JPH06251311A - 軟磁性膜の製造方法と磁気ヘッド - Google Patents
軟磁性膜の製造方法と磁気ヘッドInfo
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- JPH06251311A JPH06251311A JP13323092A JP13323092A JPH06251311A JP H06251311 A JPH06251311 A JP H06251311A JP 13323092 A JP13323092 A JP 13323092A JP 13323092 A JP13323092 A JP 13323092A JP H06251311 A JPH06251311 A JP H06251311A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は磁気記録再生装置に用いられる軟磁
性膜の製造方法と磁気ヘッドに関するもので、高保磁力
媒体に対しても、記録再生特性の優れた積層型磁気ヘッ
ドに用いるコア材料を量産性高く提供することを目的と
する。 【構成】 本質的に異方性磁界の小さいFeを主成分と
し、NとM(Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少
なくとも1種以上の元素)を含む特定の組成、及び特定
の膜構造を有する軟磁性膜を、基板に僅かな負のバイア
スを印加して作製することにより、記録再生特性の優れ
た積層型磁気ヘッドに用いるコア材料を量産性高く提供
することが出来る。
性膜の製造方法と磁気ヘッドに関するもので、高保磁力
媒体に対しても、記録再生特性の優れた積層型磁気ヘッ
ドに用いるコア材料を量産性高く提供することを目的と
する。 【構成】 本質的に異方性磁界の小さいFeを主成分と
し、NとM(Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少
なくとも1種以上の元素)を含む特定の組成、及び特定
の膜構造を有する軟磁性膜を、基板に僅かな負のバイア
スを印加して作製することにより、記録再生特性の優れ
た積層型磁気ヘッドに用いるコア材料を量産性高く提供
することが出来る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気録画再生装置(V
TR)、磁気録音再生装置等の磁気記録再生装置におけ
る磁気ヘッド等に用いられる軟磁性膜の製造方法に関す
るものである。
TR)、磁気録音再生装置等の磁気記録再生装置におけ
る磁気ヘッド等に用いられる軟磁性膜の製造方法に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】近年の磁気記録分野における高密度記録
化の要求に対して、高保磁力媒体に対応した高性能磁気
ヘッドの開発が進められている。高密度記録を達成する
ためには、磁気ヘッドのトラック幅やギャップ長を極力
小さく設定し、高い飽和磁束密度と高透磁率を有する磁
気ヘッドを作製することが必要となってきた。
化の要求に対して、高保磁力媒体に対応した高性能磁気
ヘッドの開発が進められている。高密度記録を達成する
ためには、磁気ヘッドのトラック幅やギャップ長を極力
小さく設定し、高い飽和磁束密度と高透磁率を有する磁
気ヘッドを作製することが必要となってきた。
【0003】このような要求に対して、磁気ヘッドとし
ては、軟磁性膜と絶縁膜とをトラック幅方向に交互に積
層したコア材料が基板で挟持され、前記コア材料で磁気
回路が形成されるタイプのリング型の積層型ヘッドや、
磁路の大部分がフェライトで構成され、磁気的に飽和し
やすい磁気ギャップ近傍にのみ軟磁性膜を設けた磁気ヘ
ッド(MIGヘッドと呼ばれている)が開発されてい
る。前記積層型ヘッドはMIGヘッドと比較して、疑似
出力の影響がなく、高周波での摺動ノイズが小さく、高
周波帯域で高い再生効率が得られるという利点がある。
ては、軟磁性膜と絶縁膜とをトラック幅方向に交互に積
層したコア材料が基板で挟持され、前記コア材料で磁気
回路が形成されるタイプのリング型の積層型ヘッドや、
磁路の大部分がフェライトで構成され、磁気的に飽和し
やすい磁気ギャップ近傍にのみ軟磁性膜を設けた磁気ヘ
ッド(MIGヘッドと呼ばれている)が開発されてい
る。前記積層型ヘッドはMIGヘッドと比較して、疑似
出力の影響がなく、高周波での摺動ノイズが小さく、高
周波帯域で高い再生効率が得られるという利点がある。
【0004】また、磁気ヘッドの特性は、それに使用す
るコア材料の材料特性に密接に関連しており、高密度記
録を達成するためには、磁気ヘッドのコア材料の特性と
して、高い飽和磁束密度(主に記録特性に影響)と高透
磁率(主に再生特性に影響)が要求されている。
るコア材料の材料特性に密接に関連しており、高密度記
録を達成するためには、磁気ヘッドのコア材料の特性と
