(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録用の薄膜磁気ヘッドと再生用の薄膜磁気ヘッドとが一体化された複合型の検査用磁気ヘッドを用いて磁気ディスクの信号欠陥検査を行う、磁気ディスクの信号欠陥検査方法において、
前記記録用の薄膜磁気ヘッドで前記磁気ディスクの検査する１トラックの一周に検査用の記録パターンを記録し、それを前記再生用の薄膜磁気ヘッドで再生し、次に前記記録用の薄膜磁気ヘッドで次の検査するトラックの一周に検査用の記録パターンを記録し、それを前記再生用の薄膜磁気ヘッドで再生するという動作を順次繰り返し、前記再生用の薄膜磁気ヘッドで再生した各トラックの信号を検査し、
前記検査用磁気ヘッドは、前記記録用の薄膜磁気ヘッドの素子幅が前記再生用の薄膜磁気ヘッドの素子幅の２．１２倍以上の幅で、
前記再生用の薄膜磁気ヘッドの素子幅に対する前記記録用の薄膜磁気ヘッドの素子幅の比が前記磁気ディスクを使用する予定の磁気ディスク装置の磁気ヘッドの該当する素子幅の比より大きいことを特徴とする磁気ディスクの信号欠陥検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、磁気ディスクに存在する記録・再生の阻害要因となる欠陥個所の有無を検出する磁気ヘッド及びそれを用いた検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、コンピュータ周辺機器における磁気ディスク装置など、記憶装置の高密度化に対する要求が高まっている。磁気ディスク装置は、磁気ヘッド及び磁気ディスクの主構成部から構成され、磁気ディスクは高速回転し、磁気ヘッドはサブミクロンオーダの隙間で磁気ディスク表面上を高速浮上もしくは走行している。磁気ディスクは、主にＮi−Ｐメッキを施したＡl合金基板、もしくは非磁性の中間膜を施したガラス基板などの非磁性基板上に、蒸着法やスパッタ法などで、Ｃrなどの下地膜を介して、主にＣoＣrＰt、ＣoＮiＣr、ＣoＣrＴaなどの一軸磁気異方性を有するＣo基合金磁性膜を形成し、更に耐摺動性、耐腐食性に優れた保護膜及び潤滑膜を構成した金属薄膜型磁気記録媒体が用いられている。
【０００３】
磁気ディスクに要求される特性として、記録・再生の阻害要因となる欠陥個所が存在しないことが望ましいが、実際には磁気ディスクの製造工程において、様々な要因から欠陥が発生する可能性があるため、製造後の磁気ディスクは、許容可能な欠陥数及び欠陥サイズを超えていないか検査する必要がある。
【０００４】
磁気ディスクの欠陥検査の測定としては、まず高周波信号を磁気ディスクの所定のトラックに記録素子により信号を書込み、その後再生素子により、そのトラック１周の平均読み出し電圧を測定する。所定のトラックにおいて、記録・再生の阻害要因となる欠陥個所が存在した場合には、モジュレーションエラーやミッシングエラー、エキストラエラー及びスパイクエラーなどとして観測される。
【０００５】
磁気ディスクの欠陥検査に使用される磁気ヘッドは、通常それを使用する磁気ディスク装置と同じ薄膜磁気ヘッドが用いられることが多く、近年では高記録密度対応の、磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗ヘッド（Ｍａｇｎｅｔｏ  ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  Ｈｅａｄ、以下ＭＲヘッドと称する）が使用されている。このＭＲヘッドは、例えば特開平６−４８３２号公報に記載のように、記録用の磁気ヘッド部（以後、記録素子部と称す。）と、再生用のＭＲ素子による感磁部（以後、ＭＲ素子部と称す。）とが上下に積層され一体化された複合型薄膜磁気ヘッドであるため、記録素子部により記録された記録トラックと、ＭＲ素子部により記録が再生される再生トラックの位置を合わせるための工夫が種々施されている。
【０００６】
ここで、磁気ディスク装置においては記録を同心円状に行うため、そのひとつの同心円状の記録領域をトラックといい、このような複合型薄膜磁気ヘッドにおいては、記録部と読み出し部の位置が異なるため、記録を書き込まれて残っている記録トラックとＭＲ素子が記録を読み取る位置という意味で再生トラックを区別する必要があるためにこのような呼び方をする。
【０００７】
そのようなトラック位置決め技術としては、従来、特開平６−４８３２号公報の第３頁左欄第１１行目から第１７行目に「このように２ギャップ型ＭＲ／Ｉｎ
