(57)【要約】      （修正有）【課題】  磁気記録媒体の基板表面のテクスチャ加工において、テクスチャ加工の前後ばかりでなく、テクスチャ加工状態における基板の面振れの異常も検出することができるテクスチャ加工装置を提供する。【解決手段】  テクスチャ加工される基板２２の被加工面と研磨テープ３４との間の水の圧力を検出する圧力センサ４６Ａおよび４６Ｂが設けられるもとで、制御ユニット５０が圧力センサ４６Ａおよび４６Ｂからの検出出力に基づいて基板２２の面振れの良否を判定する。【選択図】  図１
2006026784.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工基板を回転駆動する基板回転駆動機構と、
所定の回転数で回転せしめられる前記基板の被加工面と研磨部材の摺接部との間の隙間に面状態検出用液体を供給する液体供給手段と、
前記隙間内近傍の前記面状態検出用液体の前記基板の被加工面に垂直方向の圧力を検出し検出出力を送出する圧力検出器と、
前記液体供給手段の動作制御を前記基板回転駆動機構の回転数制御動作に応じて行うとともに、前記圧力検出器からの検出出力に基づいて前記基板の被加工面の面状態を判定する制御部と、
を具備して構成されるテクスチャ加工装置。
【請求項２】
前記研磨部材の摺接部を前記基板の被加工面上に前記隙間をもって該基板の半径方向に沿って移動させる研磨部材移動機構を備え、
前記制御部は、前記研磨部材移動機構の動作制御を行うとともに、前記圧力検出器からの検出出力に基づいて前記基板の被加工面の面振れ分布を判定することを特徴とする請求項１記載のテクスチャ加工装置。
【請求項３】
前記圧力検出器は、前記研磨部材に関連して移動可能に配されることを特徴とする請求項２記載のテクスチャ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被加工物の面振れ等を検出する検出装置を備えたテクスチャ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気記録媒体の製造工程においては、例えば、円板状基体表面上に無電解めっき法などで形成されたＮｉＰ層に対し平滑化，鏡面化するためにポリッシュ加工が行われた後、磁気記録特性を高める目的でポリッシュ加工されたその表面に円周方向の微細な筋を付与するテクスチャ加工工程を含んでいる。
【０００３】
テクスチャ加工工程においては、例えば、特許文献１、または、図５および図６にも示されるようなテクスチャ加工装置が用いられる。
【０００４】
図５および図６において、テクスチャ加工装置は、中央に孔を有する基板２を着脱可能に保持するチャック機構４と、チャック機構４に連結され基板２とともにチャック機構４を回転させる回転駆動部６と、研磨テープ１４の一部を基板２の各被加工面にそれぞれ押し付け研磨するテープ研磨機構８Ａおよび８Ｂと、テープ研磨機構８Ａおよび８Ｂをチャック機構４の中心軸線に沿って互いに近接または離隔させるテープ研磨機構送り装置１０Ａおよび１０Ｂと、テープ研磨機構８Ａおよび８Ｂを同時に基板２の半径方向に沿って移動させるオシレーション装置１１と、スラリー液を基板２の被加工面に供給するスラリー液供給部１２Ａおよび１２Ｂとを含んで構成されている。
【０００５】
その基板２の孔との共通の中心軸線上に配されるチャック機構４は、その基板２の平坦面がその中心軸線を略垂直に横切るように基板２を保持するものとされる。回転駆動部６は、例えば、駆動用モータとされ、その基板２およびチャック機構４を例えば、約５０〜５００ｒｐｍの範囲で回転させるものとされる。
【０００６】
基板２を挟んで相対向して配されるテープ研磨機構８Ａおよび８Ｂは、互いに同一の構造を有するのでテープ研磨機構８Ａについて説明し、テープ研磨機構８Ｂについての説明を省略する。
【０００７】
テープ研磨機構８Ａは、後述する研磨テープ１４を送り出す送出ローラ１６ｃと、その研磨テープ１４を巻き取る巻取ローラ１６ｂと、連続して送られる研磨テープ１４の一部を基板２の被加工面に向けて押し付ける押圧ローラ１６ａと、研磨テープ１４における押圧ローラ１６ａと送出ローラ１６ｃとの間に巻き掛けられた部分、および、押圧ローラ１６ａと巻取ローラ１６ｂとの間に巻き掛けられた部分にそれぞれ初張力を付与するテンショナローラ１６ｄとを含んで構成されている。
【０００８】
巻取ローラ１６ｂは、図示が省略される駆動用モータの出力軸に連結されている。これにより、その駆動用モータが作動状態とされることにより、送出ローラ１６ｃから送り出される研磨テープ１４が図５に示される矢印の示す方向に移動され押圧ローラ１６ａを経由して巻取ローラ１６ｂにより所定の速度で連続して巻き取られることとなる。従って、連続的に送られる押圧ローラ１６ａの外周面に巻き掛けられる研磨テープ１４の一部は、常に基板２の被加工面に対し新しい部分が接触することとなる。さらに、テープ研磨機構８Ａおよび８Ｂには、スラリー液を基板２の被加工面に供給するスラリー液供給部１２Ａおよび１２Ｂが設けられている。
