JP3162336B2 - 磁気ヘッド及びその製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド及びその製造方法Info
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- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
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- H01F10/26—Thin magnetic films, e.g. of one-domain structure characterised by the substrate or intermediate layers
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- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
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- Magnetic Heads (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気ディスク、磁
気ヘッド、薄膜インダクタ、光磁気ディスクなどの磁気
デバイスに用いられる磁性膜を含んだ積層体及びその製
造方法に関する。
気ヘッド、薄膜インダクタ、光磁気ディスクなどの磁気
デバイスに用いられる磁性膜を含んだ積層体及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の高度情報化社会の進展にはめざま
しいものがあり、各種形態の情報を統合したマルチメデ
ィアが急速に普及してきている。これを支える装置に、
情報記憶装置や通信装置などがある。情報記憶装置にお
いては、記録密度を向上させつつ小型化を図っている。
また、通信装置においては、小型でしかも高速、かつ信
頼性の高い通信が要求されている。これらの装置の要求
に応えるキー材料として、磁性材料をあげることができ
る。用いる磁性材料は、磁気特性の向上のために、薄膜
化及び微細化が急激に進み、制御も電子スピンの精密制
御が重要になりつつある。
しいものがあり、各種形態の情報を統合したマルチメデ
ィアが急速に普及してきている。これを支える装置に、
情報記憶装置や通信装置などがある。情報記憶装置にお
いては、記録密度を向上させつつ小型化を図っている。
また、通信装置においては、小型でしかも高速、かつ信
頼性の高い通信が要求されている。これらの装置の要求
に応えるキー材料として、磁性材料をあげることができ
る。用いる磁性材料は、磁気特性の向上のために、薄膜
化及び微細化が急激に進み、制御も電子スピンの精密制
御が重要になりつつある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】磁性材料の電子スピン
の精密制御を行うには、磁性膜の構造を制御することが
重要である。例えば、磁性膜を形成する基板の表面に凹
凸が存在すると、結晶質の配向性膜においては、基板の
凹凸を反映して結晶軸が揺らぐ。そのため、磁気特性に
分布が生じ、磁気記録媒体、光磁気記録媒体あるいは磁
気ヘッドではノイズが生じたり、薄膜インダクタでは十
分な容量がとれなかったり、デバイス間のばらつきが大
きくなる場合があった。その結果、高性能を有する磁気
デバイスが得られなかったり、安定した性能が得られな
い等の問題があった。本発明の目的は、磁性膜中に存在
するミクロな磁気特性の分散を抑制して高性能かつ安定
した性能を発揮できる磁性膜の構造及びその製造方法を
提供することにある。
の精密制御を行うには、磁性膜の構造を制御することが
重要である。例えば、磁性膜を形成する基板の表面に凹
凸が存在すると、結晶質の配向性膜においては、基板の
凹凸を反映して結晶軸が揺らぐ。そのため、磁気特性に
分布が生じ、磁気記録媒体、光磁気記録媒体あるいは磁
気ヘッドではノイズが生じたり、薄膜インダクタでは十
