(57)【要約】【課題】垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録磁界を、実際の磁気記憶装置における磁気ヘッドおよび磁気ディスクの構成を模擬して測定する。【解決手段】  垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の主磁極近傍に対向するように配置し、該主磁極近傍での磁界強度分布を計測する記録素子検査用磁界センサであって、磁気センサ４１の周辺に、被測定記録素子の主磁極１と戻り磁極３および記録素子シールド３全体を覆う領域よりも大きい軟磁性材料のシールド４３を配置する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の主磁極近傍に対向するように配置し、該主磁極近傍での磁界強度分布を計測する記録素子検査用磁界センサであって、
磁気センサの周辺に、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きい軟磁性材料のシールドを配置したことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査用磁界センサ。
【請求項２】
請求項１記載の記録素子検査用磁界センサにおいて、
前記シールドの厚さを、被測定記録素子と対となる磁気媒体の軟磁性裏打ち層の厚さ以上としたことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査用磁界センサ。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の記録素子検査用磁界センサにおいて、
前記シールドを、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極を結ぶ方向に沿わせて配置したことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査用磁界センサ。
【請求項４】
請求項３記載の記録素子検査用磁界センサにおいて、
前記シールドを、前記磁気センサのクロストラック方向の両側に配置したことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査用磁界センサ。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一つに記載の記録素子検査用磁界センサにおいて、
前記磁気センサが、磁気抵抗効果素子、ホール素子、超伝導量子干渉（SQUID）素子、フラックスゲート素子、磁気インピーダンス素子のいずれかであることを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査用磁界センサ。
【請求項６】
垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の主磁極近傍での磁界強度分布を、主磁極近傍に対向するように配置した磁界センサの出力として計測する垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査装置であって、
磁気センサの周辺に、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きい軟磁性材料のシールドを配置した磁界センサと、
前記磁界センサを、被測定記録素子に対して相対的にスキャニングする手段とを備える垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査装置。
【請求項７】
請求項６記載の記録素子検査装置において、
前記磁界センサのシールドの厚さを、被測定記録素子と対となる磁気媒体の軟磁性裏打ち層の厚さ以上としたことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査装置。
【請求項８】
請求項６または請求項７記載の記録素子検査装置において、
前記磁界センサのシールドを、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極を結ぶ方向に沿わせて配置したことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査装置。
【請求項９】
請求項８記載の記録素子検査装置において、
前記磁界センサのシールドを、前記磁気センサのクロストラック方向の両側に配置したことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査装置。
【請求項１０】
請求項６〜９の何れか一つに記載の記録素子検査装置において、
前記磁気センサが、磁気抵抗効果素子、ホール素子、超伝導量子干渉（SQUID）素子、フラックスゲート素子、磁気インピーダンス素子のいずれかであることを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査装置。
【請求項１１】
垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の主磁極近傍での磁界強度分布を、主磁極近傍に対向するように配置した磁界センサの出力として計測する垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査方法であって、
磁気センサの周辺に、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きい軟磁性材料のシールドを配置した磁界センサを使用し、
前記被測定記録素子に高周波信号を印加すると共に、前記磁界センサを記録素子の近傍で相対的に変位させ、前記磁界センサの出力を検出する垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の記録素子検査方法において、
前記磁界センサのシールドの厚さを、被測定記録素子と対となる磁気媒体の軟磁性裏打ち層の厚さ以上としたことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査方法。
【請求項１３】
請求項１１または請求項１２記載の記録素子検査方法において、
前記磁界センサのシールドを、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極を結ぶ方向に沿わせて配置したことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査方法。
【請求項１４】
請求項１３記載の記録素子検査方法において、
前記磁界センサのシールドを、前記磁気センサのクロストラック方向の両側に配置したことを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査方法。
【請求項１５】
請求項１１〜１４の何れか一つに記載の記録素子検査方法において、
前記磁気センサが、磁気抵抗効果素子、ホール素子、超伝導量子干渉（SQUID）素子、フラックスゲート素子、磁気インピーダンス素子のいずれかであることを特徴とする垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の検査技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ハードディスク磁気記憶装置は、磁気ヘッドにより、記録ディスク上に磁気信号の記録再生を行うものである。図１に、薄膜プロセスによって形成された垂直磁気記録方式磁気ヘッド１４の構成と動作概念を示す。記録素子１５および再生素子１６を備えた磁気ヘッド１４により、磁気ディスク２１上に記録再生を行う。磁気ヘッド記録素子１５は、磁気コア４を取り巻く導電コイル２で発生する磁界を、磁気コア４の一端の主磁極１において狭い領域に集中し、磁気ディスク２１の磁気媒体２２をディスク面に垂直な方向に磁化２４させることにより磁気信号の記録を行う。磁気コア４から発せられた磁界は、主磁極１より磁気媒体２２を抜けて軟磁性裏打ち層２３を通って戻り磁極３に戻る閉磁路を形成する。
【０００３】
一方、こうして記録された磁気媒体２２上の磁気信号は、再生素子１６において、上部磁気シールド５と下部磁気シールド６に挟まれた再生センサ７（TMR: トンネル型磁気抵抗効果素子）によって電気信号に変換され情報として読み出す。
【０００４】
図１４に示されるように、磁気ヘッド１４は、電極端子１７と共に磁気ヘッドスライダ１３の端部に位置し、記録素子１５および再生素子１６は、それぞれに電極端子１７を介して磁気記憶装置と電気的に接続される。
【０００５】
磁気ヘッドスライダ１３は、図１６に示されたプロセスを経て製造される。すなわち、セラミック基板上に磁気ヘッド１４を形成したウェハ６１を、数十個のスライダを含むローバー６２と呼ばれる棒状の部材に切り出すローバー切り出し工程、ローバー６２をローバー保持治具６３に搭載し、記録素子、再生素子の寸法を調整するためのローバー傾斜機構による傾斜動作を含むローバー粗加工工程、ローバー研磨面６４の粗さと磁気ヘッド素子高さの最終仕上げを行うローバー仕上げ加工工程、ローバー６２を浮上面溝加工治具６５に搭載し、スライダの浮上特性を規定するスライダ浮上面の溝加工工程、およびローバー６２から個々のスライダ１３を切り出すチップ切断工程である。
【０００６】
磁気ヘッド１４のうち、再生素子１６は、磁気ヘッドスライダ１３上の電極端子１７を介して直接電気的な接続を取って、その特性をスライダ製造プロセスの途中で検査することができるが、一方、記録素子１５は、電極端子１７を介して接続されているのは導電コイル２であり、磁気コア４については電気的接続がなく、記録素子１５の特性を検査するためには、スライダ１３をサスペンションに組み付け、媒体ディスク上を浮上させて記録再生試験を行わなければならない。
【０００７】
