JP2014209399A - Heat-assisted magnetic head inspection device and heat-assisted magnetic head inspection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光の発生状態を検査することのできる熱アシスト磁気ヘッド検査装置及び熱アシスト磁気ヘッド検査方法に関する。 The present invention relates to a thermally assisted magnetic head inspection apparatus and a thermally assisted magnetic head inspection method that can inspect the generation state of near-field light generated by a thermally assisted magnetic head.
近年、薄膜磁気ヘッドの発生磁界形状を測定し磁気的な実効トラック幅等を検査するために、原子サイズレベルの高分解能を有する磁気力顕微鏡(MFM)などを組み込んだヘッド検査装置が用いられている。磁気力顕微鏡では磁界検出用の磁性探針を取り付けたカンチレバーを有し、これを磁気ヘッド上で走査移動し、探針の変位量を検出することで磁界形状を測定するものである。特許文献1には、ウエハ上に形成された複数のヘッド素子が連なっているローバー状態の薄膜磁気ヘッドを対象とし、ボンディングパッドにより各ヘッド素子に記録信号を入力し、各ヘッド素子から発生される磁界の様子を、上記カンチレバーにて測定する技術が開示されている。
In recent years, a head inspection apparatus incorporating a magnetic force microscope (MFM) having a high resolution at the atomic size level has been used to measure the magnetic field shape generated by a thin film magnetic head and inspect the magnetic effective track width and the like. Yes. The magnetic force microscope has a cantilever equipped with a magnetic probe for detecting a magnetic field, which is scanned and moved on a magnetic head, and detects the displacement of the probe to measure the magnetic field shape.
一方、飛躍的な高容量化を要求されている次世代ハードディスクの新たな技術として、熱アシストによる磁気記録方式が提案されている。近接場光を熱源とした熱アシスト方式の磁気ヘッドを導入することで、20nm前後の狭トラック幅記録も実現可能となる。例えば特許文献2には、近接場光の発生効率向上を目的とした熱アシスト磁気記録ヘッドの構成が開示されている。ここでは近接場光発生部として、導波路を伝わる入射光の偏光方向に垂直な方向の幅が、近接場光が発生する頂点部に向かって徐々に小さくなる断面形状を有し、かつ入射光の進行方向において近接場光が発生する頂点部に向かい、幅が、徐々に、もしくは段階的に小さくなる形状になるようにした導電性を有する構造体を用いている。
On the other hand, as a new technology for the next-generation hard disk that is required to dramatically increase the capacity, a magnetic recording method using heat assist has been proposed. By introducing a heat-assisted magnetic head using near-field light as a heat source, recording with a narrow track width of about 20 nm can be realized. For example,
熱アシスト磁気ヘッドにおいては、その実効トラック幅を検査するため、ヘッドから発生する近接場光の強度分布等を測定する必要がある。例えば特許文献3には、近接場光を検出する技術として、近接場光発生素子に走査型のプローブを近付け、近接場光を散乱させることにより近接場光とその他の光を区別して検出する近接場光評価装置が開示されている。 In a heat-assisted magnetic head, in order to inspect the effective track width, it is necessary to measure the intensity distribution of near-field light generated from the head. For example, in Patent Document 3, as a technique for detecting near-field light, a near-field light generating element is brought close to a scanning probe, and near-field light and other light are distinguished and detected by scattering near-field light. A field light evaluation apparatus is disclosed.
特許文献1や特許文献3に記載の技術によれば、熱アシスト磁気ヘッドが発生する磁界と近接場光についてそれぞれ単独で測定することは可能であるが、両者の測定位置を関連付けて測定することについては特に考慮されていない。熱アシスト磁気ヘッドの測定では、近接場光発生領域においてカンチレバーの先端部の探針で発生する散乱光を検出する必要があり、磁界と近接場光の測定位置を一致させなければならない。例えばカンチレバーを交換した時など、カンチレバーの取り付け位置がずれることは避けられず、測定された磁界と近接場光の位置関係がずれて、測定精度が悪化する恐れがある。
According to the techniques described in
本発明の目的は、熱アシスト磁気ヘッドで発生する磁界と近接場光とを測定する場合において、カンチレバー交換時に位置ずれが生じてもこれを自動的に調整する熱アシスト磁気ヘッド検査装置及び熱アシスト磁気ヘッド検査方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a heat-assisted magnetic head inspection apparatus and a heat-assisted magnetic head that automatically adjusts even if a positional deviation occurs during cantilever replacement when measuring a magnetic field generated by a heat-assisted magnetic head and near-field light. A magnetic head inspection method is provided.
