JP2707213B2 - 磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金及びその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金及びその製造方法Info
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- JP2707213B2 JP2707213B2 JP6163520A JP16352094A JP2707213B2 JP 2707213 B2 JP2707213 B2 JP 2707213B2 JP 6163520 A JP6163520 A JP 6163520A JP 16352094 A JP16352094 A JP 16352094A JP 2707213 B2 JP2707213 B2 JP 2707213B2
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
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- Power Engineering (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｆｅ−Ｈｆの２元素を
基本組成とする鉄系軟磁性薄膜合金及びその製造方法に
関するもので、特に磁気ヘッド用としてＭＨｚ帯域の高
周波領域で高飽和磁束密度と高透磁率特性を備え、耐熱
性に優れた軟磁気特性を有するＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系及
びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ系の鉄系軟磁性薄膜合金及び
その製造方法に関する。
基本組成とする鉄系軟磁性薄膜合金及びその製造方法に
関するもので、特に磁気ヘッド用としてＭＨｚ帯域の高
周波領域で高飽和磁束密度と高透磁率特性を備え、耐熱
性に優れた軟磁気特性を有するＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系及
びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ系の鉄系軟磁性薄膜合金及び
その製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】最近、オーディオテープレコーダ、ＶＴ
Ｒ等の磁気記録及び再生装置の分野において、記録信号
の高密度化及び高品質化の為の研究が活発に進行しつつ
ある。このような記録密度を高める方法として記録媒体
の高保磁力化と短波長記録が推進されているが、このよ
うな高記録密度化に対応するため、磁気ヘッド材料には
高い飽和磁束密度と共に短波長記録及び充実した記録信
号の再生のためのＭＨｚ周波数帯域の高周波領域での高
透磁率特性が必須的に要求されている。
Ｒ等の磁気記録及び再生装置の分野において、記録信号
の高密度化及び高品質化の為の研究が活発に進行しつつ
ある。このような記録密度を高める方法として記録媒体
の高保磁力化と短波長記録が推進されているが、このよ
うな高記録密度化に対応するため、磁気ヘッド材料には
高い飽和磁束密度と共に短波長記録及び充実した記録信
号の再生のためのＭＨｚ周波数帯域の高周波領域での高
透磁率特性が必須的に要求されている。
【０００３】又、ヘッド製造工程中にはヘッドの信頼性
確保のために磁気ヘッドギャップ部分を接着ガラス等で
堅固に接着する必要があるが、問題は接着強度の高い接
着ガラスが大体に高い融点を持つのに伴い、磁気ヘッド
用軟磁性合金に、高温でも軟磁性の劣化が発生しない熱
的安定性と高い耐熱性が要求される点である。従来の磁
気ヘッド用軟磁性材料にはＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系のセンダ
スト合金とＮｉ−Ｆｅ系のパーマロイ（permalloy)合金
及びＣｏ系非晶質合金等が知られている。
確保のために磁気ヘッドギャップ部分を接着ガラス等で
堅固に接着する必要があるが、問題は接着強度の高い接
着ガラスが大体に高い融点を持つのに伴い、磁気ヘッド
用軟磁性合金に、高温でも軟磁性の劣化が発生しない熱
的安定性と高い耐熱性が要求される点である。従来の磁
気ヘッド用軟磁性材料にはＦｅ−Ａｌ−Ｓｉ系のセンダ
スト合金とＮｉ−Ｆｅ系のパーマロイ（permalloy)合金
及びＣｏ系非晶質合金等が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、これら従来
の軟磁性材料の中でセンダスト合金とパーマロイ合金の
場合には、膜の内部凝集力が大きく、結晶粒が成長し易
いために、軟磁性特性の良好な薄膜の製造に困難があ
り、又、飽和磁束密度も１０ＫＧ（Gauss)程度と低く、
両合金は高密度記録には不適合である。
の軟磁性材料の中でセンダスト合金とパーマロイ合金の
場合には、膜の内部凝集力が大きく、結晶粒が成長し易
いために、軟磁性特性の良好な薄膜の製造に困難があ
り、又、飽和磁束密度も１０ＫＧ（Gauss)程度と低く、
