熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法及びその装置
【課題】製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光または近接場光発光部の物理形状の検査を行うことができるようにする。
【解決手段】熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法及びその装置において、試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、試料の近接場光発光部から近接場光を発生させ、探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを試料の表面の近傍で上下に振動させた状態でテーブルを平面内で移動させることにより熱アシスト磁気ヘッド素子から発生させた近接場光による散乱光を検出し、検出した散乱光に基づく近接場光の発生位置情報を用いてローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発光する近接場光の強度分布又は近接場光発光部の表面形状を検査するようにした。
【解決手段】熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法及びその装置において、試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、試料の近接場光発光部から近接場光を発生させ、探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを試料の表面の近傍で上下に振動させた状態でテーブルを平面内で移動させることにより熱アシスト磁気ヘッド素子から発生させた近接場光による散乱光を検出し、検出した散乱光に基づく近接場光の発生位置情報を用いてローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発光する近接場光の強度分布又は近接場光発光部の表面形状を検査するようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜熱アシスト磁気ヘットを検査する熱アシスト磁気ヘッド検査方法及びその装置、並びに熱アシスト磁気ヘッド製造方法に係り、特に光学顕微鏡等の技術で検査不可能な薄膜熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光の状態を検査することのできる熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代ハードディスクヘッドとして熱アシスト磁気ヘッドが各ハードディスクメーカに採用される計画である。熱アシスト磁気ヘッドから発生する近接場光の幅は２０ｎｍ以下であり、この幅はハードディスクの書き込みトラック幅を決める。実際の動作時の近接場光の強度分布や、発光部の物理形状に対する検査方法は未解決の重要な課題である。現在走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてヘッド（素子）の形状を測定することは可能であるが、破壊検査であり、量産向けの全数検査には適用困難である。
【０００３】
一方、これまでのハードディスク用磁気ヘッドのトラック幅検査はＨＧＡ（Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）状態又は擬似ＨＧＡ状態という磁気ヘッド製造の最終工程で行っていた。生産コスト、の改善や製造プロセス条件の早期フィードバックという要望に応えるために、ウエハから切り出されたローバー状態において検査する方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ヘッドが発生する近接場光又は近接場光発光部の物理形状の検査を目的とする専用な検査装置はまだ世の中に存在しない。また、現在磁気ヘッドへの性能検査においてはウエハから切り出されたローバーの状態における検査装置が使用されているが、熱アシスト磁気ヘッドに対しても同じくローバーというヘッド製造の早い段階での検査装置を開発する必要がある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光または近接場光発光部の物理形状の検査を行うことのできる熱アシスト磁気ヘッド検査方法及びその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明では、熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置を、試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、カンチレバーを試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、振動駆動手段により振動させられているカンチレバーの探針が形成されている側と反対側の面に光を照射してカンチレバーからの反射光を検出することによりカンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、信号出力手段から出力された信号により熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生した近接場光の発生領域内にカンチレバーの探針が入ったときにカンチレバーの表面から発生する散乱光を検出する散乱光検出手段と、試料を載置したテーブル手段の位置情報と散乱光検出手段で散乱光を検出して得た信号とを用いて熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生する近接場光の発生の状態の良否を判定する処理手段とを備えて構成した。
【０００８】
又、上記目的を達成するために、本発明では、試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、試料の近接場光発光部から近接場光を発生させ、探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを試料の表面の近傍で上下に振動させた状態でテーブルを平面内で移動させることにより熱アシスト磁気ヘッド素子から発生させた近接場光による散乱光を検出し、検出した散乱光に基づく近接場光の発生位置情報を用いて熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発光する近接場光の強度分布又は近接場光発光部の表面形状を検査する熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光強度分布または近接場光発光部の物理形状の検査を非破壊で行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図３】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図５】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第３実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第３実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図７】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第４実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第４実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図９】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１、３と５実施形態の動作手順を示すフロー図である。
【図１０】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２と４実施形態の動作手順を示すフロー図である。
【図１１】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第５実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第５実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部で発生する近接場光の発生状態を検査する場合に、近接場光発光部で発生する近接場光は、その発生領域が近接場光発光部のごく近傍の領域に限られるために、近接場光を直接検出することが難しい。そこで、本発明では、熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部における近接場光の発生の状態を、近接場光の発生領域に入った走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの探針から発生する散乱光を、近接場光発生領域から比較的離れた場所で検出できるようにした。
【００１２】
又、その変形例として、探針に近接場光を発生させて近接場光発光部から発生する散乱光を検出するようにした。
更にその変形例も含めて、以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置は、スライダ単体（チップ）を切り出す前工程のローバー（ヘッドスライダが配列されたブロック）の状態で熱アシスト磁気ヘッドの発生する近接場光の強度分布を測定することが可能なものである。通常、３ｃｍ〜５ｃｍ程度の細長いブロック体としてウエハから切り出されたローバーは、４０個〜９０個程度のヘッドスライダが配列された構成となっている。この実施の形態に係るＴＡＲヘッド検査装置は、このローバー１をワークとして所定の検査を行うように構成されている。ローバー１は、通常、図示していないトレイ内に２０〜３０本程度、短軸方向に所定間隔で配列収納されている。図示していないハンドリングロボットは、ローバー１を図示してないトレイからで一本ずつ取り出して検査ステージ１０１に搬送する。検査ステージ１０１に搬送設置されたローバー１は後述のように検査される。
【００１４】
検査ステージ１０１は、ローバー１をＸ，Ｙ方向に移動可能なＸステージ１０６、Ｙステージ１０５を備えている。ローバー１は、その長軸方向の片側面がＹステージ１０５の基準面に一旦突き当てられることによって位置決めされる。Ｙステージ１０５の上面には、ローバー１の位置決め用の載置部１１４が設けられている。この載置部１１４の上面側縁部には、ローバー１の形状にほぼ合致した段差部が設けられている。ローバー１は、この段差部の底面と側面にそれぞれ当接されることによって所定位置に設置されるようになっている。段差部の後面には、ローバー１の後側面（ＴＡＲヘッドの各接続端子のある面の反対面）が当接される。各当接面は、Ｘステージ１０６の移動方向（Ｘ軸）及びＺステージ１０４の移動方向（Ｚ軸）にそれぞれ平行で、かつ、直交した位置関係となる基準面を備えているので、ローバー１がＹステージ１０５の段差部の底面と側面に当接設置されることによってＸ方向とＺ方向の位置決めが実行されるようになっている。
【００１５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、散乱型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）のカンチレバー部１００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、ローバー１は、載置部１１４に熱アシスト磁気ヘッドの近接場光発光部が発光可能な状態で吸着保持される。
【００１６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上の載置部１１４に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜を付加した先端の尖った探針１２０が形成されて自由端となっているカンチレバー部１００が配置されている。カンチレバー部１００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、探針１２０は上下方向に振動される。
【００１７】
変位検出部は、半導体レーザ素子１０９と、４分割光ディテクタ素子からなる変位センサ１１０とから構成される。半導体レーザ素子１０９から出射した光はカンチレバー部１００上に照射され、カンチレバー部１００で反射された光は変位センサ１１０に導かれる。差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの信号の差分信号に所定の演算処理を施してＤＣコンバータ１１２に出力する。すなわち、差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの信号の差分に対応した変位信号をＤＣコンバータ１１２に出力する。従って、カンチレバー部１００が加振部１２２により加振されていない状態では、差動アンプ１１１からの出力はゼロになる。ＤＣコンバータ１１２は、差動アンプ１１１から出力される変位信号を実効値の直流信号に変換するＲＭＳ−ＤＣコンバータ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ ｖａｌｕｅ ｔｏ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で構成される。
【００１８】
差動アンプ１１１から出力される変位信号は、カンチレバー部１００の変位に応じた信号であり、カンチレバー部１００は振動しているので交流信号となる。ＤＣコンバータ１１２から出力される信号は、フィードバックコントローラ１１３に入力される。フィードバックコントローラ１１３は、カンチレバー部１００の現在の振動の大きさをモニターするための信号として制御部ＰＣ３０にＤＣコンバータ１１２から入力した信号を出力すると共に、カンチレバー部１００の励振の大きさを調整するためのＺステージ１０４の制御用信号として制御部ＰＣ３０を通じて、ピエゾドライバ１０７にＤＣコンバータ１１２から入力した信号を出力する。この信号を制御部ＰＣ３０でモニタし、その値に応じて、ピエゾドライバ１０７でＺステージ１０４を駆動するピエゾ素子（図示せず）を制御することによって、測定開始前に、カンチレバー部１００の初期位置を調整するようにしている。この実施の形態では、ハードディスクドライブのヘッド浮上高さをカンチレバー部１００の初期位置として設定する。
【００１９】
発信機１０２は、カンチレバー部１００を励振するための発振信号をピエゾドライバ１０７に供給するものである。ピエゾドライバ１０７は、この発信機１０２からの発振信号に基づいて加振部１２２を駆動してカンチレバー部１００を所定の周波数で振動させる。
【００２０】
図２は、図１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置の近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大してカンチレバー部１００と一緒に示した図である。
【００２１】