本発明の熱アシスト磁気ヘッド検査装置は、熱アシスト磁気ヘッドを載置し2次元方向に走査するXYステージと、先端に磁性探針を有し所定周波数で励振されるカンチレバーと、カンチレバーを熱アシスト磁気ヘッドの表面から所定高さに保持するZステージと、熱アシスト磁気ヘッドが発生する磁界をカンチレバーの変位量から測定するヘッド磁界検出系と、熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光をカンチレバー位置で生じる散乱光から測定する近接場光検出系と、近接場光検出系を搭載し2次元方向に移動させる光学系ステージと、カンチレバーと熱アシスト磁気ヘッドの位置関係をカメラにより撮像して表示する画像表示部と、熱アシスト磁気ヘッドとカンチレバーと近接場光検出系が所定の位置関係になるようXYステージと光学系ステージを制御する制御部と、を備え、カンチレバーを交換したとき、制御部は画像表示部を参照してカンチレバーの交換による位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量だけ光学系ステージを移動させる。 The heat-assisted magnetic head inspection apparatus of the present invention includes an XY stage that mounts a heat-assisted magnetic head and scans in a two-dimensional direction, a cantilever that has a magnetic probe at the tip and is excited at a predetermined frequency, and heat-assisted the cantilever. A Z stage that is held at a predetermined height from the surface of the magnetic head, a head magnetic field detection system that measures the magnetic field generated by the thermally-assisted magnetic head from the amount of displacement of the cantilever, and the near-field light generated by the thermally-assisted magnetic head is positioned at the cantilever position. The near-field light detection system for measuring from the scattered light generated in the above, the optical stage mounted with the near-field light detection system and moved in a two-dimensional direction, and the positional relationship between the cantilever and the thermally assisted magnetic head are captured and displayed by the camera. An XY stage so that the image display unit, the heat-assisted magnetic head, the cantilever, and the near-field light detection system are in a predetermined positional relationship; A control unit that controls the academic stage, and when the cantilever is replaced, the control unit refers to the image display unit to calculate the amount of positional deviation due to the replacement of the cantilever, and the optical system stage is moved by the calculated amount of positional deviation. Move.
本発明によれば、熱アシスト磁気ヘッドで発生する磁界と近接場光とを測定する場合において、カンチレバー交換時に位置ずれが生じてもこれを自動的に調整することができ、作業効率が向上する。 According to the present invention, when measuring a magnetic field generated by a thermally assisted magnetic head and near-field light, even if a positional deviation occurs during cantilever replacement, this can be automatically adjusted, and work efficiency is improved. .
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1と図2は、本発明の熱アシスト磁気ヘッド検査装置の一実施例を示す概略構成図で、図1は平面図(XY面図)、図2は側面図(XZ面図)である。なお、図2における光学系ステージ2の部分は、図1と同様に平面図としている。熱アシスト磁気ヘッド検査装置1(以下、単に磁気ヘッド検査装置と呼ぶ)は走査型プローブ顕微鏡をベースとし、光学系ステージ2と測定系ステージ3、及び各ステージを制御する制御部4を備え、熱アシスト磁気ヘッド11(以下、単に磁気ヘッドと呼ぶ)が発生する近接場光の発光状態及び磁界の分布を検査するものである。
1 and 2 are schematic configuration diagrams showing an embodiment of a thermally-assisted magnetic head inspection apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a plan view (XY plane view), and FIG. 2 is a side view (XZ plane view). . The portion of the
始めに、測定系ステージ3の構成を説明する。測定系ステージ3はXステージ31、Yステージ32、及びZステージ33を有し、検査対象である磁気ヘッド11は、Yステージ32上の載置台30に保持される。磁気ヘッド11は、ローバー状態から磁気ヘッド単体に切り出したスライダ状態としている。なお、本実施例では、ウエハから磁気ヘッド単体に切り出す前のローバー状態であっても構わない。磁気ヘッド11にはレーザ素子を内蔵し、熱アシスト用の近接場光を発生する。プローブユニット12は、検査対象の磁気ヘッド11に磁界と近接場光とを発生させるための電力を供給する。磁気ヘッド11が発生する磁界と近接場光は、磁気ヘッド11の表面(ディスク対向面)をカンチレバー10を走査させて検出する。
