JPS6128805A

JPS6128805A - 微細幅測定方法

Info

Publication number: JPS6128805A
Application number: JP14932384A
Authority: JP
Inventors: Isao Sugiura; 功杉浦
Original assignee: TOHO DENSHI KOGYO KK
Current assignee: TOHO DENSHI KOGYO KK
Priority date: 1984-07-20
Filing date: 1984-07-20
Publication date: 1986-02-08

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】発明の目的（産業上の利用分野）本発明は、磁気ヘッドのギャップ幅等を正確に測定する
微細幅測定方法に関する。

（従来の技術）ビデオヘッド等の磁気ヘッド（被試験体、）は、第３図
に示すように構成されている。図中３はフェライトから
なる磁気ヘッド１のチップ（本体）であり、その中央部
にはギャップ２（微細部）が形成されている。ギャップ
２およびその両端の部位４にはガラス材料が充填されて
いる。

第４図に示す磁気ヘッド１のギャップ２の幅Ｈは、録音
、再生を高感度で行なうために、規格幅になるように正
確に設定されることか必要である。

ギャップ２の幅Ｈを正確に設定するためには、これを正
確に測定する必要がある。

ところで、磁気ヘッド１の本体３がフェライト等により
形成されていてその表面が光を良く反射するのに対し、
ギャップ２にはガラス材料が充填されていて光をあまり
反射しない。

上記原理を利用してギャップ２の幅Ｈを光学的に測定す
る方法がある。すなわち、磁気へラド１を移動させると
ともに、磁気ヘッド１に照明光を当ててその反射光を微
細なスリットを介して光電変換素子によって電圧に変換
する。ギャップ２が光電変換素子によって検出される位
置に達すると、光電変換素子からの出力電圧Ｖが低下す
る。したがって、この出力電圧■が低下した領域での磁
気ヘッド１の相対的な移動量を測定すれば、ギャップ２
の幅Ｈが得られるわけである。

従来では、予め基準電圧Ｖ。を設定し、出力電圧■がこ
の基準電圧■ｏより低い領域での磁気へラド１の移動量
から、ギャップ２の幅Ｈを測定していた。

（発明が解決しようとしている問題点）しかし、上記の
方法では、次のような欠点があった。すなわち、測定を
行なう部屋の照明が異なったり、各試料毎に本体３の表
面の研摩状態が異なっていて光の反射効率が異なる場合
、ギャップ幅Ｈが同じであっても光電変換素子からの出
力電圧Ｖは第６図中曲線Ｃ，Ｄに示すように異なってし
まう。したがって、上記の従来方法のように基準電圧■
。が一定であると、出力電圧Ｖが基準電圧■。

より低い領域Ｌｃ、Ｌｃｌが異なってしまい、この結果
ギャップ２の幅Ｈの測定値が異なることになり、・ギャ
ップ２の幅Ｈが規格幅に対して許容される範囲内で合致
しているか否かを正確に判定す′ることができなかった
。

λ匪へ１Ｋ（問題点を解決するための手段）本発明は上記問題点を解決するため、本体と、この本体
と比較して光の反射効率の異なる微細部とを有する被試
験体を、相対的に移動させるとともに、被試験体に照明
光を当てその反射光を微細なスリットを介して光電変換
素子によって電圧に変換し、被試験体の微細部が光電変
換素子による検出位置を通過する際の出力電圧■の最大
値Ｖｍａ×と最小値Ｖｍｉｎを検出し、これら最大値Ｖ
ｍａｘ＋最小値Ｖａ＋ｉｎに基づいて、基準電圧Ｖ。＝
Ｆ（Ｖｍａｘ。

Ｖｍｉｎ）を決定し、次に再び微細部が光電変換素子に
よる検出位置を通過するように、被試験体を相対的に移
動させ、光電変換素子からの出力電圧■が、上記基準電
圧Ｖ０より低い領域あるいは高い領域での被試験体の相
対的な移動量を測定し、この移動量から微細部の幅を得
ることを特徴とする微細幅測定方法を提供するものであ
る。

（実施例）本発明者は、実験の結果、次の原理を発見した。

すなわち、ギャップ２が光電変換素子による検出位置を
通過するように、磁気ヘッド１を相対的に移動させた時
、光電変換素子からの出力電圧Ｖの最大値をＶｍａｘ＋
最小値をＶｍｉｎとすると、次式のように基準電圧■、
を決定すればギャップ２の幅Ｈを正確に測定できること
を発見した。

