JP2017041290A

JP2017041290A - Magnetic head appearance inspection device and magnetic head appearance inspection method

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Publication number: JP2017041290A
Application number: JP2015163670A
Authority: JP
Inventors: 敏教杉山; Toshinori Sugiyama; 典充松下; Norimitsu Matsushita; 渡辺　正浩; Masahiro Watanabe; 正浩渡辺; 開鋒張; Ke-Bong Chang
Original assignee: Hitachi High Tech Fine Systems Corp
Current assignee: Hitachi High Tech Corp
Priority date: 2015-08-21
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2017-02-23

Abstract

【課題】記録ヘッドの検査に用いる磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の設備を利用し、読み出しヘッドの磁気検出素子の外観を検査する。【解決手段】先端部分に磁性探針７１が形成されたカンチレバー７を、磁気検出素子５が搭載された磁気ヘッド（スライダ２）の表面に対してスキャン移動させる。カンチレバー７の磁性探針７１が発生する磁界による、磁気検出素子５の出力信号の変化を、検出装置９１，９２，９３により検出して検出信号を出力する。検出装置９１，９２，９３の検出信号を、画像処理装置９４により処理して、磁気検出素子５の画像を示す画像信号を作成し、画像処理装置９４により作成した画像信号から、磁気検出素子５の形状を測定する。【選択図】図３An external appearance of a magnetic detection element of a read head is inspected using equipment of a magnetic force microscope (MFM) used for inspection of a recording head. A cantilever 7 having a magnetic probe 71 formed at the tip thereof is scanned and moved relative to the surface of a magnetic head (slider 2) on which a magnetic detection element 5 is mounted. Changes in the output signal of the magnetic detection element 5 due to the magnetic field generated by the magnetic probe 71 of the cantilever 7 are detected by the detection devices 91, 92, 93, and the detection signal is output. The detection signals of the detection devices 91, 92, and 93 are processed by the image processing device 94 to create an image signal indicating an image of the magnetic detection device 5, and the magnetic detection device 5 is generated from the image signal generated by the image processing device 94. Measure the shape. [Selection] Figure 3

Description

本発明は、磁気ヘッドに搭載された磁気検出素子の形状や位置、あるいは複数の磁気検出素子の間隔等を検査する磁気ヘッド外観検査装置及び磁気ヘッド外観検査方法に関する。 The present invention relates to a magnetic head appearance inspection apparatus and a magnetic head appearance inspection method for inspecting the shape and position of a magnetic detection element mounted on a magnetic head or the interval between a plurality of magnetic detection elements.

近年、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、磁気ヘッドの書き込みトラック幅も微細化され、磁気ヘッドの記録ヘッドにより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。 In recent years, with the rapid increase in surface recording density of hard disk drives (HDDs), the write track width of the magnetic head is also miniaturized, and the write track width written on the magnetic disk by the magnetic head recording head is accurately inspected. The importance of technology is increasing.

従来は、磁気ヘッドとサスペンションとが一体化されたヘッド・ジンバル・アセンブルの状態（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工程の終盤段階でなければ、書き込みトラック幅の検査を実施できないため、生産性の向上や、製造工程の早期にフィードバックを行うといった観点からは、あまり好ましくなかった。 Conventionally, in the head gimbal assembly state (HGA state) where the magnetic head and suspension are integrated (HGA state) or the pseudo HGA state, the write track width is inspected by using a head disk measuring device called a spin stand. Was. However, the inspection using the spinstand is not the final stage of the magnetic head manufacturing process in the HGA state or the pseudo HGA state, so the write track width cannot be inspected. From the viewpoint of carrying out the process, it was not so preferable.

これに対し、特許文献１に記載された磁気ヘッド検査方法及び磁気ヘッド検査装置では、ローバー状態の磁気ヘッドに励磁用信号（記録信号）を供給した状態で、磁気ヘッドの記録ヘッド部に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、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ：ＭａｇｎｅｔｉｃＦｏｒｃｅＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）により直接測定することで、磁気ヘッドの実効トラック幅の検査を実施している。 On the other hand, in the magnetic head inspection method and the magnetic head inspection apparatus described in Patent Document 1, the magnetic head is generated by the recording head portion of the magnetic head in a state where an excitation signal (recording signal) is supplied to the magnetic head in the row bar state. The effective track width of the magnetic head is inspected by directly measuring the state of the magnetic field with a magnetic force microscope (MFM) at a position that is separated by the flying height equivalent of the magnetic head. .

特開２００９−２３０８４５号公報JP 2009-230845 A

磁気ヘッドには、上述した記録ヘッドとは別に、磁気検出素子を用いた読み出しヘッドが搭載されている。読み出しヘッドに使用される磁気検出素子としては、ホール効果を利用したホール素子や、磁気抵抗効果（ＭＲ：Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔ）を利用したＭＲ素子、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ：ＡｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃＭａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔ）を利用したＡＭＲ素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：ＧｉａｎｔＭａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔ）を利用したＧＭＲ素子、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：ＴｕｎｎｅｌＭａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅｅｆｆｅｃｔ）を利用したＴＭＲ素子等がある。 In addition to the recording head described above, a read head using a magnetic detection element is mounted on the magnetic head. As a magnetic detection element used for a read head, a Hall element using a Hall effect, an MR element using a magnetoresistive effect (MR), an anisotropic magnetoresistive effect (AMR: Anisotropic Magneto- There are AMR elements that use Resistive effects, GMR elements that use Giant Magneto-Resistive effects (GMR), TMR elements that use Tunnel Magneto-Resistive effects (TMR), and the like.

近年は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の面記録密度を向上させる手段の１つとして、１つの磁気ヘッドに複数の磁気検出素子を搭載し、それらのリード信号からノイズ成分を互いにキャンセルさせることで、ライト／リード信号のＳＮ比を向上させることが行われている。その場合、各磁気検出素子の形状や位置、間隔等の物理的状態が重要な技術的要素となり、磁気ヘッドの外観検査を実施する必要が生じる。しかしながら、磁気検出素子自体は磁力を発生しないため、特許文献１に記載の様な磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）を用いた検査方法及び検査装置では、磁気ヘッドの磁気検出素子の外観を検査することができなかった。一方、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ：ＳｃａｎｎｉｎｇＥｌｅｃｔｒｏｎＭｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）等の他の検査装置を用いて磁気ヘッドの外観検査を行うと、大型の設備が別途必要になるという問題があった。 In recent years, as one means for improving the surface recording density of a hard disk drive (HDD), a plurality of magnetic detection elements are mounted on one magnetic head, and noise components are canceled from each other by reading the read signals. / To improve the S / N ratio of the read signal. In that case, the physical state such as the shape, position, and interval of each magnetic detection element becomes an important technical element, and it is necessary to perform an appearance inspection of the magnetic head. However, since the magnetic detection element itself does not generate a magnetic force, the inspection method and inspection apparatus using a magnetic force microscope (MFM) as described in Patent Document 1 can inspect the appearance of the magnetic detection element of the magnetic head. could not. On the other hand, when the appearance inspection of the magnetic head is performed using another inspection apparatus such as a scanning electron microscope (SEM), there is a problem that a large-sized facility is separately required.

本発明の課題は、記録ヘッドの検査に用いる磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の設備を利用し、読み出しヘッドの磁気検出素子の外観を検査することである。 An object of the present invention is to inspect the appearance of a magnetic detection element of a read head using equipment of a magnetic force microscope (MFM) used for inspection of a recording head.

本発明の磁気ヘッド外観検査装置は、磁気検出素子が搭載された磁気ヘッドの外観を検査する磁気ヘッド外観検査装置であって、先端部分に磁性探針が形成されたカンチレバーと、カンチレバーを、磁気ヘッドの表面に対してスキャン移動させる検査ステージと、カンチレバーの磁性探針が発生する磁界による、磁気検出素子の出力信号の変化を検出して、検出信号を出力する検出装置と、検出装置の検出信号を処理して、磁気検出素子の画像を示す画像信号を作成する画像処理装置とを備え、画像処理装置が、作成した画像信号から、磁気検出素子の形状を測定するものである。 A magnetic head appearance inspection apparatus according to the present invention is a magnetic head appearance inspection apparatus for inspecting the appearance of a magnetic head on which a magnetic detection element is mounted, and a cantilever having a magnetic probe formed at a tip portion, and a cantilever. An inspection stage that scans and moves the surface of the head, a detection device that detects a change in the output signal of the magnetic detection element due to a magnetic field generated by the magnetic probe of the cantilever, and outputs a detection signal, and detection by the detection device And an image processing device that processes the signal and generates an image signal indicating an image of the magnetic detection element, and the image processing device measures the shape of the magnetic detection element from the generated image signal.