図２に示すように、カンチレバー部１００は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面に接触した状態から数１０ｎｍ離れた位置（高さ）の間で、熱アシスト磁気ヘッド素子部４からの磁界信号と近接場光の検出信号とが最も大きく、分解能が良く検出できる高さにカンチレバー部１００の貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜を付加した探針１２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。カンチレバー部１００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンする。
【００２２】
この実施の形態では、Ｘステージ１０６及びＹステージ１０７によってローバー１が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４には、図１の制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光が供給され、熱アシスト磁気ヘッド素子部４の近接場光発光部２は熱アシスト光（近接場光）２０３を発光する。カンチレバー部１００の探針１２０が熱アシスト光（近接場光）２０３が発生している領域内に入ると、近接場光２０３により探針１２０から散乱光２０４を発生し、この散乱光２０４を光検出器１１５で検出することができる。探針４の表面に形成した貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３は、探針４が近接場光発生領域内に位置した時に、この近接場光を受けて、局在型表面プラズモン増強効果により増強された散乱光２０４を発生する。
【００２３】
この散乱光２０４は近接場光２０３の強度に比例するので、検出器１１５で検出した散乱光２０４の検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２から発生した近接場光２０３の発生の状態や近接場光２０３の強度の分布を求める（推定する）ことができる。この求めた近接場光２０３の発生の状態や近接場光の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２からの近接場光発光の状態の良否を判定することができる。このようにして、熱アシスト磁気ヘッドの記録ヘッドの発生する近接場光を検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光の強度分布の検査を行うことができるという効果がある。
【００２４】
図９は、上述した熱アシスト磁気ヘッド検査装置の動作手順を示すフロー図である。
先ず複数設置されたローバーを１本ずつ取り出し、検査ステージ上に搬送し（Ｓ９０１）、カメラによるアライメントを行い（Ｓ９０２）、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４（測定ヘッド）を測定位置に移動させて測定ヘッドの位置決めを行う（Ｓ９０３）。次に、測定ヘッドに記録信号（発光用信号）又は励起用レーザ光を供給し（Ｓ９０４）、ピエゾドライバ１０７でＺテージ１０４を制御することによって、カンチレバー部１００の探針１２０を測定ヘッドの記録表面にアプローチさせる（Ｓ９０５）。次に、発信機１０２からの発振信号に基づいてピエゾドライバ１０７で加振部１２２を駆動してカンチレバー部１００を所定の周波数で振動させる。この状態でピエゾドライバ１０７でＹステージ１０５とＸステージ１０６を駆動してローバー１をＸＹ平面内で移動させることにより、カンチレバー部１００はヘッドの記録面に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンし（Ｓ９０６）、記録ヘッドの発生する近接場光による探針１２０から発生する散乱光を検出して強度分布を計測し、（Ｓ９０７）。
【００２５】
次に、カンチレバーが上昇し、ローバー１の中で次に測定すべきヘッドがあるかをチェックし（Ｓ９０８）、有る場合には次の測定ヘッドがカンチレバーの下方に移動し（Ｓ９０９），Ｓ９０４からの操作を実行する。ローバー１の中で次に測定すべきヘッドが無くなった場合には、Ｚステージ１０４でカンチレバー部１００を上昇させた状態で測定が終了したローバー１を図示していないハンドリングユニットで取出して回収トレイに収納する（Ｓ９１０）。次に、図示していない供給トレイに未検査のローバー４０があるか否かをチェックし（Ｓ９１１）、未検査のローバー４０がある場合にはＳ５０１に戻って未検査のローバー４０を供給トレイ（図示せず）から取出して（Ｓ９１２），検査ステージ１０１に搬送してＳ５０１からのステップを実行する。一方、供給トレイうちに未検査のローバー４０が無い場合には、測定を終了する（Ｓ９１３）。
【００２６】
なお、上記した実施例においては、ローバー１の状態で検査することについて説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ローバー１から切り出されたスライダ単体（図示せず）を載置部１１４に載置して上記に説明したのと同様な検査を行うようにしてもよい。
【実施例２】
【００２７】
本発明の第２の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図３は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図３の熱アシスト磁気ヘッド検査装置３０００は、実施例１と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前のローバー１の状態で熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部の物理形状を測定する。
【００２８】
図３の熱アシスト磁気ヘッド検査装置３０００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などについては、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した部分と重複するので、説明を省略する。
【００２９】
本実施例においては、カンチレバー１００先端の探針１２０で近接場光を発生させて、熱アシスト磁気ヘッド素子部４の近接場光発光部２から発生する散乱光を検出する構成として点が、実施例１と異なる。
【００３０】
即ち、本実施例においては、図３に示すように、カンチレバー１００先端の探針１２０に付加してある貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜に近接場光を発光させるために、カンチレバー部１００の上方にレーザ素子３０１を設置し、レーザ素子３０１から発射したレーザをカンチレバー部１００の先端部分に照射して探針１２０で近接場光を発生させる構成とした。
【００３１】
図４は、図３の熱アシスト磁気ヘッド検査装置３０００の近接場光発光部物理形状の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大してカンチレバー部１００と一緒に示した図である。
【００３２】
図４に示すように、カンチレバー部１００は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面からＨｆだけ離れた位置にカンチレバー部１００の探針１２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。実施例１で説明したのと同様な方法でカンチレバー部１００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンする。このとき、カンチレバー部１００の上方からレーザ３０１が照射されているため、探針１２０の先端に形成された貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１からは、近接場光４０３が発生する。加振部１２２で駆動されてカンチレバー部１００が振動することにより、記録ヘッド４の近接場光発光部２及びその近傍が探針１２０で発生した近接場光４０３の発生領域内に入り、近接場光発光部２からは散乱光４０４が発生する。この近接場光発光部２から発生した散乱光４０４を光検出器１１５で検出することができる。
【００３３】
探針１２０で発生する近接場光４０３の強度は一定であるので、近接場光発光部２から発生する散乱光４０４は近接場光発光部２の表面の物理形状を反映している。したがって、検出器１１５で検出した散乱光４０４の検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、探針１２０で発生した近接場光４０３により近接場光発光部２から発生した散乱光４０４の強度の分布を求めることができる。この求めた散乱光４０４の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２の物理形状の良否を判定することができる。このように、熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２の物理形状を検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光発光部の物理形状の検査を行うことができるという効果がある。
【００３４】
図１０は、上述した熱アシスト磁気ヘッド検査装置の動作手順を示すフロー図である。実施例１において、図９を用いて説明したフロー図とは、ヘッドの信号を供給する工程（Ｓ９０４）を短針にレーザを照射する工程（Ｓ１００４）に置き換えた点が異なる。
【００３５】
実施例２におけるフローを、図１０を用いて説明する。
先ず複数設置されたローバーを１本ずつ取り出し、検査ステージ上に搬送し（Ｓ１００１）、カメラによるアライメントを行い（Ｓ１００２）、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４（測定ヘッド）を測定位置に移動させて測定ヘッドの位置決めを行う（Ｓ１００３）。次に、半導体レーザ素子３０１からレーザを発射してカンチレバー部１００の先端部分に形成した探針１２０にレーザを照射し、探針１２０の先端部分に近接場光を発生させ（Ｓ１００４）、ピエゾドライバ１０７でＺテージ１０４を制御することによって、カンチレバー部１００の探針１２０を測定ヘッドの記録表面にアプローチさせる（Ｓ１００５）。次に、発信機１０２からの発振信号に基づいてピエゾドライバ１０７で加振部１２２を駆動してカンチレバー部１００を所定の周波数で振動させる。
【００３６】
この状態でピエゾドライバ１０７でＹステージ１０５とＸステージ１０６を駆動してローバー１をＸＹ平面内で移動させることにより、カンチレバー部１００はヘッドの記録面に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンし（Ｓ１００６）、記録ヘッドの発生する近接場光の強度分布を検出し、測長を行う（Ｓ１００７）。次に、カンチレバーが上昇し、ローバー１の中で次に測定すべきヘッドがあるかをチェックし（Ｓ１００８）、有る場合には次の測定ヘッドがカンチレバーの下方に移動し（Ｓ１００９），Ｓ９０４からの操作を実行する。
【００３７】
ローバー１の中で次に測定すべきヘッドが無くなった場合には、Ｚステージ１０４でカンチレバー部１００を上昇させた状態で測定が終了したローバー１を図示していないハンドリングユニットで取出して回収トレイに収納する（Ｓ１０１０）。次に、図示していない供給トレイに未検査のローバー４０があるか否かをチェックし（Ｓ１０１１）、未検査のローバー４０がある場合にはＳ５０１に戻って未検査のローバー４０を供給トレイ（図示せず）から取出して（Ｓ１０１２），検査ステージ１０１に搬送してＳ５０１からのステップを実行する。一方、供給トレイうちに未検査のローバー４０が無い場合には、測定を終了する（Ｓ１０１３）。
【００３８】
実施例１に図３のレーザ素子３０１をカメラ１０３に取り付け、ローバー１に制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は励起用レーザ光を供給しないようにすると、実施例２の測定をすることが可能となる。
【００３９】
また、実施例２に、図１に示すローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、レーザ素子３０１に発光させないようにすると、実施例１の測定が可能となる。
【００４０】
また、上記した実施例１と実施例２で説明したカンチレバーの探針は、角錐形状をしたものについて説明したが、本発明ではこれに限られず、探針としては、レバー１とは異なる材質の酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓi３Ｎ４）、高密度カーボン（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｃａｒｂｏｎ：ＨＤＣ, Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ：ＤＬＣ)、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ：ＣＮＴ）や、カーボンナノファイバ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｆｉｂｅｒ：ＣＮＦ）、タングステン（Ｗ）等の何れかを材料とする細線で形成されているものを用いることができる。
【００４１】
また、従来の原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｕｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）のカンチレバーのチップ先端部に高密度カーボン(HDC：DLC)、カーボンナノチューブ（CNT）、カーボンナノファイバ（CNF）、タングステン（Ｗ）の何れかを材料とする細線を備えた構成としてもよい。
【実施例３】
【００４２】
本発明の第３の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図５は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第３実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図５の熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００は、実施例１及び実施例２と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前のローバー１の状態で熱アシスト磁気ヘッド素子４の発生する近接場光の強度分布を測定する。
【００４３】
図５の熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などの、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した箇所と重複する部分については、説明を省略する。
【００４４】
本実施例では、カンチレバー５００の先端に設けた探針５２０で近接場光発生領域２で発生する熱を検出し、この検出した熱の分布から熱アシスト磁気ヘッド素子部４の近接場光発光部２の状態を検査する点において、上記に説明した実施例１及び２と異なる。
【００４５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、走査型熱顕微鏡（ＳＴｈＭ）の熱センサ付加するカンチレバー部５００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、ローバー１は、載置部１１４に吸着保持される。
