(57)【要約】【課題】カンチレバーの感度を下げることなく、カンチレバーの応答特性を補正して、磁気ヘッドの書き込みトラック幅がさらに微細化しても、スキャン速度を下げてタクトタイムを長くすることなく、磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を行う。【解決手段】磁気ヘッドへ励磁用信号を供給し、先端部分に磁性探針が形成されたカンチレバー７を、所定の周波数で振動させながら、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７の変位を検出して、検出信号を出力する。検出信号から磁気ヘッドの実効トラック幅を検出する制御部３０は、カンチレバー７の応答特性を、伝達関数Ｇ（ｓ）がＧ（ｓ）＝１／（ｓ×Τｃ＋１）である伝達回路のステップ応答特性として近似して、検出信号に対し、この伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行う補正手段（３５ａ，３５ｂ）を有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部分に磁性探針が形成され、所定の周波数で振動するカンチレバーと、
前記カンチレバーを、前記磁性探針が磁気ヘッドの磁気ディスクに対する浮上高さ相当分だけ前記磁気ヘッドの表面から離間した状態で、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変位を検出して、検出信号を出力する検出部と、
前記磁気ヘッドへ励磁用信号を供給し、前記検出部の検出信号から、前記磁気ヘッドの実効トラック幅を検出する制御部とを備え、
前記制御部は、前記カンチレバーの応答特性を、伝達関数Ｇ（ｓ）が
Ｇ（ｓ）＝１／（ｓ×Τｃ＋１）
である伝達回路のステップ応答特性として近似して、前記検出部の検出信号に対し、前記伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行う補正手段を有することを特徴とする磁気ヘッド検査装置。
【請求項２】
前記補正手段は、前記カンチレバーの応答特性を、前記カンチレバーの共振特性において振幅が最大値から３ｄＢ減衰したときの周波数幅の半値をカットオフ周波数とするローパスフィルタのステップ応答特性として近似することを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド検査装置。
【請求項３】
前記伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを、前記カンチレバーを振動させるための発振信号をオンにしたときの、前記検出部の検出信号の過渡特性から、フィッティング処理により求めたことを特徴とする請求項１に記載の磁気ヘッド検査装置。
【請求項４】
前記補正手段は、インパルス応答の継続時間が無限で、出力を入力へ帰還するフィードバック構成を持つ、無限インパルス応答フィルタであ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検査装置。
【請求項５】
前記補正手段は、前記検出部の検出信号をディジタル化した信号に対して、前記伝達回路の応答特性を打ち消す演算処理を行う、ディジタル信号処理回路であ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検査装置。
【請求項６】
磁気ヘッドへ励磁用信号を供給し、
先端部分に磁性探針が形成されたカンチレバーを、所定の周波数で振動させながら、前記磁性探針が前記磁気ヘッドの磁気ディスクに対する浮上高さ相当分だけ前記磁気ヘッドの表面から離間した状態で、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変位を検出して、検出信号を出力し、
前記カンチレバーの応答特性を、伝達関数Ｇ（ｓ）が
Ｇ（ｓ）＝１／（ｓ×Τｃ＋１）
である伝達回路のステップ応答特性として近似して、前記検出信号に対し、前記伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行い、
補正処理を行った検出信号から、前記磁気ヘッドの実効トラック幅を検出することを特徴とする磁気ヘッド検査方法。
【請求項７】
前記カンチレバーの応答特性を、前記カンチレバーの共振特性において振幅が最大値から３ｄＢ減衰したときの周波数幅の半値をカットオフ周波数とするローパスフィルタのステップ応答特性として近似することを特徴とする請求項６に記載の磁気ヘッド検査方法。
【請求項８】
前記伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを、前記カンチレバーを振動させるための発振信号をオンにしたときの、前記検出信号の過渡特性から、フィッティング処理により求めることを特徴とする請求項６に記載の磁気ヘッド検査方法。
【請求項９】
インパルス応答の継続時間が無限で、出力を入力へ帰還するフィードバック構成を持つ、無限インパルス応答フィルタを用いて、前記伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行う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検査方法。
【請求項１０】
