JP3471178B2 - 微小寸法測定方法 - Google Patents
微小寸法測定方法Info
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- JP3471178B2 JP3471178B2 JP23675796A JP23675796A JP3471178B2 JP 3471178 B2 JP3471178 B2 JP 3471178B2 JP 23675796 A JP23675796 A JP 23675796A JP 23675796 A JP23675796 A JP 23675796A JP 3471178 B2 JP3471178 B2 JP 3471178B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微小寸法測定装置
に関し、特に磁気ヘッドの一種である片ＭＩＧヘッド
（ＭＩＧ：メタルインギャップ）のギャップ幅を測定す
るに最適な装置に関するものである。
に関し、特に磁気ヘッドの一種である片ＭＩＧヘッド
（ＭＩＧ：メタルインギャップ）のギャップ幅を測定す
るに最適な装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の微小寸法測定装置について説明す
る。
る。
【０００３】一例として、片ＭＩＧヘッドのギャップ幅
を測定する装置について説明する。
を測定する装置について説明する。
【０００４】片ＭＩＧヘッドのギャップ幅測定装置に
は、図４に示すように光学顕微鏡１による試料２の像を
二次元センサＴＶカメラ３で光電変換し、測定器４内の
ラインメモリ５に入れて、ラインメモリ内の輝度レベル
の差より寸法を求める装置がある。この装置において、
試料２の像を光学顕微鏡１で拡大し、ＴＶカメラ３で撮
像すると、ＴＶモニタ６の画面７には図５のようなモニ
タ画像７が得られる。
は、図４に示すように光学顕微鏡１による試料２の像を
二次元センサＴＶカメラ３で光電変換し、測定器４内の
ラインメモリ５に入れて、ラインメモリ内の輝度レベル
の差より寸法を求める装置がある。この装置において、
試料２の像を光学顕微鏡１で拡大し、ＴＶカメラ３で撮
像すると、ＴＶモニタ６の画面７には図５のようなモニ
タ画像７が得られる。
【０００５】この画像において、８は片ＭＩＧヘッドの
ギャップ部、９はメタル部、１３はガラスコート部を示
す。また、この画像に水平カーソル線１０、垂直カーソ
ル線１１を重畳し、測定位置、測定範囲を設定するため
に用いる。図５の水平カーソル線１０の線上の輝度レベ
ルは、図６のようになる。
ギャップ部、９はメタル部、１３はガラスコート部を示
す。また、この画像に水平カーソル線１０、垂直カーソ
ル線１１を重畳し、測定位置、測定範囲を設定するため
に用いる。図５の水平カーソル線１０の線上の輝度レベ
ルは、図６のようになる。
【０００６】図６は横軸がラインメモリの番地、縦軸は
輝度レベルである。同図から理解できるよう、寸法を測
定しようとする試料２である片ＭＩＧヘッドのギャップ
幅の部分では輝度レベルが他の部分に比して低下してい
る。
輝度レベルである。同図から理解できるよう、寸法を測
定しようとする試料２である片ＭＩＧヘッドのギャップ
幅の部分では輝度レベルが他の部分に比して低下してい
る。
【０００７】Ｅ番地からＳ番地に向かって輝度レベルの
最初の立下がり点をｅ、次の立上り点をｄとする。ｅ点
における輝度を１００％輝度レベル、ｄ点における輝度
レベルを０％輝度レベルとし、その５０％に相当する部
分を左右それぞれ検出して、ラインメモリ番地をＧ１，
Ｇｒとする。ギャップ部８の寸法は、Ｇ１，Ｇｒの差分
に校正する係数Ｃを乗算して求める。
最初の立下がり点をｅ、次の立上り点をｄとする。ｅ点
における輝度を１００％輝度レベル、ｄ点における輝度
レベルを０％輝度レベルとし、その５０％に相当する部
分を左右それぞれ検出して、ラインメモリ番地をＧ１，
Ｇｒとする。ギャップ部８の寸法は、Ｇ１，Ｇｒの差分
に校正する係数Ｃを乗算して求める。
【０００８】
寸法値＝（Ｇｒ−Ｇ１）・Ｃ Ｃ：校正する係数
他の従来技術としては、分解能が高い電子顕微鏡を用い
て、同様な手段で測定する方法がある。
て、同様な手段で測定する方法がある。
【０００９】しかし、電子顕微鏡による測定方法では、
