(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッキ浴中のＦｅイオン濃度を１．２ｇ／ｌ以上で３．２ｇ／ｌ以下とし、Ｃｏイオン濃度を０．８６ｇ／ｌ以上で１．６ｇ／ｌ以下とし、元素αイオン濃度を０．２ｍｇ／ｌ以上で６ｍｇ／ｌ以下とする電気メッキ法により、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２以上で５以下で、元素α（ただし元素αは、Ｐｄ）の組成比Ｚが、０．５質量％以上で１８質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅＸＣｏＹαＺ合金をメッキ形成することを特徴とする軟磁性膜の製造方法。
【請求項２】
前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は、２．６以上で４．３以下で、前記元素αの組成比Ｚが３質量％以上で９質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅＸＣｏＹαＺ合金をメッキ形成する請求項１記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項３】
メッキ浴中にβイオン（ただし元素βはＮｉ、Ｃｒの一方あるいは両方）を添加し、前記ＦｅＸＣｏＹαＺ合金に０．５質量％以上で５質量％以下の組成比Ｖを有する元素βを含有させ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｖ＝１００質量％の関係を満たすＦｅＸＣｏＹαＺβＶ合金をメッキ形成する請求項１または２記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項４】
前記電気メッキ法には、パルス電流を用いた電気メッキ法を使用する請求項１ないし３のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項５】
メッキ浴中にサッカリンナトリウムを混入する請求項１ないし４のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項６】
前記メッキ浴中に２−ブチン−１、４ジオールを混入する請求項１ないし５のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項７】
前記メッキ浴中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入する請求項１ないし６のいずれかに記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項８】
磁性材料製の下部コア層と、記録媒体との対向面で前記下部コア層と磁気ギャップを介して対向する上部コア層と、両コア層に記録磁界を誘導するコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
少なくとも一方のコア層を、請求項１ないし７のいずれかに記載された製造方法による軟磁性膜でメッキ形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記下部コア層上に記録媒体との対向面で下部磁極層を隆起形成し、前記下部磁極層を前記軟磁性膜でメッキ形成する請求項８記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
下部コア層及び上部コア層と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置し且つトラック幅方向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層よりも短く規制された磁極部とを有し、
前記磁極部を、下部コア層と連続する下部磁極層、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記下部磁極層と前記上部磁極層間に位置するギャップ層とで形成し、あるいは前記磁極部を、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記上部磁極層と下部コア層との間に位置するギャップ層とで形成し、
このとき前記上部磁極層及び／または下部磁極層を、請求項１ないし７のいずれかに記載された製造方法による軟磁性膜でメッキ形成することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１１】
前記上部磁極層を前記軟磁性膜でメッキ形成し、前記上部磁極層上に上部コア層を電気メッキ法によりＮｉＦｅ系合金膜でメッキ形成する請求項１０記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１２】
前記コア層を、少なくとも磁気ギャップに隣接する部分で２層以上の磁性層で形成し、あるいは前記磁極層を２層以上の磁性層で形成し、このとき前記磁性層のうち前記磁気ギャップに接する磁性層を、前記軟磁性膜によりメッキ形成する請求項８ないし１１のいずれかに記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１３】
前記磁気ギャップ層に接する以外の他の磁性層を電気メッキ法によりＮｉＦｅ系合金でメッキ形成する請求項１２記載の薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば薄膜磁気ヘッドのコア材として使用される軟磁性膜に係り、前記軟磁性膜にＦｅＣｏαあるいはＦｅＣｏＲｈ（元素αは貴金属）合金を使用することで飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にでき、且つ耐食性を向上させることが可能な軟磁性膜とこの軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、ならびに前記軟磁性膜の製造方法と前記薄膜磁気ヘッドの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば薄膜磁気ヘッドのコア層には、特に今後の高記録密度化に伴い、高い飽和磁束密度Ｂｓを有する磁性材料を使用し、前記コア層のギャップ近傍に磁束を集中させて、記録密度を向上させる必要がある。
【０００３】
前記磁性材料には従来からＮｉＦｅ系合金がよく使用されている。前記ＮｉＦｅ系合金は、直流電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成され、１．８Ｔ程度の飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら今後の高記録密度化に伴い、さらに高い飽和磁束密度Ｂｓを満たす軟磁性膜を製造することが必要となり、ＮｉＦｅ系合金では十分にその要望に応えることができなかった。
【０００５】
またＮｉＦｅ系合金以外によく使用される軟磁性材料としてＦｅＣｏ合金膜がある。前記ＦｅＣｏ合金膜は、Ｆｅの組成比を適正に調整することで、ＮｉＦｅ系合金膜よりも高い飽和磁束密度Ｂｓが得られる一方、次のような問題点が発生した。
【０００６】
薄膜磁気ヘッドや他の磁気素子の構成によっては、前記ＦｅＣｏ合金の上にＮｉＦｅ系合金を重ねたり、あるいはメッキ形成された非磁性層（例えばギャップ層）の上下に前記ＦｅＣｏ合金を重ねる場合があるが、前記ＦｅＣｏ合金膜を電気メッキ法によりメッキ形成するときなどに、ＦｅＣｏ合金膜がイオン化して溶け出し腐食するといった問題が発生したのである。
【０００７】
これは前記ＦｅＣｏ合金膜とＮｉＦｅ系合金膜との間、あるいは前記ＦｅＣｏ合金膜と非磁性層間には大きな電位差（標準電極電位差）が発生するからであり、この電位差によりいわゆる電池効果が生じて溶け出すものと考えられる。
【０００８】
またＦｅＣｏ合金膜が単層で形成される場合も、薄膜磁気ヘッドや他の磁気素子の製造方法においては、耐食性が要求される。例えばスライダの研削工程や素子の洗浄工程に曝される場合でも腐食しないことが要求される。また薄膜磁気ヘッドの使用上の環境的な要因にも耐食性が要求される。
【０００９】
従って薄膜磁気ヘッドのコア層などに使用される軟磁性膜には、高い飽和磁束密度Ｂｓのみならず、優れた耐食性も必要であった。
【００１０】
そこで本発明は上記従来の課題を解決するためのものであり、ＦｅＣｏ合金にＰｄやＲｈなどの貴金属の元素を添加することにより、飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にできると同時に耐食性にも優れた軟磁性膜とこの軟磁性膜を用いた薄膜磁気ヘッド、ならびに前記軟磁性膜の製造方法と薄膜磁気ヘッドの製造方法を提供することを目的としている。
【００３６】
【課題を解決するための手段】
本発明における軟磁性膜の製造方法は、メッキ浴中のＦｅイオン濃度を１．２ｇ／ｌ以上で３．２ｇ／ｌ以下とし、Ｃｏイオン濃度を０．８６ｇ／ｌ以上で１．６ｇ／ｌ以下とし、元素αイオン濃度を０．２ｍｇ／ｌ以上で６ｍｇ／ｌ以下とする電気メッキ法により、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２以上で５以下で、元素α（ただし元素αは、Ｐｄ）の組成比Ｚが、０．５質量％以上で１８質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅＸＣｏＹαＺ合金をメッキ形成することを特徴とするものである。この組成比を有する軟磁性膜であれば飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にできるとともに、元素αを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することが可能である。
【００３７】
また本発明では、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２．６以上で４．３以下で、元素αの組成比Ｚが３質量％以上で９質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅXＣｏYαZ合金をメッキ形成することが好ましい。この組成比を有する軟磁性膜であれば飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上にできるとともに元素αを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することが可能である。
【００３９】
後述する実験結果によれば、上記のメッキ浴組成を有することで、確実にＦｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２以上で５以下で、元素αの組成比Ｚが、０．５質量％以上で１８質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅXＣｏYαZ合金、好ましくは、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２．６以上で４．３以下で、元素αの組成比Ｚが３質量％以上で９質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅXＣｏYαZ合金をメッキ形成することができる。
