１上のベース層５
２上に被着された第１の組成を有するセンダスト合金の
シード層５３を含んでいる。第２の組成を有するバルク
・センダスト層５５はシード層５３の上に被着されてい
る。実施例で用いられたセンダスト合金は、重量比で
７．５乃至１３．０％の範囲のＳiと、２．０乃至７．
０％の範囲のＡlと、残りの比率範囲を占めるＦeとの組
成を持つている。例えば、シード層５３とバルク層５５
とを含む積層センダスト薄膜が、パーキン・エルマ４４
００スパツタ被着装置中でＲＦダイオード・スパツタ処
理によつて基体５１／５２上に被着される。基体５１
は、７０％のＡl2Ｏ3と３０％のＴiＣ組成のセラミツク
材料で、スパツタされたアルミナの３．５μｍのベース
層５２によつて被覆されており、ベース層５２の表面は
研磨されている。積層薄膜５０のシード層５３は、重量
比で９．６％のＳiと、６．０％のＡlと、８４．４％の
Ｆeの名目組成（組成Ａ）を持つセンダスト・ターゲツ
トから共通スパツタ（co-sputter）処理により被着され
る。シード層５３を被着した後、真空を除去しないでバ
ルク層５５が単一のセンダスト・ターゲツトから被着さ
れる。薄膜５０の第１のグループに対して、バルク層５
５が、重量比で１２．０％のＳiと、４．５％のＡlと、
８３．５％のＦeの名目組成（組成Ｂ）を有するセンダ
スト・ターゲツトから被着される。薄膜５０の第２のグ
ループに対して、バルク層５５が、重量比で１１．５％
のＳiと、５．０％のＡlと、８３．５％のＦeの名目組
成（組成Ｃ）を有するセンダスト・ターゲツトから被着
される。代案として、シード層５３は、既に述べたよう
に、シード層５３の被着の間の被着処理の雰囲気中にド
ーピング・ガスの部分圧力を導入することによつて、Ｎ
2、またはＯ2のようなガスによつて均一にドープするこ
とができる。シード層５３の厚さは１００乃至８００Å
の範囲である。バルク層５５の厚さは０．３乃至１０．
０μｍの範囲である。特に良好な実施例において、積層
薄膜５０は、被着処理の間で７×１０-4トルの部分圧力
でＮ2で均一にドープされた組成Ａの３２０Åの厚さの
センダストのシード層と、このシード層上に被着された
組成Ｂの１．８５μｍ厚さの負の磁気歪値（ラムダ）を
持つセンダストのバルク層５５とを含んでいる。被着処
理の後、センダスト積層薄膜５０は、Ｎ2ガスで満たさ
れた雰囲気の磁界中に４．５時間の間４７０℃の温度で
アニールされる。
【００２９】図６は、図５を参照して説明した積層セン
ダスト薄膜の他の実施例の積層薄膜の断面図である。積
層センダスト薄膜６０は、第１の組成を持つセンダスト
合金のシード層６３と、シード層６３の上に被着された
第２の組成を有するセンダスト合金のバルク層６５とを
含んでおり、この場合、シード層６３は図４を参照して
既に説明したように、ガスでドープされたセンダスト層
６７と、ドープされないセンダスト層６９とを交互に含
んでいる。例えば、シード層６３とバルク層６５とを含
む積層センダスト薄膜は、図５に示した薄膜について既
に説明したようなセラミツク基体６１上のアルミナのベ
ース層６２の上にスパツタ被着される。センダスト組成
ＡのＮ2でドープされたセンダスト層と、ドープされな
いセンダスト層とを交互に重ねた層を持つシード層６３
を準備するために、上述したＮ2ドーピング処理が用い
られる。Ｎ2でドープされた層６７は１６Åの厚さであ
り、他方、ドープされないセンダスト層は１４５Åの厚
さである。シード層６３において、ドープされた層及び
ドープされない層は１０乃至２０００Åの範囲の厚さを
持つことができる。
【００３０】下記の表２は、センダスト組成ＢまたはＣ
のバルク層５５、６５と、センダスト組成Ａのシード層
５３、６３とを持つ選択されたセンダスト薄膜５０及び
６０の主要な磁気特性の代表例で得られた値を示してい
る。表２において、Ｈce及びＨchは、磁化容易軸及び磁
化困難軸の飽和保磁力を示し、ＭＵi及びＭＵrは、初期
及び残留透磁率を示し、Ｂr／Ｂsは、磁化困難軸上の残
留インダクシヨンと飽和インダクシヨンとの比率を表し
ている。記号「Ｎ2」の列は、Ｎ2でドープされた層とド
ープされない層とを交互に重ねたシード層であるか（図
６で説明したような層）、または均一にドープされた単
一の層であるか、またはドープされない単一の層である
かを区別している。また、表２には、各センダスト層の
特性を比較する目的で、使用した各センダスト組成につ
いてシード層なしのセンダスト層の特性が示されてい
る。
【００３１】
【表２】
【００３２】センダスト組成Ｂのバルク層５５、６５を
持つ積層薄膜５０、６０のセンダスト薄膜の第１のグル
ープについて、表２において、シード層５３、６３を持
つセンダスト薄膜は、シード層のない薄膜に比較して、
遥かに良好な異方性磁気特性（低いＨch及びＢr／Ｂs）
と、ソフト磁気特性（低いＨceと高いＭＵi及びＭＵr）
とを持つていることが示されている。シード層を持つセ
ンダスト薄膜の中では、積層構造を持つＮ2でドープさ
れたセンダスト層６７を交互に積層したシード層６３
が、ドープされないシード層を持つ積層薄膜よりも良好
な異方性磁気特性を示している。同様に、均一にドープ
された単一のシード層を持つ薄膜は、ドープされていな
いシード層を持つ薄膜と比較した場合、改善された異方
性磁気特性を示している。均一にドープされたシード層
に対して、結果の異方性磁気特性は、３２０Åの厚さで
生じたＨch及びＢr／Ｂsの最小値を有するシード層の厚
さの関数である。
【００３３】図１０乃至図１２は、８００Åの厚さのシ
ード層５３を持つ積層センダスト薄膜と、Ｎ2でドープ
された８００Åの厚さのシード層６３を持つ積層センダ
スト薄膜と、シード層を持たない積層センダスト薄膜と
の夫々に対して、磁化容易軸のプロツト８１と、磁化困
難軸８３のプロツト８３とを示すグラフである。Ｎ2で
ドープされたセンダスト層６７とドープされないセンダ
スト層６９とを交互に含むシード層６３を持つセンダス
ト薄膜は、全体として顕著な改善を与える。例えば、図
１１は、磁化困難軸のＢＨループがほぼ閉じられている
ことが示されている。
【００３４】同様に、表２に示されたように、センダス
ト組成Ｃを持つバルク層５５、６５を有する積層センダ
スト薄膜の第２のグループに対しても、均一に、または
交互にＮ2でドープされたシード層６３は、顕著に改善
された異方性磁気特性とソフト磁気特性を与える。例え