電子顕微鏡は高価格であり操作性が悪く、検査工程で使
用するためには多くの時間を要するという欠点がある。
電子顕微鏡は高価格であり操作性が悪く、検査工程で使
用するためには多くの時間を要するという欠点がある。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来の光学顕微鏡を用
いる測定方法では、製造技術の進歩によりギャップ部分
の寸法が微小になったものを測定しようとすると、ライ
ンメモリ上のギャップ部のコントラストが弱くなってき
て、測定できなくなるという欠点がある。本発明の目的
は、上記従来技術の欠点を除き、ギャップ部の幅寸法が
微小の場合でも、光学顕微鏡を用いて容易に測定可能な
ギャップ幅測定方法を提供することにある。
いる測定方法では、製造技術の進歩によりギャップ部分
の寸法が微小になったものを測定しようとすると、ライ
ンメモリ上のギャップ部のコントラストが弱くなってき
て、測定できなくなるという欠点がある。本発明の目的
は、上記従来技術の欠点を除き、ギャップ部の幅寸法が
微小の場合でも、光学顕微鏡を用いて容易に測定可能な
ギャップ幅測定方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、特定の輝度レベルの変化の形状が左右非
対称である部位がある場合、その特徴を利用するもの
で、特定の輝度レベルの左右の立上り部の中心を求め、
次に左右それぞれの輝度レベルデータを取り出し、中心
位置を基準に片側を反転させて重ね合わせ、その差分の
データから得られる面積に所定の係数を乗じて寸法を求
めるようにしたものである。
決するために、特定の輝度レベルの変化の形状が左右非
対称である部位がある場合、その特徴を利用するもの
で、特定の輝度レベルの左右の立上り部の中心を求め、
次に左右それぞれの輝度レベルデータを取り出し、中心
位置を基準に片側を反転させて重ね合わせ、その差分の
データから得られる面積に所定の係数を乗じて寸法を求
めるようにしたものである。
【００１２】例えば磁気ヘッドのギャップ測定において
は、上記課題を解決するために、メタル部の輝度レベル
波形が左右非対称であることを利用するもので、メタル
部の左右の立上り部の中心を求め、次に左右それぞれの
輝度レベルデータを取り出し、中心位置を基準に片側を
反転させて重ね合わせ、その差分のデータから得られる
面積に所定の係数を乗じてギャップ幅を求めるようにし
たものである。
は、上記課題を解決するために、メタル部の輝度レベル
波形が左右非対称であることを利用するもので、メタル
部の左右の立上り部の中心を求め、次に左右それぞれの
輝度レベルデータを取り出し、中心位置を基準に片側を
反転させて重ね合わせ、その差分のデータから得られる
面積に所定の係数を乗じてギャップ幅を求めるようにし
たものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例について、
一例として、先に述べた片ＭＩＧヘッドのギャップ幅測
定について説明する。装置の全体構成は従来と同様であ
る。
一例として、先に述べた片ＭＩＧヘッドのギャップ幅測
定について説明する。装置の全体構成は従来と同様であ
る。
【００１４】ギャップ部が微小になりコントラストが弱
くなることにより図１のような輝度レベルになる。
くなることにより図１のような輝度レベルになる。
【００１５】同図において、縦軸は輝度レベル、横軸は
ラインメモリ５のアドレスである。図５の垂直カーソル
１１に挟まれた、水平カーソル１０の部分の輝度レベル
である。すなわち、図５のギャップ部を含む試料の画像
においてギャップ部の幅が微小になると、水平カーソル
線１０上のラインメモリ番地に対応した輝度レベルの波
形は図６から図１のようになり、図６におけるＧｒ，Ｇ
１に相当する点を決定することが困難となる。
ラインメモリ５のアドレスである。図５の垂直カーソル
１１に挟まれた、水平カーソル１０の部分の輝度レベル
である。すなわち、図５のギャップ部を含む試料の画像
においてギャップ部の幅が微小になると、水平カーソル
線１０上のラインメモリ番地に対応した輝度レベルの波
形は図６から図１のようになり、図６におけるＧｒ，Ｇ
１に相当する点を決定することが困難となる。
【００１６】ここで、メタル部輝度レベルの左右の立下
がりに着目すると、ギャップがついている右側の方が急
