JPH10283614A - 磁気抵抗効果型ヘッドの評価方法およびその評価装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程の途中であっても、磁気抵抗効果型
ヘッドの再生特性を検査でき、製造工程中で製品不良を
発見して適正な工程管理を行うことができ、製造効率を
著しく向上させる事のできる磁気抵抗効果型ヘッドの評
価装置を提供する。 【解決手段】 磁気抵抗効果素子の縦バイアス磁界を打
ち消す方向に外部からオフセット磁界を印加しながら、
横方向の磁界変化に対する磁気抵抗効果素子の抵抗変化
を測定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はハードディスク装
置、ＶＴＲなどの磁気記録装置に使用される磁気ヘッド
に係り、特に磁気ヘッドの信号検出部に磁気抵抗効果素
子を用いた磁気抵抗効果型磁気ヘッドの評価方法および
評価装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハードディスク装置、ＶＴＲ等の磁気記
録装置の小型大容量化は急激な勢いで進展している。こ
のような動向に呼応して磁気ヘッドの高性能化が進めら
れ、電磁誘導方式である薄膜磁気ヘッドに代わるものと
して、強磁性体の薄膜による磁気抵抗効果現象を利用し
た磁気抵抗効果型磁気ヘッド（Ｍａｇｎｅｔｏｒｅｓｉ
ｓｔｉｖｅ ｈｅａｄ 以下、ＭＲヘッドと称す。）へ
と進化してきた。ＭＲヘッドはパーマロイなどの強磁性
体薄膜の磁気抵抗効果を利用したもので、磁気ディスク
との相対速度に依らず、大きな再生出力が得られる。し
かし、バルクハウゼンノイズ等による再生出力変動やピ
ーク非対称性と呼ばれるバイアス状態のズレが問題とな
る。ピーク非対称性とは、再生動作時の出力波形に見ら
れるプラスの振幅強度 Ｖ⁺とマイナスの振幅強度Ｖ^-
の非対称性であり、（Ｖ⁺−Ｖ^-）／（Ｖ⁺＋Ｖ^-）の計算
式で与えられる。再生出力とはプラスとマイナスの出力
波形の振幅（Ｖ⁺＋Ｖ^-）であり、記録再生動作を繰り返
した時にこの再生出力が変動してハードディスク装置の
エラーレートに悪影響を及ぼす。ＭＲヘッドを用いたハ
ードディスク装置ではＰＲＭＬと呼ばれる信号検出方法
が採用されており、より一層の高記録密度を実現してい
る。しかし、ＰＲＭＬは再生波形の形状が直接ドライブ
のエラーレートに影響を与えるため、ＭＲヘッドの再生
出力変動の低減やピーク非対称性の低減が重要になる。
従って、ＭＲヘッドの製造時の検査として、再生出力変
動やピーク非対称性などの再生特性を検出して選別する
ことが必要になり、種々の評価方法、評価装置が提案さ
れている。

【０００３】従来、この様な再生特性の評価方法として
は、ギャップデプス加工後のＭＲヘッドにサスペンショ
ンを取り付けた組立体（ＭＲ Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌ
Ａｓｓｅｍｂｌｙ以下、ＭＲ ＨＧＡと称す。）を実
際に磁気ディスク上に浮上動作させ、その結果得られる
出力電圧波形から再生特性の不良なヘッドを取り除くと
いう方法が採られてきた。しかしながら、このような評
価方法では、ＭＲ ＨＧＡに組み立てないと測定評価が
実施できないため、ＭＲ ＨＧＡを組み立てる工数と経
費がかかること、ヘッド当たりの評価に長時間要すこ
と、不良品となったＭＲ ＨＧＡは廃棄処分し、再生が
不可能であること、などの課題があり、効率の良い評価
方法ではなかった。