スライダ製造プロセス中に記録素子１５の特性を検査するために、記録素子１５に磁気センサを近接させて検査をおこなう技術として、たとえば、特許文献１がある。この文献には、「（課題）ＨＧＡ（Head Gimbal Assembly）の最終検査よりも前に薄膜磁気ヘッド素子の記録特性を検査することの可能な、磁界発生素子の特性検査方法及び装置を提供する。（解決手段）センサユニットは、微動ユニットによる支持によりＸ，Ｙ，Ｚ方向に微動可能である。この微動ユニットをＸ，Ｙ方向に所定量だけ移動させ、その位置で薄膜磁気ヘッド素子が発生する磁界をセンサユニットで読み取り、読み取った結果としてセンサユニットから出力される電圧を記録する。これを所定回数繰り返して得られた記録データに基づいて薄膜磁気ヘッド素子の記録特性を検査ユニットが評価する。」(要約参照）と記載されている。また、特許文献２には、「（課題）垂直磁気記録ヘッドの製造において、主磁極のフレアポイントハイトのばらつきによる歩留まりの低下を防止するために、フレアポイントハイトを測定する必要がある。（解決手段）ヘッドスライダ製造プロセスにおいて、主磁極３６のフレアポイントハイトの推定を次のような手順で行う。（１）磁界センサにより磁界強度を測定し、磁界強度が最大となる点を主磁極中心とする。（２）前記中心点から、Ｚ方向に沿って測定点を動かし、磁界強度の測定値がある基準値となるよう位置決めをする。（３）位置決めした位置を中心にＺ方向に測定点を±数十nm程度移動させ、測定点のＺ方向変位に対する磁界強度の測定値の減衰率（変化率）を算出し、測定値で規格化して、測定値そのものに対してプロットする。別途、用意していたフレアポイントハイトのわかっているサンプルのデータベースと比較し、変化率の規格値から当該サンプルのフレアポイントハイトを推定する。」(要約参照）と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００９−２７７３２８号公報
【特許文献２】特開２０１０−３３３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
垂直磁気記録ヘッド１４では、上記背景で説明したように、磁気コア４を取り巻く導電コイル２で発生する磁界を、磁気コア４の一端の主磁極１において狭い領域に集中し、磁気媒体２２をディスク面に垂直な方向に磁化２４させることにより磁気信号の記録を行う。磁気コア４から発せられた磁界は、主磁極１より磁気媒体２２を抜けて軟磁性裏打ち層２３を通って戻り磁極３に戻る閉磁路を形成する。一方、特許文献１および特許文献２に記載の記録素子の検査方法では、軟磁性裏打ち層２３を含む磁気ディスク２１を用いずに検査用の磁気センサを記録素子主磁極１に近接させて測定を行うため、磁気センサ近傍に軟磁性裏打ち層２３に相当する構造がない、または十分な大きさがない場合、閉磁路が形成されず、記録素子１５の特性を正しく検査することができない。特許文献１および特許文献２では、磁気センサに、既存の磁気ヘッドの再生素子１６を用いるが、このようなセンサでは、かならずしも記録素子１５に対向する軟磁性裏打ち層２３を再現することができず、実際の分布と異なる磁界分布を測定していることになってしまう場合がある。
【００１０】
そこで、本発明では、磁気センサの周りに大きなシールドを配置して、記録素子主磁極１から出る磁界がシールドを廻って磁気センサに入り、戻り磁極３に戻る、実際の磁気記憶装置の磁気ヘッド１４および磁気ディスク２１の構成を模擬した磁界センサ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】
【００１１】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【００１２】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、本発明の記録素子検査用磁界センサの一例を挙げるならば、垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の主磁極近傍に対向するように配置し、該主磁極近傍での磁界強度分布を計測する記録素子検査用磁界センサであって、磁気センサの周辺に、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きい軟磁性材料のシールドを配置したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の記録素子検査装置の一例を挙げるならば、垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の主磁極近傍での磁界強度分布を、主磁極近傍に対向するように配置した磁界センサの出力として計測する垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査装置であって、磁気センサの周辺に、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きい軟磁性材料のシールドを配置した磁界センサと、前記磁界センサを、被測定記録素子に対して相対的にスキャニングする手段とを備えることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の記録素子検査方法の一例を挙げるならば、垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子の主磁極