分な容量がとれなかったり、デバイス間のばらつきが大
きくなる場合があった。その結果、高性能を有する磁気
デバイスが得られなかったり、安定した性能が得られな
い等の問題があった。本発明の目的は、磁性膜中に存在
するミクロな磁気特性の分散を抑制して高性能かつ安定
した性能を発揮できる磁性膜の構造及びその製造方法を
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を実現するた
めに、本発明においては、基板上に磁性膜を含む膜を積
層した積層体の製造方法において、磁性膜を表面凹凸が
基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に１μ
ｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成することを特徴
とする。本発明は、また、基板上に磁性膜を含む膜を積
層した積層体の製造方法において、表面凹凸が基板の垂
直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に１μｍｐ−ｐ
以上である下地膜を形成し、下地膜の上に接して磁性膜
を形成することを特徴とする。
めに、本発明においては、基板上に磁性膜を含む膜を積
層した積層体の製造方法において、磁性膜を表面凹凸が
基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に１μ
ｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成することを特徴
とする。本発明は、また、基板上に磁性膜を含む膜を積
層した積層体の製造方法において、表面凹凸が基板の垂
直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に１μｍｐ−ｐ
以上である下地膜を形成し、下地膜の上に接して磁性膜
を形成することを特徴とする。
【０００５】本発明は、また、基板上に磁性膜を含む膜
を積層した積層体の製造方法において、磁性膜を表面凹
凸が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に
１μｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成することに
より、磁性膜の磁気特性の分布幅、特に磁気異方性の分
布幅を減少させたことを特徴とする。
を積層した積層体の製造方法において、磁性膜を表面凹
凸が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に
１μｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成することに
より、磁性膜の磁気特性の分布幅、特に磁気異方性の分
布幅を減少させたことを特徴とする。
【０００６】本発明による積層体は、基板上に磁性膜を
含む膜を積層した積層体において、磁性膜は、表面凹凸
が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に１
μｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成されていて一
方向に着磁した状態における磁化容易軸のばらつきが基
準方向に対して±１０°以内であることを特徴とする。
基準方向とは、例えば面内磁気記録媒体用の積層体の場
合には基板と平行方向であり、垂直磁気記録媒体用の積
層体の場合には基板に垂直な方向である。磁化容易軸の
ばらつきをこの範囲以内に抑制することで、ノイズや特
性のバラツキが無視できるほど小さくなる。
含む膜を積層した積層体において、磁性膜は、表面凹凸
が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方向に１
μｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成されていて一
方向に着磁した状態における磁化容易軸のばらつきが基
準方向に対して±１０°以内であることを特徴とする。
基準方向とは、例えば面内磁気記録媒体用の積層体の場