First, the configuration of the measurement system stage 3 will be described. The measurement system stage 3 includes an
Xステージ31とYステージ32は、ピエゾ素子により磁気ヘッド11の載置台30を2次元XY方向に移動させる。Zステージ33はカンチレバー10を保持し、ピエゾ素子によりカンチレバー10をZ方向に移動させる。Zステージ33を調整することで、カンチレバー10の先端に形成した磁性探針(以下、単に探針と呼ぶ)が、磁気ヘッド11の表面から所定高さ(ヘッド浮上高さに相当)に位置するように調整する。なお、カンチレバー10の高さ調整は、カンチレバー10から得られる後述する変位信号の大きさに基づいて行う。カンチレバー10のZ方向上方には、カンチレバー10に対する磁気ヘッド11の位置決めを行うための上カメラ35が設けられている。
The
制御部4はPCやモニターで構成され、上カメラ35で撮像した磁気ヘッド11の画像に基づいて、測定系ステージ駆動制御回路42を介してXステージ31、Yステージ32を制御して、磁気ヘッド11が所定の位置にくるように調整する。磁気ヘッド11の位置決め調整が終了すると、制御部4の指令によりプローブユニット12から磁気ヘッド11の電極に給電する。
The
カンチレバー10は、Zステージ33に取り付けている加振部34により、所定の周波数で所定の振幅で振動させる。磁気ヘッド11からの磁界を受けるとカンチレバー10の探針に引力又は斥力の磁気力が生じ、カンチレバー10のZ方向の変位量が変化する。ヘッド磁界検出系は、磁気ヘッド11の発生する磁界形状を、カンチレバー10の振動状態(変位量)から検出する。カンチレバー10の変位量は、レーザ光源36から出射したレーザ光をカンチレバー10に当て、カンチレバー10で反射した光を変位センサ37で検出する。変位センサ37からの出力信号は、図示しない差動アンプ、DCコンバータ、フィードバックコントローラなどを経て制御部4に送られ、磁界形状が求められる。
The
次に、光学系ステージ2の構成を説明する。光学系ステージ2は近接場光検出系20を搭載し、磁気ヘッド11の発生する近接場光を測定する。光学系ステージ2は光学系ステージ駆動制御回路41により、近接場光検出系20を2次元XY方向に移動させる。
Next, the configuration of the
近接場光検出系20は、対物レンズ、ハーフミラー、LED光源、結像レンズを備えた結像レンズ系23と、中央部にピンホールが形成されたピンホール付ミラー22と、ピンホール付ミラー22のピンホールを通過した光を検出する光検出器21を有する。さらに、ピンホール付ミラー22で反射された光学像を結像させるリレーレンズ系24と、リレーレンズ系24で結像された光学像を検出する横カメラ25を備える。
The near-field light detection system 20 includes an image forming
カンチレバー10の探針が磁気ヘッド11による近接場光の発生領域に入ると、近接場光による散乱光を発生する。この発生した散乱光のうち結像レンズ系23に入射した散乱光は、結像レンズの結像面上にカンチレバー10の探針の散乱光像を形成する。探針の表面の散乱光像は、ピンホール付ミラー22のピンホールを通過し光検出器21で検出される。これより、磁気ヘッド11が発生する近接場光の強度を測定することができる。
When the probe of the
一方、結像レンズ系23のLED光源から出射された光は、対物レンズを透過してカンチレバー10の探針及び磁気ヘッド11を照明する。この照明光が照射された領域の像は結像レンズ系23に入力し、ピンホール付ミラー22で反射され、リレーレンズ24を経て横カメラ25で撮像される。
On the other hand, the light emitted from the LED light source of the
光検出器21で検出した近接場光の信号と、横カメラ25からの画像信号は制御部4に送られる。制御部4では、光検出器21の出力信号からカンチレバー10の振動と同期した信号を取り出し、また横カメラ25からの画像信号をモニター画面に表示する。横カメラ25で撮像された画像をモニター画面上で確認しながら、光学系ステージ駆動制御回路41を介して光学系ステージ2(近接場光検出系20)のXY位置を調整して、カンチレバー10の探針で発生した散乱光がピンホールを通過して光検出器21で検出されるように調整する。
The near-field light signal detected by the
次に、上記した磁気ヘッド検査装置1において、カンチレバー10を交換するときの位置合わせ方法について説明する。カンチレバー10の交換作業において、交換後の取り付け位置にわずかな位置ずれが生じることは避けられない。カンチレバー10と磁気ヘッド11の位置ずれについては、上カメラ35でカンチレバー10と磁気ヘッド11の画像を確認し、Xテーブル31とYテーブル32により磁気ヘッド11を移動させることで、カンチレバー10を磁気ヘッド11の所望位置に位置決めすることができる。
Next, an alignment method when the
さらに、カンチレバー10と近接場光検出系20の位置ずれについて調整が必要である。これは、近接場光検出系20で検出する近接場光の散乱光は、カンチレバー10の探針位置に発生するからである。この調整方法として、上記したように横カメラ25でカンチレバー10の探針位置をモニター画面で確認し、光学系ステージ駆動制御回路41により光学系ステージ2をXY方向に移動させることで、近接場光検出系20の検出位置をカンチレバー10の探針に一致させることができる。しかしながらこの方法は、横カメラ25からのモニター画面を観察しながらの調整作業であり、上記した上カメラ35を用いて磁気ヘッド11の位置決め作業とは別個に行う必要があり、作業効率が良くない。そこで本実施例では、磁気ヘッド11の位置調整と近接場光検出系20の位置調整の2つの作業を関連付けて行うことで、近接場光検出系20の調整作業を自動化し、作業効率を向上させるようにした。以下、その方法を説明する。
Furthermore, it is necessary to adjust the positional deviation between the
図3は、カンチレバー交換時の位置合わせ用画面を示す図である。いずれも上カメラ35によりカンチレバー10を撮像し、制御部4のモニター画面に表示したものである。
FIG. 3 is a diagram showing an alignment screen when the cantilever is replaced. In either case, the
