JPH07147004A - 基準マークに対する研削端面位置測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ワークの端面をそのワークに備わっている基
準マークを基準にして研削した後、基準マークに対する
研削後の端面の位置を測定する場合に、少ない手間でも
って短時間に、しかも高精度で測定できる測定方法を提
供する。 【構成】 顕微鏡に対してワークを、基準マークと基準
マーク上の透明層において研削された端面に写る基準マ
ークの虚像とを一緒に検出する状態に位置付けする。こ
の状態で基準マークと虚像との間の距離を測り、測った
値を基準にして基準マークに対する研削後の端面の位置
を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワークの端面をそのワー
クに備わっている基準マークを基準にしてミクロン単位
の微細な寸法で研削した場合において、例えば薄膜技術
により薄膜磁気ヘッドを製造する工程で、ウエハーを複
数のブロックに切断し、そのブロックにおいて磁気ヘッ
ドのギャップ側となっている端面を、その近くに備えら
れている基準マークを基準にして研削した場合におい
て、上記基準マークに対する研削後の端面の位置を測定
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録装置において用いられる浮上磁
気ヘッドは薄膜技術を用いて次のようにして製造され
る。先ず図３に示すように複数の磁気ヘッド要素２が並
ぶ状態で１枚のウエハー１を形成する。次にそのウエハ
ー１を複数のブロック３，３，・・・に切断する。次に
各ブロック３において上記磁気ヘッド要素２のギャップ
側となっている切断端面４を研削装置例えば図４に示す
ような横型平面研削装置６によって研削する。該研削
は、例えば上記複数のブロックの一つをワーク（以下研
削工程及び研削後の端面位置の測定工程においては上記
ブロックをワークとも呼ぶ）としてワーク移動装置10に
おけるワーク固定台12に取付け、そのワーク３を研削装
置６の側に移動させてワーク３の端面４を研削装置のス
ピンドル７に取付けられているカップ形砥石８により研
削する。９は砥石８の砥石刃を示す。研削の手順は、先
ずワーク３の一端と他端にある二つの基準マーク13の位
置（研削装置座標位置）を測定用顕微鏡15で検出してワ
ーク３のθ軸方向のずれ（研削装置に対するずれ）を計
算する。次に回転ステージ11により上記θ軸のずれを補
正する。次に上記両基準マーク13の位置を再度検出して
上記θ軸の補正の確認をする。補正が確認されたなら
ば、研削を開始するＹ軸方向位置の決定の為に、上記基
準マーク13から上記切断端面４までの距離を測定する。
次に移動装置10によりワーク３をＹ方向にはピッチ送り
し、Ｘ方向には定速送りして上記切断端面４を砥石８に
より研削する。例えば図５の（Ａ）に示すように、ワー
ク３を上記Ｙ方向へ１ピッチずつ送ることにより符号16
a,16b,16c・・・で示されるように順次目標終点位置17に向
けて研削を行う。尚図４及び図５（Ａ）の18は１回分の
研削量を示し例えば数μｍである。又3aはワーク３にお
ける基板、3bは保護層を示し、例えば透明なアルミナの
層である。

【０００３】上記のようにしてＹ方向へのピッチ送りを
所定回数繰り返す研削を終えたならば、上記基準マーク
13に対する研削後の端面20の位置を測定する。その測定
結果から、図５の（Ｂ）に示す目標終点位置17から上記
研削後の端面20の位置までのずれ21を求め、上記ずれ21
から良否判別を行う。即ちずれ21が基準範囲内であれば
研削作業を終え、研削不足であれば研削行程に戻し、研
削過多であればそのワークは不良品として廃棄する。研
削作業を終えたブロック３は図３に仮想線５で示される
位置で切断して、複数の磁気ヘッドとなる。

【０００４】上記基準マーク13に対する研削後の端面20
の位置の測定は、次のように行っている。ワーク移動装
置10によりワーク３をＸ方向或いはＸ’方向やＹ方向或
いはＹ’方向に移動させて、図６の如く顕微鏡15により
基準マーク13の位置を検出する。その検出は顕微鏡15に
対して基準マーク13を所定位置に正確に位置付けするこ
とにより行う。次にワーク３をＹ’方向に移動させ、上
記顕微鏡15により研削後の端面20の位置を検出する。こ
の検出も上記基準マーク13の検出と同様に行う。上記基
準マーク13の検出から端面20の検出までのワーク３の
Ｙ’方向移動量の計測値から、上記基準マーク13に対す
る端面20の位置（両者間の距離）を求める。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この従来の基準マーク
に対する研削端面位置測定方法では、顕微鏡15に対する
ワーク３の位置付けを図６の（Ａ）の状態と（Ｂ）の状
態との２回行わねばならず、作業に手間と時間がかかる
問題点があった。又上記基準マークから研削後の端面ま
での距離は例えば±０．５〜０．１μｍ程度の分解能で
極めて高精度に測定する必要があるが、上記のように
Ｙ’方向移動量を計測すると、移動寸法の誤差が上記計
測値の誤差に比較的大きな値として加味される問題点が
あり、上記良否判別を狂わす問題点があった。

