(57)【要約】【課題】飽和磁束密度が大きく、且つ耐食性に優れた軟磁性膜を実現する。【解決手段】磁気ヘッドの磁極層１５は、鉄・コバルト・ニッケル系合金よりなる軟磁性膜を含んでいる。軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜において、鉄の含有量は５０重量％以上７０重量％以下、コバルトの含有量は３０重量％以上５０重量％以下、ニッケルの含有量は０重量％以上１０重量％以下、酸素の含有量は０重量％以上０．０１重量％以下、炭素の含有量は０重量％以上０．１重量％、硫黄の含有量は０．２０重量％以上０．３３重量％以下である。軟磁性膜の腐食電流密度は、０以上３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下である。軟磁性膜は、０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌのサッカリンナトリウムを含むめっき浴を用い、且つ方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて電気めっきによって製造される。【選択図】図１
2007172753.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
主要元素が鉄、コバルトおよびニッケルのうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金よりなる軟磁性膜の製造方法であって、
前記軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、前記軟磁性膜において、鉄の含有量は５０重量％以上７０重量％以下であり、コバルトの含有量は３０重量％以上５０重量％以下であり、ニッケルの含有量は０重量％以上１０重量％以下であり、酸素の含有量は０重量％以上０．０１重量％以下であり、炭素の含有量は０重量％以上０．１重量％以下であり、硫黄の含有量は０．２０重量％以上０．３３重量％以下であり、
前記軟磁性膜の製造方法は、０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌのサッカリンナトリウムを含むめっき浴を用い、且つ方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて電気めっきを行って、前記軟磁性膜を製造する工程を備えたことを特徴とする軟磁性膜の製造方法。
【請求項２】
前記めっき電流は、陰極に合金が析出するように作用する第１の方向の電流と第１の方向とは逆方向の第２の方向の電流とが交互に切り替わるものであり、且つ第１の方向の電流の時間積分値は、第２の方向の電流の時間積分値よりも大きいことを特徴とする請求項１記載の軟磁性膜の製造方法。
【請求項３】
主要元素が鉄、コバルトおよびニッケルのうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金よりなる軟磁性膜であって、
前記軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、鉄の含有量は５０重量％以上７０重量％以下であり、コバルトの含有量は３０重量％以上５０重量％以下であり、ニッケルの含有量は０重量％以上１０重量％以下であり、酸素の含有量は０重量％以上０．０１重量％以下であり、炭素の含有量は０重量％以上０．１重量％以下であり、硫黄の含有量は０．２０重量％以上０．３３重量％以下であり、
且つ、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下であることを特徴とする軟磁性膜。
【請求項４】
内部応力の大きさが４００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項３記載の軟磁性膜。
【請求項５】
記録媒体に対向する媒体対向面と、前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法であって、
前記コイルを形成する工程と、
前記磁極層を形成する工程とを備え、
前記磁極層は、主要元素が鉄、コバルトおよびニッケルのうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金よりなる軟磁性膜を含み、
前記軟磁性膜は、請求項１または２記載の製造方法によって製造されることを特徴とする薄膜磁気ヘッドの製造方法。
【請求項６】
記録媒体に対向する媒体対向面と、前記記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、前記コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドであって、
前記磁極層は、請求項３または４記載の軟磁性膜を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッド。
【請求項７】
請求項６記載の薄膜磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
前記スライダを弾性的に支持するサスペンションと、
前記スライダを記録媒体のトラック横断方向に移動させるためのアームと
を備え、前記サスペンションが前記アームに取り付けられていることを特徴とするヘッドアームアセンブリ。
【請求項８】
請求項６記載の薄膜磁気ヘッドを含み、回転駆動される記録媒体に対向するように配置されるスライダと、
前記スライダを支持すると共に前記記録媒体に対して位置決めする位置決め装置と
を備えたことを特徴とする磁気ディスク装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軟磁性膜およびその製造方法、軟磁性膜を含む薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに薄膜磁気ヘッドを含むヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、磁気ディスク装置の面記録密度の向上に伴って、薄膜磁気ヘッドの性能向上が求められている。薄膜磁気ヘッドとしては、基板に対して、読み出し用の磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ（Magnetoresistive）素子とも記す。）を有する再生ヘッドと書き込み用の誘導型電磁変換素子を有する記録ヘッドとを積層した構造の複合型薄膜磁気ヘッドが広く用いられている。
【０００３】
また、磁気ディスク装置における記録方式には、信号磁化の向きを記録媒体の面内方向（長手方向）とする長手磁気記録方式と、信号磁化の向きを記録媒体の面に対して垂直な方向とする垂直磁気記録方式とがある。
【０００４】
長手磁気記録方式と垂直磁気記録方式のいずれにおいても、記録ヘッドは、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層とを備えている。
【０００５】
高記録密度化のために記録ヘッドに要求されることは、特に、トラック幅の縮小、すなわち媒体対向面における磁極層の端面の幅の縮小と、書き込み特性の向上である。一方、トラック幅が小さくなると、書き込み特性、例えば重ね書きの性能を表わすオーバーライト特性は低下する。従って、トラック幅が小さくなるほど、書き込み特性の向上が必要となる。
【０００６】
オーバーライト特性を向上させるには、磁極層の材料として、飽和磁束密度の大きな材料を用いることが有効である。飽和磁束密度の大きな材料の一つとしては、コバルト・ニッケル・鉄系合金が知られている。非特許文献１のＦｉｇ．３に示されるように、コバルト・ニッケル・鉄系合金のバルク材では、大きな飽和磁束密度が得られる。
【０００７】
