JP2015069677A - 磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気力顕微鏡のカンチレバーの実振幅変位量を最適化して、微弱な磁界強度の測定に対応できるようにする。【解決手段】磁気ヘッド検査装置を、磁気ヘッドを載置するＸＹステージと、表面に磁性膜が形成された探針を先端部に形成したカンチレバーと、このカンチレバーを所定の周波数で振動させる加振部と、カンチレバーを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、加振部により所定の周波数で加振されたカンチレバーの変位量を検出する変位検出部と、カンチレバーを振動させながら磁気ヘッドの表面を走査しているときに変位検出部から出力された変位信号に基づいてカンチレバーの振動の振幅を制御する制御部と、変位検出部からの出力信号を受けて磁気ヘッドの良否を判定するヘッド検査部とを備えて構成した。【選択図】図１

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。

特開２００９−２３０８４５号公報

ハードディスクの面記録密度の更なる向上のため、信号記録に用いられる薄膜磁気ヘッドは微細化され、またその書込みトラック幅も微小化されている。これに伴い、磁気ヘッドの実効トラック幅などをより高精度に測定することが要求されている。上記した磁気力顕微鏡を組み込んだヘッド検査装置は、基本的に高分解能での磁界測定を可能とするものであるが、磁気ヘッドの微細化に伴い磁気ヘッドから発生する磁界強度も微弱になることから、十分な測定感度が得られない場合がある。現在はカンチレバーの振幅制御は変位信号を一定にすることによりカンチレバー毎の振幅を一律に設定している。しかし、その変位信号がどれくらいのカンチレバーの実振幅変位量に相当しているのかは不明である。カンチレバーの振幅変位量を小さくすることにより対象物との距離が縮まり磁界強度は大きくなる傾向となる。しかし、カンチレバーの実振幅変位量を把握したうえで振幅量を小さくする必要があるが、実振幅変位量を測定する手法がない為、カンチレバーの実振幅変位量を把握および最適化することが課題とされている。

本発明は、上記従来技術の課題を解決して、磁気力顕微鏡のカンチレバーの実振幅変位量を最適化して、微弱な磁界強度の測定に対応する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。

上記した従来技術の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、磁気ヘッドを載置し２次元方向に走査するＸＹステージと、表面に磁性膜が形成された探針を先端部に形成したカンチレバーと、このカンチレバーを所定の周波数で振動させる加振部と、カンチレバーを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、加振部により所定の周波数で加振されたカンチレバーの変位量を検出して変位信号を出力する変位検出部と、ＸＹステージと加振部とを制御してカンチレバーを振動させながら磁気ヘッドの表面を走査しているときに変位検出部から出力された変位信号に基づいてカンチレバーの振動の振幅を制御する制御部と、変位検出部からの出力信号を受けて磁気ヘッドの良否を判定するヘッド検査部とを備えて構成した。

また、上記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、ＸＹステージに載置した磁気ヘッドの上面から所定の間隔離れた位置に表面に磁性膜が形成された探針を先端部に形成したカンチレバーを設置し、磁気ヘッドを載置したＸＹステージを一方向に移動させながら加振部でカンチレバーを所定の周波数で振動させ、所定の周波数で振動させられたカンチレバーの変位量を検出し、検出した変位量に基づいてカンチレバーの振動を制御し、この振動が制御されたカンチレバーの変位量を検出して得られた信号を受けて磁気ヘッドの良否を判定するようにした。

本発明によれば、カンチレバーの実振幅変位量を把握することにより微弱な磁界強度の測定に対応でき、微小なトラック幅を有する磁気ヘッドを高精度に検査することができるようになった。

