(57)【要約】【課題】  ハードバイアス層の磁化方向を安定にした状態で特性を検査することができる薄膜磁気ヘッドの検査方法を提供すること。【解決手段】  本発明の検査方法では、外部磁界に応じて磁化方向が変化するフリー層４０及び該フリー層にバイアス磁界を印加するための強磁性層５１，５２を有する磁気抵抗効果膜を備えた薄膜磁気ヘッド１０を準備する。そして、この強磁性層５１，５２に対して、バイアス磁界の印加方向に直流磁界Ａを印加し、次に、この強磁性層５１，５２に対して、バイアス磁界の印加方向に交流磁界Ｂを印加する。その後、磁気抵抗効果膜に電流を供給しつつ外部磁界を印加して、アシンメトリや再生出力等の薄膜磁気ヘッド１０の特性を検査する。【選択図】  図２
2005063598.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部磁界に応じて磁化方向が変化するフリー層及び該フリー層にバイアス磁界を印加するための強磁性層を有する磁気抵抗効果膜を備えた薄膜磁気ヘッドを準備するステップと、
前記強磁性層に対して、前記バイアス磁界の印加方向に直流磁界を印加するステップと、
前記直流磁界を印加した後に、前記強磁性層に対して、前記バイアス磁界の印加方向に交流磁界を印加するステップと、
前記磁気抵抗効果膜に電流を供給しつつ外部磁界を印加して、前記薄膜磁気ヘッドの特性を検査するステップと、
を含むことを特徴とする薄膜磁気ヘッドの検査方法。
【請求項２】
ＭＲハイトを調整するためのラッピング加工を行った後に、前記直流磁界及び前記交流磁界を印加することを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの検査方法。
【請求項３】
前記薄膜磁気ヘッドの前記特性は、前記外部磁界の変化に対する出力振幅の非対称性であることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの検査方法。
【請求項４】
前記薄膜磁気ヘッドの前記特性は、薄膜磁気ヘッドの再生出力であることを特徴とする請求項１記載の薄膜磁気ヘッドの検査方法。
【請求項５】
前記検査により得られた特性値と所定の基準値とに基づいて、前記薄膜磁気ヘッドの良否を判定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項記載の薄膜磁気ヘッドの検査方法。
【請求項６】
前記直流磁界及び前記交流磁界を印加しない状態の薄膜磁気ヘッドを対象とした前記検査により基準特性値を求め、
前記基準特性値に対する、前記直流磁界及び前記交流磁界を印加した前記薄膜磁気ヘッドを対象とした前記検査により得られた特性値の変化量に基づいて、当該薄膜磁気ヘッドの良否を判定するステップを更に含むことを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項記載の薄膜磁気ヘッドの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜磁気ヘッドの検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク装置等に搭載される薄膜磁気ヘッドは、一般的に、外部磁界に応じて磁化方向が変化するフリー層と、このフリー層にバイアス磁界を印加して磁化方向を単磁区化する一対のハードバイアス層（強磁性層）とを有する磁気抵抗効果膜を備えている。フリー層の磁化方向はハードディスク（記録媒体）等からの外部磁界の影響で変化し、その磁化方向に応じた抵抗値に基づいて、ハードディスク等に記録された情報が再生される。
【０００３】
このような薄膜磁気ヘッドは、ハードディスクの記録密度が高くなるにつれて、信号を記録するライト幅とそれを再生するリード幅は加速的に狭小化しつつある。このため、様々な薄膜プロセスにより作製される薄膜磁気ヘッドは、その製造が困難になり、時には特性の悪い不良品が発生することもある。
【０００４】
従来、一般的には、薄膜磁気ヘッドの特性検査は次のようにして行われていた。まず、薄膜磁気ヘッドが複数個形成されたウエハをダイシングし、ヘッドが一列に並んだバーを得る。次に、薄膜磁気ヘッドのハードディスクに対向する側の面にラッピング加工を施して、所望のＭＲハイトを得る。次いで、このような状態のバーを検査装置にセットする。検査装置は、バーが載置されるテーブル、薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果膜にセンス電流を供給する定電流電源、及び、薄膜磁気ヘッドに対して外部磁界を印加するヘルムホルツコイル等の磁界発生器等を備えている。
【０００５】
検査装置の準備を整えた後、定電流電源によってバー中の薄膜磁気ヘッドにセンス電流を供給しながら、磁界発生器を作動させて該薄膜磁気ヘッドに外部磁界を印加する。そしてこの環境下で、薄膜磁気ヘッドの再生出力や、外部磁界の変化に対する出力振幅の非対称性（いわゆるアシンメトリ）等といった特性を検査するＱＳＴ（Quasi Static Test）を実施する。更に、検査により得られた特性値を基準値と比較して各薄膜磁気ヘッドの良否を判定し、不合格のものについては製品出荷しない等の対策が採られる。このような薄膜磁気ヘッドの検査方法を開示した文献としては、下記特許文献１，２が挙げられる。
