JPH06236514A - 薄膜磁気ヘッド - Google Patents
薄膜磁気ヘッドInfo
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- JPH06236514A JPH06236514A JP2152793A JP2152793A JPH06236514A JP H06236514 A JPH06236514 A JP H06236514A JP 2152793 A JP2152793 A JP 2152793A JP 2152793 A JP2152793 A JP 2152793A JP H06236514 A JPH06236514 A JP H06236514A
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Landscapes
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- Thin Magnetic Films (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 絶縁体層としてＳｉＯ2膜又はＡｌ2Ｏ3膜を
使用し、磁性体層としてＦｅ−Ｍ−Ｎ膜を使用した薄膜
磁気ヘッドにおいて、前記絶縁体層の破壊剥離を防止す
ることができ、磁気特性が優れていて高密度記録が可能
な薄膜磁気ヘッドを提供する。 【構成】 基板と、この基板上に順次形成された第１絶
縁体層、第１磁性体層、第２絶縁体層、導体層、第３絶
縁体層及び第２磁性体層とを有する薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記第１磁性体層及び第２磁性体層は、Ｆｅ、Ｎ
及びＰｔと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から
選択された少なくとも１種の元素とを構成成分とする合
金からなる。
使用し、磁性体層としてＦｅ−Ｍ−Ｎ膜を使用した薄膜
磁気ヘッドにおいて、前記絶縁体層の破壊剥離を防止す
ることができ、磁気特性が優れていて高密度記録が可能
な薄膜磁気ヘッドを提供する。 【構成】 基板と、この基板上に順次形成された第１絶
縁体層、第１磁性体層、第２絶縁体層、導体層、第３絶
縁体層及び第２磁性体層とを有する薄膜磁気ヘッドにお
いて、前記第１磁性体層及び第２磁性体層は、Ｆｅ、Ｎ
及びＰｔと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から
選択された少なくとも１種の元素とを構成成分とする合
金からなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は磁気記録媒体に信号を記
録再生する磁気ヘッドに関し、特に薄膜形成技術により
製造された薄膜磁気ヘッドに関する。
録再生する磁気ヘッドに関し、特に薄膜形成技術により
製造された薄膜磁気ヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】飽和磁束密度が大きなＦｅ（鉄）−Ｍ−
Ｎ（窒素）合金膜を薄膜磁気ヘッドの磁性体層に使用す
ると、高い保磁力を有する磁気メディアへの記録が可能
となり、高密度記録用ヘッドとして有望視されている。
但し、ＭはＴａ（タンタル）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｚｒ
（ジルコニウム）及びＨｆ（ハフニウム）からなる群か
ら選択された少なくとも１種の元素である。
Ｎ（窒素）合金膜を薄膜磁気ヘッドの磁性体層に使用す
ると、高い保磁力を有する磁気メディアへの記録が可能
となり、高密度記録用ヘッドとして有望視されている。
但し、ＭはＴａ（タンタル）、Ｎｂ（ニオブ）、Ｚｒ
（ジルコニウム）及びＨｆ（ハフニウム）からなる群か
ら選択された少なくとも１種の元素である。
【０００３】図２（ａ）は、薄膜磁気ヘッドを示す模式
的一部破断斜視図、図２（ｂ）は同じくその縦断面図で
ある。
的一部破断斜視図、図２（ｂ）は同じくその縦断面図で
ある。
【０００４】基板１上には絶縁体層２が形成されてお
り、この絶縁体層２上には磁性体層３が所定のパターン
で形成されている。そして、この磁性体層３上の領域を
含む絶縁体層２上の領域には、絶縁体層４が形成されて
いる。また、この絶縁体層４上には導電層５が渦巻き状
に形成されており、この導電層５によりコイルが構成さ
れている。
り、この絶縁体層２上には磁性体層３が所定のパターン
で形成されている。そして、この磁性体層３上の領域を
含む絶縁体層２上の領域には、絶縁体層４が形成されて
いる。また、この絶縁体層４上には導電層５が渦巻き状
に形成されており、この導電層５によりコイルが構成さ
れている。
【０００５】導電層５における磁性体層３の上方に配置
された部分は絶縁体層６により被覆されている。そし
て、この絶縁体層６上には磁性体層７が選択的に形成さ
れている。この磁性体層７は、その一部が絶縁体層４に
選択的に設けられた開口部を介して磁性体層３に接触し
