走査プローブ顕微鏡のカンチレバー及びその製造方法、並びに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】熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光と磁界との両方を測定して、熱アシスト磁気ヘッドの検査を行えるようにする。
【解決手段】走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを、板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーと、レバーの探針の表面に薄膜状に形成された磁性体膜と、磁性体膜の表面に形成された貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜とを備えて構成した。また、熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置に、探針の表面に磁性膜が形成されていてこの磁性膜の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ているカンチレバーと、カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、近接場光発光部から発生しカンチレバーの探針の貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜で増強された近接場光による散乱光を検出する近接場光検出手段と、変位検出手段と近接場光検出手段とで検出して得た信号を処理する処理手段とを備えた。
【解決手段】走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを、板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーと、レバーの探針の表面に薄膜状に形成された磁性体膜と、磁性体膜の表面に形成された貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜とを備えて構成した。また、熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する検査装置に、探針の表面に磁性膜が形成されていてこの磁性膜の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ているカンチレバーと、カンチレバーの振動を検出する変位検出手段と、近接場光発光部から発生しカンチレバーの探針の貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜で増強された近接場光による散乱光を検出する近接場光検出手段と、変位検出手段と近接場光検出手段とで検出して得た信号を処理する処理手段とを備えた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光と磁界両方測定できる走査プローブ顕微鏡のカンチレバー及びその製造方法、並びに走査プローブ顕微鏡を用いて近接場光計測や微小スケール磁界計測を行って薄膜熱アシスト磁気ヘッド素子を検査す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用の磁気ヘッドとして、特許文献１及び特許文献２、特許文献３などに記載されているような熱アシスト磁気ヘッド素子が検討されている。熱アシスト磁気ヘッド素子から発生する近接場光はヘッド素子から２０ｎｍ以下の幅の範囲であり、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、発光部の表面形状、及び近接場光と書込み磁界の位置関係に対する検査方法は未解決の重要な課題である。
【０００３】
一方、磁性探針を有するカンチレバーを用いた走査プローブ顕微鏡（Scan Probe Microscope: SPM）検査技術に基づいて，ローバー状態において、薄膜磁気ヘッド素子の書込み磁界を検査する方法が特許文献４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２０１０−１８２３９４号公報
【特許文献２】特開２０１１−８６３６２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１３５９５号公報
【特許文献４】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】
特許文献４に開示されている方法では、磁気ヘッド素子の書込み磁界のトラック幅のみ、計測することができる。しかし、次世代ハードディスク用の磁気ヘッド素子である熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光又は近接場光発光部の表面形状の検査、及び近接場光発光部と書込み磁界発生部との位置関係などを検査することについては配慮されていない。
【０００６】
また、特許文献４には、磁気ヘッド素子の性能検査において、ウエハから切り出されたローバーの状態において検査することが記載されているが、熱アシスト磁気ヘッド素子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検査を行うことにより、熱アシスト磁気ヘッド素子に不良が発生したときに製造工程の上流で対策を施すことを可能にして、不良品の大量発生を未然に防止できるようにすることが求められる。
【０００７】
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、又は磁気ヘッドスライダとして組立てた状態で熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光または近接場光発光部の表面形状、及び近接場光発光部と書込み磁界発生部との位置関係などの検査を行うことができる、近接場光と磁界両方測定できる走査プローブ顕微鏡のカンチレバー及びその製造方法、並びに熱アシスト磁気ヘッド素子の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】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを、板状の部材で形成されたレバーと、このレバーの先端部分に形成された探針とを有し、この探針の表面には磁性膜が形成され、この磁性体膜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いる構成とした。
【０００９】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを、板状の部材で形成されたレバーと、このレバーの先端部分に形成された探針とを有し、この探針の表面には磁性膜が形成され、この磁性体膜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いる構成とした。
【００１０】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法において、板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を形成し、この探針の表面に形成した磁性体膜の表面に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜を形成するようにした。
【００１１】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法において、板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を形成し、この探針の表面に形成した磁性体膜の表面に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更に形成するようにした。
【００１２】
また、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、この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てこの探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、この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、この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磁界発生部から交流磁界を発生させると共に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、この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前記近接場光発光部から発生した近接場光により前記カンチレバーの磁性膜が形成された探針の表面から発生した散乱光を検出する散乱光検出手段と、変位検出手段で検出して得た信号と散乱光検出手段で散乱光を検出して得た信号とを処理し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、近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つを検査する処理手段とを備えて構成した。
【００１３】
また、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、このテーブル手段に載置された熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査する探針を備えてこの探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、この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、この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磁界発生部から交流磁界を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、カンチレバーにレーザを照射するレーザ照射手段と、このレーザ照射手段によりレーザが照射されたカンチレバーの探針から発生した近接場光により試料の表面から発生した散乱光を検出する散乱光検出手段と、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試料の表面から発生した散乱光を検出して得た信号とを処理して前記試料の前記散乱光を発生した部分の表面形状、前記磁界発生部と前記近接場光発光部との位置関係の何れか少なくとも一つを検査する処理手段とを備えて構成した。
【００１４】
また、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方法において、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、熱アシスト磁気ヘッド素子の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に近接場光発光部から近接場光を発生させ、表面に磁性膜が形成されている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交流磁界と近接場光による散乱光とを検出し、この検出した交流磁界の発生位置情報と検出した散乱光に基づく近接場光の発生位置情報とを用いて試料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、近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つを検査するようにした。
【００１５】
また、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方法において、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、試料の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に表面に磁性膜が形成されている探針を有する走査プローブ顕微鏡装置のカンチレバーにレーザを照射して探針から近接場光を発生させ、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交流磁界を検出すると共に発生させた近接場光の近傍の熱アシスト磁気ヘッド素子から発生した散乱光を検出し、この検出した交流磁界の発生位置情報と近接場光により発生した散乱光を検出した情報とを用いて試料の前記磁界発生部と近接場光発光部との表面形状および位置関係を検査するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、近接場光と磁界の両方を測定することが可能なカンチレバー、及びそのカンチレバーを備えた走査プローブ顕微鏡を提供することができる。
【００１７】
また、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素子が発生する書込み磁界、熱アシスト光（近接場光）の強度分布または磁界発生部、近接場光発光部の表面形状、及び近接場光発光部と書込み磁界発生部との位置関係など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】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの概略の構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの概略の構成を示す側面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に薄い磁性膜を形成した状態を示すカンチレバーの側面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に形成した薄い磁性膜に貴金属の微粒子を付着させた状態を示すカンチレバーの側面図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの別な製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の表面の薄い磁性膜が形成された面とは異なる背面側に貴金属の微粒子を付着させた状態を示すカンチレバーの側面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置のローバーを載置していない状態のYステージと位置決め用の載置部の平面図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示すカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示すカンチレバーと検出器及びローバーの断面の側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態と第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置を用いて熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する手順を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示すカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示すカンチレバーとローバーの断面の側面検査方式の概略図である。
【図８Ａ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第１のカンチレバーの概略の構成を示す側面図である。
【図８Ｂ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの概略の構成を示す側面図である。
【図９Ａ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に薄い磁性膜を形成した状態を示す第２のカンチレバーの側面図である。
【図９Ｂ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に形成した薄い磁性膜に貴金属の微粒子を付着させた状態を示す第２のカンチレバーの側面図である。
【図９Ｃ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に形成した薄い磁性膜と貴金属の微粒子の隙間に光の波長を変換可能な材料の微粒子を付着させた状態を示す第２のカンチレバーの側面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示す第１のカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図１１Ｂ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示す第１のカンチレバーと検出器及びローバーの断面の側面図である。
【図１２Ａ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示す第２のカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図１２Ｂ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示す第２のカンチレバーと検出器及びローバーの断面の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂにより、本発明の実施例１に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の概略の構成について説明する。図１Ａは本実施例に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の概略の構成を示す平面図、図１Ｂは、その側面図である。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０は、板状のレバー１の先端部に四面体構造をしている探針４が形成されている。レバー１と探針４とはシリコン（Ｓｉ）で形成されている。レバー１と探針４の正面側には薄い磁性膜２（例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等）が形成されており、磁性膜２の表面には貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３が形成されている。カンチレバー１０は、レバー１と探針４、薄い磁性膜２、貴金属の粒子又は薄膜３とを備えて、近接場光と磁界との両方を測定できる構成となっている。
【００２２】
本実施例における近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の各部分の役割は以下の通りである。
【００２３】
近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０は、カンチレバーの構成として一般的な走査型プローブ顕微鏡におけるものと形状的には同様であるが、本実施例においては、近接場光と磁界との両方を測定できるようにするために、カンチレバー１０のレバー１の先端の探針４の表面に形成した薄い磁性膜２は、磁界を測定する際の感度と分解能を決め、磁界を測定する時に被測定物の磁場を感受する。また、貴金属（例えば金又は銀、プラチナ等）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を発生する。また、外部からレーザ光が照射された場合には、微粒子または薄膜３は励起され、近接場光を発光する。
【００２４】
次に、図２Ａ乃至図２Ｃにより、本発明の実施例１に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の製造方法について説明する。
【００２５】
まず、図２Ａに示すように、レバー１とレバー１の先端部分に四面体構造をしている探針４を形成する。次に、探針４の真正面の側から、レバー１と探針４とに磁性膜２をコーティングする。磁性膜２をコーティングする手段としては、真空蒸着装置、又は、スパッタリング装置を用いればよい。磁性膜の成膜量は実際測定対象の磁界強度とサイズにより決めるが、一般的に１０ｎｍ〜４０ｎｍである。磁性体の材料は測定目的によって、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等の軟磁性材料を選べるし、Ｃｏ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｐｔ等の硬磁性材料も選べる。
【００２６】
次に、図２Ｂに示したように、探針４の磁性膜２をコーティングした面に、正面の側から貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成して近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０が完成する。微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。薄膜の膜厚は１〜２０ｎｍである。
【００２７】
この微粒子または薄膜３を形成する面を、図２Ｃにカンチレバー１０’として示したように、斜後方の２方向から、角度をつけて、付加することも可能である。この場合も、微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。この合金材料が薄膜である場合には、膜厚は１〜２０ｎｍであり、微粒子である場合には、その径は４〜２０ｎｍである。
