JPH0536026A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
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- JPH0536026A JPH0536026A JP18673091A JP18673091A JPH0536026A JP H0536026 A JPH0536026 A JP H0536026A JP 18673091 A JP18673091 A JP 18673091A JP 18673091 A JP18673091 A JP 18673091A JP H0536026 A JPH0536026 A JP H0536026A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は磁気ディスク装置等に用いられる薄
膜磁気ヘッドに関し、薄膜磁気ヘッドにおける磁極形成
に用いる磁性薄膜の引張り強度を高めて、磁性薄膜から
なる上部磁極層を挟設した熱膨張率の異なる樹脂絶縁層
と無機保護膜より付加される引張り応力による該上部磁
極層の破断を防止することを目的とする。 【構成】 上下一対の磁極層12, 21を有する薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、前記下部磁極層12と上部磁極層21の内の
少なくとも層間絶縁層14と無機保護膜17とで挟まれた上
部磁極層21は、Fe,Co,Niの内の少なくとも１種の元素を
含有する複数の磁性膜と展性に富むTa,Au,Ag,Sn,AIの内
の少なくとも１種の金属膜とを交互に積層した磁性薄膜
により構成する。
膜磁気ヘッドに関し、薄膜磁気ヘッドにおける磁極形成
に用いる磁性薄膜の引張り強度を高めて、磁性薄膜から
なる上部磁極層を挟設した熱膨張率の異なる樹脂絶縁層
と無機保護膜より付加される引張り応力による該上部磁
極層の破断を防止することを目的とする。 【構成】 上下一対の磁極層12, 21を有する薄膜磁気ヘ
ッドにおいて、前記下部磁極層12と上部磁極層21の内の
少なくとも層間絶縁層14と無機保護膜17とで挟まれた上
部磁極層21は、Fe,Co,Niの内の少なくとも１種の元素を
含有する複数の磁性膜と展性に富むTa,Au,Ag,Sn,AIの内
の少なくとも１種の金属膜とを交互に積層した磁性薄膜
により構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気ディスク装置などに
用いられる薄膜磁気ヘッドに係り、更に詳細には多層磁
性薄膜を用いた磁極層に関するものである。
用いられる薄膜磁気ヘッドに係り、更に詳細には多層磁
性薄膜を用いた磁極層に関するものである。
【０００２】インダクティブ型の薄膜磁気ヘッドなどに
おける磁性薄膜からなる上部磁極層は、その上部磁極層
よりも熱膨張率の大きい樹脂材からなる層間絶縁層と熱
膨張率の小さい無機保護膜で挟まれた構成からなるた
め、該上部磁極層と層間絶縁層及び無機保護膜との熱膨
張率の差異、或いは無機保護膜が有する内部応力等によ
って大きな応力が付加される。
おける磁性薄膜からなる上部磁極層は、その上部磁極層
よりも熱膨張率の大きい樹脂材からなる層間絶縁層と熱
膨張率の小さい無機保護膜で挟まれた構成からなるた
め、該上部磁極層と層間絶縁層及び無機保護膜との熱膨
張率の差異、或いは無機保護膜が有する内部応力等によ
って大きな応力が付加される。
【０００３】特に上部磁極層の先端部近傍の段差部分に
は大きな引張り応力が作用しその部分が破断され易い傾
向にある。このため、そのような引張応力に耐えられる
強度を有する磁性薄膜からなる磁極層が必要とされてい
る。
は大きな引張り応力が作用しその部分が破断され易い傾
向にある。このため、そのような引張応力に耐えられる
強度を有する磁性薄膜からなる磁極層が必要とされてい
る。
【０００４】
【従来の技術】従来、磁性薄膜を磁極層として用いた薄
