JPH03203008A - 磁気ヘッド用Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系強磁性合金積層膜の製造方法 - Google Patents
磁気ヘッド用Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系強磁性合金積層膜の製造方法Info
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- JPH03203008A JPH03203008A JP34259589A JP34259589A JPH03203008A JP H03203008 A JPH03203008 A JP H03203008A JP 34259589 A JP34259589 A JP 34259589A JP 34259589 A JP34259589 A JP 34259589A JP H03203008 A JPH03203008 A JP H03203008A
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- Magnetic Heads (AREA)
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。
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、Ｘｌ＆主目り主督−
本発明はＦｅ−Ｓｉ−ＡｔＪ系強磁性合金薄膜と絶縁薄
膜を交互に積層した積層膜に関し、特に絶縁・薄膜と強
磁性合金薄膜の間にＣｒ薄膜を設け、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ
茶系強磁合金薄膜の結晶構造を最適にし、磁気的特性の
優れたＦｅ−Ｓｉ −Ａ、ｅ系強磁性合金積層膜に関す
るものである。本発明にしたがったＦｅ−Ｓｉ −ＡＩ
！系強磁性合金積層膜は、高周波信号を記録再生する磁
気ヘッド、主としてビデオヘッド、デジタル用ヘッド等
に使用される薄膜積層磁気ヘッド、あるいはメタルイン
ギャップヘッドの磁性膜として利用される。
膜を交互に積層した積層膜に関し、特に絶縁・薄膜と強
磁性合金薄膜の間にＣｒ薄膜を設け、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ
茶系強磁合金薄膜の結晶構造を最適にし、磁気的特性の
優れたＦｅ−Ｓｉ −Ａ、ｅ系強磁性合金積層膜に関す
るものである。本発明にしたがったＦｅ−Ｓｉ −ＡＩ
！系強磁性合金積層膜は、高周波信号を記録再生する磁
気ヘッド、主としてビデオヘッド、デジタル用ヘッド等
に使用される薄膜積層磁気ヘッド、あるいはメタルイン
ギャップヘッドの磁性膜として利用される。
従来空皮直
近年、磁気記録技術の分野における記録密度の向上が著
しく、記録密度を向上させるために高保磁力の記録媒体
を使用する必要があるが、その記録媒体の性能を十分に
生かすためには、高飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材
料が必要であり、Ｆｅ−Ｓｉ−ＡＩ系合金、いわゆるセ
ンダストやＣＯ系アモルファス合金等の高飽和磁束密度
を強磁性合金材料が利用されている。また記録密度を向
止させるためには、高周波領域まで透磁率が良い必要が
あるが、前記の強磁性合金材料は金属であるため比抵抗
が小さいので、高周波領域でうず電流により透磁率が劣
化するため、従来の強磁性合金薄膜を用いた金属磁性薄
膜ヘッドには３〜１０μｍの強磁性合金薄膜と約０．１
μｍの絶縁薄膜とを交互に積層し、所定の膜厚まで多層
化した磁性薄膜積層構造体が利用されている。このよう
な磁性薄膜積層構造体を用いた磁気ヘッドの構造につい
て図を用いて説明する。第４図は薄膜積層磁気ヘッドの
外観を示す斜視図であり、第５図はその記録媒体摺接面
を示す要部拡大図であり、非磁性基板１１にスパッタリ
ング等の真空薄膜形成技術を用いてＦｅ−Ｓｉ−Ａ１合
金やＣＯ系アモルファス合金のような強磁性合金薄膜１
２とＳｉＯ３゜Ａｌ２Ｏ３等の絶縁薄膜１３とを交互に
積層し、所定の膜厚となるまで多層化し、磁性薄膜積層
構造体２０を形成したものに、さらにガラス薄膜１５を
形成し、もう一方の非磁性基板１６とガラス接合し、磁
気コア半休１７．１８としギャップ対向面どうしを突き
合わせて貼り合わせて磁気ギャップｇが形成されている
。このような薄膜積層磁気へンド１９では飽和磁束密度
が高く、うず電流による高周波領域での透磁率の劣化も
なく、高記録密度の磁気記録再生に好適な磁気ヘッドで
ある（例えば特開昭８２−１８８２０６号）。
しく、記録密度を向上させるために高保磁力の記録媒体
を使用する必要があるが、その記録媒体の性能を十分に
