JPH0636229A - 磁気ヘッド用薄膜および磁気ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 本発明の磁気ヘッド用薄膜は、下記式で表わ
される原子比組成を有し、膜面にほぼ平行な（１００）
配向性を有し、酸素を含む雰囲気で加熱処理が施されて
いる磁気ヘッド用薄膜。 式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z （上式において、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる
１種以上であり、ＸはＳｉ、ＡｌおよびＣｒから選ばれ
る１種以上であり、６≦ｘ≦１４、６≦ｙ≦１５、０．
６≦ｙ／ｘ≦２．０、０．５≦ｚ≦１０である。） 【効果】 耐熱性がきわめて高い。特に（１００）配向
性が強いため、飽和磁束密度が高く、保磁力が低く、透
磁率が高い、優れた軟磁気特性を有する。さらに硬度が
高く、耐食性も高い。そして、成膜直後でもすぐれた軟
磁性特性を示す。さらには、熱処理を行う場合、その制
御も容易である。この際、酸素を含む雰囲気で加熱処理
しても酸化物層の生成を生じることなく、すぐれた軟磁
性特性が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性薄膜およびその
薄膜を用いた磁気ヘッド、特にメタル・イン・ギャップ
（ＭＩＧ）型磁気ヘッドや、エンハンスト・デュアル・
ギャップ・レングス（ＥＤＧ）型等のコンポジットタイ
プやモノリシックタイプの磁気ヘッドや、薄膜磁気ヘッ
ド等に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェライト製の第１のコアと第２のコア
との少なくとも一方のギャップ部対向面にコアよりも飽
和磁束密度Ｂｓの高いセンダスト等の軟磁性薄膜を有
し、両コアをガラス溶着により一体化したＭＩＧ型磁気
ヘッドが知られている。このものには、一体化したコア
をスライダに封着したコンポジットタイプのものと、一
体化したコアがスライダを兼ねるモノリシックタイプの
ものがある。そして、この磁気ヘッドでは、軟磁性薄膜
から強力な磁束を磁気記録媒体に印加できるため、高い
保磁力を有する媒体に有効な記録が行える。また、この
ＭＩＧ型磁気ヘッドのギャップ部にさらに低Ｂｓ軟磁性
薄膜を有するＥＤＧ型磁気ヘッドも知られている。

【０００３】また、高密度記録や高速データ転送が可能
である等の優れた諸特性を有する浮上型の薄膜磁気ヘッ
ドが実用化されてきている。そして、薄膜磁気ヘッドで
も高密度の磁束を発生させるため、上部および下部磁極
層には、飽和磁束密度Ｂｓの高いパーマロイ、センダス
ト等の軟磁性薄膜が用いられる。

【０００４】ところで、磁気ヘッドに用いられるこのよ
うな軟磁性薄膜の飽和磁束密度Ｂｓは、高々１２０００
G 程度である。このため、従来の磁気ヘッドでは、オー
バーライト特性等の電磁変換特性が不十分であり、特に
高保磁力を有する磁気記録媒体の場合には、より一層高
い飽和磁束密度Ｂｓが要求されている。

【０００５】また、（１００）配向性が強いＦｅ系軟磁
性薄膜は、結晶磁気異方性が小さいため、優れた軟磁気
特性を有することが知られている。しかし、スパッタリ
ング等の一般の気相法にてＦｅ系軟磁性薄膜の成膜を行
なっても（１００）配向性を強くできず、主に（１１
０）面配向や無配向の薄膜ができる。このため、（１０
０）配向性が強い膜を成膜するには、特定の材質の基
板、例えばＺｎＳｅを使用したり、（１００）配向ある
いは（１００）配向性が強いＧａＡｓ等の単結晶基板を
使用しなければならない。

【０００６】このように（１００）配向性が強い膜は、
限定された条件でしか実現しないため、磁気ヘッドの軟
磁性薄膜を（１００）配向あるいは（１００）配向性を
強くすることは非常に困難である。

【０００７】ところで、Ｆｅをターゲットし、ＡｒとＮ
₂ の混合ガス中でスパッタリングして、センダストより
もさらに飽和磁束密度Ｂｓが高いＦｅ−Ｎ軟磁性薄膜を
得ることができる。これは、Ｎを混合することにより、
Ｆｅの結晶粒が微細化され、磁気異方性分散が減少する
ためである。

【０００８】例えば、特開昭６４−１５９０７号公報に
は、Ｆｅを主体とし、Ｆｅ₄ Ｎおよび／またはＦｅ₃ Ｎ
からなる窒化鉄を含有する軟磁性薄膜が開示されてい
る。そして、この軟磁性薄膜は、飽和磁束密度が１５０
００G 以上であり、保磁力Hcが低く、前記磁気ヘッド用
としては好適な磁気特性を有している。しかしＦｅ−Ｎ
軟磁性薄膜は、耐熱性が低く、約３５０℃程度の温度で
結晶粒径が大きくなり、保磁力Hcが急激に増加してしま
う。

【０００９】このためガラス溶着等の熱処理によって４
５０〜７００℃程度の温度下におかれるＭＩＧ型磁気ヘ
ッドやＥＤＧ型磁気ヘッド、さらには、スパッタリング
等による成膜工程で約３５０℃以上の温度下におかれる
薄膜磁気ヘッドに使用することは困難である。加えて、
この軟磁性薄膜は、スパッタリング等の気相法で、通常
の基板上に成膜を行なうだけでは（１００）配向性を強
くできない。

【００１０】そこで、本発明者らは、耐熱性や耐食性が
高く、飽和磁束密度Ｂｓが高く、しかも優れた軟磁気特
性を有する磁気ヘッド用薄膜として、下記式で表わされ
る原子比組成を有し、Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１１０）ピ
ークに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が１以
上である磁気ヘッド用薄膜を提案している（特願平４−
１３５０９９号、第１５回 日本応用磁気学会学術講演
概要集 １９９１年１ｐＥ−４ Ｐ５０９等）。

【００１１】式 Ｆｅ_100-x-y Ｍ_x Ｎ_y （上式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選
ばれる１種以上であり、６．５≦ｘ≦１４、６．２≦ｙ
≦１５、０．６８≦ｙ／ｘ≦１．５、０≦ｚ≦１０であ
る。）

【００１２】このものはＭとＮの含有比を１近傍に規制
することにより、α−Ｆｅ結晶粒の成長過程においてＺ
ｒＮ等のＭＮがいわゆるインヒビターとして機能し、Ｆ
ｅ系薄膜では通常得られにくい（１００）配向が優先的
に生じる。この結果、熱処理温度依存性は小さく、熱的
安定性にすぐれた高い軟磁気特性が得られる。

【００１３】しかし、ＭＩＧ型磁気ヘッド等で溶着ガラ
スによるコアの一体化を行うと、コアトラック巾方向両
端面等に鉄の酸化物層が生じることが判明した。これは
ガラス溶着時の雰囲気を酸素量ゼロにすることができ
ず、たとえば１〜１００ppm の酸素を含む雰囲気を用い
なければならないからである。このような場合、モノリ
シックタイプでもコンポジットタイプでも、長尺のコア
半体ブロックに薄膜を成膜し、この上を完全に被うよう
にギャップ材薄膜を形成したのち、薄膜が酸素に曝され
ていない状況下でブロックの一体化を行い、その後コア
ごとに切断すれば、このような酸化物層の生成は防止さ
れる。

【００１４】しかし、コンポジットタイプでは、チップ
化したコアをスライダにコアの一体化温度より若干低い
温度でガラス封着（２次溶着）しなければならない。こ
のとき、コアのトラック巾方向両側端面やフロント面に
露出する薄膜の端面は、酸素を含む雰囲気に爆されるこ
とになり、酸化物層が生じてしまう。この場合、フロン
ト面の酸化物層は研削研磨によって除去できるが、バッ
ク面からフロント面に向かって、コアトラック巾方向両
側端面に生じたこの酸化物層はガラス内に封止されるの
で、図７に示されるようにコアのトラック巾方向両端に
酸化物が残存する。この残存した酸化物層は４〜５μm
の厚さにも及び、ヘッドの電磁変換物性はきわめて悪い
ものとなってしまう。