膜磁気ヘッドは図３(a) の平面図及び図３(a) のＡ−
Ａ’切断線に沿った図３(b)の要部側断面図に示すよう
に、例えばセラミック等からなる非磁性基板11上に３μ
ｍの膜厚のFeN 磁性膜からなる下部磁極層12と、その下
部磁極層12を含む非磁性基板11上の表面にAl2O3 からな
る0.2 μｍのギャップ層13を介して該ギャップ層13上の
所定領域に熱硬化性樹脂等からなる２〜３μｍの膜厚の
層間絶縁層14により挟まれた渦巻き状の薄膜コイル15が
配設されている。
膜磁気ヘッドは図３(a) の平面図及び図３(a) のＡ−
Ａ’切断線に沿った図３(b)の要部側断面図に示すよう
に、例えばセラミック等からなる非磁性基板11上に３μ
ｍの膜厚のFeN 磁性膜からなる下部磁極層12と、その下
部磁極層12を含む非磁性基板11上の表面にAl2O3 からな
る0.2 μｍのギャップ層13を介して該ギャップ層13上の
所定領域に熱硬化性樹脂等からなる２〜３μｍの膜厚の
層間絶縁層14により挟まれた渦巻き状の薄膜コイル15が
配設されている。
【０００５】また、その薄膜コイル15を被覆した層間絶
縁層14上を含むギャップ層13の表面には FeN磁性膜から
なる２μｍの膜厚の上部磁極層16が、その先端部は下部
磁極層12にギャップ層13を介して対向し、他端は下部磁
極層12に直接接続された状態に配設され、更に、それら
の表面は Al2O3からなる厚い無機保護膜17が被覆されて
いる。
縁層14上を含むギャップ層13の表面には FeN磁性膜から
なる２μｍの膜厚の上部磁極層16が、その先端部は下部
磁極層12にギャップ層13を介して対向し、他端は下部磁
極層12に直接接続された状態に配設され、更に、それら
の表面は Al2O3からなる厚い無機保護膜17が被覆されて
いる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな従来の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極層16は、前
述したように該上部磁極層16よりも熱膨張率の大きい樹
脂材からなる層間絶縁層14と熱膨張率の小さい無機保護
膜17により挟まれた構成となっているため、それら層間
絶縁層14及び無機保護膜17との熱膨張率の差異、或いは
無機保護膜17の内部応力等によって前記上部磁極層16に
大きな応力が作用している。
うな従来の薄膜磁気ヘッドにおける上部磁極層16は、前
述したように該上部磁極層16よりも熱膨張率の大きい樹
脂材からなる層間絶縁層14と熱膨張率の小さい無機保護
膜17により挟まれた構成となっているため、それら層間
絶縁層14及び無機保護膜17との熱膨張率の差異、或いは
無機保護膜17の内部応力等によって前記上部磁極層16に
大きな応力が作用している。
【０００７】特に上部磁極層16の先端部近傍の段差部分
には矢印Ｇで示す方向に大きな引張り応力が作用し、そ
の部分が破断されるという問題がある。このような現象
はヘッド用磁極材として Ni-Fe膜を用いた場合には、そ
の引張り強度が比較的強いので、それほど問題とはなっ
ていないが、引張り強度が極端に弱い FeN磁性膜を用い
た前記上部磁極層16ではその段差部分に作用する引張り
応力に耐えられなくなりその部分の破断が著しくなる。
には矢印Ｇで示す方向に大きな引張り応力が作用し、そ
の部分が破断されるという問題がある。このような現象
はヘッド用磁極材として Ni-Fe膜を用いた場合には、そ
の引張り強度が比較的強いので、それほど問題とはなっ
ていないが、引張り強度が極端に弱い FeN磁性膜を用い
た前記上部磁極層16ではその段差部分に作用する引張り
応力に耐えられなくなりその部分の破断が著しくなる。
【０００８】そこでこのような問題を解決するために、
前記層間絶縁層14と上部磁極層16との間に、両者の熱膨
張率の中間の熱膨張率を有する応力緩和膜を介在させる
ことが知られている。
前記層間絶縁層14と上部磁極層16との間に、両者の熱膨