【０００６】その上、上記基準マーク13の検出は図７の
（Ａ）に示すように顕微鏡15のピントが基準マーク13に
合う状態で行う。一方上記端面20の検出は、図７の
（Ｂ）に示すように顕微鏡15のピントが端面20の上縁に
合う状態で行う。従って、上記基準マーク13が図のよう
にワーク３の厚み方向の中間にあると、端面20の検出の
際に顕微鏡15を上昇させてピントを合わせ直す必要があ
る。この為、上記作業の手間と時間を一層増加させる問
題点があった。それのみならず、ワーク３のＹ’方向の
移動軸22に対する垂直軸23と、顕微鏡15の上下移動軸24
との不一致（傾きα）により、顕微鏡15を上記のように
上方に移動させた場合に顕微鏡15は横ずれし、その横ず
れ寸法25が上記計測値に誤差として加味される問題点が
あり、上記良否判別をより一層狂わす問題点があった。

【０００７】本願発明は上記従来技術の問題点（技術的
課題）を解決する為になされたもので、その第１の目的
は、少ない手間でもって短時間で基準マークに対する研
削後の端面の位置の測定を行うことのできる測定方法を
提供することである。即ち、ワークにおける基準マーク
と研削後の端面に写る基準マークの虚像とを顕微鏡によ
って一度に検出することにより、顕微鏡に対するワーク
の位置付けが１回で足りるようにした測定方法を提供す
ることである。第２の目的は、上記のように基準マーク
と研削後の端面に写る基準マークの虚像とを顕微鏡によ
って一度に検出することにより、顕微鏡のピント合わせ
が１回で済み、その分少ない手間と短い時間で上記測定
を行うことのできる測定方法を提供することである。第
３の目的は、上記のように基準マークと研削後の端面に
写る基準マークの虚像とを顕微鏡によって一度に検出す
ることにより、誤差の入る要因となるワークの横移動を
不要化し、基準マークに対する研削後の端面の位置を高
精度に求めることが出来るようにした測定方法を提供す
ることである。第４の目的は、上記のように基準マーク
と研削後の端面に写る基準マークの虚像とを顕微鏡によ
って一度に検出することにより、誤差の入る要因となる
顕微鏡の上下動を不要化し、基準マークに対する研削後
の端面の位置を高精度に求めることが出来るようにした
測定方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本願発明における基準マークに対する研削端面位置
測定方法は、厚み方向の中間部に基準マークを有すると
共に基準マークの上側に透明層を有しているワークにお
いて、そのワークに備えられている基準マーク近くの端
面を研削した後、上記基準マークに対する研削後の端面
の位置を測定する方法において、該方法は、顕微鏡に対
してワークを、上記基準マークと透明層における研削さ
れた端面に写る上記基準マークの虚像とを一緒に検出す
る状態に位置付けして、上記基準マークと上記虚像との
間の距離を測り、その測った値を基準にして上記基準マ
ークに対する研削後の端面の位置を得るものである。

【０００９】

【作用】ワークにおいて基準マーク近くの端面を研削し
た後、顕微鏡に対してワークを、上記基準マークと透明
層における研削された端面に写る上記基準マークの虚像
とを一緒に検出出来るように位置付けする。そしてそれ
ら両者間の距離を得る。得られた両者間の距離の値を基
準にすることにより上記基準マークに対する研削後の端
面の位置を得る。

