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JPH05303735A - Magnetic disk and magnetic disk device - Google Patents

Magnetic disk and magnetic disk device

Info

Publication number
JPH05303735A
JPH05303735A JP10796892A JP10796892A JPH05303735A JP H05303735 A JPH05303735 A JP H05303735A JP 10796892 A JP10796892 A JP 10796892A JP 10796892 A JP10796892 A JP 10796892A JP H05303735 A JPH05303735 A JP H05303735A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
surface plate
substrate
magnetic disk
changing
processing apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP10796892A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Nakamura
孝雄 中村
Shinya Sekiyama
伸哉 関山
Masami Masuda
正美 桝田
Yoshiki Kato
義喜 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP10796892A priority Critical patent/JPH05303735A/en
Publication of JPH05303735A publication Critical patent/JPH05303735A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Magnetic Record Carriers (AREA)
  • Recording Or Reproducing By Magnetic Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】浮上高さが小さく、高密度記録に対応可能な磁
気ディスク、磁気記録装置を提供することを目的とす
る。 【構成】表面粗さが小さく(1nmRmax以下)、且
つ、平面度が高い(1μm以下)の磁気ディスク用の基
板を使用する。このような基板を得るためには、位置ず
れセンサ13により上定盤4の位置ずれ量を監視するこ
とにより、基板3の弾性変形量を一定の範囲に留めつつ
両面研削を行なう。これにより基板3の反りを除去し平
面度を高める。また、動圧発生面を有する上下定盤4,
5の間に基板3を設置し、それぞれの定盤4,5と基板
3との間に介在する研磨剤の動圧効果により、基板3を
定盤4,5と非接触の状態で両面研磨し表面粗さを小さ
くする。
(57) [Abstract] [Purpose] An object of the present invention is to provide a magnetic disk and a magnetic recording device that have a small flying height and are compatible with high density recording. [Structure] A substrate for a magnetic disk having a small surface roughness (1 nmRmax or less) and a high flatness (1 μm or less) is used. In order to obtain such a substrate, double-side grinding is performed while the amount of elastic deformation of the substrate 3 is kept within a certain range by monitoring the amount of positional displacement of the upper surface plate 4 by the positional displacement sensor 13. As a result, the warp of the substrate 3 is removed and the flatness is increased. In addition, the upper and lower surface plate 4, which has a dynamic pressure generating surface
5, the substrate 3 is placed between the surface plates 4 and 5 and the surface of the substrate 3 is not in contact with the surface plates 4 and 5 due to the dynamic pressure effect of the polishing agent interposed between the surface plates 4 and 5 and the substrate 3. To reduce the surface roughness.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、より平面度が高く且つ
より表面粗さが小さい磁気ディスクおよびそれを用いた
磁気ディスク装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic disk having a higher flatness and a smaller surface roughness, and a magnetic disk device using the magnetic disk.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気ディスクは、ランダムアクセスが可
能であるなどの特徴を有するため、記録媒体として広く
使用されている。
2. Description of the Related Art Magnetic disks are widely used as recording media because of their characteristics such as random access.

【0003】該磁気ディスクは、スパッタ、めっき等の
薄膜形成技術を用いて、基板上に磁性薄膜を形成して成
るものである。通常、該磁気ディスクは、以下において
説明するような工程により作成される(図13参照)。
The magnetic disk is formed by forming a magnetic thin film on a substrate by using a thin film forming technique such as sputtering or plating. Usually, the magnetic disk is produced by the steps described below (see FIG. 13).

【0004】まず、アルミニウム合金基板を作成する。
例えば、5.25インチの磁気ディスク(外径130mm、内
径40mm、板厚1.9mm)では、アルミニウム合金の板
材から上記の寸法に打ち抜き基板を形成し、これを高温
炉中で加圧成形処理する(ステップ131)。加圧成形
処理を行うのは、アルミニウム合金のインゴットから圧
延加工により板材に形成するときの加工歪や板材からの
打ち抜きによる変形を矯正するためである。
First, an aluminum alloy substrate is prepared.
For example, for a 5.25-inch magnetic disk (outer diameter 130 mm, inner diameter 40 mm, plate thickness 1.9 mm), a punched substrate is formed from an aluminum alloy plate material to the above dimensions, and this is pressure-molded in a high temperature furnace (step 131). The pressure forming process is performed in order to correct a processing strain when forming an aluminum alloy ingot into a plate material by rolling and a deformation due to punching from the plate material.