【特許文献１】特開２０００−２６００１２号公報
【特許文献２】特開平６−１５０２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来の検査方法には、次のような問題があった。すなわち、薄膜磁気ヘッドは制御が困難な薄膜プロセスを経て作製されるため、なかにはハードバイアス層の磁化方向が不安定になってしまうものがある。このような薄膜磁気ヘッドは、特性を検査して仮に良品と判定されても、実際にハードディスク装置に搭載されて作動する際に、センス電流、外部磁界、外温等が負荷となってハードバイアス層の磁区が変化し、所望の再生出力を得られない等といった支障が起こり得る。尚、ハードバイアス層の磁化方向を不安定にする主要因としては、ＭＲハイトを調整するためにバーに対して施されるラッピング加工が挙げられる。ラッピング加工により薄膜磁気ヘッド内で加工歪が発生し、これが磁化方向を不安定にしていると考えられる。
【０００７】
本発明の課題は、ハードバイアス層の磁化方向を安定にした状態で特性を検査することができる薄膜磁気ヘッドの検査方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの検査方法は、外部磁界に応じて磁化方向が変化するフリー層及び該フリー層にバイアス磁界を印加するための強磁性層を有する磁気抵抗効果膜を備えた薄膜磁気ヘッドを準備するステップと、上記強磁性層に対して、上記バイアス磁界の印加方向に直流磁界を印加するステップと、上記直流磁界を印加した後に、上記強磁性層に対して、上記バイアス磁界の印加方向に交流磁界を印加するステップと、上記磁気抵抗効果膜に電流を供給しつつ外部磁界を印加して、上記薄膜磁気ヘッドの特性を検査するステップとを含むことを特徴としている。
【０００９】
このようなステップを経ることで、ハードバイアス層の磁化方向が安定した状態で、薄膜磁気ヘッドの特性を検査することができる。ハードバイアス層の磁化方向が安定するメカニズムは解明されていないが、本発明者らは次のように推察している。すなわち、一般的に、磁区の形状に応じて安定な磁化方向が存在し、例えば、磁区の長手方向に磁化が向いていると、磁化方向が安定する傾向にある。そして、上記の直流磁界を印加する前は、上記強磁性層の各磁区は、上記強磁性層における各磁区の磁化は、それぞれ磁区の形状が異なるため様々な方向を向いている。なかには、磁化が互いに反対方向を向いている磁区も存在し得る。次に、強磁性層に対してバイアス磁界を印加すべき方向に直流磁界を印加すると、各磁区の磁化方向は、直流磁界を印加した方向に強制的に揃えられる。但し、この状態では、磁化方向を強制的に揃えているため、各磁区の形状に応じた安定な方向とはなっていない。更に、強磁性層に対してバイアス磁界を印加すべき方向に上記交流磁界を印加すると、各磁区の磁化は、磁区の形状に応じた安定な方向に向き、且つ、略同じ方向を向くように揃えられる。これにより、ハードバイアス層の磁化方向を安定にした状態で薄膜磁気ヘッド特性を検査することができ、その検査結果の信頼性は高いものとなる。尚、本発明は、上記の作用により限定されるものではない。
【００１０】
また、ＭＲハイトを調整するためのラッピング加工を行った後に、上記直流磁界及び上記交流磁界を印加することが好ましい。ラッピング加工により薄膜磁気ヘッド内に加工歪が発生し、これが磁化方向を不安定にすることがある。従って、ラッピング加工の後に直流磁界及び交流磁界を印加することで、本発明の効果が顕著になる。
【００１１】
薄膜磁気ヘッドの検査対象の特性としては、外部磁界の変化に対する出力振幅の非対称性、すなわちアシンメトリが挙げられる。また、薄膜磁気ヘッドの再生出力を検査対象の特性としてもよい。
【００１２】
また、上記検査により得られた特性値と所定の基準値とに基づいて、薄膜磁気ヘッドの良否を判定するステップを更に含むようにしてもよい。
【００１３】
この場合は、特性値そのものに基づいて、薄膜磁気ヘッドの良否を判定することになる。例えば、検査により得られたアシンメトリの値や、再生出力値が所定値をクリアしている場合に、その薄膜磁気ヘッドを良品と判定し、クリアしていない場合は不良品と判定するという手法が挙げられる。
【００１４】
また、上記直流磁界及び交流磁界を印加しない状態の薄膜磁気ヘッドを対象とした検査により基準特性値を求め、この基準特性値に対する、直流磁界及び交流磁界を印加した薄膜磁気ヘッドを対象とした検査により得られた特性値の変化量に基づいて、当該薄膜磁気ヘッドの良否を判定するようにしてもよい。
【００１５】
