JP3108636B2 - 磁気ヘッドおよびその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッドおよびその製造方法Info
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Description
ド、磁気抵抗効果型磁気ヘッド(MRヘッド)、誘導型
ヘッド部とMRヘッド部とを有するMR誘導型複合ヘッ
ド等の各種磁気ヘッドと、その製造方法とに関する。
られている。これに伴ない、磁極として軟磁性薄膜を用
いる薄膜磁気ヘッドや、磁気抵抗効果を利用して再生を
行うMRヘッドの開発が盛んに進められている。
センサ部の抵抗変化により外部磁気信号を読み出すもの
である。MRヘッドでは再生出力が記録媒体に対する相
対速度に依存しないことから、線記録密度の高い磁気記
録においても高い出力が得られるという特長がある。M
Rヘッドでは、分解能を上げ、良好な高周波特性を得る
ために、通常、磁気抵抗効果膜(MR膜)を一対の磁気
シールド膜で挟む構成(シールド型MRヘッド)とされ
る。
め、通常、記録を行うための誘導型ヘッド部をMRヘッ
ド部と一体化したMR誘導型複合ヘッドが用いられてい
る。
シールド膜や磁極には、軟磁気特性が優れた薄膜を用い
ることが好ましい。軟磁気特性の優れた薄膜としては、
例えば特公平7−60767号公報、特開平3−151
3号公報等に記載されたFe−Zr−N系軟磁性薄膜が
ある。
気抵抗(GMR)効果を示す多層膜(厚さ5nm程度の薄
膜を積層した人工格子膜)では、加熱により薄膜間に相
互拡散が生じ、特性が著しく劣化しやすい。したがっ
て、磁気シールド膜や磁極の軟磁気特性を向上させるた
めの焼鈍は、300℃未満の温度で行う必要がある。
れた軟磁性薄膜では1Oe以下の低保磁力が得られている
が、同公報における熱処理温度の最低値は350℃であ
る。同公報では、優れた軟磁気特性を得るためにはX線
回折においてFe(110)ピークに対するFe(20
0)ピークの相対強度比が1以上であること、すなわ
ち、(100)優先配向が必須であるとしている。同公
報の第5図には、600℃で熱処理を施した軟磁性薄膜
のX回折パターンが記載されている。同図では、Fe
(110)ピークに対するFe(200)ピークの相対
強度比が3.1となっている。また、同図には、ZrN
のブロードなピークが明瞭に認められる。同公報におけ
る軟磁気特性向上のメカニズムは、Feの結晶粒界にZ
rN等のセラミックス微小粒子を析出させることにより
結晶粒の成長を抑えるというものである。Feの結晶粒
界にセラミックス微小粒子を析出させるためには、30
0℃を超える熱処理が必須となる。しかも、ZrNの析
出によりα−Feが析出することになるため、耐食性が
低くなってしまうという問題もある。
載された軟磁性薄膜は、形成直後は非晶質膜である。こ
の非晶質膜を350℃以上で熱処理した場合には1Oe以
下の低保磁力が得られているが、熱処理温度を250℃
とした場合には、結晶化に4800分間も要しており、
しかも、保磁力が1.4Oeと高い。同公報の第11図に
は、熱処理温度を変えた場合についてのX線回折パター
ンの変化が示されている。同図によれば、450℃以上
の高温で熱処理を行った場合にはFe(200)のブロ
ードなピークが認められるが、それより低温域で熱処理
を行った場合にはFe(200)ピークは実質的に認め
られない。また、同公報には、熱処理温度が350℃以
上であれば保磁力が1Oe以下であり、そのときZrNの
回折ピークが認められる旨の記載がある。すなわち、同
公報記載の軟磁性薄膜は、上記特公平7−60767号
公報記載の軟磁性薄膜と同様に、良好な軟磁気特性を得
るためにはZrNの存在が必要であると考えられる。
記特開平3−1513号公報にそれぞれ記載された軟磁
性薄膜は、上述したようにいずれも350℃以上の温度
での熱処理が必須であるため、耐熱性の低いMR膜を有
する磁気ヘッドの磁気シールド膜や磁極に適用すること
