JPH04129009A - 薄膜磁気読出し・書込みヘッド - Google Patents

薄膜磁気読出し・書込みヘッド

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JPH04129009A
JPH04129009A JP2107736A JP10773690A JPH04129009A JP H04129009 A JPH04129009 A JP H04129009A JP 2107736 A JP2107736 A JP 2107736A JP 10773690 A JP10773690 A JP 10773690A JP H04129009 A JPH04129009 A JP H04129009A
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magnetic
thin film
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write head
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JP2107736A
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Simon H Liao
シモン ファングチュング リアオ
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Seagate Technology LLC
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Seagate Technology International
Seagate Technology LLC
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Publication date
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    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3163Fabrication methods or processes specially adapted for a particular head structure, e.g. using base layers for electroplating, using functional layers for masking, using energy or particle beams for shaping the structure or modifying the properties of the basic layers
    • GPHYSICS
    • G11INFORMATION STORAGE
    • G11BINFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/127Structure or manufacture of heads, e.g. inductive
    • G11B5/31Structure or manufacture of heads, e.g. inductive using thin films
    • G11B5/3109Details
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    • Y10T29/49Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002Electrical device making
    • Y10T29/4902Electromagnet, transformer or inductor
    • Y10T29/49021Magnetic recording reproducing transducer [e.g., tape head, core, etc.]
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    • Y10T29/49034Treating to affect magnetic properties

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、コバルト・鉄・硼素コアを有する薄膜磁気ヘ
ッドに関する。
〔従来の技術〕
薄膜磁気読出し・書込みヘッドは、磁気ディスク又は磁
気テープの如き磁気記憶媒体に情報を磁気的に書込み及
び読出しするために用いられている、データー記憶の要
請は増大してきているので磁気記憶媒体に大きな情報記
憶密度を与えることが益々望まれるようになってきてい
る。記憶密度の増大には、印加した書込み電流に対して
