JPH04285153A - 多層磁性体膜およびその形成方法 - Google Patents
多層磁性体膜およびその形成方法Info
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- JPH04285153A JPH04285153A JP4984391A JP4984391A JPH04285153A JP H04285153 A JPH04285153 A JP H04285153A JP 4984391 A JP4984391 A JP 4984391A JP 4984391 A JP4984391 A JP 4984391A JP H04285153 A JPH04285153 A JP H04285153A
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Landscapes
- Solid-Phase Diffusion Into Metallic Material Surfaces (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Chemical Vapour Deposition (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
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、多層磁性体膜およびそ
の形成方法に関し、特に磁気ヘッド等の磁芯材料に用い
る軟磁性の多層磁性体膜およびその形成方法に係わる。
の形成方法に関し、特に磁気ヘッド等の磁芯材料に用い
る軟磁性の多層磁性体膜およびその形成方法に係わる。
【0002】
【従来の技術および課題】近年、コンピュータ等の情報
処理機器において取扱う情報量の増加に伴い、外部記憶
装置として用いられる磁気記録装置の記録容量の増大が
求められている。前記磁気記録装置の記録容量を増加さ
せるためには、記録密度の向上が不可欠であり、その目
的のために高保持力の記録媒体が採用されている。かか
る高保持力記録媒体に書き込みを行うためには、高磁束
密度でも飽和しない磁気ヘッドが必要であり、前記磁気
ヘッドの磁芯に高飽和磁束密度を有する軟磁性材料を用
いることが必要である。また、ヘッドの再生効率の面か
ら、低保磁力、高透磁率の特性を有する材料から形成す
ることがことも必要である。
処理機器において取扱う情報量の増加に伴い、外部記憶
装置として用いられる磁気記録装置の記録容量の増大が
求められている。前記磁気記録装置の記録容量を増加さ
せるためには、記録密度の向上が不可欠であり、その目
的のために高保持力の記録媒体が採用されている。かか
る高保持力記録媒体に書き込みを行うためには、高磁束
密度でも飽和しない磁気ヘッドが必要であり、前記磁気
ヘッドの磁芯に高飽和磁束密度を有する軟磁性材料を用
いることが必要である。また、ヘッドの再生効率の面か
ら、低保磁力、高透磁率の特性を有する材料から形成す
ることがことも必要である。
【0003】従来の軟磁性材料としては、ソフトフェラ
イト、パーマロイ、センダスト、コバルト基アモルファ
ス合金等が知られている。しかしながら、これらの軟磁
性材料は飽和磁束密度が高々0.5〜1.0Tであり、
前記目的を達成するためには不十分である。より高飽和
磁束密度を有する磁性材料としては、鉄が知られている
。しかしながら、鉄はスパッタリング、蒸着等の通常の
成膜技術を用いて多結晶膜を形成させた場合には、保磁
力が大きく磁気ヘッドの磁芯材料として使用することが
できない。
イト、パーマロイ、センダスト、コバルト基アモルファ
ス合金等が知られている。しかしながら、これらの軟磁
性材料は飽和磁束密度が高々0.5〜1.0Tであり、
前記目的を達成するためには不十分である。より高飽和
磁束密度を有する磁性材料としては、鉄が知られている
。しかしながら、鉄はスパッタリング、蒸着等の通常の
成膜技術を用いて多結晶膜を形成させた場合には、保磁
力が大きく磁気ヘッドの磁芯材料として使用することが
できない。
【0004】また、鉄の軟磁気特性の改善のために合金
元素の添加が試みられている。しかしながら、十分に軟
磁性が改善されるまで合金元素を添加すると、大幅な飽
和磁束密度の低下を招くため、1.8T以上の飽和磁束
密度を有する軟磁性材料は得られていない。
元素の添加が試みられている。しかしながら、十分に軟
磁性が改善されるまで合金元素を添加すると、大幅な飽
和磁束密度の低下を招くため、1.8T以上の飽和磁束
密度を有する軟磁性材料は得られていない。
【0005】このようなことから、軟磁気特性を改善す
る方法としてFeと他の物質とを積層する方法が試みら
れている。しかしながら、非磁性であるか、もしくは磁
性を有していても鉄に比べてはるかに小さい飽和磁束密
度しか持たない他の物質との積層化は、飽和磁束密度の
低下を招くため、1.8T以上の飽和磁束密度を有する
軟磁性材料は得られていない。
る方法としてFeと他の物質とを積層する方法が試みら
れている。しかしながら、非磁性であるか、もしくは磁