【0005】つぎに、基板自体の平行度、平面度と表面
粗さを向上させるため弾性砥石を設置した両面同時研削
(たとえば、スピードファム社製の両面加工機;型式SF
DL-1000を用いる)を行う。場合によっては、さらにポ
リシングクロスと遊離砥粒の研磨剤を用いた両面同時研
磨によって表面仕上げを行う。そして、基板を洗浄した
後、その表面に厚さ約10μmのNiーPめっきを処理
する(ステップ132)。
Next, double-sided simultaneous grinding in which an elastic grindstone is installed in order to improve the parallelism, flatness and surface roughness of the substrate itself (for example, double-sided processing machine manufactured by Speed Fam Co .; model SF
DL-1000 is used). In some cases, surface finishing is further performed by double-sided simultaneous polishing using a polishing cloth and a free abrasive grain abrasive. Then, after cleaning the substrate, the surface thereof is treated with Ni—P plating having a thickness of about 10 μm (step 132).

【0006】そして、今度は該めっき面にたいして、両
面研削(ステップ133)、および、種々の粒度の砥粒
を用いてのポリシング加工(ステップ134)を行う。
そして、表面粗さ0.001〜0.003μmRa、0.005〜0.020
μmRmaxの範囲にまで研磨仕上げされる。この表面
粗さについては、両面同時研磨に使用するポリシングク
ロスの材質や遊離砥粒の材質及び粒径によって決まるも
のであり、現在の研磨方法、すなわち、ポリシングクロ
スと被加工物のNiーPめっき基板とが接触して研磨す
る方法では、上記の表面粗さが現状ではもっとも良い表
面精度である。
Then, the plated surface is subjected to double-sided grinding (step 133) and polishing processing using abrasive grains of various grain sizes (step 134).
And surface roughness 0.001-0.003 μm Ra, 0.005-0.020
Polished to a range of μmRmax. This surface roughness is determined by the material of the polishing cloth used for double-sided simultaneous polishing and the material and particle size of the free abrasive grains, and the current polishing method, that is, Ni-P plating of the polishing cloth and the workpiece. In the method of polishing by contacting with the substrate, the above surface roughness is the best surface precision at present.

【0007】この後、さらに、このNiーPめっき基板
の研磨面には、より微細な砥粒を用いて基板の円周方向
に微細な溝を形成する、いわゆるテクスチャ加工が施さ
れる(ステップ135)。これは表面粗さを0.004〜0.0
08μmRaに粗くし、基板表面に微小な凹凸を形成する
ことによって、磁気ディスク装置としてのCSS(Cont
act-Start-Stop)におけるヘッド粘着を回避し、また、
この表面に形成する磁性媒体の磁気特性を改善するため
である。なお、該テクスチャ加工については、特開昭59
ー82626号(NTT;田子章男)や特開昭62-203748号
(日本電気)、U.S.Patent:4,735,840に記載されて
いる。
Thereafter, the Ni-P plated substrate is further subjected to so-called texturing on the polished surface thereof to form fine grooves in the circumferential direction of the substrate by using finer abrasive grains (step). 135). This has a surface roughness of 0.004 to 0.0
By making it rough to 08 μmRa and forming minute irregularities on the substrate surface, CSS (Cont.
avoid head sticking in act-Start-Stop),
This is to improve the magnetic characteristics of the magnetic medium formed on this surface. The texture processing is described in JP-A-59
-82626 (NTT; Akio Tako), JP-A-62-203748 (NEC), U.S. Pat. S. Patent: 4,735,840.

【0008】そして、最後に該基板に磁性膜及び保護膜
を形成し、さらに潤滑膜を形成して磁気ディスクが作ら
れる(ステップ136)。
Finally, a magnetic film and a protective film are formed on the substrate, and a lubricating film is further formed to produce a magnetic disk (step 136).

【0009】上述の研削、研磨について図14を用いて
説明する。
The above-mentioned grinding and polishing will be described with reference to FIG.

