JPH05239601A - 軟磁性合金薄膜とその製造方法 - Google Patents
軟磁性合金薄膜とその製造方法Info
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- JPH05239601A JPH05239601A JP4078455A JP7845592A JPH05239601A JP H05239601 A JPH05239601 A JP H05239601A JP 4078455 A JP4078455 A JP 4078455A JP 7845592 A JP7845592 A JP 7845592A JP H05239601 A JPH05239601 A JP H05239601A
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Landscapes
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- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 磁気ヘッドに用いられるセンダスト系合金の
磁気飽和密度と抗磁力の特性改善を目的とする。 【構成】 Ａl; 4.0〜8.0 ％，Ｓi; 6.0〜12.0％，Ｃo;
2.0〜4.0 ％、Ｎ;1.0〜1.7 ％、残余が実質的にＦe か
らなる軟磁性合金薄膜。 【効果】 1200Ｇ以上の飽和磁束密度と、0.2 Oe以下の
抗磁力の優れた磁気特性をもつ軟磁性合金薄膜である。
磁気飽和密度と抗磁力の特性改善を目的とする。 【構成】 Ａl; 4.0〜8.0 ％，Ｓi; 6.0〜12.0％，Ｃo;
2.0〜4.0 ％、Ｎ;1.0〜1.7 ％、残余が実質的にＦe か
らなる軟磁性合金薄膜。 【効果】 1200Ｇ以上の飽和磁束密度と、0.2 Oe以下の
抗磁力の優れた磁気特性をもつ軟磁性合金薄膜である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、軟磁性合金薄膜とその
製造方法に係わり、特に磁気ヘッドコア材に用いられる
飽和磁束密度と抗磁力の優れた軟磁性合金薄膜とその製
造方法に関するものである。
製造方法に係わり、特に磁気ヘッドコア材に用いられる
飽和磁束密度と抗磁力の優れた軟磁性合金薄膜とその製
造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気記録再生装置の最も重要な部
品である磁気ヘッドコア材の磁気特性は、磁気テープの
高密度化などに伴って厳しい特性が要求されてきてい
る。
品である磁気ヘッドコア材の磁気特性は、磁気テープの
高密度化などに伴って厳しい特性が要求されてきてい
る。
【０００３】即ち、高い飽和磁束密度を有すること、 低い抗磁力を有すること、 優れた耐磨耗性と耐蝕性を有すること、 高周波領域での磁気特性が良好であること、 精密加工が容易なこと、 温度に対し磁気特性が安定なこと、 などの種々の特性が要求される。
【０００４】これら要求に対して従来から用いられてい
る磁気ヘッドコア材としては、フェライトあるいはパー
マロイ系合金などが用いられているが、これら材料には
一長一短がある。
る磁気ヘッドコア材としては、フェライトあるいはパー
マロイ系合金などが用いられているが、これら材料には
一長一短がある。
【０００５】例えば、フェライトはきわめて高い電気抵
抗と高硬度を有し、高周波特性、耐磨耗性および耐蝕性
に優れた特性を有するが、反面飽和磁束密度が低く、磁
気ヘッドに用いた場合にノイズが発生し易く、また機械
的に脆いため加工性にも問題がある。
抗と高硬度を有し、高周波特性、耐磨耗性および耐蝕性
に優れた特性を有するが、反面飽和磁束密度が低く、磁
気ヘッドに用いた場合にノイズが発生し易く、また機械
的に脆いため加工性にも問題がある。
【０００６】一方、パーマロイ系合金は、比較的高い飽
和磁束密度を有するが、磁気テープの高密度化に対処す
るには未だ充分な値とは言えず、さらに種々の添加元素
による改良が行われているが耐磨耗性は充分とはいえな
い。
和磁束密度を有するが、磁気テープの高密度化に対処す
るには未だ充分な値とは言えず、さらに種々の添加元素
による改良が行われているが耐磨耗性は充分とはいえな
い。
【０００７】このような理由から最近センダスト系合金
が磁気ヘッド材として注目されている。即ち、センダス
ト系合金はＦe,Ｓi,Ａl を主成分とする極めて高飽和磁
束密度を有すると共に、耐磨耗性も良好であるという特
徴を保有し、磁気ヘッドコア材として期待度の大きい合
金である。
が磁気ヘッド材として注目されている。即ち、センダス
ト系合金はＦe,Ｓi,Ａl を主成分とする極めて高飽和磁
