JP2011008845A - 磁気ヘッド搬送装置、磁気ヘッド検査装置、及び磁気ヘッド製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ローバー状態の薄膜磁気ヘッドを搬送する際にその姿勢を自由に変更できるようにする。
【解決手段】ウエハから切り出された細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する搬送装置が垂直実装と水平実装の両実装をできるようにした。細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する搬送装置が垂直実装と水平実装の両方の実装を可能であると共に各工程間の搬送時に垂直から水平に、水平から垂直にその姿勢を変更することができるようにした。搬送装置が垂直実装と水平実装の中間に位置するような傾斜した状態の斜め実装を行なうことができるようにした。これによって、各工程間の搬送時に垂直又は水平実装されるようなトレイに対して、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドの搬送を容易に行なうことができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、ウエハから切り出されたローバー状態の薄膜磁気ヘッドを搬送する磁気ヘッド搬送装置、これを用いた磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド製造方法に係り、特にローバー状態の薄膜磁気ヘッドを検査装置の載置部に合わせて搬送することのできる磁気ヘッド搬送装置、磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド製造方法に関する。

近年は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の面記録密度の急激な増加に伴い、薄膜磁気ヘッドの書き込みトラック幅も微細化され、薄膜磁気ヘッドに含まれる記録ヘッド（素子）によって磁気ディスク上に書き込まれる書き込みトラック幅を正確に検査する技術の重要性が増している。
従来は、光学顕微鏡にて、薄膜磁気ヘッドに含まれる記録ヘッド（素子）の形状測定を実施していたが、トラック幅の微細化に伴って書き込みトラック幅が光学系解像度以下となったことによって、光学顕微鏡では記録ヘッド（素子）の形状測定は困難となってきた。そこで、最近は、光学顕微鏡に代えて走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて記録ヘッド（素子）の形状測定を実施している。しかしながら、ＳＥＭによる測定は、破壊検査であり、また、光学顕微鏡と同様に記録ヘッド（素子）の物理的な形状を単に測定するに過ぎず、磁気ディスク上に実際に書き込まれる磁気的な実効トラック幅（書き込みトラック幅）との相関関係を測定することが困難であるという問題を有していた。また、原子間力顕微鏡（Ａｔｏｍｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）を用いて記録ヘッド（素子）の形状を測定するという技術も存在するがこの場合も上述と同様の問題が存在していた。最近では、磁気力顕微鏡（Ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｏｒｃｅ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＭＦＭ）を用いて記録ヘッドの磁界特性である磁界飽和現象を視覚的に観察できるように構成された磁気ヘッド測定装置が特許文献１に開示されている。

特開２００３−２４８９１１号公報

従来のように走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）又は原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて磁気ヘッド（記録ヘッド）の形状を測定する場合、記録ヘッド（素子）の物理的な形状を測定することは可能であるが、磁気ディスク上に実際に書き込まれる磁気的な実効トラック幅（書き込みトラック幅）を測定することはできなかった。そこで、従来は、磁気ヘッドとサスペンションが一体化された後の状態（ＨＧＡ状態）又は擬似ＨＧＡ状態でスピンスタンドと呼ばれるヘッド・ディスク専用の測定装置を用いて書き込みトラック幅を検査していた。
しかしながら、スピンスタンドを用いた検査は、ＨＧＡ状態又は擬似ＨＧＡ状態という磁気ヘッド製造の最終工程でなければ、その書き込みトラック幅の検査を実施できないため、生産性を向上したり、製造時の早期にフィードバックするという要望に応えるといった観点からあまり好ましくなかった。

そこで、本願出願人は、製造工程途中のできるだけ早い段階、すなわちローバー状態の磁気ヘッドについて書き込みトラック幅の検査を行うことのできる磁気ヘッド検査方法及び装置を出願している（特開２００３−２４８９１１号公報及び特願２００８−２６３７４６号）。また、この出願の中で、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドを検査装置の載置テーブルの段差部に搬送する搬送機構についても言及している。この搬送機構は、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドを傾斜角４５度となるようにトレイ上に複数配列格納し、このトレイ上からフックフィンガのフック部分でローバーの両端を引っかけて吊上げ、それをハンドリングロボットを用いて移動させて搬送してテーブル段差部に位置決め載置するものであり、トレイ上に格納されたローバー状態の薄膜磁気ヘッドの全てが傾斜角４５度で保持されているため、その傾斜状態にあるローバー状態の薄膜磁気ヘッドを吊り下げるための専用のフックフィンガを必要としている。

