JPH0461308A - 磁性合金膜の製造方法 - 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、特に高密度磁気記録に適する磁気ヘッド等の
磁気デバイス用磁性合金膜の製造方法に関する。 （従来の技術） 近年、磁気記録の高密度化や広帯域化の必要性が高まり
、磁気記録媒体に高い抗磁力を有する磁性材料を使用し
て記録トラック幅を狭くすることにより、高密度磁気記
録再生を実現している。そして、この高い抗磁力をもつ
磁気記録媒体に記録再生するための磁気ヘッド材料とし
て、飽和磁束密度Ｂｓの高い磁性合金が必要とされてお
り、センダスト合金や非晶質合金等をコアの一部または
全部に使用した磁気ヘッドが提案されている。 然しなから、磁気記録媒体の高抗磁力化が一段と進み、
磁気記録媒体の抗磁力が２００００　ｅ以上になるとセ
ンダスト合金や非晶質合金を使用した磁気ヘッドでは良
好な磁気記録再生が困難になる。 又、磁気記録媒体の長手方向ではなく、厚さ方向に磁化
して記録する垂直磁化記録方式も提案されているが、こ
の垂直磁化記録を良好に行うには、磁気ヘッドの主磁極
の先端部の厚さを０６５μｍ以下にする必要があり、比
較的抗磁力の低い磁気記録媒体に記録するにも、高い飽
和磁束密度を持つ磁気ヘッド用磁性合金が必要とされて
いる。 そして、センダスト合金や非晶質合金よりも飽和磁束密
度Ｂｓの高い磁気ヘッド用合金として、本発明式等はＦ
ｅ−Ｎ−０−３ｉ合金やＦｅ−Ｎ−Ａｌ合金などを提案
した。 （発明が解決しようとする課題） ところが、Ｆｅ−Ｎ−０−５ｉ合金やＦｅ−Ｎ−Ａｌ合
金のようにＦｅ−Ｎ−０−ＭまたはＦｅ−Ｎ−Ｍで示さ
れる合金（Ｍは鉄以外の金属または半金属の中から選ば
れた少なくとも１種類以上の元素）を例えば真空成膜技
術を用いてガラスやセラミックスなどの基板上に成膜す
る際に、成膜に用いる基板の熱膨張係数ａによって成膜
した磁性合金の磁気特性や、基板と磁性合金膜の付着力
が異なるという問題点があった。 そこで、本発明は成膜に用いる基板の熱膨張係数を規定
することによって、常に良好な磁気特性と付着力が得ら
れるような磁性合金膜の製造方法を提供することを目的
とする。 （課題を解決するための手段） 本発明は上記の課題を解決するためになされたものであ
り、Ｆｅｅ　Ｎｂ　Ｏｔ　Ｍ−なる組成式またはＦｅ、
Ｎ＋Ｍ、なる組成式で表される磁性合金膜を成膜するに
際し、熱膨張係数が３０Ｘ　１０−’　／℃から１３０
　ｘ　１０−’　／”Ｃまでの範囲にある基板に成膜す
る磁性合金膜の製造方法（但し、Ｍは鉄以外の金属また
は半金属の中から選ばれた少なくとも１種類以上の元素
）または、Ｆ　ｅ　＊　Ｎ　ｈ　Ｏ−Ｍ、なる組成式ま
たはＦ　ｅ　ａ　Ｎ　ｒ　Ｍ　ｔなる組成式で表され、
ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇで示される原子％が ｌ　≦　ｂ　≦１０　　　　　　０．１　　≦　Ｃ≦　
１００．５　≦　ｄ　≦６ ａ　＋　ｂ　＋　ｃ　＋　ｄ　−１００１≦　【≦１０
　　　　０．５　　≦ｇ≦ｌＯｅ＋ｆ＋ｇ陶１（ｌ［ｌ なる関係を有する磁性合金膜を熱膨張係数３０〜１３０
ＸｌＯ″″’ｄｅｇ−厘の基板に成膜する磁性合金膜の
製造方法（但し、Ｍは鉄以外の金属または半金属の中か
ら選ばれた少なくとも１種類以上の元素）をそれぞれ提
供するものである。 （実施例） 本発明になる製造方法において、成膜はＤＣ対向スパッ
タ法によって行った。 すなわち、Ｆｅ−Ｍの合金ターゲットが、或いは凹部を
設けたＦｅターゲットの凹部に、Ｍで示す金属または半
金属のチップ状のものを挿入したターゲットをアルゴン
ガスによりスパッタして成膜した。この時に、アルゴン
