(57)【要約】【課題】  定盤の研磨レートを均一化する技術を提供する。【解決手段】  磁気ヘッドの製造工程の最終浮上面研磨加工に用いる研磨定盤の作成において、研磨定盤の研磨面内の研磨レート分布を事前に測定し、測定した研磨レートの分布に従って研磨レートの修正を行う研磨レート修正システムを提供する。研磨レート修正システム７００は、研磨レートが所定の値よりも大きな位置の研磨レートを下降させるコンディショニング装置２０と、研磨レートが所定の値よりも小さな位置の研磨レートを上昇させるドレッシング装置３０と、研磨レートの分布を検出して、前記両装置を制御する研磨レート修正装置７００と、を含む。【選択図】  図７
2010280047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定盤の研磨レート修正方法であって、
抵抗素子の内蔵されたローバーを前記定盤で研磨するステップと、
前記定盤に対する前記抵抗素子の位置と、前記位置における前記抵抗素子の抵抗値の変化量で定まる研磨レートと、を算出し、前記定盤の各位置における研磨レートの分布を検出するステップと、
所定の値よりも大きな研磨レートを示す位置に対して、前記定盤の研磨レートを下降させる加工処理を行うステップと、を行うこと
を特徴とする定盤の研磨レート修正方法。
【請求項２】
請求項１に記載の研磨レート修正方法であって、
前記所定の値よりも小さな研磨レートを示す位置に対して、前記定盤の研磨レートを上昇させるステップを、さらに行うこと
を特徴とする定盤の研磨レート修正方法。
【請求項３】
定盤の研磨レート修正方法であって、
抵抗素子の内蔵されたローバーを前記定盤で研磨するステップと、
前記定盤に対する前記抵抗素子の位置と、前記位置における前記抵抗素子の抵抗値の変化量で定まる研磨レートと、を算出し、前記定盤の各位置における前記研磨レートの分布を検出するステップと、
所定の値よりも小さな研磨レートを示す位置に対して、前記定盤の研磨レートを上昇させるステップと、を行うこと
を特徴とする定盤の研磨レート修正方法。
【請求項４】
請求項１または２に記載の定盤の研磨レート修正方法であって、
前記研磨レートを下降させる加工処理は、前記定盤に埋め込まれた砥粒を押圧することで、前記砥粒の定盤表面からの突出高さを小さくするコンディショニング処理であること
を特徴とする定盤の研磨レート修正方法。
【請求項５】
請求項２または３に記載の定盤の研磨レート修正方法であって、
前記研磨レートを上昇させる加工処理は、前記定盤の表面を構成する砥粒以外の材料を、エッチング液を用いて研磨することで、前記定盤に埋め込まれた砥粒の定盤表面からの突出高さを大きくするドレッシング処理であること
を特徴とする定盤の研磨レート修正方法。
【請求項６】
請求項５に記載の定盤の研磨レート修正方法であって、
前記ドレッシング処理は、前記定盤の表面にエッチング液としてカルボン酸を滴下し、発泡ポリウレタン製の研磨パッドまたは不織布の何れかにより、前記定盤の表面を研磨して行うこと
を特徴とする定盤の研磨レート修正方法。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項に記載の定盤の研磨レート修正方法により研磨レートを修正した定盤を用いた、磁気ヘッドの製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載の磁気ヘッドの製造方法であって、
ウェハに磁気ヘッド素子を複数個形成するステップと、
前記ウェハを切断して、複数の磁気ヘッド素子が連結したローバーを切り出すステップと、
前記ローバーの浮上面側の表面を研磨して、前記磁気ヘッド素子の高さを所定の値に調整するステップと、
前記浮上面を、前記定盤を用いてさらに研磨し、所定の表面あらさに調整するステップと、
前記浮上面にレールを形成するステップと、
前記ローバーを磁気ヘッド素子ごとに切断するステップと、を行うこと
を特徴とする磁気ヘッド素子の製造方法。
【請求項９】
定盤と、
抵抗素子を含むローバーを前記定盤で研磨するための研磨装置と、
前記定盤を、所定の処理圧力で研磨することで、前記定盤に埋め込まれた砥粒の定盤表面からの突出高さを小さくするコンディショニング装置と、
前記定盤を、エッチング液を滴下しながら所定の処理圧力で研磨することで、前記定盤に埋め込まれた砥粒の定盤表面からの突出高さを大きくするコンディショニング装置と、
前記定盤に対する前記抵抗素子の位置と、前記位置における前記抵抗素子の抵抗値の変化量で定まる研磨レートと、を算出し、前記定盤の各位置における研磨レートの分布を検出する処理と、
前記研磨レートの、所定の値に対する誤差量を算出し、前記定盤の各位置における誤差量の分布を検出する処理と、
前記誤差量を、所定の比例係数を用いて、前記コンディショニング装置またはドレッシング装置の前記処理圧力に換算する処理と、
前記所定の値よりも大きな研磨レートを示す位置を、前記コンディショニング装置に当該位置に応じた処理圧力で研磨させる処理と、
前記所定の値よりも小さな研磨レートを示す位置を、前記ドレッシング装置に当該位置に応じた処理圧力で研磨させる処理と、を実行する研磨レート修正装置と、
を備えていること
を特徴とする研磨レート修正システム。
【請求項１０】
請求項９に記載の研磨レート修正システムであって、
