(57)【要約】【課題】カンチレバーを交換する場合、調整冶具を使用せずにかつ短時間でカンチレバーの位置を調整できるヘッド素子検査機を提供すること。【解決手段】ヘッド素子検査機１は、カンチレバー５を保持するカンチレバーホルダ４と、カンチレバーホルダ４を取り付けるホルダベース３と、ホルダベース３をＺ方向に駆動するＺ方向駆動軸２２と、ヘッド素子を保持してＸＹ方向に駆動するワークテーブル２１とを備える。カンチレバーホルダ４とホルダベース３には、カンチレバー５の位置をＸ方向とＹ方向に調整する調整機構（調整ネジ４４、偏芯ピン３４）を有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カンチレバーによりヘッド素子の特性を検査するヘッド素子検査機において、
前記カンチレバーを保持するカンチレバーホルダと、
該カンチレバーホルダを取り付けるホルダベースと、
該ホルダベースをＺ方向に駆動するＺ方向駆動軸と、
前記ヘッド素子を保持してＸＹ方向に駆動するワークテーブルとを備え、
前記カンチレバーホルダと前記ホルダベースには、前記カンチレバーの位置をＸ方向とＹ方向に調整する調整機構を有していることを特徴とするヘッド素子検査機。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッド素子検査機において、
前記カンチレバーの調整機構として、
前記カンチレバーホルダには、該カンチレバーホルダを前記ホルダベースに対してＸ方向に移動可能な調整ネジを、
前記ホルダベースには、前記カンチレバーホルダを該ホルダベースに対してＹ方向に移動可能な偏芯ピンを有することを特徴とするヘッド素子検査機。
【請求項３】
請求項１または２に記載のヘッド素子検査機において、
前記カンチレバーホルダは、前記カンチレバーを基準ピンと押えバネにて基準位置に保持するとともに、
前記ホルダベースは、前記カンチレバーホルダを吸着マグネットとプランジャにて基準位置に取り付けることを特徴とするヘッド素子検査機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ヘッド素子の磁気的な実効トラック幅等を検査するヘッド素子検査機に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜磁気ヘッドの発生磁界形状を測定し磁気的な実効トラック幅等を検査するために、原子サイズレベルの高分解能を有する磁気力顕微鏡（ＭＦＭ：Magnetic Force Microscope）などのヘッド素子検査機が用いられる。磁気力顕微鏡では磁界検出用のカンチレバーを有し、これをヘッド素子上でスキャン移動することで磁界形状を測定する。ヘッド素子検査機では検査を開始する際、カンチレバーを基準位置に位置決めする必要がある。
【０００３】
これに関連する技術として特許文献１には、より簡単にかつ短時間にカンチレバーの位置決め作業を行うことを目的に、調整治具を用いてホルダベースに対してカンチレバーを保持するホルダスライダを基準位置に移動させた後に、レバーホルダ（ホルダベースとホルダスライダ）を走査型プローブ顕微鏡のレバーホルダ保持部に装着する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０５３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に記載される従来技術では、カンチレバーを交換する場合、調整冶具を用いてカンチレバーを基準位置に位置決めしてカンチレバーホルダ（レバーホルダ）にて保持し、そのカンチレバーホルダを検査機に装着するものである。しかし、この方法では別途調整冶具の準備、調整作業スペースの確保が必要であり、冶具を複数個使用する場合は、それぞれの冶具にて調整した位置が異ならないように冶具間の合わせ込みが必要である。また、カンチレバーが位置決めされたカンチレバーホルダを検査機に装着する際に位置ズレが発生する恐れもあり、その場合には再度の位置調整が必要となり調整時間が増大する。
【０００６】