【０００９】
スラリー液供給部１２Ａおよび１２Ｂは、それぞれ、その先端が基板２の被加工面に臨むようにテープ研磨機構８Ａおよび８Ｂ内に配置されている。従って、スラリー液供給部１２Ａおよび１２Ｂは、図７に拡大されて示されるように、基板２を挟んで相対向して配されることとなる。また、スラリー液供給部１２Ａおよび１２Ｂは、それぞれ、テープ研磨機構８Ａおよび８Ｂとともに移動せしめられる。
【００１０】
テープ研磨機構８Ａおよび８Ｂは、それぞれ、テクスチャ加工を行うにあたり、先ず、図５に二点鎖線で示されるように、基板２の被加工面から離隔した待機位置から図５に実線で示される研磨実行位置までテープ研磨機構送り装置１０Ａおよび１０Ｂにより基板２の中心軸線方向に沿って移動せしめられる。次に、テープ研磨機構８Ａおよび８Ｂは、それぞれ、図７に拡大して示されるように、研磨テープ１４の一部が、スラリー液供給部１２Ａおよび１２Ｂからのスラリー液が供給される状態で回転せしめられる基板２の被加工面に摺接した状態で、図６に示されるように、オシレーション装置１１により基板２の半径方向に移動せしめられる。
【００１１】
続いて、基板２の被加工面全体についてのテクスチャ加工終了後、スラリー液供給部１２Ａおよび１２Ｂからのスラリー液の供給が停止される。
【００１２】
そして、テープ研磨機構８Ａおよび８Ｂは、作動を停止するとともにテープ研磨機構送り装置１０Ａおよび１０Ｂにより、基板２の被加工面に対し互いに離隔され待機位置に戻される。そのテクスチャ加工が完了した基板２は、チャック機構４から取り外される。
【００１３】
このような基板２のテクスチャ加工において、回転中の基板２の被加工面が所定の振幅で振れる、所謂、面振れが加工中、発生する場合がある。この面振れの主な原因としては、加工中における研磨テープ１４の押圧力が、基板２の各被加工面間で釣り合っていない場合、または、その基板２の半径方向に均一となっていない場合、あるいは、基板２のチャック機構４に対する取付け調整不足により、基板２が所謂、あおり角をもってチャック機構４に取り付けられている場合等がある。
【００１４】
このようなテクスチャ加工における面振れを抑制するために特許文献２にも示されるように、加工される基板の被加工面に対向して設けられ、その被加工面がそのスピンドル軸の軸線に対し垂直となるように基板を矯正する面振れ修正用治具が提案されている。
【００１５】
【特許文献１】特開２００３−１７３５１７号公報
【特許文献２】特開２０００−３５７３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
上述の面振れ修正用治具においては、テクスチャ加工が開始される前に基板の面振れ量がダイヤルゲージにより測定された後、その測定された面振れ量を修正するように基板の取り付け姿勢が矯正されるものである。
【００１７】
しかしながら、テクスチャ加工においては、上述したように、スラリー液が供給されるもとで研磨テープの所定の圧力が作用されるので基板の面振れの状態は、テクスチャ加工状態のときとテクスチャ加工が開始される前とでは異なる場合がある。
【００１８】
従って、テクスチャ加工中のときにおける基板の面振れの異常が検出されないので面振れを厳密に矯正できない虞がある。
【００１９】
以上の問題点を考慮し、本発明は、被加工物の面振れ等を検出する検出装置を備えたテクスチャ加工装置であって、テクスチャ加工の前後ばかりでなく、加工状態における基板の面振れの異常も検出することができるテクスチャ加工装置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】
【００２０】
上述の目的を達成するために、本発明に係るテクスチャ加工装置は、被加工基板を回転駆動する基板回転駆動機構と、所定の回転数で回転せしめられる基板の被加工面と研磨部材の摺接部との間の隙間に面状態検出用液体を供給する液体供給手段と、隙間内近傍の面状態検出用液体の基板の被加工面に垂直方向の圧力を検出し検出出力を送出する圧力検出器と、液体供給手段の動作制御を基板回転駆動機構の回転数制御動作に応じて行うとともに、圧力検出器からの検出出力に基づいて基板の被加工面の面状態を判定する制御部と、を備えて構成される。