WO2014057849A1 - 近接場光検出方法及び熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置 - Google Patents

近接場光検出方法及び熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置 Download PDF

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WO2014057849A1
WO2014057849A1 PCT/JP2013/076808 JP2013076808W WO2014057849A1 WO 2014057849 A1 WO2014057849 A1 WO 2014057849A1 JP 2013076808 W JP2013076808 W JP 2013076808W WO 2014057849 A1 WO2014057849 A1 WO 2014057849A1
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WO
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probe
light
field light
cantilever
field
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Application number
PCT/JP2013/076808
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English (en)
French (fr)
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開鋒 張
廣瀬　丈師
渡辺　正浩
本間　真司
照明 徳冨
Original Assignee
株式会社日立ハイテクノロジーズ
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/02—Multiple-type SPM, i.e. involving more than one SPM techniques
    • G01Q60/06—SNOM [Scanning Near-field Optical Microscopy] combined with AFM [Atomic Force Microscopy]
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B5/455—Arrangements for functional testing of heads; Measuring arrangements for heads
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q80/00—Applications, other than SPM, of scanning-probe techniques
    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B5/00—Recording by magnetisation or demagnetisation of a record carrier; Reproducing by magnetic means; Record carriers therefor
    • G11B2005/0002—Special dispositions or recording techniques
    • G11B2005/0005—Arrangements, methods or circuits
    • G11B2005/0021—Thermally assisted recording using an auxiliary energy source for heating the recording layer locally to assist the magnetization reversal

Definitions

  • the present invention relates to a method for detecting the width of a light spot of near-field light, a near-field light detection method capable of measuring an intensity distribution with a high signal-to-noise ratio (S / N), and a heat-assisted magnetic head using the method.
  • the present invention relates to an element inspection apparatus.
  • thermally assisted magnetic head As a magnetic head for the next generation hard disk, a thermally assisted magnetic head (TAMR head) element as described in Patent Document 1, Patent Document 2, and Patent Document 3 has been studied.
  • Thermally assisted light (near-field light) generated from the thermally assisted magnetic head element is in the range of several tens of nm or less from the head element, and the lateral width of this spot determines the write track width of the hard disk.
  • measurement using scanning probe microscope technology can be considered, but a method that can inspect a high signal-to-noise ratio (S / N) has not been solved. It is an important issue.
  • Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-182394 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-86362 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-113595 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-148172
  • a cantilever with a probe with a thin tip is placed at a constant height near the light-emitting part of the near-field light. Let it scan. At this time, when the probe is positioned within the near-field light generation region, scattered light is generated from the probe due to contact between the probe and the light spot of the near-field light, and the scattered light is detected by the adjacent photodetector. There is a way to do it.
  • the thermally-assisted magnetic head when the thermally-assisted magnetic head generates thermally-assisted light (near-field light), the laser light for exciting the near-field light may leak from the periphery of the light emitting unit, so that the probe detected by the actual detector is detected.
  • the scattered light from the needle cannot be distinguished whether it is scattered light due to contact between the near-field light and the probe or reflected light of leakage light from the probe, and the S / N of the measurement is low. Since the width of the light spot of the near-field light is only a few tens of nanometers, it is necessary to minimize measurement noise first in order to detect correctly.
  • the width of the light spot of the near-field light (the width in the direction parallel to the light emitting surface) is equal to or smaller than the width of the probe of the cantilever.
  • the present invention has been made in view of the above points, a method of eliminating the influence of leakage light by adjusting the scan height of the cantilever, and a method of detecting the lateral width of the light spot of near-field light,
  • the present invention provides an inspection apparatus for a thermally assisted magnetic head element using the method.
  • the present invention in the near-field light measurement method, when the probe is close to the light emitting surface and the distance between the probe and the light emitting surface is sufficiently large (over 100 nm). The difference of the measurement result of the light detection system was taken.
  • the method for measuring the horizontal intensity distribution (spot width) of near-field light first, the vertical width is measured, and the horizontal direction is determined based on the result. The width of was calculated.
  • the near-field light detection method of the present invention is a method for detecting the intensity distribution of near-field light, based on a scanning probe microscope system, Using a cantilever having a probe having a thin tip, the scattered light of the near-field light reflected by the probe is measured by a photodetector when the probe comes into contact with the light spot of the near-field light, and the light In the measurement by the detector, the distance between the first measurement point measured when the probe is present near the light emitting surface and the light emitting surface of the probe and the heat-assisted magnetic head element is sufficiently greater than 100 nm. The measurement is performed twice with the second measurement point to be measured when it is large, and the difference between the measurement results of the two photodetectors is taken to obtain the intensity distribution of the near-field light.
  • the near-field light detecting method of the present invention comprises a cantilever vibrating means for vibrating the cantilever with respect to the light-emitting surface of the near-field light to be about 100 nm larger than the vertical width of the light spot of the near-field light, and a cantilever probe.
  • the first recording means for recording the detection signal of the photodetector when contacting the light spot of the near-field light, and the probe is at the highest point of vibration, and the near-field light
  • a second recording means for recording a detection signal of the photodetector when not in contact with the light spot, wherein the first recording means measures the scattered light of the near-field light at the first measurement point.
  • the second recording means measures the scattered light of the near-field light at the second measurement point, and takes the difference between the measurement results of these two photodetectors to obtain the intensity distribution of the near-field light. It is characterized by that.
  • the near-field light detection method of the present invention is a first method in which scanning is performed when the probe of the cantilever is in the immediate vicinity of the light-emitting surface of the near-field light, and the distribution of scattered light is measured by the photodetector.
  • the near-field light detection method of the present invention is based on a scanning probe microscope method, and uses a cantilever having a probe with a thin tip, and the probe at the tip of the cantilever comes into contact with a light spot of near-field light.
  • the scattered light of the near-field light reflected by the probe is measured with a photodetector, and the distance between the probe and the light-emitting surface of the near-field light is changed from 0 to more than 100 nm, whereby the probe
  • the width of the near-field light spot in the vertical direction is measured by changing the contact state between the probe and the near-field light spot, and measuring the distance between the probe and the near-field light emitting surface.
  • the lateral width of the near-field light spot is calculated from the vertical width of the detected near-field light spot based on the shape information of the near-field light emitting section.
  • the near-field light detection method of the present invention performs two-dimensional AFM (Atomic Force Microscope) scanning when the probe of the cantilever is in the immediate vicinity of the near-field light emitting surface, and information on surface shape and scattering.
  • Means for measuring light information, and from this state, the probe is separated from the near-field light emitting surface, and scanning is performed at each of the height levels of one to a plurality of heights.
  • the means for measuring the scattered light from the probe and the probe are separated from the light emitting surface, and the spot of the near-field light and the probe do not contact each other, so that the signal of the scattered light of the near-field light becomes zero.
  • Previous in level Comprising means for recording the height of the probe, and characterized by detecting the vertical width of the light spot of the near-field light by these.
  • the near-field light detection method of the present invention performs two-dimensional AFM scanning when the probe of the cantilever is in the immediate vicinity of the near-field light emitting surface, and measures surface shape information and scattered light information.
  • the cantilever vibration means for vibrating the cantilever about 100 nm larger than the vertical width of the light spot of the near-field light with respect to the light-emitting surface of the near-field light, and the probe and the near-field light by the vibration of the cantilever Means for measuring the scattered light reflected by the probe at several height levels or at the entire period of vibration when the distance to the light emitting surface changes, and in proximity by these It is characterized by detecting the vertical width of the light spot of the field light.
  • the near-field light detection method of the present invention is based on a scanning probe microscope method, and uses a cantilever having a probe with a thin tip, and the probe at the tip of the cantilever comes into contact with a light spot of near-field light.
  • the scattered light of the near-field light reflected by the probe is measured with a photodetector, and the probe is in the immediate vicinity of the near-field light emitting surface or in a state with a predetermined height with respect to the emitting surface.