して、高い飽和磁束密度(主に記録特性に影響)と高透
磁率(主に再生特性に影響)が要求されている。
【0005】この様な要求に対して、前記積層型ヘッド
のコア材料としては、等方的な高透磁率特性が要求さ
れ、現在センダスト(Fe-Al-Si系合金)膜やCo
基非晶質合金膜が実用化されている。
のコア材料としては、等方的な高透磁率特性が要求さ
れ、現在センダスト(Fe-Al-Si系合金)膜やCo
基非晶質合金膜が実用化されている。
【0006】しかしながら、センダスト膜やCo基非晶
質合金膜の飽和磁束密度は約1T前後と低く、更に、高
い保磁力媒体を用いて高密度記録を実現するためには、
これら従来の材料では飽和磁束密度に限界がある。
質合金膜の飽和磁束密度は約1T前後と低く、更に、高
い保磁力媒体を用いて高密度記録を実現するためには、
これら従来の材料では飽和磁束密度に限界がある。
【0007】そこで、高い飽和磁束密度と高透磁率を有
する軟磁性膜の研究開発が盛んに行なわれている。その
一つとして、Fe-M-N系膜(ただし、MはZr、H
f、Ti、Nb、Taの少なくとも1種以上の元素)が
研究されている。これらの軟磁性膜は、Fe基軟磁性膜
であることから、本質的に膜面内の異方性磁界は小さ
く、(図6)に示すような基板7とターゲット8が平行
に対向した方式のスパッタ法で作製した前記軟磁性膜
は、等方的な軟磁性を示し易く、特に、Fe-Ta-N系
膜は、等方的な優れた軟磁気特性(1MHzにおける複
素透磁率の実数部μ′は、4000以上)を示す(第1
5回日本応用磁気学会学術講演概要集 1pE-1)。
する軟磁性膜の研究開発が盛んに行なわれている。その
一つとして、Fe-M-N系膜(ただし、MはZr、H
f、Ti、Nb、Taの少なくとも1種以上の元素)が
研究されている。これらの軟磁性膜は、Fe基軟磁性膜
であることから、本質的に膜面内の異方性磁界は小さ
く、(図6)に示すような基板7とターゲット8が平行
に対向した方式のスパッタ法で作製した前記軟磁性膜
は、等方的な軟磁性を示し易く、特に、Fe-Ta-N系
膜は、等方的な優れた軟磁気特性(1MHzにおける複
素透磁率の実数部μ′は、4000以上)を示す(第1
5回日本応用磁気学会学術講演概要集 1pE-1)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記基
板とターゲットが平行に対向した方式のスパッタ法にお
いても、基板面積、及びターゲット面積を大きくした量
産装置になると、ターゲットから斜め入射で飛来する原
子が基板に付着する確率が高くなるため、自己陰影効果
により、作製した膜の透磁率特性に異方性を生じるとい
う課題を生じる。前記積層型ヘッドのコア材料として、
斜め入射に起因する大きな異方性の生じた軟磁性膜を用
いた場合、良好なヘッド出力が得られないという課題を
生じる。
板とターゲットが平行に対向した方式のスパッタ法にお
いても、基板面積、及びターゲット面積を大きくした量
産装置になると、ターゲットから斜め入射で飛来する原
子が基板に付着する確率が高くなるため、自己陰影効果
により、作製した膜の透磁率特性に異方性を生じるとい
う課題を生じる。前記積層型ヘッドのコア材料として、
斜め入射に起因する大きな異方性の生じた軟磁性膜を用
いた場合、良好なヘッド出力が得られないという課題を
生じる。
【0009】本発明は、ターゲットと基板が平行に対向
した方式の量産化スパッタ装置を用いて、Fe-M-N系
膜(ただし、MはZr、Hf、Ti、Nb、Taの少な
くとも1種以上の元素)、またはFe-M-B-N系膜を
形成する基板に、小さな負のバイアスを印加しながら、
前記軟磁性膜を形成することにより、高飽和磁束密度と
低磁歪の等方的な高透磁率特性を有する軟磁性膜が得ら
れるという事実に基づいてなされたもので、上述の問題
点を解決した積層型磁気ヘッドを提供せんとするもので
ある。
した方式の量産化スパッタ装置を用いて、Fe-M-N系
膜(ただし、MはZr、Hf、Ti、Nb、Taの少な
くとも1種以上の元素)、またはFe-M-B-N系膜を
形成する基板に、小さな負のバイアスを印加しながら、
前記軟磁性膜を形成することにより、高飽和磁束密度と
低磁歪の等方的な高透磁率特性を有する軟磁性膜が得ら
れるという事実に基づいてなされたもので、上述の問題
点を解決した積層型磁気ヘッドを提供せんとするもので
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、Feを主成分
とし、Nを5〜20原子%含むと共にM(ただし、M
は、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少なくとも1種以
上の元素)を5〜15原子%含む組成を有するFe-M-
N系膜、または前記Fe-M-N系膜にBを0.5〜13