【０００４】更に、特開平6-150264号公報に記載された
技術は、ヘッドブロック上に配列されたギャップデプス
加工後の複数のＭＲヘッドに対し、エアベアリング面に
垂直な方向に正弦波状に変化する交番外部磁界を印加
し、この交番外部磁界の変化に対するＭＲヘッドの電磁
変換特性を得るようにしたものである。しかしながら、
そこで開示された内容は、外部磁界に対する抵抗変化の
状況を見るだけで、バルクハウゼンノイズに対する定量
化の具体的な方法について一切触れられていない。ま
た、この評価結果と磁気ディスク上に浮上させて得られ
た実際の結果との対応を取るのが非常に困難であり、Ｍ
Ｒヘッドのバルクハウゼンノイズによる再生特性の不安
定性を的確に検出できない。更に、ＭＲヘッドではＭＲ
素子を不要な磁界から遮蔽するため、上部及び下部シー
ルド磁性層がＭＲ素子を覆うように配置されている。こ
のシールド磁性層の影響により、ギャップデプス加工前
のＭＲヘッドでは、外部磁界の変化がＭＲ素子に充分に
印加されないため、この方法ではギャップデプス加工前
のＭＲヘッドの再生特性の検出は困難であった。

【０００５】また、特開昭60-105286号公報に記載され
た技術では、少なくとも片側にシールド磁性層の無い評
価用のテスト素子をウェハ上に配置し、ウェハのバイア
ス状態の良否を判定する手段として用いる技術が開示さ
れている。この技術は、少なくとも片側にシールド磁性
層が無いことで外部磁界の変化がＭＲ層に十分に印加さ
れるため、バイアス状態をある程度検出できる。しか
し、シールドの有無によりＭＲ素子のバイアス状態が変
化するため、実際のシールド磁性層付きのＭＲヘッドの
バイアス状態を判定できず、しかもバルクハウゼンノイ
ズなどによる再生出力変動を的確に検出できないことも
あり、ウェハの再生特性の良否を判定することは困難で
あった。

【０００６】本発明は、かかる従来例の問題点に鑑み創
作されたものであり、製造工程の途中であっても、ＭＲ
ヘッドのバイアス状態や再生出力変動などの再生特性の
検査を行うことができ、製造工程途中でも製品不良を発
見して適切な工程管理を行うことができ、製造効率を著
しく向上させることができる磁気抵抗効果素子または磁
気抵抗効果素子用ウェハの評価装置およびそれらの評価
方法を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】 本発明の磁気抵抗効果
素子（以下 ＭＲ素子と称す）の第１の評価装置は図１
に示すように、ウェハ評価用に配置された少なくとも片
側にシールド磁性層のないテスト素子に対して、前記テ
スト素子の縦バイアス磁界を打ち消す方向に外部から静
磁界（以下 オフセット磁界と称す）を発生する手段
と、前記テスト素子の横方向に交番磁界を発生する手段
と、前記オフセット磁界を印加しながら前記交番磁界の
変化に対する前記テスト素子の抵抗変化を測定する測定
手段とを備え、同一ウェハ上に形成されたシールド磁性
層付きＭＲ素子のギャップデプス加工後のバイアス状態
を正確に評価することを特徴とする。

【０００８】本発明の第１の評価方法は、ウェハ評価用
のテスト素子に対して、シールド磁性膜の影響を補正す
るオフセット磁界を印加しながら、前記テスト素子の横
方向の交番磁界の変化に対する前記テスト素子の抵抗変
化を測定することにより、同一ウェハ上に形成されたシ
ールド磁性層付きＭＲ素子のギャップデプス加工後のバ
イアス状態を正確に評価することを特徴とする。

【０００９】本発明の第２の評価装置は、ＭＲ素子の縦
バイアス磁界を打ち消す方向に外部からオフセット磁界
を印加しながら、横方向の交番磁界の変化に対する前記
ＭＲ素子の抵抗変化を求め、前記抵抗変化の前記オフセ
ット磁界依存性より、前記ＭＲ素子の良否判定を行う判
定手段を設けていることを特徴とする。