本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置の概略構成を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置のカンチレバーと磁気ヘッドとの関係を示す磁気ヘッドの断面図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置におけるカンチレバーの振動と磁気ヘッドが形成する磁界との関係を示す磁気ヘッドの断面図で、カンチレバーの振動の振幅が大きい場合を示す。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置におけるカンチレバーの振動と磁気ヘッドが形成する磁界との関係を示す磁気ヘッドの断面図で、カンチレバーの振動の振幅が小さい場合を示す。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置におけるカンチレバーの振動の振幅を大きくしていったときの振幅と磁気ヘッドとの関係を示す磁気ヘッドの断面図およびそのときの励磁電圧と変位信号の関係を示すグラフであって、（ａ）は、カンチレバーを磁気ヘッドから所定の高さＬに設定した場合の変化の状態を示す図、（ｂ）は、カンチレバーを磁気ヘッドから所定の高さＬからαずらして設定した場合の変化の状態を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置におけるカンチレバーの動作条件の設定を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置におけるカンチレバーの実変位量とカンチレバーを駆動する加振部への印加電圧との関係を示すグラフである。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置における磁気ヘッド素子表面から一定の間隔離れた部分での磁界の分布及び実効トラック幅（実効記録トラック幅）を示す図である。 カンチレバーの動作条件の設定を示すフローチャート。

以下に、本発明の実施例を、図を用いて説明する。
図１は、本発明に係る磁気ヘッド検査装置の第１実施形態の基本的な構成を示すブロック図である。

図１の磁気ヘッド検査装置は、スライダ単体（チップ）を切り出す前工程のローバー（ヘッドスライダが配列されたブロック）の状態で磁気ヘッドの近接場光の発生領域の物理形状を検査することが可能なものである。通常、３ｃｍ〜５ｃｍ程度の細長いブロック体としてウエハから切り出されたローバー１は、４０個〜９０個程度のヘッドスライダが配列された構成となっている。この実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置は、このローバー１をワークとして所定の検査を行うように構成されている。

ローバー１は、通常、図示していないトレイ内に２０〜３０本程度、短軸方向に所定間隔で配列収納されている。図示していないハンドリングロボットは、ローバー１を図示してないトレイからで一本ずつ取り出して検査ステージ１０１に搬送する。検査ステージ１０１に搬送設置されたローバー１は後述のように検査される。

検査ステージ１０１は、ローバー１をＸ，Ｙ方向に移動可能なＸステージ１０６、Ｙステージ１０５を備えている。ローバー１は、その長軸方向の片側面がＹステージ１０５の基準面に一旦突き当てられることによって位置決めされる。Ｙステージ１０５の上面には、ローバー１の位置決め用の載置部１１４が設けられている。この載置部１１４の上面側縁部には、ローバー１の形状にほぼ合致した段差部（図示せず）が設けられている。ローバー１は、この段差部の底面と側面にそれぞれ当接されることによって所定位置に設置されるようになっている。

段差部の後面には、ローバー１の後側面（磁気ヘッドの各接続端子のある面の反対面）が当接される。各当接面は、Ｘステージ１０６の移動方向（Ｘ軸）及びＺステージ１０４の移動方向（Ｚ軸）にそれぞれ平行で、かつ、直交した位置関係となる基準面を備えているので、ローバー１がＹステージ１０５の段差部の底面と側面に当接設置されることによって、Ｘ方向とＺ方向の位置決めが実行されるようになっている。

Ｙステージ１０５の上方には、位置ずれ量測定用のカメラ１０３が設けられている。Ｚステージ１０４は、原子間力顕微鏡（Atomic Force Microscope :ＡＦＭ）のカンチレバー１００をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０１のＸステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４は、それぞれピエゾ素子で駆動されるピエゾステージで構成されている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１は、載置部１１４に吸着保持される。

ピエゾドライバ１０７は、この検査ステージ１０１の各Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０５、Ｚステージ１０４（ピエゾステージ）を駆動制御するものである。制御部３０は、モニタを含むパーソナルコンピュータ（ＰＣ）を基本構成とする制御用コンピュータで構成されている。

図に示すように、検査ステージ１０１のＹステージ１０５上の載置部１１４に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、先端の尖った探針１２０が形成されて自由端となっているカンチレバー１００が配置されている。探針１２０の表面には、図２に示すように磁性膜１２１が形成されている。

