(57)【要約】      （修正有）【課題】薄膜磁気ヘッドの電極研磨において接触式ハイトゲージの静電気の影響を抑制すること。【解決手段】研削装置は、板状ワークＷを吸引保持する保持テーブル２０と、板状ワークの上面を研削する研削手段４０と、保持テーブルの保持面高さを測定する第１の測定手段５１と、板状ワークの上面高さを測定する第２の測定手段５２と、第１及び第２の測定手段の測定結果に基づいて板状ワークの厚みを算出する算出手段５７とを備える。第２の測定手段は、導通部材で形成されて板状ワークの上面に接触する第２測定子５６と、第２測定子をアースに接続する接続手段５８とを有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状ワークの下面を保持する保持面を有する保持テーブルと、環状に研削砥石を配設した研削ホイールを回転可能に装着して該保持テーブルが保持した板状ワークの上面側から研削する研削手段と、該保持面に第１測定子を接触させて該第１測定子の高さを認識させ該保持面高さを測定する第１の測定手段と、該保持テーブルが保持した板状ワークの上面に第２測定子を接触させて該第２測定子の高さを認識させ板状ワークの上面高さを測定する第２の測定手段と、該第１の測定手段が測定した測定値と該第２の測定手段が測定した測定値との差を板状ワークの厚みとして算出する算出手段と、を備え、該算出手段が算出した板状ワークの厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで研削する研削装置であって、
少なくとも該第２の測定手段は、硬質な導通部材で形成される該第２測定子と、該第２測定子をアースに接続する接続手段とを備え、該第２測定子の帯電を防止することを特徴とする研削装置。
【請求項２】
該板状ワークは、基板に形成される電極を含む配線層と、該配線層を覆う絶縁層とで形成され、該少なくとも第２の測定手段の該第２測定子の帯電を防止させつつ該研削砥石で該絶縁層を研削して該電極を板状ワークの上面に露出させる請求項１記載の研削装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ディスク装置等の磁気記録媒体に用いられる薄膜磁気ヘッドは、例えばアルチック基板（アルミナチタンカーバイド（ＡｌＴｉＣ）基板）で構成される（特許文献１及び特許文献２参照）。アルチック基板の表面には、例えばＣｕ電極が形成され、当該Ｃｕ電極を覆うようにアルミナセラミック等の絶縁層が形成される。薄膜磁気ヘッドの生産工程においては、上記アルチック基板の絶縁層を研削してＣｕ電極が表出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２４５３１７号公報
【特許文献２】特開２００１−８４５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
アルチック基板を研削する工程では、基板を保持テーブルに保持させ、基板の上面及び保持テーブルの上面にそれぞれ接触式のハイトゲージを接触させて基板の厚みを測定している。研削中は、保持テーブルが回転することでハイトゲージの測定子先端が基板又は保持面上で擦れるため、測定子先端が摩耗するおそれがある。そこで、測定子の材質は、摩耗し難いダイアモンドやサファイア等の絶縁体が採用される。
【０００５】
ところで、アルミナセラミック層に測定子を接触させた状態で保持テーブルが回転されると、接触部分が共に絶縁体であるため帯電することがある。アルミナセラミック層が研削されＣｕ電極が表出すると、測定子で帯電していた電気（静電気）がＣｕ電極に放電されることで、Ｃｕ電極が破損してしまうおそれがある。
