JP2016143431A - 記録ヘッド、記録ヘッドを備える磁気記録装置、記録ヘッドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高周波発振子の発振特性に応じて選別して使用することが可能な記録ヘッド、磁気記録装置、および記録ヘッドの製造方法を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、記録ヘッドは、記録磁界を印加する記録磁極６０と、記録磁極に記録ギャップを置いて対向するライトシールド６２と、記録ギャップ内で、記録磁極とライトシールドとの間に設けられたスピントルク発振子６５と、を備えている。スピントルク発振子は、物理的および／あるいは磁気的に破壊され、所定値以上の抵抗値を有している。
【選択図】図１０

Description

この発明の実施形態は、高周波発振子を有する記録ヘッド、この記録ヘッドを用いた磁気記録装置、および記録ヘッドの製造方法に関する。

ディスク装置として、例えば、磁気ディスク装置は、ケース内に配設された磁気ディスクと、磁気ディスクを支持および回転するスピンドルモータと、磁気ディスクに対して情報のリード／ライトを行う磁気ヘッドと、を備えている。

近年、記録密度の向上を図る目的で、磁気ヘッドの主磁極の近傍に高周波発振子としてスピントルク発振子を設け、このスピントルク発振子によって磁気ディスクの磁気記録層に高周波磁界（マイクロ波）を印加する高周波アシスト記録方式の磁気ヘッドが提案されている。高周波アシスト記録の利点は、スピントルク発振子から発振するマイクロ波の強度が十分であれば、従来よりも磁気異方性の高い記録媒体にまでデータを記録できるという点にある。一方、課題として、スピントルク発振子の特性にばらつきが生じやすく、安定に量産するためにはスピントルク発振子の品質を向上させる必要がある。

米国特許第５２１２６０２号明細書 米国特許第７５０２２０７号明細書 米国特許第６０５４３３０号明細書

スピントルク発振子自体は磁性体で形成されている。そのため、発振不良あるいは特性低下によりスピントルク発振子が十分に発振していない場合、スピントルク発振子は記録ギャップ中で記録磁界を吸い込んでしまう。その結果、このような記録ヘッドは、スピントルク発振子を持たない、すなわち、記録ギャップが磁性体を含まない空隙である、通常の記録ヘッドに比べ、記録媒体に印加する記録磁界が低下してしまう。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その課題は、高周波発振子を実装した高周波アシスト記録ヘッドをその特性に応じて選別して使用することが可能な記録ヘッド、これを備える磁気記録装置、および記録ヘッドの製造方法を提供することにある。

実施形態によれば、記録ヘッドは、記録磁界を印加する記録磁極と、前記記録磁極に記録ギャップを置いて対向するライトシールドと、前記記録ギャップ内で、前記記録磁極とライトシールドとの間に設けられたスピントルク発振子部と、を備え、前記スピントルク発振子部は、物理的および／あるいは磁気的に破壊され、所定値以上の抵抗値を有している。

図１は、第１の実施形態に係る磁気ディスク装置（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図。 図２は、前記ＨＤＤにおける磁気ヘッド、サスペンション、記録媒体を示す側面図。 図３は、前記磁気ヘッドのヘッド部および磁気ディスクの一部を拡大して概略的に示す断面図。 図４は、記録ヘッドの先端部およびスピントルク発振子（ＳＴＯ）を拡大して示す断面図。 図５は、記録ヘッドの先端部をＡＢＳ側から見た平面図。 図６は、（ａ）ＳＴＯ発振時の磁気ヘッドの記録磁界、（ｂ）ＳＴＯ無しの磁気ヘッドの記録磁界、（ｃ）ＳＴＯ有りでＳＴＯが発振していない磁気ヘッドの記録磁界を比較して示す図。 図７は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の磁気ヘッドでそれぞれ磁気記録媒体へ記録した信号のＳ／Ｎ比を比較して示す図。 図８は、前記ＨＤＤの検査回路によるＳＴＯの検査、破壊動作を示すフローチャート。 図９は、ＳＴＯに印加する駆動電流とＳＴＯの抵抗値との関係を示す図。 図１０は、物理的および磁気的に破壊されたＳＴＯおよび記録ヘッド先端部を示す断面図。 図１１は、物理的および磁気的に破壊されたＳＴＯおよび記録ヘッドの先端部をＡＢＳ側から見た平面図。 図１２は、第２の実施形態において、多数の磁気ヘッドが形成されたヘッドウェハを概略的に示す平面図。 図１３は、前記ヘッドウェハから切り出した棒状小片を拡大して示す平面図。 図１４は、スピントルク発振子の抵抗−磁界特性を示す図。 図１５は、磁気ヘッドおよびＳＴＯの形成工程、ＳＴＯの溶解破壊工程、およびＡＢＳ形成工程を概略的に示す断面図。 図１６は、第２の実施形態に係る製造方法で製造された磁気ヘッドを示す斜視図。