両合金は高密度記録には不適合である。
【０００５】そして、Ｃｏ系非晶質合金では、軟磁性特
性が良好であるだけではなく飽和磁束密度も１３ＫＧ程
度であり薄膜の製造が可能であるという利点があるには
あるが、４５０℃程度で結晶化し軟磁性特性の劣化が起
こるためにヘッド製造工程で接着ガラスの溶融接着が困
難であり、充分な接合強度を必要とする磁気ヘッドの制
作には困難が伴うという問題点がある。
性が良好であるだけではなく飽和磁束密度も１３ＫＧ程
度であり薄膜の製造が可能であるという利点があるには
あるが、４５０℃程度で結晶化し軟磁性特性の劣化が起
こるためにヘッド製造工程で接着ガラスの溶融接着が困
難であり、充分な接合強度を必要とする磁気ヘッドの制
作には困難が伴うという問題点がある。
【０００６】一方、最近開発された軟磁性材料として硝
化鉄が知られているが、この合金を製造するには、一般
に窒素を含む雰囲気中で鉄をターゲットにし、イオンビ
ーム蒸着又は反応性スパッタリング等の方法により薄膜
形態に形成し、必要に応じて熱処理を遂行する。しか
し、このような軟磁性薄膜では熱処理又は加熱により保
磁力が急激に上昇し、熱的安定性が不充分であるという
問題点を有している。
化鉄が知られているが、この合金を製造するには、一般
に窒素を含む雰囲気中で鉄をターゲットにし、イオンビ
ーム蒸着又は反応性スパッタリング等の方法により薄膜
形態に形成し、必要に応じて熱処理を遂行する。しか
し、このような軟磁性薄膜では熱処理又は加熱により保
磁力が急激に上昇し、熱的安定性が不充分であるという
問題点を有している。
【０００７】また、特開平２−２７５６０５号公報には
Ｆｅ−Ｘ−Ｎ（Ｘ＝Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔｉ等）が、そして特
開平３−２０４４４号公報にはＦｅ−Ｍ−Ｃ（Ｍ＝Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等）の組成の良好な軟磁性特性を表すも
のが記載されている。しかし、Ｆｅ−Ｘ−Ｎ系薄膜の場
合は、高周波中で高透磁率を表す組成領域での飽和磁束
密度が１５ＫＧ程度で比較的低く、５５０℃以上では軟
磁性特性が劣化し熱的安定性が不十分であるという問題
点がある。
Ｆｅ−Ｘ−Ｎ（Ｘ＝Ｚｒ，Ｈｆ，Ｔｉ等）が、そして特
開平３−２０４４４号公報にはＦｅ−Ｍ−Ｃ（Ｍ＝Ｔ
ｉ，Ｚｒ，Ｈｆ等）の組成の良好な軟磁性特性を表すも
のが記載されている。しかし、Ｆｅ−Ｘ−Ｎ系薄膜の場
合は、高周波中で高透磁率を表す組成領域での飽和磁束
密度が１５ＫＧ程度で比較的低く、５５０℃以上では軟
磁性特性が劣化し熱的安定性が不十分であるという問題
点がある。
【０００８】そして、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ系薄膜では、耐熱温
度が６５０℃程度と高く、飽和磁束密度が１６ＫＧ程度
でＦｅ−Ｘ−Ｎ系に比べ良好だとの長所があるにはある
が、これまた１７ＫＧを超過する飽和磁束密度を有する
組成領域では良好な軟磁性特性が得られず、高周波での
透磁率もＦｅ−Ｘ−Ｎ系かＣｏ系非晶質合金に比べ低い
という短所を有している。
度が６５０℃程度と高く、飽和磁束密度が１６ＫＧ程度
でＦｅ−Ｘ−Ｎ系に比べ良好だとの長所があるにはある
が、これまた１７ＫＧを超過する飽和磁束密度を有する
組成領域では良好な軟磁性特性が得られず、高周波での
透磁率もＦｅ−Ｘ−Ｎ系かＣｏ系非晶質合金に比べ低い
という短所を有している。
【０００９】本発明はこのような従来の課題に鑑みてな
されたもので、従来の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料が有
している諸般問題点を解決するための新しい軟磁性材料
としてＦｅ−Ｈｆ２元系合金を基本とし、これにＣ，Ｎ
及びＯを相互組み合わせ、合金化させることでＭＨｚ帯
域の高周波領域で高飽和磁束密度と高透磁率を有しなが
ら耐熱性に優れた鉄系軟磁性薄膜合金及びその製造方法
を提供することを目的とする。
されたもので、従来の磁気ヘッド用軟磁性薄膜材料が有
している諸般問題点を解決するための新しい軟磁性材料
としてＦｅ−Ｈｆ２元系合金を基本とし、これにＣ，Ｎ
及びＯを相互組み合わせ、合金化させることでＭＨｚ帯
域の高周波領域で高飽和磁束密度と高透磁率を有しなが
ら耐熱性に優れた鉄系軟磁性薄膜合金及びその製造方法
を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、請求項１の発
明にかかる磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金として、組
成式、 Ｆｅx Ｈｆy Ｃz Ｎv Ｏw からなり、該各原子％ｘ，ｙ，ｚ，ｖ，ｗを、夫々、 となるようにした。
明にかかる磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金として、組
成式、 Ｆｅx Ｈｆy Ｃz Ｎv Ｏw からなり、該各原子％ｘ，ｙ，ｚ，ｖ，ｗを、夫々、 となるようにした。
【００１１】請求項２の発明にかかる磁気ヘッド用鉄系
軟磁性薄膜合金の製造方法では、純鉄、Ｆｅ−Ｈｆ合
