(57)【要約】【課題】  垂直磁気記録ヘッドにおけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を精度良くかつ確実に特定することができる垂直磁気記録ヘッドの磁束集中箇所の特定方法を提供する。【解決手段】  垂直磁気記録ヘッドを用いて垂直磁気記録媒体上のトラックに書き込みを行い、この垂直磁気記録媒体上において書き込みの開始点又は終了点を検出し、検出した開始点又は終了点に基づいて、垂直磁気記録媒体上におけるＡＴＩの発生開始位置又は終了位置を検出し、検出した開始点又は終了点に対する検出したＡＴＩの発生開始位置又は終了位置から、垂直磁気記録ヘッドのＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を特定する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録ヘッドを用いて垂直磁気記録媒体上のトラックに書き込みを行い、
前記垂直磁気記録媒体上において前記書き込みの開始点又は終了点を検出し、
前記検出した開始点又は終了点に基づいて、前記垂直磁気記録媒体上における隣接トラック干渉の発生開始位置又は終了位置を検出し、
前記検出した開始点又は終了点に対する前記検出した隣接トラック干渉の発生開始位置又は終了位置から、前記垂直磁気記録ヘッドの隣接トラック干渉をもたらす磁束集中箇所を特定することを特徴とする、垂直磁気記録ヘッドの磁束集中箇所特定方法。
【請求項２】
前記検出した開始点又は終了点から前記検出した隣接トラック干渉の発生開始位置又は終了位置までのトラック方向における距離と、トラックと直交する方向における距離とを計測することによって前記垂直磁気記録ヘッドの隣接トラック干渉をもたらす磁束集中箇所を特定することを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記垂直磁気記録媒体上において、トラックを分割してなる複数のセクタの各々について前記書き込みを行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記垂直磁気記録媒体上において、複数のトラックの各々について前記書き込みを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記書き込みを行う前に、前記垂直磁気記録媒体上における少なくとも書き込み領域を直流消磁することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記直流消磁を、前記垂直磁気記録ヘッドの浮上面において磁性体層の幅以上である消磁幅に渡って行うことを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記直流消磁を、トラックと直交する方向において前記消磁幅以上のピッチを互いに有する複数のトラックに対して行うことを特徴とする請求項６に記載の方法。
【請求項８】
ビッター法を用いて、前記書き込みの開始点及び前記隣接トラック干渉発生の開始位置、又は前記書き込みの終了点及び前記隣接トラック干渉の発生終了位置を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
ビッター法を用いて前記書き込みの開始点又は終了点を検出し、該検出した開始点又は終了点に基づいて、ビッター液が塗布されていない書き込みの開始点及び隣接トラック干渉の発生開始位置、又は書き込みの終了点及び隣接トラック干渉の発生終了位置を検出することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
磁気力顕微鏡を用いて、前記ビッター液が塗布されていない書き込みの開始点及び隣接トラック干渉の発生開始位置、又は書き込みの終了点及び隣接トラック干渉の発生終了位置を検出することを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記書き込みを行った垂直磁気記録媒体を回転ステージ上に同軸に設置し、前記検出した開始点又は終了点に基づいて、同一トラック内に存在しておりビッター液が塗布されていない書き込みの開始点又は終了点の検出を行うことを特徴とする請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録ヘッドにおける、隣接トラック干渉（ＡＴＩ（Adjacent Track Interference））発生をもたらす磁束集中箇所を特定する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハードディスクドライブ装置における面記録密度の向上を実現するために、従来の面内磁気記録方式とは異なる垂直磁気記録方式の開発が盛んに行われている。
【０００３】
垂直磁気記録方式は、面内磁気記録方式に比べて記録媒体面内の磁化転移部分での減磁界が非常に小さくなるので磁化転移幅を狭くすることができ、かつ面内磁気記録方式において高密度化の際に問題となる磁化の熱揺らぎの影響を記録ビットが受けにくいので、安定した高記録密度を得ることが可能となる。
【０００４】
