JPH0772928B2 - 磁気ヘッド - Google Patents
磁気ヘッドInfo
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- JPH0772928B2 JPH0772928B2 JP60063743A JP6374385A JPH0772928B2 JP H0772928 B2 JPH0772928 B2 JP H0772928B2 JP 60063743 A JP60063743 A JP 60063743A JP 6374385 A JP6374385 A JP 6374385A JP H0772928 B2 JPH0772928 B2 JP H0772928B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は薄膜磁性材料を用いた磁気ヘッドに関し、特に
耐食性の高い結晶面を薄膜表面と一致するように配向さ
せた磁性薄膜を用いることにより、磁気ヘッド製造プロ
セスにおいて歩留まりの向上をはかる薄膜磁気ヘッドに
関する。
耐食性の高い結晶面を薄膜表面と一致するように配向さ
せた磁性薄膜を用いることにより、磁気ヘッド製造プロ
セスにおいて歩留まりの向上をはかる薄膜磁気ヘッドに
関する。
近年、磁気記録技術の進展には著しいものがあり、特に
垂直磁気記録方式の出現によって磁気記録密度は大幅に
向上しつつある。この垂直磁気記録再生に用いられてい
る磁気ヘッドについて、特開昭59−71115号公報に開示
されている従来の代表的な一例を第４図に示す。図にお
いて、垂直磁気記録用磁気ヘッドの磁気回路の一部は極
めて薄い主磁極２によって構成されており、この主磁極
２は高い飽和磁束密度を有する磁性薄膜により作製され
ている。飽和磁束密度の高い磁性材料としては、Fe−Al
−Si系合金,Fe−Ni系合金,Fe−Si系合金あるいはFe,Co,
Niの少なくとも一種に、B,C,N,Al,Si,Pなどを含有させ
た金属−非金属系非晶質合金、もしくはFe,Co,Niの少な
くとも一種にY,Ti,Zr,Hf,Nb,Taなどを含有させた金属−
金属系非晶質合金などが従来から用いられている。これ
らの材料のうち、金属−非金属系および金属−金属系非
晶質合金は、磁歪定数および結晶化温度などの制限によ
り、10〜15キロガウス（KG）の飽和磁束密度のものが実
用的に使用可能である。また、Fe−Al−Si系合金は飽和
磁束密度が約10KG、Fe−Ni系合金は約8KGである。一
方、Fe−Si系合金は飽和磁束密度が約18KGで、他の磁性
材料に比較して極めて高い飽和磁束密度を有している。
約15KG以上の高い飽和磁束密度を示す磁性材料はFeを主
成分とするものに限られており、飽和磁束密度を高める
ためにはFeの含有量を多くする必要がある。しかし、一
般にFe主成分とする合金は耐食性に問題があり、これら
の合金の薄膜を用いて磁気ヘッドを製造する場合には、
磁気ヘッド製造工程における磁性薄膜のパターン形成工
程、あるいは洗浄工程などにおいて磁性薄膜が腐食さ
れ、製品の歩留りが低減してしまうという問題があっ
た。
垂直磁気記録方式の出現によって磁気記録密度は大幅に
向上しつつある。この垂直磁気記録再生に用いられてい
る磁気ヘッドについて、特開昭59−71115号公報に開示
されている従来の代表的な一例を第４図に示す。図にお
いて、垂直磁気記録用磁気ヘッドの磁気回路の一部は極
めて薄い主磁極２によって構成されており、この主磁極
２は高い飽和磁束密度を有する磁性薄膜により作製され
ている。飽和磁束密度の高い磁性材料としては、Fe−Al
−Si系合金,Fe−Ni系合金,Fe−Si系合金あるいはFe,Co,
Niの少なくとも一種に、B,C,N,Al,Si,Pなどを含有させ
た金属−非金属系非晶質合金、もしくはFe,Co,Niの少な
くとも一種にY,Ti,Zr,Hf,Nb,Taなどを含有させた金属−
金属系非晶質合金などが従来から用いられている。これ
らの材料のうち、金属−非金属系および金属−金属系非
晶質合金は、磁歪定数および結晶化温度などの制限によ
り、10〜15キロガウス（KG）の飽和磁束密度のものが実
用的に使用可能である。また、Fe−Al−Si系合金は飽和
磁束密度が約10KG、Fe−Ni系合金は約8KGである。一
方、Fe−Si系合金は飽和磁束密度が約18KGで、他の磁性
材料に比較して極めて高い飽和磁束密度を有している。
約15KG以上の高い飽和磁束密度を示す磁性材料はFeを主
成分とするものに限られており、飽和磁束密度を高める
ためにはFeの含有量を多くする必要がある。しかし、一