ば、Ｈch及びＢr／Ｂsの値は、シード層のない積層セン
ダスト薄膜の値に比べて遥かに低い値を持つている。図
１３及び図１４は、夫々、センダスト組成Ｃを含む８０
０Åの厚さのＮ2でドープされたシード層６３のバルク
層を有するセンダスト薄膜と、シード層を持たないセン
ダスト薄膜とに関する磁化容易軸のプロツト８１と、磁
化困難軸のプロツト８３とのグラフを示している。Ｎ2
でドープされたシード層６３のセンダスト薄膜が高い異
方性磁気特性を持つことは、図１３及び図１４に示した
磁化困難軸のＢＨループのプロツト８３を比較すれば明
らかに理解できる。
【００３５】表２に示した、最後の、センダスト組成Ａ
を持つバルク層を有しシード層を持たないセンダスト薄
膜は、ＭＲヘツドのシールドへの適用例について必要な
異方性磁気特性及びソフト磁気特性に対して許容できる
値を示している。比較する目的で説明すると、センダス
ト組成Ｂを有しシード層を持たないセンダスト薄膜は、
相対的に低い異方性磁気特性を示し、そして、センダス
ト組成Ｃを有しシード層を持たないセンダスト薄膜は、
ほぼ許容できるレベルの異方性磁気特性を示す。
【００３６】センダスト組成Ｂ及びＣの積層薄膜に対し
て、センダスト組成Ａのシード層の使用は、ＭＲヘツド
のシールド材料及び誘導式ヘツドの磁極先端材料として
適用するのに秀れた異方性磁気特性及びソフト磁気特性
を有する薄膜を与える。センダスト組成Ｂ及びＣの組成
の付近の組成範囲にある組成を有するスパツタ用ターゲ
ツトから製造された薄膜は、夫々、負及び殆どゼロ値の
磁気歪を持つセンダスト薄膜を生じるので、特に好まし
いセンダスト薄膜である。組成Ａのセンダスト薄膜は、
シード層なしでも充分に満足し得る異方性磁気特性及び
ソフト磁気特性を与えるけれども、この薄膜は磁気歪の
正の値を持つている。ＭＲ及び誘導式ヘツドへの適用に
対しては、ヘツドのＡＢＳが研磨された後、ヘツドのＡ
ＢＳにおいて最も望ましい磁気領域構造を維持するため
に、負の値か、または殆どゼロの磁気歪の薄膜が必要で
ある。
【００３７】次に、図１５を参照すると、本発明の原理
に従つた前端磁気シールドを組み込んだＭＲ読取りセン
サ、または読取りヘツド組立体９０をＡＢＳの側から見
た図が示されている。ＭＲ読取りヘツド組立体９０は、
基体９２から離隔されている、例えばアルミナの非導電
層９４によつて第１のシールド部材９１を含んでいる。
通常、基体９２は図３に示されたように、スライダの後
縁上のＭＲヘツドを支持するスライダのボデイで構成さ
れている。また、第１のシールド９１は、矢印９６で示
されているように、スライダと磁気ストレージ媒体面と
の間の相対的な運動に対して最も前方にあるので前縁シ
ールドと呼ばれる。第１の非導電体のギヤツプ層９８
は、ＭＲセンサ・エレメント９３を被着するためのベー
ス層として用いられる第１のシールド９１の上に被着さ
れる。ＭＲセンサ・エレメント９３は単一の層を持つて
いるように示されているけれども、例えば、センサを適
正にバイアスするための付加的な層を含ませることがで
きるのは当業者には自明である。ＭＲセンサ・エレメン
ト９３は、第２の非導電性ギヤツプ層９９によつて第２
のシールド部材９７から隔離した電気的に導電性の接続
線９５により接続されている。次に、保護層９６がヘツ
ド組立体の後縁の所に所望の厚さに被着される。
【００３８】第１のシールド９１は、図５を参照して説
明したように、第１のセンダスト組成のセンダスト合金
のシード層１０１と、第２のセンダスト組成のセンダス
ト合金のバルク層１００とを含んでいる。代案として、
シード層１０１は、図４及び図６を参照して説明したよ
うに、ガスでドープされた上記の第１のセンダスト組成
のセンダスト層と、ドープされない第１のセンダスト組
成のセンダスト層とを交互に積層した積層構造体を含む
ことができる。ＭＲセンサ・エレメント９３のために良
好な材料によつてＭＲヘツド組立体９０に課せられる処
理上の温度制限及び他の制限のために、通常、第１のシ
ールドだけがセンダスト合金であり、第２のシールド
は、例えばパーマロイのような必要な異方性磁界及びソ
フト磁気特性を有する材料である。
【００３９】図１６を参照すると、本発明の原理に従つ
た磁極片を組み込んだ誘導式ヘツド１１０の断面図が示
されている。誘導式ヘツド１１０は、例えばアルミナの
ような絶縁材料の２つの層１１３、１１５の間の楕円状
パターンの平坦な導電性コイル１１１を含んでいる。コ
イル１１１は、夫々の層が磁極片領域及び後部領域と、
コイル１１１を通つて伸びる２つの層を磁気的に結合す
る背部の領域（図示せず）とを持つ合成された２つの層
を有する磁極先端領域に誘導的に結合されている。下層
は磁極先端部分１１９と、後部領域１２１とを持ち、上
層は磁極先端領域１２３と後部領域１２５とを持つてい
る。磁極先端領域中の磁極片層１１９及び１２３は、変
換ギヤツプ１２８を画定するギヤツプ材料層１２７によ
つて分離されている。磁極片層の調和は、上側及び下側
の磁極片層が密接に接触している背後のギヤツプ領域を
除いて、ギヤツプ材料層に加えて絶縁層１１３、１１５
によつて分けられる。
【００４０】ＡＢＳに隣接したギヤツプ領域１２８中の
磁極先端の寸法は、磁極先端領域１１９、１２３と、ギ
ヤツプ領域１２８から離れた下側及び上側の後部領域層
１２１、１２５の部分とを比較した場合、既に述べたよ
うに高い記録密度の要求を満足するために、磁束を導く
ための磁気材料を相対的に少なくするような小さな寸法
である。従つて、磁極片の構造１１７の主体を構成する
部分は、例えばＮiＦe、ＮiＦeＣo、または単純な鉄の
ような適当な磁気特性を持つ任意の磁性材料であつてよ
いが、ギヤツプ領域１２８のところの磁極先端領域１１
９、１２３の部分は高い飽和磁気を持つ材料を必要とす
る。加えて、磁極先端のこの部分は、ＡＢＳに露出され
るので、磁極先端に用いられる材料は、ＡＢＳの環境か
ら受ける物理的な損傷を除去し、または最小限にとどめ
るための充分な硬度と、他の機械的特性とを持つもので
なければならない。本発明に従つた誘導式ヘツドの１実
施例において、磁極片の磁極先端領域１１９、１２３
は、図４を参照して説明したようなガスでドープされた
センダスト層とドープされないセンダスト層とを交互に
積層した層で構成された積層構造を含んでいる。誘導式
ヘツドの他の実施例において、磁極片構成の磁極先端領
域１１９及び１２３は、図５及び図６を参照して説明し
たように、第１のセンダスト組成を持つセンダストのシ