本発明の目的は、カンチレバーを交換する場合、調整冶具を使用せずにかつ短時間でカンチレバーの位置を調整できるヘッド素子検査機を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、カンチレバーによりヘッド素子の特性を検査するヘッド素子検査機において、カンチレバーを保持するカンチレバーホルダと、カンチレバーホルダを取り付けるホルダベースと、ホルダベースをＺ方向に駆動するＺ方向駆動軸と、ヘッド素子を保持してＸＹ方向に駆動するワークテーブルとを備え、カンチレバーホルダとホルダベースには、カンチレバーの位置をＸ方向とＹ方向に調整する調整機構を有している。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、カンチレバーをヘッド素子検査機へ取り付けた後に位置調整を行うので、調整冶具や調整作業スペースが不要となる。また、取付け誤差や、部品の個体差に関係なく、一度の調整で位置決めが完了するため、カンチレバー交換時間を大幅に短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】ヘッド検査システムの一実施例を示す外観図。
【図２】ヘッド素子検査機１の機構部２の構成を示す図。
【図３】ホルダベースユニット３の詳細図。
【図４】カンチレバーホルダ４の詳細図。
【図５】カンチレバー５の保持方法を示す拡大図。
【図６】カンチレバーホルダ４の取付方法を示す拡大図。
【図７】モニター１４を用いたカンチレバー５の位置調整方法を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は、ヘッド素子検査機を備えたヘッド検査システムの一実施例を示す外観図である。ヘッド素子検査機では、薄膜磁気ヘッド製造過程においてウエハから切り出されたローバー状態の薄膜磁気ヘッドに含まれる記録ヘッド素子について、磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）にて発生磁界形状を測定し、磁気的な実効トラック幅の検査を非破壊で実施するものである。この検査では、各ヘッド素子のボンディングパッドより記録信号（励磁用信号）を入力し、磁気ヘッドの浮上高さ相当分の位置でカンチレバー（磁性探針）をスキャン移動させ、ヘッド素子から発生される磁界の形状を測定するものである。
【００１１】
ヘッド素子検査機１の構成は、磁気力顕微鏡の機構部２が収納されているフレームＡ（１１ａ）と、機構部２のドライバ、測定・検査の制御を行う制御盤、それらに必要な電源などが収納されているフレームＢ（１１ｂ）を備える。さらに、ヘッド素子検査機１を制御、操作するための制御ＰＣ（１２）と装置電源操作部１３、測定結果を表示するモニター１４を備える。
【００１２】
図２は、ヘッド素子検査機１の機構部２の構成を示す図である。以下、装置のＸ，Ｙ，Ｚ軸方向を図に示すように定義して説明する。
ワークテーブル２１は、ワーク（ローバー状態の薄膜磁気ヘッド）６を吸着保持し、ワーク６をＸ，Ｙ方向に駆動する２軸方向の駆動軸（粗動軸）と微小駆動させるためのピエゾ素子を有する。カンチレバーＺ方向駆動軸（粗動軸）２２は、カンチレバー５をＺ方向に駆動し、ワーク６から所定高さ（磁気ヘッドの浮上高さ相当分の位置）へ移動させ、また非検査時には退避位置へ移動させる。カンチレバーＺ方向駆動軸２２の先端部２２ａにはホルダベースユニット３を有し、ホルダベースユニット３には後述するカンチレバーホルダ４を介してカンチレバー５を取り付ける。また、先端部２２ａには、カンチレバー５をＺ方向に微小移動させるためのピエゾ素子が実装され、ピエゾ素子によって駆動する重量を最小限にしている。
【００１３】
カメラ２３はワーク６の表面形状を撮影し、モニター１４に表示する。撮影画像はワークの位置アライメントに用いられ、またカンチレバー５の交換時の位置調整に用いられる。カメラＺ方向駆動軸２４は、カメラ２３のピントを調整する。給電ユニット２５は、ワーク６のボンディングパッドより記録信号（励磁用信号）を入力する。
【００１４】
作業者は、ワーク複数本が入った収納ケースをヘッド素子検査機１の所定位置へセットする。制御ＰＣ１２を操作すると、図示しない搬送ロボットが収納ケースからワーク複数本を１本ずつ取出し、ワークテーブル２１へ搬送し、検査・測定が終了したワークを収納ケースへ戻す。
