JPH10303024A - 軟磁性薄膜及び磁気ヘッド - Google Patents
軟磁性薄膜及び磁気ヘッドInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 複雑な製造工程を経ることなく、高い透磁率
を有し、かつ、磁気的等方性を得ることができる軟磁性
薄膜及びこの軟磁性薄膜を磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 この軟磁性薄膜は、組成がＦｅaＭbＮc
Ｏd（但し、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうち
の少なくとも一種であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセ
ントを示す。）であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれ７１
≦ａ≦８５，６≦ｂ≦１５，９≦ｃ≦１６，１≦ｄ≦
３．５で表される範囲内である。
を有し、かつ、磁気的等方性を得ることができる軟磁性
薄膜及びこの軟磁性薄膜を磁気ヘッドを提供する。 【解決手段】 この軟磁性薄膜は、組成がＦｅaＭbＮc
Ｏd（但し、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうち
の少なくとも一種であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセ
ントを示す。）であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれ７１
≦ａ≦８５，６≦ｂ≦１５，９≦ｃ≦１６，１≦ｄ≦
３．５で表される範囲内である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟磁性薄膜及びこ
の軟磁性薄膜が使用された磁気ヘッドに関する。
の軟磁性薄膜が使用された磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録の分野においては、記録
信号の高記録密度化、記録再生周波数の高周波化が進む
に従い、磁気記録媒体の高保磁力化とそれに伴う磁気ヘ
ッドの高飽和磁束密度化が重要な課題となっている。ま
た、一方で、磁気記録の分野においては、磁気記録媒体
の高記録密度化にともない磁気ヘッドの再生効率の向上
も重要な課題となっている。
信号の高記録密度化、記録再生周波数の高周波化が進む
に従い、磁気記録媒体の高保磁力化とそれに伴う磁気ヘ
ッドの高飽和磁束密度化が重要な課題となっている。ま
た、一方で、磁気記録の分野においては、磁気記録媒体
の高記録密度化にともない磁気ヘッドの再生効率の向上
も重要な課題となっている。
【０００３】そこで、磁気ヘッドとしては、高い保磁力
を有する磁気記録媒体への高密度の記録を可能にし、か
つ高い電磁変換効率を得る目的で、磁路全体を飽和磁束
密度と透磁率の高い磁性膜で構成する積層型の磁気ヘッ
ドが実用化されている。このような磁気ヘッドに使用さ
れる軟磁性薄膜には、記録再生時においてループ状の磁
路が形成されるため、いづれの方向に対しても高い透磁
率を有する磁気的等方性が要求される。
を有する磁気記録媒体への高密度の記録を可能にし、か
つ高い電磁変換効率を得る目的で、磁路全体を飽和磁束
密度と透磁率の高い磁性膜で構成する積層型の磁気ヘッ
ドが実用化されている。このような磁気ヘッドに使用さ
れる軟磁性薄膜には、記録再生時においてループ状の磁
路が形成されるため、いづれの方向に対しても高い透磁
率を有する磁気的等方性が要求される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、磁気
ヘッドに使用される軟磁性薄膜には、高い透磁率を有
し、かつ、磁気的等方性を有することが要求されてい
る。
ヘッドに使用される軟磁性薄膜には、高い透磁率を有
し、かつ、磁気的等方性を有することが要求されてい
る。
【０００５】ところで、例えば、積層型の磁気ヘッドに
使用される軟磁性薄膜に要求される磁気的等方性を得る
ための手段としては、例えば軟磁性薄膜の成膜中もしく
は成膜後の熱処理中に回転磁界を軟磁性薄膜に印加する
ことにより磁気的等方性を誘導する手法が行われてい
る。
使用される軟磁性薄膜に要求される磁気的等方性を得る
ための手段としては、例えば軟磁性薄膜の成膜中もしく
は成膜後の熱処理中に回転磁界を軟磁性薄膜に印加する
ことにより磁気的等方性を誘導する手法が行われてい
る。
【０００６】しかしながら、上述の回転磁界を印加する
工程を経て軟磁性薄膜を有する磁気ヘッドを製造する磁
気ヘッド製造工程は、成膜装置の複雑化や製造プロセス
の増大により製造コストかかってしまうという問題を有
している。
工程を経て軟磁性薄膜を有する磁気ヘッドを製造する磁
気ヘッド製造工程は、成膜装置の複雑化や製造プロセス
の増大により製造コストかかってしまうという問題を有
している。
【０００７】また、磁気ヘッドを大量生産しようとする
場合においては、磁性膜を成膜する成膜装置内に複数の
非磁性基板を搭載させて成膜を行っている。このため、
それぞれの非磁性基板には、成膜される入射角が異なる
軟磁性薄膜が形成されてしまう。このように、成膜され
る入射角が異なる軟磁性薄膜は、それぞれの非磁性基板
毎で磁気的等方性及び透磁率が異なるものとなってしま
い、磁気的な異方性が生じてしまうことがある。
場合においては、磁性膜を成膜する成膜装置内に複数の