非特許文献１には、めっき法によって作製されたＣｏＮｉＦｅ薄膜において、結晶構造と膜中の硫黄（Ｓ）の含有量が耐食特性に影響することが記載されている。
【０００８】
特許文献１には、コバルト鉄系合金めっき磁性薄膜や、コバルト鉄モリブデン合金磁性薄膜を、両極性パルス電流を用いためっき法によって作製する技術が記載されている。また、特許文献１には、０．５ｇ／ｄｍ３のサッカリンナトリウムを含むめっき浴を用いて、上記コバルト鉄モリブデン合金磁性薄膜を作製する技術が記載されている。
【０００９】
特許文献２には、Ｃｏ、ＮｉおよびＦｅの含有量が、１０≦Ｃｏ≦８０ｗｔ％、０≦Ｎｉ≦２５ｗｔ％、１５≦Ｆｅ≦９０ｗｔ％である磁性膜をめっき法によって作製する技術が記載されている。また、特許文献２には、０．５〜２ｇ／Ｌのサッカリンナトリウムを含むめっき浴を用いて、上記磁性膜を作製する技術が記載されている。
【００１０】
【特許文献１】特開２００３−３４８９１号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７５０９号公報
【非特許文献１】逢坂、外１名，「精密めっき法による軟磁性薄膜の微細構造制御」，日本応用磁気学会誌，２０００年，第２４巻，第１１号，ｐ．１３３３−１３４１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
非特許文献１のＦｉｇ．３から分かるように、コバルト・ニッケル・鉄系合金のうち、特に、鉄の含有量が５０〜７０重量％、コバルトの含有量が３０〜５０重量％、ニッケルの含有量が０〜１０重量％の範囲内のものは、２．２Ｔ（テスラ）以上の飽和磁束密度が得られるため、磁極層の材料としての利用価値がある。
【００１２】
しかしながら、上記の範囲内のコバルト・ニッケル・鉄系合金では、腐食電位が高くなり、その結果、この合金よりなるめっき膜をめっき法によって作製する際に、めっき膜が腐食しやすいという問題点がある。そのため、この合金を磁極層の材料として用いて磁気ヘッドを作製すると、磁気ヘッドの歩留まりが低下するおそれがある。
【００１３】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、飽和磁束密度が大きく、且つ耐食性に優れた軟磁性膜およびその製造方法、この軟磁性膜を含む薄膜磁気ヘッドおよびその製造方法、ならびに、この薄膜磁気ヘッドを含むヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明の軟磁性膜の製造方法は、主要元素が鉄、コバルトおよびニッケルのうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金よりなる軟磁性膜を製造する方法である。軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜において、鉄の含有量は５０重量％以上７０重量％以下であり、コバルトの含有量は３０重量％以上５０重量％以下であり、ニッケルの含有量は０重量％以上１０重量％以下であり、酸素の含有量は０重量％以上０．０１重量％以下であり、炭素の含有量は０重量％以上０．１重量％以下であり、硫黄の含有量は０．２０重量％以上０．３３重量％以下である。
【００１５】
本発明の軟磁性膜の製造方法は、０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌのサッカリンナトリウムを含むめっき浴を用い、且つ方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて電気めっきを行って、上記軟磁性膜を製造する工程を備えている。
【００１６】
本発明の軟磁性膜の製造方法によれば、飽和磁束密度が大きく、且つ腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下となっ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。
【００１７】
本発明の軟磁性膜の製造方法において、めっき電流は、陰極に合金が析出するように作用する第１の方向の電流と第１の方向とは逆方向の第２の方向の電流とが交互に切り替わるものであり、且つ第１の方向の電流の時間積分値は、第２の方向の電流の時間積分値よりも大きいことが好ましい。
【００１８】
本発明の軟磁性膜は、主要元素が鉄、コバルトおよびニッケルのうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金よりなるものである。軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜において、鉄の含有量は５０重量％以上７０重量％以下であり、コバルトの含有量は３０重量％以上５０重量％以下であり、ニッケルの含有量は０重量％以上１０重量％以下であり、酸素の含有量は０重量％以上０．０１重量％以下であり、炭素の含有量は０重量％以上０．１重量％以下であり、硫黄の含有量は０．２０重量％以上０．３３重量％以下である。また、軟磁性膜の腐食電流密度は３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下である。
【００１９】
本発明の軟磁性膜は、飽和磁束密度が大きいと共に、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下であることから耐食性に優れている。
【００２０】
本発明の軟磁性膜において、内部応力の大きさは４００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００２１】
本発明の薄膜磁気ヘッドの製造方法は、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層とを備えた薄膜磁気ヘッドを製造する方法である。この製造方法は、コイルを形成する工程と、磁極層を形成する工程とを備えている。磁極層は、主要元素が鉄、コバルトおよびニッケルのうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金よりなる軟磁性膜を含んでいる。この軟磁性膜は、本発明の軟磁性膜の製造方法によって製造される。
【００２２】
本発明の薄膜磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面と、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生するコイルと、コイルによって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する磁極層とを備えている。磁極層は、本発明の軟磁性膜を含んでいる。
【００２３】
本発明のヘッドアームアセンブリは、本発明の薄膜磁気ヘッドを含み、記録媒体に対向するように配置されるスライダと、スライダを弾性的に支持するサスペンションと、スライダを記録媒体のトラック横断方向に移動させるためのアームとを備え、サスペンションがアームに取り付けられているものである。
【００２４】
本発明の磁気ディスク装置は、本発明の薄膜磁気ヘッドを含み、回転駆動される記録媒体に対向するように配置されるスライダと、スライダを支持すると共に記録媒体に対して位置決めする位置決め装置とを備えたものである。
【発明の効果】
【００２５】
本発明の軟磁性膜またはその製造方法によれば、飽和磁束密度が大きく、且つ腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下となって耐食性に優れた軟磁性膜を実現することができるという効果を奏する。
【００２６】
