JP2015026410A - 磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】磁気ヘッドの検査において、磁気ヘッドから発生される磁力の大きさに関わらず、磁気ヘッドの実行トラック幅を精度良く測定することを可能にする。
【解決手段】磁気ヘッド検査方法において、磁気ヘッド素子をテーブルに載置して磁気ヘッド素子に励磁信号を印加した状態でテーブルにより平面内で一方向に移動させ、先端部付近に磁性探針が形成されたカンチレバーを励振部で駆動して所定の周波数で振動させながらテーブルにより一方向に移動する磁気ヘッド素子上を走査し、磁気ヘッド素子の移動の途中においてカンチレバーの振動の振幅が一定となるように励振部を制御し、励振部でカンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御された状態で磁気ヘッドの実効トラック幅を求めるようにした。
【選択図】 図1A
【解決手段】磁気ヘッド検査方法において、磁気ヘッド素子をテーブルに載置して磁気ヘッド素子に励磁信号を印加した状態でテーブルにより平面内で一方向に移動させ、先端部付近に磁性探針が形成されたカンチレバーを励振部で駆動して所定の周波数で振動させながらテーブルにより一方向に移動する磁気ヘッド素子上を走査し、磁気ヘッド素子の移動の途中においてカンチレバーの振動の振幅が一定となるように励振部を制御し、励振部でカンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御された状態で磁気ヘッドの実効トラック幅を求めるようにした。
【選択図】 図1A
Description
本発明は、薄膜磁気ヘッドの磁界形状により実効トラック幅等を検査する磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法に関する。
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)などを組み込んだ磁気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。
磁気ヘッド検査機では、磁気力顕微鏡にて測定した磁界分布形状から磁気ヘッド素子の実効トラック幅を検査する。その際カンチレバーの探針は、磁気ヘッド素子の表面から浮上高さ相当分だけ離れた位置を走査する。よって、磁気ヘッド素子の表面に傾斜や段差がある場合は、カンチレバーの高さ位置を表面形状に合わせて補正し、常にヘッド表面から一定の高さで測定することが必要である。カンチレバーの高さ補正は、カンチレバーを保持し高さ方向に調整可能なZステージにて行う。ヘッド表面に生じる通常の傾斜や段差は、Zステージで補正できる。
しかし、特許文献1に記載されている磁気ヘッド検査装置におけるカンチレバーは、磁気ヘッド素子から発生する磁力の大きさにより、振動しているカンチレバーの振幅値が変化してしまう。すなわち、磁気ヘッドから発生する磁力が大きくなりすぎるとカンチレバーの振幅が小さくなってしまう。そのため、磁気ヘッド表面からのカンチレバーの探針の高さ(磁気ヘッド素子の表面とカンチレバーの探針の先端部分とのギャップ)に変動が生じて、磁気ヘッドの実効トラック幅の測定精度が悪化してしまう。
本発明は、磁気ヘッドから発生される磁力の大きさに関わらず、磁気ヘッドの実行トラック幅を精度良く測定することを可能にした磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法を提供するものである。
上記した課題を解決するために、本発明では、磁気ヘッド検査装置を、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、先端部付近に磁性探針が形成されたカンチレバーと、このカンチレバーを所定の周波数で振動させる励振部と、テーブル手段に載置された磁気ヘッド素子に励磁信号を印加する信号印加手段と、信号印加手段から磁気ヘッド素子に励磁信号を印加して励振部でカンチレバーを所定の周波数で振動させた状態でテーブル手段で磁気ヘッド素子を一方向に移動させてこの移動の途中においてカンチレバーの振動の振幅が一定となるように励振部を制御する振幅フィードバック制御部と、このフィードバック制御部によりカンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御された状態で磁気ヘッドの実効トラック幅を求める演算手段とを備えて構成した。