この場合は、直流磁界及び交流磁界を印加する前の基準特性値に対する、印加後の特性値の変化量に基づいて、薄膜磁気ヘッドの良否を判断することになる。例えば、直流磁界及び交流磁界を印加した後のアシンメトリや再生出力が、印加前と比較して所定の割合以上に向上している場合に、その薄膜磁気ヘッドを良品として判定し、所定の割合に達していない場合は不良品として判定する手法が挙げられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係る薄膜磁気ヘッドの検査方法によれば、ハードバイアス層の磁化方向を安定にした状態で特性を検査することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る薄膜磁気ヘッドの検査方法の好適な実施形態について詳細に説明する。尚、同一要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省略する。
【００１８】
図１は、特性検査の対象である薄膜磁気ヘッド１０を示す図であり、記録媒体に対向するエアベアリング面（ＡＢＳ）から若干奥に入った部分の断面図である。薄膜磁気ヘッドは、巨大磁気抵抗効果を利用したＧＭＲであり、基台上（図示略）に形成された下側電極層３０に、バッファ層３１、反強磁性層３２、反強磁性層３２と交換結合して磁化の向きが固定された３層構造のピンド層３６、非磁性導電層３７、外部磁界に応じて磁化の向きが変化する２層構造のフリー層４０、及び４層構造のキャップ層４５が順に積層されている。
【００１９】
また、薄膜磁気ヘッド１０は、フリー層４０の層厚方向にセンス電流が流れるいわゆるＣＰＰ（Current Perpendicular to the Plane）構造を採用している。センス電流は、一対の電極層を介して、フリー層４０、非磁性導電層３７、及びピンド層３６等から構成されるＭＲ膜（磁気抵抗効果膜）に供給される。電極層としては、上記の下側電極層３０と上側電極層５６とが設けられている。上側電極層５６は、キャップ層４５を覆うように形成されている。尚、ＣＰＰ構造に代えて、センス電流が面方向に流れるＣＩＰ（Current In the Plane）構造としてもよい。ＣＩＰ構造の場合は、一対の電極がＭＲ膜の上部左右に設けられる構成になる。
【００２０】
反強磁性層３２からキャップ層４５までの積層体の両側には、フリー層４０にバイアス磁界を印加して単磁区化する一対のハードバイアス層５１，５２（強磁性層）が形成されている。また、ハードバイアス層５１，５２と下側電極層３０との間には、絶縁層５０が設けられている。更に、ハードバイアス層５１，５２と上側電極層５６の間には、絶縁層５５が設けられている。絶縁層５０，５５は、Ａｌ２Ｏ３等で形成することができ、センス電流のリークを防止する。尚、本実施形態の磁気抵抗効果膜は、反強磁性層３２からフリー層４０の各層、絶縁層５０、及びハードバイアス層５１，５２によって構成されている。
【００２１】
次に、各層の構成を詳説する。下側電極層３０は、例えば、Ｃｕ，Ｔａ，Ａｕ，Ａｌ，ＮｉＦｅ，ＮｉＦｅＣｒ等の導電材料で形成することができる。バッファ層３１は、例えばＣｕ，Ｔａ，ＮｉＦｅ，ＮｉＣｒ，ＮｉＦｅＣｒ等の導電性材料で下側電極層３０の上に形成され、厚さは例えば約１ｎｍ〜約１０ｎｍである。バッファ層３１は、単層でもよいし、複数層にしてもよい。上側電極層５６についても、下側電極層３０と同様の材料で形成することができる。
【００２２】
反強磁性層３２は、ピンド層３６の磁化の方向を固定するための層である。反強磁性層３２は、厚さが約５ｎｍ〜約２０ｎｍで、ＰｔＭｎ，ＩｒＭｎ等で形成することができる。反強磁性層３２を形成する材料としては、熱処理しなくても反強磁性を示し、強磁性材料との間に交換結合磁界を誘起するタイプ、或いは、熱処理により反強磁性を示すタイプのいずれでもよい。
【００２３】
ピンド層３６は、反強磁性層３２に接する第１強磁性層３３と、第１強磁性層３３と磁化の向きが逆方向にされた第２強磁性層３５と、各層３３，３５の間に配された非磁性スペーサ層３４とを備え、いわゆるシンセティック構造となっている。このようにシンセティック構造を採用した場合は、ピンド層３６からフリー層４０へ及ぶ不要な漏洩磁界を低減することができる。
【００２４】
ピンド層３６における第１強磁性層３３及び第２強磁性層３５は、例えばＣｏ，ＣｏＦｅ，ＮｉＦｅ，ＣｏＦｅＮｉ等で形成することができる。非磁性スペーサ層３４は、例えばＲｕ，Ｒｈ，Ｒｅ，Ｃｒ，Ｚｒ等の非磁性材料によって形成され、その厚さは例えば約０．２ｎｍ〜約１．２ｎｍ程度である。非磁性スペーサ層３４は、第１強磁性層３３と第２強磁性層３５との間に反強磁性的な交換結合を生じさせ、各層３３，３５の磁化の方向を反対にするものである。例えば、第１強磁性層３３の磁化は図における紙面手前側を向き、第２強磁性層３５の磁化は紙面奥側向きに固定される。
【００２５】
非磁性導電層３７は、ピンド層３６とフリー層４０との間に設けられ、Ｃｕ等の導電性材料で形成される。非磁性導電層３７の厚さは例えば数ｎｍとされる。
【００２６】
フリー層４０は、ハードディスクの漏洩磁界等の外部磁界で磁化の向きが変化するものであり、厚さが約１ｎｍ〜約１０ｎｍで、例えばＣｏ，ＣｏＦｅ，ＮｉＦｅ，ＣｏＮｉＦｅ，ＣｏＺｒＮｂ等の強磁性材料で形成することができる。本実施形態では、磁性層３８及び磁性層３９の２層構造となっている。フリー層４０は、ハードバイアス層５１，５２によって例えば図中左方向に単磁区化されている。そして、エアベアリング面がハードディスクの磁化遷移領域に近づくと、フリー層４０の磁化方向が図における奥側又は手前側の向きに近づくように振れる。フリー層４０の磁化方向とピンド層３６の第２強磁性層３５の磁化方向との角度によってセンス電流の抵抗値が変化し、その値に基づいてハードディスクの２値情報を再生することができる。ハードバイアス層５１，５２は、例えばＣｏＴａ，ＣｏＣｒＰｔ，ＣｏＰｔ等の強磁性材料で形成することができる。キャップ層４５の各層４１〜４４は、例えばＴａ，ＣｏＦｅ，Ｒｕ等の導電性材料で形成される。以上が本実施形態の薄膜磁気ヘッド１０の構成である。
