JPH0669032A - 積層磁性薄膜およびそれを用いた磁気ヘッド - Google Patents
積層磁性薄膜およびそれを用いた磁気ヘッドInfo
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- JPH0669032A JPH0669032A JP21780192A JP21780192A JPH0669032A JP H0669032 A JPH0669032 A JP H0669032A JP 21780192 A JP21780192 A JP 21780192A JP 21780192 A JP21780192 A JP 21780192A JP H0669032 A JPH0669032 A JP H0669032A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 500℃前後の熱処理を施しても１Ｏｅ程度以
下の軟磁気特性を示し、飽和磁束密度が１Ｔ前後の磁気
特性を有する積層磁性薄膜および前記磁性薄膜を有する
磁気ヘッドをうる。 【構成】 Ｃｏ系非晶質合金層と鉄を含みうる鉄のチッ
素化合物層との多層膜、前記多層膜を熱処理することを
特徴とする積層磁性薄膜の製法、前記製法によりえられ
た磁性薄膜および前記磁性薄膜を用いた磁気ヘッド。
下の軟磁気特性を示し、飽和磁束密度が１Ｔ前後の磁気
特性を有する積層磁性薄膜および前記磁性薄膜を有する
磁気ヘッドをうる。 【構成】 Ｃｏ系非晶質合金層と鉄を含みうる鉄のチッ
素化合物層との多層膜、前記多層膜を熱処理することを
特徴とする積層磁性薄膜の製法、前記製法によりえられ
た磁性薄膜および前記磁性薄膜を用いた磁気ヘッド。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、たとえば高周波帯域用
ＶＴＲなどの磁気ヘッドに用いられる積層磁性薄膜、そ
の製法、それを用いた磁気ヘッドおよび積層磁性薄膜の
製造に用いられる多層膜に関する。
ＶＴＲなどの磁気ヘッドに用いられる積層磁性薄膜、そ
の製法、それを用いた磁気ヘッドおよび積層磁性薄膜の
製造に用いられる多層膜に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から磁気ヘッド材料として、Ｆｅ−
Ａｌ−Ｓｉを主成分とするセンダスト合金やＣｏ−Ｚｒ
−Ｎｂなどを成分とする非晶質合金、フェライト材料な
どが用いられている。しかし、近年になって情報の高密
度化に伴い記録媒体も従来に比べて高抗磁力を有するも
のに移行しつつあり、より高い飽和磁化Ｍｓを有する軟
磁性材料が要求されるようになってきている。
Ａｌ−Ｓｉを主成分とするセンダスト合金やＣｏ−Ｚｒ
−Ｎｂなどを成分とする非晶質合金、フェライト材料な
どが用いられている。しかし、近年になって情報の高密
度化に伴い記録媒体も従来に比べて高抗磁力を有するも
のに移行しつつあり、より高い飽和磁化Ｍｓを有する軟
磁性材料が要求されるようになってきている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、フェライトは
飽和磁化Ｍｓが0.2〜0.6Ｔと小さく、センダスト合金
は、磁気ヘッドに適用可能な組成領域が狭いために、量
産に不向きである。一方、非晶質合金は、原理的に結晶
磁気異方性がなく、軟磁気特性は優れているものの、耐
熱性に劣り高温で結晶化し、特性が劣化するという問題
がある。
飽和磁化Ｍｓが0.2〜0.6Ｔと小さく、センダスト合金
は、磁気ヘッドに適用可能な組成領域が狭いために、量
産に不向きである。一方、非晶質合金は、原理的に結晶
磁気異方性がなく、軟磁気特性は優れているものの、耐
熱性に劣り高温で結晶化し、特性が劣化するという問題
がある。
【０００４】たとえば、ヘッドコア部を形成する軟磁性
薄膜は、高飽和磁束密度（１Ｔ以上）、高透磁率（2000
以上）が要求されるが、Ｃｏ系非晶質合金のばあい飽和
磁束密度を大きくすると、それに反比例するように結晶
化温度は低くなる。実際に、前記Ｃｏ系非晶質合金の飽
和磁束密度を0.7Ｔから0.8Ｔまであげたばあい、結晶化
温度は580℃から550℃まで下がる。非晶質合金のばあい
には、結晶化温度が550℃であっても500℃前後で熱処理
を施すと結晶化が進行する。
薄膜は、高飽和磁束密度（１Ｔ以上）、高透磁率（2000
以上）が要求されるが、Ｃｏ系非晶質合金のばあい飽和
磁束密度を大きくすると、それに反比例するように結晶
化温度は低くなる。実際に、前記Ｃｏ系非晶質合金の飽
和磁束密度を0.7Ｔから0.8Ｔまであげたばあい、結晶化
温度は580℃から550℃まで下がる。非晶質合金のばあい
には、結晶化温度が550℃であっても500℃前後で熱処理
を施すと結晶化が進行する。
【０００５】磁気コア部にＣｏ系非晶質合金を用いた積
層膜ヘッドを製造する際には、基板とＣｏ系非晶質合金
の接合を行う（磁気ヘッドギャップの溶着）ために500
℃前後でガラスモールドを施すばあいがあるが、このば
あい前記Ｃｏ系非晶質合金が一部結晶化してしまい、磁