前記検出信号をディジタル化した信号に対して演算処理を行うディジタル信号処理回路を用いて、前記伝達回路の応答特性を打ち消す補正処理を行う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検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気ヘッドの書き込みトラック幅を検査する磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３０８４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気ヘッドの書き込みトラック幅を磁気力顕微鏡（ＭＦＭ）により検査する場合、検査時間（タクトタイム）の短縮に関しては、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る際のスキャン速度が、重要な要素となってくる。ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）の面記録密度のさらなる増加に伴い、磁気ヘッドの書き込みトラック幅がさらに微細化すると、スキャン速度を維持したまま検査を行うためには、カンチレバーの応答速度を上げる必要が生じる。カンチレバーの応答速度を向上させる方法としては、カンチレバーの応答特性であるＱ値を小さくすることが考えられるが、Ｑ値を小さくすると、カンチレバーの感度が下がり、微小な磁界を検出できなくなる恐れがある。そのため、従来は、磁気ヘッドの書き込みトラック幅のさらなる微細化に対応するため、スキャン速度を遅くしなければならず、その結果、タクトタイムが長くなるという問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、カンチレバーの感度を下げることなく、カンチレバーの応答特性を補正して、磁気ヘッドの書き込みトラック幅がさらに微細化しても、スキャン速度を下げてタクトタイムを長くすることなく、磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の磁気ヘッド検査装置は、先端部分に磁性探針が形成され、所定の周波数で振動するカンチレバーと、カンチレバーを、磁性探針が磁気ヘッドの磁気ディスクに対する浮上高さ相当分だけ磁気ヘッドの表面から離間した状態で、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、カンチレバーの変位を検出して、検出信号を出力する検出部と、磁気ヘッドへ励磁用信号を供給し、検出部の検出信号から、磁気ヘッドの実効トラック幅を検出する制御部とを備え、制御部が、カンチレバーの応答特性を、伝達関数Ｇ（ｓ）が
Ｇ（ｓ）＝１／（ｓ×Τｃ＋１）
である伝達回路のステップ応答特性として近似して、検出部の検出信号に対し、伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行う補正手段を有するものである。
【０００９】
また、本発明の磁気ヘッド検査方法は、磁気ヘッドへ励磁用信号を供給し、先端部分に磁性探針が形成されたカンチレバーを、所定の周波数で振動させながら、磁性探針が磁気ヘッドの磁気ディスクに対する浮上高さ相当分だけ磁気ヘッドの表面から離間した状態で、磁気ヘッドの表面に対してスキャン移動させ、カンチレバーの変位を検出して、検出信号を出力し、カンチレバーの応答特性を、伝達関数Ｇ（ｓ）が
Ｇ（ｓ）＝１／（ｓ×Τｃ＋１）
である伝達回路のステップ応答特性として近似して、検出信号に対し、伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行い、補正処理を行った検出信号から、磁気ヘッドの実効トラック幅を検出するものである。
【００１０】
発明者は、シミュレーションによる分析の結果、カンチレバーを振動させるための発振信号をオンにしたときの、カンチレバーの振幅信号の立ち上がりの軌跡が、電気回路におけるローパスフィルタのステップ応答の波形に酷似していることを発見した。この発見に基づき、本発明では、カンチレバーの応答特性を、ローパスフィルタの伝達関数と同じ上記の伝達関数Ｇ（ｓ）を持つ伝達回路のステップ応答特性として近似して、検出信号に対し、この伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行う。これにより、検出信号の波形が改善され、磁気ヘッドの書き込みトラック幅がさらに微細化しても、スキャン速度を下げてタクトタイムを長くすることなく、磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を行うことが可能となる。
【００１１】
さらに、本発明の磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法は、カンチレバーの応答特性を、カンチレバーの共振特性において振幅が最大値から３ｄＢ減衰したときの周波数幅の半値をカットオフ周波数とするローパスフィルタのステップ応答特性として近似するものである。これは、上記の発見から、ローパスフィルタのステップ応答特性を、そのままカンチレバーの応答特性に当てはめたものであり、伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃが容易に決定される。
【００１２】