また、本発明の磁気ヘッド外観検査方法は、磁気検出素子が搭載された磁気ヘッドの外観を検査する磁気ヘッド外観検査方法であって、先端部分に磁性探針が形成されたカンチレバーを、磁気ヘッドの表面に対してスキャン移動させ、カンチレバーの磁性探針が発生する磁界による、磁気検出素子の出力信号の変化を、検出装置により検出して検出信号を出力し、検出装置の検出信号を、画像処理装置により処理して、磁気検出素子の画像を示す画像信号を作成し、画像処理装置により作成した画像信号から、磁気検出素子の形状を測定するものである。 The magnetic head appearance inspection method of the present invention is a magnetic head appearance inspection method for inspecting the appearance of a magnetic head on which a magnetic detection element is mounted, and a cantilever having a magnetic probe formed at a tip portion is connected to the magnetic head. The detection device detects the change in the output signal of the magnetic detection element due to the magnetic field generated by the magnetic probe of the cantilever, and outputs the detection signal. An image signal indicating an image of the magnetic detection element is processed by the processing device, and the shape of the magnetic detection element is measured from the image signal generated by the image processing device.

先端部分に磁性探針が形成されたカンチレバーと、カンチレバーを磁気ヘッドの表面に対してスキャン移動させる検査ステージとは、記録ヘッドの検査に用いる磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の設備を利用することができる。そして、カンチレバーの磁性探針が発生する磁界による、磁気検出素子の出力信号の変化を、検出装置により検出して検出信号を出力し、検出装置の検出信号を、画像処理装置により処理して、磁気検出素子の画像を示す画像信号を作成するので、画像処理装置により作成した画像信号から、磁気検出素子の形状を測定することが可能となる。 A cantilever having a magnetic probe formed at the tip and an inspection stage that scans and moves the cantilever with respect to the surface of the magnetic head can use equipment of a magnetic force microscope (MFM) used for inspection of the recording head. . Then, a change in the output signal of the magnetic detection element due to the magnetic field generated by the magnetic probe of the cantilever is detected by the detection device and outputted, and the detection signal of the detection device is processed by the image processing device, Since the image signal indicating the image of the magnetic detection element is created, the shape of the magnetic detection element can be measured from the image signal created by the image processing apparatus.

さらに、本発明の磁気ヘッド外観検査装置は、画像処理装置が、作成した画像信号から、磁気検出素子の磁気ヘッド上の位置を測定するものである。また、本発明の磁気ヘッド外観検査方法は、画像処理装置により作成した画像信号から、磁気検出素子の磁気ヘッド上の位置を測定するものである。磁気検出素子の形状のみならず、磁気検出素子の磁気ヘッド上の位置を検査することができる。 Furthermore, in the magnetic head appearance inspection apparatus of the present invention, the image processing apparatus measures the position of the magnetic detection element on the magnetic head from the created image signal. The magnetic head appearance inspection method of the present invention measures the position of the magnetic detection element on the magnetic head from the image signal created by the image processing apparatus. Not only the shape of the magnetic detection element but also the position of the magnetic detection element on the magnetic head can be inspected.

さらに、本発明の磁気ヘッド外観検査装置は、磁気ヘッドが、複数の磁気検出素子を搭載し、複数の磁気検出素子に対応して複数の検出装置を備え、画像処理装置が、複数の検出装置の各検出信号を加算処理して、複数の磁気検出素子の画像を示す画像信号を作成し、作成した画像信号から、複数の磁気検出素子の間隔を測定するものである。 Furthermore, in the magnetic head appearance inspection apparatus according to the present invention, the magnetic head includes a plurality of magnetic detection elements, and includes a plurality of detection apparatuses corresponding to the plurality of magnetic detection elements, and the image processing apparatus includes a plurality of detection apparatuses. The detection signals are added to generate an image signal indicating an image of the plurality of magnetic detection elements, and the interval between the plurality of magnetic detection elements is measured from the generated image signal.

また、本発明の磁気ヘッド外観検査方法は、磁気ヘッドが、複数の磁気検出素子を搭載し、複数の磁気検出素子に対応して複数の検出装置を設け、画像処理装置により、複数の検出装置の各検出信号を加算処理して、複数の磁気検出素子の画像を示す画像信号を作成し、作成した画像信号から、複数の磁気検出素子の間隔を測定するものである。 According to the magnetic head appearance inspection method of the present invention, the magnetic head includes a plurality of magnetic detection elements, and a plurality of detection devices are provided corresponding to the plurality of magnetic detection elements. The detection signals are added to generate an image signal indicating an image of the plurality of magnetic detection elements, and the interval between the plurality of magnetic detection elements is measured from the generated image signal.

検査対象の磁気ヘッドが、複数の磁気検出素子を搭載している場合、複数の磁気検出素子に対応して複数の検出装置を設けるので、１つの検出装置を各磁気検出素子に順次切り替えて接続する必要がない。そして、画像処理装置により、複数の検出装置の各検出信号を加算処理するので、一連のスキャン動作を一回行うだけで、複数の磁気検出素子の画像を示す画像信号が作成され、作成した画像信号から、複数の磁気検出素子の間隔が測定される。 When the magnetic head to be inspected is equipped with a plurality of magnetic detection elements, a plurality of detection devices are provided corresponding to the plurality of magnetic detection elements, so that one detection device is sequentially switched and connected to each magnetic detection element. There is no need to do. Since the detection signals of the plurality of detection devices are added by the image processing device, an image signal indicating the images of the plurality of magnetic detection elements is created by performing a series of scanning operations only once. From the signal, the interval between the plurality of magnetic detection elements is measured.

さらに、本発明の磁気ヘッド外観検査装置は、カンチレバーを所定の周波数で振動させるための発振信号を発生する発振器を備え、検出装置が、磁気検出素子の出力信号と、発振器の発振信号とを入力し、磁気検出素子の出力信号から、発振器の発振信号の振動成分を抽出する振動成分抽出回路を有するものである。 Further, the magnetic head appearance inspection apparatus of the present invention includes an oscillator that generates an oscillation signal for vibrating the cantilever at a predetermined frequency, and the detection apparatus inputs an output signal of the magnetic detection element and an oscillation signal of the oscillator. And it has a vibration component extraction circuit which extracts the vibration component of the oscillation signal of an oscillator from the output signal of a magnetic detection element.

また、本発明の磁気ヘッド外観検査方法は、検出装置に、振動成分抽出回路を設け、発振器から発生する発振信号により、カンチレバーを所定の周波数で振動させながら、振動成分抽出回路により、磁気検出素子の出力信号から、発振器の発振信号の振動成分を抽出して、カンチレバーの振動に応じた、磁気検出素子の出力信号の変化の有無を検出するものである。 The magnetic head appearance inspection method according to the present invention includes a vibration component extraction circuit provided in a detection device, and a magnetic detection element using a vibration component extraction circuit while vibrating a cantilever at a predetermined frequency by an oscillation signal generated from an oscillator. From the output signal, the vibration component of the oscillation signal of the oscillator is extracted, and the presence or absence of a change in the output signal of the magnetic detection element according to the vibration of the cantilever is detected.

磁気検出素子の出力信号には、周囲の他の要因による磁界の変化に応じた微動信号が、ノイズとして重層される。検出装置に、振動成分抽出回路を設け、発振器から発生する発振信号により、カンチレバーを所定の周波数で振動させながら、振動成分抽出回路により、磁気検出素子の出力信号から、発振器の発振信号の振動成分を抽出して、カンチレバーの振動に応じた、磁気検出素子の出力信号の変化の有無を検出するので、磁気検出素子の出力信号からノイズ成分が除去されて、検出感度が向上する。 On the output signal of the magnetic detection element, a fine movement signal corresponding to a change in the magnetic field due to other surrounding factors is overlaid as noise. A vibration component extraction circuit is provided in the detection device, and the vibration component of the oscillation signal of the oscillator is generated from the output signal of the magnetic detection element by the vibration component extraction circuit while the cantilever is vibrated at a predetermined frequency by the oscillation signal generated from the oscillator. , And the presence or absence of a change in the output signal of the magnetic detection element corresponding to the vibration of the cantilever is detected, so that the noise component is removed from the output signal of the magnetic detection element and the detection sensitivity is improved.

