JP2000084849A - 研磨方法および研磨装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 磁気ディスク基板を高精度で研磨加工し得る
ようにする。 【解決手段】 回転テーブル１８ａ，１８ｂには、磁気
ディスク基板Ｓが保持されるようになっており、磁気デ
ィスク基板Ｓを研磨する研磨具としての砥石１６は研磨
ヘッド１５ａ，１５ｂの研磨ホイール１７に取り付けら
れる。テーブル回転モータ２１の負荷を検出することに
より、砥石１６に加わる回転方向の研削抵抗つまり接線
抵抗が求められ、ホイール送りモータの負荷を検出する
ことにより、砥石１６に加わる軸方向の研削抵抗つまり
法線抵抗が求められる。接線抵抗または法線抵抗に基づ
いて、砥石１６に対して磁気ディスク基板Ｓに対する押
し付け力を加えるホイール送りモータの作動が制御され
る。また、砥石１６と回転テーブル１８ａ，１８ｂはそ
れぞれ一定の回転比率で回転駆動される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気ディスク基板の
表面を研磨加工する研磨技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータなどの電子装置の補助記憶
装置としてハードディスクとも言われる磁気ディスクが
使用されており、磁気ディスクはアルミニウム製やガラ
ス製のディスク基板つまりサブストレートの表面に磁性
膜を形成することにより製造されている。中心部に貫通
孔を有する円板状に形成された磁気ディスク基板は、表
面粗さを所定の粗さに調整するとともに厚みを調整する
ために研削加工され、研削加工された後の表面を仕上げ
るためにラッピング加工され、さらに表面を鏡面仕上げ
するためにポリッシング加工されている。ラッピング加
工とポリッシング加工は磨き加工とも言われ、この磨き
加工と研削加工とを含めて研磨加工と総称されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来では、このような
磁気ディスク基板は、たとえば、特許第２５５６６０５
号公報に開示されるように、同時に多数枚の磁気ディス
ク基板を研磨加工するようにしているが、このようなバ
ッチ処理による研磨加工を行うと、同時に加工された多
数枚の磁気ディスク基板の加工精度にばらつきが生じる
ため、全ての磁気ディスク基板を一定レベル以上の加工
精度で加工することが困難となっている。

【０００４】本発明の目的は、磁気ディスク基板を高精
度で研磨加工し得るようにすることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の研磨方法は、磁
気ディスク基板が保持される回転テーブルをテーブル回
転モータにより回転し、前記磁気ディスク基板の表面に
接触する研磨具が設けられた研磨ホイールを、前記回転
テーブルの回転中心軸に平行な回転中心軸を中心にホイ
ール回転モータにより回転し、前記研磨ホイールをホイ
ール送りモータにより前記磁気ディスク基板に対する押
し付け力を前記研磨具に加え、前記テーブル回転駆動系
または前記ホイール回転駆動系の負荷を検出して前記研
磨具の回転方向の接線抵抗を検出し、前記接線抵抗の検
出値に基づいて前記ホイール送りモータの作動を制御す
るようにしたことを特徴とする。

【０００６】本発明の研磨方法は、磁気ディスク基板が
保持される回転テーブルをテーブル回転モータにより回
転し、前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が
設けられた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中
心軸に平行な回転中心軸を中心にホイール回転モータに
より回転し、前記研磨ホイールをホイール送りモータに
より前記磁気ディスク基板に対する押し付け力を前記研
磨具に加え、前記ホイール送り駆動系の負荷を検出して
前記研磨具の軸方向の法線抵抗を検出し、前記法線抵抗
の検出値に基づいて前記ホイール送りモータの作動を制
御することを特徴とする。

【０００７】本発明の研磨方法は、磁気ディスク基板が
保持される回転テーブルをテーブル回転モータにより所
定の回転数の範囲で可変可能に回転し、前記磁気ディス
ク基板の表面に接触する研磨具が設けられた研磨ホイー
ルを、前記回転テーブルの回転中心軸に平行な回転中心
軸を中心にホイール回転モータにより所定の回転数の範
囲で可変可能に回転し、前記研磨具により前記磁気ディ
スク基板を研磨加工しているときの前記回転テーブルと
前記研磨ホイールの回転数を検出し、前記研磨具により
前記磁気ディスク基板を研磨加工しているときにおける
前記回転テーブルと前記研磨ホイールとの回転比率を一
定に制御することを特徴とする。

