JP3926565B2 - 研磨装置、研磨方法及び磁気ヘッドの製造方法 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、研磨装置、研磨方法及び磁気ヘッドの製造方法に関し、より詳しくは、ワークを高精度に加工するための研磨装置及び研磨方法とその研磨方法を用いる磁気ヘッドの製造方法に関する。
背景技術
磁気ヘッドを備えたスライダを形成する場合には、略円盤状の基板の上に磁気ヘッドを縦横に複数個形成した後に、その基板を複数に分割して棒状（短冊状）のワークを形成し、そのワークを整形し、ついでワークを磁気ヘッド毎にチップ状に分割するといった工程を経るのが一般的である。チップ状の基板はスライダとして使用される。
ワークの整形工程には、スライダ用のレール面を形成したり、ワークの一部を研磨（ラップ）するといった工程が含まれている。その棒状のワークは、ローバー（ｒｏｗ ｂａｒ）ともよばれ、その上には少なくとも磁気ヘッドが一列に配置されている。
ワークの研磨は、磁気ヘッドを構成する磁気抵抗層の高さ、ギャップ層の高さを調整するために行われる。磁気抵抗層やギャップ層の高さは、サブミクロン単位の精度が要求されているために、高い精度でワークを加工することができる研磨装置（ラッピング装置）が必要となっている。
磁気ヘッドを研磨する場合には、例えば特開平１０−２８６７６５号公報に記載されているような研磨装置が用いられる。
その研磨装置によりワークを研磨する場合には、図１に示すように、ワーク１０１上の磁気ヘッド（不図示）の先端を下向きにした状態で、そのワーク１０１をラッピング加工治具１０２の下面に取り付けた後に、ラッピング加工治具１０２をアダプタ１０３に取り付ける。そして、そのワーク１０１及び磁気ヘッドの先端を研磨定盤１０４により研磨する。ワーク１０１は、アダプタ１０３とラッピング加工治具１０２を介して加圧機１０５により研磨定盤１０４へ押圧される。 さらに、多くのワーク１０１には反りが生じているために、ワーク１０１上の複数の磁気ヘッドの全てが同じ状態で研磨定盤１０４の上面に接することは殆どない。そこで、ラッピング加工治具１０２の中央に設けられた開口１０２ａに通した１個又は３個のベンドアーム１０６によってラッピング加工治具１０２の下部を研磨定盤１０４に向けて押圧し、その押圧力を変えることによって、ワーク１０１の研磨定盤１０４への押圧力分布を調整し、これにより研磨定盤１０４の上面に対するワーク１０１の反りを矯正することが行われている。
ところで、図１に示したように、１つ又は３つのベンドアーム１０６を用いてワーク１０１の反りを矯正するためには、ワーク１０１上で一列に配置された複数の磁気ヘッドの先端位置が図２に示すようにワーク１０１に沿って連続的に変化することが必要である。即ち、図２に示すような状態の場合には、ベンドアーム１０６の使用によってワーク１０１上の複数の磁気ヘッドの研磨を揃えることが容易である。磁気ヘッドの先端の研磨が均一であれば、研磨ヘッドの特性が一定となる。
しかしながら、ワーク１０１上で一列に配置された複数の磁気ヘッドの先端位置が図３（ａ），（ｂ）に示すように不連続に並ぶ場合にはベンドアーム１０６を用いてもワーク１０１の反りを矯正することが難しく、研磨後のワーク１０１上の磁気ヘッドの特性が一定に揃わなくなる。
そのようなワーク１０１の反りは幾つかの原因によって発生する。その原因として例えば、薄膜成長技術によって複数の磁気ヘッドを１つの基板の上に形成する際に生じるアライメント誤差、又は、基板上の薄膜をパターニングするために用いるマスクの位置合わせ誤差、又は、円形の基板を切断してワーク１０１を作成する際の切断面の微妙なうねり、又は、その切断により発生する切り粉、又は、ラッピング加工治具１０２のうちのワーク接着面の平坦誤差、又はワーク１０１とラッピング加工治具１０２の間に存在する微細な塵などがある。
また、別の問題としては、ワーク１０１を研磨した後の形状に図４（ａ）〜（ｃ）に示すようなクラウン、キャンバー或いはツイストが生じると、ワーク１０１の分割によって得られるスライダの浮上量がばらついたり、或いは磁気ヘッドの特性が悪化するなどの原因となる。
発明の開示
本発明の目的は、ワークの反りを適正に修正しながらワークを研磨することができる研磨装置及び研磨方法とその研磨方法を用いる磁気ヘッドスライダの製造方法を提供することにある。
上記した課題は、回転機構によって回転される研磨定盤と、前記研磨定盤の上方に配置され、下面に複数の突起が設けられたラッピング加工冶具と、複数の前記突起の突出量を個々に調整するための複数の突出量調整素子と、複数の前記突出量調整素子に突出量制御信号を個々に出力する制御回路と有し、棒状のワークを複数の前記突起の先端に取り付け、前記研磨定盤上の研磨面によって該ワークを研磨しているときに複数の前記突起の突出量を個々に調整することを特徴とする研磨装置によって解決される。
その研磨装置において、前記ワークには、前記研磨定盤の研磨面によって研磨され、研磨量に応じて抵抗値が変化する複数の抵抗素子が取り付けられ、前記制御回路は、複数の前記抵抗素子のそれぞれの抵抗値を測定して該抵抗値が小さいほど前記突起の突出量を多くするようにしてもよい。
また、上記した課題は、回転機構によって回転される研磨定盤と、前記研磨定盤の上方に配置され、下面に複数の突起が設けられたラッピング加工冶具と、複数の前記突起の突出量を個々に調整するための複数の突出量調整素子とを有する研磨装置を使用する研磨方法であって、棒状のワークを複数の前記突起の先端に取り付け、前記研磨定盤上の研磨面によって前記ワークを研磨し、前記ワークを研磨しているときに複数の前記突出量調整素子によって複数の前記突起の突出量を個々に調整することを特徴とする研磨方法によって解決される。
その研磨方法において、前記ワークには、前記研磨定盤の研磨面によって研磨され、研磨量に応じて抵抗値が変化する複数の抵抗素子が形成され、複数の前記抵抗素子のそれぞれの抵抗値を測定して該抵抗値が小さいほど前記突起の突出量を多くするのが好ましい。
本発明の研磨装置又は研磨方法によれば、ラッピング加工治具に複数の突起を設け、その突起の下面にワークを取り付けるとともにその突起の突出量を個々に調整するようにしている。従って、複数の突起の突出量を個々に変えることにより、ワークの不連続な位置ズレを複数の箇所で個々に調整してワークの反りを精度良く矯正することが可能になる。
また、ワークが最終的に複数に分割される場合には、その分割される数の突起を設け、ワークの研磨の前又は後に、複数の突起の間隙でワークを分割すると作業性が向上する。
さらに、ワークに抵抗素子を形成することにより、抵抗素子の研磨に従って抵抗素子の抵抗値が変化するので、全ての抵抗素子の抵抗値を検出することによって研磨の進行状況と反り量が容易に把握できる。そして、研磨による抵抗素子の抵抗値の大小によって突起の突出量を変えることにより、抵抗素子の抵抗値を揃えてワークの研磨量を目標値に合わせることが可能になる。