【００４０】
また本発明では、メッキ浴中にβイオン（ただし元素βはＮｉ、Ｃｒの一方あるいは両方）を添加し、前記ＦｅXＣｏYαZ合金に０．５質量％以上で５質量％以下の組成比Ｖを有する元素βを含有させ、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｖ＝１００質量％の関係を満たすＦｅXＣｏYαZβV合金をメッキ形成してもよい。
【００４７】
上記のように本発明では、好ましくはＦｅＣｏα合金をパルス電流を用いた電気メッキ法によってメッキ形成する。パルス電流を用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＦｅＣｏα合金膜を、少しずつメッキ形成し、従来のように直流電流を用いた場合に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。パルス電流による電気メッキ法によれば直流電流による電気メッキ法に比べて軟磁性膜中に含まれるＦｅ含有量の調整が容易になり、前記Ｆｅ含有量を膜中に多く取り込むことができる。
【００４８】
また本発明では、ＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金のメッキ浴中にサッカリンナトリウムを混入することが好ましい。サッカリンナトリウム（Ｃ６Ｈ４ＣＯＮＮａＳＯ２）は応力緩和剤としての役割を有しており、したがって前記サッカリンナトリウムを混入することでＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金の膜応力を低減させることが可能である。
【００４９】
また本発明では、前記メッキ浴中に、２−ブチン−１、４ジオールを混入することが好ましい。これによってメッキ形成されたＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金の結晶粒径の粗大化は抑制され、前記結晶粒径が小さくなることで結晶間に空隙が生じ難くなり、膜面の面粗れが抑制される。面粗れを抑制できることで保磁力Ｈｃを小さくすることも可能になる。
【００５０】
また本発明では、前記メッキ浴中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入することが好ましい。これによってメッキ浴中に生じる水素は、界面活性剤である２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムによって除去され、前記水素がメッキ膜に付着することによる面粗れを抑制できる。
【００５１】
また前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに代えて、ラウリル硫酸ナトリウムを用いても良いが、２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを用いた方が、メッキ浴中に混入したときの泡立ちが少なく、したがって前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムをメッキ浴中に多く混入することができ、前記水素の除去をより適切に行うことが可能になる。
【００５２】
また本発明は、磁性材料製の下部コア層と、記録媒体との対向面で前記下部コア層と磁気ギャップを介して対向する上部コア層と、両コア層に記録磁界を誘導するコイル層とを有する薄膜磁気ヘッドの製造方法において、
少なくとも一方のコア層を、上記に記載された製造方法による軟磁性膜でメッキ形成することを特徴とするものである。
【００５３】
また本発明では、前記下部コア層上に記録媒体との対向面で下部磁極層を隆起形成し、前記下部磁極層を前記軟磁性膜でメッキ形成することが好ましい。
【００５４】
また本発明は、下部コア層及び上部コア層と、前記下部コア層と上部コア層との間に位置し且つトラック幅方向の幅寸法が前記下部コア層及び上部コア層よりも短く規制された磁極部とを有し、
前記磁極部を、下部コア層と連続する下部磁極層、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記下部磁極層と前記上部磁極層間に位置するギャップ層とで形成し、あるいは前記磁極部を、上部コア層と連続する上部磁極層、および前記上部磁極層と下部コア層との間に位置するギャップ層とで形成し、
このとき前記上部磁極層及び／または下部磁極層を、上記に記載された製造方法による軟磁性膜でメッキ形成することを特徴とするものである。
【００５５】
また本発明では、前記上部磁極層を前記軟磁性膜でメッキ形成し、前記上部磁極層上に上部コア層を電気メッキ法によりＮｉＦｅ系合金膜でメッキ形成することが好ましい。
【００５６】
また本発明では、前記コア層を、少なくとも磁気ギャップに隣接する部分で２層以上の磁性層で形成し、あるいは前記磁極層を２層以上の磁性層で形成し、このとき前記磁性層のうち前記磁気ギャップに接する磁性層を、前記軟磁性膜によりメッキ形成することが好ましい。
【００５７】
また本発明では、前記磁気ギャップ層に接する以外の他の磁性層を電気メッキ法によりＮｉＦｅ系合金でメッキ形成することが好ましい。
【００５８】
上記したように本発明における軟磁性膜としてのＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金を、電気メッキ法によりメッキ形成することで、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２以上で５以下で、元素α（ただし元素αは、Ｐｄ）の組成比Ｚが０．５質量％以上で１８質量％以下となる、好ましくは、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２．６以上で４．３以下で、元素αの組成比Ｚが３質量％以上で９質量％以下となる、ＦｅＸＣｏＹαＺ合金及び、さらに元素βの組成比Ｖが０．５質量％以上で５質量％以下となるＦｅＸＣｏＹαＺβＶ合金をメッキ形成することが可能である。
【００６０】
そしてこのような軟磁性膜を薄膜磁気ヘッドのコア材として使用することで、飽和磁束密度Ｂｓが高く高記録密度化を図ることができ、また元素αやＲｈを含まないＦｅＣｏ合金を用いる場合に比べて耐食性にも優れた薄膜磁気ヘッドを歩留まり良く製造することが可能である。
【００６１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分正面図、図２は図１に示す薄膜磁気ヘッドを２−２線から切断し矢印方向から見た縦断面図である。
【００６２】
本発明における薄膜磁気ヘッドは、浮上式ヘッドを構成するセラミック材のスライダ１１の側端面１１ａに形成されたものであり、ＭＲヘッドｈ１と、書込み用のインダクティブヘッドｈ２とが積層された、ＭＲ／インダクティブ複合型薄膜磁気ヘッド（以下、単に薄膜磁気ヘッドという）となっている。
【００６３】
ＭＲヘッドｈ１は、磁気抵抗効果を利用してハードディスクなどの記録媒体からの洩れ磁界を検出し、記録信号を読み取るものである。
【００６４】
図２に示すように、前記スライダ１１のトレーリング側端面１１ａ上にＡｌ2Ｏ3膜１２を介してＮｉＦｅ等からなる磁性材料製の下部シールド層１３が形成され、さらにその上に絶縁材料製の下部ギャップ層１４が形成されている。
【００６５】
前記下部ギャップ層１４上には記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）に向けて、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）素子あるいはトンネル型磁気抵抗効果（ＴＭＲ）素子などの磁気抵抗効果素子１０が形成され、さらに前記磁気抵抗効果素子１０及び下部ギャップ層１４上には絶縁材料製の上部ギャップ層１５が形成されている。さらに前記上部ギャップ層１５の上にＮｉＦｅ等の磁性材料で形成された上部シールド層１６が形成されている。ＭＲヘッドｈ１は、前記下部シールド層１３から上部シールド層１６までの積層膜で構成されている。
【００６６】
次に図１及び２に示す実施形態では、前記上部シールド層１６がインダクティブヘッドｈ２の下部コア層としても兼用されており、前記下部コア層１６上には、Ｇｄ決め層１７が形成され、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層１７の先端部までの長さ寸法でギャップデプス（Ｇｄ）が規制される。前記Ｇｄ決め層１７は例えば有機絶縁材料で形成される。
【００６７】
また前記下部コア層１６の上面１６ａは図１に示すように、磁極部１８の基端からトラック幅方向（図示Ｘ方向）に離れるにしたがって下面方向に傾く傾斜面で形成されており、これによりサイドフリンジングの発生を抑制することが可能である。
【００６８】
また図２に示すように、記録媒体との対向面から前記Ｇｄ決め層１７上にかけて磁極部１８が形成されている。
【００６９】
前記磁極部１８は下から下部磁極層１９、非磁性のギャップ層２０、及び上部磁極層２１が積層されている。
【００７０】
前記下部磁極層１９は、下部コア層１６上に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層１９の上に形成されたギャップ層２０は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。
【００７１】
なお本発明における具体的な実施形態として前記ギャップ層２０にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰで前記ギャップ層２０を形成することで前記ギャップ層２０を適切に非磁性状態にできるからである。
【００７２】
さらに前記ギャップ層２０の上にメッキ形成された上部磁極層２１は、その上に形成される上部コア層２２と磁気的に接続される。
【００７３】
上記のようにギャップ層２０がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層１９、ギャップ層２０及び上部磁極層２１を連続メッキ形成することが可能である。
【００７４】
なお前記磁極部１８は、ギャップ層２０及び上部磁極層２１の２層で構成されていてもよい。
【００７５】
図１に示すように、前記磁極部１８はトラック幅方向（図示Ｘ方向）における幅寸法がトラック幅Ｔｗで形成されている。
【００７６】
図１及び図２に示すように、前記磁極部１８のトラック幅方向（図示Ｘ方向）の両側及びハイト方向後方（図示Ｙ方向）には例えば無機絶縁材料からなる絶縁層２３が形成されている。前記絶縁層２３の上面は前記磁極部１８の上面と同一平面とされる。
【００７７】
図２に示すように、前記絶縁層２３上にはコイル層２４が螺旋状にパターン形成されている。また前記コイル層２４上は有機絶縁材料製の絶縁層２５によって覆われている。なお前記コイル層２４は絶縁層を挟んで２層以上積層された構成であっても良い。
【００７８】
図２に示すように、磁極部１８上から絶縁層２５上にかけて上部コア層２２が例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。図１に示すように、前記上部コア層２２の先端部２２ａは、記録媒体との対向面側でのトラック幅方向における幅寸法がＴ１で形成され、かかる幅寸法Ｔ１はトラック幅Ｔｗよりも大きく形成されている。
【００７９】
