(57)【要約】【課題】測定対象物の傾きを高精度に測定する装置を提供すること。【解決手段】本発明の配置制御装置４９は、２つの光源５１、５３と、各光源に対する光源駆動部５５、５７と、各光源５１、５３に対する光測定部５９、６１と、基準面７を有する誘電体９と、制御部１５とを備える。光測定部５９、６１は、測定対象物１９が近接場光を散乱して発生した散乱光７３、７５の強度を測定し、制御部１５は、測定部５９、６１が測定した強度に基づいて、測定対象物１９の傾きを求める。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基準面上の複数の点で近接場光を発生させる近接場光発生部と、
各近接場光が測定対象物で散乱して発生する散乱光の強度をそれぞれ測定する散乱光強度測定部と、
散乱光強度測定部が測定する各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の傾きを求める処理部とを備える測定対象物の配置測定装置。
【請求項２】
処理部は、散乱光強度測定部が測定する散乱光の強度に基づいて、さらに基準面に対する測定対象物の位置を求める請求項１に記載の配置測定装置。
【請求項３】
近接場光発生部は、複数の光源と、基準面を有し光源からの励起光を透過する誘電体とを備え、複数の光源は、各光源からの励起光が誘電体に入射し、それらの励起光が基準面上の複数の点で全反射されて近接場光を発生させるように配置される請求項１又は２に記載の配置測定装置。
【請求項４】
近接場光発生部は、光源と、光源駆動部と、基準面を有し光源からの励起光を透過する誘電体とを備え、光源駆動部は、光源の配置を変化させ、複数の配置における光源からの各励起光が誘電体に入射し、それらの励起光が基準面上の複数の点で全反射されて近接場光を発生させる請求項１又は２に記載の配置測定装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の配置測定装置と、
測定対象物の配置を変化させる測定対象物駆動部と、
処理部が求めた測定対象物の配置に基づいて測定対象物駆動部を制御する制御部とを備える測定対象物の配置制御装置。
【請求項６】
（１）基準面上の複数の点から測定対象物に向けて近接場光を発生させ、
（２）各近接場光が測定対象物で散乱して発生する散乱光の強度をそれぞれ測定し、
（３）各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の傾きを求める工程を備える測定対象物の配置測定方法。
【請求項７】
各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の位置を測定する工程をさらに備える請求項６に記載の配置測定方法。
【請求項８】
工程（１）は、複数の光源からの各励起光を基準面上の複数の点で全反射するように照射することにより、測定対象物に向けて近接場光を発生させる工程である請求項６又は７に記載の配置測定方法。
【請求項９】
工程（１）は、光源の配置を変化させ、複数の配置での光源からの各励起光を基準面上の複数の点で全反射するように照射することにより、測定対象物に向けて近接場光を発生させる工程である請求項６又は７に記載の配置測定方法。
【請求項１０】
（１）請求項６から９のいずれか１つに記載の配置測定方法を用いて測定対象物の配置を測定し、
（２）得られた結果に基づいて測定対象物の配置を制御する工程を備える測定対象物の配置制御方法。
【請求項１１】
光ヘッドと磁気ヘッドからなるハイブリッドヘッドの製造方法であって、
（１）請求項１０に記載の配置制御方法を用いて、光ヘッド及び磁気ヘッドのいずれかの基準面に対向する端面の位置を他方の基準面に対向する端面に対して所定の位置になるように少なくともいずれか一方のヘッドの位置を制御し、
（２）磁気ヘッド端面の光ヘッド端面に対する位置を固定する工程を備えるハイブリッドヘッドの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、近接場光を用いて、測定対象物の配置、特に傾きを測定または制御する配置測定装置、配置制御装置およびそれらの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近接場光に基づく散乱光を利用して、測定対象物の位置を精密に測定する方法が知られている。この測定方法を用いて部品の取り付けや加工をナノメートル以下の精度で管理することが可能である。適用例の１つに光アシスト磁気記録装置のハイブリッドヘッドの製造方法がある。
現在、広く用いられている情報記録技術の１つに磁気記録があり、近年の情報化社会の発展に伴い、記録密度の向上が求められている。こうした記録密度の向上を実現する方法の１つに光アシスト磁気記録が挙げられるが、記録密度の向上を促進するためには光ヘッドと磁気ヘッドの位置合わせが不要なヘッド、即ち光ヘッドと磁気ヘッドを一体化したハイブリッドヘッドが求められている。
【０００３】
