专利名称：热辅助磁头检查方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及检查薄膜热辅助磁头的热辅助磁头检查方法及其装置、以及热辅助磁头制造方法，尤其涉及能够对依靠光学显微镜等技术不能检查的薄膜热辅助磁头所产生的近场光的状态进行检查的热辅助磁头检查方法及其装置、以及热辅助磁头制造方法。
背景技术：
各硬盘厂商计划采用热辅助磁头作为下一代硬盘驱动头。从热辅助磁头产生的近场光的宽度为20nm以下，该宽度决定硬盘的写入磁道宽度。针对实际动作时近场光的強度分布、发光部的物理形状的检查方法是尚未解決的重要课题。当前能够使用扫描型电子显微镜(SEM)来測定磁头(元件)的形状，但是属于破坏检查，难以适用到面向大量生产的彻底检查。
另ー方面，至今为止的硬盘用磁头的磁道宽度检查是在HGA (HeadGimbalAssembly)状态或者伪HGA状态这ー磁头制造的最终エ序中进行的。为了满足改善生产成本、制造过程条件的早期反馈这ー要求，日本特开2009-230845号公报中公开了在从晶片切割得到的长形条(rowbar )状态下进行检查的方法。以检查磁头所产生的近场光或者近场光发光部的物理形状为目的的专用检查装置尚不存在。而且，当前在针对磁头的性能检查中，使用的是在从晶片切割得到的长形条状态下的检查装置，而对于热辅助磁头，也同样需要开发在长形条这ー磁头制造早期阶段的检查装置。
发明内容
鉴于上述问题，本发明提供ー种热辅助磁头检查方法及其装置、以及热辅助磁头制造方法，能够在制造エ序期间的尽量早的阶段对热辅助磁头所产生的近场光或者近场光发光部的物理形状进行检查。为了解决上述课题，本发明中检查热辅助磁头元件的检查装置构成为具备工作台単元，装载作为样品的热辅助磁头元件并能够在平面内移动；悬臂，具备扫描在工作台单元上装载的样品的表面的探针；振动驱动单元，使悬臂相对于样品的表面在上下方向振动；位移检测单元，向通过振动驱动单元进行振动的悬臂的与形成有探针的ー侧相反侧的面照射光并检测来自悬臂的反射光，来检测悬臂的振动；信号输出单元，输出用于使热辅助磁头元件的近场光发光部产生近场光的信号；散射光检测单元，当悬臂的探针进入了通过信号输出单元输出的信号从热辅助磁头元件的近场光发光部产生的近场光的产生区域内时，检测从悬臂的表面产生的散射光；处理单元，使用装载有样品的工作台単元的位置信息和由散射光检测单元检测散射光得到的信号来判定从热辅助磁头元件的近场光发光部产生的近场光的产生状态良好与否。另外，为了解决上述课题，本发明中的热辅助磁头元件检查方法为将作为样品的热辅助磁头元件装载到能在扫描探针显微镜装置的平面内移动的工作台上，使样品的近场光发光部产生近场光，通过在使具有探针的扫描探针显微镜的悬臂在样品表面附近上下振动的状态下使工作台在平面内移动，检测从热辅助磁头元件产生的近场光引起的散射光，使用基于检测出的散射光的近场光的产生位置信息，检测从在长形条形成的热辅助磁头元件的近场光发光部发出的近场光的强度分布或者近场光发光部的表面形状。根据如附图所示的下述本发明优选实施方式的更加详细的记载，本发明的上述及其他构成、特征以及优点是显而易见的。根据本发明，具有能够在制造エ序期间的尽量早的阶段非破坏性地对热辅助磁头所产生的近场光强度分布或者近场光发光部的物理形状进行检查的效果。
图I是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第一实施方式的概要构成的框图。
图2是本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第一实施方式中悬臂的前端部分的探针和磁头的热辅助光产生部分放大后的侧视图。图3是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第二实施方式的概要构成的框图。图4是本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第二实施方式中悬臂的前端部分的探针和磁头的热辅助光产生部分放大后的侧视图。图5是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第三实施方式的概要构成的框图。图6是本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第三实施方式中悬臂的前端部分的探针和磁头的热辅助光产生部分放大后的侧视图。图7是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第四实施方式的概要构成的框图。图8是本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第四实施方式中悬臂的前端部分的探针和磁头的热辅助光产生部分放大后的侧视图。图9是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置第一、第三、第五实施方式的动作顺序的流程图。图10是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置第二、第四实施方式的动作顺序的流程图。图11是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第五实施方式的概要构成的框图。