原子%添加したFe-M-B-N系膜を形成する基板に、
小さな負のバイアスを印加しながら、前記軟磁性膜を形
成することにより、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な
高透磁率特性を有する軟磁性膜が、量産性高く得られる
という事実に基づいてなされたもので、量産性良く、良
好なヘッド出力を示す前記積層型磁気ヘッドを提供する
ことが出来る。
とし、Nを5〜20原子%含むと共にM(ただし、M
は、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少なくとも1種以
上の元素)を5〜15原子%含む組成を有するFe-M-
N系膜、または前記Fe-M-N系膜にBを0.5〜13
原子%添加したFe-M-B-N系膜を形成する基板に、
小さな負のバイアスを印加しながら、前記軟磁性膜を形
成することにより、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な
高透磁率特性を有する軟磁性膜が、量産性高く得られる
という事実に基づいてなされたもので、量産性良く、良
好なヘッド出力を示す前記積層型磁気ヘッドを提供する
ことが出来る。
【0011】
【作用】(請求項1)の発明の構成によれば、Feを主
成分とし、Nを5〜20原子%含むと共にM(ただし、
Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少なくとも1種
以上の元素)を5〜15原子%含む組成を有する軟磁性
膜を形成する基板に、150〜2780W/m2の負の
バイアスを印加しながら、前記軟磁性膜を形成するもの
であるから、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透磁
率特性を有する軟磁性膜が、量産性高く得られる。
成分とし、Nを5〜20原子%含むと共にM(ただし、
Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少なくとも1種
以上の元素)を5〜15原子%含む組成を有する軟磁性
膜を形成する基板に、150〜2780W/m2の負の
バイアスを印加しながら、前記軟磁性膜を形成するもの
であるから、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透磁
率特性を有する軟磁性膜が、量産性高く得られる。
【0012】特に、(請求項2)の発明の構成によれ
ば、Feを主成分とし、Nを5〜20原子%含むと共に
Taを5〜15原子%含む組成を有する軟磁性膜を形成
する基板に、150〜2780W/m2の負のバイアス
を印加しながら、前記軟磁性膜を形成するものであるか
ら、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透磁率特性を
有する軟磁性膜が、量産性高く得られる。
ば、Feを主成分とし、Nを5〜20原子%含むと共に
Taを5〜15原子%含む組成を有する軟磁性膜を形成
する基板に、150〜2780W/m2の負のバイアス
を印加しながら、前記軟磁性膜を形成するものであるか
ら、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透磁率特性を
有する軟磁性膜が、量産性高く得られる。
【0013】また、(請求項3)の発明の構成によれ
ば、(請求項1)または(請求項2)のいずれかに記載
の製造方法で作製した軟磁性膜が、添加元素としてBを
0.5〜13原子%含む組成を有するものであるから、
更に高い熱処理温度で、高飽和磁束密度と低磁歪の等方
的な高透磁率特性を有する軟磁性膜が、量産性高く得ら
れる。
ば、(請求項1)または(請求項2)のいずれかに記載
の製造方法で作製した軟磁性膜が、添加元素としてBを
0.5〜13原子%含む組成を有するものであるから、
更に高い熱処理温度で、高飽和磁束密度と低磁歪の等方
的な高透磁率特性を有する軟磁性膜が、量産性高く得ら
れる。
【0014】(請求項4)の発明の構成によれば、(請
求項1)〜(請求項3)のいずれかに記載の製造方法に
より作製された軟磁性膜と絶縁膜とを交互に積層したコ
ア材料で磁気回路が形成された積層型磁気ヘッドである
から、量産性良く、良好なヘッド出力を得る事が出来
る。
求項1)〜(請求項3)のいずれかに記載の製造方法に
より作製された軟磁性膜と絶縁膜とを交互に積層したコ
ア材料で磁気回路が形成された積層型磁気ヘッドである
から、量産性良く、良好なヘッド出力を得る事が出来
る。
【0015】
【実施例】量産用RF2極スパッタ装置を用いて、縦1
27mm、横381mmの長方形のFe-Taの合金タ
ーゲットを用い、Arガス中にN2ガスを導入する反応
性スパッタ法により、Fe-Ta-N系軟磁性膜を作製し
た。基板をセットする基板ホルダーの有効面積は、2.