以下、図面を参照しながら、実施形態について詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、ディスク装置として、第１の実施形態に係るハードディスクドライブ（ＨＤＤ）を概略的に示すブロック図、図２は、浮上状態の磁気ヘッドおよび磁気ディスクを示す側面図である。
図１に示すように、ＨＤＤ１０は、矩形状の筐体１１と、筐体１１内に配設された記録媒体としての磁気ディスク１２と、磁気ディスク１２を支持および回転するスピンドルモータ１４と、磁気ディスク１２に対してデータの書込み、読出しを行う複数の磁気ヘッド１６と、を備えている。また、ＨＤＤ１０は、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２の任意のトラック上に移動するとともに位置決めするヘッドアクチュエータ１８を備えている。ヘッドアクチュエータ１８は、磁気ヘッド１６を移動可能に支持するサスペンションアッセンブリ２０と、このサスペンションアッセンブリ２０を回動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）２２とを含んでいる。

ＨＤＤ１０は、ヘッドアンプＩＣ３０およびメインコントローラ４０を備えている。ヘッドアンプＩＣ３０は、例えば、サスペンションアッセンブリ２０に設けられ、磁気ヘッド１６に電気的に接続されている。メインコントローラ４０は、例えば、筐体１１の背面側に設けられた図示しない制御回路基板に構成されている。メインコントローラ４０は、Ｒ／Ｗチャネル４２と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）４４と、マイクロプロセッサ（ＭＰＵ）４６と、磁気ヘッド１６の記録再生特性を検査する検査回路４８と、ドライバＩＣ５０と、を備えている。メインコントローラ４０は、ヘッドアンプＩＣ３０を介して磁気ヘッド１６に電気的に接続され、また、ドライバＩＣ５０を介して、ＶＣＭ２２及びスピンドルモータ１４に電気的に接続されている。ＨＤＤ１０は、図示しないホストコンピュータ５１に接続可能である。

図１および図２に示すように、磁気ディスク１２は、垂直磁気記録媒体として構成されている。磁気ディスク１２は、例えば、直径約２．５インチ（６．３５ｃｍ）の円板状に形成され非磁性体からなる基板１０１を有している。基板１０１の各表面には、下地層としての軟磁性層１０２と、その上層部に、磁気記録層１０３と保護膜１０４とが順次積層されている。磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１４のハブに互いに同軸的に嵌合されている。磁気ディスク１２は、スピンドルモータ１４により所定の速度で矢印Ｂ方向に回転される。

サスペンションアッセンブリ２０は、筐体１１に回動自在に固定された軸受部２４と、軸受部２４から延出した複数のサスペンション２６と、を有している。図２に示すように、磁気ヘッド１６は、各サスペンション２６の延出端に支持されている。磁気ヘッド１６は、サスペンションアッセンブリ２０に設けられた配線部材２８を介して、ヘッドアンプＩＣ３０に電気的に接続されている。

次に、磁気ヘッド１６の構成について詳細に説明する。図３は、磁気ヘッドのヘッド部および磁気ディスクの一部を拡大して示す断面図、図４は、記録ヘッドの先端部および磁気ディスクの一部を拡大して示す断面図、図５は、記録ヘッドの先端部を空気支持面（ＡＢＳ）側から見た平面図である。
図２および図３に示すように、磁気ヘッド１６は浮上型のヘッドとして構成され、ほぼ直方体状に形成されたスライダ１５と、スライダ１５の流出端（トレーリング）側の端部に形成されたヘッド部１７とを有している。スライダ１５は、例えば、アルミナとチタンカーバイドの焼結体（アルチック）で形成され、ヘッド部１７は複数層の薄膜により形成されている。

スライダ１５は、磁気ディスク１２の表面に対向する矩形状のディスク対向面（媒体対向面、空気支持面（ＡＢＳ））１３を有している。スライダ１５は、磁気ディスク１２の回転によってディスク表面とＡＢＳ１３との間に生じる空気流Ｃにより、磁気ディスク表面から所定量浮上した状態に維持される。空気流Ｃの方向は、磁気ディスク１２の回転方向Ｂと一致している。スライダ１５は、空気流Ｃの流入側に位置するリーディング端１５ａおよび空気流Ｃの流出側に位置するトレーリング端１５ｂを有している。

