TW394938B - Magnetic head - Google Patents

Description

五、發明説明（匀） ΐ要元件符號之說明 餘諝委員明示i-i-,-::trf £否Ιίι:/:Γ質内容 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 1 , 2 磁 心 半 髌 1 a， 2a 間 隙 形 成 表 面 , — • y—V 請 先 3 , 4 磁 心 基 體 閱- 3 a , 4 a 主 表 面 背 面 之 注- 5 , 6 , 23 金 靥 磁 膜 意 事 5a, 6 a 外 層 表 面 項 再 7, 8, 9, 10, 軌 寬 調 整 槽 頁 18, 19, 26, 27 '—✓ 11 非 磁 性 材 料 12, 24 繞 線 槽 13, 14, 20 , 28 抗 反 應 膜 15, 21 Fe -M -N磁 性 薄膜層 16, 22 Pt -層 17 板 狀 基 體 17a ,19a 主 表 面 29 金 颶 性 薄 膜 30 多 層 膜 & 間 隙 WT 軌 寬 、絮 17 23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐) A7 B7 五、發明説明（1 )

本發明偽關於一稱為金颶間隊（netal -in-gap)型之磁 頭.其包含一對磁心半體且有一以金臑磁膜作成之間隙 部。特別是其關傷於一種磁頭，其中該金腸磁膜具有一 多層構造，其形成是由首先藉堆叠Fe-M-N磁性薄膜層及 諸如，Pt層之貴金颶層形成一多層膜，其次再經一绝緣 膜堆《該多層膜，使能增進重放之輸出以製成可適用於 一具有大的保磁力之磁性記錄媒體，類如一稱為金饜帶 者作記錄及重放。 相IS持g説明 近來，在磁性記錄領域中之信號記錄密度成為更高， 具有大的保磁力及高殘留磁通密度之磁性記錄媒體乃被 採用，類如以強磁性金屬材料直接塗佈於一非磁性支持 體所製造之金羼帶。所以用於磁頭之磁心材料需有高飽 和磁通密度及高導磁率。 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 為逹成此要求，一種金屬除型磁頭（下文將稱為MIG磁 頭）被提出，其中使用鐵氣體（ferrite)作為一副磁心材 料而一具有高飽和磁通密度之金靨磁性膜是形成在該戡 氣體上作為一主磁心材料，以使一磁間除部由此金屬磁 膜形成。MIG磁頭是適用於自一金屬帶上作記錄及重放。 同時，根據近年來之較高記錄密度之顯著進步，上述 型式之磁頭被要求採用一種金靨磁性材料，具有較高之 飽和磁通密度以獲得一大的記錄磁場及展現軟磁性質以 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐> 經濟部中央標準局員工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2) 便於執行更滿意之記綠於及重放自具有一大的保磁力之 磁性記錄媒體，諸如金饜帶。 而且，由於含有Fe作為其主要成份之徹晶質金屬磁膜 有一高飽和磁通密度並展示卓越之強磁性質於平面方向 ，此徹晶質金鼷磁膜業已賁用於磁頭之習用金鼷磁性材 料方面。 但是在MIG磁頭中，雖然主要含有Fe之徹晶質金靥磁 膜是形成在純鐵上以代替習知之金屬磁膜，在厚度方向 上之軟磁性質以及在平面方向上之軟磁性質皆是重要的 。 所以磁頭效率未曾如所期望地自徹晶質金屬磁膜之 同平面方向中之卓越軟磁性質而改善，且重放之輸出亦 未曽同樣地改善。 因此，本申請人營提出一種磁頭，其包含互相接合及 集成之一對磁心半體，其有互相鄰接之磁間隙形成表面 .且在該對磁心半體之至少一餡磁間隙形成表面上形成 金臑磁膜，其中之金靨磁膜是以堆叠磁性薄膜層之多層 膜製成，其具有FeχHyHz及Pt層之組合，其中M是選自 Ta, Zr，Hf, Nb, Ti, Mo和 W (鉅，結，铪，鈮，鈦， 鉬和鎮丨，而x,y及z偽指示原子百分比且保持其開傜分 別為71S xS85, 6Sy各15及9蠤z客16(見日本專利申請 第 8-12956號）。 發明簡怵 本發明之一目的在於提供一種磁頭，其是製成適合於 記錄在及重放自具有大的保磁力之磁性記錄媒體諸如， -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS } Α4規格（210X297公釐） -----.-----裝-- ί '· (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) Ι-訂 五、發明説明（3 ) A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 金靨帶，且藉上述MIG磁頭顯著改善其重放之輪出。 因為加強研究以達成上述目的之結果，本發明人已發 現，使用Fe-M-N磁性薄膜層（M是選自Ta, Zr, Hf, Hb， Ti, Mo和W中至少之一），及使用選自Pt, Au, Ag及Pd (鉑，金，銀及把）之一或以上所造成之層作為基礎層 (underlying layer)並是可能的産生a _Fe平面（110)之 加強取向，因此加強磁性質之均勻性及改善全部薄膜之 軟磁性質。本發明人亦曽發現重放之待性是由使用藉交 替堆璺Fe-M-N磁性薄膜層與貴金鼷層類如Pt層所形成之 多層膜作為MIG磁頭之金屬磁膜而改善，而MIG磁頭在 高頻區之記錄及重放特性是由經Si02，Zr02 ,A12 〇3 和Cr(二氧化矽，氧化結，氣化鋁和鉻）中之任一所造成 之層，堆昼二傾或以上之該多層膜之諸層而進一步改善。 根據本發明，此即是提供一種磁頭，其包括互相接合 及集成之一對磁心半體，其有互相緊阽之磁間隙形成表 面，且在該對磁心半體之至少一傾磁間隙形成表面上形成 金腸磁膜，其中之金屬磁膜之形成是由首先交替堆叠具 有 FexMyNz(M 是選自 Ta. Zr, Hf, Nb, Ti, Mo 和 W 之至 少一値，而x,y及z傺指原子百分比且保持關傜分別為 716x^85, 6S y各15及9各z各16)之組合之諸磁性薄膜 層及以以選自Pt,Au,Ag及Pd中至少一値造成之諸層以形 成一多層膜，其次再經Si02,Zr02, Al2〇3&Cr中任 一傾所製造之層堆叠二傾或以上之多層膜層而完成。 在此種磁頭中，為了要獲得構成.金觴磁膜由Pt,Au,Ag 請 先 閲 之 注