はできない。このため、300℃を下回る温度で熱処理
した場合でも良好な軟磁気特性が得られる軟磁性薄膜が
望まれている。
−Zr−N系組成を有する軟磁性薄膜が記載されてい
る。同公報では、この軟磁性薄膜をMRヘッドやMR誘
導型複合ヘッドの磁気シールド膜に適用しているが、誘
導型ヘッド部の磁極に適用する旨の記載はない。同公報
には、この軟磁性薄膜のX線回折パターンは記載されて
いないが、(100)優先配向である旨が記載されてい
る。また、同公報では、この軟磁性薄膜は、ZrNの生
成によりFeの結晶粒成長が抑制されるので熱安定性が
向上するとしている。すなわち、この軟磁性薄膜は、上
記特公平7−60767号公報や特開平3−1513号
公報と同様に、ZrNが生成するものである。
薄膜に熱処理を施した旨の記載はない。熱処理が不要で
あれば、MRヘッドやMR誘導型複合ヘッドには好適で
ある。しかし、本発明者らの実験によれば、熱処理を施
さずに(100)配向の薄膜を得ることは極めて困難で
あり、成膜条件、例えば反応性スパッタ時の窒素分圧
や、投入電力、真空度等の微小な変動によりほとんどが
(110)配向膜となってしまう。また、熱処理を施さ
ないため、ZrNを安定して生成することはできない。
ヘッドや、再生用のMRヘッド部と記録用の誘導型ヘッ
ド部とを有するMR誘導型複合ヘッドにおいて、磁気シ
ールド膜や磁極の熱処理に伴うMR膜の劣化を防ぐこと
である。
(1)〜(6)のいずれかの構成により達成される。 (1)一対の磁極を有する誘導型ヘッド部を有し、前記
磁極の少なくとも一方の少なくとも一部が、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (上記式において、Mは、Mg、Ca、Y、Ti、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mnおよ
びBからなる群から選択される少なくとも1種の元素で
あり、xおよびyは原子比を表し、0.01≦x≦0.
1、0.01≦y≦0.1である)で表される組成を有
し、X線回折パターンにおいて、Fe(200)面の回
折ピークの強度I(200)とFe(110)面の回折
ピークの強度I(110)との比I(200)/I(1
10)が0.1以上1未満であり、かつM窒化物の回折
ピークが認められない軟磁性薄膜から構成されている磁
気ヘッド。 (2)磁気抵抗効果膜と少なくとも一つの磁気シールド
膜とを有する磁気抵抗効果型ヘッド部を有し、磁気シー
ルド膜の少なくとも一つの少なくとも一部が、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (上記式において、Mは、Mg、Ca、Y、Ti、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mnおよ
びBからなる群から選択される少なくとも1種の元素で
あり、xおよびyは原子比を表し、0.01≦x≦0.
1、0.01≦y≦0.1である)で表される組成を有
し、X線回折パターンにおいて、Fe(200)面の回
折ピークの強度I(200)とFe(110)面の回折
ピークの強度I(110)との比I(200)/I(1
10)が0.1以上1未満であり、かつM窒化物の回折
ピークが認められない軟磁性薄膜から構成されている磁
気ヘッド。 (3)前記磁気抵抗効果型ヘッド部に加え、一対の磁極
を有する誘導型ヘッド部を有し、前記磁極の少なくとも
一方の少なくとも一部が前記軟磁性薄膜から構成されて
いる上記(2)の磁気ヘッド。 (4)前記軟磁性薄膜が、100〜280℃で熱処理さ
れたものである上記(1)〜(3)のいずれかの磁気ヘ
ッド。 (5)一対の磁極を有する誘導型ヘッド部を有する磁気
ヘッドを製造するに際し、まず、Fe、M(Mは、M
g、Ca、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、C
r、Mo、W、MnおよびBからなる群から選択される