さらに、本発明の磁気ヘッド外観検査装置は、磁気ヘッドに設けられた複数の接続端子に接触する複数のプローブピンを有し、磁気検出素子の出力信号を検出装置へ供給するプローブ装置を備え、磁気ヘッドが、ウエハから切り出されたローバー状態の磁気ヘッド、または、ローバーをチップ状に切断加工したスライダ状態の磁気ヘッドであるものである。 Furthermore, the magnetic head appearance inspection apparatus of the present invention includes a probe device that has a plurality of probe pins that contact a plurality of connection terminals provided on the magnetic head and supplies an output signal of the magnetic detection element to the detection device, The magnetic head is a magnetic head in a row bar state cut out from a wafer or a magnetic head in a slider state in which the row bar is cut into chips.

また、本発明の磁気ヘッド外観検査方法は、磁気ヘッドに設けられた複数の接続端子に接触する複数のプローブピンを有し、磁気検出素子の出力信号を検出装置へ供給するプローブ装置を設け、磁気ヘッドとして、ウエハから切り出されたローバー状態の磁気ヘッド、またはローバーをチップ状に切断加工したスライダ状態の磁気ヘッドを用いるものである。 Further, the magnetic head appearance inspection method of the present invention includes a probe device that has a plurality of probe pins that contact a plurality of connection terminals provided on the magnetic head and supplies an output signal of the magnetic detection element to the detection device, As the magnetic head, a magnetic head in a row bar state cut out from a wafer or a magnetic head in a slider state in which a row bar is cut into a chip shape is used.

ローバー状態又はスライダ状態という製造工程の早い段階で、複数の磁気検出素子の外観検査が行われるので、生産性が向上し、また前工程へのフィードバックが早期に行われる。 Since the appearance inspection of the plurality of magnetic detection elements is performed at an early stage of the manufacturing process such as the rover state or the slider state, productivity is improved and feedback to the previous process is performed early.

本発明によれば、記録ヘッドの検査に用いる磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の設備を利用し、読み出しヘッドの磁気検出素子の外観を検査することができる。 According to the present invention, the appearance of the magnetic detection element of the read head can be inspected using the equipment of the magnetic force microscope (MFM) used for the inspection of the recording head.

さらに、複数の磁気検出素子に対応して複数の検出装置を設け、画像処理装置により、複数の検出装置の各検出信号を加算処理することにより、一連のスキャン動作を一回行うだけで、複数の磁気検出素子の画像を示す画像信号を作成することができ、作成した画像信号から、複数の磁気検出素子の間隔を測定することができる。 Furthermore, a plurality of detection devices are provided corresponding to the plurality of magnetic detection elements, and each detection signal of the plurality of detection devices is added by the image processing device, so that a plurality of scan operations can be performed only once. An image signal indicating an image of the magnetic detection element can be created, and intervals between the plurality of magnetic detection elements can be measured from the created image signal.

さらに、検出装置に、振動成分抽出回路を設け、発振器から発生する発振信号により、カンチレバーを所定の周波数で振動させながら、振動成分抽出回路により、磁気検出素子の出力信号から、発振器の発振信号の振動成分を抽出して、カンチレバーの振動に応じた、磁気検出素子の出力信号の変化の有無を検出することにより、磁気検出素子の出力信号からノイズ成分を除去して、検出感度を向上させることができる。 Furthermore, a vibration component extraction circuit is provided in the detection device, and the oscillation signal is output from the output signal of the magnetic detection element by the vibration component extraction circuit while the cantilever is vibrated at a predetermined frequency by the oscillation signal generated from the oscillator. By extracting the vibration component and detecting the presence or absence of the change in the output signal of the magnetic detection element according to the vibration of the cantilever, the noise component is removed from the output signal of the magnetic detection element and the detection sensitivity is improved. Can do.

さらに、ローバー状態又はスライダ状態という製造工程の早い段階で、複数の磁気検出素子の外観検査を行うことができるので、生産性を向上させ、また前工程へのフィードバックを早期に行うことができる。 Furthermore, since the appearance inspection of a plurality of magnetic detection elements can be performed at an early stage of the manufacturing process such as the rover state or the slider state, productivity can be improved and feedback to the previous process can be performed at an early stage.

本発明の一実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram showing a schematic configuration of a magnetic head appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 図２（ａ）はローバーの一部の前側面図、図２（ｂ）はローバーの一部の上面図、図２（ｃ）はプローブ装置を接触させた状態を示す図である。2A is a front side view of a part of the row bar, FIG. 2B is a top view of a part of the row bar, and FIG. 2C is a view showing a state in which the probe device is brought into contact. 本発明の一実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の外観検査部のブロック図である。It is a block diagram of the external appearance inspection part of the magnetic head external appearance inspection apparatus by one embodiment of this invention. 磁気検出素子の出力信号の変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the output signal of a magnetic detection element. 各検出装置の検出信号の位置を説明する図である。It is a figure explaining the position of the detection signal of each detection apparatus. 磁気検出素子の形状、位置及び間隔の測定を説明する図である。It is a figure explaining the measurement of the shape of a magnetic detection element, a position, and a space | interval. 本発明の他の実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the magnetic head external appearance inspection apparatus by other embodiment of this invention. 本発明の他の実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の外観検査部のブロック図である。It is a block diagram of the external appearance inspection part of the magnetic head external appearance inspection apparatus by other embodiment of this invention. 検出装置の検出信号の位置を説明する図である。It is a figure explaining the position of the detection signal of a detection apparatus. 磁気ヘッド製造工程の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of a magnetic head manufacturing process.

図１は、本発明の一実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の磁気ヘッド外観検査装置は、スライダ単体（チップ）を切り出す前のローバー（スライダが配列されたブロック）の状態で、読み出しヘッドの複数の磁気検出素子の形状、位置及び間隔の測定を行うものである。磁気ヘッド外観検査装置１００は、カンチレバー７、検査ステージ１０、載置部１２１、ピエゾドライバ２０、制御部３０、変位検出部４０、差動アンプ５０、ＤＣコンバータ６０、フィードバックコントローラ７０、発振器８０、及び外観検査部９０を含んで構成されている。これらのうち、外観検査部９０以外のものは、記録ヘッドの検査に用いる磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の設備を利用することができる。 FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a magnetic head appearance inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The magnetic head appearance inspection apparatus according to the present embodiment measures the shape, position, and interval of a plurality of magnetic detection elements of a read head in the state of a row bar (a block in which sliders are arranged) before cutting out a single slider (chip). Is to do. The magnetic head appearance inspection apparatus 100 includes a cantilever 7, an inspection stage 10, a placement unit 121, a piezo driver 20, a control unit 30, a displacement detection unit 40, a differential amplifier 50, a DC converter 60, a feedback controller 70, an oscillator 80, and An appearance inspection unit 90 is included. Among these, equipment other than the appearance inspection unit 90 can use equipment of a magnetic force microscope (MFM) used for inspection of the recording head.

通常、ローバー１は、３ｃｍ〜５ｃｍ程度の細長いブロックとしてウエハから切り出され、４０個〜６０個程度のスライダが配列された構成となっている。本実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置１００は、ローバー１をワークとして所定の検査を行う様に構成されている。ローバー１は、通常、図示しないトレイ内に２０〜３０本程度、短軸方向に所定間隔で収納されている。図示しないハンドリングロボットが、ローバー１を図示しないトレイから一本ずつ取り出して、検査ステージ１０へ搬送する。 Usually, the row bar 1 is cut out from a wafer as an elongated block of about 3 cm to 5 cm, and about 40 to 60 sliders are arranged. The magnetic head appearance inspection apparatus 100 according to the present embodiment is configured to perform a predetermined inspection using the row bar 1 as a workpiece. Usually, about 30 to 30 row bars 1 are stored in a tray (not shown) at a predetermined interval in the minor axis direction. A handling robot (not shown) takes out the row bar 1 from a tray (not shown) one by one and conveys it to the inspection stage 10.