【００２７】
このような薄膜磁気ヘッドは、一枚のウエハ上に複数個作製される。そして、該ウエハをダイシングして、それぞれに薄膜磁気ヘッドが一列に並ぶバーを得る。更に、このバー状態で、薄膜磁気ヘッドのＭＲハイトを調整するためのラッピング加工を施し、エアベアリング面を定める。このような処理を終えた後に、本実施形態の特性検査を開始する。
【００２８】
図２を参照して、本実施形態の薄膜磁気ヘッドの検査方法を説明する。ここでは、いわゆるＱＳＴ（Quasi Static Test）を実施し、外部磁界の変化に対する出力振幅の非対称性（アシンメトリ）及び再生出力等といった特性を検査する。
【００２９】
同図の符号１はバーを示しており、該バーには薄膜磁気ヘッド１０が複数並列されている。符号Ｓは、エアベアリング面を示す。薄膜磁気ヘッド１０には、記録用電極パッド６１，６２及び再生用電極パッド６３，６４が接続されている。記録用電極パッド６１，６２は図示を省略する薄膜磁気ヘッドの記録素子に電気的に接続されており、再生用電極パッド６３，６４は、図１に示した下側電極層３０及び上側電極層５６に電気的に接続されている。
【００３０】
まず、このようなバー１を検査装置のＸ−Ｙ−Ｚテーブルにセットする。この検査装置は、薄膜磁気ヘッド１０の磁気抵抗効果膜にセンス電流を供給する定電流電源７０、及び、薄膜磁気ヘッド１０に対して外部磁界を印加するヘルムホルツコイル等の磁界発生器（図示略）等を備えている。磁界発生器は、ヘルムホルツコイルに供給する電流を調整することで、直流磁界又は交流磁界のいずれでも発生することができる。また、磁気抵抗効果膜へセンス電流を供給する際には、定電流電源７０に接続された一対のプローブピンをそれぞれ再生用電極パッド６３，６４に接触させる。
【００３１】
そして、アシンメトリ等の特性を検査するのに先立ち、次のような処理が行われる。まず、磁界発生器を作動させて、図２中の符号Ａで示した方向に直流磁界を発生させる。この方向は、フリー層４０におけるバイアス磁界の印加方向に一致するようにし、磁気抵抗化膜のハードバイアス層５１，５２（強磁性層）が印加ターゲットとなる。本実施形態では、直流磁界はハードバイアス層５１，５２の並び方向に印加する形になる。また、直流磁界の大きさは、例えば約８〜１０ｋＯｅであり、約１０秒間程印加する。
【００３２】
直流磁界を印加し終えたら、次に、符号Ｂで示すように交流磁界を印加する。この交流磁界も上記の直流磁界と同様に、フリー層４０におけるバイアス磁界の印加方向に一致するようにし、磁気抵抗化膜のハードバイアス層５１，５２を印加ターゲットとする。交流磁界の大きさは、例えば約３００〜５００Ｏｅであり、周期は約０．８〜１．２ｋＨｚで、約１０ミリ秒間程印加する。
【００３３】
図３（ａ）〜図３（ｃ）を参照して、このような直流及び交流の外部磁界を印加することによる作用効果を説明する。尚、以下の作用は発明者らの推察によるものであり、本発明者を限定するものではない。
【００３４】
図３（ａ）は、直流磁界及び交流磁界を印加する前のハードバイアス層５１の磁区及びその磁化方向を示す。尚、この図は発明の理解のために模式的に描いたものであり、必ずしも磁区の正確な状態を示すものではない。図中、符号７２は磁区を示し、その中の矢印７３は磁化の方向を示している。磁化が安定する方向は、磁区の形状に応じて定まり、具体的には磁区の長手方向が磁化の安定方向である。そして、この段階では、各磁区７２の磁化は様々な方向を向いており、例えば磁区７２ａの磁化は他の磁区の磁化とは反対方向（フリー層４０が位置する側とは反対方向）となっている。尚、図中、ハードバイアス層５１の左側にフリー層４０及びハードバイアス層５２が位置している。
【００３５】
図３（ｂ）は、ハードバイアス層５１に上記の直流磁界を印加した後の状態を示す。各磁区の磁化方向は、直流磁界を印加した方向に強制的に揃えられる。但し、この状態では、磁化方向を強制的に揃えているため、各磁区７２の形状に応じた安定な方向とはなっていない。
【００３６】
図３（ｃ）は、ハードバイアス層５１に上記の交流磁界を印加した後の状態を示す。各磁区の磁化は、磁区の形状に応じた安定な方向に向き、且つ、略同じ方向を向くように揃えられる。例えば、磁区７２ａの磁化も、他の磁区と同様にフリー層４０側を向いている。ハードバイアス層５２についても、同様の現象が生じる。
【００３７】
本実施形態では、このようにハードバイアス層５１，５２の磁化方向を安定にした状態で薄膜磁気ヘッド１０の特性を検査することができるため、その検査結果の信頼性は高いものとなる。
【００３８】