【００１５】この他、他の各種磁気ヘッドでは、工程中
酸素を含む雰囲気中での熱処理を行う必要があり、この
酸素物層の生成が問題となる。また、例えば６０℃、相
対温度９０％もの高温高湿下での使用や保存を強いられ
ることがあり、これによっても酸化物層が生じ、特性劣
化が問題となる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、耐熱性や耐食性が高く、さらに飽和磁束密度Ｂｓが
高く、しかも優れた軟磁気特性を有し、酸素を含む雰囲
気中で熱処理したり、高温高湿下で使用や保存したりし
ても酸化物層の生成による特性劣化の生じない磁気ヘッ
ド用薄膜と、このような薄膜を有するコンポジットタイ
プやモノリシックタイプのＭＩＧ型磁気ヘッドやＥＤＧ
型磁気ヘッド、さらには薄膜磁気ヘッド等を提供するこ
とにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、下記
（１）〜（１８）の本発明により達成される。

【００１８】（１）下記式で表わされる原子比組成を有
し、膜面にほぼ平行な（１００）配向性を有し、酸素を
含む雰囲気で加熱処理が施されている磁気ヘッド用薄
膜。 式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z （上式において、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる
１種以上であり、ＸはＳｉ、ＡｌおよびＣｒから選ばれ
る１種以上であり、６≦ｘ≦１４、６≦ｙ≦１５、０．
６≦ｙ／ｘ≦２．０、０．５≦ｚ≦１０である。）

【００１９】（２）Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１１０）ピー
クに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が１以上
であるである請求項１の磁気ヘッド用薄膜。

【００２０】（３）０．６≦ｙ／ｘ≦２．０である上記
（１）または（２）の磁気ヘッド用薄膜。

【００２１】（４）５＜ｚ≦１０である上記（１）ない
し（３）のいずれかの磁気ヘッド用薄膜。

【００２２】（５）下記式で表わされる原子比組成を有
し、膜面にほぼ平行な一軸性異方性を有する磁気ヘッド
用薄膜。 式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z （上式において、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる
１種以上であり、ＸはＳｉ、ＡｌおよびＣｒから選ばれ
る１種以上であり、６≦ｘ≦１４、６≦ｙ≦１５、５＜
ｚ≦１０である。）

【００２３】（６）酸素を含む雰囲気で加熱処理が施さ
れている上記（５）の磁気ヘッド用薄膜。

【００２４】（７）１〜１００ppm の酸素を含む雰囲気
に露出させた状態で６５０℃以下の温度で加熱処理が施
されている上記（１）ないし（６）のいずれかの記載の
磁気ヘッド用薄膜。

【００２５】（８）前記酸素を含む雰囲気での加熱処理
に先立ち、熱処理が施されている上記（１）ないし
（７）のいずれかの記載の磁気ヘッド用薄膜。

【００２６】（９）薄膜端面に実質的に酸化物層が存在
しない上記（１）ないし（８）のいずれかの磁気ヘッド
用薄膜。

【００２７】（１０）下記式で表わされる原子比組成を
有し、Ｘ線回折にてＦｅ（１１０）ピークに対するＦｅ
（２００）ピークの相対強度比が１以上であり、高温高
湿下での保存ないし使用による酸化劣化を防止した磁気
ヘッド用薄膜。 式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z （上式において、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｍおよびＢから選ばれる
１種以上であり、ＸはＳｉ、ＡｌおよびＣｒから選ばれ
る１種以上であり、６≦ｘ≦１４、６≦ｙ≦１５、０．
６≦ｙ／ｘ≦２．０、０．５≦ｚ≦１０である。）

【００２８】（１１）熱処理が施されている上記（１
０）の磁気ヘッド用薄膜。

【００２９】（１２）熱処理温度が２００〜８００℃で
ある上記（１０）または（１１）の磁気ヘッド用薄膜。

【００３０】（１３）上記（１）〜（１２）のいずれか
の薄膜を有する磁気ヘッド。

【００３１】（１４）前記薄膜を一対のコア間に有する
上記（１３）の薄膜を有する磁気ヘッド。

【００３２】（１５）前記一対のコアを作業温度Ｔｗが
４５０〜７５０℃の溶着ガラスにより溶着一体化した上
記（１４）の磁気ヘッド。

【００３３】（１６）前記溶着一体化した一対のコア
を、作業温度Ｔｗが３５０〜６５０℃の封着ガラスによ
りスライダに封着した上記（１５）の磁気ヘッド。

【００３４】（１７）上部磁極層と、下部磁極層と、保
護層とを有し、前記上部磁極層および下部磁極層が前記
薄膜で形成されている上記（１３）の磁気ヘッド。

【００３５】（１８）基板上に前記薄膜で形成された磁
気回路が形成されている上記（１３）の磁気ヘッド。

【００３６】

【作用】本発明の磁気ヘッド用の軟磁性薄膜は、Ｆｅ−
Ｎ系であるため、飽和磁束密度Ｂｓが非常に高く、保磁
力Hcが低い。また、マイクロビッカース硬度も高く、耐
摩耗性の点でも有利である。ＦｅとＮに、所定の元素を
所定の量比（ｙ／ｘ）で添加して被着し、その後熱処理
することにより、コアやスライダ上に（１００）面配向
性ないし配向度が強い軟磁性薄膜を形成できる。このた
め、軟磁気特性が格段と向上する。

【００３７】加えて、この添加元素Ｍは、Ｆｅより安定
な窒化物を形成するため、飽和磁束密度Ｂｓを好ましく
は約１４０００G 以上、特に１６０００G 以上のまま維
持して、耐熱性や耐食性を著しく向上させる。ここに、
熱処理によって保磁力が急激に変化する温度、例えば、
保磁力Hcが２Oeになる熱処理温度を耐熱温度とすると、
本発明に用いる軟磁性薄膜の耐熱温度は約５００℃以
上、特に５５０℃以上、さらには６００℃以上である。

【００３８】この場合、欧州特許公開第３８０１３６号
公報には、アモルファスのＦｅ−Ｍ−Ｎ系薄膜を被着
後、これを熱処理して、（１１０）面配向膜とすること
が開示されている。しかし、この被着直後のアモルファ
ス膜は軟磁気特性を示さず、（１１０）配向を付与され
てはじめて軟磁気特性を示す。

【００３９】これに対し、本発明では、（１００）面配
向を被着直後からもたせて、実用上十分な軟磁気特性を
発揮させる。そして、この（１００）面配向度は、熱処
理によりさらに増大するので、軟磁気特性はさらに向上
する。この際、熱処理条件による特性の依存性が小さく
なり、熱処理条件の制御が容易となる。しかも耐熱性も
向上し、酸素に曝されない条件下にて特に６００℃以上
さらには７００℃以上での熱処理が可能となり、ヘッド
組立一体化時のガラス融着も容易となる。

【００４０】従って、本発明の軟磁性薄膜は、飽和磁束
密度Ｂｓが高く、保磁力Hcが低く、透磁率μが高い優れ
た軟磁気特性を有する。そして、磁歪も小さい。このた
めこのような軟磁性薄膜を有する本発明の磁気ヘッド
は、オーバーライト特性や、記録・再生感度等が高く、
優れた電磁変換特性を有する。加えて、本発明の軟磁性
薄膜は、耐食性や耐摩耗性に優れるため、信頼性の高い
磁気ヘッドが実現する。