(a)はカンチレバー交換前のカメラ画面であり、Z方向上方から見たカンチレバー10とその近傍の磁気ヘッド11の表面が映し出されている。ここでは、Xステージ31とYステージ32を移動させ、磁気ヘッド11の所望の測定位置(例えばシールド部13)がカンチレバー10の先端部(探針)に一致するよう調整されている状態である。このときのカンチレバー10の先端位置をPとし、マーカ50(X,Y方向の破線)を位置Pに合わせてそのXY座標を記憶する。
(A) is a camera screen before exchanging the cantilever, in which the surface of the
(b)はカンチレバー交換後のカメラ画面であり、交換後のカンチレバー10’とその近傍の磁気ヘッド11の表面が映し出されている。この例では、交換後のカンチレバー10’は画面の左下方向にずれて取り付けられている。このときのカンチレバー10’の先端位置をP’とし、マーカ50’を位置P’に合わせてそのXY座標を記憶する。また、Xステージ31とYステージ32を移動し、磁気ヘッド11の所望の測定位置(シールド部13)が交換後のカンチレバー10’の先端部(探針)に一致するよう調整した状態である。
(B) is a camera screen after the cantilever replacement, in which the cantilever 10 'after the replacement and the surface of the
(c)は、カンチレバー交換前後の相対位置関係を示す。交換前のカンチレバー10の先端位置Pは、交換後のカンチレバー10’の先端位置P’にずれており、XY座標でのずれ量はΔX,ΔYである。このずれ量ΔX,ΔYは、マーカ50,50’のXY座標として記憶した値の差分値であり、当然ながら、上記(b)の磁気ヘッド11位置の調整作業におけるXステージ31とYステージ32の移動量に等しい。
(C) shows the relative positional relationship before and after cantilever replacement. The tip position P of the
このずれ量ΔX,ΔYが分かると、制御部4は光学系ステージ駆動制御回路41により、光学系ステージ2を上記ずれ量ΔX,ΔYだけ移動させる。これにより、近接場光検出系20の検出位置をカンチレバー10の探針に一致させることができる。すなわち、カンチレバー交換に伴うXステージ31とYステージ32の調整量ΔX,ΔYを記憶しておき、これに等しい量だけ光学系ステージ2を移動させればよい。その結果、横カメラ25からのモニター画面を確認することなく、交換後のカンチレバー10’に対する近接場光検出系20の位置を自動的に調整することができる。
When the shift amounts ΔX and ΔY are known, the
図4は、カンチレバー交換時のステージ位置調整を示すフローチャートである。なお、以下の各工程は制御部4により進行される。
S101でカンチレバー交換作業を開始する。この状態では、交換前のカンチレバー10に対し、測定系ステージ3(Xステージ31、Yステージ32、Zステージ33)及び光学系ステージ2は最適に位置調整がなされているものとする。
FIG. 4 is a flowchart showing stage position adjustment when the cantilever is replaced. The following steps are performed by the
In S101, the cantilever replacement operation is started. In this state, it is assumed that the position of the measurement system stage 3 (
S102では、上カメラ35のモニター画面を参照し、交換前のカンチレバー10の先端位置Pをマーカ50のXY座標として保存する。図3(a)参照。
S103では、光学系ステージ駆動制御回路41の制御値を参照し、光学系ステージ2の現在のXY位置を保存する。
In S102, the monitor screen of the
In S103, the control value of the optical system stage
S104では、作業者はカンチレバー10を10’に交換し、Zステージ33に取り付ける。
S105では、上カメラ35のモニター画面を参照し、交換後のカンチレバー10’の先端位置P’にマーカ50’を移動させ、そのXY座標を登録する。これに合わせて、Xステージ31とYステージ32を移動させ、磁気ヘッド11の所望の測定位置(シールド部13)がカンチレバー10’の先端部に一致するよう調整する。図3(b)参照。
In S <b> 104, the operator replaces the
In S105, the monitor screen of the
S106では、交換前カンチレバー10に対するマーカ50と交換後カンチレバー10’に対するマーカ50’の相対位置関係として、XY座標のずれ量ΔX,ΔYを算出する。なお、モニター画面から読み取られるXY座標の値は、画素(Pixel)単位で表わされている。図3(c)参照。
S107では、画素単位で表わされたXY座標の相対位置関係と、画面拡大率を考慮した1画素の分解能(画素間隔)の値を用いて、実際の距離値で表わされた相対位置関係を算出する。
In S106, XY coordinate deviations ΔX and ΔY are calculated as the relative positional relationship between the
In S107, the relative positional relationship expressed by the actual distance value using the relative positional relationship of the XY coordinates expressed in units of pixels and the resolution (pixel interval) of one pixel considering the screen magnification. Is calculated.
S108では、光学系ステージ駆動制御回路41は、S103で保存した現在の光学系ステージ2の位置に、S107で算出したXY座標の相対位置関係(ずれ量ΔX,ΔY)を加算した位置に、光学系ステージ2を移動させる。
S109では、カンチレバー交換に伴うステージ位置調整を終了し、引き続き磁気ヘッドの検査工程に進む。
In S108, the optical system stage
In S109, the stage position adjustment accompanying the cantilever replacement is finished, and the process proceeds to the magnetic head inspection process.