ハイブリッドヘッドの製作法の１つに、既存の磁気ヘッドスライダに、光ヘッドとなるレーザチップを貼り付ける方法がある。この場合、ヘッドスライダをディスク上にロードする際に、貼り付けたレーザチップの出射端面がディスク面と衝突するのを防ぐために、レーザチップの出射端面とヘッドスライダ面の距離を微小（ナノメートル以下）に設ける必要がある。そこで、レーザチップの位置を測定する位置測定装置を用い、得られた位置を利用してレーザチップもしくはヘッドスライダを駆動制御する必要がある。
本明細書で測定対象物について用いる「位置」とは、測定対象となる測定対象物の表面上の点が、或る基準面からどのぐらい離れているかを表す距離を指す。
【０００４】
位置測定装置としては、例えば特許文献１では、測定対象物面上に設けたアライメントマークに励起光を入射し、アライメントマーク近傍に励起された近接場光をプローブにより測定することで測定対象物の位置を測定している。また、得られた位置を利用し、加工ステージを用いて測定対象物の面上を加工、検査している。
【０００５】
また、近接場光に基づく散乱光を利用して測定対象物の距離（ヘッドスライダの浮上高さ）を測る方法が非特許文献１で示されている。非特許文献１ではガラスにレーザ光を入射して空気との界面で全反射させ、ガラスと空気の界面から生ずるエバネッセント波（近接場光）が界面から微小な距離に位置するヘッドスライダの表面で散乱し、測定した散乱光の強度から、ガラスと空気の界面からのヘッドスライダ表面の位置を測定している。
【特許文献１】特開平１０−３２６７４０号公報
【非特許文献１】Corley W. Strunk外２名、「Calibration of Fly Height Measured by Scattered Total Internal Reflection」, IEEE TRANSACTIONS ON MAGNETICS,２０００年９月, 第３６巻, 第５号, ｐ２７２７−２７２９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１などで示されているような、測定対象物面に励起させた近接場光を測定して位置を得る従来の位置測定装置においては、一つの照射及び測定系を利用して測定対象物の或る一点に関する位置を測定していた。しかし、測定対象物の一点しか測定しないので、或る基準面に対しての測定対象物の傾きは測定できず、三次元座標において測定対象物を所望の位置に合わせることが困難だった。
本明細書で測定対象物について用いる、「傾き」とは、測定対象となる測定対象物の表面上の複数の点から得られる、或る基準面に対する傾きを指す。
【０００７】
このことを図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて具体的に説明する。励起光１０４を誘電体１０８に入射し、誘電体の界面１０３で全反射が起きると共に近接場（図示せず）が形成され、近接場光１０６が生じる。この近接場光１０６は測定対象物１０２の表面の点１０１で散乱され、前記の散乱に基づく散乱光１０７を測定することで、その強度から位置を得ている。しかしながら、測定対象物１０２の表面の点１０１の位置が同じであれば、図９（ａ）及び図９（ｂ）のように、測定対象物１０２の傾きが異なっていても、散乱光１０７の強度が等しくなり、測定対象物１０２の傾きを測定することができなかった。
また、非特許文献１においても同様の原理を用いているが、ヘッドスライダとの距離は測定できても、ヘッドスライダの傾きを測定することはできなかった。
【０００８】
本発明は、係る事情に鑑みてなされたものであり、測定対象物の傾きを高精度に測定する装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の測定対象物の配置測定装置は、基準面上の複数の点で近接場光を発生させる近接場光発生部と、各近接場光が測定対象物で散乱して発生する散乱光の強度をそれぞれ測定する散乱光強度測定部と、散乱光強度測定部が測定する各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の傾きを求める処理部とを備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、複数の点で発生した近接場光を利用して測定対象物の傾きを求めているので、測定対象物の傾きを高精度に測定することができる。例えば、本発明の装置を用いて、２点の基準面からの位置の差が０．５ナノメートルであるような測定対象物の傾きを測定することができる。
また、本発明の装置を用いると、例えば、光アシスト磁気記録に好適に用いられるハイブリッドヘッドの製作において、磁気ヘッドと光ヘッドの位置合わせを正確に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る測定対象物の配置測定装置は、基準面上の複数の点で近接場光を発生させる近接場光発生部と、各近接場光が測定対象物で散乱して発生する散乱光の強度をそれぞれ測定する散乱光強度測定部と、散乱光強度測定部が測定する各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の傾きを求める処理部とを備える。
【００１２】
まず、基準面上の複数の点で近接場光を発生させる近接場光発生部について説明する。ここで、近接場とは、光照射により測定対象物中に生じる分極場であって、物質構造によって形成される不均質で非放射たる局在電磁場である。また、近接場光とは、前記分極間の局所的相互作用を光として表現したものであり、近接場にとどまる非伝搬光である。