少なくとも1種の元素)およびNを含有し、X線回折パ
ターンにおいて、Fe(200)面の回折ピークの強度
I(200)とFe(110)面の回折ピークの強度I
(110)との比I(200)/I(110)が0.1
未満である薄膜を形成し、次いで、この薄膜に100〜
280℃で熱処理を施すことにより、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (xおよびyは原子比を表し、0.01≦x≦0.1、
0.01≦y≦0.1である)で表される組成を有し、
X線回折パターンにおいて、I(200)/I(11
0)が0.1以上1未満であり、かつM窒化物の回折ピ
ークが認められない軟磁性薄膜とし、この軟磁性薄膜を
磁極の少なくとも一方の少なくとも一部として用いる磁
気ヘッドの製造方法。 (6)磁気抵抗効果膜と少なくとも一つの磁気シールド
膜とを有する磁気抵抗効果型ヘッド部を有する磁気ヘッ
ドを製造するに際し、まず、Fe、M(Mは、Mg、C
a、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、M
o、W、MnおよびBからなる群から選択される少なく
とも1種の元素)およびNを含有し、X線回折パターン
において、Fe(200)面の回折ピークの強度I(2
00)とFe(110)面の回折ピークの強度I(11
0)との比I(200)/I(110)が0.1未満で
ある薄膜を形成し、次いで、この薄膜に100〜280
℃で熱処理を施すことにより、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (xおよびyは原子比を表し、0.01≦x≦0.1、
0.01≦y≦0.1である)で表される組成を有し、
X線回折パターンにおいて、I(200)/I(11
0)が0.1以上1未満であり、かつM窒化物の回折ピ
ークが認められない軟磁性薄膜とし、この軟磁性薄膜を
磁気シールド膜の少なくとも一方の少なくとも一部とし
て用いる磁気ヘッドの製造方法。
磁性薄膜は、MRヘッドやMR誘導型複合ヘッドの磁極
や磁気シールド膜に適用される。従来のFe−Zr−N
系軟磁性薄膜では、良好な軟磁気特性を得るためには上
記したように350℃以上での熱処理が必要であったた
め、MRヘッド部を有する磁気ヘッドに適用した場合に
はMR膜の劣化を招いていた。しかし、本発明で用いる
軟磁性薄膜には、MR膜の特性劣化を生じさせない程度
の低温で熱処理が施されるため、MR膜の劣化を招くこ
とはない。例えば図1に示すように、トレーリング側磁
気シールド膜6は磁気抵抗効果(MR)膜5より時間的
に後に形成されるため、トレーリング側磁気シールド膜
に熱処理を施す場合にはMR膜も加熱されることにな
る。このため、上記軟磁性薄膜は、MRヘッド部のトレ
ーリング側の磁気シールド膜に特に好適である。また、
同様な理由により、リーディング側磁極81およびトレ
ーリング側磁極82にも好適である。
もかかわらず上記軟磁性薄膜は従来のFe−Zr−N系
軟磁性薄膜と同等以上の軟磁気特性を示す。低温熱処理
で良好な軟磁気特性を得るためには、X線回折パターン
における回折ピークの強度比I(200)/I(11
0)が、膜形成直後と熱処理後とでそれぞれ上記した範
囲内であればよい。
では、熱処理前にはFe(200)ピークが存在しな
い。この点では本発明と同様であるが、250℃での熱
処理後にもFe(200)ピークは実質的に存在してお
らず、500℃の熱処理後にもI(200)/I(11
0)は0.1に達していない。また、上記したように2
50℃の熱処理では良好な軟磁気特性が得られていな
い。これは、窒素含有率が高すぎるためであると考えら
れる。
軟磁性薄膜は、形成時に既に(100)配向の結晶化膜
となっており、この点で本発明で用いる軟磁性薄膜とは
異なる。また、上記したように、このような配向の結晶
化膜を安定して形成することは極めて困難である。
く延伸されにくい。この点において、リーディング側磁
