研磨设备和研磨方法技术

研磨滚筒具有研磨表面与工件表面接触。研磨基座具有支撑表面与研磨表面接触并由研磨表面支撑。适配器具有第一支撑部、第二支撑部和臂部。第一支撑部由研磨基座支撑。工件附接至第二支撑部，使得待处理的工件表面接触研磨表面。臂部在第一、第二支撑部之间延伸。高度调节机构调节从研磨表面到第一支撑部的高度。倾斜检测器设置在适配器上以检测适配器的倾斜。通过高度调节机构调节第一支撑部的高度，从而调节适配器相对于研磨表面的倾斜。利用本发明专利技术，能够在调节待研磨表面的倾斜的同时高准确度地进行研磨处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及研磨(lapping)设备和方法。本专利技术可包括用于加工如要求 高准确度的磁头元件这样的工件的。
技术介绍
硬盘驱动设备用作个人计算机、视频设备等等的存储设备。因为硬盘驱 动设备与其他记录设备相比而言具有大容量的记录面积，所以硬盘设备适于用作视频设备等等的存储设备。近年来，希望硬盘驱动设备有更大的容量。虽然目前的硬盘驱动设备使用称为水平记录方法的记录技术，但是通过 水平记录方法增加容量有限。因此，需要发展采用其他记录方法的硬盘驱动 设备。为了获得更大的硬盘容量，提出了一种称为垂直记录方法的记录技术来 代替水平记录方法。如果在硬盘驱动设备中使用垂直记录方法，那么就不是 在水平方向上，而是在与硬盘的记录表面垂直的方向上形成磁路来实现记 录。因此，可使得磁畴更窄，从而能够在单个硬盘上记录更多的信息。在采用传统的水平记录方法的硬盘驱动设备中，使用装备了用于写入的 写入元件和用于读取的读取元件的复合型磁头。在复合型磁头中，为了将信 息写入硬盘的记录表面以及从硬盘的记录表面读取信息，需要精确地保持读 取元件的极端(extreme end)与硬盘记录表面之间的距离以及写入元件的极端 与硬盘记录表面之间的距离。因此，在传统的复合型磁头中，是利用研磨设 备通过精加工来获得期望的高准确度磁头。下面描述复合型磁头的制造工艺。在复合型磁头的制造工艺的第一步骤 中，通过晶圆工艺在二维配置中制造出多个复合型磁头，每个磁头同时包括 写入元件和读取元件。此时，在每个复合型磁头的写入元件和读取元件附近 分别嵌入写入元件电阻元件和读取元件电阻元件(都称为ELG)。这些电阻元 件的电阻值随磨损量而变化。因此，通过监测这些电阻元件的电阻值，就能够在研磨时准确地获知磨损量，从而对复合型磁头实现准确的研磨工艺。然后，在第二步骤中，将晶圆切割成矩形以形成条形棒(rowbar)，每 个条形棒有多个复合型磁头排列成直线。然后，在第三步骤中，将条形棒附 接到研磨设备，使得排列在条形棒中的多个磁头能够同时进行研磨。此时， 通过研磨设备来检测第一步骤中在晶圆上形成的每个用于读取元件的电阻 元件以及用于写入元件的电阻元件的电阻值。当电阻值变成预定值的时候， 就确定获得了期望的最终尺寸，并停止研磨。之后，在第四步骤中切割条形 棒，将条形棒中的多个复合型磁头个体化，从而获得多个复合型磁头。图1示出要进行上述研磨工艺的条形棒。图1所示的条形棒100是用于 形成垂直记录型磁头的条形棒。图1示出经过研磨工艺之后的状态。包括读 取元件的读取部分RD形成在条形棒100内，包括写入元件的写入部分WR 形成在读取部分RD附近。在垂直记录型磁头中，读取元件与写入元件之间 的距离极小，例如小至6/zm。此外，读取元件的高度和写入元件的高度要求 高准确度。为了高准确度地获得高度，如上所述对条形棒110的处理表面100a 进行研磨。在水平记录型磁头中，读取元件的高度MR-h要求高准确度，但是读取 元件的高度MR-h的这种高准确度不是写入元件的颈部高度NH所要求的。 因此，如果在研磨处理表面100a的时候，当读取元件的高度MR-h为预定尺 度时结束研磨，则写入元件的颈部高度NH落入预定的尺度范围内。另一方面，在垂直记录型磁头中，要求以与读取元件的高度MR-h的尺 度准确度相同的高准确度来形成写入元件的颈部高度HT。如果类似于传统 的研磨方法，当读取元件的高度MR-h为预定尺度时结束研磨，就会出现这 样的问题如果读取元件和写入元件的配置的方向关于研磨表面倾斜，则写 入元件的颈部高度会变短或变长一个与条形棒的倾斜对应的尺度，因此不能 设定为预定尺度。上述的条形棒100的倾斜对应于横向上的倾斜(图1中的左 右方向)。因此，当处理垂直记录型磁头时，需要调节条形棒的倾斜。但是，因为 条形棒的这种倾斜在传统的磁头研磨设备中不会造成上述问题，所以没有调 节机构在横向上来调节条形棒的倾斜。