形成NiP非磁性膜的方法和使用该膜制造磁头的方法技术

本发明专利技术的方法可以容易而安全地形成ＮｉＰ非磁性膜。在通过电解电镀形成ＮｉＰ非磁性膜的方法中，电解电镀在由以下组分构成的ＮｉＰ电镀溶液中进行：提供镍离子的试剂；提供磷离子的试剂；和包含羧基的试剂。例如，镍的硫酸盐和氯盐等可以用作提供镍离子的试剂；磷酸、亚磷酸钠等可以用作提供磷离子的试剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及形成NiP非磁性膜的方法和使用该NiP非磁性膜制造磁头的方法，尤其涉及通过电解电镀形成NiP非磁性膜的方法和使用所述NiP非磁性膜制造磁头的方法。
技术介绍
图6是示出磁头读出头和写入头的层叠结构的横截面图，图7是从磁头的负载空气的表面看的读出头和写入头的解释图。磁头10具有层叠在基材上的读出头20和写入头30。通过在下屏蔽层21和上屏蔽层22之间形成MR元件23来构成读出头20。在写入头30中，在上屏蔽层22和上磁极32之间形成写入间隙层33，所述上屏蔽层22通常用作写入头30的下磁极31；在后间隙部分中形成导电线圈34，该后间隙部分在下磁极31和上磁极32之间形成。下磁极31和上磁极32由具有高饱和磁通密度的金属制成；写入间隙层33由非磁性材料制成。如图所示，尖端磁极部分31a和32a分别在磁头10的磁极31和32的前端形成，因此写入头30的磁芯宽度狭窄。下磁极31和上磁极32通过电镀法形成，这是具有高沉积效率的较好的方法。但是，在电镀法中，电镀金属沉积在抗蚀剂图案的凹槽中，从而形成磁极。因此，由于图案的纵横比使得磁芯宽度无法足够狭窄。磁芯宽度影响磁道宽度的精确性，因此磁芯宽度是提高记录介质记录密度的重要因素。因此，在电镀后通过离子修整使磁芯宽度变窄。但是，如果磁芯宽度通过离子修整变窄，则形成磁极和写入间隙层的材料又粘到磁芯上，因而必定降低磁道宽度的精确性。为了解决磁道宽度精确性降低的问题，写入间隙层由非磁性材料例如NiP制成；并且通过电镀按顺序层叠下磁极、写入间隙层和上磁极(参见日本专利公报No.2002-157704)。写入间隙层的NiP通过在磁性材料镍(Ni)中加入预定量的磷(P)制成，以使NiP变成非磁性材料。因此，P的量很重要。如果在磁性电镀层例如下磁极上形成NiP层，则NiP层的P含量在靠近层间边界表面的部分中减小，使得部分NiP层具有磁性。为了解决该问题，通过提供脉冲电流形成NiP层(参见日本专利公报No.2002-175607)或者在下磁极上形成用于电镀NiP层的籽晶层(参见日本专利公报No.2002-298310)。但是，在通过电镀形成由NiP层制成的写入间隙层的方法中，很难有效地防止电镀开始时P的减少。如果构成NiP层的P量减少，则NiP层具有磁性，从而使得写入间隙层的实际厚度必定比所需厚度更薄。因此，磁头的记录特性必定变差。具有磁性的写入间隙层NiP层的厚度随着电镀条件而变化，因此，实际厚度对于每一块或者每一个元件都不同。因此，传统磁头的可靠性必定降低。应当指出，除了写入间隙层之外，磁头进一步具有隔离层和保护层，该隔离层将下磁极与屏蔽层隔开，该保护层覆盖上磁极的表面。这些非磁性层可以由绝缘材料制成。如果它们由非磁性金属材料例如NiP制成，则它们可以通过电镀形成。而且，具有层叠结构的磁头可以通过一系列电镀步骤完全形成，因此可以提高制造磁头的加工效率。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种容易和安全地形成NiP非磁性膜的方法。另一个目的是提供一种使用本专利技术的NiP非磁性膜制造磁头的方法。为了实现上述目的，本专利技术具有以下特征。即，在通过电解电镀形成NiP非磁性膜的方法中，在由以下成分构成的NiP电镀溶液中进行电解电镀提供镍离子的试剂；提供磷离子的试剂；和包含羧基的试剂。例如，镍的硫酸盐和氯盐等可以用作提供镍离子的试剂；磷酸、亚磷酸钠等可以用作提供磷离子的试剂。在该方法中，有机试剂和无机试剂都可以用作包含羧基的试剂。例如，柠檬酸钠可以用作该试剂。在该方法中，沉积NiP膜的速率可以是0.01～0.04μm/分钟。在这种情况下，从电解电镀开始起，NiP膜中就可以包括足以从NiP膜中排除磁性的P量。因此，足够的P量可以均匀和稳定地分散在整个膜中。在该方法中，电镀电流的电流密度可以大于或等于5mA/cm2。在这种情况下，可以保持NiP膜的沉积速率，而且可以在不溶解基底金属层的情况下进行电镀。