さらに、上記した課題は、回転機構によって回転される研磨定盤と、前記研磨定盤の上方に配置され、下面に複数の突起が設けられたラッピング加工冶具と、複数の前記突起の突出量を個々に調整するための複数の突出量調整素子とを有する研磨装置を使用する磁気ヘッドの製造方法であって、複数の磁気ヘッドが一列に形成された棒状のワークを形成する工程と、前記ワークを複数の前記突起の先端に取り付ける工程と、前記研磨定盤上の研磨面によって前記ワークの前記磁気ヘッドを研磨する工程と、前記磁気ヘッドを研磨しているときに複数の前記突出量調整素子によって複数の前記突起の突出量を個々に調整する工程とを有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法によって解決される。
その磁気ヘッドの製造方法において、前記ワークには、前記研磨定盤の研磨面によって研磨され、研磨量に応じて抵抗値が変化する複数の抵抗素子が形成され、複数の前記抵抗素子のそれぞれの抵抗値を測定して該抵抗値が小さいほど前記突起の突出量を多くするのが好ましい。
本発明の磁気ヘッドの製造方法によれば、ラッピング加工治具に複数の突起を設け、複数の磁気ヘッドが一列に形成されたワークを突起の下面に取り付けるとともに、その突起の突出量を個々に調整するようにしている。従って、複数の突起の突出量を個々に変えることにより、ワークの不連続な位置ズレを複数の箇所で個々に調整してワークの反りを精度の良く矯正することが可能になる。
また、ワークをチップ状のスライダに分割する場合には、その分割される数と同数の突起を設け、ワークの研磨の前又は後に、複数の突起の間でワークを分割すると作業性が向上する。
さらに、ワークに抵抗素子を形成することにより、抵抗素子の研磨に従って抵抗素子の抵抗値が変化するので、全ての抵抗素子の抵抗値を検出することによって研磨の進行状況と反り量が容易に把握できる。そして、研磨による抵抗素子の抵抗値の大小によって突起の突出量を変えることにより、抵抗素子の抵抗値を揃えてワークの研磨量を目標値に合わせることが可能になる。
この場合、抵抗素子として、ワーク上に形成されたモニター用専用の抵抗素子を使用してもよいし、磁気ヘッドの磁気抵抗効果素子を使用してもよい。
上記した課題は、研磨定盤上の研磨面によって研磨される複数の磁気ヘッド及び複数の抵抗素子を有する棒状のワークをラッピング加工冶具の下面に取り付け、前記ラッピング加工冶具を前記研磨面に対して上下方向に押引する複数の押引機構を前記ラッピング加工冶具の複数の操作点に接続し、前記押引機構を１つずつ選択して前記ラッピング加工冶具に基準押引力を加えた場合の前記押引機構の個々の基準曲げ曲線を測定し、前記ワークの下面の現在形状を測定し、前記ワークの目標形状を設定し、前記現在形状と前記目標形状の差である矯正曲線を求め、複数の前記押引機構のそれぞれの前記基準曲げ曲線に個々の最適比率を掛けて重ね合わせて前記矯正形状に最も近づく１つの押引曲線を求め、複数の前記基準曲げ曲線に個々に前記最適比率を掛けた押引量を複数の前記押引機構に加えることにより複数の前記押引機構により前記ラッピング加工冶具を前記研磨面に押引しながら、前記研磨面との摩擦によって前記ワークとその上の前記磁気ヘッド及び前記抵抗素子を研磨して前記磁気ヘッドの高さを調整することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法によって解決される。
この発明によれば、磁気ヘッドを備えたワークを研磨する際にラッピング加工冶具の複数の操作点に加える押下げ量又は引上げ量を最適化してワーク反り、磁気ヘッド先端を結ぶ曲線を高精度で目標の形状曲線に近づけることができる。
また、上記した課題は、回転機構によって回転される研磨定盤と、前記研磨定盤の上方に配置され、前記研磨定盤上の研磨面によって研磨されるワークが下面に取り付けられるラッピング加工冶具と、前記ラッピング加工冶具の側面に前記下面と平行に形成されたストライプ状の溝と、一端が前記溝の長手方向に沿って前記溝内の面に摺動可能に設けられた複数の押引素子と、複数の前記押引素子の他端のそれぞれが取り付けられ、複数の前記押引素子を前記研磨面に対して上下に駆動して前記ラッピング加工冶具の前記下面を変形させる複数のアクチュエータとを有することを特徴とする研磨装置によって解決される。
この発明によれば、ワークを研磨する際にラッピング加工冶具の複数の操作点に加える押下げ位置又は引上げ位置を最適化することが可能になり、ワーク反りを高精度で目標の形状曲線に近づけることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図５は、本発明の第１の実施の形態を示す研磨装置の斜視図である。
図５において、回転機構９により回転される研磨定盤１の上にはドレッサー機構１０とワーク支持機構２０が配置されている。
研磨定盤１の上には研磨面を有する研磨盤２が張りつけられ、その研磨盤２の上には研磨剤供給手段（不図示）から研磨剤（スラリー）が供給される。
また、ドレッサー機構１０は、回転定盤１の周囲の基台３に固定された回転機構１１によって回転される回転リング１２を有し、回転リング１２の下には、研磨盤２上に供給された研磨剤を平滑に広げるためのドレッサー１３が取り付けられている。
ワーク支持機構２０は、基台３の上に取り付けられた固定部２１と、その固定部２１に取り付けられた揺動部２２と、揺動部２２に取り付けられたＹ字状のラップベース２３と、ラップベース２３の前部のＵ字状のアーム２３ａに挟まれるアンロード部２４と、ラップベース２３に取り付けられてアンロード部２４を上から覆うように配置されたラップアダプタ２５と、ラップアダプタ２５の前方でラップベース２３に取り付けられる検出器２６とを有している。
揺動部２２は、固定部２１内に取り付けられたモータ（不図示）の軸に接続される偏心軸２２ａと、偏心軸２２ａが挿通される長孔２２ｂとを有している。そして、そのモータの軸の回転に伴って偏心軸２２ａが所定の軌道を回転移動すると、その偏心軸２２ａは長孔２２ｂの中を前後しながら揺動部２２を横方向に揺動させる。
その揺動部２２の先端に固定されたラップベース２３の後部２３ｂは、揺動部２１の前方で軸２３ｃによって回動可能に支持されている。ラップベース２３のうち軸２３ｃよりも後方の後部２３ｂは揺動部２２とともに揺動するために、ラップベース２３のうち軸２３ｃよりも先方の部分は、揺動部２１の揺動に伴って軸２３ａの回りを揺動することになる。