前記研磨レート修正装置は、
前記定盤の研磨レートのばらつき率をさらに算出し、
前記ばらつき率が所定の値に達するまで、前記各処理を繰り返すこと
を特徴とする研磨レート修正システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定盤の研磨レート修正方法、研磨レート修正システム、および、磁気ヘッド製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータの外部記録装置として用いられる磁気ディスク装置には、磁気記録の記録ならびに再生を行う磁気ヘッドが備えられている。磁気ヘッドには、その製作工程でスライダのディスクに対向する表面（以下、浮上面と称する）を研磨定盤に押し当てて研磨する研磨加工が施される。これにより、磁気ヘッドの浮上面は、所定の高さおよび表面あらさに調整される。
【０００３】
しかしながら浮上面には、研磨加工と同時に、素子の感度を低下させて素子特性不良の原因となる加工変質層が生じることが知られている。加工変質層の影響は、近年の素子の小型化に伴い増大しており、加工変質層の抑制が求められている。
【０００４】
このような加工変質層の深さは、浮上面の表面あらさと正の相関があることが知られている。そこで、加工変質層の深さを抑制するための間接的な指標として、浮上面の表面あらさの改善がある。
【０００５】
浮上面の表面あらさを改善するためには、特許文献１に示されているように、研磨加工に使用する研磨定盤の研磨レートの調整が不可欠である。例えば特許文献１には、定盤の研磨面が平坦性を保つよう研磨砥粒を埋め込む技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１２２８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、コンディショニング治具によって定盤全面に対し一括して研磨レートの調整を行っており、定盤の研磨面内における研磨レートの分布を修正することは困難であった。
【０００８】
また、研磨レートの研磨面内で均一化されていない定盤を使用して磁気ヘッドの研磨加工を行えば、製造された磁気ヘッドの浮上面の表面あらさの値が上昇したり、ばらついたりしてしまう可能性があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、定盤の研磨レートを均一化する技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決すべく、本発明の研磨レート修正方法は、定盤の研磨面内における研磨レートの修正方法を提供する。
【００１１】
例えば、抵抗素子の内蔵されたローバーを前記定盤で研磨するステップと、前記定盤に対する前記抵抗素子の位置と、前記位置における前記抵抗素子の抵抗値の変化量で定まる研磨レートと、を算出し、前記定盤の各位置における研磨レートの分布を検出するステップと、所定の値よりも大きな研磨レートを示す位置に対して、前記定盤の研磨レートを下降させる加工処理を行うステップと、を行うことを特徴とする。
【００１２】
また例えば、所定の値よりも小さな研磨レートを示す位置に対して、前記定盤の研磨レートを上昇させる加工処理を行うステップを行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の研磨レート修正方法によれば、定盤の研磨面内における研磨レートを均一化する技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】磁気ディスク装置の概略図である。
【図２】磁気ヘッドの製造工程を説明するフローおよび説明図である。
【図３】定盤の製造工程を説明するフローおよび説明図である。
【図４】定盤の研磨レートと浮上面の表面あらさとの関係を示す表である。
【図５】３枚の定盤の研磨レートの分布に関する表である。
【図６】研磨レートのばらつきと浮上面の表面あらさとの関係を示す表である。
【図７】研磨レート修正装置の概略構成図である。
【図８】定盤に対するコンディショニング処理の説明図である。
【図９】定盤に対するドレッシング処理の説明図である。
【図１０】研磨レート修正装置７００の実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】定盤の研磨レートと浮上面の表面あらさとの関係を示す表である。
【図１２】研磨レート修正装置７００の電気的な構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の一実施形態を、図面に用いて説明する。
【００１６】
まず、本発明の理解のため、その前提となる技術について詳細に説明する。
【００１７】
図１は、一般的な構成の磁気ディスク装置の概略図である。
【００１８】
磁気ディスク装置１０００は、記録素子および再生素子が搭載された磁気ヘッド１０１と、記録媒体である磁気ディスク１０２と、駆動装置１０３と、磁気ヘッド１０１を駆動装置１０３に支持する支持バネ１０４と、から構成されている。
【００１９】
磁気ヘッド１０１は、磁気ディスク１０２と対向する面に浮上面が形成されており、磁気ディスク１０２の回転に伴って、浮上面と磁気ディスク１０２とが空気軸受けを構成して磁気ヘッド１０１が浮上する。磁気ヘッド１０１は、浮上した状態で駆動装置１０３により磁気ディスク１０２上の所定のトラックに移動し、磁気記録の記録ならびに再生を行う。