般にFe主成分とする合金は耐食性に問題があり、これら
の合金の薄膜を用いて磁気ヘッドを製造する場合には、
磁気ヘッド製造工程における磁性薄膜のパターン形成工
程、あるいは洗浄工程などにおいて磁性薄膜が腐食さ
れ、製品の歩留りが低減してしまうという問題があっ
た。
上記の問題は、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドのみで
なく、従来の内面磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおいて
も同様であり、高飽和磁束密度を有し、磁気ヘッド製造
プロセスに耐える耐食性を持つ磁性薄膜が望まれてい
た。
なく、従来の内面磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおいて
も同様であり、高飽和磁束密度を有し、磁気ヘッド製造
プロセスに耐える耐食性を持つ磁性薄膜が望まれてい
た。
本発明の目的は、上述した従来技術の問題点を解消し、
飽和磁束密度の高い磁性薄膜の耐食性を改善することに
よって、薄膜磁気ヘッドの製造工程における磁性薄膜の
腐食を低減して、製品歩留りの向上をはかるものであ
る。
飽和磁束密度の高い磁性薄膜の耐食性を改善することに
よって、薄膜磁気ヘッドの製造工程における磁性薄膜の
腐食を低減して、製品歩留りの向上をはかるものであ
る。
上記の目的を達成するために、本発明においては体心立
方構造を有する金属磁性材料を用い、この金属結晶の耐
食性のよい｛110｝面もしくは｛111｝面がほぼ磁性薄膜
の膜面と一致するように配向させた磁性薄膜を磁気ヘッ
ドに使用することを骨子とするものである。
方構造を有する金属磁性材料を用い、この金属結晶の耐
食性のよい｛110｝面もしくは｛111｝面がほぼ磁性薄膜
の膜面と一致するように配向させた磁性薄膜を磁気ヘッ
ドに使用することを骨子とするものである。
本発明の磁性薄膜において、高い飽和磁束密度を得るた
めにはFeまたはFeを主成分とする合金を使用する必要が
あり、これらの合金は一般的に体心立方構造を有するも
のである。本発明者らは、体心立方構造を有する金属あ
るいは合金の結晶面による腐食速度の差について調査し
た結果、｛110｝面もしくはこの近傍の面、あるいは｛1
11｝面もしくはこの近傍の面は、｛100｝面もしくはこ
の近傍の面に比較して著しく腐食速度が遅いことを知見
し本発明を完成するに至った。
めにはFeまたはFeを主成分とする合金を使用する必要が
あり、これらの合金は一般的に体心立方構造を有するも
のである。本発明者らは、体心立方構造を有する金属あ
るいは合金の結晶面による腐食速度の差について調査し
た結果、｛110｝面もしくはこの近傍の面、あるいは｛1
11｝面もしくはこの近傍の面は、｛100｝面もしくはこ
の近傍の面に比較して著しく腐食速度が遅いことを知見
し本発明を完成するに至った。
本発明に使用する磁性薄膜は、例えばFe,Fe−6wt（重
量）％Si合金およびFe−6wt％Al−9wt％Si合金であっ
て、第１表にこれらの金属あるいは合金の結晶面におけ
る腐食速度の変化を示す。この場合、腐食液としては塩
酸と塩化第２鉄の水溶液を用い、各磁性材料の｛100｝
面における腐食速度を１とした。
量）％Si合金およびFe−6wt％Al−9wt％Si合金であっ
て、第１表にこれらの金属あるいは合金の結晶面におけ
る腐食速度の変化を示す。この場合、腐食液としては塩
酸と塩化第２鉄の水溶液を用い、各磁性材料の｛100｝
面における腐食速度を１とした。
第１表から明らかなように、FeまたはFeを主成分とする
体心立方構造の金属の｛100｝面の腐食速度に比較し
て、｛110｝面の腐食速度は約1/10,｛111｝面は約1/5で
あり、｛110｝面および｛111｝面は｛100｝面に比較し
て著しく耐食性が良好であることが判明した。したがっ
て、これら体心立方構造を有する金属結晶の｛110｝面
および｛111｝面が薄膜面にほぼ一致するように配向さ
せた磁性薄膜は、｛100｝面が薄膜表面となる場合に比
較して著しく耐食性の優れたものとなる。また、｛11
0｝面が薄膜表面に一致するように配向した薄膜は、｛1
11｝面が薄膜表面に一致するように配向した薄膜よりも
約２倍の耐食性を有しており、より好ましい。このよう
に、｛110｝面あるいは｛111｝面が薄膜表面に一致する
ように配向した磁性薄膜を用いた磁気ヘッドは、磁気ヘ
ッド製造工程における磁性薄膜パターニングの工程ある
いは洗浄の工程などにおいて腐食が生じにくく、製品の