気シールド膜に好適である。リーディング側磁気シール
ド膜にパーマロイ膜を使った場合、ハードディスク等の
磁気記録媒体との接触や衝突によりパーマロイ膜が展延
されてMR膜との間で短絡が生じやすいが、上記軟磁性
薄膜を用いることにより、このような短絡を防ぐことが
でき、優れた耐久性が得られる。同様に展延性の低いセ
ンダスト膜では、軟磁気特性を得るためには400℃以
上での熱処理が必要であるため、MR膜がダメージを受
けてしまうが、上記軟磁性薄膜は300℃未満で熱処理
を施せばよいので、MR膜にはほとんど影響を与えな
い。しかも、上記軟磁性薄膜を用いた場合の磁気シール
ド特性は、パーマロイ膜や高温熱処理後のセンダスト膜
を用いた場合と同等以上となる。
記したようにZrNの析出に伴いα−Feが析出するた
め、耐食性にやや問題がある。しかし、本発明で用いる
軟磁性薄膜はZrNが析出しないので、耐食性が良好で
ある。このため、磁気ヘッド製造工程において水を使用
する場合でも腐食しにくい。
て詳細に説明する。
ルド膜に、下記式で表される組成を有する軟磁性薄膜を
用いる。
Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、
MnおよびBからなる群から選択される少なくとも1種
の元素であり、好ましくはZr、V、TaおよびTiか
ら選択される少なくとも1種の元素であり、より好まし
くはZrである。Zrは、M中の20原子%以上を占め
ることが好ましい。Nは窒素である。xおよびyは原子
比を表し、 0.01≦x≦0.1、 0.01≦y≦0.1 であり、好ましくは 0.02≦x≦0.09、 0.02≦y≦0.09 である。
て、Fe(200)面の回折ピークの強度I(200)
とFe(110)面の回折ピークの強度I(110)と
の比I(200)/I(110)が0.1以上1未満、
好ましくは0.15〜0.8である。そして、X線回折
において、ZrN等のM窒化物の回折ピークが実質的に
認められないものである。
た場合の各ピークの位置を2θ(θは回折角)で表示す
ると、Fe(200)が65°程度、Fe(110)が
44°程度、ZrN(200)が39°程度である。
0)を本発明範囲内とするために有効である。また、M
は、Nとともに結晶の微細化に有効である。
径が大きくなりすぎて良好な軟磁気特性が得られなくな
り、熱安定性も低下してしまう。また、耐食性も悪くな
る。一方、xが大きすぎると、結晶化させるためには高
温の熱処理が必要となってしまい、また、結晶化したと
しても良好な軟磁気特性は得られない。また、飽和磁束
密度も低くなってしまう。
る結晶粒の微細化が不十分となり、良好な軟磁気特性が
得られない。yが大きすぎると、後述するような低温の
熱処理を施す場合、結晶化のためには実用に耐えないほ
どの長時間の熱処理が必要となり、しかも結晶化したと
しても良好な軟磁気特性は得られない。
原子%以下含有されていてもよい。
robe Micro Analysis (EPMA)法により測定すればよい。
得られる。具体的には、10MHzでの初透磁率は100
0以上にでき、保磁力は1Oe以下にできる。また、飽和
磁束密度は14000G 以上にできる。
着、スパッタ、イオンプレーティング、CVD等の各種
気相法を用いればよいが、特にスパッタが好ましい。ス
パッタを用いる場合、例えば以下のような手順で薄膜を
形成する。ターゲットには、合金鋳造体や多元ターゲッ
ト等を用い、Ar等の不活性ガス雰囲気下で、反応性ガ
スとして窒素を用いて反応性スパッタを行う。窒素は、
スパッタ雰囲気中に好ましくは0.1〜15体積%、よ
り好ましくは2〜10体積%含有させる。窒素含有率が
低すぎたり高すぎたりすると、上記式におけるyを本発
明範囲内とすることが難しくなって、良好な軟磁気特性
が得られにくくなる。
使用するスパッタ装置にも制限はないが、好ましくはマ
グネトロンスパッタを用いる。マグネトロンスパッタは
高周波で行なっても直流で行なってもよい。なお、動作