【００４６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、先端部に熱電対または熱抵抗等の熱センサを付加し、先端が尖った探針５２０を自由端とするカンチレバー部５００が配置されている。カンチレバー部５００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、磁性探針は上下方向に振動される。
【００４７】
図６は、図５の熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００の近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大して熱センサ６０１を付加した熱センサ付加カンチレバー部５００と一緒に示した図である。
【００４８】
図６に示すように、熱センサ付加カンチレバー部５００は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面からＨｆの高さ（熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面から数ｎｍ〜数１０ｎｍ離れた位置（高さ））にカンチレバー部５００の先端部に熱電対又は熱抵抗等の熱センサ６０１を付加した探針５２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。
【００４９】
実施例１で説明したのと同様な方法でカンチレバー部５００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンする。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子４は図５の制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給され、熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２は熱アシスト光（近接場光）２０３を発光しているので、カンチレバー５００の探針５２０が近接場光と接触する際の近接場光による探針５２０の熱変化をカンチレバー５００の探針５２０と反対側の面に取り付けた熱センサ６０１で検出し、検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２から発生した近接場光２０３による温度の分布を求めることができる。
【００５０】
この求めた近接場光２０３による温度の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２からの近接場光の発生の状態の良否を判定することができる。それに基づいて熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光を検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光の強度分布の検査を行うことができるという効果がある。
【００５１】
本実施例における熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００の動作手順は実施例１で説明した図９にフロー図と同じである。
【実施例４】
【００５２】
本発明の第４の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図７は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第４実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図７の熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００は、実施例１乃至３と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前工程のローバーの状態で熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部の物理形状を測定することが可能なものである。
【００５３】
図７の熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などの、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した箇所と重複する部分については、説明を省略する。
【００５４】
本実施例では、カンチレバー７００の先端部に設けた探針７２０を加熱して一定の温度に維持しながら近接場光発光領域２を含む領域を走査して、熱伝導率の違いによる加熱条件の違いから近接場光発光領域２の物理形状を検査する点において、上記に説明した実施例１乃至３と異なる。
【００５５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、走査型熱顕微鏡（ＳＴｈＭ）のカンチレバー部７００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１は、載置部１１４に吸着保持される。
【００５６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、先端部に抵抗線を付加し、先端の尖った探針７２０を自由端とするカンチレバー部７００が配置されている。制御部ＰＣ３０はカンチレバー部７００の抵抗線に発熱させるために、加熱電流信号を供給している。カンチレバー部７００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、磁性探針は上下方向に振動される。
【００５７】
図８は、図７の熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００の近接場光発光部の物理形状の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大して抵抗線８０１を付加した抵抗線付加カンチレバー部７００と一緒に示した図である。
【００５８】
図８に示すように、カンチレバー部７００の先端部に抵抗線８０１を付加する探針７２０は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面と接触（タッピング状態）位置にするように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。カンチレバー部７００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。このとき、抵抗線８０１に通電していることにより、探針が加熱され、探針と近接場光発光部２の表面又はそれでない場所と接触すると、探針の熱がヘッドに伝わる。
【００５９】
探針の温度を一定に保持するため、抵抗線８０１に流す電流も常に変化する。この電流の変化は探針の熱がどのような速さで逃げているか、即ち探針と接触する物質の熱伝導率に関係するため、熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面の異なる構造、主に材料の違いによる熱の伝導率の違いを電流値の変化によって検出することが可能となり、この電流値の変化を検出した信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２へ伝達される熱量の分布を求めることができる。
【００６０】
この求めた伝達熱量の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２の状態の良否を判定することができる。製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２の物理形状の検査を行うことができるという効果がある。
【００６１】
本実施例による熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００の動作手順は、実施例２において図１０を用いて説明した手順と基本的に同じであり、Ｓ１００４のレーザを照射して探針１２０の先端部分に近接場光を発光させる工程を、抵抗線８０１に電流を流して探針７２０を加熱する工程に置き換えればよい。
【実施例５】
【００６２】
本発明の第５の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１１は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第５実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図１１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００は、実施例１乃至４と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前工程のローバー（ヘッドスライダが配列されたブロック）の状態で熱アシスト磁気ヘッドの発生する近接場光の強度分布を測定することが可能なものである。
【００６３】
図１１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などの、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した箇所と重複する部分については、説明を省略する。
【００６４】
本実施例では、カンチレバー１２００先端の探針１２２０の表面に貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１を形成する点においては実施例１で説明した探針１２０と同じであるが、本実施例においては、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１の上に、光の波長を変換可能な材料（例：蛍光材料（例えば希土類イオンをドープしたセラミックス材料、希土類とバリウムの複合塩化物材料等）、高調波が発生できる材料（例えばパラニトロアニリン(pNA)、ＰＤＡ（Ｐｏｌｙ Ｄｉａｌｌｙｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ）ナノ結晶等）、またはラマン散乱が発生できる材料（例えば、アデニンナノ結晶、アゾベンゼンナノ結晶等の有機物ナノ結晶体や、生体分子、半導体等））の微粒子または薄膜１２０１を更に形成した点が実施例１と異なる。
【００６５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、散乱型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）のカンチレバー部１００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、ローバー１は、載置部１１４に熱アシスト磁気ヘッドの近接場光発光部が発光可能な状態で吸着保持される。
【００６６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。
【００６７】
図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上の載置部に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、光に照射されるとき、その反射光は照射光の波長と異なる、即ち光の波長を変換可能な材料（例：蛍光材料、高調波またはラマン散乱が発生できる材料、）の微粒子または薄膜、または、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜を先に付加し、さらに上記光の波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜を付加した先端の尖った探針を自由端とするカンチレバー部１１００が配置されている。
【００６８】
カンチレバー部１１００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、磁性探針は上下方向に振動される。
【００６９】
図１２は、図１１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００の近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大してカンチレバー部１２００と一緒に示した図である。
【００７０】
図１２に示すように、カンチレバー部１２００は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面に接触した状態から数１０ｎｍ離れた位置（高さ）の間で、熱アシスト磁気ヘッド素子部４からの磁界信号と近接場光の検出信号とが最も大きく検出できる高さにカンチレバー部１１００の探針１２２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。カンチレバー部１１００は、ローバー１の熱アシスト磁気ヘッド素子４ヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。このとき、熱アシスト磁気ヘッドは図１１の制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給され、熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２は熱アシスト光（近接場光）２０３を発光している。
【００７１】
本実施例において探針１２２０は、表面に、入射した光に対して異なる波長の反射光又は透過光を出射する材料、即ち光の波長を変換可能な材料（例：蛍光材料、高調波またはラマン散乱が発生できる材料、）の微粒子または薄膜１２２１が形成された構成、または、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１を先に形成し、さらにその上に上記光の波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜１２２１を付加した構成の何れかの構成とする。図１２の場合は、貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１を先に形成し、その上に波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜１２２１を形成した構成を示している。
【００７２】
上記したような構成を有する探針１２２０が熱アシスト光（近接場光）２０３が発生している領域内に入ると、熱アシスト光（近接場光）２０３により、探針１２２０の表面に形成された貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１から散乱光が発生する。この散乱光は、蛍光材料などの光の波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜１２２１に入射し反射または透過して入射した散乱光の波長とは異なる波長の散乱光１２０４を出射する。
【００７３】
この出射した散乱光１２０４の一部は、特定の波長又は波長領域の光を透過するダイクロイックミラー１２０３を透過して光検出器１１５で検出される。ここで、ダイクロイックミラー１２０３を、散乱光１２０４を透過して熱アシスト光（近接場光）２０３を反射するように透過波長領域を設定しておくことにより、散乱光１２０４を光検出器１１５に検出することができる。
【００７４】