【００１３】
近接場光は、例えば、次の２通りの方法により発生させることができる。
第１の方法は、励起光を誘電体に入射し、誘電体と外部との界面で励起光を反射させる方法である。この場合、励起光が反射する界面上の位置の近傍に近接場光が発生する。近接場光の観察を容易にするために、励起光は、通常、誘電体と外部との界面で全反射する角度で、誘電体に入射される。
【００１４】
近接場光の強度Ｉ（ｘ）は次式により、界面からの距離ｘの関数として表される。
Ｉ（ｘ）＝Ｉ（０）ｅｘｐ（−（４πｘ／λ）（ｎ12ｓｉｎ2θi−ｎ22）1/2）
ここで、Ｉ（０）は入射光の強度、λは入射光の波長、ｎ1は光が入射された誘電体の屈折率、ｎ2は誘電体以外の部分（近接場光が生じる部分）の屈折率、θiは入射角である。この式は、界面からの距離ｘが大きくなるにつれ、近接場光の強度Ｉ（ｘ）は、指数関数的に小さくなることを示している。具体的には、例えば、λ＝４０５ｎｍ、ｎ1＝１．５、ｎ2＝１．０、θi＝４５°の条件では、ｘが２０ｎｍ以下であれば、ｘが１ｎｍ変化する毎にＩ（ｘ）の変化率は約１％に達し、近接場光の強度Ｉ（ｘ）が、界面からの距離ｘに強く依存していることが分かる。
【００１５】
第２の方法は、尖鋭な先端部に微小開口を有する光ファイバ、光導波路などの光伝搬部材に励起光を導入する方法である。微小開口は、例えば、先端部を除く領域に金属膜などの反射膜がコーティングされて形成される。この場合、微小開口近傍に近接場光が発生する。この方法により発生させた近接場光の強度は、微小開口からの距離に強く依存する。
【００１６】
近接場光発生部としては、例えば、次の４つの形態が挙げられる。
第１の形態では、近接場光発生部は、複数の光源と、基準面を有し光源からの励起光を透過する誘電体とを備え、複数の光源は、各光源からの励起光が誘電体に入射し、それらの励起光が基準面上の複数の点で全反射されて近接場光を発生させるように配置される。
こうすれば、近接場光発生部が複数の光源を備えるので、それらの励起光が基準面上の複数の点で全反射されて近接場光を発生させることができ、複数の点で発生した近接場光を利用して測定対象物の傾きを高精度に測定することができる。
【００１７】
光源としては、励起光を放射するものを用いることができ、半導体レーザが好適に用いられる。複数の光源は、同時に点灯させて、同時に複数の点で近接場光を発生させてもよく、順次点灯させて、順次複数の点で近接場光を発生させてもよい。複数の光源を同時に点灯させた場合、測定対象物の傾きなどの測定にかかる時間を短縮することができる。
また、複数の光源は、それぞれ異なる波長を有する励起光を放射するものであってもよい。この場合、それぞれ異なる波長の光を選択的に透過させる光フィルタを介して光を検出する複数の光測定部を用いることにより、複数の光源が同時に点灯された場合であっても、各光源からの近接場光に対応する散乱光を精度良く測定することができる。
また、複数の光源は、それぞれ異なる周波数で変調された励起光を放射するものであってもよい。この場合も、光測定部で得られる電気信号から特定周波数成分のみを抽出することにより、複数の光源が同時に点灯された場合であっても、各光源からの近接場光に対応する散乱光を精度良く測定することができる。
また、各光源は、光出力モニタを備えてもよい。この場合、フィードバック回路により、各光源の出力を一定にすることができる。
２つの光源を用いることが好ましく、３つの光源を用いることがさらに好ましい。２つの光源を用いると、二次元的に測定対象物の傾きを求めることができ、３つの光源を用いると、三次元的に測定対象物の傾きを求めることができるからである。
また、４つ以上の光源を用いることも好ましい。例えば、４つ以上の光源からの励起光が、マトリクス状に配列されて近接場光を発生させる構成にすると、各近接場光が発生する位置に測定対象物が存在しているか否かを判断でき、測定対象物の大きさなども測定することができる。
【００１８】
また、近接場光発生部は、光源と、光源駆動部と、基準面を有する誘電体とを備え、光源駆動部は、光源の配置を変化させ、複数の配置における光源からの各励起光が誘電体に入射し、それらの励起光が基準面上の複数の点で全反射されて近接場光を発生させてもよい。
本明細書では、「配置」とは、位置、傾き、又はこれらの組合せをいう。光源の配置を変化させることにより、基準面で励起光が反射する角度を変化させることができる。励起光が反射する角度が変化すると、近接場光が発生する領域が変化する。具体的には、励起光の基準面への入射角が小さくなると（基準面に垂直に近くなると）、近接場光が基準面から広い範囲で近接場光が発生する。この場合、より広い範囲で測定対象物の位置、角度などを求めることができる。また、励起光の基準面への入射角が大きくなると（基準面に平行に近くなると）、近接場光が基準面に近い範囲で近接場光が発生する。この場合、より高い精度で測定対象物の位置、角度などを求めることができる。
【００１９】
誘電体には、励起光に対して高い透明度を有するものを用いることが好ましく、具体的には、ガラスなどを用いることができる。