7×10-2m2(縦100mm、横270mmで、基板
ホルダー全体に負のバイアスを0〜200W(パワー密
度に換算すると0〜7400W/m2)の範囲で印加
し、熱膨張係数115×10-7/゜Cの水冷した非磁性
セラミックス基板上に、膜厚約2μmのFe-Ta-N系
軟磁性膜を形成した。
27mm、横381mmの長方形のFe-Taの合金タ
ーゲットを用い、Arガス中にN2ガスを導入する反応
性スパッタ法により、Fe-Ta-N系軟磁性膜を作製し
た。基板をセットする基板ホルダーの有効面積は、2.
7×10-2m2(縦100mm、横270mmで、基板
ホルダー全体に負のバイアスを0〜200W(パワー密
度に換算すると0〜7400W/m2)の範囲で印加
し、熱膨張係数115×10-7/゜Cの水冷した非磁性
セラミックス基板上に、膜厚約2μmのFe-Ta-N系
軟磁性膜を形成した。
【0016】作製したFe-Ta-N膜の組成は、RBS
(ラザフォード後方散乱)分析の結果、Ta10.5原
子%、N12.5原子%、残余Feであった。否可避的
に数原子%のAr、または酸素が不純物として、膜中に
含有することもある。作製した膜は、真空中、無磁界中
で550゜Cの温度で1時間の熱処理を行った。これら
の膜の1MHzにおける複素透磁率の実数部μ'、保磁
力Hc、飽和磁歪λs、及び飽和磁束密度Bsの測定を行
なった。μ'およびHcの測定は、(図3)に示すよう
に、非磁性基板1上に形成した軟磁性膜2の面内で行な
った。異方性の生じた膜は、一軸異方性であり、(図
3)のX方向、または、それに直角方向のY方向が磁化
容易軸方向になった。これらの膜の飽和磁束密度Bs
は、1.5〜1.6Tであった。
(ラザフォード後方散乱)分析の結果、Ta10.5原
子%、N12.5原子%、残余Feであった。否可避的
に数原子%のAr、または酸素が不純物として、膜中に
含有することもある。作製した膜は、真空中、無磁界中
で550゜Cの温度で1時間の熱処理を行った。これら
の膜の1MHzにおける複素透磁率の実数部μ'、保磁
力Hc、飽和磁歪λs、及び飽和磁束密度Bsの測定を行
なった。μ'およびHcの測定は、(図3)に示すよう
に、非磁性基板1上に形成した軟磁性膜2の面内で行な
った。異方性の生じた膜は、一軸異方性であり、(図
3)のX方向、または、それに直角方向のY方向が磁化
容易軸方向になった。これらの膜の飽和磁束密度Bs
は、1.5〜1.6Tであった。
【0017】1MHzにおける複素透磁率の実数部μ'
と基板ホルダー全体に印加した負のバイアスの関係を
(図1)に示す。(図1)より、無バイアスで作製した
膜には、斜め入射による、大きな一軸異方性(X方向の
μ'は5600、Y方向のμ'は220)が誘導されてい
ることが分かる。そして、印加した負のバイアスが4〜
75W(パワー密度に換算すると150〜2780W/
m2)の範囲で、X、Y両方向共にμ'は1000以上の
良好な値を示す。
と基板ホルダー全体に印加した負のバイアスの関係を
(図1)に示す。(図1)より、無バイアスで作製した
膜には、斜め入射による、大きな一軸異方性(X方向の
μ'は5600、Y方向のμ'は220)が誘導されてい
ることが分かる。そして、印加した負のバイアスが4〜
75W(パワー密度に換算すると150〜2780W/
m2)の範囲で、X、Y両方向共にμ'は1000以上の
良好な値を示す。
【0018】特に、印加した負のバイアスが、4〜50
W(パワー密度に換算すると150〜1850W/
m2)付近でX、Y両方向共にμ'は3500以上の等方
的な高透磁率特性を示す。また、負の印加バイアスが1
00W(パワー密度に換算すると3700W/m2)以
上になると、X、Y両方向共にμ'の値は減少し、X方
向の値は1000以下に劣化する。
W(パワー密度に換算すると150〜1850W/
m2)付近でX、Y両方向共にμ'は3500以上の等方
的な高透磁率特性を示す。また、負の印加バイアスが1
00W(パワー密度に換算すると3700W/m2)以
上になると、X、Y両方向共にμ'の値は減少し、X方
向の値は1000以下に劣化する。
【0019】μ'が1000以下の低い値を示すと、ビ
デオテープレコーダー等に用いる磁気ヘッドコア材料と