ており、ヘッド先端部では絶縁体層４を介して磁性体層
３と所定の間隔だけで離隔して配置されている。また、
この磁性体層７及び導電層５上の領域を含む基板１上の
領域は絶縁体層８により被覆されている。
された部分は絶縁体層６により被覆されている。そし
て、この絶縁体層６上には磁性体層７が選択的に形成さ
れている。この磁性体層７は、その一部が絶縁体層４に
選択的に設けられた開口部を介して磁性体層３に接触し
ており、ヘッド先端部では絶縁体層４を介して磁性体層
３と所定の間隔だけで離隔して配置されている。また、
この磁性体層７及び導電層５上の領域を含む基板１上の
領域は絶縁体層８により被覆されている。
【０００６】なお、絶縁体層２，４，６，８は、通常、
ヘッド製造工程での加工が比較的容易なこと、また、ヘ
ッドの機械的及び電気的信頼性を確保できること等のた
めに、酸化珪素（ＳｉＯ2）膜又は酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）膜で形成されており、一般的に、スパッタ
リング法を用いて基板を間接的に水冷する方法により形
成される。また、磁性体層３，７は、前述の飽和磁束密
度が大きなＦｅ（鉄）−Ｍ−Ｎ（窒素）合金膜により形
成されている。
ヘッド製造工程での加工が比較的容易なこと、また、ヘ
ッドの機械的及び電気的信頼性を確保できること等のた
めに、酸化珪素（ＳｉＯ2）膜又は酸化アルミニウム
（Ａｌ2Ｏ3）膜で形成されており、一般的に、スパッタ
リング法を用いて基板を間接的に水冷する方法により形
成される。また、磁性体層３，７は、前述の飽和磁束密
度が大きなＦｅ（鉄）−Ｍ−Ｎ（窒素）合金膜により形
成されている。
【０００７】このように構成された薄膜磁気ヘッドにお
いて、磁気記録媒体（例えば、磁気ディスク）をヘッド
に対し相対的に移動させつつコイル（導電層５）に信号
を供給すると、ヘッド先端部において磁性体層３，７間
に前記信号に応じた磁界が発生し、磁気記録媒体にデー
タが記録される。
いて、磁気記録媒体（例えば、磁気ディスク）をヘッド
に対し相対的に移動させつつコイル（導電層５）に信号
を供給すると、ヘッド先端部において磁性体層３，７間
に前記信号に応じた磁界が発生し、磁気記録媒体にデー
タが記録される。
【０００８】また、データが記録されている磁気記録媒
体をヘッド先端部に対し相対的に移動させると、この磁
気記録媒体からの磁界により、コイルに前記データに応
じた電流が発生する。この電流を電気的に処理すること
により、データを再生することができる。
体をヘッド先端部に対し相対的に移動させると、この磁
気記録媒体からの磁界により、コイルに前記データに応
じた電流が発生する。この電流を電気的に処理すること
により、データを再生することができる。
【０００９】前述の如く、磁性体層３，７として、飽和
磁束密度が大きい磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッドは、保
磁力が高い磁気記録媒体へのデータの記録が可能である
から、高密度記録用ヘッドとして有望視されている。
磁束密度が大きい磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッドは、保
磁力が高い磁気記録媒体へのデータの記録が可能である
から、高密度記録用ヘッドとして有望視されている。
【００１０】而して、この飽和磁束密度が高い磁性膜と
して、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ系合金からなる膜を使用する場合
には、その磁気特性を十分に高めるために、500℃以上
の温度での熱処理が必要である（石綿、若林及び浦井、
第１４回日本応用磁気学会学術講演概要集、10pC-5, 19
90年）。また、Ｔａの替わりに、Ｎｂ、Ｚｒ又はＨｆを
添加した合金からなる膜を高飽和磁束密度の磁性膜とし
て使用した場合にも、500℃以上での熱処理が必要であ
る（中西、清水及び吉田、第１４回日本応用磁気学会学
術講演概要集、10pC-9, 1990年）。
して、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ系合金からなる膜を使用する場合
には、その磁気特性を十分に高めるために、500℃以上
の温度での熱処理が必要である（石綿、若林及び浦井、
第１４回日本応用磁気学会学術講演概要集、10pC-5, 19
90年）。また、Ｔａの替わりに、Ｎｂ、Ｚｒ又はＨｆを
添加した合金からなる膜を高飽和磁束密度の磁性膜とし
て使用した場合にも、500℃以上での熱処理が必要であ
る（中西、清水及び吉田、第１４回日本応用磁気学会学
術講演概要集、10pC-9, 1990年）。
【００１１】一方、絶縁体層２，４，６，８を構成する
酸化珪素膜及び酸化アルミニウム膜の耐熱性は約500℃
以上の高温になると劣化する。図３は横軸に熱処理温度
をとり、縦軸に内部応力をとって、スパッタリングによ
り成膜した酸化珪素膜の熱処理温度と膜の内部応力との
関係を示す図である。この図から明らかなように、成膜
状態、即ち熱処理していない状態では、内部応力が0.7M