本発明の薄膜磁気ヘッドまたはその製造方法、ヘッドアームアセンブリもしくは磁気ディスク装置によれば、飽和磁束密度が大きく、且つ耐食性に優れた磁極層を備えた薄膜磁気ヘッド、もしくはこの薄膜磁気ヘッドを含むヘッドアームアセンブリまたは磁気ディスク装置を実現することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１および図２を参照して、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドについて説明する。本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドは、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドである。図１は本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。なお、図１は媒体対向面および基板の面に垂直な断面を示している。また、図１において記号Ｔで示す矢印は、記録媒体の進行方向を表している。図２は、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【００２８】
図１および図２に示したように、本実施の形態に係る薄膜磁気ヘッド（以下、単に磁気ヘッドと記す。）は、アルティック（Ａｌ2Ｏ3・ＴｉＣ）等のセラミック材料よりなる基板１と、この基板１の上に配置されたアルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の絶縁材料よりなる絶縁層２と、この絶縁層２の上に配置された磁性材料よりなる第１の再生シールド層３と、この第１の再生シールド層３の上に配置された絶縁層４と、この絶縁層４の上に配置された再生素子としてのＭＲ（磁気抵抗効果）素子５と、ＭＲ素子５および絶縁層４を覆うように配置された絶縁層８と、この絶縁層８の上に配置された磁性材料よりなる第２の再生シールド層９とを備えている。
【００２９】
ＭＲ素子５の一端部は、記録媒体に対向する媒体対向面３０に配置されている。ＭＲ素子５には、ＡＭＲ（異方性磁気抵抗効果）素子、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子あるいはＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子等の磁気抵抗効果を示す感磁膜を用いた素子を用いることができる。ＧＭＲ素子としては、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよいし、磁気的信号検出用の電流を、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ垂直な方向に流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプでもよい。
【００３０】
磁気ヘッドは、更に、第２の再生シールド層９の上に配置されたアルミナ等の非磁性材料よりなる非磁性層１０と、この非磁性層１０の上に配置された磁性材料よりなる中間磁性層１１とを備えている。第１の再生シールド層３から中間磁性層１１までの部分は、再生ヘッドを構成する。中間磁性層１１は、再生シールド層の機能と後述する記録ヘッドにおける補助磁極としての機能とを有している。
【００３１】
磁気ヘッドは、更に、中間磁性層１１の上に配置されたアルミナ等の非磁性材料よりなる非磁性層１２と、この非磁性層１２の上に配置された磁性材料よりなるヨーク層１３と、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、ヨーク層１３の周囲に配置された非磁性層１４とを備えている。ヨーク層１３の媒体対向面３０側の端部は、媒体対向面３０から離れた位置に配置されている。また、ヨーク層１３および非磁性層１４の上面は平坦化されている。
【００３２】
磁気ヘッドは、更に、ヨーク層１３および非磁性層１４の上面の上に配置された磁性材料よりなる磁極層１５と、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、磁極層１５の周囲に配置された非磁性層１６とを備えている。磁極層１５の下面は、ヨーク層１３の上面に接している。また、磁極層１５および非磁性層１６の上面は平坦化されている。
【００３３】
磁気ヘッドは、更に、磁極層１５および非磁性層１６の上に配置されたギャップ層１７と、アルミナ等の非導電性且つ非磁性の材料よりなり、ギャップ層１７の上において、後述するコイル１９を配置すべき領域に配置された非磁性層１８と、非磁性層１８の上に配置されたコイル１９と、このコイル１９を覆うように形成された絶縁層２０とを備えている。コイル１９は、平面渦巻き形状をなしている。ギャップ層１７には、コイル１９の中心部に対応する位置に開口部が形成されている。絶縁層２０は媒体対向面３０に露出していない。なお、ギャップ層１７は、非磁性導電層であってもよい。
【００３４】
磁気ヘッドは、更に、磁性材料よりなり、磁極層１５、ギャップ層１７および絶縁層２０の上に配置された記録シールド層２１を備えている。記録シールド層２１は、ギャップ層１７に形成された開口部を通して磁極層１５に連結されている。また、記録シールド層２１の媒体対向面３０側の端部は、媒体対向面３０に配置されている。非磁性層１２から記録シールド層２１までの部分は、記録ヘッドを構成する。
【００３５】
磁気ヘッドは、更に、記録シールド層２１を覆うように形成されたアルミナ等の絶縁材料よりなる保護層２２を備えている。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、記録媒体に対向する媒体対向面３０と再生ヘッドと記録ヘッドとを備えている。再生ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの後側（スライダにおける空気流入端側）に配置され、記録ヘッドは記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。この磁気ヘッドでは、記録ヘッドによって記録媒体に情報を記録し、再生ヘッドによって、記録媒体に記録されている情報を再生する。
【００３７】
再生ヘッドは、再生素子としてのＭＲ素子５と、このＭＲ素子５をシールドするための第１の再生シールド層３および第２の再生シールド層９とを備えている。ＭＲ素子５は、媒体対向面３０の近傍に配置され、垂直磁気記録方式によって記録媒体に記録された情報を再生する。
【００３８】
記録ヘッドは、磁極層１５、ギャップ層１７、コイル１９および記録シールド層２１を備えている。コイル１９は、記録媒体に記録する情報に応じた磁界を発生する。磁極層１５は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、コイル１９によって発生された磁界に対応する磁束を通過させると共に、垂直磁気記録方式によって情報を記録媒体に記録するための記録磁界を発生する。記録シールド層２１は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、媒体対向面３０から離れた位置において磁極層１５に連結されている。ギャップ層１７は、媒体対向面３０に配置された端面を有し、磁極層１５と記録シールド層２１との間に設けられている。
【００３９】
コイル１９の少なくとも一部は、磁極層１５および記録シールド層２１に対して絶縁された状態で、磁極層１５と記録シールド層２１との間に配置されている。磁極層１５、ヨーク層１３および記録シールド層２１は、コイル１９によって発生された磁界に対応する磁束を通過させる磁路を構成する。
【００４０】