【００１０】本発明の第２の評価方法は、ＭＲ素子にオ
フセット磁界を印加しながら、前記ＭＲ素子の横方向の
交番磁界の変化に対するＭＲ素子の抵抗変化を測定し、
前記抵抗変化の前記オフセット磁界依存性から前記ＭＲ
素子の良否を判定することを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施形態】 （実施例１）以下図を用いて本発明の構成とその原理を
説明する。永久磁石バイアス型ＭＲヘッドの再生部分
は、図１４に示すように磁気抵抗効果を発揮するＭＲ層
１、非磁性層であるスペーサ層２、ＭＲ層１に静磁結合
によってバイアス磁界（横バイアス磁界と称す）を与え
るＳＡＬ（Ｓｏｆｔ Ａｄｊａｃｅｎｔ Ｌａｙｅｒ）
３の３層で構成されている。さらに、このＭＲ素子の両
端に永久磁石を配置し、図１４中の矢印の方向に着磁す
ることでＭＲ層の磁化を縦方向にバイアスしている。ま
た、ＭＲ素子の上下には、リードギャップ層７と外部磁
界をシールドする上部シールド磁性層５と下部シールド
磁性層６が配されている。ＭＲヘッドのバイアス状態
は、ＳＡＬの静磁結合による図１４中のｙ軸方向の横バ
イアスと永久磁石からのｘ軸方向の縦バイアスのバラン
スで決定する。以下の説明では図１４中のｘ軸方向を縦
方向、ｙ軸方向を横方向と称する。

【００１２】ＭＲヘッドのバイアス状態は、ＭＲ素子に
横方向の外部磁界を印加し、抵抗変化を測定することで
知ることができる。ウェハ段階でＭＲ素子は、ギャップ
デプス加工が施されておらず、シールド磁性層により覆
われている。そのため、外部磁界の変化がＭＲ素子に充
分に印加されず、かつギャップデプス加工前の状態では
ＭＲ素子形状も異なるため、ＭＲヘッドの再生特性を正
しく測定できない。この問題を解決するために、ウェハ
上に配置された少なくとも片側にシールド磁性層が無い
テスト素子の磁気特性を評価することでウェハの再生特
性の良否を評価することが行われている。図４はＭＲ素
子用ウェハに特性評価用のテスト素子を配置した一実施
例を示した。しかし、テスト素子の場合には永久磁石か
らの縦バイアス磁界のほとんどがＭＲ素子に印加される
のに対し（図５（ａ））、シールド磁性層があるＭＲ素
子では永久磁石からの磁束がシールド磁性層に吸収され
るために、ＭＲ素子に印加される実効的な縦バイアスが
減少する（図５（ｂ））。ＭＲ層に加わっている横バイ
アスの大きさが一定の場合、縦バイアスが大きくなると
ＭＲ層の磁化が縦方向に向いてアンダーバイアスとな
り、縦バイアスが小さくなると磁化が横方向に向きオー
バーバイアスとなる。このため、テスト素子の評価結果
は同一ウェハ上に形成されたシールド磁性層付きのＭＲ
素子のバイアス状態と必ずしも一致しないことになる。

【００１３】そこで、シールド磁性層の影響を考慮に入
れ、永久磁石からの縦バイアスの一部をキャンセルする
逆方向（図５の負のｘ軸方向）のオフセット磁界を外部
から印加し、擬似的に実際のＭＲ素子の動作状態に近づ
け、磁気特性を評価する方法が必要である。図６は永久
磁石からの磁束がＭＲ層とシールド磁性層にどのように
分流するかを、リードギャップの膜厚の関数として数値
計算した結果である。テスト素子はリードギャップ膜厚
が無限大の状態と考えられるため、リードギャップ膜厚
が１００ｎｍの場合、ＭＲ層へ印加される縦バイアス磁
界はシールド磁性層により約半分に減少することにな
る。したがって、縦バイアス磁界強度の半分をオフセッ
ト磁界として着磁の方向と反対に印加して測定すれば、
同一ウェハ上に形成されたシールド磁性層付きのＭＲ素
子の動作状態を再現できる。また片側にシールド磁性層
がある場合についても同様の計算により予算されるオフ
セット磁界を印加して測定すればの同一ウェハ上に形成
されたシールド磁性層付きのＭＲヘッドの動作状態を再
現できる。