あるいは、本発明の磁気ヘッド検査装置及び磁気ヘッド検査方法は、伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを、カンチレバーを振動させるための発振信号をオンにしたときの、検出信号の過渡特性から、フィッティング処理により求めたものである。これにより、前述の場合に比べて、さらに正確な近似が可能となる。
【００１３】
補正手段として、インパルス応答の継続時間が無限で、出力を入力へ帰還するフィードバック構成を持つ、無限インパルス応答（ＩＩＲ：Ｉｎｆｉｎｉｔｅ  Ｉｍｐｕｌｓｅ  Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィルタを用いて、検出信号に対するハード的な処理により、伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行ってもよい。あるいは、補正手段として、検出信号をディジタル化した信号に対して演算処理を行うディジタル信号処理回路を用いて、ソフト的な処理により、伝達回路の応答特性を打ち消す補正処理を行ってもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、カンチレバーの感度を下げることなく、カンチレバーの応答特性を補正することができるので、磁気ヘッドの書き込みトラック幅がさらに微細化しても、スキャン速度を下げてタクトタイムを長くすることなく、磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を行うことができる。
【００１５】
さらに、カンチレバーの応答特性を、カンチレバーの共振特性において振幅が最大値から３ｄＢ減衰したときの周波数幅の半値をカットオフ周波数とするローパスフィルタのステップ応答特性として近似することにより、伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを容易に決定することができる。
【００１６】
あるいは、伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを、カンチレバーを振動させるための発振信号をオンにしたときの、検出信号の過渡特性から、フィッティング処理により求めることにより、さらに正確な近似が可能となり、カンチレバーの応答特性をさらに精度良く補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態による磁気ヘッド検査装置の概略構成を示す図である。
【図２】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）はプローブカードを接続した状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施の形態による制御部のブロック図である。
【図４】本発明の他の実施の形態による制御部のブロック図である。
【図５】磁界の有無によるカンチレバーの共振特性の変化を説明する図である。
【図６】磁界の強さと位相差信号との関係を示す図である。
【図７】カンチレバーを振動させるための発振信号をオンにしたときの、振幅信号の過渡特性を示す図である。
【図８】カンチレバーの共振特性を示す図である。
【図９】ローパスフィルタの周波数特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態による磁気ヘッド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、磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を行うものである。磁気ヘッド検査装置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、及び発振器８０を含んで構成されている。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
各スライダ２の接続端子４のうち、記録ヘッドに接続された接続端子４に、プローブカード６のプローブピンを接続することにより、各スライダ２のヘッド部３の記録ヘッドの検査が可能な状態となる。図２（ｃ）はプローブカードを接続した状態を示す図である。プローブカード６は、接続端子４に接触する複数のプローブピンを有し、制御部３０の制御により、プローブピンから記録ヘッドのコイルへ励磁用信号（記録信号）を供給する。
【００２４】
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。
【００２５】
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）が形成されている。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。カンチレバー７の磁性探針が磁気ヘッドの記録ヘッドから磁界を受けると、磁性探針に引力又は斥力の磁気力が生じ、カンチレバー７のＺ方向の変位量が変化する。
【００２６】
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。
【００２７】