【００２０】
このような磁気ヘッド１０１の製造工程について説明する。図２は、磁気ヘッドの製造工程を説明するフローおよびその説明図である。
【００２１】
まず、磁気ヘッド１０１の材料となるアルチック材（Al2O3-TiC）等のセラミックウェハ２０７上に、薄膜形成工程およびリソグラフィ工程等を経て、複数の磁気ヘッド素子２０８を形成する（ステップＳ２０１）。
【００２２】
次に、切断砥石等を用いてセラミックウェハ２０７を短冊状に切断し、複数個の磁気ヘッド素子が連結された状態のローバー２０９と称されるブロックに分割する（ステップＳ２０２）。
【００２３】
そして、このようなローバー２０９を研磨治具２１０にワックス等で貼付して、浮上面を形成する面を研磨定盤２１１に押し当て、砥粒が懸濁された研磨液を滴下しながら研磨する（ステップＳ２０３）。本工程は、ローバー２０９に連結されている全ての磁気ヘッド素子の高さを、所望の寸法にすることを目的として行われる。
【００２４】
さらに、ローバー２０９を、倣い性を確保するための弾性体２１３を介して研磨治具２１０に貼付し、潤滑油を滴下しながら最終浮上面研磨加工用の定盤２を用いて研磨し、浮上面を完成させる（ステップＳ２０４）。本行程は、定盤２を回転させ所定の加工量を除去して、浮上面の表面あらさを所望の値に調整することを目的として行われる。
【００２５】
次に、イオンミリング等のドライ加工を用いてローバー２０９の浮上面にレール２１４を形成する（ステップＳ２０５）。
【００２６】
そして最後に、ダイシング等によりローバー２０９を切断、分割することで（ステップＳ２０６）、個々の磁気ヘッド２１５が完成する。
【００２７】
ここで、最終浮上面研磨工程であるステップＳ２０４で使用される定盤には、一般に固定砥粒定盤と呼ばれる粒径０．５μｍ〜０．０５μｍの微細なダイヤモンド砥粒が埋め込まれた、錫合金などの軟質金属製の定盤が用いられる。このような定盤の作成行程について、図３を参照しながら説明する。図３は、一般的な定盤の製造工程を説明するフローおよび説明図である
まず、定盤２の表面をダイヤモンドバイト等の切削工具３０４で切削して平面出しを行い、さらに遊離砥粒等によって平滑化を行う（ステップＳ３０１）。
【００２８】
次に、ダイヤモンド砥粒が懸濁された研磨液３０６を定盤２上に滴下し、定盤２よりも硬性の砥粒埋込治具３０５で、ダイヤモンド砥粒を定盤２に埋込む（ステップＳ３０２）。
【００２９】
そして、ローバーの研磨加工を行う際に所望の浮上面の表面あらさが実現可能となるように、定盤２の初期研磨レート（研磨量を、得るに要した研磨時間で除した値）を調整する（ステップＳ３０３）。具体的に、ローバー２０９と同等の材質、寸法に構成されたダミーとなるローバー（以下、ダミーローバーと称する）の貼付されたコンディショニング治具３０７を定盤２で研磨することによって、コンディショニングと称されるダミーローバーに対する定盤２の初期研磨レートを調整する。
【００３０】
ここで、このような製造工程にて作成される定盤の研磨レートと浮上面の表面あらさの関係を、図４に示す。図４は、磁気ヘッドの浮上面研磨における定盤の研磨レートと表面あらさとの関係を示す相関表である。
【００３１】
同図に示すように、縦軸の表す磁気ヘッドの浮上面の表面あらさは、横軸の表す定盤の研磨レートと、正の相関がある。しかしながら、この研磨レートと表面あらさの値の相関は、定盤全体による研磨レートの平均値によって算出されたものであるため、定盤の研磨面内の局所的な研磨レートの差までは考慮されていない。
【００３２】
そこで、図５に、定盤の研磨レートの分布に関する表を、図６に、研磨レートのばらつきと浮上面の表面あらさとの関係を表した表を示す。
【００３３】
図５は、従来の定盤の作製工程において同一条件で作製した３つの各定盤の研磨面内における研磨レートの分布を示すパターンマップと、平均研磨レートと、研磨レートのばらつきと、研磨レートのばらつき率と、を表す。
【００３４】
研磨レートの分布を示すパターンマップは、定盤の研磨面内における研磨レートが、平均研磨レートから±５０％内に含まれる領域５０１と、平均研磨レートよりも５０％以上高い領域５０１ａ（斜線状で示す領域）と、５０％以上低い領域５０１ｂ（格子状で示す領域）と、に分類したものである。
【００３５】
研磨レートのばらつきは、研磨レートの平均二乗誤差（標準偏差）を研磨レートで除した値であり、研磨レートの均一性を示す。
【００３６】
研磨レートのばらつき率は、ばらつきを平均研磨レートで除した百分率である。
【００３７】
同図によれば、従来の製造工程で製造された定盤では、研磨面内における研磨レートの分布に偏りがあり、また、研磨レートの分布についても各定盤の間で差があることが判る。
【００３８】
前述したように、研磨レートと浮上面の表面あらさには相関があることが知られおり、このような定盤の研磨面内および定盤間における研磨レートの不均一性は、浮上面の表面あらさのばらつきの原因となる。
【００３９】
さらに、定盤の研磨面内における研磨レートの高低差が大きい場合、高研磨レート領域で形成される浮上面の表面あらさは低研磨レート領域では修正することができない。それに加え、定盤の回転に伴って高研磨レート領域での研磨が繰り返されるために、研磨レートのばらつきの大きな定盤では、浮上面の表面あらさが加工に伴って悪化する恐れがある。