【０００６】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、静電気の影響を抑制することができる研削装置を提供することを目的の１つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様の研削装置は、板状ワークの下面を保持する保持面を有する保持テーブルと、環状に研削砥石を配設した研削ホイールを回転可能に装着して保持テーブルが保持した板状ワークの上面側から研削する研削手段と、保持面に第１測定子を接触させて第１測定子の高さを認識させ保持面高さを測定する第１の測定手段と、保持テーブルが保持した板状ワークの上面に第２測定子を接触させて第２測定子の高さを認識させ板状ワークの上面高さを測定する第２の測定手段と、第１の測定手段が測定した測定値と第２の測定手段が測定した測定値との差を板状ワークの厚みとして算出する算出手段と、を備え、算出手段が算出した板状ワークの厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで研削する研削装置であって、少なくとも第２の測定手段は、硬質な導通部材で形成される第２測定子と、第２測定子をアースに接続する接続手段とを備え、第２測定子の帯電を防止することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、板状ワークの上面に接触する第２測定子が導通部材で形成され、当該第２測定子がアースに接続される。このため、研削加工中に第２測定子が板状ワーク上で擦れて静電気が発生しても、当該静電気を接続手段を介してアースに逃がすことが可能である。この結果、第２測定子が帯電することを防止することができる。したがって、静電気の影響を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の一態様の上記研削装置において、板状ワークは、基板に形成される電極を含む配線層と、配線層を覆う絶縁層とで形成され、少なくとも第２の測定手段の第２測定子の帯電を防止させつつ研削砥石で絶縁層を研削して電極を板状ワークの上面に露出させる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、静電気の影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態の係る研削装置の斜視図である。
【図２】本実施の形態に係る研削装置で板状ワークを研削する際（研削工程）の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本実施の形態に係る研削装置の概略構成について説明する。図１は、本実施の形態の係る研削装置の斜視図である。また、研削装置は、図１に示すように研削加工専用の装置構成に限定されず、例えば、研削加工、研磨加工、洗浄加工等の一連の加工が全自動で実施されるフルオートタイプの加工装置に組み込まれてもよい。
【００１３】
図１に示すように、研削装置１は、多数の研削砥石４７を円環状に配置した研削ホイール４６を用いて、保持テーブル２０に保持された板状ワークＷを研削するように構成されている。板状ワークＷは、保護テープ（不図示）が貼着された状態で研削装置１に搬入され、保持テーブル２０に保持される。板状ワークＷは、研削対象となる板状部材であればよく、シリコン、ガリウム砒素等の半導体ウエーハでもよいし、セラミック、ガラス、サファイア等の光デバイスウエーハでもよいし、デバイスパターン形成前のアズスライスウエーハでもよい。なお、本実施の形態では、後述するように、板状ワークＷとして、アルチック基板（アルミナチタンカーバイド（ＡｌＴｉＣ）基板）を例に挙げて説明する。
【００１４】
研削装置１の基台１０の上面には、Ｘ軸方向に延在する矩形状の開口が形成され、この開口は保持テーブル２０と共に移動可能な移動板１１及び蛇腹状の防水カバー１２に覆われている。防水カバー１２の下方には、保持テーブル２０をＸ軸方向に移動させるボールねじ式の進退手段（不図示）が設けられている。保持テーブル２０は、テーブル回転手段に連結されており、テーブル回転手段の駆動によって板状ワークＷの中心を軸に回転可能に構成されている。
【００１５】
保持テーブル２０は、アルミナセラミックで形成される枠体２１にポーラス板（不図示）をはめ込んで構成される。保持テーブル２０の上面には、板状ワークＷを吸引保持する保持面２１ａが形成される。保持面２１ａには、図示しない吸引源が接続される。保持テーブル２０は、保持面２１ａに生じる負圧によって板状ワークＷを保持面２１ａ上に吸引保持することが可能である。
【００１６】