カンチレバー１００は、Ｚステージ１０４の下側に設けられた加振部１２２に取り付けられている。加振部１２２はピエゾ素子で構成され、ピエゾドライバ１０７からの励振電圧によって機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加され、探針１２０は上下方向に振動される。

制御部３０には、図２に示した磁気ヘッド素子部４の磁界発生領域３に磁界を発生させるための信号を、ローバー１に形成された磁気ヘッド素子部４に送るための信号ライン３１０が接続されている。

変位検出部は、半導体レーザ素子１０９と、４分割光ディテクタ素子からなる変位センサ１１０とから構成される。半導体レーザ素子１０９から出射した光はカンチレバー１００上に照射され、カンチレバー１００で反射された光は変位センサ１１０に導かれる。差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの信号の差分信号に所定の演算処理を施してＤＣコンバータ１１２に出力する。

すなわち、差動アンプ１１１は、変位センサ１１０から出力される４つの信号の差分に対応した変位信号をＤＣコンバータ１１２に出力する。従って、カンチレバー１００が加振部１２２により加振されていない状態では、差動アンプ１１１からの出力はゼロになる。ＤＣコンバータ１１２は、差動アンプ１１１から出力される変位信号を実効値の直流信号に変換するＲＭＳ−ＤＣコンバータ（Root Mean Squared value to Direct Current Converter）で構成される。

差動アンプ１１１から出力される変位信号は、カンチレバー１００の変位に応じた信号であり、カンチレバー１００は振動しているので交流信号となる。ＤＣコンバータ１１２から出力される信号は、フィードバックコントローラ１１３に入力される。フィードバックコントローラ１１３は、カンチレバー１００の現在の振動の大きさをモニターするための信号として制御部３０にＤＣコンバータ１１２から入力した信号を出力すると共に、カンチレバー１００の励振の大きさを調整するためのＺステージ１０４の制御用信号として制御部３０を通じて、ピエゾドライバ１０７にＤＣコンバータ１１２から入力した信号を出力する。

この信号を制御部３０でモニタし、その値に応じて、ピエゾドライバ１０７でＺステージ１０４を駆動するピエゾ素子（図示せず）を制御することによって、測定開始前に、カンチレバー１００の初期位置を調整するようにしている。この実施の形態では、ハードディスクドライブのヘッド浮上高さをカンチレバー１００の初期位置として設定する。

発信器１０２は、カンチレバー１００を励振するための発振信号をピエゾドライバ１０７に供給するものである。また制御部３０はピエゾドライバ２０に対して、実振幅の絶対値相当の励振電圧に応じてカンチレバー１００の振幅を規制する振幅制御信号を送る。ピエゾドライバ１０７は、この発信器１０２からの発振信号と制御部３０からの振幅制御信号に基づいて加振部１２２を駆動してカンチレバー１００を所定の周波数で振動させる。

このように、カンチレバー１００の実振幅変位量を把握したうえで振幅を小さく設定することで、磁気ヘッド素子部４の磁界発生領域３で発生した微弱な磁界信号を感度良く測定し、磁気ヘッド素子部４の実効トラック幅（実効記録トラック幅：磁気ヘッドを用いて磁気ディスクに実際に書き込まれるトラックの幅：本実施例においては、回転する磁気ディスク上で浮上する磁気ヘッドの磁気ディスク表面に対する浮上量に相当する距離だけ磁気ヘッドから離れた位置においてトラック書込み磁界以上の磁場強度を有する領域の幅として定義する）を高精度に求めることができる。

制御部３０は、信号ライン３１０を介して磁界発生領域３から外部に磁界を発生させた状態で、表面に磁性膜１２１が形成されたカンチレバー１００の探針１２０を振動させながら磁界発生領域３を含む領域を走査したときに、差動アンプ１１１から出力される信号を処理して磁気力顕微鏡（Magnetic Force Microscope：ＭＦＭ）画像を作成する。