また、一般的に、ＭＲハイトを調整するためのラッピング加工により薄膜磁気ヘッド内に加工歪が発生し、これが磁化方向を不安定にすることがある。これに対して、本実施形態では、上述のようにラッピング加工を行った後に、上記方向に直流磁界及び交流磁界を印加している。このため、ラッピング加工により生じた磁化方向の不安定さを解消することができる。このように、直流磁界及び交流磁界の印加をラッピング加工後に行えば、本発明の効果が特に顕著になる。
【００３９】
次に、特性検査の具体的内容を説明する。特性を検査するにあたっては、定電流電源７０により薄膜磁気ヘッド１０にセンス電流を供給しつつ、磁界発生器によりトラック幅方向に外部磁界を印加する。そして、外部磁界の変化に対する出力振幅の非対称性（アシンメトリ）及び再生出力等の特性を検査する。アシンメトリＡは、交流の出力における正の振幅をＶ１とし、負の振幅をＶ２とした場合に、下記式（１）により算出される。
【００４０】
Ａ＝（Ｖ１−Ｖ２）／（Ｖ１＋Ｖ２）×１００（％）・・・（１）
アシンメトリや再生出力等の特性値を算出した後、その薄膜磁気ヘッドの良否を判定する。例えば、得られたアシンメトリの値が所定の基準値以下の場合や、再生出力値が基準値以上の場合に、その薄膜磁気ヘッドを良品と判定する。一方、アシンメトリ値が基準値を超えている場合や、再生出力値が基準値より小さい場合に、その薄膜磁気ヘッドを不良品として判定する。本実施形態で得られる特性値は信頼性が高いため、このような判定は精度の高いものとなる。
【００４１】
上記の如く得られた特性値そのものと基準値を比較する手法に代えて、次のような手法を採用することができる。まず、上記直流磁界及び交流磁界を印加しない状態の薄膜磁気ヘッドを検査してアシンメトリや再生出力等の特性値を求め、これを基準特性値とする。次いで、基準特性値を求めた薄膜磁気ヘッドに上記の直流磁界及び交流磁界を印加して、アシンメトリや再生出力等の特性値を求める。そして、基準特性値に対する特性値の変化量に基づいて、当該薄膜磁気ヘッドの良否を判定する。例えば、アシンメトリを検査した場合は、基準特性値に対する特性値の変化量が所定値以下の場合、つまりアシンメトリが所定量低下した場合にその薄膜磁気ヘッドを良品と判定し、所定値を超える場合に不良品と判定する。再生出力を検査した場合は、基準特性値に対する特性値の変化量が所定値以上の場合、つまり再生出力が上昇した場合にその薄膜磁気ヘッドを良品と判定し、所定値未満の場合に不良品と判定する。
【実施例】
【００４２】
次に、薄膜磁気ヘッドの検査結果を示す。
【００４３】
まず、ウエハ上に薄膜磁気ヘッドを複数個形成した。ここで形成した薄膜磁気ヘッドは、磁気抵抗効果膜の構成は図１のものと同じであるが、膜の面方向にセンス電流が流れるＣＩＰ構造とした。表１に、この薄膜磁気ヘッドの組成及び各層の厚さを示す。表中の符号は、図１の符号に対応するものである。尚、電極はＡｕで形成した。
【００４４】
【表１】
2005063598.tif 000003
そして、一旦このウエハ段階で着磁して、フリー層にバイアス磁界を形成した。このときに印加した磁場は、大きさ約１０ｋＯｅの直流磁界である。次に、ダイシングにより薄膜磁気ヘッドが一列に並ぶバーを得て、更にラッピング加工を施してＡＢＳを規定し、所望のＭＲハイトを得た。本実施例では、このようにして得たバーを検査装置にセットして、ＱＳＴ（Quasi Static Test）を行った。また、計６本のバーに対して特性検査を行った。
【００４５】
ＱＳＴでは、外部磁界の変化に対する出力振幅の非対称性（アシンメトリ）及び再生出力を検査した。表２に示すように、直流又は交流磁場の印加等を行うたびにＱＳＴを実施した。各ＱＳＴでは、薄膜磁気ヘッドに約２〜４ｍＡのセンス電流を供給しつつ、トラック幅方向に大きさが５０〜２００Ｏｅで、周波数約８０Ｈｚの外部磁界を印加した。
【００４６】
【表２】
2005063598.tif 000004
まず、工程１に示す１回目のＱＳＴ（ＱＳＴ１）は、バー状態での磁界印加を行う前に実施した。このＱＳＴ１は、比較例としての試験である。次に、工程２において磁界発生器を作動させて、バーに対して直流磁界を印加した。直流磁界の方向は、フリー層におけるバイアス磁界の印加方向と等しくなるようにした。直流磁界の大きさは８ｋＯｅとし、印加時間は１０秒間とした。直流磁界を印加した後に、工程３でＱＳＴ２を行った。このＱＳＴ２も、比較例としての試験である。
【００４７】
工程４では、バーに対して、直流磁界の印加方向と等しい方向に交流磁界を印加した。交流磁界の最大値を４００Ｏｅ、周波数を１ｋＨｚとし、印加時間は１０ミリ秒間とした。この交流磁界を印加した後に、工程５でＱＳＴ３を行った。このＱＳＴ３以降の各ＱＳＴは、本発明の検査であり、実施例としての試験である。
【００４８】
更に、工程６において、工程４と等しい条件でバーに対して交流磁界を印加した。その後、工程７においてＱＳＴ４を行った。次に、工程８において、工程４と等しい条件でバーに対して交流磁界を印加し、工程９においてＱＳＴ５を行った。
【００４９】
工程１０では、工程４の条件下で、交流磁界を７回印加した。これにより、バー状態で計１０回交流磁界を印加したことになる。その後、工程１１においてＱＳＴ６を行った。
【００５０】