気特性が劣化するという問題がある。
層膜ヘッドを製造する際には、基板とＣｏ系非晶質合金
の接合を行う（磁気ヘッドギャップの溶着）ために500
℃前後でガラスモールドを施すばあいがあるが、このば
あい前記Ｃｏ系非晶質合金が一部結晶化してしまい、磁
気特性が劣化するという問題がある。
【０００６】前記問題に対し、Ｃｏ系非晶質合金の結晶
化温度もしくは耐熱性を向上させるための試みとして、
イオンビームスパッタ装置により非晶質合金をチッ化す
る方法がある。しかし、イオンビームスパッタ法では、
成膜レートが低く、しかも装置のメンテナンスも大変で
あるため、磁気ヘッドのような大量生産には向かないと
いう問題がある。
化温度もしくは耐熱性を向上させるための試みとして、
イオンビームスパッタ装置により非晶質合金をチッ化す
る方法がある。しかし、イオンビームスパッタ法では、
成膜レートが低く、しかも装置のメンテナンスも大変で
あるため、磁気ヘッドのような大量生産には向かないと
いう問題がある。
【０００７】また、耐熱性をあげる別の試みとして特公
昭63-312307号公報に開示されているように、たとえば
チッ素を含むガスを利用したＲＦスパッタ法により非晶
質合金の膜厚方向にチッ素を周期的に導入した組成変調
構造にすることにより軟磁性を損なうことなく熱安定性
に優れた特性の磁性膜をうるという方法がある。しか
し、この方法によれば、チッ素変調周期が数十Å程度と
小さく、そのために量産には適さないといった問題があ
る。
昭63-312307号公報に開示されているように、たとえば
チッ素を含むガスを利用したＲＦスパッタ法により非晶
質合金の膜厚方向にチッ素を周期的に導入した組成変調
構造にすることにより軟磁性を損なうことなく熱安定性
に優れた特性の磁性膜をうるという方法がある。しか
し、この方法によれば、チッ素変調周期が数十Å程度と
小さく、そのために量産には適さないといった問題があ
る。
【０００８】本発明は、前記のような問題を解消するた
めになされたもので、500℃以上の熱処理を施しても１
Ｏｅ以下の軟磁気特性を示し、飽和磁束密度が１Ｔ前後
と高く、高透磁率であり、Ｃｏ系非晶質合金を有する積
層磁性薄膜および前記積層磁性薄膜を有する磁気ヘッド
をうることを目的とする。
めになされたもので、500℃以上の熱処理を施しても１
Ｏｅ以下の軟磁気特性を示し、飽和磁束密度が１Ｔ前後
と高く、高透磁率であり、Ｃｏ系非晶質合金を有する積
層磁性薄膜および前記積層磁性薄膜を有する磁気ヘッド
をうることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の多層膜は、Ｃｏ
系非晶質合金層と鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層とが
積層されてなるものである。
系非晶質合金層と鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層とが
積層されてなるものである。
【００１０】また、本発明の耐熱性の改善されたＣｏ系
非晶質合金層を有する積層磁性薄膜の製法は、前記多層
膜に熱処理を施して、鉄を含みうる鉄のチッ素化合物か
らＣｏ系非晶質合金層にチッ素を拡散させることを特徴
とするものである。
非晶質合金層を有する積層磁性薄膜の製法は、前記多層
膜に熱処理を施して、鉄を含みうる鉄のチッ素化合物か
らＣｏ系非晶質合金層にチッ素を拡散させることを特徴
とするものである。
【００１１】また、本発明による積層磁性薄膜は前記製
法により製造されてなる薄膜である。
法により製造されてなる薄膜である。
【００１２】さらに、本発明による磁気ヘッドは、磁性
薄膜の積層体で形成され、一端に磁気ギャップを有する
磁気コアと該磁気コアを周回するコイルとからなる磁気
ヘッドであって、前記磁性薄膜の積層体が前記積層磁性
薄膜で形成されてなることを特徴とする。
薄膜の積層体で形成され、一端に磁気ギャップを有する
磁気コアと該磁気コアを周回するコイルとからなる磁気
ヘッドであって、前記磁性薄膜の積層体が前記積層磁性
薄膜で形成されてなることを特徴とする。
【００１３】
【作用】本発明の多層膜を用い、本発明の方法により作
製した積層磁性薄膜は、600℃で熱処理を施しても１Ｏ
ｅ程度の軟磁気特性を示し、その結果、500℃前後のガ
ラスモールドの工程を有する磁気ヘッドにも適用が可能
になった。
製した積層磁性薄膜は、600℃で熱処理を施しても１Ｏ
ｅ程度の軟磁気特性を示し、その結果、500℃前後のガ
ラスモールドの工程を有する磁気ヘッドにも適用が可能
になった。
【００１４】
【実施例】本発明の積層磁性薄膜を作製するためには、
Ｃｏ系非晶質合金層と鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層
とを有する多層膜をまず形成する。
Ｃｏ系非晶質合金層と鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層
とを有する多層膜をまず形成する。