非磁性基板を搭載させて成膜を行っている。このため、
それぞれの非磁性基板には、成膜される入射角が異なる
軟磁性薄膜が形成されてしまう。このように、成膜され
る入射角が異なる軟磁性薄膜は、それぞれの非磁性基板
毎で磁気的等方性及び透磁率が異なるものとなってしま
い、磁気的な異方性が生じてしまうことがある。
【０００８】そこで、本発明は、上述したような実情に
鑑みて提案されたものであり、複雑な製造工程を経るこ
となく、高い透磁率を有し、かつ、磁気的等方性を得る
ことができる軟磁性薄膜及び磁気ヘッドを提供すること
を目的とする。
鑑みて提案されたものであり、複雑な製造工程を経るこ
となく、高い透磁率を有し、かつ、磁気的等方性を得る
ことができる軟磁性薄膜及び磁気ヘッドを提供すること
を目的とする。
【０００９】さらに、本発明は、上述したように、大量
生産しても、磁気的異方性が生ずるようなことがない軟
磁性薄膜及び磁気ヘッドを提供することを目的とする。
生産しても、磁気的異方性が生ずるようなことがない軟
磁性薄膜及び磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決する本
発明にかかる軟磁性薄膜は、組成がＦｅaＭbＮcＯd（但
し、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうちの少なく
とも一種であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセントを示
す。）であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれ７１≦ａ≦８
５，６≦ｂ≦１５，９≦ｃ≦１６，１≦ｄ≦３．５で表
される範囲内であることを特徴とするものである。
発明にかかる軟磁性薄膜は、組成がＦｅaＭbＮcＯd（但
し、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうちの少なく
とも一種であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセントを示
す。）であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれ７１≦ａ≦８
５，６≦ｂ≦１５，９≦ｃ≦１６，１≦ｄ≦３．５で表
される範囲内であることを特徴とするものである。
【００１１】このような軟磁性薄膜は、酸素の含有量が
１〜３．５原子パーセントとされているので、複雑な製
造工程を行うことなく、従来の軟磁性薄膜と比較して透
磁率を高くすることができるとともに、成膜時に生ずる
磁気的な異方性を抑制することができる。
１〜３．５原子パーセントとされているので、複雑な製
造工程を行うことなく、従来の軟磁性薄膜と比較して透
磁率を高くすることができるとともに、成膜時に生ずる
磁気的な異方性を抑制することができる。
【００１２】また、本発明にかかる磁気ヘッドは、一対
の非磁性基板により磁性層を挟み込んでなる磁気コア半
体同士が上記磁性層の端面同士を対向させて突き合わさ
れ、これら磁性層が突き合わされた界面に磁気ギャップ
が形成されてなる磁気ヘッドにおいて、磁性層は、組成
がＦｅaＭbＮcＯd（但し、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎ
ｂ，Ｔｉのうちの少なくとも一種であり、ａ，ｂ，ｃ，
ｄは原子パーセントを示す。）であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄ
がそれぞれ７１≦ａ≦８５，６≦ｂ≦１５，９≦ｃ≦１
６，１≦ｄ≦３．５で表される範囲内であることを特徴
とするものである。
の非磁性基板により磁性層を挟み込んでなる磁気コア半
体同士が上記磁性層の端面同士を対向させて突き合わさ
れ、これら磁性層が突き合わされた界面に磁気ギャップ
が形成されてなる磁気ヘッドにおいて、磁性層は、組成
がＦｅaＭbＮcＯd（但し、ＭはＴａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎ
ｂ，Ｔｉのうちの少なくとも一種であり、ａ，ｂ，ｃ，
ｄは原子パーセントを示す。）であり、ａ，ｂ，ｃ，ｄ
がそれぞれ７１≦ａ≦８５，６≦ｂ≦１５，９≦ｃ≦１
６，１≦ｄ≦３．５で表される範囲内であることを特徴
とするものである。
【００１３】このような磁気ヘッドは、酸素の含有量が
１〜３．５原子パーセントとされた磁性層を有するの
で、複雑な製造工程を経ることなく、従来の磁性層と比
較して透磁率を高くすることができるとともに、磁性層
の磁気的異方性を抑制することができ、記録再生特性を
向上させることができる。
１〜３．５原子パーセントとされた磁性層を有するの
で、複雑な製造工程を経ることなく、従来の磁性層と比
較して透磁率を高くすることができるとともに、磁性層
の磁気的異方性を抑制することができ、記録再生特性を
向上させることができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる軟磁性薄膜
及び磁気ヘッドについて図面を参照しながら詳細に説明
する。
及び磁気ヘッドについて図面を参照しながら詳細に説明
する。
【００１５】本発明にかかる軟磁性薄膜は、例えば一対
の非磁性基板上に成膜され、これら非磁性基板を突き合
わせることにより磁気ギャップを形成してなる磁気ヘッ
ドに使用される軟磁性薄膜に適用することができる。
の非磁性基板上に成膜され、これら非磁性基板を突き合