【００２８】
図３Ａは、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００の第１実施形態の基本的な構成図である。図３Ａの熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００は、磁気ヘッド素子の製造工程において、多数の薄膜磁気ヘッド素子が形成されたウエハを加工してスライダ単体（薄膜磁気ヘッドチップ）を切り出す前の工程のローバー４０（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素子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〜１０ｃｍ程度の細長いブロック体として多数の薄膜磁気ヘッド素子が形成されたウエハから切り出されたローバー４０は、４０個〜９０個程度のヘッドスライダ（薄膜磁気ヘッド素子）が配列された構成となっている。
【００２９】
本実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００は、このローバー４０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４０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を用いて、ローバー４０を図示してい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４０は後述のように検査される。
【００３０】
本実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００は、走査型プローブ顕微鏡をベースとしている。熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００の検査ステージ１０１は、ローバー４０をＸ，Ｙ方向に移動可能なＸステージ１０６、Ｙステージ１０５を備えて構成されている。
【００３１】
ローバー４０は、その長軸方向の片側面がＹステージ１０５の上面に設けられているローバー１００の位置決め用の載置部１１４の基準面１１４１（Yステージ１０５に形成された段差面）に一旦突き当てられることによってY方向に位置決めされる。この載置部１１４には、ローバー４０の形状にほぼ合致した段差部１１４２が設けられている。ローバー４０は、図３Ｂ（ローバー４０を載置していない状態のYステージ１０５と位置決め用の載置部１１４の平面図）に示すようにこの段差部１１４２の底面１１４３と側面１１４４にそれぞれ当接されることによってZ方向及びX方向の所定位置に設置されるようになっている。
【００３２】
段差部の後面（基準面１１４１）には、ローバー４０の後側面（熱アシスト磁気ヘッド素子の各接続端子のある面の反対面）が当接される。各当接面１１４３及び１１４４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４０をＹステージ１０５の段差部１１４２の底面１１４３と側面１１４４に当接設置させることによって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。
【００３３】
Ｙステージ１０５の上方にはローバー４０の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は検査ステージ１０１のカラム１０１１に固定されており、カンチレバー１０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、それぞれ図示していないピエゾ素子で駆動されるピエゾステージで構成されている。ローバー４０の所定の位置決めが終了すると、ローバー４０に対して、制御部ＰＣ３０から出力する励磁信号と発光用信号又は直接に励起用レーザ３０１を供給し、ローバー４０は、載置部１１４に熱アシスト磁気ヘッド素子の書込み磁界発生部４０２が磁界発生可能、近接場光発光部４０４が発光可能な状態で、Ｙステージ１０５に設けた図示していない吸着手段により吸着保持される。
【００３４】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４をそれぞれ駆動するピエゾ素子（図示せず）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４０の上方の対向する位置には、前記近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０が配置されている。カンチレバー１０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、カンチレバー１０の先端部の探針４は上下方向（Ｚ方向）に振動される。
【００３５】
カンチレバー１０の探針４のＺ方向の振動は、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とを備えて構成される変位検出部１３０により検出される。この変位検出部１３０においては、半導体レーザ素子１０９から出射したレーザがカンチレバー１の探針４が形成されている面と反対側の面に照射され、カンチレバー１で反射したレーザは変位センサ１１０に入射する。
【００３６】
変位センサ１１０は、受光面が４つの領域に分割された４分割センサであり、変位センサ１１０の分割されたそれぞれの受光面に入射したレーザはそれぞれ光電変換されて４つの電気信号として出力される。ここで、変位センサ１１０は、カンチレバー１０が加振部１２２により振動が加えられていない状態、即ち静止した状態で半導体レーザ素子１０９からレーザが照射されたときに、カンチレバー１０からの反射光が４つに分割された受光面のそれぞれに等しく入射するような位置に設置されている。
【００３７】
差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの電気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つの電気信号間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１０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。
【００３８】
差動アンプ１１１から出力される変位信号は、カンチレバー１０の変位に応じた信号であり、カンチレバー１０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に出力される。フィードバックコントローラ１１３は、カンチレバー１０の現在の振動の大きさをモニタするための信号として制御部ＰＣ３０にＤＣコンバータ１１２から出力される信号を出力すると共に、カンチレバー１０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から出力される信号を出力する。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により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１０の初期位置を調整するようにしている。
【００３９】
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１０の初期位置として設定する。発信機１０２は、カンチレバー１０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１０を所定の周波数で振動させる。
【００４０】
図４Ａ及び図４Ｂは、図３Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００による磁界と近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー４０に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２と熱アシスト光（近接場光）発光部４０４の構成を拡大してカンチレバー１０と一緒に示した図である。
【００４１】
図４Ａに示すように、カンチレバー１０は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１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４０１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１０の磁性膜及び貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成した探針４の先端部４１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１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。
【００４２】
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４０が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１は図３Ａに示した制御部ＰＣ３０から出力される励磁信号と発光用信号３０１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部４０１の書込み磁界発生部４０２は書込み磁界（交流磁界）４０３を発生し、近接場光発光部４０４は熱アシスト光（近接場光）４０５を発光させる。
【００４３】
カンチレバー１０が加振部１２２により振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６をピエゾドライバ１０７で制御されたピエゾ素子（図示せず）により一定の速度でＸ方向に移動させることにより、カンチレバー１０の磁性体２と貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３が表面に形成された探針４が書込み磁界発生部４０２により発生した書込み磁界４０３の中に入ると、探針４の表面に形成された薄膜の磁性体２が磁化され、探針４が磁気力を受けることにより、カンチレバー１０の振動状態が変化する。
【００４４】
この振動の変化を図３の変位センサ１１０で検出する。すなわち、カンチレバー１０の振動状態が変わると、半導体レーザ素子１０９から発射されてカンチレバー１０で反射されたレーザの変位センサ１１０の４つに分割された受光面への入射位置が変化する。この変位センサ１１０の出力を差動アンプ１１１で検出することによりカンチレバー１０の振動状態の変化を検出することができる。その結果、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を検出することが可能となる。
【００４５】
一方、図４Ｂに示すように、カンチレバー１０が加振部１２２によりローバー４０の表面４１０に対して上下方向に振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６を一定の速度でＸ方向に移動させることにより探針４が近接場光発光部４０４により近接場光４０５が発生している領域に到達すると、探針４の表面の磁性膜３の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３による局在型表面プラズモン増強効果により、近接場光４０５が発生している領域に到達した探針４から発生した散乱光４０６が増強される。この増強された散乱光４０６は、カンチレバー１０の近傍に配置された光検出器１１５で検出される。
【００４６】
このようにして、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４からこの近接場光発光部４０４の極近傍の領域に発生した近接場光を、近接場光発光部４０４から比較的離れた場所で検出することが可能となる。更に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３と近接場光発光部４０４から発生する熱アシスト光（近接場光）４０５との位置関係も測定することが可能となる。
【００４７】
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の書込み磁界と近接場光の強度分布の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【００４８】
図５は、上述した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００を用いてローバー４０を検査する動作の手順を示すフロー図である。
【００４９】
先ず図示していないハンドリングユニットで供給トレイからローバー４０を１本取り出し、検査ステージ１０１上に搬送してＹステージ１０５の基準面１１４１にローバー４０を押し当てた状態でＹステージ１０５と載置部１１４により形成された段差部１１４２にローバー４０を載置する（Ｓ５０１）。次に、カメラ１０３でローバー４０を撮像してローバー４０の位置情報を得、この得た位置情報に基づいてＸステージ１０６又はＹステージ１０５を駆動してローバー４０の位置を調整するアライメントを行い（Ｓ５０２）、ローバー４０を測定位置に移動する（Ｓ５０３）。
【００５０】
次に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１に励磁信号と発光用信号３０１又は直接に励起用レーザ光を供給して（Ｓ５０４）、磁界発生部４０２から書込み磁界（交流磁界）４０３を発生させ、近接場光発光部４０４から光アシスト光（近接場光）４０５を発生させる。次に、ピエゾドライバ１０７により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、カンチレバー１０を熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０にアプローチする（Ｓ５０５）。
【００５１】
次に、ピエゾドライバ１０７によりピエゾ素子（図示せず）を駆動してＸステージ１０６をＸ方向に一定の速度で移動させながら加振部１２２でカンチレバー１０を振動させることにより、カンチレバー１０を熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０に平行な平面内で数百ｎｍ〜数μｍの範囲でスキャンする（Ｓ５０６）。
【００５２】
このスキャンにより、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２から発生する書込み磁界４０３によるカンチレバー１０の振動の変化を半導体レーザ素子１０９と位置センサ１１０とを備えて構成される変位検出部１３０からの出力信号から検出され、磁界発生部４０２の位置情報と磁界発生部４０２が発生する磁界の分布情報が得られる。
【００５３】
一方、近接場光発光部４０４から発生した近接場光４０５の散乱光は、スキャンによりこの近接場光４０５の発生領域内に到達したカンチレバー１０の探針４の表面に形成した貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３による局在型表面プラズモン増強効果により増強されて検出器１１５により検出される。
【００５４】
この増強された近接場光を検出した検出器１１５からの検出信号３０２を制御部ＰＣ３０で処理し、光アシスト光（近接場光）４０５のそれぞれの強度分布を求め、近接場光発光部４０４の位置情報と表面形状の情報を得る。そして、磁界発生部４０２の位置情報と近接場光発光部４０４の位置情報とから磁界発生部４０２と近接場光発光部４０４の位置関係の測定（側長）を行い（Ｓ５０７）、磁界発生部４０２と近接場光発光部４０４との間隔が、所定の間隔で形成されているかをチェックする。
【００５５】
次に、更に測定する箇所があるかをチェックし（Ｓ５０８）、更に測定する箇所がある場合にはＺステージ１０４でカンチレバー１０を上昇させた状態で次のヘッドの測定位置に移動して（Ｓ５０９）、Ｓ５０４からの動作を繰返す。一方、更に測定する箇所がない場合には、Ｚステージ１０４でカンチレバー１０を上昇させた状態で測定が終了したローバー４０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（Ｓ５１０）。
【００５６】
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（Ｓ５１１）、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（Ｓ５１２），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（Ｓ５１３）。
【００５７】
本実施例によれば、熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００でローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト光（近接場光）とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができ、製造工程の上流で、かつ、比較的短い時間で検査を行うことができる。
【００５８】
なお、探針４としては、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、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されているものを用いることができる。
【００５９】
また、上記した実施例においては、探針４の正面側に形成した磁性膜２の上に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成した構成で説明したが、本実施例はこれに限られるものではない。例えば、微粒子または薄膜３を形成せずに磁性膜２だけを形成した探針４を用いても、上記実施例で説明した場合に比べて検出信号のレベルはやや低くなるが、熱アシスト光（近接場光）により探針４から発生した散乱光を検出することが可能であり、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト光（近接場光）とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができる。
【００６０】
また、探針４の表面に磁性膜２を薄膜状に形成した構成の例で説明したが、探針４に磁性材料をドーピングした構成にしても良い。
【００６１】
また、上記実施例ではローバー４０を検査対象としたが、本実施例ではこれに限定されるものではなく、ローバー４０から切り出したチップ（スライダ単体又はヘッド素子単体）１個ずつを検査対象としてもよい。
【実施例２】
【００６２】
図６は、本発明の第２の実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置６００の全体の構成を示すブロック図である。図６に示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置６００は、実施例１で説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００と基本的には同じ構造を有している。図６に示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置６００の構成において、図３Ａで説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００の構成と共通する部品については、同じ番号を付した。
【００６３】
実施例２において、実施例１と異なる点は、カンチレバー１０の真上にレーザ光源５０１を設置し、レーザ光源５０１によりカンチレバー１０の上方からレーザを照射することにより探針４の表面に形成した貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３により近接場光を発生させ、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１に当って散乱した近接場光を検出器５１５で検出するようにした点、及び、制御部ＰＣ３０から近接場光発光部４０４に対して光アシスト光（近接場光）４０５を発生させるような発光用信号又はレーザを出力しない点である。
【００６４】
実施例２において、図７Ａに示すように、制御部ＰＣ３０から発振された励磁信号３１１により熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２に書込み磁界４０３を発生させ、カンチレバー１０で走査して書込み磁界４０３の強度分布を計測することについては、実施例１において図４Ａを用いて説明した場合と同じである。
【００６５】
このように、書込み磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を計測することにより、書込み磁界発生部４０２の位置を確定することができる。この確定した書込み磁界発生部４０２の位置情報に基づいて、近接場光発光部４０４の位置を推定することが可能となる。
【００６６】
一方、図７Ｂに示すように、本実施例においては、近接場光発光部４０４には制御部ＰＣ３０から実施例１の場合のような近接場光発光用の信号又はレーザが供給されず、レーザ光源５０１から発射されたレーザにより探針４の表面の薄膜磁性体２の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３から発生した近接場光が熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の表面に照射される。