【００１５】前記多層膜は、図１に示すようにたとえば
Ｓｉウエハー、ガラス基板などの基板１の上に鉄を含み
うる鉄のチッ素化合物層２とＣｏ系非晶質合金層３が交
互に積層された多層膜である。
Ｓｉウエハー、ガラス基板などの基板１の上に鉄を含み
うる鉄のチッ素化合物層２とＣｏ系非晶質合金層３が交
互に積層された多層膜である。
【００１６】前記多層膜に用いられるＣｏ系非晶質合金
としては、たとえばＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴｉ、ＣｏＺｒ
Ｔａ、ＣｏＭｏＢＺｒ、ＣｏＶＺｒ、ＣｏＭｏＳｉＺ
ｒ、ＣｏＭｏＺｒ、ＣｏＭｏＶＺｒなどのＣｏ系非晶質
合金があげられ、その組成としては、たとえば非晶質Ｃ
ｏＺｒＮｂ合金のばあい、Ｃｏ65〜93％（原子％、以下
同様）、Ｚｒ０〜20％、Ｎｂ０〜20％が好ましく、その
他の合金もＣｏを65〜93％含有するものが好ましい。
としては、たとえばＣｏＺｒＮｂ、ＣｏＴｉ、ＣｏＺｒ
Ｔａ、ＣｏＭｏＢＺｒ、ＣｏＶＺｒ、ＣｏＭｏＳｉＺ
ｒ、ＣｏＭｏＺｒ、ＣｏＭｏＶＺｒなどのＣｏ系非晶質
合金があげられ、その組成としては、たとえば非晶質Ｃ
ｏＺｒＮｂ合金のばあい、Ｃｏ65〜93％（原子％、以下
同様）、Ｚｒ０〜20％、Ｎｂ０〜20％が好ましく、その
他の合金もＣｏを65〜93％含有するものが好ましい。
【００１７】鉄のチッ素化合物としては、Ｆｅ4Ｎ、Ｆ
ｅ2Ｎ、Ｆｅ3Ｎなどがあげられる。鉄を含みうる鉄のチ
ッ素化合物層は、前記鉄のチッ素化合物の他、鉄原子が
存在してもよい。
ｅ2Ｎ、Ｆｅ3Ｎなどがあげられる。鉄を含みうる鉄のチ
ッ素化合物層は、前記鉄のチッ素化合物の他、鉄原子が
存在してもよい。
【００１８】前記化合物層中のチッ素含有量をコントロ
ールするため、前記鉄のチッ素化合物のうちの数種類を
混在させ、前記鉄のチッ素化合物の割合を変化させるこ
とによりその含有量を変化させる。前記化合物中のチッ
素含有量は、30％以上が好ましい。
ールするため、前記鉄のチッ素化合物のうちの数種類を
混在させ、前記鉄のチッ素化合物の割合を変化させるこ
とによりその含有量を変化させる。前記化合物中のチッ
素含有量は、30％以上が好ましい。
【００１９】前記多層膜中のＣｏ系非晶質合金層の厚さ
は1000〜3000Åが好ましく、鉄を含みうる鉄のチッ素化
合物の層の厚さは50〜100Åが好ましい。最上層と最下
層は鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層の方が好ましい。
は1000〜3000Åが好ましく、鉄を含みうる鉄のチッ素化
合物の層の厚さは50〜100Åが好ましい。最上層と最下
層は鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層の方が好ましい。
【００２０】前記熱処理前の多層膜の保磁力は２〜100
Ｏｅ、飽和磁束密度は0.9〜1.6Ｔが好ましい。
Ｏｅ、飽和磁束密度は0.9〜1.6Ｔが好ましい。
【００２１】前記多層膜の形成は、たとえば以下のよう
な方法により行う。Ｃｏ系非晶質合金の層は、たとえば
Ａｒ中で前記合金の組成を有するターゲットを用いてＲ
Ｆスパッタ法により形成し、鉄を含みうる鉄のチッ素化
合物の層は、たとえばターゲットに純鉄を用いて、チッ
素を含有するアルゴン雰囲気中でＲＦスパッタ法により
形成する。この際、アルゴン中のチッ素含有量を変化さ
せることにより、形成された鉄を含みうる鉄のチッ素化
合物層のチッ素含有量を変化させることができる。
な方法により行う。Ｃｏ系非晶質合金の層は、たとえば
Ａｒ中で前記合金の組成を有するターゲットを用いてＲ
Ｆスパッタ法により形成し、鉄を含みうる鉄のチッ素化
合物の層は、たとえばターゲットに純鉄を用いて、チッ
素を含有するアルゴン雰囲気中でＲＦスパッタ法により
形成する。この際、アルゴン中のチッ素含有量を変化さ
せることにより、形成された鉄を含みうる鉄のチッ素化
合物層のチッ素含有量を変化させることができる。
【００２２】多層膜の積層は、鉄を含みうる鉄のチッ素
化合物層、Ｃｏ系非晶質合金層の順に交互に積層してい
くことにより行う。
化合物層、Ｃｏ系非晶質合金層の順に交互に積層してい
くことにより行う。
【００２３】つぎに、前記多層膜を使用して、前記多層
膜に熱処理を施して、鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層
からＣｏ系非晶質合金層にチッ素を拡散させ、耐熱性の
改善されたＣｏ系非晶質合金層を有する積層磁性薄膜を
うる。
膜に熱処理を施して、鉄を含みうる鉄のチッ素化合物層
からＣｏ系非晶質合金層にチッ素を拡散させ、耐熱性の
改善されたＣｏ系非晶質合金層を有する積層磁性薄膜を
うる。
【００２４】熱処理は、チッ素をＣｏ系非晶質合金層に
拡散させてチッ化を充分に行なうため、450℃以上の温
度領域で行うのが好ましく、熱処理時間は１〜２時間程
度が好ましい。
拡散させてチッ化を充分に行なうため、450℃以上の温
度領域で行うのが好ましく、熱処理時間は１〜２時間程