圧力は通常0.05〜1.0Pa 程度とすればよい。ス
パッタ投入電力等の諸条件は、適宜決定すればよい。
常、非晶質に近いものであり、Fe(110)面に由来
するブロードなピークが存在するが、Fe(200)面
に由来するピークは実質的に認められない。このときの
ピーク強度比I(200)/I(110)は、0.1未
満であることが好ましい。そして、続く熱処理により、
このピーク強度比が上記範囲内となるようにする。
は、膜の結晶化を進め良好な軟磁気特性を得るためのも
のである。この熱処理は、好ましくは100〜280
℃、より好ましくは120〜260℃で、好ましくは
0.5〜20時間、より好ましくは2〜8時間行う。熱
処理温度が低すぎると、結晶化が不十分となって良好な
軟磁気特性が得られない。一方、熱処理温度が高すぎる
と、磁気ヘッドの他の部材、特にMR膜に熱的な悪影響
を与える。特に、薄膜を積層した多層構造のMR膜は、
各薄膜がきわめて薄く、加熱により元素が相互拡散しや
すいので、熱処理温度を上記のような低温とすることが
必須である。上記組成の膜をこのような低温で熱処理す
ることにより、Fe(200)ピークを出現させてI
(200)/I(110)を本発明内とすることがで
き、これにより優れた軟磁気特性が得られる。なお、熱
処理温度が高すぎると、FeNの析出に伴ってα−Fe
が析出し、耐食性が低くなってしまうという問題も生じ
る。
ス雰囲気中で行なうことが好ましい。
nm以下であり、5〜50nmとすることも容易である。平
均結晶粒径は、X線回折でのFe(200)ピークの半
値巾W50を測定し、下記のシェラーの式から求めればよ
い。
あり、θは回折角である。
説明する。
抗効果型ヘッド(MRヘッド)を、図1に示す。図1は
磁気記録媒体側から見た平面図であり、媒体に対するヘ
ッドの相対的移動方向は図中下側である。したがって、
図中下側がリーディング側となり、上側がトレーリング
側となる。図1の再生ヘッドは、基体2からトレーリン
グ方向に向かって、リーディング側磁気シールド膜4、
一対のリード51が接続されたMR膜5およびトレーリ
ング側磁気シールド膜6を有し、隣り合う膜間には絶縁
材3が設けられている。
気シールド膜に適用してもトレーリング側磁気シールド
膜に適用してもよいが、好ましくは両磁気シールド膜に
適用する。
膜5が媒体対向面に露出する通常のシールド型MRヘッ
ドであるが、本発明では図2に示されるような構成のヨ
ーク型MRヘッドにも適用することができる。図2に示
される再生ヘッドは、基体2からトレーリング方向に向
かってリーディング側磁気シールド膜4、絶縁材31、
ヨーク71、絶縁材32、MR膜5、ヨーク72、絶縁
材33およびトレーリング側磁気シールド膜6を有す
る。この再生ヘッドでは図中右側の側面が媒体対向面と
なり、磁束はヨーク71、MR膜5、ヨーク72を通る
ことになる。
再生用のMRヘッド部を具備するMR誘導型複合ヘッド
にも好適である。
導型複合ヘッドの構成例であり、図1に示される再生ヘ
ッドのトレーリング側に、絶縁材を介して誘導型ヘッド
部を有する。この誘導型ヘッド部は、リーディング側磁
極81とトレーリング側磁極82とを有する通常の薄膜
ヘッドの構成を有する。
図1に示される再生ヘッドのトレーリング側磁気シール
ド膜6を誘導型ヘッド部のリーディング側磁極として用
い、さらにこれのトレーリング側に誘導型ヘッド部のト
レーリング側磁極82を設けた構成である。
る場合、上記軟磁性薄膜を磁極として用いる。この場
合、上記軟磁性薄膜をリーディング側磁極に適用しても
トレーリング側磁極に適用してもよいが、好ましくは両
磁極に適用する。なお、これらいずれの場合でも、上記
軟磁性薄膜はリーディング側またはトレーリング側の磁
極全体を構成する必要はない。例えば、磁極を上記軟磁
性薄膜とパーマロイ等の他の軟磁性薄膜との積層構造と
し、磁束密度のより高い上記軟磁性薄膜をギャップ側に
配置する構成としてもよい。このような構成とすること
により、ギャップ付近においてより急峻な磁束変化を実