【０００８】本発明の研磨装置は、磁気ディスク基板が
保持される回転テーブルを回転するテーブル回転モータ
と、前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設
けられた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心
軸に平行な回転中心軸を中心に回転するホイール回転モ
ータと、前記研磨ホイールを軸方向に駆動し、前記研磨
具に前記磁気ディスク基板への押し付け力を加えるホイ
ール送りモータと、前記テーブル回転駆動系または前記
ホイール回転駆動系の負荷を検出して前記研磨具の回転
方向の接線抵抗を検出する接線抵抗検出手段と、前記接
線抵抗検出手段による前記接線抵抗の検出値に基づい
て、前記ホイール送りモータの作動を制御する送りモー
タ制御手段とを有することを特徴とする。

【０００９】本発明の研磨装置は、磁気ディスク基板が
保持される回転テーブルを回転するテーブル回転モータ
と、前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設
けられた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心
軸に平行な回転中心軸を中心に回転するホイール回転モ
ータと、前記研磨ホイールを軸方向に駆動し、前記研磨
具の前記磁気ディスク基板に対する押し付け力を加える
ホイール送りモータと、前記ホイール送り駆動系の負荷
を検出して前記研磨具の軸方向の法線抵抗を検出する法
線抵抗検出手段と、前記法線抵抗検出手段による前記法
線抵抗の検出値に基づいて、前記ホイール送りモータの
作動を制御する送りモータ制御手段とを有することを特
徴とする。

【００１０】本発明の研磨装置は、磁気ディスク基板が
保持される回転テーブルを所定の回転数の範囲で可変可
能に回転するテーブル回転モータと、前記磁気ディスク
基板の表面に接触する研磨具が設けられた研磨ホイール
を、前記回転テーブルの回転中心軸に平行な回転中心軸
を中心に所定の回転数の範囲で可変可能に回転するホイ
ール回転モータと、前記回転テーブルの回転数を検出す
るテーブル回転数検出手段と、前記研磨ホイールの回転
数を検出するホイール回転数検出手段と、前記研磨具に
より前記磁気ディスク基板を研磨加工しているときの前
記回転テーブルと前記研磨ホイールの回転数の比率を一
定に制御する回転比制御手段とを有することを特徴とす
る。

【００１１】本発明の研磨装置にあっては、前記研磨ホ
イールが設けられた研磨ヘッドに前記磁気ディスク基板
の厚みを検出する板厚検出手段を設けても良い。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて詳細に説明する。

【００１３】図１は研磨装置の正面図であり、図２は図
１の左側面図である。図示するように、この研磨装置は
ベース部１１とこの上部に設けられたコラム部１２とこ
の上部に設けられたコラム頂部１３とからなる装置本体
を有している。コラム部１２には、その正面側に沿って
水平方向に延びるガイドブロック１４が設けられてお
り、このガイドブロック１４には、２つの研磨ヘッド１
５ａ，１５ｂがそれぞれ左右方向、つまりＸ方向に移動
自在に装着されている。それぞれの研磨ヘッド１５ａ，
１５ｂは、研磨具としての砥石１６が取り付けられる研
磨ホイール１７を有しており、それぞれの研磨ホイール
１７は回転中心軸Ｏ_G1，Ｏ_G2を中心に回転駆動されるよ
うになっている。

【００１４】２つの研磨ヘッド１５ａ，１５ｂに対応さ
せて、ベース部１１には２つの回転テーブル１８ａ，１
８ｂが回転自在に設けられており、それぞれの回転テー
ブル１８ａ，１８ｂは回転中心軸Ｏ_T1，Ｏ_T2を中心に回
転駆動されるようになっている。それぞれの回転テーブ
ル１８ａ，１８ｂには、磁気ディスク基板Ｓまたはドレ
ッサＤを真空吸着するためのチャック部１９が組み込ま
れており、図１および図２は磁気ディスク基板Ｓが両方
の回転テーブルに保持された状態を示す。

【００１５】図３は一方の研磨ヘッド１５ａとこれに対
応した回転テーブル１８ａを駆動するための駆動機構を
示す概略図であり、回転テーブル１８ａを回転駆動する
ためにベース部１１内にはテーブル回転モータ２１が組
み込まれ、研磨ホイール１７を回転駆動するためにコラ
ム頂部１３にはホイール回転モータ２２が組み込まれて
いる。また、研磨ヘッド１５ａを上下動するとともに砥
石１６に磁気ディスク基板Ｓに対する押し付け力を加え
るために、ベース部１１あるいはコラム部１２内にはホ
イール送りモータ２３が組み込まれている。さらに、図
１に示すように、それぞれの研磨ヘッド１５ａ，１５ｂ
を水平方向に移動するために、ガイドブロック１４には
水平動モータ２４が設けられている。