I 裝 頁 訂 線 本紙錶紇農4« 國家標率（Cf/S ) A4说格（210X297公釐） 7 Β 4 /|\ 明 説 明 發 JL> IΜ意3Μ ^ ^ ο (¾諸厚 Pd之層 及成每 層 t P 如 % 層 屬 金 貴 為

造之 所層 lpt 之如 少類 至屬 — ο 金} 貴米 是 佳 最 II ，米 應奈 效“ 礎on 基 ο 之I lc 0· 滿 厚 之 1,大 311超 0.則 於nB 小.0 是10 度於 厚大 層其 每若 之 0 層得 pt獲 ，能 如不 諸就 層應 屬效 金礎 貴基 若之 意 間 假 1 如 用 〇 作中 層性 pt特 ，之 如出 諸輸 層放 屬重 金於 貴音 使增 致生 果産 效使 狀致 形而 一 因 有並 度隙 3 限 0.大 有最 如之 類簦 層堆 屬膜 金磁 貴屬 經金 膜但 磁 ， SII 金堆 之而 上 層 以 P 或之 個度 。 兩厚10 有nm是 然ϋ約 雖10數 至制 空離 真或 1 , 由法 是方 成射 形濺 之 ， 層法 膜方 薄鍍 性蒸 磁空 及真 層是 pt例 ，其 如 ， 諸法 層方 羼成 金形 貴膜 薄 法是 方者 鍍成 噴形 子射 如 諸 層 屬 金 貴 若 濺 由 如 例 度 厚 之 層 是 不 層 t P 如 類 層 靥 金 貴 此 為 認 可 就 屬 金 貴 此 因 0 子。 粒度 疏厚 稀均 之平 狀之 島層 像每 有為 是示 而表 膜是 薄層 的pt 坦 ， 平如 成諸 形層 中 頭 磁0. 此有 在層 樣一 同每 之 至 層 膜 薄 性 磁 之 膜 磁米 羼-6 金10 成 II 形米 是徹 好ffl( 最yu 偽 此 度 厚 之 —ϊ--.—--装— ί (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 卜訂 Τ 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 磁 。成 故形 之於 應 3 用 效ϋ 礎Η 基 a 意Λ< 卜S 5 滿 ο 之 ο 層於 t 、 p 如是 諸度 屬厚 層之 金層 貴膜 得薄 獲性 要磁 於若 由 劣此度 此因厚 因，之 ，加層 加增膜 增數薄 數總性 次之磁 之層若 it p , 濺如之 ，類反 如層。 諸颶度 程金密 過貴通 成，磁 形外和 膜另飽 之。效 層力有 膜産了 薄生低 性化降 如 % 層 屬 金 貴 扭 ο 1* 過 超 下 化 劣 亦 應 效 确 基 之 層 遢用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（5 ) 去。 當上述之Fe-M-N磁性薄膜層形成時，在膜形成後執行 退火β在此過程中，産生由Fe及選Pt,Au,Ag及Pd中至少 之一金屬化合物（後文中將引用為貴金属化合物諸如， F e - P t) 〇 由於貴金屬化合物類如Fe-Pt是具有正磁致伸縮之強 磁性材料。在金屬磁膜中增加貴金靨化合物諸如，Fe_