歩留りを向上させることができるという利点がある。
体心立方構造の金属の｛100｝面の腐食速度に比較し
て、｛110｝面の腐食速度は約1/10,｛111｝面は約1/5で
あり、｛110｝面および｛111｝面は｛100｝面に比較し
て著しく耐食性が良好であることが判明した。したがっ
て、これら体心立方構造を有する金属結晶の｛110｝面
および｛111｝面が薄膜面にほぼ一致するように配向さ
せた磁性薄膜は、｛100｝面が薄膜表面となる場合に比
較して著しく耐食性の優れたものとなる。また、｛11
0｝面が薄膜表面に一致するように配向した薄膜は、｛1
11｝面が薄膜表面に一致するように配向した薄膜よりも
約２倍の耐食性を有しており、より好ましい。このよう
に、｛110｝面あるいは｛111｝面が薄膜表面に一致する
ように配向した磁性薄膜を用いた磁気ヘッドは、磁気ヘ
ッド製造工程における磁性薄膜パターニングの工程ある
いは洗浄の工程などにおいて腐食が生じにくく、製品の
歩留りを向上させることができるという利点がある。
本発明に用いられる磁性材料は、上述のように体心立方
構造を有する磁性金属あるいは合金であり、さらに具体
的には、FeあるいはFeを主成分とする金属あるいは合金
である。例えば、重量％で、Be＜1.4％,Al＜34％,Si＜1
5％,Ti＜２％,V＜100％,Cr＜100％,Mn＜３％,Co＜75％,
Ni＜30％,Zn＜８％,Ge＜16％,As＜10％,Mo＜５％,Ru＜1
0％,Rh＜65％,Sn＜５％,W＜８％,Re＜29％,Os＜35％,Ir
＜40％,Pt＜46％,Ce＜６％などの添加元素を含有するFe
合金は体心立方構造を有しており、これらの添加元素は
１種のみならず２種以上を同時に添加されることもあ
る。なお、これらの添加元素の内Al,V,Crに関しては、F
e合金への添加量を多くすると飽和磁束密度が低くな
り、薄膜磁気ヘッドに適しなくなるため、それぞれの含
有量を20wt％以下、45wt％以下、50wt％以下とすること
が望ましい。
構造を有する磁性金属あるいは合金であり、さらに具体
的には、FeあるいはFeを主成分とする金属あるいは合金
である。例えば、重量％で、Be＜1.4％,Al＜34％,Si＜1
5％,Ti＜２％,V＜100％,Cr＜100％,Mn＜３％,Co＜75％,
Ni＜30％,Zn＜８％,Ge＜16％,As＜10％,Mo＜５％,Ru＜1
0％,Rh＜65％,Sn＜５％,W＜８％,Re＜29％,Os＜35％,Ir
＜40％,Pt＜46％,Ce＜６％などの添加元素を含有するFe
合金は体心立方構造を有しており、これらの添加元素は
１種のみならず２種以上を同時に添加されることもあ
る。なお、これらの添加元素の内Al,V,Crに関しては、F
e合金への添加量を多くすると飽和磁束密度が低くな
り、薄膜磁気ヘッドに適しなくなるため、それぞれの含
有量を20wt％以下、45wt％以下、50wt％以下とすること
が望ましい。
また、本発明において、スパッタリング法あるいは真空
蒸着法などにより作製した薄膜は、熱的に非平衡状態に
ある場合が多いために、結晶構造な体心立方構造のま
ま、添加元素が上記の含有量以上に過飽和の状態で固溶
する場合もある。さらにまた、Feに固溶した場合に、体
心立法構造以外の析出物を生じる上記添加元素以外の元
素を添加し、スパッタリング法あるいは真空蒸着法など
により薄膜を作製した場合においても均一な体心立方構
造をとる場合がある。
蒸着法などにより作製した薄膜は、熱的に非平衡状態に
ある場合が多いために、結晶構造な体心立方構造のま
ま、添加元素が上記の含有量以上に過飽和の状態で固溶
する場合もある。さらにまた、Feに固溶した場合に、体
心立法構造以外の析出物を生じる上記添加元素以外の元
素を添加し、スパッタリング法あるいは真空蒸着法など
により薄膜を作製した場合においても均一な体心立方構
造をとる場合がある。
本発明において、体心立方構造を有する金属および合金
の結晶方位を配向せしめた薄膜を作製する方法として
は、基板に単結晶を使用し、この単結晶の種類と結晶面
を選択する方法、さらに薄膜の作製条件を選択する方法
などがある。単結晶基板の種類としては、FeまたはFeを
主成分とする磁性合金の結晶の｛110｝面あるいは｛11
1｝面の原子配列の対称性および周期と類似する原子配
列の対称性および周期を有する単結晶基板を用いること
が望ましい。
の結晶方位を配向せしめた薄膜を作製する方法として
は、基板に単結晶を使用し、この単結晶の種類と結晶面
を選択する方法、さらに薄膜の作製条件を選択する方法
などがある。単結晶基板の種類としては、FeまたはFeを