  • a two-dimensional scan is performed on a plane perpendicular to the predetermined height direction, and the result of the scattered light detected by the photodetector detects the near-field light in the plane perpendicular to the predetermined height direction.
  • the point where the signal indicating the scattered light is the largest is measured, the probe is moved to the point where the signal of the scattered light of the near-field light is the largest on a plane perpendicular to the predetermined height direction, and the predetermined height In a plane perpendicular to the vertical direction
  • the position of the moved probe is fixed, the probe is gradually moved away from the light emitting surface at a constant speed in the vertical direction (predetermined height direction), and the detection signal of the photodetector is 0.
  • the distance between the probe and the light emitting surface is calculated, and the calculated distance is calculated.
  • the vertical width of the light spot of the near-field light is used, and the horizontal width is calculated from the vertical width based on the shape information of the near-field light emitting unit.
  • An inspection apparatus for a thermally assisted magnetic head element as an example of an application example of the present invention includes a moving table on which a thermally assisted magnetic head element as a sample is placed and movable in a plane; A cantilever having a probe for scanning the surface of the sample placed on the moving table; Vibration driving means for vibrating or moving the cantilever in the vertical direction with respect to the surface of the sample; The cantilever is vibrated by detecting light reflected from the cantilever by irradiating light to the surface of the cantilever that is vibrated or moved by the vibration driving means on the side opposite to the side where the probe is formed.
  • a displacement detecting means for detecting a displacement in the height direction of the cantilever due to movement;
  • a signal output means for outputting a signal for generating near-field light from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element;
  • Scattered light detecting means for detecting scattered light generated from the surface of the probe of the cantilever by near-field light generated from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element by a signal output from the signal output means;
  • the near-field light emitting unit of the thermally-assisted magnetic head element is processed by processing the displacement of the probe obtained by detecting with the displacement detecting means and the signal obtained by detecting the scattered light with the scattered light detecting means.
  • processing means for inspecting the intensity distribution of the near-field light emitted from the light source.
  • the inspection apparatus for a thermally assisted magnetic head element is an inspection apparatus for inspecting a thermally assisted magnetic head element having a near-field light emitting unit having a predetermined shape, A moving table on which a heat-assisted magnetic head element as a sample can be placed and moved in a plane; A cantilever having a probe for scanning the surface of the sample placed on the moving table; Cantilever vibration means for vibrating the cantilever vertically with respect to the surface of the sample; By irradiating light on the surface of the cantilever that is vibrated by the cantilever vibration means on the side opposite to the side on which the probe is formed, and detecting the reflected light from the cantilever, the height of the cantilever due to vibration of the cantilever is detected.
  • Displacement detecting means for detecting displacement;
  • a signal output means for outputting a signal for generating near-field light from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element; Based on the signal output from the signal output means, the scattered light generated from the surface of the probe of the cantilever is detected by the near-field light generated from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element, and the detection result is signaled.
  • Scattered light detection means for outputting as Proximity light emitted from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element by processing a signal obtained by detecting the displacement detection means and a signal obtained by detecting the scattered light by the scattered light detection means
  • Processing means for inspecting the intensity distribution of the field light, Generating near-field light from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element by the signal output means;
  • the scattered light detecting means measures the scattered light of the near-field light reflected by the probe when the probe at the tip of the cantilever comes into contact with the light spot of the generated near-field light, When the probe is vibrated by the cantilever vibration means, the probe is positioned so as to contact the light emitting surface of the near-field light at the lower end of the amplitude, By vibrating the cantilever by the cantilever vibration means, the distance between the probe and the light emitting surface of the near-field light is changed from 0 to more than 100 nm,
  • the processing means measures the distance between the probe and the light emitting surface of the near-field light from the measurement result of the scattered light obtained by the scattered light detection means and the displacement of the probe obtained by the displacement detection means. By detecting the vertical width of the light spot of the near-field light, Based on the detected vertical width of the near-field light spot and the shape information of the near-field light emitter, the lateral width of the near-field light spot is calculated. This is an inspection apparatus for a heat-assisted magnetic head element.
  • An inspection apparatus for inspecting a thermally assisted magnetic head element having a near-field light emitting unit having a predetermined shape, A moving table on which a heat-assisted magnetic head element as a sample can be placed and moved in a plane; A cantilever having a probe for scanning the surface of the sample placed on the moving table; A cantilever driving means for moving the cantilever vertically with respect to the surface of the sample; The surface of the cantilever that is moved by the cantilever driving means is irradiated with light on the surface opposite to the side on which the probe is formed, and the reflected light from the cantilever is detected to detect the reflected light from the cantilever.
  • Displacement detecting means for detecting displacement;
  • a signal output means for outputting a signal for generating near-field light from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element; Based on the signal output from the signal output means, the scattered light generated from the surface of the probe of the cantilever is detected by the near-field light generated from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element, and the detection result is signaled.
  • Scattered light detection means for outputting as Proximity light emitted from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element by processing a signal obtained by detecting the displacement detection means and a signal obtained by detecting the scattered light by the scattered light detection means
  • Processing means for inspecting the intensity distribution of the field light, Generating near-field light from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element by the signal output means;
  • the scattered light detecting means measures the scattered light of the near-field light reflected by the probe when the probe at the tip of the cantilever comes into contact with the light spot of the generated near-field light, By raising and lowering the cantilever up and down by the cantilever driving means, the distance between the probe and the light emitting surface of the near-field light is changed from 0 to more than 100 nm, and the displacement of the probe in the height direction is changed.
  • the measurement is performed by the displacement detection means
  • the processing means measures the distance between the probe and the light emitting surface of the near-field light from the measurement result of the scattered light obtained by the scattered light detection means and the displacement of the probe obtained by the displacement detection means.
  • the vertical width of the light spot of the near-field light Based on the detected vertical width of the near-field light spot and the shape information of the near-field light emitter, the lateral width of the near-field light spot is calculated.
  • an inspection apparatus for inspecting a thermally assisted magnetic head element having a near-field light emitting unit having a predetermined shape,
  • a moving table on which a heat-assisted magnetic head element as a sample can be placed and moved in a plane;
  • a cantilever having a probe for scanning the surface of the sample placed on the moving table;
  • a cantilever driving means for moving the cantilever vertically with respect to the surface of the sample;
  • the surface of the cantilever that is moved by the cantilever driving means is irradiated with light on the surface opposite to the side on which the probe is formed, and the reflected light from the cantilever is detected to detect the reflected light from the cantilever.
  • Displacement detecting means for detecting displacement;
  • a signal output means for outputting a signal for generating near-field light from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element; Based on the signal output from the signal output means, the scattered light generated from the surface of the probe of the cantilever is detected by the near-field light generated from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element, and the detection result is signaled.
  • Scattered light detection means for outputting as Proximity light emitted from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element by processing a signal obtained by detecting the displacement detection means and a signal obtained by detecting the scattered light by the scattered light detection means
  • Processing means for inspecting the intensity distribution of the field light, Generating near-field light from the near-field light emitting part of the thermally-assisted magnetic head element by the signal output means; When the probe at the tip of the cantilever is in contact with the light spot of the generated near-field light, the scattered light of the near-field light reflected by the probe is in a state where the probe is in the immediate vicinity of the near-field light emitting surface.
  • a two-dimensional scan is performed in a plane perpendicular to the predetermined height direction, and from the result of the scattered light detected by the photodetector,
  • the scattered light detecting means measures the point where the signal indicating the scattered light of the near-field light in the plane perpendicular to the predetermined height direction is the largest,
  • the probe is moved in a plane perpendicular to the predetermined height direction to a position where the signal of the scattered light of the near-field light is the largest, and to a plane perpendicular to the predetermined height direction.