Paの圧縮応力であるが、熱処理によって膜の内部応力は
引張り方向に変化し、400℃では内部応力がほぼ０であ
り、熱処理温度が500℃になると内部応力が約0.5MPaの
引張り応力となり、膜は破壊剥離する。この剥離減少は
酸化アルミニウム膜においても約500℃以上の温度で発
生する。
酸化珪素膜及び酸化アルミニウム膜の耐熱性は約500℃
以上の高温になると劣化する。図３は横軸に熱処理温度
をとり、縦軸に内部応力をとって、スパッタリングによ
り成膜した酸化珪素膜の熱処理温度と膜の内部応力との
関係を示す図である。この図から明らかなように、成膜
状態、即ち熱処理していない状態では、内部応力が0.7M
Paの圧縮応力であるが、熱処理によって膜の内部応力は
引張り方向に変化し、400℃では内部応力がほぼ０であ
り、熱処理温度が500℃になると内部応力が約0.5MPaの
引張り応力となり、膜は破壊剥離する。この剥離減少は
酸化アルミニウム膜においても約500℃以上の温度で発
生する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、スパ
ッタリング法により形成した絶縁体層（ＳｉＯ2膜、Ａ
ｌ2Ｏ3膜）を設け、磁性体層としてＦｅ−Ｍ−Ｎ膜を使
用した薄膜磁気ヘッドにおいて、その磁気特性を高める
ための磁性体層の熱処理時に絶縁体層が破壊剥離すると
いう問題点がある。
ッタリング法により形成した絶縁体層（ＳｉＯ2膜、Ａ
ｌ2Ｏ3膜）を設け、磁性体層としてＦｅ−Ｍ−Ｎ膜を使
用した薄膜磁気ヘッドにおいて、その磁気特性を高める
ための磁性体層の熱処理時に絶縁体層が破壊剥離すると
いう問題点がある。
【００１３】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
のであって、絶縁体層としてＳｉＯ2膜又はＡｌ2Ｏ3膜
等を使用し、磁性体層としてＦｅ−Ｍ−Ｎ膜を使用した
薄膜磁気ヘッドにおいて、前記絶縁体層の破壊剥離を防
止することができ、磁気特性が優れていて高密度記録が
可能な薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
のであって、絶縁体層としてＳｉＯ2膜又はＡｌ2Ｏ3膜
等を使用し、磁性体層としてＦｅ−Ｍ−Ｎ膜を使用した
薄膜磁気ヘッドにおいて、前記絶縁体層の破壊剥離を防
止することができ、磁気特性が優れていて高密度記録が
可能な薄膜磁気ヘッドを提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明に係る薄膜磁気ヘ
ッドは、基板と、この基板上に順次形成された第１絶縁
体層、第１磁性体層、第２絶縁体層、導体層、第３絶縁
体層及び第２磁性体層とを有する薄膜磁気ヘッドにおい
て、前記第１磁性体層及び第２磁性体層は、Ｆｅ、Ｎ及
びＰｔと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選
択された少なくとも１種の元素とを構成成分とする合金
からなることを特徴とする。
ッドは、基板と、この基板上に順次形成された第１絶縁
体層、第１磁性体層、第２絶縁体層、導体層、第３絶縁
体層及び第２磁性体層とを有する薄膜磁気ヘッドにおい
て、前記第１磁性体層及び第２磁性体層は、Ｆｅ、Ｎ及
びＰｔと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆからなる群から選
択された少なくとも１種の元素とを構成成分とする合金
からなることを特徴とする。
【００１５】
【作用】本発明においては、磁性体層を構成する合金の
成分のうち、従来含まれていたＦｅ及びＮに加えてＰｔ
を必須成分とし、更に、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ又はＨｆを選
択成分としたものである。このように成分を選択するこ
とにより、磁性体層の最適熱処理温度の下限値を低下さ
せることができ、従来の約500℃以上という熱処理温度
より低い温度で熱処理できるようにして、絶縁体層の破
壊隔離を防止することができる。
成分のうち、従来含まれていたＦｅ及びＮに加えてＰｔ
を必須成分とし、更に、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ又はＨｆを選
択成分としたものである。このように成分を選択するこ
とにより、磁性体層の最適熱処理温度の下限値を低下さ
せることができ、従来の約500℃以上という熱処理温度
より低い温度で熱処理できるようにして、絶縁体層の破
壊隔離を防止することができる。
【００１６】図１は横軸に熱処理温度をとり、縦軸に透
磁率をとって、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜と、Ｆｅ−
Ｔａ−Ｎ合金膜との透磁率に及ぼす熱処理温度の影響を
示すグラフ図である。この図からわかるように、Ｆｅ−
Ｔａ−Ｎ合金膜の場合には、約500℃の熱処理で透磁率
が極大値となり、500℃に熱処理することにより極めて
高い透磁率が得られ、磁気特性が向上する。これに対