【００１４】図７にオフセット磁界により補正をかけな
い場合のテスト素子のピーク非対称性とのギャップデプ
ス加工後のシールド磁性層付きＭＲ素子のピーク非対称
性の相関を示す。一次相関曲線のｙ軸切片が約プラス20
%であり、相関も弱い。次に、オフセット磁界により補
正をかけた場合のピーク非対称性の相関を図８に示す。
一次相関曲線のｙ軸切片がゼロに近く、相関も強くなっ
ている。よってウェハ評価用に設けられたテスト素子に
対して、シールドの影響を補正するオフセット磁界を印
加しながら外部磁界に対する抵抗変化を測定することで
ウェハの磁気特性を正確に測定でき、ギャップデプス加
工後のシールド磁性層付きのＭＲ素子の特性を見積もる
事が可能である。

【００１５】以上のように、本発明の第１の実施例によ
りウェハ評価に設けられたテスト素子に対して、シール
ドの影響を補正するオフセット磁界を印加しながら外部
磁界に対する抵抗変化を測定することでウェハの磁気特
性を正確に測定するＭＲ素子用ウェハの評価方法が提供
できることが示された。

【００１６】（実施例２）図１は本発明の第２の実施例
にかかるＭＲ素子用ウェハの評価装置の構成図を示して
いる。図１において、横方向の交番磁界発生用コイル８
と、縦方向のオフセット磁界発生用コイル９の２対のコ
イルがＭＲ素子１０の面内で直交するように配置されて
いる。これらのコイルは、交番磁界コイル用電源１１と
オフセット磁界用コイル電源１２により制御され、ＭＲ
素子１０に対し縦方向のオフセット磁界と横方向の交番
磁界を印加できるようになっている。センス電流は定電
流源１３によりに設定される。ＭＲ素子の抵抗値は、セ
ンス電流と電圧計１４により測定された電位差から計算
される。測定した磁界変化に対するＭＲ素子の抵抗変化
は表示部１５に表示され、抵抗変化から計算されたピー
ク非対称性などの測定データはデータ保存部１６に格納
される。最後に良否判定部１７によりＭＲ素子の良否を
判定する。制御部１８はこれらのすべての測定手順を管
理する機能をもつ。

【００１７】図２は本発明の第２の実施例にかかわる評
価装置の測定手順を表すフローチャートである。まず、
ステップＳ１において、有効に外部磁場が印加されるよ
うにＭＲヘッドの位置合わせを行い、ＭＲヘッドの電流
端子および出力端子にプローブ電極を接続させる。次に
ステップＳ２で、設定したセンス電流をＭＲ素子に流
し、ステップＳ３でシールド磁性層の影響を補正するオ
フセット磁界を印加する。ステップＳ４で、横方向の交
番磁界を印加し、ＭＲ素子の抵抗変化を測定する。この
時の交番磁界の振幅は、実際にディスク上で動作させた
時のディスクからＭＲ素子に印加される磁界に相当する
値が好ましいが、本実施例では±５０Ｏｅを採用した。
ステップＳ５でオフセット磁界、交番磁界およびセンス
電流をオフし、ステップ６で測定したＭＲ素子の抵抗変
化を表示する。次に、ステップＳ７において、測定した
抵抗変化からバイアス状態、再生出力、バルクハウゼン
ノイズなどの再生特性を定量化し、良否判定基準と比較
して特性の良否を判定する。最後にステップＳ８におい
て、測定データおよび良否判定結果を保存し測定は終了
する。