ガスと同時に窒素と酸素または窒素を導入して反応性ス
パッタを行うことによりＦｅ−Ｎ−０−Ｍ合金膜または
Ｆｅ−Ｎ−Ｍ合金膜を得ることができる。成膜時の基板
加熱は室温から３００℃まで変化させたが、基板と磁性
合金膜の付着力は基板加熱をした方が強い傾向にあった
。 以下の実験では、特に明示しない時は基板加熱温度は約
１００℃どした。 以上のような成膜は、二極スパッタ法、マグネトロン・
スパッタ法、イオン−ピームースバッタ法等によっても
行うことができ、イオン・ビーム・スパッタ法の場合は
窒素イオン及び酸素イオンを含んだイオン・ビームを成
膜基板に直接照射することもできる。 第１図は、基板の熱膨張係数αとＦｅ−Ｎ−〇−５ｉ合
金膜の保磁力Ｈｃ・透磁率μの関係を示す図である。ま
た表は、基板の主成分と熱膨張係数ａの異なる基板にお
けるＦｅ−Ｎ−０−５ｉ合金膜の保磁力Ｈｃと付着力の
状態を示すものである。 （以　　下　　余　　白） 熱膨張係数αは表の［〕内数字で示した温度範囲（単位
は℃）における平均の熱膨張係数で表しており、付着力
は良好なものを０１やや劣るものを△、良くないものを
×として記した。 第１図及び表から、熱膨張係数αが３０〜１３０×１０
’／ｄｅｇの範囲にある基板を用いるとＨｅが０．５０
ｅ以下、μが２００００　ｅ以上で付着力が良好である
ことを同時に満たす磁性答金膜を得ることができること
がわかる。 また、Ｓｉ以外の金属または半金属、例えば、Ｎｂ、Ｈ
ｆ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｗ、Ｍｏ、Ｚｒ、Ｙ。 Ｒｕ、Ｒｅ、Ｔａ、ＡＩ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｂ等を含有した
Ｆｅ−Ｎ−０−Ｍ合金膜及びこれらの金属または半金属
を含有したＦｅ−Ｎ−Ｍ合金膜においても表に示したも
のと同様の結果を得た。（但し、Ｍは鉄以外の金属また
は半金属の中の少なくとも１種類以上の元素を示す。） 第２図は、Ｆｅ−Ｎ合金における窒素含有量と飽和磁束
密度（Ｂｓ）の関係を示したものである。 この図が示すように、窒素含有量が１０原子％以下の時
、Ｂｓが１５ｋＧ以上の高Ｂｓ磁性合金がＩｇられるも
のである。 同様に酸素の含有量がｌＯ原原子量以下時にも、Ｂｓが
１５ｋＧ以上の高い磁性合金が得られることを実験で確
認している。窒素の含有量が１原子％の時は、窒素の顕
著な効果が見られず、基板の熱膨張係数に関係なく良好
な磁気特性は得られない。 例えば、本出願人が先に出願した特願１Ｔｊ１−２５６
１０２に開示されているように、酸素の含有量が０１原
子％未鳩の時は、酸素の顕著な効果が見られず、基板の
熱膨張係数に関係なく磁気特性の改善はほとんど見られ
ないことも実験で確認している。 また、酸素を０．１原子％以上含有させた時には、透磁
率μの向上を図ることができることも実験で確認してい
る。 更に、鉄以外の金属または半金属の中から選ばれた少な
くとも１種類以上の元素であるＭの含有量が０．５原子
％未満の時は、Ｍの顕著な効果が現われず、０．５原子
％以上含有させると熱安定性の向上を図ることができる
。 Ｆｅ−Ｎ−０−Ｍ合金においては、Ｍの含有量が６原子
％を越えると磁気特性の劣化が生しる。 従って、１〜１０原子％の窒素と０．５〜６原子％の鉄
以外の金属または半金属の少なくとも１種類以上の元素
と残部が鉄からなる合金組成である時、高Ｂｓ・低Ｈｃ
で熱安定性に優れた磁性合金膜を得ることができ、更に
これに０．１〜１０原子％の酸素を加えることにより透
磁率μを向上させることができる。 また、例えば本出願人が先に出願した特願平２−３５７
６２等に開示されているように、Ｆｅ−Ｎ−Ｍ合金にお
いて、Ｍが０．５〜１０原子％の時に優れた磁気特性が
