(57)【要約】【課題】磁気ヘッドは、磁気ディスク表面や塵埃との衝突により機械的なストレスを受けており、これらの機械的ストレスにより再生出力が低下する問題や、出力極性が反転するという問題が発生している。【解決手段】ステップ１００において、測定対象のローバー１上のＧＭＲ素子５４０もしくはスライダ５２上のＧＭＲ素子５４０について外部磁界に対する出力を測定する。次にステップ１０２において、ローバー１もしくはスライダ５２のＧＭＲ素子形成面２と浮上面３が交差する端部に浮上面３と平行な方向に圧子４により所定の剪断応力を印加する。次にステップ１０４において、再度ＧＭＲ素子５４０の出力を測定する。最後にステップ１０６において、応力印加前と印加後のＧＭＲ素子出力を比較して出力の劣化量が所定の基準より多い場合には不合格とし、所定の基準内の場合に合格とする。【選択図】図１
2007193902.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定層と自由層を有する磁気抵抗効果素子が形成された素子形成面と浮上面とを有する磁気ヘッドの前記浮上面に変動磁界を印加して、前記磁気抵抗効果素子の出力を測定する第１の測定ステップと、
前記磁気ヘッドの前記素子形成面と前記浮上面が交差する端部に前記浮上面と平行な方向に剪断応力を印加するステップと、
前記剪断応力を印加後の前記磁気ヘッドの前記浮上面に変動磁界を印加して、前記磁気抵抗効果素子の出力を測定する第２の測定ステップと、
前記剪断応力の印加前後に測定した前記磁気抵抗効果素子の出力を比較するステップと、
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの検査方法。
【請求項２】
前記剪断応力を印加するステップにおける浮上面と平行な方向は、前記磁気ヘッドのトラック幅方向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】
前記浮上面に印加する変動磁界は、交番磁界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】
前記第１及び第２の測定ステップにおける磁気抵抗効果素子の出力の測定は、前記磁気抵抗効果素子に直流電流を通電し、前記浮上面に正負方向に交番磁界を印加して行う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５】
前記剪断応力の印加は、圧子を前記磁気ヘッドの前記素子形成面と前記浮上面が交差する端部に押しつけ、前記浮上面と平行な方向にスライドさせることにより印加す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６】
前記圧子は、前記浮上面に対して１０゜〜４５゜の角度で接することを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッドの検査方法。
【請求項７】
前記圧子は、導電性の樹脂で形成されていることを特徴とする請求項５記載の磁気ヘッドの検査方法。
【請求項８】
ウェハ上に固定層と自由層を含む磁気抵抗効果素子を有するヘッド素子を形成するステップと、
前記ウェハを切り出してローバーにするステップと、
前記ローバー上の前記ヘッド素子の浮上面を研磨するステップと、
前記研磨された浮上面にレールを形成するステップと、
前記浮上面の方向から前記ヘッド素子に変動磁界を印加して、前記磁気抵抗効果素子の出力を測定する第１の測定ステップと、
前記ローバーの前記ヘッド素子が形成された素子形成面と前記浮上面が交差する端部に前記浮上面と平行な方向に剪断応力を印加するステップと、
前記浮上面の方向から前記ヘッド素子に変動磁界を印加して、前記剪断応力印加後の前記磁気抵抗効果素子の出力を測定する第２の測定ステップと、
