JPH06195638A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents

薄膜磁気ヘッド

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JPH06195638A
JPH06195638A JP34777992A JP34777992A JPH06195638A JP H06195638 A JPH06195638 A JP H06195638A JP 34777992 A JP34777992 A JP 34777992A JP 34777992 A JP34777992 A JP 34777992A JP H06195638 A JPH06195638 A JP H06195638A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
film
magnetic
nife alloy
magnetic head
Prior art date
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Pending
Application number
JP34777992A
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English (en)
Inventor
Akira Gyotoku
明 行徳
Hiroshi Tomiyasu
弘 冨安
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気コアに含金薄膜を用いた薄膜磁気ヘッド
において、再生出力が高くポップコーンノイズの少ない
優れた電磁変換特性とする。 【構成】 薄膜磁気ヘッドの製造プロセスで加わる熱処
理に応じて磁歪が小さくなるNiFe系合金薄膜の組成
にて磁気コア(下部磁性層3と上部磁性層5)を構成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁気コアに合金薄膜を用
いた薄膜磁気ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、磁気記録装置の小型化、大容量化
にともない記録密度の高密度化が進められている。高密
度化のためには、記録媒体としては高保磁力で高飽和磁
束密度であることが求められる。これに対応して、磁気
ヘッドにはこのような高保磁力媒体に対しても十分記録
できることが必要であり、さらに低インダクタンスによ
る高周波対応化、低ノイズ化も求められる。薄膜磁気ヘ
ッドはこれら要求を満足できる磁気ヘッドとして広く普
及することが予想され、今後は主流になるであろうと考
えられている。
【0003】薄膜磁気ヘッドは磁気コアが金属磁性膜の
みで形成されているため、電磁変換特性は金属磁性膜の
磁気特性に大きく依存する。よって、高い再生出力を有
する薄膜磁気ヘッドには、高い透磁率を持つ金属磁性膜
が必要となる。薄膜磁気ヘッドの金属磁性膜としてNi
Fe系合金薄膜を用いる場合、高い透磁率を得るために
薄膜磁気ヘッドのトラック幅方向が磁化容易軸となるよ
うに異方性を付与し、磁束が通る方向を磁化困難軸方向
としなければならない。NiFe系合金薄膜の透磁率を
大きく左右するこの異方性の大きさは熱処理条件や膜組
成に強く依存するため、これら条件の最適化が必要不可
欠である。
【0004】一方、薄膜磁気ヘッドにおける課題の一つ
は、ポップコーンノイズといわれる薄膜磁気ヘッド特有
のノイズである。これは、磁気コアであるNiFe系合
金薄膜の磁区の不安定性に原因して生じるものと考えら
れている。この課題を解決するために、従来から種々の
方法が提案されているが一つの方法として、特公平2−
23924号公報に開示されているNiFe合金薄膜の
磁歪を6×10-7以下にすることによって磁区の不安定
性を抑える試みがなされている。このように、再生出力
が高く、ポップコーンノイズの少ない優れた電磁変換特
性を有する薄膜磁気ヘッドは、如何にNiFe系合金薄
膜の組成を制御するかが重要な要因となる。したがっ
て、従来の薄膜磁気ヘッドにおけるNiFe系合金薄膜
の組成は、ほぼ磁歪がゼロとなる82wt%Ni〜8
2.5wt%Niにて作製されていた。
【0005】以下に従来の薄膜磁気ヘッドの製造プロセ
スについて図4を参照しながら説明する。図4は薄膜磁
気ヘッドの製造プロセスを示したものである。まず、ス
ライダーとなるAl2 3 −TiCの非磁性基板9上に
Al2 3 等の下部保護膜10を形成してから、下部磁
性層11となるNiFe系合金薄膜を形成する。次に、
下部磁性層11上にAl2 3 等の磁気ギャップ12を