強い書込み磁場を与える磁気読出し・書込みヘッドが必
要である。これは異方性磁場(Hk)をできるだけ小さ
くして透磁率(μ)を増大させることによって達成させ
ることができる。μの増大は、情報を磁気記憶媒体から
読み出す時の感度の増大を与える結果にもなる。読出し
・書込み磁気ヘッドの保磁力(He)が小さいことも望
ましい、保磁力(coer−civity) (Hc)
が小さいと、薄膜ヘッドの磁極片及びヨーク中の磁区形
状が一層安定になり、それによってバルクハウゼン効果
による雑音が最小になる。
米国特許第4,661.216号明細書は、約19にガ
ウスの飽和磁化(4πMs)、約2エルステツドの保磁
力(Hc)、約13エルステツドの異方性磁場(Hk)
及び約1500の透磁率(μ)を有する薄膜ヘッドを製
造するのに用いられるコバルト・ニッケル・鉄電気メッ
キ用組成物に間する。
大きな飽和磁化(Ms又は4πMs>を維持し、透磁率
(μ)を増大させながら異方性磁場(Hk)及び保磁力
(Hc)を−層小さくした薄膜磁気へ・ンドと製造する
ことが望ましいであろう。
〔本発明の要約〕
本発明は、大きな飽和磁化(Ms又は4πMs)を維持
しながら、保磁力He及び異方性磁場(Hk)が減少し
た薄膜磁気ヘッドを与える。透磁率(μ)も増大されて
いる。
本発明の改良された薄膜へラドコアは、合金中に硼素が
添加されたコバルト・鉄からなるコアを用いている。こ
の改良されたコアはく電着法によって付着させてもよい
、!気メッキ過程中交番磁場をコアに印加すると、異方
性磁場Hkは減少する。
別法として、異方性磁場(Hk)を低下させるために、
コアを回転磁場焼鈍(rotating field 
anneal−ing)にかけてもよい、得られるコバ
ルト・鉄・硼素コアは約19にガウスの飽和磁化(4π
Ms)、約1.0エルステツドのHc、約7エルステツ
ドの[(k及び約2500の透磁率(μ)を有する。
〔好ましい態様についての詳細な記述〕本発明は、改良
された性rを与える磁気特性を有する薄膜磁気ヘッドを
与える〉本発明の磁気ヘッドは、ヘッド性能を改良する
なめコバルト、鉄及び硼素からなる金属合金を用いて形
成される。薄層磁石の性能特性を説明するなめ、もう−
度磁気学について概観して見る。第1図〜第5図及び次
の説明は、磁化容易軸及び困難軸、14方性磁場(Hk
)、透磁率〈μ〉、保磁力(Hc)及び飽和磁化(4π
Mg)の意味内容を記述したものである。
第1図には棒磁石(6)が示されており、図中矢印(8
)及び(io)は棒磁石(6)の磁化容易軸及び困難軸
を夫々示している。磁化容易軸とは、緩和状態の磁性材
料内での好ましい磁化ベクトル(M)の方向を指す、磁
石では、容易軸は磁極片の軸と平行である。一方困難軸
は、第1因中矢印(10)で示されているように、容易
軸に対し直角の方向を指す、磁場Hを磁性材料に印加す
ると、その材料の磁化ベクトルMは、印加した磁場Hの
方向に振れる傾向にある。Fii性材料の容易軸の方向
とは異なった方向に充分大きな磁場1−12印加すると
、材料の磁化ベクトルMは、容易軸に平行な緩和状態で
のその好ましい方向からi倚する。偏倚した磁化ベクト
ルMは、第1ツ中M(合力)として示されている。
交番磁場Hを磁性材料に、その材料の磁化容易軸に沿っ
て印加すると、磁化M対印前磁場Hのグラフは、第2図
に示したようなヒステリシスループを形成する。磁化M
はガウスの単位で4πMとして示されている。印加磁場
Hはエルステッドの単位で示されている。
第2図のPlで示した点から出発して、磁場H(磁化容
易軸の方向)を磁性材料に印加すると、磁化Mは第2図
のPlで示した点へ点線に沿っていく、その材料が一度
び第2図のPl点に到達するとその材料は飽和し、その
材料に更に磁場Hを印加しても、材料の磁化を更に増大
させる結果にはならない、印加Hを更に増大させるとプ
ロットは第2図の23の方へ移動する。この飽和磁化値
は第2図で4πMs・である。
印加磁場Hの大きさを減少させ、そのベクトルの方向を
逆にすると、材料のヒステリシスグラフは、点23〜P
2を通り第2図中4π示した点への路に沿っていく、材
料の磁化はその飽和値4πMsから変化しない、印加磁
場Hを逆の方向に更に増大すると、磁性材料内の磁化M
は減少し始め、点P4から第2図に示したヒステリシス
ループ上−Heで示した点を通過してP5で示した点へ
の路へ沿っていく、第2図の点P5に到達したならば磁
場H更に増大しても(逆方向)材料の磁化を更に増大す
る結果にはならず、材料は第2図中4πMsで示した値
で再び飽和する。印加磁場Hの強さを更に増大すると、
プロットは点P5から第2区のP6で示した点へ移動す
る。
印加磁場Hを点P6の値から第2図中の点P5及び0を
通りP7で示した点へ増大させると、材料の磁化は一4
πMsの飽和値から変化することはない、磁場Hを更に
増大させると、材料の磁化はヒステリシスルーアの点P
7からHaを通り点P2への路を通る。印加磁場Hを変
化し続けることにより、材料は第2図のヒステリシスル