前記剪断応力の印加前後に測定した前記磁気抵抗効果素子の出力を比較して、出力の変化が許容値以内か否かにより合否を判定するステップと、
前記ローバーを前記ヘッド素子毎に切断して個々のスライダにするステップと、
前記スライダのうち前記合否を判定するステップにおいて合格になったものを選別するステップと、
を含むことを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
【請求項９】
前記ローバーをヘッド素子毎に切断して個々のスライダにするステップを、前記ローバー上のヘッド素子の浮上面を研磨するステップの後に実施し、切断した個々のスライダに対して前記剪断応力の印加、剪断応力印加前後の磁気抵抗効果素子の出力の測定、合否判定および選別を実施することを特徴とする請求項８記載の磁気ヘッドの製造方法。
【請求項１０】
素子形成面と浮上面とを有するスライダと、該スライダの前記素子形成面に形成された固定層と自由層とを有する磁気抵抗効果素子を含むヘッド素子を有し、前記素子形成面と前記浮上面が交差する端部に前記浮上面と平行な方向に剪断応力を印加した後、前記磁気抵抗効果素子の出力が剪断応力印加前の出力に対して２０％以上低下していないことを特徴とする磁気ヘッド。
【請求項１１】
素子形成面と浮上面とを有するスライダと、該スライダの前記素子形成面に形成された固定層と自由層とを有する磁気抵抗効果素子を含むヘッド素子を有し、前記素子形成面と前記浮上面が交差する端部に前記浮上面と平行な方向に剪断応力を印加した後、前記磁気抵抗効果素子の出力が剪断応力印加前の出力に対して２０％以上低下していない磁気ヘッドと、
前記磁気ヘッドにより再生が行われる情報を保持する磁気ディスクと、を有する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、磁気ヘッドおよび磁気ディスク装置に係り、特に外部からの応力に対する磁気ヘッド再生素子の信頼性に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ヘッドの再生素子を検査する従来の技術として、特許文献１に記載されているような方法がある。この方法は、磁気抵抗効果型ヘッドの出力特性を、磁気ディスク円板を用いずに、交流磁界をかけた状態で測定するものであり、さらに、出力変動の他に、ノイズ、出力波形変動、波形非対称変動を測定している。このとき磁気ヘッドには外乱として磁界および温度を変化させて測定している。この検査方法により再生素子の持つ静的な状態での不安定性を測定し、許容値以上の不安定性を示す磁気ヘッドを選別して排除することができる。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２２０２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載されているような検査方法では、実際の磁気ディスク装置内で再生素子が受けるストレスの内、温度を考慮しているのみである。実際の磁気ディスク装置内では、磁気ディスク表面や塵埃との衝突により機械的なストレスを受けており、これらの機械的ストレスにより磁気ヘッドの再生出力が低下することや、出力極性が反転するという問題が発生している。これらのストレスに対し耐性を持った磁気ヘッドを供給することが必要である。
【０００５】
本発明の目的は、磁気ヘッドの再生素子が機械的ストレスに対し脆弱であるかどうかを定量的に判断する検査方法を提供することである。
【０００６】
本発明の他の目的は、再生素子が機械的ストレスに対し十分な耐性を持った磁気ヘッドの製造方法および磁気ヘッドを提供することである。
【０００７】
本発明のさらに他の目的は、再生信号の品質が高く、高信頼性の磁気ディスク装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