媒体対向面３０において、記録シールド層２１の端面は、磁極層１５の端面に対して、ギャップ層１７の厚みによる所定の間隔を開けて記録媒体の進行方向Ｔの前側（スライダにおける空気流出端側）に配置されている。記録シールド層２１の端面の幅は、磁極層１５の端面の幅よりも大きい。また、記録シールド層２１の端面の面積は、磁極層１５の端面の面積よりも大きい。記録シールド層２１は、磁極層１５の端面より発生された磁束を吸い込むことにより、磁界勾配を急峻にすることができる。また、記録シールド層２１は、磁極層１５の端面より発生されて、記録媒体を磁化した磁束を還流させる機能も有する。また、記録シールド層２１は、磁極層１５の端面より発生される還流磁束のうちの不要な広がり成分を、記録媒体に達する前に吸い込むことにより、磁気的なシールドとして機能する。
【００４１】
次に、図３を参照して、磁極層１５の形状について詳しく説明する。図３は、磁極層１５の平面図である。図３に示したように、磁極層１５は、トラック幅規定部１５Ａと、媒体対向面３０から離れた位置に配置されトラック幅規定部１５Ａに連結された幅広部１５Ｂとを有している。トラック幅規定部１５Ａは、媒体対向面３０に配置されトラック幅を規定する端面を有している。トラック幅規定部１５Ａの上面の幅は、ほぼ一定になっている。幅広部１５Ｂの幅は、例えば、トラック幅規定部１５Ａとの境界の位置ではトラック幅規定部１５Ａの幅と等しく、媒体対向面３０から離れるに従って、徐々に大きくなった後、一定の大きさになっている。ここで、媒体対向面３０に垂直な方向についてのトラック幅規定部１５Ａの長さをネックハイトと呼ぶ。
【００４２】
媒体対向面３０におけるトラック幅規定部１５Ａの上面の幅、すなわちトラック幅は、例えば０．０８〜０．３０μｍの範囲内である。ネックハイトは、例えば０．０５〜０．５μｍの範囲内である。幅広部１５Ｂの最大の幅は、例えば５〜３０μｍの範囲内である。磁極層１５の厚さは、０．１５〜０．４μｍの範囲内であることが好ましい。
【００４３】
図２に示したように、媒体対向面３０に配置された磁極層１５（トラック幅規定部１５Ａ）の端面は、基板１から遠い第１の辺Ａ１と、第１の辺Ａ１とは反対側の第２の辺Ａ２と、第１の辺Ａ１の一端と第２の辺Ａ２の一端とを結ぶ第３の辺Ａ３と、第１の辺Ａ１の他端と第２の辺Ａ２の他端とを結ぶ第４の辺Ａ４とを有する台形形状をなしている。第１の辺Ａ１は、トラック幅を規定する。磁極層１５の端面の幅は、第２の辺Ａ２に近づくに従って、すなわち基板１に近づくに従って小さくなっている。これにより、スキューに起因して、あるトラックへの情報の書き込み時に隣接トラックの情報が消去される現象を抑制することができる。なお、スキューとは、円盤状の記録媒体における円形のトラックの接線に対する磁気ヘッドの傾きのことである。なお、磁極層１５の端面の形状は、長方形または正方形であってもよい。また、磁極層１５の端面の形状は、第２の辺Ａ２がない三角形であってもよい。
【００４４】
なお、本実施の形態に係る磁気ヘッドは、以下のような種々の変更が可能である。まず、ヨーク層１３は設けられていなくてもよいし、磁極層１５の上側に設けられていてもよいし、磁極層１５の上下にそれぞれ設けられていてもよい。また、平面渦巻き状のコイル１９の代わりに、磁極層１５を中心にして螺旋状に配置されたコイルを設けてもよい。あるいは、磁極層１５の上下にそれぞれ、平面渦巻き状のコイルを設けてもよい。また、記録シールド層２１は、２つ以上の層によって形成されていてもよい。
【００４５】
本実施の形態に係る磁気ヘッドを含む磁気ディスク装置における記録媒体は、例えば、基板と、この基板上に順に積層された水平磁化層および垂直磁化層を備えている。垂直磁化層は、情報を記録する層である。水平磁化層は、磁束を通過させる磁路を形成する層である。
【００４６】
次に、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法について説明する。この製造方法では、まず、基板１の上に、絶縁層２および第１の再生シールド層３を順に形成する。次に、第１のシールド層３の上に、絶縁層４、ＭＲ素子５および絶縁層８を順に形成する。次に、絶縁層８の上に第２の再生シールド層９を形成する。次に、第２の再生シールド層９の上に、非磁性層１０、中間磁性層１１および非磁性層１２を順に形成する。
【００４７】
次に、非磁性層１２の上にヨーク層１３を形成する。次に、ヨーク層１３を覆うように、非磁性層１４を形成する。次に、ヨーク層１３の上面が露出するまで、例えば化学機械研磨（以下、ＣＭＰと記す。）によって非磁性層１４を研磨する。これにより、ヨーク層１３および非磁性層１４の上面が平坦化される。
【００４８】
次に、ヨーク層１３および非磁性層１４の上面の上に磁極層１５を形成する。次に、磁極層１５を覆うように、非磁性層１６を形成する。次に、磁極層１５の上面が露出するまで、例えばＣＭＰによって非磁性層１６を研磨する。これにより、磁極層１５および非磁性層１６の上面が平坦化される。
【００４９】
次に、磁極層１５および非磁性層１６の上に、ギャップ層１７および非磁性層１８を順に形成する。次に、非磁性層１８の上にコイル１９を形成する。次に、コイル１９を覆うように、絶縁層２０を形成する。次に、磁極層１５、ギャップ層１７および絶縁層２０の上に、記録シールド層２１を形成する。次に、記録シールド層２１を覆うように、保護層２２を形成する。
【００５０】
次に、保護層２２の上に配線や端子等を形成し、スライダ単位で基板を切断し、媒体対向面３０の研磨、浮上用レールの作製等を行って、磁気ヘッドが完成する。
【００５１】
磁極層１５は、本実施の形態に係る軟磁性膜を含んでいる。以下、本実施の形態に係る軟磁性膜について詳しく説明する。本実施の形態に係る軟磁性膜は、主要元素が鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）およびニッケル（Ｎｉ）のうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金よりなるものである。この軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜において、鉄の含有量は５０重量％以上７０重量％以下であり、コバルトの含有量は３０重量％以上５０重量％以下であり、ニッケルの含有量は０重量％以上１０重量％以下であり、酸素（Ｏ）の含有量は０重量％以上０．０１重量％以下であり、炭素（Ｃ）の含有量は０重量％以上０．１重量％以下であり、硫黄（Ｓ）の含有量は０．２０重量％以上０．３３重量％以下である。本実施の形態に係る軟磁性膜の飽和磁束密度は、２．２Ｔ以上である。また、本実施の形態に係る軟磁性膜の腐食電流密度は、０以上３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下である。また、本実施の形態に係る軟磁性膜の内部応力の大きさは、０以上４００ＭＰａ以下であることが好ましい。
【００５２】
また、軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜における鉄、コバルトおよびニッケル以外の元素（以下、不純物元素と言う。）の含有量は、１．０重量％以下であることが好ましく、０．５重量％以下であることがより好ましい。
【００５３】
次に、本実施の形態に係る軟磁性膜の製造方法について説明する。本実施の形態に係る軟磁性膜の製造方法は、０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌのサッカリンナトリウムを含むめっき浴を用い、且つ方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて電気めっきを行って、軟磁性膜を製造する工程を備えている。
【００５４】
本実施の形態におけるめっき浴は、サッカリンナトリウムの他に、例えば、硫酸鉄七水和物（濃度２０〜６０ｇ／Ｌ）、硫酸コバルト七水和物（濃度１０〜５０ｇ／Ｌ）、硫酸ニッケル六水和物（濃度０〜４０ｇ／Ｌ）、ほう酸（濃度２７ｇ／Ｌ）、硫酸アンモニウム（濃度２０ｇ／Ｌ）、塩化アンモニウム（濃度５ｇ／Ｌ）、ラウリル硫酸ナトリウム（濃度０．０１ｇ／Ｌ）を含む。めっき浴のｐＨは、例えば２．０〜３．０である。本実施の形態に係る軟磁性膜における鉄、コバルト、ニッケルの各含有量は、めっき浴における硫酸鉄七水和物、硫酸コバルト七水和物、硫酸ニッケル六水和物の各濃度および比率を変えることにより制御することができる。