度が好ましい。
【００２５】前記熱処理により、前記多層膜中の鉄を含
みうる鉄のチッ素化合物よりチッ素が放出され、Ｃｏ系
非晶質合金層に拡散して、前記Ｃｏ系非晶質合金層がチ
ッ化される。
みうる鉄のチッ素化合物よりチッ素が放出され、Ｃｏ系
非晶質合金層に拡散して、前記Ｃｏ系非晶質合金層がチ
ッ化される。
【００２６】チッ素供給層の条件として、熱処理を施し
た際、チッ素を放出しやすいチッ素化合物であることが
あげられる。本発明で用いる鉄原子のチッ化物は、チッ
素と鉄原子の結びつきが弱いために、前記の条件を満足
している。Ａｌ、Ｓｉなどのチッ化物は、チッ素との結
合が強いため、熱処理を施してもチッ素を放出しにくい
ため好ましくない。
た際、チッ素を放出しやすいチッ素化合物であることが
あげられる。本発明で用いる鉄原子のチッ化物は、チッ
素と鉄原子の結びつきが弱いために、前記の条件を満足
している。Ａｌ、Ｓｉなどのチッ化物は、チッ素との結
合が強いため、熱処理を施してもチッ素を放出しにくい
ため好ましくない。
【００２７】前記熱処理によりえられた積層磁性薄膜
は、前記したように多層膜中でのチッ素の拡散により、
多層膜中のＣｏ系非晶質合金層がチッ化されているが、
チッ化の程度についてはＣｏ系非晶質合金層の外側（チ
ッ素化合物側）にいくほどチッ化の程度が高く、層の中
心に近くなるほどチッ化の程度が低い。
は、前記したように多層膜中でのチッ素の拡散により、
多層膜中のＣｏ系非晶質合金層がチッ化されているが、
チッ化の程度についてはＣｏ系非晶質合金層の外側（チ
ッ素化合物側）にいくほどチッ化の程度が高く、層の中
心に近くなるほどチッ化の程度が低い。
【００２８】一方、チッ素を含有している鉄を含みうる
鉄のチッ素化合物の層は熱処理によってチッ素を放出す
るが、たとえば450℃の熱処理により20〜30％のチッ素
が放出され、また、600℃の熱処理では、90〜100％のチ
ッ素が放出される。
鉄のチッ素化合物の層は熱処理によってチッ素を放出す
るが、たとえば450℃の熱処理により20〜30％のチッ素
が放出され、また、600℃の熱処理では、90〜100％のチ
ッ素が放出される。
【００２９】また、前記鉄のチッ素化合物であった層
は、600℃熱処理後はチッ素をほとんど含まない鉄系合
金（たとえばＦｅＣｏ合金など）を形成する。
は、600℃熱処理後はチッ素をほとんど含まない鉄系合
金（たとえばＦｅＣｏ合金など）を形成する。
【００３０】前記熱処理によりえられた積層磁性薄膜
は、たとえば450℃の熱処理で前記Ｃｏ系非晶質合金層
中に０〜４％のチッ素が含有されるようになり、また、
600℃の熱処理では、その含有量は８〜９％となる。
は、たとえば450℃の熱処理で前記Ｃｏ系非晶質合金層
中に０〜４％のチッ素が含有されるようになり、また、
600℃の熱処理では、その含有量は８〜９％となる。
【００３１】前記積層磁性薄膜は、Ｃｏ系非晶質磁性薄
膜としてＣｏ77.3Ｚｒ5.2Ｎｂ17.5の組成（重量％）の
ものを使用したばあい、その保磁力は０〜２Ｏｅとな
る。また、飽和磁束密度は0.8〜0.85Ｔ、比透磁率は異
方性磁界が３Ｏｅのとき、約2500となる。
膜としてＣｏ77.3Ｚｒ5.2Ｎｂ17.5の組成（重量％）の
ものを使用したばあい、その保磁力は０〜２Ｏｅとな
る。また、飽和磁束密度は0.8〜0.85Ｔ、比透磁率は異
方性磁界が３Ｏｅのとき、約2500となる。
【００３２】また、このような熱処理を施すことにより
えられた本発明の積層磁性薄膜は、550〜600℃程度の熱
処理を施してもその磁気特性は変化しない。したがっ
て、500℃前後で磁気ヘッドのギャップを溶着するため
にガラスモールドを施す工程を有する磁気ヘッドにも、
本発明の積層磁性薄膜を用いることができる。
えられた本発明の積層磁性薄膜は、550〜600℃程度の熱
処理を施してもその磁気特性は変化しない。したがっ
て、500℃前後で磁気ヘッドのギャップを溶着するため
にガラスモールドを施す工程を有する磁気ヘッドにも、
本発明の積層磁性薄膜を用いることができる。
【００３３】つぎに、前記積層磁性薄膜を磁気コアとし
て用いた磁気ヘッドについて説明する。
て用いた磁気ヘッドについて説明する。
【００３４】本発明の磁気ヘッドは、磁性薄膜の積層体
で形成され、一端に磁気ギャップを有する磁気コアと、
該磁気コアを周回するコイルとからなる磁気ヘッドであ
って、前記磁性薄膜が前述した積層磁性薄膜で形成され
てなる。
で形成され、一端に磁気ギャップを有する磁気コアと、
該磁気コアを周回するコイルとからなる磁気ヘッドであ
って、前記磁性薄膜が前述した積層磁性薄膜で形成され
てなる。
【００３５】前記磁気ヘッドの一例を示すと図２のよう
になる。
になる。
【００３６】図２において、４はコイル、５はもれ磁束
を発生させて磁気記録を行い、磁気信号を再生する磁気
ギャップ、６は本発明の積層磁性薄膜からなる磁気コ
ア、７は基板である。
を発生させて磁気記録を行い、磁気信号を再生する磁気
ギャップ、６は本発明の積層磁性薄膜からなる磁気コ
ア、７は基板である。