金、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ合金のうちいずれか１つを選択して
これをターゲットに用い、Ｈｆ、Ｈｆの硝化物、Ｈｆの
酸化物、Ｈｆの炭化物又はＣの小片のうちいずれか少な
くとも１つの小片を選択し、選択した小片を前記ターゲ
ット上に配置し、不活性スパッタリングガス又は不活性
スパッタリングガスにＣ、Ｎ、Ｏの少なくとも１つを選
択して含ませたガスを用いてスパッタリングすることに
より、請求項１記載の軟磁性薄膜合金の薄膜を形成する
工程であって、前記３つの選択は、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎ
を必須的に含み、Ｏを選択的に含める選択である薄膜形
成工程と、該薄膜形成工程の後、前記形成された薄膜合
金を所定雰囲気中で熱処理する熱処理工程と、を含んで
構成され、請求項１に記載の軟磁性薄膜合金を製造する
ようにした。
軟磁性薄膜合金の製造方法では、純鉄、Ｆｅ−Ｈｆ合
金、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ合金のうちいずれか１つを選択して
これをターゲットに用い、Ｈｆ、Ｈｆの硝化物、Ｈｆの
酸化物、Ｈｆの炭化物又はＣの小片のうちいずれか少な
くとも１つの小片を選択し、選択した小片を前記ターゲ
ット上に配置し、不活性スパッタリングガス又は不活性
スパッタリングガスにＣ、Ｎ、Ｏの少なくとも１つを選
択して含ませたガスを用いてスパッタリングすることに
より、請求項１記載の軟磁性薄膜合金の薄膜を形成する
工程であって、前記３つの選択は、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎ
を必須的に含み、Ｏを選択的に含める選択である薄膜形
成工程と、該薄膜形成工程の後、前記形成された薄膜合
金を所定雰囲気中で熱処理する熱処理工程と、を含んで
構成され、請求項１に記載の軟磁性薄膜合金を製造する
ようにした。
【００１２】請求項３の発明にかかる磁気ヘッド用鉄系
軟磁性薄膜合金の製造方法では、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ合
金、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ合金のうちいずれか１つを
ターゲットに用い、不活性スパッタリングガス雰囲気下
でスパッタリングすることにより、請求項１に記載の軟
磁性薄膜合金の薄膜を形成する薄膜形成工程と、該薄膜
形成工程の後、前記形成された薄膜合金を所定雰囲気中
で熱処理する熱処理工程と、を含んで構成され、請求項
１記載の軟磁性薄膜合金を製造するようにした。
軟磁性薄膜合金の製造方法では、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ合
金、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ合金のうちいずれか１つを
ターゲットに用い、不活性スパッタリングガス雰囲気下
でスパッタリングすることにより、請求項１に記載の軟
磁性薄膜合金の薄膜を形成する薄膜形成工程と、該薄膜
形成工程の後、前記形成された薄膜合金を所定雰囲気中
で熱処理する熱処理工程と、を含んで構成され、請求項
１記載の軟磁性薄膜合金を製造するようにした。
【００１３】
【００１４】
【作用】上記の構成によれば、請求項１の発明にかかる
磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金では、磁気ヘッド用鉄
系軟磁性薄膜合金の内部組織は超微細結晶によって構成
されるようになるために、この合金は、ＭＨｚ帯域の高
周波領域で高飽和磁束密度と高透磁率を有しながら耐熱
性に優れた特性を有することになる。その反対に、前記
組成式及び成分限定範囲を離脱する場合は鉄系軟磁性薄
膜で要求される超微細結晶が形成されないため、高飽和
磁束密度と高透磁率及び耐熱性を同時に具備した鉄系軟
磁性薄膜合金を得ることができなくなる。
磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金では、磁気ヘッド用鉄
系軟磁性薄膜合金の内部組織は超微細結晶によって構成
されるようになるために、この合金は、ＭＨｚ帯域の高
周波領域で高飽和磁束密度と高透磁率を有しながら耐熱
性に優れた特性を有することになる。その反対に、前記
組成式及び成分限定範囲を離脱する場合は鉄系軟磁性薄
膜で要求される超微細結晶が形成されないため、高飽和
磁束密度と高透磁率及び耐熱性を同時に具備した鉄系軟
磁性薄膜合金を得ることができなくなる。
【００１５】請求項２の発明にかかる磁気ヘッド用鉄系
軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄膜形成工程におい
て、ターゲット、ターゲット表面に配置された小片及び
ガス中に、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎを必須的に、Ｏを選択的
に含ませてスパッタリングが行われる。したがって、こ