  • the processing means detects the scattered light detection means irrespective of the displacement in the height direction of the probe when the detection signal of the scattered light detection means becomes 0, or the displacement of the height of the probe.
  • the displacement in the height direction of the probe when it becomes the detection signal of the scattered light detection means at the certain level for the first time is recorded, and the recorded probe Calculate the distance between the probe and the light emitting surface from the displacement in the height direction, the calculated distance as the vertical width of the light spot of the near-field light,
  • the lateral width of the near-field light spot is calculated based on the detected vertical width of the near-field light spot and the shape information of the near-field light emitting section.
  • the present invention it is possible to separate the scattered light due to the probe contact and the reflected light of the leakage light of the excitation light of the near-field light by the probe, and there is an effect that the near-field light having a high S / N can be measured.
  • the width of the cantilever probe is equal to or larger than the width of the near-field light, and the lateral width is accurately detected even if the lateral resolution is insufficient. It becomes possible to do.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a thermally-assisted magnetic head element inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the Y stage and the positioning mounting unit in a state where the row bar is not mounted in the thermally-assisted magnetic head element inspection apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a cantilever and a heat assist for explaining a scattered light detection state when the cantilever is close to the light emitting surface when measuring the heat assist light (near field light) of the heat assist magnetic head according to the first embodiment of the present invention. It is a side view of the cross section of the heat assist light (near field light) generation
  • FIG. 4 illustrates a scattered light detection state when the cantilever has a sufficient distance from the light emitting surface when measuring the heat assist light (near field light) of the heat assist magnetic head according to the first embodiment of the present invention. It is a side view of the cross section of the heat assist light (near field light) generation
  • FIG. 5 illustrates a cantilever control method for measuring the heat-assisted light (near-field light) of the heat-assisted magnetic head according to the first embodiment of the present invention. It is a side view of a cross section.
  • FIG. 5 illustrates a cantilever control method for measuring the heat-assisted light (near-field light) of the heat-assisted magnetic head according to the first embodiment of the present invention. It is a side view of a cross section.
  • FIG. 6 illustrates a cantilever control method for measuring the heat-assisted light (near-field light) of the heat-assisted magnetic head according to the first embodiment of the present invention. It is a side view of a cross section.
  • FIG. 7 is a view for explaining the positional relationship between a near-field light spot and a cantilever tip probe according to the second embodiment of the present invention, and shows a state where the probe is in the immediate vicinity of the near-field light emitting surface. It is a side view of the cross section of a near-field light generating part.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the positional relationship between the near-field light spot and the cantilever tip probe according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram for explaining the positional relationship between the near-field light spot and the cantilever tip probe according to the second embodiment of the present invention. It is a side view of the cross section of a cantilever and the near-field light generating part which shows the state which exists out of the range of the light spot vertical direction.
  • FIG. 10 is a side view of a cross-section of a cantilever and a near-field light generator for explaining a cantilever control method for measuring the vertical width of a light spot of near-field light according to a third embodiment of the present invention. .
  • FIG. 11 is a conceptual diagram of a method for calculating the width in the horizontal direction from the width in the vertical direction of the detected light spot of the near-field light according to the third embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a basic configuration diagram of a first embodiment of a thermally-assisted magnetic head element inspection apparatus 100 according to the present invention.
  • the heat-assisted magnetic head element inspection apparatus 100 shown in FIG. 1 is a process before processing a wafer on which a large number of thin film magnetic head elements are formed and cutting out a single slider (thin film magnetic head chip) in the magnetic head element manufacturing process. It is possible to measure the intensity distribution of near-field light generated by the thermally-assisted magnetic head element in the state of the row bar 40 or the slider alone.
  • the heat-assisted magnetic head element inspection apparatus 100 when performing a predetermined inspection using the row bar 40 as a workpiece, normally, about 20 to 30 pieces are arranged in a tray (not shown) at predetermined intervals in the minor axis direction. It is stored. Using a handling robot (not shown), the row bars 40 are taken out one by one from a tray (not shown) and conveyed to the inspection stage 101. The row bar 40 transported and installed on the inspection stage 101 is inspected as described later.
  • the thermally-assisted magnetic head element inspection apparatus 100 is based on a scanning probe microscope.
  • the inspection stage 101 of the thermally-assisted magnetic head element inspection apparatus 100 includes an X stage 106 and a Y stage 105 that can move the row bar 40 in the X and Y directions.
  • the row bar 40 When the row bar 40 is to be measured, the row bar 40 has a reference surface 1141 (on the Y stage 105) of the mounting portion 114 for positioning the row bar 40, with one side surface in the major axis direction provided on the upper surface of the Y stage 105. It is positioned in the Y direction by once abutting against the formed step surface.
  • the mounting portion 114 is provided with a step portion 1142 that substantially matches the shape of the row bar 40.
  • the row bar 40 abuts against the bottom 1143 and the side surface 1144 of the stepped portion 1142 as shown in FIG. 2 (a plan view of the Y stage 105 and the positioning placement portion 114 in a state where the row bar 40 is not placed). By doing so, it is installed at predetermined positions in the Z direction and the X direction.
  • the rear surface of the row bar 40 (the surface opposite to the surface having the connection terminals of the heat-assisted magnetic head element) is in contact with the rear surface (reference surface 1141) of the stepped portion.
  • Each of the contact surfaces 1143 and 1144 includes a reference surface that is parallel to and orthogonal to the moving direction of the X stage 106 (X axis) and the moving direction of the Z stage 104 (Z axis). Positioning in the X direction and the Z direction is performed by placing the row bar 40 in contact with the bottom surface 1143 and the side surface 1144 of the stepped portion 1142 of the Y stage 105.
  • a camera 103 for measuring the amount of positional deviation of the row bar 40 or the slider alone is provided above the Y stage 105.
  • the Z stage 104 is fixed to the column 1011 of the inspection stage 101, and moves the cantilever 1 in the Z direction.
  • the X stage 106, the Y stage 105, and the Z stage 104 of the inspection stage 101 are each composed of a piezo stage that is driven by a piezo element (not shown).
  • the piezo driver 107 drives and controls piezo elements (not shown) for driving the X stage 106, the Y stage 105, and the Z stage 104 of the inspection stage 101, respectively.
  • the control unit PC30 is configured by a control computer having a basic configuration of a personal computer (PC) including a monitor.
  • a cantilever 1 capable of measuring both the near-field light and the magnetic field is disposed at an opposing position above the row bar 40 placed on the Y stage 105 of the inspection stage 101.
  • the cantilever 1 is attached to a vibration unit 122 provided below the Z stage 104.
  • the excitation unit 122 is configured by a piezo element, and by applying an alternating voltage having a frequency near the mechanical resonance frequency by an excitation voltage from the piezo driver 107, the probe 2 at the tip of the cantilever 1 is moved in the vertical direction (Z direction). ) Can be vibrated.
  • the vibration in the Z direction of the probe 2 of the cantilever 1 is detected by a displacement detector configured to include a semiconductor laser element 109 and a displacement sensor 110 composed of a four-split optical detector element.
  • a displacement detector configured to include a semiconductor laser element 109 and a displacement sensor 110 composed of a four-split optical detector element.
  • the laser beam emitted from the semiconductor laser element 109 is irradiated on the surface opposite to the surface on which the probe 2 of the cantilever 1 is formed (upper side in FIG. 1), and the laser reflected by the cantilever 1 is Incident on the displacement sensor 110.
  • the displacement sensor 110 is a four-divided sensor in which the light receiving surface is divided into four regions, and the laser incident on each of the divided light receiving surfaces of the displacement sensor 110 is photoelectrically converted and output as four electric signals.
  • the displacement sensor 110 when the laser is irradiated from the semiconductor laser element 109 in a state where the cantilever 1 is not vibrated by the vibration unit 122, that is, in a stationary state, the reflected light from the cantilever 1 is 4 It is installed at a position where it is equally incident on each of the light receiving surfaces divided into two.