図３に示すように、ヘッド部１７は、スライダ１５のトレーリング端１５ｂに薄膜プロセスで形成された再生ヘッド５４および記録ヘッド５８を有し、分離型の磁気ヘッドとして形成されている。また、ヘッド部１７は、高周波発振子として、スピントルク発振子（ＳＴＯ）６５を有している。

再生ヘッド５４は、磁気抵抗効果を示す磁性膜５５と、この磁性膜５５のトレーリング側およびリーディング側に磁性膜５５を挟むように配置されたシールド膜５６、５７と、で構成されている。これら磁性膜５５、シールド膜５６、５７の下端は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出している。

記録ヘッド５８は、再生ヘッド５４に対して、スライダ１５のトレーリング端１５ｂ側に設けられている。記録ヘッド５８は、主磁極（記録磁極）６０と、主磁極６０のトレーリング側にライトギャップＷＧを置いて配置されたライトシールド（トレーリングシールド）６２と、主磁極６０の上部をライトシールド６２に物理的、磁気的に接合する接合部６７と、記録コイル７０と、高周波発振子、例えば、スピントルク発振子６５と、を有している。

主磁極６０は、高透磁率、高飽和磁束密度を有する軟磁性材料で形成され、磁気ディスク１２の表面に対して（記録層に対して）垂直方向の記録磁界を発生させる。ライトシールド６２は、軟磁性材料で形成され、主磁極直下の軟磁性層１０２を介して効率的に磁路を閉じるために設けられている。主磁極６０とライトシールド６２の接合部６７には電気的な絶縁層６１が配置され、主磁極６０とライトシールド６２とは互いに電気的に絶縁されている。ＳＴＯ６５は、主磁極６０の先端部６０ａとライトシールド６２との間で、かつ、ＡＢＳ４３に面する部分に配置され、磁気ディスク１２の記録層に高周波磁界（マイクロ波）を印加する。

記録コイル７０は、主磁極６０およびライトシールド６２を含む磁気回路（磁気コア）に巻き付くように配置されている。本実施形態において、記録コイル７０は、例えば、主磁極６０とライトシールド６２との間で、接合部６７の回りに巻付けられている。また、記録コイル７０は、スライダ１５のトレーリング端１５ｂに設けられたライト電流端子６４に接続され、これらのライト電流端子６４は配線を介してヘッドアンプＩＣ３０に接続される。磁気ディスク１２に情報を書き込む際、記録コイル７０に記録電流を流すことにより、記録コイル７０は、主磁極６０を励起して主磁極６０に磁束を流す。記録コイル７０に供給する記録電流は、ヘッドアンプＩＣ３０およびメインコントローラ４０によって制御される。

図３、図４、および図５に示すように、主磁極６０は、磁気ディスク１２の表面に対してほぼ垂直に延びている。主磁極６０の磁気ディスク１２側の先端部６０ａは、ディスク面に向かって先細に絞り込まれている。主磁極６０の先端部６０ａは、例えば、断面が台形状に形成されている。主磁極６０の先端面は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出している。先端部６０ａのトレーリング側端面６０ｂの幅は、磁気ディスク１２におけるトラックの幅にほぼ対応している。

ライトシールド６２は、ほぼＬ字形状に形成され、その先端部６２ａは、細長い矩形状に形成されている。ライトシールド磁極６２の先端面は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出している。ライトシールド６２の先端部６２ａは、主磁極６０の先端部６０ａに対向するリーディング側端面（磁極端面）６２ｂを有している。このリーディング側端面６２ｂは、主磁極６０の先端部６０ａの幅、および、磁気ディスク１２のトラック幅、よりも充分に長く、磁気ディスク１２のトラックの幅方向に沿って延びている。ＡＢＳ１３において、リーディング側端面６２ｂは、主磁極６０のトレーリング側端面６０ｂとライトギャップＷＧを置いて平行に対向している。

スピントルク発振子（ＳＴＯ）６５は、ＡＢＳ１３の近傍で、主磁極６０の先端部６０ａとライトシールド６２のリーディング側端面６２ｂとの間に配設され、ライトギャップＷＧ内に位置している。本実施形態において、ＳＴＯ６５は、下地層（導電金属層）６６ａ、スピン注入層（ＳＩＬ）（第２磁性体層）６５ａ、中間層（導電金属層）６６ｂ、発振層（ＦＧＬ）（第１磁性体層）６５ｂ、キャップ層（導電金属層）６６ｃを、主磁極６０側からライトシールド６２側に順に積層して構成されている。なお、積層の順番は、上記と逆でもよい。