生かすためには、高飽和磁束密度を有する磁気ヘッド材
料が必要であり、Ｆｅ−Ｓｉ−ＡＩ系合金、いわゆるセ
ンダストやＣＯ系アモルファス合金等の高飽和磁束密度
を強磁性合金材料が利用されている。また記録密度を向
止させるためには、高周波領域まで透磁率が良い必要が
あるが、前記の強磁性合金材料は金属であるため比抵抗
が小さいので、高周波領域でうず電流により透磁率が劣
化するため、従来の強磁性合金薄膜を用いた金属磁性薄
膜ヘッドには３〜１０μｍの強磁性合金薄膜と約０．１
μｍの絶縁薄膜とを交互に積層し、所定の膜厚まで多層
化した磁性薄膜積層構造体が利用されている。このよう
な磁性薄膜積層構造体を用いた磁気ヘッドの構造につい
て図を用いて説明する。第４図は薄膜積層磁気ヘッドの
外観を示す斜視図であり、第５図はその記録媒体摺接面
を示す要部拡大図であり、非磁性基板１１にスパッタリ
ング等の真空薄膜形成技術を用いてＦｅ−Ｓｉ−Ａ１合
金やＣＯ系アモルファス合金のような強磁性合金薄膜１
２とＳｉＯ３゜Ａｌ２Ｏ３等の絶縁薄膜１３とを交互に
積層し、所定の膜厚となるまで多層化し、磁性薄膜積層
構造体２０を形成したものに、さらにガラス薄膜１５を
形成し、もう一方の非磁性基板１６とガラス接合し、磁
気コア半休１７．１８としギャップ対向面どうしを突き
合わせて貼り合わせて磁気ギャップｇが形成されている
。このような薄膜積層磁気へンド１９では飽和磁束密度
が高く、うず電流による高周波領域での透磁率の劣化も
なく、高記録密度の磁気記録再生に好適な磁気ヘッドで
ある（例えば特開昭８２−１８８２０６号）。
Ｂ＜ −ｉ
しかしながら、本発明者等の研究、実験によれば、スパ
ッタリングにより形成された２層目以降のＦｅ−Ｓｉ−
Ａｌ系強磁性合金薄膜の結晶構造や磁気的特性は、下地
となる絶縁薄膜の種類に影響され、５Ｉ０２やＡｌ２Ｏ
３等の絶縁薄膜を下地とした場合には、Ｆｅ ＳＩ
Ａｌ系合金薄膜のもつ優れた磁気的特性を引き出すこ
とができないことが分かった。
ッタリングにより形成された２層目以降のＦｅ−Ｓｉ−
Ａｌ系強磁性合金薄膜の結晶構造や磁気的特性は、下地
となる絶縁薄膜の種類に影響され、５Ｉ０２やＡｌ２Ｏ
３等の絶縁薄膜を下地とした場合には、Ｆｅ ＳＩ
Ａｌ系合金薄膜のもつ優れた磁気的特性を引き出すこ
とができないことが分かった。
： 、の
本発明のＦｅ−３ｉ−ＡＪ茶系強磁合金薄膜は基板上に
成膜された１層目のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金薄膜とその
上に成膜される絶縁薄膜とさらにその上に形成され、Ｆ
ｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金薄膜の下地となるＣｒ薄膜が形成
され、さらにその上にＦｅ−Ｓｉ−ＡＩ！系合金薄膜が
形成され、さらにこの上に所望の膜厚となるまで絶縁薄
膜、Ｃｒ薄膜！ Ｆ ｅ −Ｓ １−Ａ ｉ系合金薄膜
が順に形成された構造を有している。
成膜された１層目のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金薄膜とその
上に成膜される絶縁薄膜とさらにその上に形成され、Ｆ
ｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金薄膜の下地となるＣｒ薄膜が形成
され、さらにその上にＦｅ−Ｓｉ−ＡＩ！系合金薄膜が
形成され、さらにこの上に所望の膜厚となるまで絶縁薄
膜、Ｃｒ薄膜！ Ｆ ｅ −Ｓ １−Ａ ｉ系合金薄膜
が順に形成された構造を有している。
伍且
このような構成では、Ｃｒ薄膜によりあらかじめＦｅ−
Ｓｉ−Ａｌ系合金薄膜に適した結晶配向性の下地面かえ
られているため、２層目以降のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金
薄膜の結晶配向が適切なものとなり、軟磁気特性が向上
する。
Ｓｉ−Ａｌ系合金薄膜に適した結晶配向性の下地面かえ
られているため、２層目以降のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系合金
薄膜の結晶配向が適切なものとなり、軟磁気特性が向上
する。
災血炎
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の断面図であり、第３図は比
較例の断面図である。第１表は第１図の本発明の一実施
例と第３図の比較例の結晶配向性をＸ線回折により調べ
た結果と保磁力と透磁率の結果を表にしたものである。
較例の断面図である。第１表は第１図の本発明の一実施
例と第３図の比較例の結晶配向性をＸ線回折により調べ
た結果と保磁力と透磁率の結果を表にしたものである。
第１表
第１図の構成を説明すると、熱膨張係数が１３０Ｘ １
０７ｄｅｇ−”の２５ｍｍ角のセラミック非磁性基板１