主成分とする磁性合金の結晶の｛110｝面あるいは｛11
1｝面の原子配列の対称性および周期と類似する原子配
列の対称性および周期を有する単結晶基板を用いること
が望ましい。
なお、本発明における薄膜の形成方法としては、真空蒸
着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法,CVD
法，あるいは各種のめっき法などを用いることができ
る。
着法，スパッタリング法，イオンプレーティング法,CVD
法，あるいは各種のめっき法などを用いることができ
る。
以下に、本発明の一実施例を挙げさらに詳細に説明す
る。
る。
（実施例 １） 基板として、表面が｛100｝面にほぼ一致したSi単結晶
を用い、この基板上にイオンビームスパッタリング装置
を用いて、Fe薄膜を被着した。スパッタリングガスとし
てはArを用い、Arガス圧は１×10-4Torrとした。また、
イオンの加速電圧1.1kV,イオン電流を60mAとした。基板
温度は約40℃とし、膜厚は0.3μｍとした。このFe薄膜
をＸ線回折法により測定した結果を第１図（ａ）に示
す。なお、ターゲットはCu用いた。図において、縦軸は
最大回折線強度（Imax）と各回折線強度（Ｉ）の比を示
し、横軸は回折角〔２θ（deg）〕を示す。
を用い、この基板上にイオンビームスパッタリング装置
を用いて、Fe薄膜を被着した。スパッタリングガスとし
てはArを用い、Arガス圧は１×10-4Torrとした。また、
イオンの加速電圧1.1kV,イオン電流を60mAとした。基板
温度は約40℃とし、膜厚は0.3μｍとした。このFe薄膜
をＸ線回折法により測定した結果を第１図（ａ）に示
す。なお、ターゲットはCu用いた。図において、縦軸は
最大回折線強度（Imax）と各回折線強度（Ｉ）の比を示
し、横軸は回折角〔２θ（deg）〕を示す。
なお、比較例としてガラス基板を用いて、本実施例と同
様の条件でFe薄膜を作製した。このFe薄膜のＸ線回折パ
ターンを第１図（ｂ）に示す。
様の条件でFe薄膜を作製した。このFe薄膜のＸ線回折パ
ターンを第１図（ｂ）に示す。
本発明の基板表面が｛100｝面と一致したSi単結晶基板
を用いた場合には、第１図（ａ）に示すごとく、ほぼ
｛110｝面のみが薄膜面と平行になるように結晶が配向
したFe薄膜が得らている。一方、比較例であるガラス基
板を用いた場合には、第１図（ｂ）に示すごとく、｛11
0｝面，｛100｝面，｛211｝面，｛310｝面，｛111｝面
などがFe薄膜面と平行に存在している。
を用いた場合には、第１図（ａ）に示すごとく、ほぼ
｛110｝面のみが薄膜面と平行になるように結晶が配向
したFe薄膜が得らている。一方、比較例であるガラス基
板を用いた場合には、第１図（ｂ）に示すごとく、｛11
0｝面，｛100｝面，｛211｝面，｛310｝面，｛111｝面
などがFe薄膜面と平行に存在している。
次に、第１図（ａ）に示した、Si単結晶基板を用い、Fe
薄膜を形成しながら、薄膜形成用以外の第２のイオンガ
ンを用いて、薄膜表面をエッチングする操作を行なっ
た。この方法により作製した膜をＸ線回折法により測定
した。なお、第２のイオンガンの加速電圧は200V,電流
密度を0.1mA/cm2とした。この方法によって作製したFe
薄膜のＸ線回折パターンは、第１図（ａ）に示した場合
とほぼ同様であったが、第１図（ａ）の場合には｛11
0｝面回折ピークの半値幅が約１度（゜）であったのに
対し、第２のイオンガンを用いて同時にエッチング操作
を行なった場合には半値幅が約0.2゜となり、薄膜形成
を行ないながら、同時にエッチング操作を行なうことに
より、より結晶配向性の優れた磁性薄膜が得られること
が判明した。
薄膜を形成しながら、薄膜形成用以外の第２のイオンガ
ンを用いて、薄膜表面をエッチングする操作を行なっ
た。この方法により作製した膜をＸ線回折法により測定
した。なお、第２のイオンガンの加速電圧は200V,電流
密度を0.1mA/cm2とした。この方法によって作製したFe
薄膜のＸ線回折パターンは、第１図（ａ）に示した場合
とほぼ同様であったが、第１図（ａ）の場合には｛11
0｝面回折ピークの半値幅が約１度（゜）であったのに
対し、第２のイオンガンを用いて同時にエッチング操作
を行なった場合には半値幅が約0.2゜となり、薄膜形成
を行ないながら、同時にエッチング操作を行なうことに
より、より結晶配向性の優れた磁性薄膜が得られること
が判明した。
上述のように、Si単結晶基板を用い薄膜面と一致するよ
うに｛110｝面が配向し、薄膜表面が｛110｝面により構