【００３７】この磁気ヘッドでは、記録はコイル４に流
れる信号電流により発生する磁束が磁気コア６を流れ、
磁気ギャップ５での漏れ磁束で磁気記録媒体に信号を記
録する。また、再生は磁気記録媒体からの漏れ磁束を磁
気ギャップ５で拾い、磁気コア６を流れる磁束の変化を
電磁誘導によりコイル４に発生する電圧に変換する。
れる信号電流により発生する磁束が磁気コア６を流れ、
磁気ギャップ５での漏れ磁束で磁気記録媒体に信号を記
録する。また、再生は磁気記録媒体からの漏れ磁束を磁
気ギャップ５で拾い、磁気コア６を流れる磁束の変化を
電磁誘導によりコイル４に発生する電圧に変換する。
【００３８】前記磁気ヘッドは、本発明でえられた積層
磁性薄膜を用いているため、情報を高密度で記録、再生
でき、たとえばＣｏＺｒＮｅ磁性薄膜に比べて、磁気ヘ
ッド製造工程で適用可能な温度が、500℃から650℃前後
まで高くなる。
磁性薄膜を用いているため、情報を高密度で記録、再生
でき、たとえばＣｏＺｒＮｅ磁性薄膜に比べて、磁気ヘ
ッド製造工程で適用可能な温度が、500℃から650℃前後
まで高くなる。
【００３９】つぎに具体的な実施例について説明する。
【００４０】［実施例１〜３］図１に示すようなＣｏ系
非晶質合金層３（Ｃｏ77.3Ｚｒ5.2Ｎｂ17.5）および鉄
を含みうる鉄のチッ素化合物（以下、ＦｅＮｘという）
層２の多層膜を作製した。
非晶質合金層３（Ｃｏ77.3Ｚｒ5.2Ｎｂ17.5）および鉄
を含みうる鉄のチッ素化合物（以下、ＦｅＮｘという）
層２の多層膜を作製した。
【００４１】ＦｅＮｘ膜の形成は、ターゲットに純鉄を
用い、アルゴン中にチッ素を10vol％含有する雰囲気中
でＲＦスパッタ法により行い、前記膜上に非晶質Ｃｏ
75.6Ｚｒ8.3Ｎｂ16.1膜（以下、ＣｏＺｒＮｂ膜とい
う）を、ターゲットに前記組成を有する合金を用いてＲ
Ｆスパッタ法により形成した。ＦｅＮｘ膜の膜厚は４０
０Åであり、ＣｏＺｒＮｂ膜の膜厚は１０００Åであっ
た。
用い、アルゴン中にチッ素を10vol％含有する雰囲気中
でＲＦスパッタ法により行い、前記膜上に非晶質Ｃｏ
75.6Ｚｒ8.3Ｎｂ16.1膜（以下、ＣｏＺｒＮｂ膜とい
う）を、ターゲットに前記組成を有する合金を用いてＲ
Ｆスパッタ法により形成した。ＦｅＮｘ膜の膜厚は４０
０Åであり、ＣｏＺｒＮｂ膜の膜厚は１０００Åであっ
た。
【００４２】以降、同様の方法で交互にＦｅＮｘ膜とＣ
ｏＺｒＮｂ膜を形成して、全部で15層からなる多層膜を
作製した（実施例１）。
ｏＺｒＮｂ膜を形成して、全部で15層からなる多層膜を
作製した（実施例１）。
【００４３】つぎに同様の方法でＦｅＮｘ膜の膜厚は40
0Åとし、ＣｏＺｒＮｂ膜はその厚さを1500Å（実施例
２）、2000Å（実施例３）と変化させた２種類の多層膜
を作製した。
0Åとし、ＣｏＺｒＮｂ膜はその厚さを1500Å（実施例
２）、2000Å（実施例３）と変化させた２種類の多層膜
を作製した。
【００４４】［実施例４〜９および比較例１］ＦｅＮｘ
膜を形成する際のアルゴン中のチッ素濃度を30vol％
（実施例４〜６）、50vol％（実施例７〜９）と変化さ
せた他は、実施例１〜３の方法と同様にそれぞれ前記の
ＦｅＮｘ膜に対しＣｏＺｒＮｂ膜の膜厚を1000Å、1500
Å、2000Åと変化させ、多層膜を作製した。
膜を形成する際のアルゴン中のチッ素濃度を30vol％
（実施例４〜６）、50vol％（実施例７〜９）と変化さ
せた他は、実施例１〜３の方法と同様にそれぞれ前記の
ＦｅＮｘ膜に対しＣｏＺｒＮｂ膜の膜厚を1000Å、1500
Å、2000Åと変化させ、多層膜を作製した。
【００４５】なお、比較のため純アルゴン雰囲気中でＦ
ｅ膜（400Å）を形成し、ＣｏＺｒＮｂ膜の膜厚を実施
例１と同様に形成して多層膜を作製した（比較例１）。
ｅ膜（400Å）を形成し、ＣｏＺｒＮｂ膜の膜厚を実施
例１と同様に形成して多層膜を作製した（比較例１）。
【００４６】前記多層膜中のＦｅＮｘ膜について、アル
ゴン中のチッ素濃度を変化させ、形成されたＦｅＮｘ膜
中のチッ素含有量をＥＰＭＡにより分析した。その結果
を、図３に示す。図３において、横軸はアルゴン中のチ
ッ素濃度、縦軸はＦｅＮｘ膜中のチッ素含有量を示す。
ゴン中のチッ素濃度を変化させ、形成されたＦｅＮｘ膜
中のチッ素含有量をＥＰＭＡにより分析した。その結果
を、図３に示す。図３において、横軸はアルゴン中のチ
ッ素濃度、縦軸はＦｅＮｘ膜中のチッ素含有量を示す。
【００４７】図３よりわかるように、ＦｅＮｘ膜のチッ
素含有量はアルゴン中のチッ素濃度が高くなるにつれて
多くなり、チッ素濃度が50vol％のとき、ＦｅＮｘ膜の
チッ素含有量は33原子％となる。
素含有量はアルゴン中のチッ素濃度が高くなるにつれて
多くなり、チッ素濃度が50vol％のとき、ＦｅＮｘ膜の
チッ素含有量は33原子％となる。
【００４８】また、前記実施例および比較例で形成した
ＦｅＮｘ膜およびＦｅ膜の構造をＸ線回析分析により調
べた。その結果を図４に示す。図４は、アルゴン中のチ
ッ素濃度を0、10、30、50vol％としたときに形成されたＦ