このように本実施例によれば、カンチレバー交換に伴う光学系ステージ2の位置調整を、カメラ画像を観察することなく自動的に実行することができ、作業効率が向上する。
Thus, according to the present embodiment, the position adjustment of the
実施例1では、カンチレバー交換に伴う光学系ステージ2のXY方向のずれを自動調整するものであった。これに対し実施例2では、検査対象である磁気ヘッドを交換する時、磁気ヘッドの高さ(すなわちスライダの高さ)が変化した際に、光学系ステージ2のZ方向のずれを自動調整するものである。従って実施例2における光学系ステージ2は、磁気ヘッド11の発生する近接場光を測定する近接場光検出系20を搭載し、光学系ステージ駆動制御回路41により、近接場光検出系20を3次元XYZ方向に移動させるものとする。
In Example 1, the deviation in the X and Y directions of the
磁気ヘッドはスライダ状態で説明するが、ウエハから単体に切り出す前のローバー状態であっても構わない。磁気ヘッド11が発生する近接場光は、磁気ヘッドの表面(ディスク対向面)のレーザ発光位置に集中し、これをカンチレバー10で散乱して散乱光として検出するものであるから、近接場光検出系20の高さは磁気ヘッド11の高さに合わせねばならない。
Although the magnetic head will be described in a slider state, it may be in a row bar state before being cut into a single piece from the wafer. The near-field light generated by the
図5は、磁気ヘッド交換時の位置合わせ用画面を示す図である。いずれも横カメラ25により磁気ヘッド11の側面とピンホール付きミラー22を撮像し、制御部4のモニター画面に表示したものである。
FIG. 5 is a diagram showing an alignment screen when the magnetic head is replaced. In either case, the
(a)は磁気ヘッド交換前のカメラ画面であり、X方向左方から見た磁気ヘッド11の側面とピンホール付きミラー22のピンホール部が映し出されている。符号60はヘッド表面(ディスク対向面)、61は近接場光のレーザ発光位置、62は電極(ボンディングパッド)である。ここでは、光学系ステージ2を移動させ、ピンホール付きミラー22のピンホール中心部が磁気ヘッド11の所望の測定位置(例えばレーザー発光位置61)に一致するよう調整されている状態である。また、図示しないが、実施例1の図3と同様にXステージ31とYステージ32を移動させ、XY面において磁気ヘッド11の所望の測定位置(例えばシールド部13)がカンチレバー10の先端部(探針)に一致するよう調整されている。このときのヘッド表面60の位置にマーカ50(破線)を合わせて、そのZ座標を記憶する。
(A) is a camera screen before the magnetic head replacement, in which the side surface of the
(b)は磁気ヘッド交換後のカメラ画面であり、交換後の磁気ヘッド11’とピンホール付ミラー22のピンホールが映し出されている。この例では、交換後の磁気ヘッド11’は、画面の下方向にずれて取り付けられている。このときの磁気ヘッド11’のヘッド表面60’の位置にマーカ50’を合わせて、そのZ座標を記憶する。また、図示しないが、図3と同様にXステージ31とYステージ32を移動し、磁気ヘッド11’の所望の測定位置(シールド部13)がカンチレバー10の先端部(探針)に一致するよう調整する。これにより、磁気ヘッド11’のレーザ発光位置61’とピンホール付ミラー22のピンホールのY方向の位置が一致する。ただし、光学系ステージ2は調整せず、Z方向に関しては磁気ヘッド交換前と同じ位置である。
(B) is the camera screen after the magnetic head replacement, in which the pinholes of the
(c)は、磁気ヘッド交換前後の相対位置関係を示す。交換前のヘッド表面60は、交換後のヘッド表面60’にずれており、Z座標でのずれ量はΔZである。このずれ量ΔZは、マーカ50,50’のZ座標として記憶した値の差分値である。
(C) shows the relative positional relationship before and after replacement of the magnetic head. The
このずれ量ΔZが分かると、制御部4は光学系ステージ駆動制御回路41により、光学系ステージ2を上記ずれ量ΔZだけZ方向に移動させる。これにより、近接場光検出系20の検出位置を磁気ヘッドの表面に一致させることができる。すなわち、磁気ヘッド交換に伴うヘッド表面のずれ量ΔZを記憶しておき、これに等しい量だけ光学系ステージ2を移動させればよい。その結果、横カメラ25からのモニター画面を確認することなく、交換後の磁気ヘッド11’のヘッド表面60’に対する近接場光検出系20の位置を自動的に調整することができる。
When the deviation amount ΔZ is known, the
図6は、磁気ヘッド交換時のステージ位置調整を示すフローチャートである。なお、以下の各工程は制御部4により進行される。
S201で磁気ヘッド交換作業を開始する。この状態では、交換前の磁気ヘッドに対し、測定系ステージ3(Xステージ31、Yステージ32、Zステージ33)及び光学系ステージ2は最適に位置調整がなされているものとする。
FIG. 6 is a flowchart showing stage position adjustment when the magnetic head is replaced. The following steps are performed by the
In S201, the magnetic head replacement operation is started. In this state, it is assumed that the position of the measurement system stage 3 (
S202では、横カメラ25のモニター画面を参照し、交換前の磁気ヘッド11のヘッド表面60にマーカ50を合わせZ座標として保存する。図5(a)参照。
S203では、光学系ステージ駆動制御回路41の制御値を参照し、光学系ステージ2の現在のZ位置を保存する。
In S202, the monitor screen of the
In S203, the current Z position of the
S204では、作業者は磁気ヘッド11を11’に交換し、載置台30に取り付ける。
S205では、横カメラ25のモニター画面を参照し、交換後の磁気ヘッド11’のヘッド表面60’にマーカ50’を移動させ、そのZ座標を登録する。図5(b)参照。また、Xステージ31とYステージ32を移動させ、磁気ヘッド11’の所望の測定位置(シールド部13)がカンチレバー10の先端部に一致するよう調整する。
In S <b> 204, the operator replaces the
In S205, the monitor screen of the
S206では、交換前磁気ヘッド11に対するマーカ50と交換後磁気ヘッド11’に対するマーカ50’の相対位置関係として、Z座標のずれ量ΔZを算出する。なお、モニター画面から読み取られるZ座標の値は、画素(Pixel)単位で表わされている。図5(c)参照。
S207では、画素単位で表わされたY座標の相対位置関係と、画面拡大率を考慮した1画素の分解能(画素間隔)の値を用いて、実際の距離値で表わされた相対位置関係を算出する。
In S206, as the relative positional relationship between the
In S207, the relative positional relationship represented by the actual distance value using the relative positional relationship of the Y coordinate expressed in units of pixels and the resolution (pixel interval) of one pixel considering the screen magnification. Is calculated.