【００４１】なお、特開昭６０−２１８８２０号公報や
同６０−２２０９１３号公報には、Ｆｅと、２〜１０重
量％のＡｌと、３〜１６重量％のＳｉと、０．００５〜
４重量％の窒素とを含有する磁性薄膜が開示されてい
る。そして、Ｆｅの一部をＣｏと置換することによって
飽和磁束密度Ｂｓを向上させ、Ｎｉと置換することによ
ってＢｓを減少させることなく透磁率μを高い状態に保
つことができる旨が記載されている。しかし、実施例に
示される具体例は、耐熱温度は高いが、飽和磁束密度Ｂ
ｓは高々１２０００G 程度である。このように本発明に
おけるＦｅ−Ｍ−Ｎ系の薄膜と比較して、従来の軟磁性
薄膜は、飽和磁束密度Ｂｓが低く、保磁力Hcが高く、透
磁率μが低く、しかも耐熱性に劣る。

【００４２】本発明では、このようなＦｅ−Ｍ−Ｎ系の
薄膜に、Ｘとして、Ｓｉ、Ｃｒ、Ａｌを添加する。これ
により、酸素含有雰囲気下での酸化物層の生成は臨界的
に減少する。

【００４３】この場合、前記欧州公開公報の改良技術と
して出願された特開平４−１６５１７号公報には、Ｆｅ
−Ｎ系にＺｒ、Ｈｆ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗ
の少なくとも１種を添加して、さらに０．５〜５at% の
Ｓｉを含有させた薄膜が記載されている。この薄膜で
は、耐熱性を高めるためにＳｉを添加しており、ここに
いう耐熱性とは酸素を含まない雰囲気中（例えば真空
中）での熱処理による結晶構造変化に基づく特性劣化の
防止を意味している。すなわち、この公報では、酸素を
含む雰囲気中での酸化物層の生成をＳｉの添加によって
防止する旨は開示も着眼もされていない。

【００４４】また、特開平３−２４２９１１号公報に
は、好ましくは膜厚方向にＮの含有量が周期的に変化
し、膜面に垂直な一軸異方性を有するＦｅ−Ｍ−Ｎ系薄
膜にＢ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｃの少なくとも１種を含有させた
ものが記載されている。しかしこの薄膜でもＳｉ等は非
酸化性雰囲気下での熱による構造変化による特性劣化の
みを問題としており、酸化層の生成の防止については一
切着眼されていない。

【００４５】

【具体的構成】以下、本発明の具体的構成を詳細に説明
する。本発明の特に磁気ヘッドに好適な軟磁性薄膜は、
下記式で示される原子比組成にて、コアやスライダ上に
被着される。

【００４６】式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z

【００４７】上記式においてＭは、Ｍｇ、Ｃａ、Ｔｉ、
Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｍｎお
よびＢから選ばれる１種以上である。これ以外の元素、
例えばＲｕ等では、飽和磁束密度もＢｓが低下したり、
軟磁気特性が低下する。これらのうちでは、特に、（１
００）面配向性を高める上で、Ｚｒ単独ないしＶ単独、
とりわけＺｒ単独か、あるいはＺｒおよび／またはＶが
Ｍ中の２０％以上を占め、これに上記のうちのＺｒ、Ｖ
以外の元素との組み合わせが好適である。

【００４８】また、Ｍの含有量ｘは６．５〜１４、より
好ましくは７〜１２である。前記範囲未満では、耐熱性
が不十分である。このため熱処理等により保磁力Hcが大
幅に増加してくる。前記範囲をこえると、飽和磁束密度
Ｂｓが低下する。このため磁気ヘッドに適用した場合、
オーバーライト特性が悪化する傾向にある。また、これ
以外の範囲では硬度が低下し、磁歪が増大する。そし
て、このような範囲で（１００）配向性ないし配向度が
強い軟磁性薄膜としやすくなり、軟磁気特性が格段と向
上する。また、耐熱性が向上し、Hcが２Oe以上、特に１
Oe以上となる耐熱温度は、７００℃、特に７５０℃以上
にまで達する。

【００４９】Ｎの含有量ｙは６〜１５、より好ましくは
６．５〜１５、より好ましくは７〜１２である。この範
囲未満では、Ｎによる結晶粒の微細化が不十分で、軟磁
気特性が得られない傾向にある。前記範囲をこえると、
Ｆｅ、Ｎｉ、Ｍの窒化物が必要以上に生成されるため軟
磁気特性が得られない。そして、このような範囲にて
（１００）面配向性はより一層好ましいものとなる。そ
して、必要に応じて窒素に加え、酸素が全体の５at% 以
下含有されていてもよい。

【００５０】ｙ／ｘの下限値は０．６、より好ましくは
０．６５、さらに好ましくは０．７、特に０．８である
ことが好ましい。またｙ／ｘの上限値は２．０、より好
ましくは１．８、さらに好ましくは１．５、特に１．２
であることが好ましい。ｙ／ｘをこの範囲に規制するこ
とにより、（１００）配向膜が得やすくなり、これ以外
では（１００）配向が困難となってくる。

【００５１】酸化物層の生成のために添加するＸは、Ｓ
ｉ、ＣｒおよびＡｌの１〜３種である。これらのうち、
フェライトコアを用いるＭＩＧ型あるいはＥＤＧ型ヘッ
ドでは、Ａｌフェライト中に拡散しやすく、いわゆる擬
似ギャップが形成されるおそれがあるので、Ｓｉおよび
Ｃｒの１種または２種、特にＳｉを必須とし、Ｓｉ単独
か、これに５at% 以下のＣｒを併用したものが好まし
い。なお、これ以外の元素、例えばＴｉ、Ｗ、Ｒｕ等で
は酸化物層生成防止効果は生じない。

【００５２】Ｘの含有量ｚは０．５〜１０であるが、こ
のうちｚは１以上、さらには３．５以上、特に５より
大、より好ましくは５．５以上が好ましく、また９以下
が好ましい。０．５以上の添加量で高温高湿下での保存
や使用による酸化物生成による特性劣化を防止できる
が、酸素を含む雰囲気での熱処理の際の酸化物生成を防
止するためには３．５以上、特に５より大であることが
好ましい。また、１０をこえると磁気特性が悪化してし
まう。

【００５３】Ｆｅの一部はＮｉで置換されていてもよ
い。Ｎｉの置換量（ｗ＝Ｎｉ／（Ｆｅ＋Ｎｉ）は０〜１
０％、好ましくは０〜５％である。Ｎｉを添加して、透
磁率μを向上させることもできる。ただし多すぎると飽
和磁束密度Ｂｓが低下してくる傾向にある。なお、Ｎｉ
を必須成分として含むときには、その含有量ｗは１〜１
０、より好ましくは１〜５であることが好ましい。

【００５４】このような本発明の軟磁性薄膜の被着時の
組成は、例えば、Electron Probe Micro Analysis (EPM
A)法により測定すればよい。また、軟磁性薄膜の膜厚
は、用途等に応じて適宜選択すればよいが、通常０．１
〜１０μm 程度である。

【００５５】本発明の軟磁性薄膜を成膜するには、蒸
着、スパッタリング、イオンプレーティング、ＣＶＤ等
の各種気相法を用いればよい。このうち特にスパッタ法
により成膜することが好ましく、例えば以下のように成
膜すればよい。ターゲットには、合金鋳造体や焼結体さ
らには多元ターゲット等を用いる。そして、Ａｒ等の不
活性ガス雰囲気下でスパッタリングを行なう。

【００５６】また、反応性スパッタを行なう場合には、
ターゲットの組成は前述の式において、Ｎが含有されな
いものとほぼ同一とすればよい。そして、スパッタリン
グは、Ａｒ中にＮ₂ を０．１〜１５体積％、好ましくは
２〜１０体積％含有する雰囲気下で行われる。前記範囲
外であると、軟磁気特性が得られなくなってくる。