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とで再生時の高ＳＮ比（信号対ノイズ比）とハードディスクメディアドライブ装置におけるヘッドとハードディスクメディアの機械的位置合わせ誤差による再生エラーが生じにくいという利点を得ている。」とある他、特開平６−１６２４５１号公報、特開平７−４４８２０号公報の図面に開示されているように、記録トラック幅を再生トラック幅より広くするように設定することが主流であった。
【０００８】
しかし、近年の目覚ましい記録密度の向上に伴い、記録トラック幅も２μｍ以下にまで減少の一途であり、記録トラック幅も２μｍ以下のものが市場に出されている。このため記録トラック幅を有効に利用する必要が生じ、最近では特開平８−１８５６１３号公報の第４頁左欄第２６行目から第３０行目に「誘導型磁気ヘッド１４による書き込みトラック幅Ｔｗは上コア４０のポール幅で規定され、ＭＲ膜４６の活性部４６ｃの幅（リード３０、３１間の距離）はトラック幅ＴＷに略々等しく設定される。」とある他、特開平７−６５３２５、特開平８−６５３２５、特開平９−２９３２１３の記録素子部とＭＲ素子部の位置決め精度を改善するための特許の図面に見られるように、記録トラック幅とＭＲ素子による再生トラック幅をほぼ等しくした複合型薄膜磁気ヘッドが主流となってきている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような記録トラック幅とＭＲ素子による再生トラック幅をほぼ等しくした複合型薄膜磁気ヘッドを用いる場合、上記公開特許出願等によっても生産上避けがたい記録素子部とＭＲ素子部の位置ずれが残存しているため、磁気ディスク装置における位置補正技術が不可欠である。この補正は通常、記録信号の一部に書き込まれたサーボ信号を用いて行われる、いわゆるデータ面サーボ技術を用いて行われる。しかし、通常の磁気ディスクの欠陥検査装置においてはそういうデータ面サーボによるオントラック機構を持たないため、記録トラック位置と再生トラック位置のずれに起因して、再生時に記録トラックからの出力が十分に得られず、欠陥検査の測定が出来なくなる現象が発生する。
【００１０】
更に記録トラック位置と再生トラック位置のずれが生じているため、記録トラックのエッジ部分を再生することにより、磁気ディスクに存在する欠陥以外の場所を欠陥として検出してしまうという問題が生じてしまう。
【００１１】
本発明の目的は、最近の狭トラック化された再生用ヘッドに対する微小な欠陥を検査可能な検査方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、記録用の薄膜磁気ヘッドと再生用の薄膜磁気ヘッドとが一体化された複合型の検査用磁気ヘッドを用いて磁気ディスクの信号欠陥検査を行う、磁気ディスクの信号欠陥検査方法において、検査用磁気ヘッドは、記録用の薄膜磁気ヘッドの素子幅が再生用の薄膜磁気ヘッドの素子幅の２．１２倍以上の幅で、再生用の薄膜磁気ヘッドの素子幅に対する記録用の薄膜磁気ヘッドの素子幅の比が磁気ディスクを使用する予定の磁気ディスク装置の磁気ヘッドの該当する素子幅の比より大きいものを使用し、記録用の薄膜磁気ヘッドで磁気ディスクの検査する１トラックの一周に検査用の記録パターンを記録し、それを再生用の薄膜磁気ヘッドで再生し、次に記録用の薄膜磁気ヘッドで次の検査するトラックの一周に検査用の記録パターンを記録し、それを再生用の薄膜磁気ヘッドで再生するという動作を順次繰り返し、再生用の薄膜磁気ヘッドで再生した各トラックの信号を検査する。その理由を下記に説明する。
【００１４】
まず、磁気ディスクの欠陥検査においては、一つのトラックに一周分の検査用の記録パターンを記録して、それを再生して見ることにより、信号の欠落等の異常を検出して信号欠陥を知る。次に、隣のトラックの検査の際には、前のトラックの検査のパターンが書かれてしまっているが、そのトラックに上書きして前の検査パターンを消してしまってから検査すれば良いのであって、前の検査パターンが影響することは何等発生しない。ここで、このトラックの検査のために書き込んだ記録パターンにより前のトラックの記録パターンは消されてしまうが、それは残っている必要の無いものであるから、これも何の問題もない。即ち、上記のように、実際の磁気ディスク装置では使用しない幅の広い記録トラック幅で検査用パターンを記録しても、磁気ディスクの欠陥検査を目的とする場合、何の問題もないのである。
【００１５】
一方、再生出力の面から見ると次のようになる。
【００１６】
