JP2006216202A - Evaluating method of thin film magnetic head - Google Patents

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Shuji Yanagi
修二 柳
Akira Takahashi
高橋  彰
Hironari Kakubari
裕也 角張
Tomohiro Yamashita
友宏 山下
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an evaluating method of a thin film magnetic head in which a quality of an output property can be evaluated highly accurately by eliminating defective products possibly causing degradation and instability. <P>SOLUTION: In the thin film magnetic head having an antiferromagnetic layer 12, a fixed magnetic layer 13, a non-magnetic conduction layer 14, a spin valve film obtained by laminating free magnetic layers 15, and a hard bias film 20 contacted to both sides of a track width direction of the spin valve film, first, the hard bias film 20 is magnetized in the direction of track width of the hard bias film 20 (first magnetization process), an alternating electric field is applied and the head output property is measured (first measuring process). Next, after the hard bias film 20 is magnetized in the height direction being orthogonal to the track width direction, processing for magnetization in the track width direction is performed at least once, the alternating electric field is applied with the same condition as the first time and the head output property is measured (second measuring process). The quality of the head output property is discriminated by comparing the first time measured result with the second time measured result. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ハードバイアス膜により磁区制御された薄膜磁気ヘッドの評価方法に関する。   The present invention relates to a method for evaluating a thin film magnetic head whose magnetic domain is controlled by a hard bias film.

薄膜磁気ヘッドでは、製造段階又は出荷前に、予め規定された製品としての基格を満たすか否かを確認するため、特性検査が行なわれている。この特性検査としては、QST(Quasi Static Test)評価試験が一般に利用されている。QST評価試験は、薄膜磁気ヘッドの再生出力特性及び磁気的安定性を、実際の磁気記録媒体を介さずに評価する手法である。具体的には、薄膜磁気ヘッド(磁気抵抗効果素子)に通電した状態で3.98〜39.8kA/m程度の外部磁界を周期的に変化させ、該薄膜磁気ヘッドの素子電圧−外部磁界特性曲線(V−H曲線)を得る。そして、得られたV−H曲線に基づき、再生出力特性、再生出力の磁気対称性・極性(Asymmetry、Polarity)及びノイズ(バルクハウゼンノイズ)等の観点から、規格内であるか規格外であるかを判定する。   In the thin film magnetic head, a characteristic inspection is performed in order to confirm whether or not a standard as a preliminarily specified product is satisfied at the manufacturing stage or before shipment. As this characteristic test, a QST (Quasi Static Test) evaluation test is generally used. The QST evaluation test is a technique for evaluating the reproduction output characteristics and magnetic stability of a thin film magnetic head without using an actual magnetic recording medium. Specifically, an external magnetic field of about 3.98 to 39.8 kA / m is periodically changed in a state where a thin film magnetic head (magnetoresistance effect element) is energized, and the element voltage-external magnetic field characteristics of the thin film magnetic head. A curve (VH curve) is obtained. Then, based on the obtained VH curve, it is within or out of the standard from the viewpoint of reproduction output characteristics, magnetic symmetry / polarity of reproduction output (Asymmetric, Polarity), noise (Barkhausen noise), etc. Determine whether.

さらに薄膜磁気ヘッドは、製造工程の最終段階で、実際の磁気記録媒体を用いた電気磁気特性(DET;Dynamic Electrical Test)評価試験によっても評価される。DET評価試験は、実際に薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体上に浮上させて記録再生動作を行なわせ、該薄膜磁気ヘッドの出力を評価する。このDET評価試験と上記QST評価試験は、高い相関性を有していることが知られている。よって、製造工程途中で高精度なQST評価試験を実施すれば、規格外の薄膜磁気ヘッドを早期に発見することができる。   Furthermore, the thin film magnetic head is evaluated by an electro magnetic property (DET) evaluation test using an actual magnetic recording medium at the final stage of the manufacturing process. In the DET evaluation test, a thin film magnetic head is actually levitated on a magnetic recording medium, a recording / reproducing operation is performed, and an output of the thin film magnetic head is evaluated. This DET evaluation test and the QST evaluation test are known to have high correlation. Therefore, if a highly accurate QST evaluation test is performed during the manufacturing process, a non-standard thin film magnetic head can be discovered early.

上記QST評価試験及びDET評価試験の両方に合格した薄膜磁気ヘッドは、製品として出荷される。
特開平10−198924号公報
A thin film magnetic head that passes both the QST evaluation test and the DET evaluation test is shipped as a product.
JP 10-198924 A

しかしながら、上記QST評価試験及びDET評価試験に合格した薄膜磁気ヘッドであっても、試験後にデグラデーションやインスタビリティが起きてしまう場合があり、該薄膜磁気ヘッドが搭載されるハードディスク装置の歩留まりを悪化させている。   However, even a thin film magnetic head that has passed the QST evaluation test and the DET evaluation test may cause degradation and instability after the test, which deteriorates the yield of the hard disk device on which the thin film magnetic head is mounted. I am letting.

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、デグラデーションやインスタビリティを起こしうる欠陥品を除外し、出力特性良否を高精度に評価可能な薄膜磁気ヘッドの評価方法を得ることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to obtain a thin-film magnetic head evaluation method capable of accurately evaluating the quality of output characteristics by excluding defective products that may cause degradation and instability. And

本発明は、固定磁性層、フリー磁性層及びハードバイアス膜のいずれかに欠陥が生じている場合には、強大な磁界が一度加わると欠陥部分が不可逆的に変化してしまい、該磁界を除いても欠陥部分が元に戻らないことに着目したもので、ハードバイアス膜及びスピンバルブ膜を一旦ハイト方向に強く着磁してからトラック幅方向に再度着磁しなおすことでヘッド内の欠陥を露呈させ、より高精度な出力特性評価を実現しようとするものである。   In the present invention, when a defect is generated in any one of the fixed magnetic layer, the free magnetic layer, and the hard bias film, once the strong magnetic field is applied, the defective portion changes irreversibly. However, the defect part does not return to its original state, and the hard bias film and the spin valve film are strongly magnetized once in the height direction and then re-magnetized in the track width direction to eliminate the defect in the head. It is intended to realize a more accurate output characteristic evaluation by exposing.

すなわち、本発明は、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなるスピンバルブ膜のトラック幅方向の両側にハードバイアス膜を備えた薄膜磁気ヘッドの出力特性を評価する方法であって、ハードバイアス膜をトラック幅方向に着磁する第1着磁工程と、交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第1回目の測定工程と、ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第2着磁工程と、第1回目と同一条件で交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の測定工程と、第1回目と第2回目の測定結果を比較して薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を判定する判定工程とを有することを特徴としている。   That is, the present invention provides an output characteristic of a thin film magnetic head having hard bias films on both sides in the track width direction of a spin valve film formed by laminating an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic conductive layer, and a free magnetic layer. A first magnetization step of magnetizing the hard bias film in the track width direction, a first measurement step of measuring an output characteristic of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field, After the bias film is magnetized in the height direction perpendicular to the track width direction, a process of further magnetizing in the track width direction is performed at least once, and the second magnetization is set such that the magnetization direction of the hard bias film is the track width direction. Compared with the magnetic process, the second measurement process in which an alternating electric field is applied under the same conditions as the first measurement to measure the output characteristics of the thin film magnetic head, and the first and second measurement results are compared, and the thin film magnetic Head It is characterized by having a determination step of determining acceptability of the force characteristics.

第2着磁工程でのハイト方向への着磁磁界は、第1着磁工程での着磁磁界よりも強いことが好ましい。この態様によれば、ハードバイアス膜の磁化を容易にハイト方向へ向かせることが可能である。具体的に、第1着磁工程及び第2着磁工程におけるトラック幅方向への着磁磁界の大きさは239〜398kA/m程度、第2着磁工程におけるハイト方向への着磁磁界の大きさは796〜1532kA/m程度とすることが実際的である。   The magnetizing magnetic field in the height direction in the second magnetizing step is preferably stronger than the magnetizing magnetic field in the first magnetizing step. According to this aspect, the magnetization of the hard bias film can be easily directed in the height direction. Specifically, the magnitude of the magnetization magnetic field in the track width direction in the first magnetization process and the second magnetization process is about 239 to 398 kA / m, and the magnitude of the magnetization magnetic field in the height direction in the second magnetization process. The thickness is practically about 796 to 1532 kA / m.

判定工程では、測定工程の測定結果として、薄膜磁気ヘッドの出力電圧値、及び薄膜磁気ヘッドの出力波形の非対称性の少なくとも一方を用いることが実際的である。   In the determination step, it is practical to use at least one of the output voltage value of the thin film magnetic head and the asymmetry of the output waveform of the thin film magnetic head as the measurement result of the measurement step.

測定工程は、磁気記録媒体を介さずに薄膜磁気ヘッドを静止させた状態で行なう静的測定であっても、薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体の上に浮上させた状態で行なう動的測定であってもよい。   The measurement process is a dynamic measurement performed with the thin film magnetic head levitated above the magnetic recording medium, even if the thin film magnetic head is stationary with no magnetic recording medium interposed. May be.