また、制御部３０は、差動アンプ１１１から出力される信号からカンチレバー１００の振動の大きさをモニターするとともに、ヘッド検査部３０２で磁気ヘッド素子部４の実効トラック幅を演算して磁気ヘッド素子部４の良否を判定する。また制御部３０は、差動アンプ１１１から出力される信号に応じてピエゾドライバ１０７に対し、Ｚステージ１０４の制御信号及び加振部１２２の制御信号を送るピエゾドライバ制御部３０１を備えている。すなわち、検査時のカンチレバー１００がローバー１表面から所定の高さに位置するよう、ピエゾドライバ制御部３０１でＺステージ１０４のＺ方向位置を調整する。

これにより、カンチレバー１００の振動の大きさが最適化され、測定精度が確保される。ここで、従来の設定ではカンチレバー１００の振幅制御は変位信号を一定にすることによりカンチレバー毎の振幅を一律に設定していたが、実振幅変位量を把握することにより、ヘッドのサイズが微小化している場合にはカンチレバー１００の振幅量を小さく設定することができる。

図２は、ローバー１に形成されている磁気ヘッド素子４の磁界発生領域３の構成を拡大してカンチレバー１００と一緒に示した図である。

図２に示すように、カンチレバー１００は、一定の振幅Ｗで振動したときの最下点が、ローバー１に形成された磁気ヘッド素子４の表面にカンチレバー１００の探針１２０の先端部が試料の表面と一定の間隔ｄを維持するように、Ｚステージ１０４によって探針１２０の先端部が初期の高さＨ（Ｈｆ）に位置決めされる。カンチレバー１００は、発振器１０２からの発振信号を受けたピエゾドライバ１０７により、カンチレバー１００の共振周波数又はその近傍の周波数で加振され、ローバー１に形成された磁気ヘッド素子４の記録面に平行な平面内を数百nm〜数μmの範囲内でスキャンする。この実施の形態では、Ｘステージ１０６及びＹステージ１０７によってローバー１が移動される。

本実施例は、カンチレバー１００の実振幅変位量を把握するための測定手法であり、その結果からカンチレバーの振幅変位量を最適化するものである。これは、励振状態にあるカンチレバー１００の振幅を小さくすると、磁気ヘッドから受ける磁気力が相対的に増大し、カンチレバーの変位信号すなわち測定感度を向上させることができるからである。以下その説明を行う。

図３Ａ及び図３Ｂは、カンチレバー１００の動作条件を説明する図である。図３Ａは、ピエゾドライバ１０７から加振部１２２に印加されるカンチレバー１００を振動させるための励振電圧Ｖを大きく設定した場合、図３Ｂは励振電圧Ｖを小さく設定した場合に、カンチレバーの受けるヘッド磁界を示している。

図３Ａ及び図３Ｂ共に、カンチレバー１００の先端部の探針１２０の最下点が磁気ヘッド素子４の表面から一定の高さｄとなるようにカンチレバー１００の初期の高さ（磁気ヘッド素子４の磁界発生領域３から磁界を発生させる前で、カンチレバー１００を振動させる前の状態における高さ）Ｈ（Ｈｆ）を設定する。

図３Ａに示すように、加振部１２２に印加されるカンチレバー１００を振動させるための励振電圧Ｖを大きくしてカンチレバー１００の振幅Ｗが大きくなるようにした場合、カンチレバー１００の初期高さＨ（Ｈｆ）は大きく設定する。一方、図３Ｂに示すように、励振電圧Ｖを小さくして振幅Ｗが小さくなるようにした場合、カンチレバー１００の初期高さ振幅Ｈ（Ｈｆ）を小さく設定する。