わせることにより磁気ギャップを形成してなる磁気ヘッ
ドに使用される軟磁性薄膜に適用することができる。
【００１６】この軟磁性薄膜は、組成がＦｅaＭbＮcＯd
で表されるものである。ここで、Ｍは、Ｔａ，Ｚｒ，Ｈ
ｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうちの少なくとも一種の原子が選択さ
れるが、複数の原子を選択しても良い。また、この軟磁
性薄膜は、軟磁気特性の観点から、それぞれの含有量
ａ，ｂ，ｃ，ｄを原子％としたとき、Ｆｅが約７１≦ａ
≦約８５、Ｍが約６≦ｂ≦約１５、窒素が約９≦ｃ≦約
１６、酸素が約１≦ｄ≦約３．５である。
で表されるものである。ここで、Ｍは、Ｔａ，Ｚｒ，Ｈ
ｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうちの少なくとも一種の原子が選択さ
れるが、複数の原子を選択しても良い。また、この軟磁
性薄膜は、軟磁気特性の観点から、それぞれの含有量
ａ，ｂ，ｃ，ｄを原子％としたとき、Ｆｅが約７１≦ａ
≦約８５、Ｍが約６≦ｂ≦約１５、窒素が約９≦ｃ≦約
１６、酸素が約１≦ｄ≦約３．５である。
【００１７】この軟磁性薄膜を成膜する方法としては、
ガス中蒸着法、クラスターイオンビーム法やスパッタ法
等の真空薄膜形成法が用いられるが、非磁性基板との密
着性の観点から、スパッタ法により形成することが望ま
しい。このスパッタ法としては、例えば直流二極式スパ
ッタ法、高周波スパッタ法、バイアス式スパッタ法、対
向ターゲット式スパッタ法等が挙げられるが、いづれの
スパッタ法でも良い。
ガス中蒸着法、クラスターイオンビーム法やスパッタ法
等の真空薄膜形成法が用いられるが、非磁性基板との密
着性の観点から、スパッタ法により形成することが望ま
しい。このスパッタ法としては、例えば直流二極式スパ
ッタ法、高周波スパッタ法、バイアス式スパッタ法、対
向ターゲット式スパッタ法等が挙げられるが、いづれの
スパッタ法でも良い。
【００１８】また、通常、組成がＦｅ−Ｍ−Ｎで表され
る軟磁性薄膜はＦｅ−Ｍ合金ターゲットをアルゴンガス
と窒素ガスの混合雰囲気中で成膜するが、上述した真空
薄膜形成法において上述した軟磁性薄膜を形成する際に
は、アルゴンガスと窒素ガスの混合雰囲気中に酸素ガス
を導入することにより行われる。このように、成膜雰囲
気内に酸素ガスを導入することにより、軟磁性薄膜は、
酸素の含有量が制御される。すなわち、上述した軟磁性
薄膜の成膜時においては、成膜雰囲気に対する酸素分圧
を変化させることにより、軟磁性薄膜に含有される酸素
原子％を制御することができる。
る軟磁性薄膜はＦｅ−Ｍ合金ターゲットをアルゴンガス
と窒素ガスの混合雰囲気中で成膜するが、上述した真空
薄膜形成法において上述した軟磁性薄膜を形成する際に
は、アルゴンガスと窒素ガスの混合雰囲気中に酸素ガス
を導入することにより行われる。このように、成膜雰囲
気内に酸素ガスを導入することにより、軟磁性薄膜は、
酸素の含有量が制御される。すなわち、上述した軟磁性
薄膜の成膜時においては、成膜雰囲気に対する酸素分圧
を変化させることにより、軟磁性薄膜に含有される酸素
原子％を制御することができる。
【００１９】ここで、酸素の含有量を０原子％〜４原子
％としたときの軟磁性薄膜の透磁率を示した図を図１に
示す。なお、この図１は、励磁磁界を約１ＭＨｚとして
測定したときの透磁率を示している。この透磁率の測定
においては、図２に示すように、非磁性基板１上に軟磁
性薄膜２を成膜し、酸素の原子％が約０％のときの磁化
困難軸方向をＡ方向とし、Ａ方向と直交する方向をＢ方
向とする。そして、図１においては、Ａ方向における透
磁率と酸素原子％との関係を●で示し、Ｂ方向における
透磁率と酸素原子％との関係を○で示している。
％としたときの軟磁性薄膜の透磁率を示した図を図１に
示す。なお、この図１は、励磁磁界を約１ＭＨｚとして
測定したときの透磁率を示している。この透磁率の測定
においては、図２に示すように、非磁性基板１上に軟磁
性薄膜２を成膜し、酸素の原子％が約０％のときの磁化
困難軸方向をＡ方向とし、Ａ方向と直交する方向をＢ方
向とする。そして、図１においては、Ａ方向における透
磁率と酸素原子％との関係を●で示し、Ｂ方向における
透磁率と酸素原子％との関係を○で示している。
【００２０】この図１によれば、透磁率は、軟磁性薄膜
に含有される酸素原子％が約０％のときはＡ方向とＢ方
向とで大きく値が異なっており、Ａ方向における透磁率
と比較してＢ方向における透磁率が小さいことがわか
る。すなわち、酸素原子％が０％の軟磁性薄膜は、磁気
的に異方性を有することとなる。
に含有される酸素原子％が約０％のときはＡ方向とＢ方
向とで大きく値が異なっており、Ａ方向における透磁率
と比較してＢ方向における透磁率が小さいことがわか
る。すなわち、酸素原子％が０％の軟磁性薄膜は、磁気
的に異方性を有することとなる。
【００２１】そして、この軟磁性薄膜の酸素原子％を約
１％とした場合においては、Ａ方向及びＢ方向の透磁率
が１０００以上となり、約０％のときと比較してＡ方向
とＢ方向との透磁率の差が小さくなり、酸素原子％が約
０％のときと比較して磁気的に等方性となっていること
がわかる。
１％とした場合においては、Ａ方向及びＢ方向の透磁率
が１０００以上となり、約０％のときと比較してＡ方向
とＢ方向との透磁率の差が小さくなり、酸素原子％が約
０％のときと比較して磁気的に等方性となっていること
がわかる。
【００２２】次に、この軟磁性薄膜の酸素原子％を約２