在此，提出通过提供检测装置来检测支撑类似于研磨设备的碾磨(grinding)设备中的碾磨头的圆柱的倾斜，在处理之前检测并调节圆柱的 倾斜(例如参照专利文献1)。此外，提出响应抛光设备中抛光头上设置的倾 斜传感器的检测值，改变抛光压力，以抛光自由曲面(例如参照专利文献2)。专利文献l:日本特开No. 11-207615专利文献2:日本特开No. 2001-260020为了提高处理准确度，处理磁头的研磨设备使用特殊的机构和结构，并 且与传统的研磨设备以及碾磨设备的结构不同。特别地，向用于夹持条形棒 并将其压在研磨滚筒(lapplaten)上的机构设置摆动机构，这使得研磨设备 与传统的研磨设备不同。因此，专利文献1、 2中所公开的调节机构和倾斜 传感器不适用于研磨磁头的研磨设备。
技术实现思路
本专利技术的一般目的是提供一种新颖的、改良的、有用的研磨设备和方法， 其中消除了上述问题。本专利技术的另一目的是提供一种能够高准确度地研磨工件的研磨设备和 方法。为了实现上述目的，根据一个方案提供一种用于研磨工件的研磨设备， 包括研磨滚筒，具有研磨表面，所述研磨表面与所述工件待处理的处理表 面接触；研磨基座，具有支撑表面，所述支撑表面与所述研磨表面接触，并 由所述研磨表面支撑；适配器(adapter)，具有第一支撑部、第二支撑部和臂 部，所述第一支撑部由所述研磨基座支撑，所述第二支撑部附接所述工件， 使得所述工件的所述处理表面接触所述研磨表面，所述臂部在所述第一支撑 部与所述第二支撑部之间延伸；高度调节机构，用于调节从所述研磨表面到 所述适配器的所述第一支撑部的高度；以及倾斜检测器，设置在所述适配器 上，用于检测所述适配器的倾斜，其中，通过所述高度调节机构调节所述第 一支撑部的高度，从而调节所述适配器相对于所述研磨表面的倾斜。根据另一方案提供一种用于研磨工件的研磨方法，包括步骤将所述工 件附接到适配器的第二支撑部，使得所述工件待处理的处理表面与研磨滚筒 的研磨表面接触；通过调节所述适配器的第一支撑部的高度，调节所述工件 待处理的所述处理表面的倾斜，所述适配器支撑在研磨基座上，所述研磨基座能在所述研磨表面上滑动；以及在研磨过程中检测所述适配器的倾斜，并 基于所述倾斜的检测结果，在所述研磨过程中调节待处理的所述表面的倾 斜。利用本专利技术，能够在调节待研磨表面的倾斜的同时高准确度地进行研磨 处理。当结合附图阅读下面的详细描述时，其他目的、特征和优点将变得更加 明显。附图说明图1是要进行研磨工艺的条形棒的侧视图2是可应用本专利技术的研磨设备的立体图3是图1所示适配器的侧视图4是图3所示适配器的立体图5是图2所示左右差异校正机构的前视图6是图2所示研磨设备中设置的弯曲校正机构的侧视图7是图6所示夹持器的放大立体图8是设置有倾斜机构和倾斜传感器的适配器的剖视图9是图8所示适配器的平面图IO是示出研磨过程中条形棒的运动的示意图11是波形图，示出当两个倾斜传感器关于枢轴摆动中心对称配置时 由于枢轴摆动动作而产生的输出(检测的角度)的波动；图12是实际研磨过程中通过绘出两个倾斜传感器的输出值而得到的波 形图13是组合摆动过程中图12所示一部分波形的波形图； 图14是简单摆动过程中图12所示一部分波形的波形图； 图15是包括研磨设备的整个研磨工艺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于研磨工件的研磨设备，包括：　研磨滚筒，具有研磨表面，所述研磨表面与所述工件待处理的处理表面接触；　研磨基座，具有支撑表面，所述支撑表面与所述研磨表面接触，并由所述研磨表面支撑；　适配器，具有第一支撑部、第二支撑部和臂部，所述第一支撑部由所述研磨基座支撑，所述第二支撑部附接所述工件，使得所述工件的所述处理表面接触所述研磨表面，所述臂部在所述第一支撑部与所述第二支撑部之间延伸；　高度调节机构，用于调节从所述研磨表面到所述适配器的所述第一支撑部的高度；以及　倾斜检测器，设置在所述适配器上，用于检测所述适配器的倾斜；　其中，通过所述高度调节机构调节所述第一支撑部的高度，从而调节所述适配器相对于所述研磨表面的倾斜。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：须藤浩二，柳田芳明，西冈照秋，
申请(专利权)人：富士通株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]