また本発明は、別の態様によれば、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなるスピンバルブ膜のトラック幅方向の両側にハードバイアス膜を備えた薄膜磁気ヘッドの出力特性を評価する方法であって、ハードバイアス膜をトラック幅方向に着磁する第1着磁工程と、磁気記録媒体を介さずに薄膜磁気ヘッドを静止させた状態で、交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第1回目の静的測定工程と、ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第2着磁工程と、第1回目と同一条件で交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の静的測定工程と、第1回目と第2回目の静的測定結果を比較して薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を判定する判定工程と、出力特性不良と判定した薄膜磁気ヘッドを除外し、出力特性良好と判定した薄膜磁気ヘッドを抽出する選別工程と、抽出した薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体の上に浮上させた状態で、交番電界を印加して該薄膜磁気ヘッドの出力特性を動的に測定する第1回目の動的測定工程と、ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第3着磁工程と、第1回目と同一条件で交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の動的測定工程と、第1回目と第2回目の動的測定結果を比較して薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を最終的に判定する最終判定工程とを有することを特徴としている。このように静的特性測定による特性評価と動的特性測定による特性評価の両方を実施すれば、より高精度に薄膜磁気ヘッドの出力特性を評価することができる。   According to another aspect of the present invention, a hard bias film is provided on both sides in the track width direction of a spin valve film formed by laminating an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic conductive layer, and a free magnetic layer. A method for evaluating the output characteristics of a thin film magnetic head, in which a first biasing step of magnetizing a hard bias film in the track width direction and a thin film magnetic head stationary without passing through a magnetic recording medium The first static measurement step of measuring the output characteristics of the thin film magnetic head by applying an electric field, and magnetizing the hard bias film in the height direction perpendicular to the track width direction, and further magnetizing in the track width direction Execute the process at least once and measure the output characteristics of the thin-film magnetic head by applying an alternating electric field under the same conditions as in the second magnetization step, in which the magnetization direction of the hard bias film is the track width direction. Second to Excludes the static measurement process of the eyes, the determination process of comparing the first and second static measurement results to determine whether the output characteristics of the thin film magnetic head are good, and the thin film magnetic head determined to be defective in output characteristics And selecting the thin film magnetic head judged to have good output characteristics, and applying the alternating electric field in the state where the extracted thin film magnetic head is floated on the magnetic recording medium, the output characteristics of the thin film magnetic head are A first dynamic measurement step of dynamically measuring, and a process of magnetizing the hard bias film in the height direction perpendicular to the track width direction and then magnetizing in the track width direction at least once, A third magnetization step in which the magnetization direction of the hard bias film is the track width direction, and a second dynamic measurement step in which the output characteristics of the thin film magnetic head are measured by applying an alternating electric field under the same conditions as in the first time. And the first and the first It is characterized by having a round th dynamic measurement results by comparing the final determining final judge the quality of the output characteristics of the thin-film magnetic head step. Thus, if both the characteristic evaluation by the static characteristic measurement and the characteristic evaluation by the dynamic characteristic measurement are performed, the output characteristic of the thin film magnetic head can be evaluated with higher accuracy.

また本発明は、さらに別の態様によれば、反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなるスピンバルブ膜のトラック幅方向の両側にハードバイアス膜を備えた薄膜磁気ヘッドの出力特性を評価する方法であって、ハードバイアス膜をトラック幅方向に着磁する第1着磁工程と、交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第1回目の測定工程と、ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第2着磁工程と、第1回目と同一条件で交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の測定工程と、ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第3着磁工程と、第1回目及び第2回目と同一条件で交番電界を印加して薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第3回目の測定工程と、第1回目と前記第2回目の測定結果の差分を第1参照値として算出し、第1回目と前記第3回目の測定結果の差分を第2参照値として算出する演算工程と、算出した第1参照値と第2参照値を比較して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を判定する判定工程とを有することを特徴としている。   According to still another aspect of the present invention, a hard bias film is provided on both sides in the track width direction of a spin valve film formed by stacking an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic conductive layer, and a free magnetic layer. In this method, the output characteristics of the thin film magnetic head are measured by a first magnetization step of magnetizing the hard bias film in the track width direction and measuring the output characteristics of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field. After the second measurement step, the hard bias film is magnetized in the height direction perpendicular to the track width direction and then magnetized in the track width direction at least once, and the magnetization direction of the hard bias film is tracked. A second magnetization step in the width direction, a second measurement step in which an alternating electric field is applied under the same conditions as in the first time to measure the output characteristics of the thin film magnetic head, and the hard bias film is directly aligned with the track width direction. A third magnetization step in which the magnetization direction of the hard bias film is set to the track width direction at least once after the magnetization in the height direction is performed, and the first and The difference between the third measurement step of measuring the output characteristics of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field under the same conditions as the second time, and the difference between the first and second measurement results is calculated as the first reference value. Then, the difference between the first and third measurement results is calculated as the second reference value, and the calculated first reference value and the second reference value are compared to determine the output characteristics of the thin film magnetic head. And a determination step for determining pass / fail.

第2着磁工程及び第3着磁工程でのハイト方向への着磁磁界は、第1着磁工程での着磁磁界よりも強いことが好ましい。この態様によれば、ハードバイアス膜の磁化を容易にハイト方向へ向かせることが可能である。具体的に、第1〜第3着磁工程におけるトラック幅方向への着磁磁界の大きさは239〜398kA/m程度、第2及び第3着磁工程におけるハイト方向への着磁磁界の大きさは796〜1532kA/m程度とすることが実際的である。   The magnetizing magnetic field in the height direction in the second magnetizing step and the third magnetizing step is preferably stronger than the magnetizing magnetic field in the first magnetizing step. According to this aspect, the magnetization of the hard bias film can be easily directed in the height direction. Specifically, the magnitude of the magnetizing magnetic field in the track width direction in the first to third magnetizing steps is about 239 to 398 kA / m, and the magnitude of the magnetizing magnetic field in the height direction in the second and third magnetizing steps. The thickness is practically about 796 to 1532 kA / m.

判定工程では、測定工程の測定結果として、薄膜磁気ヘッドの出力電圧値、及び薄膜磁気ヘッドの出力波形の非対称性の少なくとも一方を用いることが実際的である。   In the determination step, it is practical to use at least one of the output voltage value of the thin film magnetic head and the asymmetry of the output waveform of the thin film magnetic head as the measurement result of the measurement step.

第2着磁工程でのハイト方向への着磁磁界と第3着磁工程でのハイト方向への着磁磁界は、磁界の強さが同一で、磁界の向きが180度反対であることが好ましい。この態様によれば、ハイト方向への着磁磁界の向きを一方向とする場合よりも薄膜磁気ヘッド内の欠陥を見つけやすく、薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を高精度に判定可能である。   The magnetizing magnetic field in the height direction in the second magnetizing step and the magnetizing magnetic field in the height direction in the third magnetizing step may have the same magnetic field strength and the opposite direction of the magnetic field by 180 degrees. preferable. According to this aspect, it is easier to find a defect in the thin film magnetic head than when the direction of the magnetization magnetic field in the height direction is one direction, and the quality of the output characteristics of the thin film magnetic head can be determined with high accuracy.

本発明によれば、デグラデーションやインスタビリティを起こしうる欠陥品を除外し、出力特性良否を高精度に評価可能な薄膜磁気ヘッドの評価方法を得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a thin film magnetic head evaluation method capable of excluding defective products that may cause degradation and instability and evaluating the quality of output characteristics with high accuracy.

以下、図面に基づいて本発明を説明する。図中において、X方向は薄膜磁気ヘッドのトラック幅方向、Y方向は薄膜磁気ヘッド(スピンバルブ膜)のハイト方向、Z方向は薄膜磁気ヘッドを構成する各層の積層方向である。   The present invention will be described below with reference to the drawings. In the figure, the X direction is the track width direction of the thin film magnetic head, the Y direction is the height direction of the thin film magnetic head (spin valve film), and the Z direction is the stacking direction of the layers constituting the thin film magnetic head.

図1は、本発明方法の評価対象である薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す断面図である。薄膜磁気ヘッド1は、下部磁気シールド層2と上部磁気シールド層3の間に、巨大磁気抵抗効果を発揮するスピンバルブ膜10と、このスピンバルブ膜10のトラック幅方向の両側に位置するハードバイアス膜20と電極層30とを備えている。   FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of a thin film magnetic head which is an evaluation object of the method of the present invention. The thin film magnetic head 1 includes a spin valve film 10 that exhibits a giant magnetoresistance effect between a lower magnetic shield layer 2 and an upper magnetic shield layer 3, and hard biases positioned on both sides of the spin valve film 10 in the track width direction. A film 20 and an electrode layer 30 are provided.