現することができる。
ド膜や磁極以外の構成は特に限定されず、通常のMRヘ
ッドやMR誘導型複合ヘッドと同様な構成であってよ
い。
Co合金の他、磁気抵抗効果を有する各種材料等を用い
ることができる。上述したように、本発明では熱処理温
度を低くできるので、MR膜を多層構成とする場合に特
に好適である。多層構成のMR膜としては、例えば、ス
ピンバルブ型のもの(NiFe/Cu/NiFe/Fe
Mn、Co/Cu/Co/FeMn等)、人工格子多層
膜(NiFe/Ag、Co/Ag等)などが挙げられ
る。
等、MR膜に拡散しない材料を用いることが好ましい。
絶縁材には、Al2 O3 、SiO2 等の各種セラミック
スなど、通常の絶縁材料を用いることができる。また、
セラミックスなどから構成される基体2は、通常、磁気
ヘッドのスライダに固定されるが、基体2自体をスライ
ダとして用いてもよい。
を、パーマロイなどの従来の各種軟磁性材料から構成し
てもよい。
れる磁気記録媒体の構成などに応じて適宜決定すればよ
いが、通常、磁気シールド膜は厚さ1〜5μm 、幅30
〜200μm 、磁気抵抗効果膜は厚さ5〜60nm、幅1
〜10μm 、磁気シールド膜と磁気抵抗効果膜との距離
は0.03〜1.0μm 、誘導型ヘッド部の磁極は厚さ
1〜5μm 、幅0.5〜10μm 、トレーリング側磁気
シールド膜と誘導型ヘッド部の磁極との距離は0.2〜
5μm である。
形動作化の方式は特に限定されず、電流バイアス法、ハ
ードフィルムバイアス法、ソフトフィルムバイアス法、
形状バイアス法などの各種方式から適宜選択することが
できる。
パターン形成とによって製造される。各膜の形成には、
スパッタ法、真空蒸着法等の気相被着法や、めっき法等
を用いればよい。パターン形成は、選択エッチングや選
択デポジションなどにより行なうことができる。
知のアセンブリーと組み合わせて使用される。
をさらに詳細に説明する。
成した。なお、基板には、表面にAl2 O3 膜を形成し
たAl2 O3 −TiC板を用いた。まず、ターゲットに
Fe−Zr合金を用い、Ar+N2 混合ガスを真空槽中
に導入しながら反応性スパッタを行って、厚さ1.0μ
m のFe−Zr−N薄膜を基板上に形成した。スパッタ
の際の流量比N2 /(Ar+N2)は、0.05〜0.
10とした。次いで、薄膜に、250℃で5時間熱処理
を施した。
MHzにおける初透磁率、飽和磁束密度を測定した。結果
を表1に示す。
(200)/I(110)を求めた。結果を表1に示
す。図5に、薄膜No.1の熱処理前および熱処理後それ
ぞれのX線回折パターンを示す。
明らかである。すなわち、組成およびI(200)/I
(110)が本発明範囲内である薄膜では、熱処理温度
が250℃と低いにもかかわらず、保磁力が低く、初透
磁率が高く、きわめて優れた軟磁気特性が得られてい
る。
rNの回折ピークは認められない。また、他の薄膜にお
いても同様であった。
公報記載の軟磁性薄膜に相当する窒素含有率の高い組成
(77.7Fe−6.8Zr−15.5N)を有する薄
膜を表1の薄膜の形成方法に準じて反応性スパッタによ
り形成した。なお、前記組成は原子比である。この薄膜
に250℃で熱処理を施したところ、5時間では結晶化
せず、結晶化したのは70時間後であった。しかも、結
晶化後の特性は、保磁力27Oe、初透磁率80と著しく
悪いものであった。
し、かつスパッタレート、雰囲気圧力、窒素ガス分圧等
の反応性スパッタ条件を変化させることにより、前記特
開平6−259729号公報に記載された(100)配
向薄膜の形成を試みた。しかし、様々な条件で成膜を1
0回行ったうち、(100)配向の薄膜は1回しか形成
することができなかった。
製した。
に、絶縁材(Al2 O3 :厚さ10μm )、リーディン
グ側磁気シールド膜4(表1の薄膜No.1の組成:厚さ
3μm)、絶縁材(Al2 O3 :厚さ0.1μm )、M
R膜5(厚さ15nmのバイアス膜/厚さ7nmのTa膜/
厚さ17nmのNiFe膜の3層構造:合計厚さ39nm、