ＳＴＯ６５の幅（トラック幅方向の幅）は、主磁極６０の先端部６０ａの幅とほぼ等しく、あるいは、僅かに小さく形成されている。ＳＴＯ６５は、主磁極の先端部６０ａの全体と対向するように主磁極に整列して設けられている。

下地層６６ａはＴａ、Ｃｕなどの導電体からなる単層膜や積層膜で形成され、スピン注入層６５ａは、Ｃｏ、Ｐｔなどからなる合金または積層膜、あるいはＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどからなる積層膜で形成されている。中間層６６ｂは、Ｃｕなどの導電体で形成され、発振層６５ｂは、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどからなる合金や積層膜で形成されている。キャップ層６６ｃは、Ｔａ、Ｒｕなどからなる単層膜や積層膜で形成されている。

下地層６６ａは、主磁極６０のトレーリング側端面６０ｂに接合し、主磁極６０に電気的に導通している。キャップ層６６ｃは、ライトシールドのリーディング側端面６２ｂに接合し、ライトシールド６２に電気的に導通している。ライトシールド６２および主磁極６０はスピントルク発振子６５に垂直通電するための電極としても働くことになる。

主磁極６０およびライトシールド６２は、スライダ１５のトレーリング端１５ｂに設けられた電極端子６３にそれぞれ電気的に接続されている。これらの電極端子６３は、配線を介してヘッドアンプＩＣ３０に接続される。これにより、ヘッドアンプＩＣ３０から主磁極６０、ＳＴＯ６５、ライトシールド６２を通してＳＴＯ駆動電流を直列に通電する電流回路が構成されている。ＳＴＯ６５への通電は、ヘッドアンプＩＣ３０およびメインコントローラ４０によって制御される。

図３に示すように、再生ヘッド５４および記録ヘッド５８は、スライダ１５のＡＢＳ１３に露出する部分を除いて、絶縁体７６により覆われている。絶縁体７６は、ヘッド部１７の外形を構成している。

上記のように構成された磁気ヘッド１６を駆動するヘッドアンプＩＣ３０は、図１に示したように、配線部材２８およびライト電流端子６４を介して記録コイル７０に記録電流を供給する記録電流供給回路３１と、配線部材２８および電極端子６３を介して、ＳＴＯ６５に駆動電流を供給するためのＳＴＯ電流供給回路３２と、Ｒ／Ｗチャネル４２で発生する記録パターン信号に応じて、記録電流波形を発生する記録電流波形発生器３４と、を備えている。

ＨＤＤ１０の動作時において、メインコントローラ４０は、ＭＰＵ４６の制御の下、ドライバＩＣ５０によりスピンドルモータ１４を駆動し、磁気ディスク１２を所定の速度で回転する。また、メインコントローラ４０は、ドライバＩＣ５０によりＶＣＭ２２を駆動し、磁気ヘッド１６を磁気ディスク１２の所望のトラック上に移動および位置決めする。

記録時において、ヘッドアンプＩＣ３０の記録電流供給回路３１は、Ｒ／Ｗチャネル４２から発生する記録信号、記録パターンに応じて記録電流を記録コイル７０に通電する。これにより、記録コイル７０は主磁極６０を励磁し、主磁極６０から記録磁界を発生させる。

ＳＴＯ電流供給回路３２は、ＭＰＵ４６の制御の下、主磁極６０およびライトシールド６２に電圧を印加することにより、配線部材２８、電極端子６３、主磁極６０、ＳＴＯ６５、ライトシールド６２を通して駆動電流を直列に通電する。すなわち、ＳＴＯ電流供給回路３２は、ＳＴＯ６５の膜厚方向に、電流を通電する。通電することにより、ＳＴＯ６５の発振層６５ｂの磁化が回転し、高周波磁界（マイクロ波）を発生させることが可能となる。これにより、ＳＴＯ６５は、磁気ディスク１２の磁気記録層１０３に高周波磁界を印加し、磁気記録層１０３の保磁力を低減する。このような状態で、記録ヘッド５８から記録磁界を磁気記録層１０３に印加して、所望のデータを磁気記録層１０３に書き込む。このことから、記録ヘッド５８は、磁気異方性の高い記録媒体にデータを記録することできる
図６は、磁気ディスクのトラック幅方向位置における記録磁界分布（磁界強度）を、（ａ）ＳＴＯが発振している記録ヘッド、（ｂ）ＳＴＯを有しているがＳＴＯが発振していない記録ヘッド、（ｃ）記録ギャップにＳＴＯが無い記録ヘッド、について比較して示している。図７は、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）の記録ヘッド、それぞれでの磁気記録媒体へ記録した信号のＳ／Ｎ比を比較したものである。記録ヘッドサンプルに同構造で記録トラック幅の異なるものを複数準備し実験することで、全体の傾向を示している。また、スピントルク発振子については、良好な発振を示すもののみを選別して実験している。