スピンバルブ膜10は、下部磁気シールド層2側から順にシード層11、反強磁性層12、固定磁性層13、非磁性導電層14、フリー磁性層15及びキャップ層16を有している。シード層11は、Cr、NiFe合金、あるいはNi−Fe−Z合金(ただしZは、Cr、Rh、Ta、Hf、Nb、Zr、Tiから選ばれる少なくとも一種以上の元素)により、約20〜60Å程度の膜厚で形成されている。このシード層11は形成されていなくてもよい。反強磁性層12は、IrMn系合金やPtMn系合金からなり、熱処理されることで固定磁性層13との間に大きな交換結合磁界を発生させ、固定磁性層13の磁化方向を図示Y方向に固定する。   The spin valve film 10 includes a seed layer 11, an antiferromagnetic layer 12, a pinned magnetic layer 13, a nonmagnetic conductive layer 14, a free magnetic layer 15, and a cap layer 16 in order from the lower magnetic shield layer 2 side. The seed layer 11 is made of approximately 20 to 60% of Cr, NiFe alloy, or Ni—Fe—Z alloy (where Z is at least one element selected from Cr, Rh, Ta, Hf, Nb, Zr, and Ti). It is formed with a film thickness of about. This seed layer 11 may not be formed. The antiferromagnetic layer 12 is made of an IrMn alloy or a PtMn alloy, and generates a large exchange coupling magnetic field with the pinned magnetic layer 13 by heat treatment, so that the magnetization direction of the pinned magnetic layer 13 is in the Y direction in the drawing. Fix it.

固定磁性層13は、Co、NiFe合金、CoNi合金、CoFe合金、CoFeNi合金等からなる第1固定磁性層13Aと第2固定磁性層13Bの間に、Ru、Rh、Cr、Re、Cu等からなる非磁性層13Cを介在させた積層フェリ構造で形成されている。第1固定磁性層13Aは、反強磁性層12との界面に生じた交換結合磁界により磁化が図示Y方向に固定され、この第1固定磁性層13Aに非磁性層13Cを介して磁気的に結合している第2固定磁性層Bは、第1固定磁性層13Aの磁化方向と反平行状態をなす方向に磁化が固定されている。この固定磁性層13は、第1固定磁性層13Aの単位面積当たりの磁気モーメントが第2固定磁性層13Bの単位面積当たりの磁気モーメントよりも大きく、第1固定磁性層13Aの磁化方向が固定磁性層全体としての磁化方向になる。このように人工的なフェリ磁性状態にある磁化は、外部磁界や高い環境温度によっても変動することがなく熱的により安定し、固定磁性層13の磁化方向は変動する虞がない。固定磁性層13は、Co、NiFe合金、CoNi合金、CoFe合金、CoFeNi合金等の強磁性材料からなる単層構造あるいは多層構造の磁性膜で形成してもよい。非磁性導電層14は、例えばCu等の良導電材料で形成され、固定磁性層13とフリー磁性層15を磁気的に分離する役割を果たしている。   The pinned magnetic layer 13 is made of Ru, Rh, Cr, Re, Cu, or the like between the first pinned magnetic layer 13A and the second pinned magnetic layer 13B made of Co, NiFe alloy, CoNi alloy, CoFe alloy, CoFeNi alloy, or the like. The non-magnetic layer 13C is formed in a laminated ferrimagnetic structure. The magnetization of the first pinned magnetic layer 13A is pinned in the Y direction by an exchange coupling magnetic field generated at the interface with the antiferromagnetic layer 12, and is magnetically coupled to the first pinned magnetic layer 13A via the nonmagnetic layer 13C. The coupled second pinned magnetic layer B is pinned in a direction antiparallel to the magnetization direction of the first pinned magnetic layer 13A. In the pinned magnetic layer 13, the magnetic moment per unit area of the first pinned magnetic layer 13A is larger than the magnetic moment per unit area of the second pinned magnetic layer 13B, and the magnetization direction of the first pinned magnetic layer 13A is pinned magnetic. It becomes the magnetization direction as the whole layer. Thus, the magnetization in an artificial ferrimagnetic state is thermally more stable without being fluctuated by an external magnetic field or a high ambient temperature, and there is no possibility that the magnetization direction of the pinned magnetic layer 13 is fluctuated. The pinned magnetic layer 13 may be formed of a magnetic film having a single layer structure or a multilayer structure made of a ferromagnetic material such as Co, NiFe alloy, CoNi alloy, CoFe alloy, CoFeNi alloy. The nonmagnetic conductive layer 14 is formed of a highly conductive material such as Cu, for example, and plays a role of magnetically separating the pinned magnetic layer 13 and the free magnetic layer 15.

フリー磁性層15は、NiFe合金やCoNiFe合金からなる第1軟磁性層15Aと第2軟磁性層15BがRu、Rh、Os、Cr等からなる非磁性層15Cを介して対向した積層フェリ構造で形成されている。この積層フェリ構造のフリー磁性層15によれば、外部磁界によって磁化が回転し易くなり、センサ検出精度をより向上させることができる。このフリー磁性層15は、第1軟磁性層15Aの単位面積当たりの磁気モーメントが第2軟磁性層15Bよりも大きくなっていて、第1軟磁性層15Aの磁化方向がフリー磁性層全体としての磁化方向になる。フリー磁性層15は、Co、NiFe合金、CoFe合金、CoNi合金、CoNiFe合金等の軟磁性材料からなる単層膜または積層膜によっても形成することができ、具体的に例えば、FeNi合金またはCoFeNi合金からなる軟磁性層と、この軟磁性層と非磁性導電層14の間に介在して軟磁性層のNi原子が非磁性導電層14に相互拡散することを防止する、CoやCoFe合金からなる拡散防止層との二層構造で形成してもよい。ただし、拡散防止層は、軟磁性層の磁気特性を阻害しないように薄く形成する。キャップ層16は、スピンバルブ膜10の最上層であり、Ta等により形成されている。   The free magnetic layer 15 has a laminated ferri structure in which a first soft magnetic layer 15A made of a NiFe alloy or a CoNiFe alloy and a second soft magnetic layer 15B are opposed to each other via a nonmagnetic layer 15C made of Ru, Rh, Os, Cr or the like. Is formed. According to the free magnetic layer 15 having the laminated ferrimagnetic structure, the magnetization is easily rotated by the external magnetic field, and the sensor detection accuracy can be further improved. The free magnetic layer 15 has a magnetic moment per unit area of the first soft magnetic layer 15A larger than that of the second soft magnetic layer 15B, and the magnetization direction of the first soft magnetic layer 15A is the same as that of the entire free magnetic layer. It becomes the magnetization direction. The free magnetic layer 15 can also be formed by a single layer film or a laminated film made of a soft magnetic material such as Co, NiFe alloy, CoFe alloy, CoNi alloy, CoNiFe alloy, and specifically, for example, FeNi alloy or CoFeNi alloy. And a Co or CoFe alloy that prevents Ni atoms in the soft magnetic layer from interdiffusing into the nonmagnetic conductive layer 14 interposed between the soft magnetic layer and the nonmagnetic conductive layer 14. You may form with a two-layer structure with a diffusion prevention layer. However, the diffusion prevention layer is formed thin so as not to disturb the magnetic characteristics of the soft magnetic layer. The cap layer 16 is the uppermost layer of the spin valve film 10 and is made of Ta or the like.

ハードバイアス膜20は、スピンバルブ膜10のトラック幅方向の端面と磁気シールド層2を覆うバイアス下地膜21の上に、CoXPt系合金(ただしXは、Cr、W、Mo、V、Mn、Nb、Ta、Tiのいずれか1種又は2種以上の元素)から形成されている。このハードバイアス膜20は、トラック幅方向(図示X方向)に磁化されていて、該縦バイアス磁界によりフリー磁性層15の磁化をトラック幅方向に揃える。バイアス下地膜21は、Cr、W、Mo、V、Mn、Nb、Taのいずれか1種または2種以上の元素で形成されており、ハードバイアス膜20の特性(保磁力、角形比)を向上させ、ハードバイアス膜20から発生する縦バイアス磁界を増大させる機能を有している。電極層30は、α−Ta、Au、Rh、Ru、Cr、CuやWなどの良導電材料により形成されている。   The hard bias film 20 has a CoXPt alloy (where X is Cr, W, Mo, V, Mn, Nb) on the bias underlayer film 21 that covers the end face in the track width direction of the spin valve film 10 and the magnetic shield layer 2. , Ta, or Ti, one or more elements). The hard bias film 20 is magnetized in the track width direction (X direction in the drawing), and the longitudinal bias magnetic field aligns the magnetization of the free magnetic layer 15 in the track width direction. The bias base film 21 is formed of one or more elements of Cr, W, Mo, V, Mn, Nb, and Ta, and has the characteristics (coercivity, squareness ratio) of the hard bias film 20. It has the function of improving and increasing the longitudinal bias magnetic field generated from the hard bias film 20. The electrode layer 30 is made of a highly conductive material such as α-Ta, Au, Rh, Ru, Cr, Cu, or W.