ラップベース２３のアーム２３ａの後部では、上下方向に回動可能にラップアダプタ２５の後部が支持されている。さらに、そのアーム２３ａの一部にはＬ字状金具２３ｄが固定され、そのＬ字状金具２３ｄはラップアダプタ２５の上方で加圧機２７を支持している。また、ラップベース２３は、その下側に複数の座面２３ｅを有している。
ラップアダプタ２５の先端部には、図６に示すように、下側に垂下してその前面にラッピング加工治具２８を取り付けるための治具取り付け面２５ａが設けられている。また、その治具取り付け面２５ａ上には、ラッピング加工治具２８の位置決め孔２８ａに嵌め込まれる固定ピン２５ｂが形成されている。さらに、ラップアダプタ２５の先端部には、治具取り付け面２５ａ上に取り付けられてラッピング加工治具２８を固定ピン２５ｂに向けて押さえるための固定ブロック２５ｃが揺動可能に取り付けられている。
ラップ加工治具２８の下部には、溝２８ｂを介して分離された複数の突起２８ｃが櫛歯状に形成されている。また、ラップアダプタ２５の治具取り付け面２５ａ上には複数の加熱素子２９が形成されている。そして、ラップアダプタ２５にラッピング加工治具２８を取り付けた状態では、複数の突起２８ｃの後面が加熱素子２９に個々に接触するようになっている。
加熱素子２９の両端にはリード線２９ａが接続され、それらのリード線２９ａは後述する研磨制御回路３６に接続され、その研磨制御回路３６からリード線２９ａを通して加熱素子２９に電流が供給される。加熱素子２９は、加熱温度の制御によって突起２８ｃの突出量を調整するための突出量調整素子であって、供給される電流が大きくなるほど温度が上昇する抵抗体などから構成されている。
次に、上記した研磨装置を用いて図７に示すような棒状のワーク（研磨対象物）３０上に形成された素子の研磨方法を説明する。
ワーク３０は、アルミナチタンカーバイド（Ａｌ_２Ｏ_３ＴｉＣ）、フェライト、チタン酸カルシウム等の材料からなる基板３１と、その基板３１上に一列に形成された複数の磁気抵抗効果素子、誘導型素子などの磁気ヘッド（電磁トランスジューサ）３２と、それらの磁気ヘッド３２の隣に形成されたモニター用抵抗素子３３とを有している。
磁気ヘッド３２の先端とモニター用抵抗素子３３の先端はそれぞれワーク３０の下面と同一面上に存在する。
ワーク３０は、略円形状の基板３１を分割することによって得られたもので、基板３１の切断面がワーク３０の下面となっている。
なお、磁気ヘッド３２とモニター用抵抗素子３３は、ワーク３０上の複数のパッド３０ａ〜３０ｆに電気的に引き出されている。
そして、ワーク３０は、まず図８に示すように、ラップ加工治具２８の先端面に接着剤を介して取り付けられる。この場合、ワーク３０上の磁気ヘッド３２の先端とモニター用抵抗素子３３の先端がそれぞれ研磨定盤１に向くような状態にされる。さらに、１つの磁気ヘッド３２と１つのモニター用抵抗素子３３がラップ加工治具２８の１つ突起２８ｃに重なる状態で、ワーク３０はラップ加工治具２８上に位置決めされる。このことは、突起２８ｃが磁気ヘッド３２の数だけ存在することを意味する。
なお、図中符号２８ｄは、加熱素子２９に接触する加熱領域を示している。
そのようにしてラップ加工治具２８に取り付けられたワーク３０は、図９、図１０に示すように、突起２８ｃを１つの単位としてスライシング砥石３４によって複数のチップ状のスライダ３０ｘに分離される。この場合、スライシング砥石３４の歯を突起２８ｃの間の溝２８ｂに入れるようにしてワーク３０を分断すると、スライシング砥石３４の位置決めが容易になる。
そのワーク３０の分割によって磁気ヘッド用のスライダ３０ｘが複数個生成される。そして、１個のスライダ３０ｘ上には、１つの磁気ヘッド３２と１つのモニター用抵抗素子３３が存在する。
スライダ３０ｘ上に現れる複数のパッド３０ａ〜３０ｆは、図１１（ａ）に示すように、それぞれラップ加工治具２８の前面に張り付けられる中継プリント基板３５上のパッド３５ａにリード線３５ｂを介して電気的に接続される。
そして、ラップ加工治具２８をラップアダプタ２５に固定した状態では、図１１（ａ）に示すように、ラップ加工治具２８の前方で検出器２６のプローブ２６ａを中継プリント基板３５上のパッド３５ａに接続するようになっている。
プローブ２６ａは、図１１（ｂ）に示すように、導電性の筒体２６ｃの端部を貫通する導電性のピン２６ｂを有し、そのピン２６ｂはバネ２６ｄによって中継プリント基板３５に向けて付勢されている。
以上のようにワーク３０をラップ加工治具２８に取り付け、ワーク３０を分割して複数のスライダ３０ｘを形成し、ラップ加工治具２８をラップアダプタ２５に取り付け、さらに、検出器２６のプローブ２６ａを中継プリント基板３５を介してモニター用抵抗素子３３に接続した状態にした後に、スライダ３０ｘの下面と磁気ヘッド３２の先端とモニター用抵抗素子３３の先端の研磨を開始する。
研磨は、図５に示した研磨定盤１を回転させながら、研磨盤２にスライダ３０ｘを接触させ、ラップベース２３を研磨面に沿って揺動させながら行われる。
研磨が進むにつれてモニター用抵抗素子３３の高さが減少するので、モニター用抵抗素子３３の抵抗値が上昇する。そのモニター用抵抗素子３３には、プリント基板３５と検出器２６を介して研磨制御回路３６から定電流が流される。そして、研磨制御回路３６は、各モニター用抵抗索子３３の電圧を測定することによって、抵抗値を算出する。
複数のスライダ３０ｘの研磨は、それらのスライダ３０ｘ上のモニター用抵抗素子３３の抵抗値が揃うように研磨するのが望ましい。
ワーク３０の多くは反りが生じているために、ワーク３０上の複数のモニター用抵抗素子３３と複数の磁気ヘッド３２の一様な研磨が難しい。本実施形態では、ワーク３０を研磨する前に複数のスライダ３０ｘに分割しているのでワーク３０に生じていた反りに起因する研磨のバラツキは少なくなっている。
しかし、各スライダ３０ｘの被研磨面の位置が不揃いであったり或いは、隣合う複数のモニター用抵抗素子３３や隣合う複数の磁気ヘッド３２に互いに位置ズレが生じている場合には、研磨の過程においてモニター用抵抗素子３３の抵抗変化量にバラツキが生じる。そこで、図６に示した加熱素子２９に流す電流量を制御することにより、加熱素子２９からラッピング加工治具２８の突起２８ｃに加わる温度を調整する。突起２８ｃは、温度が上昇すると熱膨張によりその突出量が増加し、その反対に温度が下降すると熱収縮によりその突出量が低減する。
従って、加熱素子２９の温度を制御することによって研磨定盤１への突起２８ｃの突出量を変えてスライダ３０ｘの研磨速度を調整し、これにより、スライダ３０ｘ上のモニター用抵抗素子３３の抵抗値を揃えることが可能になる。
例えば、図１２に示すように、１〜２８番目のスライダ３０ｘについて、抵抗値にバラツキがあってｎ番目のモニター用抵抗素子３３の抵抗値が低い場合にはｎ番目の加熱素子２９の温度を高くしてｎ番目のスライダ３０ｘの突出量を大きくし、これにより、ｎ番目のスライダ３０ｘの研磨速度を高くして抵抗値を上げる。