一方、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドに対して加工又は検査を行なう場合、各工程間の搬送時に様々なトレイ（収納ケース）が使われており、収納ケース毎にローバー状態の薄膜磁気ヘッドの収納状態や姿勢等（傾斜角度等）が種々異なっている。また、各工程の途中で行なわれる検査装置では、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドを一定の方向に向けて検査する必要があるため、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドの自動検査を行なう場合、その前後でローバー状態の薄膜磁気ヘッドを回転したり、アライメントしたりする機構が必要であった。

しかしながら、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドは、横幅が約１ｍｍ、縦幅が約０．２〜０．３ｍｍ、長さ約４０〜７０ｍｍの細長い矩形の板状をしており、この矩形の板状の長手方向に約９０個程度のヘッドスライダが形成されているため、形状的に非常に取扱い難いという問題を有していた。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドを搬送する際にその姿勢を自由に変更することのできる磁気ヘッド搬送装置、磁気ヘッド検査装置、及び磁気ヘッド製造方法を提供することを目的とする。

本発明に係る磁気ヘッド搬送装置の第１の特徴は、ウエハから切り出された形状が細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する磁気ヘッド搬送装置であって、前記ローバー状態の磁気ヘッドの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように実装する垂直実装と、前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装とを任意に選択できるように構成されたことにある。これは、ウエハから切り出された細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する搬送装置が垂直実装と水平実装の両実装をできるようにしたものである。これによって、各工程間の搬送時に垂直又は水平実装されるようなトレイに対して、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドの搬送を容易に行なうことができる。

本発明に係る磁気ヘッド搬送装置の第２の特徴は、ウエハから切り出された形状が細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する磁気ヘッド搬送装置であって、前記ローバー状態の磁気ヘッドの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように実装する垂直実装状態から前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装状態に前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を変換できると共に前記水平実装状態から前記垂直状態に前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を変換できるように構成されたことにある。これは、細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する搬送装置が垂直実装と水平実装の両方の実装を可能であると共に各工程間の搬送時に垂直から水平に、水平から垂直にその姿勢を変更することができるようにしたものである。

本発明に係る磁気ヘッド搬送装置の第３の特徴は、前記第１又は第２の特徴に記載の磁気ヘッド搬送装置において、前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を前記長辺部分が水平線に対して所定の角度に傾斜した状態で斜め実装できるように構成されたことにある。これは、搬送装置が垂直実装と水平実装の中間に位置するような傾斜した状態の斜め実装を行なうことができるようにしたものである。

本発明に係る磁気ヘッド検査装置の第１の特徴は、ウエハから切り出された形状が細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドの特性を検査する磁気ヘッド検査装置において、前記ローバー状態の磁気ヘッドの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように垂直実装されたトレイ手段から前記ローバー状態の磁気ヘッドを受取り、前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装状態に前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を変換し、前記水平実装状態にある前記ローバー状態の磁気ヘッドを検査ステージの載置部に水平実装状態となるように搬送する磁気ヘッド搬送手段を備えたことにある。これは、上述の搬送装置を使用して、ローバ状態の磁気ヘッドの垂直実装されたトレイからローバ状態の磁気ヘッドを受取り、それを磁気ヘッド検査装置の検査ステージ上の載置台に水平実装するようにしたものである。

本発明に係る磁気ヘッド検査装置の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の磁気ヘッド検査装置において、先端に磁性探針を備え、所定周波数で励振されるカンチレバー手段と、前記検査ステージの載置部に水平実装された前記ローバー状態の磁気ヘッドのヘッドスライダの接続端子に接触して、前記磁気ヘッドの記録ヘッドに励磁用信号を供給するプローブ手段と、前記磁性探針を前記記録ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記励磁用信号の供給されている前記検査ステージの載置部に水平実装された前記磁気ヘッドの記録部表面に沿ってスキャン移動させるスキャン手段と、前記スキャン手段のスキャン中に前記カンチレバー手段の励振状態を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記カンチレバー手段の励振状態を示す信号に基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を算出する演算手段とを備えたことにある。これは、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドにボンディングパッドより記録信号（励磁用信号）を入力し、薄膜磁気ヘッドに含まれる記録ヘッド（素子）より発生される磁界の様子を、磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置でスキャン移動させて磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）にて直接観察することで、記録ヘッド（素子）の物理的な形状ではなく発生磁界形状を測定し、磁気的な実効トラック幅の検査を非破壊で実施可能とした磁気ヘッド検査装置に上述の搬送装置を適用したものである。