次に、本発明の第1実施形態による薄膜磁気ヘッドの評価方法について、図2〜図5を参照して説明する。薄膜磁気ヘッドの出力特性評価は、ウエハから上記構成の薄膜磁気ヘッド1を個々に切り出した状態から出荷前までの任意のタイミングで実施される。   Next, the thin film magnetic head evaluation method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The evaluation of the output characteristics of the thin film magnetic head is performed at an arbitrary timing from the state in which the thin film magnetic head 1 having the above configuration is cut out from the wafer to before shipment.

先ず最初に、図2に示すように、薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向から398kA/m程度の静磁場H1を与え、該薄膜磁気ヘッド1のハードバイアス膜20をトラック幅方向に着磁する第1着磁工程を行なう。ハードバイアス膜20への着磁は可逆的なものであり、最後に実施した着磁による磁化方向が維持される。固定磁性層13は反強磁性層12との界面に生じた交換結合磁界により磁化が強固に固定されているので、この着磁工程を行なっても固定磁性層13の磁化方向は変化しない。これに対し、フリー磁性層15はハードバイアス膜20の縦バイアス磁界によって磁化が揃えられるので、フリー磁性層15の磁化方向もトラック幅方向に設定される。静磁場H1の大きさは、239〜398kA/m程度とすることが実際的である。以下では、図2に示す固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20の磁化状態を薄膜磁気ヘッド1の第1着磁状態として、説明する。   First, as shown in FIG. 2, a static magnetic field H1 of about 398 kA / m from the track width direction is applied to the thin film magnetic head 1 to magnetize the hard bias film 20 of the thin film magnetic head 1 in the track width direction. One magnetization process is performed. The magnetization of the hard bias film 20 is reversible, and the magnetization direction by the last magnetization is maintained. Since the magnetization of the pinned magnetic layer 13 is strongly pinned by the exchange coupling magnetic field generated at the interface with the antiferromagnetic layer 12, the magnetization direction of the pinned magnetic layer 13 does not change even if this magnetization process is performed. On the other hand, since the magnetization of the free magnetic layer 15 is aligned by the longitudinal bias magnetic field of the hard bias film 20, the magnetization direction of the free magnetic layer 15 is also set in the track width direction. The magnitude of the static magnetic field H1 is practically about 239 to 398 kA / m. Hereinafter, the magnetization state of the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 shown in FIG. 2 will be described as the first magnetization state of the thin film magnetic head 1.

次に、第1回目のQST測定を実施する。QST測定は、薄膜磁気ヘッドの再生出力特性及び磁気的安定性を、実際の磁気記録媒体を介さずに評価する静的手法である。具体的には、薄膜磁気ヘッド1(スピンバルブ膜10)に通電した状態で3.98〜39.8kA/m程度の外部磁界を周期的に変化させ、該薄膜磁気ヘッド1の出力電圧を測定する。これにより、薄膜磁気ヘッド1の出力電圧−外部磁界特性曲線(V−H曲線)が得られる。   Next, the first QST measurement is performed. The QST measurement is a static method for evaluating the reproduction output characteristics and magnetic stability of a thin film magnetic head without using an actual magnetic recording medium. Specifically, the external magnetic field of about 3.98 to 39.8 kA / m is periodically changed while the thin film magnetic head 1 (spin valve film 10) is energized, and the output voltage of the thin film magnetic head 1 is measured. To do. Thereby, an output voltage-external magnetic field characteristic curve (VH curve) of the thin film magnetic head 1 is obtained.

第1回目のQST測定後は、図3に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向に直交するハイト方向(図示Y方向)から796kA/m以上の強い静磁場H2を与えてハードバイアス膜20をハイト方向に強く着磁した後、図2に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向から静磁場H1を与えてハードバイアス膜20をトラック幅方向に着磁しなおす処理を少なくとも1回実行する。この第2着磁工程により、ハードバイアス膜20を図2の第1着磁状態に戻す。静磁場H2は、前回着磁したときの静磁場H1よりも極めて大きいので、ハードバイアス膜20の磁化は容易にハイト方向を向く。これに伴い、フリー磁性層15の磁化方向もハイト方向に揃えられる。静磁場H2の大きさは、具体的に796kA/m以上1531kA/m以下程度とすることが実際的である。   After the first QST measurement, as shown in FIG. 3, the hard bias film 20 is applied to the thin film magnetic head 1 by applying a strong static magnetic field H2 of 796 kA / m or more from the height direction (Y direction in the drawing) perpendicular to the track width direction. Is strongly magnetized in the height direction, and then a process of re-magnetizing the hard bias film 20 in the track width direction by applying a static magnetic field H1 to the thin film magnetic head 1 from the track width direction as shown in FIG. 2 is executed at least once. To do. By this second magnetization step, the hard bias film 20 is returned to the first magnetization state of FIG. Since the static magnetic field H2 is extremely larger than the static magnetic field H1 when magnetized last time, the magnetization of the hard bias film 20 is easily oriented in the height direction. Accordingly, the magnetization direction of the free magnetic layer 15 is also aligned with the height direction. The magnitude of the static magnetic field H2 is practically about 796 kA / m or more and 1531 kA / m or less.

上記第2着磁工程において、薄膜磁気ヘッド1は、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20に欠陥が生じていなければ、第1回目のQST測定を実施する前の状態に戻る。しかし、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20のいずれかに欠陥が生じている場合には、静磁場H2よりも小さい静磁場H1でトラック幅方向に着磁しなおしても、欠陥部分の磁化はハイト方向を向いたままで初期状態に戻らない。つまり、ハードバイアス膜20を一旦ハイト方向に強く着磁してからトラック幅方向に着磁しなおすことにより、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20に内在する欠陥部が不可逆現象を起こし、該欠陥部を露呈させることができる。   In the second magnetization step, the thin film magnetic head 1 returns to the state before the first QST measurement is performed if no defects have occurred in the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20. . However, if any of the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 has a defect, it can be re-magnetized in the track width direction with a static magnetic field H1 smaller than the static magnetic field H2. The magnetization of the defective portion remains in the height direction and does not return to the initial state. That is, once the hard bias film 20 is strongly magnetized in the height direction and then re-magnetized in the track width direction, the defect portions existing in the fixed magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 are irreversible. And the defective part can be exposed.

続いて、上述の第1回目と同一条件で第2回目のQST測定を実施し、薄膜磁気ヘッド1の出力電圧−外部磁界特性曲線(V−H曲線)を得る。   Subsequently, the second QST measurement is performed under the same conditions as the first, and an output voltage-external magnetic field characteristic curve (VH curve) of the thin film magnetic head 1 is obtained.

続いて、第1回目と第2回目のQST測定結果を比較して出力特性の良否を判定する。ここで、比較する測定結果は、具体的には出力電圧値、出力電圧波形(出力電圧−外部磁界特性曲線の波形)の非対称性、出力電圧波形のピーク電圧の平均値等である。   Subsequently, the quality of the output characteristics is determined by comparing the first and second QST measurement results. Here, the measurement results to be compared are specifically the output voltage value, the asymmetry of the output voltage waveform (the waveform of the output voltage-external magnetic field characteristic curve), the average value of the peak voltage of the output voltage waveform, and the like.

第1回目と第2回目のQST測定は同一条件で実施しているので、本来、第1回目と第2回目の測定結果はほぼ同一になるはずである。しかしながら、第1回目と第2回目の測定結果が測定誤差範囲を超えて異なっている場合には、第2回目のQST測定が第1回目のQST測定とは異なる状態の薄膜磁気ヘッド1に対して実施されたこと、すなわち、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20の少なくとも1つが変化して元に戻っておらず、薄膜磁気ヘッド1(固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20)内に欠陥が生じていると推測される。よって、本実施形態では、QST測定結果の差が測定誤差範囲を超えている場合には出力特性不良、測定誤差範囲におさまっていれば出力特性良好と判定している。   Since the first and second QST measurements are performed under the same conditions, the first and second measurement results should be essentially the same. However, if the first and second measurement results differ beyond the measurement error range, the second QST measurement is performed on the thin film magnetic head 1 in a state different from the first QST measurement. In other words, at least one of the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 has not changed and returned to its original state, and the thin film magnetic head 1 (the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15 In addition, it is estimated that defects are generated in the hard bias film 20). Therefore, in this embodiment, when the difference in the QST measurement result exceeds the measurement error range, it is determined that the output characteristic is bad, and when the difference is within the measurement error range, the output characteristic is good.