【００１６】テーブル回転モータ２１の回転は、モータ
シャフトに固定されたプーリ２５と、回転テーブル１８
ａのテーブルシャフトに固定されたプーリ２６とに掛け
渡されたＶベルト２７を介して回転テーブル１８ａに伝
達されるようになっている。同様に、ホイール回転モー
タ２２の回転は、モータシャフトに固定されたプーリ３
１と、研磨ホイール１７に固定されたプーリ３２とに掛
け渡されたＶベルト３３により伝達されるようになって
いる。ホイール送りモータ２３の回転を研磨ヘッド１５
ａの上下動に伝達するために、モータシャフトに連結さ
れたボールねじ３４がガイドブロック１４に取り付けら
れたボールナット３５にねじ結合されており、ガイドブ
ロック１４を介して研磨ヘッド１５ａは上下動するよう
になっている。ただし、ホイール送りモータ２３により
研磨ヘッド１５ａを直接上下動するようにしても良い。
また、水平動モータ２４の回転を研磨ヘッド１５ａのＸ
方向の水平動に伝達するために、図１に示すように、水
平動モータ２４のシャフトに連結されたボールねじ３６
は研磨ヘッド１５ａに取り付けられたボールナット３７
にねじ結合されている。

【００１７】他方の研磨ヘッド１５ｂとこれに対応した
回転テーブル１８ｂを駆動するための駆動機構も図３と
同様の構造となっている。

【００１８】図４（Ａ）は一方の回転テーブルのチャッ
ク部１９に保持された磁気ディスク基板Ｓを、研磨ホイ
ール１７に設けられた砥石１６により研削加工している
状態を示す図である。回転テーブルのチャック部１９は
回転中心軸Ｏ_T1を回転中心として回転数Ｎ_T1で回転駆動
され、研磨ホイール１７は回転中心軸Ｏ_G1を回転中心と
して回転数Ｎ_G1で回転テーブルと同一または逆の方向に
回転駆動されるようになっており、それぞれの回転数
は、たとえば、１〜１００００ｒｐｍの範囲でモータ２
１，２２によって可変可能となっている。３．５インチ
（約９５ｍｍ）のハードディスクを製造するための磁気
ディスク基板Ｓを研削する場合には、外径が、たとえ
ば、９０〜１５０ｍｍ程度の砥石１６が使用される。砥
石１６は図４に示すように環状に形成されており、回転
中心軸Ｏ_G1に対して直角方向の平坦な研削面を有してい
る。砥石１６としては、研磨ホイール１７に多数の円筒
形状の砥石片を環状に配置して形成するようにしても良
い。

【００１９】この研磨装置にあっては、回転テーブルと
研磨ホイールは前述した回転数つまり回転速度の範囲で
任意に可変可能であり、回転テーブルの回転数と研磨ホ
イールの回転数との回転比率が一定となるように制御し
て研削加工を行うようにしている。このように一定の回
転比率となるように回転数を制御すると、砥石１６の各
部位と磁気ディスク基板Ｓの各部位とを一定の対応関係
とすることができ、高精度の研削加工を行うことができ
る。研削加工を行う際には砥石１６を所定の押し付け力
で磁気ディスク基板Ｓに押し付けることになり、その負
荷が回転テーブルと研磨ホイールに加わることになる。
その結果、それぞれの回転数が変化することになり、回
転比率を一定にすることができなくなる。

【００２０】回転テーブルの回転数が変化するとテーブ
ル回転モータ２１の回転数が変化し、研磨ホイールの回
転数が変化するとホイール回転モータ２２の回転数も変
化することから、それぞれのモータ２１，２２には回転
数を検出するためのパルスジェネレータなどからなる回
転数検出器４１，４２が設けられており、モータ２１，
２２の回転数を検出することによって回転テーブルと研
磨ホイールの回転数を検出するようにしている。ホイー
ル送りモータ２３の回転数を検出して研磨ホイールの送
り速度および送り量を検出するために、ホイール送りモ
ータ２３にはパルスジェネレータなどからなる回転数検
出器４３が設けられている。ただし、回転テーブルと研
磨ホイールの回転数を直接ロータリエンコーダによって
検出するようにしても良く、研磨ホイールの送り速度お
よび送り量をリニアエンコーダにより検出するようにし
ても良い。