S208では、光学系ステージ駆動制御回路41は、S203で保存した現在の光学系ステージ2の位置に、S207で算出したZ座標の相対位置関係(ずれ量ΔZ)を加算した位置に、光学系ステージ2を移動させる。
S209では、磁気ヘッド交換に伴うステージ位置調整を終了し、引き続き磁気ヘッドの検査工程に進む。
In S208, the optical system stage
In step S209, the stage position adjustment accompanying the magnetic head replacement is finished, and the process proceeds to the magnetic head inspection process.
このように本実施例によれば、磁気ヘッド交換に伴う光学系ステージ2の位置調整を、カメラ画像を観察することなく自動的に実行することができ、作業効率が向上する。
As described above, according to the present embodiment, the position adjustment of the
1…熱アシスト磁気ヘッド検査装置、
2…光学系ステージ、
3…測定系ステージ、
4…制御部、
10,10’…カンチレバー、
11,11’…熱アシスト磁気ヘッド、
12…プローブユニット、
20…近接場光検出系、
21…光検出器、
22…ピンホール付ミラー、
23…結像レンズ系、
24…リレーレンズ系、
25…横カメラ、
30…載置台、
31…Xステージ、
32…Yステージ、
33…Zステージ、
34…加振部、
35…上カメラ、
36…レーザ光源、
37…変位センサ、
41…光学系ステージ駆動制御回路、
42…測定系ステージ駆動制御回路、
50,50’…マーカ、
60…ヘッド表面、
61…レーザ発光位置、
62…電極。
1 ... Thermally assisted magnetic head inspection device,
2 ... Optical system stage,
3 ... Measurement system stage,
4 ... control unit,
10, 10 '... cantilever,
11, 11 '... heat-assisted magnetic head,
12 ... Probe unit,
20: Near-field light detection system,
21 ... photodetector,
22 ... mirror with pinhole,
23 ... Imaging lens system,
24 ... Relay lens system,
25 ... Horizontal camera,
30 ... mounting table,
31 ... X stage,
32 ... Y stage,
33 ... Z stage,
34 ... Excitation unit,
35 ... Upper camera,
36 ... laser light source,
37 ... displacement sensor,
41. Optical stage drive control circuit,
42 ... Measurement stage drive control circuit,
50, 50 '... marker,
60 ... head surface,
61 ... Laser emission position,
62 ... Electrode.
Claims (5)
前記熱アシスト磁気ヘッドを載置し2次元方向に走査するXYステージと、
先端に磁性探針を有し所定周波数で励振されるカンチレバーと、
前記カンチレバーを前記熱アシスト磁気ヘッドの表面から所定高さに保持するZステージと、
前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する磁界を前記カンチレバーの変位量から測定するヘッド磁界検出系と、
前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光を前記カンチレバー位置で生じる散乱光から測定する近接場光検出系と、
前記近接場光検出系を搭載し2次元方向に移動させる光学系ステージと、
前記カンチレバーと前記熱アシスト磁気ヘッドの位置関係をカメラにより撮像して表示する画像表示部と、
前記熱アシスト磁気ヘッドと前記カンチレバーと前記近接場光検出系が所定の位置関係になるよう、前記XYステージと前記光学系ステージを制御する制御部と、を備え、
前記カンチレバーを交換したとき、前記制御部は前記画像表示部を参照して前記カンチレバーの交換による位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量だけ前記光学系ステージを移動させることを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド検査装置。 In the heat-assisted magnetic head inspection device that inspects the magnetic field generated by the heat-assisted magnetic head and the near-field light,
An XY stage on which the heat-assisted magnetic head is placed and scanned in a two-dimensional direction;
A cantilever having a magnetic probe at the tip and excited at a predetermined frequency;
A Z stage for holding the cantilever at a predetermined height from the surface of the heat-assisted magnetic head;
A head magnetic field detection system for measuring the magnetic field generated by the thermally-assisted magnetic head from the amount of displacement of the cantilever;
A near-field light detection system for measuring near-field light generated by the thermally-assisted magnetic head from scattered light generated at the cantilever position;
An optical stage mounted with the near-field light detection system and moved in a two-dimensional direction;
An image display unit that captures and displays a positional relationship between the cantilever and the heat-assisted magnetic head with a camera;
A controller that controls the XY stage and the optical system stage so that the thermally-assisted magnetic head, the cantilever, and the near-field light detection system have a predetermined positional relationship;
When the cantilever is replaced, the control unit refers to the image display unit to calculate a displacement amount due to the replacement of the cantilever, and moves the optical system stage by the calculated displacement amount. Assist magnetic head inspection device.
