JP3982890B2 - 研磨装置、この装置に用いられる研磨治具、及び、この研磨治具に取り付けられる被研磨物取付部材 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、超精密加工部品の研磨を行う研磨装置、この研磨装置に使用される研磨治具、及びこの研磨治具に取り付けられて使用される被研磨物取付部材の改良に関する。
従来、磁気ヘッド等の超精密加工部品では、磁気ヘッドの媒体対向面の最終仕上げ工程など、スクラッチが極めて少ない良好な加工面が要求される。このため、磁気ヘッドの媒体対向面は、最終的には、工業的に生産しうる最小に近い粒径（１μｍ以下）の工業用ダイヤモンドを研磨粉（砥粒）に用いて、ラッピング装置と呼ばれる研磨装置により、研磨を行っている。また、特にハードディスク装置のヘッドによく用いられる、磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）では、素子高さを±０．２μｍ以下の精度で、かつ、いくつかのヘッドが並んだバー状態で仕上げ加工することにより生産性向上を図っている。
【０００２】
そして、このような部品の研磨加工工程では、以下のようなことが望まれている。
（ａ）ＭＲ素子高さの安定化
（ｂ）スクラッチ傷等の消滅、加工品質の安定化
（ｃ）作業効率の向上（加工時間以外の準備時間の減少）
【０００３】
【従来の技術】
一般に、ＭＲヘッド２は、図１に示されるように、ウエーハ１の上に薄膜技術によって端子や記録ヘッド部と共に作り込まれた後、カットされて複数本のバー３に形成される。そして、このバー３は研磨装置によって研磨された後、スライダの形状に加工されてヘッド４となる。このヘッド４はヘッドアクチュエータ５のアーム６の先端部に取り付けられる。
【０００４】
従来から市販されているＥＬＧ（Electric lapping guide）方式の研磨装置１０には、図２に示されるように、装置本体１０ａの研磨定盤１１の上に、研磨定盤１１の内周から外周部へ移動可能な揺動型の研磨治具１２が設けられている。この研磨定盤１１の下面には図１で説明したバー３が取り付けられており、回転する研磨定盤１１の上には工業用ダイヤモンドからなる研磨粉を含むスラリーがスラリー供給装置１３から供給される。この状態で、研磨治具１２を揺動させることにより、バー３が研磨される。１４は研磨治具１２の揺動回転中心、１５は揺動機構、１７は修正リング、１９は研磨定盤１１の上面を平担化する平担化機構（フェーシング装置）である。
【０００５】
このような研磨治具１２には、バー３の左右研磨量差を補正する補正機構１６、例えば、左右と中央に押圧する機構を配置し、左右の押圧を自由に変えることによって、左右差を補正する補正機構１６が設けられている。この補正機構１６はコンピュータを用いた制御装置１８に接続されており、制御装置１８からの補正信号によって補正機構１６が動作するようになっている。また、図示はしないが、バー３が貼りつけられているトランスファー治具（被研磨物取付部材）に圧電素子が配置され、この圧電素子に制御装置１８から通電することによって、バー３の反り補正を行うなどの機構が設けられることもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の揺動する機構を持つ研磨装置によって、ＭＲヘッドのバー３を研磨する場合には、以下のような問題点がある。
(1) 研磨定盤１１の上面の周方向の凹凸にバー３の表面が忠実に転写される場合があり、バー３の表面に凹凸が生じてしまう。この問題点は特に研磨定盤１１の停止時に発生し、研磨するバー３の平面度を良くするには、研磨定盤１１の上面を超精密に平坦化しなければならず、研磨装置、特に平担化機構（フェーシング装置）のコストが高くなるという問題点がある。
【０００７】
(2) 研磨治具１２が揺動型のため、バー３が研磨定盤１１の最内周又は最外周に移動した後に揺動方向が変わる時、バー３の端面にモーメントが印加されるため、バー３の端面あるいは研磨定盤１１が傷つき易い。
そこで本発明の目的は前記従来の研磨装置の有する問題点を解消し、研磨定盤１１の上面の周方向に凹凸があっても、その凹凸がバー３の表面に転写される恐れがなく、かつ、研磨時にバー３の端面にモーメントが印加されることがなく、バー３及び研磨定盤１１が傷つき難い研磨装置、研磨装置において使用される研磨治具、及び研磨治具に取り付けられる被研磨物取付部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の研磨装置は、被研磨物取付部材に取り付けられた被研磨物の研磨を行う研磨装置であって、装置本体の上部に回転可能に設けられた研磨定盤と、被研磨物取付部材の装着部を有し、研磨定盤上に配置される少なくとも１つの研磨治具、及び、研磨治具の制御を行う制御装置とを備えており、研磨治具には、研磨定盤上で一方向に回転可能な研磨ヘッド及びこの研磨ヘッドを回転させるモータが備えられており、研磨ヘッドには、被研磨物取付部材の他に、被研磨物と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物と、被研磨物取付部材を補正信号によって駆動して、被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段と、研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸と固定されている制御装置とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、センサ手段からの電気信号、及び、研磨補正手段への補正信号を、研磨ヘッドの回転軸の内部を通して電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、制御装置は電気的接続手段及び電気配線手段を介して、センサ手段からの電気信号に応じて前記研磨補正手段に補正信号を出力し、被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、第１の取付部材は研磨ヘッドに回転可能に取り付けられ、第２の取付部材は、第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が被研磨物の取付面となっており、この取付面の研磨定盤に対する高さが、部分的に変更可能となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、上フレームの両端部と前記下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、上フレームの中点と前記下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成されることを特徴としている。
【０００９】
また、前記目的を達成する本発明の研磨治具は、研磨装置の研磨定盤上に配置されて使用される研磨治具であって、治具本体に搭載されたモータ、治具本体に回転軸を介して取り付けられ、モータにより研磨定盤上で一方向に回転させられる研磨ヘッド、この研磨ヘッドに設けられた被研磨物取付部材、研磨ヘッドに設けられ、被研磨物取付部材と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物、研磨ヘッドに設けられ、被研磨物取付部材を外部からの補正信号によって駆動して、被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段、研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸とその外部とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、センサ手段からの電気信号、及び、研磨補正手段への補正信号を、研磨ヘッドの回転軸の内部を通して前記電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、第１の取付部材は研磨ヘッドに取り付けられ、第２の取付部材は、第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、上フレームの両端部と下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、上フレームの中点と下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成されることを特徴としている。
【００１０】
更に、前記目的を達成する本発明の被研磨物取付部材は、研磨定盤上に配置される研磨治具に取り付けられ、研磨定盤上で研磨される被研磨物を取り付けるための被研磨物取付部材であって、研磨治具に回転軸を介して取り付けられ、研磨定盤に対して、被研磨部材を回転させて左右の傾きを調整する第１の取付部材、及び、この第１の取付け部材に固着されると共にその底面に被研磨物が取り付けられ、ヒータによって部分的に加熱或いは冷却することにより、研磨定盤からの被研磨部材の取付面の高さを部分的に変更できる機能を備えた第２の取付部材から構成され、
第２の取付部材が加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレーム、被研磨物が下面に取り付けられる下フレーム、及び左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部、サイドフレームに平行に上フレームと下フレームとを接続し、サイドフレームの間に少なくとも３本設けられた中間フレーム、及び、２つの中間フレームの間の空間に、上フレームに接続して設けられ、第１の取付部材への取付手段を備えた固定部から構成されることを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明では、研磨装置上で回転可能な研磨治具が新たに作成され、研磨治具は研磨定盤上で回転しているため、被研磨物の左右差補正機構や反り補正機構などの駆動信号や研磨位置信号は、スリップリング等を介して回転部へ供給される。そして、被研磨物の左右差補正機構は、研磨治具の第１の取付部材に第２の取付部材が回転可能に取り付けられることによって構成され、被研磨物の回転によって被研磨物に左右にトルクを与えることになり、左右の研磨比率が調整される。
【００１２】
反り補正機構は、同一部材からなる第２の取付部材の内部に、被研磨物の取付面の研磨定盤からの高さを熱によって部分的に変更できるフレーム構造を備えている。このフレーム構造に加える熱を調整することにより、被研磨物の取付面を被研磨物の反りの方向とは逆方向に変形させることができ、被研磨物の反りを抑えつつ平坦な研磨を行うことができる。
このような構成により、コンパクトな構造で被研磨部材の左右差補正機構、反り補正機構が出来る。さらに、回転型の治具構造に上記補正機構を有することによって、コンパクトかつ、研磨物の平面度が高い研磨装置ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を用いて本発明の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
図３は本発明の研磨装置２０の一実施例の構成を示すものであり、図２で説明した従来の研磨装置１０と同じ構成部材には同じ符号が付されている。
【００１４】
この実施例の研磨装置２０においても、装置本体１０ａの上面には装置本体１０ａの下部にあるモータ（図示せず）によって一方向へ等速回転運動する研磨定盤１１が設けられており、この研磨定盤１１の上には定盤研磨面を平坦化させるための修正リング１７や研磨定盤１１の上面を平担化する平担化機構（フェーシング装置）１９が設けられている。研磨定盤１１は、ステンレスあるいは鋳鉄等の定盤（土台）の上に錫あるいは銅などの金属の層が１０〜３０mm積層あるいは貼り合わせて構成されている。そして、この研磨定盤１１の上にはスラリー供給装置１３から工業用ダイヤモンドからなる研磨粉を含むスラリーが供給されるようになっている。
【００１５】
一方、研磨装置２０の研磨定盤１１上に配置されるこの実施例の研磨治具２１は、ベース２２とアーム２３とから構成されており、アーム２３上には研磨ヘッド３０とこれを一定の回転速度で回転させるモータ２４とがある。研磨ヘッド３０は回転軸を中心に回転しており、回転軸の上部には電気的接続手段であるスリップリング２５が取り付けられている。研磨ヘッド３０は、スリップリング２５と接続コード２６を介して制御装置１８に接続されており、研磨ヘッド３０から取り出される信号が制御装置１８に入力されると共に、制御装置１８からの制御信号が研磨ヘッド３０に伝えられる。
【００１６】
なお、研磨治具２１のアーム２３はベース２２に対して固定されていても良いが、ベース２２に揺動機構を設けてアーム２３を研磨定盤１１上で揺動させ、研磨ヘッド３０を研磨定盤１１の内周部から外周部まで移動させるようにすることもできる。この場合は、研磨定盤１１の研磨面を偏って使用することがないので、研磨定盤１１の寿命が長くなる。
【００１７】
図４は図３の研磨治具２１のアーム２３の構成を示すものである。アーム２３は、スピンドルモータ１１ａによって回転させられる研磨定盤１１の上に配置される。ベース２２に取り付けられたアーム２３の上には、研磨ヘッド３０を強制的に回転させるためのモータ２４と、研磨ヘッド３０の回転軸３１を軸支するベアリングが内装されたベアリングケース２７とが設けられている。回転軸３１のアーム２３の下側にはプーリ３２が取り付けられている。また、モータ２４の回転軸２４ａにもプーリ２８が取り付けられており、プーリ２８とプーリ３２との間にはベルト２９が掛け渡されている。従って、モータ２４が回転すると、プーリ２８とプーリ３２との間に掛け渡されたベルト２９により、回転軸３１が回転する。
【００１８】
更に、回転軸３１はベアリングケース２７内のベアリングを介して回転可能な上、一定の距離を上下させることが可能である。そして、回転軸３１が一定の距離だけ引き上げることができるように、回転軸３１が貫通するアーム２３の下面にはプーリ３２を収容するための凹部２３ａが設けられている。また、回転軸３１の下端側はピヴォット状（後述）になっており、これにより、研磨ヘッド３０は、回転軸３１への取り付け及び取り外しが可能である。
【００１９】
回転軸３１によって回転させられる研磨ヘッド３０には、被研磨物であるバー３（図１参照）を取り付ける被研磨物取付部材であるトランスファ治具４０とその取付部材５０、及び、ダミー研磨物７とその取付部材７０とがある。バー３には、例えば、ＭＲヘッドが作り込まれているものとする。そして、トランスファ治具４０の取付部材５０と研磨ヘッド３０との間には、研磨補正機構６０が設けられている。ダミー研磨物７の研磨面の研磨定盤１１からの高さは、取付部材７０に設けられたマイクロメータ（図示せず）によって調整することができる。
【００２０】
研磨補正機構６０に入力される信号、および、バー３に設けられた研磨状態検出センサ（後述する）からの信号は、中空になっている回転軸３１の中空部分に配線された電線８を通じて、回転軸３１の上部に設けられた軸端型スリップリング２５に導かれ、このスリップリング２５を介して接続コード２６で図示しない制御装置に接続される。ここで、前述のように、研磨ヘッド３１は回転軸３１から取り外し可能なため、電線８の途中にはコネクタ９が設けられている。
【００２１】
スリップリング２５は回転体と固定側とを電気的に接続するものであり、回転軸３１に接続して回転する回転電極と、この回転電極に電気的に接続する固定電極とを備えている。この実施例では回転電極に電線８が接続し、固定電極に接続コード２６が接続している。この実施例では、スリップリング２５内の回転電極と固定電極の極数は、それぞれ少なくとも６極は必要である。また、電線８と接続コード２６との接続は、軸端面型のスリップリング２５に限定されるものではなく、例えば、プーリ３２の上側に設けられた軸中空型のスリップリングでも良い。
【００２２】
そして、研磨補正機構６０やトランスファ治具４０の変位機構の駆動電源はスリップリング２５を介して供給し、検出された研磨位置信号はワイヤレスで制御装置側に送信することもできる。更に、例えば、無接触電極間の信号を誘導電流により一方の電極から他方の電極に伝えるパワーカプラーを、回転軸３１の上面に対向させて使うことも可能である。更にまた、研磨補正機構６０やトランスファ治具４０の変位機構の駆動電源は、研磨ヘッド３０の上にバッテリとして保有することも可能である。
【００２３】
研磨ヘッド３０から取り出される信号としては、この実施例では以下のようなものがある。
(1) バー３の研磨深さの変化を読み取る信号で、少なくともバー３の左右と中央部の３箇所の位置の研磨深さの変化を読み取る信号、
(2) バー３の左右の傾きを補正する研磨差補正機構６０への駆動信号、及び
(3) バー３の反りを補正する変位機構への駆動信号。
【００２４】