图12是本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第五实施方式中悬臂的前端部分的探针和磁头的热辅助光产生部分放大后的侧视图。其中，Iー长形条，2—近场光发光部，4一热辅助磁头元件，30—控制部PC，100—附带贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒(或者薄膜)的悬臂部，500—附帯热传感器的悬臂，700—附帯电阻线的悬臂，101—检查台，102—发送设备，103—照相机，104 — Z台，105 — Y台，106 — X台，107—压电驱动器，109—悬臂振动检测用激光元件，110—位移传感器，111一差动放大器，112—DC变换器，113—反馈控制器，114ー装载部，115—光检测器，120、520、720、1220—探针，122—振动施加部，201—贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒，203—热辅助光(近场光)，204—散射光，301—向悬臂前端微粒照射用激光元件，601—热传感器(热电偶或热电阻)，801—加热用电阻线，1200—悬臂，1203—分色镜，1220—附帯能变换光波长材料的微粒(或者薄膜)的探针，1221-能变换光波长材料的微粒(或者薄膜)。
具体实施例方式在检查热辅助磁头元件的近场光发光部所产生的近场光的产生状态的情况下，对于近场光发光部所产生的近场光而言，由于其产生区域局限于极其接近近场光发光部的区域，因此难以直接检测近场光。于是，在本发明中，通过从进入了近场光的产生区域的扫描探针显微镜的悬臂的探针产生的散射光，能够从相对远离近场光产生区域的场所检测热辅助磁头元件的近场光发光部的近场光产生状态。而且，作为其变形例，使探针产生近场光并检测从近场光发光部产生的散射光。
以下，參照附图详细说明本发明的实施方式以及其变形例。实施方式I图I是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第一实施方式的基本构成的框图。图I的热辅助磁头检查装置能够在切割成滑块单体(薄片)的预备エ序的长形条(排列有磁头滑块的块)的状态下测定热辅助磁头所产生的近场光的強度分布。通常，作为3cnT5cm左右的细长块体从晶片切割而成的长形条为排列有40个、O个左右的磁头滑块的结构。该实施方式所涉及的TAR磁头检查装置构成为以该长形条I为エ件来进行预定的检查。通常以预定间隔在未图示的托盘内在短轴方向上排列收纳2(Γ30个左右的长形条I。未图示的搬运机械手从未图示的托盘中毎次取出ー个长形条I并搬运到检查台101。如下文所述检查被搬运设置到检查台101的长形条I。检查台101具备能使长形条I在Χ、Υ方向移动的X台106、Υ台105。长形条I通过其长轴方向的单侧面接触Y台105的基准面后定位。在Y台105的上表面设有长形条I定位用的装载部114。在该装载部114的上表面侧边缘部设有与长形条I的形状基本一致的台阶部。长形条I通过与该台阶部的底面和侧面分别抵接后设置在预定位置。长形条I的后侧面(TAR磁头的具有各连接端子的面的相反面)与台阶部的后表面抵接。由于各抵接面具备与X台106的移动方向(X轴)以及Z台104的移动方向(Ζ轴)分别平行且成为正交位置关系的基准面，因此通过将长形条I设置为与Y台105的台阶部的底面和侧面抵接，从而执行X方向和Z方向的定位。在Y台105的上方设有位置偏差量测定用照相机103。Z台104用于使散射型近场光显微镜(SNOM :Scattering Near-Field Optical Microscope)的悬臂部 100 向 Z 方向移动。检查台101的X台106、Y台105、Z台104分别由压电台构成。预定的定位结束后，对长形条I供给从控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者直接供给激发用激光，由此在长形条I上的热辅助磁头的近场光发光部暂时发光。由此，长形条I被装载部114吸附保持。压电驱动器107用于控制该检查台101的各X台106、Y台105、Ζ台104 (压电台)的驱动。控制部PC30由以包括监视器的个人计算机(PC)为基本构成的控制用计算机构成。如图所示，在装载于检查台101的Y台105上的装载部114上的长形条I上方的相对位置配置有悬臂部100，该悬臂部100上附帯有贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜，形成有前端尖的探针120，并且探针120为自由端。悬臂部100安装于设在Z台104下侧的振动施加部122。振动施加部122由压电元件构成，通过来自压电驱动器107的励振电压机械性地施加频率为谐振频率附近的交流电压，探针120在上下方向进行振动。位移检测部由半导体激光元件109和位移传感器110构成，位移传感器110由四分光检测元件形成。从半导体激光元件109射出的光照射到悬臂部100上，被悬臂部100反射的光被引导向位移传感器110。差动放大器111对从位移传感器110输出的四个信号的差分信号实施预定的运算处理后输出到DC变换器112。即，差动放大器111向DC变换器112输出与从位移传感器110输出的四个信号的差分对应的位移信号。因此，在没有通过振动施加部122对悬臂部110施加振动的状态下，差动放大器111的输出为零。DC变换器112由将从差动放大器111输出的位移信号变换为有效值的直流信号的RMS—DC变换器(Root Mean Squared value to Direct Current Converter)构成。 