JPH0560641B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0560641B2 JPH0560641B2 JP60267263A JP26726385A JPH0560641B2 JP H0560641 B2 JPH0560641 B2 JP H0560641B2 JP 60267263 A JP60267263 A JP 60267263A JP 26726385 A JP26726385 A JP 26726385A JP H0560641 B2 JPH0560641 B2 JP H0560641B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnetic
- film
- magnetic permeability
- thin film
- permeability
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- Physical Vapour Deposition (AREA)
- Thin Magnetic Films (AREA)
- Laminated Bodies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、磁気ヘツド等の高周波用デバイスに
使用される、いわゆる積層膜全体としてみたとき
に異方性をもたないように等方的なものとした高
透磁率積層膜の製造方法に関するものである。
使用される、いわゆる積層膜全体としてみたとき
に異方性をもたないように等方的なものとした高
透磁率積層膜の製造方法に関するものである。
近年、スパツタ法および蒸着法等による非晶質
磁性合金薄膜の作製研究が盛んに行なわれてい
る。その中でも、磁歪が小さく飽和磁束密度の大
きいCo−Zr系非晶質合金薄膜は、VTR用磁気ヘ
ツド、垂直記録用磁気ヘツド、薄膜磁気ヘツド等
を形成する材料として注目されている（特開昭57
−51236、特開昭58−27941）。また、上記磁性薄
膜の透磁率を改善するために、回転磁界中で熱処
理を行なつたり、更には非晶質磁性薄膜をSiO2
等の絶縁体より成る中間層を介して積層し、各磁
性層の厚みを薄くすることにより渦電流損失を減
少させ、高周波領域での透磁率を向上させた高透
磁率積層膜の作製も行われている（特開昭58−
185742）。
磁性合金薄膜の作製研究が盛んに行なわれてい
る。その中でも、磁歪が小さく飽和磁束密度の大
きいCo−Zr系非晶質合金薄膜は、VTR用磁気ヘ
ツド、垂直記録用磁気ヘツド、薄膜磁気ヘツド等
を形成する材料として注目されている（特開昭57
−51236、特開昭58−27941）。また、上記磁性薄
膜の透磁率を改善するために、回転磁界中で熱処
理を行なつたり、更には非晶質磁性薄膜をSiO2
等の絶縁体より成る中間層を介して積層し、各磁
性層の厚みを薄くすることにより渦電流損失を減
少させ、高周波領域での透磁率を向上させた高透
磁率積層膜の作製も行われている（特開昭58−
185742）。
（発明が解決しようとする問題点）
しかしながら、このようにして得られた薄膜の
透磁率は、作製時よりも向上してはいるものの実
用上まだ十分ではなかつた。一般に、スパツタ法
や蒸着法により作製された薄膜は、基板と薄膜と
の間の熱膨張係数の差などによる歪が膜面内に残
留しており、そのため透磁率が低下すると言われ
ているが、実際には磁歪がほぼ零の組成の磁性薄
膜においても、熱処理後の透磁率はあまり向上し
ていないのが現状である。この現象が生起する理
由は、作製時に誘起された磁気異方性が熱処理後
もまだ残つているためと考えられる。また、この
膜の膜面内に残留している異方性は一軸磁気異方
性であるので、垂直記録用磁気ヘツドの主磁極膜
としては適しているが、たとえばVTR用磁気ヘ
ツド等のリング型ヘツドに用いる磁性薄膜として
は不適当である。
透磁率は、作製時よりも向上してはいるものの実
用上まだ十分ではなかつた。一般に、スパツタ法
や蒸着法により作製された薄膜は、基板と薄膜と
の間の熱膨張係数の差などによる歪が膜面内に残
留しており、そのため透磁率が低下すると言われ
ているが、実際には磁歪がほぼ零の組成の磁性薄
膜においても、熱処理後の透磁率はあまり向上し
ていないのが現状である。この現象が生起する理
由は、作製時に誘起された磁気異方性が熱処理後
もまだ残つているためと考えられる。また、この
膜の膜面内に残留している異方性は一軸磁気異方
性であるので、垂直記録用磁気ヘツドの主磁極膜
としては適しているが、たとえばVTR用磁気ヘ
ツド等のリング型ヘツドに用いる磁性薄膜として
は不適当である。
また、上記積層膜においても各磁性層の透磁率
の周波数特性は改善されてはいるが、この場合も
膜面内に一軸磁気異方性が存在するだけでなく、