複数のスライダ３０ｘ上のモニター用抵抗素子３３の抵抗の差がゼロになった時点或いはその差が所定の範囲内になった時点で研磨を停止する。それらのモニター用抵抗素子３３の抵抗値を揃えることは、モニター用抵抗素子３３の高さを揃えることを意味し、これにより、ラッピング加工冶具の下の複数の磁気ヘッド３２の高さも揃うことになる。
なお、磁気ヘッド３２に磁気抵抗効果層が存在する場合には、その磁気抵抗効果層をモニター用抵抗素子として使用してもよい。
また、上記した説明では、加熱素子２９を治具取り付け面２５ａの前面に取り付けているが、ラップ加工治具２８の突起２８ｃの加熱領域２８ｄに加熱素子２９を取り付けてもよい。
上記した説明では、ラップ加工治具２８の突起２８ｃの突出量を調整するために、その突起２８ｃを熱膨張させる機構を設けているが、以下に述べるような構造を採用してもよい。
第１の例として、図１３に示すように、ラップ加工治具３８の突起３８ａ内に開口３８ｂを形成し、その開口３８ｂの下端に弾性面３８ｃを設け、ラップ加工治具３８の上部から開口３８ｂを通って弾性面３８ｃに向けて圧電アクチュエータ４０によって上下方向に進退する押圧ピン４１を挿入するようにするようにしてもよい。そして、そのアクチュエータ４０によって押圧ピン４１を上下に移動させることによって突起３８の弾性面３８ｃの位置を上下に調整し、その弾性面３８ｃに取り付けられるスライダ３０ｘの位置を調整することができる。
なお、ラップ加工治具３８の下部を、図１４に示すような断面Ｕ字状の板バネ４２によって形成し、板バネ４２の下部を溝４２ａにより分割して複数の突起４２ａとした構造を採用してもよい。この場合、Ｕ字状の突起４２ａの下面が弾性面となり、ここにスライダ３０ｘが取り付けられる。
第２の例として、図１５に示すようなＨ字状のアーム４３を間隔をおいて複数個重ねた構造を有するラップ加工治具４４がある。そのアーム４３の一端には圧電素子のような伸縮可能なアクチュエータ４５が挟まれるとともに、その他端には２つの溝４３ａによってＵ字状の板バネよりなる突起４６の両端が支持されている。
そして、図１６（ａ）に示すように、アーム４３の一端のアクチュエータ４５が伸びるとアーム４３の他端が狭くなり、これにより突起４６の両端が狭まって突起４６の下面が下方に突出する。これに対して、図１６（ｂ）に示すように、アーム４３の一端のアクチュエータ４５が縮むとアーム４３の他端が拡がり、これにより板バネの両側が広がって突起４６の下面が窪むようむ上方に後退する。その突起４６の下面にはスライダ３０ｘが取り付けられる。
そして、各アーム４３の一端に取り付けたアクチュエータ４５の伸縮量を調整することにより、突起４６の下面に取り付けたスライダ３０ｘの位置を制御して、スライダ３０ｘ上のモニター用抵抗素子３３や磁気ヘッド３２の高さを揃えることができる。
なお、上記した突起３８の弾性面３８ｃの下面や突起４６の下面に取り付けられるスライダ３０ｘは、図９に示したように、ワークをスライシング砥石３４によって分割して得られる。
図１７は、上記した研磨装置の制御系ブロック図、図１８は、その研磨装置による研磨の手順を示すフローチャートである。
図１７において、ラッピング加工治具２８の突起２８ｃの下面にワーク３０を取り付けた状態で、ワーク３０は複数のスライダ３０ｘに分割されている。そして、ラッピング加工治具２８をラップアダプタ２５に取り付け、研磨制御回路３６からの研磨定盤回転数調整信号Ｓ０によって回転機構９を制御して、回転機構９により研磨定盤１を所定の速度で回転させる。
さらに、研磨制御回路３６は加圧量調整信号Ｓ３を加圧機２７に送ると、加圧機２７はラップアダプタ２５を介してラッピング加工治具２８を研磨盤２に押しつける。
そして、図１８の（１）に示すように、スライダ３０ｘとその上のモニター用抵抗素子３３の先端を研磨盤２によって研磨する。
研磨の過程において、図１８の（２）に示すように、研磨制御回路３６は、検出器２６を介して各モニター用抵抗素子３３からの抵抗値測定信号Ｓ２を受けて各モニター用抵抗素子３３の抵抗を演算する。
そして、図１８の（３），（４）に示すように、それらの抵抗値が揃っていない場合には、図６の加熱素子２９又は図１５又は図１６のアクチュエータ４０又は４５に突起突出量調整信号Ｓ３を送って抵抗の大きさに応じてラッピング加工治具２８，３８，４４の突起２８ｃ，３８ａ，４６の突出量を調整し、さらに研磨を続ける。
これに対して、図１８の（３），（５）に示すように、各モニター抵抗素子３３の抵抗値が所定の値になった場合には、研磨を停止する。
なお、上記した説明では、ワーク３０を複数のスライダ３０ｘに分割した後に研磨を開始しているが、ワーク３０のままで研磨しても、上記した突起の突出量を変化させることによってワーク３０の反りを矯正することができるので、モニター用抵抗素子３３の抵抗を揃えることが容易になる。この場合、研磨の後に棒状のワーク３０を突起２８ｃ上で分割することになる。
なお、ワーク３０を分割した後に研磨する場合でも、棒状のワーク３０のままで研磨してもスライダ３０ｘ上のレール面の形成は研磨後に行われる。
（第２の実施の形態）
１つの棒状のワークの研磨は、そのワークの上に形成された複数の磁気ヘッドの高さ或いは複数の抵抗素子の高さ又は抵抗値を揃えるために行われる。しかし、上記したように、複数の磁気ヘッドの先端位置、複数の抵抗素子の先端位置には例えば図１９に示すようなバラツキがある。なお、図１９の４つの曲線は４つの棒状のワークについて、それらの上に形成された複数の磁気ヘッドの先端位置を結ぶ線を示している。
そのような磁気ヘッドの先端位置や抵抗素子の先端位置の不揃いは、磁気ヘッドと抵抗素子のパターニング精度や、棒状のワークを円板状の基板から切り出す際の加工精度の低下などが要因となっている。
磁気ヘッドや抵抗素子の高さを揃えるために、従来、図１に示したようなベンドアーム１０６とラッピング加工治具１０２などを用いてワークの反りや磁気ヘッドの先端位置を調整する方法がある。
例えば、図７に示した１つの棒状のワーク３０上の複数の磁気ヘッド３２、抵抗素子３３のそれぞれの先端位置を結ぶ曲線を目標の形状（例えばｘ軸）に揃えるために、図２０に示すようにワーク３０の３箇所を押圧量α_１、α_２、α_３で押圧している。押圧量α_１、α_２、α_３は素子先端曲線Ａとｘ軸との差である。
しかし、図１に示した３つのベンドアーム１０６によってラッピング加工治具１０２の下部を押したり引いたりすると、３つのベンドアーム１０６の押引力が相互に干渉するので、曲線Ａの３箇所と目標形状との差α_１、α_２、α_３をベンドアーム操作制御系にフィードバックしただけでは、複数の磁気ヘッドや複数の抵抗素子の高さを一定に揃えることは難しい。
