(57)【要約】【課題】検査対象である再生素子のみに外部磁界を印加して、残留磁界の影響による測定精度の低下を防止することが可能な磁気ヘッドの検査方法および検査装置を提供する。【解決手段】本発明に係る磁気ヘッドの検査方法は、磁気抵抗効果型再生素子を備える磁気ヘッドの検査方法であって、磁性材料からなる磁気遮蔽部材２３内の所定位置に前記磁気ヘッド２を収容する工程と、前記磁気遮蔽部材２３の壁部における対向位置に二箇所設けられる微細孔２４Ａ、２４Ｂにそれぞれ挿入された微細プローブ２５Ａ、２５Ｂから、測定対象の磁気ヘッド２のみに対して外部磁界を印加して、該磁気ヘッド２の出力電圧を測定する工程と、を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気抵抗効果型再生素子を備える磁気ヘッドの検査方法であって、
磁性材料からなる磁気遮蔽部材内の所定位置に前記磁気ヘッドを収容する工程と、
前記磁気遮蔽部材の壁部における対向位置に二箇所設けられる微細孔にそれぞれ挿入された微細プローブから、測定対象の磁気ヘッドのみに対して外部磁界を印加して、該磁気ヘッドの出力電圧を測定する工程と、を備えること
を特徴とする磁気ヘッドの検査方法。
【請求項２】
前記磁気遮蔽部材は、対向して配設される二つの板状体であって、該板状体の間の空間部をロウバー状の前記磁気ヘッドが長手方向に移動自在であること
を特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの検査方法。
【請求項３】
前記磁気遮蔽部材は、長手方向と直交する断面がロ字状の管状体であって、該管状体の内部をロウバー状の前記磁気ヘッドが長手方向に移動自在であること
を特徴とする請求項１記載の磁気ヘッドの検査方法。
【請求項４】
前記微細プローブは、先端部が飽和磁束密度の高い磁性材料で形成されていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の磁気ヘッドの検査方法。
【請求項５】
前記微細プローブは、先端部の直径が０．０４ｍｍ〜０．５ｍｍであること
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項記載の磁気ヘッドの検査方法。
【請求項６】
磁気抵抗効果型再生素子を備える磁気ヘッドの検査装置であって、
対向して配設される二つの板状体、もしくは長手方向と直交する断面がロ字状の管状体であって、内部にロウバー状の前記磁気ヘッドを長手方向に移動自在に収容する、磁性材料からなる磁気遮蔽部材と、
前記磁気遮蔽部材の壁部における対向位置に二箇所設けられる微細孔に挿入されて、測定対象の磁気ヘッドのみに対して外部磁界を印加する微細プローブと、
前記外部磁界が印加された際の前記磁気ヘッドの出力電圧を測定する測定部と、を備えること
を特徴とする磁気ヘッドの検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドの検査方法および検査装置に関し、さらに詳細には、磁気抵抗効果型再生素子を備える磁気ヘッドの再生特性を検査する検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置等の情報記憶装置に組み込まれる磁気再生ヘッドとして、例えばＧＭＲ（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子、あるいはＴＭＲ（Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ  Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子等の磁気抵抗効果型再生素子（以下、「再生素子」という）を用いた磁気ヘッドが実用化されている。
しかし、磁気ヘッドは、磁性薄膜の磁気抵抗効果を利用したものであり、磁気媒体との相対速度に依存することなく大きな再生出力を得ることができる反面、出力が変動する不良品が生ずる点が問題となっている。すなわち、出力変動を誘発する磁気ヘッドは、正常な再生動作が期待できないため、製造工程における検査によって、排除される必要がある。
【０００３】