【００５５】
本実施の形態に係る軟磁性膜の製造方法において、めっき電流は、陰極に合金が析出するように作用する第１の方向の電流と第１の方向とは逆方向の第２の方向の電流とが交互に切り替わるものであり、且つ第１の方向の電流の時間積分値は、第２の方向の電流の時間積分値よりも大きいことが好ましい。これにより、軟磁性膜の成長を確実に進行させることができる。
【００５６】
図８は、本実施の形態におけるめっき電流の波形の一例を示している。図８において、横軸は時間を表し、縦軸は電流密度を表している。この例では、めっき電流の波形は矩形波形状になっている。図８では、陽極の電位が陰極の電位よりも高いときの電流密度を正の値で表し、陰極の電位が陽極の電位よりも高いときの電流密度を負の値で表している。陽極の電位が陰極の電位よりも高いときの電流は、めっき浴内では陽極から陰極へ向かう方向に流れる。この方向が上記第１の方向である。この第１の方向の電流は、陰極に合金が析出するように作用する。陰極の電位が陽極の電位よりも高いときの電流は、第１の方向とは逆方向に流れる。この方向が上記第２の方向である。第２の方向の電流は、陰極に析出した合金が溶解するように作用する。図８に示した例のめっき電流は、第１の方向の電流と第２の方向の電流とが交互に切り替わるものである。また、第１の方向の電流の電流密度の時間積分値は、第２の方向の電流の電流密度の時間積分値よりも大きい。以下、例えば図８に示したように、方向が交互に切り替わるめっき電流を両極性パルス電流と呼ぶ。
【００５７】
図９は、本実施の形態におけるめっき電流と比較するための比較例のめっき電流の波形を示している。図９において、横軸は時間を表し、縦軸は電流密度を表している。図９に示したように、比較例のめっき電流は、電流の方向が変化しないパルス状の電流である。このめっき電流の波形は矩形波形状である。比較例のめっき電流は、めっき浴内では陽極から陰極へ向かう方向に流れる。比較例のめっき電流では、電流が流れる状態と電流が流れない状態とが交互に現れる。以下、図９に示したような波形のめっき電流をノーマルパルス電流と呼ぶ。
【００５８】
以下、実験の結果も参照しながら、本実施の形態に係る軟磁性膜およびその製造方法の特徴について詳しく説明する。本実施の形態に係る軟磁性膜は、主要元素が鉄、コバルトおよびニッケルのうちの少なくとも鉄およびコバルトである合金（以下、鉄・コバルト・ニッケル系合金とも言う。）よりなるものである。この軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜において、鉄の含有量は５０重量％以上７０重量％以下であり、コバルトの含有量は３０重量％以上５０重量％以下であり、ニッケルの含有量は０重量％以上１０重量％以下である。この組成範囲内の軟磁性膜は、２．２Ｔ以上という大きな飽和磁束密度を有するという特徴を有する。
【００５９】
ところで、一般的に、鉄・コバルト・ニッケル系合金では、鉄の含有量が多くなると、合金の腐食電位が高くなる。ここで、鉄・コバルト・ニッケル系合金よりなる軟磁性膜における鉄の含有量と腐食電位との関係を調べた実験の結果を図１０に示す。図１０において、横軸は鉄の含有量（重量％）を表し、縦軸は腐食電位（ｍＶ）を表している。なお、腐食電位は、標準水素電極に対して０．１９６ｍＶの電位差を有する銀／塩化銀電極を標準電極として用いて測定した。
【００６０】
図１０から分かるように、上記組成範囲内の軟磁性膜では、腐食電位が高くなって、腐食が発生しやすくなる。ただし、軟磁性膜の腐食しやすさは、軟磁性膜における不純物元素の含有量によっても変化する。一般的に、不純物元素の含有量が多くなると、軟磁性膜の耐食性は低下する。
【００６１】
本実施の形態では、サッカリンナトリウムを含むめっき浴を用い、且つ方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて、電気めっきを行って軟磁性膜を製造する。サッカリンナトリウムは、めっき膜の内部応力を緩和するための添加剤として一般的なものである。軟磁性膜の内部応力が大きいと、軟磁性膜が下地から剥離したり、軟磁性膜においてクラックが発生したりするという問題が発生する。そのため、本実施の形態では、軟磁性膜の内部応力を小さくするために、サッカリンナトリウムを含むめっき浴を用いて軟磁性膜を製造する。
【００６２】
しかし、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量を多くすると、軟磁性膜における不純物元素の含有量も多くなり、その結果、軟磁性膜の耐食性が低下する。ここで、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性における不純物元素の含有量との関係を調べた実験の結果を、図１１ないし図１３に示す。なお、この実験では、軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜における鉄の含有量、コバルトの含有量およびニッケルの含有量を、それぞれ、６２重量％、３５重量％、３重量％とした。また、磁性膜は、図８に示した両極性パルス電流を用いて作製した。実験では、この両極性パルス電流において、第１の方向の電流の電流密度のピーク値を３１．９ｍＡ／ｃｍ２とし、第１の方向の電流の１回の持続時間を２５ミリ秒とし、第２の方向の電流の電流密度のピーク値を−９．６ｍＡ／ｃｍ２とし、第２の方向の電流の１回の持続時間を１５ミリ秒とした。
【００６３】
図１１は、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜における硫黄の含有量との関係を示している。図１１において、横軸はサッカリンナトリウムの添加量（ｍｏｌ／Ｌ）を表し、縦軸は硫黄の含有量（重量％）を表している。図１１において、記号Ｒは、本実施の形態におけるサッカリンナトリウムの添加量の範囲０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌを示している。なお、本実施の形態において、サッカリンナトリウムの添加量の範囲を０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌとしている理由については、後で説明する。
【００６４】
ところで、特許文献１には、めっき浴におけるサッカリンの添加量として、０．５ｇ／ｄｍ３という値が開示されている。このサッカリンの添加量を、サッカリンナトリウムの添加量に換算すると、０．００２７３ｍｏｌ／Ｌとなる。図１１では、このサッカリンナトリウムの添加量０．００２７３ｍｏｌ／Ｌとそれに対応する硫黄の含有量を、記号Ｒ１で示す点で表している。
【００６５】
また、特許文献２には、サッカリンナトリウムの添加量の範囲として０．５〜２ｇ／Ｌという範囲が開示されている。この範囲を、ｍｏｌ／Ｌの単位で表すと、０．００２４４〜０．００９７５ｍｏｌ／Ｌとなる。図１１において、記号Ｒ２は、このサッカリンナトリウムの添加量の範囲０．００２４４〜０．００９７５ｍｏｌ／Ｌの一部を示している。
【００６６】
図１２は、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜における酸素の含有量との関係を示している。図１２において、横軸はサッカリンナトリウムの添加量（ｍｏｌ／Ｌ）を表し、縦軸は酸素の含有量（重量％）を表している。図１２において、記号Ｒは、本実施の形態におけるサッカリンナトリウムの添加量の範囲０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌを示している。また、図１２において、記号Ｒ１で示す点は、特許文献１に開示されたサッカリンの添加量を換算して得られるサッカリンナトリウムの添加量０．００２７３ｍｏｌ／Ｌとそれに対応する酸素の含有量を表している。また、図１２において、記号Ｒ２は、特許文献２に開示されたサッカリンナトリウムの添加量の範囲０．００２４４〜０．００９７５ｍｏｌ／Ｌの一部を示している。