束密度を有すると共に、耐磨耗性も良好であるという特
徴を保有し、磁気ヘッドコア材として期待度の大きい合
金である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、センダ
スト系合金はＳi 及びＡl を多量に含有しており極めて
脆弱で加工が困難であると共に、昨今の高保磁力の磁気
記録媒体（磁気テープ）に対して飽和磁束密度をさらに
高め、かつ抗磁力を低くするという磁気特性の改善が要
望されている。
スト系合金はＳi 及びＡl を多量に含有しており極めて
脆弱で加工が困難であると共に、昨今の高保磁力の磁気
記録媒体（磁気テープ）に対して飽和磁束密度をさらに
高め、かつ抗磁力を低くするという磁気特性の改善が要
望されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされたものであり、Ａl; 4.0〜8.0 ％，
Ｓi; 6.0〜12.0％，Ｃo; 2.0〜4.0 ％、Ｎ;1.0〜1.7
％、残余が実質的にＦe からなる軟磁性合金薄膜と、ス
パッタリング装置のターゲット材にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系
センダスト合金を用いて、Ａr ガスに分圧 2.5〜3.5 ％
のＮガスを混入させた雰囲気中で反応性スパッタリング
を行い、約 200〜300 ℃に加熱された成膜基板上にＦe-
Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜を形成することを特徴とする
軟磁性合金薄膜の製造方法とを提供するものである。
決するためになされたものであり、Ａl; 4.0〜8.0 ％，
Ｓi; 6.0〜12.0％，Ｃo; 2.0〜4.0 ％、Ｎ;1.0〜1.7
％、残余が実質的にＦe からなる軟磁性合金薄膜と、ス
パッタリング装置のターゲット材にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系
センダスト合金を用いて、Ａr ガスに分圧 2.5〜3.5 ％
のＮガスを混入させた雰囲気中で反応性スパッタリング
を行い、約 200〜300 ℃に加熱された成膜基板上にＦe-
Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜を形成することを特徴とする
軟磁性合金薄膜の製造方法とを提供するものである。
【００１０】
【実施例】本発明は、一般的なＦe-Ａl-Ｓi からなるセ
ンダスト系合金に対して、磁気特性を向上させるために
有効なＣo と、抗磁力と飽和磁束密度を向上させるため
に有効なＮとを含有させて検討した結果、Ｆe-Ａl-Ｓi
からなるセンダスト系合金にＣo;2.0 〜 4.0％と、Ｎ;
1.0〜 1.7％を含有させた組成からなる新規なＦe-Ａl-
Ｓi-Ｃo-Ｎ系軟磁性合金薄膜を見い出すことができた。
ンダスト系合金に対して、磁気特性を向上させるために
有効なＣo と、抗磁力と飽和磁束密度を向上させるため
に有効なＮとを含有させて検討した結果、Ｆe-Ａl-Ｓi
からなるセンダスト系合金にＣo;2.0 〜 4.0％と、Ｎ;
1.0〜 1.7％を含有させた組成からなる新規なＦe-Ａl-
Ｓi-Ｃo-Ｎ系軟磁性合金薄膜を見い出すことができた。
【００１１】ここで、Ｆe-Ａl-Ｓi からなるセンダスト
系合金は、一般的なセンダスト系合金であるが、優れた
磁気特性を保つためには少なくとも基本成分であるＡl,
Ｓiは、Ａl;4.0 ％、Ｓi;6.0 ％以上含有する必要があ
るが、しかし、多量に含有し過ぎると逆に磁気特性が低
下し始めるのでＡl;8.0 ％、Ｓi;12.0％以下であること
が望ましい。
系合金は、一般的なセンダスト系合金であるが、優れた
磁気特性を保つためには少なくとも基本成分であるＡl,
Ｓiは、Ａl;4.0 ％、Ｓi;6.0 ％以上含有する必要があ
るが、しかし、多量に含有し過ぎると逆に磁気特性が低
下し始めるのでＡl;8.0 ％、Ｓi;12.0％以下であること
が望ましい。
【００１２】さらに、Ｃo を 2.0〜4.0 ％としたこと
は、Ｃo は磁気特性を向上させるために有効な元素であ
り、2.o ％以上含有する必要があるが、しかし、多量に
含有し過ぎると逆に磁気特性が低下し始めるので4.0 ％
以下に限定した。
は、Ｃo は磁気特性を向上させるために有効な元素であ
り、2.o ％以上含有する必要があるが、しかし、多量に
含有し過ぎると逆に磁気特性が低下し始めるので4.0 ％
以下に限定した。
【００１３】また、Ｎを 1.0〜1.7 ％としたことは、Ｎ
は抗磁力と飽和磁束密度を向上させるために有効な元素
であり、1.0 ％以上含有する必要があるが、しかし、多
量に含有し過ぎると逆に磁気特性が低下し始めるので1.