  • the differential amplifier 111 performs predetermined arithmetic processing on the difference signal of the four electrical signals output from the displacement sensor 110 and outputs the result to the DC converter 112. That is, the differential amplifier 111 outputs a displacement signal corresponding to the difference between the four electrical signals output from the displacement sensor 110 to the DC converter 112. Therefore, in a state where the cantilever 1 is not vibrated by the vibration unit 122, the output from the differential amplifier 111 becomes zero.
  • the DC converter 112 includes an RMS-DC converter (Root Mean value to Direct Current converter) that converts a displacement signal output from the differential amplifier 111 into an effective DC signal.
  • the displacement signal output from the differential amplifier 111 is a signal corresponding to the displacement of the cantilever 1 and is an AC signal because the cantilever 1 vibrates.
  • a signal output from the DC converter 112 is output to the feedback controller 113.
  • the feedback controller 113 outputs a signal output from the DC converter 112 to the control unit PC 30 as a signal for monitoring the current magnitude of the cantilever 1 and adjusts the magnitude of the excitation of the cantilever 1.
  • a signal output from the DC converter 112 is output to the piezo driver 107 through the control unit PC 30 as a control signal for the Z stage 104.
  • This signal is monitored by the control unit PC30, and the piezo driver 107 controls a piezo element (not shown) that drives the Z stage 104 according to the value, so that the initial position of the cantilever 1 is determined before the measurement is started. I try to adjust it.
  • the head flying height of the hard disk drive is set as the initial position of the cantilever 1.
  • the transmitter 102 supplies an oscillation signal for exciting the cantilever 1 to the piezo driver 107.
  • the piezo driver 107 drives the excitation unit 122 based on the oscillation signal from the transmitter 102 to vibrate the cantilever 1 at a predetermined frequency.
  • the positional relationship between the cantilever 1 and the thermally-assisted magnetic head for measuring the thermally-assisted light (near-field light) of the thermally-assisted magnetic head according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
  • the near-field light 203 is generated in order to generate the near-field light 203 from the opening 201 of the near-field light 203 emission.
  • 203 excitation light 202 is irradiated. Due to the design of the light emitting surface of the heat-assisted magnetic head, leakage light 204 exists from the vicinity of the opening 201.
  • the scattered light is detected when the probe 2 of the cantilever 1 is close to the light emitting surface.
  • scattered light 301 is generated by contact of the probe 2 with the near-field light 203, but scattered light 302 in which the leakage light 204 is scattered from the cantilever 1 is also generated.
  • the detector 3 detects the scattered light 301 and the scattered light 302 together and outputs a detection signal 401.
  • the probe 2 is not in contact with the near-field light 203 and the scattered light 301 is not generated, whereas the scattered light 302 in which the leakage light 204 is scattered from the cantilever 1 is generated in the same manner as in FIG. is doing.
  • the detector 3 detects only the scattered light 302 and outputs a detection signal 402.
  • the signal of the scattered light 301 is detected by increasing the S / N by removing the component of the scattered light 302 that becomes noise. Is realized.
  • FIG. 5 and FIG. 6 it shows to the control method of the cantilever which concerns on 1st Embodiment of this invention for implement
  • FIG. 5 when the probe 2 of the cantilever 1 that vibrates in the vertical direction with respect to the surface of the sample is at the lowest point, it comes into contact with the near-field light 203 and when the probe 2 is at the highest point.
  • the lateral width (intensity distribution) of the current near-field light is 2 in the plane parallel to the light emitting surface of the sample (XY plane in FIGS. 7-11).
  • the lateral width (intensity distribution) of the near-field light is measured by a two-dimensional scan.
  • the spot width of the near-field light is about the same as or smaller than the width of the cantilever probe, In the two-dimensional measurement based on the light emitting surface, the near-field light width may not be measured correctly.
  • the probe when the distance between the cantilever probe and the light-emitting surface changes, the contact state between the probe and the light spot of the near-field light changes, so the probe First, the width of the light spot of the near-field light in the vertical direction (Z direction in FIGS. 7-11) is detected, and then the near-field light emitting unit is utilized. By calculating the width in the horizontal direction from the width in the vertical direction based on the shape of the above, the above-described problem can be solved.
  • FIG. 7 to 9 are diagrams for explaining the positional relationship between the light spot of the near-field light and the cantilever tip probe 2 in the method for detecting the width of the light spot of the near-field light 503 according to the second embodiment of the present invention. .
  • a two-dimensional AFM scan is performed in a state where the probe 2 is in the immediate vicinity of the near-field light emitting surface 505 (XY plane), and surface shape information and scattered light 504 information are obtained. Measure. Further, the height of the probe 2 in this state is used as a reference.
  • the probe 2 is separated from the near-field light emitting surface 505 (having a lift-up amount in the Z direction), A two-dimensional scan is performed at several heights.
  • the scattered light 504 from the probe 2 at each height level is measured.
  • FIGS. 9A and 9B when the probe 2 is far from the light emitting surface 505, the spot of the near-field light 2 and the probe do not come into contact with each other, and the signal of the scattered light 504 of the near-field light 2 is changed.
  • the detection signal of the detector 3 is 0, or a constant level regardless of the height displacement of the probe 2 (as described in the first embodiment, the leakage light 502 of the excitation light of the near-field light 503) Because there exists).
  • the height of the probe 2 when the detector 3 is just in the above state here, the height shown in FIG. 9A
  • the height reference of the probe 2 described above is recorded. Is detected as the width of the spot of the near-field light 503 in the vertical direction (Z direction).
  • the probe 2 is in the immediate vicinity of the near-field light emitting surface 505 (XY plane), or a known height with respect to the light emitting surface.
  • XY plane near-field light emitting surface 505
  • a two-dimensional scan is performed, and from the result of the scattered light 504 detected by the detector 3, the place where the signal of the scattered light 504 of the near-field light 503 in the plane at the height is the largest is measured (FIG. 10 (a) state).
  • the probe 2 is moved to the place where the signal of the scattered light 504 of the near-field light 503 is the largest on the height plane.
  • the position of the probe 2 on the XY plane is fixed, and the probe 2 is gradually raised at a constant speed in the Z direction (the direction in which the probe 2 moves away from the light emitting surface).
  • the time when the detection signal of the detector 3 becomes 0 or a constant level irrespective of the displacement of the height of the probe 2, that is, the time when the state shown in FIG. the distance between the probe 2 and the light emitting surface is calculated from the rising speed of the probe 2 and the recorded time. This distance is defined as the width in the vertical direction (Z direction) of the spot of the near-field light 503.
  • the thermally-assisted magnetic head inspection apparatus using the measurement method according to the third embodiment of the present invention has basically the same structure as the thermally-assisted magnetic head element inspection apparatus described in the first embodiment. The description of duplication is omitted.
  • a two-dimensional AFM scan is performed to measure surface shape information and scattered light information; and the amplitude of the cantilever probe A cantilever oscillating means for oscillating the near-field light emitting surface of the thermally-assisted magnetic head element by about 100 nm larger than a vertical width of the near-field light spot; and the probe and the near-field light by the vibration of the cantilever.