近傍での磁界強度分布を、主磁極近傍に対向するように配置した磁界センサの出力として計測する垂直磁気記録方式磁気ヘッドの記録素子検査方法であって、磁気センサの周辺に、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きい軟磁性材料のシールドを配置した磁界センサを使用し、前記被測定記録素子に高周波信号を印加すると共に、前記磁界センサを記録素子の近傍で相対的に変位させ、前記磁界センサの出力を検出するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、記録素子主磁極から出る磁界がシールドを廻って磁気センサに入り、戻り磁極に戻る、実際の磁気記録ヘッドおよび磁気ディスクの構成を模擬したセンサを提供することができ、より正確な記録素子特性の検査が可能となる。
【００１６】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】垂直磁気記録ヘッドの構成と動作概念を示す説明図である。
【図２】垂直磁気記録ヘッドの記録磁界を、シールドで挟まれた磁気センサで検出する際の従来の構成を示す説明図である。
【図３】磁気センサに通常の磁気記憶装置用の磁気ヘッドを用い、主磁極近傍の記録磁界を測定している場合の構成を示す説明図である。
【図４】磁気センサに通常の磁気記憶装置用の磁気ヘッドを用い、記録素子シールド端部の記録磁界を測定している場合の構成を示す説明図である。
【図５】磁気センサに、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きいシールドを付加し、主磁極近傍の記録磁界を測定している場合の構成を示す説明図である。
【図６】磁気センサに、被測定記録素子の主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きいシールドを付加し、記録素子シールド端部の記録磁界を測定している場合の構成を示す説明図である。
【図７】被測定記録素子の主磁極、戻り磁極、記録素子シールド近傍の二次元的記録磁界分布を磁界測定センサ側にシールドがないと仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図である。
【図８】被測定記録素子の主磁極、戻り磁極、記録素子シールド近傍の二次元的記録磁界分布を、磁界測定センサ側のシールドが全面を覆っていると仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図である。
【図９】被測定記録素子の主磁極、戻り磁極、記録素子シールド近傍の二次元的記録磁界分布を、磁界測定センサ側のシールドが主磁極近傍のみを覆っていると仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図である。
【図１０】被測定記録素子の主磁極、戻り磁極、記録素子シールド近傍の二次元的記録磁界分布を、磁界測定センサ側のシールドが戻り磁極および記録シールドのクロストラック方向の端部のみを覆っていると仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図である。
【図１１】図７〜１０のシミュレーション結果に基づいて、被測定記録素子の主磁極を通るクロストラック方向の線に沿った記録磁界分布を示す図である。
【図１２】図７〜１０のシミュレーション結果に基づいて、被測定記録素子の主磁極を通るクロストラック方向の線に沿った記録磁界分布を、主磁極近傍についてのみ示す詳細図である。
【図１３】図７〜１０のシミュレーション結果に基づいて、被測定記録素子の主磁極を通るクロストラック方向の線に沿った記録磁界分布を、記録素子シールド端部近傍についてのみ示す詳細図である。
【図１４】磁気ヘッドスライダの模式図、および直交座標軸の方向を示す模式図である。
【図１５】本発明による記録磁界の検査方法を実施するための装置構成の一例を示す模式図である。
【図１６】磁気ヘッドスライダの製造プロセスを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１９】
本実施例は、記録素子主磁極から出る磁界がシールドを廻って磁気センサに入り、戻り磁極に戻る、実際の磁気記録ヘッドおよび磁気ディスクの構成を模擬した磁界センサを実現するために、磁気センサの周辺に、主磁極と戻り磁極および記録素子シールド全体を覆う領域よりも大きく、その記録ヘッドと対となる磁気媒体の軟磁性裏打ち層の厚さ以上の軟磁性材料のシールドを配置する薄膜型の微細デバイス磁界センサを使用することを特徴とする垂直磁気記録素子検査装置、垂直磁気記録素子検査方法、さらに前記検査装置に用いる磁界センサの例を説明する。
【００２０】