この散乱光１２０４は近接場光２０３の強度に比例するので、検出器１１５で検出した散乱光１２０４の検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２から発生した近接場光２０３の強度の分布を求める（推定する）ことができる。この求めた近接場光の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２からの近接場光発光の状態の良否を判定することができる。このように、熱アシスト磁気ヘッドの記録ヘッドの発生する近接場光を効率よく検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光の強度分布の検査を行うことができるという効果がある。
【００７５】
本実施例による熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００の動作手順は、実施例１で図９を用いて説明した手順と同じである。
【００７６】
なお、上記した各実施例においては、ローバー１の状態で検査することについて説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ローバー１から切り出されたスライダ単体（図示せず）を載置部１１４に載置して上記各実施例に説明したのと同様な検査を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…ローバー ２…近接場光発光部 ４…熱アシスト磁気ヘッド素子 ３０…制御部ＰＣ １００…貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子（又は薄膜）付加カンチレバー部 ５００…熱センサ付加カンチレバー ７００…抵抗線付加カンチレバー １０１…検査ステージ １０２…発信機 １０３…カメラ １０４…Ｚステージ １０５…Ｙステージ １０６…Ｘステージ １０７…ピエゾドライバ １０９…カンチレバー振動検出用レーザ素子 １１０…変位センサ １１１…差動アンプ １１２…ＤＣコンバータ １１３…フィードバックコントローラ １１４…載置部 １１５…光検出器 １２０，５２０，７２０，１２２０…探針 １２２…加振部 ２０１…貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子 ２０３…熱アシスト光（近接場光） ２０４…散乱光 ３０１…カンチレバー先端微粒へ照射用レーザ素子 ６０１…熱センサ（熱電対または熱抵抗） ８０１…加熱用抵抗線 １２００…カンチレバー １２０３…ダイクロイックミラー １２２０…光波長変換可能な材料の微粒子（又は薄膜）付加探針 １２２１…光波長変換可能な材料の微粒子（又は薄膜）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜熱アシスト磁気ヘットを検査する熱アシスト磁気ヘッド検査方法及びその装置、並びに熱アシスト磁気ヘッド製造方法に係り、特に光学顕微鏡等の技術で検査不可能な薄膜熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光の状態を検査することのできる熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
次世代ハードディスクヘッドとして熱アシスト磁気ヘッドが各ハードディスクメーカに採用される計画である。熱アシスト磁気ヘッドから発生する近接場光の幅は２０ｎｍ以下であり、この幅はハードディスクの書き込みトラック幅を決める。実際の動作時の近接場光の強度分布や、発光部の物理形状に対する検査方法は未解決の重要な課題である。現在走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いてヘッド（素子）の形状を測定することは可能であるが、破壊検査であり、量産向けの全数検査には適用困難である。
【０００３】
一方、これまでのハードディスク用磁気ヘッドのトラック幅検査はＨＧＡ（Ｈｅａｄ Ｇｉｍｂａｌ Ａｓｓｅｍｂｌｙ）状態又は擬似ＨＧＡ状態という磁気ヘッド製造の最終工程で行っていた。生産コスト、の改善や製造プロセス条件の早期フィードバックという要望に応えるために、ウエハから切り出されたローバー状態において検査する方法が特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２３０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ヘッドが発生する近接場光又は近接場光発光部の物理形状の検査を目的とする専用な検査装置はまだ世の中に存在しない。また、現在磁気ヘッドへの性能検査においてはウエハから切り出されたローバーの状態における検査装置が使用されているが、熱アシスト磁気ヘッドに対しても同じくローバーというヘッド製造の早い段階での検査装置を開発する必要がある。
【０００６】
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光または近接場光発光部の物理形状の検査を行うことのできる熱アシスト磁気ヘッド検査方法及びその装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記した課題を解決するために、本発明では、熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置を、試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、カンチレバーを試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、振動駆動手段により振動させられているカンチレバーの探針が形成されている側と反対側の面に光を照射してカンチレバーからの反射光を検出することによりカンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、信号出力手段から出力された信号により熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生した近接場光の発生領域内にカンチレバーの探針が入ったときにカンチレバーの表面から発生する散乱光を検出する散乱光検出手段と、試料を載置したテーブル手段の位置情報と散乱光検出手段で散乱光を検出して得た信号とを用いて熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生する近接場光の発生の状態の良否を判定する処理手段とを備えて構成した。
【０００８】
又、上記目的を達成するために、本発明では、試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、試料の近接場光発光部から近接場光を発生させ、探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを試料の表面の近傍で上下に振動させた状態でテーブルを平面内で移動させることにより熱アシスト磁気ヘッド素子から発生させた近接場光による散乱光を検出し、検出した散乱光に基づく近接場光の発生位置情報を用いて熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発光する近接場光の強度分布又は近接場光発光部の表面形状を検査する熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光強度分布または近接場光発光部の物理形状の検査を非破壊で行うことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図３】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図５】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第３実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第３実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図７】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第４実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第４実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【図９】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１、３と５実施形態の動作手順を示すフロー図である。
【図１０】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２と４実施形態の動作手順を示すフロー図である。
【図１１】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第５実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第５実施形態におけるカンチレバーの先端部分の探針と記録ヘッドの熱アシスト光発生部分を拡大した側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部で発生する近接場光の発生状態を検査する場合に、近接場光発光部で発生する近接場光は、その発生領域が近接場光発光部のごく近傍の領域に限られるために、近接場光を直接検出することが難しい。そこで、本発明では、熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部における近接場光の発生の状態を、近接場光の発生領域に入った走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの探針から発生する散乱光を、近接場光発生領域から比較的離れた場所で検出できるようにした。
【００１２】
又、その変形例として、探針に近接場光を発生させて近接場光発光部から発生する散乱光を検出するようにした。
更にその変形例も含めて、以下に、本発明の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第１実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置は、スライダ単体（チップ）を切り出す前工程のローバー（ヘッドスライダが配列されたブロック）の状態で熱アシスト磁気ヘッドの発生する近接場光の強度分布を測定することが可能なものである。通常、３ｃｍ〜５ｃｍ程度の細長いブロック体としてウエハから切り出されたローバーは、４０個〜９０個程度のヘッドスライダが配列された構成となっている。この実施の形態に係るＴＡＲヘッド検査装置は、このローバー１をワークとして所定の検査を行うように構成されている。ローバー１は、通常、図示していないトレイ内に２０〜３０本程度、短軸方向に所定間隔で配列収納されている。図示していないハンドリングロボットは、ローバー１を図示してないトレイからで一本ずつ取り出して検査ステージ１０１に搬送する。検査ステージ１０１に搬送設置されたローバー１は後述のように検査される。
【００１４】
検査ステージ１０１は、ローバー１をＸ，Ｙ方向に移動可能なＸステージ１０６、Ｙステージ１０５を備えている。ローバー１は、その長軸方向の片側面がＹステージ１０５の基準面に一旦突き当てられることによって位置決めされる。Ｙステージ１０５の上面には、ローバー１の位置決め用の載置部１１４が設けられている。この載置部１１４の上面側縁部には、ローバー１の形状にほぼ合致した段差部が設けられている。ローバー１は、この段差部の底面と側面にそれぞれ当接されることによって所定位置に設置されるようになっている。段差部の後面には、ローバー１の後側面（ＴＡＲヘッドの各接続端子のある面の反対面）が当接される。各当接面は、Ｘステージ１０６の移動方向（Ｘ軸）及びＺステージ１０４の移動方向（Ｚ軸）にそれぞれ平行で、かつ、直交した位置関係となる基準面を備えているので、ローバー１がＹステージ１０５の段差部の底面と側面に当接設置されることによってＸ方向とＺ方向の位置決めが実行されるようになっている。
【００１５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、散乱型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）のカンチレバー部１００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、ローバー１は、載置部１１４に熱アシスト磁気ヘッドの近接場光発光部が発光可能な状態で吸着保持される。
【００１６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上の載置部１１４に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜を付加した先端の尖った探針１２０が形成されて自由端となっているカンチレバー部１００が配置されている。カンチレバー部１００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、探針１２０は上下方向に振動される。
【００１７】
変位検出部は、半導体レーザ素子１０９と、４分割光ディテクタ素子からなる変位センサ１１０とから構成される。半導体レーザ素子１０９から出射した光はカンチレバー部１００上に照射され、カンチレバー部１００で反射された光は変位センサ１１０に導かれる。差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの信号の差分信号に所定の演算処理を施してＤＣコンバータ１１２に出力する。すなわち、差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの信号の差分に対応した変位信号をＤＣコンバータ１１２に出力する。従って、カンチレバー部１００が加振部１２２により加振されていない状態では、差動アンプ１１１からの出力はゼロになる。ＤＣコンバータ１１２は、差動アンプ１１１から出力される変位信号を実効値の直流信号に変換するＲＭＳ−ＤＣコンバータ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ ｖａｌｕｅ ｔｏ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で構成される。
【００１８】
差動アンプ１１１から出力される変位信号は、カンチレバー部１００の変位に応じた信号であり、カンチレバー部１００は振動しているので交流信号となる。ＤＣコンバータ１１２から出力される信号は、フィードバックコントローラ１１３に入力される。フィードバックコントローラ１１３は、カンチレバー部１００の現在の振動の大きさをモニターするための信号として制御部ＰＣ３０にＤＣコンバータ１１２から入力した信号を出力すると共に、カンチレバー部１００の励振の大きさを調整するためのＺステージ１０４の制御用信号として制御部ＰＣ３０を通じて、ピエゾドライバ１０７にＤＣコンバータ１１２から入力した信号を出力する。この信号を制御部ＰＣ３０でモニタし、その値に応じて、ピエゾドライバ１０７でＺステージ１０４を駆動するピエゾ素子（図示せず）を制御することによって、測定開始前に、カンチレバー部１００の初期位置を調整するようにしている。この実施の形態では、ハードディスクドライブのヘッド浮上高さをカンチレバー部１００の初期位置として設定する。
【００１９】