検査ステージ１０は、ローバー１をＸ方向へ移動するＸステージ１１、ローバー１をＹ方向へ移動するＹステージ１２、及びＺステージ１３から構成されている。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。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と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。段差部の側面には、ローバー１の後側面（磁気ヘッドの接続端子のある面の反対面）が当接される。Ｙステージ１２の上方には、図示しない位置ずれ量測定用のカメラが設けられている。所定の位置決めが終了すると、ローバー１は、載置部１２１に吸着されて保持される。 The inspection stage 10 includes an X stage 11 that moves the row bar 1 in the X direction, a Y stage 12 that moves the row bar 1 in the Y direction, and a Z stage 13. On the upper surface of the Y stage 12, a mounting portion 121 for positioning the row bar 1 is provided. A stepped portion that substantially matches the shape of the row bar 1 is provided on the upper surface side edge of the mounting portion 121. The row bar 1 is installed at a predetermined position by being in contact with the bottom and side surfaces of the stepped portion. The side surface of the stepped portion is in contact with the rear surface of the row bar 1 (the surface opposite to the surface having the connection terminals of the magnetic head). Above the Y stage 12, a camera for measuring a positional deviation amount (not shown) is provided. When the predetermined positioning is completed, the row bar 1 is attracted to and held by the placement unit 121.

図２（ａ）はローバーの一部の前側面図、図２（ｂ）はローバーの一部の上面図である。図２（ｂ）において、ローバー１には、複数のスライダ２が配列されており、各スライダ２の上面（磁気ディスクと向き合う面）には、記録ヘッド及び読み出しヘッドを含むヘッド部３が構成されている。図２（ａ）は、図２（ｂ）の矢印Ａで示す方向に見た、ローバー１の前側面図である。ローバー１の前側面には、スライダ２毎に、ヘッド部３の記録ヘッド及び読み出しヘッドに接続された複数の接続端子４がそれぞれ設けられている。 2A is a front side view of a part of the row bar, and FIG. 2B is a top view of a part of the row bar. In FIG. 2B, a plurality of sliders 2 are arranged on the row bar 1, and a head portion 3 including a recording head and a reading head is formed on the upper surface of each slider 2 (the surface facing the magnetic disk). ing. FIG. 2A is a front side view of the row bar 1 viewed in the direction indicated by the arrow A in FIG. A plurality of connection terminals 4 connected to the recording head and the reading head of the head unit 3 are provided on the front side surface of the row bar 1 for each slider 2.

なお、図２（ａ）は、各スライダ２のヘッド部３に、１つの記録ヘッドと、読み出しヘッドを構成する３組の磁気検出素子とが搭載され、それらに接続された合計８つの接続端子が、各スライダ２に設けられた例を示している。しかしながら、記録ヘッドの数及び読み出しヘッドの磁気検出素子の数、並びに接続端子４の数は、これに限るものではない。 In FIG. 2A, the head portion 3 of each slider 2 is mounted with one recording head and three sets of magnetic detection elements constituting a read head, and a total of eight connection terminals connected thereto. Shows an example provided in each slider 2. However, the number of recording heads, the number of magnetic detection elements of the read head, and the number of connection terminals 4 are not limited to this.

各スライダ２の接続端子４のうち、読み出しヘッドを構成する磁気検出素子に接続された接続端子４に、プローブ装置６のプローブピンを接触させることにより、各スライダ２のヘッド部３の読み出しヘッドの外観が検査可能な状態となる。図２（ｃ）はプローブ装置を接触させた状態を示す図である。プローブ装置６は、接続端子４に接触する複数のプローブピンを有し、読み出しヘッドを構成する複数の磁気検出素子の各出力信号を、後述する外観検出部９０の各検出装置へ供給する。 The probe pin of the probe device 6 is brought into contact with the connection terminal 4 connected to the magnetic detection element constituting the read head among the connection terminals 4 of each slider 2, whereby the read head of the head portion 3 of each slider 2. The appearance is ready for inspection. FIG. 2C is a diagram showing a state in which the probe device is brought into contact. The probe device 6 has a plurality of probe pins that come into contact with the connection terminals 4 and supplies output signals of a plurality of magnetic detection elements constituting the read head to detection devices of an appearance detection unit 90 described later.

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７をＺ方向へ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、及び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、制御部３０の制御に基づいて、検査ステージ１０のＸステージ１１、Ｙステージ１２、及びＺステージ１３を駆動制御する。 In FIG. 1, a Z stage 13 moves a cantilever 7 of a magnetic force microscope (MFM) in the Z direction. The X stage 11, the Y stage 12, and the Z stage 13 of the inspection stage 10 are each constituted by a piezo stage. The piezo driver 20 drives and controls the X stage 11, the Y stage 12, and the Z stage 13 of the inspection stage 10 based on the control of the control unit 30.

載置部１２１上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７が配置されている。カンチレバー７の磁性探針の表面には、磁性体材料から成る薄膜（磁性膜）が形成されており、磁性探針の周囲にはこの磁性膜から微弱な磁界が発生する。カンチレバー７の固定端は、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り機械的共振周波数近傍の周波数の交流電圧が印加されて、磁性探針を上下方向に振動させる。 A cantilever 7 having a magnetic probe with a sharp tip as a free end is arranged at an opposing position above the row bar 1 placed on the placement unit 121. A thin film (magnetic film) made of a magnetic material is formed on the surface of the magnetic probe of the cantilever 7, and a weak magnetic field is generated from the magnetic film around the magnetic probe. The fixed end of the cantilever 7 is attached to an excitation member provided on the lower side of the Z stage 13. The excitation member is composed of a piezo element, and an AC voltage having a frequency near the mechanical resonance frequency is applied by the excitation voltage from the piezo driver 20 to vibrate the magnetic probe in the vertical direction.

変位検出部４０は、半導体レーザ素子４１と、反射ミラー４２，４３と、変位センサ４４とで構成されている。半導体レーザ素子４１から射出された光は、反射ミラー４２により反射されて、カンチレバー７上に照射される。カンチレバー７で反射された反射光は、反射ミラー４３によりさらに反射されて、変位センサ４４へ照射される。変位センサ４４は、２分割光ディテクタ素子からなり、各光ディテクタ素子が受光した光の強度に応じた２つの信号を出力する。 The displacement detection unit 40 includes a semiconductor laser element 41, reflection mirrors 42 and 43, and a displacement sensor 44. The light emitted from the semiconductor laser element 41 is reflected by the reflection mirror 42 and irradiated onto the cantilever 7. The reflected light reflected by the cantilever 7 is further reflected by the reflecting mirror 43 and irradiated to the displacement sensor 44. The displacement sensor 44 is composed of a two-divided photodetector element, and outputs two signals corresponding to the intensity of light received by each photodetector element.

差動アンプ５０は、変位センサ４４から出力された２つの信号の差分信号に所定の演算処理を施して、変位センサ４４から出力された２つの信号の差分に対応する変位信号を、ＤＣコンバータ６０へ出力する。差動アンプ５０から出力される変位信号は、カンチレバー７の変位に応じた信号であり、カンチレバー７は振動しているので交流信号となる。 The differential amplifier 50 performs predetermined arithmetic processing on the difference signal between the two signals output from the displacement sensor 44, and converts the displacement signal corresponding to the difference between the two signals output from the displacement sensor 44 into the DC converter 60. Output to. The displacement signal output from the differential amplifier 50 is a signal corresponding to the displacement of the cantilever 7 and is an AC signal because the cantilever 7 vibrates.

ＤＣコンバータ６０は、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ（ＲｏｏｔＭｅａｎＳｑｕａｒｅｄｖａｌｕｅｔｏＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）で構成され、差動アンプ５０から出力された変位信号を、実効値の直流信号に変換する。ＤＣコンバータ６０から出力された変位信号は、フィードバックコントローラ７０へ供給される。フィードバックコントローラ７０は、ＤＣコンバータ６０から出力された変位信号を、制御部３０及びピエゾドライバ２０へ供給する。 The DC converter 60 includes an RMS-DC converter (Root Mean Squared to Direct Current converter), and converts the displacement signal output from the differential amplifier 50 into an effective DC signal. The displacement signal output from the DC converter 60 is supplied to the feedback controller 70. The feedback controller 70 supplies the displacement signal output from the DC converter 60 to the control unit 30 and the piezo driver 20.