合には基板と平行方向であり、垂直磁気記録媒体用の積
層体の場合には基板に垂直な方向である。磁化容易軸の
ばらつきをこの範囲以内に抑制することで、ノイズや特
性のバラツキが無視できるほど小さくなる。
【０００７】本発明による積層体は、また、基板上に磁
性膜を含む膜を積層した積層体において、磁性膜は、表
面凹凸が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方
向に１μｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成されて
いて結晶軸の分布が基準方向に対して±１０°以内であ
ることを特徴とする。配向性磁性膜の結晶軸は磁性膜の
磁気異方性と関係を有し、結晶軸のばらつきを基準方向
に対して±１０°以内に抑制することにより、同様にノ
イズや特性のバラツキが無視できるようになる。
性膜を含む膜を積層した積層体において、磁性膜は、表
面凹凸が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方
向に１μｍｐ−ｐ以上である面の上に接して形成されて
いて結晶軸の分布が基準方向に対して±１０°以内であ
ることを特徴とする。配向性磁性膜の結晶軸は磁性膜の
磁気異方性と関係を有し、結晶軸のばらつきを基準方向
に対して±１０°以内に抑制することにより、同様にノ
イズや特性のバラツキが無視できるようになる。
【０００８】磁性膜は、表面凹凸が垂直方向に１０ｎｍ
ｐ−ｐ以下、水平方向に１μｍｐ−ｐ以上と精密に仕上
げられた基板表面の上に形成してもよいが、基板上に表
面凹凸が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方
向に１μｍｐ−ｐ以上である薄膜を形成し、その上に接
して形成してもよい。本発明による積層体は、薄膜イン
ダクタ、光磁気ディスク、磁気記録媒体あるいは磁気ヘ
ッドなどの磁気デバイスに用いることができる。
ｐ−ｐ以下、水平方向に１μｍｐ−ｐ以上と精密に仕上
げられた基板表面の上に形成してもよいが、基板上に表
面凹凸が基板の垂直方向に１０ｎｍｐ−ｐ以下、水平方
向に１μｍｐ−ｐ以上である薄膜を形成し、その上に接
して形成してもよい。本発明による積層体は、薄膜イン
ダクタ、光磁気ディスク、磁気記録媒体あるいは磁気ヘ
ッドなどの磁気デバイスに用いることができる。
【０００９】
本発明の積層体を磁気記録用の磁性膜に適用した場合の
例について説明する。図１に断面構造を模式的に示す磁
気ディスクを作製した。磁気ディスク用の基板１とし
て、ガラス基板を用いた。ディスクのサイズは、直径
３．５″である。用いる基板のサイズは、本発明により
得られる効果とは何ら関係がない。この基板１の表面の
凹凸を触針式の表面粗さ計により評価したところ、基板
の垂直方向が２０ｎｍｐ−ｐであり、基板と平行方向が
０．５μｍｐ−ｐであった。この基板表面に、ＥＣＲス
パッタ法により下地膜２としてＭｇＯ膜を形成した。下
地膜２の表面の平坦性は、基板の垂直方向が９ｎｍｐ−
ｐであり、基板と平行方向が２．５μｍｐ−ｐであっ
た。ここでは下地膜２の成膜にＥＣＲスパッタ法を用い
たが、必ずしもこの手法に限られるものではないことは
言うまでもない。
例について説明する。図１に断面構造を模式的に示す磁
気ディスクを作製した。磁気ディスク用の基板１とし
て、ガラス基板を用いた。ディスクのサイズは、直径
３．５″である。用いる基板のサイズは、本発明により
得られる効果とは何ら関係がない。この基板１の表面の
凹凸を触針式の表面粗さ計により評価したところ、基板
の垂直方向が２０ｎｍｐ−ｐであり、基板と平行方向が
０．５μｍｐ−ｐであった。この基板表面に、ＥＣＲス
パッタ法により下地膜２としてＭｇＯ膜を形成した。下
地膜２の表面の平坦性は、基板の垂直方向が９ｎｍｐ−
ｐであり、基板と平行方向が２．５μｍｐ−ｐであっ
た。ここでは下地膜２の成膜にＥＣＲスパッタ法を用い
たが、必ずしもこの手法に限られるものではないことは
言うまでもない。
【００１０】次に、この下地膜２の上に、配向性制御膜
３としてＣｒ85Ｔｉ15をＤＣスパッタ法により形成し