【００４０】
図６は、図５に示す平均研磨レートのほぼ等しい定盤２００、または、定盤３００により研磨加工を施したローバーの、浮上面の表面あらさを比較した表である。具体的には、双方の定盤でローバーを６本ずつ研磨した後に、各ローバーあたり３箇所、計１８点の浮上面の表面あらさをプロットしたものである。
【００４１】
同図によれば、定盤の研磨面内の研磨レートばらつき率の大きい定盤２００は、定盤３００に比べ、相対的に浮上面の表面あらさのばらつきが大きく、表面あらさの平均値も大きい。
【００４２】
上記の結果から、浮上面の表面あらさおよびそのばらつきを低減させるには、定盤の研磨面内の研磨レートの不均一性の解消が必要であることが判る。
【００４３】
そこで、本発明に係る研磨レート修正装置７００は、研磨レートの分布に応じて部分的な研磨レートの高低差を修正し、定盤の研磨面内全面に渡る研磨レート分布を均一化する。
【００４４】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
【００４５】
図７は、本実施形態に係る研磨レート修正システム１の概略構成図である。
【００４６】
研磨レート修正システム１は、定盤２の研磨レートの分布を検出して、部分的に研磨レートを修正する研磨レート修正装置７００と、ローバー１３を研磨するための研磨装置１０と、コンディショニング処理を行うためのコンディショニング装置２０と、ドレッシング処理を行うためのドレッシング装置３０と、定盤２を回転させる定盤回転装置４０と、入力装置５０と、を備えている。
【００４７】
なお、本実施形態で用いる研磨レート検出用のローバー１３は、長さ約５ｃｍ、厚さ０．３ｍｍで、製品となるローバーと同様の寸法を持つ。また、その内部には抵抗素子１２が１８箇所に内蔵されている。研磨レート修正システム１では、上記のようなローバー１３を研磨装置１０に研磨させることで定盤２の研磨レート分布を検出する。具体的に、抵抗素子１２は、研磨に伴いその厚さが薄くなることで抵抗が増大するため、単位時間あたりの抵抗変化量より研磨レートを求めることができる。
【００４８】
研磨装置１０は、潤滑油を定盤２の表面に滴下しながら、アクチュエータ１１にローバー１３を定盤２の半径方向へ揺動させ、定盤回転装置４０による定盤２の回転に対して相対運動を行わせることで、これを研磨する。
【００４９】
コンディショニング装置２０は、コンディショニング治具２３と、当該コンディショニング治具２３を定盤２の半径方向へ揺動させるアクチュエータ２１と、コンディショニング治具２３に圧力を加える複数の荷重発生装置２２と、からなる。各荷重発生装置２２は、後述のコンディショニング荷重制御部７２５から出力される荷重発生司令に基づいて、それぞれが独立してその下に位置するコンディショニング治具２３に圧力を加えることで、コンディショニング治具２３に圧力分布を生じさせる。なお、本実施形態に係るコンディショニング治具２３は、ローバー１３と同等の寸法、材質（アルチック材（Al2O3-TiC）などからなるセラミック）のダミーローバーを、ポリウレタンからなる弾性体（非図示）を介して荷重発生装置２２の加圧面に貼付したものである。
【００５０】
ドレッシング装置３０は、ドレッシング治具３３と、当該ドレッシング治具３３を定盤２の半径方向へ揺動させるアクチュエータ３１と、ドレッシング治具３３へと圧力を加える複数の荷重発生装置３２と、からなる。各荷重発生装置３２は、荷重発生装置２２と同様に、後述のドレッシング荷重制御部７２６から出力される荷重発生司令に基づいて、それぞれが独立してその下に位置するドレッシング治具３３に圧力を加えることで、ドレッシング治具３３に圧力分布を生じさせる。なお、本実施形態に係るドレッシング治具３３は発泡ポリウレタンからなる研磨パッドまたは不織布等を、荷重発生装置３２の加圧面に貼付したものである。
【００５１】
ここで、上記の両装置によって実行されるコンディショニング処理およびドレッシング処理について図８および図９を用いて説明する。
【００５２】
図８は、定盤に対するコンディショニング処理の説明図である。
【００５３】
図８に示すように、コンディショニング処理とは、潤滑油３を供給しながら、回転する定盤２に対して荷重を発生させたコンディショニング治具２３を相対運動させることで、表面に埋め込まれたダイヤモンド砥粒４を定盤２に押し込み、ダイヤモンド砥粒４の突出高さｈ、すなわち、研磨レートを低下させる処理である。なお、コンディショニング装置２０は、各荷重発生装置２２がそれぞれ異なる処理圧力でコンディショニング治具２３を押圧することにより、定盤２の位置ごとにダイヤモンド砥粒４の突出高さｈを調整することが可能である。
【００５４】
図９は、定盤に対するドレッシング処理の説明図である。
【００５５】
図９に示すように、ドレッシング処理とは、弱エッチング液６を供給しながら、回転する定盤２に対して荷重を発生させたドレッシング治具３３を相対運動させることで、定盤２の金属材料表面をエッチングして、ダイヤモンド砥粒４の突出高さｈ、すなわち、研磨レートを増加させる処理である。また、ドレッシング装置３０も、各荷重発生装置３２がそれぞれ異なる処理圧力でドレッシング治具３３を押圧することにより、定盤２の位置ごとにダイヤモンド砥粒４の突出高さｈを調整することが可能である。