【００１８】このようにして、本発明の第２の実施例に
よりウェハ評価用のテスト素子にシールドの影響を補正
するオフセット磁界を印加しながら、横方向の交番磁界
に対する抵抗変化を測定することにより、ウェハ製造工
程において予めギャップデプス加工後のＭＲ素子のバイ
アス状態を精度良く測定するＭＲ素子用ウェハの評価装
置が提供できることが示された。

【００１９】（実施例３）図９にウェハ評価用のテスト
素子にオフセット磁界を印加しながら、±２５０Ｏｅの
交番磁界の変化に対するＭＲ素子の抵抗変化を示す。オ
フセット磁界の増加に伴いゼロ磁界近傍の抵抗変化量が
増大し、磁場感度が大きくなっていることが確認でき
る。図１０に±５０Ｏｅの交番磁界で測定したピーク非
対称性、再生出力のオフセット磁界依存性を示す。オフ
セット磁界が増加するに従って、ピーク非対称性が増加
しており、縦バイアス磁界が実際に打ち消されているこ
とがわかる。また、再生出力のオフセット磁界依存性か
ら、縦バイアス磁界の減少によりＭＲ素子の磁場感度が
増大していることも明らかである。更にオフセット磁界
を大きくすると約９０Ｏｅ付近でピーク非対称性、出力
が急激に減少する。これは、オフセット磁界が永久磁石
からのバイアス磁界より大きくなり、ＭＲ層の磁化が反
対側に回転した結果と考えられる。これらピーク非対称
性、再生出力の変曲点に対応するオフセット磁界の大き
さは、縦バイアス磁界の大きさ、もしくは磁区制御の強
さに関する指標になる。図１１は再生特性の不安定なＭ
Ｒヘッドを含んだウェハについて、ウェハ上のテスト素
子のピーク非対称性、再生出力のオフセット磁界依存性
を測定した結果である。オフセット磁界が５０Ｏｅのと
きに編曲点が生じており図１０と比較して小さいオフセ
ット磁界に対してＭＲ層の磁化が反転したことを示して
いる。この結果から再生特性の不安定なＭＲヘッドで
は、永久磁石による縦バイアス磁界が不足している事が
判断できる。

【００２０】このように本発明の第３の実施例によれ
ば、ＭＲ素子の抵抗変化のオフセット磁界依存性を測定
することで、ＭＲ素子の磁区制御の強さを評価でき、ウ
ェハ製造工程において再生特性の不安定性を測定するＭ
Ｒ素子用ウェハの評価方法が提供できることが示され
た。

【００２１】（実施例４）図３は本発明の第４の実施例
にかかわるＭＲヘッド評価装置の評価装置の測定手順を
表すフローチャートである。まず、ステップＳ１におい
て、有効に外部磁場が印加されるようにＭＲヘッドの位
置合わせを行い、ＭＲヘッドの電流端子および出力端子
にプローブ電極を接続させる。次にステップＳ２で、設
定したセンス電流をＭＲ素子に流し、ステップＳ３でオ
フセット磁界をゼロに設定する。ステップＳ４で、横方
向の交番磁界を印加し、ＭＲ素子の抵抗変化を測定す
る。この時の交番磁界の振幅は、実際にディスク上で動
作させた場合にディスクからＭＲ素子に印加される磁界
に相当する値が好ましいが、本実施例では±５０Ｏｅを
採用した。ステップＳ５でオフセット磁界を増加する。
ステップＳ４〜５を指定のオフセット磁界に達するまで
繰り返し（ステップＳ６で判定）、磁気特性のオフセッ
ト磁界依存性を測定する。その後ステップＳ７でオフセ
ット磁界、交番磁界およびセンス電流をオフし、ステッ
プＳ８で測定したＭＲ素子の抵抗変化を表示する。次
に、ステップＳ９において、測定した抵抗変化からバイ
アス状態、再生出力、バルクハウゼンノイズなどの再生
特性を定量化し、良否判定基準と比較して特性の良否を
判定する。最後にステップＳ１０において、測定データ
および良否判定結果を保存し測定は終了する。

