JPH06251978A - 軟磁性薄膜の製造方法および軟磁性薄膜 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 低保磁力、高飽和磁束密度および高耐食性を
有する軟磁性薄膜を、特性のばらつきを抑え安定して提
供する。 【構成】 Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする軟磁性
薄膜を湿式めっき法を用いて製造する方法であって、有
機酸イオンを含むめっき浴および／または実質的にＣｌ
イオンを含有しないめっき浴を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、湿式めっき法を用いて
軟磁性薄膜を製造する方法と、軟磁性薄膜とに関する。

【０００２】

【従来の技術】薄膜磁気ヘッドや薄膜トランスの磁性薄
膜には、低保磁力、高飽和磁束密度等の優れた軟磁気特
性が要求されると同時に、信頼性向上のために高耐食性
が必要とされる。このような磁性薄膜は、スパッタ法等
の気相成膜法やめっき法等の液相成膜法により形成され
るのが一般的であるが、めっき法には、大面積の成膜が
容易でしかも均一性の高い膜が得られ、また、工数が少
なく設備が安価であるという利点がある。

【０００３】近年の記録密度の上昇は、記録媒体の保磁
力の上昇による部分が大きい。保磁力の大きな記録媒体
に十分に書き込むためには、記録ヘッドからより強い磁
界を発生する必要がある。また、ＭＲインダクティブ複
合ヘッドのシールド層の磁性材料にも、高密度記録のた
めにはより薄い膜で所望のシールド効果が期待できる高
飽和磁束密度材料が必要となってきている。このため、
従来から広く使用されてきたＮｉ−Ｆｅ合金（パーマロ
イ）以上の高飽和磁束密度材料が求められている。

【０００４】このような磁気特性的な要求を満たす軟磁
性めっき膜の一つとしては、Ｃｏ−Ｆｅ系合金が挙げら
れる。例えば、特願平３−１２２５１５号には、ナフタ
レントリスルホン酸とプロピンオールとを用いＳを共析
したＣｏＦｅ軟磁性膜が開示されている。このＣｏＦｅ
軟磁性膜では粒子微細化が実現し、保磁力１ Oe 以下の
値が報告されている。

【０００５】また、国際電気化学協会（ＩＳＥ）のPROC
EEDINGS OF THE SYMPOSIUM ON MAGNETIC MATERIALS,PRO
CESSES AND DEVICES,90-8,361(1990) には、Ｆｅが１０
〜１４重量％のＣｏＦｅ合金の結晶構造、磁気特性、熱
処理による磁気特性の劣化等が報告されている。この報
告では、Ｆｅが１１．５重量％付近で最小の保磁力（約
３ Oe ）が得られている。

【０００６】しかし、ＣｏＦｅ合金は、従来から広く使
用されている比較的低飽和磁束密度材料であるＮｉ−Ｆ
ｅ合金と比較すると耐食性が劣っていた。また、結晶磁
気異方性の大きな組成系であるために、目的とされる一
軸磁気異方性を付与するための粒子の微細化は困難であ
った。

【０００７】耐食性向上のためには第３元素の添加が有
効であり、例えば、Ｒｈを添加した場合には高特性を保
ちつつ耐食性を向上することができる（特願平４−４１
９２号）が、Ｒｈは極めて高価である。

【０００８】ところで、ＣｏＦｅ合金めっき膜へのＣｕ
の添加が保磁力低下に効果のあることが国際電気化学協
会（ＩＳＥ）のPROCEEDINGS OF THE SYMPOSIUM ON MAGN
ETICMATERIALS,PROCESSES AND DEVICES,91-2,p579に報
告されている。この報告では、０．６ Oe の保磁力とパ
ーマロイの２倍の飽和磁束密度がＦｅ含有量１０．５重
量％のときに得られている。この報告におけるＣｏＦｅ
Ｃｕ合金めっき膜は、ｆｃｃ相とｂｃｃ相とが混在した
構造である。また、保磁力の低い組成範囲は主としてＦ
ｅの含有量によって支配され、Ｆｅの含有量が１０〜１
２重量％の狭い範囲でだけ１ Oe 以下の保磁力となって
いる。一方、Ｃｕに関しては、２重量％以上含まれれば
保磁力が低くなり、Ｈk の制御のために添加量を決定す
ることなどが開示されている。