基準面とは、ここでは、励起光が反射される面であり、例えば、誘電体と空気との界面をいう（例えば、後述する図１の符号７）。
【００２０】
第２の形態では、近接場光発生部は、光源と、光源駆動部と、基準面を有する誘電体とを備え、光源駆動部は、光源の配置を変化させ、複数の配置での光源からの各励起光が誘電体に入射し、基準面上の複数の点で全反射されて近接場光を発生させる。
こうすれば、光源駆動部は、光源の配置を変化させるので、それらの各配置における励起光が基準面上の複数の点で全反射されて近接場光を発生させることができ、複数の点で発生した近接場光を利用して測定対象物の傾きを高精度に測定することができる
【００２１】
光源の配置を変化させると、複数の配置での光源からの各励起光が誘電体に入射し、基準面上の複数の点で全反射するので、複数の点で近接場光を発生させることができる。
光源駆動部には、ピエゾステージなど、ナノメートル単位で光源の配置を変化させることができる装置を用いることが好ましい。
光源の配置は２つであることが好ましく、３つであることがさらに好ましい。配置が２つであると、二次元的に測定対象物の傾きを求めることができ、配置が３つであると、三次元的に測定対象物の傾きを求めることができるからである。
その他の構成については、第１の形態と共通である。
【００２２】
第３の形態では、近接場光発生部は、尖鋭な先端部に微小開口を有する複数の光伝搬部材と、各光伝搬部材に励起光を導入するように配置された光源と、各光伝搬部材の先端部を通る基準面とを備え、各光伝搬部材の先端部で近接場光が発生する。
【００２３】
光伝搬部材は、光伝搬部と、光伝搬部を取り囲む反射部とから構成することができる。また、反射部が先端部を除く領域で光伝搬部を取り囲むことにより、先端部に微小開口を形成することができる。光伝搬部は、励起光を透過させるガラスなどを用いて形成することができる。また、反射部は、光伝搬部の周囲を金属でコーティングすることにより形成することができる。
光伝搬部は、励起光の波長以上のサイズを有し、微小開口は、励起光の波長未満のサイズを有するように形成することができる。
この形態では、基準面とは、各光伝搬部材の先端部を通る面をいう。２つの光伝搬部材を用いる場合、基準面は、各光伝搬部材の先端部を通り、光伝搬部材の長手方向に垂直な面とすることができる。
２つの光伝搬部材を用いることが好ましく、３つの光伝搬部材を用いることがさらに好ましい。２つの光伝搬部材を用いると、二次元的に測定対象物の傾きを求めることができ、３つの光伝搬部材を用いると、三次元的に測定対象物の傾きを求めることができるからである。
その他の構成については、第１の形態と共通である。
【００２４】
第４の形態では、近接場光発生部は、尖鋭な先端部に微小開口を有する光伝搬部材と、光伝搬部材に励起光を入射させるように配置された光源と、光伝搬部材の位置を変化させる光伝搬部材駆動部と、各位置の光伝搬部材の先端部を通る基準面とを備え、各位置にある光伝搬部材の先端部で近接場光が発生する。
光伝搬部材駆動部は、好ましくは、光伝搬部材の長手方向に垂直に、光伝搬部材の位置を変化させ、各位置ごとに近接場光を発生させる。
この形態では、基準面とは、各位置の光伝搬部材の先端部を通る面をいう。位置が２つの場合、基準面は、光伝搬部材の先端部を通り、光伝搬部材の長手方向に垂直な面とすることができる。
光伝搬部材駆動部には、ピエゾステージなど、ナノメートル単位で光伝搬部材の配置を変化させることができる装置を用いることが好ましい。
光伝搬部材の位置は２つであることが好ましく、３つであることがさらに好ましい。位置が２つであると、二次元的に測定対象物の傾きを求めることができ、位置が３つであると、三次元的に測定対象物の傾きを求めることができるからである。
その他の構成については、第３の形態と共通である。
【００２５】
次に、各近接場光が測定対象物で散乱して発生する散乱光の強度をそれぞれ測定する散乱光強度測定部について説明する。
【００２６】
測定対象物は、近接場光を散乱させる性質を有するものである。本発明の装置は、特に、光ヘッドと磁気ヘッドからなるハイブリッドヘッドの製造に好適に用いられる。この場合、測定対象物は、光ヘッド、磁気ヘッド、又はこれらが一体化したものである。
「散乱」とは、近接場光に測定対象物が作用して、近接場光を伝搬光に変化させ、近接場光を検出可能な状態することをいう。従って、測定対象物が透明な場合に、測定対象物で散乱した散乱光が、測定対象物を通過し、測定対象物の後方で検出される場合も本発明の範囲に含まれる。また、散乱光が特定の方向のみに放射される場合も本発明の範囲に含まれる。
【００２７】
散乱光強度測定部は、１又は複数の光測定部を備える。光測定部には、フォトダイオードなどの光電変換素子を用いることができる。光測定部は、検出した光の強度に応じた大きさの電流又は電圧などの電気信号を出力する。
各光測定部は、光フィルターを備えてもよい。励起光の波長の光を選択的に通過させる光フィルターを用いると、外部からの光の影響を除去することができ、精度のよく測定を行うことができる。また、各光測定部は、それぞれ通過波長の異なる光フィルターを備えることができる。この場合、波長の異なる複数の励起光が同時に放射された場合であっても、精度よく測定を行うことができる。