図4は、第1回目と第2回目のQST測定における出力電圧波形の電圧ピーク値の平均値の差(μV)を示すグラフであり、横軸xが第1回目のQST測定における出力電圧波形の電圧ピーク値の平均値(μV)、縦軸yが第2回目のQST測定における出力電圧波形の電圧ピーク値の平均値(μV)をそれぞれ示している。図5は、第1回目と第2回目のQST測定における出力波形の非対称性の差を示すグラフであり、横軸が第1回目のQST測定における出力波形の非対称性(%)、縦軸が第2回目のQST測定における出力波形の非対称性(%)をそれぞれ示している。第1回目と第2回目の電圧ピーク平均値及び非対称性が一致している場合、出力電圧値の差ゼロを示すマーカーは横軸x、縦軸yとしたとき関数y=xを満たす直線上にプロットされる。図4及び図5の点線で囲んで示す、上記関数y=xを満たす直線から大幅に外れているマーカーは、出力特性不良と判定される欠陥の薄膜磁気ヘッドを示している。   FIG. 4 is a graph showing the difference (μV) in the average value of the voltage peak values of the output voltage waveform in the first and second QST measurements, and the horizontal axis x is the output voltage waveform in the first QST measurement. The average value (μV) of the voltage peak value and the vertical axis y indicate the average value (μV) of the voltage peak value of the output voltage waveform in the second QST measurement. FIG. 5 is a graph showing the difference in asymmetry of the output waveform in the first and second QST measurements. The horizontal axis is the asymmetry (%) of the output waveform in the first QST measurement, and the vertical axis is the vertical axis. The asymmetry (%) of the output waveform in the second QST measurement is shown. When the first and second voltage peak average values and the asymmetry match, the marker indicating zero difference in output voltage value is on the straight line satisfying the function y = x when the horizontal axis x and the vertical axis y are Is plotted in A marker markedly deviated from a straight line satisfying the function y = x shown by a dotted line in FIGS. 4 and 5 indicates a defective thin film magnetic head determined to have an output characteristic defect.

続いて、出力特性不良と判定した薄膜磁気ヘッドを除外し、残った薄膜磁気ヘッド、すなわちQST測定結果から出力特性良好と判定した薄膜磁気ヘッドに対して、以降の処理を行なう。   Subsequently, the thin film magnetic head determined to have poor output characteristics is excluded, and the remaining thin film magnetic head, that is, the thin film magnetic head determined to have good output characteristics from the QST measurement result, is subjected to subsequent processing.

先ず最初に、第1回目のDET測定を実施する。DET測定は、薄膜磁気ヘッドの再生出力特性及び磁気的安定性を、実際の磁気記録媒体を介して評価する動的手法である。具体的には、実際に薄膜磁気ヘッド1を磁気記録媒体上に浮上させた状態で、1MHz〜300MHz程度記録再生動作を行なわせ、該薄膜磁気ヘッド1の出力電圧を測定する。   First, the first DET measurement is performed. The DET measurement is a dynamic method for evaluating the reproduction output characteristics and magnetic stability of a thin film magnetic head through an actual magnetic recording medium. Specifically, the recording / reproducing operation is performed for about 1 MHz to 300 MHz in a state where the thin film magnetic head 1 is actually floated on the magnetic recording medium, and the output voltage of the thin film magnetic head 1 is measured.

第1回目のDET測定後は、図3に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向に直交するハイト方向(図示Y方向)から796kA/m以上の強い静磁場H2を与えてハードバイアス膜20をハイト方向に強く着磁した後、図2に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向から静磁場H1を与えてハードバイアス膜20をトラック幅方向に着磁しなおす処理を少なくとも1回実行する。この第3着磁工程により、ハードバイアス膜20を図2の第1着磁状態に戻す。静磁場H2は、前回着磁したときの静磁場H1よりも極めて大きいので、ハードバイアス膜20の磁化は容易にハイト方向を向く。これに伴い、フリー磁性層15の磁化方向もハイト方向に揃えられる。静磁場H2の大きさは、具体的に796kA/m以上1531kA/m以下程度とすることが実際的である。   After the first DET measurement, as shown in FIG. 3, the hard bias film 20 is applied to the thin film magnetic head 1 by applying a strong static magnetic field H2 of 796 kA / m or more from the height direction (Y direction in the drawing) perpendicular to the track width direction. Is strongly magnetized in the height direction, and then a process of re-magnetizing the hard bias film 20 in the track width direction by applying a static magnetic field H1 to the thin film magnetic head 1 from the track width direction as shown in FIG. 2 is executed at least once. To do. By this third magnetization step, the hard bias film 20 is returned to the first magnetization state of FIG. Since the static magnetic field H2 is extremely larger than the static magnetic field H1 when magnetized last time, the magnetization of the hard bias film 20 is easily oriented in the height direction. Accordingly, the magnetization direction of the free magnetic layer 15 is also aligned with the height direction. The magnitude of the static magnetic field H2 is practically about 796 kA / m or more and 1531 kA / m or less.

上記第3着磁工程において、上述のQST測定のときと同様に薄膜磁気ヘッド1は、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20に欠陥が生じていなければ、第1回目のDET測定を実施する前の状態に戻る。しかし、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20のいずれかに欠陥が生じている場合には、静磁場H2よりも小さい静磁場H1でトラック幅方向に着磁しなおしても、欠陥部の磁化はハイト方向を向いたままで元に戻らない。   In the third magnetization step, as in the case of the above-mentioned QST measurement, the thin film magnetic head 1 does not have any defects in the fixed magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20, and the first DET Returns to the state before the measurement was performed. However, if any of the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 has a defect, it can be re-magnetized in the track width direction with a static magnetic field H1 smaller than the static magnetic field H2. The magnetization of the defective part remains in the height direction and does not return to the original.

第3着磁工程後は、上述の第1回目と同一条件で第2回目のDET測定を実施し、薄膜磁気ヘッド1の出力電圧を得る。   After the third magnetization step, the second DET measurement is performed under the same conditions as the first, and the output voltage of the thin film magnetic head 1 is obtained.

続いて、第1回目と第2回目のDET測定結果を比較して出力特性の良否を最終的に判定する。ここで、比較する測定結果は、具体的には出力電圧値、出力電圧波形の非対称性、出力電圧波形のピーク電圧の平均値等である。   Subsequently, the quality of the output characteristics is finally determined by comparing the first and second DET measurement results. Here, the measurement results to be compared are specifically the output voltage value, the asymmetry of the output voltage waveform, the average value of the peak voltage of the output voltage waveform, and the like.

第1回目と第2回目のDET測定は同一条件で実施しているので、本来、第1回目と第2回目の測定結果はほぼ同一になるはずである。しかしながら、第1回目と第2回目の測定結果が測定誤差範囲を超えて異なっている場合には、第2回目のDET測定が第1回目のDET測定とは異なる状態の薄膜磁気ヘッド1に対して実施されたこと、すなわち、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20の少なくとも1つが変化して元に戻っておらず、薄膜磁気ヘッド1(固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20)内に欠陥が生じていると推測される。よって、本実施形態では、DET測定結果の差が測定誤差範囲を超えている場合には出力特性不良、測定誤差範囲におさまっていれば出力特性良好と最終的な判定を下す。   Since the first and second DET measurements are performed under the same conditions, the first and second measurement results should be essentially the same. However, when the first and second measurement results differ beyond the measurement error range, the second DET measurement is performed on the thin film magnetic head 1 in a state different from the first DET measurement. In other words, at least one of the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 has not changed and returned to its original state, and the thin film magnetic head 1 (the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15 In addition, it is estimated that defects are generated in the hard bias film 20). Therefore, in this embodiment, when the difference in the DET measurement result exceeds the measurement error range, the final determination is made that the output characteristic is bad, and if the difference is within the measurement error range, the output characteristic is good.

次に、本発明の第2実施形態による薄膜磁気ヘッドの評価方法について、図2、図3、図6及び図7を参照して説明する。第2実施形態は、より評価精度を高めるため、ハイト方向に一旦強く着磁してからトラック幅方向に着磁する工程を各測定間にはさんで薄膜磁気ヘッドの出力電圧特性を3回測定し、3つの測定結果に基づいて出力特性の良否を判定する実施形態である。この第2実施形態の出力特性評価方法は、第2回目のQST測定工程までは第1実施形態と同一である。以下では、第2回目のQST測定以降の工程について説明する。   Next, a method for evaluating a thin film magnetic head according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 6 and 7. FIG. In the second embodiment, in order to further improve the evaluation accuracy, the output voltage characteristics of the thin-film magnetic head are measured three times with the process of strongly magnetizing in the height direction and then magnetizing in the track width direction between each measurement. In this embodiment, the quality of the output characteristics is determined based on the three measurement results. The output characteristic evaluation method of the second embodiment is the same as that of the first embodiment up to the second QST measurement step. Hereinafter, steps after the second QST measurement will be described.