【００６７】
本実施例では、このようにして近接場光発光部４０４、磁界発生部４０２の表面状態を検出するが、この際、カンチレバー１０は、振動したときの最下点Ｈｆがローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０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４０１からの磁界信号と近接場光の検出信号とが最も大きく、分解能がよく検出できる高さにカンチレバー１０の磁性膜２及び貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を表面に形成した探針４の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によってカンチレバー１０がＺ方向に位置決めされる。
【００６８】
このように、実施例２においては、磁界発生部４０２からの書込み磁界を検出するときと近接場光を検出するときとで、Ｚステージを制御してカンチレバーの高さを切替える。
【００６９】
カンチレバー１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行な平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。この実施例では、Ｘステージ１０６及びＹステージ１０７によってローバー４０が移動されることでスキャンが行われる。
【００７０】
探針４の先端の磁性膜２の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３は、レーザ光源５０１から発射されたレーザが照射されているため、近接場光を発生する。この発生した近接場光は、ローバー４０がカンチレバー１０によってスキャンされることによりカンチレバー１０の探針４の先端部分４１が熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０上で散乱される。
【００７１】
この近接場光の散乱の度合いは、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０の形状によって異なるために、探針４が近接場光発光部４０４及びその近傍、書込み磁界発生部４０２及びその近傍を通過するときと記録面４１０上の他の平坦な領域を通過するときとで、探針４の先端部分４１から発生した近接場光５０５の散乱のされ方が異なる。その散乱光５０６を光検出器５１５で検出して散乱光の強度分布を求めることにより、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４と磁界発生部４０２の表面形状及び位置関係を検査することが可能となる。
【００７２】
本実施例では、磁界発生部４０２からの書込み磁界を検出するときと近接場光を検出するときとで、ローバー４０のヘッドの記録面４１０上の同じ領域をカンチレバーの高さを切替えて２回スキャンすることになる。
【００７３】
図７Ａで説明した方法により求めた磁界発生部４０２の位置情報と、図７Ｂで説明した方法により求めた近接場光発光部４０４と磁界発生部４０２の位置関係から、近接場光発光部４０４の位置情報を求めることができる。本実施例によれば、近接場光発光部４０４を発光させる手段を用いなくても近接場光発光部４０４の位置情報を求めることが可能になる。
【００７４】
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の書込み磁界の強度分布、書込み磁界発生部と近接場光発光部の表面形状の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【００７５】
上記した実施例１および２で説明したカンチレバー１０の探針４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４としては、レバー１とは異なる材質の酸化シリコン、窒化シリコン、高密度カーボン(ＨＤＣ：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。
【００７６】
また及び貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜３は、図１Ｂ及び図２Ｂに示した正面の側から探針４であるカーボンナノチューブ又はカーボンナノファイバの表面に形成すればよい。また、図２Ｃに示したように、背面の側から形成しても良い。
【００７７】
また、探針４の表面に磁性膜２を薄膜状に形成した構成の例で説明したが、探針４に磁性材料をドーピングした構成にしても良い。
【００７８】
更に、上記した実施例において、探針４の正面側に形成した磁性膜２の上に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成した構成で説明したが、本実施例はこれに限られるものではない。例えば、微粒子または薄膜３を形成せずに磁性膜２だけを形成した探針４を用いても、上記実施例で説明した場合に比べて検出信号のレベルはやや低くなるが、カンチレバー１０の上方から照射されたレーザを受けて探針４の正面側に形成した磁性膜２により近接場光を発生させ、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１に当たって散乱した光（散乱光）を検出することが可能である。これにより、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト磁気ヘッド素子４０１に照射した近接場光による散乱光とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができる。
【００７９】
なお、上記実施例においては、磁気ヘッド素子をローバーの状態で検査することについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、磁気ヘッド素子をローバーから1個ずつ切り離したチップ（スライダー又はヘッド素子単体）の状態でも、実施例２で説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置を用いて磁気ヘッド素子から発生する近接場光による散乱光と磁界との両方を測定し、検査することができる。
【実施例３】
【００８０】
図８Ａ及び図８Ｂにより、本発明の実施例３に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の概略の構成について説明する。図８Ａは本実施例に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０の概略の構成を示す側面図、図８Ｂは、カンチレバー３１０の概略の構成を示す側面図である。
【００８１】
図８Ａにおいて、近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０またカンチレバー３１０は、板状のレバー１の先端部に四面体構造をしている探針４が形成されている。レバー１と探針４とはシリコン（Ｓｉ）で形成されている。レバー１と探針４の正面側には薄い磁性膜２（例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等）が形成されており、磁性膜２の表面には光の波長を変換可能な材料（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８０１が形成されている。カンチレバー２１０は、レバー１と探針４、薄い磁性膜２、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１とを備えて、近接場光と磁界との両方を測定できる構成となっている。
【００８２】
図８Ｂにおいて、近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０またカンチレバー３１０は、板状のレバー１の先端部に四面体構造をしている探針４が形成されている。レバー１と探針４とはシリコン（Ｓｉ）で形成されている。レバー１と探針４の正面側には薄い磁性膜２（例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等）が形成されており、磁性膜２の表面には貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３が形成されており、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３の隙間または表面には光の波長を変換可能な材料（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８０１が形成されている。カンチレバー３１０は、レバー１と探針４、薄い磁性膜２、貴金属の粒子又は薄膜３と、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１とを備えて、近接場光と磁界との両方を測定できる構成となっている。
【００８３】
本実施例における近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０の各部分の役割は以下の通りである。
【００８４】
近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０は、カンチレバーの構成として一般的な走査型プローブ顕微鏡におけるものと形状的には同様であるが、本実施例においては、近接場光と磁界との両方を測定できるようにするために、カンチレバー２１０のレバー１の先端の探針４の表面に形成した薄い磁性膜２は、磁界を測定する際の感度と分解能を決め、磁界を測定する時に被測定物の磁場を感受する。また、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１は、探針４に近接場光が当った時に、近接場光による散乱光の波長を変換し、近接場光と異なる波長の散乱光を発生させる。
【００８５】
本実施例における近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０の各部分の役割は以下の通りである。
【００８６】
近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０は、カンチレバーの構成として一般的な走査型プローブ顕微鏡におけるものと形状的には同様であるが、本実施例においては、近接場光と磁界との両方を測定できるようにするために、カンチレバー３１０のレバー１の先端の探針４の表面に形成した薄い磁性膜２は、磁界を測定する際の感度と分解能を決め、磁界を測定する時に被測定物の磁場を感受する。
【００８７】
また、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３は、探針４に近接場光が当った時に局在型表面プラズモン増強効果により、近接場光による散乱光を増強する。また、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１は、増強された近接場光による散乱光の波長を変換し、近接場光と異なる波長の散乱光を発生させる。
【００８８】
次に、図９Ａ乃至図９Ｃにより、本発明の実施例３に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０の製造方法について説明する。
【００８９】
まず、図９Ａに示すように、レバー１とレバー１の先端部分に四面体構造をしている探針４を形成する。次に、探針４の真正面の側から、レバー１と探針４とに磁性膜２をコーティングする。磁性膜２をコーティングする手段としては、真空蒸着装置、又は、スパッタリング装置を用いればよい。磁性膜の成膜量は実際測定対象の磁界強度とサイズにより決めるが、一般的に１０ｎｍ〜４０ｎｍである。磁性体の材料は測定目的によって、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等の軟磁性材料を選べるし、Ｃｏ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｐｔ等の硬磁性材料も選べる。
【００９０】
次に、図９Ｂに示したように、探針４の磁性膜２をコーティングした面に、正面の側から貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成して近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０が完成する。微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。薄膜の膜厚は１〜２０ｎｍである。
【００９１】
この微粒子または薄膜３を形成する面を、図２Ｃにカンチレバー１０’として示したように、斜後方の２方向から、角度をつけて、付加することも可能である。この場合も、微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。この合金材料が薄膜である場合には、膜厚は１〜２０ｎｍであり、微粒子である場合には、その径は１〜２０ｎｍである。
【００９２】
次に、図９Ｃに示したように、前記貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３の隙間又は表面に光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１を形成して近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０が完成する。光の波長を変換可能な材料微粒子または薄膜８０１の材料は蛍光材料（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）、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）である。この材料が薄膜である場合には、膜厚は１〜２０ｎｍであり、微粒子である場合には、その径は１〜２０ｎｍである。
【００９３】
カンチレバー２１０の製造方法はカンチレバー３１０の製造方法から貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を除いたことである。
【００９４】
図１０Ａは、本実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１０００の基本的な構成図である。図１０Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１０００は、実施例１で図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００と、カンチレバー２１０，３１０の構成と検出器１１５にフィルタ１０１５を設けた構成以外は同じであり、同じ部品には同じ番号を付してある。実施例１で説明した検査装置と共通する構成については、説明を省略する。また、図５で説明した検査手順のフローも共通であるので、説明を省略する。
【００９５】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００による磁界と近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー４０に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２と熱アシスト光（近接場光）発光部４０４の構成を拡大してカンチレバー２１０と一緒に示した図である。
【００９６】
図１１Ａに示すように、カンチレバー２１０は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１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４０１からの磁界信号と近接場光の検出信号が最も大きく、分解能が良く検出できる高さにカンチレバー２１０の磁性膜２、波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１を形成した探針４の先端部４１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２１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。
【００９７】
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４０が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１は図１０Ａに示した制御部ＰＣ３０から出力される励磁信号と発光用信号３０１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部４０１の書込み磁界発生部４０２は書込み磁界（交流磁界）４０３を発生し、近接場光発光部４０４は熱アシスト光（近接場光）４０５を発光させる。
【００９８】
カンチレバー２１０が加振部１２２により振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６をピエゾドライバ１０７で制御されたピエゾ素子（図示せず）により一定の速度でＸ方向に移動させることにより、カンチレバー２１０の磁性体２と波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１が表面に形成された探針４が書込み磁界発生部４０２により発生した書込み磁界４０３の中に入ると、探針４の表面に形成された薄膜の磁性体２が磁化され、探針４が磁気力を受けることにより、カンチレバー２１０の振動状態が変化する。
【００９９】
この振動の変化を図１０の変位センサ１１０で検出する。すなわち、カンチレバー２１０の振動状態が変わると、半導体レーザ素子１０９から発射されてカンチレバー２１０で反射されたレーザの変位センサ１１０の４つに分割された受光面への入射位置が変化する。この変位センサ１１０の出力を差動アンプ１１１で検出することによりカンチレバー２１０の振動状態の変化を検出することができる。その結果、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を検出することが可能となる。
【０１００】
一方、図１１Ｂに示すように、カンチレバー２１０が加振部１２２によりローバー４０の表面４１０に対して上下方向に振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６を一定の速度でＸ方向に移動させることにより探針４が近接場光発光部４０４により近接場光４０５が発生している領域に到達すると、探針４の表面の磁性膜３の上に形成された光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１により近接場光４０５による散乱光４０６が波長を変換され、近接場光と異なる波長の散乱光１１０６を発生させる。この散乱光１１０６のみの光は、カンチレバー２１０の近傍に配置されたフィルタ１０１５を通じて、光検出器１１５で検出される。
【０１０１】
このようにして、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４からこの近接場光発光部４０４の極近傍の領域に発生した近接場光を、近接場光発光部４０４から比較的離れた場所で検出することが可能となる。更に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３と近接場光発光部４０４から発生する熱アシスト光（近接場光）４０５との位置関係も測定することが可能となる。
【０１０２】
また、測定する際に、検出が容易である磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３を先に検出し、ヘッド素子の設計情報に基づき、近接場光発光部４０４の位置を推測するという高速アライメントが可能となる。（実施例１〜３共通）
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の書込み磁界と近接場光の強度分布の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【０１０３】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１０Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００による磁界と近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー４０に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２と熱アシスト光（近接場光）発光部４０４の構成を拡大してカンチレバー３１０と一緒に示した図である。
【０１０４】
図１２Ａに示すように、カンチレバー３１０は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１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４０１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３１０の磁性膜２、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３および、波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１を形成した探針４の先端部４１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３１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。