性を有していても鉄に比べてはるかに小さい飽和磁束密
度しか持たない他の物質との積層化は、飽和磁束密度の
低下を招くため、1.8T以上の飽和磁束密度を有する
軟磁性材料は得られていない。
【0006】本発明は、前記従来の問題点を解消するた
めになされたもので、良好な軟磁気特性と高飽和磁束密
度を有する多層磁性膜およびその製造方法を提供しよう
とするものである。
めになされたもので、良好な軟磁気特性と高飽和磁束密
度を有する多層磁性膜およびその製造方法を提供しよう
とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明に係わる多層磁性
体膜は、基板上に鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜
と窒素を含有する鉄又は鉄を主成分とする合金の薄層と
を2層以上積層した多層磁性体膜であって、前記鉄薄膜
又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記窒素を含有する薄
層との間の一部又は全部が組成的に漸次変化しているこ
とを特徴とするものである。前記鉄を主成分とする合金
としては、例えばFe−Co合金、Fe−Ni合金等を
挙げることができる。前記鉄薄膜または鉄を主成分とす
る合金薄膜は、一層当たりの厚さが5〜200nmとす
ることが望ましい。
体膜は、基板上に鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜
と窒素を含有する鉄又は鉄を主成分とする合金の薄層と
を2層以上積層した多層磁性体膜であって、前記鉄薄膜
又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記窒素を含有する薄
層との間の一部又は全部が組成的に漸次変化しているこ
とを特徴とするものである。前記鉄を主成分とする合金
としては、例えばFe−Co合金、Fe−Ni合金等を
挙げることができる。前記鉄薄膜または鉄を主成分とす
る合金薄膜は、一層当たりの厚さが5〜200nmとす
ることが望ましい。
【0008】また、本発明に係わる多層磁性体膜の形成
方法は基板上に鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜を
堆積する工程と、前記鉄薄膜又は鉄薄膜又は鉄を主成分
とする合金薄膜の表面を窒化する工程を交互に少なくと
も1回以上繰り返すことを特徴とするものである。
方法は基板上に鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜を
堆積する工程と、前記鉄薄膜又は鉄薄膜又は鉄を主成分
とする合金薄膜の表面を窒化する工程を交互に少なくと
も1回以上繰り返すことを特徴とするものである。
【0009】前記基板上に鉄薄膜又は鉄を主成分とする
合金薄膜を堆積する方法としては、種々の方法を採用す
ることができるが、特に加熱による真空蒸着法、スパッ
タリング法、CVD法が好適である。前記窒化処理とし
ては、N2 プラズマ照射法、N2 イオン注入法、熱
窒化法が好適である。
合金薄膜を堆積する方法としては、種々の方法を採用す
ることができるが、特に加熱による真空蒸着法、スパッ
タリング法、CVD法が好適である。前記窒化処理とし
ては、N2 プラズマ照射法、N2 イオン注入法、熱
窒化法が好適である。
【0010】
【作用】本発明によれば、基板上に鉄薄膜又は鉄を主成
分とする合金薄膜と窒素を含有する鉄又は鉄を主成分と
する合金の薄層とを2層以上積層した多層磁性体膜であ
って、前記鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記
窒素を含有する薄層との間の一部又は全部が組成的に漸
次変化している、つまり明瞭な界面を有さない構成とす
ることによって、良好な軟磁性を有する多層磁性体膜を
得ることができる。これは、前記鉄薄膜又は鉄を主成分
とする合金薄膜と前記窒素を含有する薄膜との間の一部
又は全部が明瞭な界面を有さないため、膜形成過程で界
面に生じる歪みや、膜が磁化した時に界面に生じる磁気
歪みに起因する特性劣化を回避できることによるものと
考えられる。しかも、大きな飽和磁束密度を有する前記
鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記窒化物薄層
を2層以上積層しているため、多層構造とすることによ
る飽和磁束密度の低下を防止しつつ軟磁気特性を改善で
きる。
分とする合金薄膜と窒素を含有する鉄又は鉄を主成分と
する合金の薄層とを2層以上積層した多層磁性体膜であ
って、前記鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記
窒素を含有する薄層との間の一部又は全部が組成的に漸
次変化している、つまり明瞭な界面を有さない構成とす
ることによって、良好な軟磁性を有する多層磁性体膜を
得ることができる。これは、前記鉄薄膜又は鉄を主成分
とする合金薄膜と前記窒素を含有する薄膜との間の一部