成されたFe薄膜と、ガラス基板上に作製した｛110｝面
が配向していないFe薄膜とを、磁気ヘッド製造工程にお
ける洗浄工程において純水を用いて５分間洗浄した結
果、ガラス基板上の無配向Fe薄膜は約40個/cm2の密度の
局部腐食を生じ、一方、｛110｝面が配向したSi単結晶
基板上のFe薄膜は局部腐食の数が約５個/cm2に減少し
た。
うに｛110｝面が配向し、薄膜表面が｛110｝面により構
成されたFe薄膜と、ガラス基板上に作製した｛110｝面
が配向していないFe薄膜とを、磁気ヘッド製造工程にお
ける洗浄工程において純水を用いて５分間洗浄した結
果、ガラス基板上の無配向Fe薄膜は約40個/cm2の密度の
局部腐食を生じ、一方、｛110｝面が配向したSi単結晶
基板上のFe薄膜は局部腐食の数が約５個/cm2に減少し
た。
さらに、第２のイオンガンを用いて、エッチング操作を
行ないながら薄膜形成を行なったFe薄膜においては、局
部腐食の数が約３個/cm2に減少した。
行ないながら薄膜形成を行なったFe薄膜においては、局
部腐食の数が約３個/cm2に減少した。
以上説明したごとく、｛110｝面が薄膜面に一致するよ
うに配向したFe薄膜を用いることにより、薄膜の耐食性
を著しく向上させることができ、これを用いた磁気ヘッ
ドの製造プロセスにおける歩留まりを大幅に向上できる
ことを確認した。
うに配向したFe薄膜を用いることにより、薄膜の耐食性
を著しく向上させることができ、これを用いた磁気ヘッ
ドの製造プロセスにおける歩留まりを大幅に向上できる
ことを確認した。
（実施例 ２） 基板として、表面が｛111｝面にほぼ一致したSi単結晶
を用い、この基板上にイオンビームスパッタリング装置
を用いてFe薄膜を被着した。スパッタリング条件は、上
述の実施例１と同様に、Arガス圧力１×10-4Torr,イオ
ン加速電圧1.1kV,電流60mA,基板温度約40℃，膜厚は0.3
μｍとした。このFe薄膜のＸ線回折パターンは第２図に
示すごとく、｛222｝からの回折ピークが最も強く、薄
膜表面が｛111｝面となるように優先的に配向している
ことが判明した。この薄膜にはまた、｛110｝，｛20
0｝，｛211｝，｛220｝面からの回析線も観察され、｛1
10｝，｛211｝，｛100｝面などの面が薄膜表面に一致す
るような結晶粒も存在している。一方、完全な無配向の
Fe多結晶から得られる各面のＸ線回折線強度比では、AS
TM回折データカード６−0696（American Society for T
esting Materials 発行）によれば第２表に示すように
なっている。
を用い、この基板上にイオンビームスパッタリング装置
を用いてFe薄膜を被着した。スパッタリング条件は、上
述の実施例１と同様に、Arガス圧力１×10-4Torr,イオ
ン加速電圧1.1kV,電流60mA,基板温度約40℃，膜厚は0.3
μｍとした。このFe薄膜のＸ線回折パターンは第２図に
示すごとく、｛222｝からの回折ピークが最も強く、薄
膜表面が｛111｝面となるように優先的に配向している
ことが判明した。この薄膜にはまた、｛110｝，｛20
0｝，｛211｝，｛220｝面からの回析線も観察され、｛1
10｝，｛211｝，｛100｝面などの面が薄膜表面に一致す
るような結晶粒も存在している。一方、完全な無配向の
Fe多結晶から得られる各面のＸ線回折線強度比では、AS
TM回折データカード６−0696（American Society for T
esting Materials 発行）によれば第２表に示すように
なっている。
第２表に示すごとく、無配向の多結晶の場合には｛22
2｝面の回折線強度｛110｝面の回折線強度との比Ｉ
｛222｝/I｛110｝は0.06であるのに対し、第２図に示し
た薄膜はＩ｛222｝/I｛110｝は２となっており、この薄
膜は薄膜表面が｛111｝面に一致するように結晶粒が強
く配向していると言える。
2｝面の回折線強度｛110｝面の回折線強度との比Ｉ
｛222｝/I｛110｝は0.06であるのに対し、第２図に示し
た薄膜はＩ｛222｝/I｛110｝は２となっており、この薄
膜は薄膜表面が｛111｝面に一致するように結晶粒が強
く配向していると言える。
上記のように、｛111｝面が薄膜表面と一致するように
配向したFe薄膜を、上述の実施例１と同様の方法で、純
水を用いて５分間洗浄した結果、約10個/cm2の数の局部
腐食を生じ、これに対しガラス基板上に作製した第１図
（ｂ）に示したFe薄膜に比較して大幅に局部腐食の密度
を減少できることが明らかとなった。
配向したFe薄膜を、上述の実施例１と同様の方法で、純