先端に磁性探針を有するカンチレバーを所定周波数で励振するステップと、
XYステージにより前記熱アシスト磁気ヘッドを載置し2次元方向に走査するステップと、
Zステージにより前記カンチレバーを前記磁気ヘッドの表面から所定高さに保持するステップと、
ヘッド磁界検出系により、前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する磁界を前記カンチレバーの変位量から測定するステップと、
近接場光検出系により、前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光を前記カンチレバー位置で生じる散乱光から測定するステップと、
光学系ステージにより前記近接場光検出系を搭載し2次元方向に移動させるステップと、
前記カンチレバーと前記熱アシスト磁気ヘッドの位置関係をカメラにより撮像して画像表示部に表示するステップと、
前記熱アシスト磁気ヘッドと前記カンチレバーと前記近接場光検出系が所定の位置関係になるよう前記XYステージと前記光学系ステージを制御するステップと、を備え、
前記カンチレバーを交換したとき、前記画像表示部を参照して前記カンチレバーの交換による位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量だけ前記光学系ステージを移動させることを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド検査方法。 In a thermally assisted magnetic head inspection method for inspecting a magnetic field generated by a thermally assisted magnetic head and near-field light,
Exciting a cantilever having a magnetic probe at a tip at a predetermined frequency;
Placing the thermally-assisted magnetic head on an XY stage and scanning in a two-dimensional direction;
Holding the cantilever at a predetermined height from the surface of the magnetic head by a Z stage;
Measuring a magnetic field generated by the thermally-assisted magnetic head from a displacement amount of the cantilever by a head magnetic field detection system;
Measuring near-field light generated by the thermally-assisted magnetic head from scattered light generated at the cantilever position by a near-field light detection system;
Mounting the near-field light detection system by an optical system stage and moving it in a two-dimensional direction;
Imaging the positional relationship between the cantilever and the thermally-assisted magnetic head with a camera and displaying the image on the image display unit;
Controlling the XY stage and the optical system stage so that the thermally-assisted magnetic head, the cantilever, and the near-field light detection system are in a predetermined positional relationship,
A heat-assisted magnetic head inspection characterized in that when the cantilever is replaced, a displacement amount due to the replacement of the cantilever is calculated with reference to the image display unit, and the optical system stage is moved by the calculated displacement amount. Method.
前記カンチレバーを交換したとき、前記熱アシスト磁気ヘッドの位置調整のため前記XYステージを移動させ、該移動量だけ前記光学系ステージを移動させることを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド検査方法。 The heat-assisted magnetic head inspection method according to claim 2,
A heat-assisted magnetic head inspection method, wherein when the cantilever is replaced, the XY stage is moved to adjust the position of the heat-assisted magnetic head, and the optical system stage is moved by the amount of movement.