しては不適である。従って、4〜75W(パワー密度に
換算すると150〜2780W/m2)の範囲で負のバ
イアスを印加しながら作製した、Fe-Ta-N系軟磁性
膜は、等方的な高透磁率特性を示し、4〜50W(パワ
ー密度に換算すると150〜1850W/m2)付近の
負のバイアスを印加しながら作製した膜は、特に優れた
等方的な高透磁率特性を示すことが分かる。
デオテープレコーダー等に用いる磁気ヘッドコア材料と
しては不適である。従って、4〜75W(パワー密度に
換算すると150〜2780W/m2)の範囲で負のバ
イアスを印加しながら作製した、Fe-Ta-N系軟磁性
膜は、等方的な高透磁率特性を示し、4〜50W(パワ
ー密度に換算すると150〜1850W/m2)付近の
負のバイアスを印加しながら作製した膜は、特に優れた
等方的な高透磁率特性を示すことが分かる。
【0020】保磁力Hcと基板ホルダー全体に印加した
負のバイアスの関係を(図2)に示す。(図2)より、
0〜75W(パワー密度に換算すると0〜2780W/
m2)の範囲の負のバイアスを印加しながら作製した、
Fe-Ta-N系軟磁性膜は、X、Y両方向共に10A/
m程度の等方的な低保磁力を示す。そして、負の印加バ
イアスが100W(パワー密度に換算すると3700W
/m2)以上になると、X、Y両方向共にHcの値は急激
に増加し、軟磁気特性が劣化することが分かる。
負のバイアスの関係を(図2)に示す。(図2)より、
0〜75W(パワー密度に換算すると0〜2780W/
m2)の範囲の負のバイアスを印加しながら作製した、
Fe-Ta-N系軟磁性膜は、X、Y両方向共に10A/
m程度の等方的な低保磁力を示す。そして、負の印加バ
イアスが100W(パワー密度に換算すると3700W
/m2)以上になると、X、Y両方向共にHcの値は急激
に増加し、軟磁気特性が劣化することが分かる。
【0021】飽和磁歪λsと基板ホルダー全体に印加し
た負のバイアスの関係を(図4)に示す。(図4)よ
り、0〜75W(パワー密度に換算すると0〜2780
W/m 2)の範囲の負のバイアスを印加しながら作製し
た、Fe-Ta-N系軟磁性膜の飽和磁歪λsは、絶対値
で1×10-6以下の低磁歪を示し、50W(パワー密度
に換算すると1850W/m2)付近の負のバイアスを
印加しながら作製した膜は、ほぼ零磁歪を示すことが分
かる。
た負のバイアスの関係を(図4)に示す。(図4)よ
り、0〜75W(パワー密度に換算すると0〜2780
W/m 2)の範囲の負のバイアスを印加しながら作製し
た、Fe-Ta-N系軟磁性膜の飽和磁歪λsは、絶対値
で1×10-6以下の低磁歪を示し、50W(パワー密度
に換算すると1850W/m2)付近の負のバイアスを
印加しながら作製した膜は、ほぼ零磁歪を示すことが分
かる。
【0022】また、X線回折、および透過型電子顕微鏡
(TEM)観察により、前記Fe-Ta-N系軟磁性膜の
構造を調べた結果、0〜75W(パワー密度に換算する
と0〜2780W/m2)の範囲の負のバイアスを印加
しながら作製した、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な
軟磁気特性を有するFe-Ta-N系軟磁性膜の構造は、
α-FeがTa、N(窒素)、Taの窒化物の少なくと
も1種以上の元素、あるいは化合物を固溶し、α-Fe
の格子が0.2〜0.6%膨張した微結晶であり、α-F
eの微結晶の平均粒径、およびTaの窒化物微粒子の平
均粒径が10nm以下の微結晶組織であることが分かっ
た。
(TEM)観察により、前記Fe-Ta-N系軟磁性膜の
構造を調べた結果、0〜75W(パワー密度に換算する
と0〜2780W/m2)の範囲の負のバイアスを印加
しながら作製した、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な
軟磁気特性を有するFe-Ta-N系軟磁性膜の構造は、
α-FeがTa、N(窒素)、Taの窒化物の少なくと
も1種以上の元素、あるいは化合物を固溶し、α-Fe
の格子が0.2〜0.6%膨張した微結晶であり、α-F
eの微結晶の平均粒径、およびTaの窒化物微粒子の平