【００５６】
なお、本実施形態においては、定盤を構成する金属材料にSn-Bi0.5%合金を、弱エッチング液６に0.01重量%の酒石酸水溶液を、ドレッシング治具３３には、ニッタハース製ＩＣ１４００を用いた。
【００５７】
次に、上記のようなコンディショニング処理およびドレッシング処理を上記両装置に実行させる、研磨レート修正装置７００について説明する。
【００５８】
研磨レート修正装置７００は、定盤２の研磨レートの分布を検出する分布検出部７１０と、分布を修正して研磨レートを均一化する分布修正部７２０と、記憶部７３０と、から構成される。
【００５９】
分布検出部７１０は、回転角検出部７１１と、揺動位置検出部７１２と、研磨レート検出部７１３と、分布パターン生成部７１４と、からなる。
【００６０】
回転角検出部７１１は、所定のタイミング毎に定盤回転装置４０のから定盤２の回転角に関する情報を取得して、分布パターン生成部７１４および分布演算部７２１へと出力する。
【００６１】
揺動位置検出部７１２は、研磨装置１０の備えるアクチュエータ１１から、ローバー１３の揺動位置に関する情報を取得して、分布パターン生成部７１４へと出力する。
【００６２】
研磨レート検出部７１３は、所定のタイミング毎に、抵抗素子１２毎の単位時間あたりの抵抗値の変化量を算出して、分布パターン生成部７１４へと出力する。
【００６３】
分布パターン生成部７１４は、まず、受信した定盤２の回転角と、ローバー１３の揺動位置と、予め記憶部７３０に格納されているローバー１３内における各抵抗素子１２の位置情報とから、各抵抗素子１２の定盤上における円座標系の位置を算出する。
【００６４】
次に、分布パターン生成部７１４は、受信した各抵抗素子１２の抵抗値の変化量から、各抵抗素子１２の上記円座標系の位置における研磨レートを算出する。なお、抵抗値の変化量から研磨レートへの換算は、予め記憶部７３０に抵抗素子の抵抗値と研磨レートとの関係を示す相関テーブルを格納しておくことで実現可能である。
【００６５】
そして、分布パターン生成部７１４は、先ほど算出した各抵抗素子１２の定盤上における円座標にそれぞれ検出された研磨レート対応付け、分布パターンを生成する。なお、分布パターンは、例えば、図５に示すような、座標系と研磨レートを関連づけた分布パターンテーブル５００として表すことができる。なお、分布パターンテーブル５００の有する他の格納項目については、後述する。
【００６６】
以上のように、分布パターン生成部７１４は、定盤２の円座標ごとに研磨レートを対応付けた分布パターンを生成し、記憶部７３０に格納すると共に、分布演算部７２１に演算処理司令を出力する。
【００６７】
次に、分布修正部７２０について説明する。
【００６８】
分布修正部７２０は、分布演算部７２１と、変換部７２２ａおよび７２２ｂと、司令部７２３ａおよび７２３ｂと、揺動位置調整部７２４ａおよび７２４ｂと、コンディショニング荷重制御部７２５と、ドレッシング荷重制御部７２６と、を有している。
【００６９】
分布演算部７２１は、分布パターン生成部７１４より演算処理司令を受け付けると、記憶部７３０から分布パターンテーブル５００を取得して、研磨レートの目標値Ｔｈ１に対する定盤の研磨面内の研磨レートの誤差（ずれ）量を座標ごとに算出し、誤差分布を生成する。
【００７０】
なお、誤差分布の生成は、例えば、図５に示す分布パターンテーブル５００に、目標値Ｔｈ１に対する誤差量をさらに格納することで達成できる。
【００７１】
次に、分布演算部７２１は、定盤の研磨面内の研磨レートのばらつき率を算出し、その結果がばらつき率の目標値Ｔｈ２以下であるか否かを判断する。ばらつき率が目標値Ｔｈ２以下でない場合、分布演算部７２１は、定盤２の研磨レートの修正を開始する。
【００７２】
なお、誤差分布の基準となる研磨レートの目標値Ｔｈ１と、ばらつき率の目標値Ｔｈ２は、分布演算部７２１が予め入力装置５０から入力を受け付けて、記憶部７３０へと格納しておけばよい。
【００７３】
ばらつき率が目標値Ｔｈ２以下でない場合、分布演算部７２１は、誤差分布から研磨レートの誤差（目標値Ｔｈ１からのずれ量）が正の値である（すなわち、目標値Ｔｈ１よりも大きな値の研磨レートを有する）座標を抽出して、当該座標と、その誤差量と、をコンディショニング座標情報として変換部７２２ａへと出力する。
【００７４】
変換部７２２ａは、分布演算部７２１からコンディショニング座標情報を受け付けると、座標毎の各誤差量を処理圧力に変換した処理圧力分布を生成し、司令部７２３ａへと出力する。なお、処理圧力分布の生成は、図５に示す分布パターンテーブル５００に、座標毎の処理圧力をさらに格納することで達成できる。
【００７５】
ここで、一般的に、コンディショニング処理およびドレッシング処理による研磨レートの増減効果は、処理圧力と正の相関がある。従って、処理圧力は研磨レートの誤差量に比例する。比例係数については、それぞれ処理圧力と研磨レート変化率の相関により決定可能であり、本実施形態においては予め記憶部７３０に格納されているものとする。
【００７６】
司令部７２３ａは、変換部７２２ａから処理圧力分布を受け付けると、アクチュエータ２１を制御する揺動位置調整部７２４ａからコンディショニング治具２３の揺動位置、回転角検出部７１１から定盤２の回転角、および、予め記憶部７３０に格納されているコンディショニング治具２３に対する各荷重発生装置２２の位置情報とから、各荷重発生装置２２の定盤上における円座標系の位置を監視する。