即ち、複数のベンドアーム１０６の押圧力は互いに影響を及ぼし合うためにフィードバック制御が発散してしまい、研磨精度を向上するには限界がある。
そこで、本実施形態では、以下に示すような方法によってワークの押下量又は引上量を高精度に制御するようにした。
まず、本実施形態において使用されるラッピング加工治具の構造について説明する。そのラッピング加工冶具は、図５に示した研磨装置のラップアダプタ２５の冶具取り付け面２５ａに取り付けられる。ただし、本実施形態に使用される冶具取り付け面２５ａはその上に加熱素子２９を有しない構造を採用する。
図２１は、本実施形態に使用されるラッピング加工治具５０の正面図である。そのラッピング加工治具５０の上部には位置決め孔５０ａが形成され、さらにその下部には下面を押下げたり引上げたり押引するための操作孔５０ｂがその下面に平行に複数（例えば３つ以上）形成されている。そのラッピング加工治具５０の下面には、その下面を湾曲し易くするための溝５０ｃが形成されている。
また、図２２に示すように、ラッピング加工治具５０の複数の操作孔５０ｂにはＬ字状の制御ピン５１の下端が挿入され、アクチュエータ５２は、制御ピン５１を介して操作孔５０ｂを押し下げたり引き上げたりするように操作される。制御ピン５１が挿入される操作孔５０ｂはアクチュエータ５２の力が作用する操作点となっている。
例えば、ラッピング加工治具５０の操作孔５０ａが７つ存在し、かつ、ラッピング加工治具５０の下面に取り付けられる棒状のワーク３０上に磁気ヘッドとモニター用抵抗素子の対が３１対形成されている場合に、制御ピン５１によって各操作孔５０ｂを所定の単位押下力Ｆｕで１つずつ別々に押下げた場合のワーク３０の変形量は例えば図２３の曲線ｆ_１〜ｆ_７のようになる。
図２３に示す７つの曲線によれば、ラッピング加工冶具５０の１つの操作孔５０ｂを研磨定盤１に向けて押下げると、その押下げ力は操作点をピークにしてその周囲にも及ぶことがわかる。その図２３に示す各曲線を以下に「基準曲げ曲線」という。なお、図２３では、各操作点での押下げ力は同じとし、しかもワーク３０には反りが生じていないことを前提として測定している。
以上のようなラッピング加工治具５０の各操作孔５０ａの下方位置での基準曲げ曲線を調査した後に、研磨前のワーク３０上の複数の磁気ヘッドの先端を結ぶ曲線の現在形状を調べる。研磨開始前の現在形状曲線を、以下に初期形状曲線といい、例えば図２４の実線のようになる。
次に、図２３に示した複数の基準曲げ曲線の大きさを調整し、さらに調整後の複数の基準曲げ曲線を重ね合わせて図２４の破線に示す矯正量分布曲線を求める。
基準曲げ曲線の調整は、押下げ量の場合には基準曲げ曲線を正の方向にβ倍し、引上げ量の場合には基準曲げ曲線を負の方向にβ倍する。なお、βは、最適化率という。
矯正量分布曲線は、目標形状線ｆ_ｔから現在形状曲線（初期形状曲線ｆ_０）を引いた曲線で表される。
次に、図２２に示したアクチュエータ５２を操作して、複数の制御ピン５１を介して操作孔５０ｂを押引することにより、ラッピング加工治具５０の複数の磁気ヘッドの先端を結ぶ曲線を図２４の一点鎖線に示すような曲げ矯正後形状曲線となるように調整する。
その後に、図５に示した研磨定盤１上の研磨盤（研磨面）２にワーク３０を接触させて研磨を開始する。
ところで、図２４の一点鎖線に示したワーク３０の目標形状線の関数をｆ_ｔとし、ワーク３０上のモニター用抵抗素子３３の抵抗値に基づいて求めたワーク３０の現在形状の関数をｆ_０とし、また、図２３のような複数の基準曲げ曲線の関数をｆ_１、ｆ_２、…、ｆ_ｎとし、複数のアクチュエータ５０による各制御ピン５１のそれぞれの最適化率βをａ_１、ａ_２、…、ａ_ｎとすると、ａ_１、ａ_２、…、ａ_ｎは重回帰分析を用いる方法で決定される。即ち、初期形状から矯正曲線を差し引くと、目標形状になることを意味している。
ここで、次の式（１）が成り立つとする。
ｆ_ｔ＝ｆ_０−ａ_１＊ｆ_１−ａ_２＊ｆ_２−ａ_３＊ｆ_３−…−ａ_ｎ＊ｆ_ｎ （１）
しかし、式（１）の左辺の目標形状線と右辺のワーク矯正後形状線には実際には差が存在し、その差の関数ｆ_ｅは次の式（２）で表される。
ｆ_ｅ＝ｆ_０−ｆ_ｔ−ａ_１＊ｆ_１−ａ_２＊ｆ_２−ａ_３＊ｆ_３−…−ａ_ｎ＊ｆ_ｎ （２）
そして、ｆ_ｅを最小にするａ_１、ａ_２、…、ａ_ｎを求めるために、例えば「ｆ_ｅの自乗和を最小にする」という評価関数を使用する。
その評価関数は、ｆ_ｅの自乗和をａ_１、ａ_２、…、ａ_ｎで微分した結果を零とおいた関数で、それらの結果を整理すると次のような式（３）が得られる。
Σ（ｆ_１＊ｆ_１）ａ_１＋Σ（ｆ_１＊ｆ_２）ａ_２＋…＋Σ（ｆ_１＊ｆ_ｎ）ａ_ｎ
＝Σ（（ｆ_０−ｆ_ｔ）＊ｆ_１）
Σ（ｆ_２＊ｆ_１）ａ_１＋Σ（ｆ_２＊ｆ_２）ａ_２＋…＋Σ（ｆ_２＊ｆ_ｎ）ａ_ｎ
＝Σ（（ｆ_０−ｆ_ｔ）＊ｆ_２）
…………………
Σ（ｆ_ｎ＊ｆ_１）ａ_１＋Σ（ｆ_ｎ＊ｆ_２）ａ_２＋…＋Σ（ｆ_ｎ＊ｆ_ｎ）ａ_ｎ
＝Σ（（ｆ_０−ｆ_ｔ）＊ｆ_ｎ）
（３）
このような式（３）のｎ個の連立方程式を解いて、ａ_１、ａ_２、…、ａ_ｎの値を求め、ｎ個のアクチュエータ５２の操作量ａ_１＊Ｆｕ、ａ_２＊Ｆｕ、…、ａ_ｎ＊Ｆｕでｎ個の制御ピン５１を上又は下に移動させる。
これにより、ワーク３０上の複数のモニター用抵抗素子３３及び磁気ヘッド３２の先端を結ぶ曲線は目標形状曲線と一致するか或いは最も近づくことになる。
図２５に示す複数の曲線は、図２３で示した基準曲げ曲線ｆ_１、ｆ_２、…、ｆ_７にそれぞれ研磨係数ａ_１、ａ_２、…、ａ_７を掛けて求められる各操作点での個別的矯正量分布曲線ａ_１＊ｆ_１、ａ_２＊ｆ_２、…、ａ_７＊ｆ_７と、それらの個別的矯正量分布曲線を重ねて得られる矯正分布曲線ａ_１＊ｆ_１＋ａ_２＊ｆ_２＋…＋ａ_７＊ｆ_７と、初期形状曲線ｆ_０と、矯正後形状曲線ｆ_ｔｔとを示している。
以上のような一連の処理は、図２６に示すようなフローチャートで表され、そのような処理を以下に「目標形状生成法」とよぶ。
次に、目標形状生成法を用いて、より高精度にワークを研磨する方法について説明する。
研磨するために、図５に示した構成に加えて図２２に示したラッピング加工冶具５０とアクチュエータ２５と制御ピン５１を使用する。
ワーク形状矯正についてのブロック図を示すと図２７のようになり、ワーク３０を任意の形状に変形するための形状生成機構５４と、ワーク３０の形状を計測できる高さモニター５５と、形状生成機構５４に矯正量を出力する研磨制御部３６を有している。
高さモニター５５としては、図７に示したワーク３０上のモニター用抵抗素子３３が適用される。そのモニター用抵抗素子３３は、高さと抵抗値が逆比例関係にあり、研磨を経てその高さが低くなると抵抗値は大きくなる。そのワーク３０はラッピング加工治具５０の下面に取り付けられる。