また図２に示すように、前記上部コア層２２の基端部２２ｂは、下部コア層１６上に形成された磁性材料製の接続層（バックギャップ層）２６上に直接接続されている。
【００８０】
本発明では、前記上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９が以下の組成比を有する軟磁性膜で形成されている。
（１）組成式がＦｅＸＣｏＹαＺ（ただし元素αは、Ｐｄ）で示され、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は、２以上で５以下で、元素αの組成比Ｚは、０．５質量％以上で１８質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たし、メッキ形成されることを特徴とする軟磁性膜。
【００８１】
後述する実験結果により上記の組成比を有するＦｅＣｏα合金であると飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にできることが確認された。このように本発明ではＮｉＦｅ系合金よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能である。
【００８２】
Ｆｅ及びＣｏは磁性を担う元素である。Ｆｅ、Ｃｏの組成比を適切な値にすることによって高い飽和磁束密度を得ることが可能になる。後述する実験によれば、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率を２以上で５以下にすると、前記Ｂｓを２．０Ｔ以上にできることが確認された。
【００８３】
次に前記元素αは特に耐食性を高めるために添加される元素であり、前記元素αが少なすぎると効果的に耐食性を向上させることはできず、多すぎても磁性を担うＦｅ、Ｃｏ量の減少によって飽和磁束密度Ｂｓの低下を招く。本発明では前記元素αの組成比Ｚを０．５質量％以上で１８質量％以下とすることで、飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にできると同時にＣｏとＦｅのみからなる軟磁性膜よりも効果的に耐食性を向上させることができる。また前記元素αのうち、Ｐｄ、Ｐｔのいずれか一種または２種以上を添加すると、より効果的に耐食性を向上させることが可能である。特に前記元素αはＰｄであることが好ましい。
【００８４】
また上記組成比を有するＦｅＣｏα合金であると、結晶が緻密に形成されることで膜面の面粗れを少なくでき、耐食性を向上させることができるとともに、保磁力Ｈｃを小さくすることができる。具体的には前記保磁力を２０００（Ａ／ｍ）以下にすることが可能である。
【００８５】
またＦｅＣｏα合金が上記組成範囲内であると、１５（μΩ・ｃｍ）以上の比抵抗を得ることができる。また膜応力を４００ＭＰａ以下にすることができる。さらに異方性磁界Ｈｋに関しては、従来から軟磁性材料として一般的に使用されているＮｉＦｅ系合金と同程度の異方性磁界Ｈｋを得ることができる。
【００８６】
また本発明では、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は、２．６以上で４．３以下で、元素αの組成比Ｚは３質量％以上で９質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすことが好ましい。これにより飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上にすることができると共に元素αを含まないＦｅＣｏ合金に比べて効果的に耐食性の向上を図ることが可能である。
【００８７】
また本発明では、上記ＦｅＣｏα合金に元素β（ただし元素βはＮｉ、Ｃｒの一方あるいは両方）が添加され、すなわち組成式はＦｅXＣｏYαZβVで示され、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は、２以上で５以下で、元素αの組成比Ｚは、０．５質量％以上で１８質量％以下であり、好ましくは、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は、２．６以上で４．３以下で、元素αの組成比Ｚは３質量％以上で９質量％以下であり、前記元素βの組成比Ｖは、０．５質量％以上で５質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｖ＝１００質量％の関係を満たす軟磁性膜であってもよい。
【００８８】
前記上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９を、上記組成範囲内のＦｅＣｏαβ合金で形成することにより、飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上あるいは２．２Ｔ以上にできる。また表面に不動態膜を形成する元素βの添加により、さらに耐食性を向上させることができる。またＮｉの添加により特に膜応力を小さくすることが可能であるから、元素βとしてＮｉを選択する方が好ましい。
【００８９】
以上のように本発明では、上記したＦｅＣｏα合金あるいはＦｅＣｏαβ合金は、２．０Ｔ以上、好ましくは２．２Ｔ以上の高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能であるので、前記ＦｅＣｏα合金あるいはＦｅＣｏαβ合金を上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９に使用することにより、前記磁極層のギャップ近傍に磁束を集中させて記録密度を向上させることが可能であるとともに、元素αを含まないＦｅＣｏ合金を使用する場合に比べて耐食性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【００９０】
（２）組成式がＦｅXＣｏYＲｈwで示され、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）は５６質量％以上で、Ｃｏの組成比Ｙは２０質量％以上で、Ｒｈの組成比Ｗは１．７質量％以上で２０質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｗ＝１００質量％の関係を満し、且つメッキ形成されることを特徴とする軟磁性膜。
【００９１】
後述する実験結果により上記の組成比を有するＦｅＣｏＲｈ合金であると飽和磁束密度Ｂｓを２．１Ｔ以上にできることが確認された。このように本発明ではＮｉＦｅ系合金よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能である。
【００９２】
Ｆｅ及びＣｏは磁性を担う元素である。Ｆｅ、Ｃｏの組成比を適切な値にすることによって高い飽和磁束密度を得ることが可能になる。後述する実験によれば、前記Ｆｅの組成比Ｘを５６質量％以上に、且つＣｏの組成比Ｙを２０質量％以上にすると、前記Ｂｓを２．１Ｔ以上にできることが確認された。
【００９３】
次に前記Ｒｈは特に耐食性を高めるために添加される元素であり、前記Ｒｈが少なすぎると効果的に耐食性を向上させることはできず、多すぎても磁性を担うＦｅ、Ｃｏ量の減少によって飽和磁束密度Ｂｓの低下を招く。本発明では前記Ｒｈの組成比Ｗを１．７質量％以上で２０質量％以下とすることで、飽和磁束密度Ｂｓを２．１Ｔ以上にできると同時にＣｏとＦｅのみからなる軟磁性膜よりも効果的に耐食性を向上させることができる。
【００９４】
また上記組成比を有するＦｅＣｏＲｈ合金であると、結晶が緻密に形成されることで膜面の面粗れを少なくでき、耐食性を向上させることができるとともに、保磁力Ｈｃを小さくすることができる。具体的には前記保磁力を２０００（Ａ／ｍ）以下にすることが可能である。
【００９５】
またＦｅＣｏＲｈ合金が上記組成範囲内であると、１５（μΩ・ｃｍ）以上の比抵抗を得ることができる。また膜応力を４００ＭＰａ以下にすることができる。さらに異方性磁界Ｈｋに関しては、従来から軟磁性材料として一般的に使用されているＮｉＦｅ系合金と同程度の異方性磁界Ｈｋを得ることができる。
【００９６】
また前記Ｒｈの組成比Ｗは、７．５質量％以上であることが好ましい。これによってＮｉＦｅ合金膜と同等の耐食性を得ることが可能になることが後述する実験によってわかった。特に図１および図２のように、下部磁極層１９、非磁性層のギャップ層２０及び上部磁極層２１が連続してメッキ形成される形態にあっては、前記下部磁極層１９及び上部磁極層２１の耐食性が低いと、各磁極層１９、２１をメッキ形成する際にこれら磁極層が溶け出して適切にメッキ形成できないという不具合が発生するため、図１及び図２のような連続メッキ膜に本発明の軟磁性膜を使用する場合には、Ｒｈが７．５質量％以上となるＣｏＦｅＲｈ合金膜を使用することが好ましい。
【００９７】
また本発明では、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は、２．０３０以上で２．７０４以下で、Ｒｈの組成比Ｗは７．５質量％以上で１０質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｗ＝１００質量％の関係を満たすことが好ましい。後述する実験によれば、各元素の組成範囲を上記範囲内に収めることで、飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上にできると共に、従来からコア材等に使用されているＮｉＦｅ合金と同等の耐食性を得ることができる。
【００９８】
また本発明では、上記ＦｅＣｏＲｈ合金に元素β（ただし元素βはＮｉ、Ｃｒの一方あるいは両方）が添加され、すなわち組成式はＦｅXＣｏYＲｈwβVで示され、Ｆｅの組成比Ｘは５６質量％以上で、Ｃｏの組成比Ｙは２０質量％以上で、Ｒｈの組成比Ｗは１．７質量％以上で２０質量％以下であり、好ましくは、Ｒｈの組成比Ｗは７．５質量％以上であり、より好ましくは、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は、２．０３０以上で２．７０４以下で、Ｒｈの組成比Ｗは７．５質量％以上で１０質量％以下であり、さらに前記元素βの組成比Ｖは、０．５質量％以上で５質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｗ＋Ｖ＝１００質量％の関係を満たす軟磁性膜であってもよい。
【００９９】
前記上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９を、上記組成範囲内のＦｅＣｏＲｈβ合金で形成することにより、飽和磁束密度Ｂｓを２．１Ｔ以上あるいは２．２Ｔ以上にできる。また表面に不動態膜を形成する元素βの添加により、さらに耐食性を向上させることができる。またＮｉの添加により特に膜応力を小さくすることが可能であるから、元素βとしてＮｉを選択する方が好ましい。
【０１００】
以上のように本発明では、上記したＦｅＣｏＲｈ合金あるいはＦｅＣｏＲｈβ合金は、２．１Ｔ以上、好ましくは２．２Ｔ以上の高い飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能であるので、前記ＦｅＣｏＲｈ合金あるいはＦｅＣｏＲｈβ合金を上部磁極層２１及び／または下部磁極層１９に使用することにより、前記磁極層のギャップ近傍に磁束を集中させて記録密度を向上させることが可能であるとともに、Ｒｈを含まないＦｅＣｏ合金を使用する場合に比べて耐食性に優れ、あるいはＮｉＦｅ合金と同等の耐食性を有する薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【０１０１】