  • Scattered light 301 and scattered light 302 Including detection signal 1 402 Detection signal 2 including only scattered light 302 501... Near-field light emitting unit 502. Excitation light of near-field light 503. Near-field light 504. Scattered light due to contact between near-field light and probe 505. Light-emitting surface of near-field light 601. Width H in the vertical direction 602... Horizontal width W of the near-field light spot

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Abstract

　近接場光の強度分布をＳ／Ｎ高く検出する近接場光検出方法を提供する。具体的には、近接場光を測定する方法として、カンチレバー先端の探針（２）がヘッドの発光面の近くにある時と探針（２）が発光面との距離が十分大きい（１００ｎｍ超）時の光検出系の測定結果の差を取るようにした。また、近接場光の横方向の幅を検出困難の場合、近接場光の横方向の強度分布（スポット幅）の測定方法において、まず縦方向の幅を測定し，その結果を基づき横方向の幅を算出するようにした。さらに近接場光検出方法を適用した熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置を提供する。

Description

近接場光検出方法及び熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置
　本発明は、近接場光の光スポットの幅を検出する方法、又は強度分布を信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）を高く測定できる近接場光検出方法、並びに当該方法を用いた熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置に関する。
　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、特許文献２、及び特許文献３などに記載されているような熱アシスト磁気ヘッド（ＴＡＭＲ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熱アシスト光（近接場光）は、ヘッド素子から数十ｎｍ以下の幅の範囲であり、このスポットの横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光スポットの横幅を測定するために、走査型プローブ顕微鏡技術を用いた測定を考えられるが、信号対ノイズ比（Ｓ／Ｎ）を高く検査できる方法は未解決の重要な課題である。
　また試料表面の凹凸による近接場光の測定方法が特許文献４に記載のように既に知られている。
日本国特開２０１０－１８２３９４号公報 日本国特開２０１１－８６３６２号公報 日本国特開２０１１－１１３５９５号公報 日本国特開２００２－１４８１７２号公報
　近接場光の光スポットの横方向の強度分布を検出する方法として、現行走査型プローブ顕微鏡方式に基づき、先端が細い探針をもつカンチレバーに近接場光の発光部近傍において、一定の高さでスキャンさせる。このとき、探針が近接場光発生領域内に位置した時に探針と近接場光の光スポットとの接触により、探針から散乱光が発生し、隣にある光検出器で散乱光を検出する方法がある。しかし、例えば熱アシスト磁気ヘッドが熱アシスト光（近接場光）を発生する際、近接場光を励起するためのレーザ光は発光部の周辺から漏れることがあるため、実際検出器が検出した探針からの散乱光は近接場光と探針の接触による散乱光であるか、探針による漏れ光の反射光であるかを分別できず、測定のＳ／Ｎが低いという問題がある。近接場光の光スポットの幅は数十ｎｍしかないため、正しく検出するために、まず測定のノイズを最小限する必要がある。
　また、上記とは別に、近接場光の光スポットの横幅（発光面と平行の方向の幅）がカンチレバーの探針の幅と同等または探針の幅よりも小さい場合、上記の測定方法においては横方向の分解能が足りなくなり、正確に横方向の幅を測定できないという問題がある。
　本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、カンチレバーのスキャン高さの調整により、漏れ光の影響を無くす方法、及び近接場光の光スポットの横方向の幅を検出できる方法、並びに該方法を用いた熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置を提供するものである。
　上記した課題の前者を解決するために、本発明では、近接場光の測定方法において、探針が発光面の近くにある時と探針が発光面との距離が十分大きい（１００ｎｍ超）時の光検出系の測定結果の差を取るようにした。
　また、上記した課題の後者を解決するために、本発明では、近接場光の横方向の強度分布（スポット幅）の測定方法において、まず縦方向の幅を測定し，その結果を基づき横方向の幅を算出するようにした。
　即ち本発明の近接場光検出方法は、近接場光の強度分布の検出方法であって、走査型プローブ顕微鏡方式に基づき、
　先端が細い探針をもつカンチレバーを使用し、前記探針が近接場光の光スポットと接触することにより、前記探針によって反射する近接場光の散乱光を光検出器で測定し、前記光検出器による測定は、前記探針が発光面の近くに存在する際に測定する第１の測定点と、前記探針と前記熱アシスト磁気ヘッド素子の発光面との距離が１００ｎｍ超と十分に大きい際に測定する第２の測定点との２回において行い、該２回の光検出器の測定結果の差分を取って近接場光の強度分布とすることを特徴とする。
　また、本発明の近接場光検出方法は、前記カンチレバーを近接場光の発光面に対して近接場光の光スポットの上下方向の幅より大きく１００ｎｍ程度振動させるカンチレバー振動手段と、カンチレバーの探針が振動の最下点にあり、近接場光の光スポットと接触した際の光検出器の検出信号を記録する第１の記録手段と、前記探針が振動の最上点にあり、近接場光の光スポットと接触しないとき、光検出器の検出信号を記録する第２の記録手段と、を具備し、前記第１の記録手段は前記第１の測定点における近接場光の散乱光を測定し、前記第２の記録手段は前記第２の測定点における近接場光の散乱光を測定して、これら２回の光検出器の測定結果の差分を取って近接場光の強度分布とすることを特徴とする。
　更に、本発明の近接場光検出方法は、前記カンチレバーの探針が近接場光の発光面のすぐ近傍にある場合にスキャンを行い前記光検出器にて散乱光の分布を測定する第１の測定手段と、前記カンチレバーの探針が前記発光面の近くの位置から上昇し１００ｎｍ程度十分離れた所において再度スキャンを行い前記光検出器にて散乱光の分布を測定する第２の測定手段と、を具備し、これらによって近接場光の散乱光を２回測定することを特徴とする。
　また、本発明の近接場光検出方法は、走査型プローブ顕微鏡方式に基づき、先端が細い探針をもつカンチレバーを使用し、前記カンチレバー先端の探針が近接場光の光スポットと接触することにより、前記探針によって反射する近接場光の散乱光を光検出器で測定し、前記探針と近接場光の発光面との間の距離を０から１００ｎｍ超まで変化させることにより、前記探針と近接場光の光スポットとの接触状態を変化させて測定を実施し、前記探針と近接場光の発光面との距離を測定することにより、近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出し、近接場光発光部の形状情報を基づき、検出した近接場光の光スポットの縦方向の幅から、近接場光の光スポットの横方向の幅を算出することを特徴とする。
　更に、本発明の近接場光検出方法は、前記カンチレバーの探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある場合に２次元のＡＦＭ（Ａｔｏｍｉｃ　Ｆｏｒｃｅ　Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）スキャンを行い、表面の形状の情報と散乱光の情報を測定する手段と、この状態から、前記探針が近接場光発光面から離間させ、高さレベルが１乃至複数の高さの段階の各々においてスキャンを行い、各高さレベルでの前記探針からの散乱光を測定する手段と、前記探針は発光面と離間して近接場光のスポットと前記探針が接触しなくなることで近接場光の散乱光の信号が０となり光検出器の検出信号が０となった場合、若しくは前記探針の高さの変位によらずに検出器信号が一定となった場合に、検出信号が０若しくは一定となった最初の高さレベルにおける前記探針の高さを記録する手段と、を具備し、これらによって近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出することを特徴とする。
　また、本発明の近接場光検出方法は、前記カンチレバーの探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある場合に２次元のＡＦＭスキャンを行い、表面の形状の情報と散乱光の情報を測定する手段と、前記カンチレバーを近接場光の発光面に対して近接場光の光スポットの上下方向の幅より１００ｎｍ程度大きく振動させるカンチレバー振動手段と前記カンチレバーの振動により、前記探針と近接場光発光面との距離が変化する際、光検出器にて、いくつかの高さレベルまたは振動の全周期においての前記探針によって反射した散乱光を測定する手段と、を具備し、これらによって近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出することを特徴とする。
　また、本発明の近接場光検出方法は、走査型プローブ顕微鏡方式に基づき、先端が細い探針をもつカンチレバーを使用し、該カンチレバー先端の探針が近接場光の光スポットと接触することにより、前記探針によって反射する近接場光の散乱光を光検出器で測定し、前記探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある状態、または発光面対して所定の高さにある状態の何れかにおいて、前記所定の高さ方向と垂直な平面において２次元のスキャンを行い、前記光検出器が検出した散乱光の結果から、前記所定の高さ方向と垂直な平面における近接場光の散乱光を示す信号が最も大きい箇所を測定し、前記探針を前記所定の高さ方向と垂直な平面にて前記近接場光の散乱光の信号が最も大きい箇所に移動させ、前記所定の高さ方向と垂直な平面にて移動した前記探針の位置を固定し、縦方向（所定の高さ方向）にて等速で徐々に探針が発光面から離間させる方向に移動させ、前記光検出器の検出信号が０となった時、または前記探針の高さの変化によらずに検出信号が一定のレベルになった時を記録し、前記探針と発光面との距離を算出して、前記算出した距離を近接場光の光スポットの縦方向の幅とし、近接場光発光部の形状情報に基づき、前記縦方向の幅から横方向の幅を算出することを特徴とする。