そのような中で、従来の磁気ヘッドの検査方法としては、図７に示されるような装置構成を用いる検査方法が提案されている（特許文献１参照）。ここで、図中の符号は、５１が磁気ヘッド、５２がセンス電流供給源、５３が出力電圧増幅器、５４が磁場発生用コイルユニット、５５がコイル用電流増幅器、５６が任意波形発生器、５７がデジタルオシロ、５８がコンピュータである。図８に、磁場発生用コイルユニット５４にロウバー状の磁気ヘッド５１をセットした状態の斜視図を示す。
このような装置構成によって、ＱＳＴ（Ｑｕａｓｉ  Ｓｔａｔｉｃ  Ｔｅｓｔ：擬似静特性テスト）測定を行い、磁気ヘッドの特性を検査する方法が実施されている。ＱＳＴ測定は、磁気ヘッドの再生出力特性および磁気的安定性を、磁気ディスク装置への組み込み前に、磁気記録媒体を介さずに評価する手法であり、具体的には、磁気ヘッド（再生素子）にセンス電流を通電した状態で、一定周期の外部磁界を印加して、該磁気ヘッドの素子電圧−外部磁界特性曲線（Ｖ−Ｈ曲線）を得る。そして、得られたＶ−Ｈ曲線（以下「ＱＳＴ波形」という）に基づき、再生出力特性を検査する方法である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２４８２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の検査装置（図８参照）では、所定強度（一例として３００〜５００［Ｏｅ］程度）の外部磁界を得るためには、検査対象のロウバー状の磁気ヘッドにおける再生素子の大きさに対して、隣接する再生素子間に跨る大きさの磁石（磁場発生用コイルユニット）が必要であった。その結果、検査対象である再生素子以外の隣接位置の再生素子にも外部磁界が印加され、当該隣接位置の再生素子を検査しようとする際に、残留磁界の影響によって測定精度が低下してしまう課題が生じていた。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされ、検査対象である再生素子のみに外部磁界を印加して、残留磁界の影響による測定精度の低下を防止することが可能な磁気ヘッドの検査方法および検査装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
【０００８】
この磁気ヘッドの検査方法は、磁気抵抗効果型再生素子を備える磁気ヘッドの検査方法であって、磁性材料からなる磁気遮蔽部材内の所定位置に前記磁気ヘッドを収容する工程と、前記磁気遮蔽部材の壁部における対向位置に二箇所設けられる微細孔にそれぞれ挿入された微細プローブから、測定対象の磁気ヘッドのみに対して外部磁界を印加して、該磁気ヘッドの出力電圧を測定する工程と、を備えることを要件とする。
【発明の効果】
【０００９】
測定対象の再生素子のみに必要強度の外部磁界を印加することが可能となり、隣接位置の再生素子に残留磁界の影響が生じることが抑制されて、磁気ヘッド（再生素子）の出力特性の測定精度が低下することを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳しく説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る検査装置および検査方法の検査対象である磁気ヘッド２の構成例を示す概略図である。図２は、図１の磁気ヘッドを浮上面３側から視た端面図（部分拡大図）である。図３は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置２０の例を示す概略図である（第１実施例）。図４は、図３の磁気ヘッドの検査装置２０の外部磁界印加位置における断面図である。図５は、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置２０の例を示す概略図である（第２実施例）。図６は、図５の磁気ヘッドの検査装置２０の外部磁界印加位置における断面図である。
【００１１】
前述の通り、ＱＳＴ波形は、磁気ヘッドのＱＳＴ測定において得られる波形であるが、本実施の形態においては、磁気ヘッドの再生素子に所定のセンス電流を通電した状態で−５００〜＋５００［Ｏｅ］の周期波形の外部磁界を印加し、そのときの再生素子の磁気抵抗変化（素子出力）を測定して、当該ＱＳＴ波形を得ている。
【００１２】
先ず、検査対象である磁気ヘッドについて説明する。
図１に示す磁気ヘッド２は、ハードディスク等の磁気記録媒体に記録された磁気信号を読み出す（再生する）磁気再生ヘッドである。ここで、図１は、積層体のコア幅方向に垂直な断面図であり、図２は積層体を浮上面３側から視た端面図（再生素子部を拡大して表示）である。