従来より、垂直磁気記録方式に用いるヘッドとして、主磁極とリターンヨークである補助磁極と両磁極に作用する励磁コイルとを備えた単磁極構造が提案されている。一般には、この主磁極のリーディング側及びトレーリング側に磁気シールド層がさらに設けられる。一方、記録媒体としては、磁気回路の一部として働く軟磁性裏打ち層と垂直磁気記録層との積層構造が提案されている（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平０７−２２５９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような構造を有する垂直磁気記録ヘッドを用いて、上述の構成の記録媒体上に垂直磁気記録を行うと、書き込みが行われたセンタートラックを基準として数μｍ〜数十μｍ離れた位置に異常な信号を書き込んでしまう現象の発生することがある。本明細書では、このような異常書き込み現象を隣接トラック干渉（ＡＴＩ）と呼んでいる。
【０００６】
従来の面内磁気記録方式においては、センタートラック近傍だけに隣接トラック消去（ＡＴＥ（Adjacent Track Erase））が発生することは確認されているが、センタートラックから数μｍ〜数十μｍ離れた箇所での異常であるＡＴＩは発生していない。垂直磁気記録方式においては、記録媒体の軟磁性裏打ち層を介して、磁気ヘッドと記録媒体との間で比較的大きな磁束線のループが形成され、磁気ヘッドと記録媒体との間の磁束線分布が従来の面内磁気記録方式の場合とは全く異なるものとなっている。従って、異常な磁束線分布による書き込みと考えられるＡＴＩの発生機構の解明において、面内磁気記録方式における従来のＡＴＥに関する解析結果を適用することはできなかった。
【０００７】
ＡＴＩ発生の単なる確認は、ダイナミックパフォーマンス（ＤＰ）テスタ等によってトラックプロファイルを計測し、信号の書き込みを行ったセンタートラック以外の場所から異常信号を発見することによって可能ではあるが、使用する磁気ヘッド及び記録媒体毎に現象発生の頻度、発生箇所が変動することから、この現象を確実に検出すること自体が非常に困難であった。さらに、異常信号が発生することを発見するだけでは、ＡＴＩの発生箇所を特定することによって発生機構を解明し、ＡＴＩ改善のための対策を立てることができなかった。
【０００８】
従って、本発明の目的は、垂直磁気記録ヘッドにおけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を精度良くかつ確実に特定することができる垂直磁気記録ヘッドの磁束集中箇所の特定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、垂直磁気記録ヘッドを用いて垂直磁気記録媒体上のトラックに書き込みを行い、この垂直磁気記録媒体上において書き込みの開始点又は終了点を検出し、検出した開始点又は終了点に基づいて、垂直磁気記録媒体上におけるＡＴＩの発生開始位置又は終了位置を検出し、検出した開始点又は終了点に対する検出したＡＴＩの発生開始位置又は終了位置から、垂直磁気記録ヘッドのＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を特定する方法が提供される。
【００１０】
検査対象である垂直磁気記録ヘッドにより垂直磁気記録媒体上のトラックに書き込みを行い、その垂直磁気記録媒体上でＡＴＩの発生位置を求めることによって、この垂直磁気記録ヘッドのＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を特定している。具体的には、まず、垂直磁気記録媒体上において書込みの開始点又は終了点を検出し、この検出した開始点又は終了点に基づいてＡＴＩの発生開始位置又は終了位置を検出し、検出した開始点又は終了点に対する検出したＡＴＩの発生開始位置又は終了位置から、垂直磁気記録ヘッドのＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を特定している。このように書き込み開始点又は終了点に対するＡＴＩの発生開始位置又は終了位置を求めることによって初めて、従来検出が非常に困難であり発生箇所の特定ができなかった垂直磁気記録ヘッドの浮上面（ＡＢＳ（Air Bearing Surface））における、ＡＴＩを発生させる磁束集中箇所を短時間で精度良くかつ確実に特定することができる。
【００１１】
検出した開始点又は終了点から検出したＡＴＩの発生開始位置又は終了位置までのトラック方向における距離と、トラックと直交する方向における距離とを計測することによって垂直磁気記録ヘッドのＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を特定することが好ましい。これらの距離を計測することによって、垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳ内におけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所の特定が非常に容易となる。これは、垂直磁気記録ヘッドにおいては、そのＡＢＳにおける各層のエッジ位置が、記録を行う主磁極からの積層方向の距離と主磁極中心からの層面内方向の距離とによって通常は表され、この主磁極からの積層方向の距離が計測したトラック方向における距離に対応しており、主磁極中心からの層面内方向の距離が計測したトラックと直交する方向における距離に対応しているためである。
【００１２】