本発明に係る磁気ヘッド検査装置の第３の特徴は、前記第１の特徴に記載の磁気ヘッド検査装置において、所定周波数で励振される原子間力顕微鏡のカンチレバー手段と、前記カンチレバー手段に設けられたホール素子又はＭＲ素子からなる磁界検出手段と、前記検査ステージの載置部に水平実装された前記ローバー状態の磁気ヘッドのヘッドスライダの接続端子に接触して、前記磁気ヘッドの記録ヘッドに励磁用信号を供給するプローブ手段と、前記磁界検出手段を前記記録ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記励磁用信号の供給されている前記検査ステージの載置部に水平実装された前記磁気ヘッドの記録部表面に沿ってスキャン移動させるスキャン手段と、前記スキャン手段のスキャン中に前記磁界検出手段から出力される信号を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された信号に基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を算出する演算手段とを備えたことにある。これは、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドにボンディングパッドより記録信号（励磁用信号）を入力し、薄膜磁気ヘッドに含まれる記録ヘッド（素子）より発生される磁界の様子を、磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置でスキャン移動させた原子間力顕微鏡（ＭＦＭ）のカンチレバー手段に設けられたホール素子又はＭＲ素子を用いて直接観察することで、記録ヘッド（素子）の物理的な形状ではなく発生磁界形状を測定し、磁気的な実効トラック幅の検査を非破壊で実施可能とした磁気ヘッド検査装置に上述の搬送装置を適用したものである。

本発明に係る磁気ヘッド製造方法の第１の特徴は、成膜、ミリング、洗浄などの工程を行うウエハ工程と、前記ウエハ工程終了後のウエハから短冊状のローバーを切断して切り出し、それにラッピング、ＡＢＳ面加工、洗浄、カーボン保護膜成膜などの工程を行うローバー工程と、前記短冊状のローバーの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように垂直実装されたトレイ手段から前記ローバーを受取り、前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装状態に前記ローバーの姿勢を変換し、前記水平実装状態にある前記ローバーを検査ステージの載置部に水平実装状態となるように搬送し、前記短冊状のローバー内の磁気ヘッドの実効トラック幅を磁気力顕微鏡、走査型ホールプローブ顕微鏡又は走査型磁気抵抗効果顕微鏡を用いて測定する記録ヘッドテスト工程と、前記短冊状のローバーに対して読み出しヘッドの電磁変換特性を測定する読み出しヘッドテスト工程と、前記短冊状のローバーをチップ状に切断加工して、洗浄、検査を行うスライダ工程と、前記チップ状に加工された磁気ヘッドとサスペンションとを接合して、洗浄、検査を行うヘッド・ジンバル・アセンブル工程とを経て磁気ヘッドを製造することにある。これは、ローバー工程から記録ヘッドテスト工程までローバー状態の磁気ヘッドを搬送するのに上述の搬送装置を用いるようにしたものである。

本発明に係る磁気ヘッド製造方法の第２の特徴は、前記第１の特徴に記載の磁気ヘッド製造方法において、前記記録ヘッドテスト工程として、前記短冊状のローバー内の磁気ヘッドの記録ヘッド部に励磁用信号を供給した状態で、磁気力顕微鏡のカンチレバー手段の磁性探針を前記磁気ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記磁気ヘッドの記録ヘッド部の表面に沿ってスキャン移動させて、前記カンチレバー手段の励振状態を示す信号を検出し、それに基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を測定するようにしたことにある。これは、記録ヘッドテスト工程に上述の第２の特徴に記載の磁気ヘッド検査装置を用いるようにしたものである。

本発明に係る磁気ヘッド製造方法の第３の特徴は、前記第１の特徴に記載の磁気ヘッド製造方法において、前記記録ヘッドテスト工程として、前記短冊状のローバー内の磁気ヘッドの記録ヘッド部に励磁用信号を供給した状態で、原子間力顕微鏡のカンチレバー手段に設けられたホール素子又はＭＲ素子を前記磁気ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記磁気ヘッドの記録ヘッド部の表面に沿ってスキャン移動させて、前記ホール素子又はＭＲ素子からの信号を検出し、それに基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を測定するようにしたことにある。これは、記録ヘッドテスト工程に上述の第３の特徴に記載の磁気ヘッド検査装置を用いるようにしたものである。