ード層と、第２のセンダスト組成を持つセンダストのバ
ルク層とを含む積層構造を含んでいる。シード層は、セ
ンダストの単一の層で構成することができるし、あるい
は、ガスでドープされたセンダスト層とドープされない
センダスト層とを交互に積層した積層構造で構成するこ
ともできる。
【００４１】誘導式ヘツドの他の実施例において、代案
として、ＡＢＳから離れている後部領域部分の層１２
１、１２５及び磁極先端層１１９、１２３は、例えばパ
ーマロイなどの適宜の磁性材料で作り、ＡＢＳに露出さ
れるギヤツプ領域中の磁極先端の部分１２９、１３１だ
けを、図４、図５及び図６を参照して説明したような積
層センダスト組成の層で形成する。例えば、磁極先端の
部分１２９及び１３１は、第１のセンダスト組成のシー
ド層と、第２のセンダスト組成のバルク層とを持つ構造
で構成することができる。この場合、シード層は、セン
ダストの単一の層でも、あるいはガスでドープされたセ
ンダスト層とドープされないセンダスト層とを交互に積
層した積層構造のいずれにしてもよい。
【００４２】図１７を参照すると、本発明の原理に従つ
た積層センダスト薄膜を組み込んだＭＲ式の読取りと、
誘導式書込みとを複合した磁気変換器１３０が示されて
いる。図示された複合変換器は、誘導式ヘツドの下側磁
極片と、ＭＲ式ヘツドの第２の、即ち上側磁気シールド
・エレメントとが単一のシールド・エレメントに組み合
せることができる態様で、ＭＲ式読取りヘツドと誘導式
書込みヘツドとを実質的に含んでいる。複合されたＭＲ
式読取り及び誘導式書込み変換器組立体１３０は、例え
ばアルミナのような非導電性層１３４によつて基体１３
２から隔離している第１のシールド部材１３１を含んで
いる。基体１３２は、通常、図３に示したようにスライ
ダの後縁上に変換器を保持したスライダのボデイで構成
される。次に、ＭＲセンサ・エレメント１３３を被着す
るためのベース層として用いるために、第１のシールド
層１３１上に、第１の非磁性ギヤツプ層１３９が被着さ
れる。ＭＲセンサ・エレメント１３３は単一層として示
されているけれども、例えばセンサを適当にバイアスす
るための付加的な層を含ませることができるのは当業者
には自明の事柄である。ＭＲセンサ・エレメント１３３
は、第２の磁気ギヤツプ層１４１によつて第２のシール
ド部材１３７から隔離されている電気的な導体１３５に
よつて接続されている。第２のシールド部材１３７は、
ＭＲセンサ・エレメント１３３のための上側シールドと
して、かつ、誘導式書込みヘツドのための上側シールド
としての両方のために使用される単一のエレメントを構
成している。第２のシールド部材１３７は、例えば公知
のＮiＦeのような適当な磁気的及び機械的特性を持つ材
料で作られる。次に非磁性ギヤツプ材料の層と、磁極先
端１４３を有する上側の磁極片とが下側磁極片上に被着
され、磁気ギヤツプ１４５を形成するために、ビーム切
削とか、他の適当な処理によつて所望の寸法に加工され
る。上側磁極片の誘導コイル及び他の部分（図示せず）
は従来の技術によつて製造される。次に、保護層１３６
が変換器組立体の後縁の所に所望の厚さに被着される。
【００４３】前縁（矢印１３８で示されているような変
換器とストレージ媒体との間の相対的な運動方向に対す
る前方の壁部面）の第１のシールド層１３１は、図５を
参照して説明したような第１の組成のセンダスト合金の
シード層１４９と、第２の組成のセンダスト合金のバル
ク層１５１とを含む積層薄膜構造を含んでいる。代案と
してのシード層１４９は、図４及び図５を参照して説明
したようなガスでドープされた上記の第１の組成のセン
ダスト層１５３と、ドープされないセンダスト層１５５
とを交互に積層した積層構造を含んでいる。
【００４４】本発明の特徴点を以下に列挙する。 （1） 選択されたガスでドープされたケイ素−アルミ
ニウム−鉄（ＳiＡlＦe）合金の第１の層と、上記ＳiＡ
lＦe合金の第２の層とを含んでおり、上記第１及び第２
の層は交互に積層されている磁性積層構造体を与える。 （2） 上記（1）項に記載の磁性積層構造体において、
上記第１の層は約１０Å乃至約１０００Åの範囲の厚さ
を持ち、かつ、上記第２の層は約２０Å乃至約１０００
０Åの範囲の厚さを持つている磁性積層構造体を与え
る。 （3） 上記（2）項に記載の磁性積層構造体において、
上記第１の層は約１６Åの厚さを持ち、かつ、上記第２
の層は約１４５Åの厚さを持つ磁性積層構造体を与え
る。 （4） 上記（1）項記載の磁性積層構造体において、上
記選択されたガスは、窒素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、水蒸
気（Ｈ2Ｏ）、空気を含むグループから選択されたガス
と、Ｎ2及びＯ2の混合ガスと、Ｏ2及びＨ2Ｏの混合ガス
とを含む磁性積層構造体を与える。 （5） 上記（4）項に記載の磁性積層構造体において、
上記選択されたガスはＮ2を含む磁性積層構造体を与え
る。 （6） 上記（4）項に記載の磁性積層構造体において、
上記選択されたガスは空気を含む磁性積層構造体を与え
る。 （7） 上記（1）項に記載の磁性積層構造体において、
上記ＳiＡlＦe合金は、重量比で７．５乃至１３．０％
のＳiと、２．０乃至７．０％のＡlと、残りの重量比の
Ｆeとの組成を持つ磁性積層構造体を与える。 （8） 上記（7）項に記載の磁性積層構造体において、
上記ＳiＡlＦe合金は、重量比で９．６％のＳiと、６．
０％のＡlと、残りの重量比のＦeとの組成を持つ磁性積
層構造体を与える。 （9） 上記（1）項に記載の磁性積層構造体において、
上記ＳiＡlＦe合金の上記第１の層は、約１乃至１０原
子パーセントの範囲の濃度において上記選択されたガス
でドープされている磁性積層構造体を与える。 （10） 磁性の積層構造体を製造する方法において、選
択されたガスでドープされたケイ素−アルミニウム−鉄
（ＳiＡlＦe）合金の第１の層を形成するステツプと、
上記ＳiＡlＦe合金の第２の層を形成するステツプとを
含んでいる積層された磁性積層構造体の製造方法を与え
る。 （11） 上記（10）項に記載の積層された磁性積層構造
体の製造方法において、上記磁性多構造体は所望の厚さ
を有する上記磁性積層構造体を製造するために、選択さ
れた被着期間の間で、選択された被着速度で単一かつ連
続した被着処理で形成される磁性積層構造体の製造方法
を与える。 （12） 上記（11）項に記載の磁性積層構造体の製造方