【０１０５】
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４０が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１は図１０Ａに示した制御部ＰＣ３０から出力される励磁信号と発光用信号３０１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部４０１の書込み磁界発生部４０２は書込み磁界（交流磁界）４０３を発生し、近接場光発光部４０４は熱アシスト光（近接場光）４０５を発光させる。
【０１０６】
カンチレバー３１０が加振部１２２により振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６をピエゾドライバ１０７で制御されたピエゾ素子（図示せず）により一定の速度でＸ方向に移動させることにより、カンチレバー３１０の磁性体２と貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３と波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１が表面に形成された探針４が書込み磁界発生部４０２により発生した書込み磁界４０３の中に入ると、探針４の表面に形成された薄膜の磁性体２が磁化され、探針４が磁気力を受けることにより、カンチレバー３１０の振動状態が変化する。
【０１０７】
この振動の変化を図１０Ａの変位センサ１１０で検出する。すなわち、カンチレバー３１０の振動状態が変わると、半導体レーザ素子１０９から発射されてカンチレバー３１０で反射されたレーザの変位センサ１１０の４つに分割された受光面への入射位置が変化する。この変位センサ１１０の出力を差動アンプ１１１で検出することによりカンチレバー３１０の振動状態の変化を検出することができる。その結果、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を検出することが可能となる。
【０１０８】
一方、図１２Ｂに示すように、カンチレバー３１０が加振部１２２によりローバー４０の表面４１０に対して上下方向に振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６を一定の速度でＸ方向に移動させることにより探針４が近接場光発光部４０４により近接場光４０５が発生している領域に到達すると、探針４の表面の磁性膜３の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３による局在型表面プラズモン増強効果により、近接場光４０５の散乱光４０６が増強される。さらに、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３の隙間または表面に形成された光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１により、増強された近接場光による散乱光の波長が変換され、近接場光と異なる波長の散乱光を発生させる。この散乱光１１０６のみの光は、カンチレバー３１０の近傍に配置されたフィルタ１０１５を通じて、光検出器１１５で検出される。
【０１０９】
このようにして、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４からこの近接場光発光部４０４の極近傍の領域に発生した近接場光を、近接場光発光部４０４から比較的離れた場所で検出することが可能となる。更に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３と近接場光発光部４０４から発生する熱アシスト光（近接場光）４０５との位置関係も測定することが可能となる。
【０１１０】
また、測定する際に、検出が容易である磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３を先に検出し、ヘッド素子の設計情報に基づき、近接場光発光部４０４の位置を推測するという高速アライメントが可能となる。これは、実施例１乃至３に共通する効果でもある。
【０１１１】
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の書込み磁界と近接場光の強度分布の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【０１１２】
なお、上記した実施例においては、探針４の正面側に形成した磁性膜２の上に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成して、その上に光の波長を変換可能な材料の微粒子又は薄膜８０１を形成した構成で説明したが、本実施例はこれに限られるものではない。例えば、微粒子または薄膜３を形成せずに磁性膜２の上に直接波長を変換可能な材料の微粒子又は薄膜８０１を形成した探針４を用いても、上記実施例で説明した場合に比べて検出信号のレベルはやや低くなるが、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１で発生した近接場光により探針４から発生した散乱光を検出することが可能である。これにより、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生した近接場光による散乱光とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができる。
【０１１３】
なお、上記実施例においては、磁気ヘッド素子をローバーの状態で検査することについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、磁気ヘッド素子をローバーから1個ずつ切り離したチップ（スライダー又はヘッド素子単体）の状態でも、熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１０００を用いて近接場光と磁界との両方を測定し、検査することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１…レバー ２…磁性体 ３…貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜 ４…探針 １０…カンチレバー（Ｓｉ+Ａｕ） ２１０…カンチレバー（Ｓｉ+波長変換） ３１０…カンチレバー（Ｓｉ+Ａｕ+波長変換） ３０…制御部ＰＣ ４０…ローバー １００…熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置 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…半導体レーザ素子 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、５１５…検出器 １２２…加振部 １３０…変位検出部 ４０１…熱アシスト磁気ヘッド素子部 ４０２…磁界発生部 ４０４…近接場光発光部 ５０１…レーザ光源 １１０５…フィルター １１０６…近接場光の波長と異なる散乱光。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光と磁界両方測定できる走査プローブ顕微鏡のカンチレバー及びその製造方法、並びに走査プローブ顕微鏡を用いて近接場光計測や微小スケール磁界計測を行って薄膜熱アシスト磁気ヘッド素子を検査す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用の磁気ヘッドとして、特許文献１及び特許文献２、特許文献３などに記載されているような熱アシスト磁気ヘッド素子が検討されている。熱アシスト磁気ヘッド素子から発生する近接場光はヘッド素子から２０ｎｍ以下の幅の範囲であり、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、発光部の表面形状、及び近接場光と書込み磁界の位置関係に対する検査方法は未解決の重要な課題である。
【０００３】
一方、磁性探針を有するカンチレバーを用いた走査プローブ顕微鏡（Scan Probe Microscope: SPM）検査技術に基づいて，ローバー状態において、薄膜磁気ヘッド素子の書込み磁界を検査する方法が特許文献４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２０１０−１８２３９４号公報
【特許文献２】特開２０１１−８６３６２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１１３５９５号公報
【特許文献４】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】
特許文献４に開示されている方法では、磁気ヘッド素子の書込み磁界のトラック幅のみ、計測することができる。しかし、次世代ハードディスク用の磁気ヘッド素子である熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光又は近接場光発光部の表面形状の検査、及び近接場光発光部と書込み磁界発生部との位置関係などを検査することについては配慮されていない。
【０００６】
また、特許文献４には、磁気ヘッド素子の性能検査において、ウエハから切り出されたローバーの状態において検査することが記載されているが、熱アシスト磁気ヘッド素子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検査を行うことにより、熱アシスト磁気ヘッド素子に不良が発生したときに製造工程の上流で対策を施すことを可能にして、不良品の大量発生を未然に防止できるようにすることが求められる。
【０００７】
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、又は磁気ヘッドスライダとして組立てた状態で熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光または近接場光発光部の表面形状、及び近接場光発光部と書込み磁界発生部との位置関係などの検査を行うことができる、近接場光と磁界両方測定できる走査プローブ顕微鏡のカンチレバー及びその製造方法、並びに熱アシスト磁気ヘッド素子の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】
【０００８】
上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを、板状の部材で形成されたレバーと、このレバーの先端部分に形成された探針とを有し、この探針の表面には磁性膜が形成され、この磁性体膜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いる構成とした。
【０００９】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーを、板状の部材で形成されたレバーと、このレバーの先端部分に形成された探針とを有し、この探針の表面には磁性膜が形成され、この磁性体膜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いる構成とした。
【００１０】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法において、板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を形成し、この探針の表面に形成した磁性体膜の表面に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜を形成するようにした。
【００１１】
また、上記した課題を解決するために、本発明では、試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法において、板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を形成し、この探針の表面に形成した磁性体膜の表面に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更に形成するようにした。
【００１２】
また、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、この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てこの探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、この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、この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磁界発生部から交流磁界を発生させると共に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、この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前記近接場光発光部から発生した近接場光により前記カンチレバーの磁性膜が形成された探針の表面から発生した散乱光を検出する散乱光検出手段と、変位検出手段で検出して得た信号と散乱光検出手段で散乱光を検出して得た信号とを処理し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、近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つを検査する処理手段とを備えて構成した。
【００１３】
また、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、このテーブル手段に載置された熱アシスト磁気ヘッド素子の表面を走査する探針を備えてこの探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、この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、この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磁界発生部から交流磁界を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、カンチレバーにレーザを照射するレーザ照射手段と、このレーザ照射手段によりレーザが照射されたカンチレバーの探針から発生した近接場光により試料の表面から発生した散乱光を検出する散乱光検出手段と、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試料の表面から発生した散乱光を検出して得た信号とを処理して前記試料の前記散乱光を発生した部分の表面形状、前記磁界発生部と前記近接場光発光部との位置関係の何れか少なくとも一つを検査する処理手段とを備えて構成した。
【００１４】
また、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方法において、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、熱アシスト磁気ヘッド素子の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に近接場光発光部から近接場光を発生させ、表面に磁性膜が形成されている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交流磁界と近接場光による散乱光とを検出し、この検出した交流磁界の発生位置情報と検出した散乱光に基づく近接場光の発生位置情報とを用いて試料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、近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つを検査するようにした。
【００１５】
また、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方法において、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、試料の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に表面に磁性膜が形成されている探針を有する走査プローブ顕微鏡装置のカンチレバーにレーザを照射して探針から近接場光を発生させ、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交流磁界を検出すると共に発生させた近接場光の近傍の熱アシスト磁気ヘッド素子から発生した散乱光を検出し、この検出した交流磁界の発生位置情報と近接場光により発生した散乱光を検出した情報とを用いて試料の前記磁界発生部と近接場光発光部との表面形状および位置関係を検査するようにした。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、近接場光と磁界の両方を測定することが可能なカンチレバー、及びそのカンチレバーを備えた走査プローブ顕微鏡を提供することができる。
【００１７】
また、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素子が発生する書込み磁界、熱アシスト光（近接場光）の強度分布または磁界発生部、近接場光発光部の表面形状、及び近接場光発光部と書込み磁界発生部との位置関係など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】
【００１８】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの概略の構成を示す平面図である。
【図１Ｂ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの概略の構成を示す側面図である。
【図２Ａ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に薄い磁性膜を形成した状態を示すカンチレバーの側面図である。
【図２Ｂ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に形成した薄い磁性膜に貴金属の微粒子を付着させた状態を示すカンチレバーの側面図である。
【図２Ｃ】本発明の第１実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できるカンチレバーの別な製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の表面の薄い磁性膜が形成された面とは異なる背面側に貴金属の微粒子を付着させた状態を示すカンチレバーの側面図である。
【図３Ａ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図３Ｂ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置のローバーを載置していない状態のYステージと位置決め用の載置部の平面図である。
【図４Ａ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示すカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図４Ｂ】本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示すカンチレバーと検出器及びローバーの断面の側面図である。
【図５】本発明の第１実施形態と第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置を用いて熱アシスト磁気ヘッド素子を検査する手順を示すフロー図である。
【図６】本発明の第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示すカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示すカンチレバーとローバーの断面の側面検査方式の概略図である。
【図８Ａ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第１のカンチレバーの概略の構成を示す側面図である。
【図８Ｂ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの概略の構成を示す側面図である。
【図９Ａ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に薄い磁性膜を形成した状態を示す第２のカンチレバーの側面図である。
【図９Ｂ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に形成した薄い磁性膜に貴金属の微粒子を付着させた状態を示す第２のカンチレバーの側面図である。
【図９Ｃ】本発明の第３実施形態に係る近接場光と磁界両方測定できる第２のカンチレバーの製造方法を説明する図で、カンチレバーと探針の正面側の表面に形成した薄い磁性膜と貴金属の微粒子の隙間に光の波長を変換可能な材料の微粒子を付着させた状態を示す第２のカンチレバーの側面図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の概略の構成を示すブロック図である。
