JP2006286102A - スピンバルブ抵抗効果素子の評価方法、磁気ヘッドの製造方法、および磁気記憶装置 - Google Patents

スピンバルブ抵抗効果素子の評価方法、磁気ヘッドの製造方法、および磁気記憶装置 Download PDF

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Abstract

【課題】スピンバルブ抵抗効果素子に損傷を与えることなく、ピン層の磁化状態の評価が可能なスピンバルブ抵抗効果素子の評価方法および磁気ヘッドの製造方法等を提供する。
【解決手段】記録素子２２とスピンバルブ磁気抵抗効果素子２３（ＳＶ素子）とを備える磁気ヘッド２１の記録素子２２に略矩形状の交番する電流（ＡＣＴ電流）を供給しつつ、ＳＶ素子２３に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる直流電流（ＤＣＴ電流）を供給する。ＳＶ素子２３には、ＤＣＴ電流にＡＣＴ電流から誘起された電流が重畳された交流電流（磁化反転電流）が流れる。所定値のＡＣＴ電流およびＤＣＴ電流を設定し、ピン層の磁化が所定の方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別する。ＡＣＴ電流またはＤＣＴ電流の電流値を順次増加させて、ピン層の磁化が所定の方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別してもよい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、スピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を評価するスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法、スピンバルブ磁気抵抗効果素子を有する磁気ヘッドの製造方法、並びに磁気記憶装置に関する。
磁気記憶装置の高記録密度化に伴い、磁気記録媒体に記録した情報を再生する再生素子としていわゆるスピンバルブ磁気抵抗効果素子が主に用いられている。図１に示すように、スピンバルブ磁気抵抗効果素子１００は、反強磁性層１１２、ピン層（固定磁化層）１１３、非磁性中間層１１４、フリー層（自由磁化層）１１５からなる積層体のスピンバルブ膜（ＳＶ膜）１１０を有する。ピン層１１３は、反強磁性層１１２との相互作用により磁化の方向がＺ2方向に固定されており、フリー層１１５の磁化は、磁気記録媒体１１７からの磁界Ｈsigが印加されない状態では、ピン層１１３の磁化ＭPINの方向に対して垂直方向（Ｙ1方向）を向いている。スピンバルブ磁気抵抗効果素子１００は、ＳＶ膜１１０にＹ1方向（磁気記録媒体の表面に沿った方向）にセンス電流Ｉsを流し、フリー層１１５の磁化ＭFRとピン層１１３の磁化ＭPINとがなす角度に応じて変化する電気抵抗値を電圧変化として検出する。フリー層１１５の磁化ＭFRに磁気記録媒体からの磁界ＨsigがＺ1方向またはＺ2方向に印加されることで、磁化ＭFRの方向が変化して電気抵抗値が変化する。スピンバルブ磁気抵抗効果素子１００は、ＳＶ膜１１０に一定のセンス電流Ｉsを流すことで、電気抵抗値の変化に応じた電圧変化量を検出することで磁気記録媒体１１７の情報を再生している。
ピン層１１３の磁化ＭPINの方向は反強磁性層１１２からの相互作用により固定されているが、静電気等による過剰な電流がＳＶ膜１１０に流れると、その方向が反転することがある。ピン層１１３の磁化ＭPINの方向が反転すると、磁気記録媒体１１７からの磁界に対して、再生出力の極性が逆になる。すなわち、図２Ａに示す正常なＳＶ膜の磁気抵抗効果素子の再生波形に対して、ピン層１１３の磁化ＭPINの方向が反転した場合、図２Ｂに示すように再生波形の極性が反転してしまう。このようなるとリードエラーが発生する。また、ピン層１１３の磁化ＭPINの方向が所定の方向からずれた場合は、再生出力の正負の波高値の対称性が悪化し、リードエラーが増加する等の問題が生じる。
従来、センス電流Ｉsの電流値を異ならせてピン層１１３の磁化反転が起こるセンス電流値を測定し、磁気抵抗効果素子１００の性能評価項目の一つとすることが提案されている。この検査手法は、センス電流Ｉsを通常の方向とは逆の方向に流して、センス電流Ｉsから生じる磁界をピン層１１３の磁化ＭPINの方向とは逆方向（Ｚ1方向）に印加する。センス電流Ｉsを増していくと磁界強度が増加し、ピン層の磁化はその磁界に抗しきれなくなり磁界方向に反転する。このときのセンス電流値の大小により、磁気抵抗効果素子の性能を判断している。
特開２０００−９９９３２号公報
ところで、高記録密度化に伴い、いわゆるリードギャップ長が狭小化されている。リードギャップ長は図１に示す２つのシールド１１８ａとシールド１１８ｂとの距離である。リードギャップ長を狭小化するためにはＳＶ膜１１０の総厚を低減する必要がある。そのため、センス電流の流路の断面積が低減されてきている。このようなＳＶ膜１１０に上述したピン層１１３の磁化反転の測定を行うと、発熱により高温となりＳＶ膜１１０が破壊されるという問題が生じる。これは、ＳＶ膜１１０の断面積が低減されているため、磁化反転が起こるセンス電流値に達する前にその電流密度が過度になるからである。また、ＳＶ膜１１０が破壊されないまでも、高温となることで反強磁性層１１３がネール点を超えて常磁性になるおそれがある。一旦常磁性になると、再び冷却された状態ではピン層１１３の磁化方向を所定の方向に固定できなくなり、磁気記録媒体１１７の磁界を精確に検出できなくなるという問題が生じる。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、スピンバルブ抵抗効果素子に損傷を与えることなく、ピン層の磁化状態の評価が可能なスピンバルブ抵抗効果素子の評価方法、および磁気ヘッドの製造方法を提供することである。また、本発明の他の目的は、信頼性の高い磁気記憶装置を提供することである。
本発明の一観点によれば、記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドのスピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を評価するスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法であって、前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給し、該ピン層の磁化が所定の磁化方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別することを特徴とするスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法が提供される。