Pt之含量致使不僅增加金屬薄膜之保磁力而且顯著地移 轉金屬磁膜之磁致伸縮向箸負值，實是不好現象。 由於要限定貴金颶化合物諸如，Fe-Pt之量以避免上 述之現象，最好是金腸磁性薄膜内之貴金鼷層諸如，Pt 層之總厚度不大於金靨磁膜之全體厚度之5%,更佳地 是不大於2%。 此外，磁性層之磁致伸縮能降低接近於零，此係由設 定Fe-M-H磁性薄膜層之磁致伸縮至一適當之正值於考慮 在總膜厚度中之貴金鼷層諸如，Pt層所佔之比例。 在本發明之磁頭中，交替堆疊Fe-M-N磁性薄膜層及貴 金颶層諸如，Pt層之多層膜是形成為在一對磁心半體之至 少一値之磁間隙形成表面上之金屬磁膜。在此磁頭之製 造過程中，Fe-M-N磁性薄膜層形成後加以熱處理，自非 晶質形成撤晶質，貴金靨層諸如，Pt層之基礎效應使熱處 理後之Fe-M-N磁性薄膜層中加強a -Fe平面（110)之取向 ,因此改善金鼷磁膜之磁性質及軟磁性質之均勻性。該 取向在磁膜厚度增加時會顯向於分散。但是由於貴金颶 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公* : ---r}--.--《I,--裝----„----訂------^1 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本貫) A7 B7 經濟部中央標率局貝工消费合作社印裝 五、發明説明 (6 ) 1 Ί 諸 如 t Pt 層 之 優 先 取 向 能 由 增 加 貴 金 屬 層 類 如 Pt 層 之 數 1 1 I 巨 及 減 小 磁 性 膜 之 厚 度 至 一 定 程 度 而 産 生 於 整 健 膜 上 0 1 • I _ 同 樣 » 在 本 發 明 之 磁 頭 中 9 由 於 金 鼷 磁 膜 是 由 交 替 堆 請 ! 先 • 1 , 叠 Fe -M -N磁 性 薄 膜 層 及 貴 金 靨 靥 諸 如 » Pt層 者 f 貴 金 鼷 化 閲 合 物 諸 如 9 Fe -Pt是産生在金屬磁膜中， 所以産生- 強 背 1 I 之 磁 部 Ο 由 於 此 部 功 能 預 防 磁 域 (d 〇 m a i η) 之 蓮 動 t 故 旋 轉 注 1 I 磁 化 被 促 進 及 在 金 屬 磁 膜 中 之 高 頻 區 域 内 之 導 磁 率 被 改 事 項 直 Ί 善 Ο *#τ 填 寫 本 1 -妓 另 外 9 由 於 二 層 或 以 上 之 Fe -H 磁 性 薄 膜 堆 叠 之 多 層 頁 1 1 膜 及 貴 金 屬 層 諸 如 1 Pt層 是 經 S iO 2 , Zr 0 2 » A1 2 0 3及 1 Cr (下文稱為非磁性層諸如， S iO 2 )而堆叠， -種稱為 | 靜 磁 場 m 合 層 被 形 成 9 其 具 有 之 磁 性 結 構 是 舆 磁 化 之 同 訂 方 向 之 磁 域 均 勻 地 在 膜 表 面 内 厚 度 方 向 上 之 抗 平 行 方 1 式 堆 叠 0 所 以 在 施 加 一 高 頻 磁 場 中 之 磁 域 壁 諧 振 是 Srfj 依 制 1 | 止 及 在 高 頻 中 之 導 磁 被 改 善 〇 所 以 MIG磁頭之記錄及重 1 放 特 性 在 使 用 上 述 磁 性 多 層 膜 後 會 因 而 改 善 其 高 頻 區 域 〇 1 本 發 明 之 磁 頭 中 » 在 形 成 金 羼 磁 膜 之 貴 金 腸 層 諸 如 « Pt 線 I 靥 之 每 層 平 均 厚 度 是 設 定 為 0 . 3 至 10 . On m及在形成金屬 1 1 1 磁 膜 之 磁 性 薄 膜 層 之 每 層 厚 度 是 設 定 為 0 . 05 至 1 . 0 /i m 時 1 9 由 於 貴 金 屬 層 諸 如 f Pt 層 之 基 礎 效 應 Ο 在 全 面 磁 性 薄 膜 1 層 中 之 優 先 取 向 是 容 易 地 産 生 〇 藉 設 定 貴 金 屬 層 諸 如 9 Pt 1 1 層 之 厚 度 至 上 面 提 到 之 值 t 貴 金 屬 層 不 ί&τ 作 為 如 假 間 隙 0 •1 並 且 $ 在 本 發 明 之 磁 頭 中 t 由 於 貴 金 屬 層 諸 如 » Pt 層 之 1 厚 度 佔 金 靨 磁 膜 之 全 體 厚 8 度 之 比 率 為 幾 値 百 分 數 • 所 減 1 1 1 1 1 1 本紙張尺度逋用中國國家梂準（CNS > Μ規格（210X 297公釐） A7 B7 五、發明説明（7 ) 少之有效飽和磁通密度（Bs)非常小。同樣雖然貴金鼷層諸 如，Pt層是對磁間隙g排列成平行，此貴金鼷僅有幾個 奈米之厚度，因此不會作用如假間隙。 最佳是非磁性層諸如，Si〇2之厚度是0.5至ΙΟ.Οπβ。 若此非磁性層之厚度是小於〇.5nm,此非磁性層不會作 用如一磁性不連壤層，因此不會形成靜磁場锶合層。反 之，若此厚度超過l.Onffl,該非磁性層可能作用如一假 間隙。由於非磁性層諸如，Si〇2之靜磁場耦合膜之形 成，在高頻區域之渦流減小及磁域壁諧振之制止而顯箸 地改善了整値軟磁性膜之高頻特性。 因此含有基礎效應之貴金靨層諸如，Pt層之多層 膜是經非磁性層諸如，Si02而堆叠，以使形成軟磁性之 靜磁锶合薄膜，而此軟磁性之靜磁耦合薄膜是施用於金 颶間隙型之磁頭。以此方式，軟磁性質被改善，且在厚 度方向之導磁率及高頻導磁率皆已改善，致使重放待性 請 先· 閲 背 ϊι 之 注 意 事 再 養 裝 訂 善Fe 改成 的形 箸以 顯用 有為 望作 期 層 t P 如 層 S 金 貴 層 膜 薄 性 磁 方 鍍 蒸 空 真 由 用 採 可 法 方 之 線 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 成 形 膜 薄 空 真 之 示 例 所 法 方 鍍 噴 2 ο 子 •1 S 0 ，或 如 ， 諸法 層方 性射 磁濺 非 ， 及法