【図１１Ａ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示す第１のカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図１１Ｂ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示す第１のカンチレバーと検出器及びローバーの断面の側面図である。
【図１２Ａ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する磁界を測定している状態を示す第２のカンチレバーとローバーの断面の側面図である。
【図１２Ｂ】本発明の第３実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置の検出原理を説明する図で、ローバーに形成された熱アシスト磁気ヘッド素子が発生する近接場光を測定している状態を示す第２のカンチレバーと検出器及びローバーの断面の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【実施例１】
【００２０】
図１Ａ及び図１Ｂにより、本発明の実施例１に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の概略の構成について説明する。図１Ａは本実施例に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の概略の構成を示す平面図、図１Ｂは、その側面図である。
【００２１】
図１Ａ及び図１Ｂにおいて、近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０は、板状のレバー１の先端部に四面体構造をしている探針４が形成されている。レバー１と探針４とはシリコン（Ｓｉ）で形成されている。レバー１と探針４の正面側には薄い磁性膜２（例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等）が形成されており、磁性膜２の表面には貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３が形成されている。カンチレバー１０は、レバー１と探針４、薄い磁性膜２、貴金属の粒子又は薄膜３とを備えて、近接場光と磁界との両方を測定できる構成となっている。
【００２２】
本実施例における近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の各部分の役割は以下の通りである。
【００２３】
近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０は、カンチレバーの構成として一般的な走査型プローブ顕微鏡におけるものと形状的には同様であるが、本実施例においては、近接場光と磁界との両方を測定できるようにするために、カンチレバー１０のレバー１の先端の探針４の表面に形成した薄い磁性膜２は、磁界を測定する際の感度と分解能を決め、磁界を測定する時に被測定物の磁場を感受する。また、貴金属（例えば金又は銀、プラチナ等）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を発生する。また、外部からレーザ光が照射された場合には、微粒子または薄膜３は励起され、近接場光を発光する。
【００２４】
次に、図２Ａ乃至図２Ｃにより、本発明の実施例１に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の製造方法について説明する。
【００２５】
まず、図２Ａに示すように、レバー１とレバー１の先端部分に四面体構造をしている探針４を形成する。次に、探針４の真正面の側から、レバー１と探針４とに磁性膜２をコーティングする。磁性膜２をコーティングする手段としては、真空蒸着装置、又は、スパッタリング装置を用いればよい。磁性膜の成膜量は実際測定対象の磁界強度とサイズにより決めるが、一般的に１０ｎｍ〜４０ｎｍである。磁性体の材料は測定目的によって、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等の軟磁性材料を選べるし、Ｃｏ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｐｔ等の硬磁性材料も選べる。
【００２６】
次に、図２Ｂに示したように、探針４の磁性膜２をコーティングした面に、正面の側から貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成して近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０が完成する。微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。薄膜の膜厚は１〜２０ｎｍである。
【００２７】
この微粒子または薄膜３を形成する面を、図２Ｃにカンチレバー１０’として示したように、斜後方の２方向から、角度をつけて、付加することも可能である。この場合も、微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。この合金材料が薄膜である場合には、膜厚は１〜２０ｎｍであり、微粒子である場合には、その径は４〜２０ｎｍである。
【００２８】
図３Ａは、本発明に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００の第１実施形態の基本的な構成図である。図３Ａの熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００は、磁気ヘッド素子の製造工程において、多数の薄膜磁気ヘッド素子が形成されたウエハを加工してスライダ単体（薄膜磁気ヘッドチップ）を切り出す前の工程のローバー４０（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素子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〜１０ｃｍ程度の細長いブロック体として多数の薄膜磁気ヘッド素子が形成されたウエハから切り出されたローバー４０は、４０個〜９０個程度のヘッドスライダ（薄膜磁気ヘッド素子）が配列された構成となっている。
【００２９】
本実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００は、このローバー４０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４０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を用いて、ローバー４０を図示してい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４０は後述のように検査される。
【００３０】
本実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００は、走査型プローブ顕微鏡をベースとしている。熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００の検査ステージ１０１は、ローバー４０をＸ，Ｙ方向に移動可能なＸステージ１０６、Ｙステージ１０５を備えて構成されている。
【００３１】
ローバー４０は、その長軸方向の片側面がＹステージ１０５の上面に設けられているローバー１００の位置決め用の載置部１１４の基準面１１４１（Yステージ１０５に形成された段差面）に一旦突き当てられることによってY方向に位置決めされる。この載置部１１４には、ローバー４０の形状にほぼ合致した段差部１１４２が設けられている。ローバー４０は、図３Ｂ（ローバー４０を載置していない状態のYステージ１０５と位置決め用の載置部１１４の平面図）に示すようにこの段差部１１４２の底面１１４３と側面１１４４にそれぞれ当接されることによってZ方向及びX方向の所定位置に設置されるようになっている。
【００３２】
段差部の後面（基準面１１４１）には、ローバー４０の後側面（熱アシスト磁気ヘッド素子の各接続端子のある面の反対面）が当接される。各当接面１１４３及び１１４４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４０をＹステージ１０５の段差部１１４２の底面１１４３と側面１１４４に当接設置させることによって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。
【００３３】
Ｙステージ１０５の上方にはローバー４０の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は検査ステージ１０１のカラム１０１１に固定されており、カンチレバー１０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、それぞれ図示していないピエゾ素子で駆動されるピエゾステージで構成されている。ローバー４０の所定の位置決めが終了すると、ローバー４０に対して、制御部ＰＣ３０から出力する励磁信号と発光用信号又は直接に励起用レーザ３０１を供給し、ローバー４０は、載置部１１４に熱アシスト磁気ヘッド素子の書込み磁界発生部４０２が磁界発生可能、近接場光発光部４０４が発光可能な状態で、Ｙステージ１０５に設けた図示していない吸着手段により吸着保持される。
【００３４】
ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４をそれぞれ駆動するピエゾ素子（図示せず）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４０の上方の対向する位置には、前記近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０が配置されている。カンチレバー１０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、カンチレバー１０の先端部の探針４は上下方向（Ｚ方向）に振動される。
【００３５】
カンチレバー１０の探針４のＺ方向の振動は、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とを備えて構成される変位検出部１３０により検出される。この変位検出部１３０においては、半導体レーザ素子１０９から出射したレーザがカンチレバー１の探針４が形成されている面と反対側の面に照射され、カンチレバー１で反射したレーザは変位センサ１１０に入射する。
【００３６】
変位センサ１１０は、受光面が４つの領域に分割された４分割センサであり、変位センサ１１０の分割されたそれぞれの受光面に入射したレーザはそれぞれ光電変換されて４つの電気信号として出力される。ここで、変位センサ１１０は、カンチレバー１０が加振部１２２により振動が加えられていない状態、即ち静止した状態で半導体レーザ素子１０９からレーザが照射されたときに、カンチレバー１０からの反射光が４つに分割された受光面のそれぞれに等しく入射するような位置に設置されている。
【００３７】
差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの電気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つの電気信号間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１０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。
【００３８】
差動アンプ１１１から出力される変位信号は、カンチレバー１０の変位に応じた信号であり、カンチレバー１０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に出力される。フィードバックコントローラ１１３は、カンチレバー１０の現在の振動の大きさをモニタするための信号として制御部ＰＣ３０にＤＣコンバータ１１２から出力される信号を出力すると共に、カンチレバー１０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から出力される信号を出力する。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により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１０の初期位置を調整するようにしている。
【００３９】
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１０の初期位置として設定する。発信機１０２は、カンチレバー１０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１０を所定の周波数で振動させる。
【００４０】
図４Ａ及び図４Ｂは、図３Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００による磁界と近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー４０に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２と熱アシスト光（近接場光）発光部４０４の構成を拡大してカンチレバー１０と一緒に示した図である。
【００４１】
図４Ａに示すように、カンチレバー１０は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１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４０１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１０の磁性膜及び貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成した探針４の先端部４１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１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。
【００４２】
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４０が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１は図３Ａに示した制御部ＰＣ３０から出力される励磁信号と発光用信号３０１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部４０１の書込み磁界発生部４０２は書込み磁界（交流磁界）４０３を発生し、近接場光発光部４０４は熱アシスト光（近接場光）４０５を発光させる。
【００４３】
カンチレバー１０が加振部１２２により振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６をピエゾドライバ１０７で制御されたピエゾ素子（図示せず）により一定の速度でＸ方向に移動させることにより、カンチレバー１０の磁性体２と貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３が表面に形成された探針４が書込み磁界発生部４０２により発生した書込み磁界４０３の中に入ると、探針４の表面に形成された薄膜の磁性体２が磁化され、探針４が磁気力を受けることにより、カンチレバー１０の振動状態が変化する。
【００４４】
この振動の変化を図３の変位センサ１１０で検出する。すなわち、カンチレバー１０の振動状態が変わると、半導体レーザ素子１０９から発射されてカンチレバー１０で反射されたレーザの変位センサ１１０の４つに分割された受光面への入射位置が変化する。この変位センサ１１０の出力を差動アンプ１１１で検出することによりカンチレバー１０の振動状態の変化を検出することができる。その結果、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を検出することが可能となる。
【００４５】
一方、図４Ｂに示すように、カンチレバー１０が加振部１２２によりローバー４０の表面４１０に対して上下方向に振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６を一定の速度でＸ方向に移動させることにより探針４が近接場光発光部４０４により近接場光４０５が発生している領域に到達すると、探針４の表面の磁性膜３の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３による局在型表面プラズモン増強効果により、近接場光４０５が発生している領域に到達した探針４から発生した散乱光４０６が増強される。この増強された散乱光４０６は、カンチレバー１０の近傍に配置された光検出器１１５で検出される。
【００４６】
このようにして、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４からこの近接場光発光部４０４の極近傍の領域に発生した近接場光を、近接場光発光部４０４から比較的離れた場所で検出することが可能となる。更に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３と近接場光発光部４０４から発生する熱アシスト光（近接場光）４０５との位置関係も測定することが可能となる。
【００４７】
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の書込み磁界と近接場光の強度分布の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【００４８】
図５は、上述した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００を用いてローバー４０を検査する動作の手順を示すフロー図である。
【００４９】
先ず図示していないハンドリングユニットで供給トレイからローバー４０を１本取り出し、検査ステージ１０１上に搬送してＹステージ１０５の基準面１１４１にローバー４０を押し当てた状態でＹステージ１０５と載置部１１４により形成された段差部１１４２にローバー４０を載置する（Ｓ５０１）。次に、カメラ１０３でローバー４０を撮像してローバー４０の位置情報を得、この得た位置情報に基づいてＸステージ１０６又はＹステージ１０５を駆動してローバー４０の位置を調整するアライメントを行い（Ｓ５０２）、ローバー４０を測定位置に移動する（Ｓ５０３）。
【００５０】
次に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１に励磁信号と発光用信号３０１又は直接に励起用レーザ光を供給して（Ｓ５０４）、磁界発生部４０２から書込み磁界（交流磁界）４０３を発生させ、近接場光発光部４０４から光アシスト光（近接場光）４０５を発生させる。次に、ピエゾドライバ１０７により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、カンチレバー１０を熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０にアプローチする（Ｓ５０５）。
【００５１】
次に、ピエゾドライバ１０７によりピエゾ素子（図示せず）を駆動してＸステージ１０６をＸ方向に一定の速度で移動させながら加振部１２２でカンチレバー１０を振動させることにより、カンチレバー１０を熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０に平行な平面内で数百ｎｍ〜数μｍの範囲でスキャンする（Ｓ５０６）。
【００５２】
このスキャンにより、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２から発生する書込み磁界４０３によるカンチレバー１０の振動の変化を半導体レーザ素子１０９と位置センサ１１０とを備えて構成される変位検出部１３０からの出力信号から検出され、磁界発生部４０２の位置情報と磁界発生部４０２が発生する磁界の分布情報が得られる。
【００５３】
一方、近接場光発光部４０４から発生した近接場光４０５の散乱光は、スキャンによりこの近接場光４０５の発生領域内に到達したカンチレバー１０の探針４の表面に形成した貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３による局在型表面プラズモン増強効果により増強されて検出器１１５により検出される。
【００５４】
この増強された近接場光を検出した検出器１１５からの検出信号３０２を制御部ＰＣ３０で処理し、光アシスト光（近接場光）４０５のそれぞれの強度分布を求め、近接場光発光部４０４の位置情報と表面形状の情報を得る。そして、磁界発生部４０２の位置情報と近接場光発光部４０４の位置情報とから磁界発生部４０２と近接場光発光部４０４の位置関係の測定（側長）を行い（Ｓ５０７）、磁界発生部４０２と近接場光発光部４０４との間隔が、所定の間隔で形成されているかをチェックする。
【００５５】
次に、更に測定する箇所があるかをチェックし（Ｓ５０８）、更に測定する箇所がある場合にはＺステージ１０４でカンチレバー１０を上昇させた状態で次のヘッドの測定位置に移動して（Ｓ５０９）、Ｓ５０４からの動作を繰返す。一方、更に測定する箇所がない場合には、Ｚステージ１０４でカンチレバー１０を上昇させた状態で測定が終了したローバー４０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（Ｓ５１０）。