ｅＮｘ膜のＸ線回折図であり、横軸は回折角(2θ)を示
し、縦軸は回折強度を示す。
ＦｅＮｘ膜およびＦｅ膜の構造をＸ線回析分析により調
べた。その結果を図４に示す。図４は、アルゴン中のチ
ッ素濃度を0、10、30、50vol％としたときに形成されたＦ
ｅＮｘ膜のＸ線回折図であり、横軸は回折角(2θ)を示
し、縦軸は回折強度を示す。
【００４９】図４よりわかるように、各チッ素濃度に対
するＦｅＮｘ膜の構造は、純アルゴン中（チッ素濃度0v
ol％）では、メインピークとしてα−Ｆｅ(110)が認め
られるが、チッ素濃度が高くなるにしたがってＦｅ
4Ｎ、Ｆｅ2Ｎ−Ｆｅ3Ｎ(101)ピークにシフトしていく。
するＦｅＮｘ膜の構造は、純アルゴン中（チッ素濃度0v
ol％）では、メインピークとしてα−Ｆｅ(110)が認め
られるが、チッ素濃度が高くなるにしたがってＦｅ
4Ｎ、Ｆｅ2Ｎ−Ｆｅ3Ｎ(101)ピークにシフトしていく。
【００５０】［実施例１０］つぎに、実施例１〜９でえ
られた多層膜を450℃、550℃、600℃でそれぞれ１時間
熱処理した。
られた多層膜を450℃、550℃、600℃でそれぞれ１時間
熱処理した。
【００５１】図５および図６は450℃、600℃でそれぞれ
熱処理する前および熱処理したのちにおけるＦｅＮｘ層
からＣｏＺｒＮｂ層へのチッ素拡散を示すオージェ電子
分光法によるプロファイルである。図５および図６にお
いて、左側の図は熱処理前、右側の図は熱処理後であ
る。また、横軸はスパッタリング時間であり、膜の深さ
に相当する。縦軸は各原子のオージェスペクトル強度を
示している（任意単位）。ただし、Ｚｒ原子について
は、膜内の量が少ないために測定を行っていない。最表
層はＦｅＮｘ層であるが、これはスパッタリング時間が
０〜数分のＦｅおよびＮ原子のスペクトルと対応してい
る。
熱処理する前および熱処理したのちにおけるＦｅＮｘ層
からＣｏＺｒＮｂ層へのチッ素拡散を示すオージェ電子
分光法によるプロファイルである。図５および図６にお
いて、左側の図は熱処理前、右側の図は熱処理後であ
る。また、横軸はスパッタリング時間であり、膜の深さ
に相当する。縦軸は各原子のオージェスペクトル強度を
示している（任意単位）。ただし、Ｚｒ原子について
は、膜内の量が少ないために測定を行っていない。最表
層はＦｅＮｘ層であるが、これはスパッタリング時間が
０〜数分のＦｅおよびＮ原子のスペクトルと対応してい
る。
【００５２】450℃で熱処理したばあい、チッ素はＣｏ
ＺｒＮｂ層にある程度拡散していることがわかる。一
方、600℃で熱処理したばあい、ＣｏＺｒＮｂ層にチッ
素が充分に拡散していることがわかる。また、600℃で
熱処理したばあい、チッ素原子の層内の分布は、Ｎｂ原
子の分布ときわめて似ていることからチッ素とＮｂが化
合物を形成していることが推定される。
ＺｒＮｂ層にある程度拡散していることがわかる。一
方、600℃で熱処理したばあい、ＣｏＺｒＮｂ層にチッ
素が充分に拡散していることがわかる。また、600℃で
熱処理したばあい、チッ素原子の層内の分布は、Ｎｂ原
子の分布ときわめて似ていることからチッ素とＮｂが化
合物を形成していることが推定される。
【００５３】つぎに図７、８に550℃および600℃で１時
間熱処理したのち保磁力を測定した結果を示す。図７、
８において、横軸はＦｅＮｘ膜成膜時のアルゴン中のチ
ッ素濃度を示し、縦軸は保磁力を示す。また、図中、は
積層磁性薄膜中のＣｏＺｒＮｂ膜の厚さが1000Åのも
の、□はＣｏＺｒＮｂ膜の厚さが1500Åのもの、△はＣ
ｏＺｒＮｂ膜の厚さが2000Åのものを示す。ＦｅＮｘ成
膜時のアルゴン中のチッ素濃度が０、10vol％のばあ
い、保磁力は100Ｏｅをこえている。それに対してアル
ゴン中のチッ素濃度が30、50vol％のばあい、保磁力はと
もに１〜２Ｏｅ程度を示している。
間熱処理したのち保磁力を測定した結果を示す。図７、
８において、横軸はＦｅＮｘ膜成膜時のアルゴン中のチ
ッ素濃度を示し、縦軸は保磁力を示す。また、図中、は
積層磁性薄膜中のＣｏＺｒＮｂ膜の厚さが1000Åのも
の、□はＣｏＺｒＮｂ膜の厚さが1500Åのもの、△はＣ
ｏＺｒＮｂ膜の厚さが2000Åのものを示す。ＦｅＮｘ成
膜時のアルゴン中のチッ素濃度が０、10vol％のばあ
い、保磁力は100Ｏｅをこえている。それに対してアル
ゴン中のチッ素濃度が30、50vol％のばあい、保磁力はと
もに１〜２Ｏｅ程度を示している。
【００５４】この結果により、ＦｅＮｘ膜を形成する
際、アルゴン中30vol％以上のチッ素を含有する雰囲気
中でスパッタを行い、膜中に20％以上のチッ素を含有す
る鉄をベースとしたチッ素化合物の膜を含有する多層膜
を作成し、前記多層膜を550℃〜600℃で熱処理してＦｅ
Ｎｘ膜中のチッ素を拡散させ、多層膜中のＣｏＺｒＮｂ
層に４〜５原子％以上のチッ素を導入することにより、
えられた積層薄膜磁性層は１〜２Ｏｅ程度の難磁気特性
を示すことがわかる。また、熱処理温度が550℃〜600℃
と高いため、再度600℃前後で熱処理を行なってもその