また、上記した課題を解決するために、本発明では、磁気ヘッド検査方法において、磁気ヘッド素子をテーブルに載置して磁気ヘッド素子に励磁信号を印加した状態でテーブルにより平面内で一方向に移動させ、先端部付近に磁性探針が形成されたカンチレバーを励振部で駆動して所定の周波数で振動させながらテーブルにより一方向に移動する磁気ヘッド素子上を走査し、磁気ヘッド素子の移動の途中においてカンチレバーの振動の振幅が一定となるように励振部を制御し、励振部でカンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御された状態で磁気ヘッドの実効トラック幅を求めるようにした。
本発明によれば、磁気ヘッドから発生される磁力の大きさに関わらず、磁気ヘッドの実効トラック幅を精度良く測定することが可能になった。
本発明は、磁気ヘッド検査方法及び装置において、磁気ヘッド素子に励磁信号を印加した状態でカンチレバーを所定の周波数で振動させながら表面を走査するときに、カンチレバーの振動の振幅が一定となりカンチレバーの磁性探針が磁気ヘッド素子の表面と一定の間隔を保って走査するように制御することにより、磁気ヘッドの実効トラック幅を正確に求めるようにしたものである。
図1Aは、本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置100の概略構成を示す図である。磁気ヘッド検査装置100は、磁気力顕微鏡(Magnetic Force Microscope:MFM)を用いて、磁気ヘッド単体に切り出す前工程のローバー状態の磁気ヘッド(MRヘッド、GMRヘッド、TMRヘッドなど)の素子について実効トラック幅などを測定するものである。ローバー1は、通常、3cm〜5cm程度の細長いブロック体としてウエハから切り出されたもので、40個〜60個程度の磁気ヘッド素子が配列された構成となっている。
本実施例による磁気ヘッド検査装置100は、検査ステージ部10、カンチレバー7、ピエゾドライバ20、制御部(PC)30、カンチレバー7の変位を検出する変位検出部40、差動アンプ50、DCコンバータ60、フィードバックコントローラ70、発振器80、振幅フィードバック制御部90を備えて構成されている。
検査ステージ部10は、ローバー1をX,Y方向に移動可能なXステージ11、Yステージ12、カンチレバーの高さを制御するZステージ13を備えて構成されている。Yステージ12の上面には、ローバー1の載置部121が設けられて、ローバー1は載置部121の上面に形成された段差部に当接されることで、その長軸がX軸に平行に位置決めされる。
Zステージ13は、図1Bに示すように、磁気力顕微鏡(MFM)のカンチレバー7を保持し、Z方向に移動させるものである。カンチレバー7の先端部付近には探針(プローブ)71がおり、探針71の表面には磁性体材料の薄膜(磁性薄膜)710が形成されている(以下、表面に磁性薄膜710が形成された探針71を、磁性探針71と記す)。
検査ステージ部10を構成するXステージ11,Yステージ12、Zステージ13は、それぞれピエゾ素子(図示せず)で駆動されるピエゾステージで構成されている。
図示していないが、Yステージ12の上方には、載置部121に載置されたローバー1の位置を確認するための位置ずれ量測定用のカメラが設けられている。ローバー1を検査ステージ10上で所定の位置に設置する決めが終了すると、ローバー1は載置部121に設けられた吸着用の穴(図示せず)から真空吸引されて吸着保持される。この状態で図1Cに示すように、プローブカード14を図示していない駆動手段で駆動してプローブカード14の1対のプローブ141と142とをローバー1の側面に形成された端子1003と1004とに接続し、制御部(PC)30で制御してローバー1に形成された磁気ヘッドの記録用コイル(図示せず)に励磁用信号(AC励磁信号)を供給することができる。
ピエゾドライバ20は、Xステージ11、Yステージ12、Zステージ13及びカンチレバー7をそれぞれ駆動制御する。
制御部30は、モニターを含むパーソナルコンピュータ(PC)で構成され、ピエゾドライバ20と、図1Cに示すようなプローブカード14の1対のプローブ141と142とからをローバー1の側面に形成された1対の端子1003と1004とに印加する磁気ヘッドの記録用コイル(図示せず)の励磁用信号を制御する。Yステージ12上に載置されたローバー1の上方には、先端を自由端としてこの自由端に近い部分に先端が尖った磁性探針71カンチレバー7が対向して配置されている。
カンチレバー7は、図1Bに示すように、Zステージ13の下側に設けられた励振部材131に取り付けられている。励振部材131はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ20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7とともに、その先端部分に形成された磁性探針71は加振されて上下方向(Z方向)に振動する。