垂直磁気記録媒体上において、トラックを分割してなる複数のセクタの各々について書き込みを行うことも好ましい。実際に、垂直磁気記録媒体上で書き込み開始点及び終了点を発見することは極めて困難であるが、セクタを複数形成することによって各トラック内における開始点又は終了点の密度が高くなり、１回の観察動作において観察領域内に開始点又は終了点が存在する確率が高くなるため、開始点又は終了点発見が容易となり、またそのための所要時間を短縮することができる。
【００１３】
垂直磁気記録媒体上において、複数のトラックの各々について書き込みを行うことも好ましい。複数のトラックに書き込みすることによって、開始点又は終了点の密度が高くなり、１回の観察動作において観察領域内に開始点又は終了点が存在する確率が高くなるため、開始点又は終了点発見が容易となり、またそのための所要時間を短縮することができる。
【００１４】
交流信号の書き込みを行う前に、垂直磁気記録媒体上における少なくとも書き込み領域を直流消磁することも好ましい。直流消磁することによって垂直磁気記録媒体上のノイズの影響を排除できるため、書き込みパターンの開始点又は終了点の位置を精度良く検出し、さらに微弱なＡＴＩであっても確実に発生開始位置又は終了位置を検出することができる。
【００１５】
さらに、この直流消磁を、垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおける例えばシールド層等の磁性体層の幅以上である消磁幅に渡って行うことも好ましい。この消磁幅において直流消磁することによって、ＡＴＩの発生開始位置又は終了位置がノイズの影響が排除された消磁領域内となり、確実に検出が可能となる。
【００１６】
さらに、この直流消磁を、トラックと直交する方向において上述の消磁幅以上のピッチを互いに有する複数のトラックに対して行うことも好ましい。複数トラックのピッチを消磁幅以上とすれば、トラックと直交する方向における消磁のオーバーラップが避けられる。なお、複数トラックのピッチを消磁幅に等しくすることによって、書き込みの際のトラック密度を高めることができるから、書き込みの開始点又は終了点を検出する前段階としてのトラック発見が容易になり、またそのための所要時間を短縮することができる。
【００１７】
ビッター法を用いて、書き込みの開始点及びＡＴＩの発生開始位置、又は書き込みの終了点及びＡＴＩの発生終了位置を検出することも好ましい。ビッター法を用いることによって、観察領域が容易に調整できる光学顕微鏡によって表面磁化状態を観察することが可能となり、書き込みが行われたトラック、このトラック内に存在する書き込みパターン、及びＡＴＩパターンを短時間で容易に発見することができる。
【００１８】
ビッター法を用いて書き込みの開始点又は終了点を検出し、この検出位置に基づいて、ビッター液が塗布されていない書き込みの開始点及びＡＴＩの発生開始位置、又は書き込みの終了点及びＡＴＩの発生終了位置を検出することも好ましい。ビッター法を用いることによって、書き込みの開始点又は終了点の検出のための所要時間を短縮することができ、さらに、ビッター法によって検出された開始点又は終了点の位置に基づいてビッター液が塗布されていない他の開始点又は終了点の位置を導出し、この位置においてビッター法よりも定量性及び測定精度の高い表面磁化状態観察方法によりＡＴＩの発生開始位置又は終了位置を検出し、書き込みの開始点又は終了点とＡＴＩの発生開始位置又は終了位置との距離を計測することによって、垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳ内での磁束集中箇所をより精度良く特定することができる。
【００１９】
さらに、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ（Magnetic Force Microscope））を用いて、ビッター液が塗布されていない書き込みの開始点及びＡＴＩの発生開始位置、又は書き込みの終了点及びＡＴＩの発生終了位置を検出することも好ましい。ＭＦＭを用いることによって、プローブと媒体との相対的な位置出しを高精度に行い、数十ｎｍオーダの分解能で書き込み磁化パターンを検出することができるので、検出した基準位置である書き込み開始点又は終了点からＡＴＩ発生箇所までの距離の定量性、及びその位置の精度が非常に高くなる。
【００２０】
書き込みを行った垂直磁気記録媒体を回転ステージ上に同軸に設置し、ビッター法によって検出した開始点又は終了点の検出位置に基づいて、同一トラック内に存在しておりビッター液が塗布されていない書き込みの開始点又は終了点の検出を行うことも好ましい。回転ステージの角度変位のみの制御によって、トラック上に存在する書き込みの開始点又は終了点を順次追跡することができるので、ビッター液が塗布されていない他の開始点又は終了点の発見が容易になる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、従来検出が非常に困難であり発生箇所の特定ができなかった垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を短時間で精度良くかつ確実に特定することができる。これによって、ＡＴＩの発生機構を解明し、ＡＴＩ改善のための対策を立てることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態において使用するＡＴＩ発生位置測定システムの概略的な構成を示す図である。