磁気抵抗効果、特にＧＭＲ(Giant Magnetoresistive)効果を利用する磁気ヘッドの再生素子は、磁気記録密度の向上と共に微細化が進み、現状素子幅は２００ｎｍ以下となっている。素子形状の微細化に伴い素子内部の磁化方向基準となる固定層の磁化ベクトルが不安定になりやすく、ヘッドの加工工程中および磁気ディスク装置内に組み込みんだ後の読み書き動作中に素子の出力が劣化する現象が見られるようになってきている。この現象に関し、数千Ｏｅ（数百ＫＡ／ｍ）という強磁界下での素子の電気的特性を解析することでＧＭＲ素子構造中の固定層の働きに異常があることが判明した。この異常を引き起こす原因として、素子に加わる様々なストレスを想定し、発生原因であるかどうかを実際にストレスを印加して評価した結果、素子への機械的ストレスがダメージ発生の主原因と判った。
【０００９】
検査方法としては検査対象となるヘッド素子の浮上面と素子形成面の角に樹脂で出来た圧子を押し当てスライドさせ、その前後で外部磁界変動に対するＧＭＲ素子の出力特性を測定する方法であり、圧子のスライド後に素子出力が低下するものがみられることが判明した。このときＧＭＲ素子には、浮上面に対して垂直方向に圧子の押しつけ力に相当する剪断力が、またＧＭＲ素子のトラック幅方向に圧子とヘッド浮上面との間で生じる摩擦力に相当する剪断力が生じる。対照実験として圧子をスライドさせずにヘッド素子の浮上面に垂直方向のみに剪断力を加えた場合ではＧＭＲ素子の出力特性の劣化は生じなかった。従って、素子形成面に対し素子のトラック幅方向に剪断応力が加わった場合にＧＭＲ素子の特性劣化が起こることが判明した。
【００１０】
ＧＭＲ素子の固定層は浮上面に対し垂直の方向に着磁されている。これに応力が作用すると磁歪により発生する磁化により固定層の磁化ベクトルに影響を及ぼすが、浮上面に垂直な方向に力が加わった場合にはベクトルの向きに変化はない。しかし、素子のトラック幅方向に応力が生じた場合は本来の着磁方向と直交するためベクトルの向きが変わることになる。膜構造に欠陥がない場合には加えられた応力が取り除かれれば固定層の磁化ベクトルも元の状態に戻るが、膜に何らかの欠陥が生じ磁気特性のヒステリシスが大きくなっている場合では応力が取り除かれた後でも磁化ベクトルの向きが元に戻らない現象が生じ、その結果として出力が低下するものと考えられる。
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドの検査方法においては、固定層と自由層を含む磁気抵抗効果素子を有する磁気ヘッドの浮上面と素子形成面の角に樹脂でできた圧子を押し当てスライドさせることにより、浮上面に対し平行な方向に剪断応力を印加し、その印加前後での磁界変動に対する磁気抵抗効果素子出力の変化を測定することを特徴とする。
【００１２】
上記他の目的を達成するために、本発明の磁気ヘッドの製造方法においては、固定層と自由層を含む磁気抵抗効果素子を有する磁気ヘッドの浮上面研磨の後に、前記磁気ヘッドの検査方法を実施し、測定した出力変化が許容値以内の磁気ヘッドを合格品とすることを特徴とする。
【００１３】
上記さらに他の目的を達成するために、本発明の磁気ディスク装置においては、前記磁気ヘッドの製造方法において合格となった磁気ヘッドと、この磁気ヘッドにより再生が行われる情報を保持する磁気ディスクとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、磁気ヘッドの再生素子が機械的ストレスに対し脆弱であるかどうかを定量的に判断することができる。また、再生素子が機械的ストレスに対し十分な耐性を持った磁気ヘッドを得ることができる。さらに、再生信号の品質が高く、高信頼性の磁気ディスク装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