の工程で請求項１記載の軟磁性薄膜合金の薄膜が形成さ
れる。そしてその後の熱処理工程を経ることにより、請
求項１に記載の鉄系軟磁性薄膜合金を製造することが可
能となる。
軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄膜形成工程におい
て、ターゲット、ターゲット表面に配置された小片及び
ガス中に、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎを必須的に、Ｏを選択的
に含ませてスパッタリングが行われる。したがって、こ
の工程で請求項１記載の軟磁性薄膜合金の薄膜が形成さ
れる。そしてその後の熱処理工程を経ることにより、請
求項１に記載の鉄系軟磁性薄膜合金を製造することが可
能となる。
【００１６】請求項３の発明にかかる磁気ヘッド用鉄系
軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄膜形成工程におい
て、ターゲット中にＦｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎが必須的に含ま
れ、Ｏが選択的に含まれているので、この工程で請求項
１記載の軟磁性薄膜合金の薄膜が形成される。そしてそ
の後の熱処理工程を経ることにより、請求項１に記載の
鉄系軟磁性薄膜合金を製造することが可能となる。
軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄膜形成工程におい
て、ターゲット中にＦｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎが必須的に含ま
れ、Ｏが選択的に含まれているので、この工程で請求項
１記載の軟磁性薄膜合金の薄膜が形成される。そしてそ
の後の熱処理工程を経ることにより、請求項１に記載の
鉄系軟磁性薄膜合金を製造することが可能となる。
【００１７】
【００１８】
【実施例】以下、本発明の実施例を図１〜図３に基づい
て説明する。本発明の磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金
の組成式は次の通りである。 Ｆｅx Ｈｆy Ｃz Ｎv からなり、該各原子％ｘ，ｙ，ｚ，ｖ，ｗを、夫々、 とする。
て説明する。本発明の磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金
の組成式は次の通りである。 Ｆｅx Ｈｆy Ｃz Ｎv からなり、該各原子％ｘ，ｙ，ｚ，ｖ，ｗを、夫々、 とする。
【００１９】この磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金の内
部組織は超微細結晶からなっている。前記組成式及び成
分限定範囲を離脱する場合は高飽和磁束密度と高透磁率
及び耐熱性を同時に具備した鉄系軟磁性薄膜合金を得る
ことができなくなるが、その理由は前記組成範囲以外の
組成では鉄系軟磁性薄膜で要求される超微細結晶が形成
されないからである。
部組織は超微細結晶からなっている。前記組成式及び成
分限定範囲を離脱する場合は高飽和磁束密度と高透磁率
及び耐熱性を同時に具備した鉄系軟磁性薄膜合金を得る
ことができなくなるが、その理由は前記組成範囲以外の
組成では鉄系軟磁性薄膜で要求される超微細結晶が形成
されないからである。
【００２０】このＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系及びＦｅ−Ｈｆ
−Ｃ−Ｎ−Ｏ系軟磁性薄膜合金は、スパッタリング方法
かそれ以外の物理的な気相蒸着法により製造されるが、
スパッタリング方法による製造工程を概略的に説明す
る。ターゲットとしてスパッタリング装置内部に純鉄、
Ｆｅ−Ｈｆ合金又はＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ合金等を配設
し、この純鉄、Ｆｅ−Ｈｆ合金又はＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ
合金等のターゲット上にＨｆ、Ｈｆの硝化物、Ｈｆの酸
化物、Ｈｆの炭化物又はＣの小片を配置するか、あるい
はＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系及びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ系
合金等をターゲットとする。このターゲットを不活性ス
パッタリングガス中か、スパッタリングガス中にＣかＮ
又はＯを含有する雰囲気下でスパッタリングすることに
より、前記組成式の薄膜合金が形成される。この工程が
薄膜形成工程に相当する。
−Ｃ−Ｎ−Ｏ系軟磁性薄膜合金は、スパッタリング方法
かそれ以外の物理的な気相蒸着法により製造されるが、
スパッタリング方法による製造工程を概略的に説明す
る。ターゲットとしてスパッタリング装置内部に純鉄、
Ｆｅ−Ｈｆ合金又はＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ合金等を配設