【００５６】
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（Ｓ５１１）、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（Ｓ５１２），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（Ｓ５１３）。
【００５７】
本実施例によれば、熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００でローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト光（近接場光）とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができ、製造工程の上流で、かつ、比較的短い時間で検査を行うことができる。
【００５８】
なお、探針４としては、シリコン、酸化シリコン、窒化シリコン、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されているものを用いることができる。
【００５９】
また、上記した実施例においては、探針４の正面側に形成した磁性膜２の上に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成した構成で説明したが、本実施例はこれに限られるものではない。例えば、微粒子または薄膜３を形成せずに磁性膜２だけを形成した探針４を用いても、上記実施例で説明した場合に比べて検出信号のレベルはやや低くなるが、熱アシスト光（近接場光）により探針４から発生した散乱光を検出することが可能であり、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト光（近接場光）とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができる。
【００６０】
また、探針４の表面に磁性膜２を薄膜状に形成した構成の例で説明したが、探針４に磁性材料をドーピングした構成にしても良い。
【００６１】
また、上記実施例ではローバー４０を検査対象としたが、本実施例ではこれに限定されるものではなく、ローバー４０から切り出したチップ（スライダ単体又はヘッド素子単体）１個ずつを検査対象としてもよい。
【実施例２】
【００６２】
図６は、本発明の第２の実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置６００の全体の構成を示すブロック図である。図６に示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置６００は、実施例１で説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００と基本的には同じ構造を有している。図６に示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置６００の構成において、図３Ａで説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００の構成と共通する部品については、同じ番号を付した。
【００６３】
実施例２において、実施例１と異なる点は、カンチレバー１０の真上にレーザ光源５０１を設置し、レーザ光源５０１によりカンチレバー１０の上方からレーザを照射することにより探針４の表面に形成した貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３により近接場光を発生させ、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１に当って散乱した近接場光を検出器５１５で検出するようにした点、及び、制御部ＰＣ３０から近接場光発光部４０４に対して光アシスト光（近接場光）４０５を発生させるような発光用信号又はレーザを出力しない点である。
【００６４】
実施例２において、図７Ａに示すように、制御部ＰＣ３０から発振された励磁信号３１１により熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２に書込み磁界４０３を発生させ、カンチレバー１０で走査して書込み磁界４０３の強度分布を計測することについては、実施例１において図４Ａを用いて説明した場合と同じである。
【００６５】
このように、書込み磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を計測することにより、書込み磁界発生部４０２の位置を確定することができる。この確定した書込み磁界発生部４０２の位置情報に基づいて、近接場光発光部４０４の位置を推定することが可能となる。
【００６６】
一方、図７Ｂに示すように、本実施例においては、近接場光発光部４０４には制御部ＰＣ３０から実施例１の場合のような近接場光発光用の信号又はレーザが供給されず、レーザ光源５０１から発射されたレーザにより探針４の表面の薄膜磁性体２の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３から発生した近接場光が熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の表面に照射される。
【００６７】
本実施例では、このようにして近接場光発光部４０４、磁界発生部４０２の表面状態を検出するが、この際、カンチレバー１０は、振動したときの最下点Ｈｆがローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０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４０１からの磁界信号と近接場光の検出信号とが最も大きく、分解能がよく検出できる高さにカンチレバー１０の磁性膜２及び貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を表面に形成した探針４の先端部が位置するように、Ｚステージ１０４によってカンチレバー１０がＺ方向に位置決めされる。
【００６８】
このように、実施例２においては、磁界発生部４０２からの書込み磁界を検出するときと近接場光を検出するときとで、Ｚステージを制御してカンチレバーの高さを切替える。
【００６９】
カンチレバー１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行な平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。この実施例では、Ｘステージ１０６及びＹステージ１０７によってローバー４０が移動されることでスキャンが行われる。
【００７０】
探針４の先端の磁性膜２の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３は、レーザ光源５０１から発射されたレーザが照射されているため、近接場光を発生する。この発生した近接場光は、ローバー４０がカンチレバー１０によってスキャンされることによりカンチレバー１０の探針４の先端部分４１が熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０上で散乱される。
【００７１】
この近接場光の散乱の度合いは、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の記録面４１０の形状によって異なるために、探針４が近接場光発光部４０４及びその近傍、書込み磁界発生部４０２及びその近傍を通過するときと記録面４１０上の他の平坦な領域を通過するときとで、探針４の先端部分４１から発生した近接場光５０５の散乱のされ方が異なる。その散乱光５０６を光検出器５１５で検出して散乱光の強度分布を求めることにより、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４と磁界発生部４０２の表面形状及び位置関係を検査することが可能となる。
【００７２】
本実施例では、磁界発生部４０２からの書込み磁界を検出するときと近接場光を検出するときとで、ローバー４０のヘッドの記録面４１０上の同じ領域をカンチレバーの高さを切替えて２回スキャンすることになる。
【００７３】
図７Ａで説明した方法により求めた磁界発生部４０２の位置情報と、図７Ｂで説明した方法により求めた近接場光発光部４０４と磁界発生部４０２の位置関係から、近接場光発光部４０４の位置情報を求めることができる。本実施例によれば、近接場光発光部４０４を発光させる手段を用いなくても近接場光発光部４０４の位置情報を求めることが可能になる。
【００７４】
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の書込み磁界の強度分布、書込み磁界発生部と近接場光発光部の表面形状の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【００７５】
上記した実施例１および２で説明したカンチレバー１０の探針４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４としては、レバー１とは異なる材質の酸化シリコン、窒化シリコン、高密度カーボン(ＨＤＣ：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。
【００７６】
また及び貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜３は、図１Ｂ及び図２Ｂに示した正面の側から探針４であるカーボンナノチューブ又はカーボンナノファイバの表面に形成すればよい。また、図２Ｃに示したように、背面の側から形成しても良い。
【００７７】
また、探針４の表面に磁性膜２を薄膜状に形成した構成の例で説明したが、探針４に磁性材料をドーピングした構成にしても良い。
【００７８】
更に、上記した実施例において、探針４の正面側に形成した磁性膜２の上に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成した構成で説明したが、本実施例はこれに限られるものではない。例えば、微粒子または薄膜３を形成せずに磁性膜２だけを形成した探針４を用いても、上記実施例で説明した場合に比べて検出信号のレベルはやや低くなるが、カンチレバー１０の上方から照射されたレーザを受けて探針４の正面側に形成した磁性膜２により近接場光を発生させ、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１に当たって散乱した光（散乱光）を検出することが可能である。これにより、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト磁気ヘッド素子４０１に照射した近接場光による散乱光とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができる。
【００７９】
なお、上記実施例においては、磁気ヘッド素子をローバーの状態で検査することについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、磁気ヘッド素子をローバーから1個ずつ切り離したチップ（スライダー又はヘッド素子単体）の状態でも、実施例２で説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置を用いて磁気ヘッド素子から発生する近接場光による散乱光と磁界との両方を測定し、検査することができる。
【実施例３】
【００８０】
図８Ａ及び図８Ｂにより、本発明の実施例３に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０の概略の構成について説明する。図８Ａは本実施例に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０の概略の構成を示す側面図、図８Ｂは、カンチレバー３１０の概略の構成を示す側面図である。
【００８１】
図８Ａにおいて、近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０またカンチレバー３１０は、板状のレバー１の先端部に四面体構造をしている探針４が形成されている。レバー１と探針４とはシリコン（Ｓｉ）で形成されている。レバー１と探針４の正面側には薄い磁性膜２（例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等）が形成されており、磁性膜２の表面には光の波長を変換可能な材料（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８０１が形成されている。カンチレバー２１０は、レバー１と探針４、薄い磁性膜２、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１とを備えて、近接場光と磁界との両方を測定できる構成となっている。
【００８２】
図８Ｂにおいて、近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０またカンチレバー３１０は、板状のレバー１の先端部に四面体構造をしている探針４が形成されている。レバー１と探針４とはシリコン（Ｓｉ）で形成されている。レバー１と探針４の正面側には薄い磁性膜２（例えばＣｏ、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等）が形成されており、磁性膜２の表面には貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３が形成されており、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３の隙間または表面には光の波長を変換可能な材料（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８０１が形成されている。カンチレバー３１０は、レバー１と探針４、薄い磁性膜２、貴金属の粒子又は薄膜３と、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１とを備えて、近接場光と磁界との両方を測定できる構成となっている。
【００８３】
本実施例における近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０の各部分の役割は以下の通りである。
【００８４】
近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー２１０は、カンチレバーの構成として一般的な走査型プローブ顕微鏡におけるものと形状的には同様であるが、本実施例においては、近接場光と磁界との両方を測定できるようにするために、カンチレバー２１０のレバー１の先端の探針４の表面に形成した薄い磁性膜２は、磁界を測定する際の感度と分解能を決め、磁界を測定する時に被測定物の磁場を感受する。また、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１は、探針４に近接場光が当った時に、近接場光による散乱光の波長を変換し、近接場光と異なる波長の散乱光を発生させる。
【００８５】
本実施例における近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０の各部分の役割は以下の通りである。
【００８６】
近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０は、カンチレバーの構成として一般的な走査型プローブ顕微鏡におけるものと形状的には同様であるが、本実施例においては、近接場光と磁界との両方を測定できるようにするために、カンチレバー３１０のレバー１の先端の探針４の表面に形成した薄い磁性膜２は、磁界を測定する際の感度と分解能を決め、磁界を測定する時に被測定物の磁場を感受する。
【００８７】
また、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３は、探針４に近接場光が当った時に局在型表面プラズモン増強効果により、近接場光による散乱光を増強する。また、光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１は、増強された近接場光による散乱光の波長を変換し、近接場光と異なる波長の散乱光を発生させる。
【００８８】
次に、図９Ａ乃至図９Ｃにより、本発明の実施例３に係る近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０の製造方法について説明する。
【００８９】
まず、図９Ａに示すように、レバー１とレバー１の先端部分に四面体構造をしている探針４を形成する。次に、探針４の真正面の側から、レバー１と探針４とに磁性膜２をコーティングする。磁性膜２をコーティングする手段としては、真空蒸着装置、又は、スパッタリング装置を用いればよい。磁性膜の成膜量は実際測定対象の磁界強度とサイズにより決めるが、一般的に１０ｎｍ〜４０ｎｍである。磁性体の材料は測定目的によって、Ｎｉ、Ｆｅ、ＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＮｉＣｏ等の軟磁性材料を選べるし、Ｃｏ、Ａｌ−Ｎｉ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｐｔ等の硬磁性材料も選べる。
【００９０】
次に、図９Ｂに示したように、探針４の磁性膜２をコーティングした面に、正面の側から貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成して近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー１０が完成する。微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。薄膜の膜厚は１〜２０ｎｍである。
【００９１】
この微粒子または薄膜３を形成する面を、図２Ｃにカンチレバー１０’として示したように、斜後方の２方向から、角度をつけて、付加することも可能である。この場合も、微粒子または薄膜３の材料はＡｕ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ等をはじめ、貴金属または貴金属を含む合金材料である。この合金材料が薄膜である場合には、膜厚は１〜２０ｎｍであり、微粒子である場合には、その径は１〜２０ｎｍである。
【００９２】
次に、図９Ｃに示したように、前記貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３の隙間又は表面に光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１を形成して近接場光と磁界との両方を測定できるカンチレバー３１０が完成する。光の波長を変換可能な材料微粒子または薄膜８０１の材料は蛍光材料（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）、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）である。この材料が薄膜である場合には、膜厚は１〜２０ｎｍであり、微粒子である場合には、その径は１〜２０ｎｍである。
【００９３】
カンチレバー２１０の製造方法はカンチレバー３１０の製造方法から貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を除いたことである。
【００９４】
図１０Ａは、本実施例に係る熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１０００の基本的な構成図である。図１０Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１０００は、実施例１で図３Ａ及び図３Ｂを用いて説明した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００と、カンチレバー２１０，３１０の構成と検出器１１５にフィルタ１０１５を設けた構成以外は同じであり、同じ部品には同じ番号を付してある。実施例１で説明した検査装置と共通する構成については、説明を省略する。また、図５で説明した検査手順のフローも共通であるので、説明を省略する。
【００９５】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、図１０Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００による磁界と近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー４０に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２と熱アシスト光（近接場光）発光部４０４の構成を拡大してカンチレバー２１０と一緒に示した図である。
【００９６】
図１１Ａに示すように、カンチレバー２１０は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１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４０１からの磁界信号と近接場光の検出信号が最も大きく、分解能が良く検出できる高さにカンチレバー２１０の磁性膜２、波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１を形成した探針４の先端部４１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２１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。