なお、磁気記録媒体へ磁気信号を書き込む（記録する）磁気記録ヘッドを備える複合型磁気ヘッドとして構成される場合もある。
【００１３】
磁気ヘッド２は、その素子高さ方向に直交する面に浮上面３が設けられて、ヘッドスライダとして構成された後、当該浮上面３によって回転する磁気記録媒体上を浮上して磁気信号の再生を行うものである。ちなみに、浮上面３は、各層の積層工程が完了した後に、研磨工程を経て所定位置に形成される。
【００１４】
磁気ヘッド２は、図１に示すように、まず、ベースとなるウエハ基板４上に、下部シールド層５が形成される。さらに、下部シールド層５の上層には、再生素子６が形成される。ここで、再生素子６には、例えば、ＴＭＲ素子もしくはＧＭＲ素子等の磁気抵抗効果型再生素子（再生素子）が用いられるが、その膜構成としては、種々の構成を採用することができる。
【００１５】
ＴＭＲ素子を例にとると、当該素子の膜構成例として、同図に示すように、反強磁性層１０と、反強磁性層１０により磁化が固定されている固定磁性層１１と、外部磁界に応じて磁化回転する自由磁性層１３と、固定磁性層１１と自由磁性層１３との間に配置されるバリア層１２とを備える。
また、ＴＭＲ素子の各層の形成材料についても、種々の材料を採用することができるが、一例として、反強磁性層１０は、Ｍｎ系反強磁性材からなるＩｒＭｎを用いて構成される。固定磁性層１１は、強磁性材のＣｏＦｅを用いて構成される。バリア層１２は、絶縁性材料のＭｇＯを用いて構成される。自由磁性層１３は、ＣｏＦｅ／ＮｉＦｅの２層膜を用いて構成される。
【００１６】
また、再生素子６のコア幅方向の両側に、ハードバイアス膜１４が形成される（図２参照）。なお、符合８、９は、Ａｌ２Ｏ３等からなる絶縁層である。
【００１７】
さらに、再生素子６、絶縁層９、およびハードバイアス膜１４上に、上部シールド層７が形成される。なお、上部シールド層７、下部シールド層５共に、ＮｉＦｅ等の磁性材料（軟磁性材）を用いて構成される。
【００１８】
続いて、本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置２０の構成を説明する。図３は、被検査ヘッド１を外部磁界印加位置に配置した状態の斜視図であり、図４は、外部磁界印加位置における断面図（拡大図）である。
図３に示す符号１は、ウエハ基板４上に前述の所定層が積層された後、ロウバー状に切断され、複数個の磁気ヘッド２が長手方向に並んで配置している状態の被検査ヘッドである。また、符号２１は被検査ヘッド１に外部ストレスとしての外部磁界を印加するための外部磁界印加用コイルユニット（以下、「コイルユニット」という）である。さらに被検査ヘッド１に検査電流（以下、「センス電流」という）を流した状態で、外部磁界印加時の被検査ヘッド１（再生素子）の出力電圧を測定する測定部２２が設けられる。なお、本実施の形態では、磁気ヘッド２は、浮上面３を上方に向けた状態で、コイルユニット２１の所定位置（外部磁界印加位置）に固定される。
【００１９】
ここで、本実施の形態に特徴的な構成として、ロウバー状の被検査ヘッド１を収容する磁気遮蔽部材２３が設けられる。なお、必ずしも被検査ヘッド１の全体の収容が可能である必要はなく、検査対象の磁気ヘッド２および当該磁気ヘッド２から所定範囲内（外部磁界を遮断すべき範囲内）の磁気ヘッド２を内部に収容することが可能であれば足りる。
【００２０】
ここで、磁気遮蔽部材２３の第１実施例を、図３、図４に示す。磁気遮蔽部材２３は、対向して配設される二つの板状体２３Ａ、２３Ｂを備え、該板状体２３Ａと２３Ｂとの間の空間部をロウバー状の被検査ヘッド１が長手方向に移動することが可能な構成としている。さらに、磁気遮蔽部材２３は、それぞれの壁部における対向位置に、二箇所の微細孔２４Ａ、２４Ｂが貫通して設けられる。
【００２１】
磁気遮蔽部材２３は、パーマロイ等の磁性材料（軟磁性材）からなり、コイルユニット２１の外部磁界印加位置に配設される被検査ヘッド１を覆うことによって、測定対象となる再生素子６以外の再生素子６へのコイルユニット２１による外部磁界を遮断し、微細孔２４Ａ、２４Ｂ位置にある測定対象の再生素子６のみに当該磁界を印加することを可能とする。