ー1を繰り返し通ることになるであろう。
He及び−Hcで示した点は、磁性材料の保磁力即ち保
磁率を表している。ヒステリシスループの面積は、ヒス
テリシス1循環中のエネルギー損失に相当する。ヒステ
リシス損失は、磁!運動及び磁区回転中に起きる摩擦に
打ち勝つ熱の形のエネルギー損失となる。磁気読出し・
書込みヘッドでは、ヒステリシスルー1の形が一般に高
くて薄くなるように、大きな飽和磁化及び小さなHeを
持つのが好ましい、第3図は、ガウス単位で測定した4
πMの材料の磁化M対印前磁場Hのグラフを示している
。第3図では、ベクトルHは、磁性材料の困難軸に平行
で、容易軸に垂直な方向に印加されている。第2図のグ
ラフとは異なって、磁化M対困難軸に沿った印加磁場H
のグラフにはヒステリシスループはない、第2図のグラ
フと同様に、第3図でもHは印加磁場であり、4πMは
磁性材料内で得られた磁化ベクトルである。磁場Hが印
加されていないと、困難軸方向に沿ったFli(ヒはO
である。Hの値を困難軸に平行な方向で増大すると、磁
化のプロットは、第3図のグラフの28で示した点から
第3図のP9で示した点への線に沿っていく1点P9で
は、材料は最大磁化値4πMに到達し、材料は4πMs
に等しい磁化を持って飽和する。印加磁場Hを更に増大
しても、材料の磁化が4πMs値を越えて更に増大する
結果にはならず、プロットはPLOで示した点へ続いて
いく。
印加Hを減少させて0を通り、負へ増大させると、材料
の磁化Mは4πMsの点P9及びPloの値から点P8
のOを通って減少し、最終的に第3図のpHで示した点
の値−4πMsを持つ飽和へ再び到達する1点pHに到
達するのに必要な大きさを越えて印加磁場を更に増大さ
せても(逆方向)、材料の磁化Mのそれに相当する増大
をもたらすことはなく、プロットは第3図のPI3で示
した点へ移動する。磁性材料を飽和状態にするのに必要
な困難軸の印加磁場Hの値は異方性磁場として知られて
おり、Hkで示されている。材料の透磁率μは次の式で
表すことができる: 式1 %式% (式中、Msは材料の飽和磁fヒ値であり、Hkは材料
の異方性である)。
式1の最後の簡略化を行なってもよい、なぜなら、項4
πM/Hは1より遥かに大きいからである。
従って、第3区のグラフの勾配は、磁性材料の透磁率μ
にほぼ等しい、材料のμが大きくなるほど、同じ磁化4
πMを達成するのに印加される磁場Hは小さくてよい、
第3図は、Hkが減少するに連れて、材料の透磁率μが
増大することをグラフ的に示している。なぜなら、第3
図の直線の勾配が増大するからである。
第4図は、上方磁極片(14)及び下方磁極片(16)
を有するコア(13)を具えた薄膜ヘッド(12)を示
している。導電体(18)は薄膜ヘッド(12)を通っ
て伸びており、上方磁極片(14)と下方磁極片(16
)との間に挟まれている。下方磁極片(14)は上方磁
極先端(20)を有し、下方磁極片(16)は下方磁極
先端(22)を有する。上方磁極先端(20)と下方磁
極先端(22)との間にはギャップ(24)が形成され
ているのが示されている。典型的にはアルミナがそのギ
ャップに充填されている。磁気記憶媒体(図示されてい
ない)はギャップ(24)の近くにおき、情報をその媒
体に書込み又は読出しすることができる。
第4図には、印加磁場Hの方向を示すH(印加)の矢印
と、緩和状態にある薄膜ヘッド(12)の磁化Mを示す
M([和)の矢印も示されている。操作時には、磁気デ
ィスク又は磁気テープの如き磁気記憶媒体は、上方磁極
先端(20)と下方a極先端(22)の間に形成された
ギャップ(24)近くの領域中を移動する0図で示した
方向に導電体(18)中に電流を流すと、第4図でH(
印加)で示した矢印の方向に薄膜ヘッド(12)に磁場
Hが印加されることになる。
この印加磁場は材料の磁化Mを、矢印M(H和)によっ
て示された方向から、M(合力)で示された点線矢印で
示された方向へ変化させる。M(合力)で示された点線
は、容易軸から、導電体<18)8通過する電流による
印加磁場Hにより上方磁極先端(20)と下方磁極先端
(22)との間に形成されたギャップ(24)の方へ向
いた方向に偏倚されているので、上方磁極先端(20)
は次第に強くなるN極になり、下方磁極先端(22)は
S極になるであろう、これによってギャップ(24)の
回りに、上方磁極先端(20)から下方磁極先端(22
)への方向の磁場ベクトルを持つ周辺(fringe)
磁場が形成される。
同様にして、導電体(18)を通る電流を第4図で示し
た方向とは逆にすると、上方磁極先端(20)はS%に
なり、下方磁極先端(22)はM極になる。これは、下
方磁極先端(22)から上方磁極先端(20)への方向
の磁場を持つ周辺磁場をギャップ<24)の周りに生ず
るであろう、このように導電体(18)を通る電流の流
れを変調することにより、上方磁極先端(20)と下方
磁極先端(22)の磁化を変調することができる。上方
磁極先端(20)と下方磁極先端(22)との間のギャ