从差动放大器111输出的位移信号是对应于悬臂部100的位移的信号，由于悬臂 部100正在振动，因此成为交流信号。从DC变换器122输出的信号被输入反馈控制器113。反馈控制器113将从DC变换器112输入的信号作为用于监视悬臂部100当前振动大小的信号输出到控制部PC30，并且将从DC变换器112输入的信号作为用于调整悬臂部100励振大小的Z台104的控制用信号通过控制部PC30输出到压电驱动器107。通过控制部PC30监视该信号，根据其值，通过压电驱动器107控制驱动Z台104的压电元件(未图示)，从而在测定开始前调整悬臂部100的初始位置。该实施方式中，将硬盘驱动器的磁头上浮高度设定为悬臂部100的初始位置。发送设备102用于向压电驱动器107供给用于励振悬臂部100的振荡信号。压电驱动器107根据来自该发送设备102的振荡信号驱动振动施加部112，使悬臂部100以预定的频率进行振动。图2是表示图I的热辅助磁头检查装置的近场光检测原理概要的附图，是将形成在长形条I上的热辅助磁头元件4的热辅助光(近场光)发光部2的结构放大后与悬臂部100 —同表不的附图。如图2所示，悬臂部100以使悬臂部100的附带有贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜的探针120的前端部位于如下高度的方式，通过Z台104进行定位，该高度是进行振动时的最下点Hf从与在长形条I上形成的热辅助磁头元件4的表面接触的状态离开几十nm的位置(高度)之间的、来自热辅助磁头元件4的磁场信号和近场光的检测信号都最大且能够良好检测分辨率的高度。悬臂部100在长形条I的磁头的与记录面平行的平面内的几百ηπΓ几μ m的范围内进行扫描。该实施方式中，通过X台106以及Y台105使长形条I移动。此时，向热辅助磁头元件4供给从图I的控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者直接供给激发用激光，热辅助磁头元件4的近场光发光部2发出热辅助光(近场光)203。当悬臂部100的探针120进入产生热辅助光(近场光)203的区域内时，能够通过近场光203从探针120产生散射光204，通过光检测器115检测该散射光204。探针120的表面上形成的贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜在探针120位于近场光产生区域内时受到该近场光照射，产生通过局部存在型表面等离子体增强效果增强后的散射光204。由于该散射光204与近场光203的强度成比例，因此，通过由控制部PC30对由检测器115检测出的散射光204的检测信号进行处理，能够求得(估计)从近场光发光部2产生的近场光203的产生状态、近场光203的強度分布。通过将该求出的近场光203的产生状态、近场光强度分布与预先设定的基准数据进行比较，能够判定来自近场光发光部2的近场光发光的状态良好与否。这样，能够检查热辅助磁头的磁头所产生的近场光，具有能够在制造エ序期间的尽量早的阶段进行热辅助磁头的近场光强度分布的检查的效果。图9是表示上述热辅助磁头检查装置的动作顺 序的流程图。首先逐一地取出设置有多个的长形条，搬运到检查台上(S901)，通过照相机进行对准(S902)，使在长形条上形成的热辅助磁头元件4 (測定磁头)移动到测定位置，进行测定磁头的定位(S903)。接着，向測定磁头供给记录信号(发光用信号)或者激发用激光(S904)，通过由压电驱动器107控制Z台104来使悬臂部100的探针120靠近测定磁头的记录表面(S905)。接着，基于来自发送设备102的振荡信号由压电驱动器107驱动振动施加部122，使悬臂部100以预定的频率进行振动。在该状态下由压电驱动器107驱动Y台105和X台106，使长形条I在XY平面内移动，从而使得悬臂部100在磁头的与记录面平行的平面内的几百ηπΓ几μ m的范围内进行扫描(S906)，检测由磁头所产生的近场光从探针120产生的散射光，测量强度分布(S907)。接着，悬臂上升，检查长形条I中是否存在下ー个应该测定的磁头(S908)，在存在的情况下，下ー个测定磁头移动至悬臂的下方(S909)，执行从S904开始的操作。在长形条I中不再存在下一个应该測定的磁头的情况下，将在通过Z台104使悬臂部100上升后的状态下测定结束的长形条I利用未图示的搬运单元取出并收纳在回收托盘内(S910)。接着，检查未图示的供给托盘中是否存在未检查的长形条(S911)，在存在未检查的长形条的情况下，返回S901，从供给托盘(未图示)取出未检查的长形条(S912)，搬运至检查台101，执行从S901开始的步骤。而在供给托盘内没有未检查的长形条的情况下，结束測定(S913)。而且，在上述的实施方式中，针对在长形条I的状态下进行检查进行了说明，但是本实施方式不限定于此，也可以将从长形条I切割而成的滑块单体(未图示)装载在装载部114上，进行与以上所说明的检查相同的检查。实施方式2參照附图详细说明本发明的第二实施方式。图3是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第二实施方式的基本构成的框图。图3的热辅助磁头检查装置3000同实施方式I 一祥在切割成滑块单体(薄片)前的长形条I的状态下测定热辅助磁头元件4的近场光发光部的物理形状。对图3的热辅助磁头检查装置3000的构成中与在实施方式I中所说明的图I中所示的热辅助磁头检查装置1000的构成相同的部分赋予相同的编号。