JPS63809A - 薄膜磁気ヘツドコアの形成方法 - Google Patents

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、磁気ディスク装置ｔ等に用いられる薄膜磁気
ヘッドに係り、特に非晶質合金膜による薄膜ヘッド磁気
コアの形成方法に関する。

〔従来の技術〕

磁気記録の高密度化、高性能化の進展は近年めざましい
ものがある。荷に大型コンピューター用の磁気ディスク
装置の分野においては、記録密度の犬ｌｌ＠な向上によ
り、大容量化が図られて来た。

磁気ディスク装置では、従来のフェライト型バルクヘッ
ドに比べてインダクタンスが小さく、高周波透磁率が大
きく、侠トラック幅の可能な薄膜ヘッドが一部実用化さ
れている。薄膜ヘッド用の磁気コア材料としては、高床
磁力の媒体の特性を十分に引出すために、飽和磁束密度
が高いことが望まれている。このようなａ性材料として
、Ｎｉ−ｆ’ｅ系（パー７０イ）、Ｆｅ−Ａｌ−８ｉ系
（センダスト）などの結晶質磁性合金、およびＦｅ。

Ｃｏ、Ｎｉを主成分とし、　Ｔｉ、　Ｚｒ＋　）（ｆｌ
Ｙ　、Ｎ　ｂ　＊　Ｔ　ａ　、希土類元素などの金属元
素およびＢ＋　Ｃ＋　Ｓｉ、　Ｐ、　Ｇｅ＋　Ａｓ、　
Ｓｅｔ　５ｎｒＳｂ、　　Ｔｅ、　　Ｂｉなどのメタロ
イド元素を非晶質化元素として含み、場合によっては特
性改良のためにその池の元素を含む非晶質磁性合金が挙
げられる。これらの中でも非晶質磁性合金は１組成を選
ぶことによって高冷、＋１］磁束密度、低磁歪、低保磁
力の優れた特性が得られる。また、非晶質磁性合金の中
でも金属元素と主な非晶質化元素とした金属−金属系非
晶ｉ合金は、耐熱性、耐食性、耐摩耗性に優れている。

これらの非晶Ｉ　Ｈ金を１￥を膜・、６気ヘツドに応用
する場合には、スパッタリング法、真空蒸着法などの薄
膜形成技術により基板上に膜を形成する。これらの磁性
膜（二おいて！″ｉ高周彼における透磁率は。

磁化困難方向で高く、磁化容易方向において低いことが
苅られている。さらに、ａ性膜の異方性磁界と最適化す
ることによって、再生特性の優れた４僕磁気ヘツドが得
られることが却られている。

上述のように磁性膜に磁気異方性を寸与し、異方性磁界
を制御する手段としては、磁性膜作製時に磁場全印加し
、さらに磁性換金磁場中で熱処理する方法が州られてい
る。磁性膜を磁場中で熱処理する方法としては、特開昭
５７−１１４６４６記載のように回転ａ場中で熱処理す
る方法、あるいけ％開昭５９−１７０２４８記載のよう
に、膜の困難方向に直流磁場全印加して熱処理する方法
、ある論は特開昭５８〜２１３８６０記載のように回転
磁場中熱処理と前記直流磁場中熱６理を組合わせた方法
が知られているっこれらの方法は、いずれもスパッタ直
後の異方性の方向はかえずに異方性磁界を小さくするも
のである。

〔発明が解決しようとする間須点〕

以上の方法によって磁気異方性分付与し、異方性磁界？
制御することは比較的容易である。しかしこのような熱
処理を行なった非晶質膜と磁気コアに用いた薄膜ヘッド
では、再生出力の経時変化が大さいという問題があった
。

本発明の目的は、上記問題を解決し、再生出力の経時変
化が小さめ薄膜磁気ヘッドの磁気コア。

２よびその形成方法を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者５は、非晶質磁性膜の熱処理等を詳細に検討し
た結果、以ドの段階を経て薄膜磁気ヘッドの磁気コアを
形成すると、上記目的が達成されるっ （１）磁場中におけるスパッタ去によって形成した〜軸
異方性をもつ非晶質膜を磁気コア形状に加工する際に、
膜の磁化容易方向が磁気ヘッドの磁路方向と一致するよ
うにするう （２）磁気コアの磁路方向と直角方向に直流磁場を印加
して、非晶１４性膜のキュリー温度酸Ｆ。