磁気特性は変化しない。
際、アルゴン中30vol％以上のチッ素を含有する雰囲気
中でスパッタを行い、膜中に20％以上のチッ素を含有す
る鉄をベースとしたチッ素化合物の膜を含有する多層膜
を作成し、前記多層膜を550℃〜600℃で熱処理してＦｅ
Ｎｘ膜中のチッ素を拡散させ、多層膜中のＣｏＺｒＮｂ
層に４〜５原子％以上のチッ素を導入することにより、
えられた積層薄膜磁性層は１〜２Ｏｅ程度の難磁気特性
を示すことがわかる。また、熱処理温度が550℃〜600℃
と高いため、再度600℃前後で熱処理を行なってもその
磁気特性は変化しない。
【００５５】また、飽和磁束密度は、膜厚が１〜２μm
のＣｏＺｒＮｂ単層のばあい0.85Ｔであったが、実施例
１〜９の多層膜に熱処理を施すと、1.2〜1.3Ｔと大きく
なっている。
のＣｏＺｒＮｂ単層のばあい0.85Ｔであったが、実施例
１〜９の多層膜に熱処理を施すと、1.2〜1.3Ｔと大きく
なっている。
【００５６】
【発明の効果】本発明の多層膜は、熱処理により積層磁
性薄膜をうるために好適な多層膜である。また、前記多
層膜を使用して熱処理を行う本発明の積層磁性薄膜の製
法により、軟磁気特性に優れ、高い飽和磁束密度と高透
磁率を有する積層磁性薄膜をうることができる。
性薄膜をうるために好適な多層膜である。また、前記多
層膜を使用して熱処理を行う本発明の積層磁性薄膜の製
法により、軟磁気特性に優れ、高い飽和磁束密度と高透
磁率を有する積層磁性薄膜をうることができる。
【００５７】さらに、前記磁性薄膜は、前記のような磁
気特性を有するため、情報を高密度で記録、再生できる
本発明の磁気ヘッドに用いることができる。
気特性を有するため、情報を高密度で記録、再生できる
本発明の磁気ヘッドに用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の多層膜を示す断面図である。
【図２】本発明の磁気ヘッドを示す断面図である。
【図３】本発明の多層膜のＦｅＮｘ膜中チッ素の含有量
と前記ＦｅＮｘ膜を作成する際のチッ素濃度の関係を示
すグラフである。
と前記ＦｅＮｘ膜を作成する際のチッ素濃度の関係を示
すグラフである。
【図４】本発明の多層膜中のＦｅＮｘ膜のＸ線回析図で
ある。
ある。
【図５】本発明の積層磁性薄膜のオージェ分光法による
分析結果を示すグラフである。
分析結果を示すグラフである。
【図６】本発明の積層磁性薄膜のオージェ分析法による
分析結果を示すグラフである。
分析結果を示すグラフである。
【図７】本発明の積層磁性薄膜の保磁力をＦｅＮｘ膜形
成時のアルゴン中のチッ素濃度に対してプロットしたグ
ラフである。
成時のアルゴン中のチッ素濃度に対してプロットしたグ
ラフである。
【図８】本発明の積層磁性薄膜の保磁力をＦｅＮｘ膜形
成時のアルゴン中のチッ素濃度に対してプロットしたグ
ラフである。
成時のアルゴン中のチッ素濃度に対してプロットしたグ
ラフである。
Claims (4)
- 【請求項１】 Ｃｏ系非晶質合金層と鉄を含みうる鉄の
チッ素化合物層とが積層されてなる多層膜。 - 【請求項２】 請求項１記載の多層膜に熱処理を施し
て、鉄を含みうる鉄のチッ素化合物からＣｏ系非晶質合
金層にチッ素を拡散させることを特徴とする耐熱性の改
善されたＣｏ系非晶質合金層を有する積層磁性薄膜の製
法。 - 【請求項３】 請求項２記載の製法によりえられた積層
磁性薄膜。 - 【請求項４】 磁性薄膜の積層体で形成され、一端に磁
気ギャップを有する磁気コアと、該磁気コアを周回する
コイルとからなる磁気ヘッドであって、前記磁性薄膜が
請求項３記載の薄膜で形成されてなる磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21780192A JPH0669032A (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 積層磁性薄膜およびそれを用いた磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21780192A JPH0669032A (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 積層磁性薄膜およびそれを用いた磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0669032A true JPH0669032A (ja) | 1994-03-11 |
Family
ID=16709953
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21780192A Pending JPH0669032A (ja) | 1992-08-17 | 1992-08-17 | 積層磁性薄膜およびそれを用いた磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0669032A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060933A1 (fr) * | 2002-01-16 | 2003-07-24 | Tdk Corporation | Film mince magnetique haute frequence, film mince magnetique composite et dispositif magnetique l'utilisant |