まず図９Ａ〜図１１を用いて、本発明に係る磁気ヘッド、再生素子、磁気ディスク装置の構成について説明する。図９Ａに、浮上面研磨およびレール加工後のローバーをスライダ毎に切断して完成した磁気ヘッド５０を浮上面側から見た斜視図を示し、図９Ｂにヘッド素子部の断面を図９ＡのＡ−Ａ線断面図として示す。図９Ａにおいて、５２はスライダでありアルチック材（Al2O3-TiC）等からなるセラミックのウェハ材で構成されている。スライダ５２の磁気ディスクと対向する面である浮上面５６には、磁気ディスク上で所定量だけ磁気ヘッド５０が浮上するのに必要な２段階レールである浅溝レール５８、深溝レール５９が形成されている。スライダ５２の後端面には、保護膜５３が形成され、保護膜５３の上にヘッド素子５４が形成されている。
【００１６】
図９Ｂを参照するに、ヘッド素子５４は、保護膜５３の上に再生素子を構成する下部シールド膜５４１、磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）５４０、上部シールド膜５４２が形成され、再生素子の上部に記録素子であるインダクティブ型ヘッドを構成する下部磁性膜５４４、上部磁性膜５４５が形成され、下部磁性膜５４４と上部磁性膜５４５の間には磁気ギャップ膜５４６と、絶縁材５４８に周囲が覆われたコイル導体５４７が形成されている。記録素子の上部には硬質保護膜５４９が形成され、硬質保護膜５４９の上にＧＭＲ素子５４０に接続された端子５５（図９Ｂ参照）が形成されている。ＧＭＲ素子５４０の浮上面からの奥行き方向の高さｈは、再生素子の感度を決定するものであり、ＭＲ素子高さと呼ばれる。
【００１７】
図１０は、ＣＩＰ(Current In the Plane)型ＧＭＲ素子５４０を浮上面側から見た拡大図であり、ＧＭＲ素子５４０の膜構造を示す。同図において、５１２は反強磁性層、５１３及び５１５は２つの強磁性層であり非磁性層５１４によって磁気的に分離されている。これらの磁性層の両端にはハードバイアス膜５１６と電極５１７が配置されている。強磁性層（固定層）５１３は、反強磁性層５１２との界面で生じる交換結合磁界により磁化の向きＸが固定されている。それに対して、強磁性層（自由層）５１５は、外部磁界の向きに応じて磁化の向きＹが可変可能となっている。磁気ディスク装置は、固定層５１３と自由層５１５の磁化の向きの成す角度によりＧＭＲ素子５４０の抵抗が変化する特性を利用して、磁気ディスク上の情報を再生している。具体的には、固定層５１３の磁化の向きと自由層５１５の磁化の向きが平行の場合、ＧＭＲ素子５４０の抵抗は最小となり、反平行の場合は、ＧＭＲ素子５４０の抵抗は最大となる。
【００１８】
図１１に上記磁気ヘッド５０を搭載した磁気ディスク装置の概略図を示す。磁気ディスク装置は、情報を保持する磁気ディスク４３と、磁気ディスク４３を支持して回転させるディスク駆動モータ４４と、磁気ディスク４３に対して情報の記録あるいは再生を行う磁気ヘッド５０と、磁気ヘッド５０を支持して磁気ディスク上を半径方向に移動させるアクチュエータ４１と、信号処理基板４５とを有する。信号処理基板４５は機構制御部４６と信号処理部４７を有し、機構制御部４６はアクチュエータ４１やディスク駆動モータ４４を制御し、信号処理部４７は磁気ヘッド５０の記録素子に供給する記録信号の処理および磁気ヘッド５０の再生素子からの再生信号を処理する。
【００１９】