の上面に、Ａｒガス圧力２ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ、投
入型カフ、Ｅ３Ｗ／ＣＪの条件で、１０ｗｔ％Ｓｉ−８
ｗｔ％Ａｌ−０，７ｗｔ％Ｒｕ−０，３ｗｔ％Ｔｉ−残
部Ｆｅからなるターゲットを用いて、膜厚５μｍのＦｅ
−Ｓｉ−Ａ１合金薄膜をスパッタし、その上面にＡｒガ
ス圧力２ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ、投入電力６．３ｗ／
ｃＪ、 バイアス電圧−１００ＶにてＡ１２ｏ３絶縁薄
膜３を膜厚０．１μｍスパッタし、さらにその上面にＡ
ｒガス圧２ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ、投入型カフ、６ｗ
／ｃＪ、バイアス電圧−６０Ｖの条件で、Ｃｒ薄膜４を
膜厚０．０５μｍスパッタし、さらにその上面に前記と
同じ条件でＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｒｕ−Ｔｉ合金薄膜２を
スパッタし、本発明の一実施例の積層膜が得られる。
０７ｄｅｇ−”の２５ｍｍ角のセラミック非磁性基板１
の上面に、Ａｒガス圧力２ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ、投
入型カフ、Ｅ３Ｗ／ＣＪの条件で、１０ｗｔ％Ｓｉ−８
ｗｔ％Ａｌ−０，７ｗｔ％Ｒｕ−０，３ｗｔ％Ｔｉ−残
部Ｆｅからなるターゲットを用いて、膜厚５μｍのＦｅ
−Ｓｉ−Ａ１合金薄膜をスパッタし、その上面にＡｒガ
ス圧力２ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ、投入電力６．３ｗ／
ｃＪ、 バイアス電圧−１００ＶにてＡ１２ｏ３絶縁薄
膜３を膜厚０．１μｍスパッタし、さらにその上面にＡ
ｒガス圧２ Ｘ １０−３Ｔｏｒｒ、投入型カフ、６ｗ
／ｃＪ、バイアス電圧−６０Ｖの条件で、Ｃｒ薄膜４を
膜厚０．０５μｍスパッタし、さらにその上面に前記と
同じ条件でＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｒｕ−Ｔｉ合金薄膜２を
スパッタし、本発明の一実施例の積層膜が得られる。
第３図に示す比較例の構成は、Ｃｒ薄膜がないこと以外
は、第１図に示す本発明の一実施例の構成と同じである
。第１表について詳しく説明する。
は、第１図に示す本発明の一実施例の構成と同じである
。第１表について詳しく説明する。
本発明の一実施例と比較例の試料の結晶配向性をＸ線回
折法により分析し、（４２２）面と（２２０）面のピー
ク強度Ｉ （４２２）とＩ （２２０）をピーク強度比
Ｉ （４２２） ／ （Ｉ （４２２） ＋ Ｉ （２
２０） ）として評価した。保磁力はヒステリシス曲線
より測定し、透磁率は８字型コイル透磁率測定器により
測定した。
折法により分析し、（４２２）面と（２２０）面のピー
ク強度Ｉ （４２２）とＩ （２２０）をピーク強度比
Ｉ （４２２） ／ （Ｉ （４２２） ＋ Ｉ （２
２０） ）として評価した。保磁力はヒステリシス曲線
より測定し、透磁率は８字型コイル透磁率測定器により
測定した。
本発明の一実施例は、比較例に比ベピーク強度比Ｉ （
４２２） ／ （Ｉ （４２２） ＋Ｉ （２２０）
）が約８倍と、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｉ系合金として理想的な
結晶配向に近づくとともに、保磁力が０．１［Ｏｅコと
従来例よりさらに良好な保磁力となり、１０ＭＨｚでの
透磁率も１０％程度向上し磁気ヘッドに好適な磁性膜と
なった。
４２２） ／ （Ｉ （４２２） ＋Ｉ （２２０）
）が約８倍と、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｉ系合金として理想的な
結晶配向に近づくとともに、保磁力が０．１［Ｏｅコと
従来例よりさらに良好な保磁力となり、１０ＭＨｚでの
透磁率も１０％程度向上し磁気ヘッドに好適な磁性膜と
なった。
更息炎２
第２図、第５図はそれぞれ本発明の実施例２と従来例の
磁気ヘッドの記録媒体摺接面の要部拡大図である。
磁気ヘッドの記録媒体摺接面の要部拡大図である。
、第２図を用い実施例２の薄膜積層磁気ヘッドの構成に
ついて説明する。熱膨張係数がｔａｏｘ ｔ 。
ついて説明する。熱膨張係数がｔａｏｘ ｔ 。
−７ｄｅ、−１のセラミックからなる非磁性基板１１の
上面に、第１実施例と同様にＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｒｕ−
Ｔｉ合金薄膜１２を膜厚５μｍスパッタし、その上面に
Ａｌ２Ｏ３薄膜１３を膜厚０．１μｍスパッタし、さら
にその上面にＣｒ薄膜１４を膜厚０．０５μｍスパッタ