峻に立下がっていることがわかる。先に述べたように、
本発明の測定方法は、このメタル部の左右非対称の形状
を利用するものである。
がりに着目すると、ギャップがついている右側の方が急
峻に立下がっていることがわかる。先に述べたように、
本発明の測定方法は、このメタル部の左右非対称の形状
を利用するものである。
【００１７】図１の水平ラインメモリの輝度レベルの立
上り、立下がり点のラインメモリ番地をａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅとする。ａ−ｂ間の輝度レベル差を１００％とし
たときの５０％となる輪部をＨ，Ｉとし、この中点をＪ
とする。
上り、立下がり点のラインメモリ番地をａ，ｂ，ｃ，
ｄ，ｅとする。ａ−ｂ間の輝度レベル差を１００％とし
たときの５０％となる輪部をＨ，Ｉとし、この中点をＪ
とする。
【００１８】図１における、輪部Ｈから点Ｓの輝度レベ
ルデータを、中点Ｊを通る垂直線Ｌを基準にラインＬ０
を反転させたラインをＬ１とし、輪部Ｉから点Ｅまでの
輝度レベルデータのラインをＬ２とし、示したのが図２
である。
ルデータを、中点Ｊを通る垂直線Ｌを基準にラインＬ０
を反転させたラインをＬ１とし、輪部Ｉから点Ｅまでの
輝度レベルデータのラインをＬ２とし、示したのが図２
である。
【００１９】図２に示すＬ１，Ｌ２の差分｜Ｌ１−Ｌ２
｜を求めると、図３に示すようなデータが得られる。こ
のデータを面積Ｓｄを画素数として求める。つぎにこの
画素数に校正する係数Ｃを乗算することにより寸法値と
する。
｜を求めると、図３に示すようなデータが得られる。こ
のデータを面積Ｓｄを画素数として求める。つぎにこの
画素数に校正する係数Ｃを乗算することにより寸法値と
する。
【００２０】
寸法値＝Ｓｄ・Ｃ Ｃ：校正する係数
この校正係数Ｃの求め方について説明する。 Ｃとは、
前述の画素数に置き換えた面積Ｓｄを寸法値化するため
の係数ｋ（Ｃ＝ｋ）で式（１）に示す。
前述の画素数に置き換えた面積Ｓｄを寸法値化するため
の係数ｋ（Ｃ＝ｋ）で式（１）に示す。
【００２１】
【数１】
【００２２】なお、式（１）において、Ｎはラインメモ
リ５の番地、ＶNはＮ番地の輝度、ＶLは記憶されたＶN
の最大値と最小値を１００％とし、任意のスレッシュホ
ールドレベル（５０％）の輝度レベル、ａ，ｂはスレッ
シュホールドと輝度分布の交点の画素である。
リ５の番地、ＶNはＮ番地の輝度、ＶLは記憶されたＶN
の最大値と最小値を１００％とし、任意のスレッシュホ
ールドレベル（５０％）の輝度レベル、ａ，ｂはスレッ
シュホールドと輝度分布の交点の画素である。
【００２３】寸法値Ｓと、画素数の関係を図７に示す。
【００２４】ｘは測定寸法値である。
【００２５】なお、上記説明では、ａ，ｂ間の輝度レベ
ルの５０％となる輪部Ｈ，Ｉ間の中点をＪとしたが、こ
れは５０％だけでなく任意の数値に設定可能である。
ルの５０％となる輪部Ｈ，Ｉ間の中点をＪとしたが、こ
れは５０％だけでなく任意の数値に設定可能である。
【００２６】以上の説明では片ＭＩＧヘッドのギャップ
測定について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、類似の特徴を有するものすべての微小寸法
を測定する装置に応用することができる。
測定について説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、類似の特徴を有するものすべての微小寸法
を測定する装置に応用することができる。
【００２７】
【発明の効果】本発明によれば、例えば磁気ヘッドのギ
ャップ部のようにその寸法が０．１μｍ程度の、輝度レ
ベルがほとんど得られない測定対象物であっても寸法測
定可能となる。このため、高価な電子顕微鏡で測定しな
くても、安価な光学顕微鏡を用いて測定できるので、経
済性及び測定作業効率の上で効果が大きい。
ャップ部のようにその寸法が０．１μｍ程度の、輝度レ
ベルがほとんど得られない測定対象物であっても寸法測
定可能となる。このため、高価な電子顕微鏡で測定しな
くても、安価な光学顕微鏡を用いて測定できるので、経
済性及び測定作業効率の上で効果が大きい。
【図１】 本発明の実施例の説明図。
【図２】 本発明の実施例の説明図。
【図３】 本発明の実施例の説明図。
【図４】 システム構成を示すブロック図。