又は全部が明瞭な界面を有さないため、膜形成過程で界
面に生じる歪みや、膜が磁化した時に界面に生じる磁気
歪みに起因する特性劣化を回避できることによるものと
考えられる。しかも、大きな飽和磁束密度を有する前記
鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記窒化物薄層
を2層以上積層しているため、多層構造とすることによ
る飽和磁束密度の低下を防止しつつ軟磁気特性を改善で
きる。
【0011】また、本発明方法によれば基板上に鉄薄膜
又は鉄を主成分とする合金薄膜を堆積する工程と、前記
鉄薄膜又は鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜の表面
を窒化する工程を交互に少なくとも1回以上繰り返すこ
とにより、窒素を含有する鉄または鉄を主成分とする合
金の薄層を初めから形成する場合と異なり、前記鉄薄膜
又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記窒化処理により形
成された窒素を含有する薄層との間に明瞭な組成的変化
が生じるのを回避できるため、既述したように多層構造
とすることによる飽和磁束密度の低下を防止しつつ軟磁
気特性を改善した多層磁性体膜を製造できる。
又は鉄を主成分とする合金薄膜を堆積する工程と、前記
鉄薄膜又は鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜の表面
を窒化する工程を交互に少なくとも1回以上繰り返すこ
とにより、窒素を含有する鉄または鉄を主成分とする合
金の薄層を初めから形成する場合と異なり、前記鉄薄膜
又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記窒化処理により形
成された窒素を含有する薄層との間に明瞭な組成的変化
が生じるのを回避できるため、既述したように多層構造
とすることによる飽和磁束密度の低下を防止しつつ軟磁
気特性を改善した多層磁性体膜を製造できる。
【0012】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
実施例1
【0013】同一真空槽中にスパッタリング用カソード
とECR型プラズマ源が設けられた薄膜製造装置を用い
、ガラス基板上に厚さ10nmの鉄薄膜をスパッタリン
グ蒸着する毎に前記鉄薄膜表面に窒素のECRプラズマ
を10秒間照射する工程を50回繰り返して厚さ520
nmの多層磁性体膜を形成した。 実施例2
とECR型プラズマ源が設けられた薄膜製造装置を用い
、ガラス基板上に厚さ10nmの鉄薄膜をスパッタリン
グ蒸着する毎に前記鉄薄膜表面に窒素のECRプラズマ
を10秒間照射する工程を50回繰り返して厚さ520
nmの多層磁性体膜を形成した。 実施例2
【0014】同一真空槽中にスパッタリング用カソード
とECR型プラズマ源が設けられた薄膜製造装置を用い
、アルミナ基板上に厚さ100nmの30wt%コバル
ト含有鉄合金薄膜をスパッタリング蒸着する毎に前記鉄
合金薄膜表面に窒素のECRプラズマを50秒間照射す
る工程を10回繰り返して厚さ1050nmの多層磁性
体膜を形成した。 実施例3
とECR型プラズマ源が設けられた薄膜製造装置を用い
、アルミナ基板上に厚さ100nmの30wt%コバル
ト含有鉄合金薄膜をスパッタリング蒸着する毎に前記鉄
合金薄膜表面に窒素のECRプラズマを50秒間照射す
る工程を10回繰り返して厚さ1050nmの多層磁性
体膜を形成した。 実施例3
【0015】同一真空槽中に電子銃型蒸着源とイオン源
が設けられた薄膜製造装置を用い、ガラス基板上に厚さ
20nmの鉄薄膜を蒸着する毎に前記鉄薄膜表面に窒素
イオンを50秒間照射する工程を50回繰り返して厚さ
1070nmの多層磁性体膜を形成した。 実施例4
が設けられた薄膜製造装置を用い、ガラス基板上に厚さ
20nmの鉄薄膜を蒸着する毎に前記鉄薄膜表面に窒素
イオンを50秒間照射する工程を50回繰り返して厚さ
1070nmの多層磁性体膜を形成した。 実施例4
【0016】ECR型プラズマ源を組込んだプラズマC
VD装置を用い、ガラス基板上にフェロセンを原料ガス
として厚さ50nmの鉄薄膜を蒸着する毎に前記鉄薄膜
表面に窒素のECRプラズマを30秒間照射する工程を
10回繰り返して厚さ525nmの多層磁性体膜を形成
した。 比較例1
VD装置を用い、ガラス基板上にフェロセンを原料ガス
として厚さ50nmの鉄薄膜を蒸着する毎に前記鉄薄膜
表面に窒素のECRプラズマを30秒間照射する工程を
10回繰り返して厚さ525nmの多層磁性体膜を形成
した。 比較例1
【0017】スパッタリング装置を用い、ガラス基板上
に厚さ6nmの鉄薄膜をスパッタリング蒸着する工程と
窒素雰囲気中で鉄を反応性スパッタ蒸着して厚さ5nm
の窒化鉄薄膜を成膜する工程を交互に50回繰り返して
厚さ550nmの多層磁性体膜を形成した。 比較例2
に厚さ6nmの鉄薄膜をスパッタリング蒸着する工程と
窒素雰囲気中で鉄を反応性スパッタ蒸着して厚さ5nm
の窒化鉄薄膜を成膜する工程を交互に50回繰り返して