本発明によれば、ローバー状態の薄膜磁気ヘッドを搬送する際にその姿勢を自由に変更することができるという効果がある。

本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置の概略構成を示す図である。 ローバーを収納するトレイの様子を示す図である。 図１の検査ステージの載置部の詳細構成を示す図である。 本発明に係る磁気ヘッド搬送装置の動作の一例を示す図である。 図４のトレイがローバー供給部を覆うように下側に移動することによってトレイ上のローバーがローバー供給部に垂直実装された状態を示す図である。 ローバー供給部の構成を示す図である。 ローバー供給部に垂直実装されているローバーが斜め４５度に姿勢を変えた状態を示す図である。 ローバー供給部で斜め４５度に姿勢を変えたローバーが今度は水平実装に姿勢を変えた状態を示す図である。 図１の磁気ヘッド検査装置の検査方式の概要を示す図であり、磁気ヘッド部の構成を拡大して示す概念図である。 本発明のＭＦＭを用いた記録ヘッドの検査工程を含んだ磁気ヘッド製造工程の一例を示す図である。 本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置の別の実施例の概略構成を示す図である。 図１１の磁気ヘッド検査装置の検査方式の概要を示す図であり、磁気ヘッド部の構成を拡大して示す概念図である。

図１は、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図である。図２は、ローバーを収納するトレイの様子を示す図である。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ＭＲヘッド、ＧＭＲヘッド、ＴＭＲヘッドなど（以下ＭＲヘッドと呼ぶ。）の実効トラック幅を測定することが可能なものである。

通常、ローバーは、ウエハから４〜７ｃｍ程度の細長いブロック体として切り出される。１個のローバーは、６０〜９０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２に示すようにトレイ９１内に２０〜３０本程度、ローバー１の短軸方向（図２の左右方向）に所定間隔で複数配列収納されている。図１では、ローバー１はトレイ９１に垂直実装されている。垂直実装とは、ローバーの長軸方向に垂直な断面における長方形の長手方向が水平線に対して垂直方向（重力方向）になるように実装されることである。水平実装とは、ローバーの長軸方向に垂直な断面における長方形の長手方向が水平線に対して平行方向になるように実装されることである。図示していないハンドリングロボットは、トレイ９１に実装されているローバー１の中から一本ずつ取り出して検査ステージ１０に搬送する。検査ステージ１０に搬送設置されたローバー１は後述のようにして検査される。

図３は、図１の検査ステージの載置部の詳細構成を示す図である。検査ステージ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から構成されている。ローバー１は、その長軸方向の片側面がＹステージ１２上の載置部１２１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。すなわち、Ｙステージ１２の上面には、ローバー１の位置決め用の載置部１２１が設けられている。この載置部１２１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１２２が設けられている。

ローバー１は、この段差部１２２の底面１２２ａと側面１２２ｂにそれぞれ当接されることによって所定位置に水平実装にて載置されるようになっている。段差部１２２の底面１２２ａにはローバー１の底面１ａが、段差部１２２の後面１２２ｂ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）１ｂが、それぞれ当接される。各当接面１２２ａ，１２２ｂは、Ｘステージ１１の移動方向（Ｘ軸）及びＺステージ１３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１２の段差部１２２の底面１２２ａと後面１２２ｂ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。図示していないが、Ｙステージ１２の上方には位置ずれ量測定用のカメラが設けられている。

図４は、本発明に係る磁気ヘッド搬送装置の動作の一例を示す図である。図２に示すようにトレイ９１内ではローバー１は垂直実装されているが、検査ステージ１０の載置部１２１ではローバー１は水平実装されなければならない。従って、ローバー１を垂直実装から水平実装に変換する機構が必要となる。本発明に係る磁気ヘッド搬送装置は、トレイ９１に垂直実装されているローバー１を水平実装に変換する機能を備えている。トレイ９１は、底面板の存在しない箱型空洞をしており、ローバー１の両端部を垂直方向で保持するための凹部をトレイ９１の内壁面両側に有している。ローバー１はこの凹部に挿入されることによって自重にて垂直実装される。

図４に示すようにローバー１を垂直実装したトレイ９１は、図１の検査ステージ１０近傍に配置されたローバー供給部９２に装着される。すなわち、図４に示すように、トレイ９１は床面板を有しないので、そこからローバー供給部９２を覆うように下側に移動して装着される。図５は、トレイ９１がローバー供給部９２を覆うように下側に移動することによってトレイ９１上のローバー１がローバー供給部９２に垂直実装された状態を示す図である。ローバー供給部９２は、ローバー受け部９３，９４とローバー固定基準部９５から構成される。

図６は、ローバー供給部の構成を示す図であり、図６（Ａ）はローバー供給部を上面から見た上面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のローバー供給部図を右側から見た側面図、図６（Ｃ）は図６（Ａ）のローバー供給部図を下側から見た側面図、図６（Ｄ）は図６（Ａ）のローバー供給部の一部であるローバー固定基準部を下側から見た側面図である。図５及び図６に示すように、ローバー供給部９２は、複数のローバー１を所定間隔で水平実装するためのローバー固定基準部９５と、このローバー固定基準部９５の左右（図６の上下）両側に設けられ、ローバー１を垂直実装から斜め４５度実装を経て水平実装に変換するためのローバー受け部９３，９４とから構成される。