2回目のQST測定後は、図6に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向に直交するハイト方向(図示Y方向)から796kA/m以上の強い静磁場H3を与えてハードバイアス膜20をハイト方向に強く着磁した後、図2に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向から静磁場H1を与えてハードバイアス膜20をトラック幅方向に着磁しなおす処理を少なくとも1回実行する。この第3着磁工程により、ハードバイアス膜20を図2の第1着磁状態に戻す。静磁場H3は、第2着磁工程でハイト方向に加える静磁場H2とは180度反対向きをなし、静磁場H2と同じ大きさに設定してある。この静磁場H3は、前回着磁したときの静磁場H1よりも極めて大きいので、ハードバイアス膜20の磁化は容易にハイト方向を向く。これに伴い、フリー磁性層15の磁化方向もハイト方向に揃えられる。静磁場H3の大きさは、具体的に796kA/m以上1531kA/m以下程度とすることが実際的である。   After the second QST measurement, as shown in FIG. 6, a strong static magnetic field H3 of 796 kA / m or more is applied to the thin film magnetic head 1 from the height direction (Y direction shown in the figure) orthogonal to the track width direction, and the hard bias film 20 is formed. After strongly magnetizing in the height direction, as shown in FIG. 2, a process of re-magnetizing the hard bias film 20 in the track width direction by applying a static magnetic field H1 to the thin film magnetic head 1 from the track width direction is executed at least once. . By this third magnetization step, the hard bias film 20 is returned to the first magnetization state of FIG. The static magnetic field H3 is opposite to the static magnetic field H2 applied in the height direction in the second magnetization step by 180 degrees and is set to the same magnitude as the static magnetic field H2. Since the static magnetic field H3 is extremely larger than the static magnetic field H1 when magnetized last time, the magnetization of the hard bias film 20 is easily oriented in the height direction. Accordingly, the magnetization direction of the free magnetic layer 15 is also aligned with the height direction. The magnitude of the static magnetic field H3 is practically about 796 kA / m or more and 1531 kA / m or less.

次に、第1回目及び第2回目と同一条件で第3回目のQST測定を実施し、薄膜磁気ヘッド1の出力電圧−外部磁界特性曲線(V−H曲線)を得る。   Next, the third QST measurement is performed under the same conditions as the first and second times, and the output voltage-external magnetic field characteristic curve (VH curve) of the thin film magnetic head 1 is obtained.

続いて、第1回目から第3回目までのQST測定結果を比較して出力特性の良否を判定する。より具体的には、1回目と2回目の測定結果の差分を第1参照データとして算出し、1回目と3回目の測定結果の差分を第2参照データとして算出し、この第1参照データと第2参照データを比較して出力特性の良否を判定する。ここで、比較する測定結果は、出力電圧値、出力電圧波形(出力電圧−外部磁界特性曲線の波形)の非対称性、出力電圧波形のピーク電圧の平均値等である。   Subsequently, the quality of the output characteristics is determined by comparing the QST measurement results from the first time to the third time. More specifically, the difference between the first and second measurement results is calculated as first reference data, the difference between the first and third measurement results is calculated as second reference data, and the first reference data and The second reference data is compared to determine whether the output characteristics are good or bad. Here, the measurement results to be compared are the output voltage value, the asymmetry of the output voltage waveform (the waveform of the output voltage-external magnetic field characteristic curve), the average value of the peak voltage of the output voltage waveform, and the like.

第1回目から第3回目までのQST測定は同一条件で実施しているので、本来、第1回目と第2回目と第3回目の測定結果はほぼ同一になるはずである。よって、算出した第1参照データと第2参照データも同一になるはずである。しかしながら、第1参照データと第2参照データが測定誤差範囲を超えて異なっている場合には、第2回目または第3回目のQST測定が第1回目のQST測定とは異なる状態の薄膜磁気ヘッド1に対して実施されたこと、すなわち、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20の少なくとも1つが変化して元に戻っておらず、薄膜磁気ヘッド1(固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20)内に欠陥が生じていると推測される。よって、本実施形態では、第1参照データと第2参照データの差が測定誤差範囲を超えている場合には出力特性不良、測定誤差範囲におさまっていれば出力特性良好と判定する。   Since the QST measurement from the first time to the third time is performed under the same conditions, the first, second, and third measurement results should be essentially the same. Therefore, the calculated first reference data and second reference data should be the same. However, when the first reference data and the second reference data are different beyond the measurement error range, the thin film magnetic head in a state where the second or third QST measurement is different from the first QST measurement. 1, that is, at least one of the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 has not changed and returned to its original state, and the thin film magnetic head 1 (pinned magnetic layer 13, free magnetic layer 13 It is presumed that defects are generated in the magnetic layer 15 and the hard bias film 20). Therefore, in this embodiment, when the difference between the first reference data and the second reference data exceeds the measurement error range, it is determined that the output characteristic is bad, and when the difference is within the measurement error range, the output characteristic is good.

図7は、第1回目から第3回目までのQST測定における出力電圧波形の出力電圧値の差を示すグラフである。図7では、1回目と2回目の測定結果の差分を示す第1参照データは菱形マーカーでプロットされており、1回目と3回目の測定結果の差分を示す第2参照データは正方形マーカーでプロットされている。この図7において、横軸は第1回目のQST測定における出力電圧波形の電圧ピーク値の平均値(mV)、縦軸が第2回目または第3回目のQST測定における出力電圧波形の電圧ピーク値の平均値(mV)をそれぞれ示している。第1参照データと第2参照データが一致している場合、各マーカーは横軸をx、縦軸をyとしたとき関数y=xを満たす直線上にプロットされる。図7の点線で囲んで示す、上記関数y=xを満たす直線から大幅に外れているマーカーは、出力特性不良と判定される欠陥の薄膜磁気ヘッドを示している。   FIG. 7 is a graph showing the difference in output voltage value of the output voltage waveform in the QST measurement from the first to the third time. In FIG. 7, the first reference data indicating the difference between the first and second measurement results is plotted with a rhombus marker, and the second reference data indicating the difference between the first and third measurement results is plotted with a square marker. Has been. In FIG. 7, the horizontal axis represents the average value (mV) of the voltage peak value of the output voltage waveform in the first QST measurement, and the vertical axis represents the voltage peak value of the output voltage waveform in the second or third QST measurement. The average value (mV) of each is shown. When the first reference data and the second reference data match, each marker is plotted on a straight line that satisfies the function y = x where x is the horizontal axis and y is the vertical axis. A marker greatly deviated from a straight line satisfying the function y = x shown by being surrounded by a dotted line in FIG. 7 indicates a thin film magnetic head having a defect that is determined to have an output characteristic defect.

続いて、出力特性不良と判定した薄膜磁気ヘッドを除外し、出力特性良好と判定した薄膜磁気ヘッドに対して、上述の第1実施形態と同様に第1回目のDET測定を実施し、薄膜磁気ヘッド1の出力電圧を得る。   Subsequently, the thin film magnetic head determined to have poor output characteristics is excluded, and the first DET measurement is performed on the thin film magnetic head determined to have good output characteristics in the same manner as in the first embodiment described above. The output voltage of the head 1 is obtained.

第1回目のDET測定後は、図3に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向に直交するハイト方向(図示Y方向)から796kA/m以上の強い静磁場H2を与えてハードバイアス膜20をハイト方向に強く着磁した後、図2に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向から静磁場H1を与えてハードバイアス膜20をトラック幅方向に着磁しなおす処理を少なくとも1回実行する。この第4着磁工程により、ハードバイアス膜20を図2の第1着磁状態に戻す。   After the first DET measurement, as shown in FIG. 3, the hard bias film 20 is applied to the thin film magnetic head 1 by applying a strong static magnetic field H2 of 796 kA / m or more from the height direction (Y direction in the drawing) perpendicular to the track width direction. Is strongly magnetized in the height direction, and then a process of re-magnetizing the hard bias film 20 in the track width direction by applying a static magnetic field H1 to the thin film magnetic head 1 from the track width direction as shown in FIG. 2 is executed at least once. To do. By this fourth magnetization step, the hard bias film 20 is returned to the first magnetization state of FIG.

続いて、第1回目と同一条件で第2回目のDET測定を実施し、薄膜磁気ヘッド1の出力電圧を得る。   Subsequently, the second DET measurement is performed under the same conditions as the first, and the output voltage of the thin film magnetic head 1 is obtained.

第2回目のDET測定後は、図6に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向に直交するハイト方向(図示Y方向)から796kA/m以上の強い静磁場H3を与えてハードバイアス膜20をハイト方向に強く着磁した後、図2に示すように薄膜磁気ヘッド1にトラック幅方向から静磁場H1を与えてハードバイアス膜20をトラック幅方向に着磁しなおす処理を少なくとも1回実行する。静磁場H3は、第2着磁工程でハイト方向に加える静磁場H2とは180度反対向きをなし、静磁場H2と同じ大きさに設定してある。この第5着磁工程により、ハードバイアス膜20を図2の第1着磁状態に戻す。   After the second DET measurement, as shown in FIG. 6, a strong static magnetic field H3 of 796 kA / m or more is applied to the thin film magnetic head 1 from the height direction (Y direction in the drawing) orthogonal to the track width direction. Is strongly magnetized in the height direction, and then a process of re-magnetizing the hard bias film 20 in the track width direction by applying a static magnetic field H1 to the thin film magnetic head 1 from the track width direction as shown in FIG. 2 is executed at least once. To do. The static magnetic field H3 is opposite to the static magnetic field H2 applied in the height direction in the second magnetization step by 180 degrees and is set to the same magnitude as the static magnetic field H2. By this fifth magnetization step, the hard bias film 20 is returned to the first magnetization state of FIG.