形成した後、層間絶縁層13となるフォトレジストを塗
布、250℃程度の熱処理によって硬化させる。この上
に、スパイラル状の平面コイル14を形成した後、層間
絶縁層15(フォトレジスト)を塗布し、層間絶縁層1
3と同様な熱処理によって硬化させ、さらに下部磁性層
11に対向するようにほぼ同一形状の上部磁性層16
(NiFe系合金薄膜)を成膜する。その後、機械加工
に耐えるように数+μm厚のAl23 膜による上部保
護膜17を形成し、成膜プロセスを完了する。また、上
部磁性層16を形成した後あるいは上部保護膜17を形
成した後で、各積層間の応力緩和やNiFe系合金薄膜
の磁気異方性の制御を目的として必要に応じて磁場中熱
処理を行っていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の薄
膜磁気ヘッドの製造プロセスは種々の熱処理を伴うおの
おののプロセスで構成されており、プロセス途中でのN
iFe系合金薄膜の磁気特性の熱による変化が問題にな
る。
【0007】そこでNiFe系合金薄膜の熱処理依存性
について様々な検討を行った結果、熱処理条件によって
NiFe系合金薄膜の磁歪が大きく変化することを新た
に見いだした。したがって、NiFe系合金薄膜を形成
した初期は磁歪が小さくても製造プロセスを経た後では
磁歪は大きくなり、優れた電磁変換特性を有する薄膜磁
気ヘッドを得ることは不可能である。薄膜磁気ヘッドの
磁気コア材として用いられるNiFe系合金薄膜の組成
は、製造プロセスで加わる熱処理に応じて決定されなけ
ればならないことが明らかとなった。
【0008】本発明は上記従来の問題を解決するもの
で、磁気コアとして用いられるNiFe系合金薄膜の磁
歪を製造プロセスが終了した状態で小さくすることによ
り、ポップコーンノイズを抑えかつ高い再生出力を有し
た薄膜磁気ヘッドを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、薄膜磁気ヘッドの製造プロセスで加わる熱
処理に応じた膜組成を決定することにより、磁歪の小さ
なNiFe系合金薄膜を磁気コアとしたものである。
【0010】
【作用】この構成において、本発明は熱処理に応じた膜
組成を決定することにより、薄膜磁気ヘッドの製造プロ
セスが完了した状態、つまり完成ヘッドの状態で磁気コ
アであるNiFe系合金薄膜の磁歪を小さくするもので
ある。
【0011】
【実施例】図1は本発明の一実施例について図1〜図3
および(表1)を参照しながら説明する。図1に示すよ
うに、Al2 3 −TiCの非磁性基板1の表面上にA
2 3 膜からなる下部保護膜2を形成し、前記下部保
護膜2上に鍍金法によって下部磁性膜3を形成し、さら
に前記下部磁性膜3上に例えばスパッタリング法によっ
て形成されたAl2 3 などの非磁性材料からなる磁気
ギャップ4を形成している。下部磁性膜3の一端に接
し、他端が下部磁性膜3に磁気ギャップ4を介して対向
するように下部磁性膜3上に上部磁性膜5を形成してい
る。コイル6は磁気回路である下部磁性膜3と上部磁性
膜5との間を通り交差するよう所定巻数巻回し、前記コ
イル6の相互間およびコイル6と下部磁性膜3並びに上
部磁性膜5間を電気的に絶縁するため層間絶縁層7を形
成し、硬化させるために250℃の熱処理を行ってい
る。保護膜8は例えばAl2 3 からなる膜である。下
部磁性膜3は層間絶縁層7を硬化させるために必要な2
50℃の熱処理が加わるためこの温度で磁歪がほぼゼロ
となる組成82.2wt%Ni、上部磁性膜5は熱処理が
加わらないため成膜後に磁歪がほぼゼロとなる組成8
1.8wt%NiのNiFe合金薄膜である。
【0012】かかる構成の薄膜磁気ヘッドによれば、再
生出力の増大化およびポップコーンノイズの低減化を図
れるわけであるが、以下にその理由を詳細に説明する。
【0013】薄膜磁気ヘッドの電磁変換特性は磁性膜の
磁気特性に強く依存するため如何に安定な磁性膜とする
かが重要であるが、製造プロセスによって薄膜磁気ヘッ
ドが完成するまでには熱による応力、各積層間の応力等
様々な応力が磁性膜に加わり磁気特性を劣化させる。こ
の劣化を抑えるには、磁性膜の磁歪をゼロに近づけ磁気
特性に与える応力の影響を少なくするか、または応力そ
のものの値を小さくする必要がある。しかし、現在の薄
膜磁気ヘッドの製造技術では、これら応力を実質的にゼ
ロにすることは不可能であり、このため磁性膜の磁歪を
ゼロに近づけることが必要である。
【0014】図2はNiFe合金薄膜における磁歪の組
成依存性について各熱処理温度での変化を示したもので
ある。NiFe合金薄膜に加わる熱処理によって磁歪は
変化し、同一組成であるにもかかわらず熱処理温度が高