し、その上面に２層目のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｒｕ−Ｔｉ
合金薄膜１２をスパッタする。さらに所定の膜厚となる
までＡｌ、０゜薄膜１３ 、Ｃｒ薄膜１４． Ｆｅ−Ｓ
ｉ −Ａｌ−Ｒｕ−Ｔｉ合金薄膜１２の順で積層し、磁
性薄膜積層構造体２０となる。さらにその上面にガラス
薄膜１５をスパッタし、もう一方の非磁性基板１６とガ
ラス接合して磁気コア半休１７．１８とし、ギャップ対
向面どうしを突き合わせて貼り合わせ磁気ギャップｇを
形成し、薄膜積層磁気ヘッドが得られる。従来例の薄膜
積層磁気ヘッドは第５図に示すように、Ｃｒ薄膜を形成
しないこと以外は第２図の本発明の実施例２の薄膜積層
磁気ヘッドと同様の構成である。
上面に、第１実施例と同様にＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｒｕ−
Ｔｉ合金薄膜１２を膜厚５μｍスパッタし、その上面に
Ａｌ２Ｏ３薄膜１３を膜厚０．１μｍスパッタし、さら
にその上面にＣｒ薄膜１４を膜厚０．０５μｍスパッタ
し、その上面に２層目のＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ−Ｒｕ−Ｔｉ
合金薄膜１２をスパッタする。さらに所定の膜厚となる
までＡｌ、０゜薄膜１３ 、Ｃｒ薄膜１４． Ｆｅ−Ｓ
ｉ −Ａｌ−Ｒｕ−Ｔｉ合金薄膜１２の順で積層し、磁
性薄膜積層構造体２０となる。さらにその上面にガラス
薄膜１５をスパッタし、もう一方の非磁性基板１６とガ
ラス接合して磁気コア半休１７．１８とし、ギャップ対
向面どうしを突き合わせて貼り合わせ磁気ギャップｇを
形成し、薄膜積層磁気ヘッドが得られる。従来例の薄膜
積層磁気ヘッドは第５図に示すように、Ｃｒ薄膜を形成
しないこと以外は第２図の本発明の実施例２の薄膜積層
磁気ヘッドと同様の構成である。
本発明の実施例２と従来例の薄膜積層磁気ヘッドの記録
再生出力をドラムテスタを用い、記録媒体として８ ｍ
ｍＶ Ｔ Ｒ用テープ（ソニー社製ＰＥｉ−ＭＰ）、相
対速度７．１ｍ／ｓで測定したところ、９ＭＨｚの信号
での規格化最大出力（最大出力をトラック幅、コイル巻
数および相対速度で規格化したもの）は、本発明の実施
例２の薄膜積層磁気ヘッドでは９０ｎＶｐ−ｐ ／μｍ
−ｔｕｒｎｓ−ｍ／ｓと従来例の薄膜積層磁気ヘッドの
４０ｎＶｐ−ｐ ／μｍ−ｔｕｒｎｓ−ｍ／ｓに比べ２
倍以上向上しており、実施例の合金積層膜は高記録密度
の記録再生磁気ヘッドに好適である。
再生出力をドラムテスタを用い、記録媒体として８ ｍ
ｍＶ Ｔ Ｒ用テープ（ソニー社製ＰＥｉ−ＭＰ）、相
対速度７．１ｍ／ｓで測定したところ、９ＭＨｚの信号
での規格化最大出力（最大出力をトラック幅、コイル巻
数および相対速度で規格化したもの）は、本発明の実施
例２の薄膜積層磁気ヘッドでは９０ｎＶｐ−ｐ ／μｍ
−ｔｕｒｎｓ−ｍ／ｓと従来例の薄膜積層磁気ヘッドの
４０ｎＶｐ−ｐ ／μｍ−ｔｕｒｎｓ−ｍ／ｓに比べ２
倍以上向上しており、実施例の合金積層膜は高記録密度
の記録再生磁気ヘッドに好適である。
発動逗号九監
以上説明したように本発明は、真空薄膜技術を用いてＦ
ｅ−３ｉ −ＡＩ！系合金薄膜と絶縁薄膜とを交互に積
層した磁性薄膜積層構造体において、２層目以降のＦｅ
−Ｓｉ−Ａ１．系合金薄膜を形成する前に絶縁薄膜の上
面にＣｒ薄膜を形成しておくことで、Ｆｅ ８１
Ａｌ系合金薄膜にとって好適な下地表面が得られ、Ｆｅ
Ｓｔ Ａｌ！系合金薄膜の軟磁気特性が向上し、
磁気記録再生ヘッドと好適な磁性体となる。
ｅ−３ｉ −ＡＩ！系合金薄膜と絶縁薄膜とを交互に積
層した磁性薄膜積層構造体において、２層目以降のＦｅ
−Ｓｉ−Ａ１．系合金薄膜を形成する前に絶縁薄膜の上
面にＣｒ薄膜を形成しておくことで、Ｆｅ ８１
Ａｌ系合金薄膜にとって好適な下地表面が得られ、Ｆｅ
Ｓｔ Ａｌ！系合金薄膜の軟磁気特性が向上し、
磁気記録再生ヘッドと好適な磁性体となる。
第１図は本発明の一実施例の断面図、第２図は本発明の
実施例２の薄膜積層磁気ヘッドの記録媒体摺接面の要部
拡大図、第３図は従来例の断面図、第４図は薄膜積層磁
気ヘッドの外観斜視図、第５図は従来の薄膜積層磁気ヘ
ッドの記録媒体摺接面の要部拡大図である。 ４門− １，１１・・・・・・非磁性基板、 ２．１２＝Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ：系合金薄膜、３．１３・
・・・・・絶縁薄膜、 第 ］ 図 第 図 箪 図
実施例２の薄膜積層磁気ヘッドの記録媒体摺接面の要部
拡大図、第３図は従来例の断面図、第４図は薄膜積層磁
気ヘッドの外観斜視図、第５図は従来の薄膜積層磁気ヘ