【００７７】
そして、司令部７２３ａは、処理圧力分布に基づき、各荷重発生装置２２が処理対象となる座標上に、当該座標に応じた処理圧力を生じさせるよう、コンディショニング荷重制御部７２５に対し荷重発生司令を出力する。
【００７８】
コンディショニング荷重制御部７２５は、司令部７２３ａからの荷重発生司令に基づいて、所定のタイミングで各荷重発生装置２２に所定の処理圧力を発生させる。
【００７９】
なお、コンディショニング処理および後述のドレッシング処理を実行する時間については、両装置の処理圧力に基づいて、適宜最適な値が定められるものとする。
【００８０】
司令部７２３ａは、コンディショニング処理が完了すると、分布演算部７２１にドレッシング処理の開始を要求する。
【００８１】
分布演算部７２１は、ドレッシング処理の開始要求を受け付けると、分布パターンテーブル５００から研磨レートの誤差（目標値Ｔｈ１からのずれ量）が負の値である（すなわち、目標値Ｔｈ１よりも小さな値の研磨レートを有する）座標を抽出して、当該座標と、その誤差量と、をドレッシング座標情報として変換部７２２ｂへと出力する。
【００８２】
変換部７２２ｂは、ドレッシング座標情報を受け付けると、座標毎の各誤差量を処理圧力に変換した処理圧力分布を生成し、司令部７２３ｂへと出力する。
【００８３】
司令部７２３ｂは、変換部７２２ｂから処理圧力分布を受け付けると、アクチュエータ３１を制御する揺動位置調整部７２４ｂからドレッシング治具３３の揺動位置、回転角検出部７１１から定盤２の回転角、および、予め記憶部７３０に格納されているドレッシング治具３３に対する各荷重発生装置３２の位置情報とから、各荷重発生装置３２の定盤上における円座標系の位置を監視する。
【００８４】
そして、司令部７２３ｂは、処理圧力分布に基づき、各荷重発生装置３２が処理対象となる座標上に、当該座標に応じた所定の処理圧力を生じさせるよう、ドレッシング荷重制御部７２６に対し荷重発生司令を出力する。
【００８５】
ドレッシング荷重制御部７２６は、司令部７２３ｂからの荷重発生司令に基づいて、各荷重発生装置３２に所定のタイミングで、所定の処理圧力を発生させる。
【００８６】
ここで、研磨レート修正装置７００のハードウェア構成について説明する。図１２は、研磨レート修正装置７００の電気的な構成を示すブロック図である。
【００８７】
図１２に示すように、研磨レート修正装置７００は、各部を集中的に制御するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）９０１と、各種データを書換え可能に記憶するメモリ９０２と、各種のプログラム、プログラムの生成するデータ等を格納する外部記憶装置９０３と、入力装置９０４と、出力装置９０５と、これらを接続するバス９０６と、を備える。研磨レート修正装置７００は、例えば、外部記憶装置９０３に記憶されている所定のプログラムを、メモリ９０２に読み込み、ＣＰＵ９０１で実行することにより実現可能である。
【００８８】
なお、上記した各構成要素は、研磨レート修正装置７００の構成を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分類したものである。処理ステップの分類の仕方やその名称によって、本願発明が制限されることはない。研磨レート修正装置が行う処理は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分類することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
【００８９】
また、各機能部は、ハードウエア（ＡＳＩＣなど）により構築されてもよい。また、各機能部の処理が一つのハードウエアで実行されてもよいし、複数のハードウエアで実行されてもよい。
【００９０】
以上のように構成される本実施形態にかかる研磨レート修正装置７００での処理を、図１０に示すフローチャートを用いて説明する。図１０は、本実施形態に係る研磨レート修正装置７００の実行する処理の流れを示すフローチャートである。
【００９１】
分布検出部７１０は、研磨装置１０によりローバー１３の研磨が開始されると、定盤２の回転角、ローバー１３の揺動位置、および、各抵抗素子１２の単位時間あたりの抵抗値の変化量を取得して、定盤２の円座標ごとの研磨レートを示す分布パターン（図５参照）を生成し（ステップＳ１５１）、分布演算部７２１に演算処理司令を出力する。
【００９２】
分布演算部７２１は、分布検出部７１０からの演算処理司令を受け付けると、各座標の研磨レートの値から、所定の目標値Ｔｈ１に対する誤差（ずれ）量をそれぞれ算出し、誤差分布を生成する（ステップＳ１５２）。
【００９３】
次に、分布演算部７２１は、定盤の研磨面内の研磨レートのばらつき率を算出し、その結果がばらつき率の所定の目標値Ｔｈ２以下であるか否かを判断する（ステップＳ１５３）。
【００９４】
ばらつき率が所定の目標値Ｔｈ２以下であった場合には（ＹＥＳ）、分布演算部７２１は、は、定盤が目標となる研磨レートの均一性を満たしていると判断して、処理を終了する。ばらつき率が所定の目標値Ｔｈ２以下でなかった場合には（ＮＯ）、ステップ１５４へと進んで研磨レートの修正を開始する。