図６および図７に示すように、（ａ）のように、ＳＴＯが高周波発振している記録ヘッドでは、記録磁界応答に対してＳＴＯ周囲の透磁率は実効的に空隙（記録ギャップ）と同等となるため、記録媒体への記録磁界の低下は見られない。（ａ）は、最も良いＳ／Ｎ比を示している。

ＳＴＯの発振アシストが無い記録ヘッド（ｂ）、（ｃ）は、記録ヘッド（ａ）よりも磁界強度が低下している。これらの記録ヘッド（ｂ）、（ｃ）間でも、記録された信号のＳ／Ｎ比には差があり、（ｂ）よりも（ｃ）の方が高いＳ／Ｎ比を示すことがわかる。

これは、ＳＴＯ自体も磁性体で形成されているため、（ｂ）のようにＳＴＯが発振していない場合においては、記録ギャップ中でＳＴＯが記録磁界を吸い込んでしまい、記録ギャップ中に磁性体を含まない通常の記録ヘッド（ｃ）に比べ、記録媒体に加わる記録磁界が低下してしまうことがわかる。

磁気記録装置においては、より高いＳ／Ｎ比を示す記録ヘッドおよび記録媒体の組合せの方が、より大きな記録容量を実現し、より高い信頼性を有することが可能である。ここで、実際の製品におけるＳＴＯの発振特性にばらつきがあり、いくつかのＳＴＯが不良で発振しない場合を想定する。ＳＴＯが発振していない記録ヘッドは、ＳＴＯが発振している記録ヘッドに比べて磁気記録特性が低下するが、記録媒体の記録容量を緩和するなどすれば使用することができる。ただし、その際にも出来るだけ記録性能を落とさないことが望ましい。

図７に示したように、ＳＴＯが発振していない記録ヘッドは、（ｂ）のＳ／Ｎ比が得られるが、これらの記録ヘッド群を（ｃ）の性能に引き上げることが望ましい。具体的には、記録ヘッドの作成時、あるいは、記録ヘッドをＨＤＤに実装した後、ＳＴＯの磁性体部を消失させることにより、ＳＴＯの無い記録ヘッド（ｃ）の特性を得ることが期待できる。

本実施形態によれば、ＨＤＤ１０は、ＳＴＯ６５の発振特性を検査する検査回路４８を備え、ＨＤＤの出荷時、あるいは、出荷後、一定の使用期間ごとに、この検査回路４８によりＳＴＯ６５の発振特性を検査する。発振特性の検査は、より具体的には、ＳＴＯ６５の抵抗値をモニタ、あるいは抵抗値変動周波数（発振周波数に相当）をモニタすること等により発振特性を判断する手法を用いることができる。あるいは、発振特性の検査は、記録再生時の誤り率の変化をモニタすることにより、誤り率が所望のデータ誤り率範囲におさまっているかどうかで判断しても良い。前者であれば、検査回路は回路抵抗検出器あるいは周波数検波器を設置すればよく、後者であれば、通常のＲ／Ｗチャネル４２そのものを検査回路として兼用することができる。この発振特性検査によりＳＴＯ６５の発振不良が検出された場合には、ＳＴＯ電流供給回路３２を通じてＳＴＯ６５に過剰な電流を印加することによりＳＴＯ６５を、物理的および／あるいは磁気的に破壊する構成としている。

本実施形態では、磁気ヘッド１６をＨＤＤに実装した後、出荷前に、ＳＴＯ６５の良否によらず、まず、ＳＴＯ６５の発振特性、ここでは、磁気ヘッド１６の記録再生特性を検査する。図８に示すように、ＨＤＤ１０の検査回路４８は、ＳＴＯ６５を発振させるための所定の駆動電流（バイアス電流）Ｄを、ヘッドアンプＩＣ３０を介して、ＳＴＯ６５に印加し（Ｓ１）、この状態で、記録ヘッド５８により検査データＡを磁気ディスク１２に書き込む（Ｓ２）。更に、検査回路４８は、記録した検査データを磁気ヘッド１６により読取り、記録再生特性Ａ１を検出する（Ｓ３）。この場合の記録再生特性検出にはＲ／Ｗチャネル４２を用いる。