【００２３】
同図において、１０はＡＴＩをもたらす磁束集中箇所を特定する検査対象であって交流信号の書き込みを行う垂直磁気記録ヘッドである。この垂直磁気記録ヘッド１０は、書き込み制御装置１１によって書き込み位置及び書き込み動作が制御される。この垂直磁気記録ヘッド１０によって、垂直磁気記録媒体１２に交流信号が書き込まれる。この垂直磁気記録媒体１２は、モータ１３によって回転可能である回転ステージ１４上にこの回転ステージ１４と同軸に設置されている。測定システムは、さらに、交流信号の書き込みの前に書き込み領域を直流消磁（ＤＣイレーズ）するための直流消磁ヘッド１５を備えている。なお、書き込み前の直流消磁は、垂直磁気記録ヘッド１０によって行われてもよい。この場合、直流消磁ヘッド１５は不要となる。
【００２４】
測定システムは、さらにまた、ビッター法を用いて書き込みパターン又はＡＴＩパターンを検出する際に使用する光学顕微鏡１６を備えている。実際には、交流信号が書き込まれた垂直磁気記録媒体１２上に磁性コロイド溶液であるビッター液を塗布し、光学的に識別可能となった表面磁化パターンを光学顕微鏡１６によって観察する。
【００２５】
書き込みパターン及びこの近傍のＡＴＩパターンの検出を容易にするためには、垂直磁気記録ヘッド１０によって書き込みを行った領域と光学顕微鏡１６の観察領域との位置関係を明確にしておく必要がある。この位置関係の明確化の方法として、回転ステージ１４の角度変位を計測するポテンシオメータ１８とこのポテンシオメータ１８からの信号によりモータの回転を制御する回転制御装置１９とを設置する。回転制御装置１９が、ポテンシオメータ１８からの信号と、予め設定された垂直磁気記録ヘッド１０及び光学顕微鏡１６の位置情報とに基づいてモータ１３の回転を制御することによって、回転ステージ１４上の垂直磁気記録媒体１２を所定の観察位置に移動させることができる。
【００２６】
なお、交流信号の書き込みを行う書き込み系である垂直磁気記録ヘッド１０、書き込み制御装置１１及び直流消磁ヘッド１５と書き込みパターン及びＡＴＩパターンの検出を行う検出系である光学顕微鏡１６とが物理的に分離しておりそれぞれ異なる回転ステージ上で実施される変更形態も、本発明の範囲に含まれることは明らかである。
【００２７】
図２は、図１の実施形態において、ＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所の検査対象となる垂直磁気記録ヘッドとその測定に使用される垂直磁気記録媒体との一構成例を概略的に示す断面図である。
【００２８】
同図に示すように、垂直磁気記録ヘッド１０は、主磁極１０ａと、リターンヨークとなる補助磁極１０ｂと、両磁極に作用する励磁コイル１０ｃと、主磁極１０ａのトレーリング側に形成された書き込み磁気シールド層１０ｄとを備えた単磁極構造である。この垂直磁気記録ヘッド１０は、リーディング側に形成された磁気シールド層１０ｅと、例えば巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ（Giant Magnetoresistive effect））素子等によって構成される読み出し素子１０ｆとをさらに備えている。補助磁極１０ｂは、主磁極１０ａと読み出し素子１０ｆとの間の磁気シールド層としても機能している。この垂直磁気記録ヘッド１０によって書き込みが行われる垂直磁気記録媒体１２は、基板１２ａ上に、磁気回路の一部として働く軟磁性裏打ち層１２ｂと、垂直磁気記録層１２ｃと、保護層１２ｄと、潤滑層１２ｅとを順次形成した積層構造となっている。
【００２９】
垂直磁気記録ヘッド１０及び垂直磁気記録媒体１２からなる系における磁束線２０は、主磁極１０ａから非常に高い磁束密度で垂直磁気記録層１２ｃを通過し、軟磁性裏打ち層１２ｂを介して主にリターンヨークとなる補助磁極１０ｂに比較的低い磁束密度で拡がって帰ってくる。従って、垂直磁気記録ヘッド１０の書き込みによって垂直磁気記録媒体上に発生する現象であるＡＴＩパターン位置の検出においては、垂直磁気記録ヘッド１０のＡＢＳにおいて最大幅を有する磁性体層（ただし書き込み素子部分に位置する磁性体層）の幅、例えば、書き込み磁気シールド層１０ｄ又は磁気シールド層を兼用する補助磁極１０ｂの幅、以上の領域を観察する必要があることになる。
【００３０】
図３は、図１の実施形態におけるＡＴＩ発生をもたらす垂直磁気記録ヘッドの磁束集中箇所特定方法の概略的な手順を示すフローチャートである。また、図４は、図１の実施形態において磁性体層の幅と消磁幅との関係及び消磁幅とトラックピッチとの関係を説明する図である。
【００３１】
図３によれば、最初に、直流消磁ヘッド１５を用いて、垂直磁気記録媒体１２上において、少なくとも交流信号を書き込むべき領域を直流消磁する（ステップＳ１）。
【００３２】
図４に示すように、その際の消磁幅ＷＥＲは、垂直磁気記録ヘッド１０のＡＢＳにおいて磁性体層（ただし書き込み素子部分に位置する磁性体層）の幅、ここでは書き込み磁気シールド層１０ｄ又は磁気シールド層を兼用する補助磁極１０ｂの幅ＷＳＬＤ以上とする。例えば磁性体層の幅ＷＳＬＤがＷＳＬＤ＝１００μｍであるとすれば、消磁幅ＷＥＲをＷＥＲ＝１２０μｍとする。このように直流消磁された帯状領域の中心線４０上に交流信号を書き込むことによって、ＡＴＩの発生開始位置又は終了位置がノイズの影響を排除した消磁領域内となり、確実に検出可能となる。