次に、本発明の第１の実施例による磁気ヘッドの検査方法について図１を参照して説明する。検査対象であるローバー１（図２参照）は、アルチック材（Al2O3-TiC）等からなるセラミックのウェハ上に、スパッタ等の薄膜形成技術とリソグラフィ技術を用いて複数のヘッド素子を形成した後、研削砥石やワイヤソ−等でウェハを一列ずつ切り出した、複数のヘッド素子（約４５個）が連結した状態のブロックである。ローバー１は、長さＬが約２インチ、厚さｔが約０．３ｍｍである。最初に第１の測定ステップ１００において、検査対象のローバー１上のＧＭＲ素子５４０もしくはスライダ５２上のＧＭＲ素子５４０について外部磁界に対する出力を測定する。次にステップ１０２において、ローバー１もしくはスライダ５２のＧＭＲ素子形成面と浮上面の角に圧子により所定の剪断応力を印加する。次に第２の測定ステップ１０４において、再度ＧＭＲ素子５４０の出力を測定する。最後にステップ１０６において、応力印加前と印加後のＧＭＲ素子出力を比較して出力の劣化量が所定の基準より多い場合には不合格とし、所定の基準内の場合に合格とする。
【００２０】
図２に、上記磁気ヘッドの検査方法で使用される応力印加装置の構成を示す。検査対象であるローバー１と平行にスライドレール６とスライドレール６上をスライドするベース７が設置されている。ローバー１はその浮上面３（磁気ヘッドの浮上面５６となる面）を上向きに、また素子形成面２をスライドレール６と反対方向に向けて設置されている。ベース７上には２本の支柱１０が固定され、２本の支柱間に軸９が取り付けられている。軸９には、軸９の周りを回転するロッド8が取り付けられ、ロッド８の先端には樹脂製の円柱状の圧子４が固定されている。圧子４はローバー１の素子形成面２と浮上面３が交差する端部に接している。ロッド８の先端にはウエイト５が配置され、ウエイト５の重量を変えることで圧子４がローバー１に接する力を変えることができる。圧子４をローバー１の浮上面３と素子形成面２の角に接したままベース７をスライドレール６上で移動させることにより、ＧＭＲ素子５４０のトラック幅方向（浮上面３と平行な方向）に剪断応力を発生させることができる。
【００２１】
圧子４は、グラファイトを混入して導電性を付与したナイロン樹脂またはポリエーテルエーテルケトン樹脂で形成されており、その導電性により帯電を防止し、圧子４が接触するときの放電や摺動時のトライボチャージによるＧＭＲ素子５４０のダメージを防いでいる。またローバー表面との動摩擦係数は０．１程度が好適であるが、実用的には０．０５〜０．４の範囲であれば良い。圧子４の接する角度は浮上面３に対し１０°〜４５°の範囲であるが、浮上面３に対し垂直な方向に力がかかるように配置される。
【００２２】
図３に上記磁気ヘッドの検査方法を実施する自動検査装置の構成を示す。本装置はワーク搭載部１１、素子出力測定部１２、応力印加部１３の３つのステーションを有し、それぞれのステーションに跨り移載用レール２１が設置され、その上をローバー１もしくはスライダ５２をワークとして搭載する移載ホルダ２０がレール２１上を移動できるように構成されている。ワーク搭載部１１で移載ホルダ２０に搭載されたワーク（ローバー１）を素子出力測定部１２に移動し、上下可動のプローブ２２を各ＧＭＲ素子５４０の端子５５に接触させ、磁界印加手段により変動する磁界を浮上面３に対し垂直方向に印加しながらＧＭＲ素子５４０の出力を測定する。通常測定時に印加する磁界は正負方向に３００Ｏｅ（２４ＫＡ／ｍ）とし、ＧＭＲ素子５４０にはプローブ２２を通じ１ｍＡの直流バイアス電流を通電している。さらに移載ホルダ２０は応力印加部１３に移動し、所定の値に加圧力が制御された圧子４を素子形成面２の浮上面側端部に押し当て（図２参照）、ワーク１上をスライドさせることでＧＭＲ素子５４０に剪断応力を印加する。応力印加後にワーク１を再度素子出力測定部１２に移動し、ＧＭＲ素子出力を再度測定することで、応力印加前後の素子出力の変化を検査することができる。
【００２３】