【０００９】しかし、ＣｏおよびＦｅとＣｕとは析出電
位が大きく異なるために安定した成膜が困難であり、特
にめっき浴のｐＨにより組成が大きく変化するため、連
続成膜では組成変動による磁気特性変化が問題となる。
また、上記報告ではｂｃｃとｆｃｃとの混合相のときに
高特性が得られているが、これらの相の存在比率が変化
したときに特性も変化しやすいと考えられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような事
情からなされたものであり、低保磁力、高飽和磁束密度
および高耐食性を有する軟磁性薄膜を、特性のばらつき
を抑え安定して提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１０）の本発明により達成される。 （１）Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする軟磁性薄膜
を湿式めっき法を用いて製造する方法であって、Ｃｏイ
オン、ＦｅイオンおよびＣｕイオンに加え、有機酸イオ
ンを含むめっき浴を用いることを特徴とする軟磁性薄膜
の製造方法。 （２）前記有機酸イオンがコハク酸イオン、クエン酸イ
オン、マロン酸イオン、マレイン酸イオン、グルコン酸
イオンおよび酒石酸イオンから選択される少なくとも１
種である上記（１）の軟磁性薄膜の製造方法。 （３）前記有機酸イオンとして酒石酸イオンを用いる上
記（２）の軟磁性薄膜の製造方法。 （４）前記有機酸イオンのめっき浴中の濃度が０．０１
〜１．０モル／リットルである上記（１）ないし（３）
のいずれかの軟磁性薄膜の製造方法。 （５）Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする軟磁性薄膜
を湿式めっき法を用いて製造する方法であって、実質的
にＣｌイオンを含有しないめっき浴を用いることを特徴
とする軟磁性薄膜の製造方法。 （６）めっき浴中のＣｏイオン、ＦｅイオンおよびＣｕ
イオンの供給源として硫酸塩を用いる上記（５）の軟磁
性薄膜の製造方法。 （７）前記めっき浴として上記（１）ないし（４）のい
ずれかに記載のめっき浴を用いる上記（５）または
（６）の軟磁性薄膜の製造方法。 （８）軟磁性薄膜形成後、磁界中アニールを施す上記
（１）ないし（７）のいずれかの軟磁性薄膜の製造方
法。 （９）Ｃｕ含有量が４〜３０重量％、Ｆｅ含有量が２〜
１３重量％、残部が実質的にＣｏであって、上記（１）
ないし（８）のいずれかの製造方法により形成されたこ
とを特徴とする軟磁性薄膜。 （１０）Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする軟磁性薄
膜であって、ｆｃｃ相から構成され、保磁力が１ Oe 以
下であることを特徴とする軟磁性薄膜。

【００１２】

【作用および効果】本発明では、酒石酸イオン等の有機
酸イオンを含むめっき浴を用いるので、めっき浴の安定
性、特にｐＨ安定性が良好であり、高特性の軟磁性薄膜
を安定して製造することができる。

【００１３】また、連続成膜を行なうとめっき浴のｐＨ
が高くなりやすく、このときには形成される膜の保磁力
が高くなってしまうが、本発明ではＣｌイオンを実質的
に含有しないめっき浴を用いることにより、めっき浴の
ｐＨが高くなったときにも低保磁力の軟磁性薄膜を形成
することができる。また、この場合、内部応力の小さい
軟磁性薄膜を形成できるので、厚さを４μm 以上とした
場合でも低保磁力が得られ、薄膜磁気ヘッドや薄膜トラ
ンスのコアに極めて好適な軟磁性薄膜が得られる。

【００１４】本発明の軟磁性薄膜は、Ｃｕを含有するた
めに耐食性が良好であり、磁気特性の経時的変化が少な
く信頼性が高い。具体的には、０．１Ｎ−ＨＣｌ溶液中
で銀／塩化銀電極を基準電極に用いたときの自然電位と
して−１００ｍＶ以上の値が得られる。これはパーマロ
イと同等以上の耐食性である。また、２ Oe 以下、さら
には１ Oe 以下の低保磁力が容易に得られる。ｆｃｃ相
とｂｃｃ相との混合相では、製造条件の微妙な違いによ
り各相の割合が変動し、これに伴なって磁気特性も変動
してしまうが、本発明ではｆｃｃ単相構造で１ Oe 以下
の低保磁力が得られるので、低保磁力軟磁性薄膜を安定
して製造することができる。