【００１５】
以下、カンチレバー５周辺の取付機構について詳細に説明する。
図３は、ホルダベースユニット３の詳細図を示し、（ａ）はＸ方向から見た図、（ｂ）はＺ方向から見た図である。ホルダベースユニット３はカンチレバーＺ方向駆動軸２２の先端部２２ａの下側（Ｚ方向）に配置され、カンチレバーホルダ４を取り付ける部品である。なお、図３ではカンチレバーホルダ４を除いて示している。
【００１６】
ホルダベースユニット３は、ホルダベース（基準）３１ａとホルダベース（押え）３１ｂとホルダベース（底面）３１ｃが連結され、凹部を有する一体構造となっている。カンチレバーホルダ４はこの凹部に挿入され、ホルダベース（底面）３１ｃにはカンチレバーホルダ４を吸着保持するための吸着マグネット３２を有する。なお、カンチレバーホルダ４と接触するホルダベース（底面）３１ｃの接触面は、ＸＹ面に平行ではなく所定角だけＺ方向に傾斜させている。これは、カンチレバーホルダ４（カンチレバー５）を所定角だけ傾けて取り付けるためである。
【００１７】
ホルダベース（底面）３１ｃに実装されている基準ピン３３は、カンチレバーホルダ４を保持する時のＸ方向の基準位置を与える。ホルダベース（押え）３１ｂに実装されているプランジャ３５は、カンチレバーホルダ４をホルダベース（基準）３１ａへ押し付けることで、カンチレバーホルダ４のθ方向の位置決めを行う。プランジャ３５は、板バネ等の弾性材を使用しても良い。ホルダベース（基準）３１ａに実装されている偏芯ピン３４は偏芯構造になっており、これを回すことで連結されているホルダベース３１ａ，３１ｂ，３１ｃをＹ方向に移動させ、カンチレバーホルダ４のＹ方向位置決めを行う。
【００１８】
図４は、カンチレバーホルダ４の詳細図を示し、（ａ）はＺ方向から見た図、（ｂ）はＹ方向から見た図、（ｃ）はＸ方向から見た図である。
カンチレバーホルダ４は、ホルダ本体４１のホルダ位置決め部４１ａにカンチレバー５を保持する。カンチレバー５を高精度に保持するため、カンチレバー５をＺ方向に押さえるための押えバネ４２、カンチレバー取付け時のＸ方向の位置決めを行う基準ピン４３、及びホルダベースユニット３への取付け後にＸ方向の位置調整を行う調整ネジ４４を有している。ホルダ本体４１のホルダ基準面４１ｂとホルダ接触面４１ｃは、それぞれホルダベースユニット３のホルダベース（基準）３１ａとホルダベース（底面）３１ｃに取り付けられる。
【００１９】
図５は、カンチレバー５の保持方法を示す拡大図で、（ａ）はＺ方向から見た図、（ｂ）はＸ方向から見た図である。
カンチレバー５は、カンチレバーホルダ４のホルダ位置決め部４１ａと押えバネ４２に挟まれて保持される。そのとき、カンチレバー５が接触するホルダ位置決め部４１ａと押えバネ４２の先端部４２ａは、それぞれテーパ形状となっている。押えバネ先端部４２ａによりカンチレバー５を押えることで、カンチレバー５の浮き上がりを防止するとともに、カンチレバー５をホルダ位置決め部４１ａの方向へ押し付ける。一方ホルダ位置決め部４１ａは、押し付けられたカンチレバー５のθ方向位置決めを行うと同時に、テーパ形状によりカンチレバー５の浮き上がりを防止している。これらにより、カンチレバー５はθ方向に位置決めされた状態でカンチレバーホルダ４に保持される。
【００２０】
またカンチレバー５のＸ方向位置決めは、カンチレバー５を基準ピン４３に当たるまで押込むことによって行われる。
このようにカンチレバー５との接触部をテーパ形状とすることで、カンチレバー５の個体差により交換するカンチレバー５の厚みが多少変わっても、調整や部品交換をすることなく同じ効果を発揮することができる。
【００２１】
図６は、カンチレバーホルダ４の取付方法を示す拡大図で、Ｙ方向から見た図である。