基台１０上のコラム１５には、研削手段４０を保持テーブル２０に対して接近及び離反させる方向（Ｚ軸方向）に研削送りする研削送り手段３０が設けられている。研削送り手段３０は、コラム１５に配置されたＺ軸方向に平行な一対のガイドレール３１と、一対のガイドレール３１にスライド可能に設置されたモータ駆動のＺ軸テーブル３２とを有している。Ｚ軸テーブル３２の背面側には図示しないナット部が形成され、これらナット部にボールネジ３３が螺合されている。ボールネジ３３の一端部に連結された駆動モータ３４によりボールネジ３３が回転駆動されることで、研削手段４０がガイドレール３１に沿ってＺ軸方向に移動される。
【００１７】
研削手段４０は、ハウジング４１を介してＺ軸テーブル３２の前面に取り付けられており、スピンドルユニット４２で研削ホイール４６を中心軸回りに回転させるように構成されている。スピンドルユニット４２は、いわゆるエアスピンドルであり、ケーシングの内側で高圧エアを介してスピンドル軸４４を回転可能に支持している。
【００１８】
スピンドル軸４４の先端にはマウント４５が連結されており、マウント４５には研削砥石４７を環状に備えた研削ホイール４６が装着されている。研削砥石４７は、例えば、所定砥粒径のダイヤモンド砥粒をビトリファイドボンドで結合して構成される。なお、研削砥石４７は、これに限定されず、ダイヤモンド砥粒をメタルボンドやレジンボンド等の結合剤で固めて形成してもよい。
【００１９】
また、研削装置１には、装置各部を統括制御する制御手段（不図示）が設けられている。制御手段は、各種処理を実行するプロセッサやメモリ等により構成される。メモリは、用途に応じてＲＯＭ（Read  Only  Memory）、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）等の一つ又は複数の記憶媒体で構成される。制御手段は、例えば、研削手段４０の研削送り量、研削送り速度等（その他、例えば研削ホイールの回転速度）を制御する。
【００２０】
保持テーブル２０の側方には、基台１０の上面から立ち上がる立設部５０が設けられている。立設部５０には、保持テーブル２０の保持面高さを測定する第１の測定手段５１と、板状ワークＷの上面高さを測定する第２の測定手段５２とが設けられている。第１の測定手段５１及び第２の測定手段５２は、共に接触式のハイトゲージであり、それぞれ立設部５０から保持テーブル２０の上方（Ｙ軸方向）に延在するアーム５３、５４の先端に第１測定子５５、第２測定子５６を取り付けて構成される。
【００２１】
第１測定子５５及び第２測定子５６は、例えばタングステン（Ｗ）や炭化チタン（ＴｉＣ）等の比較的硬質な導通部材で形成され、アーム５３、５４の先端から下方に向かって延在している。なお、第１測定子５５及び第２測定子５６の材質は、これに限定されず、導電性を有する材質であれば、どのような材質であってもよい。詳細は後述するが、第１の測定手段５１は、保持面２１ａに第１測定子５５を接触させて第１測定子の高さを認識し、保持面高さを測定する。第２の測定手段５２は、保持テーブル２０が保持した板状ワークＷの上面に第２測定子５６を接触させて第２測定子５６の高さを認識し、板状ワークＷの上面高さを測定する。保持面高さ及び板状ワークＷの上面高さの測定値は、制御手段（後述する算出手段５７）に出力される。
【００２２】
また、制御手段には、上記測定値に基づいて板状ワークＷの厚みを算出する算出手段５７が設けられている。算出手段５７は、第１の測定手段５１が測定した保持面高さと、第２の測定手段５２が測定した板状ワークＷの上面高さとの差を板状ワークＷの厚みとして算出する。研削装置１は、研削加工中、常時板状ワークＷの厚みを算出し、当該厚みが予め設定した仕上げ厚みになるまで研削手段４０の研削送り量を制御して研削を実施する。
【００２３】
次に、図２を参照して、本実施の形態に係る研削装置の詳細構成及び動作について説明する。図２は、本実施の形態に係る研削装置で板状ワークを研削する際（研削工程）の模式図である。図２Ａは研削前の状態を示し、図２Ｂは研削中の状態を示している。
【００２４】
ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）等の記憶媒体の読み書きを実現する薄膜磁気ヘッドは、例えばアルチック基板の表面に磁気回路を形成した板状ワークを個々のチップに分割して形成される。具体的に板状ワークＷは、図２に示すように、基板Ｗ１の表面に電極Ｌ１を含む配線層を形成し、当該電極Ｌ１（配線層）を絶縁層Ｌ２で覆って構成される。