工程１２では、熱衝撃試験及び高温高湿試験をこの順序で実施した。熱衝撃試験では、温度範囲を−４０℃〜７０℃とし、１サイクル１時間の速度で、２４時間温度変化を与え続けた。また、高温高湿試験では、温度６０℃、湿度８５％の環境下に、バーを２４時間置いた。その後、工程１３においてＱＳＴ７を行った。
［実施例１］
【００５１】
まず、図４〜図９を参照して、上記各ＱＳＴにおけるアシンメトリ特性の結果を説明する。以下の結果は、複数本のうちのあるバーに形成した薄膜磁気ヘッドのものである。
【００５２】
図４は、ＱＳＴ１の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ２の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、直流磁界を印加する前と後におけるアシンメトリの変化を示している。外部磁界等が加えられた前後でアシンメトリの値が変化しないことが理想であるが（グラフ中の直線状にプロットが集まることが好ましい）、このグラフから分かるように、直流磁界の印加前後でのアシンメトリの値のばらつきが大きい。つまり、アシンメトリの変化量は大きい値であった。
【００５３】
図５は、ＱＳＴ２の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ３の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、交流磁界を印加する前と後におけるアシンメトリの変化を示している。この場合も、交流磁界の印加前後でのアシンメトリの値のばらつきが散見された。この結果より、直流磁界を印加しただけでは、その後に外部磁界（ここでは工程４の交流磁界）が印加された場合に、アシンメトリ値が変化することが判明した。
【００５４】
図６は、ＱＳＴ３の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ４の測定結果を縦軸としたグラフである。この場合は、２回目の交流磁界の印加前後（工程６の前後）で、アシンメトリの変化は僅かに抑えられていることが分かる。つまり、工程４で直流磁界と同方向に交流磁界を印加した後は、その後に外部磁界（工程６の交流磁界に相当）が印加されても、アシンメトリは殆ど変化しないことが立証された。
【００５５】
図７は、ＱＳＴ４の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ５の測定結果を縦軸としたグラフである。このグラフより、工程８で更に交流磁界を印加しても、アシンメトリが安定していることが分かる。
【００５６】
図８は、ＱＳＴ５の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ６の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、交流磁界を更に７回印加し、その前後でのアシンメトリの変化を示している。このグラフより、交流磁界を７回印加する前後において、アシンメトリの変化は殆どないことが分かる。
【００５７】
図９は、ＱＳＴ６の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ７の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、熱衝撃試験及び高温高湿試験を行い、その前後でのアシンメトリの変化を示している。このグラフより、アシンメトリの変化は殆ど無いことが分かる。これにより、本実施例のように、上記方向に直流磁界及び交流磁界が印加された薄膜磁気ヘッドは、耐熱衝撃性及び耐高温高湿性に優れていることが判明した。
［実施例２］
【００５８】
次に、図１０〜図１５を参照して、上記各ＱＳＴにおける再生出力の結果を説明する。
【００５９】
図１０は、ＱＳＴ１の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ２の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、工程２の直流磁界を印加する前後での再生出力の変化を示している。外部磁界等が加えられた前後で再生出力値が変化しないことが理想であるが、このグラフから分かるように、直流磁界の印加前後で再生出力値のばらつきは大きかった。
【００６０】
図１１は、ＱＳＴ２の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ３の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、交流磁界を印加する前と後における再生出力の変化を示している。この場合も、交流磁界の印加前後での再生出力の値のばらつきが散見された。この結果より、直流磁界を印加しただけでは、その後に外部磁界（ここでは工程４の交流磁界）が印加された場合に、再生出力値が変化することが判明した。
【００６１】