図１は、垂直磁気記録ヘッドの構成と動作概念を示す説明図である。磁気ヘッド１４は、記録素子１５と再生素子１６からなる。記録素子１５は、記録素子主磁極１、導体コイル２、記録素子戻り磁極３、磁気コア４、記録素子シールド９からなる。再生素子１６は、再生素子上部シールド５、再生素子下部シールド６、再生センサ７からなる。記録素子１５の構成要素のうち、記録素子主磁極１、記録素子戻り磁極３、記録素子シールド９が、また、再生素子１６の構成要素のうち、再生素子上部シールド５、再生素子下部シールド６、再生センサ７が、スライダ浮上面８において表面に露出している。一方、磁気ディスク２１は、記録層２２、および軟磁性裏打ち層２３からなる。垂直磁気記録は、導体コイル２に電流を流し、磁気コア４を通して記録素子主磁極１より記録磁界を発生させ、磁気ディスク２１の軟磁性裏打ち層２３と記録素子主磁極１に挟まれた記録層２２に、磁気ディスク２１の表面に垂直な方向に垂直磁化２４を与え磁気的情報ビットとする磁気記録方式である。軟磁性裏打ち層２３へと導かれた磁束は、軟磁性裏打ち層２３の内部を通り、戻り磁極３へと戻り、磁気コア４、記録素子主磁極１とともに磁気的な閉回路を形成する。記録素子シールド９は、記録素子主磁極１より発せられる記録磁界のトラック端部における磁界勾配を大きくする目的で付与されている。記録信号を載せて変調させた電気信号を、導体コイル２に入力する一方で、磁気ディスク２１を回転させ図の矢印の方向に相対運動させることで、磁気ディスク２１上に、連続する磁気記録信号を帯びた記録トラックが同心円状に形成される。
【００２１】
前記磁気ヘッド１４は、回転する磁気ディスク２１に対して相対運動することで、磁気ヘッド１４と磁気ディスク２１の間に動圧が発生し、スライダ浮上面８を介して磁気ディスク２１に対して浮上する。図１４は、本発明の説明を容易にするための、磁気ヘッドスライダ１３の模式図および、本発明の説明に用いる直交座標軸の方向を示す模式図である。磁気ヘッドスライダ１３の、磁気ディスク２１に向かい合う面がスライダ浮上面８であり、そこに磁気ヘッド１４の記録素子１５と再生素子１６が露出している。本明細書では、磁気ヘッド１４と磁気ディスク２１の相対運動に沿う方向を「ダウントラック方向」、スライダ浮上面８上で、それに直交する方向を「クロストラック方向」、さらに、スライダ浮上面８の法線方向を「磁気ヘッドスライダ浮上面法線方向」と称する。磁気ヘッドスライダ１３は、磁気ヘッド１４と、システム側の回路系との電気的な信号のやりとりをするための電極端子１７を有する。
【００２２】
磁気ヘッド１４の性能向上や、安定的な生産のためには、記録素子１５や再生素子１６の磁気的特性の検査が必須である。再生素子１６は、再生センサ７そのものが電気抵抗を示す抵抗体であり、その基本的な磁気特性は、素子に対して外部磁界をおよぼした際の抵抗値変化を、電極端子１７を介して計測することで容易に検査することができる。しかしながら、記録素子１５は、磁気コア４に巻きつけた導体コイル２に電極端子１７を介して電流を流して記録素子主磁極１から発せられる記録磁界を測定する必要があり、電気抵抗の測定ほど容易ではない。一般的には、測定用の磁気ディスク媒体を備えた模擬的な磁気記憶装置に、被測定磁気ヘッドスライダ１３を装着し、記録ヘッド１５で前記測定用の磁気ディスク媒体に実際に磁気記録を行って、その記録された信号トラックを同じ磁気ヘッドスライダ１３上の再生素子１６で読み取ることで、記録信号の強度や幅などの特性を検査し、記録ヘッド１５の磁気特性を評価する。しかしながら、このような模擬的な磁気記憶装置で測定用の磁気ディスク媒体に一旦記録した信号を読み戻す方法による記録素子１５の磁気特性評価では、磁気ヘッドスライダ１３が完成するまで計測することができない、記録素子１５近傍の詳細な磁界分布が評価できない等の難点があり、記録素子１５から発せられる記録磁界を、磁気センサで直接計測する検査方法の開発が進められている。磁気センサの一例は、別の磁気ヘッドスライダ１３に搭載されている再生素子１４そのものであり、図２に、垂直磁気記録ヘッド１５から発せられる記録磁界を、シールド４２で挟まれた磁気センサ４１で検出する際の構成を説明図として示す。
【００２３】
被測定磁気ヘッドスライダ１３に搭載されている再生素子１６と区別するために、この磁気センサ４１を、磁界測定用磁気センサ４１と称し、さらに、後に述べる本発明による方式の磁気センサのシールドと区別するために、この磁気センサ４１に付帯している磁気シールドを、磁界測定用磁気センサ通常シールド４２と称し、これらの構成要素からなる磁気センサアセンブリを、磁界測定用磁気センサ磁気シールドアセンブリ４０と称する。
【００２４】
磁界測定用磁気センサ４１は、被測定磁気ヘッドスライダ１３と同様の電極端子１７を介して測定回路と接続される。図１５は、本発明による記録磁界の検査方法を実施するための装置構成の一例を示す模式図である。ネットワークアナライザのポートの一方から測定対象の記録素子１５に実効電圧一定の正弦高周波信号を印加する一方で、定電流電源から、DC信号とRF信号を分離するためのバイアスTを介し、磁界測定用磁気センサ４１の磁気抵抗効果素子へ定電流を印加し、前記記録素子１５の近傍を微小に変位させることによって前記磁気抵抗効果素子に生じる出力正弦高周波信号の強度変化を、バイアスＴ、アンプを介してネットワークアナライザのもう一方のポートに取り込み、両ポートの信号の強度比較、および位相の比較を磁気センサ４１位置決めステージの位置情報と対にしてデータ処理することで、二次元的なデータのマップ情報を得る。