発信機１０２は、カンチレバー部１００を励振するための発振信号をピエゾドライバ１０７に供給するものである。ピエゾドライバ１０７は、この発信機１０２からの発振信号に基づいて加振部１２２を駆動してカンチレバー部１００を所定の周波数で振動させる。
【００２０】
図２は、図１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置の近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大してカンチレバー部１００と一緒に示した図である。
【００２１】
図２に示すように、カンチレバー部１００は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面に接触した状態から数１０ｎｍ離れた位置（高さ）の間で、熱アシスト磁気ヘッド素子部４からの磁界信号と近接場光の検出信号とが最も大きく、分解能が良く検出できる高さにカンチレバー部１００の貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜を付加した探針１２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。カンチレバー部１００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンする。
【００２２】
この実施の形態では、Ｘステージ１０６及びＹステージ１０７によってローバー１が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４には、図１の制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光が供給され、熱アシスト磁気ヘッド素子部４の近接場光発光部２は熱アシスト光（近接場光）２０３を発光する。カンチレバー部１００の探針１２０が熱アシスト光（近接場光）２０３が発生している領域内に入ると、近接場光２０３により探針１２０から散乱光２０４を発生し、この散乱光２０４を光検出器１１５で検出することができる。探針４の表面に形成した貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３は、探針４が近接場光発生領域内に位置した時に、この近接場光を受けて、局在型表面プラズモン増強効果により増強された散乱光２０４を発生する。
【００２３】
この散乱光２０４は近接場光２０３の強度に比例するので、検出器１１５で検出した散乱光２０４の検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２から発生した近接場光２０３の発生の状態や近接場光２０３の強度の分布を求める（推定する）ことができる。この求めた近接場光２０３の発生の状態や近接場光の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２からの近接場光発光の状態の良否を判定することができる。このようにして、熱アシスト磁気ヘッドの記録ヘッドの発生する近接場光を検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光の強度分布の検査を行うことができるという効果がある。
【００２４】
図９は、上述した熱アシスト磁気ヘッド検査装置の動作手順を示すフロー図である。
先ず複数設置されたローバーを１本ずつ取り出し、検査ステージ上に搬送し（Ｓ９０１）、カメラによるアライメントを行い（Ｓ９０２）、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４（測定ヘッド）を測定位置に移動させて測定ヘッドの位置決めを行う（Ｓ９０３）。次に、測定ヘッドに記録信号（発光用信号）又は励起用レーザ光を供給し（Ｓ９０４）、ピエゾドライバ１０７でＺテージ１０４を制御することによって、カンチレバー部１００の探針１２０を測定ヘッドの記録表面にアプローチさせる（Ｓ９０５）。次に、発信機１０２からの発振信号に基づいてピエゾドライバ１０７で加振部１２２を駆動してカンチレバー部１００を所定の周波数で振動させる。この状態でピエゾドライバ１０７でＹステージ１０５とＸステージ１０６を駆動してローバー１をＸＹ平面内で移動させることにより、カンチレバー部１００はヘッドの記録面に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンし（Ｓ９０６）、記録ヘッドの発生する近接場光による探針１２０から発生する散乱光を検出して強度分布を計測し、（Ｓ９０７）。
【００２５】
次に、カンチレバーが上昇し、ローバー１の中で次に測定すべきヘッドがあるかをチェックし（Ｓ９０８）、有る場合には次の測定ヘッドがカンチレバーの下方に移動し（Ｓ９０９），Ｓ９０４からの操作を実行する。ローバー１の中で次に測定すべきヘッドが無くなった場合には、Ｚステージ１０４でカンチレバー部１００を上昇させた状態で測定が終了したローバー１を図示していないハンドリングユニットで取出して回収トレイに収納する（Ｓ９１０）。次に、図示していない供給トレイに未検査のローバー４０があるか否かをチェックし（Ｓ９１１）、未検査のローバー４０がある場合にはＳ５０１に戻って未検査のローバー４０を供給トレイ（図示せず）から取出して（Ｓ９１２），検査ステージ１０１に搬送してＳ５０１からのステップを実行する。一方、供給トレイうちに未検査のローバー４０が無い場合には、測定を終了する（Ｓ９１３）。
【００２６】
なお、上記した実施例においては、ローバー１の状態で検査することについて説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ローバー１から切り出されたスライダ単体（図示せず）を載置部１１４に載置して上記に説明したのと同様な検査を行うようにしてもよい。
【実施例２】
【００２７】
本発明の第２の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図３は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第２実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図３の熱アシスト磁気ヘッド検査装置３０００は、実施例１と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前のローバー１の状態で熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部の物理形状を測定する。
【００２８】
図３の熱アシスト磁気ヘッド検査装置３０００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などについては、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した部分と重複するので、説明を省略する。
【００２９】
本実施例においては、カンチレバー１００先端の探針１２０で近接場光を発生させて、熱アシスト磁気ヘッド素子部４の近接場光発光部２から発生する散乱光を検出する構成として点が、実施例１と異なる。
【００３０】
即ち、本実施例においては、図３に示すように、カンチレバー１００先端の探針１２０に付加してある貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜に近接場光を発光させるために、カンチレバー部１００の上方にレーザ素子３０１を設置し、レーザ素子３０１から発射したレーザをカンチレバー部１００の先端部分に照射して探針１２０で近接場光を発生させる構成とした。
【００３１】
図４は、図３の熱アシスト磁気ヘッド検査装置３０００の近接場光発光部物理形状の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大してカンチレバー部１００と一緒に示した図である。
【００３２】
図４に示すように、カンチレバー部１００は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面からＨｆだけ離れた位置にカンチレバー部１００の探針１２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。実施例１で説明したのと同様な方法でカンチレバー部１００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンする。このとき、カンチレバー部１００の上方からレーザ３０１が照射されているため、探針１２０の先端に形成された貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１からは、近接場光４０３が発生する。加振部１２２で駆動されてカンチレバー部１００が振動することにより、記録ヘッド４の近接場光発光部２及びその近傍が探針１２０で発生した近接場光４０３の発生領域内に入り、近接場光発光部２からは散乱光４０４が発生する。この近接場光発光部２から発生した散乱光４０４を光検出器１１５で検出することができる。
【００３３】
探針１２０で発生する近接場光４０３の強度は一定であるので、近接場光発光部２から発生する散乱光４０４は近接場光発光部２の表面の物理形状を反映している。したがって、検出器１１５で検出した散乱光４０４の検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、探針１２０で発生した近接場光４０３により近接場光発光部２から発生した散乱光４０４の強度の分布を求めることができる。この求めた散乱光４０４の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２の物理形状の良否を判定することができる。このように、熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２の物理形状を検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光発光部の物理形状の検査を行うことができるという効果がある。
【００３４】
図１０は、上述した熱アシスト磁気ヘッド検査装置の動作手順を示すフロー図である。実施例１において、図９を用いて説明したフロー図とは、ヘッドの信号を供給する工程（Ｓ９０４）を短針にレーザを照射する工程（Ｓ１００４）に置き換えた点が異なる。
【００３５】
実施例２におけるフローを、図１０を用いて説明する。
先ず複数設置されたローバーを１本ずつ取り出し、検査ステージ上に搬送し（Ｓ１００１）、カメラによるアライメントを行い（Ｓ１００２）、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４（測定ヘッド）を測定位置に移動させて測定ヘッドの位置決めを行う（Ｓ１００３）。次に、半導体レーザ素子３０１からレーザを発射してカンチレバー部１００の先端部分に形成した探針１２０にレーザを照射し、探針１２０の先端部分に近接場光を発生させ（Ｓ１００４）、ピエゾドライバ１０７でＺテージ１０４を制御することによって、カンチレバー部１００の探針１２０を測定ヘッドの記録表面にアプローチさせる（Ｓ１００５）。次に、発信機１０２からの発振信号に基づいてピエゾドライバ１０７で加振部１２２を駆動してカンチレバー部１００を所定の周波数で振動させる。
【００３６】
この状態でピエゾドライバ１０７でＹステージ１０５とＸステージ１０６を駆動してローバー１をＸＹ平面内で移動させることにより、カンチレバー部１００はヘッドの記録面に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンし（Ｓ１００６）、記録ヘッドの発生する近接場光の強度分布を検出し、測長を行う（Ｓ１００７）。次に、カンチレバーが上昇し、ローバー１の中で次に測定すべきヘッドがあるかをチェックし（Ｓ１００８）、有る場合には次の測定ヘッドがカンチレバーの下方に移動し（Ｓ１００９），Ｓ９０４からの操作を実行する。
【００３７】
ローバー１の中で次に測定すべきヘッドが無くなった場合には、Ｚステージ１０４でカンチレバー部１００を上昇させた状態で測定が終了したローバー１を図示していないハンドリングユニットで取出して回収トレイに収納する（Ｓ１０１０）。次に、図示していない供給トレイに未検査のローバー４０があるか否かをチェックし（Ｓ１０１１）、未検査のローバー４０がある場合にはＳ５０１に戻って未検査のローバー４０を供給トレイ（図示せず）から取出して（Ｓ１０１２），検査ステージ１０１に搬送してＳ５０１からのステップを実行する。一方、供給トレイうちに未検査のローバー４０が無い場合には、測定を終了する（Ｓ１０１３）。
【００３８】
実施例１に図３のレーザ素子３０１をカメラ１０３に取り付け、ローバー１に制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は励起用レーザ光を供給しないようにすると、実施例２の測定をすることが可能となる。
【００３９】
また、実施例２に、図１に示すローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、レーザ素子３０１に発光させないようにすると、実施例１の測定が可能となる。
【００４０】
また、上記した実施例１と実施例２で説明したカンチレバーの探針は、角錐形状をしたものについて説明したが、本発明ではこれに限られず、探針としては、レバー１とは異なる材質の酸化シリコン（ＳｉＯ２）、窒化シリコン（Ｓi３Ｎ４）、高密度カーボン（Ｈｉｇｈ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｃａｒｂｏｎ：ＨＤＣ, Ｄｉａｍｏｎｄ Ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ：ＤＬＣ)、カーボンナノチューブ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｔｕｂｅ：ＣＮＴ）や、カーボンナノファイバ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏ Ｆｉｂｅｒ：ＣＮＦ）、タングステン（Ｗ）等の何れかを材料とする細線で形成されているものを用いることができる。
【００４１】
また、従来の原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｕｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）のカンチレバーのチップ先端部に高密度カーボン(HDC：DLC)、カーボンナノチューブ（CNT）、カーボンナノファイバ（CNF）、タングステン（Ｗ）の何れかを材料とする細線を備えた構成としてもよい。
【実施例３】
【００４２】
本発明の第３の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図５は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第３実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図５の熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００は、実施例１及び実施例２と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前のローバー１の状態で熱アシスト磁気ヘッド素子４の発生する近接場光の強度分布を測定する。
【００４３】