また、各光測定部は、その配置を変化させる光測定部駆動部を備えてもよい。この場合、光測定部を、最も感度がよくなる配置にセットすることができる。光測定部駆動部には、ピエゾステージなど、ナノメートル単位で光測定部の配置を変化させることができる装置を用いることが好ましい。
なお、散乱光強度測定部は、散乱光を直接測定してもよく、また、基準面で全反射した励起光の強度を測定することにより、間接的に散乱光の強度を測定してもよい。間接的に散乱光の強度を測定することができるのは、散乱光の強度が大きいほど、全反射後の励起光の強度が小さくなるからである。
【００２８】
次に、散乱光強度測定部が測定する各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の傾きを求める処理部について説明する。
【００２９】
処理部は、散乱光強度測定部に電気的に接続され、散乱光強度測定部が測定する各散乱光の強度に対応した電気信号を受け取る。次に、各散乱光の強度に対応した電気信号を互いに比較することにより、基準面に対する測定対象物の傾きを求めることができる。例えば、各散乱光の強度に対応した電気信号が互いに等しいとき、測定対象物は、基準面に平行であると判断することができ、また、各散乱光の強度に対応した電気信号の一部が大きいとき、その散乱光に対応する点において、基準面と測定対象物の距離が短いと判断することができる。
処理部は、例えば、マイクロコンピュータを用いて構成することができる。
処理部は、散乱光強度測定部が測定する散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の位置及び傾きを求めてもよい。
処理部は、散乱光強度測定部から受け取る電気信号の大きさと、基準面に対する測定対象物の位置との関係を表わすテーブル又は計算式などを備えていてもよく、これを用いることにより、散乱光強度測定部が測定する散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の位置を求めることができ、さらに上記の方法で、測定対象物の傾きを求めることができる。
処理部は、光源に電気的に接続され、光源の発光タイミングなどの制御を行ってもよい。また、上述の光出力モニタの出力に応じて、光源の光出力を制御するような構成としてもよい。
また、処理部は、必要に応じ、光源駆動部、光伝搬部材駆動部、光測定部駆動部に電気的に接続され、これらを制御してもよい。
【００３０】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る測定対象物の配置制御装置は、上記の配置測定装置と、測定対象物の配置を変化させる測定対象物駆動部と、処理部が求めた測定対象物の配置に基づいて測定対象物駆動部を制御する制御部とを備える。
【００３１】
測定対象物駆動部は、直接的又は間接的に測定対象物に接続され、測定対象物の配置を変化させる。
測定対象物駆動部には、ピエゾステージなど、ナノメートル単位で光測定部の配置を変化させることができる装置を用いることが好ましい。
制御部は、処理部が求めた測定対象物の配置に基づいて測定対象物駆動部を制御する。例えば、測定対象物の傾きが適切でないと処理部が判断した場合、制御部は、その傾きが適切になるように、測定対象物駆動部を制御する。
制御部は、マイクロコンピュータを用いて構成することができる。また、単一のマイクロコンピュータが処理部と制御部を兼ねることもできる。
【００３２】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態に係る測定対象物の配置測定方法は、（１）基準面上の複数の点から測定対象物に向けて近接場光を発生させ、（２）各近接場光が測定対象物で散乱して発生する散乱光の強度をそれぞれ測定し、（３）各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の傾きを求める工程を備える。
【００３３】
この方法は、上記第１の実施形態に係る配置測定装置を用いて実施することができる。また、第１の実施形態と共通する構成については、第１の実施形態での説明が当てはまる。
工程（１）は、複数の光源からの各励起光を基準面上の複数の点で全反射するように照射することにより、測定対象物に向けて近接場光を発生させる工程とすることができる。
また、工程（１）は、光源の配置を変化させ、複数の配置での光源からの各励起光を基準面上の複数の点で全反射するように照射することにより、測定対象物に向けて近接場光を発生させる工程であってもよい。
また、各散乱光の強度に基づいて、基準面に対する測定対象物の位置を測定する工程をさらに備えてもよい。
【００３４】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る測定対象物の配置制御方法は（１）上記の配置測定方法を用いて測定対象物の配置を測定し、（２）得られた結果に基づいて測定対象物の配置を制御する工程を備える。
【００３５】
この方法は、上記第２の実施形態に係る配置測定装置を用いて実施することができる。また、第２の実施形態と共通する構成については、第２の実施形態での説明が当てはまる。
【００３６】
（第５の実施形態）