本発明によれば、交番する第１の電流を記録素子に供給し、反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向とは逆方向に磁界が印加されるように第２の電流をスピンバルブ磁気抵抗効果素子に供給する。第２の電流に、第１の電流から誘起された交流電流が重畳されるので、スピンバルブ磁気抵抗効果素子を流れる電流が交流電流となる。その電流の最大値で生じた磁界がピン層の磁化方向に対して逆方向に印加される。所定の電流値の第１の電流および第２の電流を供給し、ピン層の磁化が所定の磁化方向から反転したか否かを判別することで、ピン層の磁化状態の安定性を評価する。この際、磁気抵抗効果素子を流れる電流が交流電流となるので、直流電流のセンス電流のみを用いた従来の評価方法よりも、スピンバルブ磁気抵抗効果素子を流れる単位時間当たりの平均電流量を抑制できる。したがって、磁気抵抗効果素子での発熱が抑制されため、損傷を与えることなくピン層の磁化状態の評価が可能となる。
本発明の他の観点によれば、記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドの製造方法であって、
前記スピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を検査する検査工程を備え、前記検査工程は、前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給し、該ピン層の磁化が所定の磁化方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法が提供される。
本発明によれば、上記と同様の作用により、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に損傷を与えることなくピン層の磁化状態の検査が可能となる。
本発明のその他の観点によれば、磁気記録媒体と、記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを有する磁気ヘッドと、磁気記録媒体に磁気ヘッドを用いて情報の記録および再生動作を行う記録再生制御手段と、再生エラーが発生した場合に、ピン層の磁化方向を判別する磁化方向判別手段と、前記ピン層の磁化が所定の磁化方向に対して反転しているときに、記録素子に交番する第１の電流を供給しつつ、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向と同じ方向に磁界を発生させる第３の電流を供給し、ピン層の磁化を所定の磁化方向に回復させるピン層磁化回復手段とを備える磁気記憶装置が提供される。
本発明によれば、磁気ヘッドのスピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化方向が所定の方向から反転して再生エラーが発生した場合に、記録素子に交番する第１の電流を供給しつつ、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向と同じ方向に磁界を発生させる第３の電流を供給することで、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に損傷を与えることなくピン層の磁化を正常な方向に回復できる。そして再生エラーも解消できる。したがって、信頼性の高い磁気記憶装置を提供できる。なお、本願明細書において、記録動作を「ライト」、再生動作を「リード」、再生エラーを「リードエラー」とも称する。
本発明によれば、スピンバルブ抵抗効果素子に与える悪影響を抑制し、ピン層の磁化状態の評価が可能なスピンバルブ抵抗効果素子の評価方法、スピンバルブ抵抗効果素子評価装置、および磁気ヘッドの製造方法を提供できる。また、本発明によれば、信頼性の高い磁気記憶装置を提供できる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
（第１の実施の形態）
第１の実施の形態に係るスピンバルブ抵抗効果素子の評価方法およびスピンバルブ抵抗効果素子評価装置を説明する。
図３は、本発明の第１の実施の形態に係るスピンバルブ抵抗効果素子評価装置のブロック図である。以下の実施の形態において、スピンバルブ抵抗効果素子をＳＶ素子、スピンバルブ抵抗効果素子評価装置をＳＶ素子評価装置と略称する。
図３を参照するに、ＳＶ素子評価装置１０は、記録再生制御部１１、スピンスタンド２０、プリアンプ３１、オシロスコープ３２、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）４５等から構成される。スピンスタンド２０には、記録素子２２および評価対象となるＳＶ素子２３を有する磁気ヘッド２１と、磁気ヘッド２１が記録（ライト）および再生（リード）を行うための磁気ディスク３０が取付けられている。ＳＶ素子評価装置１０は、ＳＶ素子２３を構成するピン層の磁化の安定性を評価するものである。
記録再生制御部１１は、電流制御回路１２、記録電流供給回路１３、センス電流供給回路１５を有する。記録再生制御部１１は、ＰＣ４５の制御下、電流制御回路１２から記録電流供給回路１３とセンス電流供給回路１５に、後述するＳＶ素子のピン層の磁化方向検出処理の際と、ピン層磁化反転処理の際に記録素子２２およびＳＶ素子２３に供給する電流の電流波形、電流値、およびそのタイミングの信号を送出する。記録電流供給回路１３およびセンス電流供給回路１５は、これらの信号を受信し、それぞれ記録素子２２およびＳＶ素子２３に電流を供給し、各々の処理を行う。
スピンスタンド２０は、磁気ディスク３０と、磁気ヘッド２１と、磁気ヘッドを支持すると共に磁気ディスク３０上を浮上させながら回動させるアクチュエータ２９が設けられている。すなわち、スピンスタンド２０は、磁気ヘッド２１を磁気ディスク装置と同様の記録および再生動作が可能な浮上状態にする。磁気ディスク３０は、円板状の基板上に金属薄膜例えばＣｏＣｒＰｔ合金からなる記録層が形成されている。磁気ディスク３０は磁気ヘッドからの記録磁界に応じて、記録層が磁気ディスク３０面に平行あるいは垂直な方向に磁化して情報を保持する。
プリアンプ３１は、ＳＶ素子２３からの再生出力を増幅する。なお、スピンスタンド２０内にＳＶ素子２３からの再生出力を増幅するプリアンプを設けてもよい。
オシロスコープ３２は、プリアンプ３１により増幅された再生出力の波形をモニタに表示する。この表示により、ピン層の磁化方向が反転したかどうかを判定する。なお、オシロスコープ３２からの再生出力のデジタル出力や、オシロスコープ３２の代わりにＡＤ変換器を設けてデジタル出力を得て、ＰＣ４５により処理してピン層の磁化が反転したかどうかを判定してもよい。
ＰＣ４５には、記録再生制御部１１、スピンスタンド２０、プリアンプ３１、およびオシロスコープ３２を制御するプログラムがメモリ回路や磁気記憶装置（不図示）等に記録されている。ＳＶ素子評価装置１０は、このプログラムにより後述する評価方法を実行する。