続いて、第1回目及び第2回目と同一条件で第3回目のDET測定を実施し、薄膜磁気ヘッド1の出力電圧を得る。   Subsequently, the third DET measurement is performed under the same conditions as the first and second times, and the output voltage of the thin film magnetic head 1 is obtained.

そして、第1回目から第3回目までのDET測定結果を比較して出力特性の良否を判定する。より具体的には、1回目と2回目の測定結果の差分を第1参照データとして算出し、1回目と3回目の測定結果の差分を第2参照データとして算出し、この第1参照データと第2参照データを比較して出力特性の良否を判定する。ここで、比較する測定結果は、出力電圧値、出力電圧波形(出力電圧−外部磁界特性曲線の波形)の非対称性、出力電圧波形のピーク電圧の平均値等である。   Then, the quality of the output characteristics is determined by comparing the DET measurement results from the first time to the third time. More specifically, the difference between the first and second measurement results is calculated as first reference data, the difference between the first and third measurement results is calculated as second reference data, and the first reference data and The second reference data is compared to determine whether the output characteristics are good or bad. Here, the measurement results to be compared are the output voltage value, the asymmetry of the output voltage waveform (the waveform of the output voltage-external magnetic field characteristic curve), the average value of the peak voltage of the output voltage waveform, and the like.

第1回目から第3回目までのDET測定は同一条件で実施しているので、本来、第1回目と第2回目と第3回目の測定結果はほぼ同一になるはずである。よって、算出した第1参照データと第2参照データも同一になるはずである。しかしながら、第1参照データと第2参照データが測定誤差範囲を超えて異なっている場合には、第2回目または第3回目のQST測定が第1回目のDET測定とは異なる状態の薄膜磁気ヘッド1に対して実施されたこと、すなわち、固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20の少なくとも1つが変化して元に戻っておらず、薄膜磁気ヘッド1(固定磁性層13、フリー磁性層15及びハードバイアス膜20)内に欠陥が生じていると推測される。よって、本実施形態では、第1参照データと第2参照データの差が測定誤差範囲を超えている場合には出力特性不良、測定誤差範囲におさまっていれば出力特性良好と最終判定を下す。   Since the DET measurement from the first time to the third time is performed under the same conditions, the measurement results of the first time, the second time, and the third time should be essentially the same. Therefore, the calculated first reference data and second reference data should be the same. However, when the first reference data and the second reference data are different beyond the measurement error range, the thin film magnetic head in a state where the second or third QST measurement is different from the first DET measurement. 1, that is, at least one of the pinned magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, and the hard bias film 20 has not changed and returned to its original state, and the thin film magnetic head 1 (pinned magnetic layer 13, free magnetic layer 13 It is presumed that defects are generated in the magnetic layer 15 and the hard bias film 20). Therefore, in the present embodiment, when the difference between the first reference data and the second reference data exceeds the measurement error range, the final determination is made that the output characteristic is bad and if the difference is within the measurement error range, the output characteristic is good.

図8は、QST測定結果とDET測定結果の相関性を示すグラフであり、横軸xが第2回目と第3回目のDET測定での出力電圧の変動幅(%)、縦軸yが第2回目と第3回目のQST測定での出力電圧の変動幅(%)をそれぞれ示している。図8のグラフを見ると、DET測定結果とQST測定結果とが1:1で対応している、すなわち相関性が高いことがわかる。   FIG. 8 is a graph showing the correlation between the QST measurement result and the DET measurement result, where the horizontal axis x is the output voltage fluctuation range (%) in the second and third DET measurements, and the vertical axis y is the first. The fluctuation width (%) of the output voltage in the second and third QST measurements is shown. It can be seen from the graph of FIG. 8 that the DET measurement result and the QST measurement result correspond 1: 1, that is, the correlation is high.

以上の各実施形態によれば、第1回目と第2回目(と第3回目)の測定工程の間に、ハードバイアス膜を一旦ハイト方向に強く着磁してからトラック幅方向に着磁しなおす着磁工程を実行しているので、第1回目と第2回目(と第3回目)の測定結果が異なる場合は、薄膜磁気ヘッド1(固定磁性層13、フリー磁性層15、ハードバイアス膜20)内に欠陥が生じている虞があり、出力特性不良と判定される。これにより、欠陥のあるGMRヘッドを予め除外することができ、従来のQST測定及びDET測定では検出できなかったデグラデーション&インスタビリティを抑制可能である。また、本実施形態で出力特性良好と判定した薄膜磁気ヘッドが搭載されるハードディスクの歩留まりも改善される。   According to each of the embodiments described above, the hard bias film is once strongly magnetized in the height direction and then magnetized in the track width direction during the first and second (and third) measurement steps. Since the soot magnetizing step is executed, the thin film magnetic head 1 (the fixed magnetic layer 13, the free magnetic layer 15, the hard bias film) is measured when the first and second (and third) measurement results are different. 20) There is a possibility that a defect has occurred in the device, and it is determined that the output characteristic is defective. Thereby, a defective GMR head can be excluded in advance, and degradation and instability that cannot be detected by the conventional QST measurement and DET measurement can be suppressed. In addition, the yield of the hard disk on which the thin film magnetic head determined to have good output characteristics in this embodiment is also improved.

また、上記各実施形態では、QST測定の後にDET測定を実施して最終的な良否判定を行なっているが、図8に示されるようにQST測定とDET測定は相関性があるので、いずれか一方のみを行なう構成でもよい。実際の磁気記録媒体を介さずに測定可能なQST測定のみを実施する態様とすれば、より簡単に、高精度な出力特性評価を実現可能である。   Further, in each of the above embodiments, the final pass / fail judgment is performed by performing the DET measurement after the QST measurement. However, since the QST measurement and the DET measurement are correlated as shown in FIG. The structure which performs only one side may be sufficient. If only QST measurement that can be measured without using an actual magnetic recording medium is performed, it is possible to more easily realize high-accuracy output characteristic evaluation.

本発明方法の評価対象である薄膜磁気ヘッドの一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of the thin film magnetic head which is the evaluation object of this invention method. ハードバイアス膜をトラック幅方向に着磁する工程を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the process of magnetizing a hard bias film | membrane in a track width direction. ハードバイアス膜をハイト方向に着磁する工程を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the process of magnetizing a hard bias film in a height direction. 第1回目と第2回目のQST測定における出力電圧波形の電圧ピーク値の平均値を示すグラフである。It is a graph which shows the average value of the voltage peak value of the output voltage waveform in the QST measurement of the 1st time and the 2nd time. 第1回目と第2回目のQST測定における出力波形の非対称性の差を示すグラフである。It is a graph which shows the difference of the asymmetry of the output waveform in the QST measurement of the 1st time and the 2nd time. 図3とは180度反対向きでハードバイアス膜をハイト方向に着磁する工程を説明する概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for explaining a process of magnetizing a hard bias film in the height direction in a direction opposite to that of FIG. 3 by 180 degrees. 第1回目から第3回目までのQST測定における出力電圧波形の出力電圧値の差を示すグラフである。It is a graph which shows the difference of the output voltage value of the output voltage waveform in the QST measurement from the 1st time to the 3rd time. QST測定結果とDET測定結果の相関性を示すグラフである。It is a graph which shows the correlation of a QST measurement result and a DET measurement result.

符号の説明Explanation of symbols

1 薄膜磁気ヘッド
11 シード層
12 反強磁性層
13 固定磁性層
14 非磁性導電層
15 フリー磁性層
16 キャップ層
20 ハードバイアス膜
21 バイアス下地膜
30 電極層
X トラック幅方向
Y ハイト方向
Z 積層方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Thin-film magnetic head 11 Seed layer 12 Antiferromagnetic layer 13 Fixed magnetic layer 14 Nonmagnetic conductive layer 15 Free magnetic layer 16 Cap layer 20 Hard bias film 21 Bias base film 30 Electrode layer X Track width direction Y Height direction Z Stacking direction

Claims (12)