本発明の第５の実施形態に係るハイブリッドヘッドの製造方法は、光ヘッドと磁気ヘッドからなるハイブリッドヘッドの製造方法であって、（１）前記の配置制御方法を用いて、光ヘッド及び磁気ヘッドのいずれかの基準面に対向する端面の位置を他方の基準面に対向する端面に対して所定の位置になるように少なくともいずれか一方のヘッドの位置を制御し、（２）磁気ヘッド端面の光ヘッド端面に対する位置を固定する工程を備える。
【００３７】
この方法を用いると、複数の点で発生させた近接場光を用いて、光ヘッド及び磁気ヘッドの位置や傾きを測定するので、光ヘッド及び磁気ヘッドを高精度に取り付けることができて高品質のハイブリッドヘッドを容易に製造することができる。
【実施例１】
【００３８】
この実施例は、前記第１の実施形態における第２の形態に対応する近接場光発生部の構成を有する配置測定装置及び配置制御装置の例である。
図１は、本発明の実施例１に係る配置測定装置２及び配置制御装置１の構成を示すブロック図である。配置測定装置２は、矩形で図示される範囲内であり、レーザダイオードからなる光源３と、ピエゾステージからなる光源駆動部５と、基準面７を有するガラスからなる誘電体９と、フォトダイオードからなる光測定部１１と、マイクロコンピュータからなる制御部１５とを備える。
配置制御装置１は、さらにピエゾステージからなる測定対象物駆動部１３を備え、制御部１５によって駆動が制御される。測定対象物１９は、測定対象物保持部３５を介して、測定対象物駆動部１３に接続される。
【００３９】
光源３からの第１の励起光１７は、誘電体９に入射される。誘電体９は、励起光１７を透過する性質を有する。また、光源３は、近接場光を生じさせようとする界面７で第１の励起光１７が全反射するような角度に配置される。その角度は、誘電体９及び空気の屈折率から求められる。
【００４０】
界面７で生じた近接場光（図示せず）は、測定対象物１９の表面で散乱し、第１の散乱光２１を生じさせる。第１の散乱光２１は、光測定部１１で測定され、第１の散乱光２１の強度に応じた電気信号が制御部１５に送られる。制御部１５は、光測定部１１からの電気信号の大きさと、基準面７から測定対象物１９までの距離との関係を表わすテーブルを備えているため、第１の散乱光２１の強度に応じた電気信号から、基準面７から測定対象物１９までの距離が求まる。
【００４１】
次に、光源駆動部５が、光源３の位置を移動させる。その移動量は、光源３と界面７との距離及び、界面７において目標とする近接場の位置移動量により決定される。
【００４２】
図２は、図１における測定対象物１９の周辺の拡大図である。図１に示す光源駆動部５は、光源３の位置を移動させ、第１の励起光１７から第２の励起光２３のように入射位置を移動させる。
界面７で生じた第１の近接場光２５の位置は第２の近接場光２７の位置へ移動し、同様にして測定対象物１９の表面の第１の点２９も第２の点３１の位置へ、第１の散乱光２１の位置も第２の散乱光３３の位置へ移動する。
以上より、基準面７上の複数の点において、基準面７に対する測定対象物１９の位置を求めることができ、その結果、基準面７に対する測定対象物１９の傾きを求めることができる。
【００４３】
なお、散乱光２１、３３は、ある程度の広がりを持っているので、通常は誘電体９に対する励起光１７、２３の入射角や入射位置を変えた場合でも図１に示す光測定部１１を移動させる必要は無いが、励起光１７、２３の入射角や入射位置を大きく変化させて光測定部１１が図２に示す散乱光２１、３３を測定できない可能性がある場合は、光源３と同様に、光測定部駆動部を光測定部１１に取り付け、測定可能な位置に移動させればよい。
【００４４】
図１に示す測定対象物駆動部１３は、制御部１５に接続され、上で求めた位置及び傾きに基づいて、測定対象物１９の位置及び傾きを制御する。なお、測定対象物駆動部１３は、互いに直交する３軸方向（３次元）に制御できるようになっており、いずれの方向への移動にも対応できる。測定対象物保持部３５には、真空を利用して測定対象物１９を吸着保持する装置、又は測定対象物１９を把持する装置を用いる。
【００４５】
例えば、測定対象物１９の表面を界面７と平行にしたい場合は、図２に示す第１の散乱光２１と第２の散乱光３３の強度が同じになるように測定対象物１９の傾きを制御することで容易に行うことができる。また、測定対象物１９の表面が界面７に対して任意の角度を成すようにしたい場合も、第１の光測定部１１により測定された散乱光の強度から得られる傾きを利用して容易に行うことができる。
【００４６】
また、図１に示す光源３の位置を再度移動させ、第３の点について、基準面７に対する測定対象物１９の位置を求めると、測定対象物１９について３次元的な傾きを求めることができる。なお、この場合、３点が一直線上に並ばないようにする。
【実施例２】
【００４７】
この実施例は、前記第５の実施形態におけるハイブリッド製造方法に用いるのに好適な配置制御装置およびそれを用いた製造方法の例である。
図３は、本発明の実施例２に係る配置制御装置３６の構成を示すブロック図である。本発明の実施例２に係る配置制御装置３６は、それぞれ制御部１５に接続される２つの測定対象物駆動部１３、４３を備え、第１及び第２の測定対象物３７、３９が、それぞれ測定対象物保持部３５、４１を介して測定対象物駆動部１３、４３に接続される。その他の構成は、実施例１に係る配置制御装置１と共通している。