法において、選択された期間の間、被着処理雰囲気の中
に上記ドーパント・ガスの選択された部分圧力を導入す
るステツプと、上記選択された期間の間、上記選択され
た部分圧力で、選択された時間間隔で上記ドーパント・
ガスを被着処理雰囲気中に繰り返し導入するステツプと
を含む磁性積層構造体の製造方法を与える。 （13） 上記（12）項に記載の磁性積層の構造体の製造
方法において、上記選択されたガスは、窒素（Ｎ2）、
酸素（Ｏ2）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、空気を含むグループか
ら選択されたガスと、Ｎ2及びＯ2の混合ガスと、Ｏ2及
びＨ2Ｏの混合ガスとを含む磁性積層構造体の製造方法
を与える。 （14） 上記（13）項に記載の磁性積層構造体の製造方
法において、上記選択されたガスはＮ2を含む磁性積層
構造体の製造方法を与える。 （15） 上記（13）項に記載の磁性積層の構造体の製造
方法において、上記選択されたガスは空気を含む磁性積
層構造体の製造方法を与える。 （16） 上記（10）項に記載の磁性積層の構造体の製造
方法において、上記ＳiＡlＦe合金は重量比で７．５乃
至１３．０％のＳiと、２．０乃至７．０％のＡlと、残
りの重量比のＦeとの組成を持つ磁性積層構造体の製造
方法を与える。 （17） 第１の組成を持つ第１のケイ素−アルミニウム
−鉄（ＳiＡlＦe）合金のシード層を形成した第１の層
と、第２の組成を持つ第２のＳiＡlＦe合金のバルク層
を形成した第２の層とを含み、上記第２の層は上記第１
の層の上に形成されていることを含む薄膜磁性層を与え
る。 （18） 上記（17）項に記載の薄膜磁性層において、上
記第１のＳiＡlＦe合金は、重量比で７．５乃至１３．
０％のＳiと、２．０乃至７．０％のＡlと、残りの重量
比のＦeとを含んでおり、上記第２のＳiＡlＦe合金は、
重量比で７．５乃至１３．０％のＳiと、２．０乃至
７．０％のＡlと、残りの重量比のＦeとの組成を持つ薄
膜磁性層を与える。 （19） 上記（18）項に記載の薄膜磁性層において、上
記ＳiＡlＦe合金は、重量比で９．６％のＳiと、６．０
％のＡlと、残りの重量比のＦeとの組成を持つ薄膜磁性
層を与える。 （20） 上記（17）項に記載の薄膜磁性層において、上
記シード層は、選択されたガスでドープされた上記第１
のＳiＡlＦe合金の少なくとも１つのドープされた層
と、上記第１のＳiＡlＦe合金の少なくとも１つのドー
プされない層とを含み、上記ドープされた層及び上記ド
ープされない層は交互に積層されている薄膜磁性層を与
える。 （21） 上記（20）項に記載の薄膜磁性層において、上
記ドープされた層は約１０Å乃至約２０００Åの範囲の
厚さを持ち、上記ドープされない層は約１０Å乃至約２
０００Åの厚さを持つている薄膜磁性層を与える。 （22） 上記（21）項に記載の薄膜磁性層において、上
記ドープされた層は約１６Åの厚さを持ち、上記ドープ
されない層は約１４５Åの厚さを持つている薄膜磁性層
を与える。 （23） 上記（20）項に記載の薄膜磁性層において、上
記選択されたガスは、窒素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、水蒸
気（Ｈ2Ｏ）、空気を含むグループから選択されたガス
と、Ｎ2及びＯ2の混合ガスと、Ｏ2及びＨ2Ｏの混合ガス
とを含む薄膜磁性層を与える。 （24） 上記（23）項に記載の薄膜磁性層において、上
記選択されたガスはＮ2である磁性薄膜層を与える。 （25） 上記（23）項に記載の薄膜磁性層において、上
記選択されたガスは空気である磁性薄膜層を与える。 （26） 上記（21）項に記載の薄膜磁性層において、上
記シード層は１００Å乃至８００Åの範囲の厚さを持つ
ている薄膜磁性層を与える。 （27） 上記（17）項に記載の薄膜磁性層において、上
記シード層は１００Å乃至８００Åの範囲の厚さを持
ち、上記バルク層は０．３マイクロメータ乃至１０．０
マイクロメータの厚さを持つている薄膜磁性層を与え
る。 （28） 上記（27）項に記載の薄膜磁性層において、上
記シード層は約８００Åの厚さを持ち、上記バルク層は
約１．９マイクロメータの厚さを持つている薄膜磁性層
を与える。 （29） 上記（17）項に記載の薄膜磁性層において、上
記シード層は選択されたガスで均一にドープされた上記
第１のＳiＡlＦe合金の層を含む薄膜磁性層を与える。 （30） 上記（29）項に記載の薄膜磁性層において、上
記選択されたガスは、窒素（Ｎ2）、酸素（Ｏ2）、水蒸
気（Ｈ2Ｏ）、空気のグループから選択されたガスと、
Ｎ2及びＯ2の混合ガスと、Ｏ2及びＨ2Ｏの混合ガスとを
含む薄膜磁性層を与える。 （31） 上記（30）項に記載の薄膜磁性層において、上
記選択されたガスはＮ2である薄膜磁性層を与える。 （32） 上記（29）項に記載の薄膜磁性層において、上
記シード層は１００Å乃至８００Åの範囲の厚さを持つ
ている薄膜磁性層を与える。 （33） 上記（32）項に記載の薄膜磁性層において、上
記シード層は約３２０Åの厚さを持ち、上記バルク層は
約１．８５マイクロメータの厚さを持つている薄膜磁性
層を与える。 （34） 上記（29）項に記載の薄膜磁性層において、上
記バルク層は負の磁気歪値を持つているセンダスト合金
を含む薄膜磁性層を与える。 （35） 上記（34）項に記載の薄膜磁性層において、上
記バルク層は重量比で約１２．０％のＳiと、４．５％
のＡlと、残りの重量比のＦeの組成を持つＳiＡlＦe合
金を含む薄膜磁性層を与える。 （36） 上記（34）項に記載の薄膜磁性層において、上
記バルク層は重量比で約１１．５％のＳiと、５．０％
のＡlと、残りの重量比のＦeの組成を持つＳiＡlＦe合
金を含む薄膜磁性層を与える。 （37） 上記（17）項に記載の薄膜磁性層において、上
記バルク層はほぼゼロか、または負の磁気歪値を含む薄
膜磁性層を与える。 （38） 上記（37）項に記載の薄膜磁性層において、上
記バルク層は重量比で約１２．０％のＳiと、４．５％
のＡlと、残りの重量比のＦeの組成を持つＳiＡlＦe合
金を含む薄膜磁性層を与える。 （39） 上記（37）項に記載の薄膜磁性層において、上
記バルク層は重量比で約１１．５％のＳiと、５．０％
のＡlと、残りの重量比のＦeの組成を持つＳiＡlＦe合
金を含む薄膜磁性層を与える。 （40） 積層磁性層の製造方法において、第１の組成を