Ｖ　ｏ＝　Ｆ　（Ｖ　ｗａｘ、　Ｖ　ｍ１ｎ）さらに詳
しくは、次式で決定される。

Ｖｏ＝Ｖｍａｘ−Ｋ（Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）（但し、Ｋ
は１より小さい定数である。）上記の発見に基づいて、
本発明がなされたわけである。

第１図、第２図は本発明方法な災施する装置の一例を示
す。図中１１はＸ軸方向に水平移動するＸステージであ
り、１２はＸ軸方向に水平移動するＹステージである。

Ｘステージ１１の上には、磁気へラド１を支持するため
の支持機構１３が設置されている。

ステージ１１．１２は移動機構１４．Ｉｓによって移動
されるようになっている。移動機構１４は、光学エンコ
ーグ−等を内蔵しており、Ｘステージ１１を単位距離移
動させる毎に電気パルスを発生する。移動機構１４の電
気パルスは、後述するカウンター３６に送られて計数さ
れる。

ステージ１１の上方には、拡大光学系２０が配置されて
いる。拡大光学系２０は、対物レンズ２１、接眼レンズ
２２およびこれらレンズ２１．２２間に配置されたハー
フミラ−２３，２４を有している。

ハーフミラ−２３では光源ランプ２５の照明光が反射さ
れ、この照明光は対物レンズ２１を経てＸステージ１１
に設置された磁気ヘッド１に照射されるようになってい
る。

磁気へラド１からの反射光の一部は、拡大光学系２０を
通過してその上方に配置されたテレビカメラ２７に供給
される。テレビカメラ２７にはモニターテレビ２８が接
続されており、上記磁気へ、。

ド１の像を映し出すようになっている。

モニターテレビ２８には、１本の垂直カーソル線２８ａ
と、２本の水平カーソル線２８ｂ、２８ｃとが映し出さ
れている。これらカーソル線２８ａ、２８ｂ、２８ｃは
、後述するスリット３０の投影位置を示している。すな
わち、垂直カーソル線２８ａを２本の水平カーソル線２
８ｂ、２８ｃで切り取った部位Ｚが、スリット３０の投
影像を表示している。

磁気ヘッド１からの反射光の一部は拡大光学系２０のハ
ーフミラ−２４で反射され、細長の微細なスリット３０
を通過して光電子増倍管３１（光電変換素子）によって
電圧に変換されるようになっている。実際のスリット３
０はハーフミラ゛−２４からのギャップ２の像と平行を
なし、ギャップ２のアジマス角に対応して若干傾いてお
り、感度良く測定をおこなうことができるようになって
いる。

光電子増倍管３１からの出力電圧■はアンプ３２によっ
て増幅されて、検出部３３および比較部３５に送られる
ようになっている。検出部３３での検出情報はＮｅｔさ
れるとともに演算部３４に送られ、演算部３４での演算
結果は比較部３５に送られる。比較部３６ではカウンタ
ー３６にゲート信号を送るようになっている。そして、
カウンター３６での計数情報に基づいて、出力部３７で
記録または表示されるようになっている。

上述の装置を用いてギャップ２の幅Ｈの測定を行なう。

まず、Ｘステージ１１の上に、磁気ヘッド１をセットす
る。この支持状態では、磁気ヘッド１の面１ａがＸ軸に
平行になっている。

次に、移動機構１４．１５を操作してＸステージ１１．
Ｙステージ１２を移動させることにより、　　　　　　
　　（モニターテレビ２８に磁気ヘッド１のギャップ２
を映し出す。

次に、モニターテレビ２８に映し出されたギヤツブ２が
スリット３０の投影像Ｂを通過するように、Ｘステージ
１１を移動（往路移動）させる。

上記磁気へラド２の往路移動の際、光電子増倍管３１か
らの出力電圧■が検出部３２に送られ、検出部３３では
出力電圧■の最大値Ｖｍａｘ、最小値Ｖｍｉｎを検出し
記憶する。上記最大値Ｖｍａｘ＋最小値Ｖ　＋ｏｉ　ｎ
は演算部３４に送られ、演算部３４では次式に基づいて
アナログ演算を行ない、基準電圧■ｏを算出する。