図４は、磁気ヘッドの媒体対向面側から視た平面図である。図４を参照するに、磁気ヘッド２１は、サスペンション２４と、その先端部にジンバル２５に固定されたヘッドスライダ２６と、ヘッドスライダ２６に設けられた記録素子２２およびＳＶ素子２３と、記録素子２２およびＳＶ素子２３と電気的に接続されたフレキシブルプリント配線２７から構成される。フレキシブルプリント配線２７は、記録素子２２に接続された配線と、ＳＶ素子２３に接続された配線がその一部で並列して配置されている。このため、後述するピン層磁化反転処理の際に、記録素子に配線を介して供給される交流電流によってＳＶ素子の配線に交流電流が誘起される。本発明はこの現象を利用してＳＶ素子に損傷を与えずにピン層の磁化を反転させる処理を行う。
図５は、磁気ヘッドの記録素子およびＳＶ素子の模式的な斜視図である。なお、ＳＶ素子の両側（Ｘ1およびＸ2方向）に配置される配向制御膜は説明の便宜上、図示を省略している。
図５を参照するに、磁気ヘッドの媒体対向面には、記録素子２２およびＳＶ素子２３が記録および再生方向（磁気ディスクの回転方向と同じ方向）に沿って配置されている。記録素子２２は、下部磁極４１と上部磁極４２との間に、記録コイル４３が設けられている。記録コイル４３は、下部磁極４１と上部磁極４２とを磁気的に接続するヨーク（不図示）を巻回している。記録コイル４３に記録電流を供給することで、下部磁極４１および上部磁極４２の媒体対向面側から記録磁界が磁気ディスクに印加される。
ＳＶ素子２３には、下部シールド層４５および上部シールド層４６との間に、ＳＶ膜５０が設けられている。ＳＶ膜５０は、下地層（例えばＴａ膜）５１、反強磁性層（例えばＰｄＰｔＭｎ膜）５２、ピン層（例えばＣｏＦｅ膜）５３、非磁性中間層（例えばＣｕ膜）５４、フリー層（例えばＣｏＦｅ膜／ＮｉＦｅ膜の積層体）５５、保護膜（例えばＴａ膜）５６がこの順に積層されて構成される。ピン層５３は、その磁化ＭPINの方向が反強磁性層５２により固定されている。ここでは、その方向をＹ2方向とする。一方、フリー層５５の磁化ＭFRは、磁気ディスクからの磁界が印加されない場合は、ピン層５３の磁化ＭPINの方向に対して略９０度の方向を向いている。フリー層５５の磁化ＭFRは、磁気ディスクからの磁界ＨSIGによりＹ1方向およびＹ2方向に振れる。フリー層５５の磁化ＭFRとピン層５３の磁化ＭPINとがなす角に応じて、ＳＶ膜の幅方向（Ｘ1およびＸ2方向）の電気抵抗値が変化する。保護膜５６の両側にはセンス電流を供給する端子４８ａ、４８ｂが設けられている。ＳＶ素子２３は、一方の端子４８ｂからＳＶ膜５０を介して他方の端子４８ａにセンス電流を流し、ＳＶ膜５０の幅方向の両端に生じた電位差を検出することで、磁気ディスクに記録された情報を再生する。なお、通常のリード動作の際のセンス電流の方向は、ピン層５３の磁化ＭPINと同様の方向になるように設定される。
図６は、記録素子およびＳＶ素子の等価回路図である。図６を参照するに、ＳＶ素子回路１８は、センス電流供給回路１５と電気的に接続された配線と、ＳＶ素子５０からなる。
記録素子回路１７は、記録電流供給回路１３と、配線１７ａと、および記録磁界を発生するための記録コイル４３からなる。記録電流供給回路１３は、配線１７ａを介して記録コイル４３に２種類の電流を供給する。一方の電流は、ＳＶ素子２３のピン層の磁化方向検出処理の際に、磁気記録媒体に信号を記録するために記録電流である。記録電流は、記録コイル４３を介して図５に示す上部磁極および下部電極から磁気記録媒体に記録磁界を印加する。他方の電流は、ピン層磁化反転処理の際に、ＳＶ素子に交流電流を誘起させるための交流電流（この交流電流を以下「ＡＣＴ電流」と称する。）である。ＡＣＴ電流は略矩形状の交番する電流であり、記録電流と同様の波形を有する。
ＳＶ素子回路１８は、センス供給回路１５と、配線１８ａと、ＳＶ素子２３からなる。センス供給回路１５は、配線１８ａを介してＳＶ素子２３に２種類の電流を供給する。一方の電流は、ピン層の磁化方向検出処理の際に、磁気記録媒体に記録された信号を再生するためのセンス電流である。センス電流は、所定の電流値に設定された直流電流である。他方の電流は、ピン層磁化反転処理の際に、ＳＶ素子２３にピン層の磁化方向とは逆の方向に磁界を発生させる直流電流（この直流電流を以下「ＤＣＴ電流」と称する。）である。
上述した図４の磁気ヘッドのフレキシブルプリント配線２７では、記録素子２２に接続された配線とＳＶ素子２３に接続された配線とは近接して配置されている。そのため、図６に示すように、記録素子回路１７およびＳＶ素子回路１８は、配線１７ａと配線１８ａとがキャパシタＣｐで接合（容量接合）された等価回路となる。したがって、記録電流供給回路１３からＡＣＴ電流を配線１７ａに供給すると、配線１８ａにはＡＣＴ電流により誘起された交流電流が流れ、ＳＶ素子２３に供給される。この様子を図６と共にさらに図７（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。
図７（Ａ）〜（Ｃ）は、記録素子およびＳＶ素子回路の電流波形図である。図７（Ａ）に示すように、ピン層磁化反転処理の際には、ＳＶ素子回路１８にはセンス電流供給回路１５からＤＣＴ電流が供給される。ここで、ＤＣＴ電流の電流値をＩS0とする。ＤＣＴ電流の方向は、ＤＣＴ電流により生じる磁界の方向が、反強磁性層に隣接するピン層の磁化方向と逆の方向になるようにする。すなわち、図５に示すようにＳＶ素子５０にＤＣＴ電流（不図示）を端子４８ａから端子４８ｂの方向（Ｘ1方向）に流す。そうするとＤＣＴ電流は、非磁性中間層５４およびフリー層５５を流れ、ＤＣＴ電流により発生した磁界はＤＣＴ電流の流路を軸として同軸の周方向に磁界ＨAが生じる。この磁界ＨAはピン層５３ではＺ2方向の磁界となる。したがって、磁界ＨAはピン層５３の磁化ＭPINの方向に対して逆方向となる。
なお、ピン層の磁化方向検出処理の際は、センス電流がＳＶ素子５０をＸ2方向に流れる。センス電流により生じる磁界は、ピン層５３で磁化ＭPINの方向と同じ方向になる。
図７（Ｂ）に示すように、記録素子回路１７には、記録電流供給回路１３から略矩形状の電流波形を有し交番するＡＣＴ電流が供給される。ＡＣＴ電流は正側がＩW1、負側が−ＩW1の電流値を有する。
図７（Ｃ）に示すように、ＳＶ素子５０には、ＤＣＴ電流とＡＣＴ電流により誘起された電流とが重畳された電流（この電流を以下「磁化反転電流」と称する。）が流れる。磁化反転電流とＤＣＴ電流（電流値ＩS0）との差がＡＣＴ電流により誘起された電流である。磁化反転電流は、ＡＣＴ電流の立ち上がりに対応してピーク（ピーク値ＩS1）を有する。ピン層に印加される磁界ＨAの強度は、磁化反転電流に対応して変動し、そのピークで最大となるので、ＤＣＴ電流だけを流す場合に比べ磁界強度の最大値が増加する。すなわち、ＤＣＴ電流を供給すると同時にＡＣＴ電流を記録素子回路１７の配線１７ａに供給することで、図７（Ｃ）に示す磁化反転電流をＳＶ素子に流すことができる。ＤＣＴ電流の電流値ＩS0およびＤＣＴ電流の電流値ＩW1を適宜選択することで、ＳＶ素子に磁化反転電流を流し、ピン層の磁化を反転させるだけの磁化強度の磁界を印加できる。