ここで、(1) におけるバー３の研磨深さの変化を読み取る信号は、例えば、バー３に抵抗パターンを埋め込んでおき、研磨が進むにつれて増大する抵抗値の値とすることができる。そして、３箇所のバー３の研磨深さの変化を読み取る信号は、電線８、スリップリング２５、及び接続コード２６を介して制御装置１８（図３参照）に送られる。制御装置１８は、例えば、コンピュータから構成されており、検出された研磨位置データを解析して、バー３の左右の研磨差、バー３の反りの程度を検出する。そして、制御装置１８からは、バー３の左右の研磨差を補正する信号が研磨差補正機構６０に送出され、反り補正を指示する駆動信号が、バー３の反りを補正する変位機構に送出される。
【００２５】
図５(a) ，(b) は研磨ヘッド３０の構成を示す平面図と側面図である。研磨ヘッド３０は平面視略三角形状をしており、中心部に回転軸３１があり、上面の所定位置にはコネクタ９と、この研磨ヘッド３０を押す押し棒２８ｂが入る穴３３が設けられている。研磨ヘッド３０の３つの辺の１つには、研磨を行うバー３が取り付けられるトランスファ治具４０とその取付部材５０が設けられており、残りの２つの辺にはダミー研磨物７とその取付部材７０が設けられている。そして、トランスファ治具４０の取付部材５０と研磨ヘッド３０との間には、研磨補正機構６０が設けられている。また、三角形状の研磨ヘッド３０の各頂点の部分には、研磨ヘッド３０によるバー３とダミー研磨物７の研磨を中断する研磨中断機構８０が設けられている。
【００２６】
研磨ヘッド３０が三角形状をしており、その１つの辺にバー３が取り付けられ、他の２辺にダミー研磨物７が取り付けられている理由は、３点支持による研磨面の安定化を狙ったものである。しかしながら、研磨ヘッド３０の平面視した形状は三角形で無くても良く、四角形以上でも可能である。また、ダミー研磨物７の摩耗を防ぐため、ダミー研磨物７の研磨面積を、バー３の研磨面積よりも大きめに作る方が良い。また、ダミー研磨物７の研磨面の高さを調整するために、取付部材７０の上面にダミー研磨物７の高さを調整する部材、例えば、マイクロメータを設けても良い。
【００２７】
研磨中断機構８０は、例えば、ソレノイド８１と、このソレノイド８１から出没するプランジャ８２とから構成されている。プランジャ８２の先端部にはパッド８３がある。プランジャ８２は通常はソレノイド８１の中に没しており、この時のソレノイド８１の先端部にあるパッド８３の研磨定盤１１からの高さは、バー３とダミー研磨物７の研磨定盤１１からの高さよりも高くなっている。従って、通常の状態では、研磨ヘッド３０の回転によってプランジャ８２の先端部のパッド８３は研磨定盤１１によっては研磨されないようになっている。そして、ソレノイド８１に通電が行われると、プランジャ８２がソレノイド８１から突出してパッド８３が研磨定盤１１に押し付けられ、研磨ヘッド３０が研磨定盤１１から押し上げられる。この状態では、３つのプランジャ８２の先端部のバッド８３が研磨定盤１１に接することになり、バー３とダミー研磨物７が研磨定盤１１によって研磨されなくなる。このソレノイド８１への通電も前述の電線８と接続コード２６を介して制御装置１８により行われる。
【００２８】
ここで、トランスファ治具４０とその取付部材５０の第１の実施例の構成、及び、研磨補正機構６０の構成について図６を用いて説明する。
第１の実施例のトランスファ治具４０は、加熱、冷却によって伸縮する部材である金属やセラミックの矩形のフレーム構造となっており、上フレーム４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム４２、及び左右のサイドフレーム４３を備えている。そして、上フレーム４１の両端部と下フレーム４２の中点とがそれぞれ２本の斜めのフレーム４４によって接続されている。また、上フレーム４１の中点と下フレーム４２の中点を結ぶセンタフレーム４５は、斜めのフレーム４４に挟まれる部分において上フレーム４１と斜めのフレーム４４に沿うように、溝４８，４９を隔てて左右に膨出されており、逆三角形状をしている。
【００２９】
センタフレーム４５の左右の端部には位置決め凹部４６があり、中央部の３箇所には取付孔４７が設けられている。また、センタフレーム４５と上フレーム４１と斜めのフレーム４４との間にそれぞれ溝４８，４９が設けられているのは、センタフレーム４５によって上フレーム４１と斜めのフレーム４４の変位が阻害されないようにするためである。バー３はこのようなトランスファ治具４０の下フレーム４２の下面に貼り付けられる。
【００３０】
第１の実施例のトランスファ治具４０を取り付ける取付部材５０は、その外形がトランスファ治具４０より一回り大きな直方体であり、トランスファ治具４０のセンタフレーム４５に重なる位置に取付台５１が設けられている。この取付台５１には、その両端部にトランスファ治具４０の位置決め凹部４６に挿通される位置決めピン５２が突設されていると共に、トランスファ治具４０の取付孔４７に対応する位置に取付穴５３が設けられている。トランスファ治具４０は、その位置決め凹部４６に位置決めピン５２を挿通させて位置決めを行った後に、螺子３９を取付穴４７，５３に通すことによって取付部材５０に固定される。
【００３１】
第１の実施例のトランスファ治具４０が取付部材５０に固定された状態では、図５(b) に示されるように、トランスファ治具４０の下フレーム４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材５０の底面よりも下側に突出する。
また、この実施例では、トランスファ治具４０の上フレーム４１と斜めのフレーム４４に対向する取付部材５０の部位に、上フレーム４１と斜めのフレーム４４を加熱するためのヒータ５４，５５が設けられている。更に、取付部材５０の中央部には取付孔５６が設けられている。取付部材５０は、この取付孔５６に挿通される螺子５７によって、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに設けられた回転軸３４に固定されるようになっている。
【００３２】
回転軸３４は、図７に示されるように、研磨ヘッド３０の中に埋め込まれたベアリング３５に回転可能に軸支されている。従って、取付部材５０は、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに対して回転可能に取り付けられる。一方、研磨ヘッド３０と回転軸３１との間にはピヴォット３６が設けられており、回転軸３１と回転ヘッド３０はこのピヴォット３６を介して分離可能となっている。回転ヘッド３０を回転軸３１から分離する時には、回転軸３１を一定の距離だけ引き上げれば良い。また、回転軸３１の回転の研磨ヘッド３０への伝達は、図５(a) において説明したように、押し棒２８ｂを研磨ヘッド３０の穴３３に係合させることによって行われる。押し棒２８ｂは、アーム２８ａを介して回転軸３１に取り付けられたプーリ３２の一端に固着されている。従って、ベルト２９によりプーリ３２が回転すると押し棒２８ｂも回転し、この回転する押し棒２８ｂに穴３３で係合する研磨ヘッド３０が回転する。
【００３３】
研磨補正機構６０はこの取付部材５０の左右への回転を補正するものである。図６に示されるように、研磨補正機構６０は、取付部材５０の上面に設けられたポスト６１、ポスト６１に基部が取り付けられた板ばね６２、及び板ばね６２の先端部の両側に取り付けられた鉄片６３と、研磨ヘッド３０の上面にサポータ６５を介して設けられた２個のソレノイド６４、及びストッパ６６から構成されている。
【００３４】
取付部材５０が螺子５７によって回転軸３４に取り付けられると、鉄片６３は図５(a) に示されるように、２つのソレノイド６４の間にそれぞれ１ｍｍ程度ずつのギャップＧを隔てて位置する。また、ストッパ６６は取付部材５０の両端部の上面の位置を規制するために設けられており、取付部材５０が回転軸３４に取り付けられた状態では、ストッパ６６の下面と取付部材５０の上面との間にも所定のギャップが存在する。ソレノイド６４の信号入力端子は、図５(a) に示されるコネクタ９に接続されている。
【００３５】
研磨補正機構６０では、ソレノイド６４の一方に通電すると、通電された方のソレノイド６４が鉄片６３を吸引する。すると、鉄片６３を先端部に持つ板ばね６２が反り、これに伴って取付部材５０が回転しようとする力（トルク）が生じる。
図８は研磨補正機構６０の動作原理を説明するものである。スイッチ６７を破線で示すように切り換えて、ソレノイド６４の一方にバッテリ６８が電流を流すと、通電された側のソレノイド６４側に板ばね６２が撓む。この板ばね６２の撓みによって、取付部材５０が回転し、その左側又は右側にトルクが付与される。それにより、トルクが付与された側のトランスファ治具４０の底面に貼り付けられたバー３の研磨定盤１１への押圧力が増し、他方では押圧力が減少することにより、研磨量が変わる。
【００３６】
左右の研磨量の差は次式で与えられる。
Ｓ＝（Ｐ＋ΔＰ）×ａ÷（Ｐ−ΔＰ）
ここで、０＜ａ≦１、Ｐは補正しないときの研磨圧力、Ｋは定数、Ｓは研磨深さの左右比、ΔＰはトルク付与による左右部に加わる研磨圧力変化を示す。
従って、ΔＰは、Ｐよりも小さい必要があり、かつその中でΔＰが大きいほど、バー３の左右の研磨差の改善効果が大きい。なお、改善効果が大きすぎると、左右の研磨差の改善に要する時間が短すぎて、逆に制御困難となる。従って、制御装置の制御能力に照らし合わせると、Ｓの値を２以上５以下にすることが望ましい。
【００３７】
また、以上の実施例では、研磨補正機構６０は回転可能な研磨ヘッド３０の中に組み込まれているが、この実施例の研磨補正機構６０は揺動のみの従来タイプの研磨治具に取り付けることもできる。
また、板ばね６２に変位を与える手段としては、ソレノイド６４のほか、リニアアクチュエータ（自動マイクロメータ）による変位手段や電磁ソレノイド駆動がある。そして、回転可能な取付部材５０の余計な回転を防ぐための第２のストッパ６６を設けることにより、回転軸３１への研磨ヘッド３０の取り付けや回転軸３１からの研磨ヘッド３０の取り外しが容易となる。
【００３８】
次に、以上のように構成された第１の実施例のトランスファ治具４０に貼り付けられたバー３に反りがあった場合の補正機構について図９(a) ，(b) を用いて説明する。ここで、トランスファ治具４０に貼りつけられるバー３の全長Ｌは３〜７ｃｍ程度である。
トランスファ治具４０は、図６で説明したように、上フレーム４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム４２、左右のサイドフレーム４３、上フレーム４１の両端部と下フレーム４２の中点とを接続する２本の斜めのフレーム４４、及び、上フレーム４１の中点と下フレーム４２の中点を結ぶ逆三角形状のセンタフレーム４５とから構成されている。また、トランスファ治具４０は、センタフレーム４５のみが取付部材５０に固定されており、その他の部分は自由に変形できるようになっている。トランスファ治具４０が取付部材５０に固定された状態では、トランスファ治具４０の下フレーム４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材５０の底面よりも下側に突出する。
【００３９】
以上のように構成されたトランスファ治具４０は、この実施例では金属製あるいはセラミック製の一体物である。そして、上フレーム４１と取付部材５０との間にはヒータ５４が設けられており、斜めのフレーム４４と取付部材５０との間にはヒータ５５が設けられている。このヒータには、通常は線状、或いは面状の電熱線が使用されるが、他の熱源やペルチェ素子等の冷却手段でも良い。
【００４０】
まず、下フレーム４２に貼り付けられたバー３に、上に凸の反りがあった場合について考える。この場合は、斜めのフレーム４４と取付部材５０との間に設けられたヒータ５５に通電が行われてヒータ５５の温度が上昇する。すると、ヒータ５５に重なる斜めのフレーム４４のみが加熱されて図９(a) に矢印で示す方向に膨張し、他の部分は膨張しない。この時、溝４９により、斜めのフレーム４４の変位はセンタフレーム４４によって阻害されない。この結果、左右のサイドフレーム４３が斜めのフレーム４４によって押し上げられ、センタフレーム４５が斜めのフレーム４４によって押し下げられるので、下フレーム４２に貼り付けられたバー３はその中央部が下方に突出するように湾曲する。これにより、バー３の上に凸の反りが補正される。
【００４１】
次に、下フレーム４２に貼り付けられたバー３に、下に凸の反りがあった場合について考える。この場合は、上フレーム４１と取付部材５０との間に設けられたヒータ５４に通電が行われてヒータ５４の温度が上昇する。すると、ヒータ５４に重なる上フレーム４１のみが加熱されて図９(b) に矢印で示す方向に膨張し、他の部分は膨張しない。この時、溝４８により、上フレーム４１の変位はセンタフレーム４４によって阻害されない。この結果、左右のサイドフレーム４３が上フレーム４１によって押し下げられるので、下フレーム４２に貼り付けられたバー３はその両端部が下方に突出するように湾曲する。これにより、バー３の下に凸の反りが補正される。
【００４２】
また、トランスファ治具４０の変位拡大とヒータ熱の伝熱防止のため、上フレーム４１や斜めのフレーム４４のヒータ５５，５４に対向する部分の両端部に切り欠きを設けても良い。そして、トランスファ治具４０を用いたバー３の反り量は、ヒータの発熱量（ワッテージ）に比例して、バー３の反り量が変化するため、比例制御可能である。
【００４３】
ここでヒータ５４，５５は、以下のように構成することができる。
(1) 上フレームと斜めのフレームにヒータを直接取り付ける場合
この場合は、図１０(a) に示すように、上フレーム４１と斜めのフレーム４４の各辺に薄膜ヒータ５４，５５が巻かれ、これが押圧ばね５８によって固定されている。薄膜ヒータ５４，５５は、銅やニクロムのＦＰＣ（フレキシブル・プリント・ケーブル）状態のものであっても良く、また、金属箔を絶縁物でサンドイッチしたものであっても良い。薄膜ヒータ５４，５５の導体パターンは、銅パターン、或いはニクロムパターンとすることができる。更に、ヒータ５４，５５はニクロム線を上フレーム４１と斜めのフレーム４４の各辺に巻いて形成しても良い。
(2) 上フレームと斜めのフレームに対向する取付部材にヒータを付ける場合
この場合は、図１０(b) に示すように、上フレーム４１と斜めのフレーム４４が対向する取付部材５０側に凹部５０ａを設け、その中に棒状のセラミックヒータ５４，５５を入れ、これを押圧ばね５８によって上フレーム４１と斜めのフレーム４４に軽く押し付けるようにすれば良い。この時、セラミックヒータ５４，５５は、熱したい箇所のみを加熱したいので、他の箇所に熱が伝達しないように、ヒータ５４，５５の加熱箇所以外の接触面を断熱部材５９で覆ったり、空隙を設ける等の処置を施すと良い。
(3) 上フレームと斜めのフレームの間にヒータを設ける場合
この場合は、図１０(c) に示すように、上フレーム４１と斜めのフレーム４４と対向する取付部材５０との間の空間にヒータ５４，５５が設けられている。ヒータ５４，５５は絶縁板５９ａ上に設置されており、この絶縁板５９ａと取付部材５０との間には押圧ばね５９ａが挿入されている。ヒータ５４，５５はこの押圧ばね５８ａによって上フレーム４１と斜めのフレーム４４軽く押し付けられている。５４ａ，５５ａはヒータ５４，５５の電極であり、ヒータ両端の電極５４ａ，５５ａ間に通電するとヒータ５４，５５が発熱する。
【００４４】
更に、発熱源はヒータでなく、逆に冷却源であっても良い。この場合は、ヒータと動作が逆になり、バー３の中央部を下側に突出させたい場合は上フレーム４１を冷却し、バー３の両端部を下側に突出させて中央部を陥没させたい場合は、斜めのフレーム４４を冷却すれば良い。
このような第１の実施例のトランスファ治具４０は、これまで述べてきた研磨ヘッド３０に取り付けることができる他に、従来型の揺動のみの研磨治具に取り付けることも出来る。また、このトランスファ治具４０を用いて研磨を行う場合は、研磨の進行に伴い、バー３の研磨程度に応じて、制御装置から随時バー３の左右の研磨差の補正を研磨補正機構６０で行い、バー３の反り補正をトランスファ治具４０で行うことができる。そして、バー３の厚さ（研磨量）がある規定値に達した場合は、研磨定盤１１及び研磨ヘッド３０の回転を止めることによって研磨が終了する。
【００４５】
図１１(a) は、バー３の研磨の程度を検出する一例を示すものである。この実施例のバー３には、ＭＲヘッド素子（図示せず）以外に、バー３の両端部と中央部にそれぞれ所定の抵抗値を持つＥＬＧ素子３７が埋め込まれている。各ＥＬＧ素子３７の両端部はバー３の側面に設けられた端子３８にそれぞれ接続されており、端子３８間に電流を流すことによって各ＥＬＧ素子３８の抵抗値を検出できるようになっている。そして、ＭＲヘッドの研磨が進むとこのＥＬＧ素子３７も研磨され、端子３８の間の抵抗値が変化する。
【００４６】
