JP2003270312A - 電子線ホログラフィーによる素子評価方法及び評価用試料 - Google Patents
電子線ホログラフィーによる素子評価方法及び評価用試料Info
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- JP2003270312A JP2003270312A JP2002072425A JP2002072425A JP2003270312A JP 2003270312 A JP2003270312 A JP 2003270312A JP 2002072425 A JP2002072425 A JP 2002072425A JP 2002072425 A JP2002072425 A JP 2002072425A JP 2003270312 A JP2003270312 A JP 2003270312A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＧＭＲヘッドのような素子の強磁性シールド
層などの磁性薄膜の磁化分布を視覚化して評価するのを
可能にする方法を提供すること。 【解決手段】 磁性物質２１、２４、２５に隣接して、
磁場を漏洩しない誘電物質２２、２３が存在する評価試
料を用い、磁性物質の磁区分布を電子線ホログラフィー
により調べることで評価を行う。より具体的には、磁性
物質の磁区分布を求めようとする断面に対して垂直な方
向より試料に電子線を入射し、それにより磁性物質に隣
接した誘電物質中に形成された電子線の位相のズレが最
小となる条件で、試料中を通過する電子線の位相変化の
分布を検知することにより、磁性物質中の磁化分布を求
めることで素子の評価を行う。
層などの磁性薄膜の磁化分布を視覚化して評価するのを
可能にする方法を提供すること。 【解決手段】 磁性物質２１、２４、２５に隣接して、
磁場を漏洩しない誘電物質２２、２３が存在する評価試
料を用い、磁性物質の磁区分布を電子線ホログラフィー
により調べることで評価を行う。より具体的には、磁性
物質の磁区分布を求めようとする断面に対して垂直な方
向より試料に電子線を入射し、それにより磁性物質に隣
接した誘電物質中に形成された電子線の位相のズレが最
小となる条件で、試料中を通過する電子線の位相変化の
分布を検知することにより、磁性物質中の磁化分布を求
めることで素子の評価を行う。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁性を持つ試料を
電子線を用いて評価する方法に関する。詳しく言えば、
本発明は、磁性を持つ材料を構成要素とする機能素子等
の試料を、電子線を用いて評価する方法に関し、更に詳
しくは試料の磁性材料中の磁化分布を電子線ホログラフ
ィーによって判定する方法に関する。
電子線を用いて評価する方法に関する。詳しく言えば、
本発明は、磁性を持つ材料を構成要素とする機能素子等
の試料を、電子線を用いて評価する方法に関し、更に詳
しくは試料の磁性材料中の磁化分布を電子線ホログラフ
ィーによって判定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】磁性を持つ材料を構成要素とする機能素
子として、例えば磁気ディスクの記憶読み出し用のヘッ
ド部分に現在広く用いられるＧＭＲヘッドが知られてい
る。ＧＭＲヘッドは、ＧＭＲ膜とそれを挟み込む２つの
誘電体膜からなる積層体と、さらにそれを挟み込む強磁
性の上・下部シールド膜より構成されている。
子として、例えば磁気ディスクの記憶読み出し用のヘッ
ド部分に現在広く用いられるＧＭＲヘッドが知られてい
る。ＧＭＲヘッドは、ＧＭＲ膜とそれを挟み込む２つの
誘電体膜からなる積層体と、さらにそれを挟み込む強磁
性の上・下部シールド膜より構成されている。
【０００３】ＧＭＲヘッドでは、ヘッドの微細化に伴
い、ＧＭＲ膜は強磁性膜と反強磁性膜及び（非磁性）導
電層のそれぞれが数ナノメートルという超薄膜の積層構
造となっている。これらの薄膜は記憶読み出し特性に直
接影響するため、膜厚をナノレベルで制御して堆積する
ことが極めて重要となる。
い、ＧＭＲ膜は強磁性膜と反強磁性膜及び（非磁性）導
電層のそれぞれが数ナノメートルという超薄膜の積層構
造となっている。これらの薄膜は記憶読み出し特性に直
接影響するため、膜厚をナノレベルで制御して堆積する
ことが極めて重要となる。
【０００４】一方、上下のシールド膜は、ＧＭＲ膜に付
随する固定層の磁場をシールドするという機能を持ち、
