[其他]铁硅铝合金磁膜及其制造方法和迭层薄膜磁头

说明书

本发明一般涉及铁硅铝合金膜，尤其涉及内应力为零、磁性能优良的铁硅铝合金磁膜及其制造方法。本发明的这种铁硅铝合金磁膜适合用于在高频下要求高S/N比的高记录密度磁头，主要是录象机、磁盘文件用磁头等上面用的薄膜迭层磁头的磁性薄膜。

由于近来磁记录技术领域中记录密度的显著改进，随之而来对电磁转换元件的磁头就增加了狭化磁道、增大磁心的磁饱和以及改善高频区域的导磁率的要求。

迄今为止，磁头的磁心部件如图5所示，是通过把铁氧体或铁硅铝合金1切成块状、用切割刀锯等将其加工出限定磁道宽度2的沟槽3以及线圈绕组的沟槽4而形成的。然而，为了制造具有小于30微米宽的狭磁道的磁头，就要把限定磁道宽度的沟槽3的间隔弄得非常窄，因此，可能产生所谓磁道宽度2精度不足和因切削部分磁道宽度2而发生的形状不规则的问题。

另一方面，对于由诸如常用的铁硅铝合金这样的金属磁性薄膜构成的金属磁性薄膜磁头，已使用了把厚度为3至10微米的这种金属磁膜和厚约0.5微米的非磁性绝缘膜相互层迭到规定膜厚的多层磁性材料。

更具体地说，在制造这种金属磁性薄膜磁头时，通过在基片上溅射厚度相当于磁道宽度的膜就能制造出上述迭层磁性材料，而省略了限定磁道宽度的工序。因此，能解决用上述块状磁心材料制造磁头时产生的问题。

不过，经过本发明者的实验和研究已发现，溅射得到的金属磁膜，其内部应力显著变大，用这种金属磁膜制得的多层磁性材料，即磁心层，制作的迭层金属薄膜磁头，由于磁致伸缩的影响，使磁性能变坏。更确切地说，这种磁致伸缩增加了与软磁材料铁硅铝合金磁性材料内的内部应力有关的磁各向异性能量，在软磁材料内产生了矫顽力增大、导磁率下降等不希望有的现象，因此，不可能得到高输出的磁头。

上述迭层金属薄膜磁头采用的是下列制造方法，用溅射的方法在玻璃等非磁性基片上形成金属磁性薄膜，与绝缘层交替地层迭后，接合上另一层非磁性基片，形成磁心。然而，本发明者的研究表明，用溅射方法形成膜时，由于膜的内部应力，使已经形成膜的基片受到了弯曲作用，因此很难在整个接合面上得到均匀的接合。

在研究由铁硅铝合金磁性材料构成的软磁膜以及进一步研究由该铁硅铝合金磁性材料构成的软磁膜和非磁性绝缘膜交替层迭进一步构成的迭层薄膜磁头的过程中，本发明者发现象上面所述的那样，在基片上溅射形成铁硅铝磁性材料的软磁膜内形成了内部应力，这种内部应力给软磁膜带来了坏的影响，结果使磁头的性能变差。分析研究这种软磁膜中产生的内部应力的结果进一步表明，除了由基片与膜的热膨胀系数的差产生的热应力以外，该内部应力还由固有应力引起，该固有应力包括由氩从靶上溅射出的高能粒子冲击（轰击）和穿入正在淀积的膜而在膜中产生的压应力以及由淀积好了的膜俘获氩原子产生的压应力。

此外，根据从上述膜中除去内部应力的方法的研究和实验，本发明者已发现由轰击引起的压应力可以在把淀积好的磁膜加热到热处理温度的过程中除去，而通过把淀积好的铁硅铝合金膜中俘获的氩的数量控制在0.01～0.3%重量比以内，而且使所用的基片的热膨胀系数比铁硅铝合金小，可以除去由俘获氩原子产生的压应力。

本发明者还发现了下列各项因素在有效地生产实际上没有内应力的磁膜时的重要性：

（1）使用直流溅射装置，在基片上施加射频偏置，其目的是控制淀积膜中俘获的氩含量，

（2）使用热膨胀系数比要在基片上淀积的膜的热膨胀系数低的材料作基片，

（3）在450℃～800℃的条件下对溅射制成的含氩的铁硅铝合金磁膜进行热处理。

本发明就是以这种新知识为基础的。

因此，本发明的目的是提供一种铁硅铝合金磁膜及其制造方法，这种铁硅铝合金磁膜解决了上述原有的问题，其内部应力实际上降到了零，并具有良好的磁性能，即矫顽力小、导磁率大。

本发明的另一个目的是提供用上述铁硅铝合金磁膜制作的具有良好磁性能，即矫顽力小、导磁率大的薄膜迭层磁头。

本发明提供的一种薄膜迭层磁头达到了上述目的。概括地说，本发明是铁硅铝合金磁膜，其特征在于：磁膜具有基片和在基片上形成的铁硅铝合金膜，使上述基片的热膨胀系数比上述铁硅铝合金膜的热膨胀系数小，而且为使上述铁硅铝合金膜中内应力实际上变为零而把膜中的氩含量控制在0.01～0.3%重量比。该铁硅铝合金磁膜与非磁性绝缘膜交替迭层能极其有效地用作薄膜迭层磁头的磁性膜。