【００９７】
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４０が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１は図１０Ａに示した制御部ＰＣ３０から出力される励磁信号と発光用信号３０１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部４０１の書込み磁界発生部４０２は書込み磁界（交流磁界）４０３を発生し、近接場光発光部４０４は熱アシスト光（近接場光）４０５を発光させる。
【００９８】
カンチレバー２１０が加振部１２２により振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６をピエゾドライバ１０７で制御されたピエゾ素子（図示せず）により一定の速度でＸ方向に移動させることにより、カンチレバー２１０の磁性体２と波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１が表面に形成された探針４が書込み磁界発生部４０２により発生した書込み磁界４０３の中に入ると、探針４の表面に形成された薄膜の磁性体２が磁化され、探針４が磁気力を受けることにより、カンチレバー２１０の振動状態が変化する。
【００９９】
この振動の変化を図１０の変位センサ１１０で検出する。すなわち、カンチレバー２１０の振動状態が変わると、半導体レーザ素子１０９から発射されてカンチレバー２１０で反射されたレーザの変位センサ１１０の４つに分割された受光面への入射位置が変化する。この変位センサ１１０の出力を差動アンプ１１１で検出することによりカンチレバー２１０の振動状態の変化を検出することができる。その結果、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を検出することが可能となる。
【０１００】
一方、図１１Ｂに示すように、カンチレバー２１０が加振部１２２によりローバー４０の表面４１０に対して上下方向に振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６を一定の速度でＸ方向に移動させることにより探針４が近接場光発光部４０４により近接場光４０５が発生している領域に到達すると、探針４の表面の磁性膜３の上に形成された光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１により近接場光４０５による散乱光４０６が波長を変換され、近接場光と異なる波長の散乱光１１０６を発生させる。この散乱光１１０６のみの光は、カンチレバー２１０の近傍に配置されたフィルタ１０１５を通じて、光検出器１１５で検出される。
【０１０１】
このようにして、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４からこの近接場光発光部４０４の極近傍の領域に発生した近接場光を、近接場光発光部４０４から比較的離れた場所で検出することが可能となる。更に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３と近接場光発光部４０４から発生する熱アシスト光（近接場光）４０５との位置関係も測定することが可能となる。
【０１０２】
また、測定する際に、検出が容易である磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３を先に検出し、ヘッド素子の設計情報に基づき、近接場光発光部４０４の位置を推測するという高速アライメントが可能となる。（実施例１〜３共通）
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の書込み磁界と近接場光の強度分布の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【０１０３】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図１０Ａに示した熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１００による磁界と近接場光の検出原理の概略を示す図であり、ローバー４０に形成されている熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の書込み磁界発生部４０２と熱アシスト光（近接場光）発光部４０４の構成を拡大してカンチレバー３１０と一緒に示した図である。
【０１０４】
図１２Ａに示すように、カンチレバー３１０は、振動したときの最下点Ｈｆが、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１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４０１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３１０の磁性膜２、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３および、波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１を形成した探針４の先端部４１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３１０は、ローバー４０のヘッドの記録面４１０に平行する平面に数百ｎｍ〜数μｍの範囲内でスキャンされる。
【０１０５】
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４０が移動される。このとき、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１は図１０Ａに示した制御部ＰＣ３０から出力される励磁信号と発光用信号３０１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部４０１の書込み磁界発生部４０２は書込み磁界（交流磁界）４０３を発生し、近接場光発光部４０４は熱アシスト光（近接場光）４０５を発光させる。
【０１０６】
カンチレバー３１０が加振部１２２により振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６をピエゾドライバ１０７で制御されたピエゾ素子（図示せず）により一定の速度でＸ方向に移動させることにより、カンチレバー３１０の磁性体２と貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３と波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１が表面に形成された探針４が書込み磁界発生部４０２により発生した書込み磁界４０３の中に入ると、探針４の表面に形成された薄膜の磁性体２が磁化され、探針４が磁気力を受けることにより、カンチレバー３１０の振動状態が変化する。
【０１０７】
この振動の変化を図１０Ａの変位センサ１１０で検出する。すなわち、カンチレバー３１０の振動状態が変わると、半導体レーザ素子１０９から発射されてカンチレバー３１０で反射されたレーザの変位センサ１１０の４つに分割された受光面への入射位置が変化する。この変位センサ１１０の出力を差動アンプ１１１で検出することによりカンチレバー３１０の振動状態の変化を検出することができる。その結果、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界４０３の強度分布を検出することが可能となる。
【０１０８】
一方、図１２Ｂに示すように、カンチレバー３１０が加振部１２２によりローバー４０の表面４１０に対して上下方向に振動を加えられた状態で、ローバー４０を載置したＸステージ１０６を一定の速度でＸ方向に移動させることにより探針４が近接場光発光部４０４により近接場光４０５が発生している領域に到達すると、探針４の表面の磁性膜３の上に形成された貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３による局在型表面プラズモン増強効果により、近接場光４０５の散乱光４０６が増強される。さらに、貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３の隙間または表面に形成された光の波長を変換可能な材料の粒子又は薄膜８０１により、増強された近接場光による散乱光の波長が変換され、近接場光と異なる波長の散乱光を発生させる。この散乱光１１０６のみの光は、カンチレバー３１０の近傍に配置されたフィルタ１０１５を通じて、光検出器１１５で検出される。
【０１０９】
このようにして、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の近接場光発光部４０４からこの近接場光発光部４０４の極近傍の領域に発生した近接場光を、近接場光発光部４０４から比較的離れた場所で検出することが可能となる。更に、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３と近接場光発光部４０４から発生する熱アシスト光（近接場光）４０５との位置関係も測定することが可能となる。
【０１１０】
また、測定する際に、検出が容易である磁気ヘッド素子部４０１の磁界発生部４０２が発生する書込み磁界（交流磁界）４０３を先に検出し、ヘッド素子の設計情報に基づき、近接場光発光部４０４の位置を推測するという高速アライメントが可能となる。これは、実施例１乃至３に共通する効果でもある。
【０１１１】
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の書込み磁界と近接場光の強度分布の検査及び二者の位置関係の測定を行うことができるという効果がある。
【０１１２】
なお、上記した実施例においては、探針４の正面側に形成した磁性膜２の上に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子または薄膜３を形成して、その上に光の波長を変換可能な材料の微粒子又は薄膜８０１を形成した構成で説明したが、本実施例はこれに限られるものではない。例えば、微粒子または薄膜３を形成せずに磁性膜２の上に直接波長を変換可能な材料の微粒子又は薄膜８０１を形成した探針４を用いても、上記実施例で説明した場合に比べて検出信号のレベルはやや低くなるが、熱アシスト磁気ヘッド素子部４０１で発生した近接場光により探針４から発生した散乱光を検出することが可能である。これにより、ローバー４０に形成された熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生する書込み磁界（交流磁界）と熱アシスト磁気ヘッド素子４０１から発生した近接場光による散乱光とをカンチレバー１０による１回のスキャンで検出することができる。
【０１１３】
なお、上記実施例においては、磁気ヘッド素子をローバーの状態で検査することについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、磁気ヘッド素子をローバーから1個ずつ切り離したチップ（スライダー又はヘッド素子単体）の状態でも、熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置１０００を用いて近接場光と磁界との両方を測定し、検査することができる。
【符号の説明】
【０１１４】
１…レバー ２…磁性体 ３…貴金属（例えば金や銀、プラチナ等）又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜 ４…探針 １０…カンチレバー（Ｓｉ+Ａｕ） ２１０…カンチレバー（Ｓｉ+波長変換） ３１０…カンチレバー（Ｓｉ+Ａｕ+波長変換） ３０…制御部ＰＣ ４０…ローバー １００…熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置 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…半導体レーザ素子 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、５１５…検出器 １２２…加振部 １３０…変位検出部 ４０１…熱アシスト磁気ヘッド素子部 ４０２…磁界発生部 ４０４…近接場光発光部 ５０１…レーザ光源 １１０５…フィルター １１０６…近接場光の波長と異なる散乱光。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料表面の磁界と近接場光を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーであって、
板状の部材で形成されたレバーと、
該レバーの先端部分に形成された探針と
を有し、該探針の表面には磁性膜が形成され、該磁性体膜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いることを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項２】
前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜の上に、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いることを特徴とする請求項１記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項３】
前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜は、金、銀、プラチナ又はこれらを含む合金の微粒子又は薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項４】
試料表面の磁界と近接場光を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーであって、
板状の部材で形成されたレバーと、
該レバーの先端部分に形成された探針と
を有し、該探針の表面には磁性膜が形成され、該磁性体膜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いることを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項５】
前記レバーは前記板状の部材と前記探針とが異なる材料で形成されていることを特徴と
する請求項１又は４に記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項６】
前記探針がカーボンナノチューブ又はカーボンナノファイバ、酸化シリコン、高密度カーボン(ＨＤＣ：ＤＬＣ)、タングステン（Ｗ）で形成されていることを特徴とする請求項５記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項７】
試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法であって、
板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を
形成し、
該探針の表面に形成した磁性体膜の表面に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄
膜を形成する
ことを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法。
【請求項８】
前記磁性体膜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の上に、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更に形成することを特徴とする請求項７記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法。
【請求項９】
試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法であって、
板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を
形成し、
該探針の表面に形成した磁性体膜の表面に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更に形成する
ことを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法。
【請求項１０】
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、該探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、
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磁界発生部から交流磁界を発生させると共に近接場光
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により前記カンチレバーの磁性膜が形成された探針の表面から発生した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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つ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１１】
前記カンチレバーの探針は、前記磁性膜の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ており、前記近接場光を発生させた試料の表面に前記探針を近接させることにより、前記近接場光により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散乱光を発生させることを特徴とする請求項１０記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１２】
前記カンチレバーの探針の表面に形成された磁性膜の上に、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、前記近接場光を発生させた試料の表面に前記探針を近接させることにより前記探針の表面の磁性膜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により前記近接場光とは異なる波長の散乱光を発生させることを特徴とする請求項１０記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１３】
前記カンチレバーの探針の表面に形成された磁性膜の上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、は、前記近接場光を発生させた試料の表面に前記探針を近接させることにより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で変換して前記近接場光と異なる波長の散乱光を発生し、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１０記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１４】
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前記試料の表面を走査する探針を備え、該探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、
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、
前記試料の磁界発生部から交流磁界を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、
前記カンチレバーにレーザを照射するレーザ照射手段と、
該レーザ照射手段によりレーザが照射されたカンチレバーの探針から発生した近接場光
により前記試料の表面から発生した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試料の表面
から発生した散乱光を検出して得た信号とを処理して前記試料の前記散乱光を発生した部分の表面形状、前記磁界発生部と前記近接場光発光部との位置関係の何れか少なくとも一つ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１５】
前記カンチレバーの探針は、表面に磁性膜が形成され、該磁性膜の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ており、前記レーザ照射手段により照射され
たレーザにより前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜により前記近接場光を
発生することを特徴とする請求項１４記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１６】
前記カンチレバーの探針は、酸化シリコン、窒化シリコン、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されていることを特徴とする請求項１０又は１４に記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１７】