持つ第１のケイ素−アルミニウム−鉄（ＳiＡlＦe）の
シード層を含む第１の層を形成するステツプと、第２の
組成を持つ第２のＳiＡlＦe合金のバルク層を含む第２
の層を形成するステツプとを含み、上記第２の層は上記
第１の層の上に形成されている積層磁性層の製造方法を
与える。 （41） 上記（40）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、選択されたガスでドープされた上記第１のＳi
ＡlＦe合金の少なくとも１つのトープされた層を形成す
るステツプと、上記ＳiＡlＦe合金の少なくとも１つの
トープされない層を形成するステツプとを含み、上記ド
ープされた層及びドープされない層が交互に積層されて
いる積層磁性層の製造方法を与える。 （42） 上記（41）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、上記選択されたガスは、窒素（Ｎ2）、酸素
（Ｏ2）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、空気を含むグループから選
択されたガスと、Ｎ2及びＯ2の混合ガスと、Ｏ2及びＨ2
Ｏの混合ガスとを含む積層磁性層の製造方法を与える。 （43） 上記（42）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、上記選択されたガスはＮ2である積層磁性層の
製造方法を与える。 （44） 上記（42）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、上記選択されたガスは空気である積層磁性層の
製造方法を与える。 （45） 上記（40）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、上記第１のＳiＡlＦe合金は、重量比で７．５
乃至１３．０％のＳiと、２．０乃至７．０％のＡlと、
残りの重量比のＦeとの組成を含んでおり、上記第２の
ＳiＡlＦe合金は、重量比で７．５乃至１３．０％のＳi
と、２．０乃至７．０％のＡlと、残りの重量比のＦeと
の組成を持つ積層磁性層の製造方法を与える。 （46） 上記（40）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、上記第１の層を形成するステツプは上記選択さ
れたガスで均一にドープされた上記第１のＳiＡlＦe合
金の単一の層を形成するステツプを含む積層磁性層の製
造方法を与える。 （47） 上記（46）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、上記選択されたガスは、窒素（Ｎ2）、酸素
（Ｏ2）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、空気を含むグループから選
択されたガスと、Ｎ2及びＯ2の混合ガスと、Ｏ2及びＨ2
Ｏの混合ガスとを含む積層磁性層の製造方法を与える。 （48） 上記（42）項に記載の積層磁性層の製造方法に
おいて、上記選択されたガスはＮ2である積層磁性層の
製造方法を与える。 （49） 第１の組成を持つ第１のケイ素−アルミニウム
−鉄（ＳiＡlＦe）合金のシード層及び第２の組成を持
つ第２のＳiＡlＦe合金のバルク層で構成された第１の
磁気シールド・エレメントを含み、上記バルク層は上記
シード層の上に形成されていることと、上記第１のシー
ルド・エレメント上に形成された適宜な電気絶縁材料の
第１の絶縁層と、該第１の絶縁層上に形成された磁性材
料の磁気抵抗センサのエレメントと、該磁気抵抗センサ
のエレメント上に形成された適宜な電気絶縁性材料の第
２の絶縁層と、該第２の絶縁層上に形成された適宜なソ
フト磁性材料の第２の磁気シールド・エレメントとから
なるシールドされた磁気抵抗センサを与える。 （50） 上記（49）項に記載のシールドされた磁気抵抗
センサにおいて、上記シード層は選択されたガスで均一
にドープされた上記第１のＳiＡlＦe合金の単一層で構
成されている磁気抵抗センサを与える。 （51） 上記（49）項に記載のシールドされた磁気抵抗
センサにおいて、上記シード層は、選択されたガスで均
一にドープされた上記第１のＳiＡlＦe合金の少なくと
も１つのドープされた層と、上記第１のＳiＡlＦe合金
の少なくとも１つのドープされない層とを含むことと、
上記ドープされた層及びドープされない層とは交互に積
層されている磁気抵抗センサを与える。 （52） 第１の磁極片と、磁気ギヤツプ層を構成し、か
つ上記第１の磁極片上に形成された磁気的な絶縁層と、
上記第１の磁極片により磁気的回路を与えるために形成
された第２の磁極片を含むことと、上記第１及び第２の
磁極片の各々は、磁気ギヤツプを形成するために、上記
磁気ギヤツプ層と夫々対向する関係で離隔して形成され
た磁極先端を持つていることと、上記第１及び第２の磁
極片の間に形成され、上記磁気的回路に結合される導電
体コイルと、上記第１及び第２の磁極片の各々の磁極先
端は、第１の組成を持つ第１のケイ素−アルミニウム−
鉄（ＳiＡlＦe）合金のシード層と、第２の組成を持つ
第２のＳiＡlＦe合金のバルク層とを含み、かつ上記バ
ルク層は上記シード層上に形成されている積層構造体で
あることとを含む誘導式磁気変換器を与える。 （53） 磁気抵抗式読取り機能と誘導式書込み機能とを
組み込んだ複合磁気変換器において、第１の組成を持つ
第１のケイ素−アルミニウム−鉄（ＳiＡlＦe）合金の
シード層と、第２の組成を持つ第２のＳiＡlＦe合金の
バルク層とを含み、かつ上記バルク層は上記シード層上
に形成されていることと、上記第１のシールド・エレメ
ント上に形成された適宜な電気的絶縁材料の第１の絶縁
層と、該第１の絶縁層上に形成された磁性材料の磁気抵
抗センサのエレメントと、該磁気抵抗センサのエレメン
ト上に形成された適宜な電気的絶縁材料の第２の絶縁層
と、該第２の電気的絶縁層上に形成された適宜なソフト
磁気材料の第２の磁気シールド・エレメントを含み、該
第２の磁気シールド・エレメントは第１の磁極片を形成
していることと、磁気ギヤツプ層を構成し、かつ上記第
２の磁気シールド・エレメントの上側に形成された磁気
的絶縁層と、上記第２の磁気シールド・エレメントによ
つて磁気的回路を与えるために形成された第２の磁極片
を含み、該第２の磁極片は上記第１の磁極片と対向する