ップ(24)は、周辺磁場をギャップ(24)の領域を
越えて延長させる。この周辺磁場中に磁気ディスク又は
磁気テープの如き磁気記憶媒体を入れると、薄膜ヘッド
(12)に伴われたその周辺磁場によって媒体に磁場が
印加させることにより情報が記録される。同様に、薄膜
ヘッド(12)の周辺磁場領域を通過する記憶媒体に付
与されていた磁化模様により、電流が導電体(18)を
通って流れ、記憶されていた情報を再生することができ
る。
第5区は、第4図の薄膜ヘッド(12)を示しているが
、そこには上方磁極片(14)中の磁区の磁化ベクトル
(M>の方向を示す矢印(15A )、(15B)及び
(15C)が示されている。第5図の実線矢印(15A
)は、磁区の磁化容易軸の方向を示している。第5図中
の二つの隣接した磁区を分屋する線(17)は磁壁を示
している。実線矢印(15A)は、薄膜へラド(12)
の緩和状態でのその容易軸に沿った磁化ベクトル<M)
の方向を示している。第5図に示された上方磁極片(1
4)の縁に沿った小さな垂直矢印(15B)は2閉鎖磁
区中の磁化ベクトルを示している。
閉鎖磁区は、隣接した反対磁区を通る磁場回路を完成す
る。を流を導電体(18)を通って図示した方向へ流す
と、上方磁極片(14)中の磁区の磁化ベクトルMの方
向は、点線矢印(15C)によって示されているように
、容易軸から偏倚する。上方磁極先端(20)と下方磁
極先端(22)の所に夫々M極とS極とを生じさせるの
はこの偏倚である。もしHkが小さくされ、それによっ
て薄膜ヘッド(12)の透磁率μを増大させると、材料
の磁化Mの同じ量の偏倚を起こさせるのに必要な印加磁
場Hの強さは小さなり、導電体(18)を通って中力1
すべき必要な電流は小さくなる。
Heの値を減少させることにより、薄膜ヘッド(12)
中の磁壁の飛躍が減少し、生ずるバルクハウゼンノイズ
は最小になる。Heの値が小さいと、磁化残留状態に影
響を与えるヒステリシスは殆どない、そのため、印加磁
場を全て取り除くと、最低のエネルギー状態を取り易く
なる。
周辺磁場領域を通る磁気記憶媒体に一層強力な磁場を印
加することができるように、磁気ヘッドに大きな飽和磁
化値Msを持たせることも望ましい、大きな透磁率μ(
これはMsに正比例する、上2式1参照)を有する薄膜
ヘッドは、Mi気記録媒体から情報を読み出した時の感
度も増大しているであろう、感度の増大は、薄膜ヘッド
(12)の周辺磁場領域を通過する磁気記憶媒体の磁化
の変化が弱くても、導$体(18)を通って流れる電流
に比較的大きな変化を生じさせる。
本発明により、大きな飽和磁化Ms、小さな保磁力He
、小さな磁気異方性Hk及び大きな透磁率μを有する薄
膜読出し・書込みヘッドが製造される。
第6図は、第4図及び第5図の薄膜磁気ヘッド(12)
の断面図を示している。薄膜ヘッド(12)には、ベー
ス又は“フライヤー(flyer)”基体(25)及び
磁極片又はコア(13)が含まれている。フライヤー基
体く25)は、例えばアルシマグ(ALSIMAG>材
料からなっていてもよい、コア(13)は磁極片(14
)及び前方下方磁極片(16)を有する。上方磁極片(
14)の一部分及び下方磁極片(16)の一部分は上方
磁極先端(20)及び下方磁極先端(22)を形成し、
それらの間にギャップ(24)が形成されている。コア
(13)には、後方上方部分(26)及び後方上方部分
(28)も含まれる。コア<13)の上方磁極片(14
)及び下方gi粂片(16)及び後方上方部分(26)
及び下方部分(28)は、中心領域即ち「バイア(vi
a)」(30>(第4図及び第5図では示されていない
)の所で接している。
第6図の薄膜ヘッド(12)では、導電体り18)及び
(34)によって形成された二つのコア巻線が用いられ
ている。第4図及び第5図では導電体(18)だけが示
されているが、導電体(18)及び(34)はコア(1
3)のバイア(30)の周りにコイル状に形成されてお
り、包み紙の一部分がコア(13)の上方磁極片(14
)と下方磁極片(16)との間に挟まれており、包み紙
の一部分はコア(13)の後方上方部分く26)と下方
部分(28)との間に挟まれている。コア(13)は基
体被覆(36)によって基体(25)から分離されてい
る。
基体被覆(36)はアルミナA I 203の如き絶縁
体であるのが典型的である。上方磁極片(14)と下方
磁極片(16)との間の領域は絶縁材料(38)で満た
されている。典型的には絶縁材料(38)はホトレジス
トである。上方磁極先端(20)と下方磁極先端(22
)との間のギャップ(24)にはアルミナA1□O3が
満たされている。コア(13)の後方上方部分く26)
と下方部分(28)との間にも絶縁材料(38)が挟ま
れている。
製造中、基本(25)の全表面に互って薄膜ヘッド(1
2)と同様な多重ヘッドを付着させてもよい、第6図に
示したように薄膜ヘッド(12)の層を付着させた後、
基体<25)Cその上にはヘッド(12)が形成されて
いる〕を、夫々基体(25)の一部分によって保持され