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、制御部３０及びＤＣコンバータ６０へ供給する。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、フィードバックコントローラ７０から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、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。
【００３０】
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、磁気ヘッドの記録ヘッドの検査を行う。
【００３１】
検査時、制御部３０は、差動アンプ５０から供給された変位信号から、磁気ヘッドの実効トラック幅を検出する。図３は、本発明の一実施の形態による制御部のブロック図である。本実施の形態の制御部３０は、アナログディジタル変換器３１、ロックインアンプ３２、画像データメモリ３３、モニター３４、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ３５ａ、補正画像メモリ３６、及び演算回路３７を含んで構成されている。
【００３２】
アナログディジタル変換器３１は、差動アンプ５０から出力されたアナログの変位信号を、ディジタル信号に変換する。ロックインアンプ３２は、ディジタル信号に変換された変位信号を、カンチレバー７の振動の振幅を示す振幅信号と、カンチレバー７の振動の位相差を示す位相差信号とに変換して出力する。画像データメモリ３３は、ロックインアンプ３２から出力された振幅信号及び位相差信号を、画像データとしてサンプリングして記憶する。
【００３３】
無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ３５ａは、ロックインアンプ３２から出力された信号を入力し、ハード的な処理により、後述する補正処理を行う。補正画像メモリ３６は、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ３５ａにより補正された信号を、画像データとしてサンプリングして記憶する。演算回路３７は、補正画像メモリ３６に記憶された画像データから、磁気ヘッドの実効トラック幅を演算する。モニター３４は、画像データメモリ３３に記憶された画像データ、補正画像メモリ３６に記憶された画像データ、及び演算回路３７の演算結果を表示する。
【００３４】
図４は、本発明の他の実施の形態による制御部のブロック図である。本実施の形態の制御部３０は、図３の無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ３５ａの代わりに、ディジタル信号処理回路３５ｂを含んで構成されている。その他の構成要素は、図３に示した実施の形態と同様である。ディジタル信号処理回路３５ｂは、画像データメモリ３３に記憶された画像データに対して演算処理を行って、ソフト的な処理により、後述する補正処理を行う。
【００３５】
図５は、磁界の有無によるカンチレバーの共振特性の変化を説明する図である。図５（ａ）は、カンチレバー７の振動の周波数と振幅との関係を示している。カンチレバー７の振動に影響を与える強さの磁界が無い場合、カンチレバー７は、実線で示す波形Ｂの様に、周波数ｆ０で振幅が最大となる共振特性を有しているものとする。カンチレバー７は、この振幅が最大となる周波数ｆ０で振動される。カンチレバー７を、カンチレバー７の振動に影響を与える強さの磁界が発生している領域へ移動すると、カンチレバー７の共振特性は、磁界の影響を受け、例えば、破線で示す波形Ｃへと変化する。従って、カンチレバー７の共振特性は、振幅が最大となる周波数がｆ０からずれて、カンチレバー７を振動させる周波数ｆ０においては、振幅が減衰する。
【００３６】
図５（ｂ）は、カンチレバーの振動の周波数と位相との関係を示している。カンチレバー７の振動に影響を与える強さの磁界が無い場合、カンチレバー７は、実線で示す波形Ｄの位相特性を有しているものとする。このカンチレバー７を、カンチレバー７の振動に影響を与える強さの磁界が発生している領域へ移動すると、カンチレバー７の位相特性は、磁界の影響を受け、例えば、破線で示す波形Ｅへと変化する。従って、カンチレバー７を振動させる周波数ｆ０においては、位相がずれ、磁界の有無により位相差が発生する。
【００３７】
図６は、磁界の強さと位相差信号との関係を示す図である。図６（ａ）は、磁気ヘッドの記録ヘッドにより図６（ｂ）に示す磁界が発生している領域を、カンチレバー７の磁性探針が移動するときの位相差信号を、横軸を時間に置き換えて示している。図６（ａ）において、位相差信号は、理想的には、実線で示す波形Ｆの様に変化する。ところが、カンチレバー７の応答速度が遅いと、位相差信号は、例えば、破線で示す波形Ｇの様に変化する。本実施の形態では、位相差信号の波形を、波形Ｇから波形Ｆへ近づける補正処理を行う。
【００３８】
図７は、カンチレバーを振動させるための発振信号をオンにしたときの、振幅信号の過渡特性を示す図である。図７（ａ）は、カンチレバーを振動させるための発振信号を示しており、図７（ｂ）は発振信号のオンオフをステップ信号としてとらえたものである。図７（ｃ）は、このときの振幅信号の変化を示し、図７（ｄ）は、図７（ｃ）に破線で示す立ち上がりの軌跡を示したものである。
【００３９】
発明者は、シミュレーションによる分析の結果、図７（ｄ）に示すカンチレバーの振幅信号の立ち上がりの軌跡が、電気回路におけるローパスフィルタのステップ応答の波形に酷似していることを発見した。この発見に基づき、カンチレバー７の応答特性を、伝達関数Ｇ（ｓ）が、ローパスフィルタの伝達関数と同じ、