し、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜の場合には、この最適
熱処理温度が400乃至600℃の広い範囲にある。そして、
このＦｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜の最適熱処理温度の下
限値が400℃であり、400℃にて熱処理すれば、図１から
極めて高い透磁率が得られることがわかる。しかも、こ
の約400℃での熱処理は図３からわかるように内部応力
がほぼ０であり、絶縁体層の破壊が生じない。このよう
に、Ｐｔを添加することにより磁性膜の磁気特性に対す
る最適熱処理が約400℃まで低下するという研究結果
は、Ｔａの替わりに、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆを添加した場合
でも同様である。
磁率をとって、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜と、Ｆｅ−
Ｔａ−Ｎ合金膜との透磁率に及ぼす熱処理温度の影響を
示すグラフ図である。この図からわかるように、Ｆｅ−
Ｔａ−Ｎ合金膜の場合には、約500℃の熱処理で透磁率
が極大値となり、500℃に熱処理することにより極めて
高い透磁率が得られ、磁気特性が向上する。これに対
し、Ｆｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜の場合には、この最適
熱処理温度が400乃至600℃の広い範囲にある。そして、
このＦｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜の最適熱処理温度の下
限値が400℃であり、400℃にて熱処理すれば、図１から
極めて高い透磁率が得られることがわかる。しかも、こ
の約400℃での熱処理は図３からわかるように内部応力
がほぼ０であり、絶縁体層の破壊が生じない。このよう
に、Ｐｔを添加することにより磁性膜の磁気特性に対す
る最適熱処理が約400℃まで低下するという研究結果
は、Ｔａの替わりに、Ｎｂ、Ｚｒ、Ｈｆを添加した場合
でも同様である。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。本
発明の実施例に係る薄膜磁気ヘッドはその構造自体は従
来の薄膜磁気ヘッドと同じであり、例えば、図２
（ａ），（ｂ）に示す構造を有する。本実施例の薄膜磁
気ヘッドが従来のものと異なる点は、その第１及び第２
の磁性体層の合金組成である。
発明の実施例に係る薄膜磁気ヘッドはその構造自体は従
来の薄膜磁気ヘッドと同じであり、例えば、図２
（ａ），（ｂ）に示す構造を有する。本実施例の薄膜磁
気ヘッドが従来のものと異なる点は、その第１及び第２
の磁性体層の合金組成である。
【００１８】以下、本実施例の薄膜磁気ヘッドを製造
し、その磁気特性を評価した結果について説明する。純
鉄のターゲットの上に、タンタル及び白金のチップを載
置し、ＡｒとＮ2との混合ガスによりスパッタリングを
行った。基板は耐熱温度が800℃の結晶化ガラスであ
り、得られたＦｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜の膜厚は２μ
ｍである。そして、熱処理は、1×10-6Torr以下の真空
中で300乃至600℃の温度にて１時間加熱することにより
行った。得られた膜の組成はＥＰＭＡ及び不活性ガス融
解窒素ガス分析法により測定した。磁気特性は８の字コ
イル法による透磁率測定装置と振動試料型磁力計（ＶＳ
Ｍ）により評価した。
し、その磁気特性を評価した結果について説明する。純
鉄のターゲットの上に、タンタル及び白金のチップを載
置し、ＡｒとＮ2との混合ガスによりスパッタリングを
行った。基板は耐熱温度が800℃の結晶化ガラスであ
り、得られたＦｅ−Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜の膜厚は２μ
ｍである。そして、熱処理は、1×10-6Torr以下の真空
中で300乃至600℃の温度にて１時間加熱することにより
行った。得られた膜の組成はＥＰＭＡ及び不活性ガス融
解窒素ガス分析法により測定した。磁気特性は８の字コ
イル法による透磁率測定装置と振動試料型磁力計（ＶＳ
Ｍ）により評価した。
【００１９】その結果、得られた磁性膜の組成は、（Ｆ
ｅ84Ｔａ11Ｐｔ5）90Ｎ10であった。また、磁性膜の飽
和磁束密度は、400℃に１時間加熱する熱処理により、
１４ＫＧａｕｓｓという極めて高い値が得られ、Ｆｅ−
Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜はその磁気特性も優れていること
がわかる。
ｅ84Ｔａ11Ｐｔ5）90Ｎ10であった。また、磁性膜の飽
和磁束密度は、400℃に１時間加熱する熱処理により、
１４ＫＧａｕｓｓという極めて高い値が得られ、Ｆｅ−
Ｔａ−Ｎ−Ｐｔ合金膜はその磁気特性も優れていること