膜厚が薄いため透磁率の絶対値は低下しているの
で、各磁性層の透磁率を向上させなければ、実用
上優れた高透磁率積層膜を得ることは困難であつ
た。
の周波数特性は改善されてはいるが、この場合も
膜面内に一軸磁気異方性が存在するだけでなく、
膜厚が薄いため透磁率の絶対値は低下しているの
で、各磁性層の透磁率を向上させなければ、実用
上優れた高透磁率積層膜を得ることは困難であつ
た。
（問題点を解決するための手段）
本発明は、上記従来の問題点を解決し、高透磁
率ならびに高周波領域における透磁率特性を改善
した高透磁率積層膜の製造方法を提供することを
目的とするものであり、特許請求の範囲記載の方
法を提供することによつて、前記目的を達成する
ことができる。すなわち本発明は、基板上に、ス
パツタ法によりCoNbZr系非晶質軟磁性薄膜を、
非磁性体よりなる中間層を介して、積層して形成
される高透磁率積層膜の製造方法において、前記
非晶質薄膜の形成時に上記基板面に平行な３エル
ステツド以上50エルステツド以下の静磁界を、こ
の静磁界の方向を、CoNbZr系非晶質軟磁性薄膜
の各層毎に順次に変化させて印加することによ
り、全体として等方的である積層膜を得ることを
特徴とする高透磁率積層膜の製造方法に関するも
のである。ここに、本発明において基板とは、非
磁性体単体、磁性体単体、あるいは非磁性体と磁
性体との複合体からなるものを意味する。
率ならびに高周波領域における透磁率特性を改善
した高透磁率積層膜の製造方法を提供することを
目的とするものであり、特許請求の範囲記載の方
法を提供することによつて、前記目的を達成する
ことができる。すなわち本発明は、基板上に、ス
パツタ法によりCoNbZr系非晶質軟磁性薄膜を、
非磁性体よりなる中間層を介して、積層して形成
される高透磁率積層膜の製造方法において、前記
非晶質薄膜の形成時に上記基板面に平行な３エル
ステツド以上50エルステツド以下の静磁界を、こ
の静磁界の方向を、CoNbZr系非晶質軟磁性薄膜
の各層毎に順次に変化させて印加することによ
り、全体として等方的である積層膜を得ることを
特徴とする高透磁率積層膜の製造方法に関するも
のである。ここに、本発明において基板とは、非
磁性体単体、磁性体単体、あるいは非磁性体と磁
性体との複合体からなるものを意味する。
次に本発明を実験データについて説明する。
非晶質軟磁性膜をRFスパツタ法により作製す
る場合、基板材質、地磁気などの外部磁界、Ar
ガスの取り込みの影響などにより膜面内に磁気異
方性が誘起されることは一般によく知られてい
る。このなかで磁性膜と基板間の応力による影響
は熱処理によつて取り除くことができるが、磁気
的な影響は熱処理のみによつて十分には取り除く
ことは難かしいことを本発明者らは確認した。
る場合、基板材質、地磁気などの外部磁界、Ar
ガスの取り込みの影響などにより膜面内に磁気異
方性が誘起されることは一般によく知られてい
る。このなかで磁性膜と基板間の応力による影響
は熱処理によつて取り除くことができるが、磁気
的な影響は熱処理のみによつて十分には取り除く
ことは難かしいことを本発明者らは確認した。
そこで本発明者らはまず、膜作製時において基
板面に平行に静磁界を印加してスパツタリングを
行ない、印加磁界の方向を磁化容易軸とする一軸
磁気異方性を有する膜を作製しその諸特性につい
て検討した。
板面に平行に静磁界を印加してスパツタリングを
行ない、印加磁界の方向を磁化容易軸とする一軸
磁気異方性を有する膜を作製しその諸特性につい
て検討した。
第１図ａは、RFスパツタ法によりガラス基板
上に作製した磁歪がほぼ零の組成である
Co85Nb12Zr3非晶質磁性薄膜における1MHzでの
透磁率と印加磁界方向との関係を示す図であり、
同図ｂは試料に対する磁化容易軸の方向と透磁率
測定方向との関係を示す図である。ここで、薄膜
作製中に印加した静磁界の大きさは約6Oe、また
上記薄膜の膜厚は0.6μｍである。
上に作製した磁歪がほぼ零の組成である
Co85Nb12Zr3非晶質磁性薄膜における1MHzでの
透磁率と印加磁界方向との関係を示す図であり、
同図ｂは試料に対する磁化容易軸の方向と透磁率
測定方向との関係を示す図である。ここで、薄膜
作製中に印加した静磁界の大きさは約6Oe、また
上記薄膜の膜厚は0.6μｍである。
同図からわかるように、上記非晶質薄膜にあつ
ては膜面内の異方性が大きく、透磁率の値は磁化
困難軸方向が大きい一軸異方性を有している。
ては膜面内の異方性が大きく、透磁率の値は磁化
困難軸方向が大きい一軸異方性を有している。
第２図中の実線は、該薄膜の磁化困難軸方向の
透磁率の周波数依存性を示し、また、比較のため
上記薄膜と同一組成でスパツタ中に磁界を加えな
いで作製した非晶質薄膜の透磁率についても同図
中に点線によつて示した。但し、いずれの場合も