ローバー受け部９３，９４は、斜め４５度線と垂線との組み合わせからなる鋸歯状をしており、この鋸歯状の先端部が水平方向に切り取られた形状をしている。鋸歯状の凹部の底面部はローバー１を短軸方向と同程度の長さの水平部を有している。この水平部にローバー１の短軸面（図３のローバー１の後側面１ｂ）が載置されることによって、ローバー１はローバー受け部９３，９４に垂直実装されるようになっている。ローバー受け部９３，９４は、連結部材９８，９９を介して結合されている。ローバー固定基準部９５は、ローバー受け部９３，９４と連結部材９８，９９とによって仕切られる空間内に存在し、この空間内を上下方向（図６（Ｂ）の左右方向）に自在に移動するように構成されている。ローバー固定基準部９５の移動機構については図示を省略してある。また、ローバー受け部９３，９４は、ローバー１を水平実装するための凹部を左右（図６の上下）両端部の長手方向（図６（Ａ），（Ｄ）の左右方向）に沿って複数有する。この凹部の形状はローバー１の長軸面（図３のローバー１の底面１ａ）が載置可能な長さでで形成されている。

図７は、ローバー供給部９２に垂直実装されているローバー１が斜め４５度に姿勢を変えた状態を示す図である。すなわち、図６に示すようにローバー供給部９２に垂直実装されたローバー１は、ローバー受け部９３，９４が下方に下降（ローバー固定基準部９５が相対的に上側に上昇）することによって、垂直方向の制限が解除され、ローバー１は自重でローバー受け部９３，９４の鋸歯状の斜め４５度線に沿って傾斜転倒し、垂直実装から斜め４５度実装へと姿勢を変える。検査ステージ１０の載置部１２１がローバー１を斜め４５度で実装するようになっている場合には、図７の状態でローバー供給部９２はローバー１を実装することになる。

図８は、ローバー供給部９２で斜め４５度に姿勢を変えたローバー１が今度は水平実装に姿勢を変えた状態を示す図である。この実施の形態では、ローバー１は検査ステージ１０の載置部１２１に水平実装されなければならないので、図７の状態からローバー受け部９３，９４がさらに下方に下降（ローバー固定基準部９５が相対的に上側に上昇）することによって、ローバー１は搬送の基準となる固定された面（ローバー固定基準部９５の平面）に水平に装着（水平実装）される。また、ローバー１はローバー受け部９３，９４の鋸歯状の斜め４５度線の傾斜面と垂直面によって水平方向の動きが規制されるため、搬送部におけるローバー１の位置精度を十分に確保することができる。図８のように水平実装されたローバー１の上面を吸着保持するハンドリングロボットによって保持され、そのままの姿勢で検査ステージ１０の載置部１２１に水平実装される。

なお、上述の実施の形態では、ローバー１をローバー受け部９３，９４の鋸歯状の斜め４５度線に沿って傾斜した状態で保持する場合について説明したが、ローバー受け部９３，９４の斜め線の角度を任意に変更可能な機構を搭載することによって、任意の角度でローバー１を傾斜した状態で保持することが可能となる。例えば、ローバー受け部９３，９４の斜め線の部分にリンク機構によって傾斜角を自在に変更可能な機構を取り付けることによって傾斜角を自在に可変することができる。また、上述の実施の形態では、垂直実装されたトレイ９１からローバー受け部９３，９４にそのまま垂直実装する場合について説明したが、トレイが傾斜実装している場合には、ローバー受け部を傾斜実装可能な状態にしておき、トレイからローバーを転送すればよい。

ローバー１がＹステージ１２の段差部１２２の底面１２２ａと後面１２２ｂに当接設置され、所定の位置決めが終了すると、ローバー１は、載置部１２１に吸着保持され、図示していないプローブカードのプローブ先端がローバー１の前側面の端子にコンタクトされる。これによってローバー１の磁気ヘッドの記録ヘッド用コイルは励磁可能な状態となる。