　また、本発明の適用例の一例としての熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置は、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移動テーブルと、
　該移動テーブルに載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
　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若しくは移動させる振動駆動手段と、
　該振動駆動手段により振動若しくは移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若しくは移動による前記カンチレバーの高さ方向の変位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前記探針の変位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を検査する処理手段と、を具備したことを特徴とする。
　具体的には、本発明の熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置は、所定の形状を有する近接場光発光部を有する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移動テーブルと、
　該移動テーブルに載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
　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カンチレバー振動手段と、
　該カンチレバー振動手段により振動す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による高さ方向の変位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探針の表面から発生した散乱光を検出し、検出結果を信号として出力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を検査する処理手段と、を具備し、
　前記信号出力手段によって前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させ、
　前記カンチレバー先端の探針が、発生した近接場光の光スポットと接触することで前記探針によって反射する近接場光の散乱光を前記散乱光検出手段で測定し、
　前記探針は前記カンチレバー振動手段によって振動する際、振幅の下端において近接場光の発光面と接触するよう位置決めされ、
　前記カンチレバー振動手段によって前記カンチレバーを振動させることで、前記探針と近接場光の発光面との間の距離を０から１００ｎｍ超まで変化させ、前記探針の高さ方向の変位を前記変位検出手段によって測定し、
　前記処理手段は、前記散乱光検出手段によって得られる散乱光の測定結果と、前記変位検出手段によって得られる前記探針の変位から、前記探針と近接場光の発光面との距離を測定することにより、近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出し、
　該検出した近接場光の光スポットの縦方向の幅と、近接場光発光部の形状情報とに基づき、近接場光の光スポットの横方向の幅を算出する、
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置である。
　また、所定の形状を有する近接場光発光部を有する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移動テーブルと、
　該移動テーブルに載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
　該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に移動させるカンチレバー駆動手段と、
　該カンチレバー駆動手段により移動す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移動による高さ方向の変位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探針の表面から発生した散乱光を検出し、検出結果を信号として出力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を検査する処理手段と、を具備し、
　前記信号出力手段によって前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させ、
　前記カンチレバー先端の探針が、発生した近接場光の光スポットと接触することで前記探針によって反射する近接場光の散乱光を前記散乱光検出手段で測定し、
　前記カンチレバー駆動手段によって前記カンチレバーを上下に昇降させることで、前記探針と近接場光の発光面との間の距離を０から１００ｎｍ超まで変化させ、前記探針の高さ方向の変位を前記変位検出手段によって測定を実施し、
　前記処理手段は、前記散乱光検出手段によって得られる散乱光の測定結果と、前記変位検出手段によって得られる前記探針の変位から、前記探針と近接場光の発光面との距離を測定することにより、近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出し、
　該検出した近接場光の光スポットの縦方向の幅と、近接場光発光部の形状情報とに基づき、近接場光の光スポットの横方向の幅を算出する、
ことを特徴とする熱アシスト磁気ヘッド素子の検査装置である。
　更に、所定の形状を有する近接場光発光部を有する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移動テーブルと、
　該移動テーブルに載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
　該カンチレバーを前記試料の表面に対して上下方向に移動させるカンチレバー駆動手段と、
　該カンチレバー駆動手段により移動す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移動による高さ方向の変位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探針の表面から発生した散乱光を検出し、検出結果を信号として出力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を検査する処理手段と、を具備し、
　前記信号出力手段によって前記熱アシスト磁気ヘッド素子の近接場光発光部から近接場光を発生させ、
　前記カンチレバー先端の探針が、発生した近接場光の光スポットと接触することで前記探針によって反射する近接場光の散乱光を、前記探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある状態、または発光面対して所定の高さにある状態の何れかにおいて、前記所定の高さ方向と垂直な平面において２次元のスキャンを行い、前記光検出器が検出した散乱光の結果から、前記所定の高さ方向と垂直な平面における近接場光の散乱光を示す信号が最も大きい箇所を前記散乱光検出手段で測定し、
　前記カンチレバー駆動手段によって、前記探針を前記所定の高さ方向と垂直な平面にて前記近接場光の散乱光の信号が最も大きい箇所に移動させ、前記所定の高さ方向と垂直な平面にて移動した前記探針の位置を固定し、縦方向にて等速で徐々に探針が発光面から離間させる方向に移動させ、
　前記処理手段は、前記散乱光検出手段の検出信号が０となった時の前記探針の高さ方向の変位、または前記探針の高さの変位によらずに前記散乱光検出手段の検出信号が一定のレベルになった際の、最初に該一定レベルの前記散乱光検出手段の検出信号となった時の前記探針の高さ方向の変位を記録し、該記録した前記探針の高さ方向の変位から前記探針と発光面との距離を算出して、該算出した距離を近接場光の光スポットの縦方向の幅とし、
　該検出した近接場光の光スポットの縦方向の幅と、近接場光発光部の形状情報とに基づき、近接場光の光スポットの横方向の幅を算出する、ことを特徴とする。
　本発明によれば、探針の接触による散乱光と探針による近接場光の励起光の漏れ光の反射光を分別でき、Ｓ／Ｎが高い近接場光の測定ができるという効果がある。
　さらに、本発明によれば、カンチレバーの探針の幅は近接場光の幅と同等または近接場光の幅よりも大きく、横方向の分解能が足りなくなっても、正確に横方向の幅を検出することが可能となる。
図１は、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２は、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３は、本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）を測定する際、カンチレバーが発光面と近い場合の散乱光検出状態を説明するカンチレバーと熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）発生部の断面の側面図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）を測定する際、カンチレバーが発光面との距離が十分ある場合の散乱光検出状態を説明するカンチレバーと熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）発生部の断面の側面図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）を測定するためのカンチレバーの制御方法を説明するカンチレバーと熱アシスト磁気ヘッド近接場光発生部の断面の側面図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係る熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）を測定するためのカンチレバーの制御方法を説明するカンチレバーと熱アシスト磁気ヘッド近接場光発生部の断面の側面図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る近接場光の光スポットとカンチレバー先端探針の位置関係を説明する図で、探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある状態を示すカンチレバーと近接場光発生部の断面の側面図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係る近接場光の光スポットとカンチレバー先端探針の位置関係を説明する図で、探針が近接場光発光面から離れているが、近接場光の光スポット縦方向の範囲内にある状態を示すカンチレバーと近接場光発生部の断面の側面図である。 図９は、本発明の第２実施形態に係る近接場光の光スポットとカンチレバー先端探針の位置関係を説明する図で、探針が近接場光発光面から離れているが、近接場光の光スポット縦方向の範囲外にある状態を示すカンチレバーと近接場光発生部の断面の側面図である。 図１０は、本発明の第３実施形態に係る近接場光の光スポットの縦方向の幅を測定するためのカンチレバーの制御方法を説明するカンチレバーと近接場光発生部の断面の側面図である。 図１１は、本発明の第３実施形態に係る検出した近接場光の光スポットの縦方向の幅から、横方向の幅を計算する方法の概念図である。