【００３３】
図３によれば、次いで、直流消磁された領域のトラック上に、垂直磁気記録ヘッド１０を用いて所定の交流信号による書き込みを行う（ステップＳ２）。
【００３４】
図５は、図１の実施形態において各トラックを複数のセクタに分割することを説明する図である。
【００３５】
図５に示すように、各トラックを複数の、例えば５〜５０のセクタ５０に分割し、各セクタ５０において書き込みを行うことにより、開始点から終了点までの書き込みパターンが各トラック内に複数形成される。セクタを複数形成してそれぞれに書き込みを行うことによってトラック内における開始点又は終了点の密度が高くなり、ビッター法等の検出方法における１回の観察動作における観察領域内に開始点又は終了点が存在する確率が高くなるため、開始点又は終了点発見のための所要時間を短縮することができる。
【００３６】
さらに、図４に示すように、トラックに直交する方向（記録媒体半径方向）において消磁幅ＷＥＲ以上のピッチＰを有する複数の、例えば１０〜１００のトラックに対して交流信号の書き込みを行うことによって書き込まれたトラックの密度を高めることができる。その結果、書き込みパターンの開始点又は終了点を検出する前段階としての書き込まれたトラック発見が容易となり、またそのための所要時間を短縮することができる。
【００３７】
図３によれば、次いで、垂直磁気記録媒体１２のトラック上における書き込みパターンの開始点又は終了点と、垂直磁気記録媒体１２上におけるＡＴＩの発生開始位置又は終了位置とを検出する（ステップＳ３）。
【００３８】
この検出は表面磁化観察手法を用いて行う。一般に、垂直磁気記録における記録ビットパターンはサブミクロン以下のオーダの非常に微細なものであり、これと同程度の検出精度を有する表面磁化観察手法を用いる必要がある。本実施形態では、表面磁化観察手法として、ビッター法を使用する。
【００３９】
まず、交流信号が書き込まれた垂直磁気記録媒体１２上に磁性コロイド溶液であるビッター液を塗布し、表面磁化状態を光学的に識別可能とする。その後、光学顕微鏡１６を用いて、交流信号が書き込まれたトラックを見つけ出し、次いで、このトラック内に存在する書き込みパターンの開始点又は終了点を見つけ出す。さらに、この開始点又は終了点の近傍（半径十〜数十μｍの範囲）においてＡＴＩ発生開始位置又は終了位置を見つけ出す。光学顕微鏡１６は、倍率及び観察領域が簡便に選択、調整できるので、書き込まれたトラック、このトラック内に存在する書き込みパターンを容易に見つけ出すことができる。
【００４０】
次いで、垂直磁気記録媒体１２上において、検出された書き込みパターンの開始点又は終了点から検出されたＡＴＩ発生開始位置又は終了位置までの距離を計測する（ステップＳ４）。
【００４１】
図６（Ａ）及び（Ｂ）は、図１の実施形態において垂直磁気記録媒体上でＡＴＩ発生開始位置を計測した距離と、垂直磁気記録ヘッドにおける磁界集中箇所を計測した距離との対応関係を説明する図である。ここで、図６（Ａ）は、垂直磁気記録媒体上での計測距離を示している。一方、図６（Ｂ）は、垂直磁気記録ヘッドにおける測定距離を示している。なお、図６（Ｂ）は、距離の対応関係を明確にするため、ＡＢＳにおける磁性体配置をスライダ上空から媒体に向かって透過して見た場合の図面となっている。
【００４２】
図６（Ａ）に示すように、基準とされる開始点又は終了点（同図では開始点６０）から検出されたＡＴＩの開始位置又は終了位置（同図では開始位置６１）までのトラック方向での距離ＤＬ、及びトラックに直交する方向での距離ＤＷを計測する。
【００４３】
次いで、この計測したトラック方向での距離ＤＬ及びトラックと直交する方向での距離ＤＷに基づいて、垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおける、ＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を特定する（ステップＳ５）。即ち、図６（Ｂ）に示すように、垂直磁気記録ヘッド１０はスライダを基板とした積層構造になっているため、そのＡＢＳにおける磁性体層のエッジ位置（図では補助磁極１０ｂのトレーリングエッジ位置）が、記録を行う主磁極からの積層方向の距離ＤＬ′と主磁極中心からの層面内方向の距離ＤＷ′とによって通常は表わされる。従って、この主磁極からの積層方向の距離ＤＬ′と計測したトラック方向における距離ＤＬとを対応させ、主磁極中心からの層面内方向の距離ＤＷ′と計測したトラックと直交する方向における距離ＤＷとを対応させて磁束集中位置６２を特定する。これにより、垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所の特定を非常に容易に行うことができる。
【００４４】
このように垂直磁気記録ヘッドのＡＴＩ発生をもたらす磁束集中位置を特定できれば、垂直磁気記録ヘッド側においては、例えば磁束集中位置において、磁性体層の磁区を制御する、エッジカットを行う、ＡＢＳトリミングを行ってリセスを形成し媒体とのスペーシングを大きくする等の種々の対策を行ってＡＴＩ発生の抑止を図ることが可能となり、また、垂直磁気記録媒体側においては、軟磁性裏打ち層の膜材料、膜構成を調整する等の種々の対策を行ってＡＴＩ発生の抑止を図ることが可能となる。
【００４５】