均粒径が10nm以下の微結晶組織であることが分かっ
た。
【0023】なお、本実施例では、Fe-Ta-N系膜に
ついて説明したが、Feを主成分とし、Nを5〜20原
子%含むと共にM(ただし、Mは、Ta、Zr、Hf、
Nb、Tiの少なくとも1種以上の元素)を5〜15原
子%含む組成を有するFe-M-N系軟磁性膜、及び前記
Fe-M-N系軟磁性膜に、添加元素としてBを0.5〜
13原子%含む組成を有するFe-M-B-N系軟磁性膜
に於いても、同様の効果を有した。また、N元素、ある
いはM元素が5原子%未満の膜では、良好な軟磁気特性
が得られず、N元素が20原子%以上、あるいはM元素
が15原子%以上の膜では、飽和磁束密度が1T以下に
低下した。
ついて説明したが、Feを主成分とし、Nを5〜20原
子%含むと共にM(ただし、Mは、Ta、Zr、Hf、
Nb、Tiの少なくとも1種以上の元素)を5〜15原
子%含む組成を有するFe-M-N系軟磁性膜、及び前記
Fe-M-N系軟磁性膜に、添加元素としてBを0.5〜
13原子%含む組成を有するFe-M-B-N系軟磁性膜
に於いても、同様の効果を有した。また、N元素、ある
いはM元素が5原子%未満の膜では、良好な軟磁気特性
が得られず、N元素が20原子%以上、あるいはM元素
が15原子%以上の膜では、飽和磁束密度が1T以下に
低下した。
【0024】次に、50W(パワー密度に換算すると1
850W/m2)の負のバイアスを印加しながら作製し
た、Ta10.5原子%、N12.5原子%、残余Feの
組成を有するFe-Ta-N系膜(膜厚3μm)と、Si
O2絶縁膜(膜厚0.2μm)とを交互に積層したコア材
料を非磁性セラミックス基板上に作製し、無磁界中の磁
気ヘッド加工熱処理工程により、(図5)に示した積層
型ヘッドを作製した。
850W/m2)の負のバイアスを印加しながら作製し
た、Ta10.5原子%、N12.5原子%、残余Feの
組成を有するFe-Ta-N系膜(膜厚3μm)と、Si
O2絶縁膜(膜厚0.2μm)とを交互に積層したコア材
料を非磁性セラミックス基板上に作製し、無磁界中の磁
気ヘッド加工熱処理工程により、(図5)に示した積層
型ヘッドを作製した。
【0025】なお、本実施例で作製した(図5)に示す
積層型ヘッドの5の部分は、非磁性セラミックス基板で
あるが、ヘッド出力を高める場合には、磁性(フェライ
ト)基板を用いる。作製した磁気ヘッドのトラック幅は
10μm、ギャップ長0.23μm、ギャップ深さ22
μm、コイル巻数は20ターンとした。
積層型ヘッドの5の部分は、非磁性セラミックス基板で
あるが、ヘッド出力を高める場合には、磁性(フェライ
ト)基板を用いる。作製した磁気ヘッドのトラック幅は
10μm、ギャップ長0.23μm、ギャップ深さ22
μm、コイル巻数は20ターンとした。
【0026】ヘッド出力の測定は、エンドレス・ヘッド
テスター、及びドラムテスターを用い、保磁力1194
00A/mのMPテープを使用して、相対速度7m/s
での自己録再特性を測定した。軟磁性膜としてCo-N
b-Ta-Zr非晶質膜、およびセンダスト(Fe-Al-
Si系合金)膜を用いて、同一形状で作製した積層型ヘ
ッドと比較すると、1MHzで約5dB高い出力特性を
示し、短波長では同等の良好な特性を示した。
テスター、及びドラムテスターを用い、保磁力1194
00A/mのMPテープを使用して、相対速度7m/s
での自己録再特性を測定した。軟磁性膜としてCo-N
b-Ta-Zr非晶質膜、およびセンダスト(Fe-Al-
Si系合金)膜を用いて、同一形状で作製した積層型ヘ
ッドと比較すると、1MHzで約5dB高い出力特性を
示し、短波長では同等の良好な特性を示した。
【0027】本実施例では、現在市販されている保磁力
119400A/mのMPテープを使用した場合の自己
録再特性を示したが、本発明の磁気ヘッドは、更に高い
保磁力を有する媒体に対して、更に優れた自己録再特性
を示し、高密度記録を達成することが出来る。
119400A/mのMPテープを使用した場合の自己
録再特性を示したが、本発明の磁気ヘッドは、更に高い
保磁力を有する媒体に対して、更に優れた自己録再特性
を示し、高密度記録を達成することが出来る。
【0028】なお、本実施例では、Fe-Ta-N系軟磁