多1 用 採 由 可 數 次 之 程 過 射 濺 加 增 圖 視 透 之 例 實1 之 頭 磁 之 明 發 本 據 根 示 顯 傜 圖 11 第 9 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（2丨0><297公釐） 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印製 A7 B7___ 五、發明説明（8 ) 第2圖偽顯示稂《本發明之磁頭之實例>放大示意平面 園。 第3圓偽顯示根據本發明之磁頭之金羼磁膜之一實例 之放大横剖面圈。 第4圖係顯示根據本發明之磁頭之金屬磁膜之另一實 例之放大横剖面圖。 第5圖傜顯示利用克爾（Kerr)效應之磁性薄膜，即是 Fe-Ta-H簞靥膜之磁域結構之示意圖。 第6圖傜顯示利用克爾效應之磁性薄膜，卽是Fe-Ta-N 靥與貴金靨層諸如，Pt層而無Si〇2層之多層膜之磁域結構 之不意圖。 第7圖係顯示利用克爾效應之磁性薄膜，卽是（Fe-Ta-N層/貴金靥層諸如Pt層）/Si〇2層之多層膜之磁域結構 之不意圖。 第8圖傜顯示根據本發明之磁頭之製造方法，在一限 序之過程中，即是在一基體上形成軌寬諝整槽之過程之 透視圖。 第9圈偽顯示根據本發明之磁頭之製造方法在一順序 之過程中，即是形成一抗反應膜於一基體上之過程之透 視圖。 第10圏像願示根據本發明之磁頭之製造方法在一順序 過程中，即是形成一 Fe-M-H磁性薄膜層於該抗反應膜上 之遇程之放大透視圖。 第11圖傜顯示根據本發明之磁頭之製造方法在一順序 -10- 本紙張尺度適用中國鼸家鏢攀（CNS) A4規格（210X297公釐） ---1L--.----裝----^---訂-----^ I線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 五、發明説明（9 過程中，即 薄膜層上之 第12圖傜 過程中，即 如Pt層上之 第13圖# 過程中，卽 狀態之透視 第14圖傜 過程中，即 第15圖偽 第16圖俗 實例之重放 較株審締例 是形成 過程之 顯示根 是形成 過程之 顯示根 是該抗 圖。 顯示根 是互相 顯示該 顯示根 輸出相 詳細說 本發明之一較佳 本實施例 之磁頭 及集成一對左右磁 間隙形 記錄媒 A7 B7 一貴金靨層類如Pt層於該Fe-M-N磁性 放大透視圖。 據本發明之磁頭之製造方法在一順序 一 Fe-M-N磁性薄膜層於該貴金屬層類 放大透視圖 據本發明之 反應膜及該 據本發明之 接合及集成 金屬磁膜之 據本發明之 比較之圖。 明 磁頭之製造方法在一順序 金鼷磁膜已形成在基體上之 磁頭之製造方法在一順序 二副基體之透視圔。 X射線繞射圖型之圖表》 磁頭之重放輸出與一比較 請 先 閱 讀 背 意 事 項 再 旁 訂 經濟部中央標準局貝工消費合作社印裝 由緊阽之磁 上位於磁性 側各別製作 磁心半體 及金靥磁膜 實施例現將 如第1圖及 心半體1和 成表面1 a和 體接觸表面 參考圖示詳細說明於後。 第2圖所示，其是由接合 2而形成。半體1和2是 2 a作為緊阽表面並在實質 之中央之一磁間隙g之兩 1和2是以磁心基體3和4作為副磁心區， 5和6作為主磁心區而組成。磁心基體3和 4是以一軟磁氧化材料類如Mn-Zn(錳-鋅）鐵氣體或Ni-Zn (鎳-鋅）鐵氣體以與金屬磁膜5和6 —起構成一封閉磁路 1 1 - 本紙張尺度適用中國國家標隼（CNS ) A4規格（210X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印製 A7 B7 五、發明説明（10 ) 而形成副磁心區。在面對磁間隙形成表面la和2a之磁心 基體3和4之主表面3a和4a之兩細形成有用於諝整磁間 隙g之軌寬Tw之軌寬諝整槽7, 8, 9和10,位在自磁間隙 g之最近之二端深度方向上成弧形形狀。軌寬調整槽7, 8 ,9和10皆充填有非磁性材料11類如玻璃者用為確保舆 磁性記錄媒體之接觸特性並防止由於滑動之部分磨損。 面對磁間隙形成表面la,在磁心基體3和4之磁心基 體4之主表面4a上有一嬈線槽12形成，其具有一實質上 為u型之横剖面並適用於諝整磁間隙g之深度及用於嬈 捲一線圈（未顯示）。此嬈線槽可以相同的形成在另一磁 心基體3上。 此時金屬磁膜5和6作用如與磁心基體3和4 一起形 成一封閉磁路之主磁心區。金颶磁膜5和6是形成自一 前間隙部至一後間隙部在相當之主表面3a和4a上，此二 表面面對磁間隙形成表面la及2a並是磁心基體3和4之 最外層表面。所以金鼷磁膜5和6之最外層表面5a和6a 成為磁心半體1和2之磁間隙形成表面la和2a。金鼷磁 膜5和6不僅是形成在主表面33和48上作為磁心基體3 和4之最外層表面，亦是形成在軌寬調整槽7, 8, 9和 10之内。金屬磁膜5亦是形成在繞線槽12之全面表面内 或是至少在其一部分内。 待別是在本實施例之磁頭中，金颶磁膜5和6皆是多 靥膜，因交替堆叠Fe-M-H磁性薄膜層15與貴金颺類如Pt 餍16形成，如第3圖所示。在第3團中，僅有金靨磁膜 本紙張尺度逍用中國國家標準（CNS ) A4規格（2丨0 X 29Μ着！ —^n nn n -. { (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 ·—f -線 經濟部中央揉準局貝工消费合作社印裝 A7 _____B7_ _ 五、發明说明（u) 顯示。多層膜之結構是由第3園中之數字30指示。此外 ，二個以上之多層膜30你經一非磁性曆諸如，Si〇231 而堆II。