一方、図1Cに示すように、プローブカード14の1対のプローブ141と142からローバー1の側面に形成された端子1003と1004に磁気ヘッドの記録用コイル(図示せず)の励磁用信号(AC励磁信号)を印加することにより、ローバー1に形成された磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002から磁界が発生する。この状態でYステージ12を駆動して磁気ヘッド素子1001とカンチレバー7とをY方向に一定の速度で移動させることにより、磁性探針71が磁気ヘッド素子1001の磁界発生領域に入って磁気ヘッド素子1001で発生した磁界の作用を受けると、磁性探針71に引力又は斥力の磁気力が生じ、カンチレバー7のZ方向の変位量(Z方向の振動及び振幅)が変化する。
なお、プローブカード14は、図示していない手段により駆動されて、1対のプローブ141と142がローバー1の側面に形成された端子1003と1004との接触、切り離しを行うことにより、磁気ヘッド素子1001の記録用コイル(図示せず)の励磁用信号のオン・オフが行われる。また、1対の端子141と142とは、図示していない信号線で制御部30と電気的に接続されている。
磁気力顕微鏡(MFM)においてカンチレバー7の変位量を検出する変位検出部40は、半導体レーザ素子41と、反射ミラー42,43と、2分割光ディテクタ素子(図示せず)からなる変位センサ44とで構成される。図1Bに示すように、半導体レーザ素子41から出射した光は、反射ミラー42で反射されカンチレバー7の磁性探針71が形成された側と反対の側(以下、上面と記す)に照射される。カンチレバー7の上面で反射された反射光は、反射ミラー43でさらに反射されて変位センサ44に導かれる。ここで、変位検出部40は、カンチレバー7が振動していない状態で半導体レーザ素子41から出射して、反射ミラー42で反射されカンチレバー7の上面で反射され、反射ミラー43でさらに反射された光が変位センサ44の2分割光ディテクタ素子の各受光面に均等に入射するように調整されている。
変位センサ44からは、2分割光ディテクタ素子のそれぞれの受光量に対応して2つの検出信号が出力され、差動アンプ50は2つの信号の差分信号からカンチレバー7の変位信号を生成する。差動アンプ50から出力される変位信号は、カンチレバー7の変位に応じた信号であり、カンチレバー7は振動しているので交流信号となる。DCコンバータ60は、RMS−DCコンバータ(Root Mean Squared value to Direct Current converter)で構成され、差動アンプ50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。DCコンバータ60から出力される変位信号は、フィードバックコントローラ70に出力される。
フィードバックコントローラ70は、DCコンバータから入力した現在のカンチレバー7の変位信号を目標値と比較しその差分信号を算出する。そして、算出した現在のカンチレバー7の変位信号と目標値との差分信号を制御部30に出力する。
制御部(PC)30は、DCコンバータから入力した現在のカンチレバー7の変位信号よりカンチレバー7の振動の大きさをモニタするとともに、以下に説明するような、カンチレバー7の振動の大きさが一定になるように制御したときの位相差信号から磁気ヘッドの実効トラック幅を演算する。また制御部30は、カンチレバー7の変位信号に応じた信号(フィードバックコントローラ70から入力した差分信号)をピエゾドライバ20に対し、Zステージ13の制御信号として送る。すなわち、検査時のカンチレバー7の先端部分に形成された磁性探針71の振動における最下点がローバー1の表面から所定の高さに位置するよう、Zステージ13のZ方向位置を調整する。これにより、カンチレバー7の振動の大きさが最適化され、測定精度が確保される。
カンチレバー7の高さ位置(磁性探針71の振動における最下点の位置)としては、ハードディスクドライブのヘッド浮上高さ相当する高さに設定するのが好ましい。このようにカンチレバー7の高さを所定値に保持することで、測定された位相信号の変化(すなわち磁界形状)から磁気ヘッドの実効トラック幅を求めることができる。カンチレバー7の高さがヘッド浮上高さと異なる場合は、高さずれに応じて実効トラック幅を補正すればよい。
発振器80は、カンチレバー7を励振するための発振信号を振幅フィードバック制御部90を介してピエゾドライバ20に供給する。