【0010】基板3を治具31に接着する。そして、基
板3の被加工面を下向きにして、下定盤5の上に配置す
る(なお、研磨を行う場合には、下定盤5の上に配置さ
れたポリッシングクロス5の上に置くことになる。)。
そして、上側からある荷重を加えた状態で、加工液を供
給しつつ下定盤5を回転させることにより、研削、研磨
を行う。この場合、基板に加えられる荷重は、基板の反
りなどは特に考慮されていない。
The substrate 3 is bonded to the jig 31. Then, the surface of the substrate 3 to be processed faces downward and is placed on the lower surface plate 5 (when polishing is to be performed, it is placed on the polishing cloth 5 disposed on the lower surface plate 5). ..).
Then, while a certain load is applied from the upper side, the lower surface plate 5 is rotated while supplying the working liquid to perform grinding and polishing. In this case, the load applied to the substrate does not take into consideration the warpage of the substrate.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】磁気記録装置には、小
型化、高密度記録、高速化への要望が大きい。該磁気デ
ィスクの記録容量を増大させるためには、磁気ヘッド2
の浮上高さHfly(図15参照)を非常に小さくする
必要がある。最近ではこの浮上高さHflyを0.2μm
〜0.1μm以下とすることが要求されている。また、書
き込みおよび読み取りの速さ、すなわちアクセス時間を
短くするために、磁気ディスクの回転数はこれまでの36
00min-1から5000min-1、あるいは7000min-1以上と高速
で回転させることが要求されている。
There is a great demand for miniaturization, high-density recording, and high speed in magnetic recording devices. In order to increase the recording capacity of the magnetic disk, the magnetic head 2
The flying height Hfly (see FIG. 15) must be extremely small. Recently, this flying height Hfly was 0.2 μm.
.About.0.1 .mu.m or less is required. Also, in order to shorten the writing and reading speed, that is, the access time, the number of rotations of the magnetic disk has been kept at 36%.
It is required to rotate at a high speed of 00 min-1 to 5000 min-1, or 7000 min-1 or more.

【0012】しかし上記従来技術による研削、研磨で
は、上述した目標を達成するにたる磁気ディスクを得る
ことができなかった。
However, by the above-mentioned conventional grinding and polishing, it was not possible to obtain a magnetic disk which achieves the above-mentioned target.

【0013】本発明は高密度記録に対応可能な磁気ディ
スクおよび磁気ディスク装置を提供することを目的とす
る。
It is an object of the present invention to provide a magnetic disk and a magnetic disk device which are compatible with high density recording.

【0014】本発明は、高密度記録等に対応可能な磁気
ディスクの製造方法を提供することを目的とする。
It is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a magnetic disk that can be used for high density recording and the like.

【0015】本発明は、高密度記録等に対応可能な磁気
ディスクの製造に適用可能な表面加工装置を提供するこ
とを目的とする。
An object of the present invention is to provide a surface processing apparatus applicable to the manufacture of a magnetic disk which can be used for high density recording and the like.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本願発明者らは、これら
の要求を満足させるための磁気ディスクを得るため、こ
れまでディスク表面を研磨テープやヘッドを用いて表面
加工し、微小突起の低減を図ったディスク等について試
験を行ってきた。
In order to obtain a magnetic disk satisfying these requirements, the inventors of the present invention have hitherto performed surface processing on the disk surface with an abrasive tape or a head to reduce the fine protrusions. We have conducted tests on the discs that we designed.

【0017】例えば、テクスチャ加工後の表面粗さが、
0.004μmRa〜0.002μmRa以下の磁気ディスクを用
いて浮上特性やCSS特性を確認してきた。しかしなが
らその結果は、必ずしも良いものではなかった。つま
り、ディスク表面では、基板を両面研磨したときのスク
ラッチなどの研磨痕、すなわちスクラッチの溝肩部の微
小凸部により摺動欠陥が生じてしまった。また、著しい
ときにはヘッドクラッシュを生じる要因となった。さら
に、この現象は、磁気ディスクのランナウトが大きく、
またディスクの回転数が増大するにしたがって顕著にな
った。
For example, the surface roughness after texturing is
The flying characteristics and CSS characteristics have been confirmed using a magnetic disk of 0.004 μmRa to 0.002 μmRa or less. However, the result was not always good. That is, on the surface of the disk, a sliding defect occurs due to polishing marks such as scratches when the substrate is double-sided, that is, minute projections on the groove shoulders of the scratch. Moreover, it became a factor of causing a head crash at a remarkable time. Furthermore, this phenomenon has a large runout of the magnetic disk,
It also became noticeable as the number of rotations of the disk increased.