【００２１】図４（Ｂ）は回転テーブルのチャック部１
９にドレッサＤを保持し、目詰まりした砥石１６にドレ
ッサＤを接触させて砥石１６をドレッシングつまり整形
している状態を示す。ドレッサＤは磁気ディスク基板Ｓ
とほぼ同様の外径を有するディスク状となっており、ド
レッシングする場合にも、回転テーブルと研磨ホイール
と回転比が一定になるようにそれぞれの回転数が制御さ
れる。

【００２２】図４（Ａ）に示すように、砥石１６により
磁気ディスク基板Ｓの表面を研削加工するときには、回
転テーブル１８ａ，１８ｂは、１０〜１０００ｒｐｍ程
度の範囲の低速回転で駆動され、研磨ホイール１７は、
回転テーブルよりも高速である１００〜１００００ｒｐ
ｍ程度の範囲の高速回転で駆動される。これに対して、
目詰まりした砥石１６にドレッサＤを接触させて砥石１
６のドレッシングを行うときには、回転テーブル１８
ａ，１８ｂは、２０〜２００ｒｐｍ程度の範囲の高速回
転で駆動され、研磨ホイール１７は、回転テーブルより
も低速である１〜２０ｒｐｍ程度の範囲の低速回転で駆
動される。

【００２３】ホイール送りモータ２３を駆動して砥石１
６に磁気ディスク基板Ｓに対する押し付け力を加える
と、砥石１６には軸方向に法線抵抗Ｆ_n が生じるととも
に、砥石１６の回転方向に接線抵抗Ｆ_t が生じ、それぞ
れが研削抵抗ないし研磨抵抗として砥石に作用すること
になる。このＦ_t とＦ_n の比εを研削抵抗比ε＝（Ｆ_t/
F_n ）と定義すると、法線抵抗Ｆ_n の増加に伴って接線
抵抗Ｆ_t は増加する関係にあり、εの値が大きい程磁気
ディスクの研削量が大きくなって研削性能が高くなり、
εの値が小さくなる程研削性能が低くなることが見い出
されている。したがって、この法線抵抗Ｆ_n や接線抵抗
Ｆ_t を検出して最適な研削抵抗となるようにして加工す
ることにより高精度の研削加工を行うことができる。

【００２４】つまり、研削抵抗が所定の値となるように
加工することにより、磁気ディスク基板Ｓには過度の研
削負荷が加えられることなく、磁気ディスク基板Ｓに応
力歪が発生することを防止して、表面を平滑面とするこ
とができる。また、研削抵抗を検出することにより、砥
石１６の研削性能をモニタリングすることができ、砥石
の目詰まりなどによって起因する砥石の切れ味を検出す
ることができる。これにより、砥石１６をドレッシング
するタイミングを検出することができる。

【００２５】法線抵抗Ｆ_n は、ホイール送りモータ２３
やホイール送りモータ２３から研磨ホイール１７に動力
を伝達するホイール送り動力伝達系（ホイール送り駆動
系）のいずれかの部分の負荷トルクを検出することによ
り求めることができる。また、接線抵抗Ｆ_t はテーブル
回転モータ２１やテーブル回転モータ２１から回転テー
ブル１８ａ，１８ｂに動力を伝達するテーブル回転動力
伝達系（テーブル回転駆動系）のいずれかの部分の負荷
トルクを検出することにより求めることができる。ただ
し、ホイール回転モータ２２やホイール回転モータ２２
から研磨ホイール１７に動力を伝達するホイール回転動
力伝達系（ホイール回転駆動系）のいずれかの部分の負
荷トルクを検出することによっても、接線抵抗Ｆ_t を求
めることができる。

【００２６】したがって、テーブル回転モータ２１の負
荷トルクが設定値を超える値となったことが検出された
ならば、ホイール送りモータ２３の回転を停止させたり
回転数を低下させることにより、砥石１６に加えられる
押し付け力が小さくなるように設定される。これによ
り、研削の開始から終了まで所望の研削抵抗で磁気ディ
スクを加工することができる。

【００２７】研削の終了時点を検出するために、研磨ヘ
ッド１５ａ，１５ｂにはそれぞれ板厚センサ５１が板厚
検出手段として設けられている。

【００２８】図５（Ａ）は板厚センサ５１を示す図であ
り、研磨ヘッドに固定されたセンサホルダ５２には上下
動自在にセンサボックス５３が取り付けられており、セ
ンサホルダ５２にセンサボックス５３を上下動するため
のセンサ位置決めモータ５４が設けられている。