関係で離隔して形成された磁極先端を持つており、上記
磁気ギヤツプ層は磁気ギヤツプを形成するために第１及
び第２の磁極先端の間に配置されていることと、上記第
２の磁気シールド・エレメントと上記第２の磁極片との
間で上記磁気ギヤツプに跨がつて形成された導電体コイ
ルを含み、該導電性コイルは上記磁気的回路に誘導的に
結合されていることとを含む複合磁気変換器を与える。 （54） 上記（53）項に記載された磁気抵抗式読取り機
能と誘導式書込み機能とを組み込んだ複合磁気変換器に
おいて、上記シード層は、選択されたガスで均一にドー
プされた上記第１のＳiＡlＦe合金の単一の層で構成さ
れている複合磁気変換器を与える。 （55） 上記（53）項に記載された磁気抵抗式読取り機
能と誘導式書込み機能とを組み込んだ複合磁気変換器に
おいて、上記シード層は、選択されたガスでドープされ
た上記第１のＳiＡlＦe合金の少なくとも１つのドープ
された層と、上記第１のＳiＡlＦe合金の少なくとも１
つのドープされない層とを含み、上記ドープされた層及
びドープされない層は交互に積層されている複合磁気変
換器を与える。 （56） データを記録するための複数個のデータ・トラ
ツクを有する磁気ストレージ媒体と、磁気変換器と上記
磁気ストレージ媒体との間の相対運動の間で、上記磁気
ストレージ媒体に対して近接して離隔した位置に維持さ
れている磁気変換器を含む磁気ストレージ装置におい
て、シールドされた磁気抵抗センサを含む上記磁気変換
器は、第１の組成を持つ第１のケイ素−アルミニウム−
鉄（ＳiＡlＦe）合金のシード層と、第２の組成を持つ
第２のＳiＡlＦe合金のバルク層とを含み、かつ上記バ
ルク層は上記シード層上に形成されていることと、上記
第１のシールド・エレメント上に形成された適宜な電気
的絶縁材料の第１の絶縁層と、該第１の絶縁層上に形成
された磁性材料の磁気抵抗センサのエレメントと、該磁
気抵抗センサのエレメント上に形成された適宜な電気的
絶縁材料の第２の絶縁層と、該第２の電気的絶縁層上に
形成された適宜なソフト磁気材料の第２の磁気シールド
・エレメントと、上記磁気ストレージ媒体上で選択され
たデータ・トラツクに上記磁気変換器を移動するために
上記磁気変換器に結合されたアクチユエータ手段と、上
記シールドされた磁気抵抗センサによつて遮ぎられる上
記磁気ストレージ媒体中に記録されたデータ・ビツトの
磁気フイールド表示に応答する上記磁気抵抗材料中の電
気抵抗の変化を検出するために上記シールドされた磁気
抵抗センサに結合された検出手段とを含む磁気ストレー
ジ装置を与える。 （57） 上記（56）項に記載された磁気ストレージ装置
において、上記磁気変換器は磁気抵抗式読取り機能と誘
導式書込み機能とを組み込んだ磁気変換器を含む磁気ス
トレージ装置を与える。 （58） 上記（56）項に記載された磁気ストレージ装置
において、上記シード層は選択されたガスでドープされ
た上記第１のＳiＡlＦe合金の少なくとも１つのドープ
された層と、上記第１のＳiＡlＦe合金の少なくとも１
つのドープされない層とを含み、上記ドープされた層及
びドープされない層は交互に積層されていることを含む
磁気ストレージ装置を与える。 （59） 上記（56）項に記載された磁気ストレージ装置
において、上記シード層は選択されたガスで均一にドー
プされた上記第１のＳiＡlＦe合金の単一の層を含む磁
気ストレージ装置を与える。
【００４５】
【発明の効果】センダスト合金の積層磁性層構造体を与
える本発明は、積層された磁性層の好ましい磁気特性を
得るために、センダスト材料の組成範囲を相対的に広い
範囲に亙つて最適化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用するための磁気デイスク・ストレ
ージ装置を単純化して示すブロツク図である。
【図２】磁気変換器と磁気ストレージ媒体との間の関係
を説明するために、図１に示した磁気デイスク・ストレ
ージ装置の磁気ヘツドのアクチユエータを示す斜視図で
ある。
【図３】磁気変換器が装着されている図２に示されたス
ライダの後縁部を示す側面図である。
【図４】本発明の例に用いられている積層された磁性層
を説明するための断面図である。
【図５】本発明の実施例に用いられている積層された磁
性層を説明するための断面図である。
【図６】本発明の実施例に用いられている積層された磁
性層を説明するための断面図である。
【図７】図４に示した積層センダスト薄膜の磁化容易軸
及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトしたグラフであ
る。
【図８】図４に示した積層センダスト薄膜の磁化容易軸
及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトしたグラフであ
る。
【図９】図４に示した積層センダスト薄膜の磁化容易軸
及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトしたグラフであ
る。
【図１０】図５及び図６に示した積層センダスト薄膜の
磁化容易軸及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトした
グラフである。
【図１１】図５及び図６に示した積層センダスト薄膜の
磁化容易軸及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトした
グラフである。
【図１２】図５及び図６に示した積層センダスト薄膜の
磁化容易軸及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトした
グラフである。
【図１３】図５及び図６に示した積層センダスト薄膜の
磁化容易軸及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトした
グラフである。
【図１４】図５及び図６に示した積層センダスト薄膜の
磁化容易軸及び磁化困難軸のＢＨループをプロツトした
グラフである。
【図１５】本発明に従つた積層磁性層を適用したＭＲ式
磁気ヘツドを空気ベアリング面から見た底面図である。
【図１６】本発明に従つた積層磁性層を適用した誘導式
磁気ヘツドの断面図である。
【図１７】本発明に従つた積層磁性層を適用したＭＲ式
及び電磁誘導式ヘツドを組み合わせた磁気ヘツドを空気
ベアリング面から見た底面図である。