上記した（１）及び（２）の軟磁性膜は、以下に説明する薄膜磁気ヘッドの構造にも使用することができる。
【０１０２】
図３は、本発明における第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの構造を示す部分正面図、図４は図３に示す４−４線から薄膜磁気ヘッドを切断し矢印方向から見た縦断面図である。
【０１０３】
この実施形態では、ＭＲヘッドｈ１の構造は図１及び図２と同じである。
図３に示すように下部コア層１６上には、例えば無機絶縁材料で形成された絶縁層３１が形成されている。前記絶縁層３１には、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）後方に所定の長さ寸法で形成されたトラック幅形成溝３１ａが形成されている。前記トラック幅形成溝３１ａは記録媒体との対向面においてトラック幅Ｔｗで形成されている（図３を参照のこと）。
【０１０４】
前記トラック幅形成溝３１ａには、下から下部磁極層３２、非磁性のギャップ層３３、及び上部磁極層３４が積層された磁極部３０が形成されている。
【０１０５】
前記下部磁極層３２は、下部コア層１６上に直接メッキ形成されている。また前記下部磁極層３２の上に形成されたギャップ層３３は、メッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されていることが好ましい。具体的には、ＮｉＰ、ＮｉＰｄ、ＮｉＷ、ＮｉＭｏ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｃｒのうち１種または２種以上から選択されたものであることが好ましい。
【０１０６】
なお本発明における具体的な実施形態として前記ギャップ層３３にはＮｉＰが使用される。ＮｉＰで前記ギャップ層３３を形成することで前記ギャップ層３３を適切に非磁性状態にできるからである。
【０１０７】
なお前記磁極部３０は、ギャップ層３３及び上部磁極層３４の２層で構成されていてもよい。
【０１０８】
前記ギャップ層３３の上には、記録媒体との対向面からギャップデプス（Ｇｄ）だけ離れた位置から絶縁層３１上にかけてＧｄ決め層３７が形成されている。前記Ｇｄ決め層３７は例えば有機絶縁材料で形成される。
【０１０９】
さらに前記ギャップ層３３の上に形成された上部磁極層３４は、その上に形成される上部コア層４０と磁気的に接続される。
【０１１０】
上記のようにギャップ層３３がメッキ形成可能な非磁性金属材料で形成されると、下部磁極層３２、ギャップ層３３及び上部磁極層３４を連続メッキ形成することが可能である。
【０１１１】
図４に示すように前記絶縁層３１の上にはコイル層３８が螺旋状にパターン形成されている。前記コイル層３８は有機絶縁材料などで形成された絶縁層３９によって覆われている。
【０１１２】
図３に示すように、トラック幅規制溝３１ａのトラック幅方向（図示Ｘ方向）における両側端面には、前記上部磁極層３４の上面から前記絶縁層３１の上面３１ｂにかけて下部コア層１６から離れる方向にしたがって徐々に幅寸法が広がる傾斜面３１ｃ，３１ｃが形成されている。
【０１１３】
そして図３に示すように上部コア層４０の先端部４０ａは、前記上部磁極層３４上面から前記傾斜面３１ｃ，３１ｃ上にかけて下部コア層１６から離れる方向に形成されている。
【０１１４】
図４に示すように前記上部コア層４０は、記録媒体との対向面からハイト方向（図示Ｙ方向）にかけて絶縁層３９上に形成され、前記上部コア層４０の基端部４０ｂは下部コア層１６上に直接形成されている。
【０１１５】
図３及び図４に示す第２実施形態では、下部磁極層３２及び／または上部磁極層３４が、上記した（１）あるいは（２）の軟磁性膜でメッキ形成される。これによってギャップ近傍に磁束を集中させることができ、記録密度を向上させることができ、高記録密度化に優れるとともに元素αを含まないＦｅＣｏ合金を用いた場合に比べて耐食性に優れた薄膜磁気ヘッドの製造が可能である。
【０１１６】
図１ないし図４に示す実施形態では、いずれも下部コア層１６と上部コア層２２、４０間に磁極部１８、３０を有し、前記磁極部１８，３０を構成する下部磁極層１９，３２及び／または上部磁極層２１，３４は、上記した（１）あるいは（２）の軟磁性膜でメッキ形成されるが、前記上部磁極層２１，３４の上に重ねて形成される上部コア層２２，４０はＮｉＦｅ系合金でメッキ形成されていることが好ましい。
【０１１７】
前記上部コア層２２，４０は飽和磁束密度Ｂｓよりもむしろ比抵抗が高いことが好ましい。高周波帯域での記録時において、上部コア層２２，４０から前記上部磁極層２１，３４に適切に記録磁界を導くには、前記上部コア層２２，４０の部分で渦電流損失が発生することを抑制する必要があるため、本発明では、上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜よりも比抵抗の高いＮｉＦｅ系合金を上部コア層２２，４０に用いることが、高記録密度化を図る上で効果的である。なお前記上部コア層２２，４０には例えばＮｉ80Ｆｅ20合金が使用される。
【０１１８】
ところで本発明では上部磁極層２１，３４として上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜を使用し、上部コア層２２，４０としてＮｉＦｅ系合金を使用しているが、これにより前記上部コア層２２，４０を電気メッキ法にてメッキ形成しているとき、前記上部磁極層２１，３４がイオン化されて溶け出すのを適切に防止することができる。
【０１１９】
本発明における元素αあるいはＲｈは、その元素自体がイオン化されにくい貴金属であり、これらが添加されることで、上部磁極層２１，３４のイオン化を阻止することが可能である。
【０１２０】
あるいはＦｅＣｏαβ合金あるいはＦｅＣｏＲｈβ合金を上部磁極層２１，３４として使用する場合、イオン化されにくい元素αあるいはＲｈの他に、表面に不動態膜を形成しやすいＮｉやＣｒが添加されていることで、より効果的に前記上部磁極層２１，３４のイオン化を抑制することができ、高い飽和磁束密度Ｂｓ及び耐食性に優れた磁極を形成することができる。
【０１２１】
なお下部磁極層１９，３２も上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成されることが好ましく、これにより上部コア層２２，４０をメッキ形成するときの、前記下部磁極層１９，３２のイオン化を効果的に抑制することが可能である。
【０１２２】
また本発明では、前記下部磁極層１９，３２及び／または上部磁極層２１，３４は２層以上の磁性層が積層されて構成されていてもよい。かかる構成の場合、ギャップ層２０，３３に接する側の磁性層が上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成されることが好ましい。これによってギャップ近傍に磁束をより集中させることができ、今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【０１２３】
また前記ギャップ層２０，３３に接する磁性層以外の他の磁性層は、如何なる材質、組成比の磁性材料で形成されても良いが、前記ギャップ層２０，３３に接する側の磁性層よりも飽和磁束密度Ｂｓが小さくなることが好ましく、例えば前記他の磁性層はＮｉＦｅ系合金で形成されることが好ましい。これにより前記他の磁性層からギャップ層２０，３３に接する側の磁性層に適切に記録磁界が導かれ高記録密度化を図ることが可能になると共に、前記他の磁性層をメッキ形成するときの、前記ギャップ層２０，３３に接する側の磁性層のイオン化を適切に防止することができる。
【０１２４】
なお前記他の磁性層はＮｉＦｅ系合金で形成される必要はなく、上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜などで形成されても良いが、ギャップ層２０，３３に接する側の磁性層よりも低い飽和磁束密度Ｂｓを有するように組成比を適切に調整することが好ましい。その方法としてはギャップ層２０，３３に接する側の磁性層に比べてＦｅ量を減少させればよい。
【０１２５】
また下部磁極層１９，３２の飽和磁束密度Ｂｓは高いことが好ましいが、上部磁極層２１，３４の飽和磁束密度Ｂｓよりも低くすることにより、下部磁極層と上部磁極層との間における洩れ磁界を磁化反転しやすくすると、より記録媒体への信号の書込み密度を高くできる。
【０１２６】
また図１ないし図４のように下部磁極層１９、３２及び上部磁極層２１、３４間に非磁性のギャップ層２０、３３がメッキ形成される場合、前記下部磁極層１９、３２及び上部磁極層２１、３４の耐食性はＮｉＦｅ合金膜と同等程度であることが好ましい。磁極層やギャップ層をメッキ形成する際に、前記磁極層が溶け出して適切にメッキ形成できないという不具合が発生するからである。そこで本発明では前記下部磁極層１９、３２及び上部磁極層２１、３４に上記した（１）の軟磁性膜、あるいはＲｈが７．５質量％以上の（２）の軟磁性膜を使用することが好ましい。
【０１２７】
図５は本発明における第３実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
この実施形態ではＭＲヘッドｈ１が図１と同じである。図５に示すように下部コア層１６にはアルミナなどによる磁気ギャップ層（非磁性材料層）４１が形成されている。さらに前記磁気ギャップ層４１の上にはポリイミドまたはレジスト材料製の絶縁層４３を介して平面的に螺旋状となるようにパターン形成されたコイル層４４が設けられている。なお、前記コイル層４４はＣｕ（銅）などの電気抵抗の小さい非磁性導電性材料で形成されている。
【０１２８】
さらに、前記コイル層４４はポリイミドまたはレジスト材料で形成された絶縁層４５に囲まれ、前記絶縁層４５の上に軟磁性材料製の上部コア層４６が形成されている。
【０１２９】
図５に示すように、前記上部コア層４６の先端部４６ａは、記録媒体との対向面において、下部コア層１６の上に前記磁気ギャップ層４１を介して対向し、磁気ギャップ長Ｇｌ1の磁気ギャップが形成されており、上部コア層４６の基端部４６ｂは図５に示すように、下部コア層１６と磁気的に接続されている。
【０１３０】
本発明では、下部コア層１６及び／または上部コア層４６は、上記した（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成される。これにより飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上あるいは２．１Ｔ以上にできるとともに元素αあるいはＲｈが添加されていないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性を向上させることができる。
【０１３１】
上部コア層４６及び／または下部コア層１６が、２．０Ｔ以上あるいは２．１Ｔ以上の高い飽和磁束密度Ｂｓを有する上記した（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成されることで、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ、記録密度を向上させることができるから、高記録密度化に優れ、しかも元素αやＲｈを含まないＦｅＣｏ合金を用いた場合に比べて耐食性に優れた薄膜磁気ヘッドの製造が可能である。