これは、従来のＳＶ素子に直流電流のみを供給し、直流電流値を増加させてピン層の磁化を反転させる場合と比べると、ＳＶ素子２３に供給される単位時間当たりの平均電流量が低減される。そのため、ＳＶ素子２３に過度の電流密度の電流を長時間供給することを回避できるので、温度上昇によるＳＶ素子２３に損傷を与えることなくピン層の磁化状態の評価が可能となる。
次に、図８と先に示した図３を参照しつつＳＶ素子評価方法を説明する。図８は、ＳＶ素子評価方法を示すフローチャートである。図８では、ＡＣＴ電流値を順次増加して、ピン層の磁化が反転するＡＣＴ電流値を測定する場合について説明する。
最初に、図３に示すスピンスタンド２０のアクチュエータ２９に試験の対象となる磁気ヘッド２１を取付け、磁気ディスク３０上に浮上させる（Ｓ１００）。次いで、ＡＣＴ電流およびＤＣＴ電流の設定を行う（Ｓ１０２）。ここで、ＡＣＴ電流の周波数およびＤＣＴ電流値を所定値に、ＡＣＴ電流値を初期値に設定する。ＡＣＴ電流は、ＡＣＴ電流からＳＶ素子回路に誘導される電流の最大値（図７（Ｃ）に示すＩS1−ＩS0）に応じて適宜選択する。
次いで、ピン層の磁化方向を検出する（Ｓ１０４）。具体的には、記録電流供給回路１３から磁気ディスクの通常記録する記録電流を記録素子２２に供給して磁気ディスク３０のに信号、例えばダイビットの信号を記録する。次いで、ＳＶ素子２３にセンス電流を流してＳＶ素子２３により記録された信号を再生し、オシロスコープ３２により再生波形の極性を測定する。オシロスコープ３２により、図２（Ａ）あるいは図２（Ｂ）に示した再生波形が得られる。この再生波形がピン層の磁化が所定の磁化方向を向いている再生波形として記録する。
次いで、ピン層磁化反転処理を行う（Ｓ１０６）。具体的には、Ｓ１０２において設定した条件のＡＣＴ電流およびＤＣＴ電流を、各々記録素子２２およびＳＶ素子２３に同時に供給する。供給時間は１秒程度で十分である。これにより、ピン層の磁化にその磁化方向と逆方向に磁界を印加する。
次いで、ピン層の磁化方向を検出する（Ｓ１０８）。これはＳ１０４と同様にして行う。これにより得られた波形の極性から、ピン層の磁化が反転したか否かを判定する（Ｓ１１０）。反転していない場合は、ピン層磁化反転処理の際のＡＣＴ電流値を所定量増加させる。そして、ピン層の磁化が反転するまでＳ１０６からＳ１１２を繰り返し行う。
ピン層の磁化が反転した場合（Ｓ１１０）は、そのピン層反転処理の際のＡＣＴ電流値を記録して（Ｓ１１４）、評価を終了する。
以上のＳＶ素子評価方法は、ＰＣのハードディスク装置等に記録されたプログラムにより自動的に実行できるものである。再生波形の極性もコンパレータ等を用いることで自動的に判別できる。
上述したＳＶ素子評価方法は、ＤＣＴ電流値を所定の値に固定して供給し、ＡＣＴ電流値を増加させることでピン層の磁化反転が起こる電流値を測定したものである。ＳＶ素子２３に流れる電流は交流電流であるので、ＳＶ素子２３に過度の電流を流すことなくＳＶ素子２３のダメージを抑制してピン層の磁化が反転する磁界強度を測定できる。
なお、上述したＳＶ素子評価方法では、ＡＣＴ電流値を増加させて磁化反転が起こる電流値を測定したが、所定のＤＣＴ電流値とＡＣＴ電流値を設定して磁化反転電流をＳＶ素子２３に流し、これらの電流値でピン層の磁化が反転しなければ良品であるとする評価方法を行ってもよい。すなわち、Ｓ１０２でピン層の磁化が反転しなければ良品であるというＤＣＴ電流値とＡＣＴ電流値を設定する。そして、これらの電流値でＳ１０６のピン層磁化反転処理を行い、Ｓ１１０で磁化反転が起きない場合は良品とし、起きた場合は不良品とする。これにより、ＡＣＴ電流値を増加する手間が省略でき、容易にピン層の磁化状態を評価できる。なお、この評価方法は、後ほど説明する図９に示す磁化反転電流を用いてもよい。
次に、ＡＣＴ電流値を所定値に設定し、ＤＣＴ電流値を順次増加させて、ピン層の磁化の安定性の評価方法について説明する。この評価方法は図８と略同様であるので、図８を参照しつつ同様のステップについては説明を省略する。
Ｓ１００〜Ｓ１１０までは同様に行う。ただし、Ｓ１０２におけるＡＣＴ電流の設定は、例えば、４０ｍＡ程度とする。ピン層磁化反転処理Ｓ１０６でピン層の磁化が反転しなかった場合はＳ１１２においてＤＣＴ電流値を増加させる。そして、ピン層の磁化が反転した場合は、Ｓ１１４において反転した際のＤＣＴ電流値を記録する。
このように、所定値のＡＣＴ電流を供給しつつＤＣＴ電流値を増加させてピン層磁化磁化反転処理を行うことで、ＳＶ素子２３に過度の電流の供給を回避してＳＶ素子２３のダメージを抑制し、ピン層の磁化が反転する磁界強度を測定できる。
なお、ＡＣＴ電流値やＤＣＴ電流値を変える代わりに、次に説明するように、ＡＣＴ電流の波形および波高値を変えてもよい。
図９（Ａ）〜（Ｅ）は、記録素子およびＳＶ素子の回路の電流波形図である。
図９（Ａ）および図９（Ｂ）に示すように、これらは各々図７（Ａ）および図７（Ｂ）に示すＤＣＴ電流およびＡＣＴ電流と同様である。
図９（Ｃ）に示すように、図９（Ｂ）に示す電流の立ち上がりに合わせて、短時間幅のパルス電流を記録素子回路１７の配線に供給する。パルス電流は、図３に示すように、記録再生制御部１１にパルス電流供給回路１４をさらに設けて供給される。そして、パルス電流供給回路１４は、電流制御回路１２からパルス電流の時間幅、電流値、およびそのタイミングの信号が供給される。パルス電流供給回路１４は、ピーク値ＩW2および−ＩW2のパルス電流を記録素子回路１７に供給する。
その結果、図９（Ｄ）に示す波形の電流（以下、この電流を「ＡＣＰＴ電流」と称する。）が図６に示す記録素子回路１７の配線に供給される。ＡＣＰＴ電流はＩW3のピーク値を有する。パルス電流のパルス幅はＡＣＴ電流の半周期ｔ1よりも短い時間幅に設定される。
図９（Ｄ）に示すＡＣＰＴ電流により、ＳＶ素子２３には図９（Ｅ）に示す磁化反転電流が流れる。磁化反転電流のピークは、ＡＣＴ電流とパルス電流によるものとの重畳したものとなる。パルス電流のパルス高さを変えることで、ピン層に磁化に印加する磁界強度を調整できる。
次に、ＤＣＴ電流およびＡＣＰＴ電流を用いてＳＶ素子２３を評価するＳＶ素子評価方法を説明する。この評価方法は、先に示した図８と略同様であるので、図８を参照して説明する。
Ｓ１００〜Ｓ１１０までは同様に行う。ただし、Ｓ１０２ではＤＣＴ電流値、ＡＣＴ電流値、およびパルス電流を所定値に設定する。ＡＣＴ電流の設定は、例えば、４０ｍＡ程度とする。また、ＤＣＴ電流の設定は、例えば、３ｍＡ程度とする。
そしてピン層の磁化が反転しない場合はＳ１１２でパルス電流のピーク値ＩW2を増加させる。そして、Ｓ１０６〜Ｓ１１２を繰り返し、ピン層の磁化が反転したときのパルス電流の電流値を測定する。