結晶化減度以丁の温度で、磁場中熱処理を行ない、膜形
成時の異方性の方向全９０°回転させ。

膜の磁化困難方向が磁気コアの磁路方向と一致させるよ
うにする。

〔作用〕

本発明によって経時変化が減少する理由は、以ドのよう
に考えている。

膜形成時の異方性の同きをかえずに、異方性磁界の大き
さのみを減少させた従来の熱処理方法では１時間の経過
とともに異方性磁界が大きくなる。

このために、膜の透磁率が減少し、磁気ヘッドの再生出
力が減少する。この時の駆動力は、自発磁化による内部
磁場である。この内部磁場が膜形成時の磁化困難方向と
直角方向に存在するために。

大きな駆動力が動き、経時変化が大きくｔつだものと考
えられる。

本発明による熱唱埋方法では、異方性を９０゜回転させ
ることによって、膜形成時の磁化困難方向が磁化容易方
向となり、自発磁化による内部磁場が膜形成時の磁化困
難方向と同一方向となる。

そのために、異方性磁界を変える駆動力が小さくなり、
経時変化が小さくなったものと考えられるっ〔実施例〕 以ド１本宅明の詳細を実施例により説明する。。

第２図に、４：実施例における薄膜磁気ヘンド主要部の
断面図を示す。不薄膜ヘッドは２フオトセラム（ユーニ
ング社製１　、Ａｔｚ　Ｏｓ　＋　　ＺｒαｈＡｔｘ　
Ｏｓ　−Ｔ　ｉ　Ｃなどの非磁性基板ｌ上に、Ｃ。

系非晶質合金よりなる下部磁性１・−２を形成し。

Ｓ　ｉＣｈ　＋　　Ａｔｚ　０３等よりなるギャップ層
３、Ａｔ。

Ｃｕ等からなる導体コイル４．ポリイミド系樹脂等より
なる有機又は無機絶縁層５．ＣＯ系非晶質合金よりなる
上部磁性１−６からなる。薄膜ヘッドの作製は、スパッ
タリング法、蒸着法で膜形成を行ない、パターニングは
公刊のホトリソグラフィ技術を用いて行ない、切断、研
削、研摩等の工程を経て最終的なヘッド形状に仕上げた
。Ｃｏ系の非晶質合金としては、飽和磁束密度Ｂｉが１
．４　Ｔ　。

結晶化温度Ｔｘが４６０ＣのＣ０５ｚＴａ＊Ｚｒ４（ａ
ｔチ）を使用した。

Ｃ０ｇ２Ｔａ４Ｚｒ４　　非晶質合金は、高周波二、甑
スパッタリング法によ）作製したつその時、基板の面に
平行な約５００ｅの磁場を印加し、その方向に磁化容易
方向がけくようにした。非晶質合金膜は、イオンミリン
グ法によって第１図（ａ）に示すよような磁極コア形状
に加工した。その際、膜の磁化容易方向１３が、磁気コ
／’１１の磁路方向１２と一致するようにした。１４は
磁化困難方向を示す。Ｃｏ＊ｚＴａｎＺｒ４非晶質合金
膜の模形成万去および加工方法については、′Ｆ部感磁
性ノー下部磁性１１ｉとも同様である。磁気コアの磁場
中熱処理は。

下部磁性層、上部磁性層を同時に行なうことによって同
一条件になるようにした。熱処理は、第１図（ｂ）に示
すよって磁気コア１１の磁路方向１２と直角方向に直流
磁場と一刀口しておこなうつ磁気コアは磁束密度が完全
に飽和した状・原で熱処理することが望ましい。したが
って２反磁場と考１に入れると、印ａＯａ％は１ＫＯｅ
以上であることが望ましい。第３図に、印加磁場を１Ｋ
Ｏｅ、熱処理時間を１時間とした場合の熱処理温度と薄
膜ヘッドｆ製直後の再生出力との関係と示している。再
生出力は、最大出力？１としてＪ３を俗化しているっＣ
０９２Ｔａ４Ｚｒ４の場合は、熱処理温度Ｔが３８０Ｃ
までは再生出力は小さく、それ以上になると、急激に大
きくなる。この時非晶質磁性膜磁化困難方向１４ば、第
１図（ｂ）に示すように、磁気コア１１の磁路方向１２
と一致していた。Ｔが４０００で最大値をと９．それ以
上で減少する。ＴがＣ０９２Ｔ　ａ４Ｚ　ｒ４の結晶化
温度４６０　ｒ以上にナルと再生出力は急激に低丁した
。熱処理時間は、非晶質磁性膜の分数を小さくするため
に、少なくとも３０分以上必要であるう　しかし、５時
間以上となると、結晶化の前、駆現象がみられ保磁力が
犬きくなり望ましくない。