熱アシスト磁気ヘッドを載置し2次元方向に走査するXYステージと、
先端に磁性探針を有し所定周波数で励振されるカンチレバーと、
前記カンチレバーを前記熱アシスト磁気ヘッドの表面から所定高さに保持するZステージと、
前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する磁界を前記カンチレバーの変位量から測定するヘッド磁界検出系と、
前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光を前記カンチレバーで散乱光としピンホールを介して測定する近接場光検出系と、
前記近接場光検出系を搭載し3次元方向に移動させる光学系ステージと、
前記カンチレバーと前記熱アシスト磁気ヘッドのXY方向の位置関係を撮像する第1のカメラと、
前記ピンホールと前記熱アシスト磁気ヘッドのYZ方向の位置関係を撮像する第2のカメラと、
前記第1のカメラと前記第2のカメラの画像を表示する画像表示部と、
前記熱アシスト磁気ヘッドと前記カンチレバーと前記近接場光検出系が所定の位置関係になるよう、前記XYステージと前記光学系ステージを制御する制御部と、を備え、
前記カンチレバーを交換したとき、前記制御部は、前記画像表示部に表示された前記第1のカメラの画像を参照して前記カンチレバーの交換によるXY方向の位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量だけ前記光学系ステージをXY方向に移動させるとともに、
前記熱アシスト磁気ヘッドを交換したとき、前記制御部は、前記画像表示部に表示された前記第2のカメラの画像を参照して前記熱アシスト磁気ヘッドの交換によるZ方向の位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量だけ前記光学系ステージをZ方向に移動させることを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド検査装置。 In the heat-assisted magnetic head inspection device that inspects the magnetic field generated by the heat-assisted magnetic head and the near-field light,
An XY stage on which a thermally assisted magnetic head is mounted and scanned in a two-dimensional direction;
A cantilever having a magnetic probe at the tip and excited at a predetermined frequency;
A Z stage for holding the cantilever at a predetermined height from the surface of the heat-assisted magnetic head;
A head magnetic field detection system for measuring the magnetic field generated by the thermally-assisted magnetic head from the amount of displacement of the cantilever;
A near-field light detection system that measures the near-field light generated by the thermally-assisted magnetic head as a scattered light by the cantilever through a pinhole;
An optical stage mounted with the near-field light detection system and moving in a three-dimensional direction;
A first camera that images a positional relationship between the cantilever and the thermally-assisted magnetic head in the XY direction;
A second camera that images the positional relationship between the pinhole and the thermally-assisted magnetic head in the YZ direction;
An image display unit for displaying images of the first camera and the second camera;
A controller that controls the XY stage and the optical system stage so that the thermally-assisted magnetic head, the cantilever, and the near-field light detection system have a predetermined positional relationship;
When the cantilever is replaced, the control unit refers to the image of the first camera displayed on the image display unit to calculate a displacement amount in the XY direction due to the replacement of the cantilever, and the calculated displacement The optical system stage is moved in the XY direction by an amount,
When the heat-assisted magnetic head is replaced, the control unit calculates a displacement amount in the Z direction due to the replacement of the heat-assisted magnetic head with reference to the image of the second camera displayed on the image display unit. And a heat-assisted magnetic head inspection apparatus, wherein the optical system stage is moved in the Z direction by the calculated displacement amount.
先端に磁性探針を有するカンチレバーを所定周波数で励振するステップと、
XYステージにより前記熱アシスト磁気ヘッドを載置し2次元方向に走査するステップと、
Zステージにより前記カンチレバーを前記磁気ヘッドの表面から所定高さに保持するステップと、
ヘッド磁界検出系により、前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する磁界を前記カンチレバーの変位量から測定するステップと、
近接場光検出系により、前記熱アシスト磁気ヘッドが発生する近接場光を前記カンチレバー位置で生じる散乱光から測定するステップと、
光学系ステージにより前記近接場光検出系を搭載し3次元方向に移動させるステップと、
前記カンチレバーと前記熱アシスト磁気ヘッドのXY方向の位置関係及びYZ方向の意位置関係を第1のカメラ及び第2のカメラでそれぞれを撮像して画像表示部に表示するステップと、
前記熱アシスト磁気ヘッドと前記カンチレバーと前記近接場光検出系が所定の位置関係になるよう前記XYステージと前記光学系ステージを制御するステップと、を備え、
前記カンチレバーを交換したとき、前記制御部は、前記画像表示部に表示された前記第1のカメラの画像を参照して前記カンチレバーの交換によるXY方向の位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量だけ前記光学系ステージをXY方向に移動させるとともに、
前記熱アシスト磁気ヘッドを交換したとき、前記制御部は、前記画像表示部に表示された前記第2のカメラの画像を参照して前記熱アシスト磁気ヘッドの交換によるZ方向の位置ずれ量を算出し、算出した位置ずれ量だけ前記光学系ステージをZ方向に移動させることを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド検査方法。 In a thermally assisted magnetic head inspection method for inspecting a magnetic field generated by a thermally assisted magnetic head and near-field light,
Exciting a cantilever having a magnetic probe at a tip at a predetermined frequency;
Placing the thermally-assisted magnetic head on an XY stage and scanning in a two-dimensional direction;
Holding the cantilever at a predetermined height from the surface of the magnetic head by a Z stage;
Measuring a magnetic field generated by the thermally-assisted magnetic head from a displacement amount of the cantilever by a head magnetic field detection system;
Measuring near-field light generated by the thermally-assisted magnetic head from scattered light generated at the cantilever position by a near-field light detection system;
Mounting the near-field light detection system by an optical system stage and moving it in a three-dimensional direction;
Imaging the cantilever and the thermally assisted magnetic head in the XY direction and the YZ direction with the first camera and the second camera, respectively, and displaying them on the image display unit;
Controlling the XY stage and the optical system stage so that the thermally-assisted magnetic head, the cantilever, and the near-field light detection system are in a predetermined positional relationship,
When the cantilever is replaced, the control unit refers to the image of the first camera displayed on the image display unit to calculate a displacement amount in the XY direction due to the replacement of the cantilever, and the calculated displacement The optical system stage is moved in the XY direction by an amount,
When the heat-assisted magnetic head is replaced, the control unit calculates a displacement amount in the Z direction due to the replacement of the heat-assisted magnetic head with reference to the image of the second camera displayed on the image display unit. And a method for inspecting a thermally-assisted magnetic head, wherein the optical system stage is moved in the Z direction by the calculated displacement amount.
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