关于检查台101、压电驱动器107、由半导体激光元件109和位移传感器110所构成的位移检测部、差动放大器111等，由于与实施方式I中针对热辅助磁头检查装置1000所说明的部分重复，因此省略说明。在本实施方式中，由悬臂100前端的探针120产生近场光，检测从热辅助磁头元件4的近场光发光部2产生的散射光，这一点结构与实施方式I不同。即、本实施方式的构成如下，如图3所示，为了使附带在悬臂100前端的探针120上的贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜发出近场光，在悬臂部100的上方设置激光元件301，将从激光元件301发射的激光照射在悬臂部100的前端部分，由探针120产生近场光。图4是表示图3的热辅助磁头检查装置3000的近场光发光部物理形状检测原理概要的附图，是将形成在长形条I上的热辅助磁头元件4的热辅助光(近场光)发光部2的构成放大后与悬臂部100 —同表示的附图。如图4所示，悬臂部100以使悬臂部100的探针120的前端部位于从在长形条I上形成的热辅助磁头元件4的表面离开Hf的位置的方式，通过Z台104进行定位。悬臂部100以与在实施方式I中所说明的方法相同的方法在长形条I的磁头的与记录面平行的平面内的几百ηπΓ几ym的范围内进行扫描。此时，由于激光元件301从悬臂部100的上方进行照射，因此从在探针120的前端形成的贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜201产生近场光403。振动施加部122驱动悬臂部100进行振动，使得磁头4的近场光发光部2及其附近进入由探针120产生的近场光403的产生区域内，从近场光发光部2产生散射光404。该从近场光发光部2产生的散 射光404能够由光检测器115检测。探针120所产生的近场光403的強度一定，因此从近场光发光部2产生的散射光404反映了近场光发光部2的表面的物理形状。因此，通过由控制部PC30对由检测器115检测出的散射光404的检测信号进行处理，能够求得由于探针120所产生的近场光403从近场光发光部2产生的散射光404的强度分布。通过将该求出的散射光404的強度分布与预先设定的基准数据进行比较，能够判定近场光发光部2的物理形状的良好与否。这样，能够检查热辅助磁头元件4的近场光发光部2的物理形状，具有能够在制造エ序期间的尽量早的阶段进行热辅助磁头的近场光发光部物理形状检查的效果O图10是表示上述热辅助磁头检查装置的动作顺序的流程图。与实施方式I中使用图9说明的流程图的不同点在干，将磁头的供给信号的エ序(S904)置换为了向探针照射激光的エ序(S1004)。使用图10说明实施方式2中的流程。首先逐一地取出设置有多个的长形条，搬运到检查台上(S1001)，通过照相机进行对准(S1002)，使在长形条上形成的热辅助磁头元件4 (測定磁头)移动到测定位置，进行测定磁头的定位(S1003)。接着，从半导体激光元件301发射激光，向在悬臂部100的前端部分形成的探针120照射激光，使探针120的前端部分产生近场光(S1004)，通过由压电驱动器107控制Z台104来使悬臂部100的探针120靠近測定磁头的记录表面(S1005)。接着，基于来自发送设备102的振荡信号通过压电驱动器107驱动振动施加部122，使悬臂部100以预定的频率进行振动。在该状态下通过压电驱动器107驱动Y台105和X台106，使长形条I在XY平面内移动，从而使得悬臂部100在磁头的与记录面平行的平面内的几百ηπΓ几μ m的范围内进行扫描(S1006)，检测磁头所产生的近场光的強度分布，进行测长(S1007)。接着，悬臂上升，检查长形条I中是否存在下ー个应该測定的磁头(S1008)，在存在的情况下，下ー个测定磁头移动至悬臂的下方(S1009)，执行从S1004开始的操作。在长形条I中不再存在下一个应该測定的磁头的情况下，将在由Z台104使悬臂部100上升后的状态下测定结束的长形条I利用未图示的搬运单元取出并收纳在回收托盘内(S1010)。接着，检查未图示的供给托盘中是否存在未检查的长形条(S1011)，在存在未检查的长形条的情况下，返回S1001，从供给托盘(未图示)取出未检查的长形条(S1012)，搬运至检查台101，执行从SlOOl开始的步骤。而在供给托盘内没有未检查的长形条的情况下，结束測定(S1013)。在实施方式I中将图3的激光元件301安装在照相机103上，不对长形条I供给从控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者激发用激光，则能够进行实施方式2的测定。而且，在实施方式2中，对图I所示的长形条I供给从控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者直接供给激发用激光，不使激光元件301发光，则能够进行实施方式I的測定。而且，上述实施方式I和实施方式2中所说明的悬臂的探针是针对具有角锥形状的探针进行的说明，但是本发明不限于此，作为探针，能够使用与由Si、SiO2, SiN构成的悬臂部100不同材质的由以氧化硅、氮化硅、高密度碳(HDC :DLC)、碳纳米管(Carbon Nano Tube :CNT)、碳纳米纤维(CarbonNano Fiber :CNF)、钨(W)等的某ー种为材料的细线形成的探针。实施方式3參照附图详细说明本发明的第三实施方式。