媒体に書き込まれた記憶の読み取り情報をノイズから防
ぐための重要な役割を果たすもので、このシールド部分
の特性がヘッドの読み取り特性に大きな影響を与えるこ
とは明らかである。しかし、このシールド層それ自体
は、従来は全く特性評価の対象とならず、実機での書き
込み性能チェックのみが行われて来た。ＧＭＲ膜の微細
化に伴って、読み取り情報量に対するノイズの影響は相
対的に大きくなる。一方、上下のシールド膜も微細化さ
れ、この特性の及ぼす影響も相対的に大きくなると予想
される。
随する固定層の磁場をシールドするという機能を持ち、
媒体に書き込まれた記憶の読み取り情報をノイズから防
ぐための重要な役割を果たすもので、このシールド部分
の特性がヘッドの読み取り特性に大きな影響を与えるこ
とは明らかである。しかし、このシールド層それ自体
は、従来は全く特性評価の対象とならず、実機での書き
込み性能チェックのみが行われて来た。ＧＭＲ膜の微細
化に伴って、読み取り情報量に対するノイズの影響は相
対的に大きくなる。一方、上下のシールド膜も微細化さ
れ、この特性の及ぼす影響も相対的に大きくなると予想
される。
【０００５】このようなＧＭＲヘッドに代表される微細
な実デバイスを構成する磁性膜の評価法としては、透過
型電子顕微鏡（ＴＥＭ）での評価が最も適している。と
ころが、この方法では膜の結晶構造は評価できるが磁性
体としての膜の磁気特性を明らかにすることは不可能で
ある。そこで、実デバイスに近い形状で、ＴＥＭの分解
能で結晶構造と磁気特性を視覚化できる手段が必要とな
ってくる。
な実デバイスを構成する磁性膜の評価法としては、透過
型電子顕微鏡（ＴＥＭ）での評価が最も適している。と
ころが、この方法では膜の結晶構造は評価できるが磁性
体としての膜の磁気特性を明らかにすることは不可能で
ある。そこで、実デバイスに近い形状で、ＴＥＭの分解
能で結晶構造と磁気特性を視覚化できる手段が必要とな
ってくる。
【０００６】更には、完成したデバイスで評価するばか
りでなく、デバイス作製の途中で膜厚の評価を行って不
良品をスクリーニングすることが可能な工程検査の方法
も要望されている。また、生産現場では評価結果を製造
工程へフィードバックすることも必要とされている。
りでなく、デバイス作製の途中で膜厚の評価を行って不
良品をスクリーニングすることが可能な工程検査の方法
も要望されている。また、生産現場では評価結果を製造
工程へフィードバックすることも必要とされている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の要請
を満足する手段の提供を目的とするものであり、例えば
ＧＭＲヘッドのような素子の強磁性のシールド層などの
磁性薄膜の磁化分布を視覚化して評価するのを可能にす
る方法を提供しようとするものである。
を満足する手段の提供を目的とするものであり、例えば
ＧＭＲヘッドのような素子の強磁性のシールド層などの
磁性薄膜の磁化分布を視覚化して評価するのを可能にす
る方法を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明の素子評価方法
は、素子を構成する磁性物質の磁区分布を電子線ホログ
ラフィーにより調べることで素子を評価する方法であっ
て、評価試料として、該磁性物質に隣接して、磁場を漏
洩しない誘電物質が存在するものを用いることを特徴と
する。
は、素子を構成する磁性物質の磁区分布を電子線ホログ
ラフィーにより調べることで素子を評価する方法であっ
て、評価試料として、該磁性物質に隣接して、磁場を漏
洩しない誘電物質が存在するものを用いることを特徴と
する。
【０００９】より具体的に言えば、本発明の素子評価方
法は、磁性物質の磁区分布を求めようとする断面に対し
て垂直な方向より試料に電子線を入射し、それにより磁
性物質に隣接した誘電物質中に形成された電子線の位相
のズレが最小となる条件で、試料中を通過する電子線の
位相変化の分布を検知することにより、磁性物質中の磁
化分布を求めることで素子の評価を行うものである。
法は、磁性物質の磁区分布を求めようとする断面に対し
て垂直な方向より試料に電子線を入射し、それにより磁
性物質に隣接した誘電物質中に形成された電子線の位相
のズレが最小となる条件で、試料中を通過する電子線の
位相変化の分布を検知することにより、磁性物質中の磁
化分布を求めることで素子の評価を行うものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明では、例えばＧＭＲヘッド