作製後、回転磁界中熱処理を施した後に透磁率を
測定した。同図からわかるように磁歪が零付近の
磁性薄膜においては、作製時の印加磁界を6Oeと
した場合にはμr＝10000（at10kHz）と透磁率が向
上しており、また、1MHzにおいてもμr＝8500と
高周波領域においても高い値が得られた。
透磁率の周波数依存性を示し、また、比較のため
上記薄膜と同一組成でスパツタ中に磁界を加えな
いで作製した非晶質薄膜の透磁率についても同図
中に点線によつて示した。但し、いずれの場合も
作製後、回転磁界中熱処理を施した後に透磁率を
測定した。同図からわかるように磁歪が零付近の
磁性薄膜においては、作製時の印加磁界を6Oeと
した場合にはμr＝10000（at10kHz）と透磁率が向
上しており、また、1MHzにおいてもμr＝8500と
高周波領域においても高い値が得られた。
ここで、非晶質薄膜の作製時における印加磁界
は3Oe未満であれば効果はなく、また50Oeより
大きい場合にはスパツタ中にプラズマに影響を及
ぼすので、3Oe以上50Oe以下にする必要がある。
は3Oe未満であれば効果はなく、また50Oeより
大きい場合にはスパツタ中にプラズマに影響を及
ぼすので、3Oe以上50Oe以下にする必要がある。
次に本発明者らは、上記組成の非晶質磁性薄膜
を0.2μｍ、中間層としてSiO2を70Åの厚さに交互
に10層ずつ積層して成る高透磁率積層膜を作製し
た。
を0.2μｍ、中間層としてSiO2を70Åの厚さに交互
に10層ずつ積層して成る高透磁率積層膜を作製し
た。
本実施例では、等方的な磁性膜を作製するた
め、第３図ａ，ｂに示すように各磁性層毎に印加
磁界の方向を変化させ、同図ａに示すように磁界
の方向が膜の上面からみて18゜ずつずれた10方向
を向くようにして変化させてスパツタリングを行
なつた。ここで印加磁界の大きさは6Oe、作製し
た膜の厚さは約2μｍであつた。なお同図ｂは同
図ａの断面を示す図である。
め、第３図ａ，ｂに示すように各磁性層毎に印加
磁界の方向を変化させ、同図ａに示すように磁界
の方向が膜の上面からみて18゜ずつずれた10方向
を向くようにして変化させてスパツタリングを行
なつた。ここで印加磁界の大きさは6Oe、作製し
た膜の厚さは約2μｍであつた。なお同図ｂは同
図ａの断面を示す図である。
第４図ａは、上記積層膜の透磁率の面内各方向
における分散を示した図であり、同図ｂは透磁率
が最大、すなわちμr(nax)方向と透磁率測定方向と
の関係を示す図である。同図ａからわかるよう
に、この高透磁率積層膜においては、非晶質薄膜
の各層毎の磁化容易軸方向が異なるため第１図ａ
に示したCoNbZr単層膜に比較して著しく等方的
になつていることがわかる。
における分散を示した図であり、同図ｂは透磁率
が最大、すなわちμr(nax)方向と透磁率測定方向と
の関係を示す図である。同図ａからわかるよう
に、この高透磁率積層膜においては、非晶質薄膜
の各層毎の磁化容易軸方向が異なるため第１図ａ
に示したCoNbZr単層膜に比較して著しく等方的
になつていることがわかる。
また第５図中の実線は、上記積層膜の透磁率の
周波数依存性を示したもので、同図の点線で示し
た同一組成の単層膜（作製時に印加磁界なし、膜
厚0.6μｍ）の透磁率特性と比べて透磁率も高く、
また1MHz以上の高周波特性においてもはるかに
優れていることがわかる。
周波数依存性を示したもので、同図の点線で示し
た同一組成の単層膜（作製時に印加磁界なし、膜
厚0.6μｍ）の透磁率特性と比べて透磁率も高く、
また1MHz以上の高周波特性においてもはるかに
優れていることがわかる。
（発明の効果）
以上述べたように本発明によれば、非晶質薄膜
の各層毎の磁化容易軸方向が異なるため、全体と
してみたときに等方的な高透磁率積層膜とするこ
とができる。従つて、磁気ヘツド等の高周波用デ
バイスに使用される透磁率が高くかつ高周波領域
における周波数特性が大きく改善された高透磁率
積層膜を作製することが出来る。
の各層毎の磁化容易軸方向が異なるため、全体と
してみたときに等方的な高透磁率積層膜とするこ
とができる。従つて、磁気ヘツド等の高周波用デ
バイスに使用される透磁率が高くかつ高周波領域
における周波数特性が大きく改善された高透磁率
積層膜を作製することが出来る。
第１図ａは静磁界中でスパツタリングを行なつ
て作製したCoNbZr非晶質磁性薄膜の膜面内の各
方向における透磁率の分散を示す図、同図ｂは試
料に対する磁化容易軸方向と透磁率測定方向との
関係を示す図、第２図は上記薄膜の透磁率の周波
数依存性を示す図、第３図ａはCoNbZr−SiO2積
層膜の作製時における各磁性層の印加磁界の方向
を示す図、同図ｂは同図ａの断面を示す図、第４
図ａは積層膜の膜面内の各方向における透磁率の
分散を示す図、同図ｂは透磁率が最大すなわち