図１において、Ｚステージ１３は、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）のカンチレバー部７をＺ方向に移動させるものである。検査ステージ１０のＸステージ１１，Ｙステージ１２、Ｚステージ１３は、それぞれピエゾステージで構成されている。ピエゾドライバ２０は、この検査ステージ１０の各Ｘステージ１１，Ｙステージ１２、Ｚステージ１３（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１０のＹステージ１２上の載置部１２１に載置されたローバー１の上方の対向する位置には、先端の尖った磁性探針を自由端とするカンチレバー部７が配置されている。カンチレバー部７は、Ｚステージ１３の下側に設けられた励振部材に取り付けられている。励振部材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、磁性探針は上下方向に振動される。

変位検出部は、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からなる変位センサ４４とから構成される。半導体レーザ素子４１から出射した光は反射ミラー４２によって反射され、カンチレバー部７上に照射され、そこで反射ミラー４３に向かって反射される。カンチレバー部７で反射された反射光は反射ミラー４３によってさらに反射されて変位センサ４４に導かれる。差動アンプ５０は、変位センサ４４から出力される２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６０に出力する。すなわち、差動アンプ５０は、変位センサ４４から出力される２つの信号の差分に対応した変位信号をＤＣコンバータ６０に出力する。ＤＣコンバータ６０は、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５０から出力される変位信号は、カンチレバー部７の変位に応じた信号であり、カンチレバー部７は振動しているので交流信号となる。ＤＣコンバータ６０から出力される信号は、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、カンチレバー部７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６０から出力される信号を出力すると共に、カンチレバー部７の励振の大きさを調整するためのＺステージ１３の制御用信号としてピエゾドライバ２０にＤＣコンバータ６０から出力される信号を出力する。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２０のＺステージ１３を制御することによって、測定開始前に、カンチレバー部７の初期位置を調整するようしている。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部７の初期位置として設定する。発信機８０は、カンチレバー部７を励振するための発振信号をピエゾドライバ２０に供給するものである。ピエゾドライバ２０は、この発信機８０からの発振信号に基づいてカンチレバー部７を所定の周波数で振動させる。

図９は、図１の磁気ヘッド検査装置の検査方式の概要を示す図であり、図９（Ａ）は、磁気ヘッド部の構成を拡大して示す図であり、図９（Ｂ）は、カンチレバー部の変位信号の一例を示す図である。図１及び図９（Ａ）に示すように、カンチレバー部７は、ローバー１に形成された磁気ヘッドの表面からヘッド浮上高さＨｆに相当する高さにカンチレーバ部７の磁性探針の先端部が位置するように、Ｚステージ１３によって位置決めされる。カンチレバー部７は、ローバー１（磁気ヘッド）に対して相対的にスキャン方向７１にスキャンされる。この実施の形態では、Ｘステージ１１及びＹステージ１２によってローバー１が移動される。

このとき、磁気ヘッドの記録ヘッドはＡＣ励磁されているので、カンチレバー部７はＡＣ励磁に同期して変位する。カンチレバー部７の変位状態は、図９（Ｂ）に示す変位信号のようになるので、この変位信号を検出することによって、磁気ヘッドの実効トラック幅を検出することができる。また、記録ヘッドをＡＣ励磁することなく、通常のＭＦＭとして検査することによって、磁気ヘッドのポール幅を実測することが可能となる。

このように、従来のＭＦＭでは、磁気ヘッドの実際のポール幅を検出することは可能であったが、この実施の形態ように、磁気ヘッドの記録ヘッドをＡＣ励磁しながら、カンチレバー部７を磁気ヘッドのヘッド浮上高さでスキャン移動させることによって、磁気ヘッドの記録ヘッドの実効トラック幅を検査することが可能となり、製造工程途中のできるだけ早い段階で磁気ヘッドの書き込みトラック幅の検査を行うことができるという効果がある。

図１０は、本発明のＭＦＭを用いた記録ヘッドの検査工程を含んだ磁気ヘッド製造工程の一例を示す図である。図において、ウエハ工程（Ｗａｆｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ）では、成膜、ミリング、洗浄などの工程を行う。ローバー工程（ＲｏｗＢａｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ）では、ウエハから短冊状のローバーを切断して切り出し、それにラッピング、ＡＢＳ面加工、洗浄、カーボン保護膜成膜などの工程を行う。記録ヘッドテスト工程（Ｗｒｉｔｅ Ｐｏｌｅ ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ）では、ウエハから切り出された短冊状のローバーを上述の磁気ヘッド搬送装置を用いて検査ステージ１０の載置部１２１に水平実装し、水平実装されたローバー対して図１のＭＦＭを用いた記録ヘッドの実効トラック幅を測定する。読み出しヘッドテスト工程（Ｒｅａｄ Ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｅｓｔ Ｐｒｏｃｅｓｓ）では、同じく短冊状のローバーに対して読み出しヘッドの電磁変換特性を測定する。スライダ工程（Ｓｌｉｄｅｒ Ｐｒｏｃｅｓｓ）では、ローバーをチップ状に切断加工して、洗浄、検査を行う。ヘッド・ジンバル・アセンブル工程（ＨＧＡ Ｐｒｏｃｅｓｓ）では、チップ状に加工された磁気ヘッドとサスペンションとを接合して、洗浄、検査を行う。この後、図示していない、ＨＤＤ工程（ＨＳＡ工程、ＨＤＡ工程）が行われる。この実施の形態によれば、記録ヘッドの実効トラック幅をローバー状態で良否判定をできるため、生産性の向上、及び前工程への早期フィードバックを行うことができる。