【００２５】
基板Ｗ１は、上記したようにアルチック基板（アルミナチタンカーバイド（ＡｌＴｉＣ）基板）で構成される。電極Ｌ１は例えばＣｕ電極で構成され、当該電極Ｌ１によって基板Ｗ１上に所定の回路が形成される。なお、電極Ｌ１は、Ｃｕ（銅）に限らず、Ｃｒ（クロム）やＴａ（タンタル）等、導電性を有する材質であれば、どのような材質で形成されてもよい。絶縁層Ｌ２は、アルミナセラミック（Ａｌ２Ｏ３）等の絶縁体で形成される。なお、絶縁層Ｌ２は、アルミナセラミックに限らず、単結晶窒化アルミニウム（ＡｌＮ）や二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等で形成されてもよい。
【００２６】
ところで、薄膜磁気ヘッドの生産工程においては、板状ワークが仕上げ厚みに至るまで絶縁層が研削される。板状ワークを研削する工程では、板状ワークを保持テーブルに保持させ、板状ワークの上面及び保持テーブルの上面にそれぞれ接触式のハイトゲージを接触させて板状ワークの厚みを測定している。研削中は、保持テーブルが回転することでハイトゲージの測定子先端が板状ワーク又は保持面上で擦れるため、測定子先端が摩耗するおそれがある。このため、従来より、測定子の材質には、摩耗し難いダイアモンドやサファイア等の絶縁体が採用されていた。
【００２７】
しかしながら、絶縁層に測定子を接触させた状態で保持テーブルが回転されると、接触部分が共に絶縁体であるため帯電することがある。また、板状ワークが仕上げ厚みまで研削されると電極が表出する。このため、測定子が電極に接触すると、測定子で帯電していた電気（静電気）が電極で放電し、その結果、電極が破損してしまうおそれがあった。
【００２８】
そこで、本発明者は、電極の静電破壊を防止することを着想した。具体的に本実施の形態では、板状ワークＷの上面（絶縁層Ｌ２）に接触する第２測定子５６を導通部材で形成し、当該第２測定子５６を接続手段５８を介してアース５９に接続する構成とした。これにより、研削加工中に第２測定子５６が板状ワークＷ上で擦れて静電気が発生しても、当該静電気を接続手段５８を介してアース５９に逃がすことが可能である。この結果、第２測定子５６が帯電することを防止することができる。したがって、静電気の影響を抑制して、電極の静電破壊を防止することが可能になった。
【００２９】
以下、具体的な研削工程について説明する。図２Ａに示すように、保持テーブル２０の保持面２１ａには、板状ワークＷが載置される。より具体的に板状ワークＷは、基板Ｗ１側が下側となるように保持面２１ａ上に載置される。板状ワークＷは、保持面２１ａ上に生じる負圧によって吸引保持される。なお、図示はしていないが、保持面２１ａは、保持テーブル２０の回転中心（保持面２１ａの中心）を頂点とし外周が僅かに低く傾斜した傾斜面を有しており、板状ワークＷは、保持面２１ａの形状に倣って緩傾斜の円錐形状となる。
【００３０】
保持テーブル２０は、研削手段４０の下方に位置付けられる。このとき、保持テーブル２０の回転軸は、研削砥石４７の回転軸から偏心した位置に位置付けられる。更に保持テーブル２０は、研削砥石４７の研削面４７ａと保持面２１ａとが平行となるように、図示しない傾き調整機構によって回転軸の傾きが調整される。
【００３１】
そして、保持テーブル２０が回転されると共に、研削手段４０は、スピンドルユニット４２で研削砥石４７を回転させながら、研削送り手段３０（図１参照）によって保持面２１ａに向かって下降（研削送り）される。研削砥石４７の研削面４７ａは、板状ワークＷの中心から外周に至る半径部分に円弧状に接触される。このように、研削手段４０は、研削砥石４７が板状ワークＷの中心を通過し、当該板状ワークＷの中心と外周との半径エリアで板状ワークＷの円弧の被研削部分を研削する。
【００３２】
また、研削中は、第１測定子５５の先端が保持面２１ａに接触しており、保持面高さが測定されている。一方、第２測定子５６の先端は絶縁層Ｌ２の表面に接触しており、板状ワークＷの上面高さが測定されている。算出手段５７は、第１の測定手段５１及び第２の測定手段５２の測定値を常時取得し、その差に基づいて板状ワークＷの厚みをリアルタイムに算出している。