％とした場合においては、Ａ方向とＢ方向との透磁率の
値が逆転し、Ｂ方向における透磁率の方がＡ方向におけ
る透磁率の値より大きくなっていることがわかる。ま
た、酸素原子％が約１％のときと比較してＡ方向におけ
る透磁率とＢ方向における透磁率との差がさらに小さく
なっており、酸素原子％が約１％のときと比較して磁気
的に等方性となっていることがわかる。
％とした場合においては、Ａ方向とＢ方向との透磁率の
値が逆転し、Ｂ方向における透磁率の方がＡ方向におけ
る透磁率の値より大きくなっていることがわかる。ま
た、酸素原子％が約１％のときと比較してＡ方向におけ
る透磁率とＢ方向における透磁率との差がさらに小さく
なっており、酸素原子％が約１％のときと比較して磁気
的に等方性となっていることがわかる。
【００２３】次に、軟磁性薄膜の酸素原子％を約３％と
した場合においては、酸素原子％が２％の場合と比較し
てＡ方向における透磁率とＢ方向における透磁率との差
が大きくなる。また、透磁率の値は、酸素原子％が約
３．５％程度までにおいてＡ方向及びＢ方向において約
１０００以上となっており、酸素原子％が０％のときの
透磁率の値と比較して大きくなっている。
した場合においては、酸素原子％が２％の場合と比較し
てＡ方向における透磁率とＢ方向における透磁率との差
が大きくなる。また、透磁率の値は、酸素原子％が約
３．５％程度までにおいてＡ方向及びＢ方向において約
１０００以上となっており、酸素原子％が０％のときの
透磁率の値と比較して大きくなっている。
【００２４】さらに、酸素原子％を約４％とした場合に
おいては、Ａ方向における透磁率とＢ方向における透磁
率との差がさらに大きくなってしまう。また、透磁率の
値もまたＡ方向において小さくなってしまう。このよう
に、酸素原子％が約４％の軟磁性薄膜は、磁気的に異方
性を有することとなる。
おいては、Ａ方向における透磁率とＢ方向における透磁
率との差がさらに大きくなってしまう。また、透磁率の
値もまたＡ方向において小さくなってしまう。このよう
に、酸素原子％が約４％の軟磁性薄膜は、磁気的に異方
性を有することとなる。
【００２５】したがって、このような軟磁性薄膜によれ
ば、酸素原子％を変化させることによりＡ方向における
透磁率及びＢ方向における透磁率を変化させることがで
きる。すなわち、この軟磁性薄膜は、酸素原子％を変化
させることにより、磁気的な異方性を制御し、磁気的に
等方性とすることができる。また、この軟磁性薄膜は、
酸素原子％を約１％〜約３．５％とすることにより、酸
素原子％が約０％のときの透磁率と比較してＡ方向及び
Ｂ方向においても透磁率を高くすることができるととも
に、Ａ方向とＢ方向との透磁率の差を小さくして磁気的
な異方性を抑制し、磁気的に等方性とすることができ
る。
ば、酸素原子％を変化させることによりＡ方向における
透磁率及びＢ方向における透磁率を変化させることがで
きる。すなわち、この軟磁性薄膜は、酸素原子％を変化
させることにより、磁気的な異方性を制御し、磁気的に
等方性とすることができる。また、この軟磁性薄膜は、
酸素原子％を約１％〜約３．５％とすることにより、酸
素原子％が約０％のときの透磁率と比較してＡ方向及び
Ｂ方向においても透磁率を高くすることができるととも
に、Ａ方向とＢ方向との透磁率の差を小さくして磁気的
な異方性を抑制し、磁気的に等方性とすることができ
る。
【００２６】つぎに、上述した軟磁性薄膜を備えた磁気
ヘッドの一例について説明する。
ヘッドの一例について説明する。
【００２７】この磁気ヘッド３は、図３に示すように、
第１の磁気コア半体４と第２の磁気コア半体５とが突き
合わされて一体化されており、これら第１の磁気コア半
体４及び第２の磁気コア半体５が構成する突き合わせ面
において、磁気ギャップｇを形成するようになってい
る。
第１の磁気コア半体４と第２の磁気コア半体５とが突き
合わされて一体化されており、これら第１の磁気コア半
体４及び第２の磁気コア半体５が構成する突き合わせ面
において、磁気ギャップｇを形成するようになってい
る。
【００２８】これらの第１の磁気コア半体４は、一対の
非磁性基板６ａに磁性層７ａが挟み込まれるように配設
されて、一体化されてなる。また、第２の磁気コア半体
５は、第１の磁気コア半体４と同様に、一対の非磁性基
板６ｂに磁性層７ａが挟み込まれるように配設されて、
一体化されてなる。そして、これら第１の磁気コア半体
４と第２の磁気コア半体５とは、磁性層７ａ，７ｂの端
面同士を対向させて突き合わされ、ガラス溶着により接
合一体化されて、内部に磁束が流れるように閉ループを
構成している。また、第１の磁気コア半体４及び第２の
磁気コア半体５は、媒体摺動面３ａに磁気ギャップｇを
構成して、一体化されている。
非磁性基板６ａに磁性層７ａが挟み込まれるように配設
されて、一体化されてなる。また、第２の磁気コア半体
５は、第１の磁気コア半体４と同様に、一対の非磁性基
板６ｂに磁性層７ａが挟み込まれるように配設されて、
一体化されてなる。そして、これら第１の磁気コア半体
４と第２の磁気コア半体５とは、磁性層７ａ，７ｂの端
面同士を対向させて突き合わされ、ガラス溶着により接
合一体化されて、内部に磁束が流れるように閉ループを
構成している。また、第１の磁気コア半体４及び第２の
磁気コア半体５は、媒体摺動面３ａに磁気ギャップｇを
構成して、一体化されている。
【００２９】また、磁気ギャップｇのトラック幅Ｔ
wは、非磁性基板６ａ，６ｂが非磁性体であることか
ら、磁性層７ａ，７ｂの膜厚によって規制される。ま
た、磁気記録媒体との当り幅は、トラック幅Ｔwとガー