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、
前記試料の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に近接場光発光部から近接場光を発生させ、
表面に磁性膜が形成されている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交流磁界と前記近接場光による散乱光とを検出し、該検出した交流磁界の発生位置情報と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と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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つを検査する
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１８】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生させた近接場光に前記探針を近接させることより前記探針に形成した微粒子又は薄膜で増強させた散乱光を発生させ、該増強させ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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係の情報を得ることを特徴とする請求項１７記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１９】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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形成されており、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生させた近接場光に前記探針を近接させることより前記探針に形成した微粒子又は薄膜から前記近接場光の波長と異なる波長の散乱光を発生させ、該散乱光を検出することにより前記近接場光の強度分布、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係の情報を得ることを特徴とする請求項１７記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項２０】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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、該微粒子又は薄膜の上に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、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生させた近接場光に前記探針を近接させることより前記探針に形成した微粒子又は薄膜で増強させた散乱光を発生させ、該発生させ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により波長を変換して出射させ、該波長を変換して出射させ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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係の情報を得ることを特徴とする請求項１７記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項２１】
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、
前記試料の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に表面に磁性膜が形成されている探針を有する走査プローブ顕微鏡装置のカンチレバーにレーザを照射して前記探針から近接場光を発生させ、
前記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交流磁界を検出すると共に前記発生させた近接場光の近傍の前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生した散乱光を検出し、
該検出した交流磁界の発生位置情報と前記近接場光により発生した散乱光を検出した情報とを用いて前記試料の前記磁界発生部と近接場光発光部との表面形状および位置関係を検査する
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２２】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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、前記レーザを前記カンチレバーに照射することにより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前記近接場光を発生させることを特徴とする請求項２１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項２３】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の表面に形成された磁性膜が、前記熱アシ
スト磁気ヘッド素子の磁界発生部で発生された交流磁界を通過するときに該交流磁界の影
響を受けることによる前記カンチレバーの振動の変化を検出することにより前記磁界発生
部の位置情報を得ることを特徴とする請求項１７又は２１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】
試料表面の磁界と近接場光を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーであって、
板状の部材で形成されたレバーと、
該レバーの先端部分に形成された探針と
を有し、該探針の表面には磁性膜が形成され、該磁性体膜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いることを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項２】
前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜の上に、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いることを特徴とする請求項１記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項３】
前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜は、金、銀、プラチナ又はこれらを含む合金の微粒子又は薄膜であることを特徴とする請求項１又は２に記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項４】
試料表面の磁界と近接場光を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーであって、
板状の部材で形成されたレバーと、
該レバーの先端部分に形成された探針と
を有し、該探針の表面には磁性膜が形成され、該磁性体膜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いることを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項５】
前記レバーは前記板状の部材と前記探針とが異なる材料で形成されていることを特徴と
する請求項１又は４に記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項６】
前記探針がカーボンナノチューブ又はカーボンナノファイバ、酸化シリコン、高密度カーボン(ＨＤＣ：ＤＬＣ)、タングステン（Ｗ）で形成されていることを特徴とする請求項５記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバー。
【請求項７】
試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法であって、
板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を
形成し、
該探針の表面に形成した磁性体膜の表面に貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄
膜を形成する
ことを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法。
【請求項８】
前記磁性体膜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の上に、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更に形成することを特徴とする請求項７記載の走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法。
【請求項９】
試料表面の磁界を計測する走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法であって、
板状の部材の先端部に探針が形成されたレバーの前記探針の表面に薄膜状の磁性体膜を
形成し、
該探針の表面に形成した磁性体膜の表面に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更に形成する
ことを特徴とする走査プローブ顕微鏡のカンチレバーの製造方法。
【請求項１０】
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、該探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、
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磁界発生部から交流磁界を発生させると共に近接場光
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により前記カンチレバーの磁性膜が形成された探針の表面から発生した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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つ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１１】
前記カンチレバーの探針は、前記磁性膜の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ており、前記近接場光を発生させた試料の表面に前記探針を近接させることにより、前記近接場光により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散乱光を発生させることを特徴とする請求項１０記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１２】
前記カンチレバーの探針の表面に形成された磁性膜の上に、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、前記近接場光を発生させた試料の表面に前記探針を近接させることにより前記探針の表面の磁性膜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により前記近接場光とは異なる波長の散乱光を発生させることを特徴とする請求項１０記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１３】
前記カンチレバーの探針の表面に形成された磁性膜の上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、は、前記近接場光を発生させた試料の表面に前記探針を近接させることにより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で変換して前記近接場光と異なる波長の散乱光を発生し、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１０記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１４】
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前記試料の表面を走査する探針を備え、該探針の表面には磁性膜が形成されているカンチレバーと、
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、
前記試料の磁界発生部から交流磁界を発生させるための信号を出力する信号出力手段と、
前記カンチレバーにレーザを照射するレーザ照射手段と、
該レーザ照射手段によりレーザが照射されたカンチレバーの探針から発生した近接場光
により前記試料の表面から発生した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試料の表面
から発生した散乱光を検出して得た信号とを処理して前記試料の前記散乱光を発生した部分の表面形状、前記磁界発生部と前記近接場光発光部との位置関係の何れか少なくとも一つ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１５】
前記カンチレバーの探針は、表面に磁性膜が形成され、該磁性膜の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ており、前記レーザ照射手段により照射され
たレーザにより前記貴金属又は貴金属を含む合金の微粒子又は薄膜により前記近接場光を
発生することを特徴とする請求項１４記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１６】
前記カンチレバーの探針は、酸化シリコン、窒化シリコン、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されていることを特徴とする請求項１０又は１４に記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置。
【請求項１７】
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、
前記試料の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に近接場光発光部から近接場光を発生させ、
表面に磁性膜が形成されている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交流磁界と前記近接場光による散乱光とを検出し、該検出した交流磁界の発生位置情報と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と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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係のうちの少なくとも一つを検査する
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１８】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生させた近接場光に前記探針を近接させることより前記探針に形成した微粒子又は薄膜で増強させた散乱光を発生させ、該増強させ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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係の情報を得ることを特徴とする請求項１７記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項１９】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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形成されており、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生させた近接場光に前記探針を近接させることより前記探針に形成した微粒子又は薄膜から前記近接場光の波長と異なる波長の散乱光を発生させ、該散乱光を検出することにより前記近接場光の強度分布、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係の情報を得ることを特徴とする請求項１７記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項２０】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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、該微粒子又は薄膜の上に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、前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から発生させた近接場光に前記探針を近接させることより前記探針に形成した微粒子又は薄膜で増強させた散乱光を発生させ、該発生させ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により波長を変換して出射させ、該波長を変換して出射させ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、前記近接場光発光部の表面形状、磁界発生部と近接場光発光部との位置関係の情報を得ることを特徴とする請求項１７記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項２１】
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、
前記試料の磁界発生部から交流磁界を発生させると共に表面に磁性膜が形成されている探針を有する走査プローブ顕微鏡装置のカンチレバーにレーザを照射して前記探針から近接場光を発生させ、
前記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交流磁界を検出すると共に前記発生させた近接場光の近傍の前記熱アシスト磁気ヘッド素子から発生した散乱光を検出し、
該検出した交流磁界の発生位置情報と前記近接場光により発生した散乱光を検出した情報とを用いて前記試料の前記磁界発生部と近接場光発光部との表面形状および位置関係を検査する
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２２】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の前記磁性膜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、前記レーザを前記カンチレバーに照射することにより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前記近接場光を発生させることを特徴とする請求項２１記載の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査方法。
【請求項２３】
前記上下に振動しているカンチレバーの探針の表面に形成された磁性膜が、前記熱アシ
スト磁気ヘッド素子の磁界発生部で発生された交流磁界を通過するときに該交流磁界の影
響を受けることによる前記カンチレバーの振動の変化を検出することにより前記磁界発生
部の位置情報を得ることを特徴とする請求項１７又は２１に記載の熱アシスト磁気ヘッド
素子の検査方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図２Ｃ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図９Ａ】
【図９Ｂ】
【図９Ｃ】
【図１０】
【図１１Ａ】
【図１１Ｂ】
【図１２Ａ】
【図１２Ｂ】
【公開番号】特開２０１３−１０１０９９（Ｐ２０１３−１０１０９９Ａ）
【公開日】平成２５年５月２３日（２０１３．５．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１６３６１（Ｐ２０１２−１１６３６１）
【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５月２３日（２０１３．５．２３）
【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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