図１１は、本発明の一実施の形態に係る磁気ヘッド検査装置の別の実施例の概略構成を示す図である。図１１において、図１と同じ構成のものには同一の符号が付してあるので、その説明は省略する。図１２は、図１１の磁気ヘッド検査装置の検査方式の概要を示す図であり、磁気ヘッド部の構成を拡大して示す概念図である。図１１及び図１２の磁気ヘッド検査装置が図１及び図９のものと異なる点は、カンチレバー部７にホール素子９０を設け、磁気ヘッドから発生される磁界形状（磁界の絶対値）を直接測定することによって磁気的な実効トラック幅を測定できるようにした点である。すなわち、図１１の磁気ヘッド検査装置は、ホール素子９０を観察する磁性材料に極限まで近づけ、磁界を検出して可視化する走査型ホールプローブ顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｔｇ Ｈａｌｌ Ｐｒｏｂｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＨＰＭ）を用いた点に特徴がある。ホール素子９０は、ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓエピウエハ上にフォトリソグラフィーを用いてパターン形成されたものである。ホール素子コントローラ９１は、ホール素子９０の端子間に電流を供給する。ホール素子コントローラ９１は、このときにホール素子９０の別の端子間に生じるホール電圧をナノボトルメータ等の計測器で計測し、計測されたホール電圧を制御部３０に出力する。制御部３０のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）は、それに基づいて表面自発磁場の２次元分布を作成し、それに基づいて磁気ヘッドの実効トラック幅を計測する。

図１１及び図１２の磁気ヘッド検査装置のカンチレバー部７に取付けたホール素子９０に代えて、カンチレバー部７の先端部に磁気抵抗センサ（Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｅｉｓｔｉｖｅ ｓｅｎｓｏｒ：ＭＲ）素子を形成することによって走査型磁気抵抗効果顕微鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＳＭＲＭ）を上述のような磁気測定に使用することができる。この場合、ホール素子コントローラに代えて、磁気抵抗センサコントローラを設けることによって対応可能である。このように走査型ホールプローブ顕微鏡（ＳＨＰＭ）又は走査型磁気抵抗効果顕微鏡（ＳＭＲＭ）は、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）のカンチレバー部７にホール素子又はＭＲ素子が取り付けてあるので、記録ヘッドの形状測定と共に磁気測定（実効トラック幅の測定）を同時に実施することが可能となる。

１…ローバー
１ａ…底面
１ｂ…後側面
７…カンチレバー部
１０…検査ステージ
１１…Ｘステージ
１２…Ｙステージ
１２１…載置部
１２２…段差部
１２２ａ…底面
１２２ｂ…後面
１３…Ｚステージ
２０…ピエゾドライバ
３０…制御部
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…発信機
９１…トレイ
９２…ローバー供給部
９３，９４…ローバー受け部
９５…ローバー固定基準部
９８，９９…連結部材

Claims (9)