【００２９】センサボックス５３内には２つのセンサヘ
ッド５５，５６が設けられており、それぞれのセンサヘ
ッド５５，５６は、図５（Ｂ）に示すように、レーザー
光を照射するレーザー発生器５７と、反射光を受光する
受光素子５８とを有しており、受光素子５８としてはフ
ォトダイオードの表面抵抗を利用した光スポットの位置
を検出するＰＳＤ（位置検出素子）が使用されている。
レーザー発生器５７と反射面との距離に応じて受光素子
５８に入射する反射光の位置が変化することから、受光
素子５８に到達する反射光の位置に応じて、反射面の距
離を検出することができる。

【００３０】一方のセンサヘッド５５は磁気ディスク基
板Ｓまでの距離Ｌ₁ を検出し、他方のセンサヘッド５６
は磁気ディスク基板Ｓを保持するチャック部１９の表面
までの距離Ｌ₂ を検出する。したがって、両方のセンサ
ヘッドにより得られた距離の差ΔＬを演算することによ
って磁気ディスク基板Ｓの板厚を求めることができる。
つまり、ΔＬ＝Ｌ₂ −Ｌ₁ の値は板厚に相当し、これを
求めることにより、研削加工の終了時点を検出すること
ができる。

【００３１】図６は研磨装置の作動を制御する制御回路
を示すブロック図であり、演算処理装置（ＣＰＵ）など
を有する制御部４０からの信号によりテーブル回転モー
タ２１，ホイール回転モータ２２、ホイール送りモータ
２３および水平動モータ２４は、それぞれ所定の回転数
で回転駆動される。これらのモータ２１〜２４の回転数
はパルスジェネレータなどからなる回転数検出器４１〜
４４により検出され、負荷トルクは負荷トルクセンサ４
５〜４８により検出され、それぞれの検出信号は制御部
４０に送られるようになっている。また、板厚センサ５
１からの検出信号は制御部４０に送られるようになって
いる。制御部４０には操作パネルつまり操作ボード４８
が接続されており、この操作ボード４８に設けられたキ
ーを操作することにより、研磨装置の起動信号や研削作
業とドレッシング作業とのいずれを行うかの指令信号が
制御部４０に送られるようになっている。

【００３２】なお、制御部４０に入力される回転数検出
器などの信号がアナログ信号の場合には、それをデジタ
ル信号に変換するＡ／Ｄ変換器およびそれぞれのモータ
にアナログ信号で送るために制御部４０からのデジタル
信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器などは、図
６においては省略されている。

【００３３】制御部４０にはＲＯＭ４９とＲＡＭ５０が
バスバーを介して接続されており、ＲＯＭ４９には磁気
ディスク基板Ｓを砥石１６により研削する場合、および
砥石１６をドレッサＤによりドレッシングする場合のそ
れぞれについて回転テーブルと研磨ホイールの所定の回
転数の範囲と、その範囲における回転比率のデータテー
ブルないし演算式が格納されている。

【００３４】したがって、回転テーブル回転手段として
のテーブル回転モータ２１は、砥石１６が磁気ディスク
基板Ｓを研削加工するときには回転テーブル１８ａ，１
８ｂを前述した低速で回転し、砥石１６をドレッシング
するときには回転テーブルを高速で回転するように、制
御部４０からの制御信号により制御される。また、研磨
具回転手段としてのホイール回転モータ２２は、砥石１
６が磁気ディスク基板Ｓを研削加工するときには研磨ホ
イール１７を前述した高速で回転し、砥石１６をドレッ
シングするときには研磨ホイール１７を低速で回転する
ように、制御部４０からの制御信号により制御される。

【００３５】このように、回転テーブル１８ａ，１８ｂ
に磁気ディスク基板Ｓを保持して砥石１６により研削加
工を行うことができるとともに、同一の回転テーブルに
ドレッサＤを保持することによって砥石１６のドレッシ
ングをも行うことができる。しかも、研磨ホイール１７
および回転テーブル１８ａ，１８ｂを研削時とドレッシ
ング時とで異なった回転数とすることができるので、同
一の研磨装置で研削とドレッシングとを最適な条件で行
うことができる。