図１１(b) はバー３におけるＭＲヘッドの高さとＥＬＧ素子３７の抵抗値の変化を示すものである。図においてＨＡはＭＲヘッドの研磨基準高さを示しており、このＭＲヘッドの研磨基準高さは、ＥＬＧ素子の抵抗値を監視することによって得ることができる。また、バー３の研磨途中で、ＥＬＧ素子３７の抵抗値が均等に増えれば、バー３は均等に研磨されていることが分かる。一方、ＥＬＧ素子３７の抵抗値にばらつきが生じた場合は、バー３が均等に研磨されていないことが分かる。このような場合は、ＥＬＧ素子３７の抵抗値のばらつきの種類に応じて、前述のトランスファ治具４０や研磨補正機構６０により、バー３を変位させてその研磨が均一に行われるようにすることができる。
【００４７】
図１２(a) ，(b) は研磨処理においてＥＬＧ素子の抵抗値を介して検出したＭＲ素子の高さのばらつきに応じた補正処理を示すものである。
図１２(a) に示す例は、研磨を開始した後、研磨時間がｔ１になった時にＭＲ素子の高さが中央部において高くなった場合である。この場合は、図９(a) で説明したように、トランスファ治具４０の斜めのフレーム４４に重なるヒータ５５に通電を行って、バー３の中央部を研磨定盤１１側に突出させる補正処理を行う。この処理により、研磨時間がｔ２になった時に、ＭＲ素子の高さが両端部において高くなったとする。この場合はトランスファ治具４０の上フレーム４１に重なるヒータ５４に通電を行って、バー３の両端部を研磨定盤１１側に突出させる補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がｔ３になった時に、ＭＲ素子の高さが中央部と両端部において等しくなったとする。この場合はヒータ５４に供給する電力を保持する。このようにトランスファ治具４０を変位させることにより、バー３が均等に基準値まで研磨される。
【００４８】
図１２(b) に示す例は、研磨を開始した後、研磨時間がＴ１になった時にＭＲ素子の高さが左側において高くなり、バー３が右側に傾いた場合である。この場合は、図８で説明したように、研磨ヘッド３０に設けられた左側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材５０を左側に回転させてバー３を左側に傾ける補正処理を行う。この処理により、研磨時間がＴ２になった時に、ＭＲ素子の高さが右側において高くなり、バー３が左側に傾いたとする。この場合は研磨ヘッド３０に設けられた右側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材５０を右側に回転させてバー３を右側に傾ける補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がＴ３になった時に、ＭＲ素子の高さが中央部と両端部において等しくなったとする。この場合は両側のソレノイド６４に供給する電力を停止して無通電状態にする。このように取付部材５０を僅かに回転させることにより、バー３が均等に基準値まで研磨される。
【００４９】
以上は単純な補正例であるが、実際には図３で説明した制御装置１８が３つのＥＬＧ素子の抵抗値の変化を読み取ってトランスファ治具４０及び研磨補正機構６０を複雑に制御することにより、バー３が均等に研磨されるようになる。
なお、前述の実施例では研磨状態をモニタする方法として、ＭＲヘッドが形成されたバー３上に配設したモニタ抵抗であるＥＬＧ素子の抵抗を検出しているが、ＭＲ素子そのものの抵抗を検出して研磨状態をモニタしても良い。また、前述の実施例では、バー３の側面に端子３８を設けてあるが、この端子３８からＥＬＧ素子３７の抵抗値を検出する場合は、図１３に示すように、実際にはトランスファ治具４０の側面に設けられた中継プリント基板７５を介して行われる。即ち、バー３上の端子３８はワイヤボンディング７４によってこの中継プリント基板７５上の端子（図示せず）に連絡され、中継プリント基板７５からは、プローブ７６で抵抗値が引き出される。このプローブ７６は、取付部材５０、或いは研磨ヘッド３０に取り付けることができる。
【００５０】
図１４は本発明の別の実施例の研磨装置２０′の構成を示すものである。図３で説明した研磨装置２０では、研磨定盤１１上に研磨治具２１が１個しか配置されていなかったが、この実施例では、研磨定盤１１上に研磨治具２１が２個配置されている。図１４の実施例は、研磨治具２１が研磨定盤１１上に２個ある点を除いては、その構成は図３で説明した研磨装置２０と全く同じであるので、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。このように、研磨装置１台に研磨治具２１は２個あるいは３個取り付けることができる。
【００５１】
ところで、研磨定盤１１上に複数個の研磨治具２１が配置された場合、複数個の研磨治具２１の研磨ヘッド３０に取り付けられたバー３の研磨高さ同時に規定値に達することは稀である。複数個のバー３のうちの１つが先に研磨終了した場合には、研磨を中断して先に研磨終了したバー３を取り出す必要がある。図５で説明した研磨中断機構８０は、このような場合の研磨中断に使用される。
【００５２】
複数個のバー３のうちの１つが先に研磨終了した場合には、図５で説明した研磨中断機構８０のソレノイド８１に通電が行われ、プランジャ８２がソレノイド８１から突出してパッド８３が研磨定盤１１に押し付けられ、研磨ヘッド３０が研磨定盤１１から押し上げられる。この状態では、３つのプランジャ８２の先端部のバッド８３が研磨定盤１１に接することになり、バー３とダミー研磨物７が研磨定盤１１によって研磨されなくなる。この研磨中断機構８０により、各研磨治具毎２１に研磨定盤１１から引き離されるタイミングが変わり、各研磨治具２１毎に設定した厚さで研磨が終了させることができる。
【００５３】
以上説明した第１の実施例のトランスファ治具４０と取付部材５０の組み合わせを使用すると、図１５(a) に示すように、バー３に左右対称の反りＷがある場合は、その反りＷは符号Ｆで示すように平坦に補正される。ところが、バー３に、図１５(b) に示すように、中心からずれた放物線形状や、３次曲線、或いは４次曲線のような複雑な反りＡＳがある場合は、第１の実施例のトランスファ治具４０と取付部材５０の組み合わせを使用すると、その反りＡＳの補正形状ＩＭはどうしても誤差が生じてしまう。このような場合には、バー３の初期の反りの測定値を用いて補間しながら精密にトランスファ治具４０の出没制御と取付部材５０の傾き制御を行って符号Ｆで示す平坦状態にしなければならず、研磨時間が余計にかかることになる。
【００５４】
このように、バー３に中心に対して非対称の反りがある場合でもバー３の研磨精度を向上させるためには、バー３の両端の間の補正ポイントの数を前述の実施例の１箇所から複数箇所に増加させれば良い。
図１６はバー３の両端の間の補正ポイントの数を３箇所に増やした第２の実施例におけるトランスファ治具１４０と、取付部材１５０の構成を示すものである。第２の実施例においても、第１の実施例と同じ構成部材には同じ符号を付して説明する。
【００５５】
第２の実施例のトランスファ治具１４０は、加熱、冷却によって伸縮する部材である金属やセラミック製の矩形のフレーム構造となっており、上フレーム１４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム１４２、及び左右のサイドフレーム１４３を備えている。そして、上フレーム１４１の中点と下フレーム１４２の中点とがセンタフレーム１４５によって接続されている。また、センタフレーム１４５と左右のサイドフレーム１４３の中間にはそれぞれ、センタフレーム１４５に平行に中間フレーム１４４が設けられている。この実施例では、トランスファ治具１４０は同一部材で、かつ、同一の厚みで形成されているが、トランスファ治具１４０の厚みは必ずしも同一でなくても良い。フレーム１４１〜１４５はほぼ同一の形状になっている。また、後述するヒータの発熱量当たりの変位を増大させるために、下フレーム１４２の幅の方が上フレーム１４１の幅よりも厚くなっている。
【００５６】
サイドフレーム１４３、中間フレーム１４４、及びセンタフレーム１４５の上フレーム１４１との接続部には、ヒータの熱が上フレーム１４１に伝わり難くするための長孔１４８がある。更に、サイドフレーム１４３、中間フレーム１４４、及びセンタフレーム１４５の下フレーム１４２との接続部には、ヒータの熱が下フレーム１４２に伝わり難くするための切欠１４９がある。これら長孔１４８と切欠１４９の位置は逆でも良く、また、何方か一種類のみを接続部に設けても良い。
【００５７】
センタフレーム１４５の両側には上フレーム１４１に接続する取付片１４７があり、この取付片１４７には取付孔１４７ａが開けられている。また、取付片１４７の上フレーム１４１との接続部はくびれており位置決め凹部１４６が形成されている。更に、下フレーム１４２のバー３の取付面には、バー３の幅方向に溝１４２ａが等間隔で設けられている。この溝１４２ａは下フレーム１４２を複雑な形状に変形させるためのものである。
【００５８】
第２の実施例のトランスファ治具１４０を取り付ける取付部材１５０は、その外形がトランスファ治具１４０より一回り大きな直方体の取付台１５１Ｂと、この取付台１５１Ｂの上側に一体的に設けられた庇部１５１Ａとから構成されている。庇部１５１Ａの上面には、第１の実施例と同様の研磨補正機構６０のポスト６１が設置されている。また、庇部１５１Ａのトランスファ治具１４０側の端面にはトランスファジグ１４０の上端面の位置を規制するための位置決めピン１５２が突設されている。更に、取付台１５１Ｂにはその中央部に取付孔１５６があり、この取付孔１５６に挿通される螺子５７によって、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに設けられた回転軸３４に固定されるようになっている。そして、この取付孔１５６の下方の両側には、トランスファ治具１４０の取付孔１４７ａに対応する位置に取付穴１５３が設けられている。また、２つの取付穴１５３よりも外側の取付台１５１Ｂに開けられた穴１５７は、後述する絶縁板１３０を取り付けるためのものである。
【００５９】
トランスファ治具１４０の取付台１５１Ｂの上には、絶縁板１３０を付勢するための板ばね１２０が設置される。この板ばね１２０は、矩形の枠体１２１と、この枠体１２１の一方の辺から斜めに延びるばね部１２２と、ばね部１２２の先端部に接続する枠体１２１に平行な押圧部１２３、及び取付孔１２４を備えた取付部１２５とを備えている。取付孔１２４は、板ばね１２０を取付台１５１Ｂに載置した時に、取付台１５１Ｂに開けられた穴１５７に重なる位置に設けられている。これら枠体１２１、ばね部１２２、押圧部１２３、及び、取付孔１２４を備えた取付部１２５は、１枚のシート状のばね材を打抜き加工することによって作ることができる。
【００６０】
この板ばね１２０とトランスファ治具１４０との間には、ヒータ１３１を備えた絶縁板１３０が挿入される。この絶縁板１３０はヒータ１３１の電極１３２を絶縁するためのものである。絶縁板１３０の上のヒータ１３１の設置位置は、この絶縁板１３０に重ね合わされるトランスファ治具１４０のサイドフレーム１４３、中間フレーム１４４、及びセンタフレーム１４５に対向する位置である。また、絶縁板１３０の上には、トランスファ治具１４０の位置決め凹部１４６に挿通される２本のピン１３３が突設されると共に、螺子１３５が挿通される２つの取付孔１３４が設けられている。取付孔１３４の設置位置は、絶縁板１３０が板ばね１２０の上に重ね合わされた時に、板ばね１２０に開けられた取付孔１２４に重なる位置である。
第２の実施例では、まず、取付部材１５０の取付台１５１Ｂの上に、穴１５７に取付孔１２４が重ね合わされた状態で板ばね１２０が置かれ、板ばね１２０の上に、取付孔１２４に取付孔１３４が重ね合わされた状態で絶縁板１３０が重ね合わされる。そして、板ばね１２０と絶縁板１３０とは螺子１３５によって取付部材１５０の取付台１５１Ｂに取り付けられる。この後、絶縁板１３０に突設されたピン１３３に位置決め凹部１４６を挿通させた状態で、トランスファ治具１４０が絶縁板１３０の上に重ね合わされる。このとき、取付台１５１Ｂ上の取付穴１５３、絶縁板１３０上の取付孔１３５、及び、トランスファ治具１４０上の取付孔１４７ａは一致しているので、これらに螺子３９を挿通することによって、トランスファ治具１４０が取付部材１５０の取付台１５１Ｂに取り付けられる。このとき、絶縁板１３０上の各ヒータ１３１は、板ばね１２０のばね部１２２に付勢されるので、トランスファ治具１４０の各フレーム１４１〜１４５の裏面に密着する。
【００６１】
第２の実施例のトランスファ治具１４０が、板ばね１２０、絶縁板１３０、ヒータ１３１と共に、取付部材１５０に取り付けられた後、この取付部材１５０が研磨ヘッド３０の１つの端面に取り付けられた状態を図１７に示す。図１７に示されるように、トランスファ治具１４０は、絶縁部材１３０に突設されたピン１３３と取付部材１５０の庇部１５１に突設された位置決めピン１５２によって位置決めされており、下フレーム１４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材１５０の底面よりも下側に突出している。また、絶縁部材１３０の上に設けられたヒータ１３１は、板ばね１２０によって付勢され、トランスファ治具１４０の各フレームに密着している。
【００６２】
第２の実施例のヒータ１３１は、図１０(c) で説明した構成をとっているが、ヒータ１３１は、図１０(a) や(b) のような構造もとることができる。
第２の実施例における研磨補正機構６０の構成は第１の実施例と同じであるのでその説明を省略する。第２の実施例においても、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに設けられた回転軸３４に取り付けられた取付部材１５０は、ソレノイド６４の一方に通電への通電により回転するので、トランスファジグ１４０の底面に取り付けられたバー３が傾斜する。
【００６３】
次に、以上のように構成された第２の実施例のトランスファ治具１４０に貼り付けられたバー３に反りがあった場合の補正機構について図１８を用いて説明する。第２の実施例のトランスファ治具１４０は、図１８に示すように、上フレーム１４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム１４２、左右のサイドフレーム１４３、上フレーム１４１の中点と下フレーム１４２の中点とを接続するセンタフレーム１４５、及び、サイドフレーム１４３とセンタフレーム１４５の間の空間にセンタフレーム１４５に平行に設けられた２本の中間フレーム１４４とから構成されている。そして、各フレーム１４１〜１４５の裏面側にはそれぞれヒータ１３１が密着している。また、トランスファ治具１４０は、センタフレーム１４５と２本の中間フレーム１４４との間の空間に設けられた取付片１４７のみによって取付部材１５０に固定されており、その他の部分は自由に変形できるようになっている。トランスファ治具１４０が取付部材１５０に固定された状態では、トランスファ治具１４０の下フレーム１４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材１５０の底面よりも下側に突出する。
【００６４】
以上のように構成されたトランスファ治具１４０は、この実施例では金属製あるいはセラミック製の一体物である。このヒータには通常、線状、或いは面状の電熱線が使用されるが、他の熱源やペルチェ素子等の冷却手段でも良い。そして、ヒータ１３１に通電を行って加熱すると、そのヒータ１３１に密着するフレームが伸長する。各フレームの上フレーム１４１との接続部には長孔１４８があり、下フレーム１４２との接続部には切欠１４９が設けられているので、ヒータ１３１からフレームに伝わった熱は、上フレーム１４１と下フレーム１４２に逃げ難く、フレームがヒータ１３１により効率良く加熱されて伸長する。
【００６５】
第２の実施例では、トランスファ治具１４０に５本の縦方向のフレーム１４１〜１４５があり、これらのフレーム１４１〜１４５に接続する下フレーム１４２には、下フレーム１４２の部分的な変形を可能にするための溝１４２ａが、所定間隔で長手方向に直交する方向に設けられている。そして、ヒータ１３１の発熱量（ワッテージ）に比例してバー３の反り量が変化するため、バー３の反り量の補正はヒータ１３１への通電量で比例制御可能である。よって、第２の実施例のトランスファ治具１４０では、各ヒータ１３１への通電量を調整することにより、これら５本のフレーム１４１〜１４５の伸長量をそれぞれ決めてやれば、バー３の色々な反りを補正することが可能になる。
【００６６】
図１９は、第２の実施例のトランスファ治具１４０を用いて研磨するバー３の、研磨の程度を検出する一例を示すものである。この実施例のバー３には、ＭＲヘッド素子（図示せず）以外に、バー３の両端部と中央部、及び、中央部と両端部の間の５箇所に、それぞれ所定の抵抗値を持つＥＬＧ素子３７が埋め込まれている。各ＥＬＧ素子３７の両端部はバー３の側面に設けられた端子３８にそれぞれ接続されており、端子３８間に電流を流すことによって各ＥＬＧ素子３８の抵抗値を検出できるようになっている。そして、ＭＲヘッドの研磨が進むとこのＥＬＧ素子３７も研磨され、端子３８の間の抵抗値が変化する。バー３におけるＭＲヘッドの高さとＥＬＧ素子３７の抵抗値の変化は図１１(b) で説明した通りである。