ド材４との当たり幅方向の長さ寸法で規制されている。
wは、非磁性基板６ａ，６ｂが非磁性体であることか
ら、磁性層７ａ，７ｂの膜厚によって規制される。ま
た、磁気記録媒体との当り幅は、トラック幅Ｔwとガー
ド材４との当たり幅方向の長さ寸法で規制されている。
【００３０】また、第１の磁気コア半体４と第２の磁気
コア半体５の突き合わせ面には、磁気ギャップｇのデプ
ス方向の長さ寸法Ｄpを規制するとともに、コイルを巻
くための巻線窓８が形成されている。このコイルは、磁
気記録媒体への記録時において、電流が供給されること
によって、磁気ギャップｇから漏れ磁束を発生させて信
号を記録し、再生時において、磁気記録媒体に記録され
ている信号に対応した信号を検出する機能を有する。
コア半体５の突き合わせ面には、磁気ギャップｇのデプ
ス方向の長さ寸法Ｄpを規制するとともに、コイルを巻
くための巻線窓８が形成されている。このコイルは、磁
気記録媒体への記録時において、電流が供給されること
によって、磁気ギャップｇから漏れ磁束を発生させて信
号を記録し、再生時において、磁気記録媒体に記録され
ている信号に対応した信号を検出する機能を有する。
【００３１】磁性層７ａ，７ｂは、渦電流損の低減を図
り、磁気ヘッドの効率を向上させる目的で、図４に示す
ように、磁性膜９と非磁性膜１０を交互に積層すること
により構成される単位積層膜１１を絶縁膜１２を介して
積層させた積層磁性膜となっている。
り、磁気ヘッドの効率を向上させる目的で、図４に示す
ように、磁性膜９と非磁性膜１０を交互に積層すること
により構成される単位積層膜１１を絶縁膜１２を介して
積層させた積層磁性膜となっている。
【００３２】なお、この磁性膜９としては、例えば膜厚
が約３６６ｎｍのＦｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｏ合金膜を使用して
いる。また、非磁性膜１０としては、膜厚が約１０ｎｍ
のＳｉＯ2を使用している。また、絶縁膜１２として
は、膜厚が約２００ｎｍのＳｉＯ2を使用している。単
位積層膜１１は、磁性膜９が非磁性膜１０を介して８層
積層されてなり、全体としての膜厚が約３μｍとされて
いる。また、積層磁性膜は、単位積層膜９が絶縁層１０
を介して５層積層されてなり、全体としての膜厚が約１
５．８μｍとなるように積層されている。また、図４に
示した磁性層７は、積層された磁性膜９が突き合わされ
ることにより端部で相互に静磁的に結合しているが、金
属磁性膜を絶縁膜を介して積層された磁性膜が相互に静
磁的に結合していない積層構造であっても良い。
が約３６６ｎｍのＦｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｏ合金膜を使用して
いる。また、非磁性膜１０としては、膜厚が約１０ｎｍ
のＳｉＯ2を使用している。また、絶縁膜１２として
は、膜厚が約２００ｎｍのＳｉＯ2を使用している。単
位積層膜１１は、磁性膜９が非磁性膜１０を介して８層
積層されてなり、全体としての膜厚が約３μｍとされて
いる。また、積層磁性膜は、単位積層膜９が絶縁層１０
を介して５層積層されてなり、全体としての膜厚が約１
５．８μｍとなるように積層されている。また、図４に
示した磁性層７は、積層された磁性膜９が突き合わされ
ることにより端部で相互に静磁的に結合しているが、金
属磁性膜を絶縁膜を介して積層された磁性膜が相互に静
磁的に結合していない積層構造であっても良い。
【００３３】以下、磁気ヘッド３の構造を、製造方法を
通じて詳細に説明する。
通じて詳細に説明する。
【００３４】この磁気ヘッド３を製造する際には、先
ず、図４に示すように、非磁性基板６の突き合わせ面と
なる端面とその反対側の端面を鏡面状となるように研磨
を施した後、図５に示すように、非磁性基板６の一側面
に、上述した磁性層７を成膜する。この磁性層７の形成
時においては、アルゴンガスと窒素ガスの混合雰囲気中
に酸素ガスを導入することにより行われる。このよう
に、成膜雰囲気内に酸素ガスを導入することにより、磁
性層７を構成する軟磁性薄膜９の酸素の含有量を制御す
る。すなわち、上述した軟磁性薄膜９の成膜時において
は、成膜雰囲気に対する酸素分圧を変化させることによ
り、軟磁性薄膜９に含有される酸素原子％を制御するこ
とができる。
ず、図４に示すように、非磁性基板６の突き合わせ面と
なる端面とその反対側の端面を鏡面状となるように研磨
を施した後、図５に示すように、非磁性基板６の一側面
に、上述した磁性層７を成膜する。この磁性層７の形成
時においては、アルゴンガスと窒素ガスの混合雰囲気中
に酸素ガスを導入することにより行われる。このよう
に、成膜雰囲気内に酸素ガスを導入することにより、磁
性層７を構成する軟磁性薄膜９の酸素の含有量を制御す
る。すなわち、上述した軟磁性薄膜９の成膜時において
は、成膜雰囲気に対する酸素分圧を変化させることによ
り、軟磁性薄膜９に含有される酸素原子％を制御するこ
とができる。
【００３５】より具体的には、この軟磁性薄膜９は、例
えばＤＣマグネトロンスパッタ装置により、例えばＦｅ
87Ｔａ13の組成のターゲットを用い、電力密度を約５．
０Ｗ／ｃｍ2とし、導入ガスとして例えばＡｒとＮ2とＯ
2からなる混合ガスを用いてスパッタガス圧を例えば約
０．５Ｐａとし、電極間距離を約６０ｍｍとした条件下
で成膜している。また、非磁性膜１０及び絶縁膜１２
は、例えば高周波スパッタ装置により成膜してもよい。
また、この非磁性膜１０及び絶縁膜１２のＳｉＯ2は、
電力密度を約１．０Ｗ／ｃｍ2、アルゴンガス圧を約