さらに、研磨部材の摺接部を基板の被加工面上に隙間をもって基板の半径方向に沿って移動させる研磨部材移動機構を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るテクスチャ加工装置によれば、基板の回転を所定の回転数に増速して面状態検出用液体を供給することにより、基板の被加工面と研磨部材の摺接部との間に動圧効果を発生させると、その動圧は、基板の加工面と研磨部材の摺接部との間の隙間に依存したものとなる。そこで、制御部が、隙間内近傍の面状態検出用液体の圧力を検出し検出出力を送出する圧力検出器からの検出出力に基づいて基板の被加工面の面状態を判定するので、基板の被加工面の状態が加工状態に近い状態で判定されることとなり、テクスチャ加工の前後ばかりでなく、加工状態における基板の面振れの異常も検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
図１および図２は、本発明に係るテクスチャ加工装置の一例の要部を概略的に示す。  
図１および図２において、テクスチャ加工装置は、中央に孔を有するディスク状の基板２２を着脱可能に保持するチャック機構２４と、チャック機構２４に連結され基板２２とともにチャック機構２４を回転させる回転駆動部２６と、研磨テープ３４を基板２２の各被加工面にそれぞれ押し付け研磨するテープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂと、テープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂをそれぞれチャック機構２４の中心軸線に沿って互いに近接または離隔させるテープ研磨機構送り装置３０Ａおよび３０Ｂと、テープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂを基板２２の半径方向に沿って移動させるオシレーション装置３２と、テープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂにそれぞれ配されスラリー液を基板２２の被加工面上に供給するスラリー液供給部としてのノズル部４２Ａおよび４２Ｂと、ノズル部４２Ａおよび４２Ｂに隣接して配され後述する面振れの検出用液体、例えば、水を基板２２の被加工面上に供給する水供給部としてのノズル部４４Ａおよび４４Ｂとを含んで構成されている。
【００２３】
基板２２の孔との共通の中心軸線上に配されるチャック機構２４は、その基板２２の被加工面がその中心軸線に略垂直となるように基板２２を着脱可能に保持するものとされる。
【００２４】
回転駆動部２６は、例えば、駆動用モータとされ、後述する制御ユニットにより制御される。その基板２２およびチャック機構２４は、テクスチャ加工時には、例えば、約５０〜５００ｒｐｍの範囲で回転制御され、面振れ判別時には１０００〜２０００ｒｐｍの範囲で回転制御される。
【００２５】
基板２２を挟んで相対向して配されるテープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂは、互いに同一の構造を有するのでテープ研磨機構２８Ａについて説明し、テープ研磨機構２８Ｂについての説明を省略する。
【００２６】
テープ研磨機構２８Ａは、後述する研磨テープ３４を送り出す送出ローラ４０ｃと、その研磨テープ３４を巻き取る巻取ローラ４０ｂと、連続して送られる研磨テープ３４の一部を基板２２の被加工面に向けて押し付ける押圧ローラ４０ａと、研磨テープ３４における押圧ローラ４０ａと送出ローラ４０ｃとの間に巻き掛けられた部分、および、押圧ローラ４０ａと巻取ローラ４０ｂとの間に巻き掛けられた部分にそれぞれ初張力を付与するテンショナローラ４０ｄとを含んで構成されている。
【００２７】
巻取ローラ４０ｂは、図示が省略される駆動用モータの出力軸に連結されている。これにより、その駆動用モータが作動状態とされることにより、送出ローラ４０ｃから送り出される研磨テープ３４が図１に示される矢印の示す方向に移動され押圧ローラ４０ａを経由して巻取ローラ４０ｂにより所定の速度で連続して巻き取られることとなる。
【００２８】
従って、押圧ローラ４０ａの外周面に巻き掛けられながら連続的に送られる研磨テープ３４の一部の新しい部分が、常に基板２２の被加工面に対し接触することとなる。
【００２９】
スラリー液を供給するノズル部４２Ａおよび４２Ｂは、それぞれ、その先端がチャック機構２４に保持された基板２２の被加工面に臨むようにテープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂ内に配置されている。従って、ノズル部４２Ａおよび４２Ｂは、図３（Ａ）に拡大されて示されるように、基板２２を挟んで相対向して配されることとなる。ノズル部４２Ａおよび４２Ｂの他端部は、図示が省略されるスラリー液が貯留されるスラリー液タンクに供給ポンプを介して接続されている。また、ノズル部４２Ａおよび４２Ｂは、それぞれ、研磨機構送り装置３０Ａおよび３０Ｂによりテープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂとともに移動せしめられる。