【００３６】さらに、ＲＯＭ４９には、砥石１６の種類
や磁気ディスク基板Ｓの種類に応じて法線抵抗Ｆ_n の上
限値を判別するデータテーブルや演算式が格納されてお
り、ホイール送りモータ２３の負荷トルクを検出するホ
イール回転モータの負荷トルク選出器４７からの信号に
よって、法線抵抗Ｆ_n が上限値を超えないように、ホイ
ール送りモータ２３に作動信号が出力される。

【００３７】さらに、ＲＯＭ４９に、接線抵抗Ｆ_t の上
限値を選別するデータテーブルや演算式を格納すること
により、テーブル回転モータ２１の負荷トルクを検出す
るテーブル回転モータの負荷トルク検出器４５からの信
号によって、接線抵抗Ｆ_t が上限値を超えないように、
ホイール送りモータ２３に作動信号を出力するようにし
ても良い。なお、接線抵抗Ｆ_t の検出は、ホイール回転
モータの負荷トルク検出器４６からの信号によって行う
ようにしても良い。

【００３８】次に、前述した研磨装置を用いて磁気ディ
スク基板Ｓを砥石１６により研削加工する手順と、砥石
１６をドレッサＤによりドレッシングする手順について
説明する。

【００３９】ワークである磁気ディスク基板Ｓは、それ
ぞれの研磨ヘッド１５ａ，１５ｂが水平移動して回転テ
ーブル１８ａ，１８ｂの真上から退避した状態のもと
で、図示しない搬送装置によって、図１においてたとえ
ば左側の回転テーブル１８ａにまず配置され、チャック
部１９により真空吸着されて保持される。このときに
は、回転テーブル１８ａに保持されて研磨ヘッド１５ａ
により研削加工された後の磁気ディスク基板Ｓの表裏が
反転されて、回転テーブル１８ｂに配置されることにな
る。

【００４０】それぞれの研磨ヘッド１５ａ，１５ｂは、
それぞれの回転中心軸が回転テーブル１８ａ，１８ｂの
回転中心軸に対して所定の距離だけずれた状態となるよ
うに回転テーブル１８ａ，１８ｂの上まで水平移動した
後に、下降移動してそれぞれの研磨ヘッドの砥石１６が
磁気ディスク基板Ｓに接触し、回転テーブルと研磨ホイ
ールとが同一または逆の方向に所定の回転数で回転する
ことにより、同時に２枚の磁気ディスク基板Ｓが研削加
工される。この研削加工に際しては、研磨ヘッド１５
ａ，１５ｂの回転中心軸と回転テーブル１８ａ，１８ｂ
の回転中心軸の位置を変化させないようにしても良く、
研磨ヘッド１５ａ，１５ｂをＸ方向に径方向移動、つま
りトラバース移動させるようにしても良い。

【００４１】回転テーブル１８ｂに保持されて研削され
た磁気ディスク基板Ｓは、既に下側の面が研削加工され
ているので、図示しない搬送装置によって外部に搬出さ
れる。回転テーブル１８ａに保持されて研削加工された
磁気ディスク基板Ｓは表裏反転されて回転テーブル１８
ｂに搬送されることになる。

【００４２】ただし、両方の回転テーブル１８ａ，１８
ｂに対していずれも下面側が未研削処理であるか、ある
いは研削処理済みの磁気ディスク基板Ｓを搬入し、同時
に上面をそれぞれの研磨ヘッド１５ａ，１５ｂにより研
削加工して加工後に装置本体からそれぞれの磁気ディス
ク基板Ｓを外部に搬出するようにしても良い。その場合
には、同様の他の研磨装置において他の面を研削加工す
ることになる。

【００４３】砥石１６により磁気ディスク基板Ｓを研削
する際には、砥石１６と磁気ディスク基板Ｓとの間に摩
擦抵抗によって回転テーブルと研磨ホイールの回転数に
差が発生するおそれがあるが、それぞれの回転数は検出
されて、制御部４０からの信号によって回転比率が一定
となるように制御される。これにより、砥石１６を構成
する砥粒と磁気ディスク基板の各部位との対応が最適な
正規パターンとなり、最適な砥石軌跡により磁気ディス
ク基板は平滑面に研削される。

【００４４】また、研削する際には、研削抵抗がモニタ
されてこれが一定値以下となるようにフィードバック制
御されるので、磁気ディスク基板には無理な研削負荷が
加わることなく、磁気ディスク基板は応力歪を発生する
ことなく、研削加工された面は平滑面となる。さらに、
研削抵抗をモニタすることによって、砥石１６をドレッ
シングするタイミングを検出することができ、最適なタ
イミングで砥石のドレッシングを行うことができる。ド
レッシングする際には、ドレッサＤが回転テーブルにセ
ットされる。