【００５７】スパッタの方式には、特に制限がなく、ま
た、使用するスパッタ装置にも制限がなく、通常のもの
を用いればよい。なお、動作圧力は通常０．１〜１．０
Pa程度とすればよい。この場合、スパッタ投入電圧や電
流等の諸条件は、スパッタ方式等に応じ適宜決定する
が、（１００）配向性を高める上で、漏洩磁界１００〜
５００Oe程度の条件で行なう、マグネトロンスパッタを
用いることが好ましい。マグネトロンスパッタは高周波
で行なっても直流で行なってもよい。

【００５８】成膜直後の膜は、それ自体好ましくは（１
００）配向性をもつが、さらに被着後の膜には、軟磁性
薄膜に熱処理を行なうことが好ましい。熱処理により、
（１００）配向性ないし配向度が強くなり、軟磁気特性
が格段と向上し、しかも飽和磁束密度Ｂｓも向上する。

【００５９】具体的には、熱処理前から膜は（１００）
配向性をもち、膜面（基板表面）と平行に（２００）面
が配向しており、Ｘ線回折チャートには、Ｆｅ（２０
０）ピークが存在するが、熱処理によりＦｅ（１１０）
ピークに対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が、
１以上から熱処理温度を上昇させることにより２以上、
さらに３以上、場合によっては無限大にまで増大し、さ
らに飽和磁束密度Ｂｓも向上する。この場合、例えば、
フェライト等の磁性体、非磁性セラミックス、高分子フ
ィルム等いかなる基板上に成膜しても（１００）配向性
が強い軟磁性薄膜が実現する。このことは、電子線回折
パターンにおいて、Ｆｅ（２００）面からの回折リング
が不連続であることから、（１００）面配向性が確認で
きる。

【００６０】本発明では、膜のＸ線回折チャートにて、
Ｆｅ（１１０）ピークに対するＦｅ（２００）ピークの
相対強度比が１以上となり、（１００）配向性が無配向
状態より増大し、特にこの値が２以上、さらに好ましく
は３以上であることが好ましい。なお、Ｘ線回折チャー
トにおけるＦｅ（１１０）ピークの２θ（θは回折角）
は、ＣｕＫαを用いた場合４４．７度程度、Ｆｅ（２０
０）ピークの２θは、６５度程度である。なお、熱処理
後の膜は膜面に平行に（１００）配向の一軸性異方性を
もつことが好ましいが、場合によっては、（１１０）配
向性であってもこのときにも、ｚ＞５とすれば、特に酸
素を含む雰囲気での加熱処理での酸化物層の生成が防止
される。

【００６１】熱処理条件は、特に下記の条件が好適であ
る。 昇温速度：２〜８℃／分程度 保持温度：２００〜８００℃、一般に３００〜８００
℃、特に４００〜７５０℃程度、さらには４００〜７０
０℃程度、特に５５０℃以上、さらには５８０℃以上で
（１００）面配向が向上、そして６００℃以上、特に７
５０℃以上でも十分安定 保持時間：１０〜６０分程度 冷却速度：２〜８℃／分程度

【００６２】なお、雰囲気はＡｒ等の不活性ガスや真空
中でよいが、ガラス溶着ないし封着と同時に熱処理を行
うためには、この不活性ガスに１〜１００ppm 、より好
ましくは１〜５０ppm 、特に５〜４０ppm 、さらには１
０〜３０ppm の酸素を含む雰囲気とすることが好まし
い。このとき、溶着を例えば６５０℃以下の比較的低温
側で行うときには薄膜を酸素に曝さないような配慮を行
う必要がないが、高温側での溶着では必要に応じギャッ
プ材で薄膜を被ったり表面研磨を行ったりする配慮が必
要である。このような熱処理を行なうことにより、より
一層優れた軟磁気特性の軟磁性薄膜が得られる。なお、
１次、２次溶着を行うなど、熱処理を複数回くり返して
行ってもよい。

【００６３】このような熱処理により、膜からのＮ₂ の
放出があり、前記組成式において、６．５≦ｘ≦１４、
６≦ｙ≦１５、０．６≦ｙ／ｘ≦２．０、０．５≦ｚ≦
１０、０≦ｗ≦１０程度の膜となる。このように、本発
明の組成は、熱処理後の組成変動が少ない。また、前記
のとおり、ｙ／ｘは、１近傍にあるので、加熱処理後、
（１００）配向の配向度が向上する。これは、Ｆｅ結晶
性の成長過程において、ＺｒＮ等がインヒビターとなっ
て優先的に（１００）配向するためであり、成膜直後の
膜のｙ／ｘが１近傍となることが必要である。また、Ｚ
ｒＮ等の生成はＦｅの結晶粒成長を抑制するため熱安定
性が向上し、高い温度まで、高い透磁率を維持する。な
お、熱処理後の膜においても、ｘは７〜１２、ｙの下限
値は６．５、特に７、ｙの上限値は１２、ｙ／ｘの下限
値は０．６５、さらに０．７より好ましくは０．８、ｙ
／ｘの上限値は１．８、特に１．５、さらには１．２、
ｚは５超１０以下が好ましい。

【００６４】本発明の軟磁性薄膜は、例えば膜厚１〜５
μm 程度の場合、下記の特性を有する。

【００６５】保磁力Hc（５０Hz）：０．１〜２Oe程度、
特に０．１〜１Oe程度、さらには０．１〜０．２８Oe程
度 初透磁率μ_i （５MHz)：１０００〜５０００程度、特に
１９００〜５０００程度、さらには２０００〜５０００
程度 飽和磁束密度Ｂｓ（ＤＣ）：１２０００〜１８０００G
程度、熱処理により、１３５００〜１８０００G 程度さ
らに１４０００〜１８０００G 程度、特に１４０００〜
１７０００G 程度に向上 磁歪：−２×１０^-6〜＋２×１０^-6程度 結晶粒の平均結晶粒径Ｄ：５０〜５００A 程度、特に１
００〜３００A 程度さらには１５０〜２５０A 程度 マイクロビッカース硬度：７００以上、熱処理により、
１１００以上、特に１１５０以上、一般に１５００以上
に向上

【００６６】軟磁性薄膜の磁気特性の測定は、例えば磁
気ヘッドに適用する場合であれば、磁気ヘッドに形成す
る場合と同一条件で非磁性基板上に成膜し、同一条件の
熱処理を行った後、下記のとおり行なえばよい。

【００６７】初透磁率（μ_i ）：８の字コイル透磁率測
定器を用い、印加磁界５mOe にて測定 保磁力（Hc）：Ｂ−Ｈトレーサにて測定 飽和磁束密度（Ｂｓ）：ＶＳＭを用い、１００００G の
磁場中で測定 磁歪：光てこ法により印加磁界１００Oeにて測定

【００６８】また、結晶粒の平均結晶粒径Ｄは、Ｘ線回
折線のＦｅ（２００）ピーク半値巾Ｗ₅₀を測定し、下記
のシェラーの式から求めればよい。 式 Ｄ＝０．９λ／Ｗ₅₀ cosθ

【００６９】上式において、λは用いたＸ線の波長であ
り、θは回折角である。なお、前記のとおりＣｕＫαを
用いた場合、Ｆｅ（２００）ピークの２θは、６５度程
度である。さらに、マイクロビッカース硬度は、ＪＩＳ
に従い測定すればよい。

【００７０】さらに、前記のとおり、本発明の薄膜は酸
素を含む雰囲気中で熱処理しても酸化物層の生成が防止
されるので、実質的に酸化物層は存在しない。この場
合、酸化物層、すなわち鉄の酸化物Ｆｅ₂ Ｏ₃ の層が存
在しないことは走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）および光学
顕微鏡で観察したとき、膜面のエッジ（露出端面）から
０．１５μm 以上、特に０．１μm 以上、さらには０．
０８μm 以上に及ぶ酸化物層が観察されないことを意味
する。従って、本発明の好ましい組成範囲では酸化物層
の研磨除去を必要とせず、また除去不能な封着部にも酸
化物層は実質的に生じていない。