た。スパッタの条件は、放電ガスにＡｒを用い、放電時
のガス圧が２ｍＴｏｒｒ、投入ＤＣ電力が１．５ｋＷで
ある。その時の膜厚は１００ｎｍである。配向性制御膜
３の表面の凹凸を触針式の表面粗さ計により評価したと
ころ、下地膜２と同様に、基板の垂直方向が２０ｎｍｐ
−ｐであり、基板と平行方向が０．５μｍｐ−ｐであっ
た。ここでは、配向性制御膜としてＣｒ85Ｔｉ15を用い
たが、配向性制御膜３の材質ならびに組成は、この上に
形成する磁性膜４の材質、膜構造や組成により決定され
る。
３としてＣｒ85Ｔｉ15をＤＣスパッタ法により形成し
た。スパッタの条件は、放電ガスにＡｒを用い、放電時
のガス圧が２ｍＴｏｒｒ、投入ＤＣ電力が１．５ｋＷで
ある。その時の膜厚は１００ｎｍである。配向性制御膜
３の表面の凹凸を触針式の表面粗さ計により評価したと
ころ、下地膜２と同様に、基板の垂直方向が２０ｎｍｐ
−ｐであり、基板と平行方向が０．５μｍｐ−ｐであっ
た。ここでは、配向性制御膜としてＣｒ85Ｔｉ15を用い
たが、配向性制御膜３の材質ならびに組成は、この上に
形成する磁性膜４の材質、膜構造や組成により決定され
る。
【００１１】引き続き、配向性制御膜３の上に磁性膜４
として、Ｃｏ69Ｃｒ19Ｐｔ12をＤＣスパッタ法により形
成した。スパッタ条件は、基板温度を３４０℃として、
放電ガスにＡｒを用い、放電時のガス圧を５ｍＴｏｒ
ｒ、投入ＤＣ電力を１．５ｋＷとした。磁性膜４の膜厚
は１０ｎｍである。最後に、カーボン保護膜５をＤＣス
パッタ法により形成した。スパッタ条件は、放電ガスに
Ａｒを用い、放電時のガス圧が５ｍＴｏｒｒ、投入ＤＣ
電力が１．０ｋＷである。保護膜５の膜厚は１０ｎｍで
ある。
として、Ｃｏ69Ｃｒ19Ｐｔ12をＤＣスパッタ法により形
成した。スパッタ条件は、基板温度を３４０℃として、
放電ガスにＡｒを用い、放電時のガス圧を５ｍＴｏｒ
ｒ、投入ＤＣ電力を１．５ｋＷとした。磁性膜４の膜厚
は１０ｎｍである。最後に、カーボン保護膜５をＤＣス
パッタ法により形成した。スパッタ条件は、放電ガスに
Ａｒを用い、放電時のガス圧が５ｍＴｏｒｒ、投入ＤＣ
電力が１．０ｋＷである。保護膜５の膜厚は１０ｎｍで
ある。
【００１２】このようにして作製した磁気ディスク上に
潤滑剤を塗布した後に、磁性膜４の磁気的な特性及びデ
ィスクの特性を評価した。まず、作製した磁性膜４の磁
気特性は、保磁力が２．５ｋＯｅ、Ｉｓｖが２．５×１
０-16ｅｍｕ、Ｍ−Ｈヒステリシスにおけるヒステリシ
スの角型性の指標であるＳが０．８、そしてＳ†が０．
９であり、良好な磁気特性を有していることがわかる。
潤滑剤を塗布した後に、磁性膜４の磁気的な特性及びデ
ィスクの特性を評価した。まず、作製した磁性膜４の磁
気特性は、保磁力が２．５ｋＯｅ、Ｉｓｖが２．５×１
０-16ｅｍｕ、Ｍ−Ｈヒステリシスにおけるヒステリシ
スの角型性の指標であるＳが０．８、そしてＳ†が０．
９であり、良好な磁気特性を有していることがわかる。
【００１３】また、Ｘ線回折によると、磁性膜４は、Ｃ
ｏの（２１０）面が強く配向していた。さらに、この磁
性膜４の結晶配向性を透過型電子顕微鏡観察により詳細
に検討したところ、磁性膜４は基板に対して垂直に柱状
構造を有する組織であることを見出した。基板面と結晶
方位の角度のバラツキを調べたところ、基板表面の凹凸
の良さを反映して±５°以内であった。これに対して、
基板表面の凹凸に配慮していない場合は、基板面と結晶
方位の角度のバラツキは、±１２°程度であった。
ｏの（２１０）面が強く配向していた。さらに、この磁
性膜４の結晶配向性を透過型電子顕微鏡観察により詳細
に検討したところ、磁性膜４は基板に対して垂直に柱状
構造を有する組織であることを見出した。基板面と結晶
方位の角度のバラツキを調べたところ、基板表面の凹凸
の良さを反映して±５°以内であった。これに対して、
基板表面の凹凸に配慮していない場合は、基板面と結晶
方位の角度のバラツキは、±１２°程度であった。
【００１４】これらのディスクのＳ／Ｎを評価したとこ
ろ、本発明の磁性膜を用いたディスクでは３０ｄＢであ
った。このＳ／Ｎは、記録面密度：１０ＧＢ／ｉｎｃｈ
2に相当する信号を記録した場合のものである。基板面