【００１５】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成について詳細
に説明する。

【００１６】本発明では、湿式めっき法を用いて軟磁性
薄膜を形成する。本発明により製造される軟磁性薄膜
は、Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする。

【００１７】Ｃｕの含有量は好ましくは４〜３０重量
％、より好ましくは５〜２５重量％である。Ｃｕ含有量
が前記範囲未満であると十分な磁気特性および耐食性が
得られず、前記範囲を超えると飽和磁束密度が低下して
しまう。

【００１８】Ｆｅの含有量は好ましくは２〜１３重量
％、より好ましくは８〜１２重量％である。Ｆｅ含有量
が前記範囲未満であると飽和磁束密度が低く、前記範囲
を超えるとｂｃｃ相が現れ、磁歪が正側に大きくなると
同時に磁気特性も低くなる。

【００１９】本発明では、めっき浴としてＣｏイオン、
ＦｅイオンおよびＣｕイオンを含むめっき浴を用いる。
本発明ではＣｌイオンを実質的に含有しないめっき浴を
用いることが好ましいので、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｃｕの各イオ
ンの供給源は、硫酸塩、スルファミン酸塩、酢酸塩、硝
酸塩等の塩化物を含まない水溶性の塩から選択すること
が好ましく、安価であることから特に硫酸塩を用いるこ
とが好ましい。また、ＣｏイオンおよびＦｅイオンは、
金属をめっき浴中に浸漬して自然溶解させたり、電解に
より陽極を溶解させることにより供給することもでき
る。

【００２０】なお、めっき浴中にはＣｌイオンが全く含
有されないことが最も好ましいが、実質的に含有されな
ければ、例えばＣｌイオン濃度が好ましくは０．０１モ
ル／リットル以下であれば、十分な効果が得られる。

【００２１】めっき浴中におけるＣｏイオンの濃度は、
好ましくは０．０５〜５モル／リットル、より好ましく
は０．１〜１モル／リットルである。Ｃｏイオン濃度が
前記範囲未満であると析出速度の低下が著しくなり、前
記範囲を超えるとめっき浴の粘度が上昇して作業性が低
下し、また、微細なレジストパターン内への成膜が困難
となる。

【００２２】めっき浴中におけるＦｅイオン濃度は、Ｃ
ｏイオン濃度とＦｅイオン濃度との比が膜組成を決定す
る大きな要因なので、所望の膜組成が得られるように適
宜決定すればよいが、好ましくは０．００１〜５モル／
リットル、より好ましくは０．０１〜１モル／リットル
である。

【００２３】めっき浴中におけるＣｕイオンの濃度も目
的とする組成に応じて適宜決定すればよいが、好ましく
は０．００５〜５０グラム／リットル、より好ましくは
０．０１〜２５グラム／リットルである。

【００２４】めっき浴中には、これらのイオンに加え、
安定化剤として有機酸イオンが含まれる。有機酸イオン
としては、コハク酸イオン、クエン酸イオン、マロン酸
イオン、マレイン酸イオン、グルコン酸イオンおよび酒
石酸イオンから選択される少なくとも１種が好ましく、
特に酒石酸イオンが効果的である。酒石酸イオンの供給
源としては、酒石酸、酒石酸ナトリウムカリウム（ロッ
シェル塩）、酒石酸ナトリウム等から適宜選択して用い
ればよい。めっき浴中における有機酸イオンの濃度は、
０．０１〜１．０モル／リットルとすることが好まし
い。有機酸イオンの濃度が前記範囲未満であると添加に
よる効果が不十分であり、前記範囲を超えているとめっ
き浴の粘性の上昇や析出速度の低下が生じる他、めっき
浴調合のコストが高くなってしまう。なお、有機酸イオ
ンのモル濃度は、めっき浴中の金属イオンのモル濃度の
０．１〜２倍であることが好ましい。

【００２５】めっき浴のｐＨは、好ましくは２．０〜
５．０、より好ましくは２．５〜４．０である。ｐＨが
前記範囲未満であると水素発生が支配的となって成膜速
度が遅くなり、前記範囲を超えると３価鉄の沈殿が特に
生じやすい。