制御部３０は、モニター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。制御部３０は、供給された変位信号からカンチレバー７の振動の大きさをモニターし、ピエゾドライバ２０に対して、Ｚステージ１３の制御信号を送る。ピエゾドライバ２０は、この制御信号に応じてＺステージ１３を制御することにより、検査時のカンチレバー７のＺ方向の位置を調整する。本実施の形態では、一例として、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）のヘッド浮上高さを、カンチレバー７のＺ方向の位置として設定する。 The control unit 30 is configured by a control computer having a basic configuration of a personal computer (PC) including a monitor. The control unit 30 monitors the magnitude of vibration of the cantilever 7 from the supplied displacement signal and sends a control signal for the Z stage 13 to the piezo driver 20. The piezo driver 20 adjusts the position of the cantilever 7 in the Z direction at the time of inspection by controlling the Z stage 13 in accordance with this control signal. In this embodiment, as an example, the head flying height of the hard disk drive (HDD) is set as the position of the cantilever 7 in the Z direction.

発振器８０は、カンチレバー７を振動させるための発振信号を、ピエゾドライバ２０へ供給する。ピエゾドライバ２０は、発振器８０からの発振信号に基づいて、Ｚステージ１３の下側に設けられた励振部材を振動させて、カンチレバー７を所定の周波数で振動させる。そして、カンチレバー７がローバー１の表面に対してスキャン移動する様に、検査ステージ１０のＸステージ１１及びＹステージ１２により、ローバー１を載置した載置部１２１をＸ方向及びＹ方向へ移動して、磁気ヘッドの読み出しヘッドの外観検査を行う。 The oscillator 80 supplies an oscillation signal for vibrating the cantilever 7 to the piezo driver 20. Based on the oscillation signal from the oscillator 80, the piezo driver 20 vibrates the excitation member provided on the lower side of the Z stage 13 and vibrates the cantilever 7 at a predetermined frequency. Then, the mounting portion 121 on which the row bar 1 is mounted is moved in the X direction and the Y direction by the X stage 11 and the Y stage 12 of the inspection stage 10 so that the cantilever 7 scans with respect to the surface of the row bar 1. Then, an appearance inspection of the read head of the magnetic head is performed.

図３は、本発明の一実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の外観検査部のブロック図である。本実施の形態の外観検査部９０は、複数の検出装置９１，９２，９３、及び画像処理装置９４を含んで構成されている。各検出装置９１，９２，９３は、図２（ｃ）に示したプローブ装置６を介して、スライダ２の接続端子４のうち、読み出しヘッドを構成する磁気検出素子５に接続された接続端子４に接続されている。なお、本実施の形態では、各スライダ２に３つの磁気検出素子５が搭載された例に対応して、３つの検出装置９１，９２，９３が設けられているが、検出装置の数は、読み出しヘッドの磁気検出素子５の数に応じて適宜変更される。 FIG. 3 is a block diagram of an appearance inspection unit of the magnetic head appearance inspection apparatus according to the embodiment of the present invention. The appearance inspection unit 90 according to the present embodiment includes a plurality of detection devices 91, 92, 93 and an image processing device 94. Each of the detection devices 91, 92, 93 is connected to the magnetic detection element 5 constituting the read head among the connection terminals 4 of the slider 2 via the probe device 6 shown in FIG. It is connected to the. In the present embodiment, three detection devices 91, 92, and 93 are provided corresponding to an example in which three magnetic detection elements 5 are mounted on each slider 2. However, the number of detection devices is as follows. The number is appropriately changed according to the number of magnetic detection elements 5 of the read head.

各検出装置９１，９２，９３は、バイアス回路９５、増幅アンプ９６、及び振動成分抽出回路９７をそれぞれ含んで構成されている。各バイアス回路９５は、各磁気検出素子５へバイアス電圧を供給して、各磁気検出素子５を駆動する。各増幅アンプ９６は、各磁気検出素子５の出力信号を増幅する。各振動成分抽出回路９７は、例えばロックインアンプから成り、増幅アンプ９６により増幅された各磁気検出素子５の出力信号と、発振器８０からのカンチレバー７を振動させるための発振信号とを入力し、各磁気検出素子５の出力信号から、発振器８０の発振信号の振動成分をそれぞれ抽出する。これにより、各検出装置９１，９２，９３は、カンチレバー７の振動に応じた、各磁気検出素子５の出力信号の変化の有無を検出して、検出信号を出力する。 Each of the detection devices 91, 92, and 93 includes a bias circuit 95, an amplification amplifier 96, and a vibration component extraction circuit 97, respectively. Each bias circuit 95 supplies a bias voltage to each magnetic detection element 5 to drive each magnetic detection element 5. Each amplification amplifier 96 amplifies the output signal of each magnetic detection element 5. Each vibration component extraction circuit 97 includes, for example, a lock-in amplifier, and receives an output signal of each magnetic detection element 5 amplified by the amplification amplifier 96 and an oscillation signal for vibrating the cantilever 7 from the oscillator 80, The vibration component of the oscillation signal of the oscillator 80 is extracted from the output signal of each magnetic detection element 5. Thereby, each detection device 91, 92, 93 detects the presence or absence of a change in the output signal of each magnetic detection element 5 according to the vibration of the cantilever 7, and outputs a detection signal.

図４は、磁気検出素子の出力信号の変化を説明する図である。図４（ａ）は、カンチレバー７が磁気検出素子５の上空から離れた位置にある状態を示している。また、図４（ｂ）は、カンチレバー７が磁気検出素子５の上空の位置にある状態を示している。図４（ｃ）は、カンチレバー７が図４（ａ）の位置にあるときの、カンチレバー７の変位信号を示している。図４（ｄ）は、同様に、カンチレバー７が図４（ｂ）の位置にあるときの、カンチレバー７の変位信号を示している。図４（ｃ）に示す変位信号と図４（ｄ）に示す変位信号とは同じものであり、それらの振動成分は、カンチレバー７を振動させるための発振器８０の発振信号の振動成分と同一である。 FIG. 4 is a diagram for explaining a change in the output signal of the magnetic detection element. FIG. 4A shows a state where the cantilever 7 is at a position away from the sky of the magnetic detection element 5. FIG. 4B shows a state where the cantilever 7 is in a position above the magnetic detection element 5. FIG. 4C shows a displacement signal of the cantilever 7 when the cantilever 7 is in the position of FIG. FIG. 4D similarly shows a displacement signal of the cantilever 7 when the cantilever 7 is in the position of FIG. The displacement signal shown in FIG. 4C and the displacement signal shown in FIG. 4D are the same, and their vibration components are the same as the vibration components of the oscillation signal of the oscillator 80 for vibrating the cantilever 7. is there.

図４（ｅ）は、カンチレバー７が図４（ａ）の位置にあるときの、磁気検出素子５の出力信号を示している。カンチレバー７が磁気検出素子５の上空から離れた位置にあるとき、磁気検出素子５は、カンチレバー７の先端部分の磁性探針７１が発生する磁界を検出することができず、磁気検出素子５の出力信号は、周囲の他の要因による磁界の変化に応じた微動を示す。図４（ｆ）は、カンチレバー７が図４（ｂ）の位置にあるときの、磁気検出素子５の出力信号を示している。カンチレバー７が磁気検出素子５の上空の位置にあるとき、磁気検出素子５は、カンチレバー７の先端部分の磁性探針７１が発生する磁界を検出し、磁気検出素子５の出力信号は、カンチレバー７の変位信号に応じて変動する。磁気検出素子５の出力信号には、さらに、周囲の他の要因による磁界の変化に応じた微動信号が、重層されている。 FIG. 4E shows an output signal of the magnetic detection element 5 when the cantilever 7 is at the position shown in FIG. When the cantilever 7 is located away from the sky of the magnetic detection element 5, the magnetic detection element 5 cannot detect the magnetic field generated by the magnetic probe 71 at the tip of the cantilever 7. The output signal shows fine movement according to the change of the magnetic field due to other factors in the surroundings. FIG. 4F shows the output signal of the magnetic detection element 5 when the cantilever 7 is at the position shown in FIG. When the cantilever 7 is at a position above the magnetic detection element 5, the magnetic detection element 5 detects the magnetic field generated by the magnetic probe 71 at the tip of the cantilever 7, and the output signal of the magnetic detection element 5 is the cantilever 7. It fluctuates according to the displacement signal. The output signal of the magnetic detection element 5 is further layered with a fine movement signal corresponding to a change in the magnetic field due to other factors in the surroundings.