得られるものである。 更に、Ｃｒ等の金属またはＳｉＮ、ＴｉＮ等の窒化物ま
たはＳ　ｉ０２　、Ａ　１２０Ｂ　、Ｔ　ｉｏ２゜Ｆｅ
２Ｏ，等の酸化物の薄膜を下地膜として基板上に２００
０Ａ以下成膜した後に、この下地膜上に磁性合金膜を成
膜した場合には、磁性合金膜の磁気特性は基板の熱膨張
係数によって決まるが、前記のような下地膜を２０００
Ａよりも厚く成膜した後に、この下地膜上に磁性合金膜
を成膜した場合には、磁性合金膜の磁気特性は基板では
なく下地膜である金属、または窒化物、または、酸化物
の薄膜の熱膨張係数によって決まることを本出願人等は
実験により確認した。 従って、上記のような金属、または窒化物、または酸化
物の薄膜を下地膜として、基板上に２０００Ａ以下成膜
した後に、この下地膜上に磁性合金膜を成膜する場合は
、基板の熱膨張係数が３０〜】３０Ｘ１０−７／℃であ
れば磁気特性の良好な磁性合金膜が得られ、更に前記し
た下地膜によって付着力が一層向上する他、磁性合金膜
と基板の界面での反応・拡散を防止することができるも
のである。 （発明の効果） 本発明は、以上詳述した如く構成したことにより、高飽
和磁束密度を有し、保磁力が小さく、透磁率が大きく、
さらに熱安定性に擾れた磁気ヘッド等の磁気デバイス用
磁性合金が得られる。従って、本発明の磁性合金の製造
方法を用いれば、高保磁力媒体への良好な記録再生が行
える磁気ヘッドを作製できる他、高性能の薄膜磁気ヘッ
ドを作製することができ、高密度磁気記録再生が実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、基板の熱膨張係数ａとＦｅ−Ｎ−０５ｉ合金
膜を基板上に成膜した時の保磁力Ｈｃ及び透磁率μの関
係を示す図、第２図は、ＦｅＮ合金における窒素含有量
と飽和磁束密度（Ｂｓ）の関係を示す図である。 特許出願人　日本ビクター株式会社 代表者　　切上　卓部 手続補正書 平成２年７月７７ １゜ ２． ３゜ 事件の表示 平成２年特許願第１７３０１、 発明の名称 磁性合金膜の製造方法 補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　神奈川県横浜市神奈用区守屋町３丁目１２番地／
シロ金ｊ子１ヒ心ン【ン 計容 ４゜ ５゜ 補正命令の日付 自発補正 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第８頁第７行記載のｒ　２００００　ｅ　
Ｊをｒ　２０００Ｊと補正する。 （２）同第９頁第５行記載の「原子％」を「原子５未満
」と補正する。 エノ　」：

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）Ｆｅ＿ａＮ＿ｂＯ＿ｃＭ＿ｄなる組成式またはＦ
   ｅ＿ｅＮ＿ｆＭ＿ｇなる組成式で表される磁性合金膜を
   成膜するに際し、熱膨張係数が３０×１０＾−＾７／℃
   から１３０×１０＾−＾７／℃までの範囲にある基板に
   成膜することを特徴とする磁性合金膜の製造方法。（但
   し、Ｍは鉄以外の金属または半金属の中から選ばれた少
   なくとも１種類以上の元素） （２）Ｆｅ＿ａＮ＿ｂＯ＿ｃＭ＿ｄなる組成式またはＦ
   ｅ＿ｅＮ＿ｆＭ＿ｇなる組成式で表され、ａ，ｂ，ｃ，
   ｄ，ｅ，ｆ，ｇで示される原子％が １≦ｂ≦１０ ０．１≦ｃ≦１０ ０．５≦ｄ≦６ ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＝１００ １≦ｆ≦１０　０．５≦ｇ≦１０ ｅ＋ｆ＋ｇ＝１００ なる関係を有する特許請求の範囲第１項記載の磁性合金
   膜の製造方法。（但し、Ｍは鉄以外の金属または半金属
   の中から選ばれた少なくとも１種類以上の元素）