また、形状生成機構５４として、ラッピング加工冶具５０とアクチュエータ５２と制御ピン５１が適用される。
そして、高さモニター５５である複数個のモニター用抵抗素子３３の全ての抵抗値を検出することにより、ワーク３０の研磨の進行状況とワーク３０の反り量が監視される。ラッピング加工治具５０にワーク３０を取り付けた状態での各アクチュエータ５２毎の基準曲げ曲線は図２３に示すように予め調査され、そのデータは研磨制御部３６に格納されている。
なお、磁気ヘッドに磁気抵抗効果層が含まれている場合には、高さモニター５５としてその磁気抵抗効果層を用いてもよい。
ワークの研磨が開始されると、まず、研磨前のワーク３０の形状をモニター用抵抗素子３３の抵抗値に基づいてワーク３０の傾きを検出する。そして、ワーク３０の左右端又はその他の箇所の２つの固定点の位置を左右差調整機構により調整して、ワーク３０の下面を研磨定盤１の研磨面と平行になるようにラッピング加工冶具５０の傾きを調整する。左右差調整機構としては、図５、図２２に示す左右の加圧機２７が用いられる。
例えば、研磨前のワーク３０の形状が図２８の一点鎖線に示すような曲線となっている場合には、ワーク３０の傾きは図２８の実線で示すようになる。ワーク３０の傾きを左右差調整機構２７によって修正すると、ワーク３０の形状は図２８の一点鎖線で示すような曲線となり、ワーク３０の傾きは図２７の二点鎖線で示される。左右差調整機構２７によって修正された後のワーク３０の形状を初期形状とする。
さらに、以下に示す方法でワーク３０の研磨のスケジューリングを行う。
スケジューリングは、図２４において目標形状ｆ_ｔと現在形状（初期形状）ｆ_０の最大の偏差Ａｍａｘが存在する位置において、研磨速度ｖ（μｍ／ｍｉｎ）でワーク３０の研磨を開始してから研磨終了までの時間をＴｍａｘとする。
そして、研磨のサンプリングタイム（研磨制御周期）をｔとし、研磨ステップ数ｄをｄ＝Ｔｍａｘ／ｔとする。
従って、研磨ステップ数ｄのうちのｋ番目（ｋは自然数、ｋ＞１）のステップのサンプリングタイムにおける各研磨点でのワーク３０の形状の関数ｆｋ_ｔは、次式（４）で表される。
ｆｋ_ｔ＝ｆｉ−ｓ_ａ１・ｋ／ｄ＊ｆ_１−ｓ_ａ２・ｋ／ｄ＊ｆ_２− … …−ｓ_ａｎ・ｋ／ｄ＊ｆ_ｎ （４）
ここで、ｆｉはワークの現在形状曲線又は初期形状曲線を示す関数であり、ｓ_ａ１、ｓ_ａ２、…、ｓ_ａｎはそれぞれ上記した目標形状生成法によって求めた各操作点の初期状態を目標形状に矯正するための係数である。目標形状曲線は、研磨ステップ毎に異なっててｄ個存在することになり、ｋ＝ｄ番目の目標形状曲線が最終目標形状曲線ｆｆとなる。
ここで、さらに、研磨定盤１の研磨面２のクセを加味して研磨後の結果を予測する因子を目標形状曲線の関数ｆｋ_ｔに付加してもよい。
ワーク３０の研磨中には、サンプリングタイム毎にｋ番目のステップの目標形状の関数ｆｋ_ｔを計算して目標形状生成法を実行する。
目標形状生成法によれば、ｋ番目のステップの目標形状曲線の関数ｆｋ_ｔと現状形状曲線の関数ｆｉには実際には、誤差ｆｋｅが存在する。その誤差の関数ｆｋｅは、次式（５）によって求められる。
ｆｋｅ＝ｆｉ−ｆｋ_ｔ−ａ_１＊ｆ_１−ａ_２＊ｆ_２−…−ａ_ｎ＊ｆ_ｎ （５）
そして ｆｋｅを最小にするａ_１、ａ_２…、ａ_ｎを求めるために、ｆｋｅの自乗和を最小にするという評価関数を使用する。
その評価関数は、ｆ_ｅの自乗和をｓ_ａ１、ｓ_ａ２、…、ｓ_ａｎで微分した結果を零とおき、それらを整理すると次のような式（６）が得られる。
Σ（ｆ_１＊ｆ_１）ａ_１＋Σ（ｆ_１＊ｆ_２）ａ_２＋…＋Σ（ｆ_１＊ｆ_ｎ）ａ_ｎ
＝Σ（（ｆ_０−ｆ_ｔ）＊ｆ_１）
Σ（ｆ_２＊ｆ_１）ａ_１＋Σ（ｆ_２＊ｆ_２）ａ_２＋…＋Σ（ｆ_２＊ｆ_ｎ）ａ_ｎ
＝Σ（（ｆ_０−ｆ_ｔ）＊ｆ_２）
…………………
Σ（ｆ_ｎ＊ｆ_１）ａ_１＋Σ（ｆ_ｎ＊ｆ_２）ａ_２＋…＋Σ（ｆ_ｎ＊ｆ_ｎ）ａ_ｎ
＝Σ（（ｆ０−ｆｋ_ｔ）＊ｆ_ｎ）
（６）
このような式（６）のｎ個の連立方程式を解いて、これにより求めたａ_１、ａ_２、…、ａ_ｎに相当する操作量をラッピング加工治具５０上のアクチュエータ５２に与えることにより、ワーク３０は変形し、現状形状曲線からｋ番目の目標形状曲線になるように研磨される。
以上のスケジューリングによるワークの研磨方法を「目標形状追従法」といい、図２９に示すようなフローチャートに従って行われる。
以上の操作を１番目〜ｄ番目のスケジュールに従って研磨することにより、ワーク３０の被研磨面は図３０に示すような形状に変化し、最終目標形状ｆｆが高精度で得られる。なお、図３０ではｄ＝５とし例を示している。
以上の例では、加工前に一度測定した形状誤差を矯正する変形を計算し、徐々にその変形を加工治具に加えるようにした。さらに、精度向上のためには、形状測定、矯正、形状測定、矯正…という処理ループを繰り返せばよい。
（第３の実施の形態）
上記した第２の実施の形態では、制御ピン（押引素子）５１を介してアクチュエータ５２により押引される操作孔５０ｂの位置を固定している。それらの操作孔５０ｂとアクチュエータ５２の数を増やせばワーク３０の形状をさらに高精度に矯正することが可能になる。
しかし、ラッピング加工治具５０は小さいために、狭い領域に多数のアクチュエータ５２を配置するのは現実的でない。
そこで、アクチュエータ５２により押引されるラッピング加工治具５０の位置を変更できるような構造にすることによってワーク３０をさらに高精度に矯正できる構造を以下に説明する。なお、本実施形態でも図５に示した研磨装置を使用する。
図３１（ａ）は、本実施形態に使用するラッピング加工治具６０の構造を示す平面図、図３１（ｂ）はそのＩ−Ｉ線断面図である。
図３１において、平板状のラッピング加工治具６０には、第１の実施形態と同様に、図６に示したラップアダプタ２５の治具取り付け面２５ａ上の固定ピン２５ｂが嵌め込まれる位置決め孔６０ａが形成されている。また、ラッピング加工冶具６０の前面には、その下面に沿ってストライプ状の開口６０ｂが形成され、さらに、ラッピング加工冶具６０の前面のうち開口６０ｂの下側には、ラッピング加工冶具６０の下面と平行にストライプ状の溝６０ｃが形成されている。
また、図５に示したラップアダプタ２５の治具取り付け面２５ａの上方には、ラッピング加工冶具６０の溝６０ｃの長手方向に沿って移動可能に複数のアクチュエータ６１が配置されている。
また、その溝６０ｃの中には複数のＬ字状の制御ピン６２の先端が摺動可能に一列に嵌め込まれており、その制御ピン６２の他端がアクチュエータ６１の駆動部に取り付けられている。
なお、ラップアダプタ２５としては、加熱素子を有しない構造のものを採用する。また、ラッピング加工治具６０の下面には、その下面を湾曲し易くするための溝６０ｄが形成されている。