と結晶方位の角度のバラツキが±１２°と大きな磁性膜
を用いたディスクでは、Ｓ／Ｎは２７ｄＢであった。こ
のＳ／Ｎは、記録面密度：７ＧＢ／ｉｎｃｈ2に相当す
る信号を記録した場合のものである。このような差が現
れるのは、高密度記録を行っても、本発明を用いるとエ
ッジ部の磁区形状がフラットになっているためであるこ
とが、ＭＦＭ（磁気力顕微鏡）による観察からわかっ
た。これに対して、本発明を用いない場合は、エッジ部
の磁区形状に乱れが観察され、ノイズの増大やエラーが
観測された。このような効果は、基板上に平坦な下地膜
を形成する以外に、基板表面の平坦性を向上させても同
様に得られた。
ろ、本発明の磁性膜を用いたディスクでは３０ｄＢであ
った。このＳ／Ｎは、記録面密度：１０ＧＢ／ｉｎｃｈ
2に相当する信号を記録した場合のものである。基板面
と結晶方位の角度のバラツキが±１２°と大きな磁性膜
を用いたディスクでは、Ｓ／Ｎは２７ｄＢであった。こ
のＳ／Ｎは、記録面密度：７ＧＢ／ｉｎｃｈ2に相当す
る信号を記録した場合のものである。このような差が現
れるのは、高密度記録を行っても、本発明を用いるとエ
ッジ部の磁区形状がフラットになっているためであるこ
とが、ＭＦＭ（磁気力顕微鏡）による観察からわかっ
た。これに対して、本発明を用いない場合は、エッジ部
の磁区形状に乱れが観察され、ノイズの増大やエラーが
観測された。このような効果は、基板上に平坦な下地膜
を形成する以外に、基板表面の平坦性を向上させても同
様に得られた。
【００１５】〔実施の形態１〕 本発明の積層体を薄膜インダクタに応用した場合の例に
ついて説明する。図２（ａ）は本実施の形態で作製した
薄膜インダクタの平面模式図、図２（ｂ）はそのＡＡ断
面模式図である。単結晶のＧａＡｓ基板６をポリッシン
グにより表面平滑性を改善し、その上に二元同時スパッ
タ法により磁性膜７を形成した。ここで用いた磁性膜４
は、Ｃｏ85Ｔａ9Ｚｒ6（０．１μｍ）とＳｉＯ2（０．
０１μｍ）とを交互に積層した多層膜である。磁性膜７
の全膜厚は１．０μｍである。磁性膜７の上にＳｉＯ2
絶縁膜８を介してスパイラル状のコイル９を形成した。
その上にスパッタリング法によりＳｉＯ2保護層１０を
形成した。スパッタ法は、イオンビームスパッタ法であ
る。図２（ａ）はスパイラル状のコイル９を形成した面
でみた平面模式図であり、コイル９の一端はスパイラル
の中心から保護層１０を通して外部に取り出される。
ついて説明する。図２（ａ）は本実施の形態で作製した
薄膜インダクタの平面模式図、図２（ｂ）はそのＡＡ断
面模式図である。単結晶のＧａＡｓ基板６をポリッシン
グにより表面平滑性を改善し、その上に二元同時スパッ
タ法により磁性膜７を形成した。ここで用いた磁性膜４
は、Ｃｏ85Ｔａ9Ｚｒ6（０．１μｍ）とＳｉＯ2（０．
０１μｍ）とを交互に積層した多層膜である。磁性膜７
の全膜厚は１．０μｍである。磁性膜７の上にＳｉＯ2
絶縁膜８を介してスパイラル状のコイル９を形成した。
その上にスパッタリング法によりＳｉＯ2保護層１０を
形成した。スパッタ法は、イオンビームスパッタ法であ
る。図２（ａ）はスパイラル状のコイル９を形成した面
でみた平面模式図であり、コイル９の一端はスパイラル
の中心から保護層１０を通して外部に取り出される。
【００１６】基板６の表面凹凸を触針式の表面粗さ計に
より測定したところ、基板表面の平坦性は、基板の垂直
方向が８ｎｍｐ−ｐであり、基板と平行方向が３．２μ
ｍｐ−ｐであった。トルク計によって磁性膜７の磁化容
易軸のばらつきを測定したところ、±５°以内であっ
た。こうして作製した膜のインダクタンスを測定したと
ころ、１０±０．０１μＨであった。これに対して、表
面の平坦性が基板の垂直方向が１２ｎｍｐ−ｐであり、
基板と平行方向が０．５μｍｐ−ｐである基板を用いて
同様の手順で作製したインダクタでは、インダクタンス
が１０±０．１μＨとばらつきが大きくなった。このよ
うに、本発明を用いると、デバイスの制御精度を向上さ
せることができ、装置の信頼性を向上させることができ
た。
より測定したところ、基板表面の平坦性は、基板の垂直
方向が８ｎｍｐ−ｐであり、基板と平行方向が３．２μ
ｍｐ−ｐであった。トルク計によって磁性膜７の磁化容
易軸のばらつきを測定したところ、±５°以内であっ
た。こうして作製した膜のインダクタンスを測定したと
ころ、１０±０．０１μＨであった。これに対して、表
面の平坦性が基板の垂直方向が１２ｎｍｐ−ｐであり、
基板と平行方向が０．５μｍｐ−ｐである基板を用いて
同様の手順で作製したインダクタでは、インダクタンス
が１０±０．１μＨとばらつきが大きくなった。このよ
うに、本発明を用いると、デバイスの制御精度を向上さ
せることができ、装置の信頼性を向上させることができ
た。
【００１７】〔実施の形態２〕 本発明の積層体を磁気ヘッドに適用した場合の例につい
て説明する。ここでは、図３に断面構造を模式的に示す
磁気抵抗効果型磁気ヘッドを例にして説明する。磁気抵
抗効果型磁気ヘッドは、非磁性基板１１上に磁気シール
ド膜１２、絶縁膜１３、磁気抵抗効果を有する磁性膜１
４、非磁性膜１５、ハードバイアス膜１６、絶縁膜１
７、磁気シールド膜１８の順に積層した構造を有する。
非磁性基板１１としては単結晶ＺｒＯ2を用い、その上
に磁気シールド膜１２としてパーマロイを３μｍ、絶縁
膜１３としてＳｉＯ2を５０ｎｍ、磁気抵抗効果を有す
る磁性膜１４としてＮｉ80Ｆｅ20を１００ｎｍ、非磁性
膜１５としてＣｕを２０ｎｍ、ハードバイアス膜１６と
してＣｏ80Ｆｅ20を５００ｎｍ、絶縁膜１７としてＳｉ
Ｏ2を５０ｎｍ、磁気シールド膜１８としてパーマロイ
を３μｍそれぞれ成膜した。膜の形成に当たっては、シ
ールド膜は電気メッキ法を用いて形成し、その他の膜は
ＥＣＲスパッタリング法により連続形成した。
て説明する。ここでは、図３に断面構造を模式的に示す
磁気抵抗効果型磁気ヘッドを例にして説明する。磁気抵
抗効果型磁気ヘッドは、非磁性基板１１上に磁気シール
ド膜１２、絶縁膜１３、磁気抵抗効果を有する磁性膜１
４、非磁性膜１５、ハードバイアス膜１６、絶縁膜１
７、磁気シールド膜１８の順に積層した構造を有する。
非磁性基板１１としては単結晶ＺｒＯ2を用い、その上
に磁気シールド膜１２としてパーマロイを３μｍ、絶縁
膜１３としてＳｉＯ2を５０ｎｍ、磁気抵抗効果を有す
る磁性膜１４としてＮｉ80Ｆｅ20を１００ｎｍ、非磁性
膜１５としてＣｕを２０ｎｍ、ハードバイアス膜１６と
してＣｏ80Ｆｅ20を５００ｎｍ、絶縁膜１７としてＳｉ
Ｏ2を５０ｎｍ、磁気シールド膜１８としてパーマロイ
を３μｍそれぞれ成膜した。膜の形成に当たっては、シ
ールド膜は電気メッキ法を用いて形成し、その他の膜は
ＥＣＲスパッタリング法により連続形成した。
【００１８】ここで重要なのは、磁気抵抗効果膜１４を
成膜するＳｉＯ2絶縁膜１３の表面平坦性、及びハード
バイアス膜１６を成膜する非磁性Ｃｕ膜１５の表面平坦
性である。ここでは、ＳｉＯ2絶縁膜１３の表面平坦性
及び非磁性Ｃｕ膜１５の表面平坦性はＥＣＲスパッタ法
によって確保した。ＳｉＯ2絶縁膜１３の表面凹凸を触
針式の表面粗さ計により測定したところ、基板の垂直方
向が７ｎｍｐ−ｐ、基板と平行方向が１．３μｍｐ−ｐ
であった。非磁性Ｃｕ膜１５の表面凹凸を触針式の表面
粗さ計により測定したところ、基板の垂直方向が８ｎｍ
ｐ−ｐ、基板と平行方向が１．３μｍｐ−ｐであった。
また、磁気トルク計によって測定したところ、磁気抵抗
効果膜１４の磁化容易軸の基板方向に対するばらつきは
±４°以内であり、ハードバイアス膜１６の磁化容易軸
の基板方向に対するばらつきは±４°以内であった。こ
のようにして作製した磁気ヘッドを用いて、ＣｏＣｒＰ
ｔ系を磁性膜に用いたガラスディスクに１０Ｇｂ／ｉｎ
2の条件で記録した情報を再生したところ、歪みや非線
形性のない良好形状の波形が得られた。
成膜するＳｉＯ2絶縁膜１３の表面平坦性、及びハード
バイアス膜１６を成膜する非磁性Ｃｕ膜１５の表面平坦
性である。ここでは、ＳｉＯ2絶縁膜１３の表面平坦性
及び非磁性Ｃｕ膜１５の表面平坦性はＥＣＲスパッタ法
によって確保した。ＳｉＯ2絶縁膜１３の表面凹凸を触
針式の表面粗さ計により測定したところ、基板の垂直方
向が７ｎｍｐ−ｐ、基板と平行方向が１．３μｍｐ−ｐ
であった。非磁性Ｃｕ膜１５の表面凹凸を触針式の表面