1. ウエハから切り出された形状が細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する磁気ヘッド搬送装置であって、
   前記ローバー状態の磁気ヘッドの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように実装する垂直実装と、前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装とを任意に選択できるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッド搬送装置。
2. ウエハから切り出された形状が細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドを搬送する磁気ヘッド搬送装置であって、
   前記ローバー状態の磁気ヘッドの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように実装する垂直実装状態から前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装状態に前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を変換できると共に前記水平実装状態から前記垂直状態に前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を変換できるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッド搬送装置。
3. 請求項１又は２に記載の磁気ヘッド搬送装置において、前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を前記長辺部分が水平線に対して所定の角度に傾斜した状態で斜め実装できるように構成されたことを特徴とする磁気ヘッド搬送装置。
4. ウエハから切り出された形状が細長い矩形板状であるローバー状態の磁気ヘッドの特性を検査する磁気ヘッド検査装置において、
   前記ローバー状態の磁気ヘッドの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように垂直実装されたトレイ手段から前記ローバー状態の磁気ヘッドを受取り、前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装状態に前記ローバー状態の磁気ヘッドの姿勢を変換し、前記水平実装状態にある前記ローバー状態の磁気ヘッドを検査ステージの載置部に水平実装状態となるように搬送する磁気ヘッド搬送手段を備えたことを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
5. 請求項４に記載の磁気ヘッド検査装置において、
   先端に磁性探針を備え、所定周波数で励振されるカンチレバー手段と、
   前記検査ステージの載置部に水平実装された前記ローバー状態の磁気ヘッドのヘッドスライダの接続端子に接触して、前記磁気ヘッドの記録ヘッドに励磁用信号を供給するプローブ手段と、
   前記磁性探針を前記記録ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記励磁用信号の供給されている前記検査ステージの載置部に水平実装された前記磁気ヘッドの記録部表面に沿ってスキャン移動させるスキャン手段と、
   前記スキャン手段のスキャン中に前記カンチレバー手段の励振状態を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記カンチレバー手段の励振状態を示す信号に基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を算出する演算手段と
   を備えたことを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
6. 請求項４に記載の磁気ヘッド検査装置において、
   所定周波数で励振される原子間力顕微鏡のカンチレバー手段と、
   前記カンチレバー手段に設けられたホール素子又はＭＲ素子からなる磁界検出手段と、
   前記検査ステージの載置部に水平実装された前記ローバー状態の磁気ヘッドのヘッドスライダの接続端子に接触して、前記磁気ヘッドの記録ヘッドに励磁用信号を供給するプローブ手段と、
   前記磁界検出手段を前記記録ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記励磁用信号の供給されている前記検査ステージの載置部に水平実装された前記磁気ヘッドの記録部表面に沿ってスキャン移動させるスキャン手段と、
   前記スキャン手段のスキャン中に前記磁界検出手段から出力される信号を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された信号に基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を算出する演算手段と
   を備えたことを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
7. 成膜、ミリング、洗浄などの工程を行うウエハ工程と、
   前記ウエハ工程終了後のウエハから短冊状のローバーを切断して切り出し、それにラッピング、ＡＢＳ面加工、洗浄、カーボン保護膜成膜などの工程を行うローバー工程と、
   前記短冊状のローバーの長手方向に垂直な断面形状である長方形の長辺部分が水平線に対して垂直となるように垂直実装されたトレイ手段から前記ローバーを受取り、前記長辺部分が水平線に対して平行となるように実装する水平実装状態に前記ローバーの姿勢を変換し、前記水平実装状態にある前記ローバーを検査ステージの載置部に水平実装状態となるように搬送し、前記短冊状のローバー内の磁気ヘッドの実効トラック幅を磁気力顕微鏡、走査型ホールプローブ顕微鏡又は走査型磁気抵抗効果顕微鏡を用いて測定する記録ヘッドテスト工程と、
   前記短冊状のローバーに対して読み出しヘッドの電磁変換特性を測定する読み出しヘッドテスト工程と、
   前記短冊状のローバーをチップ状に切断加工して、洗浄、検査を行うスライダ工程と、
   前記チップ状に加工された磁気ヘッドとサスペンションとを接合して、洗浄、検査を行うヘッド・ジンバル・アセンブル工程と
   を経て磁気ヘッドを製造することを特徴とする磁気ヘッド製造方法。
8. 請求項７に記載の磁気ヘッド製造方法において、前記記録ヘッドテスト工程として、前記短冊状のローバー内の磁気ヘッドの記録ヘッド部に励磁用信号を供給した状態で、磁気力顕微鏡のカンチレバー手段の磁性探針を前記磁気ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記磁気ヘッドの記録ヘッド部の表面に沿ってスキャン移動させて、前記カンチレバー手段の励振状態を示す信号を検出し、それに基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を測定するようにしたことを特徴とする磁気ヘッド製造方法。
9. 請求項７に記載の磁気ヘッド製造方法において、前記記録ヘッドテスト工程として、前記短冊状のローバー内の磁気ヘッドの記録ヘッド部に励磁用信号を供給した状態で、原子間力顕微鏡のカンチレバー手段に設けられたホール素子又はＭＲ素子を前記磁気ヘッドの記録部表面から磁気ディスクに対する磁気ヘッドの浮上高さ相当分だけ離間した位置に保持した状態で、前記磁気ヘッドの記録ヘッド部の表面に沿ってスキャン移動させて、前記ホール素子又はＭＲ素子からの信号を検出し、それに基づいて前記磁気ヘッドの実効トラック幅を測定するようにしたことを特徴とする磁気ヘッド製造方法。

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