【００４５】図７および図８は研磨装置の装置本体の変
形例を示す図であり、図７は図１に対応させて装置本体
の正面を示し、図８は図２に対応させて装置本体の左側
面を示す。図７および図８においては、図１および図２
に示された部材と共通する部材には同一の符号が付され
ている。

【００４６】この装置本体に設けられたガイドブロック
１４は、それぞれの研磨ヘッド１５ａ，１５ｂを正面か
ら見て前後方向、つまりＹ方向に往復動自在に案内する
ようにコラム部１２に設けられている。したがって、そ
れぞれの研磨ヘッドは図７において二点鎖線で示すよう
に、コラム部１２側に接近するように退避移動した状態
で、搬送装置のアーム６０によりそれぞれの回転テーブ
ル１８ａ，１８ｂに搬送されるようになっている。一方
の研磨ヘッド１５ａにより一方面の研削加工がなされた
磁気ディスク基板Ｓは、両方の研磨ヘッドの中間位置で
表裏反転がなされて、他方の回転テーブル１８ｂに搬送
されて研磨ヘッド１５ｂにより研削加工がなされること
になる。この装置の場合には、Ｙ方向に研磨ホイール１
７の回転中心軸をずらしながら磁気ディスク基板Ｓの表
面を研削加工することができる。同様に、砥石１６をド
レッサＤでドレッシングするときにも径方向にずらし移
動するようにしても良い。

【００４７】本発明は前記実施の形態に限定されるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
あることはいうまでもない。

【００４８】たとえば、図示する実施の形態にあって
は、研磨具として砥石が使用されて磁気ディスク基板Ｓ
の表面に研削加工を行う場合について説明したが、ラッ
ピングやポリッシングを行うことも可能である。その場
合には研磨具としてはバフや研磨パッドなどが使用され
る。また、砥石に代えてカッタを有する研磨具を使用し
て磁気ディスク基板の表面を削り取る加工をも行うこと
ができる。

【００４９】

【発明の効果】砥石などの研磨具に加わる研磨抵抗、つ
まり法線抵抗または接線抵抗を検出することによって、
研磨抵抗をモニタしながら、磁気ディスク基板を研磨加
工することができるので、磁気ディスク基板に応力歪を
発生させることなく、表面を平滑に加工することができ
る。また、研磨抵抗をモニタすることによって、研磨具
をドレッシングするタイミングを適切に検出することが
できる。さらに、研磨ホイールの回転数と磁気ディスク
基板の回転数の回転比率を一定に保持して加工すること
ができるので、磁気ディスク基板に対して最適な砥石軌
跡および研磨パターンが得られ、表面を平滑に仕上げる
ことができるとともに、効率的な加工が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態である研磨装置を示す正
面図である。

【図２】図１の左側面図である。

【図３】回転テーブルと研磨ヘッドの駆動部を示す概略
図である。

【図４】（Ａ）は回転テーブルに磁気ディスク基板を保
持して砥石により磁気ディスク基板を研削している状態
を示す概略斜視図であり、（Ｂ）は回転テーブルにドレ
ッサを保持して砥石をドレッシングしている状態を示す
概略斜視図である。

【図５】（Ａ）は板厚検出センサを示す正面図であり、
（Ｂ）は板厚検出センサの基本構造を示す概略図であ
る。

【図６】研磨装置の制御回路を示すブロック図である。

【図７】研磨装置の変形例を示す正面図である。

【図８】図７の左側面図である。

【符号の説明】

１１ ベース部 １２ コラム部 １３ コラム頂部 １４ ガイドブロック １５ａ，１５ｂ 研磨ヘッド １６ 砥石 １７ 研磨ホイール １８ａ，１８ｂ 回転テーブル １９ チャック部 ２１ テーブル回転モータ ２２ ホイール回転モータ ２３ ホイール送りモータ ２４ 水平動モータ ４０ 制御部 ４１ 回転テーブルの回転数検出器 ４２ 研磨ホイールの回転数検出器 ４３ ホイール送りモータの回転数検出器 ４５ テーブル回転モータの負荷トルク検出器 ４６ ホイール回転モータの負荷トルク検出器 ４７ ホイール送りモータの負荷トルク検出器 Ｓ 磁気ディスク基板 Ｄ ドレッサ