【００６７】
図２０(a) ，(b) は研磨処理においてＥＬＧ素子の抵抗値を介して検出したＭＲ素子の高さのばらつきに応じた補正処理を示すものである。
図２０(a) に示す例は、図１９で説明したようにＡ〜Ｅの５つのＥＬＧ素子３７があるバー３を研磨する場合の補正処理である。研磨を開始した後、研磨時間がｔ１になった時にＭＲ素子の高さがその中央部で低くなり、中央部と両端部との間で不均一に高くなったとする。この場合は、Ｂ，Ｃ，Ｄの位置にあるＥＬＧ素子３７に対応するヒータ１３１に通電を行って、ＭＲ素子の高さを補正する処理を行う。この処理の後、研磨時間がｔ２になった時、研磨時間がｔ３になった時に、ＭＲ素子の高さを再度確認してその高さが均一になるように対応するヒータ１３１に通電を行って、バー３の高さを増減する補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がｔ４になった時に、ＭＲ素子の高さが５箇所のＥＬＧ素子３７の全てにおいて等しくなったとする。この場合はヒータ１３１に供給する電力を保持する。
【００６８】
このように５箇所に変位機構を備えた第２の実施例のトランスファ治具１４０では、図２１(a) に示すように、ＥＬＧ素子（センサ）３７が５箇所に設けられているので、バー３が中央に対して符号ＡＳで示すように非対称に反った場合であっても、５箇所のフレーム１４１〜１４５の変位量を変化させることにより、バー３が基準値まで研磨される間に反りを符号Ｆで示すように平坦することができる。
【００６９】
なお、第２の実施例のトランスファ治具１４０に取り付けるバー３には、図２１(b) に示すように、ＥＬＧ素子３７を５箇所より多く設けることもできる。この場合は、各ＥＬＧ素子３７からの非対称な反りＡＳの検出値により、図３で説明した制御装置１８側で４次近似曲線ＦＤを計算し、それにより、トランスファ治具１４０の５箇所の補正量を決め、絶縁板１３０上の５つのヒータ１３１への通電量を決めれば、バー３を符号Ｆで示すように平坦にすることができる。
【００７０】
また、図２０(b) に示す例は、研磨を開始した後、研磨時間がＴ１になった時にＭＲ素子の高さが左側において高くなり、バー３が右側に傾いた場合である。この場合は、図８で説明したように、研磨ヘッド３０に設けられた左側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材１５０を左側に回転させてバー３を左側に傾ける補正処理を行う。この処理により、研磨時間がＴ２になった時に、ＭＲ素子の高さが右側において高くなり、バー３が左側に傾いたとする。この場合は研磨ヘッド３０に設けられた右側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材１５０を右側に回転させてバー３を右側に傾ける補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がＴ３になった時に、ＭＲ素子の高さが５箇所のＥＬＧ素子３７の全てにおいて等しくなったとする。この場合は両側のソレノイド６４に供給する電力を停止して無通電状態にする。このように取付部材１５０を僅かに回転させることにより、バー３が均等に基準値まで研磨される。
【００７１】
以上は単純な補正例であるが、実際には図３で説明した制御装置１８が５つのＥＬＧ素子の抵抗値の変化を読み取ってトランスファ治具４０及び研磨補正機構６０を複雑に制御することにより、バー３が均等に研磨されるようになる。
なお、前述の実施例では研磨状態をモニタする方法として、ＭＲヘッドが形成されたバー３上に配設したモニタ抵抗であるＥＬＧ素子の抵抗を検出しているが、ＭＲ素子そのものの抵抗をモニタしても良い。また、前述の実施例では、バー３の側面に端子３８を設けてあるが、この端子３８からＥＬＧ素子３７の抵抗値を検出する場合は、図１３に示すように、実際にはトランスファ治具４０の側面に設けられた中継プリント基板７５を介して行われる。即ち、バー３上の端子３８はワイヤボンディング７４によってこの中継プリント基板７５上の端子（図示せず）に連絡され、中継プリント基板７５からは、プローブ７６で抵抗値が引き出される。このプローブ７６は、取付部材５０、或いは研磨ヘッド３０に取り付けることができる。
【００７２】
このように、第２の実施例に示されるような板ばね１２０、絶縁板１３０、ヒータ１３１、をトランスファ治具１４０と取付部材１５０との間に挟んだ研磨治具によれば、簡単な構成でバー３の色々な反りを補正することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、発明の研磨装置、研磨治具、及びトランスファ治具（被研磨物取付部材）によれば、コンパクトかつシンプルで、研磨面の状態が良好な自動補正研磨システムが出来る。本発明の研磨システムはとりわけ、ＭＲ磁気ヘッドのＭＲ高さ制御に最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＭＲヘッドの製造工程を示す図である。
【図２】従来の揺動型ラップ機構を備えた研磨装置の平面図である。
【図３】本発明の回転型ラップ機構を備えた研磨装置の一実施例の平面図である。
【図４】図３の研磨装置の要部の構成を示す部分拡大側面図である。
【図５】 (a) は図３の研磨装置の研磨治具に取り付けられる研磨ヘッドの平面図、(b) は第１の実施例のトランスファ治具が取り付けられた(a) の研磨ヘッドの側面図である。
【図６】図５の研磨ヘッドに取り付けられる第１の実施例のトランスファ治具の構成を示す部分拡大組立斜視図である。
【図７】図４の回転機構部の構成を示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の左右差補正機構の動作を説明する原理図である。
【図９】 (a) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具の構成及び突出動作を示す説明図、(b) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具の構成及び陥没動作を示す説明図である。
【図１０】 (a) は本発明のトランスファ治具に直接取り付けて使用する薄膜ヒータの構成を示す部分拡大断面図、(b) は本発明に使用するトランスファ治具の取付部材側に取り付けて使用する固体ヒータの構成を示す部分拡大断面図、(c) は本発明に使用するトランスファ治具とその取付部材との間に使用するヒータの構成を示す部分拡大断面図である。
【図１１】 (a) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具に取り付けて研磨する被研磨物のＥＬＧ素子の配置を示す図、(b) は(a) のＥＬＧ素子の研磨時の抵抗値変化を示す特性図である。
【図１２】 (a) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたヒータ制御の一例を示す図、(b) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたソレノイドへの通電制御の一例を示す図である。
【図１３】トランスファ治具に設けられた中継基板から電気信号を取り出すプローブの構成を示す部分拡大側面図である。
【図１４】本発明の研磨装置の別の実施例の構成を示す平面図である。
【図１５】 (a) はバーが左右対称の反りを有する場合の補正処理を示す説明図、(b) はバーが左右非対称の反りを有する場合の補正処理を示す説明図である。
【図１６】図５の研磨ヘッドに取り付けられる第２の実施例のトランスファ治具の構成を示す部分拡大組立斜視図である。
【図１７】図１６の第２の実施例のトランスファ治具を取付部材と共に研磨ヘッドに取り付けた状態を示す部分拡大側面図である。
【図１８】第２の実施例のトランスファ治具の動作を説明する説明図である。
【図１９】本発明の第２の実施例のトランスファ治具に取り付けて研磨する被研磨物のＥＬＧ素子の配置を示す図である。
【図２０】 (a) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたヒータ制御の一例を示す図、(b) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたソレノイドへの通電制御の一例を示す図である。
【図２１】 (a) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具に、ＥＬＧ素子が５箇所設けられた場合のバーの反り補正処理を示す図、(b) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具に、ＥＬＧ素子が５箇所以上の多点に設けられた場合のバーの反り補正処理を示す図である。
【符号の説明】
２…ＭＲヘッド
３…バー（被研磨物）
７…ダミー研磨物
９…コネクタ
１１…研磨定盤
１８…制御装置
２０，２０′…本発明の研磨装置
２１…研磨治具
２５…スリップリング
３０…研磨ヘッド
３７…ＥＬＧ素子
４０…第１の実施例のトランスファ治具（被研磨物取付部材）
４１…上フレーム
４２…下フレーム
４３…サイドフレーム
４４…斜めのフレーム
４５…センタフレーム
５０…取付部材
５４，５５…ヒータ
５９…断熱部材
６２…板ばね
６３…鉄片
６４…ソレノイド
６５…サポータ
６６…ストッパ
７０…ダミー研磨物取付部材
７５…中継プリント基板
７６…プローブ
８０…研磨中断機構
１２０…板ばね
１３０…絶縁板
１３１…ヒータ
１４０…第２の実施例のトランスファ治具
１４１…上フレーム
１４２…下フレーム
１４２ａ…溝
１４３…サイドフレーム
１４４…中間フレーム
１４５…センタフレーム
１５０…取付部材
１５１Ａ…庇部
１５１Ｂ…取付台
【発明の属する技術分野】
本発明は、超精密加工部品の研磨を行う研磨装置、この研磨装置に使用される研磨治具、及びこの研磨治具に取り付けられて使用される被研磨物取付部材の改良に関する。
従来、磁気ヘッド等の超精密加工部品では、磁気ヘッドの媒体対向面の最終仕上げ工程など、スクラッチが極めて少ない良好な加工面が要求される。このため、磁気ヘッドの媒体対向面は、最終的には、工業的に生産しうる最小に近い粒径（１μｍ以下）の工業用ダイヤモンドを研磨粉（砥粒）に用いて、ラッピング装置と呼ばれる研磨装置により、研磨を行っている。また、特にハードディスク装置のヘッドによく用いられる、磁気抵抗効果型ヘッド（ＭＲヘッド）では、素子高さを±０．２μｍ以下の精度で、かつ、いくつかのヘッドが並んだバー状態で仕上げ加工することにより生産性向上を図っている。
【０００２】
そして、このような部品の研磨加工工程では、以下のようなことが望まれている。
（ａ）ＭＲ素子高さの安定化
（ｂ）スクラッチ傷等の消滅、加工品質の安定化
（ｃ）作業効率の向上（加工時間以外の準備時間の減少）
【０００３】
【従来の技術】
一般に、ＭＲヘッド２は、図１に示されるように、ウエーハ１の上に薄膜技術によって端子や記録ヘッド部と共に作り込まれた後、カットされて複数本のバー３に形成される。そして、このバー３は研磨装置によって研磨された後、スライダの形状に加工されてヘッド４となる。このヘッド４はヘッドアクチュエータ５のアーム６の先端部に取り付けられる。
【０００４】
従来から市販されているＥＬＧ（Electric lapping guide）方式の研磨装置１０には、図２に示されるように、装置本体１０ａの研磨定盤１１の上に、研磨定盤１１の内周から外周部へ移動可能な揺動型の研磨治具１２が設けられている。この研磨定盤１１の下面には図１で説明したバー３が取り付けられており、回転する研磨定盤１１の上には工業用ダイヤモンドからなる研磨粉を含むスラリーがスラリー供給装置１３から供給される。この状態で、研磨治具１２を揺動させることにより、バー３が研磨される。１４は研磨治具１２の揺動回転中心、１５は揺動機構、１７は修正リング、１９は研磨定盤１１の上面を平担化する平担化機構（フェーシング装置）である。
【０００５】
このような研磨治具１２には、バー３の左右研磨量差を補正する補正機構１６、例えば、左右と中央に押圧する機構を配置し、左右の押圧を自由に変えることによって、左右差を補正する補正機構１６が設けられている。この補正機構１６はコンピュータを用いた制御装置１８に接続されており、制御装置１８からの補正信号によって補正機構１６が動作するようになっている。また、図示はしないが、バー３が貼りつけられているトランスファー治具（被研磨物取付部材）に圧電素子が配置され、この圧電素子に制御装置１８から通電することによって、バー３の反り補正を行うなどの機構が設けられることもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の揺動する機構を持つ研磨装置によって、ＭＲヘッドのバー３を研磨する場合には、以下のような問題点がある。
(1) 研磨定盤１１の上面の周方向の凹凸にバー３の表面が忠実に転写される場合があり、バー３の表面に凹凸が生じてしまう。この問題点は特に研磨定盤１１の停止時に発生し、研磨するバー３の平面度を良くするには、研磨定盤１１の上面を超精密に平坦化しなければならず、研磨装置、特に平担化機構（フェーシング装置）のコストが高くなるという問題点がある。
【０００７】
(2) 研磨治具１２が揺動型のため、バー３が研磨定盤１１の最内周又は最外周に移動した後に揺動方向が変わる時、バー３の端面にモーメントが印加されるため、バー３の端面あるいは研磨定盤１１が傷つき易い。
そこで本発明の目的は前記従来の研磨装置の有する問題点を解消し、研磨定盤１１の上面の周方向に凹凸があっても、その凹凸がバー３の表面に転写される恐れがなく、かつ、研磨時にバー３の端面にモーメントが印加されることがなく、バー３及び研磨定盤１１が傷つき難い研磨装置、研磨装置において使用される研磨治具、及び研磨治具に取り付けられる被研磨物取付部材を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成する本発明の研磨装置は、被研磨物取付部材に取り付けられた被研磨物の研磨を行う研磨装置であって、装置本体の上部に回転可能に設けられた研磨定盤と、被研磨物取付部材の装着部を有し、研磨定盤上に配置される少なくとも１つの研磨治具、及び、研磨治具の制御を行う制御装置とを備えており、研磨治具には、研磨定盤上で一方向に回転可能な研磨ヘッド及びこの研磨ヘッドを回転させるモータが備えられており、研磨ヘッドには、被研磨物取付部材の他に、被研磨物と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物と、被研磨物取付部材を補正信号によって駆動して、被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段と、研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸と固定されている制御装置とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、センサ手段からの電気信号、及び、研磨補正手段への補正信号を、研磨ヘッドの回転軸の内部を通して電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、制御装置は電気的接続手段及び電気配線手段を介して、センサ手段からの電気信号に応じて前記研磨補正手段に補正信号を出力し、被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、第１の取付部材は研磨ヘッドに回転可能に取り付けられ、第２の取付部材は、第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が被研磨物の取付面となっており、この取付面の研磨定盤に対する高さが、部分的に変更可能となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、上フレームの両端部と前記下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、上フレームの中点と前記下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成されることを特徴としている。
【０００９】