【００７１】このような本発明の軟磁性薄膜は、特にＭ
ＩＧ（メタル・イン・ギャップ）型磁気ヘッドや薄膜磁
気ヘッド等の各種磁気ヘッドに適用できる。そして、磁
気ヘッドのほかにも、薄膜インダクタ等各種軟磁性部品
等に適用できる。

【００７２】次に、本発明の磁気ヘッドについて説明す
る。本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの好適実施例を、図１
および図２に示す。

【００７３】図１に示される磁気ヘッドは、第１コア１
と、ギャップ部対向面のトレーディング側に、軟磁性薄
膜４が形成されている第２コア２とを有し、両コアがギ
ャップ５を介して、巻線窓８を有する状態で接合され、
溶着ガラス３により溶着一体化されている。また、図２
に示される磁気ヘッドは、軟磁性薄膜４を第１コア１、
第２コア２の双方のギャップ部対向面に形成したタイプ
のものである。

【００７４】本発明において、コア１、２はフェライト
から構成されることが好ましい。この場合、用いるフェ
ライトに特に制限はないが、Ｍｎ−Ｚｎフェライトまた
はＮｉ−Ｚｎフェライトを、目的に応じて用いることが
好ましい。Ｍｎ−Ｚｎフェライトとしては、Ｆｅ₂ Ｏ₃
５０〜６０モル％程度、ＺｎＯ ８〜２５モル％程度、
残部が実質的にＭｎＯのものが好適である。また、Ｎｉ
−Ｚｎフェライトは特に高周波領域において優れた特性
を示すものであり、好ましい組成としては、Ｆｅ₂ Ｏ₃
が３０〜６０モル％、ＮｉＯが１５〜５０モル％、Ｚｎ
Ｏが５〜４０モル％程度のものである。

【００７５】コア１、２の直流での飽和磁束密度Ｂｓ
は、好ましくは３０００〜６０００Gとする。飽和磁束
密度が前記範囲未満であると、オーバーライト特性が低
下する他、このような飽和磁束密度の組成では、キュリ
ー温度が低くなるため熱的安定性が低下してしまう。前
記範囲をこえると、磁歪が増加して磁気ヘッドとしての
特性が悪化したり、着磁し易くなる。

【００７６】コア１、２の直流での初透磁率μ_i は１０
００以上、保磁力Hcは０．３Oe以下であることが好まし
い。また、コア１、２のギャップ部対向面は、鏡面研磨
等により平滑化し、後述する軟磁性薄膜４や下地膜等が
形成され易いようにすることが好ましい。

【００７７】軟磁性薄膜４は、記録時に密度の高い磁束
を発生させ、高い保磁力を有する磁気記録媒体に有効な
記録を行なうために設けられる。軟磁性薄膜４には、前
述の本発明の軟磁性薄膜を用いる。

【００７８】磁気ヘッド完成時の軟磁性薄膜４の飽和磁
束密度Ｂｓは、１４０００G 以上、より好ましくは１６
０００G 以上、特に好ましくは１７０００G 以上である
ことが好ましい。前記範囲未満であるとオーバーライト
特性が悪化し、特に高保磁力の磁気記録媒体への記録が
困難である。

【００７９】また、軟磁性薄膜４は、（１００）配向性
が強い。（１００）配向性が強いと、軟磁性薄膜４の軟
磁気特性が向上し、高い記録・再生感度が得られる。ま
た、軟磁性薄膜４の結晶粒の平均結晶粒径は、５００A
以下、より好ましくは３００A 以下、特に１００〜３０
０A 程度であることが好ましい。前記範囲の場合、軟磁
気特性が向上し、高い記録・再生感度が得られる。

【００８０】この場合、軟磁気特性、すなわち、磁気ヘ
ッド完成時における軟磁性薄膜４の５０Hzでの保磁力Hc
は、２Oe以下、より好ましくは１Oe以下であることが好
ましい。そして、軟磁性薄膜４の５MHz での初透磁率μ
_i は、１０００以上、特に１５００以上であることが好
ましい。保磁力Hcが前記範囲をこえると、あるいは初透
磁率μ_i が前記範囲未満であると、記録・再生感度が低
下する傾向にある。

【００８１】軟磁性薄膜４の膜厚は、好ましくは０．２
〜５μm 、さらに好ましくは０．５〜３μm である。膜
厚が前記範囲未満であると、軟磁性薄膜４全体の体積が
不足して飽和し易くなり、ＭＩＧ型磁気ヘッドの機能を
十分に果たすことが困難となる。また、前記範囲をこえ
ると、渦電流損失が増大してしまう。このような軟磁性
薄膜４を有することにより、本発明の磁気ヘッドは保磁
力８００Oe以上の磁気記録媒体に対し有効な記録を行な
うことができる。

【００８２】そして、コア１、コア２および軟磁性薄膜
４が前述したような磁気特性であれば、磁気ヘッドとし
て高い出力と分解能とが得られる。また、オーバーライ
ト特性も−３５dB以下の良好な値が得られる。なお、分
解能とは、例えば、１ｆ信号の出力をＶ_1f、２ｆ信号の
出力をＶ_2fとしたとき、（Ｖ_2f／Ｖ_1f）×１００［％］
で表わされるものである。また、オーバライト特性と
は、例えば、１ｆ信号の上に２ｆ信号を重ね書きしたと
きの２ｆ信号出力に対する１ｆ信号出力である。

【００８３】ギャップ５は、非磁性材質から形成され
る。特に、ギャップ５には、接着強度を高めるため接着
ガラスを用いることが好ましく、例えば、特願平１−７
１５０６号等に示されるガラスが好適である。また、ギ
ャップ５は、接着ガラスのみで形成されていてもよい
が、ギャップ形成速度やギャップ強度を高めるため、図
示のようにギャップ５１とギャップ５３との２層で形成
されることが好ましい。この場合、ギャップ５１にはＳ
ｉＯ₂ を用い、ギャップ５３には接着ガラスを用いるこ
とが好ましい。

【００８４】なお、後述する溶着ガラス３が、ギャップ
両サイドに流れ込むタイプの磁気ヘッドの場合は、ギャ
ップ５を酸化ケイ素のみで形成してもよい。ギャップ５
の形成方法には特に制限はないが、スパッタ法を用いる
ことが好ましい。ギャップ長は、通常０．２〜２．０μ
m 程度である。

【００８５】本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドは、図１や図
２に示されるように、第１コア１と、第２コア２とがギ
ャップ５を介して接合一体化されているものである。コ
アの接合は、通常、ギャップ５３の接着ガラスにより熱
圧着すると同時に溶着ガラス３を流し込むことにより行
う。用いる溶着ガラス３の作業温度Ｔｗは４５０〜７５
０℃、より好ましくは４５０〜７００℃、特に４６０〜
６５０℃程度であることが好ましい。ここに、作業温度
Ｔｗとは、周知のように、ガラスの粘度が１０⁴ poise
となる温度である。

【００８６】本発明では耐熱性の高い前記の軟磁性薄膜
４を用いるため、このようなＴｗのガラスを用いて酸素
を含む雰囲気中で溶着しても、保磁力Hcは２Oe以下、特
に１Oe以下の値を保持する。溶着ガラス３には、特に制
限はないが、鉛ケイ酸ガラスを用いることが好ましい。
このうち、例えば、下記に示されるガラスが好適であ
る。