図７は、本発明の他の実施形態において使用するＡＴＩ発生位置測定システムの概略的な構成を示す図である。
【００４６】
同図において、７０はＡＴＩをもたらす磁束集中箇所を特定する検査対象であって交流信号の書き込みを行う垂直磁気記録ヘッドである。この垂直磁気記録ヘッド７０は、書き込み制御装置７１によって書き込み位置及び書き込み動作が制御される。この垂直磁気記録ヘッド７０によって、垂直磁気記録媒体７２に交流信号が書き込まれる。この垂直磁気記録媒体７２は、モータ７３によって回転可能である回転ステージ７４上にこの回転ステージ７４と同軸に設置されている。測定システムは、さらに、交流信号の書き込みの前に書き込み領域を直流消磁（ＤＣイレーズ）するための直流消磁ヘッド７５を備えている。なお、書き込み前の直流消磁は、垂直磁気記録ヘッド７０によって行われてもよい。この場合、直流消磁ヘッド７５は不要となる。
【００４７】
測定システムは、さらにまた、ビッター法を用いて書き込みパターン又はＡＴＩパターンを検出する際に使用する光学顕微鏡７６を備えている。実際には、交流信号が書き込まれた垂直磁気記録媒体７２上に磁性コロイド溶液であるビッター液を塗布し、光学的に識別可能となった表面磁化パターンを光学顕微鏡７６によって観察する。さらに、この測定システムは、探針７７ａを垂直磁気記録媒体７２上で走査させて探針７７ａ及び媒体表面間の磁気力又は磁気力勾配を検出することによって表面磁化状態を観察するＭＦＭ７７を備えている。
【００４８】
光学顕微鏡７６の観察領域とＭＦＭの探針７７ａによる走査領域との位置関係は、書き込みパターンの開始点又は終了点をビッター法を用いて検出し、さらにＡＴＩの発生開始位置又は終了位置をＭＦＭを用いて検出する際には、明確にされていなければならない。さらに、書き込みパターン及びこの近傍のＡＴＩパターンの検出を容易にするためには、垂直磁気記録ヘッド７０によって書き込みを行った領域と上述の観察領域及び走査領域との位置関係も明確にしておく必要がある。この位置関係の明確化の方法として、回転ステージ７４の角度変位を計測するポテンシオメータ７８とこのポテンシオメータ７８からの信号によりモータの回転を制御する回転制御装置７９とを設置する。回転制御装置７９が、ポテンシオメータ７８からの信号と、予め設定された垂直磁気記録ヘッド７０、光学顕微鏡７６及びＭＦＭ探針７７ａの位置情報とに基づいてモータ７３の回転を制御することによって、回転ステージ７４上の垂直磁気記録媒体７２を所定の観察位置に移動させることができる。
【００４９】
なお、交流信号の書き込みを行う書き込み系である垂直磁気記録ヘッド７０、書き込み制御装置７１及び直流消磁ヘッド７５と書き込みパターン及びＡＴＩパターンの検出を行う検出系である光学顕微鏡７６、ＭＦＭ７７及びＭＦＭ探針７７ａとが物理的に分離しておりそれぞれ異なる回転ステージ上で実施される変更形態も、本発明の範囲に含まれることは明らかである。
【００５０】
本実施形態において、ＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所の検査対象となる垂直磁気記録ヘッドとその測定に使用される垂直磁気記録媒体との構成は図２に示したものと同様である。
【００５１】
図８は、図７の実施形態におけるＡＴＩ発生をもたらす垂直磁気記録ヘッドの磁束集中箇所特定方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
【００５２】
最初に、直流消磁ヘッド７５を用いて、垂直磁気記録媒体７２上において、少なくとも交流信号を書き込むべき領域を直流消磁する（ステップＳ１１）。
【００５３】
この直流消磁の際の消磁幅ＷＥＲの設定は、図１の実施形態の場合と同様に行う。
【００５４】
次いで、直流消磁された領域のトラック上に、垂直磁気記録ヘッド７０を用いて所定の交流信号による書き込みを行う（ステップＳ１２）。
【００５５】
この書き込みを行う場合に、各トラックを複数のセクタに分割し、各セクタにおいて書き込みを行うこと、及びトラックに直交する方向（記録媒体半径方向）において消磁幅ＷＥＲ以上のピッチを有する複数トラックに対して書き込みを行うことも図１の実施形態の場合と同様に行う。
【００５６】
次いで、垂直磁気記録媒体７２のトラック上における書き込みパターンの開始点又は終了点と、垂直磁気記録媒体７２上におけるＡＴＩの発生開始位置又は終了位置とを検出する（ステップＳ１３）。
【００５７】
この検出は表面磁化観察手法を用いて行う。前にも述べたように、垂直磁気記録における記録ビットパターンはサブミクロン以下のオーダの非常に微細なものであり、これと同程度の検出精度を有する表面磁化観察手法を用いる必要があるが、本実施形態では、表面磁化観察手法として、ビッター法及びＭＦＭ法の両方を使用する。
【００５８】
ＭＦＭ法は、探針７７ａと垂直磁気記録媒体７２との相対的な位置出しを高精度に行い、数十ｎｍオーダの分解能で書き込み磁化パターンを検出することができるため、特定したＡＴＩ発生箇所の基準位置からの距離の定量性、及びその位置の精度を非常に高くすることができる。しかしながら、一般に、探針７７ａの可動領域が０.１〜１ｍｍのオーダであるため、全く基準が無い状態において書き込みパターン又はＡＴＩパターンを検出することが難しい。そこで、本実施形態では、ビッター法及びＭＦＭ法の両方を適宜用いて書込みパターン及びＡＴＩパターンの検出を行っている。
【００５９】