このように、パルス電流の電流値を増加させてピン層の磁化反転処理を行う場合は、上述したＡＣＴ電流値を増加させる場合よりも短時間幅のパルス電流のピーク値ＩW2のみを増加すればよい。このようにすることでＳＶ素子２３に流れる単位時間当たりの平均電流量がさらに低減される。したがって、ＳＶ素子２３に与える悪影響をより低減できる。また、図９（Ｂ）に示すＡＣＴ電流の電流値を増加させる必要がないので、ＡＣＴ電流を増加させてピン層の磁化反転処理を行う場合よりも記録素子２２の発熱を低減でき、ＳＶ素子２３に与える熱的影響を低減できる。
また、パルス電流の時間幅を短くすることで、ＳＶ素子２３に流れる磁化反転電流（図９（Ｅ）に示す。）の最大値ＩS2をさらに増加することができ、容易にピン層の磁化反転を起こさせることができる。なお、パルス電流のピーク値ＩW2とＡＣＴ電流の電流値ＩW1を同時に増加させてもよい。
本実施の形態によれば、記録素子２２に交番する略矩形状のＡＣＴ電流を供給しつつ、ＳＶ素子２３にピン層の磁化方向と逆方向の磁界が印加される方向にＤＣＴ電流を供給して、ピン層の磁化方向が所定の方向から反転するＡＣＴ電流あるいはＤＣＴ電流の電流値を測定することで、ピン層の磁化状態の評価が可能となる。また、ＳＶ素子２３に流れる磁化反転電流は交流電流であるので、単位時間当たりの平均電流量が小さい。したがって、ＳＶ素子２３に与える熱的ダメージを抑制し、ＳＶ素子２３の評価が可能となる。さらに、パルス電流を重畳したＡＣＰＴ電流を用いることで、ＳＶ素子２３に熱的ダメージをさらに与えることなくＳＶ素子２３の評価が可能となる。
また、本実施の形態に係るＳＶ素子評価方法は、磁気ヘッドの製造工程における検査方法に適用してもよい。すなわち、上述した３つの評価方法のいずれかを用いて、ＤＣＴ電流値、ＡＣＴ電流値、あるいはパルス電流値を検査の閾値として設定し、磁化反転が起きるか否かで良否を判定する。すなわち、検査により得られた検査値が閾値よりも高い磁気ヘッドを良品として、検査値が閾値よりも低い磁気ヘッドを不良品とする。このような検査工程を設けることで、不良のＳＶ素子が後工程や市場に出荷されることを防止できる。また、この検査は、図４に示す磁気ヘッドに組立加工後の検査工程で行うことが、費用対効果が良好な点で好ましい。なお、この検査工程では、ＤＣＴ電流値、ＡＣＴ電流値、あるいはパルス値を所定の電流値に設定し、一回のピン層磁化反転処理を行い、ピン層の磁化が反転しない場合は良品、反転した場合は不良品とする検査方法としてもよい。
（第２の実施の形態）
本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置は、第１の実施の形態において説明したピン層の磁化の反転が磁気記憶装置を使用している際に発生した場合にピン層の磁化方向を回復させる処理機能を備えるものである。本実施の形態に係る磁気記憶装置として磁気ディスク装置を例として説明する。
図１０は、本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の平面図である。図１０を参照するに、磁気記憶装置６０は、大略して、磁気ディスク６１、磁気ヘッド６２、アクチュエータ６３、これらを格納するディスクエンクロージャ６４等から構成されている。
磁気ディスク６１は、詳細の図示を省略するが、強化ガラス等の円板状の基板上に、情報が磁化の方向として保持される磁性層、磁性層の機械的な損傷や酸化などを防止するための保護膜、潤滑層等が順次堆積されて構成される。磁性層は、その磁化方向が基板面と平行となる面内記録方式であってもよく、その磁化方向が基板面と垂直になる垂直磁化膜であってもよい。磁性層の材料は、例えばＣｏＣｒＰｔＢなどのＣｏＣｒＰｔ系合金等の強磁性材料が用いられる。磁気ディスク６１は、ハブ６５により固定されスピンドルモータ（ＳＰＭ）（図１１に符号６７で示す。）により駆動回転される。磁気ディスク６１は、１枚でもよく、複数枚が互いに上下方向に離隔して積層されていてもよい。
磁気ディスク６１には、図示を省略するが、磁気ヘッド６２が同心円状に経方向にも受けられたトラックに対してトラッキングするためのサーボ信号、セクタＩＤ等のセクタ情報が記録されたセクタＩＤ部、およびデータ部が設けられている。
アクチュエータ６３は、基部に設けられたＶＣＭ６８がその上下に配置された永久磁石６９から受ける磁界との作用力により駆動される。アクチュエータ６３は、回転軸７０を中心として、磁気ヘッド６２を磁気ディスク６１の半径方向に回動する。
磁気ヘッド６２は、磁気ディスク６１に対向してアクチュエータ６３の先端に支持されている。磁気ヘッド６２には、図４および図５に示した記録素子２２およびＳＶ素子２３を有するヘッドスライダ６６が設けられている（図１０には記録素子２２およびＳＶ素子２３が微小なため図示されず。）。磁気ヘッド６２は、磁気ディスク６１の一面毎に１個設けられている。ただし、磁気ヘッド６２が設けられていない磁気ディスク６１があってもよい。
磁気ヘッド６２は、磁気ヘッド６２とフレキシブルプリント配線７１を介してヘッドＩＣ（ＨＤＩＣ）７２に電気的に接続される。ＨＤＩＣ７２はディスクエンクロージャ６４の下側に設けられた電子基板（図示されず）と電気的に接続されている。スピンドルモータやＶＣＭ６８を駆動制御するドライバのＩＣ等も同様に電子基板に配置されている。なお、ディスクエンクロージャ６４は、図示されていない上蓋により封止され、外部雰囲気からのダスト等の混入が防止されるようになっている。
図１１は、磁気記憶装置の構成を示すブロック図である。図１１を参照するに、磁気記憶装置６０の回路は、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）７３、中央演算処理装置（ＭＰＵ）７４、リード・ライト・チャネル（ＲＤＣ）７５、ＨＤＩＣ７２、モータコントロールユニット（ＭＣＵ）７６、サーボコントローラ（ＳＶＣ）７８、データバッファ７９、フラッシュＲＯＭ（ＦＲＯＭ）８０等から構成される。
ＨＤＣ７３は、ホスト装置から受信した記録データにエラー訂正コード（ＥＣＣ）を付与してＲＤＣ７５に送出する。また、ＨＤＣ７３は、記録データを記録する磁気ディスク６１上のトラック、セクタ等の位置を決定する。そして、ＨＤＣ７３は、ＭＣＵ７６を介して、アクチュエータ６３により磁気ヘッド６２の位置を制御して目的のトラックに位置決めする。なお、磁気ヘッド６２の位置制御は、ＨＤＣ７３に設けられたサーボコントローラがＳＶＣ７８等を制御することにより行う。この際、ＨＤＣ７３は、磁気ディスク６１に記録されたサーボ信号およびセクタＩＤをリードし、復調してデジタル信号に変換された再生データを用いる。
ＲＤＣ７５は、ＨＤＣ７３から受信した記録データの変調を行い、ＨＤＩＣ７２により変調された記録データ信号を記録電流に変換する。ＨＤＩＣ７２は記録電流を磁気ヘッド６２の記録素子に供給し、磁気ディスク６１にデータをライトする。