【００３０】
水を基板２２の被加工面に供給するノズル部４４Ａおよび４４Ｂは、それぞれ、ノズル部４２Ａおよび４２Ｂの下方の位置に配されその先端がチャック機構２４に保持された基板２２の各被加工面に臨むようにテープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂ内に配置されている。従って、ノズル部４４Ａおよび４４Ｂは、図３（Ａ）に拡大されて示されるように、基板２２を挟んで相対向して配されることとなる。また、ノズル部４４Ａおよび４４Ｂの他端部は、図示が省略される水が貯留されるタンクに供給ポンプを介して接続されている。
【００３１】
ノズル部４４Ａおよび４４Ｂは、それぞれ、研磨機構送り装置３０Ａおよび３０Ｂによりテープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂとともに移動せしめられる。
【００３２】
ノズル部４４Ａの先端と押圧ローラ４０ａとの間、または、ノズル部４４Ｂの先端と押圧ローラ４０ａとの間には、それぞれ、基板２２の被加工面と押圧ローラ４０ａの外周面（研磨テープ３４）との間に供給される水の基板２２の被加工面に垂直方向の圧力を検出し検出出力信号を送出する圧力センサ４６Ａおよび４６Ｂが設けられている。圧力センサ４６Ａおよび４６Ｂは、それぞれ、水の圧力をあらわす検出出力信号ＳＰ１およびＳＰ２を送出する。
【００３３】
研磨機構送り装置３０Ａおよび３０Ｂは、それぞれ、例えば、空気圧駆動式または油圧駆動式とされ、テープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂに個別に設けられている。
【００３４】
オシレーション装置３２は、例えば、電気駆動式とされ、図示が省略されるカム機構を介して研磨機構送り装置３０Ａおよび３０Ｂを、テープ研磨機構２８Ａおよび２８Ｂを伴って略同時にその基板２２の半径方向に沿って所定の速度で移動させる構造を有するものとされる。
【００３５】
斯かる構成に加えて、本発明に係るテクスチャ加工装置の一例においては、上述の各供給ポンプの動作制御、ならびに、基板２２およびチャック機構２４の回転制御等を行う制御ユニット５０（図４）を備えている。
【００３６】
図４に示すように、制御ユニット５０には、信号処理部５２からの水の圧力をあらわすデータＤＰ１およびＤＰ２、図示が省略される生産管理用ホストコンピュータからの基板２２の回転開始指令信号Ｓｓ、回転停止指令信号Ｓｅが供給される。
【００３７】
信号処理部５２には、上述の圧力センサ４６Ａおよび４６Ｂからの検出出力信号ＳＰ１およびＳＰ２がそれぞれ供給される。信号処理部５２は、検出出力信号ＳＰ１およびＳＰ２に基づいてそれぞれ所定のディジタル変換処理を行いデータＤＰ１およびＤＰ２を形成しそれらを制御ユニット５０に供給する。
【００３８】
制御ユニット５０は、後述する水の圧力分布と基板の面振れの分布との関係をあらわす判定基準データ、および、回転駆動部２６および各供給ポンプの動作制御のプログラムデータ等を記憶する記憶部５０Ｍを備えている。
【００３９】
その判定基準データは、所定の速度で回転せしめられた基板２２の被加工面に対し所定量の水を供給しながら半径方向に所定の速度で研磨テープ３４を移動させた場合において、その研磨テープ３４と基板２２の被加工面との間に生じる半径方向に沿った水の平均圧力分布と、基板２２の面振れの平均値との関係を予め実験により検証し得られたものをマップ化したものである。
【００４０】
制御ユニット５０は、図１に実線で示されるように、テクスチャ加工される基板２２がチャック機構２４に取り付けられた後、回転開始指令信号Ｓｓに基づいてチャック機構２４および基板２２を図２の矢印の示す方向に５０〜５００ｒｐｍの範囲における所定の回転数で回転させるべく、制御信号Ｃｄを形成しそれを回転速度制御部５６に供給する。これにより、回転速度制御部５６は、制御信号Ｃｄに基づいて回転駆動部２６に駆動信号を供給する。次に、研磨機構送り装置３０Ａおよび３０Ｂにより、押圧ローラ４０ａの外周面に巻き掛けられた研磨テープ３４が、回転せしめられる基板２２の被加工面における最外周位置に押し付けられる。
【００４１】
続いて、図２にニ点鎖線で示されるように、研磨テープ３４がオシレーション装置３２により半径方向に移動せしめられる場合、制御ユニット５０は、所定のタイミングでスラリー液をノズル部４２Ａおよび４２Ｂを通じて基板２２の被加工面に滴下すべく、制御信号Ｃｓを形成しそれをポンプ制御部５４に供給する。ポンプ制御部５４は、制御信号Ｃｓに基づいて駆動信号を形成しそれをスラリー液用供給ポンプに供給する。これにより、テクスチャー加工が開始されることとなる。