同一品種の複数のヘッド素子に対し圧子４の接する力を徐々に増やしてスライドさせ、その都度ＧＭＲ素子の出力値を測定し、ＧＭＲ素子の出力劣化が規定値以上に変動したヘッド素子の割合をプロットしたグラフが図４である。出力値の測定は、測定対象のＧＭＲ素子に対し浮上面に垂直な方向に正負の方向に３００Ｏｅ（２４ＫＡ／ｍ）の交番磁界を印加し、同時にＧＭＲ素子に１ｍＡの一定電流を流したときのＧＭＲ素子両端の電位変化分を検出して行った。このように圧子４の押しつけ力が増えるに従い劣化するＧＭＲ素子の発生率が増加する。図５Ａに正常なＧＭＲ素子の出力特性を示す。また図５Ｂに出力が低下した場合の代表的な出力特性例を、更に図５Ｃには出力の極性が反転する劣化をおこした場合の出力特性例を示す。ここでは素子の劣化は正常出力に対し２０％以上低下した場合および出力極性が反転した場合を劣化と定義している。
【００２４】
また測定する項目としては上記の出力値のみならず、同じ磁界変動範囲での、あるいは正負１Ｔ程度の強い磁界を加えたときの磁界変動に対する抵抗変動曲線の変化を指標としても良い。一例として正常なＧＭＲ素子の抵抗変動曲線を図５Ｄに示す。図中矢印で示しているＨｐの大きさはＧＭＲ素子の磁化固定層の安定性を示している。これに対して図５ＥではＨｐが劣化して弱くなっていることが判る。このほか図５Ｆに示すようなヒステリシスの発生を指標にして異常判定を行うことが出来る。
【００２５】
実際に磁気ヘッドがハードディスクドライブ（ＨＤＤ）内でどの程度の応力に耐えればよいかは、ＨＤＤが使用される環境と、ＨＤＤ内での磁気ヘッドの動作制御や磁気ディスクの表面状態等に深く係るため一概に決めることはできないが、上記評価結果から、ある押しつけ力Fを加えたときにＧＭＲ素子出力変化が規定値以内であった良品ヘッドの集合Ａ（Ｆ）を、ＨＤＤに搭載し一定の信頼性試験を行うことで目処を付けることができる。信頼性試験としては、高温（約８５°Ｃ）、高湿（約８５％）での連続運転（１００〜２００時間）後、エラーレートを測定する方法等がある。いくつか押しつけ力Fを変えて、それぞれのＦｉ毎のヘッドの集合Ａ（Ｆｉ）についてＨＤＤに搭載して信頼性試験を行い不良発生率を求め、押しつけ力Ｆに対する不良発生率が図６のような変化を示した場合、目標不良発生率を下回る力Ｆ１がＨＤＤの中で磁気ヘッドが受けている応力の上限と見做すことができる。従って、Ｆ１もしくはそれ以上の力Ｆで上記検査を行い、それに耐える磁気ヘッドを選別してＨＤＤに組み込むことで不良発生率の低い製品を市場に提供することができる。
【００２６】
また、図４に示す劣化発生率の分布は、ＧＭＲ素子の構造や材料によって影響されることが判っており、この評価方法を用いて、外部応力に強い素子構造および材料を選ぶことができる。図７に、素子構造および材料を変えたいくつかの品種のヘッド素子の集合に対して上記測定を行い、圧子押しつけ力耐性として図４に示すような劣化発生率（応力印加後の出力の低下が２０％以上であるヘッド素子の割合）が例えば５％以上となる圧子押しつけ力を各品種毎に平均して求めた値を横軸に、またそれぞれのヘッド素子品種毎にＨＤＤに組み込んで一定の信頼性試験を行い、その後不良が発生したヘッド素子の割合を縦軸にプロットした。このようにＨＤＤ内での不良発生は本測定で求めた圧子の押しつけ力に対する耐性と強い相関を持っていることが判る。本測定によりどのような構造および材料の素子にすることがＨＤＤ内で信頼性の高い素子であるかを判断する評価指標とすることができる。
【００２７】
ところで、図４の結果で判るように、劣化が発生する応力は、同一品種のヘッド素子の中でもバラツキがあり、たとえ耐性の高い構造・材料を選んで設計しても、量産された個々の磁気ヘッドの中には応力に対し劣化しやすい素子が含まれている可能性がある。
【００２８】