性膜を用いて作製した積層型ヘッドについて説明した
が、Feを主成分とし、Nを5〜20原子%含むと共に
M(ただし、Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少
なくとも1種以上の元素)を5〜15原子%含む組成を
有するFe-M-N系軟磁性膜、及び前記Fe-M-N系軟
磁性膜に、添加元素としてBを0.5〜13原子%含む
組成を有するFe-M-B-N系軟磁性膜を用いて作製し
た積層型ヘッドに於いても、同様の効果を有した。
性膜を用いて作製した積層型ヘッドについて説明した
が、Feを主成分とし、Nを5〜20原子%含むと共に
M(ただし、Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少
なくとも1種以上の元素)を5〜15原子%含む組成を
有するFe-M-N系軟磁性膜、及び前記Fe-M-N系軟
磁性膜に、添加元素としてBを0.5〜13原子%含む
組成を有するFe-M-B-N系軟磁性膜を用いて作製し
た積層型ヘッドに於いても、同様の効果を有した。
【0029】
【発明の効果】(請求項1)の発明によれば、Feを主
成分とし、Nを5〜20原子%含むと共にM(ただし、
Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少なくとも1種
以上の元素)を5〜15原子%含む組成を有する軟磁性
膜を形成する基板に、150〜2780W/m2の負の
バイアスを印加しながら、前記軟磁性膜を形成するもの
であるから、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透磁
率特性を有する軟磁性膜を、量産性高く提供することが
出来る。
成分とし、Nを5〜20原子%含むと共にM(ただし、
Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、Tiの少なくとも1種
以上の元素)を5〜15原子%含む組成を有する軟磁性
膜を形成する基板に、150〜2780W/m2の負の
バイアスを印加しながら、前記軟磁性膜を形成するもの
であるから、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透磁
率特性を有する軟磁性膜を、量産性高く提供することが
出来る。
【0030】(請求項2)の発明によれば、Feを主成
分とし、Nを5〜20原子%含むと共にTaを5〜15
原子%含む組成を有する軟磁性膜を形成する基板に、1
50〜2780W/m2の負のバイアスを印加しなが
ら、前記軟磁性膜を形成するものであるから、高飽和磁
束密度と低磁歪の等方的な高透磁率特性を有する軟磁性
膜を、量産性高く提供することが出来る。
分とし、Nを5〜20原子%含むと共にTaを5〜15
原子%含む組成を有する軟磁性膜を形成する基板に、1
50〜2780W/m2の負のバイアスを印加しなが
ら、前記軟磁性膜を形成するものであるから、高飽和磁
束密度と低磁歪の等方的な高透磁率特性を有する軟磁性
膜を、量産性高く提供することが出来る。
【0031】また、(請求項3)の発明によれば、(請
求項1)または(請求項2)のいずれかに記載の製造方
法で作製した軟磁性膜が、添加元素としてBを0.5〜
13原子%含む組成を有するものであるから、更に高い
熱処理温度で、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透
磁率特性を有する軟磁性膜を、量産性高く提供すること
が出来る。
求項1)または(請求項2)のいずれかに記載の製造方
法で作製した軟磁性膜が、添加元素としてBを0.5〜
13原子%含む組成を有するものであるから、更に高い
熱処理温度で、高飽和磁束密度と低磁歪の等方的な高透
磁率特性を有する軟磁性膜を、量産性高く提供すること
が出来る。
【0032】(請求項4)の発明によれば、(請求項
1)〜(請求項3)のいずれかに記載の製造方法により
作製された軟磁性膜と絶縁膜とを交互に積層したコア材
料で磁気回路が形成された積層型磁気ヘッドであるか
ら、量産性良く、良好なヘッド出力を示す磁気ヘッドを
提供することが出来る。