| WO2004059668A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Tdk Corporation | 高周波用磁性薄膜、複合磁性薄膜およびそれを用いた磁気素子 |
| WO2004068515A1 (ja) * | 2003-01-29 | 2004-08-12 | Tdk Corporation | 軟磁性部材およびそれを用いた磁気素子 |
| JP2009182168A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Tdk Corp | 磁性薄膜および薄膜磁気デバイス |
| CN110444364A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-12 | 电子科技大学 | 一种叠层磁性薄膜及其制备方法 |
-
1992
- 1992-08-17 JP JP21780192A patent/JPH0669032A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003060933A1 (fr) * | 2002-01-16 | 2003-07-24 | Tdk Corporation | Film mince magnetique haute frequence, film mince magnetique composite et dispositif magnetique l'utilisant |
| EP1473742A1 (en) * | 2002-01-16 | 2004-11-03 | TDK Corporation | High-frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film, and magnetic device using same |
| US7224254B2 (en) | 2002-01-16 | 2007-05-29 | Tdk Corporation | High-frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film, and magnetic device using same |
| CN1333413C (zh) * | 2002-01-16 | 2007-08-22 | Tdk株式会社 | 高频用磁性薄膜、复合磁性薄膜和使用它们的磁性元件 |
| US7369027B2 (en) | 2002-01-16 | 2008-05-06 | Tdk Corporation | High frequency magnetic thin film, composite magnetic thin film and magnetic device using them |
| EP1473742A4 (en) * | 2002-01-16 | 2008-08-06 | Tdk Corp | HIGH-FREQUENCY MAGNETIC THIN FILM, COMPOUND MAGNET THIN FILM AND MAGNETIC DEVICE THEREFOR |
| WO2004059668A1 (ja) * | 2002-12-26 | 2004-07-15 | Tdk Corporation | 高周波用磁性薄膜、複合磁性薄膜およびそれを用いた磁気素子 |
| KR100642145B1 (ko) * | 2002-12-26 | 2006-11-10 | 티디케이가부시기가이샤 | 고주파용 자성박막, 복합자성박막 및 이것을 사용한자기소자 |
| WO2004068515A1 (ja) * | 2003-01-29 | 2004-08-12 | Tdk Corporation | 軟磁性部材およびそれを用いた磁気素子 |
| JP2009182168A (ja) * | 2008-01-31 | 2009-08-13 | Tdk Corp | 磁性薄膜および薄膜磁気デバイス |
| CN110444364A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-12 | 电子科技大学 | 一种叠层磁性薄膜及其制备方法 |
| CN110444364B (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-30 | 电子科技大学 | 一种叠层磁性薄膜及其制备方法 |
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