【０１３２】
また図１ないし図４と異なって、図５に示す実施形態のように磁気ギャップ層４１が、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）やＳｉＯ2などのスパッタ膜で形成される場合、その上あるいは下に形成されるコア層１６、４６は、少なくともＦｅＣｏ合金膜よりも高い耐食性を有していれば、前記コア層１６、４６をメッキ形成する際に前記コア層１６、４６が溶け出すという不具合は発生せず、したがって特にコア層１６、４６を上記の（２）の軟磁性膜で形成する場合、Ｒｈの組成比Ｗは１．７質量％以上あればよい。
【０１３３】
図６は本発明における第４実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
図５との違いは、上部コア層４６が２層の磁性層で積層されて構成されていることである。
【０１３４】
前記上部コア層４６は、高い飽和磁束密度Ｂｓを有する高Ｂｓ層４７とその上に積層された上層４８とで構成されている。
【０１３５】
前記高Ｂｓ層４７及び／または下部コア層１６は、上記した（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成される。これにより飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上あるいは２．１Ｔ以上にできるとともに元素αあるいはＲｈが添加されていないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性を向上させることができる。
【０１３６】
前記上部コア層４６を構成する上層４８は、高Ｂｓ層４７に比べて飽和磁束密度Ｂｓが小さくなっているものの、前記高Ｂｓ層４７よりも比抵抗が高くされている。前記上層４８は例えばＮｉ80Ｆｅ20合金で形成される。
【０１３７】
前記ＮｉＦｅ系合金は本発明におけるＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏＮｉα合金、ＦｅＣｏＲｈ合金及びＦｅＣｏＲｈβ合金よりも飽和磁束密度Ｂｓが低くなるものの比抵抗は高くなる。これによって前記高Ｂｓ層４７が前記上層４８よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有し、ギャップ近傍に磁束を集中させて、記録分解能を向上させることが可能になる。なお前記上層４８はＮｉＦｅ系合金で形成される必要はなく、ＦｅＣｏα合金やＦｅＣｏＲｈ合金などで形成されてもよいが、かかる場合、上層４８の飽和磁束密度Ｂｓが高Ｂｓ層４７の飽和磁束密度Ｂｓよりも小さくなるように組成比を調整する必要がある。その方法としてはＦｅ量を高Ｂｓ層４７に含まれるＦｅ量よりも少なくすればよい。
【０１３８】
また前記上部コア層４６に比抵抗の高い上層４８が設けられたことで、記録周波数が上昇することにより発生する渦電流による損失を低減させることができ、今後の高記録周波数化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【０１３９】
また本発明では図６に示すように、高Ｂｓ層４７が、ギャップ層４１と対向する下層側に形成されていることが好ましい。また前記高Ｂｓ層４７はギャップ層４１上に直接接する上部コア層４６の先端部４６ａのみに形成されていてもよい。
【０１４０】
また下部コア層１６も、高Ｂｓ層と高比抵抗層の２層で構成されていてもよい。かかる構成の場合、高比抵抗層の上に高Ｂｓ層が積層され、前記高Ｂｓ層がギャップ層４１を介して上部コア層４６と対向する。
【０１４１】
また図６に示す実施形態では、上部コア層４６が２層の積層構造となっているが、３層以上であってもよい。かかる構成の場合、高Ｂｓ層４７は、磁気ギャップ層４１に接する側に形成されることが好ましい。
【０１４２】
また高Ｂｓ層４７を本発明における上記した（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成し、上層４８をＮｉＦｅ系合金で電気メッキ法にてメッキ形成するとき、前記高Ｂｓ層４７にはその元素自体イオン化され難いＲｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｒｕ、Ｉｒの貴金属が含まれており、あるいは表面に不動態膜が形成されやすいＮｉが含まれているので、前記高Ｂｓ層４７がイオン化されて溶け出す現象を適切に抑制することができる。
【０１４３】
図７は本発明における第５実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図である。
図７の実施形態ではＭＲヘッドｈ１の構成は図１と同じである。図７に示すように下部コア層１６の上に下部磁極層５０が記録媒体との対向面から隆起形成されている。前記下部磁極層５０のハイト方向後方（図示Ｙ方向）には絶縁層５１が形成されている。前記絶縁層５１の上面は、凹形状となり、コイル形成面５１ａが形成されている。
【０１４４】
前記下部磁極層５０上から前記絶縁層５１上にかけてギャップ層５２が形成されている。さらに前記絶縁層５１のコイル形成面５１ａ上にはギャップ層５２を介してコイル層５３が形成されている。前記コイル層５３上は有機絶縁製の絶縁層５４によって覆われている。
【０１４５】
図７に示すように上部コア層５５は、前記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて例えばフレームメッキ法によりパターン形成されている。
【０１４６】
前記上部コア層５５の先端部５５ａは前記ギャップ層５２上に下部磁極層５０と対向して形成される。前記上部コア層５５の基端部５５ｂは、下部コア層１６上に形成された持上げ層５６を介して前記下部コア層１６に磁気的に接続される。
【０１４７】
この実施形態においては、上部コア層５５及び／または下部磁極層５０は、上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成される。これにより飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上あるいは２．１Ｔ以上にできるとともに元素αあるいはＲｈを含有しないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性を向上させることができる。
【０１４８】
前記下部磁極層５０及び上部コア層５５が上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成されることで、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ、記録密度を向上させることができるから、高記録密度化に優れ、しかも元素αやＲｈを含まないＦｅＣｏ合金を用いた場合に比べて耐食性に優れた薄膜磁気ヘッドの製造が可能である。なお前記飽和磁束密度Ｂｓは２．２Ｔ以上であることが好ましい。
【０１４９】
図７では下部磁極層５０が形成され、前記下部磁極層５０が下部コア層１６よりも高い飽和磁束密度Ｂｓを有する上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成されると、ギャップ近傍に磁束を集中させることができ記録密度の向上を図ることが可能である。
【０１５０】
また上部コア層５５は、その全体が上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成されていてもよいが、図６と同様に前記上部コア層５５が２層以上の磁性層の積層構造であり、そのギャップ層５２と対向する側が高Ｂｓ層として上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜で形成されていてもよい。またかかる場合、前記上部コア層５５の先端部５５ａのみが２層以上の磁性層の積層構造で形成され、前記ギャップ層５２上に接して高Ｂｓ層が形成されていることが、ギャップ近傍に磁束を集中させ、記録密度を向上させる点からして好ましい。
【０１５１】
なお各実施形態において、符号１６の層は、下部コア層と上部シールド層の兼用層となっているが、前記下部コア層と上部シールド層とが別々に形成されていてもよい。かかる場合、前記下部コア層と上部シールド層間には絶縁層を介在させる。
【０１５２】
次に図１ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドの一般的な製造方法について以下に説明する。
【０１５３】
図１及び図２に示す薄膜磁気ヘッドは、下部コア層１６上にＧｄ決め層１７を形成した後、レジストを用いて記録媒体との対向面からハイト方向に下部磁極層１９、非磁性のギャップ層２０及び上部磁極層２１から成る磁極部１８を連続メッキによって形成する。次に前記磁極部１８のハイト方向後方に絶縁層２３を形成した後、例えばＣＭＰ技術を用いて前記磁極部１８の上面と前記絶縁層２３の上面とを同一平面に平坦化する。前記絶縁層２３の上にコイル層２４を螺旋状にパターン形成した後、前記コイル層２４の上に絶縁層２５を形成する。そして前記磁極部１８上から絶縁層２５上にかけて上部コア層２２を例えばフレームメッキ法により形成する。
【０１５４】
図３及び図４に示す薄膜磁気ヘッドは、下部コア層１６上に絶縁層３１を形成した後、レジストを用いて前記絶縁層３１の記録媒体との対向面からハイト方向後方に向けてトラック幅形成溝３１ａを形成する。さらに前記トラック幅形成溝３１ａに図３に示す傾斜面３１ｃ，３１ｃを形成する。
【０１５５】
前記トラック幅形成溝３１ａ内に、下部磁極層３２、非磁性のギャップ層３３を形成する。前記ギャップ層３３上から絶縁層３１上にＧｄ決め層３７を形成した後、前記ギャップ層３３上に上部磁極層３４をメッキ形成する。次に前記絶縁層３１上にコイル層３８を螺旋状にパターン形成した後、前記コイル層３８上に絶縁層３９を形成する。そして前記上部磁極層３４上から絶縁層３９上にかけて上部コア層４０を例えばフレームメッキ法にて形成する。
【０１５６】
図５、図６に示す薄膜磁気ヘッドは、まず下部コア層１６上にギャップ層４１を形成し、さらに絶縁層４３を形成した後、前記絶縁層４３の上にコイル層４４をパターン形成する。前記コイル層４４上に絶縁層４５を形成した後、ギャップ層４１から前記絶縁層４５上にかけて上部コア層４６をフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１５７】
図７に示す薄膜磁気ヘッドは、まず下部コア層１６上にレジストを用いて下部磁極層５０を形成し、さらに前記下部磁極層５０のハイト方向後方に絶縁層５１を形成する。前記下部磁極層５０と前記絶縁層５１の上面はＣＭＰ技術によって一旦平坦化された後、前記絶縁層５１の上面に凹形状となるコイル形成面５１ａを形成する。次に前記下部磁極層５０上から前記絶縁層５１上にギャップ層５２を形成した後、前記ギャップ層５２上にコイル層５３を螺旋状にパターン形成し、さらに前記コイル層５３上に絶縁層５４を形成する。そして、前記ギャップ層５２上から絶縁層５４上にかけて上部コア層５５を例えばフレームメッキ法によりパターン形成する。
【０１５８】