図１２は、ＱＳＴ３の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ４の測定結果を縦軸としたグラフである。この場合は、交流磁界の印加前後（工程６の前後）で、再生出力の変化は僅かに抑えられていることが分かる。つまり、工程４で直流磁界と同方向に交流磁界を印加した後は、その後に外部磁界（工程６の交流磁界に相当）が印加されても、再生出力は殆ど変化しないことが立証された。
【００６２】
図１３は、ＱＳＴ４の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ５の測定結果を縦軸としたグラフである。このグラフより、工程８で更に交流磁界を印加しても、再生出力が安定していることが分かる。
【００６３】
図１４は、ＱＳＴ５の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ６の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、交流磁界を更に７回印加し、その前後での再生出力の変化を示している。このグラフより、交流磁界を７回印加する前後において、再生出力の変化は殆どないことが分かる。
【００６４】
図１５は、ＱＳＴ６の測定結果を横軸とし、ＱＳＴ７の測定結果を縦軸としたグラフである。つまり、熱衝撃試験及び高温高湿試験を行い、その前後での再生出力の変化を示している。このグラフより、これらの試験の前後で再生出力の変化は殆ど無いことが分かる。
［実施例３］
【００６５】
次に、図１６〜図１９を参照して、各ＱＳＴにおいて測定したＧＭＲ膜のＭＲループ特性について説明する。
【００６６】
図１６は、ＱＳＴ１におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。ＭＲループ特性とは、外部磁界に対するヘッド出力電圧を示すものである。横軸は外部磁界（Ｏｅ）であり、縦軸は再生出力電圧（μＶ）を示す。このグラフから分かるように、外部磁界を印加する前は再生出力電圧の値が小さく、所定の規格に達していない。
【００６７】
図１７は、ＱＳＴ２におけるＭＲループ特性を示す。この場合、直流磁界印加前の図１６と比較してＭＲループ特性の形状が大幅に変化し、規格に合格する値となっている。
【００６８】
図１８は、ＱＳＴ３におけるＭＲループ特性を示す。この結果より、交流磁界を印加した後は、直流磁界を印加した後のＭＲループ特性が略維持されていることが分かった。
【００６９】
図１９は、ＱＳＴ７におけるＭＲループ特性を示す。この結果より、熱衝撃試験及び高温高湿試験を行った後でも、ＭＲループ特性が略維持されていることが分かった。
【００７０】
以上のようなＭＲループ特性を示す薄膜磁気ヘッドは、直流磁界を印加する前の当初の状態では規格に適合しないものであったが、最終的には規格に適合する良品として扱うことができる。つまり、本発明の検査方法を利用すれば、本来良品として扱うことができる薄膜磁気ヘッドを不良品として扱う事態を防止することもできる。
［実施例４］
【００７１】
本発明の検査方法を適用すれば、交流を印加した後のＭＲループ特性に基づいて、不良品を検出することができる。以下、図２０〜図２７を参照して、この検出過程を説明する。
【００７２】
まず、図２０〜図２３を参照して、第１の例を説明する。図２０は、ＱＳＴ１におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。このグラフから分かるように、外部磁界を印加する前は再生出力電圧の値が小さく、また、正規のＭＲループ特性となっておらず、薄膜磁気ヘッドは所定の規格に達していない。
【００７３】
図２１は、ＱＳＴ２におけるＭＲループ特性を示す。この場合、直流磁界印加前の図２０と比較してＭＲループ特性の形状が大幅に変化し、規格に合格する値となっている。
【００７４】
図２２は、ＱＳＴ３におけるＭＲループ特性を示す。交流磁界を印加した後、磁化の値は小さくなり、規格に適合しない値となった。これは、直流磁界を印加した段階ではハードバイアス層の磁化は強制的に一方向に揃えられていたが、交流磁界を印加することで各磁区の磁化が安定化方向に向き、その結果として、磁化方向が様々になったためと推測される。
【００７５】
図２３は、ＱＳＴ７におけるＭＲループ特性を示す。交流磁界を複数回印加し、更に熱衝撃試験及び高温高湿試験を行った後でも、ＭＲループ特性は依然として規格に適合しないものであった。
【００７６】
次に、図２４〜図２７を参照して、第２の例を説明する。図２４は、ＱＳＴ１におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。このときのＭＲループ特性は規格に適合するものであった。
【００７７】
図２５は、ＱＳＴ２におけるＭＲループ特性を示す。この段階でも、ＭＲループ特性は規格に合格していた。
【００７８】
図２６は、ＱＳＴ３におけるＭＲループ特性を示す。交流磁界を印加した後、ＭＲループ特性の形状が崩れ、アシンメトリ規格に適合しない値となった。
【００７９】
図２７は、ＱＳＴ７におけるＭＲループ特性を示す。交流磁界を複数回印加し、更に熱衝撃試験及び高温高湿試験を行った後でも、ＭＲループ特性は依然として規格に適合しないものであった。
【００８０】