図３Ａに示すように、カンチレバー１００の振幅Ｗを大きくすると、カンチレバー１００の先端部分の探針１２０は、磁界発生領域３で発生した磁界がより弱くなる領域（磁界発生領域３から離れた位置）で振動するようになる。即ち、図３Ａの点線で示した磁界発生領域３で発生した磁界中に探針１２０が存在する時間Ｔ１が比較的短くなって、探針１２０が微弱な磁界領域にいる時間が相対的に長くなり、磁界発生領域３で発生した磁界の検出感度が小さくなる。

一方、図３Ｂに示すように、カンチレバー１００の振幅Ｗを小さくすると、カンチレバー１００の先端部の探針１２０の最下点が、図３Ａの場合と同様に磁気ヘッド素子４の表面から一定の高さｄとなるようにカンチレバー１００の初期の高さＨ（Ｈｆ）を設定しているので、振幅Ｗが小さくなった分だけ磁界発生領域３に近い領域で振動するようになる。

即ち、図３Ｂの点線で示した磁界発生領域３で発生した磁界中に探針１２０が存在する時間Ｔ２が比較的長くなって、探針１２０が比較的強い磁界領域にいる時間が相対的に長くなる。その結果、感知する磁界の減少の割合が図３Ａの場合と比べて小さくなり、磁界発生領域３で発生した磁界の検出感度の低下を抑えることができるので、磁界を感知する感度を比較的高く維持することができる。

以上より、カンチレバー１００を振動させたときに探針１２０の最下点が磁気ヘッド素子４の表面から一定の高さｄとなるようにカンチレバー１００の初期の高さＨ（Ｈｆ）を設定した状態で、カンチレバー１００の振幅Ｗを小さくすることで、高さＨ（Ｈｆ）も小さく設定でき、時間Ｔは大きくなる。このように設定することにより、カンチレバー１００の振幅Ｗを大きく設定した場合と比べて、差動アンプ１１１からより大きい出力を得ることができる。

図４の（ａ）及び（ｂ）は、カンチレバー１００の振幅変位量を確認する実施例である。任意の励磁電圧にてカンチレバー１００を振動させながらピエゾドライバ１０７でＺステージ１０４を下降させる。測定物である磁気ヘッド素子４の表面へ、探針１２０が原子間力を感じる位置までアプローチを行い、Ｚステージの下降を停止し、カンチレバー１００の振動を停止させる。

次に、図４（ａ）の場合、ピエゾドライバ１０７でＺステージ１０４を上昇させて、所定の高さＬにカンチレバー１００を移動させて、その高さをＺステージ１０４にて保持する。次に、ピエゾドライバ１０７から加振部１２２に印加する励振電圧Ｖを徐々に大きくなる方向にSweepさせて、励振電圧Ｖと差動アンプ１１１から出力されるカンチレバー１００の変位信号Ａをプロットする。

カンチレバー１００の振動が大きくなって探針１２０が対象物である磁気ヘッド素子４の表面に近づくと、磁気ヘッド素子４の表面と探針１２０との間に原子間力が生じる（図４（ａ）の下側のグラフの変化点Ａ_０）。

その後、更に励磁電圧Ｖを挙げていくと、差動アンプ１１１から出力されるカンチレバー１００の変位信号は図４（ａ）の下側のグラフの変化点Ａ_０から右側のように変化をする。励磁電圧Ｖが励磁電圧Ｖ_Ｌになったとき、変位信号はＡ_Ｌとなって（変化点Ａ_０）、グラフの傾きの角度が変化する。変化点Ａ_０が検出されたら、ピエゾドライバ１０７から加振部１２２に印加する励磁電圧を止める。

次に、カンチレバーを＋α分上方（または下方）へ移動させて図４（ａ）の場合と同様にしてカンチレバー１００の変位信号をプロットしていくことにより、図４（ｂ）に示すようなグラフが得られ、変化点Ａ_１を検出する。変化点Ａ_１における励磁電圧Ｖは、励磁電圧Ｖ_Ｌ＋αとなり、変位信号はＡ_Ｌ＋αとなる。