高さ2.0μm )、リード51(Ta:厚さ0.2μm
)、絶縁材(Al2 O3:厚さ0.1μm )、トレーリ
ング側磁気シールド膜6(表1の薄膜No.1の組成:厚
さ2.5μm )および絶縁材(Al2 O3 :厚さ3μm
)を形成した。両磁気シールド膜は反応性スパッタに
より形成し、各膜形成後にそれぞれ250℃で5時間熱
処理を施した。MR膜、絶縁材およびリードはスパッタ
により形成した。パターン形成にはイオンミリングを用
いた。
薄膜No.1の組成:厚さ2.5μm)を反応性スパッタに
より形成し、250℃で5時間熱処理を施した後、絶縁
材(Al2 O3 :厚さ0.5μm )をスパッタにより形
成してギャップとし、さらにトレーリング側磁極82
(表1の薄膜No.1の組成:厚さ3μm )を反応性スパ
ッタにより形成し、250℃で5時間熱処理を施した
後、絶縁材(Al2 O3:厚さ50μm )をスパッタに
より形成して保護膜とし、本発明のMR誘導型複合ヘッ
ドを得た。次いで、このMR誘導型複合ヘッドの基板2
をスライダに固定し、ハードディスク駆動装置に組み込
んだ。
処理は、真空中において膜面に平行な3kOe の磁界を印
加しながら行った。
型複合ヘッドの孤立再生波形の半値幅を測定した。ま
た、両磁気シールド膜をパーマロイ(Ni−Fe)とし
た以外は本発明のヘッドと同様にして比較例のヘッドを
作製し、これらについても同様な測定を行った。結果を
表2に示す。
では、パーマロイを用いた従来のヘッドと同等の磁気シ
ールド効果が得られている。
向面を、ダイヤモンドスラリーを用いたラッピングによ
り研磨した後、リーディング側磁気シールド膜のリセス
量(凹み量)を測定した。また、絶縁材(Al2 O3 )
のリセス量も測定した。結果を表3に示す。
ド膜の耐久性が絶縁材と同等であることがわかる。
録電流依存性を測定した。また、両磁極をパーマロイ
(Ni−Fe)とした以外は本発明のヘッドと同様にし
て比較例のヘッドを作製し、これについても同様な測定
を行った。結果を表4に示す。
の飽和磁束密度が高いため、記録電流の増大に伴って再
生出力も増大しているが、パーマロイ磁極を有する比較
例のヘッドでは、磁極の磁気飽和のために、記録電流が
大きくなると再生出力がかえって低下してしまってい
る。
明らかである。低温で熱処理されたFe−Zr−N薄膜
を磁気シールド膜に適用した本発明のヘッドでは、パー
マロイを磁気シールド膜に用いた従来のヘッドと同等の
磁気シールド特性が得られ、しかも、パーマロイに比べ
耐久性が著しく高い。また、上記薄膜を磁極に適用した
本発明のヘッドでは、パーマロイを磁極に用いた従来の
ヘッドよりも記録特性に優れ、しかも、磁気シールド膜
に適用した場合と同様に耐久性も良好となる。
軟磁性薄膜形成後に水を噴射しながら基板を切断する工
程を設けたが、250℃で熱処理した場合には、磁気ヘ
ッド中の軟磁性薄膜に腐食は認められなかった。これに
対し、同組成の薄膜を350℃で熱処理した場合には、
磁気ヘッド中の軟磁性薄膜に、α−Feの酸化によると
みられる発錆が認められた。
れぞれ示される構成の磁気ヘッドに適用した場合でも、
上記と同様な効果が得られた。
平面図である。
平面図である。
平面図である。
それぞれのX線回折パターンである。
Claims (6)
- 【請求項1】 一対の磁極を有する誘導型ヘッド部を有
し、前記磁極の少なくとも一方の少なくとも一部が、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (上記式において、Mは、Mg、Ca、Y、Ti、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mnおよ
びBからなる群から選択される少なくとも1種の元素で
あり、xおよびyは原子比を表し、 0.01≦x≦0.1、 0.01≦y≦0.1 である)で表される組成を有し、X線回折パターンにお
いて、Fe(200)面の回折ピークの強度I(20