また、前記目的を達成する本発明の研磨治具は、研磨装置の研磨定盤上に配置されて使用される研磨治具であって、治具本体に搭載されたモータ、治具本体に回転軸を介して取り付けられ、モータにより研磨定盤上で一方向に回転させられる研磨ヘッド、この研磨ヘッドに設けられた被研磨物取付部材、研磨ヘッドに設けられ、被研磨物取付部材と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物、研磨ヘッドに設けられ、被研磨物取付部材を外部からの補正信号によって駆動して、被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段、研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸とその外部とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、センサ手段からの電気信号、及び、研磨補正手段への補正信号を、研磨ヘッドの回転軸の内部を通して前記電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、第１の取付部材は研磨ヘッドに取り付けられ、第２の取付部材は、第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、上フレームの両端部と下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、上フレームの中点と下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成されることを特徴としている。
【００１０】
更に、前記目的を達成する本発明の被研磨物取付部材は、研磨定盤上に配置される研磨治具に取り付けられ、研磨定盤上で研磨される被研磨物を取り付けるための被研磨物取付部材であって、研磨治具に回転軸を介して取り付けられ、研磨定盤に対して、被研磨部材を回転させて左右の傾きを調整する第１の取付部材、及び、この第１の取付け部材に固着されると共にその底面に被研磨物が取り付けられ、ヒータによって部分的に加熱或いは冷却することにより、研磨定盤からの被研磨部材の取付面の高さを部分的に変更できる機能を備えた第２の取付部材から構成され、
第２の取付部材が加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレーム、被研磨物が下面に取り付けられる下フレーム、及び左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部、サイドフレームに平行に上フレームと下フレームとを接続し、サイドフレームの間に少なくとも３本設けられた中間フレーム、及び、２つの中間フレームの間の空間に、上フレームに接続して設けられ、第１の取付部材への取付手段を備えた固定部から構成されることを特徴としている。
【００１１】
このように、本発明では、研磨装置上で回転可能な研磨治具が新たに作成され、研磨治具は研磨定盤上で回転しているため、被研磨物の左右差補正機構や反り補正機構などの駆動信号や研磨位置信号は、スリップリング等を介して回転部へ供給される。そして、被研磨物の左右差補正機構は、研磨治具の第１の取付部材に第２の取付部材が回転可能に取り付けられることによって構成され、被研磨物の回転によって被研磨物に左右にトルクを与えることになり、左右の研磨比率が調整される。
【００１２】
反り補正機構は、同一部材からなる第２の取付部材の内部に、被研磨物の取付面の研磨定盤からの高さを熱によって部分的に変更できるフレーム構造を備えている。このフレーム構造に加える熱を調整することにより、被研磨物の取付面を被研磨物の反りの方向とは逆方向に変形させることができ、被研磨物の反りを抑えつつ平坦な研磨を行うことができる。
このような構成により、コンパクトな構造で被研磨部材の左右差補正機構、反り補正機構が出来る。さらに、回転型の治具構造に上記補正機構を有することによって、コンパクトかつ、研磨物の平面度が高い研磨装置ができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下添付図面を用いて本発明の実施の形態を、具体的な実施例に基づいて詳細に説明する。
図３は本発明の研磨装置２０の一実施例の構成を示すものであり、図２で説明した従来の研磨装置１０と同じ構成部材には同じ符号が付されている。
【００１４】
この実施例の研磨装置２０においても、装置本体１０ａの上面には装置本体１０ａの下部にあるモータ（図示せず）によって一方向へ等速回転運動する研磨定盤１１が設けられており、この研磨定盤１１の上には定盤研磨面を平坦化させるための修正リング１７や研磨定盤１１の上面を平担化する平担化機構（フェーシング装置）１９が設けられている。研磨定盤１１は、ステンレスあるいは鋳鉄等の定盤（土台）の上に錫あるいは銅などの金属の層が１０〜３０mm積層あるいは貼り合わせて構成されている。そして、この研磨定盤１１の上にはスラリー供給装置１３から工業用ダイヤモンドからなる研磨粉を含むスラリーが供給されるようになっている。
【００１５】
一方、研磨装置２０の研磨定盤１１上に配置されるこの実施例の研磨治具２１は、ベース２２とアーム２３とから構成されており、アーム２３上には研磨ヘッド３０とこれを一定の回転速度で回転させるモータ２４とがある。研磨ヘッド３０は回転軸を中心に回転しており、回転軸の上部には電気的接続手段であるスリップリング２５が取り付けられている。研磨ヘッド３０は、スリップリング２５と接続コード２６を介して制御装置１８に接続されており、研磨ヘッド３０から取り出される信号が制御装置１８に入力されると共に、制御装置１８からの制御信号が研磨ヘッド３０に伝えられる。
【００１６】
なお、研磨治具２１のアーム２３はベース２２に対して固定されていても良いが、ベース２２に揺動機構を設けてアーム２３を研磨定盤１１上で揺動させ、研磨ヘッド３０を研磨定盤１１の内周部から外周部まで移動させるようにすることもできる。この場合は、研磨定盤１１の研磨面を偏って使用することがないので、研磨定盤１１の寿命が長くなる。
【００１７】
図４は図３の研磨治具２１のアーム２３の構成を示すものである。アーム２３は、スピンドルモータ１１ａによって回転させられる研磨定盤１１の上に配置される。ベース２２に取り付けられたアーム２３の上には、研磨ヘッド３０を強制的に回転させるためのモータ２４と、研磨ヘッド３０の回転軸３１を軸支するベアリングが内装されたベアリングケース２７とが設けられている。回転軸３１のアーム２３の下側にはプーリ３２が取り付けられている。また、モータ２４の回転軸２４ａにもプーリ２８が取り付けられており、プーリ２８とプーリ３２との間にはベルト２９が掛け渡されている。従って、モータ２４が回転すると、プーリ２８とプーリ３２との間に掛け渡されたベルト２９により、回転軸３１が回転する。
【００１８】
更に、回転軸３１はベアリングケース２７内のベアリングを介して回転可能な上、一定の距離を上下させることが可能である。そして、回転軸３１が一定の距離だけ引き上げることができるように、回転軸３１が貫通するアーム２３の下面にはプーリ３２を収容するための凹部２３ａが設けられている。また、回転軸３１の下端側はピヴォット状（後述）になっており、これにより、研磨ヘッド３０は、回転軸３１への取り付け及び取り外しが可能である。
【００１９】
回転軸３１によって回転させられる研磨ヘッド３０には、被研磨物であるバー３（図１参照）を取り付ける被研磨物取付部材であるトランスファ治具４０とその取付部材５０、及び、ダミー研磨物７とその取付部材７０とがある。バー３には、例えば、ＭＲヘッドが作り込まれているものとする。そして、トランスファ治具４０の取付部材５０と研磨ヘッド３０との間には、研磨補正機構６０が設けられている。ダミー研磨物７の研磨面の研磨定盤１１からの高さは、取付部材７０に設けられたマイクロメータ（図示せず）によって調整することができる。
【００２０】
研磨補正機構６０に入力される信号、および、バー３に設けられた研磨状態検出センサ（後述する）からの信号は、中空になっている回転軸３１の中空部分に配線された電線８を通じて、回転軸３１の上部に設けられた軸端型スリップリング２５に導かれ、このスリップリング２５を介して接続コード２６で図示しない制御装置に接続される。ここで、前述のように、研磨ヘッド３１は回転軸３１から取り外し可能なため、電線８の途中にはコネクタ９が設けられている。
【００２１】
スリップリング２５は回転体と固定側とを電気的に接続するものであり、回転軸３１に接続して回転する回転電極と、この回転電極に電気的に接続する固定電極とを備えている。この実施例では回転電極に電線８が接続し、固定電極に接続コード２６が接続している。この実施例では、スリップリング２５内の回転電極と固定電極の極数は、それぞれ少なくとも６極は必要である。また、電線８と接続コード２６との接続は、軸端面型のスリップリング２５に限定されるものではなく、例えば、プーリ３２の上側に設けられた軸中空型のスリップリングでも良い。
【００２２】
そして、研磨補正機構６０やトランスファ治具４０の変位機構の駆動電源はスリップリング２５を介して供給し、検出された研磨位置信号はワイヤレスで制御装置側に送信することもできる。更に、例えば、無接触電極間の信号を誘導電流により一方の電極から他方の電極に伝えるパワーカプラーを、回転軸３１の上面に対向させて使うことも可能である。更にまた、研磨補正機構６０やトランスファ治具４０の変位機構の駆動電源は、研磨ヘッド３０の上にバッテリとして保有することも可能である。
【００２３】
研磨ヘッド３０から取り出される信号としては、この実施例では以下のようなものがある。
(1) バー３の研磨深さの変化を読み取る信号で、少なくともバー３の左右と中央部の３箇所の位置の研磨深さの変化を読み取る信号、
(2) バー３の左右の傾きを補正する研磨差補正機構６０への駆動信号、及び
(3) バー３の反りを補正する変位機構への駆動信号。
【００２４】
ここで、(1) におけるバー３の研磨深さの変化を読み取る信号は、例えば、バー３に抵抗パターンを埋め込んでおき、研磨が進むにつれて増大する抵抗値の値とすることができる。そして、３箇所のバー３の研磨深さの変化を読み取る信号は、電線８、スリップリング２５、及び接続コード２６を介して制御装置１８（図３参照）に送られる。制御装置１８は、例えば、コンピュータから構成されており、検出された研磨位置データを解析して、バー３の左右の研磨差、バー３の反りの程度を検出する。そして、制御装置１８からは、バー３の左右の研磨差を補正する信号が研磨差補正機構６０に送出され、反り補正を指示する駆動信号が、バー３の反りを補正する変位機構に送出される。
【００２５】
図５(a) ，(b) は研磨ヘッド３０の構成を示す平面図と側面図である。研磨ヘッド３０は平面視略三角形状をしており、中心部に回転軸３１があり、上面の所定位置にはコネクタ９と、この研磨ヘッド３０を押す押し棒２８ｂが入る穴３３が設けられている。研磨ヘッド３０の３つの辺の１つには、研磨を行うバー３が取り付けられるトランスファ治具４０とその取付部材５０が設けられており、残りの２つの辺にはダミー研磨物７とその取付部材７０が設けられている。そして、トランスファ治具４０の取付部材５０と研磨ヘッド３０との間には、研磨補正機構６０が設けられている。また、三角形状の研磨ヘッド３０の各頂点の部分には、研磨ヘッド３０によるバー３とダミー研磨物７の研磨を中断する研磨中断機構８０が設けられている。
【００２６】
研磨ヘッド３０が三角形状をしており、その１つの辺にバー３が取り付けられ、他の２辺にダミー研磨物７が取り付けられている理由は、３点支持による研磨面の安定化を狙ったものである。しかしながら、研磨ヘッド３０の平面視した形状は三角形で無くても良く、四角形以上でも可能である。また、ダミー研磨物７の摩耗を防ぐため、ダミー研磨物７の研磨面積を、バー３の研磨面積よりも大きめに作る方が良い。また、ダミー研磨物７の研磨面の高さを調整するために、取付部材７０の上面にダミー研磨物７の高さを調整する部材、例えば、マイクロメータを設けても良い。
【００２７】
研磨中断機構８０は、例えば、ソレノイド８１と、このソレノイド８１から出没するプランジャ８２とから構成されている。プランジャ８２の先端部にはパッド８３がある。プランジャ８２は通常はソレノイド８１の中に没しており、この時のソレノイド８１の先端部にあるパッド８３の研磨定盤１１からの高さは、バー３とダミー研磨物７の研磨定盤１１からの高さよりも高くなっている。従って、通常の状態では、研磨ヘッド３０の回転によってプランジャ８２の先端部のパッド８３は研磨定盤１１によっては研磨されないようになっている。そして、ソレノイド８１に通電が行われると、プランジャ８２がソレノイド８１から突出してパッド８３が研磨定盤１１に押し付けられ、研磨ヘッド３０が研磨定盤１１から押し上げられる。この状態では、３つのプランジャ８２の先端部のバッド８３が研磨定盤１１に接することになり、バー３とダミー研磨物７が研磨定盤１１によって研磨されなくなる。このソレノイド８１への通電も前述の電線８と接続コード２６を介して制御装置１８により行われる。
【００２８】
ここで、トランスファ治具４０とその取付部材５０の第１の実施例の構成、及び、研磨補正機構６０の構成について図６を用いて説明する。
第１の実施例のトランスファ治具４０は、加熱、冷却によって伸縮する部材である金属やセラミックの矩形のフレーム構造となっており、上フレーム４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム４２、及び左右のサイドフレーム４３を備えている。そして、上フレーム４１の両端部と下フレーム４２の中点とがそれぞれ２本の斜めのフレーム４４によって接続されている。また、上フレーム４１の中点と下フレーム４２の中点を結ぶセンタフレーム４５は、斜めのフレーム４４に挟まれる部分において上フレーム４１と斜めのフレーム４４に沿うように、溝４８，４９を隔てて左右に膨出されており、逆三角形状をしている。
【００２９】
センタフレーム４５の左右の端部には位置決め凹部４６があり、中央部の３箇所には取付孔４７が設けられている。また、センタフレーム４５と上フレーム４１と斜めのフレーム４４との間にそれぞれ溝４８，４９が設けられているのは、センタフレーム４５によって上フレーム４１と斜めのフレーム４４の変位が阻害されないようにするためである。バー３はこのようなトランスファ治具４０の下フレーム４２の下面に貼り付けられる。
【００３０】
第１の実施例のトランスファ治具４０を取り付ける取付部材５０は、その外形がトランスファ治具４０より一回り大きな直方体であり、トランスファ治具４０のセンタフレーム４５に重なる位置に取付台５１が設けられている。この取付台５１には、その両端部にトランスファ治具４０の位置決め凹部４６に挿通される位置決めピン５２が突設されていると共に、トランスファ治具４０の取付孔４７に対応する位置に取付穴５３が設けられている。トランスファ治具４０は、その位置決め凹部４６に位置決めピン５２を挿通させて位置決めを行った後に、螺子３９を取付穴４７，５３に通すことによって取付部材５０に固定される。
【００３１】
第１の実施例のトランスファ治具４０が取付部材５０に固定された状態では、図５(b) に示されるように、トランスファ治具４０の下フレーム４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材５０の底面よりも下側に突出する。
また、この実施例では、トランスファ治具４０の上フレーム４１と斜めのフレーム４４に対向する取付部材５０の部位に、上フレーム４１と斜めのフレーム４４を加熱するためのヒータ５４，５５が設けられている。更に、取付部材５０の中央部には取付孔５６が設けられている。取付部材５０は、この取付孔５６に挿通される螺子５７によって、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに設けられた回転軸３４に固定されるようになっている。
【００３２】
回転軸３４は、図７に示されるように、研磨ヘッド３０の中に埋め込まれたベアリング３５に回転可能に軸支されている。従って、取付部材５０は、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに対して回転可能に取り付けられる。一方、研磨ヘッド３０と回転軸３１との間にはピヴォット３６が設けられており、回転軸３１と回転ヘッド３０はこのピヴォット３６を介して分離可能となっている。回転ヘッド３０を回転軸３１から分離する時には、回転軸３１を一定の距離だけ引き上げれば良い。また、回転軸３１の回転の研磨ヘッド３０への伝達は、図５(a) において説明したように、押し棒２８ｂを研磨ヘッド３０の穴３３に係合させることによって行われる。押し棒２８ｂは、アーム２８ａを介して回転軸３１に取り付けられたプーリ３２の一端に固着されている。従って、ベルト２９によりプーリ３２が回転すると押し棒２８ｂも回転し、この回転する押し棒２８ｂに穴３３で係合する研磨ヘッド３０が回転する。
【００３３】
研磨補正機構６０はこの取付部材５０の左右への回転を補正するものである。図６に示されるように、研磨補正機構６０は、取付部材５０の上面に設けられたポスト６１、ポスト６１に基部が取り付けられた板ばね６２、及び板ばね６２の先端部の両側に取り付けられた鉄片６３と、研磨ヘッド３０の上面にサポータ６５を介して設けられた２個のソレノイド６４、及びストッパ６６から構成されている。
【００３４】