次いで、検査回路４８は、ＳＴＯ６５に駆動電流を印加しない状態で、記録ヘッド５８により検査データＡを磁気ディスク１２に書き込む（Ｓ４）。更に、検査回路４８は、記録した検査データを磁気ヘッド１６により読取り、記録再生特性Ａ２を検出する（Ｓ５）。検査回路４８は、検出した記録再生特性Ａ１、Ａ２を比較し（Ｓ６）、Ａ１とＡ２が大きくことなる場合、検査回路４８は、ＳＴＯ６５が正常に高周波発振する良品であると判断し、検査を終了する。

記録再生特性Ａ１、Ａ２がほとんど変わらない場合、検査回路４８は、この磁気ヘッド１６について、ＳＴＯ６５が不良品（発振不良）であると判定する。すなわち、検査回路４８は、ＳＴＯ６５が正常に高周波発振をしていないと判定する。この場合、検査回路４８は、不良のＳＴＯを有する記録ヘッド５８に対して、所定の駆動電流値Ｄよりも過剰に大きな駆動電流を印加する。例えば、図９に示すように、ＳＴＯ６５の素子抵抗値は、駆動電流印加によるジュール熱で可逆的に一定上昇していくが、更に駆動電流を上昇させると、ＳＴＯ６５の抵抗値が非定常に変化して、もとに戻らなくなる。これは駆動電流に起因するジュール熱により数十nm径の微細素子であるＳＴＯ６５が溶解破壊した結果である。例えば、破壊前のＳＴＯ６５の抵抗値は、２５〜６５Ωであり、溶解破壊された後のＳＴＯ６５の抵抗値は、初期値よりも上昇し、１００Ω〜無限大となる。

図１０および図１１は、溶解破壊した後のＳＴＯ周辺の記録ヘッド５８を示している。ＳＴＯ６５を構成している磁性体層および導電金属層が溶融混合し、ＳＴＯの積層構造が破壊され混合構造に変化している。このようにＳＴＯ６５の複数層を溶融混合することにより、ＳＴＯ６５は物理的かつ磁気的に破壊されている。磁性体層および導電金属層を溶融混合することにより、ＳＴＯ６５は、磁化が１００ｅｍｕ／ｃｃ以下の磁性の弱い金属混合物となり、また、その抵抗値が１００Ω以上と溶融混合前よりも高くなる。

図８に示したように、検査回路４８は、ＳＴＯ６５の抵抗値Ｒ１を検出し（Ｓ８）、過剰電流印加後の抵抗値Ｒ１が所定の抵抗値Ｒ２よりも大きくなったか否かを判断する（Ｓ９）。検査回路４８は、Ｒ１＞Ｒ２となるまで、ＳＴＯ６５への印加駆動電流を上げていく。そして、検査回路４８は、検出された抵抗値Ｒ１が所定の抵抗値Ｒ２よりも大きくなった時点で、ＳＴＯ６５が溶解破壊されたものと判断し、ＳＴＯ６５への駆動電流印加を停止し検査動作を終了する。

このような過大駆動電流による溶解によって、ＳＴＯを物理的および磁気的に破壊、消失させることにより、記録ヘッド５８の記録磁界強度を、ＳＴＯ無しの記録ヘッドとほぼ同等な値まで回復させることが出来る。ＳＴＯの発振不良と判定した磁気ヘッドに対して、本実施形態による破壊、消失処理を行ったところ、消失処理前に対して、ＨＤＤの平均記録容量を１０％程度向上させることができた。

上記のようにＳＴＯ６５を溶解破壊した場合、良品のＳＴＯを有するＨＤＤに比較して、磁気ディスク１２の記録容量が低下する。そのため、本実施形態によれば、ＳＴＯ６５を溶解破壊したＨＤＤは、良品のＳＴＯを有するＨＤＤよりも記録容量が少ないＨＤＤとして出荷する。なお、上述したＳＴＯ６５の検査は、出荷後、所定の使用期間経過ごとに、定期的に行うようにしてもよい。

以上のように、本実施形態に係るＨＤＤは、主磁極の近傍にスピントルク発振子を設けた磁気記録ヘッドを備え、このスピントルク発振子の発振特性のばらつきや不良などに応じて、高周波アシスト記録を行う場合と行わない場合とに分けて使用することができる。高周波アシスト記録を用いない場合、すなわち、スピントルク発振子に通電せずに記録を行う場合は、スピントルク発振子の発振層の磁化を予め消失もしくは消磁させた後、磁気記録ヘッドとして活用する。これにより、記録ヘッドは、ＳＴＯの無い記録ヘッドとほぼ同等の記録性能を維持することができる。