【００２６】なお、めっき浴中には通常用いられる各種
添加剤を添加してもよいが、前述したように本発明では
Ｃｌイオンを含有させないことが好ましいので、導電性
向上剤として一般的に使用されている塩化ナトリウムな
どの塩化物は使わないことが好ましい。

【００２７】上述しためっき浴を用いた湿式めっき法で
は、電流密度により膜組成は変化する。すなわち、低電
流密度でＣｏ、Ｆｅの析出電位未満のときには純Ｃｕ膜
が形成され、高電流密度になりＣｏ、Ｆｅの析出電位以
上となればＣｏ−Ｆｅ−Ｃｕ合金が析出する。そして、
電流密度の上昇につれてＣｏ、Ｆｅの析出速度が速くな
り、膜中のＣｕ含有量は相対的に低下していく。Ｃｕの
相対的析出比率を一定に保つためには、膜形成が進むに
つれて減少する浴中のイオンを補充する。イオン消費量
が安定していれば補充も容易となる。また、成膜時の電
流密度、すなわち電位を管理することによっても、Ｃｕ
の相対的析出比率を一定に保つことができる。この場合
には成膜速度が変化するが、浴管理の手間を省くことが
可能となる。

【００２８】めっき浴中のＦｅイオンは２価イオンであ
ることが好ましいが、２価イオンは酸化されて３価イオ
ンとなって沈殿を生じやすい。３価のＦｅイオンを還元
する方法としては、アスコルビン酸、次亜りん酸あるい
はその塩のような還元剤の添加や、Ｃｏ、Ｆｅの金属を
めっき浴に浸漬し自然溶解する際の副反応を利用する方
法が一般的に知られている。ただし、３価のＦｅイオン
は少量ならば問題なく、レベリング性等に効果がある場
合もある。なお、沈殿防止のために、ＥＤＴＡやグルコ
ン酸などのキレート剤を添加することも好ましい。上記
した有機酸イオンは、このような沈殿防止効果も有す
る。

【００２９】めっき浴中には、有機光沢剤を含有させて
もよい。有機光沢剤としてはサッカリンが好ましい。添
加量は０．５グラム／リットル以上とすれば十分である
が、使用中の消耗等を考慮して１〜６グラム／リットル
とすることが好ましい。

【００３０】めっき浴中には、これらの他、ラウリル硫
酸ナトリウム等の界面活性剤など、通常の電気めっき浴
に添加される成分が適宜含有されることが好ましい。

【００３１】優れた磁気特性の軟磁性薄膜を得るため
に、連続フィルタリングによりめっき浴中の微粒子や水
酸化物を取り除くことが好ましい。この場合、めっき浴
の容量をＶとすると、濾過流量はＶ×０．１１／分間以
上が望ましい。フィルターメッシュは用途に応じて適宜
選択すればよいが、特に微細なレジストパターン内へ成
膜する場合には、０．２μm 以下とすることが好まし
い。

【００３２】陽極は、微粒子除去の観点からは不溶解性
のＴｉＰｔ、フェライト電極が好ましい。しかし、陽極
において酸化反応が起こるので、例えばイオン交換膜に
より陰極部と分離することが望ましい。

【００３３】成膜時の電流密度は、例えば０．０１〜５
A/dm² の範囲で目的に合わせて選択すればよい。直流以
外にもパルス電解や陰極溶解まで行なう交流併用型も可
能である。特にパルス電解において電圧ゼロを含む３種
類以上の複数の電圧を印加することで、Ｃｕの共析量に
大きな差を生じさせて多層膜構造とすることも可能であ
る。この場合、ゼロ電流の際にはＣｕの置換反応が起こ
り、非磁性のＣｕ膜が成膜されるので、高周波特性の良
好な薄膜が得られる。

【００３４】また、電流密度を連続的に変化させること
により、Ｃｕの含有量が膜の厚さ方向で変化する傾斜構
造とすることも容易にできる。Ｃｕ含有量により膜の飽
和磁束密度は変化する。薄膜磁気ヘッドに適用する際
に、ギャップ側を高飽和磁束密度とし反対側を低飽和磁
束密度とすることで、再生時の孤立波形を整えることも
可能である。