Fe-M-N磁性薄膜餍15具有N#组合，其中Η是Ta ,Zr, Hf· Nb, Ti, Mo及W中至少之一，而X,y及z則 指示原子百分比並分別保持71彡X容85, 6备y各15及9客 z含16之關傜。 進一步地，在本實施例之磁頭中，抗反應膜13和14是 形成在相對應之磁心基體3和4上，而金屬磁膜5和6 是形成在抗反應膜13和14上，以為要防止在一方面如磁 心基體3和4之典型構成材料之鐵氣醱舆另一方面之金 鼷磁膜5和6間之擴散反應，因此制止一假間隙之産生。 在本實施例之磁頭中，如上所述，金腸磁膜5和6是 Fe-M-N磁性薄膜15與貴金颶類如Pt層16組合之多層膜。 這些金颺磁膜5和6如第3圔所示之形成是由首先藉交 替堆叠具有上述組合之Fe-M-N磁性薄膜層15與貴金靥類 如Pt層16,以此次序在抗反應膜13上形成多層膜30*並 再經非磁性層類如Si02 31堆《二傾或以上之多層膜30。 至於抗反應膜13可以採用Pt,Au,AsWpd中至少一値以 上所造成，其功能亦如用於金靨磁膜5之基礎膜之一層。 金屬磁膜5如第4圖所示可以是一由交替堆11貴金屬 諸如，Pt靥16與Pe-M-H磁性薄膜層I5以此次序在抗反應 膜13上所形成之多層膜。在此情況中，抗反應膜13與貴 金鼷厣諸如，Pt曆16是堆疊而成與第3圖之情況相反，故 -13- (請先閲讀背面之注$項再填寫本頁) -裝· 訂 -線· 本紙依疋農臧舄肀鞴國家標率（CNS ) A4規格（2丨0X297公釐） 經濟部中央標準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（w) 抗反醮效應及基礎效應皆能獲得。 在本實施例之磁頭中，在形成金靥磁膜5之多層膜之 最上層膜可以是Fe-M-H磁性薄膜層15及貴金鼷層諸如，Pt 餍16之任一個。 自然，相同於金腸磁膜5 ,形成在另一磁心基體4上 之金颶磁膜6具有多層結構，其形成由首先形成堆叠Fe -M-Η磁性薄膜層15與貴金靥層諸如，Pt層16而成之多層膜 3〇,再經非磁性層諸如，Si 0 2 31堆叠二艏或多個之多 層膜30。 在本實施例之磁頭中，在形成金靥磁膜5和6之Fe-M -H磁性薄膜層1 5之每層厚度是設定為0 . 0 5至1 . 0 « η 〇形 成金鼷磁膜5和6之貴金屬層諸如，Pt層16之毎層平均厚 度是設定為0.3至10.Onm。 再者，在本實施例之磁頭中，在金屬磁膜5和6中之 貴金鼷層諸如，Pt層16之總厚度為幾傾百分數或是小於金 鼷磁膜5和6之整體厚度。 在本實施例之磁頭中，如上所述，與金屬磁膜5和6 一樣，堆叠之Fe-M-N磁性薄膜15與貴金屬層諸如，Pt層16 之多層膜之二値或以上是經非磁性層諸如，Si 02 31堆 叠在一對磁心半體1和2之磁間隙形成表面la和2a上。 ’ 一 、_一 該Fe-M-N磁性薄膜層15之形成是由膜形成後執行熱處 理，致使其自非晶質狀態産生徹晶質，將於後在製造方 法中説明。在本實施例之磁頭中，貴金屬層諸如，Pt層16 之基礎效醢致使在熱處理後之Fe-M-N磁性薄膜層15中發 本紙張尺度讁厲t··家樣率（CNS ) Α4規格（210X297公釐）