振幅フィードバック制御部90は磁気力顕微鏡(MFM)において、DCコンバータ60から出力される変位信号が一定になるように、発振器80から入力する信号の振幅を増減させて、ピエゾドライバ20に供給する。
ピエゾドライバ20は、振幅フィードバック制御部90からの出力に基づいた所定の周波数、振幅でカンチレバー7を振動させるように、Zステージ13の下側に設けられた励振部材131を駆動する。
図2と図3は走査時の磁力とカンチレバー7の変位と浮上高の関係を示す図、図4はカンチレバーの周波数特性を説明する図である。図2は、振幅フィードバック制御部90を作動させずにカンチレバー7の変位振幅値を一定としなかった場合の関係を示す図である。一方、図3は、振幅フィードバック制御部90を作動させてカンチレバー7の変位振幅値を一定に保持した場合の関係を示す図である。
図2は比較用に、振幅フィードバック制御部90を作動させずにカンチレバーの変位振幅値を一定にしなかった場合で、(a)は磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002から磁界を発生させたときの磁気ヘッド素子1001の表面から一定の高さ(磁気ヘッド浮上量:h0に相当する高さ)における磁場強度の分布:201、(b)は振幅A0でカンチレバー7を駆動した場合のカンチレバー7の振動を検出して求めた磁性探針71の先端部分の振動における振幅の上側包絡線202と下側包絡線203、(c)は(b)の下側包絡線203と磁気ヘッド素子1001の表面との関係を拡大して表示した図でカンチレバー7の磁性探針71の先端部分の振動における振幅の下側包絡線203と磁気ヘッド素子1001の表面との1距離h:204の変化を示す、(d)は(b)におけるカンチレバー7の振動の振幅A:205の変化を示す図、(e)はカンチレバー7を加振させる信号の振幅値D:206の関係を示す図である。
図2において、カンチレバー7を(e)に示すような一定の加振振幅で駆動(振動)させながら、(a)に示すような磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002による磁界が発生している領域Bを含む領域を(b)に示すように磁界の作用が無い領域でカンチレバー7を周波数f0、振幅A0で振動させ、カンチレバー7の先端部分の磁性探針71の振幅の下端が磁気ヘッド素子1001の表面からh0(磁気ヘッド浮上量に相当する高さ)の高さとなるようにして走査した場合、カンチレバー7の磁性探針71が(a)に示すような磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002から発生する磁界が大きい領域Bを通過するときに、磁性探針71は磁力によって、(d)に示すようにカンチレバー7の変位信号の振幅値がΔAだけ小さくなる。カンチレバー7の変位信号の振幅値が小さくなると、(b)のカンチレバー変位信号と磁気ヘッド表面の高さに示すようにカンチレバー7と磁気ヘッド表面の距離がΔhだけ増加してしまう。その結果、浮上高がΔhずれた部分の磁界分布を測定することになり、実行トラック幅の正確な情報を得ることができなくなる。
図4には、磁界の有無によるカンチレバー7の共振特性を示している。カンチレバー7の振動に影響を与えるような強さの磁界が無い領域においてカンチレバー7は、波形301に示すように周波数f0で最大となるような共振特性を有しているとする。このような共振特性を有するカンチレバー7を、先端部分に形成された磁性探針71が磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002による磁界が発生している領域Bに持っていくと、カンチレバー7の共振特性は磁界の影響を受けて、例えば波形302のように変動する。即ち、カンチレバー7の共振特性は振幅がピークになる周波数がf0からずれて、カンチレバー7を加振する周波数f0においては振幅が減少してしまう。図2の(b)は、このような状態におけるカンチレバー7の周波数f0における変位信号の変化を示している。
これに対して、図3は、本実施例による実行トラック幅の正確な情報を得る方法を説明する図である。図3は、振幅フィードバック制御部90を作動させカンチレバーの変位振幅値を一定にした場合で、(a)は磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002から磁界を発生させたときの磁気ヘッド素子1001の表面から一定の高さ(磁気ヘッド浮上量:h0に相当する高さ)における磁場強度の分布:211、(b)は振幅A0でカンチレバー7を駆動した場合のカンチレバー7の振動を検出して求めた磁性探針71の先端部分の振動における振幅の上側包絡線212と下側包絡線213、(c)は(b)の下側包絡線213と磁気ヘッド素子1001の表面との関係を拡大して表示した図でカンチレバー7の磁性探針71の先端部分の振動における振幅の下側包絡線213と磁気ヘッド素子1001の表面との距離h:214の変化を示す、(d)は(b)におけるカンチレバー7の振動の振幅A:215の変化を示す図、(e)はカンチレバー7を加振させる信号の振幅値D:216の関係を示す図である。