ッドの記録媒体摺接面の要部拡大図である。 ４門− １，１１・・・・・・非磁性基板、 ２．１２＝Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ：系合金薄膜、３．１３・
・・・・・絶縁薄膜、 第 ］ 図 第 図 箪 図
Claims (1)
- 磁気ヘッドコアの少なくとも一部が、Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ
強磁性合金薄膜あるいはＲｕ、Ｔｉ、Ｃｒ等の添加物を
添加したＦｅ−Ｓｉ−Ａｌ系強磁性合金薄膜と絶縁薄膜
を交互に積層させた積層体からなる磁気ヘッドの製造方
法において、前記積層体を真空薄膜形成技術を用いて形
成する際に、前記絶縁薄膜の上にＣｒ薄膜を形成した後
に、前記強磁性合金薄膜を成膜することを特徴とする磁
気ヘッド用Ｆｅ−Ｓｉ−Ａｌ系強磁性合金積層膜の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34259589A JPH03203008A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 磁気ヘッド用Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系強磁性合金積層膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34259589A JPH03203008A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 磁気ヘッド用Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系強磁性合金積層膜の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03203008A true JPH03203008A (ja) | 1991-09-04 |
Family
ID=18354987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34259589A Pending JPH03203008A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 磁気ヘッド用Ｆｅ―Ｓｉ―Ａｌ系強磁性合金積層膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03203008A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06111233A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Victor Co Of Japan Ltd | 薄膜積層磁気ヘッド |
| US5543989A (en) * | 1993-01-15 | 1996-08-06 | International Business Machines Corporation | Magnetic storage system including a magnetoresistive read sensor with sendust shield utilizing an optimized sendust seed layer |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP34259589A patent/JPH03203008A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06111233A (ja) * | 1992-09-30 | 1994-04-22 | Victor Co Of Japan Ltd | 薄膜積層磁気ヘッド |
| US5543989A (en) * | 1993-01-15 | 1996-08-06 | International Business Machines Corporation | Magnetic storage system including a magnetoresistive read sensor with sendust shield utilizing an optimized sendust seed layer |
| US5686193A (en) * | 1993-01-15 | 1997-11-11 | International Business Machines Corporation | Multilayered sendust films with a gas-doped sendust seed layer |
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