それぞれの変化点Ａ_０とＡ_１における変位信号Ｖの差分（Ａ_Ｌ＋α−Ａ_Ｌ）が距離αにおける実振幅量となる。この変化点の測定をαを変えて複数回行うことで変位信号と実振幅量の比率を得ることができる。また、変化点を検出したら直ちにピエゾドライバ１０７から加振部１２２への励振電圧の印加を停止することにより、カンチレバー１００の探針１２０に損傷を与えることなく測定することを可能とする。

上記測定の結果、差動アンプ１１１から出力されるカンチレバー１００の変位信号に対するカンチレバー１００の振幅量は、次の式で算出することができる。
（振幅量）＝（変位信号）＊α／（Ａ_Ｌ＋α−Ａ_Ｌ）
差動アンプ１１１から出力されるカンチレバー１００の変位信号は、電圧値により出力された信号であるので、ＰＩＤ（Proportional Integral Derivative Control）制御を用いる等により、この変位信号を一定に保つことができれば、カンチレバー１００の振幅を一定に保つことができる。

例えば、カンチレバー１００が磁力の影響をうけて振幅量が変化したときでも、カンチレバー１００を振動させたときに探針１２０の最下点が磁気ヘッド素子４の表面から一定の高さｄとなるようにカンチレバー１００のＺ方向（高さ方向）の移動量αと、基準位置から高さ方向にα移動したときに差動アンプ１１１から出力されるカンチレバー１００の変位信号の差を測定しておけば、磁力によりカンチレバー１００の振幅量が変化しても、磁力を受けない振幅量まで振幅量を増加することもできる。

図５は、上記に説明したカンチレバーの実振幅量を確認するための処理の流れを示すフローチャートである。

Ｓ５０１において、制御部３０はカンチレバー１００の最適励振電圧Ｖｐをピエゾドライバ２０に設定する。
Ｓ５０２において、ピエゾドライバ２０はカンチレバー１００を励振電圧Ｖｐで振動させる。
Ｓ５０３において、カンチレバー１００を測定物へアプローチを行い、原子間力を感知した場所で位置を保持する。
Ｓ５０４において、ピエゾドライバ２０はＺステージ１３に対し、カンチレバー１００の測定物からの高さが所定の高さとなるよう駆動する。
Ｓ５０５において、カンチレバー１００の励磁電圧を大きくなる方へSweepさせる。
Ｓ５０６において、励磁電圧Ｖと変位信号Ａをプロットし、変化後励磁電圧を止める
Ｓ５０７において、所定の高さ＋αに移動してＺステージ１３をその位置で保持する。
Ｓ５０８において、Ｓ５０５〜Ｓ５０７を異なるα移動させて数ポイント測定する。
Ｓ５０９において、測定を終了する。

図５のフローで測定した結果、図６に示すようなカンチレバーの実変位量と励磁電圧との関係を求めることができる。

このようにしてカンチレバーの実変位量と励磁電圧との関係が求められた磁気ヘッド検査装置１０００を用いて、図７に示すように、寸法ｄに相当する間隔だけ磁気ヘッド素子４から離れた磁界発生領域３を覆う面内をカンチレバー１００の先端に形成した探針１２１で走査することにより、磁気ヘッド素子４の寸法Ｐｗの磁界発生領域３から発生した磁界の、磁気ヘッド素子４の表面から一定の間隔ｄだけ離れた部分での磁界の分布を求めることができる。そして、この寸法ｄを、回転する磁気ディスク上で磁気ヘッドが浮上する浮上高さに相当する寸法に設定すれば、間隔ｄ離れた面内の磁界の分布から、実効トラック幅（実効記録トラック幅）Ｔｗを求めることができる。

図８は、上述した磁気ヘッド検査装置の動作手順を示すフロー図である。
先ず図示していないカセットから複数設置されたローバーを１本ずつ取り出し、磁気ヘッド検査装置１０００の載置部１１４上に搬送し（Ｓ８０１）、カメラ１０３によるアライメントを行い（Ｓ８０２）、ローバー１に形成された磁気ヘッド素子部４（測定ヘッド）を測定位置に移動させて測定ヘッドの位置決めを行う（Ｓ８０３）。