図3において、(a)に示すような磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002による磁界が発生している領域Bを含む領域をカンチレバー7を振動させながら走査させる場合に、カンチレバー7が磁界の強い領域Bを走査する場合でも、カンチレバー7の変位信号における振幅が磁界の無い領域を走査している場合の振幅A0と同じ値となるように、(e)に示すように、カンチレバー7を加振させる信号の振幅DをΔD増加させる。カンチレバー7を加振させる信号の振幅をΔD増加させるにはPID制御を用いることで、カンチレバー7の振幅をΔA増加させて振幅A0となるようにする。なお、磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002により発生する磁界の強さは、磁気ヘッド素子1001が良品であればほぼ一定であるので、予め良品の磁気ヘッドを用いて磁性体部1002により発生する磁界の強さを測定して、増加させるΔDの値を決めておくようにしても良い。
即ち、(a)に示すような磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002による磁界が発生している領域Bを含む領域を(e)に示すような、領域Bを走査するときには予め設定したΔDの補正を加えた加振信号でカンチレバー7を振幅A0で振動させ、カンチレバー7の先端部分の磁性探針71の振幅の下端が磁気ヘッド素子1001の表面からh0(磁気ヘッド浮上量に相当する高さ)の高さとなるようにして走査した場合、カンチレバー7の磁性探針71が(a)に示すような磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002から発生する磁界が大きい領域Bを通過するときであっても、磁性探針71が受ける磁力による振幅の変動が相殺されて、(b)のカンチレバー変位信号と磁気ヘッド表面の高さに示すようにカンチレバー7と磁気ヘッド表面の距離をh0に維持した状態で磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002による磁界が発生している領域Bを含む領域を走査することができる。その結果、(d)に示すように、変位検出部40で検出されるカンチレバー7の変位信号の振幅A0は一定の値として検出されるので、浮上高の検出値に誤差を発生させずに磁気ヘッドを検査することができる。
図3の説明における加振周波数f0におけるカンチレバー7の振幅の変化について、図4を用いて説明する。
先にも説明したように、カンチレバー7の振動に影響を与えるような強さの磁界が無い領域において波形301に示すように周波数f0で最大となるような共振特性を有しているカンチレバー7を、磁界が発生している領域Bに持っていくと、カンチレバー7の共振特性は磁界の影響を受けて、波形302のように変動する。その結果、カンチレバー7の共振特性は振幅がピークになる周波数がf0からずれて、カンチレバー7を加振する周波数f0においては振幅が減少してしまう。
ここで、カンチレバー7の加振振幅Dを図3の(e)に示すように制御して、共振特性が図4の(a)の303の波形のように変化させることにより、周波数f0における振幅350が、磁界の影響を受けない場合の共振周波数特性の波形301の場合と同じ350となるようにする。
このように、カンチレバー7の加振振幅Dを制御して、周波数f0における振幅が350となるようにすることで、カンチレバー7の変位信号を図3の(b)に示すように、磁界が発生している領域Bを走査している場合でも一定の振幅A0を維持することができる。
一方、カンチレバー7の振動の位相特性は、図4の(a)の磁界の影響を受けない場合の波形301に対応する(b)のグラフの位相特性を示す波形311に対して、図4の(a)の磁界の影響を受ける領域で加振振幅Dを制御した波形303に対応する位相特性を示す波形は313のようになる。なお、波形312は、(a)の波形302に対応している。このグラフからわかるように、周波数f0における波形311の位相361に対して、周波数f0において波形301の振幅に合わせるように制御した波形303の位相は362となる。すなわち、カンチレバー7が振幅A0を一定に保つように制御しながら磁気ヘッドの表面を走査した場合、カンチレバー7の振動の位相をモニタすることで磁界の強さとその分布の情報から、磁気ヘッド浮上高さにおける磁気ヘッド素子90から発生する磁界による実効トラック幅を求めることができる。