图5是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第三实施方式的基本构成的框图。图5的热辅助磁头检查装置5000同实施方式I以及实施方式2 —祥在切割成滑块单体(薄片)前的长形条I的状态下测定热辅助磁头元件4所产生的近场光的强度分布。对图5的热辅助磁头检查装置5000的构成中与在实施方式I中所说明的图I中所示的热辅助磁头检查装置1000的构成相同的部分赋予相同的编号。关于检查台101、压电驱动器107、由半导体激光元件109和位移传感器110所构成的位移检测部、差动放大器111等与实施方式I中针对热辅助磁头检查装置1000所说明的部分重复的部分，省略说明。在本实施方式中，通过设在悬臂500前端的探针520检测近场光发光部2所产生的热，根据该检测出的热的分布检查热辅助磁头元件4的近场光发光部2的状态，这一点与以上说明的实施方式I以及2不同。在Y台105的上方设有位置偏差量测定用照相机103。Z台104用于使扫描型热显微镜(SThM)的附带有热传感器的悬臂部500向Z方向移动。检查台101的X台106、Y台105、Z台104分别由压电台构成。预定的定位结束后,对长形条I供给从控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者直接供给激发用激光，长形条I被装载部114吸附保持。压电驱动器107用于控制该检查台101的各X台106、Y台105、Z台104 (压电台)的驱动。控制部PC30由以包括监视器的个人计算机(PC)为基本构成的控制用计算机构成。如图所示，在装载于检查台101的Y台105上的长形条I上方的相对位置配置有悬臂部500，该悬臂部500的前端部附帯有热电偶或者热电阻等热传感器，前端尖的探针520为自由端。悬臂部500安装于设在Z台104下侧的振动施加部122。振动施加部122由压电元件构成，通过来自压电驱动器107的励振电压机械性地施加频率为谐振频率附近的交流电压，磁性探针在上下方向进行振动。图6是表示图5的热辅助磁头检查装置5000的近场光检测原理概要的附图，是将形成在长形条I上的热辅助磁头元件4的热辅助光(近场光)发光部2的构成放大后与附帯有热传感器601的附带热传感器悬臂部500 —同表不的附图。
如图6所示，附带热传感器悬臂部500以使在悬臂部500的前端部附带有热电偶或者热电阻等热传感器601的探针520的前端部位于从在长形条I上形成的热辅助磁头元件4的表面离开Hf的高度(从热辅助磁头元件4的表面离开几ηπΓ几十nm的位置(高度))的方式，通过Z台104进行定位。悬臂部500以与在实施方式I中所说明的方法相同的方法在长形条I的磁头的与记录面平行的平面内的几百ηπΓ几ym的范围内进行扫描。此时，向热辅助磁头元件4供给从图5的控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者直接供给激发用激光，热辅助磁头元件4的近场光发光部2发出热辅助光(近场光)203，因此，能够通过由安装在悬臂部500的与探针520相反侧的面上的热传感器601检测悬臂500的探针520接触近场光时的近场光导致的探针520的热变化，并由控制部PC30处理检测信号，来求得基于从近场光发光部2产生的近场光203的温度分布。通过将该求出的基于近场光203的温度分布与预先设定的基准数据进行比较，能够判定近场光发光部2的近场光产生状态良好与否。基于此，能够检查热辅助磁头所产生的近场光，具有能够在制造エ序期间的尽量早的阶段进行热辅助磁头的近场光强度分布的检查的效果。本实施方式中热辅助磁头检查装置5000的动作顺序与在实施方式I中说明的图 9的流程图相同。实施方式4參照附图详细说明本发明的第四实施方式。图7是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第四实施方式的基本构成的框图。图7的热辅助磁头检查装置7000同实施方式I至实施方式3 —样能够在切割成滑块单体(薄片)的预备エ序的长形条的状态下测定热辅助磁头元件4的近场光发光部的物理形状。对图7的热辅助磁头检查装置7000的构成中与在实施方式I中所说明的图I中所示的热辅助磁头检查装置1000的构成相同的部分赋予相同的编号。关于检查台101、压电驱动器107、由半导体激光元件109和位移传感器110所构成的位移检测部、差动放大器111等与实施方式I中针对热辅助磁头检查装置1000所说明的部分重复的部分，省略说明。在本实施方式中，对设在悬臂700前端部的探针720加热并在维持在一定温度的同时扫描包括近场光发光部2的区域，根据基于热传导系数不同的加热条件的不同检查近场光发光部2的物理形状，这一点与以上说明的实施方式I至3不同。在Y台105的上方设有位置偏差量测定用照相机103。Z台104用于使扫描型热显微镜(SThM)的悬臂部700向Z方向移动。检查台101的X台106、Y台105、Z台104分别由压电台构成。预定的定位结束后，长形条I被装载部114吸附保持。压电驱动器107用于控制该检查台101的各X台106、Y台105、Z台104 (压电台)的驱动。控制部PC30由以包括监视器的个人计算机(PC)为基本构成的控制用计算机构成。如图所示，在装载于检查台101的Y台105上的长形条I上方的相对位置配置有悬臂部700，该悬臂部700的前端部附帯有电阻线，前端尖的探针720为自由端。为了使悬臂部700的电阻线产生热，控制部PC30供给加热电流信号。悬臂部700安装于设在Z台104下侧的振动施加部122。