カンチレバー５を保持したカンチレバーホルダ４は、そのホルダ接触面４１ｃをホルダベースユニット３の吸着マグネット３２に引付けさせながら、ホルダベース３１ｃに沿って矢印７０の方向に挿入される。挿入後のカンチレバーホルダ４は、吸着マグネット３２による引付け力とプランジャ３５による押し付け力によって保持される。そのときカンチレバーホルダ４は、図３に示したプランジャ３５によりホルダベース（基準）３１ａへ押し付けられるので、θ方向の位置決めがなされる。また、カンチレバーホルダ４の挿入時に、調整ネジ４４の先端４４ａがホルダベースユニット３の基準ピン３３に当たるまで挿入させることで、カンチレバーホルダ４のＸ方向の位置決めもなされる。
【００２２】
次に、カンチレバーホルダ４をホルダベースユニット３に取付けた後、カメラ２３でカンチレバー５を撮影し、モニター１４の画像を用いてカンチレバー５のＸ，Ｙ位置の調整を行う。
【００２３】
図７は、モニター１４を用いたカンチレバー５の位置調整方法を示す図である。モニター画面には、位置合わせの基準となる十字状のマーカ８０を前もって表示させ、これにカメラ２３で撮影されたカンチレバー５の画像を表示する。そして、カンチレバー５の先端５ａがマーカ８０の交点位置８０ａに来るように画面を見ながら調整する。
【００２４】
調整では、ホルダベースユニット３の偏芯ピン３４を回すことにより、カンチレバー５はＹ方向に移動する。また、カンチレバーホルダ４の調整ネジ４４を回すことにより、カンチレバー５はＸ方向に移動する。これにより、カンチレバー５の個体差や交換による取付け誤差による位置ズレを修正することができる。なお、マーカ８０は十字マーク以外でも良く、また、カンチレバー５の位置合わせ部は先端以外でも良い。
【００２５】
本実施によれば、ヘッド素子検査機１のホルダベースユニット３及びカンチレバーホルダ４に調整機構（偏芯ピン３４と調整ネジ４４）を設けることにより、交換するカンチレバー５を簡易的に位置決めして取り付けた後、調整機構によりカンチレバー５の最終的な位置調整が可能となる。その結果、従来のようにカンチレバーをヘッド素子検査機に取り付ける前に基準位置へ調整する必要がなくなり、そのための調整冶具及び調整作業スペースが不要となる。本実施例で追加した調整機構はいずれも簡単な構造であり、これによりヘッド素子検査機１が大型化することはない。
【００２６】
また従来方法では、調整冶具を使用してカンチレバーの位置を調整しても、検査機へ取り付ける時に位置ズレが発生し再度調整が必要となる場合があったが、本実施例によれば再度調整する事態は発生しない。すなわち、取付け誤差や部品の個体差に影響されずに一度の調整のみで位置決めが完了するので、調整時間を大幅に短縮することができる。
【００２７】
上記実施例では、ヘッド素子検査機の機能として磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）による磁気ヘッドの実効トラック幅の検査を例に挙げたが、本発明はこれに限定せず、走査型トンネル顕微鏡（ＳＴＭ）や原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）などのようにカンチレバーを用いてヘッド素子の特性を原子サイズのレベルで測定する走査型プローブ顕微鏡（ＳＰＭ）にも同様に適用できる。
【符号の説明】
【００２８】
１…ヘッド素子検査機、
１１ａ…フレームＡ、
１１ｂ…フレームＢ、
１２…制御ＰＣ、
１３…装置電源操作部、
１４…モニター、
２…機構部、
２１…ワークテーブル、
２２…カンチレバーＺ方向駆動軸、
２３…カメラ、
２４…カメラＺ方向駆動軸、
２５…給電ユニット、
３…ホルダベースユニット、
３１ａ…ホルダベース（基準）、
３１ｂ…ホルダベース（押え）、
３１ｃ…ホルダベース（底面）、
３２…吸着マグネット、
３３…基準ピン、
３４…偏芯ピン、
３５…プランジャ、
４…カンチレバーホルダ、
４１ａ…ホルダ位置決め部、
４１ｂ…ホルダ基準面、
４１ｃ…ホルダ接触面、
４２…押えバネ、
４３…基準ピン、
４４…調整ネジ、
５…カンチレバー、
６…ワーク、
７０…挿入方向、
８０…マーカ。
【図１】
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【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】
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