JP5618091B2 - 磁場検出装置及び方法 - Google Patents
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- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
Description
磁場を検出する測定子と、
前記試料に対して前記試料の前記平面部分と略平行に前記測定子を二方向に相対移動可能な第一の駆動手段と、
前記試料の前記平面部分に対して略垂直に前記測定子を一方向に相対移動可能な第二の駆動手段と、
既知磁場を発生させる少なくとも一つの磁場発生装置と、
前記測定子を前記磁場発生装置の既知磁場中に相対移動可能な第三の駆動手段とを備え、
前記測定子は、前記試料の前記平面部分の対向面に凸部を有し、前記凸部に少なくとも磁気検知素子が設けられ、前記凸部表面には保護膜が形成され、
前記測定子は、可撓性支持構造を介してホルダベースに取り付けられ、前記ホルダベースはホルダアームを介して第一、第二又は第三の駆動手段に連結され、
前記第一の駆動手段は、前記試料の前記平面部分における測定領域で前記測定子を相対移動させ、
前記測定子を前記試料の前記測定領域に接触させた状態で、前記第一の駆動手段で相対移動させることで前記測定領域の磁場を測定する。
磁場を検出する測定子と、
前記試料を載置して前記平面部分と略平行に二方向に前記測定子に対して相対移動可能な第四の駆動手段と、
前記試料の前記平面部分に対して略垂直に前記測定子を一方向に相対移動可能な第二の駆動手段と、
既知磁場を発生させる少なくとも一つの磁場発生装置と、
前記測定子を前記磁場発生装置の既知磁場中に相対移動可能な第三の駆動手段とを備え、
前記測定子は、前記試料の前記平面部分の対向面に凸部を有し、前記凸部に少なくとも磁気検知素子が設けられ、前記凸部表面には保護膜が形成され、
前記測定子は、可撓性支持構造を介してホルダベースに取り付けられ、前記ホルダベースはホルダアームを介して第二又は第三の駆動手段に連結され、
前記第四の駆動手段は、前記試料の前記平面部分における測定領域で前記測定子を相対移動させ、
前記測定子を前記試料の前記測定領域に接触させた状態で、前記第四の駆動手段で相対移動させることで前記測定領域の磁場を測定する。
磁気検知素子を含む測定子を磁場発生装置の既知磁場中に相対移動して、前記磁場発生装置による既知磁場を基準に校正して校正情報を記憶する校正工程と、
前記試料の所定の測定領域に前記測定子を前記平面部分と略平行方向に相対移動させる移動工程と、
前記移動工程の後、前記所定の測定領域にて、前記測定子の前記試料の前記平面部分に延在した方向に位置決めする位置決め工程と、
前記測定子を前記試料に接触させ、前記磁気検知素子と前記試料との間隙を、前記試料の前記平面部分に対して略垂直方向に10nm以内に保持する接触工程と、
前記間隙を維持した状態で、前記測定子を前記測定領域内で前記平面部分と略平行方向に相対移動させ、所定のピッチで前記試料の持つ磁場を測定する測定工程とを備える。
前記一定の着磁を行ってある前記試料の前記測定領域に、磁場発生装置で前記反対の磁場を発生して前記試料を着磁する着磁工程と、
磁気検知素子を含む測定子を前記試料に接触させ、前記磁気検知素子と前記試料との間隙を、前記試料の前記平面部分に対して略垂直方向に10nm以内に保持する接触工程と、
前記間隙を維持した状態で、前記測定子を前記測定領域内で前記平面部分と略平行方向に相対移動させ、所定のピッチで前記試料の持つ磁場を測定する測定工程とを備え、
前記磁場発生装置による着磁前の前記試料と着磁後の前記試料の磁区分布の比較を以って、前記試料の保磁力を導き出すものである。
2 固定フレーム
5 磁性体試料
10 XYテーブル
20 Zブロック
21 Zm軸駆動系
30 一軸駆動機構
31 移動ヘッド
35 微動ユニット
36 ホルダアーム
37 ホルダベース
38 サスペンション
39 フレキシブル基板
40 測定子
41,42,43 凸部
45 DLC膜
50 外部磁場発生器(第一の磁場発生装置)
55 撮像装置
60 リード素子
70 ライト素子(第二の磁場発生装置)
80 アライメント治具
81 磁性基準マーク
Claims (16)
- 平面部分を有する磁性体試料の前記平面部分の磁場を検出する磁場検出装置であって、
磁場を検出する測定子と、
前記試料に対して前記試料の前記平面部分と略平行に前記測定子を二方向に相対移動可能な第一の駆動手段と、
前記試料の前記平面部分に対して略垂直に前記測定子を一方向に相対移動可能な第二の駆動手段と、
既知磁場を発生させる少なくとも一つの磁場発生装置と、
前記測定子を前記磁場発生装置の既知磁場中に相対移動可能な第三の駆動手段とを備え、
前記測定子は、前記試料の前記平面部分の対向面に凸部を有し、前記凸部に少なくとも磁気検知素子が設けられ、前記凸部表面には保護膜が形成され、
前記測定子は、可撓性支持構造を介してホルダベースに取り付けられ、前記ホルダベースはホルダアームを介して第一、第二又は第三の駆動手段に連結され、
前記第一の駆動手段は、前記試料の前記平面部分における測定領域で前記測定子を相対移動させ、
前記測定子を前記試料の前記測定領域に接触させた状態で、前記第一の駆動手段で相対移動させることで前記測定領域の磁場を測定することを特徴とする磁場検出装置。 - 前記試料を載置して前記平面部分と略平行に二方向に前記測定子に対して相対移動可能な第四の駆動手段をさらに備え、前記試料の検出範囲は前記第四の駆動手段の移動範囲に含まれる、請求項1に記載の磁場検出装置。