図５の熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などの、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した箇所と重複する部分については、説明を省略する。
【００４４】
本実施例では、カンチレバー５００の先端に設けた探針５２０で近接場光発生領域２で発生する熱を検出し、この検出した熱の分布から熱アシスト磁気ヘッド素子部４の近接場光発光部２の状態を検査する点において、上記に説明した実施例１及び２と異なる。
【００４５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、走査型熱顕微鏡（ＳＴｈＭ）の熱センサ付加するカンチレバー部５００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、ローバー１は、載置部１１４に吸着保持される。
【００４６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、先端部に熱電対または熱抵抗等の熱センサを付加し、先端が尖った探針５２０を自由端とするカンチレバー部５００が配置されている。カンチレバー部５００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、磁性探針は上下方向に振動される。
【００４７】
図６は、図５の熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００の近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大して熱センサ６０１を付加した熱センサ付加カンチレバー部５００と一緒に示した図である。
【００４８】
図６に示すように、熱センサ付加カンチレバー部５００は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面からＨｆの高さ（熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面から数ｎｍ〜数１０ｎｍ離れた位置（高さ））にカンチレバー部５００の先端部に熱電対又は熱抵抗等の熱センサ６０１を付加した探針５２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。
【００４９】
実施例１で説明したのと同様な方法でカンチレバー部５００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンする。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子４は図５の制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給され、熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２は熱アシスト光（近接場光）２０３を発光しているので、カンチレバー５００の探針５２０が近接場光と接触する際の近接場光による探針５２０の熱変化をカンチレバー５００の探針５２０と反対側の面に取り付けた熱センサ６０１で検出し、検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２から発生した近接場光２０３による温度の分布を求めることができる。
【００５０】
この求めた近接場光２０３による温度の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２からの近接場光の発生の状態の良否を判定することができる。それに基づいて熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光を検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光の強度分布の検査を行うことができるという効果がある。
【００５１】
本実施例における熱アシスト磁気ヘッド検査装置５０００の動作手順は実施例１で説明した図９にフロー図と同じである。
【実施例４】
【００５２】
本発明の第４の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図７は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第４実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図７の熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００は、実施例１乃至３と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前工程のローバーの状態で熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部の物理形状を測定することが可能なものである。
【００５３】
図７の熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などの、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した箇所と重複する部分については、説明を省略する。
【００５４】
本実施例では、カンチレバー７００の先端部に設けた探針７２０を加熱して一定の温度に維持しながら近接場光発光領域２を含む領域を走査して、熱伝導率の違いによる加熱条件の違いから近接場光発光領域２の物理形状を検査する点において、上記に説明した実施例１乃至３と異なる。
【００５５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、走査型熱顕微鏡（ＳＴｈＭ）のカンチレバー部７００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１は、載置部１１４に吸着保持される。
【００５６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、先端部に抵抗線を付加し、先端の尖った探針７２０を自由端とするカンチレバー部７００が配置されている。制御部ＰＣ３０はカンチレバー部７００の抵抗線に発熱させるために、加熱電流信号を供給している。カンチレバー部７００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、磁性探針は上下方向に振動される。
【００５７】
図８は、図７の熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００の近接場光発光部の物理形状の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大して抵抗線８０１を付加した抵抗線付加カンチレバー部７００と一緒に示した図である。
【００５８】
図８に示すように、カンチレバー部７００の先端部に抵抗線８０１を付加する探針７２０は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面と接触（タッピング状態）位置にするように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。カンチレバー部７００は、ローバー１のヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。このとき、抵抗線８０１に通電していることにより、探針が加熱され、探針と近接場光発光部２の表面又はそれでない場所と接触すると、探針の熱がヘッドに伝わる。
【００５９】
探針の温度を一定に保持するため、抵抗線８０１に流す電流も常に変化する。この電流の変化は探針の熱がどのような速さで逃げているか、即ち探針と接触する物質の熱伝導率に関係するため、熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面の異なる構造、主に材料の違いによる熱の伝導率の違いを電流値の変化によって検出することが可能となり、この電流値の変化を検出した信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２へ伝達される熱量の分布を求めることができる。
【００６０】
この求めた伝達熱量の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２の状態の良否を判定することができる。製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２の物理形状の検査を行うことができるという効果がある。
【００６１】
本実施例による熱アシスト磁気ヘッド検査装置７０００の動作手順は、実施例２において図１０を用いて説明した手順と基本的に同じであり、Ｓ１００４のレーザを照射して探針１２０の先端部分に近接場光を発光させる工程を、抵抗線８０１に電流を流して探針７２０を加熱する工程に置き換えればよい。
【実施例５】
【００６２】
本発明の第５の実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
図１１は、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド検査装置の第５実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。図１１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００は、実施例１乃至４と同様に、スライダ単体（チップ）を切り出す前工程のローバー（ヘッドスライダが配列されたブロック）の状態で熱アシスト磁気ヘッドの発生する近接場光の強度分布を測定することが可能なものである。
【００６３】
図１１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００の構成で、実施例１で説明した図１に示した熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００の構成と同じ部分には同じ番号を付してある。検査ステージ１０１、ピエゾドライバ１０７、半導体レーザ素子１０９と変位センサ１１０とから構成される変位検出部、作動アンプ１１１などの、実施例１で熱アシスト磁気ヘッド検査装置１０００について説明した箇所と重複する部分については、説明を省略する。
【００６４】
本実施例では、カンチレバー１２００先端の探針１２２０の表面に貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１を形成する点においては実施例１で説明した探針１２０と同じであるが、本実施例においては、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１の上に、光の波長を変換可能な材料（例：蛍光材料（例えば希土類イオンをドープしたセラミックス材料、希土類とバリウムの複合塩化物材料等）、高調波が発生できる材料（例えばパラニトロアニリン(pNA)、ＰＤＡ（Ｐｏｌｙ Ｄｉａｌｌｙｍｅｔｈｙｌａｍｍｏｎｉｕｍ）ナノ結晶等）、またはラマン散乱が発生できる材料（例えば、アデニンナノ結晶、アゾベンゼンナノ結晶等の有機物ナノ結晶体や、生体分子、半導体等））の微粒子または薄膜１２０１を更に形成した点が実施例１と異なる。
【００６５】
Ｙステージ１０５の上方には位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、散乱型近接場光顕微鏡（ＳＮＯＭ）のカンチレバー部１００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１に対して、制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給し、ローバー１は、載置部１１４に熱アシスト磁気ヘッドの近接場光発光部が発光可能な状態で吸着保持される。
【００６６】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部ＰＣ３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。
【００６７】
図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上の載置部に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、光に照射されるとき、その反射光は照射光の波長と異なる、即ち光の波長を変換可能な材料（例：蛍光材料、高調波またはラマン散乱が発生できる材料、）の微粒子または薄膜、または、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜を先に付加し、さらに上記光の波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜を付加した先端の尖った探針を自由端とするカンチレバー部１１００が配置されている。
【００６８】
カンチレバー部１１００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、磁性探針は上下方向に振動される。
【００６９】
図１２は、図１１の熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００の近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー１に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子４の熱アシスト光（近接場光）発光部２の構成を拡大してカンチレバー部１２００と一緒に示した図である。
【００７０】
図１２に示すように、カンチレバー部１２００は、ローバー１に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４の表面に接触した状態から数１０ｎｍ離れた位置（高さ）の間で、熱アシスト磁気ヘッド素子部４からの磁界信号と近接場光の検出信号とが最も大きく検出できる高さにカンチレバー部１１００の探針１２２０の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によって位置決めされる。カンチレバー部１１００は、ローバー１の熱アシスト磁気ヘッド素子４ヘッドの記録面に平行な平面内を数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。このとき、熱アシスト磁気ヘッドは図１１の制御部ＰＣ３０から出力する記録信号（発光用信号）又は直接に励起用レーザ光を供給され、熱アシスト磁気ヘッド素子４の近接場光発光部２は熱アシスト光（近接場光）２０３を発光している。
【００７１】
本実施例において探針１２２０は、表面に、入射した光に対して異なる波長の反射光又は透過光を出射する材料、即ち光の波長を変換可能な材料（例：蛍光材料、高調波またはラマン散乱が発生できる材料、）の微粒子または薄膜１２２１が形成された構成、または、貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１を先に形成し、さらにその上に上記光の波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜１２２１を付加した構成の何れかの構成とする。図１２の場合は、貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１を先に形成し、その上に波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜１２２１を形成した構成を示している。