次に、ピエゾドライバ１０７でＺテージ１０４を制御することによって、カンチレバー部１００の探針１２０を、図６に示すようなカンチレバーの実変位量と励磁電圧との関係に基づいて、カンチレバー１００を所定の励磁電圧で振動させたときに、振動の最下端における探針１２１の位置がヘッド浮上量ｄに相当する間隔だけ磁気ヘッド素子部４の表面から離れた面内に位置するように測定ヘッドの記録表面にアプローチさせる（Ｓ８０４）。

次に、制御部３０は、検査ステージ１０１から出力されるＸステージ１０６及びＹステージ１０５の位置情報を受けて、信号線３１０を介してローバー１に形成された磁気ヘッド素子部４の磁界発生領域３に磁界を発生させる信号を出力して、磁界発生領域３に磁界を発生させる（Ｓ８０５）。

次に、ピエゾドライバ１０７から加振部１２２を制御して、表面に磁性膜１２１が形成されたカンチレバー１００の探針１２０を上下に振動させながら、磁界を発生させた磁界発生領域３を含む領域を走査する（Ｓ８０６）。このとき、変位センサ１１０の検出信号を受けて差動アンプ１１１から出力される信号のレベルを予め設定した基準信号レベルと比較し、差動アンプ１１１から出力が基準信号レベルに対して所定の範囲に入るようにピエゾドライバ１０７から加振部１２２に印加する信号を制御すると共に、図６に示すようなカンチレバーの実変位量と励磁電圧との関係からＺステージ１０４を制御して、間隔Ｈ（Ｈｆ）を維持した状態でカンチレバー１００の振幅を調整する。

磁界発生領域３を含む領域を走査が終了すると、制御部３０で磁界発生領域３のＭＦＭ画像を作成する（Ｓ８０７）。

次に、信号線３１０からのローバー１に形成された磁気ヘッド素子部４の磁界発生領域３に磁界を発生させる信号を遮断する（Ｓ８０８）。作成した磁界発生領域３のＭＦＭ画像から有効トラック幅（Ｔｗ）の大きさを求める（Ｓ８０９）。最後に、この求めた値を予め設定した基準値と比較することにより、有効トラック幅（Ｔｗ）の大きさの良否を判定し（Ｓ８１０）、その結果を、入出力部３１に出力する（Ｓ８１１）。

次に、カンチレバー１００が上昇し、ローバー１の中で次に測定すべきヘッドがあるかをチェックし（Ｓ８１２）、有る場合には次の測定ヘッドがカンチレバーの下方に移動し（Ｓ８１３），Ｓ８０３からの操作を実行する。ローバー１の中で次に測定すべきヘッドが無くなった場合には、Ｚステージ１０４でカンチレバー部１００を上昇させた状態で測定が終了したローバー１を図示していないハンドリングユニットで取出して回収トレイに収納する（Ｓ８１４）。

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（Ｓ８１５）、未検査のローバー４０がある場合には未検査のローバー４０を供給トレイ（図示せず）から取出して（Ｓ８１６），検査ステージ１０１に搬送してＳ８０１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（Ｓ８１７）。

このように本実施例によれば、磁気力顕微鏡のカンチレバーの実振幅変位量を予め把握しておくことにより、カンチレバーの実振幅変位量を最適化して、微小なトラック幅を有する磁気ヘッドからの微弱な磁界強度の場合であっても高精度に検査することができる。

１・・・ローバー ３・・・磁界発生領域 ４・・・磁気ヘッド素子部 ３０・・・制御部 ３１・・・入出力部 １００・・・カンチレバー部 １０１・・・検査ステージ １０２・・・発信器 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・・・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 １２０・・・探針 １２１・・・磁性膜 １２２・・・加振部 ３０１・・・ピエゾドライバ制御部 ３０２・・・ヘッド検査部 ３１０・・・信号ライン。