そこで第２の実施例として、磁気ヘッドの量産工程に上記検査方法をヘッドのスクリーニングとして用いた磁気ヘッドの製造方法を、図８にフローチャートとして示す。ステップ２００でセラミックウェハ上に薄膜形成技術およびリソグラフィ技術によりＧＭＲ素子および記録素子、出力端子等を形成する。次にステップ２０２でウェハから数十個のスライダが連なった状態のローバー１を切り出し、ステップ２０４でこのローバー１の状態で浮上面３を研磨して浮上面３の平坦性を出し、同時にＧＭＲ素子５４０の素子高さｈを所定の長さに加工する。次にステップ２０６で浮上面３のレール加工を行った後、ステップ２０８で応力耐性試験をローバー１の状態で行い、所定の押しつけ力Ftを用いて応力を印加する前後での出力変化が所定許容値以内のヘッド素子を合格とし、それ以外を不合格とする。この時点では複数のスライダが連なった状態であるため、試験したローバー１はそのまま後の工程に流し、ステップ２１０において個々のスライダに切断する。その後、ステップ２１２において応力耐性試験（ステップ２０８）の合否情報を元に不合格素子が搭載されているスライダを廃棄し、合格品のみを選別する。
【００２９】
上記応力耐性試験（ステップ２０８）において、基準となる圧子押しつけ力Ftを決定する方法を以下に説明する。本実施例では押しつけ力を０から１０Ｎまでの１０段階に分けて印加し、それぞれのＦ毎に出力の変動が規定値以内であった磁気ヘッドのみ集めてＨＤＤに組込み、一定の信頼性試験でのヘッドの不良発生率を各集合毎に求めた。その結果は図６に示した通りである。目標不良発生率を下回る力F1がＨＤＤの中で磁気ヘッドが受けている力の上限と見做すことができるので、基準となる圧子押しつけ力FtはF1以上の値が必要で、本実施例ではマージンを見込んでF1の１．２倍とした。
【００３０】
応力耐性試験を行う工程は、浮上面研磨加工後であれば浮上面レール加工の前に行うこともできる。あるいはスライダ切断後に個々のスライダ毎に応力耐性試験を行いその場で合否判断して不合格品を廃棄することも可能である。
【００３１】
上記第２の実施例によれば、磁気ヘッドの量産工程中での不良素子のスクリーニングができるので、ＨＤＤ組み立て後に発生するヘッド起因の不良発生を低減することができる。また、合格品として選別された磁気ヘッドは、磁気抵抗効果素子の固定層の磁化ベクトルが安定したものであり、再生出力の低下や出力極性が反転することはない。
【００３２】
上記第２の実施例では全てのヘッド素子に対して応力耐性試験を行ったが、試験にかかる時間を節約するために、各ウェハの中で一部のローバーについてのみ先行的に浮上面研磨加工して応力耐性試験を行い、試験した素子のうち不合格になる素子の割合がある一定値以上であればそのウェハの全てを廃棄するようにしてもよい。これにより、ウェハ工程での異常などによる大量な不良発生を早い段階で検知することができ、不良スライダ選別工程での良品収率を向上することができる。
【００３３】
次に、第３の実施例として、ＨＤＤの製造方法を、図８を用いて説明する。ステップ２１２までは上記第２の実施例と同じである。第３の実施例の特徴は、不良スライダ選別ステップ２１２で合格品となった磁気ヘッドを、ＨＤＤ組み立てステップ２１４においてＨＤＤに組み込むことである。本実施例により、ＨＤＤの信頼性試験における不良発生は実施以前の１／５に低減することができた。このように第３の実施例によれば、不良発生率が低いＨＤＤを供給することができる。また、得られたＨＤＤは、再生出力の低下や出力極性が反転することがなく、再生信号品質の高い高信頼性のＨＤＤとなる。
【００３４】
以上説明したように、上記磁気ヘッドの検査方法を用いることにより、ＧＭＲ素子の外部応力に対する耐性を評価することができ、素子設計においてどのような構造および材料の素子にすることがＨＤＤ内で信頼性の高い素子であるかを判断する評価指標とすることができる。また、この検査方法を磁気ヘッドの量産工程中での不良素子のスクリーニングに用いることで、ＨＤＤ組み立て後に発生するヘッド起因の不良発生を低減することができる。さらに、磁気ヘッドの製造方法において合格となった磁気ヘッドは磁気抵抗効果素子の固定層の磁化ベクトルが安定したものであり、再生出力の低下や出力極性が反転することはない。また、磁気ヘッドの製造方法において合格となった磁気ヘッドをＨＤＤに組み込むことにより、不良発生率が低いＨＤＤを供給することができる。さらに、磁気ヘッドの製造方法において合格となった磁気ヘッドを搭載したＨＤＤは、再生出力の低下や出力極性が反転することがなく、再生信号品質の高い高信頼性のＨＤＤとすることができる。