MmMmmmma%. nn n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

*1T 4—線 A7 B7 經濟部中央標準局貝工消費合作社印製 五、發明説明 (13) 1 生 α -F e平面（ 110) 之 增 強 取 向 » 以 致 金 颶 磁 膜 5 和 6 之 1 1 磁 性 質 之 均 勻 性 及 因 而 軟 磁 性 質 皆 有 所 改 善 0 而 且 • 在 本 實 施 例 之 磁 頭 中 9 貴 金 鼷 化 合 物 類 如 F e - 請 1 先 Pt 是 在 金 鼷 磁 膜 5 和 6 中 産 生 » 如 此 産 生 強 磁 部 〇 由 於 閱 讀 1 此 強 磁 部 作 用 會 預 防 磁 域 之 蓮 動 » 旋 轉 磁 化 被 促 進 » 因 背 面 1 | 之 而 在 金 屬 磁 膜 5 和 6 中 之 高 頻 區 之 導 磁 率 被 改 善 〇 注 意 1 ! 第 5 至 7 _ 顯 示 磁 性 薄 膜 之 磁 域 結 構 其 是 由 利 用 克 項 1 I 再 I 爾 效 應 之 磁 域 監 示 器 觀 察 之 結 果 0 第 5 圖 是 —~- 示 /S、 圔 1 填 寫 本 1 威 顯 示 - F e -M -N 單 層 膜 之 磁 域 結 構 9 第 6 圖 是 —- 示 .TV. 圖 » 頁 1 I 顯 示 一 Fe -Ta-N 靥 / 貴 金 m 層 諸 如 t Pt 層 而 無 非 磁 性 層 諸 1 如 Si 0 :之多層膜之磁域結構。 第7 _是- -示意圖顯 | 示 由 (F e - Ta -H 層 / 貴 金 屬 層 諸 如 $ Pt 層 )/非磁性層諸 訂 如 9 Si 0 1 31所 組 成 之 - 多 層 膜 之 磁 域 結 構 〇 1 第 7 圖 明白 指 出 9 稱 為 靜 磁 m 合 膜 者 是 由 提 供 非 磁 性 1 I 層 諸 如 » Si 〇 2 31於 Fe -T a - N/Pt 多 層 膜 中 而 形 成 〇 即 使 1 當 貴 金 臑 層 諸 如 9 Pi層 之 厚 度 是 設 定 為 3 . On 值時· -相似 叫 於 第 7 圖 之 磁 域 結 構 亦 可 獲 得 〇 線 I 因 此 > 由 於 非 磁 性 層 類 如 S i 0 2 31作 用 如 一 磁 化 連 鑕 1 層 » 雖 則 貴 金 羼 層 諸 如 » Pt層 16不 會 作 用 如 磁 化 連 鑲 層 » 由 於 要 獲 得 靜 磁 耦 合 膜 就 需 提 供 非 磁 性 層 類 如 Si 0 2 31 1 〇 雖 然 可 提 供 至 少 兩 値 或 以 上 之 此 種 靜 磁 银 合 膜 $ 上 述 1 效 應 可 由 提 供 厲 數 且 不 小 於 2 之 此 種 靜 磁 級 合 膜 而 獲 得。 Ί 再 者 • 於 本 實 施 例 之 磁 頭 中 • 由 於 形 成 金 鼷 磁 膜 5 和 v I 6 之 貴 金 屬 層 諸 如 t Pt 層 16之 平 均 每 層 厚 度 是 設 定 為 0.3 1 1 -15- 1 1 1 1 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） A7 _B7 ___ 五、發明説明（14) 至10.On·,而其時形成金颶磁膜5和6 iFeU磁性薄 膜層15之每曆厚度是設定為〇.05至B*上述在Fe_M -N磁性薄膜層1 5中之優先取向因為貴金饜層諸如，P t It 16之基礎效應故是容易地産生在全部膜上。旣然每一貴 金屬屏諸如.Pt層16具有上面提到之厚度是以貴金鼷層 諸如，Pt磨16不會作用如假間隙。 此外在本實施例之磁頭中，貴金颳層諸如，Pt層16之 總計厚度之比率是金廳磁膜5和6之全體厚度之百分之 幾或更少。所以有效飽和磁通密度之減小能顯箸地制止 了。 製造本實施例之磁頭之方法現將按過程順序説明之。 首先準備一板狀基體17,其是由Μη-Zn鐵氣體製成， 如第8圖所示。其次多傾（在第8圖之情況中是2値）軌 寬諝整槽18和19具有實質上為半圓樓剖面並是形成在基 體17之主表面17a上，如第8圖所示。軌寬諝整槽18和 19是形成在，例如基體17之寬度方向。具有如預定軌寬 同相之間隔是界定在軌寬諝整槽18和19之間。 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 (請先W讀背面之注意事項再填寫本頁) 一抗反應膜20是以濺射或相似方法形成在包含軌寬調 整槽18和19之基體17之主表面19a上，如第9圖所示。 在此實施例中，具有4nm厚度之Si02層是形成如抗反應 膜20以改善抗反應效應。 其次如第10圖所示，具有上述組合之Pe-M-N磁性薄膜 21是形成在反應膜20上。接箸一貴金靨層諸如，Pt層22 是形成在卩e-M-H磁性薄膜層21上，如第11圖所示，及另 -16- 本紙張从遑用中__家4»· ( CNS 21GX297公釐） 經濟部中央標準局貝工消費合作社印«. A7 B7 五、發明説明（1S ) 一 Fe-M-N磁性薄膜層21是形成在貴金靥層諸如· Pt層22 上，如第12圖所示。因此Fe-M-H磁性薄膜層21,貴金屬 層諸如，Pt層22及一非磁性層諸如，Si〇2 31是依順序 堆叠。 如第13圖所示，Fe-M-N磁性薄膜層21及貴金屬層諸如 ,Pt層22是顒序堆叠以形成一多層膜，且二値或以上之 多靥膜是經非磁性靥諸如，Si02 31堆疊以形成一金鼷 磁膜23如一多層膜。在此點上，Fe-M-H磁性薄膜層21是 在非晶質狀態中。 在本實施例中，一 Fe-Ta-N檝晶質磁性薄膜是形成如 Fe-M-N磁性薄膜層21。即是金颶磁膜23具有一多層結構 如：（Fe-Ta-N磁性薄膜層/貴金靥層諸如，Pt層/Fe-Ta-N磁性薄膜層.../Fe-Ta-H磁性薄膜層）/非磁性層 諸如，Si02/(Fe-Ta-N磁性薄膜層/貴金屬層諸如，