た多くの個々の薄膜ヘッドとしてさいの目に切る(di
ce)か又は薄片状に切る(slice)がして、上方
磁極先端(20)及び下方磁極先端(22)及びギャッ
プ(24)を露出させる1次にギャップ〈24)及び磁
極先端(20)及び(22)を、薄膜ヘッド(12)の
中心の方へ、一般に内側の方向に縁取りし、希望の狭く
なった大きさにしてもよい、その縁取り工程は、ギャッ
プ(24)の露出部分をダイヤモンドスラリーに当てる
研削工程である。電気接点(図示されていない)を薄膜
ヘッド(12)の導電体(18)及び(34)に適用す
る0次に完成したヘッドを、コンピューターディスクの
如き磁気記憶用媒体にデーターを薯込み及び読み取りす
るのに用いられる成る型の積載固定具(図示されていな
い)に取り付けてもよい。
操作する時、磁気記憶用媒体を、ギャップ(24)を形
成する上方及び下方磁極先端(20)及び(22)の近
くに置く、読出し操作中、移動する記憶媒体による磁場
の変化が、コア(13)の上方磁極片(14)と下方磁
極片(16)によって形成された上方及び下方磁極先端
(20)及び(22)に磁場を与える。この印加された
磁場はコア(13)の上方磁極片(14)、バイア(3
0)及び下方磁極片(16)を通って導電体(18)及
び(34)の周りに伝達される。これによって導電体く
18)及び(34)中に電流が誘導される。この電流は
移動する磁気記憶用媒体によって生ずる磁場に対応する
ものである。書込み操作中、導電体(18)又は導電体
(34)に電流を流す、これによってコア(13)に磁
場を生じ、それが、コア(13)の上方及び下方磁極先
端(20)及び(22)の間に形成されたギャップ(2
4)の所の周辺効果により記憶媒体(図示されていない
)に適用される。
第4図、第5回文び第6図の薄膜磁気ヘッド(12)を
製造するのに用いられる諸工程は、第7図〜第12図に
夫々示されている。第7図の断面図には基体〈25)が
示されている。基本(25)は薄膜磁気ヘッドの大きさ
に比較して大きいのが典型的であり、rウェーハ」と呼
ばれている。製造工程中典型的には基体(25)の上に
1膜ヘツド(12)の如き薄膜ヘッドが多数製造される
。しかし、この例ではただ一つの薄膜磁気ヘッド(12
)が製造される場合を示す、基本(25)はアルシマグ
の如き導電性材料がら作られているのが典型的である。
第8図に示すように、基体(25)の全体に互って基体
被覆層(36)を付着させる。基体被覆(36)は非導
電性材料であり、典型的にはアルミナA I 20 s
からなる。基体被覆(36)はスパッタリング法により
適用してもよい。
第9図に示すように、磁性材料の薄膜層(50)を、電
着法を用いて表面全体に適用する。この工程は後で一層
詳細に記述する1層(50)は、コア(13)の下方磁
極片(16)及び後方下方部分(28)の他、下方磁極
先端(22)及びバイア(30)の一部を形成する。
層(50)は本発明のCoFeBコアの一部分を構成す
る。
写真平版法を用いて、第10図に示した形に絶縁層(3
8)をコア(13)の層(50)の上に付着させる。ア
ルミナAl2O,をギャップ(24)に付着させる。導
電体(34)を絶縁層(38)の上に付着し、コイル状
に形成する。
第11図で、写真平版マスク及び食刻法を用いて絶縁層
(38)を少し蓄積する。導電体(18)を導電体(3
4)と同様に付着し、コイル状に形成する。
第12図で、絶縁層(38)を蓄積し、導電体(18)
及び(34)を覆う0次に、第12図に示した構造体の
上に磁性材料の別の層を付着させ、第6図に示したよう
な上方磁極片(14)、後方上方部分(26)及びバイ
ア(30)の一部分を形成する。この層は電着法を用い
て付着させ、CoFeBからなる。
上方磁極片(14)及び下方磁極片(16)を電気メッ
キにより基体(25)の上に付着させる。この電着工程
中回転磁場を印加することにより、磁気異方性Hkを低
下することができる。別法として、異方性磁場Hkを低
下させるため、コアを回転磁場中で焼鈍してもよい0本
発明で用いられる磁極片(14)及び(16)を付着す
るための電気メッキ浴は、コバルト、鉄及び硼素の溶液
からなる。硼素の添加は、それらの磁極片の保磁力He
を減少する。
上方磁極片(14)及び下方磁極片(16)を形成する
膜が厚いほど、保磁力Heの減少は大きくなる。硼素を
添加しても飽和磁束密度に殆ど影響を与えず、約19に
ガウスのままである。電着工程中回転磁場を適用するか
又は回転磁場焼鈍を使用することと一緒にした硼素の添
加は、薄膜ヘッド(12)の磁極片の保磁力Heを減少
する。好ましい態様として、電気メッキ洛中の硼素の濃
度は、約0.1〜2.0重量%の範囲にある。鉄濃度は
約7.0〜12.0重量%の範囲で変えてもよく、電気
メッキ浴の残余成分はコバルトである1本発明の薄膜磁
気読出し・書込みヘッドを形成するために適した一つの
電気メッキ浴は次の通りである: 艮ユ 1滅                 翼Co80.