図５は本発明の広い記録トラック幅の記録素子部で記録した後、目的の狭い再生トラック幅のＭＲ素子を持つ磁気ヘッドで再生した出力と、従来の記録トラック幅と再生トラック幅がほぼ等しい磁気ヘッドで再生した出力を、再生時に半径方向へ移動（オフセット）して測定した結果を示す。
【００１７】
従来の磁気ヘッドを用いた場合、再生出力が半径位置に対して急激に増加、減少するのに対し、本発明の磁気ヘッドを用いた場合、変化が比較的緩やかな領域を持つことが分かる。即ち、従来の磁気ヘッドを用いた場合、記録素子部と再生用ＭＲ素子部の位置が少しでもずれると、急激に出力が減少するため、ノイズと欠陥を判別し難くなり、欠陥検査に支障を来す。
【００１８】
一方、本発明の場合、多少の記録素子と再生用ＭＲ素子部の位置ずれは許容出来ることがわかる。さらに本発明者は、本発明の磁気ヘッドにおいてこのような比較的緩やかな領域を充分な広さで作るには、記録素子部の幅が、再生用ＭＲ素子部の幅の２倍以上あればよいことを見出した。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一形態による磁気ヘッドを説明する。本発明の実施形態を示した磁気ヘッド素子部拡大図を図１に示す。また本実施形態の磁気ヘッドの記録／再生用素子の位置関係モデル図を図２に示す。図１及び図２で、１１はＣｏＮｉＦｅなどからなる上部磁性膜、１２はＣｕ、Ｃｒなどからなるコイル、１３はＮｉＦｅＮなどからなる上部シールド膜兼下部磁性膜、１４はＮｂ、Ａｕ、Ｎｂなどからなる電極、１５はＮｉＦｅなどからなるＭＲセンサ膜、１６はＮｉＯなどからなる磁区制御膜、１７はＮｉＦｅＮなどからなる下部シールド膜である。いずれの膜もスパッタリングなどにより形成される。また各膜構成部分をまとめて、０１が記録用素子、０２が再生用素子の磁束感知部である。図２で、ａは記録用ヘッドの素子幅、ｂは再生用ヘッドの素子幅である。
【００２０】
図２に示す如く、記録用素子０１の幅ａは１．８０μｍ、再生用素子０２の幅ｂは０．８５であり、記録用素子０１の幅ａは再生用素子幅ｂの２．１２倍と１．５倍以上の幅で構成されている。
【００２１】
また本実施形態の磁気ヘッドの比較として、従来技術を用いている磁気ヘッドの記録／再生用素子の位置関係モデル図を図３に示す。図３に示す如く、記録用素子０１の幅ａは１．３５μｍ、再生用素子０２の幅ｂは０．９５であり、記録用素子０１の幅ａは再生用素子幅ｂの１．４２倍と１．５倍以下の幅で構成されている。
【００２２】
本実施形態による磁気ヘッド及び従来技術を用いている磁気ヘッドの組立図を図４に示す。図４で４１は前記磁気ヘッド素子を備えた磁気ヘッドをスライダに加工したもの、４２はスライダ４１を搭載し、弾性的に支持するサスペンションである。
【００２３】
本実施形態では、図２の本発明磁気ヘッドを磁気ディスクの欠陥検査に用いた。また比較として図３の従来技術磁気ヘッドを、同一磁気ディスクの欠陥検査として用いた。欠陥検査の測定としては、まず高周波信号を磁気ディスクの所定のトラックに記録素子０１により書込み、その後再生素子０２により、そのトラック１周の平均読み出し電圧を測定する。所定のトラックにおいて、記録・再生の阻害要因となる欠陥個所が存在した場合には、モジュレーションエラーやミッシングエラー、エキストラエラー及びスパイクエラーなどとして観測される。
【００２４】
エラーと測定された場合には、再度、高周波信号を磁気ディスクの所定のトラックに記録素子０１により書込み、その後再生素子０２により、そのトラック１周の平均読み出し電圧を測定する。このように再度のエラー測定（リトライ動作）によってもエラーと判定された場合に、エラーとしてカウントされる。この測定を磁気ディスクの指定の範囲にて行うことにより、磁気ディスクの総欠陥個数が判定される。
【００２５】
本発明磁気ヘッドと、従来技術磁気ヘッドのオフセットプロファイルを図５に示す。ここで、オフセットプロファイルとは、再生時に半径方向へ移動（オフセット）して出力を測定した結果である。図５で、５１は本発明磁気ヘッドのオフセットプロファイル、５２は従来技術磁気ヘッドのオフセットプロファイルである。図５に示す如く、本発明磁気ヘッドのオフセットプロファイルは、幅の広い緩やかな変化を示しており、再生トラックの位置でも充分な出力を持つことが分かる。
【００２６】