【００３５】また、外部から印加する電圧を変化させる
のではなく、陰極の近傍にスリットや穴のある遮蔽板を
置き、これを移動することによっても多層化は可能であ
る。この場合、スリット等により局部的に電流密度が集
中した領域と他の低電流密度領域とが異なる組成とな
り、多層膜が得られる。

【００３６】多層構造の膜は、高周波特性を向上させる
目的の場合にはそのまま使用するが、熱処理等による拡
散作用を利用して均一組成膜として使用することも可能
である。

【００３７】めっき浴の溶媒としては、通常の水の他に
非水系溶媒、たとえばメチルアルコール、ジメチルホル
ムアミド、エチルアルコール、プロピレンカーバイド、
溶融塩等も使用可能である。

【００３８】また、本発明の軟磁性薄膜は、Ｃｒ、Ｓ
ｎ、Ｒｕ、Ａｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｍｎ、Ｐ、Ｂ、Ｉｎ、Ｍ
ｏ、Ｐｂ、Ｒｅ、Ｗ、Ｚｎ、Ｒｈ、Ｚｒ、Ｐｔ等から選
択される１種以上の元素を３重量％以下含有すること
で、高周波特性の向上等も期待される。また、これらの
元素を不純物として微量含有することも特に支障は認め
られないので、安価な試薬の使用によるコスト低減も可
能である。ただし、含有量が３重量％を超える場合に
は、磁気特性に悪影響を及ぼしたり飽和磁束密度の低下
を招く場合が多いので注意が必要である。

【００３９】膜に微量含有されるＣ、Ｓは、磁気特性に
大きな影響を与えるので注意が必要となる。具体的には
共に５００ppm 以下であることが望ましい。

【００４０】本発明の軟磁性薄膜には、目的とする方向
に一軸異方性を付与することが好ましい。一軸異方性付
与の方法としては、磁界中成膜や成膜後の磁界中アニー
ルを用いることができる。磁界中成膜としては、一定の
直流磁界中で成膜する方法が一般的である。しかし、本
発明の軟磁性薄膜では異方性磁界Ｈｋが大きくなりすぎ
ることが多く、高透磁率を得るためにはＨｋの適正化が
要求される場合も多い。Ｈｋの適正化方法としては直交
磁界中成膜や回転磁界中アニール、あるいは直流磁界中
成膜時と直流磁界中アニール時の磁界方向を面内直交さ
せる等の方法が有効である。直交磁界中成膜は、磁場を
コイルで発生させ交互に電流を印加することで可能であ
る。また、永久磁石を用いる場合には陰極を９０°回転
させることで可能となる。アニールの際には飽和磁歪値
が正の方向に増加することが多いので、アニール後の飽
和磁歪値が所望の値となるように成膜を行なうことが好
ましい。薄膜磁気ヘッドのバルクハウゼンノイズを低減
するためには、軟磁性薄膜の飽和磁歪値を小さな負の値
に保つ必要があるとされている。この目的のためには、
成膜時にはやや大きな負の磁歪とし、アニール後に小さ
な負の値となるように設計を行なう。

【００４１】本発明の軟磁性薄膜の厚さは、目的に応じ
て適宜決定すればよく、特に制限はないが、低い保磁力
を得るためには、通常、０．５〜１０μm 程度とするこ
とが好ましく、また、薄膜磁気ヘッドに適用する場合は
０．５〜４．５μm 程度、薄膜トランスに適用する場合
は３〜７μm 程度とすることが好ましい。

【００４２】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明
をさらに詳細に説明する。

【００４３】＜実施例１＞１０mm×１０mm×０．７mm厚
のコーニング７０５９ガラス上に、スパッタ法によりチ
タンを５０A 、さらにパーマロイを５００A 成膜した基
板を使用した。めっき前処理として１Ｎ−塩酸（常温）
に３０秒浸漬し、水洗した後、以下のめっき条件にて軟
磁性薄膜サンプルを成膜した。なお、飽和磁歪値測定用
の試料には、別途０．１mm厚のガラス板に上記基板と同
様の処理を施した基板を使用した。