水を用いて５分間洗浄した結果、約10個/cm2の数の局部
腐食を生じ、これに対しガラス基板上に作製した第１図
（ｂ）に示したFe薄膜に比較して大幅に局部腐食の密度
を減少できることが明らかとなった。
以上のように、結晶粒｛111｝面が薄膜面と一致するよ
うに配向せしめたFe薄膜は大幅に耐食性が向上し、これ
を用いた薄膜磁気ヘッドは、製造歩留まりを大きく向上
できることを確認した。
うに配向せしめたFe薄膜は大幅に耐食性が向上し、これ
を用いた薄膜磁気ヘッドは、製造歩留まりを大きく向上
できることを確認した。
（実施例 ３） 基板としてガラス基板を用い、この基板上に高周波二極
スパッタリング装置を用いてFe−Si合金薄膜を被着し
た。ターゲットにはFe−6.5重量（wt）％Si合金を用い
た。Arガス圧力を５×-3Torrから５×10-2Torrまで変化
して作製した膜のＸ線回析パターンを第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す。なお、基板温度は350℃とし
た。
スパッタリング装置を用いてFe−Si合金薄膜を被着し
た。ターゲットにはFe−6.5重量（wt）％Si合金を用い
た。Arガス圧力を５×-3Torrから５×10-2Torrまで変化
して作製した膜のＸ線回析パターンを第３図（ａ），
（ｂ），（ｃ）に示す。なお、基板温度は350℃とし
た。
Arガス圧力が５×10-2Torrの第３図（ｃ）およびArガス
圧力が３×10-2Torrの第３図（ｂ）においては、薄膜表
面が種々の結晶面で構成される多結晶からなっているの
に対して、Arガス圧力が２×10-2Torr以下の条件で作製
した薄膜は、第３図（ａ）に示すように、薄膜表面が
｛110｝面に一致する結晶粒のみからなっていることが
判明した。これらのFe−Si合金薄膜を、上述の実施例１
と同様の方法で純水を用いて５分間洗浄した結果、｛11
0｝面が薄膜表面と一致するように配向した第３図
（ａ）の薄膜は、局部腐食の密度が約６個/cm2であたの
に対して、｛110｝面な配向性の乏しい第３図（ｂ）お
よび（ｃ）に示す薄膜は約35個/cm2および約45個/cm2で
あった。以上のように、結晶粒の｛110｝面が薄膜表面
と一致するように配向せしめたFe−Si合金薄膜は、耐食
性が著しく向上し、この合金薄膜を用いた磁気ヘッドの
製造プロセスの歩留まりを大幅に向上できることを確認
した。
圧力が３×10-2Torrの第３図（ｂ）においては、薄膜表
面が種々の結晶面で構成される多結晶からなっているの
に対して、Arガス圧力が２×10-2Torr以下の条件で作製
した薄膜は、第３図（ａ）に示すように、薄膜表面が
｛110｝面に一致する結晶粒のみからなっていることが
判明した。これらのFe−Si合金薄膜を、上述の実施例１
と同様の方法で純水を用いて５分間洗浄した結果、｛11
0｝面が薄膜表面と一致するように配向した第３図
（ａ）の薄膜は、局部腐食の密度が約６個/cm2であたの
に対して、｛110｝面な配向性の乏しい第３図（ｂ）お
よび（ｃ）に示す薄膜は約35個/cm2および約45個/cm2で
あった。以上のように、結晶粒の｛110｝面が薄膜表面
と一致するように配向せしめたFe−Si合金薄膜は、耐食
性が著しく向上し、この合金薄膜を用いた磁気ヘッドの
製造プロセスの歩留まりを大幅に向上できることを確認
した。
なお、本発明において薄膜の結晶粒の配向の状況は、上
述したＸ線回折パターンにより測定することができる。
すなわち、完全に無配向の薄膜においては、各結晶面か
らのＸ線回折強度は上述の第２表に示すごとくなり、結
晶粒の｛110｝面が薄膜面と一致するように優先的に配
向した薄膜においては、｛110｝面以外の面のＸ線回折
強度が弱くなり、Ｉ｛hkl｝/I｛110｝が無配向膜の場合
に比較して小さくなる。そして、完全に｛110｝面のみ
が薄膜面に一致するように配向した薄膜では｛110｝面
以外の面からの回折線は観察されなくなる。また、｛11
1｝面が薄膜面と一致するように優先的に配向した薄膜
においてはＩ｛222｝/I｛100｝が無配向の薄膜に比して
大きくなり、完全に｛111｝面のみが薄膜面と一致する
ように配向した薄膜においては、｛111｝面以外の面の
回折線が観察されなくなる。本発明において、結晶粒の
｛110｝面あるいは｛111｝面が薄膜面と一致するように
安全に配向した薄膜を磁気ヘッドに用いることは、耐食
性を向上し、磁気ヘッド製造プロセスにおける歩留まり
を向上する上で好ましいが、結晶粒の｛110｝面あるい
は｛111｝面が薄膜面と一致するように、無配向の薄膜