がわかる。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る薄膜
磁気ヘッドによれば、磁気特性を向上させるための磁性
体層の熱処理温度を従来より低下させることができ、こ
のため、熱処理時に起因する絶縁体層の破壊剥離を防止
することができる。
磁気ヘッドによれば、磁気特性を向上させるための磁性
体層の熱処理温度を従来より低下させることができ、こ
のため、熱処理時に起因する絶縁体層の破壊剥離を防止
することができる。
【図１】本発明の作用を説明するための熱処理温度と透
磁率との関係を示すグラフ図である。
磁率との関係を示すグラフ図である。
【図２】薄膜磁気ヘッドの構造を説明する（ａ）一部破
断斜視図、（ｂ）断面図である。
断斜視図、（ｂ）断面図である。
【図３】熱処理温度と内部応力との関係を示すグラフ図
である。
である。
１；基板 ２，４，６，８；絶縁体層 ３，７；磁性体層 ５；導体層（コイル）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大津 雅人 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内 (72)発明者 平野 貴之 兵庫県神戸市西区高塚台１丁目５番５号 株式会社神戸製鋼所神戸総合技術研究所内
Claims (1)
- 【請求項１】 基板と、この基板上に順次形成された第
１絶縁体層、第１磁性体層、第２絶縁体層、導体層、第
３絶縁体層及び第２磁性体層とを有する薄膜磁気ヘッド
において、前記第１磁性体層及び第２磁性体層は、Ｆ
ｅ、Ｎ及びＰｔと、Ｔａ、Ｎｂ、Ｚｒ及びＨｆからなる
群から選択された少なくとも１種の元素とを構成成分と
する合金からなることを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152793A JPH06236514A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 薄膜磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152793A JPH06236514A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 薄膜磁気ヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06236514A true JPH06236514A (ja) | 1994-08-23 |
Family
ID=12057432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2152793A Pending JPH06236514A (ja) | 1993-02-09 | 1993-02-09 | 薄膜磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06236514A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6074566A (en) * | 1997-09-16 | 2000-06-13 | International Business Machines Corporation | Thin film inductive write head with minimal organic insulation material and method for its manufacture |
| DE4212404B4 (de) * | 1991-09-17 | 2005-05-25 | Opton Co., Ltd., Seto | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Form eines langgestreckten Bauteils |
-
1993
- 1993-02-09 JP JP2152793A patent/JPH06236514A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4212404B4 (de) * | 1991-09-17 | 2005-05-25 | Opton Co., Ltd., Seto | Vorrichtung und Verfahren zur Bestimmung der räumlichen Form eines langgestreckten Bauteils |
| US6074566A (en) * | 1997-09-16 | 2000-06-13 | International Business Machines Corporation | Thin film inductive write head with minimal organic insulation material and method for its manufacture |
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