【００７２】
上記したような構成を有する探針１２２０が熱アシスト光（近接場光）２０３が発生している領域内に入ると、熱アシスト光（近接場光）２０３により、探針１２２０の表面に形成された貴金属を含む合金の微粒子または薄膜２０１から散乱光が発生する。この散乱光は、蛍光材料などの光の波長を変換可能な材料の微粒子または薄膜１２２１に入射し反射または透過して入射した散乱光の波長とは異なる波長の散乱光１２０４を出射する。
【００７３】
この出射した散乱光１２０４の一部は、特定の波長又は波長領域の光を透過するダイクロイックミラー１２０３を透過して光検出器１１５で検出される。ここで、ダイクロイックミラー１２０３を、散乱光１２０４を透過して熱アシスト光（近接場光）２０３を反射するように透過波長領域を設定しておくことにより、散乱光１２０４を光検出器１１５に検出することができる。
【００７４】
この散乱光１２０４は近接場光２０３の強度に比例するので、検出器１１５で検出した散乱光１２０４の検出信号を制御部ＰＣ３０で処理することにより、近接場光発光部２から発生した近接場光２０３の強度の分布を求める（推定する）ことができる。この求めた近接場光の強度の分布を予め設定した基準データと比較することにより近接場光発光部２からの近接場光発光の状態の良否を判定することができる。このように、熱アシスト磁気ヘッドの記録ヘッドの発生する近接場光を効率よく検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で熱アシスト磁気ヘッドの近接場光の強度分布の検査を行うことができるという効果がある。
【００７５】
本実施例による熱アシスト磁気ヘッド検査装置１１００の動作手順は、実施例１で図９を用いて説明した手順と同じである。
【００７６】
なお、上記した各実施例においては、ローバー１の状態で検査することについて説明したが、本実施例はこれに限定されるものではなく、ローバー１から切り出されたスライダ単体（図示せず）を載置部１１４に載置して上記各実施例に説明したのと同様な検査を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７７】
１…ローバー ２…近接場光発光部 ４…熱アシスト磁気ヘッド素子 ３０…制御部ＰＣ １００…貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子（又は薄膜）付加カンチレバー部 ５００…熱センサ付加カンチレバー ７００…抵抗線付加カンチレバー １０１…検査ステージ １０２…発信機 １０３…カメラ １０４…Ｚステージ １０５…Ｙステージ １０６…Ｘステージ １０７…ピエゾドライバ １０９…カンチレバー振動検出用レーザ素子 １１０…変位センサ １１１…差動アンプ １１２…ＤＣコンバータ １１３…フィードバックコントローラ １１４…載置部 １１５…光検出器 １２０，５２０，７２０，１２２０…探針 １２２…加振部 ２０１…貴金属（例えば金や銀等）又は貴金属を含む合金の微粒子 ２０３…熱アシスト光（近接場光） ２０４…散乱光 ３０１…カンチレバー先端微粒へ照射用レーザ素子 ６０１…熱センサ（熱電対または熱抵抗） ８０１…加熱用抵抗線 １２００…カンチレバー １２０３…ダイクロイックミラー １２２０…光波長変換可能な材料の微粒子（又は薄膜）付加探針 １２２１…光波長変換可能な材料の微粒子（又は薄膜）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、
該信号出力手段から出力された信号により前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生した近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記カンチレバーの表面から発生する散乱光を検出する散乱光検出手段と、
前記試料を載置したテーブル手段の位置情報と前記散乱光検出手段で前記散乱光を検出して得た信号とを用いて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生する近接場光の発生の状態の良否を判定する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項２】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面に形成した前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光を前記散乱光検出手段で検出することを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項３】
前記カンチレバーの探針の表面には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面から発生した散乱光を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して前記近接場光の波長とは異なる波長の散乱光を出射し、該出射された前記近接場光の波長とは異なる波長の散乱光を前記散乱光検出手段で検出することを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項４】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、該貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜の上には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光の波長を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して前記近接場光と異なる波長の散乱光を出射し、該発生した散乱光を前記散乱光検出手段で検出することを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項５】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備え、該探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記カンチレバーの先端部分にレーザを照射して前記探針の表面に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から近接場光を発生させる近接場光発生手段と、
前記振動駆動手段で駆動されて振動し、前記近接場光発生手段により近接場光を発生している前記探針が前記熱アシスト磁気ヘッド素子に近接したときに前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生する散乱光を検出する散乱光検出手段と、
前記変位検出手段で検出して得た信号と前記散乱光検出手段で前記散乱光を検出して得た信号とを処理して前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生する近接場光の発生の状態を検査する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項６】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、
該信号出力手段から出力された信号により前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生した熱のうち前記カンチレバーの探針に入射して前記カンチレバーに伝達された熱を検出する熱検出手段と、
前記変位検出手段で検出して得た信号と前記熱検出手段で検出して得た信号とを処理して前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生する近接場光の発生の状態を検査する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項７】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記カンチレバーに設置されて前記探針を加熱する加熱手段と、
該加熱手段で加熱された前記探針が前記振動駆動手段により振動させられて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査するときに前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面の材質の違いによる熱伝導率の差に応じて変化する前記加熱手段の温度を一定に維持するための制御信号を発生する温度制御手段と、
前記変位検出手段で検出して得た信号と前記温度制御手段で発生した制御信号とを処理して前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部の物理形状を検査する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項８】
前記カンチレバーの探針は、シリコン（Si）チップ、酸化シリコン（SiO２）チップ、窒化シリコン(Si3N4)チップの何れかで形成したもの、またはカンチレバーのチップ先端部に高密度カーボン(HDC:DLC)、カーボンナノチューブ（CNT）、カーボンナノファイバ（CNF）、タングステン（W）の何れかを材料とする細線で形成したものであることを特徴とする請求項１、５、６又は７の何れかに記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項９】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
前記試料の近接場光発光部から近接場光を発生させ、
探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを前記試料の表面の近傍で上下に振動させた状態で前記テーブルを平面内で移動させることにより熱アシスト磁気ヘッド素子から発生させた前記近接場光による散乱光を検出し、
該検出した散乱光に基づく前記近接場光の発生位置情報を用いて前記ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発光する近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１０】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面に形成した前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光を検出することにより、前記近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状の情報を得ることを特徴とする請求項９記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１１】
前記カンチレバーの探針の表面には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面から発生した散乱光を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して出射した前記近接場光の波長とは異なる波長の散乱光を検出することにより、前記近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状の情報を得ることを特徴とする請求項９記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１２】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、該貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜の上には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光の波長を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して出射した前記近接場光と異なる波長の散乱光を検出することにより、前記近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状の情報を得ることを特徴とする請求項９記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１３】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
表面に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成された探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを前記試料の表面の近傍で上下に振動させた状態で前記テーブルを平面内で移動させると共に前記カンチレバーの先端部分にレーザを照射して前記探針の表面に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から近接場光を発生させ、
該近接場光を発生させた前記探針を前記熱アシスト磁気ヘッド素子に接触又は近接させることにより前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生した前記近接場光による散乱光を検出し、
該検出した散乱光の発生位置情報を用いて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発光する散乱光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１４】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを前記試料の表面の近傍で上下に振動させた状態で前記テーブルを平面内で移動させると共に前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させ、
該近接場光を発生させている前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生した熱のうち前記カンチレバーの探針に入射して前記カンチレバーに伝達された熱を検出し、
該検出した熱の情報と前記テーブルの位置情報とを用いて、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発光する散乱光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１５】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを加熱して前記探針を一定の温度に制御して加熱した状態で前記探針を前記試料の表面の近傍で上下に振動させながら前記テーブルを平面内で移動させることにより前記探針で前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査し、
該加熱された探針で前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査するときに前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面の材質の違いによる熱伝導率の差に応じて変化する前記探針の温度を一定に維持するための制御信号と前記テーブルの位置情報とを用いて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部の物理形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１６】