μr(nax)の方向と透磁率測定方向との関係を示す
図、第５図は上記積層膜の透磁率の周波数依存性
を示す図である。
て作製したCoNbZr非晶質磁性薄膜の膜面内の各
方向における透磁率の分散を示す図、同図ｂは試
料に対する磁化容易軸方向と透磁率測定方向との
関係を示す図、第２図は上記薄膜の透磁率の周波
数依存性を示す図、第３図ａはCoNbZr−SiO2積
層膜の作製時における各磁性層の印加磁界の方向
を示す図、同図ｂは同図ａの断面を示す図、第４
図ａは積層膜の膜面内の各方向における透磁率の
分散を示す図、同図ｂは透磁率が最大すなわち
μr(nax)の方向と透磁率測定方向との関係を示す
図、第５図は上記積層膜の透磁率の周波数依存性
を示す図である。
Claims (1)
- １ 基板上に、スパツタ法によりCoNbZr系非晶
質軟磁性薄膜を、非磁性体よりなる中間層を介し
て、積層して形成される高透磁率積層膜の製造方
法において、前記非晶質薄膜の形成時に上記基板
面に平行な３エルステツド以上50エルステツド以
下の静磁界を、この静磁界の方向を、CoNbZr系
非晶質軟磁性薄膜の各層毎に順次に変化させて印
加することにより、全体として等方的である積層
膜を得ることを特徴とする高透磁率積層膜の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26726385A JPS62128109A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 高透磁率積層膜の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26726385A JPS62128109A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 高透磁率積層膜の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62128109A JPS62128109A (ja) | 1987-06-10 |
| JPH0560641B2 true JPH0560641B2 (ja) | 1993-09-02 |
Family
ID=17442412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26726385A Granted JPS62128109A (ja) | 1985-11-29 | 1985-11-29 | 高透磁率積層膜の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62128109A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5264981A (en) * | 1991-08-14 | 1993-11-23 | International Business Machines Corporation | Multilayered ferromagnetic film and magnetic head employing the same |
| JP2898129B2 (ja) * | 1991-08-19 | 1999-05-31 | 株式会社 アモルファス・電子デバイス研究所 | 非晶質軟磁性多層薄膜及びその製造方法 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4103315A (en) * | 1977-06-24 | 1978-07-25 | International Business Machines Corporation | Antiferromagnetic-ferromagnetic exchange bias films |
| JPS58185742A (ja) * | 1982-04-21 | 1983-10-29 | Showa Denko Kk | 非晶質磁性合金および磁性材料 |
| JPS59126776A (ja) * | 1982-12-28 | 1984-07-21 | Fujitsu Ltd | スパツタ方法 |
| JPS5921008A (ja) * | 1983-02-18 | 1984-02-02 | Sumitomo Special Metals Co Ltd | 複合基板 |
-
1985
- 1985-11-29 JP JP26726385A patent/JPS62128109A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62128109A (ja) | 1987-06-10 |
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