【００９５】
ばらつき率が所定の目標値Ｔｈ２以下でなかった場合には（ステップＳ１５３でＮＯ）、分布演算部７２１は、誤差分布から研磨レートの誤差（目標値Ｔｈ１からのずれ量）が正の値である座標を抽出して、当該座標と、その誤差量と、をコンディショニング座標情報として変換部７２２ａへと出力する（ステップＳ１５４）。
【００９６】
変換部７２２ａは、コンディショニング座標情報を受け付けると、座標毎の各誤差量を処理圧力に変換した処理圧力分布を生成し（ステップＳ１５５）、司令部７２３ａへと出力する。
【００９７】
司令部７２３ａは、処理圧力分布を受け付けると、当該処理圧力分布に基づき、各荷重発生装置２２が処理対象となる座標上に所定の処理圧力を生じさせるよう、コンディショニング荷重制御部７２５に対し荷重発生司令を出力する（ステップＳ１５６）。
【００９８】
コンディショニング荷重制御部７２５は、司令部７２３ａからの荷重発生司令に基づいて、各荷重発生装置２２に所定のタイミングで、所定の処理圧力を発生させてコンディショニング処理を実行し（ステップＳ１５７）。なお、司令部７２３ａは、コンディショニング処理が完了すると、分布演算部７２１にドレッシング処理の開始を要求する。
【００９９】
分布演算部７２１は、ドレッシング処理の開始要求を受け付けると、誤差分布から研磨レートの誤差が負の値である座標を抽出して、当該座標と、その誤差量と、をドレッシング座標情報として変換部７２２ｂへと出力する（ステップＳ１５８）。
【０１００】
変換部７２２ｂは、ドレッシング座標情報を受け付けると、座標毎の各誤差量を処理圧力に変換した処理圧力分布を生成し（ステップＳ１５９）、司令部７２３ｂへと出力する。
【０１０１】
司令部７２３ｂは、処理圧力分布を受け付けると、当該処理圧力分布に基づき、各荷重発生装置３２が処理対象となる座標上に所定の処理圧力を生じさせるよう、ドレッシング荷重制御部７２６に対し荷重発生司令を出力する（ステップＳ１６０）。
【０１０２】
ドレッシング荷重制御部７２６は、司令部７２３ｂからの荷重発生司令に基づいて、各荷重発生装置３２に所定のタイミングで、所定の処理圧力を発生させてドレッシング処理を実行し（ステップＳ１６１）、なお、司令部７２３ｂは、コンディショニング処理が完了すると、再び研磨装置１０にローバー１３の研磨加工の開始司令を出力して（ステップＳ１６２）、ステップＳ１５１へと戻り処理を繰り返す。
【０１０３】
このようにして、研磨レート修正装置７００は、定盤２の研磨面全体の研磨レートを均一化するためのコンディショニング処理およびドレッシング処理を、研磨レートのばらつき率が所定の目標を達成するまで繰り返すことで、均一な研磨レートの研磨面を備える定盤２を製造することが可能である。
【０１０４】
なお、上記したフローの各処理単位は、研磨レート修正装置の処理を理解容易にするために、主な処理内容に応じて分割したものである。構成要素の分類の仕方やその名称によって、本願発明が制限されることはない。研磨レート装置の構成は、処理内容に応じて、さらに多くの構成要素に分割することもできる。また、１つの構成要素がさらに多くの処理を実行するように分類することもできる。
【０１０５】
ここで、本実施形態に係る研磨レート修正システム１により研磨レートの修正を施した定盤２を用い浮上面の研磨を行った場合の実施例について説明する。
【０１０６】
まず、定盤２を以下の手順で作製した。
【０１０７】
図３に示される定盤２の作製工程における定盤面切削工程（ステップＳ３０１）および砥粒埋込工程（ステップＳ３０２）を、従来と同様の方法で行った。
【０１０８】
なお、砥粒埋込工程（ステップＳ３０２）では、研磨液３０６に平均粒径０．１ｎｍのダイヤモンド砥粒を含んだ油性のものを用い、定盤３００はSn-Bi0.5%合金製のものを用いた。また、砥粒埋込治具３０５にはアルミナ製の三つ足治具を２つ用い、埋込荷重１２ｋｇ、定盤回転数５０ｒｐｍで９０ｍｉｎ、埋込処理を実施した。
【０１０９】
次に、作製した定盤２の研磨レートを、本発明の研磨レート修正システム１で均一化した。
【０１１０】
なお、均一化前の定盤２の研磨面の平均研磨レートは０．７ｎｍ／ｓ、研磨レートばらつき率は３５％であった。
【０１１１】
本実施例では、研磨レートばらつき率低減の効果を確認するため、平均研磨レートの目標値Ｔｈ１は事前測定時と同様の０．７ｎｍ／ｓとし、研磨レートばらつき率の目標値Ｔｈ２を２５％とし、約１時間かけて均一化を行った。
【０１１２】
結果、修正後の定盤２の平均研磨レートは０．７ｎｍ／ｓ、研磨レートばらつき率は２３％にまで低減した。  
【０１１３】
次に、修正後の定盤２を、図２に示す最終浮上面研磨工程（ステップＳ２０４）において使用し、磁気ヘッドを製造した。
【０１１４】
素子形成工程（ステップＳ２０１）および基板切断工程（ステップＳ２０２）は、前述した方法と同様の製造法で行ったため、詳細な説明は省略する。
【０１１５】
なお、本実施例における研磨対象のローバー２０９は、６０個の磁気ヘッドが連結したものであり、長さは約５０ｍｍ、厚さ約０．３ｍｍである。
【０１１６】
また、浮上面研磨工程（ステップＳ２０３）における具体的な研磨条件は、研磨定盤２１１に錫を主成分とした軟質金属定盤を用い、定盤回転数は３０ｒｐｍ、研磨治具２１０の揺動速度は４０ｍｍ／ｓとした。また、研磨液は平均粒径が０．２μｍのダイヤモンドを含む油性のものを用いた。