【００１０】

【実施例】以下本願の実施例を示す図面について説明す
る。図１はワーク３の端面を研削したのち、基準マーク
13に対する研削後の端面20の位置を測定している状態を
示すもので、前記ワーク移動装置に保持されているワー
ク３は測定用の顕微鏡15に対して位置付けされている。
この状態において、基準マーク13からの光線の一部は符
号31で示すように透明層例えば前述の保護層3bを通って
直接に顕微鏡の対物レンズに至り、顕微鏡は基準マーク
13を直接に検出する。基準マーク13からの光線の他の一
部は符号32で示すように端面20で反射して保護層3bを通
り、顕微鏡の対物レンズに至る。従って顕微鏡15はその
光線32から、基準マーク13と同一平面上に基準マーク13
の虚像33を検出する。顕微鏡15によりそれら基準マーク
13そのものとそれの虚像33とを検出したならば、次にそ
れら両者間の距離を算出する。例えば両光線31，32の方
向の違いのデータを上記顕微鏡15を通して周知の画像処
理装置に取り込み、上記データから基準マーク13とその
虚像33との間の距離Ｌ１を算出する。上記距離Ｌ１を算
出したならば、その値を基準にして基準マーク13に対す
る研削後の端面20の位置を得る。例えば、周知の幾何光
学から明らかなように上記端面20は上記基準マーク13と
虚像33との中間にあるので、上記算出された距離Ｌ１を
２で割ってその半値を得、上記基準マーク13から端面20
までの距離Ｌ２を求める。求めた距離Ｌ２は前述のよう
に研削の良否判別に利用する。尚上記距離を言う場合に
おける基準マーク13の位置は、基準マーク13の片側エッ
ジの平均点を用いても、両側エッジの平均点を用いて
も、基準マーク13の全体の重心点を用いても良い。

【００１１】上記基準マーク13に対する研削後の端面20
の位置は、上記距離Ｌ１を２で割ることなく、距離Ｌ１
を基準マーク13に対する研削後の端面20の位置としてそ
のまま用いてもよい。その場合、上記のような良否判別
を行う際には、例えば上記距離Ｌ１の基準値を中心にし
た判別表を作成し、算出された距離Ｌ１をその判別表に
照合して上記良否判別を行うと良い。

【００１２】次に図２は本願の異なる実施例を示すもの
で、前記ブロック３が虚像を得るに充分な厚みの透明層
を基準マーク13の上に有しない場合において、上記と同
様に虚像を用いて上記基準マークに対する研削後の端面
の位置を測定出来るようにする手段を示すものである。
このようなブロックの場合、そのブロックの上面に上記
のような虚像を形成する為に透明層36を接着剤37でもっ
て接着してそれをワークとし、そのワークの端面を研削
し、そして上記のように透明層36の研削後の端面20に写
る虚像33を利用して上記と同様の測定を行う。上記透明
層36としては研削がブロック３と同程度に進行するよう
ブロック３と同様の硬度を有するものを用いるのが良
く、例えばガラスを用いる。厚みは虚像の形成に足る厚
みがあれば良く、例えば０．１ｍｍ程度である。接着剤
37としては透明で必要充分な接着強度を有し、測定作業
の後透明層36を容易に取り外し可能なものが良く、例え
ばワックスを用いる。このような透明層36を別途用いて
測定を行う方法は、ブロックが透明層を全く有しない場
合に利用することもできる。

【００１３】

【発明の効果】以上のように本願発明にあっては、前記
目的を達成して、基準マーク13に対する研削後の端面20
の位置を少ない手間数及び時間でもって高精度に測定で
きる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】測定状態を示す縦断面図。

【図２】測定状態の異なる実施例を示す縦断面図。

【図３】ウエハー及びブロックを示す斜視図。

【図４】ワーク端面の研削状態を示す斜視図。

【図５】（Ａ）はワークの研削ステップを説明する縦断
面図、（Ｂ）は研削を終えた状態を示す縦断面図。

【図６】（Ａ）は従来の方法において基準マークを検出
している状態を示す縦断面図、（Ｂ）は同じく研削後の
端面の位置を検出している状態を示す縦断面図。

【図７】（Ａ）、（Ｂ）は夫々図６の（Ａ）、（Ｂ）の
要部拡大図。

【符号の説明】

３ ワーク 13 基準マーク 15 顕微鏡 20 研削後の端面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 厚み方向の中間部に基準マークを有する
   と共に基準マークの上側に透明層を有しているワークに
   おいて、そのワークに備えられている基準マーク近くの
   端面を研削した後、上記基準マークに対する研削後の端
   面の位置を測定する方法において、該方法は、顕微鏡に
   対してワークを、上記基準マークと透明層における研削
   された端面に写る上記基準マークの虚像とを一緒に検出
   する状態に位置付けして、上記基準マークと上記虚像と
   の間の距離を測り、その測った値を基準にして上記基準
   マークに対する研削後の端面の位置を得ることを特徴と
   する基準マークに対する研削端面位置測定方法。