図４（ｇ）は、カンチレバー７が図４（ａ）の位置にあるときの、各検出装置９１，９２，９３の検出信号を示す。カンチレバー７が磁気検出素子５の上空から離れた位置にあるとき、カンチレバー７の振動に応じた磁気検出素子５の出力信号の変化は無いので、各検出装置９１，９２，９３からは、検出信号が出力されない。図４（ｈ）は、カンチレバー７が図４（ｂ）の位置にあるときの、各検出装置９１，９２，９３の検出信号を示す。カンチレバー７が磁気検出素子５の上空の位置にあるとき、各検出装置９１，９２，９３からは、カンチレバー７の振動に応じた磁気検出素子５の出力信号の変化が有ったことを示す検出信号が出力される。 FIG. 4G shows the detection signals of the detection devices 91, 92, and 93 when the cantilever 7 is at the position shown in FIG. When the cantilever 7 is at a position away from the sky of the magnetic detection element 5, there is no change in the output signal of the magnetic detection element 5 in response to the vibration of the cantilever 7, so that each detection device 91, 92, 93 detects the detection signal. Is not output. FIG. 4 (h) shows detection signals of the detection devices 91, 92, 93 when the cantilever 7 is in the position of FIG. 4 (b). When the cantilever 7 is in a position above the magnetic detection element 5, the detection devices 91, 92, 93 detect that the output signal of the magnetic detection element 5 has changed in response to the vibration of the cantilever 7. A signal is output.

図３において、画像処理装置９４は、各検出装置９１，９２，９３の検出信号を加算処理して、複数の磁気検出素子５の画像を示す画像信号を作成する。図５は、各検出装置の検出信号の位置を説明する図である。図５（ａ）は、ヘッド部３内の磁気検出素子５の配置の一例を示す図である。また、図５（ｂ）は検出装置９１の検出信号の一例を示す図、図５（ｃ）は検出装置９２の検出信号の一例を示す図、図５（ｄ）は検出装置９３の検出信号の一例を示す図である。図５（ｂ），（ｃ），（ｄ）に示す様に、各検出装置９１，９２，９３は、それぞれが接続された磁気検出素子５が配置されている位置で、検出信号を出力する。画像処理装置９４は、これらの検出信号を加算処理することにより、磁気ヘッドの表面に対するカンチレバー７の一連のスキャン動作を一回行うだけで、複数の磁気検出素子５の画像を示す画像信号を容易に作成することができる。作成された画像信号は、図５（ａ）の磁気検出素子５の配置を示すものとなる。 In FIG. 3, the image processing device 94 adds the detection signals of the detection devices 91, 92, and 93 to generate image signals indicating images of the plurality of magnetic detection elements 5. FIG. 5 is a diagram illustrating the position of the detection signal of each detection device. FIG. 5A is a diagram illustrating an example of the arrangement of the magnetic detection elements 5 in the head unit 3. 5B is a diagram illustrating an example of the detection signal of the detection device 91, FIG. 5C is a diagram illustrating an example of the detection signal of the detection device 92, and FIG. 5D is a detection signal of the detection device 93. It is a figure which shows an example. As shown in FIGS. 5B, 5 </ b> C, and 5 </ b> D, each of the detection devices 91, 92, and 93 outputs a detection signal at a position where the magnetic detection element 5 to which each is connected is arranged. . The image processing device 94 adds these detection signals, so that an image signal indicating an image of the plurality of magnetic detection elements 5 can be easily obtained by performing a series of scanning operations of the cantilever 7 on the surface of the magnetic head once. Can be created. The created image signal indicates the arrangement of the magnetic detection elements 5 in FIG.

画像処理装置９４は、作成した画像信号から、各磁気検出素子５の形状を測定する。ここで、形状の測定とは、各磁気検出素子５の寸法や傾きを測定し、あるいは磁気検出素子５の一部に欠損部分がある場合に、欠損部分の寸法等を測定することを言う。また、画像処理装置９４は、作成した画像信号から、各磁気検出素子５の磁気ヘッド上の位置を測定する。さらに、画像処理装置９４は、作成した画像信号から、各磁気検出素子５の間隔を測定する。画像処理装置９４の測定結果は、制御部３０へ供給される。 The image processing device 94 measures the shape of each magnetic detection element 5 from the created image signal. Here, the measurement of the shape refers to measuring the size and inclination of each magnetic detection element 5 or measuring the size of the defective portion when there is a defective portion in a part of the magnetic detection element 5. Further, the image processing device 94 measures the position of each magnetic detection element 5 on the magnetic head from the created image signal. Further, the image processing device 94 measures the interval between the magnetic detection elements 5 from the created image signal. The measurement result of the image processing device 94 is supplied to the control unit 30.

図６は、磁気検出素子の形状、位置及び間隔の測定を説明する図である。図６（ａ）は、各磁気検出素子５の形状の測定の一例を示している。画像処理装置９４は、作成した画像信号から、例えば、各磁気検出素子５の寸法Ｘａ，Ｙａを測定する。また、磁気検出素子５が傾いている場合に、画像処理装置９４は、作成した画像信号から、例えば、磁気検出素子５の傾きθを測定する。さらに、磁気検出素子５に欠損部分５ａがある場合に、画像処理装置９４は、作成した画像信号から、例えば、欠損部分５ａの寸法Ｘｂ，Ｙｂを測定する。 FIG. 6 is a diagram for explaining measurement of the shape, position, and interval of the magnetic detection element. FIG. 6A shows an example of the measurement of the shape of each magnetic detection element 5. The image processing device 94 measures, for example, the dimensions Xa and Ya of each magnetic detection element 5 from the created image signal. When the magnetic detection element 5 is tilted, the image processing apparatus 94 measures, for example, the tilt θ of the magnetic detection element 5 from the created image signal. Further, when the magnetic detection element 5 has a defect portion 5a, the image processing apparatus 94 measures, for example, the dimensions Xb and Yb of the defect portion 5a from the created image signal.

図６（ｂ）は、各磁気検出素子５の位置の測定の一例を示している。画像処理装置９４は、作成した画像信号から、例えば、ヘッド部３の左下端を原点（Ｏ）とした場合の、各磁気検出素子５の中心点５ｂの位置Ｘｃ，Ｙｃ、Ｘｄ，Ｙｄ、及びＸｅ，Ｙｅを測定する。なお、各磁気検出素子５の磁気ヘッド上の位置は、この例に限らず、検査ステージ１０のＸステージ１１及びＹステージ１２の位置情報と、作成した画像信号とから、適宜決定することができる。 FIG. 6B shows an example of measurement of the position of each magnetic detection element 5. The image processing device 94 uses the position Xc, Yc, Xd, Yd of the center point 5b of each magnetic detection element 5 from the generated image signal, for example, when the lower left end of the head unit 3 is the origin (O). Xe and Ye are measured. Note that the position of each magnetic detection element 5 on the magnetic head is not limited to this example, and can be appropriately determined from the positional information of the X stage 11 and the Y stage 12 of the inspection stage 10 and the created image signal. .

図６（ｃ）は、各磁気検出素子５の間隔の測定の一例を示している。画像処理装置９４は、作成した画像信号から、例えば、各磁気検出素子５の中心間の距離Ｘｆ，Ｙｆ及びＸｇ，Ｙｇを測定する。なお、図６（ａ），（ｂ），（ｃ）は、それぞれ一例であって、磁気検出素子の形状、位置及び間隔の測定は、これらに限るものではない。 FIG. 6C shows an example of the measurement of the interval between the magnetic detection elements 5. The image processing device 94 measures, for example, distances Xf, Yf and Xg, Yg between the centers of the magnetic detection elements 5 from the created image signal. FIGS. 6A, 6B, and 6C are only examples, and the measurement of the shape, position, and interval of the magnetic detection element is not limited thereto.