【００６７】
図１３は、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜における炭素の含有量との関係を示している。図１３において、横軸はサッカリンナトリウムの添加量（ｍｏｌ／Ｌ）を表し、縦軸は炭素の含有量（重量％）を表している。図１３において、記号Ｒは、本実施の形態におけるサッカリンナトリウムの添加量の範囲０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌを示している。また、図１３において、記号Ｒ１で示す点は、特許文献１に開示されたサッカリンの添加量を換算して得られるサッカリンナトリウムの添加量０．００２７３ｍｏｌ／Ｌとそれに対応する炭素の含有量を表している。また、図１３において、記号Ｒ２は、特許文献２に開示されたサッカリンナトリウムの添加量の範囲０．００２４４〜０．００９７５ｍｏｌ／Ｌの一部を示している。
【００６８】
図１１ないし図１３から分かるように、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量が多くなると、軟磁性膜における不純物元素である硫黄、酸素および炭素の各含有量も多くなる。従って、軟磁性膜における不純物元素の各含有量を少なくする観点からは、サッカリンナトリウムの添加量は少ない方がよい。しかし、サッカリンナトリウムの添加量を少なくすると、軟磁性膜の内部応力が大きくなる。
【００６９】
ここで、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜の内部応力との関係を調べた実験の結果を図１４に示す。図１４において、横軸はサッカリンナトリウムの添加量（ｍｏｌ／Ｌ）を表し、縦軸は軟磁性膜の内部応力（ＭＰａ）を表している。なお、この実験では、軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜における鉄の含有量、コバルトの含有量およびニッケルの含有量を、それぞれ６２重量％、３５重量％、３重量％とした。また、この実験では、図８に示した両極性パルス電流を用いて作製した軟磁性膜と、図９に示したノーマルパルス電流を用いて作製した軟磁性膜とで内部応力を比較した。なお、この実験で作製した軟磁性膜の内部応力は、全て引張り応力であった。
【００７０】
実験では、両極性パルス電流を用いて軟磁性膜を作製する際には、第１の方向の電流の電流密度のピーク値を３１．９ｍＡ／ｃｍ２とし、第１の方向の電流の１回の持続時間を２５ミリ秒とし、第２の方向の電流の電流密度のピーク値を−９．６ｍＡ／ｃｍ２とし、第２の方向の電流の１回の持続時間を１５ミリ秒とした。また、実験では、ノーマルパルス電流を用いて軟磁性膜を作製する際には、電流が流れる状態のときの電流密度のピーク値を３１．９ｍＡ／ｃｍ２とし、電流が流れる状態の１回の持続時間および電流が流れない状態の１回の持続時間を、いずれも２５ミリ秒とした。
【００７１】
図１４において、塗りつぶされた丸形の点は、両極性パルス電流を用いて作製した軟磁性膜におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜の内部応力とを表している。また、図１４において、塗りつぶされていない四角形の点は、ノーマルパルス電流を用いて作製した軟磁性膜におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜の内部応力とを表している。
【００７２】
図１４から分かるように、両極性パルス電流を用いて作製した軟磁性膜では、ノーマルパルス電流を用いて作製した軟磁性膜に比べて内部応力が小さくなる。従って、両極性パルス電流を用いて軟磁性膜を作製することにより、ノーマルパルス電流を用いて軟磁性膜を作製する場合に比べて、サッカリンナトリウムの添加量の添加量を少なくしながら、内部応力の小さな軟磁性膜を得ることができる。
【００７３】
ここで、軟磁性膜の下地からの剥離を防止するためには、軟磁性膜の内部応力の大きさは４００ＭＰａ以下であることが好ましい。図１４から分かるように、両極性パルス電流を用いて作製した軟磁性膜の内部応力の大きさを４００ＭＰａ以下にするには、サッカリンナトリウムの添加量を０．０００８７ｍｏｌ／Ｌ以上とする必要がある。これが、本実施の形態におけるサッカリンナトリウムの添加量の範囲の下限値が０．０００８７ｍｏｌ／Ｌである理由である。
【００７４】
次に、両極性パルス電流を用いて作製した軟磁性膜における酸素の含有量、炭素の含有量および腐食電流密度の関係について調べた実験の結果について説明する。この実験では、以下の組成範囲内の多数の軟磁性膜を作製し、それらにおける酸素の含有量、炭素の含有量および腐食電流密度を調べた。上記組成範囲は、軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、鉄の含有量が５０重量％以上７０重量％以下、コバルトの含有量が３０重量％以上５０重量％以下、ニッケルの含有量が０重量％以上１０重量％以下の範囲である。なお、上記軟磁性膜における硫黄の含有量は、０．２重量％以上０．４重量％以下である。また、実験では、両極性パルス電流において、第１の方向の電流の電流密度のピーク値を３１．９ｍＡ／ｃｍ２とし、第１の方向の電流の１回の持続時間を２５ミリ秒とし、第２の方向の電流の電流密度のピーク値を−９．６ｍＡ／ｃｍ２とし、第２の方向の電流の１回の持続時間を１５ミリ秒とした。
【００７５】
実験で作製した多数の軟磁性膜における酸素の含有量および炭素の含有量を図１５に示す。図１５において、横軸は酸素の含有量（重量％）を表し、縦軸は炭素の含有量（重量％）を表している。また、図１５において、塗りつぶされた四角形の点および塗りつぶされていない四角形の点は、各軟磁性膜における酸素の含有量および炭素の含有量を表している。なお、塗りつぶされた四角形の点は、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下であることを表し、塗りつぶされていない四角形の点は、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２を超えていることを表している。図１５に示した実験結果では、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下となる軟磁性膜のほとんどにおいて、酸素の含有量は０重量％以上０．０１重量％以下であり、且つ炭素の含有量は０重量％以上０．１重量％以下である。また、図１５に示した実験結果では、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２を超える軟磁性膜では、酸素の含有量が０重量％以上０．０１重量％以下であり、且つ炭素の含有量が０重量％以上０．１重量％以下であるものは存在していない。
【００７６】
また、実験では、上記の軟磁性膜における腐食電流密度と上記の軟磁性膜を用いて構成された磁極層１５を含む磁気ヘッドの歩留りとの関係について調べた。その結果を、図１６に示す。図１６において、横軸は腐食電流密度（×１０-6Ａ／ｃｍ２）を表し、縦軸は磁気ヘッドの歩留り（％）を表している。なお、磁気ヘッドの歩留りとは、製造された磁気ヘッドの全数に対する良品の磁気ヘッドの割合である。ここでは、良品の磁気ヘッドとは、磁極層１５に腐食が発生していない磁気ヘッドを言う。磁極層１５に腐食が発生しているか否かは、集束イオンビームを用いて磁極層１５の断面を形成し、この断面を走査電子顕微鏡で観察することによって確認した。