Pt層/ Fe-Ta-N磁性薄膜層，.. / (Fe-Ta-N磁性薄膜層）/ 非磁性層諸如，Si02... / (Fe-Ta-N磁性薄膜層/貴金 靨層諸如，Pt層/ Fe-Ta-N磁性薄膜層.../Fe-Ta-N磁 性薄膜層）。 雖然在本實施例中，第一及最後層皆是Fe-Ta-N之磁 性薄膜層21,此第一及最後層亦可是Fe-M-N磁性薄膜層 21或貴金鼷層諸如，Pt層22用以獲致同樣之效果。更加 ，雖然Fe-Ta-N磁性薄膜層是在本實施例中用作Fe-M-N 磁性薄膜層21,除Ta以外之金靥亦可用作以Η代表之金 鼷部分用以獲得同樣之效果。 本紙張尺度逋用中國國家橾準（CNS } Α4規格（210X297公釐） ---ί--·--^--裝----^----訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) «濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 五、發明説明（16) 如上而之説明，在本實施例中，抗反應膜20之Si02層 之厚度是3ηηι。作為Fe-Ta-H磁性薄膜層21之多層膜，貴 金屬層諸如，Pt層22及非磁性層諸如，Si02 31之金鼷 磁膜23是由經厚度為2.0η·之Si02之層堆叠Fe-Ta-H磁 性薄膜層/貴金颶層諸如，Pt層之8値5層膜以形成至 總計4.0«·之厚度，此貴金鼷層諸如，Pt層22有l.Oni«之 厚度。 一磁頭，具有一單層之Fe-Ta-N撖晶質磁性薄膜，其 總共厚度為4. Own而無貴金屬層諸如· Pt層及非磁性層 類如Si02 31者，及一磁頭，具有一多層膜，其總計厚 度為4.0α B,是由堆叠40傾fe-Ta-N磁性薄膜層/貴金 鼷層諸如，Pt層，其Pt層厚度有l.Onm厚度者是製成作 為tb較。 其後，準備一舆基體17同樣之基體，且軌寬諏整槽， 抗反應膜及金臑磁膜是由與上面提出過程相同之過程形 成。在此基體上具有一實質上成U形横剖面之繞線槽是 形成在舆軌寬調整槽形成表面垂直之方向上。 一有lOOnm厚度之SiO 2膜作為用於磁間隙之一間隔物 是形成在毎一基體之金鼷磁膜上。 随後，如第14圖所示，基體17及具有犋基醸17相同之 繞線槽24之基體25是互相緊阽同時對準軌寬調整槽18， 19, 26和27之位置。一玻璃桿是插入至嬈線槽24中並執 行熱處理由玻璃熔化而接合及集成基體17和25。 如用於該玻璃熔化之熱處理之结果，撖晶質是形成在 -18- 本紙張尺度遙用中國國家標準（CNS ) A4规格（210X297公着） I-‘--r--「丨裝^---^-------•訂-----線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印裝 A7 B7 _ 五、發明説明（17) 非晶霣狀態之Fe-M-N磁性薄膜層21·因此形成了 Fe-Ta-H 撤晶質磁性薄膜。 在此黏上，貴金颶層諸如，Pt層22之基礎效鼴致使 ot-Fe平面（110)之加強取向發生在Pe-H-K磁性薄膜層21 中，其是Fe-Ta-N撤晶質磁性薄膜。因此金靨磁膜23之 磁性質之均勻性及因而軟磁性質皆有增進。 同樣，在此點上，貴金鼷化合物類如Fe-Pt是産生在 金鼷磁膜23中，因此在金颶磁膜23中形成強磁部。由此 此部作用以防止磁域之蓮動，乃促進旋轉磁化，致使在 金臛磁膜23中高頻區之導磁率是增進了。 如上所述，在本實施例中，作為抗反應膜28之Si02 膜是形成在軌寬調整槽26 , 27及其上具有繞線槽24之基 體25之嬈線槽24之内，且金靨磁性薄膜29作為其是Fe-Ta-N撖晶質磁性薄膜，貴金鼷層諸如，Pt層及非磁性層 諸如，Si02之Fe-M-H磁性薄膜層21所組成之多層膜是 形成在抗反應膜28上。但是，用於减少包含由於磁膜之 張力所致之玻璃破碎之缺點之目的，一掩蔽可用於防止 上述膜由濺射形成在嬈線槽内刨之全面表面上。此種掩 蔽之使用不會影W重放輸出。 最後，作為磁性記錄媒體接觸表面之主表面是作圓柱 形磨光，其後在顯示於第14鼴中之a-a線及b-b線之位置 執行切片。如此如第1圖及第2圖所示之磁頭於是完成。 雖然Fe-Ta-H撤晶質磁性薄膜是在上述之實施例中用 作Fe-M-H磁性薄膜層21 ,其他金靨亦可用作由Μ所代表 -19- 本紙張尺度遏竭争家«舉（CNS ) Α4说格（210X297公釐） ^丨‘--:--ρ 丨裝-------訂-----^ < 線 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 五 '發明説明（18) 之金屬部以獲得相同之效果，同時磁頭可由相同之過程 製造。 自然本發明是不限制於上述之磁頭且可在不镉離於本 發明之範圍内應用於各種磁頭。 在上述之實施例中，本發明是應用於一具有金靥磁性 薄膜形成平行於磁間隙之結構之磁頭。但是本發明亦可 應用於一種磁頭其結構是其磁間隙形成在分別形成於傾 斜表面上之金屬磁膜之緊阽表面中，此傾斜表面係自磁 間隙形成表面斜向切出，或可應用於一具有方位角之磁 間隙之結構之磁頭。 啻例 根據本發明之一最佳實例現將以實驗結果為基礎予以 説明。 在此實驗中，具有總共厚度為4.Omb之一多層膜，其 形成是由經毎層厚度為2.On»之二非磁性層類如Si02 , 堆疊8痼多層膜，此多層膜是經厚度為Ι.ΟηΒ之諸Pt層 堆叠之5個Fe-M-N磁性薄膜層以一金鼷膜中組成者，是 加以50 0 ¾之熱處理，其後即檢試其X射線之撓射圖型。 實驗之結果顯示於第15圖中。作為比較，第15圖亦顯示 一單層膜之實驗結果，此單層膜是形成在基體上僅具有 厚度4.0« 之一値Fe-M-H磁性薄膜層。 如第15圖明白顯示，a -Fe平面（110)之峰值是在（Fe-Ta-N層/貴金匾層諸如，Pt層）/Si022多層膜之案例 中較高。即是由該種經貴金颶層諸如，Pt層堆叠Fe-Ta-N -20- ---；—.--：--^--裝-- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