【００２２】このように本発明の第４の実施例によれ
ば、ＭＲ素子の抵抗変化のオフセット磁界依存性を測定
することでＭＲ素子の磁区制御の強さを評価でき、ウェ
ハ製造工程において再生特性の不安定性を測定するＭＲ
素子用ウェハの評価方法が提供できることが示された。

【００２３】（実施例５）実施例３、４で示した永久磁
石によるＭＲ素子の磁区制御の強さの評価方法および評
価装置は、ウェハ評価用のテスト素子に限られるもので
はなく、ギャップデプス加工後の実素子であっても同様
である。図１２は再生特性の安定なＭＲヘッドと不安定
なＭＲヘッドのピーク非対称性と再生出力のオフセット
磁界依存性を示したものである。再生特性の安定なヘッ
ドではピーク非対称性や再生出力が急激に変化するオフ
セット磁界が６０Ｏｅであるのに対し、安定なヘッドで
は１２０Ｏｅである。図１３は再生特性の不良ないくつ
かのヘッドについてオフセット磁界を印加した後の抵抗
変化を示す。図１３（ｃ）のようなバルクハウゼンノイ
ズと思われる抵抗が急激に変化するものや、図１３
（ｄ）のような抵抗変化にヒステリシスを持つもの、等
が確認できる。オフセット磁界はこのようなバルクハウ
ゼンノイズやヒステリシスの発生する頻度を高める効果
があると考えられるため、ＭＲ素子の抵抗変化に見られ
るバルクハウゼンノイズや、ヒステリシスを定量化し、
これが増大するオフセット磁界の臨界値を指標とし、例
えばある一定以下の臨界値を示したヘッドを不良とする
ことで、再生特性の不良なヘッドを選別できる。

【００２４】このように本発明の第５の実施例によれ
ば、ギャップデプス加工後のＭＲ素子に対してオフセッ
ト磁界を印加しながら交番磁界に対するＭＲ素子の抵抗
変化を測定することで、再生特性の不良なヘッドを選別
できるＭＲ素子の評価方法が提供できることが示され
た。

【００２５】（実施例６）本実施例では本発明の第１〜
５の実施例にかかるＭＲ素子用の評価装置および評価方
法におけるＭＲ素子の良否判定について述べる。図１３
のようなＭＲ素子のＲ−Ｈ特性を有するものは不良とし
て判断する。図１３（ａ）は交番磁界に対するＭＲ素子
の抵抗変化が直線にならず途中で折れ曲がっており直線
性が悪い例である。例えば、図１３（ａ）の直線性を定
量化するには磁界をゼロからプラスに変化させた時の抵
抗変化量と、磁界をゼロからマイナスに変化させた時の
抵抗変化量との差を全体の抵抗変化量で割ることで、Ｍ
Ｒ素子の良否が判定できる。その時の計算式は、 ｜（最大抵抗値−磁界ゼロ時の抵抗値）−（磁界ゼロの
抵抗値−最小抵抗値）｜／（最大抵抗値−最小抵抗値） となる。この値がゼロに近いほど素子性能は良好であ
る。ウェハ評価用のテスト素子においてシールド磁性層
の影響を補正するオフセット磁界を印加したときの抵抗
変化または、ギャップデプス加工後のＭＲ素子にオフセ
ット磁界を印加しないときの抵抗変化からこの値を計算
し、基準値を越えた場合は不良とする。