それに対し、従来技術磁気ヘッドのオフセットプロファイルは、再生出力のピーク値を示す位置が、記録トラック位置とは異なることから、記録トラック位置と再生トラック位置がずれており、しかも変化が急峻であることが分かる。従って、エラー測定は記録トラック位置で行われるため、従来技術磁気ヘッドの記録トラック位置での出力は、０．１９５ｍＶｐｐと減少する。本実施形態にて使用した欠陥検査装置では、エラー測定時の出力が０．２００ｍＶｐｐ以下の場合、Ｓ／Ｎ不足となり、エラー測定におけるリトライ動作が増加し、測定時間が増加する。
【００２７】
また、検出されるエラーの欠陥数及び欠陥サイズ、欠陥位置などの再現性が悪化する。本実施形態に使用した従来技術磁気ヘッドを用いたエラー測定においては、本発明磁気ヘッドを用いたエラー測定よりも、エラー測定時間が延長した。また、繰り返しエラー測定を行った場合にも、本発明磁気ヘッドを用いたエラー測定においては、検出されるエラーの欠陥数及び欠陥サイズ、欠陥位置などが再現性したが、従来技術磁気ヘッドを用いたエラー測定においては、エラー測定の結果に再現性が認められず、エラー測定における、磁気ディスクの欠陥判定は、不可能となってしまった。
【００２８】
本発明磁気ヘッドで磁気ディスクの欠陥検出を行った場合のエラーマップを図６に示す。また従来技術磁気ヘッドで同一の磁気ディスクの欠陥検出を行った場合のエラーマップを図７に示す。図６と図７を比較すると、従来技術磁気ヘッドで磁気ディスクの欠陥検出を行った場合の方が、欠陥として検出される量が多くなることが分かった。また繰り返し欠陥検出を行った場合、本発明磁気ヘッドで欠陥検出を行った場合には、測定の再現性があるのに対し、従来技術磁気ヘッドで欠陥検出を行った場合には測定の再現性がないことが分かった。
【００２９】
更に本発明磁気ヘッドで欠陥検出される個所に関して欠陥分析を行ったところ、膜剥がれなどの欠陥が検出されたのに対し、従来技術磁気ヘッドで欠陥検出される個所に関して欠陥分析を行ったところ、何も検出されなかった。この結果より、従来技術磁気ヘッドでは、記録トラック位置と再生トラック位置のずれに起因して、再生時に記録トラックからの出力が十分に得られず、Ｓ／Ｎ不足となり、エラー測定におけるリトライ動作の増加により測定時間が増加し、欠陥検査の測定が再現出来なくなる現象が発生していることが分かった。
【００３０】
更に記録トラック位置と再生トラック位置のずれが生じているため、記録トラックのエッジ部分を再生することにより、磁気ディスクに存在する欠陥以外の場所を欠陥として検出してしまうという問題が生じていることが分かった。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁気ヘッドは、記録用の薄膜磁気ヘッドと、再生用の薄膜磁気ヘッドとが一体化された複合型薄膜磁気ヘッドを、磁気ディスクの欠陥検査装置に用いる場合、一般的には磁気ディスク装置と同様の薄膜磁気ヘッドが用いられるため、磁気ディスク装置の高記録密度化に伴って、記録トラック幅、再生トラック幅共に２μｍ以下に狭トラック化された薄膜磁気ヘッドを使用せざるを得ないため、記録トラック位置と再生トラック位置のずれに起因して、再生時に記録トラックからの出力が十分に得られず、欠陥検査の測定が出来なくなる現象が発生する。
【００３２】
そこで、記録用素子幅を狭トラック化せずに、記録用素子幅を、再生用素子幅の１．５倍以上の幅で構成することにより、トラック幅２μｍ以下においても磁気ディスクの欠陥検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示した磁気ヘッド素子部の拡大図。
【図２】本実施形態の磁気ヘッドの記録／再生用素子の位置関係を示すモデル断面図。
【図３】従来技術を用いている磁気ヘッドの記録／再生用素子の位置関係を示すモデル断面図。
【図４】本実施形態による磁気ヘッド及び従来技術を用いている磁気ヘッドの組立斜視図。
【図５】本発明磁気ヘッドと従来技術磁気ヘッドのオフセットプロファイルを示す特性図。
【図６】本発明磁気ヘッドで磁気ディスクの欠陥検出を行った場合のエラーマップ図。
【図７】従来技術磁気ヘッドで磁気ディスクの欠陥検出を行った場合のエラーマップ図。
【符号の説明】
０１…記録用素子、０２…再生用素子、１１…上部磁性膜、１２…コイル、
１３…上部シールド膜兼下部磁性膜、  １４…電極、１５…ＭＲセンサ膜、
１６…磁区制御膜、１７…下部シールド膜、        ４１…スライダ、
４２…サスペンション。
【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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