0)とFe(110)面の回折ピークの強度I(11
0)との比I(200)/I(110)が0.1以上1
未満であり、かつM窒化物の回折ピークが認められない
軟磁性薄膜から構成されている磁気ヘッド。 - 【請求項2】 磁気抵抗効果膜と少なくとも一つの磁気
シールド膜とを有する磁気抵抗効果型ヘッド部を有し、
磁気シールド膜の少なくとも一つの少なくとも一部が、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (上記式において、Mは、Mg、Ca、Y、Ti、Z
r、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mnおよ
びBからなる群から選択される少なくとも1種の元素で
あり、xおよびyは原子比を表し、 0.01≦x≦0.1、 0.01≦y≦0.1 である)で表される組成を有し、X線回折パターンにお
いて、Fe(200)面の回折ピークの強度I(20
0)とFe(110)面の回折ピークの強度I(11
0)との比I(200)/I(110)が0.1以上1
未満であり、かつM窒化物の回折ピークが認められない
軟磁性薄膜から構成されている磁気ヘッド。 - 【請求項3】 前記磁気抵抗効果型ヘッド部に加え、一
対の磁極を有する誘導型ヘッド部を有し、前記磁極の少
なくとも一方の少なくとも一部が前記軟磁性薄膜から構
成されている請求項2の磁気ヘッド。 - 【請求項4】 前記軟磁性薄膜が、100〜280℃で
熱処理されたものである請求項1〜3のいずれかの磁気
ヘッド。 - 【請求項5】 一対の磁極を有する誘導型ヘッド部を有
する磁気ヘッドを製造するに際し、 まず、Fe、M(Mは、Mg、Ca、Y、Ti、Zr、
Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、MnおよびB
からなる群から選択される少なくとも1種の元素)およ
びNを含有し、X線回折パターンにおいて、Fe(20
0)面の回折ピークの強度I(200)とFe(11
0)面の回折ピークの強度I(110)との比I(20
0)/I(110)が0.1未満である薄膜を形成し、
次いで、この薄膜に100〜280℃で熱処理を施すこ
とにより、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (xおよびyは原子比を表し、 0.01≦x≦0.1、 0.01≦y≦0.1 である)で表される組成を有し、X線回折パターンにお
いて、I(200)/I(110)が0.1以上1未満
であり、かつM窒化物の回折ピークが認められない軟磁
性薄膜とし、この軟磁性薄膜を磁極の少なくとも一方の
少なくとも一部として用いる磁気ヘッドの製造方法。 - 【請求項6】 磁気抵抗効果膜と少なくとも一つの磁気
シールド膜とを有する磁気抵抗効果型ヘッド部を有する
磁気ヘッドを製造するに際し、 まず、Fe、M(Mは、Mg、Ca、Y、Ti、Zr、
Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、MnおよびB
からなる群から選択される少なくとも1種の元素)およ
びNを含有し、X線回折パターンにおいて、Fe(20
0)面の回折ピークの強度I(200)とFe(11
0)面の回折ピークの強度I(110)との比I(20
0)/I(110)が0.1未満である薄膜を形成し、
次いで、この薄膜に100〜280℃で熱処理を施すこ
とにより、 式 (Fe1-x Mx )1-y Ny (xおよびyは原子比を表し、 0.01≦x≦0.1、 0.01≦y≦0.1 である)で表される組成を有し、X線回折パターンにお
いて、I(200)/I(110)が0.1以上1未満
であり、かつM窒化物の回折ピークが認められない軟磁
性薄膜とし、この軟磁性薄膜を磁気シールド膜の少なく
とも一方の少なくとも一部として用いる磁気ヘッドの製
造方法。
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