【００２５】
図２では、被測定記録素子１５に対し、磁界測定用磁気センサアセンブリ４０を近接させる説明図として、磁界測定用磁気センサ４１のシールド４２を、被測定記録素子１５の主磁極１と戻り磁極３を結ぶ方向に対して直行する方向に、すなわち戻り磁極３や記録素子シールド９のクロストラック方向と平行する方向に描いているが、測定にあたっては、図１で説明した、磁気コア４、記録素子主磁極１、記録層２２、軟磁性裏打ち層２３、戻り磁極３によって形成されるような磁気的な閉回路が形成されていることが望ましい。したがって、磁界測定用センサのシールド４２はむしろ、図３に示すように、磁界測定用磁気センサ４１のシールド４２を被測定記録素子１５の主磁極１と戻り磁極３を結ぶ方向に沿わせて配置することで、磁気コア４、記録素子主磁極１、磁界測定用磁気センサシールド４２、戻り磁極３という閉回路を形成して、実際の磁気記憶装置における磁気ヘッド１４および磁気ディスク２１の構成を模擬することが望ましい。
【００２６】
図３では、磁界測定用磁気センサ４１は、主磁極１の極近傍の記録磁界を計測する位置に描いているが、被測定記録素子１５の素子アセンブリ全体、すなわち主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９全体の磁界分布を詳細に評価するためには、磁界測定用磁気センサ４１を、被測定記録素子１５の素子アセンブリ全体に対して相対的にスキャニングしなければならない。磁界測定用磁気センサ４１が、被測定記録素子１５の記録素子シールド９の端部近傍の磁界を計測している際のセンサ４１およびシールド４２の配置を図４に示す。図４から読み取られるように、通常の磁気記憶装置で使用される再生素子１６を、磁界測定用磁気センサアセンブリ４０に流用した場合、そのシールド４２のダウントラック方向の幅は、被測定記録素子１５の戻り磁極３や記録素子シールド９のクロストラック方向の幅より細く、被測定記録素子主磁極１が、磁界測定用磁気センサシールド４２の覆う範囲からはみ出してしまっている。すなわち、被測定記録素子１５の記録素子シールド９端部などの位置を測定している際には、磁気コア４、記録素子主磁極１、磁界測定用磁気センサシールド４２、戻り磁極３という閉回路が形成されず、実際の磁気記憶装置における磁気記録ヘッド１４および磁気ディスク２１の構成を模擬することが完全にはできていない。磁気回路は、電気回路と異なり、一箇所でも開放していると磁束が通らないというものではないが、より正確に被測定記録素子１５の磁気特性を評価するためには、極力、実際の磁気記憶装置での記録素子１５と磁気ディスク２１の記録層２２、軟磁性裏打ち層２３の構成を模擬する形で計測を行うことが望ましい。
【００２７】
以上の考え方に基づき、本発明の実施例では、図５のように、垂直磁気記録素子１５の磁気特性を、記録磁界の直接測定に基づいて評価するための磁界測定用磁気センサ４１に、被測定記録素子１５の主磁極１と戻り磁極３および記録素子シールド９全体を覆う領域よりも大きい全面被覆シールド４３を付加した磁界センサを使用することを特徴とする。図５は、前記全面被覆シールド４３を付加した磁界測定用磁気センサ４１が、主磁極１近傍の記録磁界を測定している場合の構成を示す説明図である。磁界測定用磁気センサ４１が、図５の位置にある場合は、磁気コア４、記録素子主磁極１、磁界測定用磁気センサシールド４３、戻り磁極３という閉回路が形成され、実際の磁気記憶装置での記録素子１５と磁気ディスク２１の記録層２２、軟磁性裏打ち層２３という構成に近い形で模擬することができている。
【００２８】
また、素子アセンブリ全体に対して相対的にスキャニングするにあたって、磁界測定用磁気センサ４１が、被測定記録素子１５の記録素子シールド９の端部近傍の磁界を計測している際のセンサ４１およびシールド４３の配置を図６に示す。図６から読み取られるように、磁界測定用磁気センサのシールド４３が、本発明の実施例のように十分大きければ、磁界測定用磁気センサ４１が、記録素子シールド９の端部に位置していても、主磁極は磁界測定用磁気センサのシールド４３で覆われ、やはり磁気コア４、記録素子主磁極１、磁界測定用磁気センサシールド４３、戻り磁極３という閉回路が形成され、実際の磁気記憶装置での記録素子１５と磁気ディスク２１の記録層２２、軟磁性裏打ち層２３という構成を近い形で模擬することができている。
【００２９】
以上の考え方を検証するために、記録素子１５を構成する主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９と、その磁気特性を計測するための磁気センサシールド（通常シールド４２または全面被覆シールド４３）を構成要素とする電磁界シミュレーションを行った。図７は、被測定記録素子１５の主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９近傍の二次元的記録磁界分布を磁界測定センサ側にシールドがないと仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図、および図の分布に対応する主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９の配置を示す説明図である。主磁極１に対応する位置に磁界強度の大きなピークが見られ、それ以外は、比較的フラットな分布となっている。