【００８７】ＰｂＯ：６７．５〜８７．５重量％程度 Ｂ₂ Ｏ₃ ：４．０〜８．１重量％程度 ＳｉＯ₂ ：７．５〜１６．６重量％程度 Ａｌ₂ Ｏ₃ ：０．３〜０．８重量％程度 ＺｎＯ：２．２〜３．３重量％程度 Ｂｉ₂ Ｏ₃ ：０〜０．１重量％程度 Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ Ｏ、ＣａＯ等：０〜４重量％程度 Ｓｂ₂ Ｏ₃ ：０〜１重量％程度

【００８８】なお、溶着に際しては、溶着温度を作業温
度Ｔｗ近辺とし、通常の方法により行う。この場合、溶
着処理が、軟磁性薄膜４の熱処理を兼ねるようにするこ
とが好ましい。溶着雰囲気は前記のとおり１〜１００pp
m の酸素を含む不活性ガス雰囲気とすることが好まし
い。６５０℃超７５０℃程度までの溶着に際しては、軟
磁性薄膜４の露出端面にもギャップ材を積層してこれを
被ったり、溶着後研磨を行ったりすればよい。あるいは
長尺のブロック体を溶着したのちこれを切断してチップ
化すればよい。ただし、溶着温度が低いときにはこのよ
うな配慮は必要としない。

【００８９】また、本発明においては、図３に示される
ように、第１コア１にコアより飽和磁束密度Ｂｓの低い
低飽和磁束密度合金薄膜６を形成し、第２コア２に前述
した軟磁性薄膜４を形成したいわゆるＥＤＧ型のＭＩＧ
型磁気ヘッドとすることができる。そして、前述したＭ
ＩＧ型磁気ヘッドと同様の効果を得ることができる。こ
の場合、低飽和磁束密度合金薄膜６には、例えば、特願
昭６３−３１１５９１号に示される低飽和磁束密度非晶
質薄膜等を用いることができ、優れたオーバーライト特
性や高い感度が得られる。

【００９０】本発明の磁気ヘッドは、必要に応じスライ
ダーと一体化され、組立てられヘッドアセンブリーとさ
れる。そして、いわゆるラミネートタイプやバルクタイ
プ等のトンネルイレーズ型あるいはイレーズヘッドを有
しないリードライト型などのオーバーライト記録を行な
うフロッピーヘッド、モノリシックタイプやコンポジッ
トタイプの浮上型の計算機用ヘッド、回転型のＶＴＲ用
ヘッドやＲ−ＤＡＴ用ヘッドなどの各種磁気ヘッドとし
て用いられる。このようにして、前記の本発明の磁気ヘ
ッドを用いて、公知の種々の方式のオーバーライト記録
を行なうことができる。

【００９１】このような場合、低温側の溶着を行えばモ
ノリシックタイプでは、コアの溶着一体化に際して薄膜
をギャップ材で被う等の処理を行わなくても酸化物層の
生成を防止できる。一方、コンポジットタイプでも、１
次溶着、２次溶着（封着）のいずれにおいても酸化層の
生成を防止できる。ただし、高温側の溶着では、薄膜を
酸素に曝さないような配慮や、のちの表面コア研磨を必
要とする。

【００９２】コアの溶着一体化ののち、スライダへのコ
アの封着に用いる封着ガラスの作業温度Ｔｗは３５０〜
６５０℃、より好ましくは４００〜６００℃、特に４５
０〜６００℃程度であることが好ましい。本発明では耐
酸化性の高い軟磁性薄膜を用いるため、このようなガラ
スを用いて酸素を含む雰囲気に爆した状態で封着して
も、酸化物層の生成を防止できる。封着ガラスには、特
に制限はないが、鉛ケイ酸ガラスを用いることが好まし
い。このうち、例えば、下記に示されるガラスが好適で
ある。

【００９３】ＰｂＯ：４５〜６５重量％程度 Ｂ₂ Ｏ₃ ：１〜８重量％程度 ＳｉＯ₂ ：５〜２０重量％程度 Ａｌ₂ Ｏ₃ ：０．５〜２重量％程度 ＺｎＯ：１〜５重量％程度 Ｎａ₂ Ｏ、Ｋ₂ Ｏ、ＣａＯ等：０．１〜０．５重量％程
度 Ｓｂ₂ Ｏ₃ ：０．１〜０．５重量％程度

【００９４】なお、封着時の封着温度は作業温度Ｔｗ近
辺、一般に３５０〜６５０℃、雰囲気は１〜１００ppm
の酸素を含む不活性雰囲気とし、他は前記の熱処理条件
に準じる。

【００９５】次に、本発明の薄膜磁気ヘッドについて説
明する。図４に、本発明の好適実施例である浮上型の薄
膜磁気ヘッドを示す。図４に示される薄膜磁気ヘッド
は、スライダ７上に、絶縁層８１、下部磁極層９１、ギ
ャップ層１０、絶縁層８３、コイル層１１、絶縁層８
５、上部磁極層９５および保護層１２を順次有する。

【００９６】本発明においてスライダ７は、材料として
従来公知の種々のものを用いればよく、例えばセラミッ
クス、フェライト等により構成される。この場合、セラ
ミックス、特にＡｌ₂ Ｏ₃ −ＴｉＣを主成分とするセラ
ミックス、ＺｒＯ₂ を主成分とするセラミックス、Ｓｉ
Ｃを主成分とするセラミックスまたはＡｌＮを主成分と
するセラミックスが好適である。なお、これらには、添
加物としてＭｇ、Ｙ、ＺｒＯ₂ 、ＴｉＯ₂ 等が含有され
ていてもよい。スライダ７の形状やサイズ等の諸条件は
公知の何れのものであってもよく、用途に応じ適宜選択
される。

【００９７】スライダ７上には、絶縁層８１が形成され
る。絶縁層８１の材料としては従来公知のものは何れも
使用可能であり、例えば、薄膜作製をスパッタ法により
行なうときには、ＳｉＯ₂ 、ガラス、Ａｌ₂ Ｏ₃ 等を用
いることができる。絶縁層８１の膜厚やパターンは公知
の何れのものであってもよく、例えば膜厚は、５〜４０
μm 程度とする。

【００９８】磁極は、通常図示のように、下部磁極層９
１と、上部磁極層９５として設けられる。本発明では、
それぞれ、９１および上部磁極層９５には、前述のＭＩ
Ｇ型磁気ヘッドやＥＤＧ型のＭＩＧ型磁気ヘッドの場合
と同様に、前記式で表わされる原子比組成の本発明の軟
磁性薄膜を用いる。このため、オーバーライト特性に優
れ、記録・再生感度が高い磁気ヘッドが得られる。な
お、成膜や熱処理等も前記と同様に行えばよい。

【００９９】下部および上部磁極層９１、９５のパター
ン、膜厚等は公知のいずれのものであってもよい。例え
ば下部磁極層９１の膜厚は１〜５μm 程度、上部磁極層
９５の膜厚は１〜５μm 程度とすればよい。下部磁極層
９１および上部磁極層９５の間にはギャップ層１０が形
成される。

【０１００】ギャップ層１０には、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ
₂ 等公知の種々の材料を用いればよい。また、ギャップ
層１０のパターン、膜厚等は公知の何れのものであって
もよい。例えば、ギャップ１０の膜厚は０．２〜１．０
μm 程度とすればよい。

【０１０１】コイル層１１の材質には特に制限はなく、
通常用いられるＡｌ、Ｃｕ等の金属を用いればよい。コ
イルの巻回パターンや巻回密度についても制限はなく、
公知のものを適宜選択使用すればよい。例えば巻回パタ
ーンについては、図示のスパイラル型の他、積層型、ジ
グザグ型等何れであってもよい。また、コイル層１１の
形成にはスパッタ法等の各種気相被着法やめっき法等を
用いればよい。図示例ではコイル層１１は、いわゆるス
パイラル型としてスパイラル状に上部および下部磁極層
９１、９５間に配設されており、コイル層１１と上部お
よび下部磁極層９１、９５間には絶縁層８３、８５が設
層されている。