　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。
　図１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１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ェ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またはスライダ単体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。
　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、ローバー４０をワークとして所定の検査を行う場合、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。
　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。
　ローバー４０が測定対象となる場合、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４０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２（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。
　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。
　Ｙステージ１０５の上方にはローバー４０またはスライダ単体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１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（図３参照）を供給し、ローバー４０またスライダ単体は、載置部１１４に熱アシスト磁気ヘッド素子の書込み磁界が発生可能、近接場光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。
　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１が配置されている。カンチレバー１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を印加することで、カンチレバー１の先端部の探針２を上下方向（Ｚ方向）に振動させることができる。
　カンチレバー１の探針２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により検出される。この変位検出部においては、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２が形成されている面と反対側の面（図１の上側）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。
　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１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１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。
　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１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１の変位に応じた信号であり、カンチレバー１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１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１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１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１の初期位置として設定する。発信機１０２は、カンチレバー１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１を所定の周波数で振動させる。
　図３及び図４により、本発明の実施例１に係る熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）を測定するためカンチレバー１と熱アシスト磁気ヘッドと位置関係を説明する。前述の課題に示すように、熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）発光部２００においては、近接場光２０３発光の開口部２０１から近接場光２０３を発生するために、近接場光２０３の励起光２０２が照射されている。熱アシスト磁気ヘッドの発光面の設計により、開口部２０１の近傍から漏れ光２０４が存在する。前記近接場光２０３のカンチレバー１の探針２との接触による散乱光と漏れ光２０４がカンチレバー１から散乱された散乱光成分を分別できないという課題を解決するために、まず図３に示すように、カンチレバー１の探針２が発光面と近い場合においての散乱光検出を行う。このとき、探針２が近接場光２０３との接触により、散乱光３０１が発生されるが、漏れ光２０４がカンチレバー１から散乱された散乱光３０２も発生している。検出器３は散乱光３０１と散乱光３０２を一緒に検出し、検出信号４０１を出力する。次に、図４に示すように、カンチレバー１の探針２が発光面との距離が十分ある場合（ｄ１＝１００ｎｍ程度）においての散乱光検出を行う。このとき、探針２が近接場光２０３と接触せず、散乱光３０１は発生しないことに対して、漏れ光２０４がカンチレバー１から散乱された散乱光３０２は図３の場合と同じように発生している。検出器３は散乱光３０２のみを検出し、検出信号４０２を出力する。最後に、検出信号４０１と検出信号４０２との差分を演算する処理を行うことにより、ノイズとなる散乱光３０２の成分を除いて、Ｓ／Ｎを高くして散乱光３０１の信号を検出することを実現する。
　ここで、図５と図６において、上記測定方法を実現するための本発明の第１実施形態に係るカンチレバーの制御方法に示す。図５に示すように、試料の表面に対して上下方向に振動させるカンチレバー１の探針２が最下点にあるとき、近接場光２０３と接触し、探針２が最上点にあるとき、近接場光２０３と接触しないことになるようにカンチレバー１の振幅をできるだけ大きく（ｄ２＝１００ｎｍ程度）すること、また図６（ａ）と（ｂ）に示すように、カンチレバー１の探針２が発光表面の近くにおける測定と、カンチレバーの探針が発光表面の近くから上昇し、十分離れた所（ｄ３＝１００ｎｍ程度）での測定を２回実施することにより、上記図２と図３に示す測定を実現する。
　前述の課題のうち、後者において述べたように、現行の近接場光の横方向の幅（強度分布）を測定手段ではサンプルの発光面に平行する面（図７－１１のＸＹ平面）における２次元のスキャンにて近接場光の横方向の幅（強度分布）を測定するが、近接場光のスポット幅はカンチレバーの探針の幅と同程度、又は探針の幅より小さい場合、前記の発光面に基づく２次元の測定では、正しく近接場光の幅を測定できなくなることがある。ここで、近接場光の幅を測定する方法として、カンチレバーの探針と発光面との間の距離が変化した場合、探針と近接場光の光スポットとの接触状態が変わるため、探針からの近接場光の散乱光の光量も変わることを利用して、まず近接場光の光スポットの縦方向（図７－１１のＺ方向）の幅を検出してから、近接場光発光部の形状を基づき、縦方向の幅から横方向の幅を算出することにより、前述の課題を解決できる。
　図７－図９は本発明の第２実施例に係る近接場光５０３の光スポットの幅を検出する方法における近接場光の光スポットとカンチレバー先端探針２の位置関係を説明する図である。まず、図７に示すように、探針２が近接場光発光面５０５（ＸＹ平面）のすぐ近傍にある状態で、２次元のＡＦＭスキャンを行い、表面の形状の情報と散乱光５０４の情報を測定する。また、この状態の探針２の高さを基準にする。
　次に図８（ａ）、（ｂ）及び図９（ａ）（ｂ）に示すように、探針２が近接場光発光面５０５から離れて（Ｚ方向にリフトアップ量を持つこと）、いくつかの高さにおいて、２次元のスキャンを行う。ここで、各高さレベルでの探針２からの散乱光５０４を測定する。図９（ａ）及び（ｂ）に示すように、探針２は発光面５０５と遠くなると、近接場光２のスポットと探針が接触しなくなり、近接場光２の散乱光５０４の信号が０となり、検出器３の検出信号は０、または探針２の高さの変位によらずに一定のレベル（実施例１に述べたように、近接場光５０３の励起光の５０２の漏れ光が存在するため）になる。ここで、検出器３が前記の状態になったばかりのときの探針２の高さ（ここでは図９（ａ）に示す高さ）を記録し、前述の探針２の高さの基準との差を、近接場光５０３のスポットの縦方向（Ｚ方向）の幅として検出する。
　また、前記縦方向の幅を検出する別の方法として実施例３に基づいて説明する。前記多数回のスキャンを実施ではなく、図１０に示すように、探針２が近接場光発光面５０５（ＸＹ平面）のすぐ近傍にある状態、または発光面に対して、ある既知な高さにある状態で、２次元のスキャンを行い、検出器３が検出した散乱光５０４の結果から、その高さの平面の近接場光５０３の散乱光５０４の信号が最も大きいところを測定する（図１０（ａ）の状態）。次に、探針２を該高さ平面にて前述近接場光５０３の散乱光５０４の信号が最も大きいところに移動させる。それから、探針２のＸＹ平面での位置を固定し、Ｚ方向にて、等速で徐々に上昇させる（探針２が発光面から離れる方向）。前述のように検出器３の検出信号は０、または探針２の高さの変位によらずに一定のレベルになったとき、即ち図１０（ｂ）の状態になった際の時間を記録し、探針２の上昇速度と記録した時間から探針２と発光面との距離を算出する。この距離を近接場光５０３のスポットの縦方向（Ｚ方向）の幅とする。