張率の中間の熱膨張率を有する応力緩和膜を介在させる
ことが知られている。
【０００９】しかし、そのような方法では前記両者の熱
膨張率の中間の熱膨張率を有すると共に、更に前記層間
絶縁層14及び上部磁極層16との密着性も良好な膜材料を
選ぶ必要があり、かかる膜材料の選定が容易でないとい
った問題があった。
膨張率の中間の熱膨張率を有すると共に、更に前記層間
絶縁層14及び上部磁極層16との密着性も良好な膜材料を
選ぶ必要があり、かかる膜材料の選定が容易でないとい
った問題があった。
【００１０】本発明は上記した従来の問題点に鑑み、展
性に富む金属膜を利用して引張り強度を向上させた磁性
薄膜を磁極層に用いた新規な薄膜磁気ヘッドを提供する
ことを目的とするものである。
性に富む金属膜を利用して引張り強度を向上させた磁性
薄膜を磁極層に用いた新規な薄膜磁気ヘッドを提供する
ことを目的とするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は上記した目的を
達成するため、上下一対の磁極層を有する薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、前記下部磁極層と上部磁極層の内の少なく
とも層間絶縁層と保護膜とで挟まれた上部磁極層は、F
e, Co, Niの内の少なくとも１種の元素を含有する複数
の磁性膜と展性に富む金属膜とを交互に積層した磁性薄
膜により構成する。
達成するため、上下一対の磁極層を有する薄膜磁気ヘッ
ドにおいて、前記下部磁極層と上部磁極層の内の少なく
とも層間絶縁層と保護膜とで挟まれた上部磁極層は、F
e, Co, Niの内の少なくとも１種の元素を含有する複数
の磁性膜と展性に富む金属膜とを交互に積層した磁性薄
膜により構成する。
【００１２】また、前記展性に富む金属膜としては、T
a，Au，Ag, Sn, Alの内の少なくとも１種の金属膜を用
いた構成とする。
a，Au，Ag, Sn, Alの内の少なくとも１種の金属膜を用
いた構成とする。
【００１３】
【作用】このように複数の磁性膜と展性に富む金属膜と
を交互に積層した磁性薄膜により薄膜磁気ヘッドにおけ
る熱膨張率が大きく異なる層間絶縁層と保護膜とで挟ま
れた上部磁極層を構成することによって、該上部磁極層
の引張り強度が展性に富む金属膜の介在により増強され
る。特に引張り強度が極端に弱い FeN磁性膜からなる上
部磁極層には、 FeN磁性膜と展性に富むTa, Au，Ag, S
n, Al等からなる金属膜とを交互に積層した磁性薄膜を
用いると、その引張り強度は著しく増強される。
を交互に積層した磁性薄膜により薄膜磁気ヘッドにおけ
る熱膨張率が大きく異なる層間絶縁層と保護膜とで挟ま
れた上部磁極層を構成することによって、該上部磁極層
の引張り強度が展性に富む金属膜の介在により増強され
る。特に引張り強度が極端に弱い FeN磁性膜からなる上
部磁極層には、 FeN磁性膜と展性に富むTa, Au，Ag, S
n, Al等からなる金属膜とを交互に積層した磁性薄膜を
用いると、その引張り強度は著しく増強される。
【００１４】従って、その上部磁極層に前記層間絶縁層
と保護膜との熱膨張率の差異に起因する大きな引張り応
力が付加されても破断が生じる恐れがなくなる。特に上
部磁極層において大きな引張り応力が付加される段差部
分での破断を防止することができる。
と保護膜との熱膨張率の差異に起因する大きな引張り応
力が付加されても破断が生じる恐れがなくなる。特に上
部磁極層において大きな引張り応力が付加される段差部
分での破断を防止することができる。
【００１５】
【実施例】以下図面を用いて本発明の実施例について詳
細に説明する。図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一
実施例を示す要部側断面図である。
細に説明する。図１は本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一
実施例を示す要部側断面図である。