くなるにつれて磁歪は正側にずれる。成膜後にはゼロ磁
歪を示していても、例えば290℃の熱処理が加われば
8×10-7の磁歪を示すことになる。薄膜磁気ヘッドの
製造プロセスでは、層間絶縁層7を硬化させるための熱
処理や磁性膜の異方性を制御するための磁場中熱処理等
の種々の熱処理が必要不可欠である。そのため、完成し
た薄膜磁気ヘッドの状態にてNiFe合金薄膜の磁歪ゼ
ロを達成するためには、薄膜磁気ヘッドの製造プロセス
で加わる熱処理によってNiFe合金薄膜の組成を決定
しなければならない。
【0015】図3は各熱処理温度でNiFe合金薄膜の
磁歪がゼロとなる組成を示したものである。図3より、
磁歪がゼロとなる組成は熱処理温度によって3つのグル
ープに分けられる。成膜後から240℃の熱処理までの
第一のグループでは、 81.7+1.6×10-3×T(wt%Ni) 240℃から310℃までの第二のグループでは、 79.4+1.1×10-2×T(wt%Ni) 310℃から400℃までの第三のグループでは、 82.2+2.0×10-3×T(wt%Ni) で示される式にてNiFe合金薄膜の磁歪はゼロとな
る。なお、Tは熱処理温度を示している。このように、
NiFe合金薄膜の磁歪をゼロにするには熱処理温度に
よって組成を変化させなければならず、NiFe合金薄
膜の磁歪がゼロとなる組成は各熱処理温度で前述の式を
満足させることで達成できる。
【0016】次に薄膜磁気ヘッドの電磁変換特性を調べ
るために、磁気コアであるNiFe合金薄膜の膜組成お
よび熱処理温度の異なる薄膜磁気ヘッドを作製した。本
実施例は図1に示す構造とし、熱処理温度に応じてNi
Fe合金薄膜の組成を変化させた。なお、電磁変換特性
は保磁力1400Oeの金属薄膜媒体を用い、浮上量
0.1μmにて評価した。その結果を(表1)に示す。
【0017】
【表1】
【0018】(表1)より明らかなように、本実施例の
NiFe合金薄膜に加わる熱処理によって膜組成を異な
らせた薄膜磁気ヘッドでは、ポップコーンノイズ、再生
出力で現される電磁変換特性は著しく向上していること
がわかる。NiFe合金薄膜に加わる熱処理をTで示し
たとき、NiFe合金薄膜の組成が T≦240℃の場合、 81.7±0.3+1.6×10-3×T(wt%Ni) 240℃≦T≦310℃の場合、 79.4±0.3+1.1×10-2×T(wt%Ni) 310℃≦T≦400℃の場合、 82.2±0.3+2.0×10-3×T(wt%Ni) の範囲で作製された薄膜磁気ヘッドは優れた電磁変換特
性を有していることを確認できた。
【0019】なお、実施例ではNiFe二元系薄膜につ
いてのみ示したが、Cr,Ti,Mo等の第三元素を加
えたNiFe系合金薄膜についても同様の効果がある。
【0020】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の薄膜磁気ヘッドは磁気コアがNiFe系合金薄膜から
なる薄膜磁気ヘッドにおいて、薄膜磁気ヘッドの製造プ
ロセスで加わる熱処理に応じて膜組成を変化させること
により、完成ヘッドの状態においても磁気コアであるN
iFe系合金薄膜の磁歪を小さくすることができる。し
たがって、磁歪が大きいことによる再生出力の低下およ
びポップコーンノイズの増加のない優れた電磁変換特性
を有する薄膜磁気ヘッドを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の薄膜磁気ヘッドの断面図
【図2】同、NiFe合金薄膜の磁歪の組成と熱処理温
度の関係を示す特性図
【図3】同、NiFe合金薄膜のゼロ磁歪となる組成と
熱処理温度の関係を示す特性図
【図4】従来の薄膜磁気ヘッドの製造プロセスを示す工
程図
【符号の説明】
3 下部磁性膜 5 上部磁性膜

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】NiFe系合金薄膜により磁気コアを形成
    する薄膜磁気ヘッドにおいて、前記薄膜磁気ヘッドの製
    造プロセスによって前記NiFe系合金薄膜に加わる熱
    処理温度をTで示したとき、前記NiFe系合金薄膜の
    Ni組成が T≦240℃の場合、 81.7±0.3+1.6×10-3×T 240℃≦T≦310℃の場合、 79.4±0.3+1.1×10-2×T 310℃≦T≦400℃の場合、 82.2±0.3+2.0×10-3×T とした薄膜磁気ヘッド。
JP34777992A 1992-12-28 1992-12-28 薄膜磁気ヘッド Pending JPH06195638A (ja)

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