Ｇ（ｓ）＝１／（ｓ×Τｃ＋１）
である伝達回路のステップ応答特性として近似する。そして、検出した信号に対し、この伝達回路のステップ応答特性を打ち消す補正処理を行う。伝達回路の伝達関数が定まれば、その伝達回路のステップ応答特性を打ち消すフィルタの設計や、その伝達回路のステップ応答特性を打ち消す演算処理は、従来の技術を用いて容易に実施することができる。
【００４０】
ローパスフィルタのステップ応答特性を、そのままカンチレバー７の応答特性として適用する例について説明する。図８は、カンチレバーの共振特性を示す図である。カンチレバー７の共振特性において、周波数がｆ０の時の最大振幅に対し、振幅が３ｄＢ減衰したときの周波数幅をｆｗとする。
【００４１】
図９は、ローパスフィルタの周波数特性を示す図である。図９（ａ）に示すローパスフィルタの周波数特性においては、振幅が３ｄＢ減衰するときの周波数ｆｃが、カットオフ周波数である。本実施の形態では、カンチレバー７の応答特性を、カンチレバー７の共振特性において振幅が最大値から３ｄＢ減衰したときの周波数幅ｆｗの半値をカットオフ周波数ｆｃとする（ｆｃ＝ｆｗ／２）、ローパスフィルタのステップ応答特性として近似する。これは、上記の伝達関数Ｇ（ｓ）において、時定数Τｃを、Τｃ＝１／（π×ｆｗ）としたことを意味している。
【００４２】
図３の無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ３５ａ、及び図４のディジタル信号処理回路３５ｂは、このローパスフィルタのステップ応答特性を打ち消す補正処理を行う。同時に、無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ３５ａ、及びディジタル信号処理回路３５ｂは、図９（ｂ）おいて、カットオフ周波数ｆｈが検出した信号の周波数帯域にある、破線で示す波形Ｈの周波数特性を有するローパスフィルタの応答を施す処理を行う。無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ３５ａ、及びディジタル信号処理回路３５ｂの伝達回路としての伝達関数Ｇｈ（ｓ）は、全体として、
Ｇｈ（ｓ）＝（ｓ×Τｃ＋１）／｛ｓ／（２π×ｆｈ）＋１｝
となる。
【００４３】
伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを、カンチレバー７を振動させるための発振信号をオンにしたときの、振幅信号の過渡特性から、フィッティング処理により求めることもできる。上記の伝達関数Ｇ（ｓ）が、図７（ｄ）に示す振幅信号の立ち上がりの軌跡に最も適合する時定数Τｃを、計算処理によって求める。これにより、さらに正確な近似が可能となる。
【００４４】
以上説明した実施の形態によれば、カンチレバー７の感度を下げることなく、カンチレバー７の応答特性を補正することができるので、磁気ヘッドの書き込みトラック幅がさらに微細化しても、スキャン速度を下げてタクトタイムを長くすることなく、磁気ヘッドの実効トラック幅の測定を行うことができる。
【００４５】
さらに、カンチレバー７の応答特性を、カンチレバー７の共振特性において振幅が最大値から３ｄＢ減衰したときの周波数幅ｆｗの半値をカットオフ周波数ｆｃとするローパスフィルタのステップ応答特性として近似することにより、伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを容易に決定することができる。
【００４６】
あるいは、伝達回路の伝達関数Ｇ（ｓ）の時定数Τｃを、カンチレバー７を振動させるための発振信号をオンにしたときの、振幅信号の過渡特性から、フィッティング処理により求めることにより、さらに正確な近似が可能となり、カンチレバー７の応答特性をさらに精度良く補正することができる。
【００４７】
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、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。
【符号の説明】
【００４８】
１００  磁気ヘッド検査装置
１  ローバー
２  スライダ
３  ヘッド部
４  接続端子
６  プローブカード
７  カンチレバー
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
３１  アナログディジタル変換器
３２  ロックインアンプ
３３  画像データメモリ
３４  モニター
３５ａ  無限インパルス応答（ＩＩＲ）フィルタ
３５ｂ  ディジタル信号処理回路
３６  補正画像メモリ
３７  演算回路
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
【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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【図８】
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【図９】
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