以上説明した実施の形態によれば、複数の磁気検出素子５に対応して複数の検出装置９１，９２，９３を設け、画像処理装置９４により、複数の検出装置９１，９２，９３の各検出信号を加算処理することにより、一連のスキャン動作を一回行うだけで、複数の磁気検出素子５の画像を示す画像信号を作成することができる。 According to the embodiment described above, a plurality of detection devices 91, 92, 93 are provided corresponding to the plurality of magnetic detection elements 5, and each of the detection devices 91, 92, 93 is detected by the image processing device 94. By adding the signals, it is possible to create image signals indicating images of the plurality of magnetic detection elements 5 by performing a series of scanning operations only once.

さらに、検出装置９１，９２，９３に、振動成分抽出回路９７を設け、発振器８０から発生する発振信号により、カンチレバー７を所定の周波数で振動させながら、振動成分抽出回路９７により、磁気検出素子５の出力信号から、発振器８０の発振信号の振動成分を抽出して、カンチレバー７の振動に応じた、磁気検出素子５の出力信号の変化の有無を検出することにより、磁気検出素子５の出力信号からノイズ成分を除去して、検出感度を向上させることができる。 Further, a vibration component extraction circuit 97 is provided in the detection devices 91, 92, 93, and the magnetic detection element 5 is detected by the vibration component extraction circuit 97 while vibrating the cantilever 7 at a predetermined frequency by an oscillation signal generated from the oscillator 80. From the output signal, the vibration component of the oscillation signal of the oscillator 80 is extracted, and the presence or absence of a change in the output signal of the magnetic detection element 5 according to the vibration of the cantilever 7 is detected. The noise component can be removed from the detection sensitivity to improve the detection sensitivity.

図７は、本発明の他の実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の概略構成を示す図である。本実施の形態の磁気ヘッド外観検査装置１００Ａは、図１の磁気ヘッド外観検査装置１００の外観検査部９０の代わりに、外観検査部９０Ａを含んで構成されている。その他の構成要素は、図１の磁気ヘッド外観検査装置１００と同じである。 FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a magnetic head appearance inspection apparatus according to another embodiment of the present invention. The magnetic head appearance inspection apparatus 100A of the present embodiment is configured to include an appearance inspection section 90A instead of the appearance inspection section 90 of the magnetic head appearance inspection apparatus 100 of FIG. Other components are the same as those of the magnetic head appearance inspection apparatus 100 of FIG.

本実施の形態では、検査時のカンチレバー７のＺ方向の位置を調整した後、発振器８０の発振信号によるカンチレバー７の振動を停止する。そして、カンチレバー７が振動していない状態で、カンチレバー７がローバー１の表面に対してスキャン移動する様に、検査ステージ１０のＸステージ１１及びＹステージ１２により、ローバー１を載置した載置部１２１をＸ方向及びＹ方向へ移動して、磁気ヘッドの読み出しヘッドの外観検査を行う。 In the present embodiment, after adjusting the position of the cantilever 7 in the Z direction at the time of inspection, the vibration of the cantilever 7 by the oscillation signal of the oscillator 80 is stopped. Then, the placement unit on which the row bar 1 is placed by the X stage 11 and the Y stage 12 of the inspection stage 10 so that the cantilever 7 scans and moves with respect to the surface of the row bar 1 while the cantilever 7 is not vibrating. 121 is moved in the X direction and the Y direction to perform an appearance inspection of the read head of the magnetic head.

図８は、本発明の他の実施の形態による磁気ヘッド外観検査装置の外観検査部のブロック図である。本実施の形態の外観検査部９０Ａは、検出装置９１Ａ、及び画像処理装置９４を含んで構成されている。検出装置９１Ａは、図２（ｃ）に示したプローブ装置６を介して、スライダ２の接続端子４のうち、読み出しヘッドを構成する複数の磁気検出素子５の１つに接続された接続端子４に接続されている。 FIG. 8 is a block diagram of an appearance inspection unit of a magnetic head appearance inspection apparatus according to another embodiment of the present invention. The appearance inspection unit 90A according to the present embodiment includes a detection device 91A and an image processing device 94. The detection device 91A has a connection terminal 4 connected to one of a plurality of magnetic detection elements 5 constituting a read head among the connection terminals 4 of the slider 2 via the probe device 6 shown in FIG. It is connected to the.

検出装置９１Ａは、バイアス回路９５、及び増幅アンプ９６を含んで構成されている。バイアス回路９５は、磁気検出素子５へバイアス電圧を供給して、磁気検出素子５を駆動する。増幅アンプ９６は、磁気検出素子５の出力信号を増幅する。増幅アンプ９６により増幅された磁気検出素子５の出力信号は、そのまま検出装置９１Ａの検出信号として、画像処理装置９４へ供給される。 The detection device 91A includes a bias circuit 95 and an amplification amplifier 96. The bias circuit 95 supplies a bias voltage to the magnetic detection element 5 to drive the magnetic detection element 5. The amplification amplifier 96 amplifies the output signal of the magnetic detection element 5. The output signal of the magnetic detection element 5 amplified by the amplification amplifier 96 is supplied as it is to the image processing device 94 as a detection signal of the detection device 91A.

図９は、検出装置の検出信号の位置を説明する図である。図９（ａ）は、ヘッド部３内の磁気検出素子５の配置の一例を示す図である。また、図９（ｂ）は検出装置９１Ａの検出信号の一例を示す図である。検出装置９１Ａは、接続された磁気検出素子５が配置されている位置で、検出信号を出力する。本実施の形態では、磁気ヘッドに複数の磁気検出素子５が搭載されている場合、１つの検出装置９１Ａを各磁気検出素子５に順次切り替えて接続し、磁気ヘッドの表面に対するカンチレバー７の一連のスキャン動作を複数回行って、複数の磁気検出素子５の外観検査を行う。画像処理装置９４は、これらの検出信号を加算処理することにより、複数の磁気検出素子５の画像を示す画像信号を作成することができる。作成された画像信号は、図９（ａ）の磁気検出素子５の配置を示すものとなる。 FIG. 9 is a diagram illustrating the position of the detection signal of the detection device. FIG. 9A is a diagram illustrating an example of the arrangement of the magnetic detection elements 5 in the head unit 3. FIG. 9B is a diagram illustrating an example of a detection signal of the detection device 91A. The detection device 91A outputs a detection signal at a position where the connected magnetic detection element 5 is disposed. In this embodiment, when a plurality of magnetic detection elements 5 are mounted on the magnetic head, one detection device 91A is sequentially switched and connected to each magnetic detection element 5, and a series of cantilevers 7 with respect to the surface of the magnetic head. The appearance inspection of the plurality of magnetic detection elements 5 is performed by performing the scanning operation a plurality of times. The image processing device 94 can create an image signal indicating an image of the plurality of magnetic detection elements 5 by adding these detection signals. The created image signal indicates the arrangement of the magnetic detection elements 5 in FIG.

図７〜図９に示した実施の形態によれば、検出装置９１Ａに振動成分抽出回路を設ける必要がなく、検出装置９１Ａを簡易に構成することができる。さらに、検出装置９１Ａを複数設ける必要がないので、外観検査部９０Ａを簡易に構成することができる。 According to the embodiment shown in FIGS. 7 to 9, it is not necessary to provide a vibration component extraction circuit in the detection device 91 </ b> A, and the detection device 91 </ b> A can be simply configured. Furthermore, since it is not necessary to provide a plurality of detection devices 91A, the appearance inspection unit 90A can be simply configured.