ただし、外部磁界を印加する必要のある再生素子６は非常に微細（素子部（ＭＲ膜）：コア幅０．１［μｍ］程度、シールド層：コア幅４０［μｍ］程度）な寸法であるため、単に適当な内径の微細孔を設けただけでは必要な磁界強度（５００［Ｏｅ］程度）を印加することはできない。
【００２２】
そこで、先端部が磁気遮蔽部材２３の微細孔２４Ａ、２４Ｂから奥まで入る針形状を有する微細プローブ２５Ａ、２５Ｂを設ける構成とする。より具体的には、微細プローブ２５Ａ、２５Ｂは、それぞれコイルユニット２１の二つの磁極２１Ａ、２１Ｂに接続されて、先端部が対向する配置で設けられ、上下方向から磁気ヘッド２を挟み込むように設けられ、且つ、先端部の直径を磁気遮蔽部材２３の微細孔２４Ａ、２４Ｂの直径よりも小さく形成して、当該微細孔２４Ａ、２４Ｂに挿入可能な形状とする。この構成によって、外部磁界の印加を行う微細プローブ２５Ａ、２５Ｂを測定対象の磁気ヘッド２（再生素子６）に対して極力接近させることが可能となり、所定強度の外部磁界を磁気ヘッド２（再生素子６）に対して作用させることが可能となる。
本実施の形態では、微細孔２４Ａ、２４Ｂの直径を０．５［ｍｍ］以下とし、微細プローブ２５Ａ、２５Ｂの先端部の直径を０．０４［ｍｍ］〜０．５［ｍｍ］とする。すなわち、微細孔２４Ａ、２４Ｂの直径は、隣接再生素子間距離よりも小さいことが必要であるが、当該距離は現状において２［ｍｍ］程度であり、磁界の作用を考慮して少なくとも１［ｍｍ］以下とし、より好適には０．５［ｍｍ］以下とする。一方、微細プローブ２５Ａ、２５Ｂの先端部直径は、再生素子６のシールド層５、７のコア幅以上の寸法であって、且つ、ロウバー状の磁気ヘッド２における隣接位置の再生素子６に対する磁界の作用を抑制できる寸法とすることが好適である。
上記構成によって、検査対象の磁気ヘッド２のみに対して外部磁界を印加することが可能となるため、隣接位置の再生素子６に外部磁界が印加されることを防止し、当該再生素子６に残留磁界の影響が生じることを防止できる。その結果、再生素子６の出力電圧の測定精度を向上させることが可能となる。
【００２３】
なお、微細プローブ２５Ａ、２５Ｂは、先端部を飽和磁束密度（ＢＳ）の高い磁性材料（例えば、ＦｅＣｏ等）で形成することが好適である。同一直径であっても、外部磁界強度をより強くすることができる効果が得られる。
【００２４】
ここで、磁気遮蔽部材２３の第２実施例を、図５、図６に示す。図５は、被検査ヘッド１を外部磁界印加位置に配置した状態の斜視図であり、図６は、外部磁界印加位置における断面図（拡大図）である。
本実施例では、磁気遮蔽部材２３は、長手方向と直交する断面がロ字状の管状体であって、該管状体の内部をロウバー状の被検査ヘッド１が長手方向に移動自在である。なお、管状体の壁部には、測定を行う再生素子６に接続する測定用配線２６を挿通するための、配線用開口部２７が設けられる。
【００２５】
このように、磁気遮蔽部材２３を、上下が接続された管状体構造とすることによって、不必要な外部磁界の遮断効果をより一層高めることが可能となる。なお、接続部分の距離は短い方がよいため、図５のように短手方向につなげる形状としている。
【００２６】
続いて、上記の検査装置２０を用いる場合を例にとって、本発明の実施の形態に係る検査方法の手順を説明する。
最初に、複数個の磁気ヘッド２からなるロウバー状の被検査ヘッド１をコイルユニット２１の外部磁界印加位置に設置する。このとき、図３もしくは図５に示すように、被検査ヘッド１を当該磁気遮蔽部材２３内の所定位置に配置されるように収容する。より具体的には、測定対象の磁気ヘッド２の再生素子６の位置と磁気遮蔽部材２３の微細孔２４Ａ、２４Ｂの位置とを一致させる。
【００２７】
次いで、磁気遮蔽部材２３に二箇所設けられる微細孔２４Ａ、２４Ｂから挿入される微細プローブ２５Ａ、２５Ｂを、先端部が当該磁気ヘッド２に近接する所定位置となるように調整する。
【００２８】
次いで、磁気ヘッド２の再生素子６に所定のセンス電流を通電した状態で、微細プローブ２５Ａ、２５Ｂから−５００〜＋５００［Ｏｅ］の周期波形の外部磁界を再生素子６に印加して、そのときの再生素子６の磁気抵抗変化（素子出力電圧）を測定する。
【００２９】
以上の検査工程を、ロウバー状の被検査ヘッド１の各磁気ヘッド２に対して、順次実施することによって、各磁気ヘッド２の出力特性の検査を行う。