厚さ550nmの多層磁性体膜を形成した。 比較例2
【0018】同一真空槽中に電子銃加熱型蒸発源とイオ
ン源が設けられた薄膜製造装置を用い、ガラス基板上に
厚さ15nmの鉄薄膜を蒸着する工程と窒素イオンを照
射しながら鉄を蒸着して厚さ6nmの窒化鉄薄膜を成膜
する工程を交互に50回繰り返して厚さ1050nmの
多層磁性体膜を形成した。得られた実施例1〜4および
比較例1、2の多層磁性体膜について飽和磁束密度およ
び保磁力を測定した。その結果を下記表1に示す。
表1
飽和磁束密度 保
磁力
(T) (A/
m) 実施例1
2.0 30
実施例2 2.
3 60
実施例3 2.0
70 実
施例4 1.9 70
比較例1
1.9 800
比較例2 1.8
1200
ン源が設けられた薄膜製造装置を用い、ガラス基板上に
厚さ15nmの鉄薄膜を蒸着する工程と窒素イオンを照
射しながら鉄を蒸着して厚さ6nmの窒化鉄薄膜を成膜
する工程を交互に50回繰り返して厚さ1050nmの
多層磁性体膜を形成した。得られた実施例1〜4および
比較例1、2の多層磁性体膜について飽和磁束密度およ
び保磁力を測定した。その結果を下記表1に示す。
表1
飽和磁束密度 保
磁力
(T) (A/
m) 実施例1
2.0 30
実施例2 2.
3 60
実施例3 2.0
70 実
施例4 1.9 70
比較例1
1.9 800
比較例2 1.8
1200
【0019】
【発明の効果】以上詳述した如く、本発明によれば良好
な軟磁気特性と高飽和磁束密度を有し、磁気ヘッドの磁
芯等に有効な多層磁性体膜、およびかかる多層磁性体膜
を簡単に製造し得る方法を提供できる。
な軟磁気特性と高飽和磁束密度を有し、磁気ヘッドの磁
芯等に有効な多層磁性体膜、およびかかる多層磁性体膜
を簡単に製造し得る方法を提供できる。
Claims (2)
- 【請求項1】 基板上に鉄薄膜又は鉄を主成分とする
合金薄膜と窒素を含有する鉄又は鉄を主成分とする合金
の薄層とを2層以上積層した多層磁性体膜であって、前
記鉄薄膜又は鉄を主成分とする合金薄膜と前記窒素を含
有する薄層との間の一部又は全部が組成的に漸次変化し
ていることを特徴とする多層磁性体膜。 - 【請求項2】 基板上に鉄薄膜又は鉄を主成分とする
合金薄膜を堆積する工程と、前記鉄薄膜又は鉄薄膜又は
鉄を主成分とする合金薄膜の表面を窒化する工程を交互
に少なくとも1回以上繰り返すことを特徴とする多層磁
性体膜の形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4984391A JPH04285153A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 多層磁性体膜およびその形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4984391A JPH04285153A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 多層磁性体膜およびその形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04285153A true JPH04285153A (ja) | 1992-10-09 |
Family
ID=12842356
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4984391A Pending JPH04285153A (ja) | 1991-03-14 | 1991-03-14 | 多層磁性体膜およびその形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04285153A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5589221A (en) * | 1994-05-16 | 1996-12-31 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Magnetic thin film, and method of manufacturing the same, and magnetic head |
JP2007231304A (ja) * | 2006-02-27 | 2007-09-13 | Ykk Ap株式会社 | 薄膜の製造方法及び製造装置、並びに成形体の製造方法 |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62164868A (ja) * | 1986-01-16 | 1987-07-21 | Hitachi Ltd | 鉄窒素化合物多層膜とその作製方法 |
-
1991
- 1991-03-14 JP JP4984391A patent/JPH04285153A/ja active Pending
Patent Citations (1)
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