取付部材５０が螺子５７によって回転軸３４に取り付けられると、鉄片６３は図５(a) に示されるように、２つのソレノイド６４の間にそれぞれ１ｍｍ程度ずつのギャップＧを隔てて位置する。また、ストッパ６６は取付部材５０の両端部の上面の位置を規制するために設けられており、取付部材５０が回転軸３４に取り付けられた状態では、ストッパ６６の下面と取付部材５０の上面との間にも所定のギャップが存在する。ソレノイド６４の信号入力端子は、図５(a) に示されるコネクタ９に接続されている。
【００３５】
研磨補正機構６０では、ソレノイド６４の一方に通電すると、通電された方のソレノイド６４が鉄片６３を吸引する。すると、鉄片６３を先端部に持つ板ばね６２が反り、これに伴って取付部材５０が回転しようとする力（トルク）が生じる。
図８は研磨補正機構６０の動作原理を説明するものである。スイッチ６７を破線で示すように切り換えて、ソレノイド６４の一方にバッテリ６８が電流を流すと、通電された側のソレノイド６４側に板ばね６２が撓む。この板ばね６２の撓みによって、取付部材５０が回転し、その左側又は右側にトルクが付与される。それにより、トルクが付与された側のトランスファ治具４０の底面に貼り付けられたバー３の研磨定盤１１への押圧力が増し、他方では押圧力が減少することにより、研磨量が変わる。
【００３６】
左右の研磨量の差は次式で与えられる。
Ｓ＝（Ｐ＋ΔＰ）×ａ÷（Ｐ−ΔＰ）
ここで、０＜ａ≦１、Ｐは補正しないときの研磨圧力、Ｋは定数、Ｓは研磨深さの左右比、ΔＰはトルク付与による左右部に加わる研磨圧力変化を示す。
従って、ΔＰは、Ｐよりも小さい必要があり、かつその中でΔＰが大きいほど、バー３の左右の研磨差の改善効果が大きい。なお、改善効果が大きすぎると、左右の研磨差の改善に要する時間が短すぎて、逆に制御困難となる。従って、制御装置の制御能力に照らし合わせると、Ｓの値を２以上５以下にすることが望ましい。
【００３７】
また、以上の実施例では、研磨補正機構６０は回転可能な研磨ヘッド３０の中に組み込まれているが、この実施例の研磨補正機構６０は揺動のみの従来タイプの研磨治具に取り付けることもできる。
また、板ばね６２に変位を与える手段としては、ソレノイド６４のほか、リニアアクチュエータ（自動マイクロメータ）による変位手段や電磁ソレノイド駆動がある。そして、回転可能な取付部材５０の余計な回転を防ぐための第２のストッパ６６を設けることにより、回転軸３１への研磨ヘッド３０の取り付けや回転軸３１からの研磨ヘッド３０の取り外しが容易となる。
【００３８】
次に、以上のように構成された第１の実施例のトランスファ治具４０に貼り付けられたバー３に反りがあった場合の補正機構について図９(a) ，(b) を用いて説明する。ここで、トランスファ治具４０に貼りつけられるバー３の全長Ｌは３〜７ｃｍ程度である。
トランスファ治具４０は、図６で説明したように、上フレーム４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム４２、左右のサイドフレーム４３、上フレーム４１の両端部と下フレーム４２の中点とを接続する２本の斜めのフレーム４４、及び、上フレーム４１の中点と下フレーム４２の中点を結ぶ逆三角形状のセンタフレーム４５とから構成されている。また、トランスファ治具４０は、センタフレーム４５のみが取付部材５０に固定されており、その他の部分は自由に変形できるようになっている。トランスファ治具４０が取付部材５０に固定された状態では、トランスファ治具４０の下フレーム４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材５０の底面よりも下側に突出する。
【００３９】
以上のように構成されたトランスファ治具４０は、この実施例では金属製あるいはセラミック製の一体物である。そして、上フレーム４１と取付部材５０との間にはヒータ５４が設けられており、斜めのフレーム４４と取付部材５０との間にはヒータ５５が設けられている。このヒータには、通常は線状、或いは面状の電熱線が使用されるが、他の熱源やペルチェ素子等の冷却手段でも良い。
【００４０】
まず、下フレーム４２に貼り付けられたバー３に、上に凸の反りがあった場合について考える。この場合は、斜めのフレーム４４と取付部材５０との間に設けられたヒータ５５に通電が行われてヒータ５５の温度が上昇する。すると、ヒータ５５に重なる斜めのフレーム４４のみが加熱されて図９(a) に矢印で示す方向に膨張し、他の部分は膨張しない。この時、溝４９により、斜めのフレーム４４の変位はセンタフレーム４４によって阻害されない。この結果、左右のサイドフレーム４３が斜めのフレーム４４によって押し上げられ、センタフレーム４５が斜めのフレーム４４によって押し下げられるので、下フレーム４２に貼り付けられたバー３はその中央部が下方に突出するように湾曲する。これにより、バー３の上に凸の反りが補正される。
【００４１】
次に、下フレーム４２に貼り付けられたバー３に、下に凸の反りがあった場合について考える。この場合は、上フレーム４１と取付部材５０との間に設けられたヒータ５４に通電が行われてヒータ５４の温度が上昇する。すると、ヒータ５４に重なる上フレーム４１のみが加熱されて図９(b) に矢印で示す方向に膨張し、他の部分は膨張しない。この時、溝４８により、上フレーム４１の変位はセンタフレーム４４によって阻害されない。この結果、左右のサイドフレーム４３が上フレーム４１によって押し下げられるので、下フレーム４２に貼り付けられたバー３はその両端部が下方に突出するように湾曲する。これにより、バー３の下に凸の反りが補正される。
【００４２】
また、トランスファ治具４０の変位拡大とヒータ熱の伝熱防止のため、上フレーム４１や斜めのフレーム４４のヒータ５５，５４に対向する部分の両端部に切り欠きを設けても良い。そして、トランスファ治具４０を用いたバー３の反り量は、ヒータの発熱量（ワッテージ）に比例して、バー３の反り量が変化するため、比例制御可能である。
【００４３】
ここでヒータ５４，５５は、以下のように構成することができる。
(1) 上フレームと斜めのフレームにヒータを直接取り付ける場合
この場合は、図１０(a) に示すように、上フレーム４１と斜めのフレーム４４の各辺に薄膜ヒータ５４，５５が巻かれ、これが押圧ばね５８によって固定されている。薄膜ヒータ５４，５５は、銅やニクロムのＦＰＣ（フレキシブル・プリント・ケーブル）状態のものであっても良く、また、金属箔を絶縁物でサンドイッチしたものであっても良い。薄膜ヒータ５４，５５の導体パターンは、銅パターン、或いはニクロムパターンとすることができる。更に、ヒータ５４，５５はニクロム線を上フレーム４１と斜めのフレーム４４の各辺に巻いて形成しても良い。
(2) 上フレームと斜めのフレームに対向する取付部材にヒータを付ける場合
この場合は、図１０(b) に示すように、上フレーム４１と斜めのフレーム４４が対向する取付部材５０側に凹部５０ａを設け、その中に棒状のセラミックヒータ５４，５５を入れ、これを押圧ばね５８によって上フレーム４１と斜めのフレーム４４に軽く押し付けるようにすれば良い。この時、セラミックヒータ５４，５５は、熱したい箇所のみを加熱したいので、他の箇所に熱が伝達しないように、ヒータ５４，５５の加熱箇所以外の接触面を断熱部材５９で覆ったり、空隙を設ける等の処置を施すと良い。
(3) 上フレームと斜めのフレームの間にヒータを設ける場合
この場合は、図１０(c) に示すように、上フレーム４１と斜めのフレーム４４と対向する取付部材５０との間の空間にヒータ５４，５５が設けられている。ヒータ５４，５５は絶縁板５９ａ上に設置されており、この絶縁板５９ａと取付部材５０との間には押圧ばね５９ａが挿入されている。ヒータ５４，５５はこの押圧ばね５８ａによって上フレーム４１と斜めのフレーム４４軽く押し付けられている。５４ａ，５５ａはヒータ５４，５５の電極であり、ヒータ両端の電極５４ａ，５５ａ間に通電するとヒータ５４，５５が発熱する。
【００４４】
更に、発熱源はヒータでなく、逆に冷却源であっても良い。この場合は、ヒータと動作が逆になり、バー３の中央部を下側に突出させたい場合は上フレーム４１を冷却し、バー３の両端部を下側に突出させて中央部を陥没させたい場合は、斜めのフレーム４４を冷却すれば良い。
このような第１の実施例のトランスファ治具４０は、これまで述べてきた研磨ヘッド３０に取り付けることができる他に、従来型の揺動のみの研磨治具に取り付けることも出来る。また、このトランスファ治具４０を用いて研磨を行う場合は、研磨の進行に伴い、バー３の研磨程度に応じて、制御装置から随時バー３の左右の研磨差の補正を研磨補正機構６０で行い、バー３の反り補正をトランスファ治具４０で行うことができる。そして、バー３の厚さ（研磨量）がある規定値に達した場合は、研磨定盤１１及び研磨ヘッド３０の回転を止めることによって研磨が終了する。
【００４５】
図１１(a) は、バー３の研磨の程度を検出する一例を示すものである。この実施例のバー３には、ＭＲヘッド素子（図示せず）以外に、バー３の両端部と中央部にそれぞれ所定の抵抗値を持つＥＬＧ素子３７が埋め込まれている。各ＥＬＧ素子３７の両端部はバー３の側面に設けられた端子３８にそれぞれ接続されており、端子３８間に電流を流すことによって各ＥＬＧ素子３８の抵抗値を検出できるようになっている。そして、ＭＲヘッドの研磨が進むとこのＥＬＧ素子３７も研磨され、端子３８の間の抵抗値が変化する。
【００４６】
図１１(b) はバー３におけるＭＲヘッドの高さとＥＬＧ素子３７の抵抗値の変化を示すものである。図においてＨＡはＭＲヘッドの研磨基準高さを示しており、このＭＲヘッドの研磨基準高さは、ＥＬＧ素子の抵抗値を監視することによって得ることができる。また、バー３の研磨途中で、ＥＬＧ素子３７の抵抗値が均等に増えれば、バー３は均等に研磨されていることが分かる。一方、ＥＬＧ素子３７の抵抗値にばらつきが生じた場合は、バー３が均等に研磨されていないことが分かる。このような場合は、ＥＬＧ素子３７の抵抗値のばらつきの種類に応じて、前述のトランスファ治具４０や研磨補正機構６０により、バー３を変位させてその研磨が均一に行われるようにすることができる。
【００４７】
図１２(a) ，(b) は研磨処理においてＥＬＧ素子の抵抗値を介して検出したＭＲ素子の高さのばらつきに応じた補正処理を示すものである。
図１２(a) に示す例は、研磨を開始した後、研磨時間がｔ１になった時にＭＲ素子の高さが中央部において高くなった場合である。この場合は、図９(a) で説明したように、トランスファ治具４０の斜めのフレーム４４に重なるヒータ５５に通電を行って、バー３の中央部を研磨定盤１１側に突出させる補正処理を行う。この処理により、研磨時間がｔ２になった時に、ＭＲ素子の高さが両端部において高くなったとする。この場合はトランスファ治具４０の上フレーム４１に重なるヒータ５４に通電を行って、バー３の両端部を研磨定盤１１側に突出させる補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がｔ３になった時に、ＭＲ素子の高さが中央部と両端部において等しくなったとする。この場合はヒータ５４に供給する電力を保持する。このようにトランスファ治具４０を変位させることにより、バー３が均等に基準値まで研磨される。
【００４８】
図１２(b) に示す例は、研磨を開始した後、研磨時間がＴ１になった時にＭＲ素子の高さが左側において高くなり、バー３が右側に傾いた場合である。この場合は、図８で説明したように、研磨ヘッド３０に設けられた左側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材５０を左側に回転させてバー３を左側に傾ける補正処理を行う。この処理により、研磨時間がＴ２になった時に、ＭＲ素子の高さが右側において高くなり、バー３が左側に傾いたとする。この場合は研磨ヘッド３０に設けられた右側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材５０を右側に回転させてバー３を右側に傾ける補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がＴ３になった時に、ＭＲ素子の高さが中央部と両端部において等しくなったとする。この場合は両側のソレノイド６４に供給する電力を停止して無通電状態にする。このように取付部材５０を僅かに回転させることにより、バー３が均等に基準値まで研磨される。
【００４９】
以上は単純な補正例であるが、実際には図３で説明した制御装置１８が３つのＥＬＧ素子の抵抗値の変化を読み取ってトランスファ治具４０及び研磨補正機構６０を複雑に制御することにより、バー３が均等に研磨されるようになる。
なお、前述の実施例では研磨状態をモニタする方法として、ＭＲヘッドが形成されたバー３上に配設したモニタ抵抗であるＥＬＧ素子の抵抗を検出しているが、ＭＲ素子そのものの抵抗を検出して研磨状態をモニタしても良い。また、前述の実施例では、バー３の側面に端子３８を設けてあるが、この端子３８からＥＬＧ素子３７の抵抗値を検出する場合は、図１３に示すように、実際にはトランスファ治具４０の側面に設けられた中継プリント基板７５を介して行われる。即ち、バー３上の端子３８はワイヤボンディング７４によってこの中継プリント基板７５上の端子（図示せず）に連絡され、中継プリント基板７５からは、プローブ７６で抵抗値が引き出される。このプローブ７６は、取付部材５０、或いは研磨ヘッド３０に取り付けることができる。
【００５０】
図１４は本発明の別の実施例の研磨装置２０′の構成を示すものである。図３で説明した研磨装置２０では、研磨定盤１１上に研磨治具２１が１個しか配置されていなかったが、この実施例では、研磨定盤１１上に研磨治具２１が２個配置されている。図１４の実施例は、研磨治具２１が研磨定盤１１上に２個ある点を除いては、その構成は図３で説明した研磨装置２０と全く同じであるので、同じ構成部材には同じ符号を付してその説明を省略する。このように、研磨装置１台に研磨治具２１は２個あるいは３個取り付けることができる。
【００５１】
ところで、研磨定盤１１上に複数個の研磨治具２１が配置された場合、複数個の研磨治具２１の研磨ヘッド３０に取り付けられたバー３の研磨高さ同時に規定値に達することは稀である。複数個のバー３のうちの１つが先に研磨終了した場合には、研磨を中断して先に研磨終了したバー３を取り出す必要がある。図５で説明した研磨中断機構８０は、このような場合の研磨中断に使用される。
【００５２】
複数個のバー３のうちの１つが先に研磨終了した場合には、図５で説明した研磨中断機構８０のソレノイド８１に通電が行われ、プランジャ８２がソレノイド８１から突出してパッド８３が研磨定盤１１に押し付けられ、研磨ヘッド３０が研磨定盤１１から押し上げられる。この状態では、３つのプランジャ８２の先端部のバッド８３が研磨定盤１１に接することになり、バー３とダミー研磨物７が研磨定盤１１によって研磨されなくなる。この研磨中断機構８０により、各研磨治具毎２１に研磨定盤１１から引き離されるタイミングが変わり、各研磨治具２１毎に設定した厚さで研磨が終了させることができる。
【００５３】
以上説明した第１の実施例のトランスファ治具４０と取付部材５０の組み合わせを使用すると、図１５(a) に示すように、バー３に左右対称の反りＷがある場合は、その反りＷは符号Ｆで示すように平坦に補正される。ところが、バー３に、図１５(b) に示すように、中心からずれた放物線形状や、３次曲線、或いは４次曲線のような複雑な反りＡＳがある場合は、第１の実施例のトランスファ治具４０と取付部材５０の組み合わせを使用すると、その反りＡＳの補正形状ＩＭはどうしても誤差が生じてしまう。このような場合には、バー３の初期の反りの測定値を用いて補間しながら精密にトランスファ治具４０の出没制御と取付部材５０の傾き制御を行って符号Ｆで示す平坦状態にしなければならず、研磨時間が余計にかかることになる。
【００５４】
このように、バー３に中心に対して非対称の反りがある場合でもバー３の研磨精度を向上させるためには、バー３の両端の間の補正ポイントの数を前述の実施例の１箇所から複数箇所に増加させれば良い。
図１６はバー３の両端の間の補正ポイントの数を３箇所に増やした第２の実施例におけるトランスファ治具１４０と、取付部材１５０の構成を示すものである。第２の実施例においても、第１の実施例と同じ構成部材には同じ符号を付して説明する。
【００５５】
第２の実施例のトランスファ治具１４０は、加熱、冷却によって伸縮する部材である金属やセラミック製の矩形のフレーム構造となっており、上フレーム１４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム１４２、及び左右のサイドフレーム１４３を備えている。そして、上フレーム１４１の中点と下フレーム１４２の中点とがセンタフレーム１４５によって接続されている。また、センタフレーム１４５と左右のサイドフレーム１４３の中間にはそれぞれ、センタフレーム１４５に平行に中間フレーム１４４が設けられている。この実施例では、トランスファ治具１４０は同一部材で、かつ、同一の厚みで形成されているが、トランスファ治具１４０の厚みは必ずしも同一でなくても良い。フレーム１４１〜１４５はほぼ同一の形状になっている。また、後述するヒータの発熱量当たりの変位を増大させるために、下フレーム１４２の幅の方が上フレーム１４１の幅よりも厚くなっている。