第４図に、従来の磁気コア作製方法と１本発明Ｖｃよる
磁気コア作製方法によって形成したｉｖ模磁気ヘッドの
再生出力の経時変化を示すっ再生出力の経時変化は、２
００Ｃ，窒素ガス雰囲気の熱処理炉でヘッドｔＷ持した
後、任意の時間にヘッドをと９出し、室温で再生出力を
測定することによって計測した。従来の磁気コア作製方
法の条件として（・ま、以下のもの？採用した。すなわ
ち。

ＣＣ９２’１　ａ　ａ　Ｚ　ｒ４非晶質、摸全磁気コア
形状に加工する際、膜の磁化困難方向が磁気コアの磁路
方向と一致するようにする。磁場中熱処理では、磁気コ
アの磁路方向と同一方向に、１ＫＯｅの直流磁場を印加
し、３００Ｃで１時間の熱処理とおこなった。本発明の
磁気コア作製条件では、磁場中熱処理時の直流磁場の大
きさ１ＫＯｅ、熱処理温度４００Ｃ，熱処理時間は１時
間とした。この時、両者の方法によって作製した薄膜磁
気ヘッドの再生出力はほぼ等しかった。第４図では、経
時変化を計１ｊｌ１１と始める時の再生出力を１として
示している。第４図で明らかなように１本発明による経
時変化の方が小さいことがわかるっ 再生出力の経時変化の活性化エネルギーを調べたところ
、従来の方法では１．５ｅＶであるの（で対し１本宅明
による方法では、２．３ｅＶと約１．　ｓ　＋＠である
ことがわかった。磁極コアの磁路方向と摸の磁化困難方
向が一致するようにして加工した後の磁場中熱処理方法
として１回転磁場中熱処理全採用した時、あるいは直流
磁場中熱処理と回転磁場中熱処理を組合わせて行なう方
法を採用した薄膜磁気ヘッドにおいても、再生出力の経
時変化、つ活性化エネルギーは１〜１．７ｅＶでｈ９．
−＆発明の万が経時変化が小さいことがわかった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、再生出力の経時変化が小さい薄膜磁気
ヘッドを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明による磁気コア形成方法において、（
ａ）磁気コア加工直後の非晶質磁性膜の磁気異方性、（
ｂ）磁場中熱処理直後の非晶質磁性膜の磁気異方性を示
す説明図、第２図は、薄膜磁気ヘッド主要部の断面図、
第３図は、磁気コアの熱処理温度と薄膜ヘッド作製直後
の再生出力との関係を示した特性図、第４図は１本発明
による磁気コア形成方法と、従来の磁気コア形成方法に
よって作製した薄膜磁気ヘッドの再生出力の経時変化を
示す特性図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一軸異方性を有する非晶質磁性膜をパターン化して
   形成する薄膜磁気コアの形成方法において、前記非晶質
   磁性膜の磁化容易方向が、磁気コアの磁路方向と一致す
   るようにパターン化し、次に磁気コアの磁路方向と直角
   方向に直流磁場を印加した状態で、非晶質磁性膜のキュ
   リー温度以下、結晶化温度以下の温度で熱処理を行なう
   ことで、非晶質磁性膜形成時の異方性の方向を９０°回
   転させ、非晶質磁性膜の磁化困難方向を磁気コアの磁路
   方向と一致させるようにすることを特徴とする薄膜磁気
   ヘッドコアの形成方法。 ２、上記直流磁場の大きさが、１ＫＯｅ以上であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の薄膜磁気ヘッ
   ドコアの形成方法。 ３、上記熱処理に要する時間が、３０分以上、５時間以
   内であることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし
   第２項記載の薄膜磁気ヘッドコアの形成方法。