【符号の説明】
１２ 磁気デイスク １３ スライダ １４ スピンドル １５ 懸架装置 １８ デイスク駆動モータ １９ アクチユエータ・アーム ２１ 磁気ヘツド ２２、３２ デイスク面 ２５ 記録チヤネル ２７ アクチユエータ駆動手段 ２９ 制御ユニツト ３１ 空気ベアリング面（ＡＢＳ）レール ３３ スライダの後縁 ３７、３９、１３５ 導体 ４０、５０、６０ 積層薄膜構造体 ４１、５１、６１ 基体 ４２、５２、６２、９４ ベース層 ４３、４５、４７、４９ センダスト合金層 ５３、６３、１０１、１４９ シード層 ５５、６５、１００、１５１ バルク層 ６７、１５３ ドープされたセンダスト層 ６９、１５５ ドープされないセンダスト層 ９０ 読取りヘツド組立体 ９１、１３１ 第１のシールド部材 ９２ 基体 ９３、１３３ 磁気抵抗センサ・エレメント ９５ 接続線 ９６、１３６ 保護層 ９７、１３７ 第２のシールド部材 ９８、９９ 非導電体のギヤツプ層 １１０ 誘導式磁気ヘツド １１１ コイル １１３、１１５ 絶縁材料層 １１７ 磁極片の構造 １１９、１２３、１４３ 磁極先端領域 １２１、１２５ 後部領域 １２７ ギヤツプ材料層 １２８ 変換ギヤツプ １２９、１３１ 磁極先端の部分 １３０ 複合磁気変換器 １３２ スライダのボデイ １３４ 非導電層 １３９ 第１の非磁性ギヤツプ層 １４１ 第２の磁気ギヤツプ層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ１１Ｂ 5/39 Ｇ１１Ｂ 5/39 Ｈ０１Ｆ 41/18 Ｈ０１Ｆ 41/18 (56)参考文献 特開 平３−108113（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−109703（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−98112（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−126208（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−35604（ＪＰ，Ａ)

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】第１のケイ素−アルミニウム−鉄（ＳiＡl
    Ｆe）合金を含む第１の層と、 上記第１の層の上に形成された、第２のＳiＡlＦe合金
    を含む第２の層と を含み、 上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金は、重量比で
    ７．５乃至１３．０％のＳiと、２．０乃至７．０％の
    Ａlと、残りの重量比のＦeとを含む組成を有し、 上記第１のＳｉＡｌＦｅ合金の組成は、上記第２のＳｉ
    ＡｌＦｅ合金の組成とは異なり、上記第１の層は、上記
    第２の層よりも小さい保磁力と大きい初期透磁率を有す
    ることを特徴とする、薄膜磁性層。
  2. 【請求項２】上記第１のＳiＡlＦe合金は、重量比で
    ９．６％のＳiと、６．０％のＡlと、残りの重量比のＦ
    eとを含む組成であり、上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金
    は、重量比で１１．５％乃至１２．０％のＳiと、４．
    ５％乃至５．０％のＡlと、残りの重量比のＦeとを含む
    組成であることを特徴とする、請求項１記載の薄膜磁性
    層。
  3. 【請求項３】上記第１の層は、選択されたガスで均一に
    ドープされた上記第１のＳiＡlＦe合金の層を含むこと
    を特徴とする、請求項１記載の薄膜磁性層。
  4. 【請求項４】上記第１の層は、選択されたガスでドープ
    された上記第１のＳiＡlＦe合金の層と、ドープされな
    い上記第１のＳiＡlＦe合金の層とを含み、上記ドープ
    された層及び上記ドープされない層は交互に積層されて
    いることを特徴とする、請求項１記載の薄膜磁性層。
  5. 【請求項５】上記選択されたガスは、窒素（Ｎ2）、酸
    素（Ｏ2）、水蒸気（Ｈ2Ｏ）、空気、及びこれらの混合
    ガスからなるグループから選択されることを特徴とす
    る、請求項３または４記載の薄膜磁性層。
  6. 【請求項６】第１のケイ素−アルミニウム−鉄（ＳiＡl
    Ｆe）合金を含むシード層と、上記シード層の上に形成
    された、第２のＳiＡlＦe合金を含むバルク層とを含
    み、 上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金は、重量比で７．５
    乃至１３．０％のＳiと、２．０乃至７．０％のＡlと、
    残りの重量比のＦeとを含む組成を有し、上記第１のＳ
    ｉＡｌＦｅ合金の組成は、上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金
    の組成とは異なり、上記シード層は、上記バルク層より
    も小さい保磁力と大きい初期透磁率を有することを特徴
    とする、薄膜磁性層よりなる、第１の磁気シールド・エ
    レメントと、 上記第１のシールド・エレメント上に形成された電気絶
    縁材料の第１の絶縁層と、 上記第１の絶縁層上に形成された磁性材料の磁気抵抗セ
    ンサ・エレメントと、 上記磁気抵抗センサ・エレメント上に形成された電気絶
    縁性材料の第２の絶縁層と、 上記第２の絶縁層上に形成されたソフト磁性材料の第２
    の磁気シールド・エレメントと を含む、シールドされた磁気抵抗センサ。
  7. 【請求項７】上記シード層は選択されたガスで均一にド
    ープされた上記第１のＳiＡlＦe合金の単一層で構成さ
    れていることを特徴とする、請求項６記載の磁気抵抗セ
    ンサ。
  8. 【請求項８】上記シード層は、選択されたガスで均一に
    ドープされた上記第１のＳiＡlＦe合金の層と、ドープ
    されない上記第１のＳiＡlＦe合金の層とを含むこと
    と、上記ドープされた層及び上記ドープされない層は交
    互に積層されていることを特徴とする、請求項６記載の
    磁気抵抗センサ。
  9. 【請求項９】第１の磁極片と、 磁気ギャップ層を構成し、かつ上記第１の磁極片上に形