【００４８】
第１及び第２の測定対象物３７、３９を、それぞれレーザチップ及び磁気ヘッドスライダとし、本実施例の配置制御装置３６を用いて、レーザチップ３７と磁気ヘッドスライダ３９の接着位置合わせを行う。
まず、実施例１で説明した方法により、誘電体９からの磁気ヘッドスライダ３９の位置及び傾きを測定する。なお、磁気ヘッドスライダ３９と誘電体９が密着して固定されている場合は、誘電体９から磁気ヘッドスライダ３９までの距離はいずれの点においても０になるので、測定の必要はない。
次に、同様の方法によりレーザチップ３７の位置及び傾きを測定する。
得られたレーザチップ３７と磁気ヘッドスライダ３９のそれぞれの位置及び傾きに基づき、測定対象物駆動部１３、４３を制御し、両者の位置及び角度を制御し、その状態で、両者を接着する。なお、磁気ヘッドスライダ３９において、レーザチップ３７が接着される部分には接着剤が予め塗布されていてもよいし、位置合わせ後に、接着剤を塗布してもよい。
【００４９】
次に、図４を用いて、さらに具体的にレーザチップ３７と磁気ヘッドスライダ３９の接着位置合わせ方法について説明する。
図４は、図３のレーザチップ３７付近の拡大図である。
図４（ａ）において、
・界面７と、レーザチップ３７の表面の第１の点４５の距離（以下、ｔ１と称する）が３ｎｍ
・界面７と、レーザチップ３７の表面の第２の点４７の距離（以下、ｔ２と称する）が５ｎｍ
・界面７と、磁気ヘッドスライダ３９の距離（以下、ｔ３と称する）が１ｎｍ
である。
【００５０】
この状態から磁気ヘッドスライダ３９の右側の縁とレーザチップ３７の右側の縁を０．５ｎｍだけずらして接着しようとする場合、最初にｔ１とｔ２が同じになるように、図３に示す測定対象物駆動部１３を制御する。この制御を行う際に、ｔ１とｔ２は特定の数値に制御する必要はなく、ｔ１とｔ２が同じになっていればよい。但し、ｔ１とｔ２は、第１の近接場光２５及び第２の近接場光２７がレーザチップ３７の表面に作用する範囲内である必要がある。
次いで、界面７と磁気ヘッドスライダ３９の距離である１ｎｍに磁気ヘッドスライダ３９とレーザチップ３７の所望するずれ０．５ｎｍを加えた１．５ｎｍになるように、ｔ１とｔ２を制御する。以上の手順により、図４（ｂ）に示すように、レーザチップ３７と磁気ヘッドスライダ３９の位置を測定する面を０．５ｎｍだけずらして接着することができる。
【実施例３】
【００５１】
この実施例は、前記第１の実施形態における第１の形態に対応する近接場光発生部の構成を有する配置測定装置及び配置制御装置の例である。
図５は、本発明の実施例３に係る配置測定装置５０及び配置制御装置４９の構成を示すブロック図である。本発明の実施例３に係る配置測定装置２は、矩形で図示される範囲内であり、２つの光源５１、５３と、各光源に対する光源駆動部５５、５７と、各光源５１、５３に対する光測定部５９、６１とを備える。その他の構成は、実施例１に係る配置制御装置１と共通している。配置制御装置４９は、あらに測定対象駆動部１３を備え、制御部１５によって駆動が制御される。
【００５２】
実施例１では、光源の位置を移動させることによって、複数の点で近接場光を発生させたが、本実施例では、複数の光源５１、５３を用い、各光源からの励起光６３、６５を誘電体９の基準面７の複数の点で反射させることにより、複数の点で近接場光を発生させる。
光源５１、５３には、ピエゾステージからなる光源駆動部５５、５７が取り付けられ、必要に応じて、光源５１、５３の配置を変化させることができる。
本実施例では、励起光の照射後に測定対象物の位置を測定し、その後、光源が移動して再び励起光を照射した後に位置を測定するという手順を経ることなく、励起光の照射と位置の測定を複数の点において同時に行えるので、測定及び制御を行う時間を短縮できる。
【実施例４】
【００５３】
この実施例は、前記第１の実施形態における第１の形態に対応する近接場光発生部の構成を有する配置制御装置の異なる実施例である。
図６は、本発明の実施例４に係る配置制御装置６７の構成を示すブロック図である。本発明の実施例４に係る配置制御装置６７は、各光測定部５９、６１に対する光フィルタ６９、７１をさらに備える。また、本実施例では、光源５１、５３が放射する励起光の波長は、異なっている。その他の構成は、実施例３に係る配置制御装置４９と共通している。
【００５４】
複数の光源を用いる場合は、第１の光測定部５９が測定すべき第１の散乱光７３と、第２の光測定部６１が測定すべき第２の散乱光７５が混同されてしまう可能性がある。即ち、第１の光測定部５９が第１の散乱光７３ではなく第２の散乱光７５を測定し、逆に、第２の光測定部６１が第２の散乱光７５ではなく第１の散乱光７３を測定する可能性がある。
【００５５】