反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなるスピンバルブ膜のトラック幅方向の両側にハードバイアス膜を備えた薄膜磁気ヘッドの出力特性を評価する方法であって、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向に着磁する第1着磁工程と、
交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第1回目の測定工程と、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第2着磁工程と、
前記第1回目と同一条件で交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の測定工程と、
第1回目と第2回目の測定結果を比較して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの評価方法。
This is a method for evaluating the output characteristics of a thin-film magnetic head having hard bias films on both sides in the track width direction of a spin valve film formed by laminating an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic conductive layer, and a free magnetic layer. And
A first magnetization step of magnetizing the hard bias film in the track width direction;
A first measurement step of measuring an output characteristic of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field;
After the hard bias film is magnetized in the height direction perpendicular to the track width direction, a process of further magnetizing in the track width direction is executed at least once, and the hard bias film is magnetized in the track width direction. Two magnetizing steps;
A second measurement step of measuring an output characteristic of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field under the same conditions as the first time;
A determination step of comparing the first and second measurement results to determine the quality of the output characteristics of the thin film magnetic head;
A method for evaluating a thin film magnetic head, comprising:
請求項1記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記第2着磁工程でのハイト方向への着磁磁界は、前記第1着磁工程での着磁磁界よりも強い薄膜磁気ヘッドの評価方法。 2. The method for evaluating a thin film magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic field in the height direction in the second magnetization step is stronger than the magnetization magnetic field in the first magnetization step. . 請求項1または2記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記判定工程では、前記測定工程の測定結果として、前記薄膜磁気ヘッドの出力電圧値、及び前記薄膜磁気ヘッドの出力波形の非対称性の少なくとも一方を用いる薄膜磁気ヘッドの評価方法。 3. The thin film magnetic head evaluation method according to claim 1, wherein in the determination step, at least an asymmetry of an output voltage value of the thin film magnetic head and an output waveform of the thin film magnetic head is obtained as a measurement result of the measurement step. Evaluation method of thin film magnetic head using one of them. 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記測定工程は、磁気記録媒体を介さずに前記薄膜磁気ヘッドを静止させた状態で行なう静的測定である薄膜磁気ヘッドの評価方法。 4. The thin film magnetic head evaluation method according to claim 1, wherein the measurement step is a static measurement performed in a state where the thin film magnetic head is stationary without using a magnetic recording medium. 5. Magnetic head evaluation method. 請求項1ないし3のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記測定工程は、前記薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体の上に浮上させた状態で行なう動的測定である薄膜磁気ヘッドの評価方法。 4. The thin film magnetic head evaluation method according to claim 1, wherein the measurement step is a dynamic measurement performed in a state where the thin film magnetic head is floated on a magnetic recording medium. 5. Head evaluation method. 反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなるスピンバルブ膜のトラック幅方向の両側にハードバイアス膜を備えた薄膜磁気ヘッドの出力特性を評価する方法であって、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向に着磁する第1着磁工程と、
磁気記録媒体を介さずに前記薄膜磁気ヘッドを静止させた状態で、交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第1回目の静的測定工程と、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第2着磁工程と、
前記第1回目と同一条件で交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の静的測定工程と、
第1回目と第2回目の静的測定結果を比較して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を判定する判定工程と、
出力特性不良と判定した薄膜磁気ヘッドを除外し、出力特性良好と判定した薄膜磁気ヘッドを抽出する選別工程と、
前記抽出した薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体の上に浮上させた状態で、交番電界を印加して該薄膜磁気ヘッドの出力特性を動的に測定する第1回目の動的測定工程と、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第3着磁工程と、
前記第1回目と同一条件で交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の動的測定工程と、
第1回目と第2回目の動的測定結果を比較して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を最終的に判定する最終判定工程と、
を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの評価方法。
This is a method for evaluating the output characteristics of a thin-film magnetic head having hard bias films on both sides in the track width direction of a spin valve film formed by laminating an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic conductive layer, and a free magnetic layer. And
A first magnetization step of magnetizing the hard bias film in the track width direction;
A first static measurement step of measuring an output characteristic of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field in a state where the thin film magnetic head is stationary without using a magnetic recording medium;
After the hard bias film is magnetized in the height direction perpendicular to the track width direction, a process of further magnetizing in the track width direction is executed at least once, and the hard bias film is magnetized in the track width direction. Two magnetizing steps;
A second static measurement step of measuring an output characteristic of the thin-film magnetic head by applying an alternating electric field under the same conditions as the first time;
A determination step of comparing the first and second static measurement results to determine the quality of the output characteristics of the thin film magnetic head;
A screening process for extracting the thin film magnetic head judged to have good output characteristics, excluding the thin film magnetic head judged to have poor output characteristics,
A first dynamic measurement step of dynamically measuring an output characteristic of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field in a state where the extracted thin film magnetic head is floated on a magnetic recording medium;
After the hard bias film is magnetized in the height direction orthogonal to the track width direction, a process of further magnetizing in the track width direction is performed at least once, and the hard bias film is magnetized in the track width direction. 3 magnetizing steps;
A second dynamic measurement step of measuring an output characteristic of the thin-film magnetic head by applying an alternating electric field under the same conditions as the first time;
A final determination step of finally determining the quality of the output characteristics of the thin film magnetic head by comparing the first and second dynamic measurement results;
A method for evaluating a thin film magnetic head, comprising:
反強磁性層、固定磁性層、非磁性導電層及びフリー磁性層を積層してなるスピンバルブ膜のトラック幅方向の両側にハードバイアス膜を備えた薄膜磁気ヘッドの出力特性を評価する方法であって、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向に着磁する第1着磁工程と、
交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第1回目の測定工程と、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第2着磁工程と、
前記第1回目と同一条件で交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第2回目の測定工程と、
前記ハードバイアス膜をトラック幅方向と直交するハイト方向に着磁した後、さらにトラック幅方向に着磁する処理を少なくとも1回実行し、該ハードバイアス膜の着磁方向をトラック幅方向とする第3着磁工程と、
前記第1回目及び第2回目と同一条件で交番電界を印加して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性を測定する第3回目の測定工程と、
前記第1回目と前記第2回目の測定結果の差分を第1参照データとして算出し、前記第1回目と前記第3回目の測定結果の差分を第2参照データとして算出する演算工程と、
前記算出した第1参照データと第2参照データを比較して前記薄膜磁気ヘッドの出力特性の良否を判定する判定工程と、
を有することを特徴とする薄膜磁気ヘッドの評価方法。
This is a method for evaluating the output characteristics of a thin-film magnetic head having hard bias films on both sides in the track width direction of a spin valve film formed by laminating an antiferromagnetic layer, a pinned magnetic layer, a nonmagnetic conductive layer, and a free magnetic layer. And
A first magnetization step of magnetizing the hard bias film in the track width direction;
A first measurement step of measuring an output characteristic of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field;
After the hard bias film is magnetized in the height direction perpendicular to the track width direction, a process of further magnetizing in the track width direction is executed at least once, and the hard bias film is magnetized in the track width direction. Two magnetizing steps;
A second measurement step of measuring an output characteristic of the thin film magnetic head by applying an alternating electric field under the same conditions as the first time;
After the hard bias film is magnetized in the height direction perpendicular to the track width direction, a process of further magnetizing in the track width direction is executed at least once, and the hard bias film is magnetized in the track width direction. 3 magnetizing steps;
A third measurement step of measuring an output characteristic of the thin-film magnetic head by applying an alternating electric field under the same conditions as the first and second times;
Calculating a difference between the first and second measurement results as first reference data, and calculating a difference between the first and third measurement results as second reference data;
A determination step of comparing the calculated first reference data and second reference data to determine whether the output characteristics of the thin film magnetic head are good or bad;
A method for evaluating a thin film magnetic head, comprising:
請求項7記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記第2着磁工程及び前記第3着磁工程でのハイト方向への着磁磁界は、前記第1着磁工程での着磁磁界よりも強い薄膜磁気ヘッドの評価方法。 8. The method of evaluating a thin film magnetic head according to claim 7, wherein a magnetizing magnetic field in the height direction in the second magnetizing step and the third magnetizing step is greater than a magnetizing magnetic field in the first magnetizing step. Evaluation method for strong thin-film magnetic heads. 請求項7または8記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記第2着磁工程でのハイト方向への着磁磁界と前記第3着磁工程でのハイト方向への着磁磁界は、磁界の強さが同一で、磁界の向きが180度反対である薄膜磁気ヘッドの評価方法。 9. The method of evaluating a thin film magnetic head according to claim 7, wherein a magnetization magnetic field in the height direction in the second magnetization step and a magnetization magnetic field in the height direction in the third magnetization step are: A method for evaluating a thin film magnetic head having the same strength and a magnetic field direction of 180 degrees opposite. 請求項7ないし9のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記判定工程では、前記測定工程の測定結果として、前記薄膜磁気ヘッドの出力電圧値、及び前記薄膜磁気ヘッドの出力波形の非対称性の少なくとも一方を用いる薄膜磁気ヘッドの評価方法。 10. The thin film magnetic head evaluation method according to claim 7, wherein in the determination step, an output voltage value of the thin film magnetic head and an output of the thin film magnetic head are obtained as a measurement result of the measurement step. A method of evaluating a thin film magnetic head using at least one of waveform asymmetry. 請求項7ないし10のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記測定工程は、磁気記録媒体を介さずに前記薄膜磁気ヘッドを静止させた状態で行なう静的測定である薄膜磁気ヘッドの評価方法。 11. The thin film magnetic head evaluation method according to claim 7, wherein the measurement step is a static measurement performed in a state where the thin film magnetic head is stationary without using a magnetic recording medium. Magnetic head evaluation method. 請求項7ないし10のいずれか一項に記載の薄膜磁気ヘッドの評価方法において、前記測定工程は、前記薄膜磁気ヘッドを磁気記録媒体の上に浮上させた状態で行なう動的測定である薄膜磁気ヘッドの評価方法。
11. The thin film magnetic head evaluation method according to claim 7, wherein the measurement step is a dynamic measurement performed in a state where the thin film magnetic head is floated on a magnetic recording medium. Head evaluation method.
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