- 平面部分を有する磁性体試料の前記平面部分の磁場を検出する磁場検出装置であって、
磁場を検出する測定子と、
前記試料を載置して前記平面部分と略平行に二方向に前記測定子に対して相対移動可能な第四の駆動手段と、
前記試料の前記平面部分に対して略垂直に前記測定子を一方向に相対移動可能な第二の駆動手段と、
既知磁場を発生させる少なくとも一つの磁場発生装置と、
前記測定子を前記磁場発生装置の既知磁場中に相対移動可能な第三の駆動手段とを備え、
前記測定子は、前記試料の前記平面部分の対向面に凸部を有し、前記凸部に少なくとも磁気検知素子が設けられ、前記凸部表面には保護膜が形成され、
前記測定子は、可撓性支持構造を介してホルダベースに取り付けられ、前記ホルダベースはホルダアームを介して第二又は第三の駆動手段に連結され、
前記第四の駆動手段は、前記試料の前記平面部分における測定領域で前記測定子を相対移動させ、
前記測定子を前記試料の前記測定領域に接触させた状態で、前記第四の駆動手段で相対移動させることで前記測定領域の磁場を測定することを特徴とする磁場検出装置。 - 前記試料に対して前記試料の前記平面部分と略平行に前記測定子を二方向に相対移動可能な第一の駆動手段をさらに備える、請求項3に記載の磁場検出装置。
- 前記磁場発生装置のうち、第一の磁場発生装置である外部磁場発生器が前記磁性体試料の前記平面部分に磁場を印加する、請求項1又は3に記載の磁場検出装置。
- 前記磁場発生装置のうち、第二の磁場発生装置である磁場発生素子が前記磁性体試料の前記平面部分に磁場を印加する、請求項1又は3に記載の磁場検出装置。
- 前記磁場発生素子は前記測定子の前記凸部に在る、請求項6に記載の磁場検出装置。
- 前記可撓性支持構造は、ホルダベースに重ねて配置された可撓性サスペンション及びフレキシブル基板とを有し、前記測定子は、前記フレキシブル基板に機械的に固定され、かつ電気的に接続されている、請求項1乃至7のいずれか一つに記載の磁場検出装置。
- 前記測定子の前記凸部表面の前記保護膜が前記試料に接触する、請求項1又は3に記載の磁場検出装置。
- 前記磁気検知素子は磁気抵抗素子であって、前記磁気抵抗素子の磁場−抵抗曲線を前記磁場発生装置による既知磁場を基準として校正する、請求項1乃至9のいずれか一つに記載の磁場検出装置。
- 前記試料の前記平面部分の磁場に対して、前記磁場発生装置で発生させた磁場をさらに供与し、前記試料の磁場分布のS/N反転状態を前記磁気検出素子で測定することで、前記試料の保磁力を判定する請求項1乃至10のいずれか一つに記載の磁場検出装置。
- 前記磁性体試料の前記平面部分を撮像可能な撮像装置をさらに有し、前記撮像装置及び前記磁気検知素子双方で認識可能な磁性材料で形成された基準マークを有するアライメント治具を用いて、前記撮像装置と前記磁気検知素子のアライメントを校正する、請求項1乃至11のいずれか一つに記載の磁場検出装置。
- 測定領域を含んだ平面部分を有する磁性体試料の前記測定領域の磁場を検出する磁場検出方法であって、
磁気検知素子を含む測定子を磁場発生装置の既知磁場中に相対移動して、前記磁場発生装置による既知磁場を基準に校正して校正情報を記憶する校正工程と、
前記試料の所定の測定領域に前記測定子を前記平面部分と略平行方向に相対移動させる移動工程と、
前記移動工程の後、前記所定の測定領域にて、前記測定子の前記試料の前記平面部分に延在した方向に位置決めする位置決め工程と、
前記測定子を前記試料に接触させ、前記磁気検知素子と前記試料との間隙を、前記試料の前記平面部分に対して略垂直方向に10nm以内に保持する接触工程と、
前記間隙を維持した状態で、前記測定子を前記測定領域内で前記平面部分と略平行方向に相対移動させ、所定のピッチで前記試料の持つ磁場を測定する測定工程とを備えることを特徴とする磁場検出方法。 - 前記測定領域は複数存在し、
一つの測定領域の測定が終了した後、次の測定領域へ前記測定子を移動させる移動工程と、前記位置決め工程と、前記接触工程とを経た後、前記測定工程を実行する請求項13に記載の磁場検出方法。 - 測定領域を含む平面部分を有する磁性体試料に一定の着磁を行った後、外部からさらに反対の磁場を付与し、前記測定領域の保磁力を検出する磁場検出方法であって、
前記一定の着磁を行ってある前記試料の前記測定領域に、磁場発生装置で前記反対の磁場を発生して前記試料を着磁する着磁工程と、
磁気検知素子を含む測定子を前記試料に接触させ、前記磁気検知素子と前記試料との間隙を、前記試料の前記平面部分に対して略垂直方向に10nm以内に保持する接触工程と、
前記間隙を維持した状態で、前記測定子を前記測定領域内で前記平面部分と略平行方向に相対移動させ、所定のピッチで前記試料の持つ磁場を測定する測定工程とを備え、
前記磁場発生装置による着磁前の前記試料と着磁後の前記試料の磁区分布の比較を以って、前記試料の保磁力を導き出すことを特徴とする磁場検出方法。 - 前記磁場発生装置としての磁場発生素子が前記測定子に設けられており、前記磁場発生素子と前記試料との間隙を、前記試料の前記平面部分に対して略垂直方向に10nm以内に保持する、請求項15に記載の磁場検出方法。
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