し、この純鉄、Ｆｅ−Ｈｆ合金又はＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ
合金等のターゲット上にＨｆ、Ｈｆの硝化物、Ｈｆの酸
化物、Ｈｆの炭化物又はＣの小片を配置するか、あるい
はＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系及びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ系
合金等をターゲットとする。このターゲットを不活性ス
パッタリングガス中か、スパッタリングガス中にＣかＮ
又はＯを含有する雰囲気下でスパッタリングすることに
より、前記組成式の薄膜合金が形成される。この工程が
薄膜形成工程に相当する。
【００２１】このようにスパッタリング方法により得ら
れたＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系及びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ
系軟磁性薄膜合金を、後続する熱処理工程において、真
空或いはＡｒかＮ2 を含有した雰囲気中で熱処理を行う
か、磁気ヘッド供給時に熱を供給する工程で熱処理を行
うことで製造工程が完了する。このような製造過程を通
じて得られた本発明の鉄系軟磁性薄膜合金は、高飽和磁
束密度及びＭＨｚ帯域の高周波領域で高透磁率特性を保
有し、高記録密度及び充実した高性能な記録再生特性を
現すと同時に、優れた耐熱性、軟磁気特性を有するので
薄膜磁気ヘッド及びＭＩＧ（Metal in gap) ヘッド用に
は最適である。
れたＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系及びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ
系軟磁性薄膜合金を、後続する熱処理工程において、真
空或いはＡｒかＮ2 を含有した雰囲気中で熱処理を行う
か、磁気ヘッド供給時に熱を供給する工程で熱処理を行
うことで製造工程が完了する。このような製造過程を通
じて得られた本発明の鉄系軟磁性薄膜合金は、高飽和磁
束密度及びＭＨｚ帯域の高周波領域で高透磁率特性を保
有し、高記録密度及び充実した高性能な記録再生特性を
現すと同時に、優れた耐熱性、軟磁気特性を有するので
薄膜磁気ヘッド及びＭＩＧ（Metal in gap) ヘッド用に
は最適である。
【００２２】次に、本発明の磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄
膜合金の製造方法、特性等を、実施例に基づいて説明す
る。まず、実施例１について説明する。実施例１では、
薄膜形成工程において、高周波２極マグネトロンスパッ
タリング装置により各種組成のＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ薄膜
を１μｍの厚さで製造した。そして薄膜の組成を変化さ
せる為にＦｅターゲット上にＨｆ及びＣの小片をピンホ
ール形に配置して各小片の個数を変化させて或いはＦｅ
−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系合金をターゲットとしてＡｒガスとＮ
2 ガスの混合ガス雰囲気中で各ガスの流量比を変化さ
せ、反応性スパッタリングを行った。この時の投入電力
は３００Ｗ、混合ガスの総圧力は１ｍtorrであった。こ
の方法により製造した薄膜の磁気的特性は下の表１の通
りである。又、このＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系超微細結晶薄
膜合金の組成に伴う保磁力（Ｈc ）の変化を図１に、実
効透磁率（μoff ）の変化を図２に、飽和磁束密度（Ｂ
S ）の変化性を図３に各々示した。尚、表１と図１及び
図３に示す保磁力と飽和磁束密度を振動試料形磁束計
（ＵＳＭ）で測定し、図２に示す実効透磁率を、フェラ
イトコア方法を利用したインピーダンス分析器で測定し
た。
膜合金の製造方法、特性等を、実施例に基づいて説明す
る。まず、実施例１について説明する。実施例１では、
薄膜形成工程において、高周波２極マグネトロンスパッ
タリング装置により各種組成のＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ薄膜
を１μｍの厚さで製造した。そして薄膜の組成を変化さ
せる為にＦｅターゲット上にＨｆ及びＣの小片をピンホ
ール形に配置して各小片の個数を変化させて或いはＦｅ
−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系合金をターゲットとしてＡｒガスとＮ
2 ガスの混合ガス雰囲気中で各ガスの流量比を変化さ
せ、反応性スパッタリングを行った。この時の投入電力
は３００Ｗ、混合ガスの総圧力は１ｍtorrであった。こ
の方法により製造した薄膜の磁気的特性は下の表１の通
りである。又、このＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系超微細結晶薄
膜合金の組成に伴う保磁力（Ｈc ）の変化を図１に、実