-<1T

J -線· 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 經濟部中央樣準局貝工消费合作社印製 A7 B7_ 五、發明説明（19 ) 微晶質磁性薄膜，α-Fe平面（110)之取向是加強了，而 其軟磁性質，特別是在其厚度方向是增進了。上述之現 象亦在採用除開Pt以外之貴金鼷元素Au , Ag和Pd之案例 中觀察出來。 由上述製造方法生産之磁頭之重放輸出之比較顯示於 第lb圖中。用於此比較之磁頭是：一磁頭，其具有一軟 磁性多靥膜，此膜之形成是由堆叠經二傾毎層厚度為2.0 nm之S i0 2層，8値有5個堆叠之Fe-Ta-H/貴金鼷層諸 如，Pt層，其貴金靨層之厚度為Ι.Οηπι之多層膜；——磁頭 ,其具有軟磁性多層膜，此膜之形成是經諸貴金羼層諸 如，Pt層而Pt層之厚度為Ι.Οηπι，堆《40個Fe-Ta-N磁性 薄膜層（卽是如上述磁頭中同樣之總共値數之Fe-Ta-N磁 性薄膜層）；及一磁頭，其具有一 Fe-Ta-H單層膜。在全 部這些磁頭中軟磁性膜之總共厚度皆是4.Onm。 第16鼸顯示各輸出值之比較，以具有4.Onm之單層膜之 磁頭之重放輸出為0 dB (分貝）。記錄磁頭則是採用一金 屬間隙型式之磁頭，其中以Fe-Ru-Ga-Si諸膜平行形成 在間隙表面上。 如第16圖明白顯示，在磁性層之α-Fe平面（110)之取 向加強後，重放輸出是增進了，同時磁頭在高頻區之性 質是由經非磁性膜諸如，Si02堆HFe-Ta-N磁膜層/貴 金屬層諸如，Pt層之多層膜而增進。 從上面說明亦明白顯示，在本發明之磁頭中，由堆叠 Fe-M-N磁性薄膜層及貴金颶層諸如，Pt層所形成之一多 -21 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS} A4規格（2丨0<?*'公* ) * ^ 裝 訂 ^ 線 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) A7 B7 五、發明説明（2〇 ) 層膜是形成如在磁心半體之至少一傾之磁間隙形成表面 上之一金鼷磁膜。在磁頭之製造過程中，自非晶質狀態 形成撤晶質是由形成Fe-M-N磁性薄膜層及其次執行熱處 理而達成，貴金靥層諸如，Pt層之基礎效應，致使α-Fe平面（110)之強烈取向發生於熱處理之Fe-M-N磁性薄 膜層，因此增進金屬磁膜之磁性質之均勻性及由是之軟 磁性質。更加，經一由Si02, Zr02, Al2〇3和Ο中 任一製造之層堆疊二値或以上之該多層膜就形成一靜磁 耦合膜。所以磁性質之均勻度被改善，而上至高頻區之 全面膜上之軟磁性質亦改善。 因此，本發明之磁頭是在重放輸出有顯箸之改善，並 因而展現非常高的産業價值。 IB·- 11 n n^i I ^^^1 HI HI I In n^i ^^^1 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 經濟部中央標牟局貞工消费合作社印製 -22- 本紙張尺度適用中國國家梂準（CNS ) A4规格（210X297公釐） 五、發明説明（匀） ΐ要元件符號之說明 餘諝委員明示i-i-,-::trf £否Ιίι:/:Γ質内容 經濟部中央標準局員工消費合作社印裝 1 , 2 磁 心 半 髌 1 a， 2a 間 隙 形 成 表 面 , — • y—V 請 先 3 , 4 磁 心 基 體 閱- 3 a , 4 a 主 表 面 背 面 之 注- 5 , 6 , 23 金 靥 磁 膜 意 事 5a, 6 a 外 層 表 面 項 再 7, 8, 9, 10, 軌 寬 調 整 槽 頁 18, 19, 26, 27 '—✓ 11 非 磁 性 材 料 12, 24 繞 線 槽 13, 14, 20 , 28 抗 反 應 膜 15, 21 Fe -M -N磁 性 薄膜層 16, 22 Pt -層 17 板 狀 基 體 17a ,19a 主 表 面 29 金 颶 性 薄 膜 30 多 層 膜 & 間 隙 WT 軌 寬 、絮 17 23- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X29*7公釐)

Claims (1)

1. f .f if f質内容 8 8 8 8 ABCD > Μ 申請專利範圍 第86105340號「磁頭」專利案 (88年2月11曰修正） 巧申請專利範圍： 1 . 一種磁頭，包括 互相緊貼而互相接 該磁心半體配對之 金靥磁膜之形成偽 y和z則指示原子百 15 ,及 9S ζέ 16之 作成之諸層，以形 作成之層，堆叠二 2. 如申請專利範圍第 之靥具有每層厚度 3. 如申請專利範圍第 之層以形成該金羼 至 1 0 . 0 n hi 〇 4. 如申請專利範圍第 以形成該金屬磁膜 對磁心半體，以其磁間隙形成表面 合及集成，及一金鼷磁膜，形成在 至少之一之磁間隙形成表面上，該 首先由交替堆叠具有F敕T X , 分比並保持有71螽85, yg 關偽）组合之諸磁性薄膜層及Pt所 成一多層膜，及其次經一Si〇2所 個或更多之該多層膜。 1項之磁頭，其中該由Si〇2所作成 為 0.5至 5.0W Hlo 1項之磁頭，其中該等由Pt所作成 磁膜者具有每層之平均厚度為0.3 1項之磁頭，其中該諸磁性薄膜層 者具有每層厚度為0.05至1.0y B〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ ! 經濟部中央標率局貝工消費合作社印装 1- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠） f .f if f質内容 8 8 8 8 ABCD > Μ 申請專利範圍 第86105340號「磁頭」專利案 (88年2月11曰修正） 巧申請專利範圍： 1 . 一種磁頭，包括 互相緊貼而互相接 該磁心半體配對之 金靥磁膜之形成偽 y和z則指示原子百 15 ,及 9S ζέ 16之 作成之諸層，以形 作成之層，堆叠二 2. 如申請專利範圍第 之靥具有每層厚度 3. 如申請專利範圍第 之層以形成該金羼 至 1 0 . 0 n hi 〇 4. 如申請專利範圍第 以形成該金屬磁膜 對磁心半體，以其磁間隙形成表面 合及集成，及一金鼷磁膜，形成在 至少之一之磁間隙形成表面上，該 首先由交替堆叠具有F敕T X , 分比並保持有71螽85, yg 關偽）组合之諸磁性薄膜層及Pt所 成一多層膜，及其次經一Si〇2所 個或更多之該多層膜。 1項之磁頭，其中該由Si〇2所作成 為 0.5至 5.0W Hlo 1項之磁頭，其中該等由Pt所作成 磁膜者具有每層之平均厚度為0.3 1項之磁頭，其中該諸磁性薄膜層 者具有每層厚度為0.05至1.0y B〇 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂 Λ ! 經濟部中央標率局貝工消費合作社印装 1- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公嫠）