【００３３】
上記したように、第２測定子５６が導通部材で形成されると共に接続手段５８を介してアース５９に接続されているため、第２測定子５６と絶縁層Ｌ２との接触部分で静電気が発生しても、当該静電気をアース５９に逃がすことが可能である。これにより、第２測定子５６の帯電が防止されている。
【００３４】
また、第１測定子５５を第２測定子５６と同じ材質にし、保持テーブル２０（保持面２１ａ）と絶縁層Ｌ２の材質を同じアルミナセラミックにしたことにより、第１測定子５５と第２測定子５６の摩耗傾向（消耗度合い）を近づけることが可能である。よって、板状ワークＷの厚み測定誤差を少なくすることができ、その誤差の補正も最小限に抑えることが可能である。
【００３５】
板状ワークＷは、研削砥石４７と板状ワークＷとを回転接触させながら徐々にＺ軸方向へ研削送りすることで薄化され、リアルタイムに算出される板状ワークＷの厚みが予め設定した仕上げ厚みになったら研削が終了する。具体的には、図２Ｂに示すように、電極Ｌ１が板状ワークＷの上面に露出するまで、研削手段４０の研削送りが継続される。上記したように、第２測定子５６の帯電が防止された状態で板状ワークＷ（絶縁層Ｌ２）が研削されるため、第２測定子５６の先端が電極Ｌ１に接触しても、電極Ｌ１が放電することはない。よって、電極Ｌ１が静電破壊されることもない。
【００３６】
以上説明したように、本実施の形態によれば、基板Ｗ１の上面に電極Ｌ１が形成され、当該電極Ｌ１が絶縁層Ｌ２で覆われる板状ワークＷを研削する研削装置１において、絶縁層Ｌ２に接触する第２測定子５６を導通部材で形成し、当該第２測定子５６をアース５９に接続している。これにより、研削加工中に第２測定子５６の帯電を防止しつつも、板状ワークＷの厚みをリアルタイムに算出しながら適切に研削加工を実施することが可能である。特に、板状ワークＷが所望の厚みまで研削され、電極Ｌ１が表出して第２測定子５６が電極Ｌ１に接触しても、第２測定子５６の帯電が防止されていることで、電極Ｌ１が放電することなく、電極Ｌ１の静電破壊を防止することが可能である。
【００３７】
なお、本実施の形態では、第１測定子５５を第２測定子５６と同じ材質にし、保持テーブル２０（保持面２１ａ）と絶縁層Ｌ２の材質を同じアルミナセラミックにする構成としたが、この構成に限定されない。第１測定子５５は、第２測定子５６と異なる材質であってもよく、保持テーブル２０は、絶縁層Ｌ２と異なる材質であってもよい。
【００３８】
また、本実施の形態において、接続手段５８は、第２測定子５６をアース５９に接続する構成であれば、どのように構成されてもよく、例えば、単なる配線であってもよい。
【００３９】
また、本実施の形態及び変形例を説明したが、本発明の他の実施の形態として、上記実施の形態及び変形例を全体的又は部分的に組み合わせたものでもよい。
【００４０】
また、本発明の実施の形態は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の趣旨を逸脱しない範囲において様々に変更、置換、変形されてもよい。さらには、技術の進歩又は派生する別技術によって、本発明の技術的思想を別の仕方で実現することができれば、その方法を用いて実施されてもよい。したがって、特許請求の範囲は、本発明の技術的思想の範囲内に含まれ得る全ての実施形態をカバーしている。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上説明したように、本発明は、静電気の影響を抑制することができるという効果を有し、特に、板状ワークの絶縁層を研削する研削装置に有用である。
【符号の説明】
【００４２】
２０  保持テーブル
２１ａ  保持面
４０  研削手段
４６  研削ホイール
４７  研削砥石
５１  第１の測定手段
５２  第２の測定手段
５５  第１測定子
５６  第２測定子
５７  算出手段
５８  接続手段
５９  アース
Ｗ  板状ワーク
Ｗ１  基板
Ｌ１  電極
Ｌ２  絶縁層
【図１】
2018075663.tif 000003
【図２】
2018075663.tif 000004