そして、図６に示したラップアダプタ２５の冶具取り付け面２５ａにラッピング加工冶具６０を取り付けた状態で、各アクチュエータ６１の横方向の位置を変えることにより、Ｌ字状の制御ピン６２の一端を例えば図３１（ａ）に示すような位置に設定する。
その図１３（ａ）に示した位置で、個々のアクチュエータ６１の押下力又は引上力によるによるラッピング加工冶具６０の下面での基準曲げ曲線は、例えば図３２に示すようになる。
そのＬ字状の制御ピン６２の位置は次のようにして決定される。
まず、ワーク３０の上に形成された複数の磁気ヘッド３２とモニター用抵抗素子３３の先端を結ぶ線をワークの反りとして判断する。これにより、例えば図３３の実線に示すようなワーク３０の曲がりが測定される。その曲線の関数ｆａの極値を求めるために、その曲線の関数ｆａを１回微分すると図３３の破線で示す微分曲線が求まり、その微分曲線とゼロ軸が交差する位置が関数ｆａのピーク値となる。
次に、関数ｆａのピークのうちゼロ軸からの変移量が大きい順に操作点を割り振る。さらに、割り振られた操作点に制御ピン６２の一端が一致するように、アクチュエータ１６および制御ピン６２を移動する。
この後に、所定の方法によってワーク３０の反りが目標の形状になるか或いはその形状に近づくようにアクチュエータ６１によって制御ピン６２を押下げたり引上げたりする。
その制御ピン６２の下端の位置の調整は、第２の実施の形態で説明したような「目標形状生成法」を用いてもよいし、従来の方法によって決定してもよい。
「目標形状生成法」を採用する場合には、最終目標曲線と初期形状曲線の間をｄ個に分割するが、その分割して得られた曲線毎に制御ピン６２の横方向の位置、即ち操作点を移動してアクチュエータ６１による押圧個所または引っ張り個所を調整してもよい。
例えば、７個のアクチュエータ６１と７本の制御ピン６２を使用する場合に、目標形状生成法によって求めた各制御ピン６２の押下力と引上力は図３４に示すようになる。それらの力を量を合成すると、図３５の破線のようになる。そして、図３５の二点鎖線で示したワーク３０の初期形状をアクチュエータで矯正した後の形状は図３５の実線で示すような形状になる。
なお、本実施形態のようにアクチュエータを移動して操作点を変更する方法を「操作点スライド方式」とよぶ。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来のワークの研磨状態を示す側面図であり；
図２は、ワークの連続的な反りの分布図であり：
図３（ａ）は、ワークの不連続的な反りの第１の分布図であり；
図３（ｂ）は、ワークの不連続的な反りの第２の分布図であり；
図４（ａ）は、クラウンが生じているワークを示す斜視図であり；
図４（ｂ）は、キャンバーが生じているワークを示す斜視図であり；
図４（ｃ）は、ツイストが生じているワークを示す斜視図であり；
図５は、本発明の第１実施形態に係る研磨装置の斜視図であり；
図６は、図５に示した研磨装置に取り付けられるラップアダプタとラッピング加工治具を示す斜視図であり；
図７は、本発明の第１実施形態により研磨される磁気ヘッドを備えたワークを示す正面図であり；
図８は、図６に示したラッピング加工治具にワークを取り付けた状態を示す正面図であり；
図９は、図８に示したワークの分割する状態を示す斜視図であり；
図１０は、図８に示したワークを分割した後の状態を示す正面図であり；
図１１（ａ）は、図５に示した研磨装置に取り付けられるラッピング加工治具と検出器を示す斜視図であり；
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）に示した検出器のプローブの断面図であり；
図１２は、図５に示した研磨装置によって研磨されるワークの研磨面の位置と突起の突出量の一例を示す図であり；
図１３は、ラッピング加工治具の別の例を示す斜視図であり；
図１４は、図１３のラッピング加工治具の一部を改造した例を示す斜視図であり；
図１５は、ラッピング加工治具のさらに別の例を示す斜視図であり；
図１６（ａ）は、図１５に示したラッピング加工治具の突起の突出量を増加させた状態を示す側面図であり；
図１６（ｂ）は、図１５に示したラッピング加工治具の突起の突出量を減少させた状態を示す側面図であり；
図１７は、本発明の第１実施形態の研磨装置の制御系を示す図；
図１８は、図１７に示した制御系の動作を示すフローチャート；
図１９は、複数のワークの長手方向の位置とそれらのワーク上に形成された複数の磁気ヘッドの先端位置の関係を示す図；
図２０は、１つのワーク上の複数の磁気ヘッドの先端位置を結ぶ形状曲線と３つのベンドアームによる矯正量を示す図；
図２１は、本発明の第２実施形態に使用されるラッピング加工冶具を示す正面図；
図２２は、本発明の第２実施形態に使用されるラッピング加工冶具の使用状態を示す斜視図；
図２３は、本発明の第２実施形態に使用されるラッピング加工冶具の複数の操作孔に別々に所定の力を加えた場合のワークの変形量の分布を示す基準曲げ曲線を示す図；
図２４は、本和発明によって形状が矯正されるワークの初期形状、矯正量分布、矯正後形状を示す図；
図２５は、本発明の第２実施形態に使用するラッピング加工冶具を使用して強制されるワークの初期形状、矯正量分布、矯正後形状を示す曲線と、ラッピング加工冶具の複数の操作点に個々に加えられる力による個別的矯正量分布曲線を示す図；
図２６は、本発明の第２実施形態の目標形状生成法によるワーク形状の矯正方法のフローチャート；
図２７は、本発明の第２実施形態のワーク形状の矯正のための研磨装置の制御系のブロック図；
図２８は、本発明の第２実施形態のワークの初期形状曲線とワークの矯正前後の傾きを示す図；
図２９は、本発明の第２実施形態の目標形状法によるワークの研磨方法を示すフローチャート；
図３０は、本発明の第２実施形態の目標形状追従法による複数の研磨ステップにおけるワークの目標形状曲線を示す図；
図３１（ａ）は、本発明の第３実施形態に使用されるラッピング加工冶具を示す正面図；
図３１（ｂ）は、図３１（ａ）のＩ−Ｉ線から見たラッピング加工冶具の断面図；
図３２は、本発明の第３実施形態に使用されるラッピング加工冶具の任意に設置した複数の操作点に別々に所定の力を加えた場合のワークの変形量の分布を示す基準曲げ曲線を示す図；
図３３は、本発明の第３実施形態に使用されるラッピング加工冶具に取り付けられたワークの形状曲線とその１回微分曲線を示す図；
図３４は、図３３に示すワークの形状曲線のピークに操作点を位置合わせしてワークの形状を矯正するために各操作点に加えられる力による個別的な矯正曲線；そして
図３５は、本発明の第３実施形態で矯正されるワークの初期形状と矯正後の最終形状と、ワークに加えられる矯正量分布曲線を示す図である。

Claims (17)

1. 回転機構によって回転される研磨定盤と、