効透磁率（μoff ）の変化を図２に、飽和磁束密度（Ｂ
S ）の変化性を図３に各々示した。尚、表１と図１及び
図３に示す保磁力と飽和磁束密度を振動試料形磁束計
（ＵＳＭ）で測定し、図２に示す実効透磁率を、フェラ
イトコア方法を利用したインピーダンス分析器で測定し
た。
【００２３】
【表１】
【００２４】次に実施例２について説明する。実施例２
では、薄膜形成工程において、高周波２極マグネットス
パッタリング装置により各種組成のＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ
−Ｏ薄膜を１μｍ厚さで製造した。そして薄膜の組成を
変化させる為にＦｅターゲットの上にＨｆ及びＣの小片
をピンホール形で配置して各小片の個数を変化させ、Ａ
ｒガスとＮ2 ガス及びＯ2 ガスの混合ガス雰囲気中で各
ガスの流量比を変化させ反応性スパッタリングを行っ
た。この時、投入電力は３００Ｗ、混合ガスの総圧力は
１ｍtorrであった。この方法により製造した薄膜の磁気
的特性は下の表２の通りである。
では、薄膜形成工程において、高周波２極マグネットス
パッタリング装置により各種組成のＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ
−Ｏ薄膜を１μｍ厚さで製造した。そして薄膜の組成を
変化させる為にＦｅターゲットの上にＨｆ及びＣの小片
をピンホール形で配置して各小片の個数を変化させ、Ａ
ｒガスとＮ2 ガス及びＯ2 ガスの混合ガス雰囲気中で各
ガスの流量比を変化させ反応性スパッタリングを行っ
た。この時、投入電力は３００Ｗ、混合ガスの総圧力は
１ｍtorrであった。この方法により製造した薄膜の磁気
的特性は下の表２の通りである。
【００２５】
【表２】
【００２６】前記実施例１と実施例２に提示された結果
によれば、飽和磁束密度１７ＫＧ以上、１ＭＨｚでの実
効透磁率５０００以上の高飽和磁束密度と高透磁率を有
しつつ、耐熱温度が６５０℃と高いＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ
系及びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ系軟磁性薄膜合金が得ら
れるのが分かる。次に、比較例１〜比較例３について説
明する。
によれば、飽和磁束密度１７ＫＧ以上、１ＭＨｚでの実
効透磁率５０００以上の高飽和磁束密度と高透磁率を有
しつつ、耐熱温度が６５０℃と高いＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ
系及びＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ−Ｏ系軟磁性薄膜合金が得ら
れるのが分かる。次に、比較例１〜比較例３について説
明する。
【００２７】比較例１では、Ｆｅ−Ｈｆ合金ターゲット
を利用して窒素を含有したアルゴンガス雰囲気中で高周
波スパッタリングを利用したＦｅ−Ｈｆ−Ｎ薄膜を製造
した（特開平２−２７５６０５号公報参照）。前記薄膜
の磁気的特性は下の表３の通りである。
を利用して窒素を含有したアルゴンガス雰囲気中で高周
波スパッタリングを利用したＦｅ−Ｈｆ−Ｎ薄膜を製造
した（特開平２−２７５６０５号公報参照）。前記薄膜
の磁気的特性は下の表３の通りである。
【００２８】
【表３】
【００２９】比較例２では、窒素ガス及び酸素ガスを含
有したアルゴンガス雰囲気中でＦｅ−Ｎｂ合金ターゲッ
トを利用してＲＦスパッタリングをし、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｎ
−Ｏ薄膜を製造した（特開平３−２３２２０６号公
報）。前記の薄膜の磁気的特性は下の表４の通りであ
る。
有したアルゴンガス雰囲気中でＦｅ−Ｎｂ合金ターゲッ
トを利用してＲＦスパッタリングをし、Ｆｅ−Ｎｂ−Ｎ
−Ｏ薄膜を製造した（特開平３−２３２２０６号公
報）。前記の薄膜の磁気的特性は下の表４の通りであ
る。
【００３０】
【表４】
【００３１】比較例３では、Ｆｅターゲットの上にＨｆ
とＣの小片を配置するかＦｅターゲットの上にＨｆを配
置し、Ａｒ＋ＣＨ4 雰囲気中でスパッタリングをし、Ｆ
ｅ−Ｈｆ−Ｃ薄膜を製造した（特開平３−２０４４４号
公報）。その磁気的特性は下の表５の通りである。
とＣの小片を配置するかＦｅターゲットの上にＨｆを配
置し、Ａｒ＋ＣＨ4 雰囲気中でスパッタリングをし、Ｆ
ｅ−Ｈｆ−Ｃ薄膜を製造した（特開平３−２０４４４号
公報）。その磁気的特性は下の表５の通りである。
【００３２】
【表５】
【００３３】以上の実施例及び比較例を通じて分かるよ
うに、本発明により製造した鉄系超微細結晶軟磁性薄膜
合金では、磁気的特性及び耐熱性が既存の軟磁性薄膜合
金に比べ、非常に優れていることを知ることが出来る。
尚、本発明を前記実施例により具体的に記述したが、本
発明はこのような実施例により制限されるものではな
く、特許請求範囲に記載された本発明の範囲内で薄膜材
料の組成と製造方法を多様に変更及び変化させることが
出来る。
うに、本発明により製造した鉄系超微細結晶軟磁性薄膜
合金では、磁気的特性及び耐熱性が既存の軟磁性薄膜合