以上のように、本発明の検査方法を適用すれば、ハードバイアス層に交流磁界を印加した後のＭＲループ特性を観察することで、見逃されるおそれがあった不良品を検出することができる。
【００８１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、検査対象である薄膜磁気ヘッドの磁気抵抗効果膜は、ＧＭＲ構造に限定されるものではなく、トンネル効果を利用したＴＭＲ構造等としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８２】
【図１】特性検査の対象である薄膜磁気ヘッドを示す図である。
【図２】特性検査前にバー状態の薄膜磁気ヘッドに直流磁界及び交流磁界を印加する状況を模式的に示す図である。
【図３】図３（ａ）は、直流磁界を印加する前のハードバイアス層の磁化方向を示す図であり、図３（ｂ）は、直流磁界を印加した後のハードバイアス層の磁化方向を示す図であり、図３（ｃ）は、交流磁界を印加した後のハードバイアス層の磁化方向を示す図である。
【図４】直流磁界を印加する前と後におけるアシンメトリの変化を示すグラフである。
【図５】交流磁界を印加する前と後におけるアシンメトリの変化を示すグラフである。
【図６】１回目の交流磁界を印加した後と２回目の交流磁界を印加した後におけるアシンメトリの変化を示すグラフである。
【図７】２回目の交流磁界を印加した後と３回目の交流磁界を印加した後におけるアシンメトリの変化を示すグラフである。
【図８】３回目の交流磁界を印加した後と１０回目の交流磁界を印加した後におけるアシンメトリの変化を示すグラフである。
【図９】１０回目の交流磁界を印加した後と熱衝撃試験及び高温高湿試験を行った後におけるアシンメトリの変化を示すグラフである。
【図１０】直流磁界を印加する前と後における再生出力の変化を示すグラフである。
【図１１】交流磁界を印加する前と後における再生出力の変化を示すグラフである。
【図１２】１回目の交流磁界を印加した後と２回目の交流磁界を印加した後における再生出力の変化を示すグラフである。
【図１３】２回目の交流磁界を印加した後と３回目の交流磁界を印加した後における再生出力の変化を示すグラフである。
【図１４】３回目の交流磁界を印加した後と１０回目の交流磁界を印加した後における再生出力の変化を示すグラフである。
【図１５】１０回目の交流磁界を印加した後と熱衝撃試験及び高温高湿試験を行った後におけるアシンメトリの変化を示すグラフである。
【図１６】ＱＳＴ１におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。
【図１７】ＱＳＴ２におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。
【図１８】ＱＳＴ３におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。
【図１９】ＱＳＴ７におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。
【図２０】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ１におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。
【図２１】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ２におけるＭＲループ特性を示す。
【図２２】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ３におけるＭＲループ特性を示す。
【図２３】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ７におけるＭＲループ特性を示す。
【図２４】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ１におけるＧＭＲ膜のＭＲループ特性を示す。
【図２５】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ２におけるＭＲループ特性を示す。
【図２６】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ３におけるＭＲループ特性を示す。
【図２７】交流印加後のＭＲループ特性に基づいて不良品を検出する例を示す説明図であり、ＱＳＴ７におけるＭＲループ特性を示す。
【符号の説明】
【００８３】
１…バー、１０…薄膜磁気ヘッド、３０…下側電極層、３１…バッファ層、３２…反強磁性層、３６…ピンド層、３７…非磁性導電層、４０…フリー層、４５…キャップ層、５０，５５…絶縁層、５１，５２…ハードバイアス層（強磁性層）、５６…上側電極層、６１，６２…記録用電極パッド、６３，６４…再生用電極パッド、７０…定電流電源、７２…磁区。
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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