【００４４】めっき浴中の基板の周囲には銅板で補助カ
ソードを設けた。陰極全体の形状は３インチの円盤状で
あり、陽極には４インチ径のＴｉＰｔ板を使用した。攪
拌には断面が三角形のパドルを用い、６０回／分間の周
期で陰極から２mmの場所でパドル攪拌を行なった。めっ
き液は下記組成とし、その総量は約７リットルとした。

【００４５】めっき浴組成（１リットル中） 硫酸コバルト ０．２mol 硫酸鉄（II） ０から０．０２mol 硫酸銅 ０から３g 硫酸アンモニウム １５g ほう酸 ２５g サッカリンナトリウム １g 酒石酸ナトリウムカリウム ０．１mol

【００４６】めっき浴温度は４０℃、めっき浴のｐＨは
３．７、電流密度は１．５A/dm² 、めっき時間は５分間
とし、６００Oeの直流磁界を印加しながら電気めっきを
行ない、厚さ１．２μm の軟磁性薄膜サンプルを得た。

【００４７】成膜後、誘導磁気異方性制御を目的とし
て、成膜時の磁化困難軸方向に２kOeの直流磁界を印加
しながら３００℃にて１時間の真空中アニールを行なっ
た。

【００４８】得られた各サンプルについて、下記の測定
を行った。

【００４９】（組成）蛍光Ｘ線分析装置、ＩＣＰを用い
て測定した。

【００５０】（保磁力Ｈｃ）交流Ｂ−Ｈトレーサーによ
り６０Hzにて測定した。

【００５１】（飽和磁束密度Ｂｓ）ＶＳＭにより測定し
た。

【００５２】（自然電極電位）基準電極に銀／塩化銀電
極を用い、常温の０．１Ｎ−ＨＣｌ溶液中で測定した。

【００５３】（飽和磁歪値）光てこ法により３Hz、１０
０Oeの磁界中で測定した。

【００５４】（透磁率）８の字コイル法により５MHz 、
３mOe にて測定した。

【００５５】（Ｘ線回折）Ｃｕ−ｋα線（３０kV，４０
mA）にて評価した。結晶格子は、格子間隔２．０５A を
ｆｃｃ（１１１）面、１．９８A をｂｃｃ（１１０）面
と同定した。

【００５６】（Ｃ、Ｓ分析）ＣＳ計を用いて定量分析を
行った。

【００５７】Ｃｕ含有量と保磁力との関係を図１に、Ｆ
ｅ含有量と保磁力との関係を図２に、Ｆｅ含有量と飽和
磁歪値との関係を図３に、Ｃｕ含有量と自然電位との関
係を図４に示す。

【００５８】図１に示されるように、特に低い保磁力は
Ｃｕ含有量５〜２５重量％の範囲で得られている。な
お、Ｃｕ含有量が５〜２５重量％の範囲であっても保磁
力の高いサンプルが存在するが、これらはＦｅ含有量が
多すぎるために飽和磁歪値が大きいサンプルである。

【００５９】また、図２および図３に示されるように、
特に低い保磁力はＦｅ含有量が２〜１３重量％の範囲で
得られており、この範囲では飽和磁歪値がゼロ以下とな
っている。なお、図２においてＦｅ含有量が２〜１３重
量％の範囲であっても保磁力の高いサンプルが存在する
が、これらはＣｕ含有量が好ましい範囲を外れるサンプ
ルである。

【００６０】また、図４に示されるように、Ｃｕを含有
することにより自然電位がゼロに近づき、耐食性が著し
く改善されることがわかる。

【００６１】なお、Ｃｏ−１０重量％Ｆｅ−１０重量％
Ｃｕ膜のＣ含有量は４１０ppm 、Ｓ含有量は３３０ppm
であり、他のサンプルもほぼ同等の値を示した。

【００６２】Ｘ線回折の結果は、飽和磁歪値の正負によ
り２つに大別された。すなわち飽和磁歪値がゼロ以下の
サンプルでは、図５の上段に示されるようにｂｃｃ（１
１０）面のピークがほとんど検出されないのに対して、
飽和磁歪値が正のサンプルでは図５の下段に示されるよ
うにｂｃｃ（１１０）面が明瞭に観察された。すなわち
薄膜磁気ヘッドとして好ましい飽和磁歪値が負の膜は、
実質上、ｆｃｃ（１１１）の単相であることが判明し
た。