図5は、カンチレバー7を加振させながらYステージ12を一定の速度で駆動したときに検出したカンチレバー7の振動の位相信号501の変化を示すグラフである。このとき、制御部30で制御されて、プローブカード14の1対のプローブ141と142とからローバー1の側面に形成された1対の端子1003と1004とに磁気ヘッドの記録用コイル(図示せず)の励磁用信号が印加されており、磁性体部1002からは磁界が発生している。カンチレバー7の加振振幅Dを図3及び図4を用いて説明したように制御することにより、磁性体部1002から発生された磁界領域を磁性探針71が走査するときに、磁界領域から外れた領域を走査するとき(図5のグラフで平坦な部分:位相差0)と比べてカンチレバー7の振動に位相差が生じる。この位相差が発生している領域502を実効トラック幅として求めることができる。この実効トラック幅を求める処理は、制御部30で実行される。
図6は、磁気ヘッド検査におけるカンチレバーの振幅値を一定に制御する振幅フィードバック制御部を示すフローチャートである。
S101において、磁気ヘッド(ローバー1)を検査ステージ10に載置し、2次元走査ステージ(Xステージ11又はYステージ12)を駆動し、カンチレバー7に対して磁気ヘッド(ローバー1)を走査する。Zステージ13は、加振振幅値D0で励振されたカンチレバー7の先端部分の磁性探針71の振動における下端が磁気ヘッド素子1001の表面から所定の高さになるよう位置決め調整する。
S101において、磁気ヘッド(ローバー1)を検査ステージ10に載置し、2次元走査ステージ(Xステージ11又はYステージ12)を駆動し、カンチレバー7に対して磁気ヘッド(ローバー1)を走査する。Zステージ13は、加振振幅値D0で励振されたカンチレバー7の先端部分の磁性探針71の振動における下端が磁気ヘッド素子1001の表面から所定の高さになるよう位置決め調整する。
S102において、変位検出部40は、磁気ヘッド素子1001の磁性体部1002から発生する磁界によるカンチレバー7の振動の大きさ(変位量振幅値)を検出し、変位信号Aを生成する。
S103において、振幅フィードバック制御部90は、S102で生成した現在のカンチレバー7の変位信号Aを目標値Aoと比較しその差分信号ΔAを算出する。
S104において、振幅フィードバック制御部90は、S103で算出した差分信号ΔAに基づいて、カンチレバー7の加振振幅値をD1に変更する。この決定にはPID制御(Proportional Integral Derivative Control)を用いる。
S105において、磁気ヘッドを走査し、磁気ヘッドの検査(図3乃至5を用いて説明した原理に基づく磁界形状の測定)を行う。
S106において、走査が終了したかどうか判定し、終了していないときはS102に戻り走査速度の制御を繰り返す。
このように本実施例によれば、カンチレバーの変位信号の振幅値が常にA0値と一定になるようにカンチレバーの加振振幅値を制御するようにした。これにより、カンチレバーと磁気ヘッドの距離を常に一定に維持することが可能になるため、磁気ヘッド浮上面における磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を精度良く行うことが可能となった。
S106において、走査が終了したかどうか判定し、終了していないときはS102に戻り走査速度の制御を繰り返す。
このように本実施例によれば、カンチレバーの変位信号の振幅値が常にA0値と一定になるようにカンチレバーの加振振幅値を制御するようにした。これにより、カンチレバーと磁気ヘッドの距離を常に一定に維持することが可能になるため、磁気ヘッド浮上面における磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を精度良く行うことが可能となった。
1・・・ローバー(磁気ヘッドが配列されたブロック) 7・・・カンチレバー 10・・・検査ステージ部 11・・・Xステージ 12・・・Yステージ 13・・・Zステージ 20・・・ピエゾドライバ 30・・・制御部(PC) 41・・・半導体レーザ素子 42,43・・・反射ミラー 44・・・変位センサ 50・・・差動アンプ 60・・・DCコンバータ 70・・・フィードバックコントローラ 80・・・発振器 90・・・振幅フィードバック制御部 100・・・磁気ヘッド検査装置。