Claims (10)

1. 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、
   表面に磁性膜が形成された探針を先端部に形成したカンチレバーと、
   該カンチレバーを所定の周波数で振動させる加振部と、
   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Ｚステージと、
   前記加振部により所定の周波数で加振された前記カンチレバーの変位量を検出して変位信号を出力する変位検出部と、
   前記ＸＹステージと前記加振部とを制御して前記カンチレバーを振動させながら前記磁気ヘッドの表面を走査しているときに前記変位検出部から出力された変位信号に基づいて前記カンチレバーの振動の振幅を制御する制御部と、
   前記変位検出部からの出力信号を受けて前記磁気ヘッドの良否を判定するヘッド検査部と
   を備えたことを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
2. 請求項１に記載の磁気ヘッド検査装置であって、前記制御部は、前記加振部への印加電圧と前記カンチレバーの振動の振幅との関係を予めデータとして記憶していることを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
3. 請求項１又は２に記載の磁気ヘッド検査装置であって、
   前記制御部は、前記変位検出部から出力された変位信号に基づいて前記加振部への印加電圧を制御による前記カンチレバーの振動の振幅を調整すると共に、前記加振部への印加電圧に応じて前記Ｚステージを制御して前記カンチレバーの前記磁気ヘッドの表面からの高さを調整することを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
4. 請求項３に記載の磁気ヘッド検査装置であって、前記加振部への印加電圧に応じて前記Ｚステージを制御して前記カンチレバーの前記磁気ヘッドの表面からの高さを調整することを、前記振動するカンチレバーに形成した探針が、前記振動の下端において前記磁気ヘッドの表面から一定の高さを維持するように調整することを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
5. 請求項１記載の磁気ヘッド検査装置であって、前記ヘッド検査部は、前記変位検出部からの出力信号を受けて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を検出し、該検出した実効トラック幅を予め記憶しておいた基準値と比較して前記磁気ヘッドの良否を判定することを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
6. ＸＹステージに載置した磁気ヘッドの上面から所定の間隔離れた位置に表面に磁性膜が形成された探針を先端部に形成したカンチレバーを設置し、
   前記磁気ヘッドを載置したＸＹステージを一方向に移動させながら加振部で前記カンチレバーを所定の周波数で振動させ、
   前記所定の周波数で振動させられた前記カンチレバーの変位量を検出し、
   前記検出した変位量に基づいて前記カンチレバーの振動を制御し、
   該振動が制御された前記カンチレバーの変位量を検出して得られた信号を受けて前記磁気ヘッドの良否を判定する
   ことを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
7. 請求項６に記載の磁気ヘッド検査方法であって、前記カンチレバーの振動を制御することを、予めデータとして記憶しておいた前記加振部への印加電圧と前記カンチレバーの振動の振幅との関係に基づいて制御することを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
8. 請求項６又は７に記載の磁気ヘッド検査方法であって、
   前記カンチレバーの振動を制御することを、予めデータとして記憶しておいた前記加振部への印加電圧と前記カンチレバーの振動の振幅との関係に基づいて制御すると共に、前記加振部への印加電圧に応じて前記カンチレバーと前記軸ヘッドの上面との間隔を調整することを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
9. 請求項８に記載の磁気ヘッド検査方法であって、前記加振部への印加電圧に応じて前記カンチレバーと前記軸ヘッドの上面との間隔を調整することを、前記振動するカンチレバーに形成した探針が、前記振動の下端において前記磁気ヘッドの表面から一定の高さを維持するように調整することを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
10. 請求項６記載の磁気ヘッド検査方法であって、前記ヘッド検査の良否を判定することを、前記検出したカンチレバーの変位量の上方を受けて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を検出し、該検出した実効トラック幅を予め記憶しておいた基準値と比較して前記磁気ヘッドの良否を判定することを特徴とする磁気ヘッド検査方法。

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