    成された磁気的な絶縁層と、 上記第１の磁極片との磁気的回路を与えるように形成さ
    れた第２の磁極片と、 上記第１及び第２の磁極片の間に形成され、上記磁気的
    回路に結合される導電体コイルと、 を含み、上記第１及び第２の磁極片の間に置かれた上記
    磁気ギャップ層が磁気ギャップを形成し、上記第１及び
    第２の磁極片はそれぞれ上記磁気ギャップ層と各々離隔
    して対向する関係に形成された磁極先端を持っており、
    さらに、 上記第１及び第２の磁極片の磁極先端は、それぞれ、第
    １のケイ素−アルミニウム−鉄（ＳiＡlＦe）合金を含
    むシード層と、上記シード層の上に形成された、第２の
    ＳiＡlＦe合金を含むバルク層とを含み、 上記第２のＳ
    ｉＡｌＦｅ合金は、重量比で７．５乃至１３．０％のＳ
    iと、２．０乃至７．０％のＡlと、残りの重量比のＦe
    とを含む組成を有し、上記第１のＳｉＡｌＦｅ合金の組
    成は、上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金の組成とは異なり、
    上記シード層は、上記バルク層よりも小さい保磁力と大
    きい初期透磁率を有する薄膜磁性層で形成されているこ
    とを特徴とする、誘導式磁気変換器。
  10. 【請求項１０】第１のケイ素−アルミニウム−鉄（Ｓi
    ＡlＦe）合金を含むシード層と、上記シード層の上に形
    成された、第２のＳiＡlＦe合金を含むバルク層とを含
    み、 上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金は、重量比で７．５
    乃至１３．０％のＳiと、２．０乃至７．０％のＡlと、
    残りの重量比のＦeとを含む組成を有し、上記第１のＳ
    ｉＡｌＦｅ合金の組成は、上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金
    の組成とは異なり、上記シード層は、上記バルク層より
    も小さい保磁力と大きい初期透磁率を有することを特徴
    とする、第１のシールド・エレメントと、 上記第１のシールド・エレメント上に形成された電気的
    絶縁材料の第１の絶縁層と、 上記第１の絶縁層上に形成された磁性材料の磁気抵抗セ
    ンサ・エレメントと、 上記磁気抵抗センサ・エレメント上に形成された電気的
    絶縁材料の第２の絶縁層と、 上記第２の電気的絶縁層上に形成されたソフト磁気材料
    の第２の磁気シールド・エレメントと を含み、上記第２の磁気シールド・エレメントは第１の
    磁極片を形成しており、さらに、 上記第２の磁気シールド・エレメントの上に形成され
    て、磁気ギャップ層を構成する磁気的絶縁層と、 上記第１の磁極片との磁気的回路を与えるために形成さ
    れた第２の磁極片と、 上記第１及び第２の磁極片の間に形成され、上記磁気的
    回路に結合される導電体コイルと、 を含み、上記第２の磁極片は上記第１の磁極片と対向す
    るように離隔して形成された磁極先端を持つており、上
    記磁気ギヤツプ層は磁気ギヤツプを形成するように第１
    及び第２の磁極先端の間に配置されていることを特徴と
    する、 磁気抵抗式読取り機能と誘導式書込み機能とを組み込ん
    だ複合磁気変換器。
  11. 【請求項１１】データを記録するための複数個のデータ
    ・トラツクを有する磁気ストレージ媒体と、上記磁気ス
    トレージ媒体との間で相対運動しているときに、上記磁
    気ストレージ媒体に対して近接して離隔した位置に維持
    される磁気変換器とを含む磁気ストレージ装置におい
    て、 第１のケイ素−アルミニウム−鉄（ＳiＡlＦe）合金を
    含むシード層と、上記シード層の上に形成された、第２
    のＳiＡlＦe合金を含むバルク層とを含み、 上記第２の
    ＳｉＡｌＦｅ合金は、重量比で７．５乃至１３．０％の
    Ｓiと、２．０乃至７．０％のＡlと、残りの重量比のＦ
    eとを含む組成を有し、上記第１のＳｉＡｌＦｅ合金の
    組成は、上記第２のＳｉＡｌＦｅ合金の組成とは異な
    り、上記シード層は、上記バルク層よりも小さい保磁力
    と大きい初期透磁率を有することを特徴とする、第１の
    シールド・エレメントと、 上記第１のシールド・エレメント上に形成された適宜な
    電気的絶縁材料の第１の絶縁層と、 上記第１の絶縁層上に形成された磁性材料の磁気抵抗セ
    ンサ・エレメントと、 上記磁気抵抗センサ・エレメント上に形成された電気絶
    縁材料の第２の絶縁層と、 上記第２の電気的絶縁層上に形成されたソフト磁気材料
    の第２の磁気シールド・エレメントと、 を含むシールドされた磁気抵抗センサを含む上記磁気変
    換器と、さらに、 上記磁気ストレージ媒体上で選択されたデータ・トラツ
    クに上記磁気変換器を移動するために上記磁気変換器に
    結合されたアクチユエータ手段と、 上記シールドされた磁気抵抗センサによつて遮ぎられる
    上記磁気ストレージ媒体中に記録されたデータ・ビツト
    の磁気フイールド表示に応答する上記磁気抵抗材料中の
    電気抵抗の変化を検出するために上記シールドされた磁
    気抵抗センサに結合された検出手段と、 を含むことを特徴とする、磁気ストレージ装置。
  12. 【請求項１２】上記磁気変換器は磁気抵抗式読取り機能
    と誘導式書込み機能とを組み込んだ磁気変換器を含むこ
    とを特徴とする、請求項１１記載の磁気ストレージ装
    置。
  13. 【請求項１３】上記シード層は選択されたガスでドープ
    された上記第１のＳiＡlＦe合金の層と、ドープされな
    い上記第１のＳiＡlＦe合金の層とを含み、上記ドープ
    された層及びドープされない層は交互に積層されている
    ことを特徴とする、請求項１１記載の磁気ストレージ装
    置。
  14. 【請求項１４】上記シード層は選択されたガスで均一に
    ドープされた上記第１のＳiＡlＦe合金の単一の層を含
    むことを特徴とする、請求項１１記載の磁気ストレージ
    装置。
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