【００３０】
図８は、前記図７と同様の被測定記録素子の主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９近傍の二次元的記録磁界分布を、磁界測定センサ側のシールドが全面を覆っていると仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図、および図の分布に対応する主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９、ならびにセンサ側の全面被覆シールド４３の配置を示す説明図である。主磁極１の位置に対応する磁界強度のピークの値は、図７の場合よりも50％ほど大きくなり、その他の位置における磁界強度分布も全体に値が高くなっている。この図８の配置が、実際の磁気記憶装置での記録素子１５と磁気ディスク２１の記録層２２、軟磁性裏打ち層２３という構成を近い形で模擬していると考えている。
【００３１】
一方、図９は、前記と同様の被測定記録素子１５の主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９近傍の二次元的記録磁界分布を、磁界測定センサ側のシールドが主磁極１近傍のみを覆っていると仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図、および図の分布に対応する主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９、ならびにセンサ側の部分的シールド４２の配置を示す説明図である。計算リソースを節約する目的で、シミュレーションは、主磁極位置を中心に左右対称に行っており、磁気センサシールド４２を主磁極から3μｍの幅で配置しているので、磁気センサシールド４２に覆われている範囲の幅は、主磁極を中心に6μｍとなっている。主磁極１の磁界強度のピーク値は図８とほとんど変わらない（誤差1．1％）が、シールド４２に覆われていない部分の磁界強度分布は、むしろ図７の、シールドなしの構成による磁界強度分布のシミュレーション結果に近い。
【００３２】
最後に、図１０は、前記と同様の被測定記録素子１５の主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９近傍の二次元的記録磁界分布を、磁界測定センサ側のシールドが記録素子１５の戻り磁極３および記録シールド９のクロストラック方向の端部のみを覆っていると仮定してシミュレーションにより算出した結果の一例を示す図、および図の分布に対応する主磁極１、戻り磁極３、記録素子シールド９、ならびにセンサ側の部分的シールド４２の配置を示す説明図である。前記と同様に、計算リソースを節約する目的で、シミュレーションは、主磁極位置を中心に左右対称に行っており、磁気センサシールド４２を主磁極か10μｍから13μｍの位置に3μｍの幅で配置しているので、磁気センサシールド４２に覆われている範囲は、主磁極を挟んで記録シールドのクロストラック方向の両端に3μｍずつの二箇所に描かれているが、これはあくまで計算上の都合であり、一度に二箇所を測定することを想定していることは意味しない。主磁極１の磁界強度のピーク値は図７のシールドなしの場合とほとんど変わらない（誤差0．6％）が、シールド４２に覆われている部分の磁界強度分布は、図８の、全面被覆シールドの構成による磁界強度分布のシミュレーション結果に比較的近い。
【００３３】
図９および図１０は、通常の磁気記憶装置で使用される再生素子１６を、磁界測定用磁気センサアセンブリ４０に流用して測定を行った場合をシミュレートしており、磁界測定センサ４１は、図示された磁気センサシールド４２の中心にあって、磁界測定センサ４１が記録素子１５アセンブリ全体に対してスキャニングするにあたっては、磁界測定用磁気センサ４１は、磁気センサシールド４２とともに動いて、被測定記録素子１５上を走査する。したがって、磁界測定センサ４１が記録素子１５アセンブリ全体に対してスキャニングして、各点における磁界強度の測定値を計測して二次元的にプロットしたものは、結果的に、全体的に、図８の、全面被覆シールドの構成による磁界強度分布のシミュレーション結果に比較的近いものとなると考えられる。
【００３４】
しかしながら、図４を用いて説明したように、被測定記録素子１５を部分的にしか覆わない、通常再生素子の磁界測定センサ４１を測定に用いた場合は、被測定記録素子主磁極１が、磁界測定用磁気センサシールド４２の覆う範囲からはみ出している配置では、磁気コア４、記録素子主磁極１、磁界測定用磁気センサシールド４２、戻り磁極３という閉回路が形成されず、実際の磁気記憶装置における磁気記録ヘッド１４および磁気ディスク２１の構成を模擬することが完全にはできていない。したがって、磁界測定センサ４１を記録素子１５アセンブリ全体に対してスキャニングさせて、各点における磁界強度の測定値を計測して二次元的にプロットしたものは、正確には図８の、全面被覆シールドの構成による磁界強度分布とは一致しない。