【００１６】図において、11はセラミック等からなる非
磁性基板であり、該非磁性基板11上に２μｍの膜厚のFe
N 磁性膜からなる下部磁極層12と、その下部磁極層12を
含む非磁性基板11上にAl2O3 からなる0.2 μｍのギャッ
プ層13を介して熱硬化性樹脂等からなる２〜３μｍの膜
厚の層間絶縁層14で挟まれた渦巻き状の薄膜コイル15と
を従来と同様に配設し、その薄膜コイル15を被覆した層
間絶縁層14上を含むギャップ層13の表面に、Ta膜とFeN
磁性膜とを交互に積層した磁性薄膜からなる上部磁極層
21を、その先端部は下部磁極層12にギャップ層13を介し
て対向し、他端は下部磁極層12に直接接続された状態に
配設する。
磁性基板であり、該非磁性基板11上に２μｍの膜厚のFe
N 磁性膜からなる下部磁極層12と、その下部磁極層12を
含む非磁性基板11上にAl2O3 からなる0.2 μｍのギャッ
プ層13を介して熱硬化性樹脂等からなる２〜３μｍの膜
厚の層間絶縁層14で挟まれた渦巻き状の薄膜コイル15と
を従来と同様に配設し、その薄膜コイル15を被覆した層
間絶縁層14上を含むギャップ層13の表面に、Ta膜とFeN
磁性膜とを交互に積層した磁性薄膜からなる上部磁極層
21を、その先端部は下部磁極層12にギャップ層13を介し
て対向し、他端は下部磁極層12に直接接続された状態に
配設する。
【００１７】前記上部磁極層21としては、例えばマルチ
ターゲット方式のスパッタリング装置（図示省略）を用
い、先ず５mTorr のガス圧のArガス雰囲気中でTaターゲ
ットに前記薄膜コイル15を被覆した層間絶縁層14及びギ
ャップ層13を有する非磁性基板11を対向配置し、両者間
に 600ｗのスパッタ電力を供給してスパッタリング法に
より該非磁性基板11上に 100Åの膜厚のTa膜を被着す
る。
ターゲット方式のスパッタリング装置（図示省略）を用
い、先ず５mTorr のガス圧のArガス雰囲気中でTaターゲ
ットに前記薄膜コイル15を被覆した層間絶縁層14及びギ
ャップ層13を有する非磁性基板11を対向配置し、両者間
に 600ｗのスパッタ電力を供給してスパッタリング法に
より該非磁性基板11上に 100Åの膜厚のTa膜を被着す
る。
【００１８】次に、該Ta膜が被着された非磁性基板11を
Feターゲットと対向配置した後、５mTorr のガス圧のAr
ガス雰囲気中に0.2mTorrのガス圧のN2ガスを添加したス
パッタガス中でこれら両者間に 600ｗのスパッタ電力を
供給してスパッタリング法により 500Åの膜厚の FeN磁
性膜を被着する。
Feターゲットと対向配置した後、５mTorr のガス圧のAr
ガス雰囲気中に0.2mTorrのガス圧のN2ガスを添加したス
パッタガス中でこれら両者間に 600ｗのスパッタ電力を
供給してスパッタリング法により 500Åの膜厚の FeN磁
性膜を被着する。
【００１９】なお、前記Ta膜の膜厚は厚すぎると磁性薄
膜としての実質的な飽和磁束密度が低下し、また薄すぎ
るとTa膜としての展性が十分に発揮されなくなる。従っ
て、Ta膜の膜厚としては、種々検討の結果、 FeN磁性膜
膜厚を 500Åとした場合には50〜 200Åの膜厚範囲にす
ることが好ましい。
膜としての実質的な飽和磁束密度が低下し、また薄すぎ
るとTa膜としての展性が十分に発揮されなくなる。従っ
て、Ta膜の膜厚としては、種々検討の結果、 FeN磁性膜
膜厚を 500Åとした場合には50〜 200Åの膜厚範囲にす
ることが好ましい。
【００２０】このようにして図２の部分拡大断面図に示
すように、 100Åの膜厚の展性に富むTa膜22の35層と 5
00Åの膜厚の FeN磁性膜23の34層とを交互に積層した2.
05μｍの膜厚の磁性薄膜を被着形成した後、所定パター
ンにパターニングすることにより形成することができ、
その引張り強度が著しく増強される。
すように、 100Åの膜厚の展性に富むTa膜22の35層と 5
00Åの膜厚の FeN磁性膜23の34層とを交互に積層した2.