また、磁気ヘッド６２のＳＶ素子は磁気ディスク６１に記録されたデータをリードし、得られた再生信号がＨＤＩＣ７２を介してＲＤＣ７５に送出される。ＲＤＣ７５は、再生信号を復調して再生データを得ると共に、再生データに付随するＥＣＣにより再生データの誤り訂正を行う。誤り訂正により完全に誤りを訂正できない場合はリードエラーとなる。誤りがなかった場合や誤りが完全に訂正できた場合は、再生データはＨＤＣ７３を介してホスト装置に送出される。
データバッファ７９は、記録データや再生データを一時的に格納する。データバッファ７９は、例えば、磁気ディスク６１へのライト待ちの記録データや、ホスト装置に再生データを送信する際に、送信前にリードした再生データを格納する。データバッファ７９は、いわゆるキャッシュ動作の際にデータを格納する。
ＭＰＵ７４は、磁気記憶装置６０の全体の制御を行う。ＭＰＵ７４は、例えば、ＨＤＣ７３、ＲＤＣ７５、ＭＣＵ７６等の初期設定や、磁気ディスク６１のエラーマップの管理を行う。また、次に説明するリードエラーが発生した場合の回復処理を制御する。ＭＰＵ７４はこれらの制御をＦＲＯＭ８０等のメモリ回路に記憶されたプログラムを実行することにより行う。すなわち、リードエラーの判別や回復処理は、このプログラムにより制御される。
図１２は、ＨＤＩＣの回路構成の概要を示すブロック図である。図１２を参照するに、ＨＤＩＣ７２は、記録電流供給回路８１、センス電流供給回路８２、ライトアンプ（ＷＡ）８３、およびリードアンプ８４（ＲＡ）等から構成される。なお、ＨＤＩＣ７２は、さらにパルス電流供給回路８５を備えてもよい。
記録電流供給回路８１は、ＲＤＣ７５から記録電流値を指示する信号を受信してライトアンプ８３の記録電流値を設定する。ライトアンプ８３は、ＲＤＣ７５から受信した変調された記録データとライトタイミング信号に基づいて記録電流を生成して記録素子に供給しライト動作を行う。
また、記録電流供給回路８１は、ＲＤＣ７５から後述するピン層の磁化方向を回復する処理（以下、「ピン層磁化方向回復処理」と称する。）の際に供給する交流電流の電流値を指示する信号を受信する。この交流電流は、第１の実施の形態のＡＣＴ電流と同様であり、本実施の形態においても以下「ＡＣＴ電流」という。記録電流供給回路８１は、ライトアンプ８３のＡＣＴ電流の電流値を設定する。ライトアンプ８３は、ＲＤＣ７５から受信したタイミング信号に基づいてＡＣＴ電流を生成して記録素子に供給する。
センス電流供給回路８２は、ＲＤＣ７５からセンス電流値を指示する信号を受信してリードアンプ８４のセンス電流値を設定する。リードアンプ８４は、センス電流をＳＶ素子に供給し、磁気ディスクからの磁界により生じたＳＶ素子の抵抗変化を電圧変化として検出して再生信号とする。リードアンプ８４は再生信号を増幅してＲＤＣ７５に送信する。
また、センス電流供給回路８２は、ＲＤＣ７５から後述するピン層磁化方向回復処理の際に供給する直流電流の電流値を指示する信号を受信する。リードアンプ８４は、この直流電流（以下、この直流電流を「ＤＣＲ電流」と称する。）をＳＶ素子に供給する。ＤＣＲ電流はセンス電流と同様の方向に供給され、ＳＶ素子では、ピン層の所定の磁化方向に沿った磁界を生じる。すなわち、ＤＣＲ電流は第１の実施の形態のＤＣＴ電流とは逆方向に流される。
次に本実施の形態に係る磁気記憶装置の特徴である、リードエラー発生時のエラー回復方法について、図１３および先に示した図１０〜図１２を参照しつつ説明する。
図１３は、リードエラーが発生した場合の回復方法を示すフローチャートである。
最初に、ＨＤＣ７３により指定された磁気ヘッド６２を所定の位置に移動し、リードを行い、磁気ディスクに記録されたデータを再生信号として取出す（Ｓ１２０）。再生信号は、リードアンプを介してＲＤＣ７５に送信され、ＲＤＣ７５において復調されると共にＥＣＣを用いてエラー訂正が行われる。エラー訂正してもエラーが解消できない場合は、リードエラーとなる（Ｓ１２２）。
リードエラーが検出されると、ＭＰＵ７４は、エラー回復のプログラムをＦＲＯＭ８０からロードする。そして、ＭＰＵ７４は、ＲＤＣ７５に、復調前に再生信号の極性を反転する動作を指示する極性反転信号を送信する（Ｓ１２４）。ＲＤＣ７５は、極性反転信号を受信すると、ＨＤＩＣ７２から受信する再生信号の極性を反転する設定とし、その反転された再生信号を復調する。このような動作は、図１１に示すようにＲＤＣ７５の再生信号の入力部に極性切替器７５ａを設け、極性反転信号により極性切替器７５ａを切替えて再生信号の極性の反転を行う。なお、ＲＤＣ７５の再生信号の入力部にＡＧＣ（自動ゲイン制御付き）増幅器等の増幅器が設けられている場合は、その後に極性切替器７５ａを設けてもよい。
そして、ＭＰＵ７４は、ＨＤＣ７３に再リードを指示する（Ｓ１２６）。ＲＤＣ７５の極性切替器７５ａの設定が逆極性の状態で、ＨＤＣ７３はリードするトラックでトラッキングを行う。なお、トラッキングは、ＳＶ素子でリードしたトラッキングサーボ信号をＲＤＣ７５でデジタル化し、デジタル信号のサーボ信号を用いてトラッキング制御が行われる。
ＲＤＣ７５が逆極性の状態でトラッキングできない場合（Ｓ１２８）は、リードエラーはピン層の磁化が反転して発生したものではないため、ＨＤＣ７３はＲＤＣ７５に再生信号の極性復帰信号を送信し、極性切替器７５ａを切替えて再生信号の極性を元に戻す（Ｓ１３０）。
一方、ＲＤＣ７５が逆極性の状態で正常にトラッキングできた場合は、ＳＶ素子のピン層の磁化が反転していることを意味する。この場合は、ＨＤＣ７３はＲＤＣ７５に極性復帰信号を送信し、ＲＤＣ７５の再生信号の極性を元に戻し（Ｓ１３２）、ＭＣＵ７６を介してＳＶＣ７８にシーク信号を送信し、磁気ヘッド６２を磁気ディスクの非記録領域、例えば記録領域の内周側に位置するインナガードバンドにシーク（移動）させる（Ｓ１３４）。
次いで、ピン層磁化方向回復処理を行う（Ｓ１３６）。ピン層磁化方向回復処理は、第１の実施の形態において説明したピン層の磁化反転処理に対して、ピン層の磁化に印加する磁界の方向を逆にする以外は略同様の方法で行う。具体的には、リードエラーが発生した状態ではピン層の磁化が反転した状態にあるので、図５において、ピン層の磁化ＭPINはＹ1方向を向いている。すなわち、図示されているＭPINとは反対方向を向いている。そこに、ＤＣＲ電流を端子４８ｂから端子４８ａの方向（Ｘ2方向）に流し、ＤＣＲ電流により発生する磁界をピン層においてＹ2方向になるように設定する。そして、ＤＣＲ電流を流した状態で第１の実施の形態と同様に記録素子にＡＣＴ電流を供給する。これにより、図７（Ｃ）に示した波形の電流がＳＶ膜５０に流れ、ＭPINの方向をＹ2方向に反転させる。この場合のＤＣＲ電流およびＡＣＴ電流の大きさは、両方の電流を同時に流した状態でピン層の磁化が反転する大きさであればよい。ＤＣＲ電流の電流値は、リード時に流すセンス電流に対して１倍〜２倍の範囲に設定されることが好ましい。また、ＡＣＴ電流の電流値は３０ｍＡ〜６０ｍＡの範囲に設定されることが好ましい。