7 ％以下とした。これら限定理由については後に説明す
る。
は抗磁力と飽和磁束密度を向上させるために有効な元素
であり、1.0 ％以上含有する必要があるが、しかし、多
量に含有し過ぎると逆に磁気特性が低下し始めるので1.
7 ％以下とした。これら限定理由については後に説明す
る。
【００１４】次に、本発明のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金
薄膜の製造方法について詳細に説明する。
薄膜の製造方法について詳細に説明する。
【００１５】本発明のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜
は、スパッタリング法などの真空成膜技術を用いて成膜
される。ターゲット材には、Ａl-Ｓi-Ｆe からなるセン
ダスト系合金にＣo を 2.0〜4.0 ％添加した合金が用い
られ、さらに成膜基板を約 200〜300 ℃に加熱して行わ
れる。このスパッタリング法は、ターゲット材と窒素を
反応させるためにスパッタリング装置のチャンバー内
を、Ａr ガスとＮガスとの混合ガスで置換して行われ
る。これらＡr ガスとＮガスは、夫々のマスフローコン
トローラなどを用いて分圧量を正確に制御する必要があ
る。
は、スパッタリング法などの真空成膜技術を用いて成膜
される。ターゲット材には、Ａl-Ｓi-Ｆe からなるセン
ダスト系合金にＣo を 2.0〜4.0 ％添加した合金が用い
られ、さらに成膜基板を約 200〜300 ℃に加熱して行わ
れる。このスパッタリング法は、ターゲット材と窒素を
反応させるためにスパッタリング装置のチャンバー内
を、Ａr ガスとＮガスとの混合ガスで置換して行われ
る。これらＡr ガスとＮガスは、夫々のマスフローコン
トローラなどを用いて分圧量を正確に制御する必要があ
る。
【００１６】以下にスパッタリング条件を示す。
【００１７】真空度 ３×１０-6 Ｔorr 以下 基板温度 ２５０ ℃ 成膜基板 結晶化ガラス ガス Ａr+Ｎ混合ガス ガス圧 ６ mTorr ガス流量 混合ガス ２０ CCM 膜厚 約３ μｍ 成膜速度 約７００ nm/min 熱処理 ５５０℃ １時間真空中保持 上記スパッタリング条件を用いて、Ｃo 添加量を2.0 〜
6.0 ％に変化させたＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系合金をターゲッ
トにして、Ｎガス分圧を１〜５％に変化させたＦe-Ａl-
Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜（試料N0,1〜6)と、Ｎガス分圧を
0％にしたＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系合金薄膜（試料N0,7) を
下記のごとく作製し、これら合金薄膜について測定を行
った。
6.0 ％に変化させたＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系合金をターゲッ
トにして、Ｎガス分圧を１〜５％に変化させたＦe-Ａl-
Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜（試料N0,1〜6)と、Ｎガス分圧を
0％にしたＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系合金薄膜（試料N0,7) を
下記のごとく作製し、これら合金薄膜について測定を行
った。
【００１８】 Ｃo 添加量％ Ｎガス分圧％ 薄膜組成 試料N0,1 ６ １．０ Ｆe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金 試料N0,2 ５ ２．０ Ｆe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金 試料N0,3 ４ ２．５ Ｆe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金 試料N0,4 ４ ３．０ Ｆe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金 試料N0,5 ３ ３．５ Ｆe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金 試料N0,6 ２ ４．０ Ｆe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金 試料N0,7 ８ ０ Ｆe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系合金 上記試料N0,1〜6 について抗磁力の測定を行った結果、
Ｎガス分圧は 2.5〜3.5 ％において極めて低い抗磁力を
示し、4 ％以上では１Oe以上となり軟磁性が失われてし
まう結果がえられた。
Ｎガス分圧は 2.5〜3.5 ％において極めて低い抗磁力を
示し、4 ％以上では１Oe以上となり軟磁性が失われてし
まう結果がえられた。
【００１９】図１は、試料N0,5におけるＮガス分圧と抗
磁力との関係を示す図であり、Ｎガス分圧は 2.5〜3.5
％の範囲において最良なる抗磁力を示している。
磁力との関係を示す図であり、Ｎガス分圧は 2.5〜3.5
％の範囲において最良なる抗磁力を示している。
【００２０】図２は、上記試料N0,1〜7 のＥＰＭＡ分析
結果であり、同図からＮガス分圧の増加に比例して合金
膜中のＮ含有量が増加することがわかる。