図９は、図７の実施形態における書き込みパターンの開始点とＡＴＩの発生開始位置との検出方法の説明図である。
【００６０】
図９に示すように、まず、ビッター法を用いて書き込みパターンの開始点又は終了点（同図では開始点９０）を検出する。即ち、交流信号が書き込まれた垂直磁気記録媒体７２上に磁性コロイド溶液であるビッター液を塗布し、表面磁化状態を光学的に識別可能とする。その後、光学顕微鏡７６を用いて、交流信号が書き込まれたトラックを見つけ出し、さらに、このトラック内に存在する書き込みパターンの開始点又は終了点を見つけ出す。光学顕微鏡７６は、倍率及び観察領域が簡便に選択、調整できるので、書き込まれたトラック、このトラック内に存在する書き込みパターンを容易に見つけ出すことができる。
【００６１】
次いで、検出された開始点９０（又は終了点）の位置を基準として、ビッター液が塗布されていない他の開始点又は終了点の位置（同図では開始点９１）までの角度変位（回転角度）θを算出する。この際、セクタ長及び該当するトラックの半径値が必要とされる。次いで、算出された回転角度に基づいて回転ステージ７４を回転させ、ＭＦＭ探針７７ａの可動領域内にビッター液が塗布されていない他の開始点９１（又は終了点）を移動させて、ＭＦＭ観察を行い、開始点９１（又は終了点）とＡＴＩの発生開始位置又は終了位置（同図では開始位置９２）とを検出する。ビッター法を用いることによって、書き込みパターンの開始点又は終了点の発見のための所要時間を短縮することができ、さらに、導出された他の開始点又は終了点の位置において、ビッター法よりも定量性及び測定精度の高いＭＦＭを用いてＡＴＩの発生開始位置又は終了位置を正確に精度良く検出することができる。
【００６２】
次いで、垂直磁気記録媒体７２上において、検出された書き込みパターンの開始点又は終了点から検出されたＡＴＩ発生開始位置又は終了位置までの距離を計測する（ステップＳ１４）。即ち、図１の実施形態の場合と同様に、基準とされる開始点又は終了点から検出されたＡＴＩの開始位置又は終了位置までのトラック方向での距離ＤＬ、及びトラックに直交する方向での距離ＤＷを計測する。
【００６３】
図８によれば、次いで、この計測したトラック方向での距離ＤＬ及びトラックと直交する方向での距離ＤＷに基づいて、垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおける、ＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所を特定する（ステップＳ１５）。即ち、これも図１の実施形態の場合と同様に、垂直磁気記録ヘッド７０の主磁極からの積層方向の距離ＤＬ′と計測したトラック方向における距離ＤＬとを対応させ、主磁極中心からの層面内方向の距離ＤＷ′と計測したトラックと直交する方向における距離ＤＷとを対応させて磁束集中位置を特定する。これにより、垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳ内におけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所の特定を非常に容易に行うことができる。
【００６４】
このように垂直磁気記録ヘッドのＡＴＩ発生をもたらす磁束集中位置を特定できれば、垂直磁気記録ヘッド側においては、例えば磁束集中位置において磁性体層の磁区を制御する、エッジカットを行う、ＡＢＳトリミングを行ってリセスを形成し媒体とのスペーシングを大きくする等の種々の対策を行ってＡＴＩ発生の抑止を図ることが可能となり、また、垂直磁気記録媒体側においては、軟磁性裏打ち層の膜材料、膜構成を調整する等の種々の対策を行ってＡＴＩ発生の抑止を図ることが可能となる。
【００６５】
以上述べた実施形態では、表面磁化観察手法として、ビッター法と、ビッター法及びＭＦＭ法を組み合わせた方法とをそれぞれ用いているが、その他の表面磁化観察手法、例えば、表面磁気光学カー効果（ＳＭＯＫＥ）測定装置を用いる方法、スピン偏極走査電子顕微鏡（スピンＳＥＭ）を用いる方法等を用いても良く、また、これら他の手法を含む種々の表面磁化観察手法を組み合わせて用いても良いことは明らかである。
【実施例１】
【００６６】
図１０は、垂直磁気記録媒体上においてＡＴＩ発生位置を実際に検出した実施例１を示す説明図である。
【００６７】
最初に、垂直磁気記録媒体上において、幅１２０μｍの直流消磁を行った。次いで、この直流消磁された帯状領域において、検査対象とする垂直磁気記録ヘッドを用いて交流信号の書き込みを１トラック分行った。書き込み電流は５０ｍＡであり。５００回重ね書きされた。次いで、ビッター法を用いて書き込みパターンの開始点を見つけ出した後、ＭＦＭによって他の開始点及びＡＴＩ発生開始位置を検出した。ＡＴＩ発生開始位置を他の開始点を基準に計測した結果、距離ＤＬ′＝−４.０μｍ、距離ＤＷ′＝＋２０.０μｍであった。従って、この垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所は、シールド層を兼用する補助磁極１２ｂのトレーリングエッジ上であって主磁極中心線から外周方向に２０.０μｍの地点であることが特定された。実際に、この垂直磁気記録ヘッドで書き込まれた垂直磁気記録媒体上のトラックプロファイルをＤＰテスタを用いて測定した結果を図１１に示す。センタートラックから外周方向約２０μｍの領域にブロードなＡＴＩ信号が検出されている。従って、本実施例によって特定された垂直磁気記録ヘッドＡＢＳ上での地点が、ＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所であることが裏付けられた。