０．４Ｐａ、電極間距離を約６０ｍｍとした条件下にお
いて成膜を行ってもよい。
えばＤＣマグネトロンスパッタ装置により、例えばＦｅ
87Ｔａ13の組成のターゲットを用い、電力密度を約５．
０Ｗ／ｃｍ2とし、導入ガスとして例えばＡｒとＮ2とＯ
2からなる混合ガスを用いてスパッタガス圧を例えば約
０．５Ｐａとし、電極間距離を約６０ｍｍとした条件下
で成膜している。また、非磁性膜１０及び絶縁膜１２
は、例えば高周波スパッタ装置により成膜してもよい。
また、この非磁性膜１０及び絶縁膜１２のＳｉＯ2は、
電力密度を約１．０Ｗ／ｃｍ2、アルゴンガス圧を約
０．４Ｐａ、電極間距離を約６０ｍｍとした条件下にお
いて成膜を行ってもよい。
【００３６】次に、図６に示すように、上述の工程で磁
性層７が形成された非磁性基板６を図６中の矢印で示す
方向に力を印加することにより、重ね合わせ、非磁性基
板６と磁性層７とが相互に積層された基板ブロック１２
を形成する。
性層７が形成された非磁性基板６を図６中の矢印で示す
方向に力を印加することにより、重ね合わせ、非磁性基
板６と磁性層７とが相互に積層された基板ブロック１２
を形成する。
【００３７】次に、図６に示す基板ブロック１２のＡ−
Ａ線、Ｂ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線で示すように、磁性層７の
長軸方向に対して直交して切断し、図７に示すような磁
気コア半体ブロック１３を作製する。そして、この磁気
コア半体ブロック１３の磁気ギャップｇ形成面となる面
にコイルを巻回させるための巻線溝を磁気コア半体ブロ
ックの突き合わせ面の全体に亘って作製する。
Ａ線、Ｂ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線で示すように、磁性層７の
長軸方向に対して直交して切断し、図７に示すような磁
気コア半体ブロック１３を作製する。そして、この磁気
コア半体ブロック１３の磁気ギャップｇ形成面となる面
にコイルを巻回させるための巻線溝を磁気コア半体ブロ
ックの突き合わせ面の全体に亘って作製する。
【００３８】次に、磁気コア半体ブロック１３の突き合
わせ面を鏡面状となるように処理を施した後、図８中の
矢印で示すように、一対の磁気コア半体ブロック１３の
突き合わせ面を突き合わせる。なお、このように一対の
磁気コア半体ブロック１３を突き合わせる際には、それ
ぞれの磁性層７の位置合わせを行い、接合一体化する。
このように、一対の磁気コア半体ブロック１３を突き合
わせることにより、図３中で示した磁気ギャップｇを形
成し、磁気コアブロック１４を作製する。
わせ面を鏡面状となるように処理を施した後、図８中の
矢印で示すように、一対の磁気コア半体ブロック１３の
突き合わせ面を突き合わせる。なお、このように一対の
磁気コア半体ブロック１３を突き合わせる際には、それ
ぞれの磁性層７の位置合わせを行い、接合一体化する。
このように、一対の磁気コア半体ブロック１３を突き合
わせることにより、図３中で示した磁気ギャップｇを形
成し、磁気コアブロック１４を作製する。
【００３９】次に、図９に示すように、上述の工程で一
対の磁気コア半体ブロック１３が突き合わされて作製さ
れた磁気コアブロック１４に対して、記録再生時におい
て磁気記録媒体との当たりを確保するために図３中に示
した媒体摺動面３ａとなる面に対して上面側から図９中
の一点斜線に至るまで円筒研磨を施した後、図９中のＤ
−Ｄ線及びＥ−Ｅ線で示す位置で切断する。このよう
に、切断することにより、図３に示した磁気ヘッド３を
完成させる。
対の磁気コア半体ブロック１３が突き合わされて作製さ
れた磁気コアブロック１４に対して、記録再生時におい
て磁気記録媒体との当たりを確保するために図３中に示
した媒体摺動面３ａとなる面に対して上面側から図９中
の一点斜線に至るまで円筒研磨を施した後、図９中のＤ
−Ｄ線及びＥ−Ｅ線で示す位置で切断する。このよう
に、切断することにより、図３に示した磁気ヘッド３を
完成させる。
【００４０】なお、上述した磁気ヘッドの製造工程にお
ける磁気ヘッドの各部の接合においては、従来公知の接
合方法が適用可能であり、例えば、接合面にそれぞれ金
属膜を形成し、これらの金属膜を熱拡散により接合する
低温熱拡散接合方法や、ボンディングガラス等による接
合方法により接合させても良い。
ける磁気ヘッドの各部の接合においては、従来公知の接
合方法が適用可能であり、例えば、接合面にそれぞれ金
属膜を形成し、これらの金属膜を熱拡散により接合する
低温熱拡散接合方法や、ボンディングガラス等による接
合方法により接合させても良い。
【００４１】このように製造された磁気ヘッド３は、図
１０に示すようなヘッド出力特性を示す。なお、この図
１０は、縦軸として磁気ヘッド３で記録した信号を磁気
ヘッド３で再生したときの磁気ヘッド３の出力を示し、
横軸として磁性層７を構成する磁性膜９に含有される酸
素原子％との関係を示した図である。
１０に示すようなヘッド出力特性を示す。なお、この図
１０は、縦軸として磁気ヘッド３で記録した信号を磁気
ヘッド３で再生したときの磁気ヘッド３の出力を示し、
横軸として磁性層７を構成する磁性膜９に含有される酸
素原子％との関係を示した図である。
【００４２】なお、この磁気ヘッド３の出力と磁性膜９
の組成をＦｅＴａＮＯxとした場合に含有される酸素原
子％ｘとの関係は、酸素原子％ｘを０％，１％，２％，
３％，４％とした場合について測定している。また、こ
の磁気ヘッド３の出力と磁性膜９に含有される酸素原子