【００２６】図１３（ｂ）に示すようにＭＲ素子の直線
性は良好であるが、全体の抵抗変化量が小さい（再生出
力が小さい）場合もハードディスクト゛ライブのエラーレ
ートを悪化させる。よって、ウェハ評価用のテスト素子
においてシールド磁性層の影響を補正するオフセット磁
界を印加したときの抵抗変化または、ギャップデプス加
工後のＭＲ素子にオフセット磁界を印加しないときの抵
抗変化から再生出力（最大抵抗値−最小抵抗値）の値を
計算し、基準値を下回った場合は不良とする。

【００２７】図１３（ｃ）に示したようなバルクハウゼ
ンノイズに起因した抵抗の不連続な変化を示すヘッドも
再生出力変動の原因になるため不良と判断する。例えば
このようなバルクハウゼンノイズを定量化するには、抵
抗の不連続な変化を定量化すれば良く、抵抗値の外部磁
界に対する微分をおこない、全体の抵抗変化の傾き（ｄ
Ｒ／ｄＨ）_avgに対する前記微分値（ｄＲ／ｄＨ）のズ
レの測定データ内での最大値を指標とすることでＭＲ素
子の良否の判定ができる。その時の計算式は ｍａｘ［（ｄＲ／ｄＨ）−（ｄＲ／ｄＨ）_avg｜］² となる。この値がゼロに近いほど素子性能は良好であ
る。このため、ウェハ評価用のテスト素子においてシー
ルド磁性層の影響を補正するオフセット磁界を印加した
ときの抵抗変化または、ギャップデプス加工後のＭＲ素
子にオフセット磁界を印加しないときの抵抗変化からこ
の値を計算し、基準値を越えた場合は不良とする。

【００２８】図１３（ｄ）に示したような抵抗変化にヒ
ステリシスと持つヘッドも再生出力変動の原因になるた
め不良と判断する。例えばこのようなヒステリシスを定
量化するには、磁界を増加させたときの経路と減少させ
たときの経路の抵抗値の差を定量化すれば良く、磁界増
加時の抵抗値と磁界減少時の抵抗値の差を測定データ内
で積算した値を指標とすることでＭＲ素子の良否の判定
ができる。その時の計算式は Σ｜Ｒ（Ｈ）⁺ − Ｒ（Ｈ）^-｜ となる。この値がゼロに近いほど素子性能は良好であ
る。このため、ウェハ評価用のテスト素子においてシー
ルド磁性層の影響を補正するオフセット磁界を印加した
ときの抵抗変化または、ギャップデプス加工後のＭＲ素
子にオフセット磁界を印加しないときの抵抗変化からこ
の値を計算し、基準値を越えた場合は不良とする。

【００２９】以上のように本発明の第６の実施例によれ
ば、図１３のような再生特性の不良なＭＲヘッドの良否
判定を定量的に行え、実施例１〜５の評価装置および評
価方法と組み合わせることにより、製造工程の途中であ
っても、ＭＲヘッドの再生特性を検査できるＭＲ素子の
評価装置が提供できることが示された。

【００３０】

【発明の効果】本発明の評価方法および評価装置によれ
ば、ＭＲ素子のヘッドチップおよびウェハ評価用のテス
ト素子が形成されたウェハが製造された段階で、前記テ
スト素子を評価することにより、実際のシールド付きの
ＭＲ素子のバイアス状態やバルクハウゼンノイズによる
再生不安定性を定量的に検出できる。前記テスト素子の
良否に応じて、製造工程の適切な管理を行うことがで
き、かつ品質を良くすることが可能になる。また、ギャ
ップデプス加工後のＭＲ素子に対して同様の評価を行う
ことにより、バルクハウゼンノイズに起因する再生不安
定性を定量的に検出でき選別をかけることにより、再生
特性不良品に伴うＨＧＡ組立工数およびコストが低減で
きる。

【００３１】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第２および第４の実施例に係るＭＲ素
子の評価装置の構成図である。