等のように磁性材料薄膜を含む素子の評価のために、試
料中の磁性物質の磁気特性としての磁区分布を電子線ホ
ログラフィーを利用して求める。
等のように磁性材料薄膜を含む素子の評価のために、試
料中の磁性物質の磁気特性としての磁区分布を電子線ホ
ログラフィーを利用して求める。
【００１１】電子線ホログラフィーとは、試料を透過し
た電子線が電場・磁場などを通過する際に変化した位相
の変化量を、試料を透過していない参照電子線との干渉
によって検知し、磁場や電場の分布を視覚化する方法で
ある。このように、電子線ホログラフィーでは、電子線
を電場や磁場などの電子線の位相を変化させる場を通過
させることによって、位相像を得る。この方法は従来、
位相物体近似が可能な薄膜の高分解能像や、磁性体の分
域構造を得るための手段として用いられてきたものであ
る。
た電子線が電場・磁場などを通過する際に変化した位相
の変化量を、試料を透過していない参照電子線との干渉
によって検知し、磁場や電場の分布を視覚化する方法で
ある。このように、電子線ホログラフィーでは、電子線
を電場や磁場などの電子線の位相を変化させる場を通過
させることによって、位相像を得る。この方法は従来、
位相物体近似が可能な薄膜の高分解能像や、磁性体の分
域構造を得るための手段として用いられてきたものであ
る。
【００１２】磁場のようなベクトルポテンシャル場を電
子が通過する場合、電子の位相シフトによるコンターと
して磁場の分布を視覚化できる（Ｔｏｎｏｍｕｒａ
Ａ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ，Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｍｏｄ
ｅｒｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｖｏｌ．５９， Ｎｏ．
３， ６３９−６６９（１９８７））。最近では、日立
中央研究所（当時）の外村氏がトロイド型の磁石を用い
て、内部・外部の磁場のベクトルポテンシャルによる電
子線の位相のズレをこの技法により見事に視覚化し、Ａ
ｒａｈａｎｏｖ−Ｂｏｈｍ効果の実証を行って一躍有名
となった。
子が通過する場合、電子の位相シフトによるコンターと
して磁場の分布を視覚化できる（Ｔｏｎｏｍｕｒａ
Ａ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｎ
ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ，Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ Ｍｏｄ
ｅｒｎ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｖｏｌ．５９， Ｎｏ．
３， ６３９−６６９（１９８７））。最近では、日立
中央研究所（当時）の外村氏がトロイド型の磁石を用い
て、内部・外部の磁場のベクトルポテンシャルによる電
子線の位相のズレをこの技法により見事に視覚化し、Ａ
ｒａｈａｎｏｖ−Ｂｏｈｍ効果の実証を行って一躍有名
となった。
【００１３】本質的にホログラフィーを実行する同等な
方法は２０種類あると言われている（Ｃｏｗｌｅｙ Ｊ
Ｍ： Ｔｗｅｎｔｙ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ．， Ｕｌｔｒａｍｉｃｒｏ
ｓｃｏｐｙ ４１， ３３５−３４８（１９９２））
が、本発明では最もオーソドックスなｏｆｆ−ａｘｉｓ
法（Ｊｏｙ ＤＣ， Ｚｈａｎｇ Ｙ−Ｓ， Ｚｈａｎ
ｇ Ｘ， Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ Ｔ， Ｂｕｎｎ Ｒ
Ｄ， Ａｌｌａｒｄ Ｌ， ａｎｄ ＮｏｌａｎＴＡ：
Ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ， Ｕｌｔｒａｍｉ
ｃｒｏｓｃｏｐｙ ５１， １−１４（１９９３）、及
びＭａｔｔｅｕｃｃｉ Ｇ， Ｍｉｓｓｉｒｏｌｉ Ｇ
Ｆ， ａｎｄ Ｐｏｚｚｉ Ｇ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔ
ｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ， Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃ
ｒｏｓｃ．， ４５， ２７−３５（１９９６））を用
いることができる。本発明はまた、他の同等な方法を用
いても実現可能である。
方法は２０種類あると言われている（Ｃｏｗｌｅｙ Ｊ
Ｍ： Ｔｗｅｎｔｙ ｆｏｒｍｓ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒ
ｏｎｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ．， Ｕｌｔｒａｍｉｃｒｏ
ｓｃｏｐｙ ４１， ３３５−３４８（１９９２））
が、本発明では最もオーソドックスなｏｆｆ−ａｘｉｓ
法（Ｊｏｙ ＤＣ， Ｚｈａｎｇ Ｙ−Ｓ， Ｚｈａｎ
ｇ Ｘ， Ｈａｓｈｉｍｏｔｏ Ｔ， Ｂｕｎｎ Ｒ
Ｄ， Ａｌｌａｒｄ Ｌ， ａｎｄ ＮｏｌａｎＴＡ：
Ｐｒａｃｔｉｃａｌ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｅｌｅ
ｃｔｒｏｎ ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ， Ｕｌｔｒａｍｉ
ｃｒｏｓｃｏｐｙ ５１， １−１４（１９９３）、及
びＭａｔｔｅｕｃｃｉ Ｇ， Ｍｉｓｓｉｒｏｌｉ Ｇ
Ｆ， ａｎｄ Ｐｏｚｚｉ Ｇ： Ｅｌｅｃｔｒｏｎ
Ｈｏｌｏｇｒａｐｈｙ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｓｔａｔ
ｉｃ Ｆｉｅｌｄｓ， Ｊ．Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃ
ｒｏｓｃ．， ４５， ２７−３５（１９９６））を用
いることができる。本発明はまた、他の同等な方法を用
いても実現可能である。
【００１４】図１を参照して、ｏｆｆ−ａｘｉｓ法によ
る電子線ホログラフィーを説明する。試料１１を真空中
に配置し、コンデンサーレンズ（電子レンズ）１２を通
して供給される一方の電子線１３ａは試料１１を透過又
はその近傍を通過し、他方の電子線１３ｂは試料１１か
ら隔たった空間（真空空間）を通過するようにする。試
料１１を透過又はその近傍を通過した電子線（透過波）
１３ａ’と、空間を通過してきた電子線（参照波）１３
ｂは、対物レンズ（電子レンズ）１４を通過後、電子線
バイプリズム１５によって微小角度だけ進行方向を偏位
させられ、合成されて、フィルム１６上に電子線の照射
方向に垂直な試料断面の干渉模様（ホログラム）１７を
作りだす。このホログラムから参照波１３ｂの位相部分
を取り除くと、透過波１３ａ’の位相模様が得られる。
る電子線ホログラフィーを説明する。試料１１を真空中
に配置し、コンデンサーレンズ（電子レンズ）１２を通
して供給される一方の電子線１３ａは試料１１を透過又
はその近傍を通過し、他方の電子線１３ｂは試料１１か
ら隔たった空間（真空空間）を通過するようにする。試
料１１を透過又はその近傍を通過した電子線（透過波）
１３ａ’と、空間を通過してきた電子線（参照波）１３
ｂは、対物レンズ（電子レンズ）１４を通過後、電子線
バイプリズム１５によって微小角度だけ進行方向を偏位
させられ、合成されて、フィルム１６上に電子線の照射
方向に垂直な試料断面の干渉模様（ホログラム）１７を
作りだす。このホログラムから参照波１３ｂの位相部分
を取り除くと、透過波１３ａ’の位相模様が得られる。
【００１５】ホログラムから透過波の位相模様を得るま
での一連の作業は、計算機による画像処理（これ自体は
通常的な処理）で行うことが可能である。ここで、電子
線の位相は任意性があり、再生位相は一意的に定まらな
い。従って、物理的に意味のある位相像に再生するに
は、物理的な参照空間が必要になる。ＧＭＲ膜を利用す
る、磁気ディスクの読み出しヘッド部分の場合、ＧＭＲ
膜を挟み込んで誘電体膜が存在し、この誘電体膜はＧＭ
Ｒ膜の反対側で上部又は下部シールドに接している。そ
して誘電体膜中には磁場は漏洩しないので、この誘電体
膜の部分を物理的な参照空間として利用することができ
る。また、位相像の再生のためには、参照空間としての
誘電体膜での位相変化を最小にするようにしてやればよ
い。
での一連の作業は、計算機による画像処理（これ自体は
通常的な処理）で行うことが可能である。ここで、電子
線の位相は任意性があり、再生位相は一意的に定まらな
い。従って、物理的に意味のある位相像に再生するに
は、物理的な参照空間が必要になる。ＧＭＲ膜を利用す