次に本発明における、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２以上で５以下で、元素α（ただし元素αは、Ｐｄ）の組成比Ｙが、０．５質量％以上で１８質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅＸＣｏＹαＺ合金のメッキ形成法について以下に説明する。
【０１５９】
本発明では、前記ＦｅＣｏα合金を電気メッキ法によってメッキ形成するものである。
【０１６０】
前記電気メッキ法には、直流電流を用いた電気メッキ法やパルス電流を用いた電気メッキ法などがある。本発明では、直流電流による電気メッキ法を使用することが可能である。
【０１６１】
ただし、以下の理由によりパルス電流を用いた電気メッキ法を用いることが好ましいとした。
【０１６２】
パルス電流を用いた電気メッキ法では、例えば電流制御素子のＯＮ／ＯＦＦを繰返し、メッキ形成時に、電流を流す時間と、電流を流さない空白な時間を設ける。このように電流を流さない時間を設けることで、ＦｅＣｏα合金膜を、少しずつメッキ形成し、従来のように直流電流を用いた場合に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。
【０１６３】
なおパルス電流は、例えば数秒サイクルでＯＮ／ＯＦＦを繰返し、デューティー比を０．１〜０．５程度にすることが好ましい。パルス電流の条件は、ＦｅＣｏα合金の平均結晶粒径及び膜面の中心線平均粗さＲａに影響を与える。
【０１６４】
上記のようにパルス電流による電気メッキ法では、メッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することができる。
【０１６５】
本発明では、Ｆｅイオン濃度を１．２ｇ／ｌ以上で３．２ｇ／ｌ以下とし、Ｃｏイオン濃度を０．８６ｇ／ｌ以上で１．６ｇ／ｌ以下とし、元素αイオン濃度を０．２ｍｇ／ｌ以上で６ｍｇ／ｌ以下とする。後述の実験結果に示すように、上記比率であると確実にＦｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率を、２以上で５以下にでき、元素αの組成比Ｚを、０．５質量％以上で１８質量％以下にできる。
【０１６６】
上記のメッキ浴組成では、Ｆｅのイオン濃度が従来に比べて低いことが特徴的である。従来では、前記Ｆｅイオン濃度は例えば４．０ｇ／ｌ程度であったが、低濃度にすることで攪拌効果を上げることができ、より適切にＦｅＣｏα合金のＦｅ含有量を大きくすることができるとともに緻密な結晶を形成でき、耐食性に優れたＦｅＣｏα合金にすることができる。
【０１６７】
また本発明では前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２．６以上で４．３以下で、元素αの組成比Ｚが３質量％以上で９質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすＦｅXＣｏYαZ合金をメッキ形成することが好ましく、上記したメッキ浴組成を適切に調整することで前記組成比を有するＦｅＣｏα合金を容易に製造することが可能である。上記の組成範囲で形成されたＦｅＣｏα合金では、飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上にできる。
【０１６８】
また本発明では、メッキ浴中に元素βイオンを含ませることで、ＦｅXＣｏYαZβV合金をメッキ形成することができる。前記元素βイオン濃度は、０．３ｇ／ｌ以上で１ｇ／ｌ以下であることが好ましく、これにより元素βの組成比Ｖを、０．５質量％以上で５質量％以下にでき、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＋Ｖ＝１００質量％の関係を満たす、ＦｅXＣｏYαZβV合金をメッキ形成することができる。
【０１６９】
次に本発明における、Ｆｅの組成比Ｘが５６質量％以上で、Ｃｏの組成比Ｙが２０質量％以上で、Ｒｈの組成比Ｗが１．７質量％以上で２０質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｗ＝１００質量％の関係を満たすＦｅXＣｏYＲｈw合金のメッキ形成法について以下に説明する。
【０１７０】
本発明では、前記ＦｅＣｏＲｈ合金を電気メッキ法によってメッキ形成するものである。
【０１７１】
前記電気メッキ法には、直流電流を用いた電気メッキ法やパルス電流を用いた電気メッキ法などがある。本発明では、直流電流による電気メッキ法を使用することが可能であるが、上記したようにパルス電流を用いた電気メッキ法を用いた方が、従来のように直流電流を用いた場合に比べメッキ形成時における電流密度の分布の偏りを緩和することが可能になっている。
【０１７２】
本発明では、Ｆｅイオン濃度を１．０ｇ／ｌ以上で５．０ｇ／ｌ以下とし、Ｃｏイオン濃度を０．１ｇ／ｌ以上で５．０ｇ／ｌ以下とし、Ｒｈイオン濃度を１．０ｍｇ／ｌ以上で１０．０ｍｇ／ｌ以下とする。後述の実験結果に示すように、上記比率であると確実にＦｅの組成比Ｘを、５６質量％以上で、Ｃｏの組成比Ｙを２０質量％以上で、Ｒｈの組成比Ｗを、１．７質量％以上で２０質量％以下にできる。
【０１７３】
上記のメッキ浴組成では、Ｆｅのイオン濃度が従来に比べて低いことが特徴的である。従来では、前記Ｆｅイオン濃度は例えば４．０ｇ／ｌ程度であったが、低濃度にすることで攪拌効果を上げることができ、より適切にＦｅＣｏＲｈ合金のＦｅ含有量を大きくすることができるとともに緻密な結晶を形成でき、耐食性に優れたＦｅＣｏＲｈ合金にすることができる。
【０１７４】
また本発明では前記Ｒｈの組成比Ｗが７．５質量％以上であるＦｅXＣｏYＲｈW合金をメッキ形成することが好ましく、上記したメッキ浴組成を適切に調整することで前記組成比を有するＦｅＣｏＲｈ合金を容易に製造することが可能である。上記の組成範囲で形成されたＦｅＣｏＲｈ合金では、ＮｉＦｅ合金膜と同程度の耐食性を有する軟磁性膜を形成することができる。
【０１７５】
さらに本発明では前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が、２．０３０以上で２．７０４以下で、Ｒｈの組成比Ｗが７．５質量％以上で１０質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｗ＝１００質量％の関係を満たすＦｅXＣｏYＲｈw合金をメッキ形成することが好ましく、上記したメッキ浴組成を適切に調整することで前記組成比を有するＦｅＣｏＲｈ合金を容易に製造することが可能である。上記の組成範囲で形成されたＦｅＣｏＲｈ合金では、飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上にできるとともに、ＮｉＦｅ合金膜と同程度の耐食性を得ることが可能になる。
【０１７６】
また本発明では、メッキ浴中に元素βイオンを含ませることで、ＦｅXＣｏYＲｈWβV合金をメッキ形成することができる。前記元素βイオン濃度は、１０．０ｇ／ｌ以上で２０．０ｇ／ｌ以下であることが好ましく、これにより元素βの組成比Ｖを、０．５質量％以上で５質量％以下にでき、Ｘ＋Ｙ＋Ｗ＋Ｖ＝１００質量％の関係を満たす、ＦｅXＣｏYＲｈWβV合金をメッキ形成することができる。
【０１７７】
また本発明では、ＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金、ＦｅＣｏＲｈ合金あるいはＦｅＣｏＲｈβ合金のメッキ浴中にサッカリンナトリウム（Ｃ6Ｈ4ＣＯＮＮａＳＯ2）を混入することが好ましい。前記サッカリンナトリウムは応力緩和剤の役割を持っており、メッキ形成されたＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金、ＦｅＣｏＲｈ合金及びＦｅＣｏＲｈβ合金の膜応力を低減させることが可能になる。
【０１７８】
また上記したＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金、ＦｅＣｏＲｈ合金あるいはＦｅＣｏＲｈβ合金のメッキ浴中に、２−ブチン−１、４ジオールを混入することが好ましい。これにより前記ＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金、ＦｅＣｏＲｈ合金及びＦｅＣｏＲｈβ合金の結晶粒径の粗大化を抑制し保磁力Ｈｃを低減させることができる。
【０１７９】
また本発明では、前記ＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金、ＦｅＣｏＲｈ合金あるいはＦｅＣｏＲｈβ合金のメッキ浴中に２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを混入することが好ましい。
【０１８０】
前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムは界面活性剤である。前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムの混入によって、ＦｅＣｏα合金、ＦｅＣｏαβ合金、ＦｅＣｏＲｈ合金及びＦｅＣｏＲｈβ合金のメッキ形成時に発生する水素を除去でき、メッキ膜に前記水素が付着することを防止することができる。前記メッキ膜に水素が付着すると、結晶が緻密に形成されずその結果、膜面の面粗れをひどくする原因となるため、本発明のように前記水素を除去することで、前記メッキ膜の膜面の面粗れを小さくでき、保磁力Ｈｃを小さくすることが可能である。
【０１８１】
なお前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに代えてラウリル硫酸ナトリウムを混入してもよいが、前記ラウリル硫酸ナトリウムは、前記２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムに比べてメッキ浴中に入れたとき泡立ちやすいために、前記ラウリル硫酸ナトリウムを効果的に水素を除去できる程度に混入することが難しい。このため本発明では、前記ラウリル硫酸ナトリウムに比べて泡立ちにくい２−エチルヘキシル硫酸ナトリウムを水素を効果的に除去できる程度に混入することができて好ましい。
【０１８２】
また前記メッキ浴中にホウ酸を混入することが好ましい。ホウ酸は、電極表面のｐＨ緩衝剤となり、またメッキ膜の光沢を出すのに効果的である。
【０１８３】
上記した軟磁性膜の製造方法を用いて図１ないし図７の各図におけるコア層及び磁極層をメッキ形成する。
【０１８４】
上記の製造方法によれば、再現性良くしかも容易に、上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜をメッキ形成でき、飽和磁束密度Ｂｓが２．０Ｔ以上あるいは２．１Ｔ以上と高く高記録密度化に対応でき、しかも耐食性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することが可能である。
【０１８５】
なお本発明では、上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜の用途として図１ないし図７に示す薄膜磁気ヘッドを提示したが、この用途に限定されるものではない。例えば上記の（１）あるいは（２）の軟磁性膜は、薄膜インダクタ等の平面型磁気素子等にも使用可能である。