％ｘとの関係は、記録再生周波数を約１ＭＨｚとし、磁
気記録媒体として保磁力Ｈｃが約１４５０Ｏｅのメタル
テープを使用して測定している。
の組成をＦｅＴａＮＯxとした場合に含有される酸素原
子％ｘとの関係は、酸素原子％ｘを０％，１％，２％，
３％，４％とした場合について測定している。また、こ
の磁気ヘッド３の出力と磁性膜９に含有される酸素原子
％ｘとの関係は、記録再生周波数を約１ＭＨｚとし、磁
気記録媒体として保磁力Ｈｃが約１４５０Ｏｅのメタル
テープを使用して測定している。
【００４３】また、この磁気ヘッド３の出力と磁性膜９
に含有される酸素原子％ｘとの関係においては、酸素原
子％ｘを０％としたＦｅＴａＮＯxの磁性膜９を備える
磁気ヘッドにより、記録し再生した出力を０ｄＢとして
いる。
に含有される酸素原子％ｘとの関係においては、酸素原
子％ｘを０％としたＦｅＴａＮＯxの磁性膜９を備える
磁気ヘッドにより、記録し再生した出力を０ｄＢとして
いる。
【００４４】この図１０によれば、磁性膜９に含有され
る酸素原子％を１％〜約３．５％程度の範囲内におい
て、磁気ヘッド３の出力が酸素原子％が０％の場合と比
較して約１ｄＢ以上向上していることがわかる。特に、
含有される酸素原子％が約２％の磁性膜９を使用して構
成された磁気ヘッド３においては、約２ｄＢ程度出力が
増加していることがわかる。これは、図１において説明
したように、酸素原子％の含有量を１％〜約３．５％程
度とした軟磁性薄膜２は、酸素原子％の含有量が０％の
軟磁性薄膜２と比較して透磁率が高く、かつ、磁気的な
異方性が抑制されていることに起因するもの考えられ
る。すなわち、含有される酸素原子％が１％〜約３．５
％程度の磁性膜９を使用して構成された磁気ヘッド３
は、磁性膜９に含有される酸素原子％を１％〜約３．５
程度とすることにより、磁性膜９の透磁率を高くし、磁
気的に等方性とすることによりヘッド特性を向上させる
ことができる。
る酸素原子％を１％〜約３．５％程度の範囲内におい
て、磁気ヘッド３の出力が酸素原子％が０％の場合と比
較して約１ｄＢ以上向上していることがわかる。特に、
含有される酸素原子％が約２％の磁性膜９を使用して構
成された磁気ヘッド３においては、約２ｄＢ程度出力が
増加していることがわかる。これは、図１において説明
したように、酸素原子％の含有量を１％〜約３．５％程
度とした軟磁性薄膜２は、酸素原子％の含有量が０％の
軟磁性薄膜２と比較して透磁率が高く、かつ、磁気的な
異方性が抑制されていることに起因するもの考えられ
る。すなわち、含有される酸素原子％が１％〜約３．５
％程度の磁性膜９を使用して構成された磁気ヘッド３
は、磁性膜９に含有される酸素原子％を１％〜約３．５
程度とすることにより、磁性膜９の透磁率を高くし、磁
気的に等方性とすることによりヘッド特性を向上させる
ことができる。
【００４５】また、この磁気ヘッド３は、上述したよう
な製造工程によって製造され、従来のように、大量生産
する際においても磁性層７の磁気的な異方性を抑制する
ために、成膜中や成膜後の熱処置中において磁性層に対
して回転磁界を印加する必要がなく、製造工程を簡略化
することができる。
な製造工程によって製造され、従来のように、大量生産
する際においても磁性層７の磁気的な異方性を抑制する
ために、成膜中や成膜後の熱処置中において磁性層に対
して回転磁界を印加する必要がなく、製造工程を簡略化
することができる。
【００４６】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かる軟磁性薄膜は、組成がＦｅaＭbＮcＯdで表され、酸
素の含有量を１〜３．５原子％としたので、複雑な製造
工程を行うことなく、従来の軟磁性薄膜と比較して透磁
率を高くすることができるととに、成膜時に生ずる磁気
的な異方性を抑制して等方性とされている。また、この
軟磁性薄膜は、従来のように、磁気的な等方性を得るた
めに、成膜中または熱処理中に回転磁界を印加するよう
な工程を経ることなく製造することができるので、製造
プロセスを簡略化できるとともに、製造コストを低減さ
せることができる。
かる軟磁性薄膜は、組成がＦｅaＭbＮcＯdで表され、酸
素の含有量を１〜３．５原子％としたので、複雑な製造
工程を行うことなく、従来の軟磁性薄膜と比較して透磁
率を高くすることができるととに、成膜時に生ずる磁気
的な異方性を抑制して等方性とされている。また、この
軟磁性薄膜は、従来のように、磁気的な等方性を得るた
めに、成膜中または熱処理中に回転磁界を印加するよう
な工程を経ることなく製造することができるので、製造
プロセスを簡略化できるとともに、製造コストを低減さ
せることができる。
【００４７】また、本発明にかかる磁気ヘッドは、組成
がＦｅaＭbＮcＯdで表され、酸素の含有量が１〜３．５
原子％とされた磁性層を有するので、複雑な製造工程を
経ることなく、従来の磁性層と比較して透磁率を高くす
ることができるとともに、磁性層の磁気的異方性を抑制
することができ、記録再生特性を向上させることができ
る。また、この磁気ヘッドは、従来のように、磁気的な
等方性を得るために、成膜中または熱処理中に回転磁界
を印加するような工程を経ることなく、磁性層を形成し
て製造することができるので、製造プロセスを簡略化で
きるとともに、製造コストを低減させることができる。
がＦｅaＭbＮcＯdで表され、酸素の含有量が１〜３．５
原子％とされた磁性層を有するので、複雑な製造工程を
経ることなく、従来の磁性層と比較して透磁率を高くす
ることができるとともに、磁性層の磁気的異方性を抑制