【図２】本発明の第２の実施例に係るＭＲ素子の評価装
置の制御フローチャートである。

【図３】本発明の第４の実施例に係るＭＲ素子の評価装
置の制御フローチャートである。

【図４】ＭＲ素子用ウェハの素子配置の一例を示す。

【図５】シールド磁性層の有無による縦バイアスの状態
の違いを示す模式図である。

【図６】縦バイアスのリードギャップ膜厚依存性を示
す。

【図７】シールド磁性層の影響を補正しない場合のシー
ルド磁性層付きＭＲ素子とテスト素子のピーク非対称性
の相関を示す。

【図８】シールド磁性層の影響を補正した場合のシール
ド磁性層付きＭＲ素子とテスト素子のピーク非対称性の
相関を示す。

【図９】交番磁界の変化に対するＭＲ素子の抵抗変化の
オフセット磁界依存性を示す。

【図１０】再生特性の安定なＭＲヘッドのピーク非対称
性、再生出力のオフセット磁界依存性を示す。

【図１１】再生特性の不安定なＭＲヘッドのピーク非対
称性、再生出力のオフセット磁界依存性を示す。

【図１２】再生特性が安定および不安定なギャップデプ
ス加工後のシールド磁性層付きＭＲヘッドのピーク非対
称性、再生出力のオフセット磁界依存性を示す。

【図１３】再生特性が不良なＭＲ素子の外部磁界の変化
に対する抵抗変化の代表例である。

【図１４】永久磁石バイアス型ＭＲヘッドの再生部分を
示す。

【符号の説明】

１ ＭＲ層、２ スペーサ層、３ ＳＡＬ、４ 永久磁
石、５ 上部シールド磁性層、６ 下部シールド磁性
層、７ リードギャップ層、８ 交番磁界印加用コイ
ル、９ オフセット磁界印加用コイル、１０ ＭＲ素
子、１１ 交番磁界コイル用電源、１２ オフセット磁
界コイル用電源、１３ 定電流源、１４ 電圧計、１５
表示部、１６ データ保存部、１７ 良否判定部、１
８ 制御部、１９ 特性評価用テスト素子、２０ 製品
となるＭＲ素子の形成領域、２１ 非磁性基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 縦および横バイアス磁界が感磁部である
   磁気抵抗効果素子（以下、ＭＲ素子と省略）に印加され
   ると共に、シールド磁性層に挟まれる構成の磁気抵抗効
   果型ヘッド（以下、ＭＲヘッドと省略）の評価装置であ
   り、縦バイアス磁界を打ち消すオフセット磁界発生手段
   と、横バイアス磁界と同方向の交番磁界発生手段と、前
   記シールド層がないかあるいは一方が形成されたテスト
   用ヘッドをウェハに形成配置し、このテスト用ヘッドの
   ＭＲ素子の電気抵抗を測定する手段とを備えたことを特
   徴とするＭＲヘッドの評価装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記テスト用ＭＲ素
   子の電気抵抗の測定値から変化分を算出して前記ＭＲヘ
   ッドの良否判定を行う判定手段を備えたことを特徴とす
   るＭＲヘッドの評価装置。
3. 【請求項３】 縦および横バイアス磁界が感磁部である
   ＭＲ素子に印加されると共に、シールド磁性層に挟まれ
   る構成のＭＲヘッドの評価方法であり、少なくとも前記
   シールド層の一方を除去したテスト用ヘッドをウェハに
   形成配置し、縦バイアス磁界を打ち消すオフセット磁界
   を印加しながら、横バイアス磁界と同方向の交番磁界に
   対する前記テスト用ヘッドのＭＲ素子の電気抵抗の変化
   を測定することによりＭＲヘッドの特性を判定すること
   を特徴とするＭＲヘッドの評価方法
4. 【請求項４】 請求項３において、前記テスト用ヘッド
   のＭＲ素子の電気抵抗変化の測定結果と前記オフセット
   磁界との関係からＭＲヘッドの良否判定をすることを特
   徴とするＭＲヘッド評価方法。