る、磁気ディスクの読み出しヘッド部分の場合、ＧＭＲ
膜を挟み込んで誘電体膜が存在し、この誘電体膜はＧＭ
Ｒ膜の反対側で上部又は下部シールドに接している。そ
して誘電体膜中には磁場は漏洩しないので、この誘電体
膜の部分を物理的な参照空間として利用することができ
る。また、位相像の再生のためには、参照空間としての
誘電体膜での位相変化を最小にするようにしてやればよ
い。
【００１６】得られた位相模様（白黒コンター）は、透
過電子が試料もしくは試料近傍の場によって受けた位相
の変化を表し、磁場の場合、コンターが磁束を、そして
コンターの密度が磁場の強さを表す。
過電子が試料もしくは試料近傍の場によって受けた位相
の変化を表し、磁場の場合、コンターが磁束を、そして
コンターの密度が磁場の強さを表す。
【００１７】本発明によれば、磁区分布を求めようとす
る磁性物質に隣接して、参照空間として利用できる誘電
物質が存在している任意の試料の評価を行うことができ
る。
る磁性物質に隣接して、参照空間として利用できる誘電
物質が存在している任意の試料の評価を行うことができ
る。
【００１８】
【実施例】以下、実施例にて本発明を更に詳細に説明す
る。本発明がこれらの実施例に限定されるものでないこ
とは言うまでもない。
る。本発明がこれらの実施例に限定されるものでないこ
とは言うまでもない。
【００１９】（実施例１）ＧＭＲ膜を両側からアルミナ
の誘電体膜で挟み込んだ積層体を、更に強磁性材料の上
部及び下部シールド膜で挟み込んだ構造の、磁気ディス
クの記憶読み出し用ヘッド部分として用いられるＧＭＲ
素子を薄片化した試料を用意した。電子線ホログラフィ
ーを実施して、この素子の浮上面に対して垂直な断面の
ホログラムを得た。そのホログラムを示す図２におい
て、左下にかきいれた斜めの実線２０がＧＭＲ素子の浮
上面に相当しており、２１はＧＭＲ膜、２２、２３はア
ルミナ誘電体膜、２４は上部シールド膜、２５は下部シ
ールド膜をそれぞれ示している。
の誘電体膜で挟み込んだ積層体を、更に強磁性材料の上
部及び下部シールド膜で挟み込んだ構造の、磁気ディス
クの記憶読み出し用ヘッド部分として用いられるＧＭＲ
素子を薄片化した試料を用意した。電子線ホログラフィ
ーを実施して、この素子の浮上面に対して垂直な断面の
ホログラムを得た。そのホログラムを示す図２におい
て、左下にかきいれた斜めの実線２０がＧＭＲ素子の浮
上面に相当しており、２１はＧＭＲ膜、２２、２３はア
ルミナ誘電体膜、２４は上部シールド膜、２５は下部シ
ールド膜をそれぞれ示している。
【００２０】このホログラムを基に、計算機上で画像処
理して透過波の位相模様を示す再生像を得た。図３に示
す再生位相像では、上部・下部シールド内で白黒のコン
トラストが層状に観察される。これは、上部・下部シー
ルド膜を構成する磁性膜中を透過する電子が、内部の磁
化分布により受けた位相変化を表している。位相変化は
磁場の強度と方向に依存するため、この像は磁場強度の
空間的な変化を示している。
理して透過波の位相模様を示す再生像を得た。図３に示
す再生位相像では、上部・下部シールド内で白黒のコン
トラストが層状に観察される。これは、上部・下部シー
ルド膜を構成する磁性膜中を透過する電子が、内部の磁
化分布により受けた位相変化を表している。位相変化は
磁場の強度と方向に依存するため、この像は磁場強度の
空間的な変化を示している。
【００２１】図３の再生位相像について具体的に言え
ば、図２における上部シールド膜２４と下部シールド膜
２５に対応する領域に、誘電体膜と平行な白黒の線が認
められ、これらの線の方向（図３の左斜め下に向かう方
向）が上部・下部シールド膜の磁化方向を示している。
上部シールド膜に対応する領域（図中の右側の方の領
域）に注目すると、誘電体膜に平行して走る白黒の線の
方向（磁化方向）が、図３の下の方で右斜め下の方向へ
変化しており、これらの線の方向転換する点を結ぶ線上
に磁化のドメイン境界があることが分かる。このように
して、各シールド膜での磁化分布が分かる。図３の位相
像には、上部シールド膜に対応する領域の丸印で表示し
た箇所に磁気特異点が認められるが、上部シールド膜内
でも下部シールド膜内でも磁化分布は一様であり、この
試料のＧＭＲ素子が良品であることが分かる。
ば、図２における上部シールド膜２４と下部シールド膜
２５に対応する領域に、誘電体膜と平行な白黒の線が認
められ、これらの線の方向（図３の左斜め下に向かう方
向）が上部・下部シールド膜の磁化方向を示している。
上部シールド膜に対応する領域（図中の右側の方の領
域）に注目すると、誘電体膜に平行して走る白黒の線の
方向（磁化方向）が、図３の下の方で右斜め下の方向へ
変化しており、これらの線の方向転換する点を結ぶ線上
に磁化のドメイン境界があることが分かる。このように
して、各シールド膜での磁化分布が分かる。図３の位相
像には、上部シールド膜に対応する領域の丸印で表示し
た箇所に磁気特異点が認められるが、上部シールド膜内
でも下部シールド膜内でも磁化分布は一様であり、この
試料のＧＭＲ素子が良品であることが分かる。
【００２２】（実施例２）実施例１と同様にして、２つ
のＧＭＲ素子を薄片化したものについて得られたホログ
ラム（図４（ａ）及び図５（ａ））を基に、計算機での
画像処理により再生位相像（図４（ｂ）及び図５
（ｂ））を作成した。これらの再生位相像を図３の良品
のものと比較すると、図４（ａ）の位相像では、上部・
下部シールド膜内の磁化分布が一様でなく、磁性材料中
の組成の不均一によって生じている磁気特異点が多く、
それにより磁場が乱れていることが分かる。また、図５
（ｂ）の位相像では、シールド端形状の特異性によって
エッジでの磁場の乱れが認められ、磁化が一様でないこ
とが分かる。これらから、この例における試料の２つの
ＧＭＲ素子は不良品であると判定される。
のＧＭＲ素子を薄片化したものについて得られたホログ
ラム（図４（ａ）及び図５（ａ））を基に、計算機での
画像処理により再生位相像（図４（ｂ）及び図５
（ｂ））を作成した。これらの再生位相像を図３の良品
のものと比較すると、図４（ａ）の位相像では、上部・
下部シールド膜内の磁化分布が一様でなく、磁性材料中
の組成の不均一によって生じている磁気特異点が多く、
それにより磁場が乱れていることが分かる。また、図５
（ｂ）の位相像では、シールド端形状の特異性によって
エッジでの磁場の乱れが認められ、磁化が一様でないこ
とが分かる。これらから、この例における試料の２つの
ＧＭＲ素子は不良品であると判定される。
【００２３】製造工程の途中段階で、ここに例示したよ
うな磁化分布の不良品をスクリーニングすることによ
り、生産性の向上を計ることが可能である。
うな磁化分布の不良品をスクリーニングすることによ
り、生産性の向上を計ることが可能である。
【００２４】また、以上の例は磁気ヘッド実素子の読み
出し部浮上面垂直断面を薄片化した試料で実施したが、
浮上面平行断面でも実施が可能であることは言うまでも
ない。
出し部浮上面垂直断面を薄片化した試料で実施したが、
浮上面平行断面でも実施が可能であることは言うまでも
ない。
【００２５】本発明は、以上説明したとおりであるが、
その特徴を種々の態様ととも付記すれば、次のとおりで
ある。 （付記１）素子を構成する磁性物質の磁区分布を電子線
ホログラフィーにより調べることで素子を評価する方法
であって、評価試料として、該磁性物質に隣接して、磁
場を漏洩しない誘電物質が存在するものを用いることを
特徴とする素子評価方法。（１） （付記２）前記磁性物質の磁区分布を求めようとする断
面に対して垂直な方向より前記試料に電子線を入射し、
それにより該磁性物質に隣接した誘電物質中に形成され
た電子線の位相のズレが最小となる条件で、該試料中を
通過する電子線の位相変化の分布を検知することによ
り、該磁性物質中の磁化分布を求めることで評価を行う
ことを特徴とする付記１記載の素子評価方法。（２） （付記３）前記試料が磁気ヘッド素子の記憶読み出し部
分であり、前記断面が該磁気ヘッド素子の磁気浮上面に
対して垂直である、付記２記載の素子評価方法。（３） （付記４）前記試料が磁気ヘッド素子の記憶書き込み部
分であり、前記断面が該磁気ヘッド素子の磁気浮上面に
対して垂直である、付記２記載の素子評価方法。（４） （付記５）前記試料が誘電物質の膜で挟んだ磁性物質の
多層膜を含む、付記１から４までのいずれか１つに記載
の素子評価方法。 （付記６）磁性物質と、これに隣接する磁場を漏洩しな
い誘電物質とを含むことを特徴とする、電子線ホログラ
フィーによる磁性物質の磁区分布の評価用試料。（５）
その特徴を種々の態様ととも付記すれば、次のとおりで
ある。 （付記１）素子を構成する磁性物質の磁区分布を電子線
ホログラフィーにより調べることで素子を評価する方法
であって、評価試料として、該磁性物質に隣接して、磁
場を漏洩しない誘電物質が存在するものを用いることを
特徴とする素子評価方法。（１） （付記２）前記磁性物質の磁区分布を求めようとする断
面に対して垂直な方向より前記試料に電子線を入射し、
それにより該磁性物質に隣接した誘電物質中に形成され
た電子線の位相のズレが最小となる条件で、該試料中を
通過する電子線の位相変化の分布を検知することによ
り、該磁性物質中の磁化分布を求めることで評価を行う
ことを特徴とする付記１記載の素子評価方法。（２） （付記３）前記試料が磁気ヘッド素子の記憶読み出し部
分であり、前記断面が該磁気ヘッド素子の磁気浮上面に
対して垂直である、付記２記載の素子評価方法。（３） （付記４）前記試料が磁気ヘッド素子の記憶書き込み部
分であり、前記断面が該磁気ヘッド素子の磁気浮上面に
対して垂直である、付記２記載の素子評価方法。（４） （付記５）前記試料が誘電物質の膜で挟んだ磁性物質の
多層膜を含む、付記１から４までのいずれか１つに記載
の素子評価方法。 （付記６）磁性物質と、これに隣接する磁場を漏洩しな
い誘電物質とを含むことを特徴とする、電子線ホログラ
フィーによる磁性物質の磁区分布の評価用試料。（５）
【００２６】
【発明の効果】本発明によれば、従来不明であった磁気
ヘッドの読み出し特性を左右するシールド膜などの特性
の評価が、完成した製品を用いた電気的手段に頼ること
なく、製造工程途中においても可能となる。また同時
に、磁性体多結晶薄膜の結晶粒の大きさ、分極域の大き
さを求めることが可能であり、素子開発並びに生産性向
上に寄与するところが大きい。
ヘッドの読み出し特性を左右するシールド膜などの特性
の評価が、完成した製品を用いた電気的手段に頼ること
なく、製造工程途中においても可能となる。また同時
に、磁性体多結晶薄膜の結晶粒の大きさ、分極域の大き
さを求めることが可能であり、素子開発並びに生産性向
上に寄与するところが大きい。
【図１】本発明で利用する電子線ホログラフィーを例示
する図である。
する図である。
【図２】実施例１の試料の電子線ホログラム写真であ
る。
る。
【図３】図２のホログラムから得られた再生位相像であ
る。
る。
【図４】実施例２の一方の試料の（ａ）電子線ホログラ
ム写真及び（ｂ）再生位相像である。
ム写真及び（ｂ）再生位相像である。
【図５】実施例２のもう一方の試料の（ａ）電子線ホロ
グラム写真及び（ｂ）再生位相像である。
グラム写真及び（ｂ）再生位相像である。
１１…試料
１２…コンデンサーレンズ
１３ａ…試料に入射する電子線
１３ａ’…試料を透過した電子線
１３ｂ…参照電子線
１４…対物レンズ
１５…電子線バイプリズム
１７…ホログラム
２１…ＧＭＲ膜
２２、２３…誘電体膜
２４…上部シールド膜
２５…下部シールド膜
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Ｆターム(参考） 2G001 AA03 BA11 CA03 DA09 GA01
GA09 HA12 HA13 JA02 JA03
JA13 KA12 LA02 LA11 MA05
2G017 AA08 AD18 CA12 CB15
5D034 AA02 BA18 CA00 DA05
Claims (5)
- 【請求項１】 素子を構成する磁性物質の磁区分布を電
子線ホログラフィーにより調べることで素子を評価する
方法であって、評価試料として、該磁性物質に隣接し
て、磁場を漏洩しない誘電物質が存在するものを用いる
ことを特徴とする素子評価方法。 - 【請求項２】 前記磁性物質の磁区分布を求めようとす
る断面に対して垂直な方向より前記試料に電子線を入射
し、それにより該磁性物質に隣接した誘電物質中に形成
された電子線の位相のズレが最小となる条件で、該試料
中を通過する電子線の位相変化の分布を検知することに
より、該磁性物質中の磁化分布を求めることで評価を行
うことを特徴とする請求項１記載の素子評価方法。 - 【請求項３】 前記試料が磁気ヘッド素子の記憶読み出
し部分であり、前記断面が該磁気ヘッド素子の磁気浮上
面に対して垂直である、請求項２記載の素子評価方法。 - 【請求項４】 前記試料が磁気ヘッド素子の記憶書き込
み部分であり、前記断面が該磁気ヘッド素子の磁気浮上
面に対して垂直である、請求項２記載の素子評価方法。 - 【請求項５】 磁性物質と、これに隣接する磁場を漏洩
しない誘電物質とを含むことを特徴とする、電子線ホロ