7H−050−300g#!Fe50<820    
        3 − 15  g/IH3BOy 
              5 − 50  g/l
二水和サッすリンナトリ’73 0.5− 4  g/
lドデシル硫酸ナトリウム   0.1− 3  g#
!DMAB          溶解D M A B 
2g/50z1を1−10滴/l クエン酸ナトリウム     0.5− 10  g/
IDMAB(ジメチルアミンボラン)は還元剤として働
き、CoFeB薄膜コアの付着に用いられる解離した硼
素を与える。解離したコバルトイオンは、電気メッキ浴
中5〜100g#の範囲でよい、鉄イオンは、電気メッ
キ浴中0,2〜5.0g/l2の範囲でよい、!気メッ
キ中の適当な温度は約30℃である。
電気メッキ浴に適したpHは約3.5である。電気メッ
キ洛中のコバルト、鉄及び硼素の比は、電気メッキされ
た膜中でもほぼ同じになるであろう。
コバルト・鉄・硼素コアの電着中、オン・オフ時間を1
0m5と90m Sにした6アンペアパルスを用いたパ
ルス電気メッキを用いてもよい、パルス電気メッキは、
コアの厚さが約0.5μを越えて大きくなる時、コバル
ト 鉄・硼素コアの磁気特性を維持するのに役立ち、コ
アが等方性になってそのヒステリシスループを失うのを
防ぐ。薄膜は約500Å〜約10μ、好ましくは約zo
ooλ〜約3μの範囲の厚さに対し有用な磁気特性を示
す。
コアの磁気異方性Hkは二種類の方法によって低下させ
ることが出来ることが発見されている。
上方及び下方電極片(14)及び(16)の電着中、回
転磁場を適用してもよい、この磁場はコアの主軸と、主
軸から90°の方向との間で交替させるべきである。1
サイクル1分の内40秒間主軸磁場、その1分サイクル
の残りの20秒間90°磁場を印加すると、二つの磁場
方向の適切な比率が与えられる。別法として、この回転
磁場はコア材料を加熱する焼鈍工程中に適用してもよい
表2は、ニッケル・鉄コア(82%のニッケルが存在す
る合金を使用)、コバルト・鉄コア(90%のコバルト
が存在する合金を使用)及び本発明のコバルト・鉄硼素
コア(同じ(90%のコバルトが存在する合金を使用)
の比較を示している。
表ス この表は、He及びHkが本発明のCoFeBコアの場
合には減少しているのに対し、μの値はコバルト・鉄コ
アよりも著しく増大していることを示している。
本発明のコバルト・鉄・硼素コアを用いると、薄膜磁気
ヘッドの保磁力Heは、膜の厚さが増大するに従って、
コバルト・鉄薄膜ヘッドの場合よりも減少する0本発明
のコバルト・鉄・硼素薄膜磁気ヘッドを用いると、その
ヘッドは大きな鉋和磁化4πMs、低い保磁力He、低
い置方性Hk及び大きな透磁率μを有する0本発明の薄
!II磁気読出し・書込みヘッドは、改良された読出し
及び書込み特性を与え、それによって磁気記憶密度を増
大することができる。
本発明を好ましい態様について記述してきたが、本発明
の本質及び範囲から離れることなく形及び詳細な点を変
えることができることは当業者には認められるであろう
0例えば、異なった比率のコバルト、鉄及び硼素をコア
及び電気メッキ浴に用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
第1図は、棒磁石の斜視図である。 第2図は、磁性材料の磁化容易軸に印加した磁場に対す
る磁化のグラフである。 第3図は、磁性材料の磁化困難軸に印加した磁場に対す
る磁化のグラフである。 第4図は、薄膜磁気読出し・書込みヘッドの斜視図であ
る。 第5図は、磁区形状を示す薄膜磁気読出し・書込みヘッ
ドの平面図である。 第6図は、薄膜磁気読出し・書込みヘッドの部分的断面
図である。 第7図は、第6図に示した基体の部分的断面図である。 第8図は、基体被覆層を有する第7図の基体の断面図で
ある。 第9図は、第8図の構造体に磁性コア材料の一部分を付
着させた後の部分的断面図である。 第10図及び第11図は、第9図の構造体に導電体を付
着させた後の部分的断面図である。 第12図は、第11図の構造体に絶縁層を付着させた後
の部分的断面図である。 6−棒磁石、8−磁化容易軸、10−磁化困難軸、12
−薄膜ヘッド、 13−コア、14−上方磁極片、16
−下方磁極片、 20−上方磁極先端、22−下方磁極
先端、24−ギャップ、 20−基体、18.34−導
電体、  30−バイア、36−基体被覆38−絶縁材
料。

Claims (40)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基体、前記基体によって支持された硼素含有金属
    合金の薄膜磁性コアで、情報を読出し及び書込みするた
    めの読出し・書込みギャップを有する磁性コア、及び前
    記磁性コア内を通って伸びるコイル、を具えた薄膜磁気
    読出し・書込みヘッド。