05μｍの膜厚の磁性薄膜を被着形成した後、所定パター
ンにパターニングすることにより形成することができ、
その引張り強度が著しく増強される。
【００２１】更に、その上部磁極層21が配設された非磁
性基板11上をAl2O3 からなる厚い無機保護膜17により被
覆した構成とすることにより、前記上部磁極層21の段差
部分での熱膨張率の差異やAl2O3 からなる無機保護膜17
の内部応力等による引張り応力に起因して発生する破
断、クラック等を防止した薄膜磁気ヘッドを得ることが
できる。
性基板11上をAl2O3 からなる厚い無機保護膜17により被
覆した構成とすることにより、前記上部磁極層21の段差
部分での熱膨張率の差異やAl2O3 からなる無機保護膜17
の内部応力等による引張り応力に起因して発生する破
断、クラック等を防止した薄膜磁気ヘッドを得ることが
できる。
【００２２】なお、前記上部磁極層21に用いたTa膜22と
FeN磁性膜23とを交互に積層した磁性薄膜を下部磁極層
12に用いてもよく、同様な効果が得られる。
FeN磁性膜23とを交互に積層した磁性薄膜を下部磁極層
12に用いてもよく、同様な効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
に係る薄膜磁気ヘッドによれば、熱膨張率の異なる層間
絶縁層と無機保護膜に挟まれた磁極層、特に熱膨張率の
異なる層間絶縁層と無機保護膜に挟まれた段差部分を有
する磁極層に、複数の磁性膜と展性に富む金属膜とを交
互に積層した磁性薄膜を用いることにより、該磁極層の
引張り強度が著しく増強され、破断、クラック等が発生
する恐れのない良好な磁極層が得られ、薄膜磁気ヘッド
の信頼性が向上するなど実用上優れた効果を奏する。
に係る薄膜磁気ヘッドによれば、熱膨張率の異なる層間
絶縁層と無機保護膜に挟まれた磁極層、特に熱膨張率の
異なる層間絶縁層と無機保護膜に挟まれた段差部分を有
する磁極層に、複数の磁性膜と展性に富む金属膜とを交
互に積層した磁性薄膜を用いることにより、該磁極層の
引張り強度が著しく増強され、破断、クラック等が発生
する恐れのない良好な磁極層が得られ、薄膜磁気ヘッド
の信頼性が向上するなど実用上優れた効果を奏する。
【図１】 本発明に係る薄膜磁気ヘッドの一実施例を示
す要部側断面図である。
す要部側断面図である。
【図２】 本発明に係る薄膜磁気ヘッドにおける上部磁
極層を説明するための部分拡大断面図である。
極層を説明するための部分拡大断面図である。
【図３】 従来の薄膜磁気ヘッドを説明するための図で
ある。
ある。
１１ 非磁性基板
１２ 下部磁極層
１３ ギャップ層
１４ 層間絶縁層
１５ 薄膜コイル
１７ 無機保護膜
２１ 上部磁極層
２２ Ta膜
２３ FeN磁性膜
Claims (2)
- 【請求項１】 上下一対の磁極層(12, 21)を有する薄膜
磁気ヘッドにおいて、 前記下部磁極層(12)と上部磁極層(21)の内の少なくとも
層間絶縁層(14)と保護膜(17)とで挟まれた上部磁極層(2
1)は、Fe, Co, Niの内の少なくとも１種の元素を含有す
る複数の磁性膜(23)と展性に富む金属膜(22)とを交互に
積層した磁性薄膜であることを特徴とする薄膜磁気ヘッ
ド。 - 【請求項２】 前記展性に富む金属膜(22)は、Ta, Au,
Ag, Sn, Alの内の少なくとも１種の金属膜からなること
を特徴とする請求項１の薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18673091A JPH0536026A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18673091A JPH0536026A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0536026A true JPH0536026A (ja) | 1993-02-12 |
Family
ID=16193638
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18673091A Withdrawn JPH0536026A (ja) | 1991-07-26 | 1991-07-26 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0536026A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7576950B2 (en) * | 2004-08-06 | 2009-08-18 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Perpendicular magnetic recording head utilizing tensile stress to optimize magnetic pole layer domain structure |
-
1991
- 1991-07-26 JP JP18673091A patent/JPH0536026A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7576950B2 (en) * | 2004-08-06 | 2009-08-18 | Sae Magnetics (H.K.) Ltd. | Perpendicular magnetic recording head utilizing tensile stress to optimize magnetic pole layer domain structure |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |