JP2006066873A - トンネル磁気抵抗効果素子の検査方法及び装置、並びにトンネル磁気抵抗効果素子の製造方法 - Google Patents

トンネル磁気抵抗効果素子の検査方法及び装置、並びにトンネル磁気抵抗効果素子の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 ＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を、短時間かつ容易にしかも確実に行うことができるＴＭＲ素子の検査方法及び装置、この検査方法を用いたＴＭＲ素子の製造方法、並びにその製造方法によって製造されたＴＭＲ素子を提供する。
【解決手段】 ＴＭＲ素子に互いに異なる電流値を有する複数のセンス電流をそれぞれ流した状態でこのＴＭＲ素子の抵抗値をそれぞれ測定し、測定した複数の抵抗値から抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行う。
【選択図】 図８

Description

本発明は、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）を利用したヘッド素子や磁気抵抗メモリ（ＭＲＡＭ）セル等のＴＭＲ素子の検査方法及び装置、ＴＭＲ素子の製造方法、並びにＴＭＲ素子に関する。
ＴＭＲヘッド素子を備えた磁気ヘッドを製造した後又はその製造途中において、それが良品であるか又は不良品であるかを評価することが通常は行われる。この評価の一つとして、破壊電圧が充分大きいか否かによる長時間の使用に耐え得る信頼性の確認を行うことが要求される。
特許文献１には、ＴＭＲヘッド素子にダメージを与えたり破壊させることなく信頼性の確認を行う検査方法として、設定された初期電流値をＴＭＲヘッド素子に通電して抵抗値を測定し、この抵抗値を用いて検査電流値を求めるか、又はこの抵抗値と素子の測定基準となる電圧値により修正電流値を求めることを何度か行い、最終的な修正電流値をＴＭＲヘッド素子に通電して抵抗値を測定し、最終的な抵抗値を用いて検査電流値を求め、このようにして求めた検査電流値を用いてＴＭＲヘッド素子の電磁変換特性等の特性検査を行う方法が開示されている。
特開２００１−２３１３１号公報
しかしながら、特許文献１に記載されている検査方法は、最終的にＴＭＲヘッド素子の電磁変換特性等の特性検査を行う必要があり、信頼性の確認に多大な手間と非常に長い時間を要するという大きな問題を有している。
従って本発明の目的は、ＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を、短時間かつ容易にしかも確実に行うことができるＴＭＲ素子の検査方法及び装置、この検査方法を用いたＴＭＲ素子の製造方法、並びにその製造方法によって製造されたＴＭＲ素子を提供することにある。
本発明によれば、ＴＭＲ素子に互いに異なる電流値を有する複数のセンス電流をそれぞれ流した状態でこのＴＭＲ素子の抵抗値をそれぞれ測定し、測定した複数の抵抗値から抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行うＴＭＲ素子の検査方法が提供される。
この場合、互いに異なる電流値の複数のセンス電流が、互いに異なりかつ互いに不連続なセンス電流であることが好ましい。ここで、不連続なセンス電流を流すとは、１つのセンス電流を流した後、その電流を一旦切り、その後、次のセンス電流を流すことをいう。
また、互いに異なる電流値の複数のセンス電流が、互いに異なる電流値を有する２つのセンス電流であり、測定した２つの抵抗値の差から抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行うことも好ましい。
本発明によれば、さらに、ＴＭＲ素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、このＴＭＲ素子に第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とし、第１の抵抗値と第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行うＴＭＲ素子の検査方法が提供される。
ＴＭＲ素子に電流値を変えてセンス電流を流し、その抵抗値を測定し抵抗変化量を求めることを、複数のＴＭＲ素子について行う。抵抗変化量の小さいＴＭＲ素子における素子破壊電圧は、抵抗変化量の大きいＴＭＲ素子における素子破壊電圧より小さい。従って、電流値の異なるセンス電流によって測定した抵抗値から抵抗変化量を求めることによって、ＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、良否の評価を極めて容易にかつ短時間に行うことが可能となる。しかも、その場合、素子破壊を発生させることなく良否評価できるので、ＴＭＲ素子の良否選別が可能となる。その結果、短時間にＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、量産に非常に有効である。
第１のセンス電流と第２のセンス電流とが、互いに不連続なセンス電流であることが好ましい。ここで、不連続なセンス電流を流すとは、第１のセンス電流を流した後、その電流を一旦切り、その後、第２のセンス電流を流すことをいう。
第１の抵抗値と前記第２の抵抗値との差から抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行うことが好ましい。
第１の抵抗値をＲ１とし、第２の抵抗値をＲ２とすると、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率ｄＭＲＲ（％）に応じてＴＭＲ素子の評価を行うことがより好ましい。
（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率ｄＭＲＲ（％）が所定の閾値未満の場合はＴＭＲ素子が良品であると評価することも好ましい。
ＴＭＲ素子のトンネルバリア層がアルミニウム（Ａｌ）の酸化物、例えば、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ２Ｏ３）で構成されており、かつ、第１のセンス電流が０．１ｍＡ、第２のセンス電流が０．４ｍＡの場合、所定の閾値が−０．８（％）であることがより好ましい。なお、トンネルバリア層をＡｌの酸化物以外の材料で構成する場合、それに応じて、第１のセンス電流、第２のセンス電流及び抵抗変化率の閾値を設定すれば、同様に評価が可能となる。
抵抗値の測定が、所定方向の直流外部磁場をＴＭＲ素子に印加した状態で行われることも好ましい。
ＴＭＲ素子が、ＴＭＲヘッド素子か、又はＭＲＡＭセルであることも好ましい。
本発明によれば、さらにまた、ＴＭＲ素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とする手段と、このＴＭＲ素子に第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする手段と、第１の抵抗値と第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めてこのＴＭＲ素子の評価を行う手段とを備えたＴＭＲ素子の検査装置が提供される。
電流値の異なるセンス電流によって測定した抵抗値から抵抗変化量を求めることによって、ＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、良否の評価を極めて容易にかつ短時間に行うことが可能となる。しかも、その場合、素子破壊を発生させることなく良否評価できるので、ＴＭＲ素子の良否選別が可能となる。その結果、短時間にＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、量産に非常に有効である。
測定手段が、第１のセンス電流と前記第２のセンス電流として、互いに不連続なセンス電流を流す手段であることが好ましい。ここで、不連続なセンス電流を流すとは、第１のセンス電流を流した後、その電流を一旦切り、その後、第２のセンス電流を流すことをいう。
評価を行う手段が、第１の抵抗値と前記第２の抵抗値との差から抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行う手段であることが好ましい。
評価を行う手段が、第１の抵抗値をＲ１とし、第２の抵抗値をＲ２とすると、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率ｄＭＲＲ（％）に応じてＴＭＲ素子の評価を行う手段であることがより好ましい。
評価を行う手段が、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率ｄＭＲＲ（％）が所定の閾値未満の場合はＴＭＲ素子が良品であると評価する手段であることも好ましい。
ＴＭＲ素子のトンネルバリア層がＡｌの酸化物、例えば、Ａｌ２Ｏ３で構成されており、かつ、第１のセンス電流が０．１ｍＡ、第２のセンス電流が０．４ｍＡの場合、所定の閾値が−０．８（％）であることがより好ましい。なお、トンネルバリア層をＡｌの酸化物以外の材料で構成する場合、それに応じて、第１のセンス電流、第２のセンス電流及び抵抗変化率の閾値を設定すれば、同様に評価が可能となる。
抵抗値の測定中に、所定方向の直流外部磁場をＴＭＲ素子に印加する手段をさらに備えたことも好ましい。
ＴＭＲ素子が、ＴＭＲヘッド素子か、又はＭＲＡＭセルであることも好ましい。
本発明によれば、さらにまた、ウエハ上に薄膜による多数のＴＭＲ素子を作成するウエハ工程と、ウエハを切断して複数のＴＭＲ素子が配列されたバー部材を形成する切断工程と、バー部材上の対象とするＴＭＲ素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、ＴＭＲ素子に第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする測定工程と、第１の抵抗値と第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行う評価工程と、評価後のバー部材を切断して個々のＴＭＲ素子に分離する切断分離工程と備えたＴＭＲ素子の製造方法が提供される。
本発明によれば、さらに、ウエハ上に薄膜による多数のＴＭＲ素子を作成するウエハ工程と、ウエハ上の対象とするＴＭＲ素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、ＴＭＲ素子に第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする測定工程と、第１の抵抗値と第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行う評価工程と、評価後のウエハを切断して複数のＴＭＲ素子が配列されたバー部材を形成する切断工程と、バー部材を切断して個々のＴＭＲ素子に分離する切断分離工程と備えたＴＭＲ素子の製造方法が提供される。
本発明によれば、さらにまた、ウエハ上に薄膜による多数のＴＭＲ素子を作成するウエハ工程と、ウエハを切断して複数のＴＭＲ素子が配列されたバー部材を形成する切断工程と、バー部材を切断して個々のＴＭＲ素子に分離する切断分離工程と、分離したＴＭＲ素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、ＴＭＲ素子に第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする測定工程と、第１の抵抗値と第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行う評価工程とを備えたＴＭＲ素子の製造方法が提供される。
ＴＭＲ素子に電流値を変えてセンス電流を流し、その抵抗値を測定し抵抗変化量を求めることを、複数のＴＭＲ素子について行う。抵抗変化量の小さいＴＭＲ素子における素子破壊電圧は、抵抗変化量の大きいＴＭＲ素子における素子破壊電圧より小さい。従って、電流値の異なるセンス電流によって測定した抵抗値から抵抗変化量を求めることによって、ＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、良否の評価を極めて容易にかつ短時間に行うことが可能となる。しかも、その場合、素子破壊を発生させることなく良否評価できるので、ＴＭＲ素子の良否選別が可能となる。その結果、短時間にＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、量産に非常に有効である。
第１のセンス電流と第２のセンス電流とが、互いに不連続なセンス電流であることが好ましい。ここで、不連続なセンス電流を流すとは、第１のセンス電流を流した後、その電流を一旦切り、その後、第２のセンス電流を流すことをいう。
評価工程が、第１の抵抗値と第２の抵抗値との差から抵抗変化量を求めてＴＭＲ素子の評価を行う工程であることも好ましい。
評価工程が、第１の抵抗値をＲ１とし、第２の抵抗値をＲ２とすると、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率ｄＭＲＲ（％）に応じてＴＭＲ素子の評価を行う工程であることが好ましい。
評価工程が、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率ｄＭＲＲ（％）が所定の閾値未満の場合はＴＭＲ素子が良品であると評価する工程であることも好ましい。
ＴＭＲ素子のトンネルバリア層がＡｌの酸化物、例えば、Ａｌ２Ｏ３で構成されており、かつ、第１のセンス電流が０．１ｍＡ、第２のセンス電流が０．４ｍＡの場合、所定の閾値が−０．８（％）であることがより好ましい。なお、トンネルバリア層をＡｌの酸化物以外の材料で構成する場合、それに応じて、第１のセンス電流、第２のセンス電流及び抵抗変化率の閾値を設定すれば、同様に評価が可能となる。
測定工程が、抵抗値を所定方向の直流外部磁場をＴＭＲ素子に印加した状態で測定する工程であることも好ましい。
ＴＭＲ素子が、ＴＭＲヘッド素子か、又はＭＲＡＭセルであることも好ましい。
本発明によれば、さらに、上述した製造方法によって製造したＴＭＲ素子が提供される。
このＴＭＲ素子のトンネルバリア層がＡｌの酸化物、例えば、Ａｌ２Ｏ３で構成されていることが好ましい。
本発明によれば、電流値の異なるセンス電流によって測定した抵抗値から抵抗変化量を求めることによって、ＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、良否の評価を極めて容易にかつ短時間に行うことが可能となる。しかも、その場合、素子破壊を発生させることなく良否評価できるので、ＴＭＲ素子の良否選別が可能となる。その結果、短時間にＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、量産に非常に有効である。
本発明の実施形態について述べる前に、本発明に至った経緯について、まず説明する。
本願発明者等は、ＴＭＲヘッド素子に印加するセンス電流を素子破壊が生じるまで増大させていくと、金属電導支配的なＴＭＲヘッド素子と、トンネル電流支配的なＴＭＲヘッド素子とでは、その抵抗値の変化特性が異なってくることを見出した。
図１は、本願発明者等によって測定された複数のＴＭＲヘッド素子についての、センス電流Ｉｓ（ｍＡ）に対する規格化抵抗値（％）特性を示す図である。
同図から分かるように、センス電流を増大させて行った場合、抵抗値が徐々に低下していく傾向を示す集団Ａと抵抗値が急激に低下する傾向を示す集団Ｂとが存在する。両集団を比較すると、集団ＡのＴＭＲヘッド素子については素子破壊電圧が低く、集団ＢのＴＭＲヘッド素子については素子破壊電圧が高かった。素子破壊電圧が低い集団ＡのＴＭＲヘッド素子はバリア層にピンホールが存在するものと思われ、一方、素子破壊電圧が高い集団ＢのＴＭＲヘッド素子はバリア層にピンホールが存在しないものと思われた。
このようにバリア層にピンホールが有る無しによって、なぜ抵抗の変化度合が異なるかについて、考察した。
図２はＴＭＲヘッド素子に印加する電圧と電流との関係を４つのＴＭＲヘッド素子モデルについて想定した特性図である。
同図において、ａはバリア層にピンホールが存在するＴＭＲヘッド素子において温度上昇を考えない理論上のモデル、即ち通常の金属抵抗と同様にオーミック電導が行われるモデルであり、ｂはバリア層にピンホールが存在するＴＭＲヘッド素子において温度上昇を考えた一般モデル、ｃはバリア層にピンホールが存在せずＴＭＲ動作するＴＭＲヘッド素子において温度上昇を考えない理論上のモデル、ｄはバリア層にピンホールが存在せずＴＭＲ動作するＴＭＲヘッド素子において温度上昇を考えた一般モデルをそれぞれ表している。
ピンホールが存在するＴＭＲヘッド素子理論モデルａは、金属抵抗と同様に動作する。即ち、電圧が増大するとそれに比例して電流が増大する。ピンホールが存在するＴＭＲヘッド素子の一般モデルｂは、電圧が増大すると、素子温度が上昇して抵抗値が大きくなるので、理論モデルａより電流増大量が小さくなる。ピンホールが存在しないＴＭＲヘッド素子の理論モデルｃは、電圧が増大すると、抵抗値が多少小さくなるため、ピンホールが存在する理論モデルａよりも電流増大量が大きくなる。ピンホールが存在しないＴＭＲヘッド素子の一般モデルｄは、電圧が増大すると、素子温度が上昇して電子が活発化するので抵抗値が小さくなり、理論モデルｃよりも電流増大量がさらに大きくなる。
このように、バリア層にピンホールが存在するＴＭＲヘッド素子とピンホールが存在しないＴＭＲヘッド素子とでは、抵抗変化に互いに異なる２つの傾向があり、これがセンス電流Ｉｓの値に依存する抵抗値の変化特性の違いとなって現れるものと思われる。
このような経緯を経て本願発明者等は、本願発明に至ったのである。以下、実施形態を用いて本願発明を詳細に説明する。
図３はＴＭＲヘッド素子を有する薄膜磁気ヘッドを製造する工程と、さらにこの薄膜磁気ヘッドをアセンブルしてヘッドジンバルアセンブリ（ＨＧＡ）を製造する工程とを表すフローチャートであり、図４はその一部の工程を説明する図である。
まず、薄膜用ウエハの集積面上に多数のＴＭＲ読出しヘッド素子（水平磁気記録用又は垂直磁気記録用のＴＭＲ読出しヘッド素子）をマトリクス状に作成する（ステップＳ１）。
図５はこのような各ＴＭＲ読出しヘッド素子の構造の一例を浮上面（ＡＢＳ）と直交する方向から見た断面図であり、図６はこのＴＭＲ読出しヘッド素子をＡＢＳ方向から見た断面図である。
これら図５及び図６に示すように、ＴＭＲ読出しヘッド素子のＴＭＲ層部分は、下部シールド及び電極層５０上に、反強磁性層５１、ピンド層５２、トンネルバリア層５３、フリー層５４、キャップ層５５を順次積層した構造を有しており、その上に、金属ギャップ層５６を介して上部シールド及び電極層５７が積層されている。ＴＭＲ層部分のトラック幅方向には、バイアス層５８が形成されている。ＴＭＲ層の積層順序はこの逆であっても良い。トンネルバリア層５３は、Ａｌ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｔａ、又はＭｇ等の酸化物で形成されている。
次いで、各ＴＭＲヘッド素子の抵抗値を測定する（ステップＳ２）。この場合の抵抗値の測定とは、後述する検査装置を用いて各ＴＭＲ読出しヘッド素子の端子電極にプローブを接触させ、第１の電流値、例えば０．１ｍＡ、を有するセンス電流をＴＭＲヘッド素子に印加し、出力される電圧の値を測定してＴＭＲヘッド素子の抵抗値を算出するものである。算出した抵抗値は、ウエハ工程初期抵抗値Ｒ０として記憶される。
その後、ＴＭＲ読出しヘッド素子上にインダクティブ書込みヘッド素子を作成する（ステップＳ３）。図４（Ａ）は、このようにして多数の薄膜磁気ヘッド素子４１がマトリクス状に並んで形成されたウエハ４０を示している。
インダクティブ書込みヘッド素子を作成した後、ＴＭＲヘッド素子の抵抗値を測定すると共に抵抗変化率ｄＭＲＲ（単位は％、以下同じ）を測定する（ステップＳ４）。この場合の抵抗値の測定とは、後述する検査装置を用いて各ＴＭＲ読出しヘッド素子の端子電極にプローブを接触させ、第１の電流値、例えば０．１ｍＡ、を有するセンス電流をＴＭＲヘッド素子に印加し、出力される電圧の値を測定してＴＭＲヘッド素子の抵抗値を算出するものである。算出した抵抗値は、第１の抵抗値Ｒ１として検査装置に記憶される。また、抵抗変化率ｄＭＲＲとは、第１の電流値より高い第２の電流値、例えば０．４ｍＡ、を有するセンス電流を、第１の電流値を有するセンス電流とは不連続にＴＭＲヘッド素子に印加し、出力される電圧の値からＴＭＲヘッド素子の抵抗値を算出し、算出した抵抗値を第２の抵抗値Ｒ２として検査装置に記憶する。その後、第１の抵抗値Ｒ１及び第２の抵抗値Ｒ２から、ｄＭＲＲ（％）＝（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００を用いて算出して記憶するものである。ここで、センス電流を不連続に印加するとは、第１のセンス電流を流した後、その電流を一旦切り、その後、第２のセンス電流を流すことをいう。一方、センス電流を連続に印加するとは、第１のセンス電流を流し、その電流を切ることなく、第２のセンス電流を流すことをいう。センス電流を不連続に印加することが望ましいが、連続に印加しても良い。
このステップＳ４の時点における第１の抵抗値Ｒ１と、ステップＳ２で求めたウエハ工程初期抵抗値Ｒ０とを比較し、抵抗値が変化している場合には、インダクティブ書込みヘッド素子形成工程において、ＴＭＲ読出しヘッド素子のバリア層５３に変化があったとみなす。例えば、バリア層５３において、酸素の移動が促進されて抵抗値が変化したり、物理的なダメージが加わったために抵抗値が変化したものとみなす。この場合は、抵抗変化率ｄＭＲＲによってその金属伝導の度合いを評価する。この評価は、抵抗変化率ｄＭＲＲが所定の閾値である−０．８％未満であるか否か、即ち−０．８％より負の側に大きいか否かを判別することによって行う。
以上のステップＳ１〜Ｓ４がウエハ工程である。
その後、このウエハ４０を切断して、複数の薄膜磁気ヘッド４２が列状に並ぶ複数のバー部材４３を得る（ステップＳ５）。図４（Ｂ）はこのようにして作成したバー部材４３を示している。
次いで、このバー部材４３のＡＢＳ側の研磨面を粗研磨し（ステップＳ５）、さらに、ＭＲハイトを調整する研磨を行う（ステップＳ６）。
次いで、このバー部材４３の研磨面を精密研磨してＭＲハイトの調整を行う（ステップＳ７）。
その後、各ＴＭＲヘッド素子の抵抗値を測定すると共に抵抗変化率ｄＭＲＲを測定する（ステップＳ８）。この場合の抵抗値の測定とは、後述する検査装置を用いてバー部材の各ＴＭＲ読出しヘッド素子の端子電極にプローブを接触させ、ステップＳ４の場合と同様に抵抗値の測定を行い、抵抗変化率ｄＭＲＲの算出を行う。ただし、このステップＳ８の時点における第１の抵抗値Ｒ１は、加工・ＨＧＡ工程初期抵抗値Ｒ０′としても記憶される。ステップＳ８では、さらに、抵抗変化率ｄＭＲＲが所定の閾値である−０．８％未満であるか否か、即ち−０．８％より負の側に大きいか否かを判別することによる評価を行う。未満である場合はバリア層の金属伝導の度合いが低く、そのＴＭＲ読出しヘッド素子が素子破壊電圧の高い良品であると評価し、未満ではない場合は研磨によってダメージを受けたことにより、バリア層内部（ピンホール発生）若しくは外部（例えばスメア等、即ち研磨加工により生じるキズ等、による短絡発生）に高い金属伝導が生じている不良品、又は素子破壊電圧の低い不良品であると評価する。
なお、研磨後の抵抗変化率ｄＭＲＲが−０．８％未満である複数のＴＭＲヘッド素子について、それらの抵抗値の平均値から目標とするＭＲハイトが達成されていることの確認と、バー部材上のその抵抗値分布から追い込み量の分布、偏りを推定することができる。
また、研磨後の抵抗変化率ｄＭＲＲが−０．８％以上である場合は、研磨条件等を変更することを行っても良い。さらに、抵抗変化率ｄＭＲＲが−０．８％未満となるか否かを監視することにより、金属伝導を除去するためのエッチングやミリングの時間や条件を制御することが可能となる。
次いで、研磨した面上に保護膜を形成する（ステップＳ９）。
その後、各ＴＭＲヘッド素子の抵抗値を測定すると共に抵抗変化率ｄＭＲＲを測定する（ステップＳ１０）。この場合の抵抗値の測定及び抵抗変化率ｄＭＲＲの算出はステップＳ４の場合と同様である。このステップＳ１０の時点における第１の抵抗値Ｒ１と、ステップＳ８で求めた加工・ＨＧＡ工程初期抵抗値Ｒ０′とを比較し、抵抗値が変化している場合には、研磨後のイオンミリングや酸化によるダメージによって、ＴＭＲ読出しヘッド素子のバリア層５３に変化があったとみなし、抵抗変化率ｄＭＲＲによってその金属伝導の度合いを評価する。この評価は、抵抗変化率ｄＭＲＲが所定の閾値である−０．８％未満であるか否か、即ち−０．８％より負の側に大きいか否かを判別することによって行う。未満である場合はバリア層の金属伝導の度合いが低く、そのＴＭＲ読出しヘッド素子が素子破壊電圧の高い良品であると評価し、未満ではない場合はイオンミリングや酸化によってダメージを受けたことにより、金属伝導度が高く素子破壊電圧の低い不良品であると評価する。
次いで、ＡＢＳに、イオンミリング等によってレールを形成する（ステップＳ１１）。
その後、各ＴＭＲヘッド素子の抵抗値を測定すると共に抵抗変化率ｄＭＲＲを測定する（ステップＳ１２）。この場合の抵抗値の測定及び抵抗変化率ｄＭＲＲの算出はステップＳ４の場合と同様である。このステップＳ１２の時点における第１の抵抗値Ｒ１と、ステップＳ８で求めた加工・ＨＧＡ工程初期抵抗値Ｒ０′とを比較し、抵抗値が変化している場合には、レール作成時のイオンミリングによるダメージによって、ＴＭＲ読出しヘッド素子のバリア層５３に変化があったとみなし、抵抗変化率ｄＭＲＲによってその金属伝導の度合いを評価する。この評価は、抵抗変化率ｄＭＲＲが所定の閾値である−０．８％未満であるか否か、即ち−０．８％より負の側に大きいか否かを判別することによって行う。未満である場合はバリア層の金属伝導の度合いが低く、そのＴＭＲ読出しヘッド素子が素子破壊電圧の高い良品であると評価し、未満ではない場合はイオンミリング等によってダメージを受けたことにより、金属伝導度が高く素子破壊電圧の低い不良品であると評価する。
次いで、バー部材４３を切断し、図４（Ｃ）に示すごとき、個々の磁気ヘッドスライダ４４を得る（ステップＳ１３）。
以上のステップＳ５〜Ｓ１３が加工工程である。
その後、磁気ヘッドスライダ４４をサスペンション４５に接着固定してＨＧＡ４６を作成し（ステップＳ１４）、サスペンション４５上に設けられた配線部材の接続パッドに磁気ヘッドスライダ４４の電極端子４４ａをボンディングする（ステップＳ１５）。
次いで、ＴＭＲヘッド素子の抵抗値を測定すると共に抵抗変化率ｄＭＲＲを測定する（ステップＳ１６）。この場合、図４（Ｄ）に示すように、ＨＧＡの接続パッドに電気的に接続されている外部接続パッド４６ａに１対のプローブ４７を電気的に接触させて、ステップＳ４の場合と同様に抵抗値の測定を行い、抵抗変化率ｄＭＲＲの算出を行う。このステップＳ１６の時点における第１の抵抗値Ｒ１と、ステップＳ８で求めた加工・ＨＧＡ工程初期抵抗値Ｒ０′とを比較し、抵抗値が変化している場合には、ボンディング時のスパークによるダメージによって、ＴＭＲ読出しヘッド素子のバリア層５３に変化があったとみなし、抵抗変化率ｄＭＲＲによってその金属伝導の度合いを評価する。この評価は、抵抗変化率ｄＭＲＲが所定の閾値である−０．８％未満であるか否か、即ち−０．８％より負の側に大きいか否かを判別することによって行う。未満である場合はバリア層の金属伝導の度合いが低く、そのＴＭＲ読出しヘッド素子が素子破壊電圧の高い良品であると評価し、未満ではない場合はスパーク等によってダメージを受けたことにより、金属伝導度が高く素子破壊電圧の低い不良品であると評価する。
その後、最終的な検査工程を行う（ステップＳ１７）。この最終的な検査工程では、例えば、ＴＭＲ読出しヘッド素子の電磁変換特性等の特性検査が行われる。
以上のステップＳ１４〜Ｓ１７がアセンブル工程である。
ウエハ工程において、ＴＭＲ読出しヘッド素子を作成直後の抵抗値をウエハ工程初期抵抗値Ｒ０としているのは、この時点ではＴＭＲヘッド素子のバリア層にはダメージが生じていないと思われるため、その時の抵抗値を比較の基準値とするためである。また、ＭＲハイトの研磨を行うと、その前後で抵抗値が大きく異なってしまうので、加工工程及びアセンブル工程ではＭＲハイト調整直後の抵抗値を加工・ＨＧＡ工程初期抵抗値Ｒ０′とし、比較の基準値としているのである。
なお、上述したステップＳ２、Ｓ４、Ｓ８、Ｓ１０、Ｓ１２及びＳ１６における抵抗値及びｄＭＲＲの測定において、ｄＭＲＲの測定のみを行うようにしても良い。また。これらのステップを全て行う必要はなく、その一部のみを行うようにしても良い。
図７は図３の実施形態のステップＳ８におけるＴＭＲ読出しヘッド素子検査を概略的に説明する図である。
同図において、７０は複数のＴＭＲヘッドが互いに連接して一列配置されたバー部材であり、７１はＴＭＲヘッド読出し素子の検査装置をそれぞれ示している。
バー部材７０の各薄膜磁気ヘッド素子７０ａは、ＴＭＲ読出しヘッド素子とインダクティブ書込みヘッド素子とを備えており、各ＴＭＲ読出しヘッド素子は１対の端子パッド７０ｂに電気的に接続されている。
検査装置７１は、ＴＭＲ読出しヘッド素子用の１対の端子パッド７０ｂに電気的に接触可能な１対のプローブ７１ａと、この１対のプローブ７１ａに電気的に接続されており、複数の電流値のセンス電流を供給する定電流回路７１ｂと、１対のプローブ７１ａに電気的に接続されており、ＴＭＲ読出しヘッド素子から出力される電圧の値を測定する電圧測定回路７１ｃと、電圧測定回路７１ｃに電気的に接続されており、測定した電圧値を表す電圧測定回路７１ｃのアナログ出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器７１ｄと、Ａ／Ｄ変換器７１ｄに電気的に接続されており、そのデジタル信号を継続的に入力して各センス電流におけるＴＭＲ読出しヘッド素子の抵抗値を計算し、そのＴＭＲ読出しヘッド素子の良否を判別すると共に、定電流回路７１ｂ及びＡ／Ｄ変換器７１ｄの動作を制御するデジタルコンピュータ７１ｅとを備えている。
図８は、本実施形態における検査装置７１の処理動作を説明するフローチャートである。
まず、バー部材７０に対して図示しない直流磁界発生装置から外部直流磁界の印加を開始する（ステップＳ８１）。この印加される直流磁界は各ＴＭＲ読出しヘッド素子におけるピン層の磁化方向とフリー層の磁化方向との関係が一定となるような磁界である。
次いで、バー部材７０の良否の評価を行うＴＭＲ読出しヘッド素子の端子パッド７０ｂに１対のプローブ７１ａを電気的に接触させ、この状態で、定電流回路７１ｂより、第１の電流値、例えば０．１ｍＡ、を有するセンス電流をＴＭＲヘッド素子に印加する（ステップＳ８２）。
次いで、電圧測定回路７１ｃによってＴＭＲ読出しヘッド素子から出力される電圧の値を測定し、その値をコンピュータ７１ｅに入力してＴＭＲ読出しヘッド素子の抵抗値を算出する（ステップＳ８３）。この抵抗値は、印加した第１の電流値、例えば０．１ｍＡ、と測定した電流とからオームの法則によって算出される。算出した抵抗値は、第１の抵抗値Ｒ１として、コンピュータ７１ｅ内に記憶される。また、この時点における第１の抵抗値Ｒ１は、加工及びアセンブリ工程初期抵抗値Ｒ０′としても記憶される。
次いで、定電流回路７１ｂより、第１の電流値より高い第２の電流値、例えば０．４ｍＡ、を有するセンス電流を、第１の電流値を有するセンス電流とは不連続にＴＭＲ読出しヘッド素子に印加する（ステップＳ８４）。
次いで、電圧測定回路７１ｃによってＴＭＲ読出しヘッド素子から出力される電圧の値を測定し、その値をコンピュータ７１ｅに入力してＴＭＲ読出しヘッド素子の抵抗値を算出する（ステップＳ８５）。この抵抗値は、印加した第２の電流値、例えば０．４ｍＡ、と測定した電流とからオームの法則によって算出される。算出した抵抗値は、第２の抵抗値Ｒ２として、コンピュータ７１ｅ内に記憶される。
次いで、バー部材７０に対しての外部直流磁界の印加を終了する（ステップＳ８６）。
その後、第１の抵抗値Ｒ１及び第２の抵抗値Ｒ２から抵抗変化率ｄＭＲＲを、式ｄＭＲＲ（％）＝（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００を用いて算出し、その計算結果が所定の閾値である−０．８％未満であるか否か、即ち−０．８％より負の側に大きいか否かを判別する（ステップＳ８７）。
未満である場合はそのＴＭＲ読出しヘッド素子が素子破壊電圧の高い良品であると評価し（ステップＳ８８）、未満ではない場合はそのＴＭＲ読出しヘッド素子が素子破壊電圧の低い不良品であると評価する（ステップＳ８９）。
次いで、バー部材７０の他のＴＭＲ読出しヘッド素子について、同様の評価を順次行う。
図９は、この図８の処理動作シーケンスを説明する図である。
同図から明らかのように、まず、ＴＭＲ読出しヘッド素子に直流磁界の印加を開始する。次いで、例えば０．１ｍＡという低い第１の電流値の矩形波状のセンス電流を印加し、その時の抵抗値Ｒ１を求める。次いで、例えば０．４ｍＡという第１の電流値より高い第２の電流値の矩形波状のセンス電流を印加し、その時の抵抗値Ｒ２を求める。その後、ＴＭＲ読出しヘッド素子に直流磁界の印加を終了する。抵抗変化率ｄＭＲＲをｄＭＲＲ（％）＝（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００から計算し、その結果が所定の閾値である−０．８％未満であるか否かを判別して、ＴＭＲ読出しヘッド素子の良否評価を行う。
図１０は、多数のＴＭＲヘッド素子について、上述した処理動作により、０．１ｍＡ印加時の第１の抵抗値Ｒ１及び０．４ｍＡ印加時の第２の抵抗値Ｒ２を測定し、抵抗変化率ｄＭＲＲを求めた結果を表すグラフである。ただし、同図の横軸は第１の抵抗値Ｒ１を、縦軸は抵抗変化率ｄＭＲＲをそれぞれ表している。
同図に示すように、抵抗変化率ｄＭＲＲが−０．８（％）未満のＴＭＲヘッド素子はバリア層にピンホールの存在しない良品のヘッド素子であり、−０．８（％）以上のＴＭＲヘッド素子はバリア層にピンホールの存在しているか外部で短絡を起こしている不良品のヘッド素子であると評価している。
以上述べた実施形態では、抵抗変化率ｄＭＲＲに関する閾値を−０．８（％）としているが、この閾値は、ＴＭＲ素子のトンネルバリア層がＡｌの酸化物、例えば、Ａｌ２Ｏ３で構成されており、かつ、第１のセンス電流が０．１ｍＡ、第２のセンス電流が０．４ｍＡの場合の閾値である。トンネルバリア層をＡｌの酸化物以外の材料で構成する場合、それに応じて、第１のセンス電流、第２のセンス電流及び抵抗変化率の閾値を設定すれば、同様に評価が可能となる。即ち、閾値は上述した実施形態の値に限定されるものではなく、ＴＭＲヘッド素子の仕様に応じて任意に設定される。
また、センス電流として、第１の抵抗値Ｒ１を測定する際に流す第１の電流値と第２の抵抗値Ｒ２を測定する際に流す第２の電流値とは、上述した値に限定されるものではなく、ＴＭＲヘッド素子が破壊される電流値より絶対値が小さくかつ第２の電流値が第１の電流値より絶対値が大きければ良い。例えば、第１の電流値を０．１ｍＡとした場合、第２の電流値はこれより高くかつＴＭＲヘッド素子が破壊される電流値より低ければ良い。もちろん、第１の電流値を０．１ｍＡ以外の値としても良い。また、第２の電流値のセンス電流を先に流して、その後に、これより低い第１の電流値のセンス電流を流すようにしても良い。
図１１は、多数のＴＭＲヘッド素子について、第１の電流値を０．１ｍＡ一定とし、第２の電流値を変えて抵抗変化率ｄＭＲＲ及び素子破壊電圧を測定した結果を表すグラフである。
同図（Ａ）は第２の電流値が０．１５ｍＡの場合、同図（Ｂ）は第２の電流値が０．２ｍＡの場合、同図（Ｃ）は第２の電流値が０．３ｍＡの場合、同図（Ｄ）は第２の電流値が０．４ｍＡの場合、同図（Ｅ）は第２の電流値が０．５ｍＡの場合、同図（Ｆ）は第２の電流値が０．８ｍＡの場合である。いずれの電流値の場合にも、同様の分布傾向を有していることが分かる。
センス電流としては、上述した実施形態のように、不連続である矩形波状のパルス電流であっても良いし、連続する電流であっても良い。各電流値における持続時間は任意であり、また、矩形波状のパルス電流の場合、その間隔も任意である。
センス電流を流す方向は、ＴＭＲヘッド素子の基板側（積層方向で下側）から非基板側（積層方向で上側）に向かう方向であってもその逆であっても良い。これは、ＴＭＲ層の積層順序にかかわらない。
図１２は、多数のＴＭＲヘッド素子について、センス電流を流す方向を互いに逆方向とした場合の抵抗変化率ｄＭＲＲを求めた結果を表すグラフである。ただし、同図の横軸は第１の抵抗値Ｒ１を、縦軸は抵抗変化率ｄＭＲＲをそれぞれ表している。また、同図（Ａ）及び（Ｂ）はロットが異なるＴＭＲヘッド素子の測定結果を示している。
同図より、センス電流の方向を基板側から非基板側としても、その逆の非基板側から基板側としても同様の分布傾向を有していることが分かる。ただし、電流方向に応じて抵抗変化率ｄＭＲＲにオフセットがかかるため、閾値は変える必要がある。
以上述べたように、本実施形態によれば、ＴＭＲヘッド素子に電流値を変えてセンス電流を流し、それぞれの電流値におけるＴＭＲヘッド素子の抵抗値を測定して抵抗変化率ｄＭＲＲを求め、この抵抗変化率ｄＭＲＲが閾値未満であれば、そのＴＭＲヘッド素子は素子破壊電圧が高く良品であり、閾値未満でなければ素子破壊電圧が低く不良品であると評価している。従って、ＴＭＲヘッド素子の信頼性に基づいた良否の評価を極めて容易にかつ短時間に行うことが可能となる。しかも、その場合、素子破壊を発生させることなく良否評価できるので、ＴＭＲ素子の良否選別が可能となる。その結果、短時間にＴＭＲ素子に関する信頼性の確認を行うことができ、量産に非常に有効である。
なお、上述した実施形態は、ＴＭＲヘッド素子の検査を行う場合について説明したが、本発明は、ＭＲＡＭセルの検査を行う場合にも同様に適用できる。
ＭＲＡＭセルは、図１３に示すように、例えばビット線となる下部導体層１３０上に、反強磁性層１３１、ピンド層１３２、トンネルバリア層１３３、フリー層１３４、例えばワード線となる上部導体層１３５を順次積層したＴＭＲ構造を有している。本実施形態における製造方法、検査方法及び検査装置の他の構成、動作及び作用効果は、図３の実施形態のごとく、バー部材状態での加工及び検査がないのみで、基本的には同様である。
以上述べた実施形態は全て本発明を例示的に示すものであって限定的に示すものではなく、本発明は他の種々の変形態様及び変更態様で実施することができる。従って本発明の範囲は特許請求の範囲及びその均等範囲によってのみ規定されるものである。
複数のＴＭＲヘッド素子についての、センス電流Ｉｓに対する規格化抵抗値特性を示す図である。 ＴＭＲヘッド素子に印加する電圧と電流との関係を４つのＴＭＲヘッド素子モデルについて想定した特性図である。 本発明の一実施形態として、ＴＭＲヘッド素子を有する薄膜磁気ヘッドを製造する工程と、この薄膜磁気ヘッドをアセンブルしてＨＧＡを製造する工程とを表すフローチャートである。 図３の一部の工程を説明する図である。 図３の実施形態において製造される各ＴＭＲ読出しヘッド素子の構造の一例をＡＢＳと直交する方向から見た断面図である。 図５のＴＭＲ読出しヘッド素子をＡＢＳ方向から見た断面図である。 図３の実施形態において、ＴＭＲヘッド素子の検査を行う構成を概略的に説明する図である。 図３の実施形態における検査装置の処理動作を説明するフローチャートである。 図８の処理動作シーケンスを説明する図である。 多数のＴＭＲヘッド素子について、０．１ｍＡ印加時の第１の抵抗値Ｒ１及び０．４ｍＡ印加時の第２の抵抗値Ｒ２を測定し、抵抗変化率ｄＭＲＲを求めた結果を表すグラフである。 多数のＴＭＲヘッド素子について、第１の電流値を０．１ｍＡ一定とし、第２の電流値を変えて抵抗変化率ｄＭＲＲ及び素子破壊電圧を測定した結果を表すグラフである。 多数のＴＭＲヘッド素子について、センス電流を流す方向を互いに逆方向とした場合の抵抗変化率ｄＭＲＲを求めた結果を表すグラフである。 本発明の他の実施形態において製造されるＭＲＡＭセルの構造の一例を示す断面図である。
符号の説明
４０ ウエハ
４１、７０ａ 薄膜磁気ヘッド素子
４２ 薄膜磁気ヘッド
４３、７０ バー部材
４４ 磁気ヘッドスライダ
４４ａ、７０ｂ 電極端子
４５ サスペンション
４６ ＨＧＡ
４６ａ 外部接続パッド
４７、７１ａ プローブ
５０ 下部シールド及び電極層
５１、１３１ 反強磁性層
５２、１３２ ピンド層
５３、１３３ トンネルバリア層
５４、１３４ フリー層
５５ キャップ層
５６ 金属ギャップ層
５７ 上部シールド及び電極層
５８ バイアス層
７１ 検査装置
７１ｂ 定電流回路
７１ｃ 電圧測定回路
７１ｄ Ａ／Ｄ変換器
７１ｅ デジタルコンピュータ
１３０ 下部導体層
１３５ 上部導体層

Claims (34)

  1. トンネル磁気抵抗効果素子に互いに異なる電流値を有する複数のセンス電流をそれぞれ流した状態で該トンネル磁気抵抗効果素子の抵抗値をそれぞれ測定し、該測定した複数の抵抗値から抵抗変化量を求めて該トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行うことを特徴とするトンネル磁気抵抗効果素子の検査方法。
  2. 前記互いに異なる電流値の複数のセンス電流が、互いに異なりかつ互いに不連続なセンス電流であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
  3. 前記互いに異なる電流値の複数のセンス電流が、互いに異なる電流値を有する２つのセンス電流であり、測定した２つの抵抗値の差から抵抗変化量を求めて前記トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
  4. トンネル磁気抵抗効果素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、該トンネル磁気抵抗効果素子に該第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とし、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めて該トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行うことを特徴とするトンネル磁気抵抗効果素子の検査方法。
  5. 前記第１のセンス電流と前記第２のセンス電流とが、互いに不連続なセンス電流であることを特徴とする請求項４に記載の方法。
  6. 前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値との差から抵抗変化量を求めて前記トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行うことを特徴とする請求項４又は５に記載の方法。
  7. 前記第１の抵抗値をＲ１とし、前記第２の抵抗値をＲ２とすると、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率に応じて前記トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行うことを特徴とする請求項４から６のいずれか１項に記載の方法。
  8. （Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率が所定の閾値未満の場合は該トンネル磁気抵抗効果素子が良品であると評価することを特徴とする請求項７に記載の方法。
  9. 前記トンネル磁気抵抗効果素子のトンネルバリア層がアルミニウムの酸化物で構成されており、かつ、前記第１のセンス電流が０．１ｍＡ、前記第２のセンス電流が０．４ｍＡの場合、前記所定の閾値が−０．８（％）であることを特徴とする請求項８に記載の方法。
  10. 前記抵抗値の測定が、所定方向の直流外部磁場を前記トンネル磁気抵抗効果素子に印加した状態で行われることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の方法。
  11. 前記トンネル磁気抵抗効果素子が、トンネル磁気抵抗効果ヘッド素子であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
  12. 前記トンネル磁気抵抗効果素子が、磁気抵抗メモリセルであることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の方法。
  13. トンネル磁気抵抗効果素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、該トンネル磁気抵抗効果素子に該第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする測定手段と、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めて該トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う手段とを備えたことを特徴とするトンネル磁気抵抗効果素子の検査装置。
  14. 前記測定手段が、前記第１のセンス電流と前記第２のセンス電流として、互いに不連続なセンス電流を流す手段であることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
  15. 前記評価を行う手段が、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値との差から抵抗変化量を求めて前記トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う手段であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の装置。
  16. 前記評価を行う手段が、前記第１の抵抗値をＲ１とし、前記第２の抵抗値をＲ２とすると、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率に応じて前記トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う手段であることを特徴とする請求項１３から１５のいずれか１項に記載の装置。
  17. 前記評価を行う手段が、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率が所定の閾値未満の場合は該トンネル磁気抵抗効果素子が良品であると評価する手段であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
  18. 前記トンネル磁気抵抗効果素子のトンネルバリア層がアルミニウムの酸化物で構成されており、かつ、前記第１のセンス電流が０．１ｍＡ、前記第２のセンス電流が０．４ｍＡの場合、前記所定の閾値が−０．８（％）であることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
  19. 前記抵抗値の測定中に、所定方向の直流外部磁場を前記トンネル磁気抵抗効果素子に印加する手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１３から１８のいずれか１項に記載の装置。
  20. 前記トンネル磁気抵抗効果素子が、トンネル磁気抵抗効果ヘッド素子であることを特徴とする請求項１３から１９のいずれか１項に記載の装置。
  21. 前記トンネル磁気抵抗効果素子が、磁気抵抗メモリセルであることを特徴とする請求項１３から１９のいずれか１項に記載の装置。
  22. ウエハ上に薄膜による多数のトンネル磁気抵抗効果素子を作成するウエハ工程と、該ウエハを切断して複数のトンネル磁気抵抗効果素子が配列されたバー部材を形成する切断工程と、該バー部材上の対象とするトンネル磁気抵抗効果素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、該トンネル磁気抵抗効果素子に該第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする測定工程と、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めて該トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う評価工程と、評価後の該バー部材を切断して個々のトンネル磁気抵抗効果素子に分離する切断分離工程と備えたことを特徴とするトンネル磁気抵抗効果素子の製造方法。
  23. ウエハ上に薄膜による多数のトンネル磁気抵抗効果素子を作成するウエハ工程と、該ウエハ上の対象とするトンネル磁気抵抗効果素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、該トンネル磁気抵抗効果素子に該第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする測定工程と、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めて該トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う評価工程と、評価後の前記ウエハを切断して複数のトンネル磁気抵抗効果素子が配列されたバー部材を形成する切断工程と、該バー部材を切断して個々のトンネル磁気抵抗効果素子に分離する切断分離工程と備えたことを特徴とするトンネル磁気抵抗効果素子の製造方法。
  24. ウエハ上に薄膜による多数のトンネル磁気抵抗効果素子を作成するウエハ工程と、該ウエハを切断して複数のトンネル磁気抵抗効果素子が配列されたバー部材を形成する切断工程と、該バー部材を切断して個々のトンネル磁気抵抗効果素子に分離する切断分離工程と、該分離したトンネル磁気抵抗効果素子に第１の電流値を有する第１のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第１の抵抗値とし、該トンネル磁気抵抗効果素子に該第１の電流値より絶対値が大きい第２の電流値を有する第２のセンス電流を流した状態で抵抗値を測定して第２の抵抗値とする測定工程と、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値とから抵抗変化量を求めて該トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う評価工程とを備えたことを特徴とするトンネル磁気抵抗効果素子の製造方法。
  25. 前記第１のセンス電流と前記第２のセンス電流とが、互いに不連続なセンス電流であることを特徴とする請求項２２から２４のいずれか１項に記載の製造方法。
  26. 前記評価工程が、前記第１の抵抗値と前記第２の抵抗値との差から抵抗変化量を求めて前記トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う工程であることを特徴とする請求項２２から２５のいずれか１項に記載の製造方法。
  27. 前記評価工程が、前記第１の抵抗値をＲ１とし、前記第２の抵抗値をＲ２とすると、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率に応じて前記トンネル磁気抵抗効果素子の評価を行う工程であることを特徴とする請求項２２から２６のいずれか１項に記載の製造方法。
  28. 前記評価工程が、（Ｒ２−Ｒ１）／Ｒ１×１００（％）なる抵抗変化率が所定の閾値未満の場合は該トンネル磁気抵抗効果素子が良品であると評価する工程であることを特徴とする請求項２７に記載の製造方法。
  29. 前記トンネル磁気抵抗効果素子のトンネルバリア層がアルミニウムの酸化物で構成されており、かつ、前記第１のセンス電流が０．１ｍＡ、前記第２のセンス電流が０．４ｍＡの場合、前記所定の閾値が−０．８（％）であることを特徴とする請求項２８に記載の製造方法。
  30. 前記測定工程が、前記抵抗値を所定方向の直流外部磁場を前記トンネル磁気抵抗効果素子に印加した状態で測定する工程であることを特徴とする請求項２２から２９のいずれか１項に記載の製造方法。
  31. 前記トンネル磁気抵抗効果素子が、トンネル磁気抵抗効果ヘッド素子であることを特徴とする請求項２２から３０のいずれか１項に記載の製造方法。
  32. 前記トンネル磁気抵抗効果素子が、磁気抵抗メモリセルであることを特徴とする請求項２２から３０のいずれか１項に記載の製造方法。
  33. 請求項２２から３２のいずれか１項に記載の製造方法によって製造したことを特徴とするトンネル磁気抵抗効果素子。
  34. トンネルバリア層がアルミニウムの酸化物で構成されていることを特徴とする請求項３３に記載のトンネル磁気抵抗効果素子。
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