  2. (2)磁性コアが複数の薄膜鉄合金層を有し、各薄膜鉄
    合金層が約500Å〜約10μの範囲の厚さを有する請
    求項1に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド。
  3. (3)磁性コアがコバルト、鉄及び硼素を含む請求項2
    に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド。
  4. (4)磁性コアが重量%で約0.1%〜約2.0%の硼
    素、約7.0%〜約12.0%の鉄及び残余のコバルト
    を含む請求項3に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド
  5. (5)磁性コアが電着法により付着されている請求項1
    に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド。
  6. (6)磁性コアの付着中その磁性コアに回転磁場が印加
    される請求項5に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド
  7. (7)回転磁場が主軸角度と、その主軸角度から約90
    ゜の垂直角度との間で回転する請求項6に記載の薄膜磁
    気読出し・書込みヘッド。
  8. (8)磁性コアが、約0.1重量%〜約2.0重量%の
    硼素濃度を有する電気メッキ浴から付着される請求項5
    に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド。
  9. (9)電気メッキ浴が約7.0重量%〜約12.0重量
    %の鉄を含む請求項8に記載の薄膜磁気読出し・書込み
    ヘッド。
  10. (10)磁性コアが回転磁場中で焼鈍される請求項1に
    記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド。
  11. (11)回転磁場が主軸角度と、その主軸角度から約9
    0゜の垂直角度との間で回転する請求項10に記載の薄
    膜磁気読出し・書込みヘッド。
  12. (12)薄膜磁性コアが、 該薄膜磁性コアと基体との間に挟まれた分離層、前記分
    離層の上に付着された約500Å〜約10μの範囲の厚
    さを有する第一磁性層、及び前記第一磁性層の上に付着
    された約500Å〜約10μの範囲の厚さを有する第二
    磁性層、 を具え、然も、前記第一及び第二磁性層が、該第一及び
    第二磁性層がバイアで電気的に接続されている第一領域
    と、該第一及び第二磁性層が分離され、コイルが中に配
    置されている第二領域と、該第一及び第二磁性層が分離
    され、読出し・書込みギャップを形成する第三領域とを
    有する請求項1に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘッド
  13. (13)第三領域の読出し・書込みギャップがアルミナ
    からなる請求項12に記載の薄膜磁気読出し・書込みヘ
    ッド。
  14. (14)薄膜磁性コア及び基体を有する薄膜磁気読出し
    ・書込みヘッドの製造方法において、硼素を含む磁性金
    属合金の複数の層を付着させ、基体上に薄膜磁性コアを
    形成することからなる改良方法。
  15. (15)金属合金が鉄を含み、各層が約500Å〜約1
    0μの範囲の厚さを有する請求項14に記載の方法。
  16. (16)複数の層の付着が、 分離層の上に約500Å〜約10μの範囲の厚さを有す
    る磁性金属合金の第一磁性層を付着させ、前記第一磁性
    層の一部分の上にギャップ材料を付着させ、 前記第一磁性層の一部分の上に絶縁層を付着させ、そし
    て前記絶縁層の上に約500Å〜約10μの範囲の厚さ
    を有する磁性合金の第二磁性層を付着させる、ことから
    なり、然も、前記第一及び第二磁性層の一部分は電気的
    に接触してバイアを形成し、前記第一及び第二磁性層の
    一部分は、磁気読出し・書込みギャップを形成する前記
    ギャップ材料によって分離されている請求項14に記載
    の方法。
  17. (17)絶縁層を付着させる間に、コイルの形に形成さ
    れた導電体を、導電体保持領域中の絶縁層中に付着させ
    ることを更に含む請求項16に記載の方法。
  18. (18)層の付着が電着により行われる請求項14に記
    載の方法。
  19. (19)電着中層に回転磁場を印加する請求項18に記
    載の方法。
  20. (20)回転磁場が、主軸角度と、その主軸角度から約
    90゜の垂直角度との間で変化する請求項19に記載の
    方法。
  21. (21)コアを焼鈍する間、コアに回転磁場を印加する