に比較して優先的に配向した薄膜を磁気ヘッドに用いる
場合においても耐食性は向上し、磁気ヘッド製造プロセ
スにおける歩留まりを向上する上で効果がある。
述したＸ線回折パターンにより測定することができる。
すなわち、完全に無配向の薄膜においては、各結晶面か
らのＸ線回折強度は上述の第２表に示すごとくなり、結
晶粒の｛110｝面が薄膜面と一致するように優先的に配
向した薄膜においては、｛110｝面以外の面のＸ線回折
強度が弱くなり、Ｉ｛hkl｝/I｛110｝が無配向膜の場合
に比較して小さくなる。そして、完全に｛110｝面のみ
が薄膜面に一致するように配向した薄膜では｛110｝面
以外の面からの回折線は観察されなくなる。また、｛11
1｝面が薄膜面と一致するように優先的に配向した薄膜
においてはＩ｛222｝/I｛100｝が無配向の薄膜に比して
大きくなり、完全に｛111｝面のみが薄膜面と一致する
ように配向した薄膜においては、｛111｝面以外の面の
回折線が観察されなくなる。本発明において、結晶粒の
｛110｝面あるいは｛111｝面が薄膜面と一致するように
安全に配向した薄膜を磁気ヘッドに用いることは、耐食
性を向上し、磁気ヘッド製造プロセスにおける歩留まり
を向上する上で好ましいが、結晶粒の｛110｝面あるい
は｛111｝面が薄膜面と一致するように、無配向の薄膜
に比較して優先的に配向した薄膜を磁気ヘッドに用いる
場合においても耐食性は向上し、磁気ヘッド製造プロセ
スにおける歩留まりを向上する上で効果がある。
本発明の効果は、上述した実施例のみならず、体心立方
構造を有する金属および合金において得られ、特にFeま
たはFeを主成分とする体心立方構造を有する金属および
合金を用いた場合に、飽和磁束密度が高く、耐食性の優
れた磁性薄膜が得られるため、これを用いた磁気ヘッド
は記録特性に優れ、かつ磁気ヘッド製造プロセスにおけ
る歩留まりが高いものとなる。
構造を有する金属および合金において得られ、特にFeま
たはFeを主成分とする体心立方構造を有する金属および
合金を用いた場合に、飽和磁束密度が高く、耐食性の優
れた磁性薄膜が得られるため、これを用いた磁気ヘッド
は記録特性に優れ、かつ磁気ヘッド製造プロセスにおけ
る歩留まりが高いものとなる。
以上詳細に説明したごとく、本発明の磁気ヘッドの磁性
薄膜として、体心立方構造を有する金属または合金、特
にFeまたはFeを主成分とする合金を用い、その結晶面で
ある｛110｝面または｛111｝面が、薄膜面とほぼ一致す
るように配向させることによって、飽和磁束密度が高
く、その上耐食性に優れた磁性薄膜が得られるため、こ
れを用いた磁気ヘッドは記録特性に優れ、かつ磁気ヘッ
ド製造プロセスにおける歩留まりの大幅な向上をはかる
ことができ、産業上の利用価値は極めて大きい。
薄膜として、体心立方構造を有する金属または合金、特
にFeまたはFeを主成分とする合金を用い、その結晶面で
ある｛110｝面または｛111｝面が、薄膜面とほぼ一致す
るように配向させることによって、飽和磁束密度が高
く、その上耐食性に優れた磁性薄膜が得られるため、こ
れを用いた磁気ヘッドは記録特性に優れ、かつ磁気ヘッ
ド製造プロセスにおける歩留まりの大幅な向上をはかる
ことができ、産業上の利用価値は極めて大きい。
第１図（ａ）は本発明の実施例１における磁性薄膜のＸ
線回折パターンを示す図、第１図（ｂ）はその比較例に
おけるＸ線回折パターンを示す図、第２図は本発明の実
施例２における磁性薄膜のＸ線回折パターンを示す図、
第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施例３にお
けるＸ線回折パターンを示す図、第４図は従来の垂直磁
気記録用薄膜磁気ヘッドの構造の一例を示す縦断面図で
ある。 １……非磁性基板、２……主磁極 ３……無機絶縁物層、４……導体コイル ５……有機絶縁物層、６……上部磁性層
線回折パターンを示す図、第１図（ｂ）はその比較例に
おけるＸ線回折パターンを示す図、第２図は本発明の実
施例２における磁性薄膜のＸ線回折パターンを示す図、
第３図（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の実施例３にお
けるＸ線回折パターンを示す図、第４図は従来の垂直磁
気記録用薄膜磁気ヘッドの構造の一例を示す縦断面図で