することができ、記録再生特性を向上させることができ
る。また、この磁気ヘッドは、従来のように、磁気的な
等方性を得るために、成膜中または熱処理中に回転磁界
を印加するような工程を経ることなく、磁性層を形成し
て製造することができるので、製造プロセスを簡略化で
きるとともに、製造コストを低減させることができる。
【図１】本発明を適用した軟磁性薄膜に含有した酸素原
子％と、透磁率との関係を示す図である。
子％と、透磁率との関係を示す図である。
【図２】非磁性基板上に形成された軟磁性薄膜の方向を
示す図である。
示す図である。
【図３】本発明を適用した磁気ヘッドの一例を示す図で
ある。
ある。
【図４】同磁気ヘッドの磁性層の構造の一例を示す概略
平面図である。
平面図である。
【図５】非磁性基板上に磁性層を形成した状態の一例を
示す斜視図である。
示す斜視図である。
【図６】磁性層が形成された非磁性基板を接合して基板
ブロックを作製した状態の一例を示す斜視図である。
ブロックを作製した状態の一例を示す斜視図である。
【図７】基板ブロックを切断することにより作製した磁
気コア半体ブロックの一例を示す斜視図である。
気コア半体ブロックの一例を示す斜視図である。
【図８】一対の磁気コア半体ブロックに巻線溝を形成し
て接合し、磁気コアブロックを作製した状態の一例を示
す斜視図である。
て接合し、磁気コアブロックを作製した状態の一例を示
す斜視図である。
【図９】磁気コアブロックに対して円筒研磨を施して切
断することにより磁気ヘッドを作製する状態の一例を示
し斜視図である。
断することにより磁気ヘッドを作製する状態の一例を示
し斜視図である。
【図１０】酸素原子％と、磁気ヘッドの出力との関係を
示す図である。
示す図である。
１，６ 非磁性基板、２，９ 軟磁性薄膜、３ 磁気ヘ
ッド、４ 第１の磁気コア半体、５ 第２の磁気コア半
体、７ 磁性層
ッド、４ 第１の磁気コア半体、５ 第２の磁気コア半
体、７ 磁性層
Claims (3)
- 【請求項１】 組成がＦｅaＭbＮcＯd（但し、ＭはＴ
ａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうちの少なくとも一種で
あり、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセントを示す。）であ
り、ａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれ ７１≦ａ≦８５ ６≦ｂ≦１５ ９≦ｃ≦１６ １≦ｄ≦３．５で表される範囲内であることを特徴とす
る軟磁性薄膜。 - 【請求項２】 一対の非磁性基板により磁性層を挟み込
んでなる磁気コア半体同士が上記磁性層の端面同士を対
向させて突き合わされ、これら磁性層が突き合わされた
界面に磁気ギャップが形成されてなる磁気ヘッドにおい
て、 上記磁性層は、組成がＦｅaＭbＮcＯd（但し、ＭはＴ
ａ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｂ，Ｔｉのうちの少なくとも一種で
あり、ａ，ｂ，ｃ，ｄは原子パーセントを示す。）であ
り、ａ，ｂ，ｃ，ｄがそれぞれ７１≦ａ≦８５，６≦ｂ
≦１５，９≦ｃ≦１６，１≦ｄ≦３．５で表される範囲
内であることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項３】 上記金属磁性層が、磁性体膜と非磁性体
膜とを交互に積層してなる単位積層磁性体膜を、絶縁体
膜を介して積層された積層磁性体膜からなることを特徴
とする請求項２記載の磁気ヘッド。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11313797A JP3772458B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 磁気ヘッド及びその製造方法 |
| US09/066,785 US6136431A (en) | 1997-04-30 | 1998-04-28 | Soft magnetic thin film and magnetic head |
| KR1019980015483A KR19980081856A (ko) | 1997-04-30 | 1998-04-30 | 연자기 박막 및 자기 헤드 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11313797A JP3772458B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 磁気ヘッド及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10303024A true JPH10303024A (ja) | 1998-11-13 |
| JP3772458B2 JP3772458B2 (ja) | 2006-05-10 |
Family
ID=14604506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11313797A Expired - Fee Related JP3772458B2 (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 磁気ヘッド及びその製造方法 |
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