    請求項18に記載の方法。
  22. (22)回転磁場が、主軸角度と、その主軸角度から約
    90゜の垂直角度との間で変化する請求項21に記載の
    方法。
  23. (23)電着が、約0.1重量%〜約2.0重量%の硼
    素を含む電気メッキ浴で行われる請求項18に記載の方
    法。
  24. (24)電気メッキ浴が、約7.0重量%〜約12.0
    重量%の鉄及び残余のコバルトを含む請求項23に記載
    の方法。
  25. (25)磁性金属合金が次のもの: a、CoSO_47H_2O50〜300g/l b、FeSO_46H_2O3〜15g/l c、H_3BO_35〜50g/l d、二水和サッカリンナトリウム0.5〜4g/l e、クエン酸ナトリウム0.5〜10g/l f、DMAB DMAB2g/mlを1〜10滴/l g、ドデシル ナトリウムサルフェート0.1〜3g/
    l を含む電気メッキ浴により付着される請求項14に記載
    の方法
  26. (26)浴が約3.5のpHを有する請求項25に記載
    の方法。
  27. (27)磁性金属合金が次のもの: a、5〜100g/lの濃度のCo^+^2イオン; b、0.2〜5g/lの濃度のFe^+^2イオン; c、溶解DMAB2g/50mlの1〜10滴/lの濃
    度のDMAB; d、5〜50g/lの濃度のH_3BO_3; e、0.5〜4g/lの濃度のサッカリン; f、0.5〜10g/lの濃度のクエン酸ナトリウム; g、0.1〜3g/lの濃度のドデシルナトリウムサル
    フェート。 を含む電気メッキ浴により付着される請求項14に記載
    の方法
  28. (28)浴が約3.5のpHを有する請求項27に記載
    の方法。
  29. (29)基体の上に薄膜磁気読出し・書込みヘッドを形
    成する方法において、 電着法を用いて前記基体の上に第一磁性層を回転磁場を
    印加しながら付着させ、 前記第一磁性層の一部分の上にギャップ材料を付着させ
    、 前記第一磁性層の一部分の上に絶縁材料を付着させ、そ
    して電着法を用いて、前記絶縁層の上及び前記ギャップ
    材料の上に第二磁性層を回転磁場を印加しながら付着さ
    せる、 ことからなる磁性読出し・書込みヘッドの形成方法。
  30. (30)回転磁場が、主軸角度と、その主軸角度から約
    90゜の角度との間で回転する請求項29に記載の方法
  31. (31)回転磁場が、主軸角度と、その主軸角度から約
    90゜の角度との間で約1ヘルツの周波数で回転する請
    求項30に記載の方法。
  32. (32)回転磁場が回転サイクルを有し、前記回転磁場
    が前記サイクルの約2/3については主軸角度にあり、
    前記サイクルの約1/3については前記主軸角度から約
    90゜の角度にある請求項30に記載の方法。
  33. (33)第一及び第二磁性層の少なくとも一方がCoF
    eB合金である請求項29に記載の方法。
  34. (34)CoFeB合金が約0.1重量%〜約2.0重
    量%の硼素を含む請求項33に記載の方法。
  35. (35)CoFeB合金が約7.0重量%〜約12.0
    重量%の鉄を含む請求項34に記載の方法。
  36. (36)第一及び第二磁性層の少なくとも一方が硼素を
    含む磁性金属合金である請求項29に記載の方法。
  37. (37)磁性薄膜を製造するための電気メッキ浴組成物
    において: a、CoSO_47H_2O50〜300g/lb、F
    eSO_46H_2O3〜15g/lc、H_3BO_
    35〜50g/l d、二水和サッカリン ナトリウム0.5〜4g/l e、クエン酸ナトリウム0.5〜10g/l f、DMBDMB2g/50mlを1〜10滴/l g、ドデシルナトリウムサルフェート0.1〜3g/l からなる浴組成物。
  38. (38)洛組成物が約3.5のpHを有する請求項37
    に記載の浴組成物。
  39. (39)磁性薄膜を製造するための電気メッキ浴組成物
    において: a、5〜100g/lの濃度のCo^2^+イオン;b
    、0.2〜5g/lの濃度のFe^+^2イオン;c、
    溶解DMAB2g/mlの1〜10滴/lの濃度のDM
    AB; d、5〜50g/lの濃度のH_3BO_3;e、0.
    5〜4g/lの濃度のサッカリン;f、0.5〜10g
    /lの濃度のクエン酸ナトリウム;及び g、0.1〜3g/lの濃度のドデシルナトリウムサル
    フェート; からなる浴組成物。
  40. (40)浴組成物が約3.5のpHを有する請求項39
    に記載の方法。
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