なお、ＡＣＴ電流およびＤＣＲ電流の電流値は、ＭＰＵ７４からＨＤＣ７３およびＲＤＣ７５を介して、ＨＤＩＣ７２の記録電流回路およびセンス電流回路に各々の電流値を設定する信号が送出される。
次いで、ＭＰＵ７４は、再リードの命令をＨＤＣ７３に送信し、ＳＶＣ７８により磁気ヘッドが元のトラックにシーク動作を行い、再リードを行う（Ｓ１３８）。ピン層の磁化方向が正常な位置に回復しているので正常にオントラックでき、さらにデータをリードできる。
なお、Ｓ１３６において、ＡＣＴ電流の代わりに、第１の実施の形態で説明したＡＣＰＴ電流を用いてもよい。この場合は、図１２に示すように、ＨＤＩＣ７２にパルス電流供給回路８５をさらに設け、図９（Ｃ）に示すパルス電流を発生させ、これをライトアンプ８３においてＡＣＴ電流に重畳させる。
本実施の形態によれば、磁気ヘッド６２のＳＶ素子のピン層の磁化方向が所定の方向から反転してリードエラーが発生した場合に、ＳＶ素子に損傷を与えることなくピン層の磁化を所定の磁化方向に回復でき、リードエラーも解消できる。したがって、信頼性の高い磁気記憶装置が実現する。
なお、ピン層の磁化が反転していないまでも、ピン層の磁化方向が所定の方向から傾いてリードエラーが増加する場合がある。この場合は、図１３のＳ１２４〜Ｓ１２８およびＳ１３２を省略し、Ｓ１３４の磁気ヘッドの非記録領域への移動と、Ｓ１３６のピン層磁化方向回復処理を行ってもよい。これにより、ピン層の磁化方向が所定の方向に戻り、再生信号の正負の振幅値の対称性が改善され、リードエラーを低減できる。ＭＰＵ７４がリードエラーの発生率あるいはＥＣＣによるエラー訂正率を監視して、所定のリードエラーの発生率あるいはエラー訂正率を超えた場合にこのような回復方法を行ってもよい。このようなエラー回復方法を備えることで、さらに信頼性の高い磁気記憶装置が実現する。
以上本発明の好ましい実施の形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、第１および第２の実施の形態において、ＳＶ素子は、図５に示すＳＶ素子を例に説明したが、ＳＶ膜が端子を含めて上下を逆にして積層されたＳＶ膜にも適用できることはいうまでもない。
また、ピン層がいわゆる積層フェリ構造を有する場合にも適用できることはいうまでもない。積層フェリ構造は、反強磁性層上に、第１固定磁化層、非磁性結合層、第２固定磁化層が順に積層され、第１固定磁化層と第２固定磁化層が反強磁性的に交換結合している構造である。この場合は、磁化反転電流により発生した反転磁界により第１固定磁化層の磁化方向を反転させることにより、第２固定磁化層の磁化は、第１固定磁化層の磁化との反強磁性的な交換結合により反転される。
さらに、フリー層やピン層が強磁性結合した複数の強磁性膜からなる場合でも本発明が適用できることはいうまでもない。
なお、以上の説明に関してさらに以下の付記を開示する。
（付記１） 記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドのスピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を評価するスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法であって、
前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給し、該ピン層の磁化が所定の磁化方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別することを特徴とするスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
（付記２） 前記第１の電流または第２の電流の電流値を順次増加させて、前記磁化反転が起きたか否かを判別し、該磁化反転が起きたときの第１の電流または第２の電流の電流値を取得することを特徴とする付記１記載のスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
（付記３） 前記磁化反転が起きたか否かの判別は、磁気記録媒体に記録された情報をスピンバルブ磁気抵抗効果素子により再生し、得られた再生信号の極性に基づいて行うことを特徴とする付記１または２記載のスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
（付記４） 前記第１の電流は略矩形状の波形を有し、正値の最大値および負値の最大値の各々の絶対値が互いに略同等であることを特徴とする付記１〜３のうち、いずれか一項記載のスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
（付記５） 前記第１の電流は立ち上がり時に、前記略矩形状の波形よりも短い時間幅のパルスが重畳されてなり、
前記パルス高さを増加させることにより前記第１の電流の電流値を増加させる特徴とする付記３または４記載のスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
（付記６） 記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドの製造方法であって、
前記スピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を検査する検査工程を備え、
前記検査工程は、
前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給し、該ピン層の磁化が所定の磁化方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
（付記７） 記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドの製造方法であって、
少なくとも前記スピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を検査する検査工程を備え、
前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子にピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給し、前記第１の電流または第２の電流の電流値を順次増加させて、該ピン層の磁化が所定の磁化方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別し、該磁化反転が起きたときの第１の電流または第２の電流の電流値を取得することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