【００６３】また、Ｃｏ−１０重量％Ｆｅ−１０重量％
Ｃｕのサンプルに、真空中で３００℃１時間の磁場中ア
ニールを施して誘導磁気異方性を制御し、Ｈｋ＝８ Oe
としたサンプルでは、透磁率２０００（５MHz ）が得ら
れた。なお、このサンプルは、アニールの前後ともにｆ
ｃｃ（１１１）の単相であった。また、飽和磁歪値はア
ニール前は−３．２×１０^-6であったがアニール後は−
０．９×１０^-6となっており、好ましい範囲であった。

【００６４】＜実施例２＞下記めっき浴を用いて、軟磁
性薄膜サンプルを作製した。

【００６５】めっき浴組成（１リットル中） スルファミン酸コバルト ０．１mol スルファミン酸鉄 ０．００８mol スルファミン酸銅 ２g スルファミン酸アンモニウム １５g ほう酸 ３０g サッカリンナトリウム １g 酒石酸カリウム ０．２mol

【００６６】めっき浴のｐＨは初期に３．０に設定し、
その後連続して基板に成膜を行なった。

【００６７】めっき浴温度は４５℃、電流密度は１A/dm
² 、めっき時間は１０分間とし、２００ Oe の直流磁界
を印加して、厚さ１．６μm の軟磁性薄膜サンプルを成
膜した。成膜中のめっき浴は透明であった。

【００６８】＜比較例１＞めっき浴に酒石酸カリウムを
添加しなかった他は実施例２と同様の条件で、サンプル
を作製した。成膜途中からめっき浴は濁り、成膜終了後
にめっき液をめっき浴槽から排出したところ、浴槽の壁
面、底にコロイド状の物質が付着していた。

【００６９】実施例２および比較例１のそれぞれのサン
プルの保磁力を測定した。結果を図６に示す。図６に示
されるように、酒石酸イオンを含有するめっき浴を用い
た場合には長時間にわたる多数枚の連続成膜でも軟磁性
薄膜の磁気特性が変化しないのに対し、酒石酸イオンを
含有しないめっき浴では、成膜数が増えるに従って軟磁
性薄膜の磁気特性が急激に劣化することが判明した。

【００７０】＜実施例３＞実施例１のめっき浴において
硫酸鉄を０．０２mol 、硫化銅を２．５g に固定し、一
方、めっき浴のｐＨは２から４．６の範囲で変動させ、
そのつど１回の成膜を行なった。

【００７１】めっき浴温度は４５℃、電流密度は１．５
A/dm² 、めっき時間は２０分間とし、６００ Oe の直流
磁界を印加した。得られたサンプルの膜厚はｐＨが低い
ほど薄くなっており、析出効率が低下していることが判
明した。ｐＨ３．５以上ではほぼ一定（約５μm ）の厚
さが得られた。

【００７２】＜比較例２＞硫酸アンモニウムのかわりに
同量の塩化アンモニウムを使用した他は実施例３と同様
にしてめっき浴を調合し、実施例３と同様にしてｐＨを
変化させて成膜を行なった。

【００７３】実施例３および比較例２それぞれで得られ
たサンプルについて、保磁力を測定した。図７に、めっ
き浴のｐＨと軟磁性薄膜の保磁力との関係を示す。図７
に示されるように、Ｃｌイオンが存在するめっき浴を用
いた比較例２では、低保磁力が得られるｐＨ範囲が狭く
なっていることが明らかである。また、Ｃｌイオンが存
在するめっき浴から得られた膜厚２μm 以上のサンプル
は基板との密着性が悪く、部分的に剥離が見られた。こ
れは内部応力が高いためと考えられる。Ｃｌイオンを含
まないめっき浴を用いた場合には、このような現像は認
められなかった。

【００７４】以上の結果から、本発明の効果が明らかで
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】軟磁性薄膜のＣｕ含有量と保磁力との関係を示
すグラフである。