【実施例２】
【００６８】
図１２は、垂直磁気記録媒体上においてＡＴＩ発生位置を実際に検出した実施例２を示す説明図である。
【００６９】
最初に、垂直磁気記録媒体上において、幅１２０μｍの直流消磁を行った。次いで、この直流消磁された帯状領域において、検査対象とする垂直磁気記録ヘッドを用いて交流信号の書き込みを１トラック分行った。書き込み電流は５０ｍＡであり。５００回重ね書きされた。次いで、ビッター法のみを用いて書き込みパターンの開始点及びＡＴＩ発生開始位置を検出した。検出したＡＴＩ発生開始位置を検出した書き込みパターンの開始点を基準に計測した結果、距離ＤＬ′＝−４.９μｍ、距離ＤＷ′＝＋１０.０μｍであった。従って、この垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所は、シールド層を兼用する補助磁極のトレーリングエッジ上であって主磁極中心線から外周方向に１０.０μｍの地点であることが特定された。
【実施例３】
【００７０】
図１３は、垂直磁気記録媒体上においてＡＴＩ発生位置を実際に検出した実施例３を示す説明図である。
【００７１】
最初に、垂直磁気記録媒体上において、幅１２０μｍの直流消磁を行った。次いで、この直流消磁された帯状領域において、検査対象とする垂直磁気記録ヘッドを用いて交流信号の書き込みを１トラック分行った。書き込み電流は５０ｍＡであり。５００回重ね書きされた。次いで、ビッター法のみを用いて書き込みパターンの終了点及びＡＴＩ発生終了位置を検出した。検出したＡＴＩ発生終了位置を検出した書き込みパターンの終了点を基準に計測した結果、距離ＤＬ′＝−４.９μｍ、距離ＤＷ′＝＋１０.０μｍであった。従って、この垂直磁気記録ヘッドのＡＢＳにおけるＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所は、シールド層を兼用する補助磁極のトレーリングエッジ上であって主磁極中心線から外周方向に１０.０μｍの地点であることが特定された。
【００７２】
以上述べた実施形態及び実施例は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】本発明の一実施形態において使用するＡＴＩ発生位置測定システムの概略的な構成を示す図である。
【図２】図１の実施形態において、ＡＴＩ発生をもたらす磁束集中箇所の検査対象となる垂直磁気記録ヘッドとその測定に使用される垂直磁気記録媒体との一構成例を概略的に示す断面図である。
【図３】図１の実施形態におけるＡＴＩ発生をもたらす垂直磁気記録ヘッドの磁束集中箇所特定方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図４】図１の実施形態において磁性体層の幅と消磁幅との関係及び消磁幅とトラックピッチとの関係を説明する図である。
【図５】図１の実施形態において各トラックを複数のセクタに分割することを説明する図である。
【図６】図１の実施形態において垂直磁気記録媒体上で計測した距離と垂直磁気記録ヘッドにおける距離との対応関係を説明する図である。
【図７】本発明の他の実施形態において使用するＡＴＩ発生位置測定システムの概略的な構成を示す図である。
【図８】図７の実施形態におけるＡＴＩ発生をもたらす垂直磁気記録ヘッドの磁束集中箇所特定方法の概略的な手順を示すフローチャートである。
【図９】図７の実施形態において書き込みパターンの開始点とＡＴＩの発生開始位置との検出方法の説明図である。
【図１０】垂直磁気記録媒体上においてＡＴＩ発生位置を実際に検出した実施例１を示す説明図である。
【図１１】図１０の実施例１において垂直磁気記録媒体上のトラックプロファイルをＤＰテスタを用いて測定した結果を示す特性図である。
【図１２】垂直磁気記録媒体上においてＡＴＩ発生位置を実際に検出した実施例２を示す説明図である。
【図１３】垂直磁気記録媒体上においてＡＴＩ発生位置を実際に検出した実施例３を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０、７０  垂直磁気記録ヘッド
１０ａ  主磁極
１０ｂ  補助磁極
１０ｃ  励磁コイル
１０ｄ、１０ｅ  磁気シールド層
１０ｆ  読み出し素子
１１、７１  書き込み制御装置
１２、７２  垂直磁気記録媒体
１２ａ  基板
１２ｂ  軟磁性裏打ち層
１２ｃ  垂直磁気記録層
１２ｄ  保護層
１２ｅ  潤滑層
１３、７３  モータ
１４、７４  回転ステージ
１５、７５  直流消磁ヘッド
１６、７６  光学顕微鏡
１８、７８  ポテンシオメータ
１９、７９  回転制御装置
４０  中心線
５０  セクタ
６０  トラックへの書き込み開始点
６１  ＡＴＩ発生開始位置
６２  磁束集中位置
７７  ＭＦＭ
７７ａ  探針
９０  ビッター法で検出された開始点
９１  ＭＦＭで検出された開始点
９２  ＭＦＭで検出されたＡＴＩ発生開始位置
【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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