【０１０２】絶縁層８３、８５の材料としては従来公知
のものは何れも使用可能であり、例えば、薄膜作製をス
パッタ法により行なうときには、ＳｉＯ₂ 、ガラス、Ａ
ｌ₂Ｏ₃ 等を用いることができる。

【０１０３】また、上部磁極層９５上には保護層１２が
設層される。保護層１２の材料としては従来公知のもの
は何れも使用可能であり、例えばＡｌ₂ Ｏ₃ 等を用いる
ことができる。この場合、保護層１２のパターンや膜厚
等は従来公知のものはいずれも使用可能であり、例えば
膜厚は１０〜５０μm 程度とすればよい。なお、本発明
ではさらに各種樹脂コート層等を積層してもよい。

【０１０４】このような薄膜磁気ヘッドの製造工程は、
通常、薄膜作製とパターン形成とによって行なわれる。
各層の薄膜作製には、上記したように、従来公知の技術
である気相被着法、例えば真空蒸着法、スパッタ法、あ
るいはめっき法等を用いればよい。薄膜磁気ヘッドの各
層のパターン形成は、従来公知の技術である選択エッチ
ングあるいは選択デポジションにより行なうことができ
る。エッチングとしてはウェットエッチングやドライエ
ッチングにより行なうことができる。本発明の薄膜磁気
ヘッドは、アーム等の従来公知のアセンブリーと組み合
わせて使用される。

【０１０５】また、前記の本発明の薄膜磁気ヘッドを用
いて、種々の方式のオーバーライト記録を行うことがで
きる。この場合、保磁力Hcが、８００Oe以上の磁気記録
媒体に対し有効に、記録・再生を行うことができる。

【０１０６】これら薄膜磁気ヘッドでも、各種構成膜の
アニーリング、ベーキング、キュアリング等で熱処理が
行われる。ベーキング、キュアリング等は大気中１００
〜２００℃程度の温度、アニーリングは真空中等で２５
０〜４５０℃程度の温度で行われ、アニーリングによっ
て有効に熱処理が行われるとともに、これら酸素を含む
雰囲気中での加熱処理を施しても酸化物層の生成は防止
される。

【０１０７】さらに、本発明においては、非磁性基板間
に軟磁性薄膜をパターン状に形成したり、非磁性基板間
に軟磁性薄膜を形成した一対のコアハーフ同士を突き合
わせたりして、これらの軟磁性薄膜により磁気回路を形
成して磁気ヘッドとしてもよい。

【０１０８】これら各種ヘッドにおいて、相対湿度９０
％以上、温度６０℃以上の雰囲気に例えば７２時間以上
曝されても酸化物層の生成は防止される。

【０１０９】

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

【０１１０】実施例１ 結晶化ガラスの基板上に軟磁性薄膜を成膜した。軟磁性
薄膜は、ＲＦマグネトロンスパッタにより形成し、膜厚
は２μm とした。この場合、スパッタリングは、Ｆｅ８
５Ｚｒ１５（原子比）の合金をターゲットとし、この上
にＳｉチップを置き、Ａｒ中にＮ₂ を１０体積％含有す
る雰囲気下で行った。動作圧力は、０．５Paとした。

【０１１１】この薄膜上に、薄膜を完全に被うようにＳ
ｉＯ₂ 膜を１０００A の厚さで成膜し、次いで、熱処理
した。熱処理雰囲気は１０ppm のＯ₂ を含むＡｒ（気
圧）と熱処理温度は６５０℃、保持時間は３０分間とし
た。熱処理後の薄膜の組成、直流での飽和磁束密度Ｂｓ
（kG）、周波数５０Hzでの保磁力Hc（Oe）および周波数
５MHz での初透磁率μ５MHz 、Ｘ線回析パターンにおけ
る（２００）ピークと（１１０）ピークとの強度比（２
００）／（１００）を、下記表１に示す。

【０１１２】なお、組成分析にはＥＰＭＡ、Ｂｓ測定に
はＶＳＭ、Hc測定にはＢ−Ｈトレーサ、μ_i 測定には８
の字コイル透磁率測定器（印加磁界５mOe ）を用いて行
った。また、磁気特性についてはＢｓ１３．５kG以上：
Ｈｃ０．２８Oe以下、μｓMHz １９００以上を満足でき
るレベルとし、○、×の評価を行った。なお、いずれも
磁歪は±２×１０^-6以内、結晶粒径は２００A 以下であ
った。

【０１１３】次に、この積層サンプルの端部を切断し
て、軟磁性薄膜の端面を露出させた。そして、これを１
０ppm のＯ₂ を含むＡｒ雰囲気（１気圧）にて、５４０
℃、３０分間熱処理した。熱処理後のサンプルの軟磁性
薄膜端面をＳＥＭおよび光学顕微鏡で観察し、酸化物層
の厚さを測定した。０．１μm 以下を○、１μm 以上を
×、その中間を△として、その結果を表１に併記する。
この結果、酸化物層の生成はきわめて有効に防止されて
いることがわかる。なお、図５には、これら熱処理後の
サンプルNo. ５のＸ線回析パターンが示される。

【０１１４】

【表１】

【０１１５】また、上記においてＳｉＯ₂ を積層しない
薄膜を１×１０^-4Ｐａ以下の真空中で６５０℃、３０分
間熱処理したのち、６０℃、９０％ＲＨにて１００時間
保存し、Ｂｓの変化率Ｂｓ／Ｂｓ０を測定した。また変
色の状況を観察した。結果を表２に示す。この結果、高
温高湿下の使用や保存によっても酸化物層の生成による
特性劣化が有効に防止されることがわかる。

【０１１６】

【表２】

【０１１７】実施例２ 図１に示されるように、第１コア１と、ギャップ部対向
面に軟磁性薄膜４が形成されている第２コア２とをギャ
ップ５を介して接合一体化し、ＭＩＧ型磁気ヘッドを製
造した。コア１、２の材質はＭｎ−Ｚｎフェライトと
し、直流での飽和磁束密度Ｂｓは５０００G 、初透磁率
μ_i は３０００、保磁力Hcは０．１Oeであった。軟磁性
薄膜４としては、実施例１のNo. １とNo. ５とを用い
た。

【０１１８】次に、ギャップ５１としてはＳｉＯ₂ をス
パッタにより成膜し、その膜厚は０．３μm とした。ギ
ャップ５３には、作業温度Ｔｗが６５０℃の接着ガラス
を用いた。なお、ギャップ５３はスパッタにより形成
し、その膜厚は０．１μm とした。なお、これらの成膜
の際には、長尺のコア半体ブロックを用いて成膜した。

【０１１９】溶着ガラス３には、作業温度Ｔｗが６５０
℃の72.23PbO-7.05 B₂O₃-14.57SiO₂-0.55Al₂O₃-2.75ZnO
-0.05Bi₂O₃-2.50Na₂O-0.30Sb₂O₃ （重量％）を用い、６
５０℃、３０分間、Ｏ₂ を１０ppm 含むＡｒ雰囲気（気
圧）で溶着を行った。次いで溶着一体化したコアブロッ
クを切断してコアチップを得た。

【０１２０】この後、コイルターン数２０×２ターン
と、チタン酸カルシウム製スライダに固定・封着して、
フロント面を研磨してコンポジットタイプの浮上型磁気
ヘッドを得た。封着ガラスはＴｗ５５０℃の76.0PbO-1
0.0SiO₂-5.0ZnO-6.0B₂O₃-1.5Al₂O₃-1.5Na₂O（重量％）
を用い、Ｏ₂ を１０ppm 含むＡｒ雰囲気（１気圧）で５
４０℃、３０分間の条件で封着を行った。