以上のことから、本実施形態によれば、高周波発振子を実装した高周波アシスト記録ヘッドをその特性に応じて選別して使用することが可能な記録ヘッドおよびこれを備える磁気記録装置を提供することができる。

次に、他の実施形態に係るＨＤＤの磁気ヘッドおよびその製造方法について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。

（第２の実施形態）
図１２は、薄膜積層により多数の磁気ヘッドが形成されたヘッドウェハを示す平面図、および図１３は、前記ヘッドウェハから切り出された棒状小片を拡大して示す平面図である。

図１２に示すように、磁気ヘッドの製造工程では、それぞれスライダ、再生ヘッド、記録ヘッドおよびＳＴＯを有する多数の磁気ヘッドを、薄膜積層プロセスにより、ヘッドウェハ８０上に複数列８２に連続的に並べて形成する。各磁気ヘッドは、前述した第１の実施形態における磁気ヘッド１６と同様に構成されている。次いで、図１３に示すように、各列８２の磁気ヘッドをヘッドウェハ８０から切り出し、それぞれ複数の連続した磁気ヘッド１６を含む複数の棒状小片８４に分離する。

続いて、棒状小片８４の各記録ヘッドについて、検査装置８６により、スピントルク発振子の発振不良を検査する。ここでは、検査装置８６により、例えばスピントルク発振子への通電による抵抗変化、あるいは、抵抗変動周波数をモニタするものとする。検査装置８６は、各記録ヘッドのＳＴＯ通電端子にピン接触し、ＳＴＯへ通電する機能およびＳＴＯ抵抗値を検出する機能を有する。

図１４は、スピントルク発振子（ＳＴＯ）の発振時の磁気抵抗変化を示している。良品のＳＴＯは、外部から磁界を加えた状態で一定の電流を印加すると発振を生じる。この時、発振によりＳＴＯ内の磁性膜間でなす磁化角が変化するため、ＳＴＯの磁気抵抗が変化する。ここで、ＳＴＯに印加する磁界は棒状小片８６の外部から磁界発生器によって印加しても良いし、あるいは、記録ヘッドに電流印加することでＳＴＯが存在する記録ギャップ中に発生する磁界を利用しても良い。

また、発振周波数に応じてＳＴＯの発振層（ＦＧＬ）６５ｂの磁化が回転することに伴い発振周波数に同期して１５〜３０ＧＨｚ程度の抵抗値の周波数変動も生じる。この磁気抵抗変化や抵抗値の周波数変動をモニタすることでＳＴＯが良好な発振を生じているか否かを検査することが可能となる。検査装置８６は、ＳＴＯの発振不良を検出した場合、通常よりも過大な駆動電流（バイアス電流）をＳＴＯに印加して、ＳＴＯを溶解破壊する。

全ての磁気ヘッド１６について検査が終了した後、空気支持面（ＡＢＳ）１３となる面をラッピング処理し、更に、この面をエッチング、研磨等することにより、浮上特性を確保するためのＡＢＳパターンを加工する。
図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、前述したスピントルク発振子を溶解破壊する際、融解した発振子部がヘッド表面に突出して突起となる恐れがある。図１５（ｃ）に示すように、スピントルク発振子６５の溶解破壊後、ＡＢＳをラッピング処理およびパターン加工することにより、上記突起は除去され、平滑なヘッド面が得られる。
次いで、ＡＢＳパターンが形成された棒状小片８４を、各々の磁気ヘッド１６に分割する。これにより、図１６に示すような、磁気ヘッド１６が多数個得られる。

以上のように構成された本実施形態の製造方法によれば、スピントルク発振子をオンで使用する場合でも、また、スピントルク発振子をオフで使用する場合でも、良好な記録特性を有する記録ヘッドおよび磁気ヘッドを製造することができる。すなわち、スピントルク発振子を実装した高周波アシストの記録ヘッドをその特性に応じて選別して使いこなすことが可能な記録ヘッドの製造方法が得られる。また、スピントルク発振子の検査および溶解破壊の後にＡＢＳ加工を行うことにより、溶融に起因する発振子の突起を除去し、平滑なヘッド面を得ることができる。

本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
例えば、スピントルク発振子は、主磁極のトレーリング側に限らず、主磁極のリーディング側に設けてもよい。上述した実施形態では、スピントルク発振子の磁性体層および電電金属層を溶融混合することにより、スピントルク発振子を磁気的および物理的に破壊する構成としたが、これに限らず、例えば、スピントルク発振子の磁性体層部に過度の酸素や窒素をドーピングして磁性体層の磁化を低下させることにより、スピントルク発振子を磁気的に破壊することも可能である。