振动施加部122由压电元件构成，通过来自压电驱动器107的励振电压机械性地施加频率为谐振频率附近的交流电压，磁性探针在上下方向进行振动。图8是表示图7的热辅助磁头检查装置7000的近场光发光部物理形状检测原理概要的附图，是将形成在长形条I上的热辅助磁头元件4的热辅助光(近场光)发光部2的构成放大后与附帯有电阻线801的附带电阻线悬臂部700 —同表示的附图。如图8所示，悬臂部700的前端部附带有电阻线801的探针720以位于与在长形条I上形成的热辅助磁头元件4的表面接触(撞击状态)位置的方式，通过Z台104进行定位。悬臂部700在长形条I的磁头的与记录面平行的平面内的几百ηπΓ几ym的范围内进行扫描。此时，通过对电阻线801通电，探针被加热，当探针与近场光发光部2的表面或者其以外的场所接触时，探针的热传递给磁头。为了使探针的温度保持一定，电阻线801中流动的电流也时常变化。该电流的变化与探针的热以怎样的速度散失、即与探针接触的物质的热传导系数有关，因此，能够通过电流值的变化检测热辅助磁头元件4的表面的不同结构、主要是材料的不同导致的热的传导系数的不同，通过由控制部PC30处理检测该电流值的变化得到的信号，能够求得向近场光发光部2传达的热量的分布。通过将该求出的传达热量的分布与预先设定的基准数据进行比较，能够判定近场光发光部2的状态良好与否。具有能够在制造エ序期间的尽量早的阶段进行热辅助磁头元件4的近场光发光部2物理形状的检查的效果。 本实施方式中热辅助磁头检查装置7000的动作顺序与在实施方式2中使用图10说明的顺序基本相同，将S1004的照射激光并使探针120的前端部分发出近场光的エ序置换为使电阻线801中流动电流并对探针720加热的エ序即可。实施方式5參照附图详细说明本发明的第五实施方式。图11是表示本发明所涉及的热辅助磁头检查装置的第五实施方式的基本构成的框图。图11的热辅助磁头检查装置1100同实施方式I至4 一样能够在切割成滑块单体(薄片)的预备エ序的长形条(排列有磁头滑块的块)的状态下测定热辅助磁头所产生的近场光的强度分布。对图11的热辅助磁头检查装置1100的构成中与在实施方式I中所说明的图I中所示的热辅助磁头检查装置1000的构成相同的部分赋予相同的编号。关于检查台101、压电驱动器107、由半导体激光元件109和位移传感器110所构成的位移检测部、差动放大器111等与实施方式I中针对热辅助磁头检查装置1000所说明的部分重复的部分，省略说明。本实施方式中，在悬臂1200前端的探针1220的表面形成贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜201,这一点与实施方式I中说明的探针120相同，但是，在本实施方式中，在贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜201上进ー步形成有能变换光波长材料(例如，荧光材料(例如掺杂有稀土类离子的陶瓷材料、稀土类和钡的复合氯化物材料等)、能产生高次谐波的材料(例如对硝基苯胺(pNA)、PDA(PolyDiallymethylammonium)纳米结晶等)、或者能产生拉曼散射的材料(例如腺嘌呤纳米结晶、偶氮苯纳米结晶等有机物納米结晶体、生物体分子、半导体等))的微粒或者薄膜1201,这一点与实施方式I不同。在Y台105的上方设有位置偏差量测定用照相机103。Z台104用于使散射型近场光显微镜(SNOM)的悬臂部100向Z方向移动。检查台101的X台106、Y台105、Ζ台104分别由压电台构成。预定的定位结束后，对长形条I供给从控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者直接供给激发用激光，长形条I在热辅助磁头的近场光发光部能够发光的状态下被装载部114吸附保持。压电驱动器107用于控制该检查台101的各X台106、Y台105、Ζ台104 (压电台)的驱动。控制部PC30由以包括监视器的个人计算机(PC)为基本构成的控制用计算机构成。如图所示，在装载于检查台101的Y台105上的装载部的长形条I上方的相对位置配置有悬臂部1200，该悬臂部1200上先附帯被光照射时其反射光与照射光的波长不同、即能变换光波长材料(例如，荧光材料、能够产生高次谐波或者拉曼散射的材料)的微粒或者薄膜、或者贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜，并进ー步附带有上述能变换光波长的材料的微粒或者薄膜，前端尖的探针为自由端。悬臂部1200安装于设在Z台104下侧的振动施加部122。振动施加部122由压电元件构成，通过来自压电驱动器107的励振电压机械性地施加频率为谐振频率附近的交流电压，磁性探针在上下方向进行振动。图12是表示图11的热辅助磁头检查装置1100的近场光检测原理概要的附图，是将形成在长形条I上的热辅助磁头元件4的热辅助光(近场光)发光部2的构成放大后与悬臂部1200 —同表示的附图。