　最後に、図１１に示すように、前述の方法によって記録した近接場光５０３のスポットの縦方向の幅Ｈ６０１を用いて、事前に入手する近接場光発光部の形状情報、または前記の発光面においてのＡＦＭスキャンにて検出した発光面の形状情報から、近接場光５０３の光スポット横方向の幅Ｗ６０２をある関数関係Ｗ＝ｆ（Ｈ）で算出し、間接的に近接場光５０３の光スポット横方向の幅Ｗ６０２の測定を実現する。
　また、本発明実施例３に係る測定方法を利用する熱アシスト磁気ヘッド検査装置は、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と基本的には同じ構造を有しており、ここでの重複の説明を省略する。また前記カンチレバーの探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある場合に２次元のＡＦＭスキャンを行い、表面の形状の情報と散乱光の情報を測定する手段と、　前記カンチレバー探針の振幅を前記熱アシスト磁気ヘッド素子における近接場光の発光面に対して近接場光の光スポットの上下方向の幅より１００ｎｍ程度大きく振動させるカンチレバー振動手段と　前記カンチレバーの振動により、前記探針と近接場光発光面との距離が変化する際、光検出器にて、いくつかの高さレベルまたは振動の全周期においての前記探針によって反射した散乱光を測定する手段と、を具備し、
　これらによって近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出するようにしてもよい。
　また上記実施例では近接場光を熱アシスト磁気ヘッド素子検査装置に適用した例を示したが、他の検査装置、検査方法に適用しても良いことはいうまでもない。
　　１…カンチレバー
　　２…カンチレバー先端探針
　　３…光検出器
　　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
　　１２２…加振部
　　１１４１…載置部１１４の基準面（Ｙステージ１０５に形成された段差面）
　　１１４２…Ｙステージ１０５の段差部
　　１１４３…Ｙステージ１０５の段差部１１４２の底面
　　１１４４…Ｙステージ１０５の段差部１１４２の側面
　　２００・・・熱アシスト磁気ヘッド近接場光発光部
　　２０１…熱アシスト磁気ヘッド近接場光発光の開口部
　　２０２…熱アシスト磁気ヘッド用励起光
　　２０３…熱アシスト光（近接場光）
　　２０４…熱アシスト磁気ヘッドの漏れ光
　　３０１…熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光（近接場光）と探針との接触による散乱光
　　３０２…漏れ光の散乱光
　　４０１…散乱光３０１と散乱光３０２を含む検出信号１
　　４０２…散乱光３０２のみを含む検出信号２
　　５０１…近接場光発光部
　　５０２…近接場光の励起光
　　５０３…近接場光
　　５０４…近接場光と探針との接触による散乱光
　　５０５…近接場光の発光面
　　６０１…近接場光の光スポットの縦方向の幅Ｈ
　　６０２…近接場光の光スポットの横方向の幅Ｗ

 

Claims (8)

  1. 　近接場光の強度分布の検出方法であって、
    　走査型プローブ顕微鏡方式に基づき、先端が細い探針をもつカンチレバーを使用し、前記探針が近接場光の光スポットと接触することにより、前記探針によって反射する近接場光の散乱光を光検出器で測定し、
    　前記光検出器による測定は、前記探針が熱アシスト磁気ヘッド素子の発光面の近くに存在する際に測定する第１の測定点と、前記探針と前記熱アシスト磁気ヘッド素子の発光面との距離が１００ｎｍ超と十分に大きい際に測定する第２の測定点との２回において行い、
    　該２回の光検出器の測定結果の差分を取って近接場光の強度分布とすることを特徴とする近接場光検出方法。
  2. 　前記カンチレバー探針の振幅を前記熱アシスト磁気ヘッド素子における近接場光の発光面に対して近接場光の光スポットの上下方向の幅より大きく１００ｎｍ程度振動させるカンチレバー振動手段と、
    　カンチレバーの探針が振動の最下点にあり、熱アシスト磁気ヘッドの熱アシスト光である近接場光の光スポットと接触した際の光検出器の検出信号を記録する第１の記録手段と、
    　前記探針が振動の最上点にあり、近接場光の光スポットと接触しないとき、光検出器の検出信号を記録する第２の記録手段と、を具備し、
    　前記第１の記録手段は前記第１の測定点における近接場光の散乱光を測定し、前記第２の記録手段は前記第２の測定点における近接場光の散乱光を測定して、これら２回の光検出器の測定結果の差分を取って近接場光の強度分布とすることを特徴とする請求項１記載の近接場光検出方法。
  3. 　前記カンチレバーの探針が前記近接場光の発光面のすぐ近傍にある場合にスキャンを行い前記光検出器にて散乱光の分布を測定する第１の測定手段と、
    　前記カンチレバーの探針が前記発光面の近くの位置から上昇し１００ｎｍ程度十分離れた所において再度スキャンを行い前記光検出器にて散乱光の分布を測定する第２の測定手段と、を具備し、
    　これらによって近接場光の散乱光を２回測定することを特徴とする請求項１記載の近接場光検出方法。
  4. 　近接場光の横方向の幅である強度分布の測定方法であって、
    　走査型プローブ顕微鏡方式に基づき、先端が細い探針をもつカンチレバーを使用し、前記カンチレバー先端の探針が近接場光の光スポットと接触することにより、前記探針によって反射する近接場光の散乱光を光検出器で測定し、
    　前記探針と近接場光の発光面との間の距離を０から１００ｎｍ超まで変化させることにより、前記探針と近接場光の光スポットとの接触状態を変化させて測定を実施し、
    　前記探針と近接場光の発光面との距離を測定することにより、近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出し、
    　近接場光発光部の形状情報を基づき、検出した近接場光の光スポットの縦方向の幅から、近接場光の光スポットの横方向の幅を算出することを特徴とする近接場光検出方法。
  5. 　前記カンチレバーの探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある場合に２次元のＡＦＭスキャンを行い、表面の形状の情報と散乱光の情報を測定する手段と、
    　この状態から、前記探針が近接場光発光面から離間させ、高さレベルが１乃至複数の高さの段階の各々においてスキャンを行い、各高さレベルでの前記探針からの散乱光を測定する手段と、
    　前記探針は発光面と離間して近接場光のスポットと前記探針が接触しなくなることで近接場光の散乱光の信号が０となり光検出器の検出信号が０となった場合、若しくは前記探針の高さの変位によらずに検出器信号が一定となった場合に、検出信号が０若しくは一定となった最初の高さレベルにおける前記探針の高さを記録する手段と、を具備し、
    　これらによって近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出することを特徴とする請求項４記載の近接場光検出方法。
  6. 　前記カンチレバーの探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある場合に２次元のＡＦＭスキャンを行い、表面の形状の情報と散乱光の情報を測定する手段と、
    　前記カンチレバー探針の振幅を前記熱アシスト磁気ヘッド素子における近接場光の発光面に対して近接場光の光スポットの上下方向の幅より１００ｎｍ程度大きく振動させるカンチレバー振動手段と
    　前記カンチレバーの振動により、前記探針と近接場光発光面との距離が変化する際、光検出器にて、いくつかの高さレベルまたは振動の全周期においての前記探針によって反射した散乱光を測定する手段と、を具備し、
    　これらによって近接場光の光スポットの縦方向の幅を検出することを特徴とする請求項４記載の近接場光検出方法。
  7. 　近接場光の横方向の幅たる強度分布の測定方法であって、
    　走査型プローブ顕微鏡方式に基づき、先端が細い探針をもつカンチレバーを使用し、該カンチレバー先端の探針が近接場光の光スポットと接触することにより、前記探針によって反射する近接場光の散乱光を光検出器で測定し、
    　前記探針が近接場光発光面のすぐ近傍にある状態、または発光面対して所定の高さにある状態の何れかにおいて、前記所定の高さ方向と垂直な平面において２次元のスキャンを行い、前記光検出器が検出した散乱光の結果から、前記所定の高さ方向と垂直な平面における近接場光の散乱光を示す信号が最も大きい箇所を測定し、
    　前記探針を前記所定の高さ方向と垂直な平面にて前記近接場光の散乱光の信号が最も大きい箇所に移動させ、前記所定の高さ方向と垂直な平面にて移動した前記探針の位置を固定し、縦方向にて等速で徐々に前記探針を発光面から離間させる方向に移動させ、
    　前記光検出器の検出信号が０となった時、または前記探針の高さの変位によらずに検出信号が一定のレベルになった時を記録し、前記探針と発光面との距離を算出して、前記算出した距離を近接場光の光スポットの縦方向の幅とし、
    　近接場光発光部の形状情報に基づき、前記縦方向の幅から横方向の幅を算出することを特徴とする近接場光検出方法。
  8. 　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移動テーブルと、
    　該移動テーブルに載置された試料の表面を走査する探針を備えたカンチレバーと、
    　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若しくは移動させる振動駆動手段と、
    　該振動駆動手段により振動若しくは移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若しくは移動による前記カンチレバーの高さ方向の変位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前記探針の変位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を検査する処理手段と、を具備し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。
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