金に比べ、非常に優れていることを知ることが出来る。
尚、本発明を前記実施例により具体的に記述したが、本
発明はこのような実施例により制限されるものではな
く、特許請求範囲に記載された本発明の範囲内で薄膜材
料の組成と製造方法を多様に変更及び変化させることが
出来る。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１の本発明
にかかる磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金として、組成
式Ｆｅx Ｈｆy Ｃz Ｎv Ｏw で現され、各原子％ｘ，
ｙ，ｚ，ｖ，ｗが、夫々、７１≦ｘ≦８６，５．５≦ｙ
≦１０．５，１≦ｚ≦１３，１≦ｖ≦１３，０≦ｗ＜
３，７．５≦ｚ＋ｖ＋ｗ≦１８．５，（但し、ｘ＋ｙ＋
ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００）とした鉄系軟磁性薄膜合金を製造
することにより、ＭＨｚ帯域の高周波領域での高飽和磁
束密度、高透磁率特性、耐熱性において、優れた特性を
得ることが出来る。したがって本発明の鉄系軟磁性薄膜
合金は、薄膜磁気ヘッド及びＭＩＧヘッド用には最適で
ある。
にかかる磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金として、組成
式Ｆｅx Ｈｆy Ｃz Ｎv Ｏw で現され、各原子％ｘ，
ｙ，ｚ，ｖ，ｗが、夫々、７１≦ｘ≦８６，５．５≦ｙ
≦１０．５，１≦ｚ≦１３，１≦ｖ≦１３，０≦ｗ＜
３，７．５≦ｚ＋ｖ＋ｗ≦１８．５，（但し、ｘ＋ｙ＋
ｚ＋ｖ＋ｗ＝１００）とした鉄系軟磁性薄膜合金を製造
することにより、ＭＨｚ帯域の高周波領域での高飽和磁
束密度、高透磁率特性、耐熱性において、優れた特性を
得ることが出来る。したがって本発明の鉄系軟磁性薄膜
合金は、薄膜磁気ヘッド及びＭＩＧヘッド用には最適で
ある。
【００３５】請求項２の発明にかかる磁気ヘッド用鉄系
軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄膜形成工程におい
て、ターゲット、ターゲット表面に配置する小片、及び
ガス中に、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎが必須的に、Ｏが選択的
に存在することになり、請求項１に記載の鉄系軟磁性薄
膜合金を製造することが出来る。請求項３の発明にかか
る磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄
膜形成工程において、ターゲット中にＦｅ、Ｈｆ、Ｃ、
Ｎが必須的に、Ｏが選択的に含まれるので、請求項１に
記載の鉄系軟磁性薄膜合金を製造することが出来る。
軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄膜形成工程におい
て、ターゲット、ターゲット表面に配置する小片、及び
ガス中に、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎが必須的に、Ｏが選択的
に存在することになり、請求項１に記載の鉄系軟磁性薄
膜合金を製造することが出来る。請求項３の発明にかか
る磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金の製造方法では、薄
膜形成工程において、ターゲット中にＦｅ、Ｈｆ、Ｃ、
Ｎが必須的に、Ｏが選択的に含まれるので、請求項１に
記載の鉄系軟磁性薄膜合金を製造することが出来る。
【００３６】
【図１】本発明のＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系合金の組成に伴
う保磁力（ＨＣ）の変化を示したグラフ。
う保磁力（ＨＣ）の変化を示したグラフ。
【図２】本発明のＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系合金の組成に伴
う実効透磁率（μof f ）の変化を示したグラフ。
う実効透磁率（μof f ）の変化を示したグラフ。
【図３】本発明のＦｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ系合金の組成に伴
う飽和磁束密度（Ｂｓ）の変化を示したグラフ。
う飽和磁束密度（Ｂｓ）の変化を示したグラフ。
フロントページの続き (72)発明者 崔 丁 ▲おぐ▼ 大韓民国ソウル特別市松坡区可樂洞479 (56)参考文献 特開 平５−90027（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−10122（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−252006（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】組成式、 Ｆｅx Ｈｆy Ｃz Ｎv Ｏw からなり、該各原子％ｘ，ｙ，ｚ，ｖ，ｗを、夫々、 とすることを特徴とする磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合