   前記研磨定盤の上方に配置され、下面に複数の突起が設けられたラッピング加工冶具と、
   複数の前記突起の突出量を個々に調整するための複数の突出量調整素子と、
   複数の前記突出量調整素子に突出量制御信号を個々に出力する制御回路と有し、
   棒状のワークを複数の前記突起の先端に取り付け、前記研磨定盤上の研磨面によって該ワークを研磨しているときに複数の前記突起の突出量を個々に調整することを特徴とする研磨装置。
2. 前記突出量調整素子は、前記突起を加熱するための加熱抵抗素子であることを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
3. 前記突出量調整素子は、前記突起を変形させるアクチュエータを有することを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
4. 前記ワークには、前記研磨定盤の研磨面によって研磨され、研磨量に応じて抵抗値が変化する複数の抵抗素子が形成され、
   前記制御回路は、複数の前記抵抗素子のそれぞれの抵抗値を測定して該抵抗値が小さいほど前記突起の突出量を多くする
   ことを特徴とする請求項１記載の研磨装置。
5. 回転機構によって回転される研磨定盤と、前記研磨定盤の上方に配置され、下面に複数の突起が設けられたラッピング加工冶具と、複数の前記突起の突出量を個々に調整するための複数の突出量調整素子とを有する研磨装置を使用する研磨方法であって、
   棒状のワークを複数の前記突起の先端に取り付け、
   前記研磨定盤上の研磨面によって前記ワークを研磨し、
   前記ワークを研磨しているときに複数の前記突出量調整素子によって複数の前記突起の突出量を個々に調整する
   ことを特徴とする研磨方法。
6. 前記ワークには、前記研磨定盤の研磨面によって研磨され、研磨量に応じて抵抗値が変化する複数の抵抗素子が形成され、
   複数の前記抵抗素子のそれぞれの抵抗値を測定して該抵抗値が小さいほど前記突起の突出量を多くすることを特徴とする請求項５記載の研磨方法。
7. 回転機構によって回転される研磨定盤と、前記研磨定盤の上方に配置され、下面に複数の突起が設けられたラッピング加工冶具と、複数の前記突起の突出量を個々に調整するための複数の突出量調整素子とを有する研磨装置を使用する磁気ヘッドの製造方法であって、
   複数の磁気ヘッドが一列に形成された棒状のワークを形成する工程と、
   前記ワークを複数の前記突起の先端に取り付ける工程と、
   前記研磨定盤上の研磨面によって前記ワークの前記磁気ヘッドを研磨する工程と、
   前記磁気ヘッドを研磨しているときに複数の前記突出量調整素子によって複数の前記突起の突出量を個々に調整する工程と
   を有することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
8. 前記突出量調整素子は、前記突起を加熱する加熱素子によって構成されていることを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法。
9. 前記突出量調整素子は、前記突起を変形させるアクチュエータを有することを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法。
10. 前記ワークには、前記研磨定盤の研磨面によって研磨され、研磨量に応じて抵抗値が変化する複数の抵抗素子が形成され、
    複数の前記抵抗素子のそれぞれの抵抗値を測定して該抵抗値が小さいほど前記突起の突出量を多くすることを特徴とする請求項７記載の磁気ヘッドの製造方法。
11. 前記抵抗素子は磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項１０記載の磁気ヘッドの製造方法。
12. 研磨定盤上の研磨面によって研磨される複数の磁気ヘッド及び複数の抵抗素子を有する棒状のワークをラッピング加工冶具の下面に取り付け、
    前記ラッピング加工冶具を前記研磨面に対して上下方向に押引する複数の押引機構を前記ラッピング加工冶具の複数の操作点に接続し、
    前記押引機構を１つずつ選択して前記ラッピング加工冶具に基準押引力を加えた場合の前記押引機構の個々の基準曲げ曲線を測定し、
    前記ワークの下面の現在形状を測定し、
    前記ワークの目標形状を設定し、
    前記現在形状と前記目標形状の差である矯正曲線を求め、
    複数の前記押引機構のそれぞれの前記基準曲げ曲線に個々の最適比率を掛けて重ね合わせて前記矯正形状に最も近づく１つの押引曲線を求め、
    複数の前記基準曲げ曲線に個々に前記最適比率を掛けた押引量を複数の前記押引機構に加えることにより複数の前記押引機構により前記ラッピング加工冶具を前記研磨面に押引しながら、前記研磨面との摩擦によって前記ワークとその上の前記磁気ヘッド及び前記抵抗素子を研磨して前記磁気ヘッドの高さを調整することを特徴とする磁気ヘッドの製造方法。
13. 前記ワークの前記現在形状は、前記ワークの初期形状であることを特徴とする請求項１２記載の磁気ヘッドの製造方法。
14. 前記押引機構の前記基準曲げ曲線に掛けられる前記最適比率は、前記現在形状を表す第１の関数と前記押引曲線を表す第２の関数を重ね合わせて得られる第３の関数と前記目標形状を表す第４の関数との偏差の自乗和が最小になる条件式を用いることにより求められることを特徴とする請求項１２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
15. 前記目標形状は、前記ワークを研磨の進行状況に応じて変化させることを特徴とする請求項１２に記載の磁気ヘッドの製造方法。
16. 回転機構によって回転される研磨定盤と、
    前記研磨定盤の上方に配置され、前記研磨定盤上の研磨面によって研磨されるワークが下面に取り付けられるラッピング加工冶具と、
    前記ラッピング加工冶具の側面に前記下面と平行に形成されたストライプ状の溝と、
    一端が前記溝の長手方向に沿って前記溝内の面に摺動可能に設けられた複数の押引素子と、
    複数の前記押引素子の他端のそれぞれが取り付けられ、複数の前記押引素子を前記研磨面に対して上下に駆動して前記ラッピング加工冶具の前記下面を変形させる複数のアクチュエータとを有することを特徴とする研磨装置。
17. 複数の前記押引素子の前記一端は、前記ワークの前記研磨定盤と対向する面の現在形状の曲線に存在する複数のピークの位置に対応する前記溝内の位置のうち、前記ピークの大きさが大きい方から順に配置されることを特徴とする請求項１６に記載の研磨装置。

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