【０１２１】このようにして製造された磁気ヘッドと、
保磁力が１６００Oeのハードディスクとを用いて、トラ
ック幅１４μm にて下記の特性を測定した。なお、測定
に際しては、第１コア１を、ハードディスクリーディン
グ側とした。

【０１２２】（オーバーライト特性）１．２５MHz の１
ｆ信号を記録し、次いでこの上から２．５MHz の２ｆ信
号を重ね書きした。２ｆ信号の出力に対する１ｆ信号の
出力を算出し、オーバーライト特性を評価した。

【０１２３】（記録・再生感度測定）５MHz の信号を記
録し、次いで記録した信号を再生し、その時の再生出力
電圧値Ｖ’_P-P （ピーク・ツー・ピーク）を測定する。
この測定値Ｖ’_P-P を規格化してＶ_P-P （μv ／μm ／
ターン）を求める。これらの結果を表３に示す。

【０１２４】図６にNo. ５、図７に比較用のNo. １の薄
膜を用いたコンポジットタイプのヘッドのフロント面の
光学顕微鏡写真を示す。表３、図６、図７に示される結
果から、本発明によれば封着によっても酸化物層生成に
よる特性劣化が防止されることがわかる。

【０１２５】

【表３】

【０１２６】実施例３ 下記表３に示されるサンプルを用い実施例１の評価を行
った。表４、表５に示される結果から本発明の効果があ
きらかである。

【０１２７】

【表４】

【０１２８】

【表５】

【０１２９】

【発明の効果】本発明の軟磁性薄膜は、耐熱性がきわめ
て高い。特に（１００）配向性が強いため、飽和磁束密
度が高く、保磁力が低く、透磁率が高い、優れた軟磁気
特性を有する。さらに硬度が高く、耐食性も高い。そし
て、成膜直後でもすぐれた軟磁性特性を示す。さらに
は、熱処理を行う場合、その制御も容易である。この
際、酸素を含む雰囲気で加熱処理しても酸化物層の生成
を生じることなく、すぐれた軟磁性特性が得られる。

【０１３０】これらのため、本発明の磁気ヘッドは、製
造が容易で、酸素を含む雰囲気でガラス溶着等を行って
も特性劣化がなく、オーバーライト特性や記録・再生感
度等が高く、優れた電磁変換特性と信頼性とを有する。
そして、本発明の軟磁性薄膜は耐食性や耐摩耗性に優れ
るため、信頼性の高い磁気ヘッドが実現する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの１例を示す部分
断面図である。

【図２】本発明のＭＩＧ型磁気ヘッドの１例を示す部分
断面図である。

【図３】本発明のＥＤＧ型のＭＩＧ型磁気ヘッドの１例
を示す部分断面図である。

【図４】本発明の薄膜磁気ヘッドの１例を示す部分断面
図である。

【図５】本発明の軟磁性薄膜のＸ線回折チャートを示す
グラフである。

【図６】本発明の軟磁性薄膜を用いた磁気ヘッドの金属
結晶構造を示す図面代用光学顕微鏡写真である。

【図７】比較用の軟磁性薄膜を用いた磁気ヘッドの金属
結晶構造を示す図面代用光学顕微鏡写真である。

【符号の説明】

１ 第１コア ２ 第２コア ３ 溶着ガラス ４ 軟磁性薄膜 ５、５１、５３ ギャップ ６ 低飽和磁束密度合金薄膜 ７ スライダ ８１、８３、８５ 絶縁層 ９１ 下部磁極層 ９５ 上部磁極層 １０ ギャップ層 １１ コイル層 １２ 保護層

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

【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 下記式で表わされる原子比組成を有し、
   膜面にほぼ平行な（１００）配向性を有し、酸素を含む
   雰囲気で加熱処理が施されている磁気ヘッド用薄膜。 式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z （上式において、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
   Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる
   １種以上であり、 ＸはＳｉ、ＡｌおよびＣｒから選ばれる１種以上であ
   り、 ６≦ｘ≦１４、６≦ｙ≦１５、０．６≦ｙ／ｘ≦２．
   ０、０．５≦ｚ≦１０である。）
2. 【請求項２】 Ｘ線回折にて、Ｆｅ（１１０）ピークに
   対するＦｅ（２００）ピークの相対強度比が１以上であ
   るである請求項１の磁気ヘッド用薄膜。
3. 【請求項３】 ０．６≦ｙ／ｘ≦２．０である請求項１
   または２の磁気ヘッド用薄膜。
4. 【請求項４】 ５＜ｚ≦１０である請求項１ないし３の
   いずれかの磁気ヘッド用薄膜。
5. 【請求項５】 下記式で表わされる原子比組成を有し、
   膜面にほぼ平行な一軸性異方性を有する磁気ヘッド用薄
   膜。 式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z （上式において、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
   Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｎおよびＢから選ばれる
   １種以上であり、 ＸはＳｉ、ＡｌおよびＣｒから選ばれる１種以上であ
   り、 ６≦ｘ≦１４、６≦ｙ≦１５、５＜ｚ≦１０である。）
6. 【請求項６】 酸素を含む雰囲気で加熱処理が施されて
   いる請求項５の磁気ヘッド用薄膜。
7. 【請求項７】 １〜１００ppm の酸素を含む雰囲気に露
   出させた状態で６５０℃以下の温度で加熱処理が施され
   ている請求項１ないし６のいずれかの記載の磁気ヘッド
   用薄膜。
8. 【請求項８】 前記酸素を含む雰囲気での加熱処理に先
   立ち、熱処理が施されている請求項１ないし７のいずれ
   かの記載の磁気ヘッド用薄膜。
9. 【請求項９】 薄膜端面に実質的に酸化物層が存在しな
   い請求項１ないし８のいずれかの磁気ヘッド用薄膜。
10. 【請求項１０】 下記式で表わされる原子比組成を有
    し、Ｘ線回折にてＦｅ（１１０）ピークに対するＦｅ
    （２００）ピークの相対強度比が１以上であり、高温高
    湿下での保存ないし使用による酸化劣化を防止した磁気
    ヘッド用薄膜。 式 Ｆｅ_100-x-y-z Ｍ_x Ｎ_y Ｘ_z （上式において、ＭはＭｇ、Ｃａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、
    Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｍｏ、Ｗ、ＭｍおよびＢから選ばれる
    １種以上であり、 ＸはＳｉ、ＡｌおよびＣｒから選ばれる１種以上であ
    り、 ６≦ｘ≦１４、６≦ｙ≦１５、０．６≦ｙ／ｘ≦２．
    ０、０．５≦ｚ≦１０である。）
11. 【請求項１１】 熱処理が施されている請求項１０の磁
    気ヘッド用薄膜。
12. 【請求項１２】 熱処理温度が２００〜８００℃である
    請求項１０または１１の磁気ヘッド用薄膜。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれかの薄膜を有
    する磁気ヘッド。
14. 【請求項１４】 前記薄膜を一対のコア間に有する請求
    項１３の薄膜を有する磁気ヘッド。
15. 【請求項１５】 前記一対のコアを作業温度Ｔｗが４５
    ０〜７５０℃の溶着ガラスにより溶着一体化した請求項
    １４の磁気ヘッド。
16. 【請求項１６】 前記溶着一体化した一対のコアを、作
    業温度Ｔｗが３５０〜６５０℃の封着ガラスによりスラ
    イダに封着した請求項１５の磁気ヘッド。
17. 【請求項１７】 上部磁極層と、下部磁極層と、保護層
    とを有し、前記上部磁極層および下部磁極層が前記薄膜
    で形成されている請求項１３の磁気ヘッド。
18. 【請求項１８】 基板上に前記薄膜で形成された磁気回
    路が形成されている請求項１３の磁気ヘッド。