【００７７】
図１６から分かるように、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下の場合には、磁気ヘッドの歩留りはほぼ１００％になるのに対し、腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２を超えると、腐食電流密度が大きくなるほど磁気ヘッドの歩留りが低下する。このことから、磁気ヘッドの歩留りを大きくするためには、軟磁性膜における腐食電流密度は、３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下であることが好ましいことが分かる。
【００７８】
更に、図１５に示した実験結果から、軟磁性膜における腐食電流密度を３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下にするためには、軟磁性膜における酸素の含有量が０重量％以上０．０１重量％以下で、且つ軟磁性膜における炭素の含有量が０重量％以上０．１重量％以下であることが好ましいことが分かる。これが、本実施の形態において、軟磁性膜における酸素の含有量を０重量％以上０．０１重量％以下と規定し、軟磁性膜における炭素の含有量を０重量％以上０．１重量％以下と規定している理由である。
【００７９】
また、図１２から、両極性パルス電流を用いて作製される軟磁性膜における酸素の含有量を０．０１重量％以下とするには、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量を０．００２２ｍｏｌ／Ｌ以下とする必要があることが分かる。また、図１３から、両極性パルス電流を用いて作製される軟磁性膜における炭素の含有量を０．１重量％以下とするには、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量を０．００２４５ｍｏｌ／Ｌ以下とする必要があることが分かる。これらのことから、軟磁性膜における酸素の含有量を０重量％以上０．０１重量％以下とし、且つ軟磁性膜における炭素の含有量を０重量％以上０．１重量％以下とするには、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量を０．００２２ｍｏｌ／Ｌ以下とする必要があることが分かる。これが、本実施の形態におけるサッカリンナトリウムの添加量の範囲の上限値が０．００２２ｍｏｌ／Ｌである理由である。
【００８０】
また、図１１から、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量が０．０００８７〜０．００２２ｍｏｌ／Ｌの範囲内のとき、両極性パルス電流を用いて作製される軟磁性膜における硫黄の含有量は、０．２０重量％以上０．３３重量％以下となる。これが、本実施の形態において、軟磁性膜における硫黄の含有量を０．２０重量％以上０．３３重量％以下と規定している理由である。
【００８１】
次に、軟磁性膜を作製する際のめっき電流の形態と、軟磁性膜における炭素の含有量、酸素の含有量および腐食電流密度との関係を調べた実験の結果について説明する。この実験では、軟磁性膜に含まれる鉄、コバルトおよびニッケルの合計を１００重量％としたとき、軟磁性膜における鉄の含有量、コバルトの含有量およびニッケルの含有量を、それぞれ、６２重量％、３５重量％、３重量％とした。また、実験では、めっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量を０．００２ｍｏｌ／Ｌとした。また、実験では、直流、ノーマルパルス電流、両極性パルス電流の３種類のめっき電流のそれぞれを用いて軟磁性膜を作製した。作製された軟磁性膜におけるめっき電流の形態と、炭素の含有量（重量％）、酸素の含有量（重量％）および腐食電流密度（Ａ／ｃｍ２）の関係を下記の表に示す。なお、作製された軟磁性膜における硫黄の含有量は、０．２重量％以上０．４重量％以下である。また、この実験におけるノーマルパルス電流と両極性パルス電流の条件は、図１４を参照して説明した実験の場合と同じである。また、この実験において、直流のめっき電流を用いて軟磁性膜を作製する際における電流密度は、３１．９ｍＡ／ｃｍ２の一定値とした。
【００８２】
【表１】
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【００８３】
この実験から分かるように、めっき電流を両極性パルス電流として軟磁性膜を作製することにより、めっき電流を直流やノーマルパルス電流として軟磁性膜を作製する場合に比べて、軟磁性膜における炭素の含有量および酸素の含有量を大幅に少なくすることができると共に、軟磁性膜の腐食電流密度を小さくすることができる。めっき電流を直流やノーマルパルス電流として軟磁性膜を作製する場合には、軟磁性膜における酸素の含有量を０．０１重量％以下とし、且つ軟磁性膜における炭素の含有量を０．１重量％以下とすることは困難である。これに対し、めっき電流を両極性パルス電流として軟磁性膜を作製する場合には、軟磁性膜における酸素の含有量を０．０１重量％以下とし、且つ軟磁性膜における炭素の含有量を０．１重量％以下とすることが可能になる。これにより、軟磁性膜の腐食電流密度を３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下にして、磁気ヘッドの歩留りを大きくすることができる。
【００８４】
なお、本実施の形態におけるめっき電流は、図８に示した波形の電流に限らず、方向が交互に切り替わる電流であればよい。本実施の形態におけるめっき電流の波形は、例えば、図１７に示したような波形であってもよい。図１７において、横軸は時間、縦軸は電流密度を表している。図１７に示しためっき電流の波形は、電流密度が正の値のときの電流密度のピーク値が、電流密度が負の値のときの電流密度のピーク値よりも大きくなる正弦波形状である。本実施の形態において、めっき電流が、図８に示した波形の電流以外であっても、方向が交互に切り替わる電流であれば、めっき電流が図８に示した波形の電流である場合と同様の効果を得ることができる。
【００８５】
なお、方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて軟磁性膜を製造することにより、軟磁性膜における不純物元素の含有量が少なくなる理由は、以下のように考えられる。方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて軟磁性膜を製造する場合には、めっき電流の方向が第２の方向のときに、陰極において陽極反応が生じ、不純物元素がイオン化される。そのため、方向が交互に切り替わるめっき電流を用いて軟磁性膜を製造する場合には、電流の方向が変化しないめっき電流を用いて軟磁性膜を製造する場合に比べて、陰極に析出する合金に不純物元素が取り込まれることが抑制されると考えられる。
【００８６】
以上説明したように、本実施の形態に係る軟磁性膜またはその製造方法によれば、飽和磁束密度が大きく、且つ腐食電流密度が３．０×１０-6Ａ／ｃｍ２以下となって耐食性に優れた軟磁性膜を実現することができる。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドによれば、飽和磁束密度が大きく、且つ耐食性に優れた磁極層を備えた磁気ヘッドを実現することができる。また、本実施の形態に係る磁気ヘッドの製造方法によれば、飽和磁束密度が大きく、且つ耐食性に優れた磁極層を備えた磁気ヘッドを、高い歩留りで安定して製造することができる。
【００８７】