【００５６】
サイドフレーム１４３、中間フレーム１４４、及びセンタフレーム１４５の上フレーム１４１との接続部には、ヒータの熱が上フレーム１４１に伝わり難くするための長孔１４８がある。更に、サイドフレーム１４３、中間フレーム１４４、及びセンタフレーム１４５の下フレーム１４２との接続部には、ヒータの熱が下フレーム１４２に伝わり難くするための切欠１４９がある。これら長孔１４８と切欠１４９の位置は逆でも良く、また、何方か一種類のみを接続部に設けても良い。
【００５７】
センタフレーム１４５の両側には上フレーム１４１に接続する取付片１４７があり、この取付片１４７には取付孔１４７ａが開けられている。また、取付片１４７の上フレーム１４１との接続部はくびれており位置決め凹部１４６が形成されている。更に、下フレーム１４２のバー３の取付面には、バー３の幅方向に溝１４２ａが等間隔で設けられている。この溝１４２ａは下フレーム１４２を複雑な形状に変形させるためのものである。
【００５８】
第２の実施例のトランスファ治具１４０を取り付ける取付部材１５０は、その外形がトランスファ治具１４０より一回り大きな直方体の取付台１５１Ｂと、この取付台１５１Ｂの上側に一体的に設けられた庇部１５１Ａとから構成されている。庇部１５１Ａの上面には、第１の実施例と同様の研磨補正機構６０のポスト６１が設置されている。また、庇部１５１Ａのトランスファ治具１４０側の端面にはトランスファジグ１４０の上端面の位置を規制するための位置決めピン１５２が突設されている。更に、取付台１５１Ｂにはその中央部に取付孔１５６があり、この取付孔１５６に挿通される螺子５７によって、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに設けられた回転軸３４に固定されるようになっている。そして、この取付孔１５６の下方の両側には、トランスファ治具１４０の取付孔１４７ａに対応する位置に取付穴１５３が設けられている。また、２つの取付穴１５３よりも外側の取付台１５１Ｂに開けられた穴１５７は、後述する絶縁板１３０を取り付けるためのものである。
【００５９】
トランスファ治具１４０の取付台１５１Ｂの上には、絶縁板１３０を付勢するための板ばね１２０が設置される。この板ばね１２０は、矩形の枠体１２１と、この枠体１２１の一方の辺から斜めに延びるばね部１２２と、ばね部１２２の先端部に接続する枠体１２１に平行な押圧部１２３、及び取付孔１２４を備えた取付部１２５とを備えている。取付孔１２４は、板ばね１２０を取付台１５１Ｂに載置した時に、取付台１５１Ｂに開けられた穴１５７に重なる位置に設けられている。これら枠体１２１、ばね部１２２、押圧部１２３、及び、取付孔１２４を備えた取付部１２５は、１枚のシート状のばね材を打抜き加工することによって作ることができる。
【００６０】
この板ばね１２０とトランスファ治具１４０との間には、ヒータ１３１を備えた絶縁板１３０が挿入される。この絶縁板１３０はヒータ１３１の電極１３２を絶縁するためのものである。絶縁板１３０の上のヒータ１３１の設置位置は、この絶縁板１３０に重ね合わされるトランスファ治具１４０のサイドフレーム１４３、中間フレーム１４４、及びセンタフレーム１４５に対向する位置である。また、絶縁板１３０の上には、トランスファ治具１４０の位置決め凹部１４６に挿通される２本のピン１３３が突設されると共に、螺子１３５が挿通される２つの取付孔１３４が設けられている。取付孔１３４の設置位置は、絶縁板１３０が板ばね１２０の上に重ね合わされた時に、板ばね１２０に開けられた取付孔１２４に重なる位置である。
第２の実施例では、まず、取付部材１５０の取付台１５１Ｂの上に、穴１５７に取付孔１２４が重ね合わされた状態で板ばね１２０が置かれ、板ばね１２０の上に、取付孔１２４に取付孔１３４が重ね合わされた状態で絶縁板１３０が重ね合わされる。そして、板ばね１２０と絶縁板１３０とは螺子１３５によって取付部材１５０の取付台１５１Ｂに取り付けられる。この後、絶縁板１３０に突設されたピン１３３に位置決め凹部１４６を挿通させた状態で、トランスファ治具１４０が絶縁板１３０の上に重ね合わされる。このとき、取付台１５１Ｂ上の取付穴１５３、絶縁板１３０上の取付孔１３５、及び、トランスファ治具１４０上の取付孔１４７ａは一致しているので、これらに螺子３９を挿通することによって、トランスファ治具１４０が取付部材１５０の取付台１５１Ｂに取り付けられる。このとき、絶縁板１３０上の各ヒータ１３１は、板ばね１２０のばね部１２２に付勢されるので、トランスファ治具１４０の各フレーム１４１〜１４５の裏面に密着する。
【００６１】
第２の実施例のトランスファ治具１４０が、板ばね１２０、絶縁板１３０、ヒータ１３１と共に、取付部材１５０に取り付けられた後、この取付部材１５０が研磨ヘッド３０の１つの端面に取り付けられた状態を図１７に示す。図１７に示されるように、トランスファ治具１４０は、絶縁部材１３０に突設されたピン１３３と取付部材１５０の庇部１５１に突設された位置決めピン１５２によって位置決めされており、下フレーム１４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材１５０の底面よりも下側に突出している。また、絶縁部材１３０の上に設けられたヒータ１３１は、板ばね１２０によって付勢され、トランスファ治具１４０の各フレームに密着している。
【００６２】
第２の実施例のヒータ１３１は、図１０(c) で説明した構成をとっているが、ヒータ１３１は、図１０(a) や(b) のような構造もとることができる。
第２の実施例における研磨補正機構６０の構成は第１の実施例と同じであるのでその説明を省略する。第２の実施例においても、研磨ヘッド３０の１つの側面３０ａに設けられた回転軸３４に取り付けられた取付部材１５０は、ソレノイド６４の一方に通電への通電により回転するので、トランスファジグ１４０の底面に取り付けられたバー３が傾斜する。
【００６３】
次に、以上のように構成された第２の実施例のトランスファ治具１４０に貼り付けられたバー３に反りがあった場合の補正機構について図１８を用いて説明する。第２の実施例のトランスファ治具１４０は、図１８に示すように、上フレーム１４１、バー３が下面に取り付けられる下フレーム１４２、左右のサイドフレーム１４３、上フレーム１４１の中点と下フレーム１４２の中点とを接続するセンタフレーム１４５、及び、サイドフレーム１４３とセンタフレーム１４５の間の空間にセンタフレーム１４５に平行に設けられた２本の中間フレーム１４４とから構成されている。そして、各フレーム１４１〜１４５の裏面側にはそれぞれヒータ１３１が密着している。また、トランスファ治具１４０は、センタフレーム１４５と２本の中間フレーム１４４との間の空間に設けられた取付片１４７のみによって取付部材１５０に固定されており、その他の部分は自由に変形できるようになっている。トランスファ治具１４０が取付部材１５０に固定された状態では、トランスファ治具１４０の下フレーム１４２の下面に貼り付けられたバー３は、取付部材１５０の底面よりも下側に突出する。
【００６４】
以上のように構成されたトランスファ治具１４０は、この実施例では金属製あるいはセラミック製の一体物である。このヒータには通常、線状、或いは面状の電熱線が使用されるが、他の熱源やペルチェ素子等の冷却手段でも良い。そして、ヒータ１３１に通電を行って加熱すると、そのヒータ１３１に密着するフレームが伸長する。各フレームの上フレーム１４１との接続部には長孔１４８があり、下フレーム１４２との接続部には切欠１４９が設けられているので、ヒータ１３１からフレームに伝わった熱は、上フレーム１４１と下フレーム１４２に逃げ難く、フレームがヒータ１３１により効率良く加熱されて伸長する。
【００６５】
第２の実施例では、トランスファ治具１４０に５本の縦方向のフレーム１４１〜１４５があり、これらのフレーム１４１〜１４５に接続する下フレーム１４２には、下フレーム１４２の部分的な変形を可能にするための溝１４２ａが、所定間隔で長手方向に直交する方向に設けられている。そして、ヒータ１３１の発熱量（ワッテージ）に比例してバー３の反り量が変化するため、バー３の反り量の補正はヒータ１３１への通電量で比例制御可能である。よって、第２の実施例のトランスファ治具１４０では、各ヒータ１３１への通電量を調整することにより、これら５本のフレーム１４１〜１４５の伸長量をそれぞれ決めてやれば、バー３の色々な反りを補正することが可能になる。
【００６６】
図１９は、第２の実施例のトランスファ治具１４０を用いて研磨するバー３の、研磨の程度を検出する一例を示すものである。この実施例のバー３には、ＭＲヘッド素子（図示せず）以外に、バー３の両端部と中央部、及び、中央部と両端部の間の５箇所に、それぞれ所定の抵抗値を持つＥＬＧ素子３７が埋め込まれている。各ＥＬＧ素子３７の両端部はバー３の側面に設けられた端子３８にそれぞれ接続されており、端子３８間に電流を流すことによって各ＥＬＧ素子３８の抵抗値を検出できるようになっている。そして、ＭＲヘッドの研磨が進むとこのＥＬＧ素子３７も研磨され、端子３８の間の抵抗値が変化する。バー３におけるＭＲヘッドの高さとＥＬＧ素子３７の抵抗値の変化は図１１(b) で説明した通りである。
【００６７】
図２０(a) ，(b) は研磨処理においてＥＬＧ素子の抵抗値を介して検出したＭＲ素子の高さのばらつきに応じた補正処理を示すものである。
図２０(a) に示す例は、図１９で説明したようにＡ〜Ｅの５つのＥＬＧ素子３７があるバー３を研磨する場合の補正処理である。研磨を開始した後、研磨時間がｔ１になった時にＭＲ素子の高さがその中央部で低くなり、中央部と両端部との間で不均一に高くなったとする。この場合は、Ｂ，Ｃ，Ｄの位置にあるＥＬＧ素子３７に対応するヒータ１３１に通電を行って、ＭＲ素子の高さを補正する処理を行う。この処理の後、研磨時間がｔ２になった時、研磨時間がｔ３になった時に、ＭＲ素子の高さを再度確認してその高さが均一になるように対応するヒータ１３１に通電を行って、バー３の高さを増減する補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がｔ４になった時に、ＭＲ素子の高さが５箇所のＥＬＧ素子３７の全てにおいて等しくなったとする。この場合はヒータ１３１に供給する電力を保持する。
【００６８】
このように５箇所に変位機構を備えた第２の実施例のトランスファ治具１４０では、図２１(a) に示すように、ＥＬＧ素子（センサ）３７が５箇所に設けられているので、バー３が中央に対して符号ＡＳで示すように非対称に反った場合であっても、５箇所のフレーム１４１〜１４５の変位量を変化させることにより、バー３が基準値まで研磨される間に反りを符号Ｆで示すように平坦することができる。
【００６９】
なお、第２の実施例のトランスファ治具１４０に取り付けるバー３には、図２１(b) に示すように、ＥＬＧ素子３７を５箇所より多く設けることもできる。この場合は、各ＥＬＧ素子３７からの非対称な反りＡＳの検出値により、図３で説明した制御装置１８側で４次近似曲線ＦＤを計算し、それにより、トランスファ治具１４０の５箇所の補正量を決め、絶縁板１３０上の５つのヒータ１３１への通電量を決めれば、バー３を符号Ｆで示すように平坦にすることができる。
【００７０】
また、図２０(b) に示す例は、研磨を開始した後、研磨時間がＴ１になった時にＭＲ素子の高さが左側において高くなり、バー３が右側に傾いた場合である。この場合は、図８で説明したように、研磨ヘッド３０に設けられた左側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材１５０を左側に回転させてバー３を左側に傾ける補正処理を行う。この処理により、研磨時間がＴ２になった時に、ＭＲ素子の高さが右側において高くなり、バー３が左側に傾いたとする。この場合は研磨ヘッド３０に設けられた右側のソレノイド６４に通電を行って、取付部材１５０を右側に回転させてバー３を右側に傾ける補正処理を行う。この処理によって、研磨時間がＴ３になった時に、ＭＲ素子の高さが５箇所のＥＬＧ素子３７の全てにおいて等しくなったとする。この場合は両側のソレノイド６４に供給する電力を停止して無通電状態にする。このように取付部材１５０を僅かに回転させることにより、バー３が均等に基準値まで研磨される。
【００７１】
以上は単純な補正例であるが、実際には図３で説明した制御装置１８が５つのＥＬＧ素子の抵抗値の変化を読み取ってトランスファ治具４０及び研磨補正機構６０を複雑に制御することにより、バー３が均等に研磨されるようになる。
なお、前述の実施例では研磨状態をモニタする方法として、ＭＲヘッドが形成されたバー３上に配設したモニタ抵抗であるＥＬＧ素子の抵抗を検出しているが、ＭＲ素子そのものの抵抗をモニタしても良い。また、前述の実施例では、バー３の側面に端子３８を設けてあるが、この端子３８からＥＬＧ素子３７の抵抗値を検出する場合は、図１３に示すように、実際にはトランスファ治具４０の側面に設けられた中継プリント基板７５を介して行われる。即ち、バー３上の端子３８はワイヤボンディング７４によってこの中継プリント基板７５上の端子（図示せず）に連絡され、中継プリント基板７５からは、プローブ７６で抵抗値が引き出される。このプローブ７６は、取付部材５０、或いは研磨ヘッド３０に取り付けることができる。
【００７２】
このように、第２の実施例に示されるような板ばね１２０、絶縁板１３０、ヒータ１３１、をトランスファ治具１４０と取付部材１５０との間に挟んだ研磨治具によれば、簡単な構成でバー３の色々な反りを補正することができる。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、発明の研磨装置、研磨治具、及びトランスファ治具（被研磨物取付部材）によれば、コンパクトかつシンプルで、研磨面の状態が良好な自動補正研磨システムが出来る。本発明の研磨システムはとりわけ、ＭＲ磁気ヘッドのＭＲ高さ制御に最適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＭＲヘッドの製造工程を示す図である。
【図２】従来の揺動型ラップ機構を備えた研磨装置の平面図である。
【図３】本発明の回転型ラップ機構を備えた研磨装置の一実施例の平面図である。
【図４】図３の研磨装置の要部の構成を示す部分拡大側面図である。
【図５】 (a) は図３の研磨装置の研磨治具に取り付けられる研磨ヘッドの平面図、(b) は第１の実施例のトランスファ治具が取り付けられた(a) の研磨ヘッドの側面図である。
【図６】図５の研磨ヘッドに取り付けられる第１の実施例のトランスファ治具の構成を示す部分拡大組立斜視図である。
【図７】図４の回転機構部の構成を示す部分拡大断面図である。
【図８】本発明の左右差補正機構の動作を説明する原理図である。
【図９】 (a) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具の構成及び突出動作を示す説明図、(b) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具の構成及び陥没動作を示す説明図である。
【図１０】 (a) は本発明のトランスファ治具に直接取り付けて使用する薄膜ヒータの構成を示す部分拡大断面図、(b) は本発明に使用するトランスファ治具の取付部材側に取り付けて使用する固体ヒータの構成を示す部分拡大断面図、(c) は本発明に使用するトランスファ治具とその取付部材との間に使用するヒータの構成を示す部分拡大断面図である。
【図１１】 (a) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具に取り付けて研磨する被研磨物のＥＬＧ素子の配置を示す図、(b) は(a) のＥＬＧ素子の研磨時の抵抗値変化を示す特性図である。
【図１２】 (a) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたヒータ制御の一例を示す図、(b) は本発明の第１の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたソレノイドへの通電制御の一例を示す図である。
【図１３】トランスファ治具に設けられた中継基板から電気信号を取り出すプローブの構成を示す部分拡大側面図である。
【図１４】本発明の研磨装置の別の実施例の構成を示す平面図である。
【図１５】 (a) はバーが左右対称の反りを有する場合の補正処理を示す説明図、(b) はバーが左右非対称の反りを有する場合の補正処理を示す説明図である。
【図１６】図５の研磨ヘッドに取り付けられる第２の実施例のトランスファ治具の構成を示す部分拡大組立斜視図である。
【図１７】図１６の第２の実施例のトランスファ治具を取付部材と共に研磨ヘッドに取り付けた状態を示す部分拡大側面図である。
【図１８】第２の実施例のトランスファ治具の動作を説明する説明図である。
【図１９】本発明の第２の実施例のトランスファ治具に取り付けて研磨する被研磨物のＥＬＧ素子の配置を示す図である。