（付記８） 記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドのスピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を評価するスピンバルブ磁気抵抗効果素子評価装置であって、
磁気記録媒体と、
前記磁気ヘッドを支持すると共に、該磁気ヘッドを記録媒体に対して相対的に移動させる支持手段と、
前記磁気ヘッドの記録および再生動作を制御し、
前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給して、ピン層の磁化方向を反転させるピン層磁化反転動作を制御する記録再生制御手段と、
前記磁気記録媒体に記録された情報をスピンバルブ磁気抵抗効果素子により再生し、再生信号の極性に基づいてピン層の磁化方向の反転を判別する磁化反転判別手段とを備えることを特徴とするスピンバルブ磁気抵抗効果素子評価装置。
（付記９） 磁気記録媒体と、
記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを有する磁気ヘッドと、
磁気記録媒体に磁気ヘッドを用いて情報の記録および再生動作を行う記録再生制御手段と、
再生エラーが発生した場合に、ピン層の磁化方向を判別する磁化方向判別手段と、
前記ピン層の磁化が所定の磁化方向に対して反転しているときに、記録素子に交番する第１の電流を供給しつつ、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向と同じ方向に磁界を発生させる第３の電流を供給し、ピン層の磁化を所定の磁化方向に回復させるピン層磁化回復手段とを備える磁気記憶装置。
（付記１０） 前記磁化方向判別手段は、前記再生動作により磁気記録媒体から得られる信号の極性を反転させ、極性が反転されたトラックサーボ信号に基づいて磁気ヘッドがトラッキングするか否かにより判別することを特徴とする付記９記載の磁気記憶装置。
（付記１１） 前記ピン層磁化回復手段は、磁気記録媒体の非記録領域でピン層の磁化を所定の磁化方向に回復させることを特徴とする付記９または１０記載の磁気記憶装置。
スピンバルブ磁気抵抗効果素子の模式的な斜視図である。 正常なＳＶ膜を有する磁気抵抗効果素子の再生波形図である。 ピン層の磁化方向が反転した場合の磁気抵抗効果素子の再生波形図である。 本発明の第１の実施の形態に係るスピンバルブ抵抗効果素子評価装置のブロック図である。 磁気ヘッドの媒体対向面側から視た平面図である。 磁気ヘッドの記録素子およびＳＶ素子の模式的な斜視図である。 記録素子およびＳＶ素子の等価回路図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は記録素子およびＳＶ素子の回路の電流波形図である。 ＳＶ素子評価方法を示すフローチャートである。 （Ａ）〜（Ｅ）は、記録素子およびＳＶ素子の回路の電流波形図である。 本発明の第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の平面図である。 第２の実施の形態に係る磁気記憶装置の構成を示すブロック図である。 ＨＤＩＣの回路構成の概要を示すブロック図である。 リードエラーが発生した場合の回復方法を示すフローチャートである。
符号の説明
１０ スピンバルブ抵抗効果素子評価装置（ＳＶ素子評価装置）
１１ 記録再生制御部
１２ 電流制御回路
１３ 記録電流供給回路
１４ パルス電流供給回路
１５ センス電流供給回路
１７ 記録素子回路
１８ ＳＶ素子回路
２０ スピンスタンド
２１、６２ 磁気ヘッド
２２ 記録素子
２３ スピンバルブ抵抗効果素子（ＳＶ素子）
２６、６６ ヘッドスライダ
２７ フレキシブルプリント配線
２９、６３ アクチュエータ
３０、６１ 磁気ディスク
３１ プリアンプ
３２ オシロスコープ
４５ パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
６０ 磁気記憶装置

Claims (5)

  1. 記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドのスピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を評価するスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法であって、
    前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給し、該ピン層の磁化が所定の磁化方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別することを特徴とするスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
  2. 前記第１の電流または第２の電流の電流値を順次増加させて、前記磁化反転が起きたか否かを判別し、該磁化反転が起きたときの第１の電流または第２の電流の電流値を取得することを特徴とする請求項１記載のスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
  3. 前記第１の電流は略矩形状の波形を有し、正値の最大値および負値の最大値の各々の絶対値が互いに略同等であることを特徴とする請求項１または２記載のスピンバルブ磁気抵抗効果素子の評価方法。
  4. 記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを備える磁気ヘッドの製造方法であって、
    前記スピンバルブ磁気抵抗効果素子のピン層の磁化状態を検査する検査工程を備え、
    前記検査工程は、
    前記記録素子に交番する第１の電流を供給すると共に、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向に対して逆方向の磁界を発生させる第２の電流を供給し、該ピン層の磁化が所定の磁化方向とは逆方向に反転する磁化反転が起きたか否かを判別することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
  5. 磁気記録媒体と、
    記録素子と、スピンバルブ磁気抵抗効果素子とを有する磁気ヘッドと、
    磁気記録媒体に磁気ヘッドを用いて情報の記録および再生動作を行う記録再生制御手段と、
    再生エラーが発生した場合に、ピン層の磁化方向を判別する磁化方向判別手段と、
    前記ピン層の磁化が所定の磁化方向に対して反転しているときに、記録素子に交番する第１の電流を供給しつつ、スピンバルブ磁気抵抗効果素子に反強磁性層に隣接するピン層の所定の磁化方向と同じ方向に磁界を発生させる第３の電流を供給し、ピン層の磁化を所定の磁化方向に回復させるピン層磁化回復手段とを備える磁気記憶装置。
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