以下、図１および図２に示した磁気ヘッドを含むスライダ、ヘッドジンバルアセンブリ、ヘッドアームアセンブリおよび磁気ディスク装置について説明する。まず、図４を参照して、スライダ２１０について説明する。磁気ディスク装置において、スライダ２１０は、回転駆動される円盤状の記録媒体である磁気ディスクに対向するように配置される。このスライダ２１０は、主に図１における基板１および保護層２２からなる基体２１１を備えている。基体２１１は、ほぼ六面体形状をなしている。基体２１１の六面のうちの一面は、磁気ディスクに対向するようになっている。この一面には、媒体対向面（エアベアリング面）３０が形成されている。磁気ディスクが図４におけるｚ方向に回転すると、磁気ディスクとスライダ２１０との間を通過する空気流によって、スライダ２１０に、図４におけるｙ方向の下方に揚力が生じる。スライダ２１０は、この揚力によって磁気ディスクの表面から浮上するようになっている。なお、図４におけるｘ方向は、磁気ディスクのトラック横断方向である。スライダ２１０の空気流出側の端部（図４における左下の端部）の近傍には、本実施の形態に係る磁気ヘッド１００が形成されている。
【００８８】
次に、図５を参照して、ヘッドジンバルアセンブリ２２０について説明する。ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、スライダ２１０と、このスライダ２１０を弾性的に支持するサスペンション２２１とを備えている。サスペンション２２１は、例えばステンレス鋼によって形成された板ばね状のロードビーム２２２、このロードビーム２２２の一端部に設けられると共にスライダ２１０が接合され、スライダ２１０に適度な自由度を与えるフレクシャ２２３と、ロードビーム２２２の他端部に設けられたベースプレート２２４とを有している。ベースプレート２２４は、スライダ２１０を磁気ディスク２６２のトラック横断方向ｘに移動させるためのアクチュエータのアーム２３０に取り付けられるようになっている。アクチュエータは、アーム２３０と、このアーム２３０を駆動するボイスコイルモータとを有している。フレクシャ２２３において、スライダ２１０が取り付けられる部分には、スライダ２１０の姿勢を一定に保つためのジンバル部が設けられている。
【００８９】
ヘッドジンバルアセンブリ２２０は、アクチュエータのアーム２３０に取り付けられる。１つのアーム２３０にヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドアームアセンブリと呼ばれる。また、複数のアームを有するキャリッジの各アームにヘッドジンバルアセンブリ２２０を取り付けたものはヘッドスタックアセンブリと呼ばれる。
【００９０】
図５は、ヘッドアームアセンブリを示している。このヘッドアームアセンブリでは、アーム２３０の一端部にヘッドジンバルアセンブリ２２０が取り付けられている。アーム２３０の他端部には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２３１が取り付けられている。アーム２３０の中間部には、アーム２３０を回動自在に支持するための軸２３４に取り付けられる軸受け部２３３が設けられている。
【００９１】
次に、図６および図７を参照して、ヘッドスタックアセンブリの一例と磁気ディスク装置について説明する。図６は磁気ディスク装置の要部を示す説明図、図７は磁気ディスク装置の平面図である。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、複数のアーム２５２を有するキャリッジ２５１を有している。複数のアーム２５２には、複数のヘッドジンバルアセンブリ２２０が、互いに間隔を開けて垂直方向に並ぶように取り付けられている。キャリッジ２５１においてアーム２５２とは反対側には、ボイスコイルモータの一部となるコイル２５３が取り付けられている。ヘッドスタックアセンブリ２５０は、磁気ディスク装置に組み込まれる。磁気ディスク装置は、スピンドルモータ２６１に取り付けられた複数枚の磁気ディスク２６２を有している。各磁気ディスク２６２毎に、磁気ディスク２６２を挟んで対向するように２つのスライダ２１０が配置される。また、ボイスコイルモータは、ヘッドスタックアセンブリ２５０のコイル２５３を挟んで対向する位置に配置された永久磁石２６３を有している。
【００９２】
スライダ２１０を除くヘッドスタックアセンブリ２５０およびアクチュエータは、本発明における位置決め装置に対応し、スライダ２１０を支持すると共に磁気ディスク２６２に対して位置決めする。
【００９３】
磁気ディスク装置では、アクチュエータによって、スライダ２１０を磁気ディスク２６２のトラック横断方向に移動させて、スライダ２１０を磁気ディスク２６２に対して位置決めする。スライダ２１０に含まれる磁気ヘッドは、記録ヘッドによって、磁気ディスク２６２に情報を記録し、再生ヘッドによって、磁気ディスク２６２に記録されている情報を再生する。
【００９４】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、本発明の軟磁性膜は、垂直磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおける磁極層に限らず、長手磁気記録用の薄膜磁気ヘッドにおける磁極層にも適用することができる。
【００９５】
また、本発明の軟磁性膜は、薄膜磁気ヘッドにおける磁極層に限らず、飽和磁束密度が大きく、且つ耐食性に優れていることが要求される軟磁性膜全般に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９６】
【図１】本発明の一実施の形態に係る薄膜磁気ヘッドの構成を示す断面図である。
【図２】図１に示した磁気ヘッドの媒体対向面を示す正面図である。
【図３】図１に示した磁気ヘッドにおける磁極層の平面図である。
【図４】図１に示した磁気ヘッドを含むスライダを示す斜視図である。
【図５】図４に示したスライダを含むヘッドアームアセンブリを示す斜視図である。
【図６】図４に示したスライダを含む磁気ディスク装置の要部を説明するための説明図である。
【図７】図４に示したスライダを含む磁気ディスク装置の平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態におけるめっき電流の波形の一例を示す波形図である。
【図９】比較例のめっき電流の波形を示す波形図である。
【図１０】実験で調べた軟磁性膜における鉄の含有量と腐食電位との関係を示す特性図である。
【図１１】実験で調べためっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜における硫黄の含有量との関係を示す特性図である。
【図１２】実験で調べためっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜における酸素の含有量との関係を示す特性図である。
【図１３】実験で調べためっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜における炭素の含有量との関係を示す特性図である。
【図１４】実験で調べためっき浴におけるサッカリンナトリウムの添加量と軟磁性膜の内部応力との関係を示す特性図である。
【図１５】実験で作製した多数の軟磁性膜における酸素の含有量および炭素の含有量を示す特性図である。
【図１６】実験で調べた軟磁性膜における腐食電流密度と軟磁性膜を用いて構成された磁極層を含む磁気ヘッドの歩留りとの関係を示す特性図である。
【図１７】本発明の一実施の形態におけるめっき電流の波形の他の例を示す波形図である。
【符号の説明】
【００９７】
１５…磁極層、１７…ギャップ層、１９…コイル、２１…記録シールド層、３０…媒体対向面。
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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