【図５】 本発明の実施例において、試料を撮像したと
きのモニタ画面図。
きのモニタ画面図。
【図６】 従来技術の説明図。
【図７】 本発明の実施例の説明図。
【図８】 本発明の実施例の説明図。
１ 光学顕微鏡、２ 試料、３ ＴＶカメラ、４ 測定
器、５ ラインメモリ、６ ＴＶモニタ
器、５ ラインメモリ、６ ＴＶモニタ
Claims (3)
- 【請求項１】 被測定物を顕微鏡と光電変換センサで拡
大した画像より任意部位の寸法を測定する微小寸法測定
方法において、寸法を測定したい長さ方向の前記画像の
輝度レベルの変化の傾きが左右非対称である場合に、前
記左右傾きの立上り部の中心を求め、左右それぞれの輝
度レベルデータを取り出し、中心位置を基準に前記傾き
の片側を反転させて重ね合わせ、前記輝度レベルの差分
のデータから得られる面積に任意の係数を乗じて、寸法
を求めることを特徴とする微小寸法測定方法。 - 【請求項２】 光学顕微鏡と光電変換センサを用いて、
磁気ヘッドのギャップ幅を測定する方法において、上記
光電変換センサにより得られた信号からメタル部及びギ
ャップ部を含む輝度レベル波形データを抽出し、メタル
部の左右の立上り部の中心を求め、次に左右それぞれの
輝度レベルデータを取り出し、中心位置を基準に片側を
反転させて重ね合わせ、その差分のデータから得られる
面積に所定の係数を乗じてギャップ幅寸法を求めること
を特徴とする磁気ヘッドの測定方法。 - 【請求項３】 光学顕微鏡と光電変換センサを用いて、
片ＭＩＧヘッドのギャップ幅を測定する方法において、
前記光電変換センサにより得られた信号からメタル部及
びギャップ部を含む計測したい長さ方向の輝度レベルの
データを抽出し、前記メタル部前記輝度レベルの左右の
立上り部の中心位置を求めるステップと、前記左右それ
ぞれの輝度レベルデータを取り出すステップと、前記中
心位置を基準に片側のデータを反転させて重ね合わせる
ステップと、前記左右それぞれの輝度レベルデータの差
分のデータから得られる面積に所定の係数を乗じてギャ
ップ幅寸法を求めるステップとを有することを特徴とす
る磁気ヘッドのギャップ寸法測定方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23675796A JP3471178B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 微小寸法測定方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23675796A JP3471178B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 微小寸法測定方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1082616A JPH1082616A (ja) | 1998-03-31 |
| JP3471178B2 true JP3471178B2 (ja) | 2003-11-25 |
Family
ID=17005348
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23675796A Expired - Fee Related JP3471178B2 (ja) | 1996-09-06 | 1996-09-06 | 微小寸法測定方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471178B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002092823A (ja) | 2000-09-14 | 2002-03-29 | Hitachi Ltd | 薄膜磁気ヘッドの製造方法並びに薄膜磁気ヘッドの検査方法及びその装置 |
-
1996
- 1996-09-06 JP JP23675796A patent/JP3471178B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1082616A (ja) | 1998-03-31 |
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