考虑到NiP膜基底层的抗蚀性和用于使NiP膜形成图案的抗蚀剂的耐受性，NiP电镀溶液的优选pH值是4～8。磁头包括作为磁极或者磁性屏蔽层的多个磁性膜；和作为隔开磁性膜的隔离层或者覆盖磁性膜表面的保护层的NiP非磁性膜。在制造该磁头的方法中，该NiP非磁性膜通过本专利技术的上述方法形成。通过采用形成NiP非磁性膜的方法，磁头的该非磁性膜可以通过电解电镀容易而安全地形成，因此可以简化磁头的制造工艺。NiP膜可以变成完全非磁性膜，可以防止非磁性膜的实际厚度变化，从而可以提高磁头的可靠性。NiP非磁性膜用于写入间隙层中，该写入间隙层在下磁极和上磁极之间形成，因此可以固定间隙长度，从而可以防止磁头特性的变化。在本专利技术中，NiP非磁性膜可以通过电解电镀容易地形成。通过在磁头中采用本专利技术的NiP非磁性膜，可以容易地制造磁头。而且，该NiP膜可以在厚度方向上是完全非磁性的，以使该NiP膜可以用于间隙长度必须精确设置的写入间隙层中。因此，可以提供具有高精确度和高可靠性的磁头。附图说明现在将通过实施例并参考附图来说明本专利技术的实施方式，其中图1是包含在NiP电镀膜中的磷(P)的量相对于其厚度的图；图2是包含在NiP电镀膜中的磷(P)的量相对于其沉积速率的图；图3是NiP电镀膜沉积速率相对于镍离子与羧基之间的浓度比和电镀电流的图； 图4是溶解FeCo电镀膜的量相对于NiP电镀溶液pH值的图；图5是退火前后NiP膜磁性变化的图；图6是示出传统磁头读出头和写入头的层叠结构的横截面图；和图7是从传统磁头的负载空气的表面看，读出头和写入头的解释图。具体实施例方式现在将参考附图详细说明本专利技术的优选实施方式。下表列出了用于通过电解电镀形成NiP非磁性膜的NiP电镀溶液组成的例子。该NiP电镀溶液包含作为提供镍(Ni)的试剂的硫酸镍和氯化镍；以及作为提供磷(P)的试剂的磷酸和亚磷酸氢钠。此外，在NiP电镀溶液中添加作为羧酸的柠檬酸钠。应当指出，可以添加的羧酸不局限于柠檬酸钠。具有羧基的其它试剂也可以使用，但是不能使用容易和Ni形成不可溶解的沉淀的酒石酸钠。表 在该NiP电镀溶液中，硫酸盐和氯盐用作提供镍离子的来源，但是可以使用它们两者之一。磷酸和亚磷酸氢钠混合用作提供磷离子的来源。它们不需要混合，但是可以通过混合强酸(磷酸)和中性化合物(亚磷酸氢钠)而容易地调节电镀溶液的pH值。应当指出，NiP电镀溶液的pH值最终通过添加硫酸或者氢氧化钠来调节。图1中示出了磷(P)的量相对于NiP电镀膜的关系，该NiP电镀膜分别在传统的NiP溶液和上述例子的NiP溶液中形成。该NiP膜通过NiP电镀在FeCo基底层上形成。在包含柠檬酸钠的电镀溶液中，从开始起P量就完全保持在大约20原子％(at％)。图5示出NiP膜的磁性随P的量的变化。电镀结束时膜的磁性与电镀之后的退火膜的磁性不同。通过在250℃的温度下对膜退火1小时而提高了磁性。根据图5，如果NiP膜中P的量大于或等于约15(at％)，则甚至经过退火的NiP膜也是非磁性膜。根据图1，在传统的电镀溶液中形成的NiP膜中，在开始形成的膜中P的量小，而且具有非磁性组成(P≥15(at％))的膜厚度是数十纳米。另一方面，在包含柠檬酸钠的溶液中形成的NiP膜中，从膜开始生成时就本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过电解电镀形成ＮｉＰ非磁性膜的方法，其中所述电解电镀在包含以下成分的ＮｉＰ电镀溶液中进行：提供镍离子的试剂；提供磷离子的试剂；和包含羧基的试剂。

【技术特征摘要】
JP 2004-11-30 JP2004-3452031.一种通过电解电镀形成NiP非磁性膜的方法，其中所述电解电镀在包含以下成分的NiP电镀溶液中进行提供镍离子的试剂；提供磷离子的试剂；和包含羧基的试剂。2.如权利要求1所述的方法，其中所述包含羧基的试剂是柠檬酸钠。3.如权利要求1所述的方法，其中沉积所述NiP膜的速率是0.01～0.04μm/分钟。4.如权利要求3所述的方法，其中电镀电流的电流密度大于或等于5mA/cm2。5.如权利要求1所述的方法，其中所述NiP电镀溶液的pH值是4～8。6.一种制造磁头的方法，该磁头包括作为磁极或者磁性屏蔽层...

【专利技术属性】
技术研发人员：三宅裕子，加藤雅也，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]