金。 - 【請求項２】純鉄、Ｆｅ−Ｈｆ合金、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ合
金のうちいずれか１つを選択してこれをターゲットに用
い、Ｈｆ、Ｈｆの硝化物、Ｈｆの酸化物、Ｈｆの炭化物
又はＣの小片のうちいずれか少なくとも１つの小片を選
択し、選択した小片を前記ターゲット上に配置し、不活
性スパッタリングガス又は不活性スパッタリングガスに
Ｃ、Ｎ、Ｏの少なくとも１つを選択して含ませたガスを
用いてスパッタリングすることにより、請求項１記載の
軟磁性薄膜合金の薄膜を形成する工程であって、前記３
つの選択は、Ｆｅ、Ｈｆ、Ｃ、Ｎを必須的に含み、Ｏを
選択的に含める選択である薄膜形成工程と、 該薄膜形成工程の後、前記形成された薄膜合金を所定雰
囲気中で熱処理する熱処理工程と、 を含んで構成され、請求項１に記載の軟磁性薄膜合金を
製造することを特徴とする磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜
合金の製造方法。 - 【請求項３】Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ−Ｎ合金、Ｆｅ−Ｈｆ−Ｃ
−Ｎ−Ｏ合金のうちいずれか１つをターゲットに用い、
不活性スパッタリングガス雰囲気下でスパッタリングす
ることにより、請求項１に記載の軟磁性薄膜合金の薄膜
を形成する薄膜形成工程と、 該薄膜形成工程の後、前記形成された薄膜合金を所定雰
囲気中で熱処理する熱処理工程と、 を含んで構成され、請求項１記載の軟磁性薄膜合金を製
造することを特徴とする磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合
金の製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR17669/1993 | 1993-09-03 | ||
| KR1019930017669A KR960004664B1 (ko) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | 자기헤드용 철계 연자성 박막합금 및 그 제조방법 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0786037A JPH0786037A (ja) | 1995-03-31 |
| JP2707213B2 true JP2707213B2 (ja) | 1998-01-28 |
Family
ID=19362866
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6163520A Expired - Fee Related JP2707213B2 (ja) | 1993-09-03 | 1994-07-15 | 磁気ヘッド用鉄系軟磁性薄膜合金及びその製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2707213B2 (ja) |
| KR (1) | KR960004664B1 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100352157B1 (ko) * | 2000-10-21 | 2002-09-12 | 학교법인고려중앙학원 | 고주파용 연자성 다층박막의 제조방법 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04252006A (ja) * | 1991-01-28 | 1992-09-08 | Hitachi Ltd | 耐食軟磁性膜及びこれを用いた磁気ヘッド |
| JP3076141B2 (ja) * | 1991-04-15 | 2000-08-14 | 日立金属株式会社 | 磁性薄膜用ターゲット材とその製造方法、Ｆｅ−Ｍ−Ｃ軟磁性膜とその製造方法、およびこれを用いた磁気ヘッドならびに磁気記録再生装置 |
| JP2774705B2 (ja) * | 1991-04-25 | 1998-07-09 | アルプス電気株式会社 | 高飽和磁束密度軟磁性膜 |
-
1993
- 1993-09-03 KR KR1019930017669A patent/KR960004664B1/ko not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-07-15 JP JP6163520A patent/JP2707213B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR950009760A (ko) | 1995-04-24 |
| KR960004664B1 (ko) | 1996-04-11 |
| JPH0786037A (ja) | 1995-03-31 |
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|---|---|---|---|
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