このとき、被検査ヘッド１はロウバー状であるため、従来の検査装置を用いた検査方法では、測定対象の磁気ヘッド２に外部磁界を印加した際に、隣接位置の磁気ヘッド２にも漏洩磁界が作用してしまうため、当該隣接位置の磁気ヘッド２の再生素子６の固定磁性層１１と自由磁性層１３および上部シールド層７、下部シールド層５にその漏洩磁界が作用することとなる。その場合、正規の検査位置ではなく、隣接位置で外部磁界が印加されるため、再生素子６に対して斜め方向の磁界が作用することなり、当該磁界は、再生素子６（特に磁化方向が変化し易い自由磁性層１３）および上部シールド層７、下部シールド層５に残留磁界として影響が残ってしまう。したがって、検査工程の進行に伴い、当該隣接位置にあった磁気ヘッド２が、検査対象となったときに、その残留磁界の影響が、外部磁界印加時の再生素子出力電圧に生じ得るため、正確な出力電圧の測定ができず、再生素子６の測定精度が低下し、すなわち検査の信頼性を低下させる原因となってしまう。
これに対して、本実施の形態に係る検査方法では、測定対象の磁気ヘッド２に対する隣接位置の磁気ヘッド２に、外部磁界が作用することを防止することが可能となるため、残留磁界の影響を抑制することができ、再生素子６の出力電圧の測定精度を向上させることが可能となる。
【００３０】
なお、本実施の形態に係る検査方法を、磁気ディスク装置の製造工程に適用することによって、出力特性に問題がある磁気ヘッドを高精度に選別・排除することが可能となるため、製造コスト（加工・組立コスト）の低減が可能となると共に、製造される磁気ディスク装置の動作安定性、すなわち信頼性を向上させることが可能となる。
【００３１】
以上説明した通り、本実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置および当該検査装置を用いる磁気ヘッドの検査方法によれば、検査対象である磁気ヘッド（再生素子）の隣接位置にある磁気ヘッド（再生素子）に影響を与える外部磁界を遮断して、当該検査対象の磁気ヘッド（再生素子）のみに必要強度の外部磁界を印加することが可能となるため、当該隣接位置の再生素子に残留磁界の影響が生じることを抑制することが可能となる。
その結果、磁気ヘッド（再生素子）の出力特性の測定精度を向上させることができ、製品に組み込まれる磁気ヘッドの信頼性を向上させることが可能となる。
【００３２】
なお、本発明に係る検査方法および検査装置は、磁気ヘッド以外の検査にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態に係る検査装置および検査方法の検査対象である磁気ヘッドの構成例を示す概略図である。
【図２】図１の磁気ヘッドを浮上面側から視た端面図（部分拡大図）である。
【図３】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置の例を示す概略図である（第１実施例）。
【図４】図３の磁気ヘッドの検査装置の外部磁界印加位置における断面図（部分拡大図）である。
【図５】本発明の実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置の例を示す概略図である（第２実施例）。
【図６】図４の磁気ヘッドの検査装置の外部磁界印加位置における断面図（部分拡大図）である。
【図７】従来の実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置のシステム構成例を示す概略図である。
【図８】従来の実施の形態に係る磁気ヘッドの検査装置の例を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  被検査ヘッド（ロウバー）
２  磁気ヘッド
３  浮上面
４  基板
５  下部シールド層
６  磁気抵抗効果型素子（再生素子）
７  上部シールド層
８、９  絶縁層
１４  ハードバイアス膜
２０  磁気ヘッドの検査装置
２１  外部磁界印加用コイルユニット
２２  測定部
２３、２３Ａ、２３Ｂ  磁気遮蔽部材
２４Ａ、２４Ｂ  微細孔
２５Ａ、２５Ｂ  微細プローブ
２６  測定用配線
【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】
2010061742.tif 000008
【図７】
2010061742.tif 000009
【図８】
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