グラフィーによる磁性物質の磁区分布の評価用試料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072425A JP2003270312A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 電子線ホログラフィーによる素子評価方法及び評価用試料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002072425A JP2003270312A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 電子線ホログラフィーによる素子評価方法及び評価用試料 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003270312A true JP2003270312A (ja) | 2003-09-25 |
Family
ID=29202426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002072425A Pending JP2003270312A (ja) | 2002-03-15 | 2002-03-15 | 電子線ホログラフィーによる素子評価方法及び評価用試料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003270312A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101458A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Hitachi Ltd | 磁性電子顕微鏡 |
| JP2007271435A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu Ltd | 応力測定方法及び装置 |
| JP2010540895A (ja) * | 2007-09-25 | 2010-12-24 | サントル ナショナル ドゥ ラ ルシェルシュ シアンティフィク | ナノスケール変形を測定する方法、デバイス及びシステム |
| JP2016080604A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター | 電極／電解液界面試料の作製方法および電位分布のその場観察方法 |
| US11067649B2 (en) | 2017-01-24 | 2021-07-20 | Tohoku University | Method for creating electron-beam hologram, magnetic field information measurement method and magnetic field information measuring device |
-
2002
- 2002-03-15 JP JP2002072425A patent/JP2003270312A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007101458A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Hitachi Ltd | 磁性電子顕微鏡 |
| JP4600239B2 (ja) * | 2005-10-07 | 2010-12-15 | 株式会社日立製作所 | 磁性電子顕微鏡 |
| JP2007271435A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Fujitsu Ltd | 応力測定方法及び装置 |
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| JP2016080604A (ja) * | 2014-10-21 | 2016-05-16 | 一般財団法人ファインセラミックスセンター | 電極／電解液界面試料の作製方法および電位分布のその場観察方法 |
| US11067649B2 (en) | 2017-01-24 | 2021-07-20 | Tohoku University | Method for creating electron-beam hologram, magnetic field information measurement method and magnetic field information measuring device |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070508 |