Ｖｏ＝Ｖｍａｘ−Ｋ（ＶＩＩｌａｘ−Ｖｍｉｎ）基準電
圧■。は比較部３５に送られる。

次に、モニターテレビ２８に映し出された磁気ヘッド１
のギャップ２が再び投影像Ｂを通過するように、Ｘステ
ージ１１を逆方向に移動（復路移動）させる。この復路
移動の際、上記光電子増倍管３１からの出力電圧Ｖが比
較部３５に送られ、比較部３５では、この出力電圧Ｖと
上記基準電圧■。とを比較し、出力電圧Ｖが基準電圧Ｖ
０より低い領域で、ゲート信号をカウンター３６に出力
する７カウンター３６では、比較部３５がらゲート信号を受け
て、移動機構１４からの電気パルスを計数する。この計
数値に予め決められた係数を掛けた値すなわちギャップ
２の幅Ｈを、出力部３７で記録１表示する。

検査を行なう部屋の照明が異なったり、各試料毎に本体
３の表面の研摩状態が異なっていて光の反射効率が異な
る場合には、光電変換素子からの出力電圧■は、第５図
中曲線Ａ、Ｂに示すように異なってしまう。しかし、状
況に応じて基準電圧■ｏが最適値に調節されるため、ギ
ャップ２の幅Ｈが同じであれば、出力電圧■が基準電圧
Ｖ０より低い領域Ｌａ、Ｌｂが等しくなり、ギャップ２
の幅Ｈの測定値が等しくなる。この結果、ギャップ２の
幅Ｈを正確に測定できる。

上記測定をギャップ２の長手方向に沿う複数箇所で行な
う。

なお、本発明は上記実施例に制約されず種々の態様が可
能である。例えば、上記実施例では、移動機構によりス
テージを軍位距離移動させる毎にパルスを発生させ、こ
のパルスを計数することにより磁気ヘッドの移動量を測
定したが、ステージを一定速度で移動させるとともに、
単位時間毎にパルスを発生させこのパルスを計数するこ
とにより移動量を測定してもよい。

また、磁気ヘッドを移動させずに、スリットおよび光電
変換素子を移動させてもよい。

さらに、上記実施例において、基準電圧の設定により、
必ずしも計数値とギャップ幅とが線型の関係になくても
よく、１対１の関係にあればよい。

この場合には、カウンターからの計数情報をマイクロコ
ンピュータ−に送り、ここで線型化してギャップ幅を算
出すればよい。

さらにまた、本発明は、磁気ヘッドに限らず、本体と比
較して光の反射効率の異なる微細部を有する被試験体に
も適用できる。微細部が溝等のように本体に対して光の
反射率が劣る場合には、上記の実施例方法と同様にして
測定できるが、微細部が本体より光反射率が良い場合に
は、出力電圧が基準電圧より高い領域で被試験体の相対
的な移動量を測定する。

免」へ廟１以上説明したように、本発明方法によれば、試験する部
屋の明るさや、被試験体の反射効率等の変化に左右され
ることなく、正確に微細部の幅を測定することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する装置の一例を示す概略図
、第２図は電気回路図、第３図は磁気ヘッドの正面図、
第４図は磁気ヘッドのギャップの拡大図、第５図は本発
明方法における出力電圧■と基準電圧■。どの関係を示
す図、第６図は従来方法による出力電圧■と基準電圧■
。との関係を示す図である。

Claims

【特許請求の範囲】

本体と、この本体と比較して光の反射効率の異なる微細
部とを有する被試験体を、相対的に移動させるとともに
、被試験体に照明光を当てその反射光を微細なスリット
を介して光電変換素子によって電圧に変換し、被試験体
の微細部が光電変換素子による検圧位置を通過する際の
出力電圧Ｖの最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎを検出し
、これら最大値Ｖｍａｘ、最小値Ｖｍｉｎに基づいて、
基準電圧Ｖ＿０＝Ｆ（Ｖｍａｘ、Ｖｍｉｎ）を決定し、
次に再び微細部が光電変換素子による検出位置を通過す
るように、被試験体を相対的に移動させ、光電変換素子
からの出力電圧Ｖが、上記基準電圧Ｖ＿０より低い領域
あるいは高い領域での被試験体の相対的な移動量を測定
し、この移動量から微細部の幅を得ることを特徴とする
微細幅測定方法。