これを防ぐためには、図６に示す構成が望ましい。第１の光源５１と第２の光源５３は、それぞれ波長が異なる第１の励起光６３と第２の励起光６５を誘電体９に入射させる。第１の励起光６３と第２の励起光６５の波長がそれぞれλ１とλ２であるとすると、第１の散乱光７３と第２の散乱光７５の波長もそれぞれλ１とλ２になる。ここで、第１の光測定部５９に第１の光フィルタ６９を、第２の光測定部６１に第２の光フィルタ７１を取り付けておく。第１の光フィルタ６９は、波長λ１の光は透過させるが波長λ２の光は遮断する機能を有し、逆に第２の光フィルタ７１は、波長λ２の光は透過させるが波長λ１の光は遮断する機能を有している。前記の第１の光フィルタ６９と第２の光フィルタ７１により、第１の光測定部５９が測定すべき第１の散乱光７３と、第２の光測定部６１が測定すべき第２の散乱光７５が混同されてしまう可能性を除去できる。図６では光フィルタが測定装置に取り付けられているが、測定装置と分離した形態であってもよい。
【実施例５】
【００５６】
この実施例は、前記第１の実施形態における第１の形態に対応する近接場光発生部の構成を有する配置制御装置のさらに異なる実施例である。
図７は、本発明の実施例５に係る配置制御装置７７の構成を示すブロック図である。本発明の実施例５に係る配置制御装置７７は、各光測定部５９、６１に対する光測定部駆動部７９、８１をさらに備える。その他の構成は、実施例４に係る配置制御装置６７と共通している。
【００５７】
第１の散乱光７３及び第２の散乱光７５はある程度の広がりを持っているので、通常は誘電体９に対する第１の励起光６３及び第２の励起光６５の入射角や入射位置を変えた場合でも第１の光測定部５９及び第２の光測定部６１を移動させる必要は無いが、励起光の入射角や入射位置を大きく変化させて測定装置が散乱光を測定できない可能性がある場合は、図９に示すように、光源と同様に、第１の光測定部駆動部７９及び第２の光測定部駆動部８１をそれぞれ第１の光測定部５９及び第２の光測定部６１に取り付け、測定可能な位置に移動させればよい。
【実施例６】
【００５８】
この実施例は、前記第１の実施形態における第３の形態に対応する近接場光発生部の構成を有する配置制御装置の例である。
図８は、本発明の実施例６に係る配置制御装置８３の構成を示すブロック図である。本発明の実施例６に係る配置制御装置８３は、尖鋭な先端部８５ａ、８７ａに微小開口を有する２つの光ファイバ８５、８７と、各光ファイバ８５、８７に励起光を導入する光源８９、９１とを備える。
【００５９】
微小開口は、光ファイバ８５、８７の先端部８５ａ、８７ａを除く領域において、光ファイバ８５、８７を金属コーティングすることにより形成する。基準面９３は、各光ファイバ８５、８７の先端部８５ａ、８７ａを通り、各光ファイバ８５、８７の長手方向に垂直な面である。光源８９、９１及び光ファイバ８５、８７は、それぞれの位置を移動させる光源駆動部及び／又は光ファイバ駆動部を備えてもよい。その他の構成は、実施例３に係る配置制御装置４９と共通している。
【００６０】
本実施例では、各光ファイバ８５、８７の先端部８５ａ、８７ａから近接場光が発生し、上記の実施例と同様の原理により、測定対象物１９の傾きを測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例１に係る配置測定装置及び配置制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の装置により、測定対象物の傾きを求める原理を示す説明図である。
【図３】本発明の実施例２に係る配置制御装置の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施例２に係る配置制御装置を用いた第１及び第２測定対象物の接着位置合わせ方法を示す説明図である。（ａ）は、接着位置合わせ前、（ｂ）は、接着位置合わせ後の状態を示す。
【図５】本発明の実施例３に係る配置測定装置及び配置制御装置の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の実施例４に係る配置制御装置の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施例５に係る配置制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例６に係る配置制御装置の構成を示すブロック図である。
【図９】従来の位置測定装置では測定対象物の傾きを求めることが困難であることを示す説明図である。
【符号の説明】
【００６２】
１、３６、４９、６７、７７、８３  配置制御装置
２、５０  配置測定装置
３、５１、５３、８９、９１  光源
５、５５、５７  光源駆動部
７  界面（基準面）
９  誘電体
１１、５９、６１  光測定部
１３、４３  測定対象物駆動部
１５  制御部
１７  励起光
１９、３７，３９  測定対象物
２１  散乱光
３５、４１  測定対象物保持部
６９、７１  光フィルタ
７９、８１  光測定部駆動部
８５、８７  光ファイバ
８５ａ、８７ａ  光ファイバの先端部
９３  基準面
１０２  測定対象物
１０３  界面
１０４  励起光
１０６  近接場光
１０７  散乱光
１０８  誘電体
【図１】
2005172570.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005172570.tif 000009
【図８】
2005172570.tif 000010
【図９】
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