結果であり、同図からＮガス分圧の増加に比例して合金
膜中のＮ含有量が増加することがわかる。
【００２１】上記した測定結果から、スパッタリング条
件におけるＮガス分圧を 2.5〜3.5％にすると共に、合
金膜中のＮ含有量を 1.0〜1.7 ％、Ｃo 含有量を 2.0〜
4.0％にした試料N0,3〜5 が、良い結果が得られること
がわかる。
件におけるＮガス分圧を 2.5〜3.5％にすると共に、合
金膜中のＮ含有量を 1.0〜1.7 ％、Ｃo 含有量を 2.0〜
4.0％にした試料N0,3〜5 が、良い結果が得られること
がわかる。
【００２２】さらに、上記試料N0,3、試料N0,5，試料N
0,7について磁気特性を測定した。測定にあたり飽和磁
束密度、抗磁力、異方性磁界はＶＳＭで測定し、透磁率
はフェライトヨーク法を用いて測定した。
0,7について磁気特性を測定した。測定にあたり飽和磁
束密度、抗磁力、異方性磁界はＶＳＭで測定し、透磁率
はフェライトヨーク法を用いて測定した。
【００２３】図３は、その磁気特性測定結果を示す図
で、同図よりＮガス分圧が 2.5％及び3.5 ％の試料N0,
3、試料N0,5は、共に高い飽和磁束密度と低い抗磁力の
特性を示し、従来のセンダスト合金である試料N0,7より
優れたものであることがわかる。
で、同図よりＮガス分圧が 2.5％及び3.5 ％の試料N0,
3、試料N0,5は、共に高い飽和磁束密度と低い抗磁力の
特性を示し、従来のセンダスト合金である試料N0,7より
優れたものであることがわかる。
【００２４】図４は、試料N0,3、試料N0,5，試料N0,7の
初透磁率の周波数特性図であり、従来のセンダスト膜で
ある試料N0,7（図中、実線で示す）に比べ、Ｎガス分圧
が 2.5％のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜である試料N
0,3（図中、二点鎖線で示す）は周波数全域において従
来のセンダスト膜より高い透磁率を示している。また、
Ｎガス分圧が 3.5％のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜で
ある試料N0,5（図中、点線で示す）においても高周波域
（10MHz)では従来のセンダスト膜より高い透磁率を示し
ている。
初透磁率の周波数特性図であり、従来のセンダスト膜で
ある試料N0,7（図中、実線で示す）に比べ、Ｎガス分圧
が 2.5％のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜である試料N
0,3（図中、二点鎖線で示す）は周波数全域において従
来のセンダスト膜より高い透磁率を示している。また、
Ｎガス分圧が 3.5％のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜で
ある試料N0,5（図中、点線で示す）においても高周波域
（10MHz)では従来のセンダスト膜より高い透磁率を示し
ている。
【００２５】上述したごとく本発明のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-
Ｎ系合金薄膜は、従来のセンダスト膜より磁気特性に優
れたものであり、MIG 型磁気ヘッドや薄膜磁気ヘッドに
用いて好適である。
Ｎ系合金薄膜は、従来のセンダスト膜より磁気特性に優
れたものであり、MIG 型磁気ヘッドや薄膜磁気ヘッドに
用いて好適である。
【００２６】
【発明の効果】上述したように、Ａl; 4.0〜8.0 ％，Ｓ
i; 6.0〜12.0％，Ｃo; 2.0〜4.0 ％、Ｎ;1.0〜1.7 ％、
残余が実質的にＦe からなる軟磁性合金薄膜は、従来の
センダスト系合金よりも飽和磁束密度が1200Ｇ以上、そ
して抗磁力が0.2 Oe以下に磁気特性を改善することがで
きた。
i; 6.0〜12.0％，Ｃo; 2.0〜4.0 ％、Ｎ;1.0〜1.7 ％、
残余が実質的にＦe からなる軟磁性合金薄膜は、従来の
センダスト系合金よりも飽和磁束密度が1200Ｇ以上、そ
して抗磁力が0.2 Oe以下に磁気特性を改善することがで
きた。
【００２７】したがって、本発明のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ
系合金薄膜を用いた磁気ヘッドは、昨今の高保磁力の媒
体にも充分対応することができるものである。
系合金薄膜を用いた磁気ヘッドは、昨今の高保磁力の媒
体にも充分対応することができるものである。
【００２８】また、スパッタリング装置のターゲット材
にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系センダスト合金を用いて、Ａr ガ
スに分圧 2.5〜3.5 ％のＮガスを混入させた雰囲気中で
反応性スパッタリングを行い、約 200〜300 ℃に加熱さ
れた成膜基板上にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜を形成
する軟磁性合金薄膜の製造方法を提供することにより、
容易にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金の堆積膜が得られるも
のである。また、成膜基板を約 200〜300 ℃に加熱して
反応性スパッタリングを行うようにしたことにより、成
膜基板とＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜の付着力を強め
ることができるなどの効果を有するものである。
にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo 系センダスト合金を用いて、Ａr ガ
スに分圧 2.5〜3.5 ％のＮガスを混入させた雰囲気中で
反応性スパッタリングを行い、約 200〜300 ℃に加熱さ
れた成膜基板上にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜を形成
する軟磁性合金薄膜の製造方法を提供することにより、
容易にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金の堆積膜が得られるも
のである。また、成膜基板を約 200〜300 ℃に加熱して
反応性スパッタリングを行うようにしたことにより、成
膜基板とＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜の付着力を強め
ることができるなどの効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるＮガス分圧と抗磁力との関係図
である。
である。
【図２】本発明のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜のＥＰ
ＭＡ分析結果である。
ＭＡ分析結果である。
【図３】本発明のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜の磁気
特性測定結果である。
特性測定結果である。
【図４】本発明のＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜の初透
磁率の周波数特性図である。
磁率の周波数特性図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｆ 1/14
Claims (2)
- 【請求項１】Ａl; 4.0〜8.0 ％，Ｓi; 6.0〜12.0％，Ｃ
o; 2.0〜4.0 ％、Ｎ;1.0〜1.7 ％、残余が実質的にＦe
からなる軟磁性合金薄膜。 - 【請求項２】スパッタリング装置のターゲット材にＦe-
Ａl-Ｓi-Ｃo 系センダスト合金を用いて、Ａr ガスに分
圧 2.5〜3.5 ％のＮガスを混入させた雰囲気中で反応性
スパッタリングを行い、約 200〜300 ℃に加熱された成
膜基板上にＦe-Ａl-Ｓi-Ｃo-Ｎ系合金薄膜を形成するこ
とを特徴とする軟磁性合金薄膜の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4078455A JPH05239601A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 軟磁性合金薄膜とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4078455A JPH05239601A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 軟磁性合金薄膜とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05239601A true JPH05239601A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13662517
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4078455A Pending JPH05239601A (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | 軟磁性合金薄膜とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05239601A (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021356A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-02 | Nec Corp | 高飽和磁化高透磁率軟磁性合金 |
| JPS6235604A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Sony Corp | 軟磁性薄膜 |
| JPS6292306A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-27 | Sony Corp | 磁性薄膜 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4078455A patent/JPH05239601A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6021356A (ja) * | 1983-07-14 | 1985-02-02 | Nec Corp | 高飽和磁化高透磁率軟磁性合金 |
| JPS6235604A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-16 | Sony Corp | 軟磁性薄膜 |
| JPS6292306A (ja) * | 1985-10-17 | 1987-04-27 | Sony Corp | 磁性薄膜 |
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