【図２】軟磁性薄膜のＦｅ含有量と保磁力との関係を示
すグラフである。

【図３】軟磁性薄膜のＦｅ含有量と飽和磁歪値との関係
を示すグラフである。

【図４】軟磁性薄膜のＣｕ含有量と自然電位との関係を
示すグラフである。

【図５】軟磁性薄膜のＸ線回折チャートである。

【図６】軟磁性薄膜の成膜数増加による保磁力変化を示
すグラフである。

【図７】めっき浴のｐＨと軟磁性薄膜の保磁力との関係
を示すグラフである。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年５月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】ところで、ＣｏＦｅ合金めっき膜へのＣｕ
の添加が保磁力低下に効果のあることがＴｈｅ Ｅｌｅ
ｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ ＳｏｃｉｅｔｙのＰＲＯＣ
ＥＥＤＩＮＧＳ ＯＦ ＴＨＥ ＳＹＭＰＯＳＩＵＭ
ＯＮ ＭＡＧＮＥＴＩＣ ＭＡＴＥＲＩＡＬＳ，ＰＲＯ
ＣＥＳＳＥＳ ＡＮＤ ＤＥＶＩＣＥＳ，９１−２，ｐ
５７９に報告されている。この報告では、０．６０ｅの
保磁力とパーマロイの２倍の飽和磁束密度がＦｅ含有量
１０．５重量％のときに得られている。この報告におけ
るＣｏＦｅＣｕ合金めっき膜は、ｆｃｃ相とｂｃｃ相と
が混在した構造である。また、保磁力の低い組成範囲は
主としてＦｅの含有量によって支配され、Ｆｅの含有量
が１０〜１２重量％の狭い範囲でだけ１０ｅ以下の保磁
力となっている。一方、Ｃｕに関しては、２重量％以上
含まれれば保磁力が低くなり、Ｈｋの制御のために添加
量を決定することなどが開示されている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５５

【補正方法】変更

【補正内容】

【００５５】（Ｘ線回折）Ｃｕ−ｋＧ線（３０ｋＶ，４
０ｍＡ）にて評価した。結晶構造は（１１１）面、（２
００）面からｆｃｃ、（１１０）面からｂｃｃと同定し
た。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする軟
   磁性薄膜を湿式めっき法を用いて製造する方法であっ
   て、Ｃｏイオン、ＦｅイオンおよびＣｕイオンに加え、
   有機酸イオンを含むめっき浴を用いることを特徴とする
   軟磁性薄膜の製造方法。
2. 【請求項２】 前記有機酸イオンがコハク酸イオン、ク
   エン酸イオン、マロン酸イオン、マレイン酸イオン、グ
   ルコン酸イオンおよび酒石酸イオンから選択される少な
   くとも１種である請求項１の軟磁性薄膜の製造方法。
3. 【請求項３】 前記有機酸イオンとして酒石酸イオンを
   用いる請求項２の軟磁性薄膜の製造方法。
4. 【請求項４】 前記有機酸イオンのめっき浴中の濃度が
   ０．０１〜１．０モル／リットルである請求項１ないし
   ３のいずれかの軟磁性薄膜の製造方法。
5. 【請求項５】 Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする軟
   磁性薄膜を湿式めっき法を用いて製造する方法であっ
   て、実質的にＣｌイオンを含有しないめっき浴を用いる
   ことを特徴とする軟磁性薄膜の製造方法。
6. 【請求項６】 めっき浴中のＣｏイオン、Ｆｅイオンお
   よびＣｕイオンの供給源として硫酸塩を用いる請求項５
   の軟磁性薄膜の製造方法。
7. 【請求項７】 前記めっき浴として請求項１ないし４の
   いずれかに記載のめっき浴を用いる請求項５または６の
   軟磁性薄膜の製造方法。
8. 【請求項８】 軟磁性薄膜形成後、磁界中アニールを施
   す請求項１ないし７のいずれかの軟磁性薄膜の製造方
   法。
9. 【請求項９】 Ｃｕ含有量が４〜３０重量％、Ｆｅ含有
   量が２〜１３重量％、残部が実質的にＣｏであって、請
   求項１ないし８のいずれかの製造方法により形成された
   ことを特徴とする軟磁性薄膜。
10. 【請求項１０】 Ｃｏ、ＦｅおよびＣｕを主成分とする
    軟磁性薄膜であって、ｆｃｃ相から構成され、保磁力が
    １ Oe 以下であることを特徴とする軟磁性薄膜。