１０…磁気ディスク装置、１１…筐体、１２…磁気ディスク、１３…ＡＢＳ、
１４…スピンドルモータ、１５…スライダ、１６…磁気ヘッド、１７…ヘッド部、
１８…ヘッドアクチュエータ、３０…ヘッドアンプＩＣ、４０…メインコントローラ、
４２…検査回路、５４…再生ヘッド、５８…記録ヘッド、６０…主磁極、
６２…ライトシールド、６５…スピントルク発振子、７０…記録コイル、
８０…ヘッドウェハ、８４…棒状小片

Claims (12)

1. 記録磁界を印加する記録磁極と、
   前記記録磁極に記録ギャップを置いて対向するライトシールドと、
   前記記録ギャップ内で、前記記録磁極とライトシールドとの間に設けられたスピントルク発振子と、を備え、
   前記スピントルク発振子は、物理的および／あるいは磁気的に破壊され、所定値以上の抵抗値を有している記録ヘッド。
2. 前記スピントルク発振子は、複数の磁性体層と導電金属層とを積層して形成され、前記複数の磁性体層と導電金属層とを溶融混合することにより、物理的および磁気的に破壊されている請求項１に記載の記録ヘッド。
3. 前記スピントルク発振子は、複数の磁性体層と導電金属層とを積層して形成され、前記複数の磁性体層の磁化を１００ｅｍｕ／ｃｃに消失することにより、磁気的に破壊されている請求項１に記載の記録ヘッド。
4. ディスク状の記録媒体と、
   前記記録媒体に情報を書き込む記録ヘッドであって、記録磁界を印加する記録磁極と、前記記録磁極に記録ギャップを置いて対向するライトシールドと、前記記録ギャップ内で、前記記録磁極とライトシールドとの間に設けられたスピントルク発振子と、を備える記録ヘッドと、
   前記スピントルク発振子の発振特性を検査し、発振不良を検出した際に、前記スピントルク発振子を物理的および／あるいは磁気的に破壊する検査回路と、
   を備える磁気記録装置。
5. 前記検査回路は、前記発振不良を検出した際、前記スピントルク発振子の抵抗値が非線形に変化するまで駆動電流値を上げて前記スピントルク発振子に通電し、前記スピントルク発振子を溶解破壊するように構成されている請求項４に記載の磁気記録装置。
6. 前記スピントルク発振子は、所定値以上の抵抗値を有する請求項４又は５に記載の磁気記録装置。
7. 前記スピントルク発振子は、複数の磁性体層と導電金属層とを積層して形成され、前記複数の磁性体層と導電金属層とを溶融混合することにより、物理的および磁気的に破壊されている請求項５に記載の磁気記録装置。
8. 前記スピントルク発振子は、複数の磁性体層と導電金属層とを積層して形成され、前記複数の磁性体層の磁化を１００ｅｍｕ／ｃｃ以下に消失することにより、磁気的に破壊されている請求項４に記載の磁気記録装置。
9. 記録磁界を印加する記録磁極と、前記記録磁極に記録ギャップを置いて対向するライトシールドと、前記記録ギャップ内で、前記記録磁極とライトシールドとの間に設けられたスピントルク発振子と、を有する記録ヘッドをヘッドウェハ上に形成し、
   前記スピントルク発振子の発振不良を検査し、
   発振不良とされるスピントルク発振子を有する記録ヘッドについて、通常動作時よりも過大な駆動電流をスピントルク発振子に印加して前記スピントルク発振子を物理的および／あるいは磁気的に破壊する
   記録ヘッドの製造方法。
10. 前記検査および破壊の後、前記記録ヘッドに空気支持面を加工する請求項９に記載の記録ヘッドの製造方法。
11. 前記スピントルク発振子は、複数の磁性体層と導電金属層とを積層して形成され、
    前記発振不良とされるスピントルク発振子に過大な駆動電流を印加して前記複数の磁性体層と導電金属層とを溶融混合することにより、物理的および磁気的にスピントルク発振子を破壊する請求項９又は１０に記載の記録ヘッドの製造方法。
12. 前記スピントルク発振子は、複数の磁性体層と導電金属層とを積層して形成され、
    前記発振不良とされるスピントルク発振子に酸素ないしは窒素をドーピングすることにより、磁気的にスピントルク発振子を破壊する請求項９又は１０に記載の記録ヘッドの製造方法。

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