如图12所示，悬臂部1200以使悬臂部1200的探针1220的前端部位于从与在长形条I上形成的热辅助磁头元件4的表面接触的状态离开几十nm的位置(高度)之间的、来自热辅助磁头元件4的磁场信号和近场光的检测信号都能检测到最大值的高度的方式，通过Z台104进行定位。悬臂部1200在长形条I的热辅助磁头元件4的磁头的与记录面平行的平面内的几百ηπΓ几ym的范围内进行扫描。此时，对热辅助磁头供给从图11的控制部PC30输出的记录信号(发光用信号)或者直接供给激发用激光，热辅助磁头元件4的近场光发光部2发出热辅助光(近场光)203。本实施方式中，探针1220为在表面形成有射出与入射的光波长不同的反射光或者透射光的材料、即能变换光波长材料(例如，荧光材料、能产生高次谐波或者拉曼散射的材料)的微粒或者薄膜1221的构成，或者为先形成贵金属(例如金、银等)或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜201，进ー步在其上附帯有上述能变换光波长材料的微粒或者薄膜1221的构成的任ー种构成。图12表示的是先形成贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜201、在其上形成有能变换波长材料的微粒或者薄膜1221的构成的情形。当具有如上所述的构成的探针1220进入产生热辅助光(近场光)203的区域内吋，利用热辅助光(近场光)203从在探针1220的表面形成的包括贵金属的合金的微粒或者薄膜201产生散射光。该散射光入射到荧光材料等能变换光波长材料的微粒或者薄膜1221后反射或者透射，射出波长与入射的散射光的波长不同的散射光1204。该射出的散射光1204的一部分在使特定波长或者波长区域的光透射的分色镜1203中透射，并被光检测器115检测。该处，通过将分色镜1203设定为使散射光1204透射并反射热辅助光(近场光)203的透射波长区域，能够通过光检测器115检测散射光1204。由于该散射光1204与近场光203的强度成比例，因此，通过由控制部PC30对由检测器115检测出的散射光1204的检测信号进行处理，能够求得(估计)从近场光发光部2产生的近场光203的強度分布。通过将该求出的近场光的強度分布与预先设定的基准数据进行比较，能够判定近场光发光部2的近场光发光状态良好与否。这样，能够高效检查热辅助磁头的磁头所产生的近场光，具有能够在制造エ序期间的尽量早的阶段进行热辅助磁头的近场光强度分布的检查的效果。
本实施方式的热辅助磁头检查装置1100的动作顺序与实施方式I中使用图9说明的顺序相同。而且，在上述的各实施方式中，针对在长形条I的状态下进行检查进行了说明，但是本实施方式不限定于此，也可以将从长形条I切割而成的滑块单体(未图示)装载在装载部114上，进行与上述各实施方式中所说明的检查相同的检查。本发明可以在不脱离其精神和实质特征的前提下以其他特定方式得以实现。因 此，当前的实施方式都应该看作为属于举例说明，而非限定于此，权利要求书中所述以及上文所述的说明和与权利要求同等含义和范围内的所有变更都应包含在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种热辅助磁头元件检查装置，用于对热辅助磁头元件进行检查，其特征在于具备: 工作台单元，装载作为样品的热辅助磁头元件并能够在平面内移动； 悬臂，具备扫描在该工作台单元上装载的样品的表面的探针； 振动驱动单元，使该悬臂相对于所述样品的表面在上下方向振动； 位移检测单元，向通过该振动驱动单元进行振动的所述悬臂的与形成有所述探针的一侧相反侧的面照射光并检测来自所述悬臂的反射光，来检测所述悬臂的振动； 信号输出单元，输出用于使所述热辅助磁头元件的近场光发光部产生近场光的信号；散射光检测单元，当所述悬臂的探针进入了根据该信号输出单元输出的信号从所述热辅助磁头元件的所述近场光发光部产生的近场光的产生区域内时，检测从所述悬臂的表面产生的散射光；以及 处理单元，使用装载有所述样品的工作台单元的位置信息和由所述散射光检测单元检测所述散射光得到的信号，来判定从所述热辅助磁头元件的所述近场光发光部产生的近场光的产生状态是否良好。
2.根据权利要求I所述的热辅助磁头元件检查装置，其特征在于， 在所述悬臂的探针的表面形成有贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜，由所述散射光检测单元检测所述悬臂的探针进入了所述近场光的产生区域内时从在所述探针的表面形成的所述贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜产生的散射光。
3.根据权利要求I所述的热辅助磁头元件检查装置，其特征在于， 在所述悬臂的探针的表面形成有使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜，所述悬臂的探针进入了所述近场光的产生区域内时从所述探针的表面产生的散射光经由所述使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜射出波长不同于所述近场光波长的散射光，由所述散射光检测单元检测该射出的波长不同于所述近场光波长的散射光。
4.根据权利要求I所述的热辅助磁头元件检查装置，其特征在于， 在所述悬臂的探针的表面形成有贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜，在该贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜上形成有使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜，所述悬臂的探针进入了所述近场光的产生区域内时从在所述探针上形成的贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜产生的散射光的波长经由所述使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜射出波长不同于所述近场光波长的散射光，由所述散射光检测单元检测该产生的散射光。