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 磁気ディスク基板が保持される回転テー
   ブルをテーブル回転モータにより回転し、 前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設けら
   れた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心軸に
   平行な回転中心軸を中心にホイール回転モータにより回
   転し、 前記研磨ホイールをホイール送りモータにより前記磁気
   ディスク基板に対する押し付け力を前記研磨具に加え、 前記テーブル回転駆動系または前記ホイール回転駆動系
   の負荷を検出して前記研磨具の回転方向の接線抵抗を検
   出し、 前記接線抵抗の検出値に基づいて前記ホイール送りモー
   タの作動を制御するようにしたことを特徴とする研磨方
   法。
2. 【請求項２】 磁気ディスク基板が保持される回転テー
   ブルをテーブル回転モータにより回転し、 前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設けら
   れた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心軸に
   平行な回転中心軸を中心にホイール回転モータにより回
   転し、 前記研磨ホイールをホイール送りモータにより前記磁気
   ディスク基板に対する押し付け力を前記研磨具に加え、 前記ホイール送り駆動系の負荷を検出して前記研磨具の
   軸方向の法線抵抗を検出し、 前記法線抵抗の検出値に基づいて前記ホイール送りモー
   タの作動を制御することを特徴とする研磨方法。
3. 【請求項３】 磁気ディスク基板が保持される回転テー
   ブルをテーブル回転モータにより所定の回転数の範囲で
   可変可能に回転し、 前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設けら
   れた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心軸に
   平行な回転中心軸を中心にホイール回転モータにより所
   定の回転数の範囲で可変可能に回転し、 前記研磨具により前記磁気ディスク基板を研磨加工して
   いるときの前記回転テーブルと前記研磨ホイールの回転
   数を検出し、 前記研磨具により前記磁気ディスク基板を研磨加工して
   いるときにおける前記回転テーブルと前記研磨ホイール
   との回転比率を一定に制御することを特徴とする研磨方
   法。
4. 【請求項４】 磁気ディスク基板が保持される回転テー
   ブルを回転するテーブル回転モータと、 前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設けら
   れた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心軸に
   平行な回転中心軸を中心に回転するホイール回転モータ
   と、 前記研磨ホイールを軸方向に駆動し、前記研磨具に前記
   磁気ディスク基板への押し付け力を加えるホイール送り
   モータと、 前記テーブル回転駆動系または前記ホイール回転駆動系
   の負荷を検出して前記研磨具の回転方向の接線抵抗を検
   出する接線抵抗検出手段と、 前記接線抵抗検出手段による前記接線抵抗の検出値に基
   づいて、前記ホイール送りモータの作動を制御する送り
   モータ制御手段とを有することを特徴とする研磨装置。
5. 【請求項５】 磁気ディスク基板が保持される回転テー
   ブルを回転するテーブル回転モータと、 前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設けら
   れた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心軸に
   平行な回転中心軸を中心に回転するホイール回転モータ
   と、 前記研磨ホイールを軸方向に駆動し、前記研磨具の前記
   磁気ディスク基板に対する押し付け力を加えるホイール
   送りモータと、 前記ホイール送り駆動系の負荷を検出して前記研磨具の
   軸方向の法線抵抗を検出する法線抵抗検出手段と、 前記法線抵抗検出手段による前記法線抵抗の検出値に基
   づいて、前記ホイール送りモータの作動を制御する送り
   モータ制御手段とを有することを特徴とする研磨装置。
6. 【請求項６】 磁気ディスク基板が保持される回転テー
   ブルを所定の回転数の範囲で可変可能に回転するテーブ
   ル回転モータと、 前記磁気ディスク基板の表面に接触する研磨具が設けら
   れた研磨ホイールを、前記回転テーブルの回転中心軸に
   平行な回転中心軸を中心に所定の回転数の範囲で可変可
   能に回転するホイール回転モータと、 前記回転テーブルの回転数を検出するテーブル回転数検
   出手段と、 前記研磨ホイールの回転数を検出するホイール回転数検
   出手段と、 前記研磨具により前記磁気ディスク基板を研磨加工して
   いるときの前記回転テーブルと前記研磨ホイールの回転
   数の比率を一定に制御する回転比制御手段とを有するこ
   とを特徴とする研磨装置。
7. 【請求項７】 請求項４，５または６のいずれか１項に
   記載の研磨装置において、前記研磨ホイールが設けられ
   た研磨ヘッドに前記磁気ディスク基板の厚みを検出する
   板厚検出手段を設けたことを特徴とする研磨装置。