粗さ計により測定したところ、基板の垂直方向が８ｎｍ
ｐ−ｐ、基板と平行方向が１．３μｍｐ−ｐであった。
また、磁気トルク計によって測定したところ、磁気抵抗
効果膜１４の磁化容易軸の基板方向に対するばらつきは
±４°以内であり、ハードバイアス膜１６の磁化容易軸
の基板方向に対するばらつきは±４°以内であった。こ
のようにして作製した磁気ヘッドを用いて、ＣｏＣｒＰ
ｔ系を磁性膜に用いたガラスディスクに１０Ｇｂ／ｉｎ
2の条件で記録した情報を再生したところ、歪みや非線
形性のない良好形状の波形が得られた。
【００１９】比較例として、シールド膜以外の膜をＥＣ
Ｒスパッタリング法ではなくマグネトロンスパッタリン
グ法で成膜して、前記と同じ構造の磁気ヘッドを作製し
た。このとき、ＳｉＯ2絶縁膜１３の表面凹凸を触針式
の表面粗さ計により測定したところ、基板の垂直方向が
１２ｎｍｐ−ｐ、基板と平行方向が０．８μｍｐ−ｐで
あった。また、非磁性Ｃｕ膜１５の表面凹凸を触針式の
表面粗さ計により測定したところ、基板の垂直方向が１
３ｎｍｐ−ｐ、基板と平行方向が０．７μｍｐ−ｐであ
った。また、磁気トルク計によって測定したところ、磁
気抵抗効果膜１４の磁化容易軸の基板方向に対するばら
つきは±１１°であり、ハードバイアス膜１６の磁化容
易軸の基板方向に対するばらつきは±１２°であった。
この比較例の磁気ヘッドは、再生信号にバルクハウゼン
ノイズが観測された。また、再生波形が非対称となって
おり、非線形のビットシフトが生じた。このように、本
発明によって磁気ヘッド基板を平坦化することで、ヘッ
ドの再生ノイズを大きく低減できた。
Ｒスパッタリング法ではなくマグネトロンスパッタリン
グ法で成膜して、前記と同じ構造の磁気ヘッドを作製し
た。このとき、ＳｉＯ2絶縁膜１３の表面凹凸を触針式
の表面粗さ計により測定したところ、基板の垂直方向が
１２ｎｍｐ−ｐ、基板と平行方向が０．８μｍｐ−ｐで
あった。また、非磁性Ｃｕ膜１５の表面凹凸を触針式の
表面粗さ計により測定したところ、基板の垂直方向が１
３ｎｍｐ−ｐ、基板と平行方向が０．７μｍｐ−ｐであ
った。また、磁気トルク計によって測定したところ、磁
気抵抗効果膜１４の磁化容易軸の基板方向に対するばら
つきは±１１°であり、ハードバイアス膜１６の磁化容
易軸の基板方向に対するばらつきは±１２°であった。
この比較例の磁気ヘッドは、再生信号にバルクハウゼン
ノイズが観測された。また、再生波形が非対称となって
おり、非線形のビットシフトが生じた。このように、本
発明によって磁気ヘッド基板を平坦化することで、ヘッ
ドの再生ノイズを大きく低減できた。
【００２０】
【発明の効果】本発明によると、高性能かつ安定した性
能を発揮できる磁気デバイスを得ることができる。
能を発揮できる磁気デバイスを得ることができる。
【図１】磁気ディスク媒体の断面構造を示す模式図。
【図２】薄膜インダクタの構造を示す模式図。
【図３】磁気抵抗効果型ヘッドの断面構造を示す模式
図。
図。
１…基板、２…下地膜、３…配向性制御膜、４…磁性
膜、５…保護膜、６…基板、７…磁性膜、８…絶縁膜、
９…コイル、１０…保護膜、１１…基板、１２…磁気シ
ールド膜、１３…絶縁膜、１４…磁性膜、１５…非磁性
膜、１６…ハードバイアス膜、１７…絶縁膜、１８…磁
気シールド膜
膜、５…保護膜、６…基板、７…磁性膜、８…絶縁膜、
９…コイル、１０…保護膜、１１…基板、１２…磁気シ
ールド膜、１３…絶縁膜、１４…磁性膜、１５…非磁性
膜、１６…ハードバイアス膜、１７…絶縁膜、１８…磁
気シールド膜
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01F 10/00 H01F 41/14 G11B 5/31 - 5/84 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ) ＷＰＩ（ＤＩＡＬＯＧ)
Claims (5)
- 【請求項１】垂直方向の表面凹凸が１０ｎｍｐ−ｐ以下
で水平方向の表面凹凸が１μｍｐ−ｐ以上である基板
と、前記基板上に形成された基準方向に対する磁化容易
軸のばらつきが±１０°以内である磁性膜と、前記磁性