【００３５】
このことを、より定量的に考察するために、図７から図１０の磁界強度の二次元分布について、主磁極１を通るクロストラック方向の線に沿った磁界強度のラインプロファイルを抜き出し詳細に検証する。図１１は、被測定記録素子１５の主磁極１を通るクロストラック方向の線に沿った記録磁界分布を、シールドがないと仮定した場合５１、シールド４３が記録素子の全面を覆っていると仮定した場合５２、シールド４２が主磁極近傍のみを覆っていると仮定した場合５３、シールド４２が記録素子シールド端部のみを覆っていると仮定した場合５４について、シミュレーションにより算出した結果の一例を重ねて示した図である。図７から図１０の磁界強度の二次元分布でも見たように、シールド４３が記録素子１５の全面を覆っていると仮定した場合５２と、シールド４２が主磁極１近傍のみを覆っていると仮定した場合５３の磁界強度のピーク値はほぼ同じ（誤差1．1％）で、シールド４２が記録素子シールド９端部のみを覆っていると仮定した場合５４も、シールド４２が記録素子シールド９を覆っている部分については、シールド４３が記録素子１５の全面を覆っていると仮定した場合５２に比較的近い値となっている。
【００３６】
しかしながら、これらの磁界測定用磁気センサ通常シールド４２が、記録素子１５を覆っている部分の比較を仔細に見てゆくと、やはりシールドの幅が小さく、十分な磁気回路が形成されていないことから、磁界強度の大きさが、全面被覆シールド４３と、通常シールド４２では、計算上の誤差とは言えない程度に異なっていることがわかる。図１２は、図１０の主磁極近傍で通常シールド４２が記録素子１５を覆っている部分を拡大した図である。シールド４３が記録素子１５の全面を覆っていると仮定した場合５２と、シールド４２が主磁極１近傍のみを覆っていると仮定した場合５３を比較すると、ピークの磁界強度の値は、前述のように、それぞれ2．13［kOe］と2．10［kOe］と、誤差1．1％で、ほぼ変わりがない。一方、図１３は、図１０の記録素子シールド９の端部で、通常シールド４２が記録素子１５を覆っている部分を拡大した図である。シールド４３が記録素子１５の全面を覆っていると仮定した場合５２と、シールド４２が記録素子シールド端部のみを覆っていると仮定した場合５４を比較すると、シールド４２の中央の位置で、それぞれ259．0［Oe］と、276．2［Oe］と、7．1％の差を生じている。したがって、より詳細な磁界分布計測をより定量的に行いたい場合は、やはり本発明の実施例による、磁界測定用磁気センサ４１が記録素子１５のどこを測定していても、最低限、主磁極１が覆われているシールド４３を有する磁界測定用磁気センサ４１が必須であり、さらに望ましくは、磁界測定用磁気センサ４１が記録素子１５のどこを測定していても記録素子１５アセンブリ全体がシールド４３に覆われている大きさのシールド４３を有する磁界測定用磁気センサ４１がよい。
【００３７】
また、シールド厚さについては、実際の磁気記憶装置での記録素子１５と磁気ディスク２１の記録層２２、軟磁性裏打ち層２３の構成を模擬する目的から、実際の磁気記憶装置で被測定記録素子１５と組み合わせて使用される磁気ディスク２１の軟磁性裏打ち層２３と同様以上の厚さがあればよい。
【００３８】
また、本実施例では、磁界測定用磁気センサ４１に、実際の磁気記憶装置で使用されるトンネル型磁気抵抗効果素子を例とって説明したが、測定対象の磁界分布に対し、磁界の強度に比例する出力を与える磁気センサであればなんでもよく、たとえばホール素子、超伝導量子干渉（SQUID）素子、フラックスゲート素子、磁気インピーダンス素子のいずれかであってもよい。
【００３９】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  記録素子主磁極、
２  導体コイル、
３  記録素子戻り磁極、
４  磁気コア
５  再生素子上部シールド
６  再生素子下部シールド
７  再生センサ、
８  スライダ浮上面
９  記録素子シールド
１３  磁気ヘッドスライダ
１４  磁気ヘッド
１５  記録素子
１６  再生素子
１７  電極端子
２１  磁気ディスク
２２  記録層
２３  軟磁性裏打ち層
２４  垂直磁化
４０  磁界測定用磁気センサ磁気シールドアセンブリ
４１  磁界測定用磁気センサ
４２  磁界測定用磁気センサ通常シールド
４３  磁界測定用磁気センサ全面被覆シールド
５１  磁界測定用磁気センサにシールドなしの場合
５２  磁界測定用磁気センサに全面被覆シールド有の場合
５３  磁界測定用磁気センサに通常シールドを主磁極近傍に配置した場合
５４  磁界測定用磁気センサに通常シールドを戻り磁極端部に配置した場合
６１  ウェハ
６２  ローバー
６３  ローバー保持治具
６４  ローバー研磨面
６５  浮上面加工治具
【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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