【０１８６】
【実施例】
本発明では、以下に示されたメッキ浴からパルス電流による電気メッキ法を用いてＦｅＣｏＰｄ合金をメッキ形成し、この際、前記ＦｅＣｏＰｄ合金の組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの関係について調べた。
【０１８７】
（メッキ浴組成）
▲１▼ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ  ６ｇ／ｌ〜１６ｇ／ｌ（Ｆｅイオン濃度は、１．２ｇ／ｌ〜３．２ｇ／ｌ）
▲２▼ＣｏＳＯ4・７Ｈ2Ｏ  ４．１ｇ／ｌ〜７．６ｇ／ｌ（Ｃｏイオン濃度は、０．８６ｇ／ｌ〜１．６ｇ／ｌ）
▲３▼ＰｄＣｌ2  ０〜１０ｍｇ／ｌ（Ｐｄイオン濃度は、０ｇ／ｌ〜６ｍｇ／ｌ）
▲４▼サッカリンナトリウム  ２ｇ／ｌ
▲５▼塩化ナトリウム  ２５ｇ／ｌ
▲６▼ホウ酸  ２５ｇ／ｌ
▲７▼２−エチルヘキシル硫酸ナトリウム  ０．１５ｍｌ／ｌ
また実験に際して以下の成膜条件を共通にした。
【０１８８】
まず電極のｐＨを２．３に設定した。またパルス電流のデューティー比（ＯＮ／ＯＦＦ）を５００／５００ｍｓｅｃに設定した。また電流を５００〜１０００ｍＡに設定した。
【０１８９】
そして本発明では、Ｓｉ基板上にＣｕ下地層をスパッタ形成した後、前記Ｃｕ下地層上に上記のメッキ浴からＦｅＣｏＰｄ合金あるいはＦｅＣｏ合金を０．５μｍ〜１μｍの膜厚でメッキ形成した。
その実験結果は、以下の表１に示されている。
【０１９０】
【表１】
0003672533.tif 000002
表１に示されたＦｅ、Ｃｏ及びＰｄの各組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの関係をまとめたのが図８の三元図である。
【０１９１】
図９は、図８の領域Ａの組成範囲内を拡大した部分三元図である。
実験によれば、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を５質量％としたライン、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２としたライン、Ｐｄの組成比を１８質量％としたライン、Ｐｄの組成比を０．５としたラインで囲まれる領域Ｂ内の組成範囲であれば、飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にでき、しかもＰｄを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することができることがわかった。
【０１９２】
次に、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を４．３としたライン、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２．６としたライン、Ｐｄの組成比を９質量％としたライン、Ｐｄの組成比を３質量％としたラインで囲まれる領域Ｃ内の組成範囲であれば、飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上にでき、しかもＰｄを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することができることがわかった。
【０１９３】
上記したＦｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率の範囲は、飽和磁束密度Ｂｓとの関係から求めたものである。
【０１９４】
図１０は、表１の各サンプルに示すＦｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率と飽和磁束密度Ｂｓとの関係を示すグラフである。
【０１９５】
図１０に示すように、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２以上で５以下にすれば確実に飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上にできることがわかる。
【０１９６】
次に図１０に示すように、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を３から４程度にすると前記飽和磁束密度Ｂｓを最も大きくでき、本発明ではこの実験結果から好ましい前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率を２．６以上で４．３以下とした。これによって飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上確保できることがわかる。
【０１９７】
ただし前記飽和磁束密度Ｂｓは、図１０を見てわかるように、Ｐｄの組成比にも依存する。当然のことながら前記Ｐｄの組成比を大きくしていけば、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を上記比率内に収めても、磁性を担うＦｅ、Ｃｏ量が減少するため、飽和磁束密度Ｂｓは低下しやすくなる。
【０１９８】
また前記Ｐｄは耐食性を向上させるために添加される貴金属である。耐食性の向上のためには前記Ｐｄをある程度、ＦｅＣｏ系合金内に含有させないと、その効果を適切に発揮させることはできない。
【０１９９】
そこで次に前記Ｐｄの組成比を限定することとした。
本発明ではＦｅＣｏ系合金中に含まれるＰｄの組成比と耐食性との関係について実験を行った。実験は、表１から選択された６つのサンプルを用意して行った。各サンプルの膜構成は、Ｆｅ20Ｎｉ80合金膜／軟磁性膜／ＮｉＰ合金膜／Ｆｅ60Ｎｉ40とした。
【０２００】
表１からは、上記膜構成中の軟磁性膜としてパルス電流による電気メッキ法にてメッキ形成されたＦｅ72Ｃｏ28合金からなるサンプル２、Ｆｅ78.72Ｃｏ20.78Ｐｄ0.5合金からなるサンプル１１、Ｆｅ68Ｃｏ27Ｐｄ5合金からなるサンプル２４、Ｆｅ63.51Ｃｏ26.59Ｐｄ9.9からなるサンプル３２、Ｆｅ55.55Ｃｏ26.9Ｐｄ17.55合金からなるサンプル３３の５つを用意し、さらに新たに、Ｆｅ70Ｎｉ30からなるサンプル３４を用意した。
【０２０１】
そしてこれら各サンプルを温純水（６０℃）、純水（４５℃）、市水（４５℃）、希硫酸（ｐＨ＝２）に浸し、その後、各サンプルを切断して耐食性の良否を評価した。評価は１０段階の評価とし、１０の評価は、軟磁性膜の部分が全く腐食されておらず、すなわち最も耐食性に優れていることを意味する。また１０の評価から数字が１つ減る毎に、軟磁性膜の部分の腐食の度合が大きくなり、１の評価は、軟磁性膜の部分がほとんど腐食され、最も耐食性が悪いことを意味する。
その実験結果をまとめたのが以下の表２である。
【０２０２】
【表２】
0003672533.tif 000003
【０２０３】
表２に示すように、軟磁性膜にＦｅ70Ｎｉ30合金膜を選択したサンプル３４では、いずれの液に浸したときでも耐食性の評価が高く非常に耐食性に優れていることがわかった。
【０２０４】
これに対し、軟磁性膜にＦｅ72Ｃｏ28合金膜を選択したサンプル２では、温純水（６０℃）及び市水（４５℃）における耐食性の評価が３の評価と４の評価と低く、希硫酸に浸した時の評価はすべて５であり、腐食しやすいことがわかった。
【０２０５】
このように、軟磁性膜にＦｅ72Ｃｏ28合金膜を選択した場合、耐食性が低下する原因は、Ｆｅ72Ｃｏ28合金膜の上にＦｅ60Ｎｉ40合金膜を電気メッキ法にてメッキ形成するとき、前記ＦｅＣｏ合金膜とＮｉＦｅ系合金膜との間に大きな電位差（標準電極電位差）が発生し、この電位差によりいわゆる電池効果が生じて前記ＦｅＣｏ合金膜が溶け出すからであると考えられる。
【０２０６】
一方、ＦｅＣｏ合金にＰｄを０．５質量％含有させたサンプル１１では、Ｐｄを含有しないサンプル２と比較して見ると、特に、希硫酸に浸した時、耐食性が改善されたことがわかる。希硫酸は、スライダ加工などで使用される洗浄液の一つであり、この希硫酸での耐食性の改善は、スライダ加工時に、さらに希硫酸を使用しやくなり好ましい。
【０２０７】
さらにＰｄの組成比を増やしたサンプル２４、３２及び３３では、Ｐｄを含まないサンプル２に比べて飛躍的に耐食性の向上を図ることができることがわかり、特にＰｄを１７．５５質量％含有させたサンプル３３に至っては、Ｆｅ70Ｎｉ30合金よりも優れた耐食性を示した。
【０２０８】
このようにＦｅＣｏ合金にＰｄを含有させたＦｅＣｏＰｄ合金膜であるとＰｄを含まないＦｅＣｏ合金膜より耐食性が向上する理由は、Ｐｄはそれ自体イオン化され難い貴金属だからであり、前記ＰｄがＦｅＣｏ合金内に含有されることで、ＦｅＣｏＰｄ合金の上にＦｅＮｉ合金を電気メッキ法にてメッキ形成するとき前記ＦｅＣｏＰｄ合金のイオン化を抑制でき、前記ＦｅＣｏＰｄ合金の耐食性を向上させることが可能になっている。
【０２０９】
この表から見て、本発明ではＰｄ量を０．５質量％すると、Ｐｄを含まないＦｅＣｏ合金に比べて効果的に耐食性の向上を図ることが可能になることがわかる。
【０２１０】
Ｐｄ量を０．５質量％含有するサンプルＮｏ．１１は表１に示すように、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）は約３．７８であり、飽和磁束密度Ｂｓも２．０Ｔを越え約２．１８Ｔとなっている。
【０２１１】
このようにサンプルＮｏ．１１では、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）が２以上で５以下の範囲内に収まり、飽和磁束密度Ｂｓを２．０Ｔ以上得ることができるととともに、耐食性を、Ｐｄを含まない軟磁性膜に比べて向上させることができることが確認されたので、本発明では、前記Ｐｄの組成比の下限値を０．５質量％以上に設定した。
【０２１２】
次に、Ｐｄを１７．５５質量％含有するサンプルＮｏ．３３では表１を見てみると、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）が約２．０７である。上記したように本発明では、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２以上で５以下に設定している。すなわちこのサンプルＮｏ．３３では、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）が２付近であり、しかもＰｄの組成比は、他のサンプルに比べて最も高いため、Ｆｅの組成比（絶対値）が最も小さくなっている。サンプルＮｏ．３３ではＦｅの組成比は約５５．５５質量％である。
【０２１３】
サンプルＮｏ．３３では、他のサンプルに比べてＦｅの組成比が最も低いものの、飽和磁束密度Ｂｓは依然として２．０Ｔを越えている。上記したようにＢｓはＦｅ量に最も影響を受けるため、サンプルＮｏ．３３程度のＰｄの組成比であり、且つＦｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２以上５以下にすれば、飽和磁束密度を２．０Ｔ以上確保できることがわかる。
【０２１４】
また表２を見てみると、Ｐｄの組成比を１７．５５質量％としたサンプル３３は耐食性をより効果的に向上させることができることがわかる。したがって本発明では、前記Ｐｄの組成比の上限値を１８質量％以下とした。
【０２１５】