【図２０】 (a) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたヒータ制御の一例を示す図、(b) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具を使用した研磨処理におけるＥＬＧ素子の高さ変化に応じたソレノイドへの通電制御の一例を示す図である。
【図２１】 (a) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具に、ＥＬＧ素子が５箇所設けられた場合のバーの反り補正処理を示す図、(b) は本発明の第２の実施例のトランスファ治具に、ＥＬＧ素子が５箇所以上の多点に設けられた場合のバーの反り補正処理を示す図である。
【符号の説明】
２…ＭＲヘッド
３…バー（被研磨物）
７…ダミー研磨物
９…コネクタ
１１…研磨定盤
１８…制御装置
２０，２０′…本発明の研磨装置
２１…研磨治具
２５…スリップリング
３０…研磨ヘッド
３７…ＥＬＧ素子
４０…第１の実施例のトランスファ治具（被研磨物取付部材）
４１…上フレーム
４２…下フレーム
４３…サイドフレーム
４４…斜めのフレーム
４５…センタフレーム
５０…取付部材
５４，５５…ヒータ
５９…断熱部材
６２…板ばね
６３…鉄片
６４…ソレノイド
６５…サポータ
６６…ストッパ
７０…ダミー研磨物取付部材
７５…中継プリント基板
７６…プローブ
８０…研磨中断機構
１２０…板ばね
１３０…絶縁板
１３１…ヒータ
１４０…第２の実施例のトランスファ治具
１４１…上フレーム
１４２…下フレーム
１４２ａ…溝
１４３…サイドフレーム
１４４…中間フレーム
１４５…センタフレーム
１５０…取付部材
１５１Ａ…庇部
１５１Ｂ…取付台
Claims (16)
- 被研磨物取付部材に取り付けられた被研磨物の研磨を行う研磨装置であって、
装置本体の上部に回転可能に設けられた研磨定盤と、
前記被研磨物取付部材の装着部を有し、前記研磨定盤上に配置される少なくとも１つの研磨治具、及び、
研磨治具の制御を行う制御装置とを備えており、
前記研磨治具には、前記研磨定盤上で一方向に回転可能な研磨ヘッド及びこの研磨ヘッドを回転させるモータが備えられており、前記研磨ヘッドには、
前記被研磨物取付部材の他に、前記被研磨物と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物と、
前記被研磨物取付部材を補正信号によって駆動して、前記被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、
前記被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段と、
前記研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸と固定されている前記制御装置とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、
前記センサ手段からの電気信号、及び、前記研磨補正手段への補正信号を、前記研磨ヘッドの回転軸の内部を通して前記電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、
前記制御装置は前記電気的接続手段及び前記電気配線手段を介して、前記センサ手段からの電気信号に応じて前記研磨補正手段に補正信号を出力し、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに回転可能に取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、この取付面の前記研磨定盤に対する高さが、部分的に変更可能となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記上フレームの両端部と前記下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、前記上フレームの中点と前記下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨装置。 - 被研磨物取付部材に取り付けられた被研磨物の研磨を行う研磨装置であって、
装置本体の上部に回転可能に設けられた研磨定盤と、
前記被研磨物取付部材の装着部を有し、前記研磨定盤上に配置される少なくとも１つの研磨治具、及び、
研磨治具の制御を行う制御装置とを備えており、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記上フレームの両端部と前記下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、前記上フレームの中点と前記下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨装置。 - 請求項１又は２に記載の研磨装置であって、
前記第１の取付部材と、前記第２の取付部材の上フレーム、及び２本の斜めのフレーム部との間の位置に、前記上フレーム、及び２本の斜めのフレーム部を独立に加熱可能なヒータが設けられており、
前記第２の取付部材の上フレームに重なる位置にあるヒータへの通電量に応じて、前記下フレームの両端部が前記研磨定盤側に突出するように湾曲し、
前記第２の取付部材の２本の斜めのフレームに重なる位置にあるヒータへの通電量に応じて、前記下フレームの中央部が前記研磨定盤側に突出するように湾曲する研磨装置。 - 被研磨物取付部材に取り付けられた被研磨物の研磨を行う研磨装置であって、
装置本体の上部に回転可能に設けられた研磨定盤と、
前記被研磨物取付部材の装着部を有し、前記研磨定盤上に配置される少なくとも１つの研磨治具、及び、
研磨治具の制御を行う制御装置とを備えており、
前記研磨治具には、前記研磨定盤上で一方向に回転可能な研磨ヘッド及びこの研磨ヘッドを回転させるモータが備えられており、前記研磨ヘッドには、
前記被研磨物取付部材の他に、前記被研磨物と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物と、
前記被研磨物取付部材を補正信号によって駆動して、前記被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、
前記被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段と、
前記研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸と固定されている前記制御装置とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、
前記センサ手段からの電気信号、及び、前記研磨補正手段への補正信号を、前記研磨ヘッドの回転軸の内部を通して前記電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、
前記制御装置は前記電気的接続手段及び前記電気配線手段を介して、前記センサ手段からの電気信号に応じて前記研磨補正手段に補正信号を出力し、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに回転可能に取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、この取付面の前記研磨定盤に対する高さが、部分的に変更可能となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記サイドフレームに平行に前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記サイドフレームの間に少なくとも３本設けられた中間フレーム、及び、前記２つの中間フレームの間の空間に、前記上フレームに接続して設けられ、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨装置。 - 被研磨物取付部材に取り付けられた被研磨物の研磨を行う研磨装置であって、
装置本体の上部に回転可能に設けられた研磨定盤と、
前記被研磨物取付部材の装着部を有し、前記研磨定盤上に配置される少なくとも１つの研磨治具、及び、
研磨治具の制御を行う制御装置とを備えており、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記サイドフレームに平行に前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記サイドフレームの間に少なくとも３本設けられた中間フレーム、及び、前記２つの中間フレームの間の空間に、前記上フレームに接続して設けられ、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨装置。 - 請求項４または５に記載の研磨装置であって、
前記第１の取付部材と、前記第２の取付部材のサイドフレーム、及び中間フレームとの間の位置に、前記サイドフレーム、及び中間フレームの各個を独立に加熱可能なヒータが設けられており、
このヒータへの通電量に応じて、前記下フレームの前記研磨定盤からの高さを部分的に変更できる研磨装置。 - 請求項３又は６に記載の研磨装置であって、
前記ヒータがシート状のヒータであって、前記第２の取付部材の加熱が必要なフレームに密着している研磨装置。 - 研磨装置の研磨定盤上に配置されて使用される研磨治具であって、
治具本体に搭載されたモータと、
治具本体に回転軸を介して取り付けられ、前記モータにより前記研磨定盤上で一方向に回転させられる研磨ヘッドと、
この研磨ヘッドに設けられた被研磨物取付部材と、
前記研磨ヘッドに設けられ、前記被研磨物取付部材と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物と、
前記研磨ヘッドに設けられ、前記被研磨物取付部材を外部からの補正信号によって駆動して、前記被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、
前記被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段と、
前記研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸とその外部とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、
前記センサ手段からの電気信号、及び、前記研磨補正手段への補正信号を、前記研磨ヘッドの回転軸の内部を通して前記電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記上フレームの両端部と前記下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、前記上フレームの中点と前記下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨治具。 - 研磨装置の研磨定盤上に配置されて使用される研磨治具であって、
治具本体に取り付けられた研磨ヘッドと、
この研磨ヘッドに設けられた被研磨物取付部材とを備えており、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記上フレームの両端部と前記下フレームの中点とをそれぞれ接続する２本の斜めのフレーム部、及び、前記上フレームの中点と前記下フレームの中点を結ぶセンタフレームであって、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨治具。 - 請求項８又は９に記載の研磨治具であって、
前記第１の取付部材と、前記第２の取付部材の上フレーム、及び２本の斜めのフレーム部との間の位置に、前記上フレーム、及び２本の斜めのフレーム部を独立に加熱可能なヒータが設けられており、
前記第２の取付部材の上フレームに重なる位置にあるヒータへの通電量に応じて、前記下フレームの両端部が前記研磨定盤側に突出するように湾曲し、
前記第２の取付部材の２本の斜めのフレームに重なる位置にあるヒータへの通電量に応じて、前記下フレームの中央部が前記研磨定盤側に突出するように湾曲する研磨治具。 - 研磨装置の研磨定盤上に配置されて使用される研磨治具であって、
治具本体に搭載されたモータと、
治具本体に回転軸を介して取り付けられ、前記モータにより前記研磨定盤上で一方向に回転させられる研磨ヘッドと、
この研磨ヘッドに設けられた被研磨物取付部材と、
前記研磨ヘッドに設けられ、前記被研磨物取付部材と共に研磨面を構成する少なくとも２つのダミー研磨物と、
前記研磨ヘッドに設けられ、前記被研磨物取付部材を外部からの補正信号によって駆動して、前記被研磨物の研磨状態を補正する研磨補正手段と、
前記被研磨物の残存研磨量を電気信号に変換可能なセンサ手段と、
前記研磨ヘッドの回転軸の一端に設けられ、回転状態の回転軸とその外部とを電気的に接続する電気的接続手段、及び、
前記センサ手段からの電気信号、及び、前記研磨補正手段への補正信号を、前記研磨ヘッドの回転軸の内部を通して前記電気的接続手段に伝達する電気配線手段とが設けられており、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記サイドフレームに平行に前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記サイドフレームの間に少なくとも３本設けられた中間フレーム、及び、前記２つの中間フレームの間の空間に、前記上フレームに接続して設けられ、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨治具。 - 研磨装置の研磨定盤上に配置されて使用される研磨治具であって、
治具本体に取り付けられた研磨ヘッドと、
この研磨ヘッドに設けられた被研磨物取付部材とを備えており、
前記被研磨物取付部材が第１の取付部材と第２の取付部材とから構成され、
前記第１の取付部材は前記研磨ヘッドに取り付けられ、
前記第２の取付部材は、前記第１の取付部材に取り付けられると共に、その底面が前記被研磨物の取付面となっており、加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、上フレームと、被研磨物が下面に取り付けられる下フレームと、左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部と、前記サイドフレームに平行に前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記サイドフレームの間に少なくとも３本設けられた中間フレーム、及び、前記２つの中間フレームの間の空間に、前記上フレームに接続して設けられ、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部とから構成される研磨治具。 - 請求項１１または１２に記載の研磨治具であって、
前記第１の取付部材と、前記第２の取付部材のサイドフレーム、及び中間フレームとの間の位置に、前記サイドフレーム、及び中間フレームの各個を独立に加熱可能なヒータが設けられており、
このヒータへの通電量に応じて、前記下フレームの前記研磨定盤からの高さを部分的に変更できる研磨治具。 - 請求項１０又は１３に記載の研磨治具であって、
前記ヒータがシート状のヒータであって、前記第２の取付部材の加熱が必要なフレームに密着している研磨治具。 - 研磨定盤上に配置される研磨治具に取り付けられ、前記研磨定盤上で研磨される被研磨物を取り付けるための被研磨物取付部材であって、
研磨治具に回転軸を介して取り付けられ、前記研磨定盤に対して、前記被研磨物を回転させて左右の傾きを調整する第１の取付部材、及び、
この第１の取付け部材に固着され、前記研磨定盤に対して前記被研磨物を、その中央部が突出、或いはその両端部が突出するように湾曲させる機能を備えた第２の取付部材から構成され、
前記第２の取付部材が加熱、冷却によって伸縮する部材から作られ、
上フレーム、被研磨物が下面に取り付けられる下フレーム、及び左右のサイドフレームを有する矩形のフレーム部、
前記サイドフレームに平行に前記上フレームと前記下フレームとを接続し、前記サイドフレームの間に少なくとも３本設けられた中間フレーム、及び、
前記２つの中間フレームの間の空間に、前記上フレームに接続して設けられ、前記第１の取付部材への取付手段を備えた固定部から構成される被研磨物取付部材。 - 請求項１５に記載の被研磨物取付部材であって、
前記第１の取付部材と、前記第２の取付部材のサイドフレーム、及び中間フレームとの間の位置に、前記サイドフレーム、及び中間フレームの各個を独立に加熱可能なヒータが設けられており、
このヒータへの通電量に応じて、前記下フレームの前記研磨定盤からの高さを部分的に変更できる被研磨物取付部材。
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