【００３５】
なお、上記各実施例においては、磁気抵抗効果素子としてＣＩＰ型ＧＭＲ素子を用いたが、これに限られることはなく、固定層を有するＣＰＰ(Current Perpendicular to the Plane)型ＧＭＲ素子やＴＭＲ(Tunneling Magnetoresistive)素子であってもよく、その場合でも得られる効果は上記各実施例と同じである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】第１の実施例による磁気ヘッドの検査方法の工程図である。
【図２】第１の実施例による磁気ヘッドの検査方法で用いられる応力印加装置の構成図である。
【図３】第１の実施例による磁気ヘッドの検査方法を実現する自動応力耐性検査装置の構成図である。
【図４】応力印加装置の圧子押しつけ力と素子出力劣化発生率との関係を示す図である。
【図５Ａ】正常なＧＭＲ素子の出力特性を示す図である。
【図５Ｂ】出力低下したＧＭＲ素子の出力特性を示す図である。
【図５Ｃ】出力の極性が反転したＧＭＲ素子の出力特性を示す図である。
【図５Ｄ】正常なＧＭＲ素子の抵抗変動曲線を示す図である。
【図５Ｅ】Ｈｐが劣化したＧＭＲ素子の抵抗変動曲線を示す図である。
【図５Ｆ】ヒステリシスが発生したＧＭＲ素子の抵抗変動曲線を示す図である。
【図６】圧子押しつけ力Fにて選別した磁気ヘッドのＨＤＤ内不良発生率を示す図である。
【図７】圧子押しつけ力耐性とＨＤＤ内不良発生率との関係を示す図である。
【図８】第２の実施例による磁気ヘッドの製造方法と、第３の実施例によるＨＤＤの製造方法の工程図である。
【図９Ａ】磁気ヘッドを浮上面側から見た斜視図である。
【図９Ｂ】図９ＡのＡ−Ａ線断面図である。
【図１０】ＧＭＲ素子を浮上面側から見た拡大図である。
【図１１】磁気ディスク装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
１…ローバー、２…素子形成面、３…浮上面、４…圧子、５…ウエイト、６…スライドレール、７…ベース、８…ロッド、９…軸、１１…ワーク搭載部、１２…素子出力測定部、１３…応力印加部、２０…移載ホルダ、２１…移載用レール、２２…プローブ、４１…アクチュエータ、４３…磁気ディスク、４４…ディスク駆動モータ４４、４５…信号処理基板、４６…機構制御部、４７…信号処理部、５０…磁気ヘッド、５２…スライダ、５３…保護膜、５４…磁気ヘッド素子、５５…端子、５６…浮上面、５８…浅溝レール、５９…深溝レール、５１２…反強磁性層、５１３…固定層、５１４…非磁性層、５１５…自由層、５１６…ハードバイアス膜、５１７…電極、５４０…ＧＭＲ素子、５４１…下部シールド膜、５４２…上部シールド膜、５４４…下部磁性層、５４５…上部磁性層、５４６…磁気ギャップ、５４７…導体コイル、５４８…絶縁材、５４９…硬質保護膜。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図５Ｄ】
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【図５Ｅ】
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【図５Ｆ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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