JP2017041290A - 磁気ヘッド外観検査装置及び磁気ヘッド外観検査方法 - Google Patents

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。

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。

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。

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：Ｍａｇｎｅｔｉｃ Ｆｏｒｃｅ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）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。

特開２００９−２３０８４５号公報

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−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ）を利用したＭＲ素子、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ：Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ）を利用したＡＭＲ素子、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ：Ｇｉａｎｔ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ）を利用したＧＭＲ素子、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ：Ｔｕｎｎｅｌ Ｍａｇｎｅｔｏ−Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｅｆｆｅｃｔ）を利用したＴＭＲ素子等がある。

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：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 磁気検出素子の出力信号の変化を説明する図である。 各検出装置の検出信号の位置を説明する図である。 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。 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。 検出装置の検出信号の位置を説明する図である。 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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

ＤＣコンバータ６０は、ＲＭＳ−ＤＣコンバータ（Ｒｏｏｔ Ｍｅａｎ Ｓｑｕａｒｅｄ ｖａｌｕｅ ｔｏ Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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
１１ Ｘステージ
１２ Ｙステージ
１２１ 載置部
１３ Ｚ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
６０ ＤＣ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

Claims (10)

1. 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、
   前記カンチレバーを、前記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、
   前記カンチレバーの磁性探針が発生する磁界による、前記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、
   前記検出装置の検出信号を処理して、前記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、
   前記画像処理装置は、作成した画像信号から、前記磁気検出素子の形状を測定することを特徴とする磁気ヘッド外観検査装置。
2. 前記画像処理装置は、作成した画像信号から、前記磁気検出素子の前記磁気ヘッド上の位置を測定することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド外観検査装置。
3. 前記磁気ヘッドは、複数の前記磁気検出素子を搭載し、
   複数の前記磁気検出素子に対応して複数の前記検出装置を備え、
   前記画像処理装置は、複数の前記検出装置の各検出信号を加算処理して、複数の前記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、複数の前記磁気検出素子の間隔を測定することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の磁気ヘッド外観検査装置。
4. 前記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、
   前記検出装置は、前記磁気検出素子の出力信号と、前記発振器の発振信号とを入力し、前記磁気検出素子の出力信号から、前記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ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の磁気ヘッド外観検査装置。
5. 前記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、前記磁気検出素子の出力信号を前記検出装置へ供給するプローブ装置を備え、
   前記磁気ヘッドは、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ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の磁気ヘッド外観検査装置。
6. 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、前記磁気ヘッドの表面に対してスキャン移動させ、
   前記カンチレバーの磁性探針が発生する磁界による、前記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、
   前記検出装置の検出信号を、画像処理装置により処理して、前記磁気検出素子の画像を示す画像信号を作成し、
   前記画像処理装置により作成した画像信号から、前記磁気検出素子の形状を測定することを特徴とする磁気ヘッド外観検査方法。
7. 前記画像処理装置により作成した画像信号から、前記磁気検出素子の前記磁気ヘッド上の位置を測定することを特徴とする請求項６に記載の磁気ヘッド外観検査方法。
8. 前記磁気ヘッドは、複数の前記磁気検出素子を搭載し、
   複数の前記磁気検出素子に対応して複数の前記検出装置を設け、
   前記画像処理装置により、複数の前記検出装置の各検出信号を加算処理して、複数の前記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、複数の前記磁気検出素子の間隔を測定することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の磁気ヘッド外観検査方法。
9. 前記検出装置に、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、前記カンチレバーを所定の周波数で振動させながら、
   前記振動成分抽出回路により、前記磁気検出素子の出力信号から、前記発振器の発振信号の振動成分を抽出して、前記カンチレバーの振動に応じた、前記磁気検出素子の出力信号の変化の有無を検出することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか一項に記載の磁気ヘッド外観検査方法。
10. 前記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、前記磁気検出素子の出力信号を前記検出装置へ供給するプローブ装置を設け、
    前記磁気ヘッドとして、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ことを特徴とする請求項６乃至請求項９のいずれか一項に記載の磁気ヘッド外観検査方法。

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