【００４２】
テクスチャー加工終了時、制御ユニット５０は、回転停止指令信号Ｓｅに基づいてスラリー液の供給を停止すべく、制御信号Ｃｄおよび制御信号Ｃｓの供給を停止する。その後、制御ユニット５０は、その代わりに、そのままの状態で面振れを検出するために水をノズル部４４Ａおよび４４Ｂを通じて基板２２の被加工面に滴下すべく、制御信号Ｃｗを形成しそれをポンプ制御部５４に供給する。ポンプ制御部５４は、制御信号Ｃｗに基づいて駆動信号を形成しそれを水用供給ポンプに供給する。
【００４３】
その際、制御ユニット５０は、基板２２の回転数を１０００〜２０００ｒｐｍの範囲の所定の例えば約１０００ｒｐｍまで高めて動圧効果により基板２２の被加工面と研磨テープ３４の間に隙間を生じさせるべく、制御信号Ｃｄを形成しそれを回転速度制御部５６に供給する。これにより、図３（Ｂ）に示されるように、水Ｗａが基板２２の被加工面と研磨テープ３４との間に引き込まれる。
【００４４】
従って、基板２２の被加工面と研磨テープ３４との間に圧力が生じ、この圧力を圧力センサ４６Ａおよび４６Ｂで検出し、その変動から面振れを判別する。また、基板２２の被加工面と研磨テープ３４との間は、水を介して離隔した状態となるので高速回転時、余分な傷等が形成されることもない。なお、基板２２の被加工面上に不所望な傷等がある場合、後述する検出された圧力の変動として検出されることとなる。
【００４５】
続いて、研磨テープ３４が再度、オシレーション装置３２により半径方向に移動せしめられる場合、制御ユニット５０は、逐次供給されるデータＤＰ１およびＤＰ２に基づいて判定基準データを参照し基板２２の被加工面と研磨テープ３４との間に圧力が、所定の圧力以上であるか否かを判断し、所定の圧力未満となるとき、基板２２の半径方向の面振れが所定値以上となったことをあらわすので不良をあらわす表示信号ＤＳを形成しそれを表示部５８に供給する。これにより、不良をあらわす表示が表示部５８に示されることとなる。
【００４６】
一方、制御ユニット５０は、逐次供給されるデータＤＰ１およびＤＰ２に基づいて判定基準データを参照し基板２２の被加工面と研磨テープ３４との間に圧力が、所定の圧力以上となるとき、基板２２の半径方向の面振れが所定値以下であることをあらわすので不良をあらわす表示信号ＤＳを形成しない。
【００４７】
そして、テクスチャ加工された基板２２がチャック機構２４から取り外される。  
なお、上述の例においては、テクスチャ加工後にその加工状態に近い状態で基板２２の半径方向の面振れの良否が判定されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、テクスチャ加工前、あるいは、テクスチャ加工中において加工を断続的に中断してそのままの状態で基板２２の半径方向の面振れの良否が判定されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明に係るテクスチャ加工装置の一例の要部の構成を概略的に示す構成図である。
【図２】図１に示される例における側面図である。
【図３】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、図１に示される例における動作説明に供される図である。
【図４】本発明に係るテクスチャ加工装置の一例に備えられる制御ユニットの構成を示すブロック図である。
【図５】従来装置の構成の要部を概略的に示す構成図である。
【図６】図５に示される例における側面図である。
【図７】図５に示される装置の動作説明に供される図である。
【符号の説明】
【００４９】
２２    基板
２４    チャック機構
２６    回転駆動部
２８Ａ，２８Ｂ    テープ研磨機構
３０Ａ，３０Ｂ    研磨機構送り装置
３２    オシレーション装置
３４    研磨テープ
４４Ａ，４４Ｂ    ノズル部
４６Ａ、４６Ｂ    圧力センサ
５０    制御ユニット
５２    信号処理部
５４    ポンプ制御部
５６    回転速度制御部
５８    表示部
【図１】
2006026784.tif 000003
【図２】
2006026784.tif 000004
【図３】
2006026784.tif 000005
【図４】
2006026784.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006026784.tif 000008
【図７】
2006026784.tif 000009