ある。 １……非磁性基板、２……主磁極 ３……無機絶縁物層、４……導体コイル ５……有機絶縁物層、６……上部磁性層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 憲雄 東京都国分寺市東恋ヶ窪１丁目280番地 株式会社日立製作所中央研究所内 (56)参考文献 特開 昭59−207608（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−9905（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−111119（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】磁性薄膜を磁気回路の少なくとも一部に用
いた磁気ヘッドにおいて、上記磁性薄膜の少なくとも一
部に、FeもしくはFeを主成分とする金属もしくは合金か
らなり、該金属または合金の結晶の｛110｝面が、上記
磁性薄膜の薄膜面とほぼ一致するように配向させた磁性
薄膜を用いることを特徴とする磁気ヘッド。 - 【請求項２】上記磁性薄膜を構成する金属もしくは合金
は体心立方構造を有することを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の磁気ヘッド。 - 【請求項３】上記Feを主成分とする合金は、Be、Al、S
i、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Co、Ni、Zn、Ge、As、Mo、Ru、R
h、Sn、Ｗ、Re、Os、Ir、Pt、Ceの中から選択された少
なくとも１種を含有することを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の磁気ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063743A JPH0772928B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 磁気ヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60063743A JPH0772928B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 磁気ヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61224115A JPS61224115A (ja) | 1986-10-04 |
| JPH0772928B2 true JPH0772928B2 (ja) | 1995-08-02 |
Family
ID=13238189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60063743A Expired - Lifetime JPH0772928B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 磁気ヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0772928B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0744110B2 (ja) * | 1988-09-02 | 1995-05-15 | 松下電器産業株式会社 | 高飽和磁束密度軟磁性膜及び磁気ヘッド |
| JP2698814B2 (ja) * | 1989-07-10 | 1998-01-19 | 富士写真フイルム株式会社 | 軟磁性薄膜 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58111119A (ja) * | 1981-12-25 | 1983-07-02 | Comput Basic Mach Technol Res Assoc | 薄膜磁気ヘツド |
| JPS59207608A (ja) * | 1983-05-11 | 1984-11-24 | Hitachi Ltd | 高透磁率磁性薄膜 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP60063743A patent/JPH0772928B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61224115A (ja) | 1986-10-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
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