Claims (8)
- 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、
先端部付近に磁性探針が形成されたカンチレバーと、
該カンチレバーを所定の周波数で振動させる励振部と、
前記テーブル手段に載置された磁気ヘッド素子に励磁信号を印加する信号印加手段と、
前記信号印加手段から前記磁気ヘッド素子に励磁信号を印加し、前記励振部で前記カンチレバーを所定の周波数で振動させた状態で、前記テーブル手段で前記磁気ヘッド素子を一方向に移動させ、該移動の途中において前記カンチレバーの振動の振幅が一定となるように前記励振部を制御する振幅フィードバック制御部と、
該フィードバック制御部により前記カンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御された状態で前記磁気ヘッドの実効トラック幅を求める演算手段と、
を備えたことを特徴とする磁気ヘッド検査装置。 - 請求項1記載の磁気ヘッド検査装置であって、前記振幅フィードバック制御部は、前記カンチレバーを所定の周波数で振動させた状態で前記テーブル手段で前記磁気ヘッド素子を一方向に移動させ、該移動の途中において前記カンチレバーの先端部付近に形成された磁性探針の振動の最下端部の前記磁気ヘッド素子の表面に対する高さが一定となるように前記励振部を制御することを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
- 請求項1記載の磁気ヘッド検査装置であって、前記振幅フィードバック制御部は、前記信号印加手段で前記磁気ヘッド素子に励磁信号を印加して前記磁気ヘッド素子から磁界が発生した状態で、前記磁性探針が振動しながら前記発生した磁界を通過するときに前記磁界の作用により前記振動の振幅が変化するのを抑える制御を行うことを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
- 請求項1記載の磁気ヘッド検査装置であって、前記演算手段は、前記カンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御する前記フィードバック制御部の制御信号を用いて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を求めることを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
- 磁気ヘッド素子をテーブルに載置して該磁気ヘッド素子に励磁信号を印加した状態で前記テーブルにより平面内で一方向に移動させ、
先端部付近に磁性探針が形成されたカンチレバーを励振部で駆動して所定の周波数で振動させながら前記テーブルにより一方向に移動する磁気ヘッド素子上を走査し、
前記磁気ヘッド素子の移動の途中において前記カンチレバーの振動の振幅が一定となるように前記励振部を制御し、
該励振部で前記カンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御された状態で前記磁気ヘッドの実効トラック幅を求める、
ことを特徴とする磁気ヘッド検査方法。 - 請求項5記載の磁気ヘッド検査方法であって、前記励振部を制御することが、前記カンチレバーを所定の周波数で振動させた状態で前記テーブルで前記磁気ヘッド素子を一方向に移動させ、該移動の途中において前記カンチレバーの先端部付近に形成された磁性探針の振動の最下端部の前記磁気ヘッド素子の表面に対する高さが一定となるように前記励振部を制御することを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
- 請求項5記載の磁気ヘッド検査方法であって、前記励振部を制御することが、前記磁気ヘッド素子に励磁信号を印加して前記磁気ヘッド素子から磁界が発生した状態で、前記磁性探針が振動しながら前記発生した磁界を通過するときに前記磁界の作用により前記振動の振幅が変化するのを抑えるように制御することを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
- 請求項5記載の磁気ヘッド検査方法であって、前記磁気ヘッドの実効トラック幅を、前記カンチレバーの振動の振幅が一定となるように制御する信号を用いて求めることを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
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