5.根据所述权利要求I记载的热辅助磁头检查装置，其特征在于， 能够使用市场上销售的各种悬臂，其中探针为硅(Si)、氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)，或者在现有的AFM悬臂的薄片前端部具备以高密度碳(HDC :DLC)、CNT、CNF、钨(W)为材料的细线。
6.一种热辅助磁头元件检查装置，用于对热辅助磁头元件进行检查，其特征在于具备 工作台单元，装载作为样品的热辅助磁头元件并能够在平面内移动； 悬臂，具备扫描在该工作台单元上装载的样品的表面的探针，在该探针的表面形成有贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜； 振动驱动单元，使该悬臂相对于所述样品的表面在上下方向振动； 位移检测单元，向通过该振动驱动单元进行振动的所述悬臂的与形成有所述探针的一侧相反侧的面照射光并检测来自所述悬臂的反射光，来检测所述悬臂的振动； 近场光产生单元，通过向所述悬臂的前端部分照射激光，使在所述探针的表面形成的贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜产生近场光； 散射光检测单元，当被所述振动驱动单元驱动进行振动、并通过所述近场光产生单元产生近场光的所述探针接近所述热辅助磁头元件时，检测从所述热辅助磁头元件产生的散射光；以及 处理单元，处理由所述位移检测单元检测得到的信号和由所述散射光检测单元检测所述散射光得到的信号来检查从所述热辅助磁头元件产生的近场光的产生状态。
7.一种热辅助磁头元件检查方法，用于对热辅助磁头元件进行检查，其特征在于， 将作为样品的热辅助磁头元件装载到能在扫描探针显微镜装置的平面内移动的工作台上， 使所述样品的近场光发光部产生近场光， 通过在使具有探针的扫描探针显微镜的悬臂在所述样品表面附近上下振动的状态下使所述工作台在平面内移动，检测从热辅助磁头元件产生的所述近场光引起的散射光， 使用基于该检测出的散射光的所述近场光的产生位置信息，检测从在长形条形成的热辅助磁头兀件的所述近场光发光部发出的近场光的强度分布或者所述近场光发光部的表面形状。
8.根据权利要求7所述的热辅助磁头元件检查方法，其特征在于， 在所述悬臂的探针的表面形成有贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜，通过检测所述悬臂的探针进入了所述近场光的产生区域内时从在所述探针的表面形成的所述贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜产生的散射光，得到所述近场光的强度分布或者所述近场光发光部的表面形状的信息。
9.根据权利要求7所述的热辅助磁头元件检查方法，其特征在于， 在所述悬臂的探针的表面形成有使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜，通过检测所述悬臂的探针进入了所述近场光的产生区域内时从所述探针的表面产生的散射光经由所述使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜射出的波长不同于所述近场光波长的散射光，得到所述近场光的强度分布或者所述近场光发光部的表面形状的信息。
10.根据权利要求7所述的热辅助磁头元件检查方法，其特征在于， 在所述悬臂的探针的表面形成有贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜，在该贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜上形成有使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜，通过检测所述悬臂的探针进入了所述近场光的产生区域内时从在所述探针上形成的贵金属或包括贵金属的合金的微粒或者薄膜产生的散射光的波长经由所述使入射的光的波长变换后射出的材料的微粒或者薄膜射出的波长不同于所述近场光波长的散射光，得到所述近场光的强度分布或者所述近场光发光部的表面形状的信息。
11.根据所述权利要求7记载的热辅助磁头检查方法，其特征在于，能够使用市场上销售的各种悬臂，其中探针为硅(Si)、氧化硅(Si02)、氮化硅(SiN)，或者在现有的AFM悬臂的 薄片前端部具备以高密度碳(HDC :DLC)、CNT、CNF、钨(W)为材料的细线。
全文摘要
在热辅助磁头元件检查方法及其装置中，将样品装载到能在扫描探针显微镜装置的平面内移动的工作台上，使样品的近场光发光部产生近场光，通过在使具有探针的扫描探针显微镜的悬臂在样品表面附近上下振动的状态下使工作台在平面内移动，检测近场光引起的散射光，使用基于检测出的散射光的近场光的产生位置信息，检测从样品的近场光发光部发出的近场光的强度分布或者近场光发光部的表面形状。
文档编号G11B5/455GK102810319SQ20121017549
公开日2012年12月5日 申请日期2012年5月30日 优先权日2011年5月30日
发明者张开锋, 广濑丈师, 渡边正浩, 本间真司, 中込恒夫, 德富照明, 中田俊彦, 立崎武弘 申请人:株式会社日立高新技术