膜上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上に形成された
コイルとを有することを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項２】垂直方向の表面凹凸が１０ｎｍｐ−ｐ以下
で水平方向の表面凹凸が１μｍｐ−ｐ以上である基板上
に磁性膜を形成し、前記磁性膜上に絶縁膜を形成し、前
記絶縁膜上にコイルを形成することを特徴とする磁気ヘ
ッドの製造方法。 - 【請求項３】非磁性基板と、前記非磁性基板上に形成さ
れたシールド層と、前記シールド層上に形成された垂直
方向の表面凹凸が１０ｎｍｐ−ｐ以下で水平方向の表面
凹凸が１μｍｐ−ｐ以上である絶縁膜と、前記絶縁膜上
に形成された基準方向に対する磁化容易軸のばらつきが
±１０°以内である磁気抵抗効果膜とを有することを特
徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項４】請求項３記載の磁気ヘッドにおいて、前記
磁気抵抗効果膜上に形成された垂直方向の表面凹凸が１
０ｎｍｐ−ｐ以下で水平方向の表面凹凸が１μｍｐ−ｐ
以上である非磁性膜と、前記非磁性膜上に形成された基
準方向に対する磁化容易軸のばらつきが±１０°以内で
あるハードバイアス膜とを有することを特徴とする磁気
ヘッド。 - 【請求項５】非磁性基板上にシールド層を形成し、前記
シールド層上に垂直方向の表面凹凸が１０ｎｍｐ−ｐ以
下で水平方向の表面凹凸が１μｍｐ−ｐ以上である絶縁
膜を形成し、前記絶縁膜上に磁気抵抗効果膜を形成する
ことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11830398A JP3162336B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 磁気ヘッド及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11830398A JP3162336B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 磁気ヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11312607A JPH11312607A (ja) | 1999-11-09 |
| JP3162336B2 true JP3162336B2 (ja) | 2001-04-25 |
Family
ID=14733352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11830398A Expired - Fee Related JP3162336B2 (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 磁気ヘッド及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3162336B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101821810B1 (ko) * | 2010-11-04 | 2018-01-24 | 엘지이노텍 주식회사 | 자외선 엘이디가 구비된 냉장고 |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP11830398A patent/JP3162336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101821810B1 (ko) * | 2010-11-04 | 2018-01-24 | 엘지이노텍 주식회사 | 자외선 엘이디가 구비된 냉장고 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11312607A (ja) | 1999-11-09 |
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