【０１１７】
最終浮上面研磨工程（ステップＳ２０４）では、ローバー２０９を定盤２に所定の力で押し当て、潤滑油を滴下しながら定盤２を回転させて研磨を行った。研磨荷重はローバーあたり７２０ｇｆとし、定盤回転数は１０ｒｐｍ、加工量は０．１μｍとした。
【０１１８】
その後、レール形成工程（ステップＳ２０５）において、イオンミリング等のドライ加工を用いてローバー２０９の浮上面にレール２１４を形成した。
【０１１９】
そして、切断工程（ステップＳ２０６）において、ダイシング等によりローバー２０９を切断、分割し、個々の薄膜型の磁気ヘッド２１５が完成した。
【０１２０】
さらに、同様にローバーを６本を研磨し、ローバー一本あたり３箇所、計１８点の浮上面の表面あらさをそれぞれ測定した。その結果を、図１１に示す。
【０１２１】
図１１は、図５および図６に示すばらつき率が３７％の定盤３００、または、本実施例に係る定盤２により研磨した磁気ヘッドの浮上面の表面あらさについて示す表である。定盤３００の研磨レートのばらつき率、および平均研磨レートは本実施例における研磨レート修正前の定盤とほぼ等しいため、研磨レートの修正の効果の確認に適当である。
【０１２２】
図１１より、研磨レート分布修正を施した定盤２を用いた浮上面の表面あらさのばらつきは５．５％であり、定盤３００の９．０％に比べ低減されており、平均的な浮上面の表面あらさも０．２ｎｍと、定盤３００の０．２２ｎｍに比べ小さいことがわかる。
【０１２３】
以上、研磨レート修正システム１により研磨レートの修正を施した定盤２を用いて、磁気ヘッドを作製した場合の一実施例について説明した。実施の結果、修正前に比べて修正後の定盤はばらつき率が抑制されており、これを用いて作製した磁気ヘッドの浮上面の表面あらさの平均についても低減していた。従って、本発明の有効性が確認された。
【０１２４】
また、本発明に係る研磨レート修正システム１によれば、生産効率の観点からも大きな値であることが望ましい研磨レートを変化させずに、研磨レートのばらつき率および浮上面の表面あらさを低減することで、より効率的に高品位な磁気ヘッドを製造することが可能となる。
【０１２５】
さらに、本発明は、上記のような実施形態には制限されない。上記の実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々な変形が可能である。
【０１２６】
例えば、上記実施形態では予め入力手段から受け付けて格納されている研磨レートの目標値Ｔｈ１を、抵抗素子で検出された研磨レートのうち最も低い値に設定することで、コンディショニング処理のみで研磨レートの均一化を行うことが可能である。
【０１２７】
逆に、研磨レートの目標値Ｔｈ１を、抵抗素子で検出された研磨レートのうち最も高い値に設定すれば、ドレッシング処理のみで研磨レートの均一化を行うこともできる。
【０１２８】
もちろん、ドレッシング処理を先に行い、その後引き続きコンディショニング処理を行うような構成としてもよい。
【０１２９】
なお、上記の実施形態は、本発明の要旨を例示することを意図し、本発明を限定するものではない。多くの代替物、修正、変形例は当業者にとって明らかである。
【符号の説明】
【０１３０】
１：研磨レート修正システム、２：定盤、３：潤滑油、４：ダイヤモンド砥粒、６：弱エッチング液、１０：研磨装置、１１・２１・３１：アクチュエータ、１２：抵抗素子、１３：ローバー、２０：コンディショニング装置、２２・３２：荷重発生装置、２３：コンディショニング治具、３０：ドレッシング装置、３３：ドレッシング治具、４０：定盤回転装置、５０：入力装置、１０１：磁気ヘッド、１０２：磁気ディスク、１０３：駆動装置、１０４：支持バネ、２０７：セラミックウェハ、２０８：磁気ヘッド素子、２０９：ローバー、２１０：研磨治具、２１１：研磨定盤、２１３：弾性体、２１４：レール、２１５：磁気ヘッド、３０４：切削工具、３０５：砥粒埋込治具、３０６：研磨液、３０７：コンディショニング治具、５００：分布パターンテーブル、７００：研磨レート修正装置、７１０：分布検出部、７１１：回転角検出部、７１２：揺動位置検出部、７１３：研磨レート検出部、７１４：分布パターン生成部、７２０：分布修正部、７２１：分布演算部、７２２ａ・７２２ｂ：変換部、７２３ａ・７２３ｂ：司令部７２４ａ・７２４ｂ：揺動位置調整部７２５：コンディショニング荷重制御部７２６：ドレッシング荷重制御部７３０：記憶部
【図１】
2010280047.tif 000003
【図２】
2010280047.tif 000004
【図３】
2010280047.tif 000005
【図４】
2010280047.tif 000006
【図５】
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【図６】
2010280047.tif 000008
【図７】
2010280047.tif 000009
【図８】
2010280047.tif 000010
【図９】
2010280047.tif 000011
【図１０】
2010280047.tif 000012
【図１１】
2010280047.tif 000013
【図１２】
2010280047.tif 000014