図１０は、磁気ヘッド製造工程の一例を示すフローチャートである。図１０において、ウエハ工程（ステップ２０１）では、ウエハに成膜、ミリング、洗浄等の作業を行う。ローバー工程（ステップ２０２）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等の作業を行う。記録ヘッドテスト工程（ステップ２０３）では、ウエハから切り出された短冊状のローバーに対し、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）を用いて、記録ヘッドの実効トラック幅の測定を行う。読み出しヘッド外観検査工程（ステップ２０４）では、同じく短冊状のローバーに対し、上述した読み出しヘッドの複数の磁気検出素子の形状、位置及び間隔の測定を行う。読み出しヘッドテスト工程（ステップ２０５）では、同じく短冊状のローバーに対し、読み出しヘッドの電磁変換特性の測定を行う。スライダ工程（ステップ２０６）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（ステップ２０７）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。その後、図示しないヘッド・スタック・アセンブル（ＨＳＡ）工程、及びハードディスクアセンブル（ＨＤＡ）工程が行われる。 FIG. 10 is a flowchart showing an example of the magnetic head manufacturing process. In FIG. 10, in the wafer process (step 201), operations such as film formation, milling, and cleaning are performed on the wafer. In the row bar process (step 202), a strip-like row bar is cut and cut out from the wafer, and operations such as lapping, ABS surface processing, cleaning, and carbon protective film formation are performed. In the recording head test process (step 203), the effective track width of the recording head is measured using a magnetic force microscope (MFM) on the strip-shaped row bar cut out from the wafer. In the read head appearance inspection step (step 204), the shape, position, and interval of the plurality of magnetic detection elements of the read head described above are measured on the strip-shaped row bar. In the read head test process (step 205), the electromagnetic conversion characteristics of the read head are measured for the strip-shaped row bar. In the slider process (step 206), the row bar is cut into chips to perform cleaning and inspection. In the head gimbal assembly process (step 207), the magnetic head processed into a chip shape and the suspension are joined, and cleaning and inspection are performed. Thereafter, a head stack assembly (HSA) process and a hard disk assembly (HDA) process (not shown) are performed.

なお、読み出しヘッド外観検査工程（ステップ２０４）は、記録ヘッドテスト工程（ステップ２０３）の前、または読み出しヘッドテスト工程（ステップ２０５）の後、あるいはスライダ工程（ステップ２０６）の後に行ってもよい。複数の磁気検出素子の形状、位置及び間隔を、ローバー状態又はスライダ状態という製造工程の早い段階で測定できるので、生産性を向上させ、また前工程へのフィードバックを早期に行うことができる。 The read head appearance inspection process (step 204) may be performed before the print head test process (step 203), after the read head test process (step 205), or after the slider process (step 206). Since the shape, position, and interval of the plurality of magnetic detection elements can be measured at an early stage of the manufacturing process of a row bar state or a slider state, productivity can be improved and feedback to the previous process can be performed at an early stage.

以上説明した実施の形態によれば、記録ヘッドの検査に用いる磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の設備を利用し、読み出しヘッドの磁気検出素子５の外観を検査することができる。 According to the embodiment described above, the appearance of the magnetic detection element 5 of the read head can be inspected using the equipment of the magnetic force microscope (MFM) used for the inspection of the recording head.

なお、以上説明した実施の形態では、カンチレバーを磁気ヘッドの表面に対してスキャン移動させる際、磁気ヘッドを検査ステージによりＸ方向及びＹ方向へ移動していたが、利用する磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）の設備に応じ、磁気ヘッドを固定して、カンチレバーをＸ方向及びＹ方向へ移動してもよい。 In the embodiment described above, when the cantilever is scanned and moved with respect to the surface of the magnetic head, the magnetic head is moved in the X direction and the Y direction by the inspection stage. However, the magnetic force microscope (MFM) to be used is used. Depending on the equipment, the magnetic head may be fixed and the cantilever may be moved in the X and Y directions.

１００，１００Ａ磁気ヘッド外観検査装置
１ローバー
２スライダ
３ヘッド部
４接続端子
５磁気検出素子
６プローブ装置
７カンチレバー
７１磁性探針
１０検査ステージ
１１Ｘステージ
１２Ｙステージ
１２１載置部
１３Ｚステージ
２０ピエゾドライバ
３０制御部
４０変位検出部
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
６０ＤＣコンバータ
７０フィードバックコントローラ
８０発振器
９０，９０Ａ外観検査部
９１，９２，９３，９１Ａ検出装置
９４画像処理装置
９５バイアス回路
９６増幅アンプ
９７振動成分抽出回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100,100A Magnetic head external appearance inspection apparatus 1 Rover 2 Slider 3 Head part 4 Connection terminal 5 Magnetic detection element 6 Probe apparatus 7 Cantilever 71 Magnetic probe 10 Inspection stage 11 X stage 12 Y stage 121 Mounting part 13 Z stage 20 Piezo driver DESCRIPTION OF SYMBOLS 30 Control part 40 Displacement detection part 41 Semiconductor laser element 42,43 Reflection mirror 44 Displacement sensor 50 Differential amplifier 60 DC converter 70 Feedback controller 80 Oscillator 90,90A Appearance inspection part 91,92,93,91A Detection apparatus 94 Image processing apparatus 95 Bias circuit 96 Amplification amplifier 97 Vibration component extraction circuit

Claims

A magnetic head appearance inspection device for inspecting the appearance of a magnetic head on which a magnetic detection element is mounted,
A cantilever with a magnetic probe formed at the tip, and
An inspection stage for scanning the cantilever with respect to the surface of the magnetic head;
A detection device that detects a change in an output signal of the magnetic detection element due to a magnetic field generated by the magnetic probe of the cantilever and outputs a detection signal;
An image processing device that processes a detection signal of the detection device and creates an image signal indicating an image of the magnetic detection element;
The magnetic head appearance inspection apparatus, wherein the image processing apparatus measures the shape of the magnetic detection element from the created image signal.

The magnetic head appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the image processing apparatus measures a position of the magnetic detection element on the magnetic head from the generated image signal.

The magnetic head includes a plurality of the magnetic detection elements,
A plurality of the detection devices corresponding to the plurality of magnetic detection elements,
The image processing device adds each detection signal of the plurality of detection devices to create an image signal indicating an image of the plurality of magnetic detection elements, and generates a plurality of magnetic detection elements from the created image signals. The magnetic head appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the interval is measured.

An oscillator that generates an oscillation signal for vibrating the cantilever at a predetermined frequency;
The detection device includes a vibration component extraction circuit that inputs an output signal of the magnetic detection element and an oscillation signal of the oscillator and extracts a vibration component of the oscillation signal of the oscillator from the output signal of the magnetic detection element. The magnetic head appearance inspection apparatus according to claim 1, wherein the magnetic head appearance inspection apparatus is a magnetic head appearance inspection apparatus.

A plurality of probe pins that contact a plurality of connection terminals provided on the magnetic head, and a probe device that supplies an output signal of the magnetic detection element to the detection device;
5. The magnetic head according to claim 1, wherein the magnetic head is a magnetic head in a row bar state cut out from a wafer, or a magnetic head in a slider state in which the row bar is cut into chips. 2. Magnetic head appearance inspection apparatus according to 1.

A magnetic head appearance inspection method for inspecting the appearance of a magnetic head on which a magnetic detection element is mounted,
The cantilever having a magnetic probe formed at the tip is moved to scan the surface of the magnetic head,
A change in the output signal of the magnetic detection element due to the magnetic field generated by the magnetic probe of the cantilever is detected by a detection device, and a detection signal is output.
The detection signal of the detection device is processed by an image processing device to create an image signal indicating an image of the magnetic detection element,
A magnetic head appearance inspection method, comprising: measuring a shape of the magnetic detection element from an image signal created by the image processing apparatus.

The magnetic head appearance inspection method according to claim 6, wherein a position of the magnetic detection element on the magnetic head is measured from an image signal created by the image processing apparatus.

The magnetic head includes a plurality of the magnetic detection elements,
A plurality of the detection devices are provided corresponding to the plurality of magnetic detection elements,
The image processing device adds each detection signal of the plurality of detection devices to create an image signal indicating an image of the plurality of magnetic detection elements, and from the created image signal, the plurality of magnetic detection elements. 8. The magnetic head appearance inspection method according to claim 6, wherein the interval is measured.

The detection device is provided with a vibration component extraction circuit,
While oscillating the cantilever at a predetermined frequency by an oscillation signal generated from an oscillator,
The vibration component extraction circuit extracts the vibration component of the oscillation signal of the oscillator from the output signal of the magnetic detection element, and detects whether the output signal of the magnetic detection element changes according to the vibration of the cantilever. The magnetic head appearance inspection method according to claim 6, wherein the magnetic head appearance inspection method is performed.

A plurality of probe pins that contact a plurality of connection terminals provided on the magnetic head, and a probe device that supplies an output signal of the magnetic detection element to the detection device;
10. The magnetic head according to claim 6, wherein a magnetic head in a row bar state cut out from a wafer or a magnetic head in a slider state obtained by cutting the row bar into chips is used as the magnetic head. The magnetic head appearance inspection method as described.