1)〜(請求項3)のいずれかに記載の製造方法により
作製された軟磁性膜と絶縁膜とを交互に積層したコア材
料で磁気回路が形成された積層型磁気ヘッドであるか
ら、量産性良く、良好なヘッド出力を示す磁気ヘッドを
提供することが出来る。
【図1】本発明の実施例で作製した軟磁性膜の1MHz
における複素透磁率の実数部μ'と基板ホルダー全体に
印加した負のバイアスの関係を示す図
における複素透磁率の実数部μ'と基板ホルダー全体に
印加した負のバイアスの関係を示す図
【図2】軟磁性膜の保磁力Hcと基板ホルダー全体に印
加した負のバイアスの関係を示す図
加した負のバイアスの関係を示す図
【図3】膜面内のμ'およびHcの測定方向を示す図
【図4】軟磁性膜の飽和磁歪λsと基板ホルダー全体に
印加した負のバイアスの関係を示す図
印加した負のバイアスの関係を示す図
【図5】本発明の実施例で作製した積層型ヘッドの概略
図
図
【図6】スパッタ装置の概略図
1 非磁性基板 2、3 軟磁性膜 4 絶縁膜 5 非磁性基板、または磁性基板 6 非磁性体(ガラス) 7 基板 8 ターゲット 9 電源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小佐野 浩一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】Feを主成分とし、Nを5〜20原子%含
むと共にM(ただし、Mは、Ta、Zr、Hf、Nb、
Tiの少なくとも1種以上の元素)を5〜15原子%含
む組成を有する軟磁性膜を形成する基板に、150〜2
780W/m2の負のバイアスを印加しながら、前記軟
磁性膜を形成することを特徴とする軟磁性膜の製造方
法。 - 【請求項2】Feを主成分とし、Nを5〜20原子%含
むと共にTaを5〜15原子%含む組成を有する軟磁性
膜を形成する基板に、150〜2780W/m 2の負の
バイアスを印加しながら、前記軟磁性膜を形成すること
を特徴とする軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項3】請求項1または2のいずれかに記載の軟磁
性膜が、添加元素としてBを0.5〜13原子%含む組
成を有することを特徴とする軟磁性膜の製造方法。 - 【請求項4】請求項1〜3のいずれかに記載の製造方法
により作製された軟磁性膜と絶縁膜とを交互に積層した
コア材料で磁気回路が形成されたことを特徴とする磁気
ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13323092A JPH06251311A (ja) | 1992-03-13 | 1992-05-26 | 軟磁性膜の製造方法と磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4-54933 | 1992-03-13 | ||
JP5493392 | 1992-03-13 | ||
JP13323092A JPH06251311A (ja) | 1992-03-13 | 1992-05-26 | 軟磁性膜の製造方法と磁気ヘッド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06251311A true JPH06251311A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=26395769
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13323092A Pending JPH06251311A (ja) | 1992-03-13 | 1992-05-26 | 軟磁性膜の製造方法と磁気ヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06251311A (ja) |
-
1992
- 1992-05-26 JP JP13323092A patent/JPH06251311A/ja active Pending
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