以上の実験結果により、本発明では、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２以上で５以下とし、且つＰｄの組成比を０．５質量％以上で１８質量％以下と設定した。これによって飽和磁束密度を２．０Ｔ以上にできると共に、Ｐｄを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することが可能になる。
【０２１６】
次に、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２．６以上で４．３以下とし、２．２Ｔ以上の飽和磁束密度を得ることができる場合のＰｄの組成比を設定する。
【０２１７】
表１で示すように、Ｐｄを含むものでＦｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）が２．６以上で４．３以下であり、飽和磁束密度が２．２Ｔを越えているサンプルは、Ｎｏ．１５、１７、１８、１９、２０、２２、２５、２６、２７である。またサンプルＮｏ．３０では、飽和磁束密度Ｂｓがわずかに２．２Ｔを下回るもののＰｄ量が約９質量％に高くても２．２Ｔに近い飽和磁束密度Ｂｓを得ることが可能である。
【０２１８】
これらサンプルのＰｄ量を見てみると、Ｐｄ量は、約３質量％から９質量％の範囲内であることがわかる。
【０２１９】
そこで本発明では、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）が２．６以上で４．３以下であり、且つＰｄ量が３質量％以上で９質量％の範囲を好ましい組成範囲とした。これにより飽和磁束密度Ｂｓが２．２Ｔ以上で、しかもＰｄを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することができる。
【０２２１】
次に、ＦｅＣｏＲｈからなる軟磁性膜の組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの関係について調べた。
【０２２２】
（メッキ浴組成）
▲１▼ＦｅＳＯ4・７Ｈ2Ｏ  ５．０ｇ／ｌ〜２５．０ｇ／ｌ（Ｆｅイオン濃度は、１．０ｇ／ｌ〜５．０ｇ／ｌ）
▲２▼ＣｏＳＯ4・７Ｈ2Ｏ  ０．４ｇ／ｌ〜２０．０ｇ／ｌ（Ｃｏイオン濃度は、０．１ｇ／ｌ〜５．０ｇ／ｌ）
▲３▼Ｒｈ（ＳＯ4）3  ０〜４８ｍｇ／ｌ（Ｒｈイオン濃度は、０ｇ／ｌ〜１０ｍｇ／ｌ）
▲４▼サッカリンナトリウム  ２ｇ／ｌ
▲５▼塩化ナトリウム  ２５ｇ／ｌ
▲６▼ホウ酸  ２５ｇ／ｌ
▲７▼ラウリル硫酸ナトリウム  ０．０２ｍｌ／ｌ
また実験に際して以下の成膜条件を共通にした。
【０２２３】
まず電極のｐＨを１．７に設定した。また直流電流を用いた電気メッキ法で、前記ＦｅＣｏＲｈ合金をメッキ形成した。このときの電流値は５００〜１０００ｍＡであった。
【０２２４】
そして本発明では、Ｓｉ基板上にＣｕ下地層をスパッタ形成した後、前記Ｃｕ下地層上に上記のメッキ浴からＦｅＣｏＲｈ合金あるいはＦｅＣｏ合金を０．５μｍ〜１μｍの膜厚でメッキ形成した。
その実験結果は、以下の表３に示されている。
【０２２５】
【表３】
0003672533.tif 000004
【０２２６】
表３に示されたＦｅ、Ｃｏ及びＲｈの各組成比と飽和磁束密度Ｂｓとの関係をまとめたのが図１１の三元図である。
【０２２７】
図１２は、図１１の一部の組成範囲内を拡大した部分三元図である。
実験によれば、Ｆｅ組成比Ｘを５６質量％としたライン、Ｃｏ組成比を２０質量％としたライン、Ｒｈの組成比を１．７質量％としたライン、Ｒｈの組成比を２０質量％としたラインで囲まれる領域内の組成範囲であれば、飽和磁束密度Ｂｓを２．１Ｔ以上にでき、しかも以下に説明するようにＲｈを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することができることがわかった。
【０２２８】
次に上記した組成範囲内で形成されたＦｅＣｏＲｈ合金の耐食性について調べた。実験では前記ＦｅＣｏＲｈ合金をべた膜でメッキ形成し、このメッキ膜を希硫酸（ｐＨ＝２）、希硫酸（ｐＨ＝４）及び温純水（６０℃）に浸したときのエッチング量を調べた。その実験結果は表４に示されている。
【０２２９】
【表４】
0003672533.tif 000005
【０２３０】
表４に示すように、Ｒｈが１．７質量％以上含まれていれば、ＦｅＣｏ合金膜よりもエッチング量を小さくできることがわかった。
【０２３１】
以上の実験結果から本発明では、ＦｅＣｏＲｈ合金のＦｅ量を５６質量％以上とし、Ｃｏ量を２０質量％以上とし、およびＲｈ量を１．７質量％以上で２０質量％以下とすれば、飽和磁束密度Ｂｓを２．１Ｔ以上にできると共に、耐食性をＦｅＣｏ合金よりも良好にできることがわかった。
【０２３２】
次に本発明では、図１ないし図４に示す実施形態のように、下部磁極層１９、３２、ギャップ層２０、３３及び上部磁極層２１、３４を連続メッキ形成したときの下部磁極層１９、３２及び上部磁極層２１、３４の耐食性について調べた。実験では下部磁極層１９、３２をＦｅＣｏＲｈ合金膜でメッキ形成し、ギャップ層２０、３３をＮｉＰ合金膜でメッキ形成し、上部磁極層２１、３４を下からＦｅＣｏＲｈ合金、およびＦｅＮｉ合金の２層でメッキ形成した。
【０２３３】
そして実験で使用したＦｅＣｏＲｈ合金膜の組成比の異なる各サンプルを希硫酸（ｐＨ＝４）及び温純水（６０℃）に浸し、どの程度エッチングされたかを官能評価した。なお実験では、上記したＦｅＣｏＲｈ合金膜で形成された部分をＦｅＣｏ合金膜で形成したサンプル、及びＦｅＮｉ合金膜で形成したサンプルも用意し、これらサンプルについても同様の耐食性実験を行った。その実験結果は表５に示されている。
【０２３４】
【表５】
0003672533.tif 000006
【０２３５】
なお表５に示す官能評価は１０段階の評価とし、１０の評価は、軟磁性膜の部分が全く腐食されておらず、すなわち最も耐食性に優れていることを意味する。また１０の評価から数字が１つ減る毎に、軟磁性膜の部分の腐食の度合が大きくなり、１の評価は、軟磁性膜の部分がほとんど腐食され、最も耐食性が悪いことを意味する。
【０２３６】
表５に示すように、下部磁極層及び上部磁極層をＦｅＣｏ合金膜で形成したサンプルでは、そもそもメッキ形成が不可能で耐食性評価を行うことができなかった。
【０２３７】
一方、Ｒｈを２．６質量％混入したＦｅＣｏＲｈ合金膜では、ＦｅＣｏ合金膜よりも耐食性は向上するものの、官能評価はすべて「１」でかなりエッチングされてしまい耐食性は特にＮｉＦｅ合金膜に比べると非常に悪かった。
【０２３８】
これに対し、Ｒｈを７．５質量％以上混入したＦｅＣｏＲｈ合金膜では、ＦｅＮｉ合金と同等の耐食性を得ることができることがわかった。
【０２３９】
以上の実験結果から特に連続メッキで形成する部分に、ＦｅＣｏＲｈ合金膜を使用する場合、Ｒｈを７．５質量％以上にすることが好ましいことがわかった。
【０２４０】
次に本発明のより好ましい組成範囲について以下に説明する。本発明では飽和磁束密度Ｂｓが２．２Ｔ以上あり、しかも耐食性がＮｉＦｅ合金膜と同等程度あるＦｅＣｏＲｈ合金であることがより好ましい。その組成範囲は表３や表５から算出すると、図１２に示すＦｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２．０３０としたライン、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）を２．７０４としたライン、Ｒｈの組成比を７．５質量％としたライン、Ｒｈの組成比を１０質量％としたラインで囲まれる領域内であることがわかった。従って本発明では、ＦｅＣｏＲｈ合金膜のより好ましい組成範囲を、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）が２．０３０以上で２．７０４以下で、Ｒｈの組成比が７．５質量％以上で１０質量％以下である範囲内であるとした。
【０２４１】
【発明の効果】
以上詳述した本発明では、Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率が２以上で５以下であり、元素α（ただし元素αは、Ｐｄ）の組成比Ｚが、０．５質量％以上で１８質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たし、且つメッキ形成されるＦｅＸＣｏＹαＺ合金であれば、２．０Ｔ以上の飽和磁束密度を得ることができると共に元素αを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することができる。
【０２４２】
また本発明では、前記Ｆｅの組成比Ｘ（質量％）／Ｃｏの組成比Ｙ（質量％）の比率は２．６以上で４．３以下であり、元素αの組成比Ｚは３質量％以上で９質量％以下であり、Ｘ＋Ｙ＋Ｚ＝１００質量％の関係を満たすことが好ましい。これにより飽和磁束密度Ｂｓを２．２Ｔ以上にすることができるとともに元素αを含まないＦｅＣｏ合金に比べて耐食性に優れた軟磁性膜を製造することができる。
【０２４６】
また本発明では前記ＦｅＣｏα合金に元素β（ただし元素βはＮｉ、Ｃｒの一方あるいは両方）を添加してもよい。
【０２４７】
本発明では、前記ＦｅＣｏα合金をパルス電流を用いた電気メッキ法あるいは直流電流を用いた電気メッキ法によりメッキ形成することで、上記した組成比を有する前記ＦｅＣｏα合金を再現性良く形成することができる。
【０２４８】
以上のようにして形成されたＦｅＣｏα合金を薄膜磁気ヘッドの磁極層やコア層に使用することにより、前記磁極層やコア層のギャップ近傍に磁束を集中させて記録密度を向上させることが可能である。したがって今後の高記録密度化に対応可能な薄膜磁気ヘッドを製造することができる。しかも耐食性に優れた薄膜磁気ヘッドを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図２】図１の縦断面図、
【図３】本発明の第２実施形態の薄膜磁気ヘッドの部分正面図、
【図４】図３の縦断面図、
【図５】本発明の第３実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【図６】本発明の第４実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【図７】本発明の第５実施形態の薄膜磁気ヘッドの縦断面図、
【図８】電気メッキ法によりメッキ形成されたＦｅＣｏＰｄ合金とＦｅＣｏ合金の組成比と飽和磁束密度との関係を示す三元図、
【図９】図８の領域Ａの部分を拡大した部分三元図、
【図１０】Ｆｅの質量％／Ｃｏの質量％の比率と飽和磁束密度との関係を示すグラフ、
【図１１】電気メッキ法によりメッキ形成されたＦｅＣｏＲｈ合金とＦｅＣｏ合金の組成比と飽和磁束密度との関係を示す三元図、
【図１２】図１１のある所定領域の部分を拡大した部分三元図、
【符号の説明】
１１  スライダ
１０  磁気抵抗効果素子
１６  下部コア層（上部シールド層）
１８、３０  磁極部
１９、３２、５０  下部磁極層
２０、３３  ギャップ層
２１、３４  上部磁極層
２２、４０、４６、５５  上部コア層
４１  磁気ギャップ層
４７  高Ｂｓ層
４８  上層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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