前記カンチレバーの探針は、シリコン（Si）チップ、酸化シリコン（SiO２）チップ、窒化シリコン(Si3N4)チップの何れかで形成したもの、またはカンチレバーのチップ先端部に高密度カーボン(HDC:DLC)、カーボンナノチューブ（CNT）、カーボンナノファイバ（CNF）、タングステン（W）の何れかを材料とする細線で形成したものであることを特徴とする請求項９、１３、１４又は１５の何れかに記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、
該信号出力手段から出力された信号により前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生した近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記カンチレバーの表面から発生する散乱光を検出する散乱光検出手段と、
前記試料を載置したテーブル手段の位置情報と前記散乱光検出手段で前記散乱光を検出して得た信号とを用いて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生する近接場光の発生の状態の良否を判定する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項２】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面に形成した前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光を前記散乱光検出手段で検出することを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項３】
前記カンチレバーの探針の表面には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面から発生した散乱光を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して前記近接場光の波長とは異なる波長の散乱光を出射し、該出射された前記近接場光の波長とは異なる波長の散乱光を前記散乱光検出手段で検出することを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項４】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、該貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜の上には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光の波長を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して前記近接場光と異なる波長の散乱光を出射し、該発生した散乱光を前記散乱光検出手段で検出することを特徴とする請求項１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項５】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備え、該探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記カンチレバーの先端部分にレーザを照射して前記探針の表面に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から近接場光を発生させる近接場光発生手段と、
前記振動駆動手段で駆動されて振動し、前記近接場光発生手段により近接場光を発生している前記探針が前記熱アシスト磁気ヘッド素子に近接したときに前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生する散乱光を検出する散乱光検出手段と、
前記変位検出手段で検出して得た信号と前記散乱光検出手段で前記散乱光を検出して得た信号とを処理して前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生する近接場光の発生の状態を検査する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項６】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、
該信号出力手段から出力された信号により前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生した熱のうち前記カンチレバーの探針に入射して前記カンチレバーに伝達された熱を検出する熱検出手段と、
前記変位検出手段で検出して得た信号と前記熱検出手段で検出して得た信号とを処理して前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生する近接場光の発生の状態を検査する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項７】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を載置して平面内で移動可能なテーブル手段と、
該テーブル手段に載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に振動させる振動駆動手段と、
該振動駆動手段により振動させられている前記カンチレバーの前記探針が形成されている側と反対側の面に光を照射して前記カンチレバーからの反射光を検出することにより前記カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、
前記カンチレバーに設置されて前記探針を加熱する加熱手段と、
該加熱手段で加熱された前記探針が前記振動駆動手段により振動させられて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査するときに前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面の材質の違いによる熱伝導率の差に応じて変化する前記加熱手段の温度を一定に維持するための制御信号を発生する温度制御手段と、
前記変位検出手段で検出して得た信号と前記温度制御手段で発生した制御信号とを処理して前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部の物理形状を検査する処理手段と
を備えたことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項８】
前記カンチレバーの探針は、シリコン（Si）チップ、酸化シリコン（SiO２）チップ、窒化シリコン(Si3N4)チップの何れかで形成したもの、またはカンチレバーのチップ先端部に高密度カーボン(HDC:DLC)、カーボンナノチューブ（CNT）、カーボンナノファイバ（CNF）、タングステン（W）の何れかを材料とする細線で形成したものであることを特徴とする請求項１、５、６又は７の何れかに記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項９】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
前記試料の近接場光発光部から近接場光を発生させ、
探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを前記試料の表面の近傍で上下に振動させた状態で前記テーブルを平面内で移動させることにより熱アシスト磁気ヘッド素子から発生させた前記近接場光による散乱光を検出し、
該検出した散乱光に基づく前記近接場光の発生位置情報を用いて前記ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発光する近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１０】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面に形成した前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光を検出することにより、前記近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状の情報を得ることを特徴とする請求項９記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１１】
前記カンチレバーの探針の表面には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針の表面から発生した散乱光を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して出射した前記近接場光の波長とは異なる波長の散乱光を検出することにより、前記近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状の情報を得ることを特徴とする請求項９記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１２】
前記カンチレバーの探針の表面には貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成されており、該貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜の上には入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜が形成されており、前記近接場光の発生領域内に前記カンチレバーの探針が入ったときに前記探針に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から発生した散乱光の波長を前記入射した光の波長を変換して出射させる材料の微粒子又は薄膜を介して出射した前記近接場光と異なる波長の散乱光を検出することにより、前記近接場光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状の情報を得ることを特徴とする請求項９記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１３】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
表面に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜が形成された探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを前記試料の表面の近傍で上下に振動させた状態で前記テーブルを平面内で移動させると共に前記カンチレバーの先端部分にレーザを照射して前記探針の表面に形成した貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜から近接場光を発生させ、
該近接場光を発生させた前記探針を前記熱アシスト磁気ヘッド素子に接触又は近接させることにより前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生した前記近接場光による散乱光を検出し、
該検出した散乱光の発生位置情報を用いて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発光する散乱光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１４】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを前記試料の表面の近傍で上下に振動させた状態で前記テーブルを平面内で移動させると共に前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させ、
該近接場光を発生させている前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発生した熱のうち前記カンチレバーの探針に入射して前記カンチレバーに伝達された熱を検出し、
該検出した熱の情報と前記テーブルの位置情報とを用いて、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部から発光する散乱光の強度分布又は前記近接場光発光部の表面形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１５】
熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する方法であって、
試料である熱アシスト磁気ヘッド素子を走査プローブ顕微鏡装置の平面内で移動可能なテーブルに載置し、
探針を有する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを加熱して前記探針を一定の温度に制御して加熱した状態で前記探針を前記試料の表面の近傍で上下に振動させながら前記テーブルを平面内で移動させることにより前記探針で前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査し、
該加熱された探針で前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査するときに前記熱アシスト磁気ヘッド素子の表面の材質の違いによる熱伝導率の差に応じて変化する前記探針の温度を一定に維持するための制御信号と前記テーブルの位置情報とを用いて前記熱アシスト磁気ヘッド素子の前記近接場光発光部の物理形状を検査する
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１６】
前記カンチレバーの探針は、シリコン（Si）チップ、酸化シリコン（SiO２）チップ、窒化シリコン(Si3N4)チップの何れかで形成したもの、またはカンチレバーのチップ先端部に高密度カーボン(HDC:DLC)、カーボンナノチューブ（CNT）、カーボンナノファイバ（CNF）、タングステン（W）の何れかを材料とする細線で形成したものであることを特徴とする請求項９、１３、１４又は１５の何れかに記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−１２２８６（Ｐ２０１３−１２２８６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１６３６２（Ｐ２０１２−１１６３６２）
【出願日】平成２４年５月２２日（２０１２．５．２２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１７日（２０１３．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月２２日（２０１２．５．２２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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