【0018】また、磁気ヘッドが安定して浮上するため
に必要とされるディスク表面の動的な形状精度を示すも
のとしてランナウト、加速度の仕様がある。これは、図
16に示すように、ディスクの回転数にしたがって同一
の平面度のディスクにおいて加速度が非常に増大するこ
とがわかった。
Further, there are specifications of runout and acceleration which show the dynamic shape accuracy of the disk surface required for the magnetic head to stably fly. It has been found that, as shown in FIG. 16, the acceleration greatly increases in the disk having the same flatness according to the rotational speed of the disk.

【0019】以上のような結果から、信頼性を維持しつ
つ、さらにヘッド浮上高さを小さくし、あるいは磁気ヘ
ッドをディスク表面に接触した状態で情報を読み書きす
るためには、ポリシ加工面の表面粗さをより小さくし磁
気ディスクの表面上に存在する微小突起Rpを低減する
必要があることを本願発明者は明らかにした。
From the above results, in order to maintain the reliability and further reduce the flying height of the head or read / write information in a state where the magnetic head is in contact with the disk surface, the surface of the policy surface is processed. The present inventor has clarified that it is necessary to reduce the roughness to reduce the minute protrusions Rp existing on the surface of the magnetic disk.

【0020】また、上記の表面粗さの高精度化だけでは
十分ではなく、従来あまり注意が払われていなかった磁
気ディスクのランナウトに関係する磁気ディスクのNi
ーPめっき基板の平面度を高くして磁気ディスクの面ぶ
れであるランナウトを低減することが重要であることを
本願発明者は明らかにした。
Further, it is not enough to improve the accuracy of the surface roughness as described above, and Ni of the magnetic disk related to the runout of the magnetic disk, which has not been paid much attention in the past, is used.
The inventor of the present application has made clear that it is important to increase the flatness of the -P plated substrate to reduce the runout, which is the runout of the magnetic disk.

【0021】当面目標とすべき浮上高さ0.08μm以下を
実現するためには、表面粗さが0.001μmRa(望まし
くは0.0005μmRa)以下、数nmRmax(望ましく
は、5nmRmax)以下で、かつ、磁気ディスクの表面
形状である平面度が1μm以下である必要がある。
In order to achieve the desired flying height of 0.08 μm or less for the time being, the surface roughness is 0.001 μmRa (desirably 0.0005 μmRa) or less, several nmRmax (desirably 5 nmRmax) or less, and the magnetic disk. It is necessary that the flatness, which is the surface shape of, is 1 μm or less.

【0022】なお、発明者が、実際に現状での一般的な
加工プロセスによって得られている磁気ディスク用基板
の形状精度について調べた結果、外径がφ130mm(通
常5.25インチ基板と呼ばれている)NiーPめっき基板で
は、平面度が6.8μm、標準偏差が2.2μmであった。ま
た基板自体がガラス製の外径φ130mmのガラス基板で
は、平面度が5.1μm、標準偏差が1.3μmあった。その
ため、これらの基板を用いた磁気ディスクでは、ヘッド
浮上高さは約0.08〜0.1μmが限界であり、安定して0.0
8μm以下とすることは非常に困難であった。また、こ
のときの磁気ディスクの動的な表面精度を表わすランナ
ウト及び加速度は、ディスクの回転数が3600minー1に
て、それぞれ1〜15μm、1〜5m/s2であった。
As a result of the investigation by the inventor of the shape accuracy of the magnetic disk substrate actually obtained by a general processing process in the present situation, the outer diameter is 130 mm (usually called a 5.25 inch substrate). The Ni-P plated substrate had a flatness of 6.8 μm and a standard deviation of 2.2 μm. Further, in the case of a glass substrate having an outer diameter of 130 mm made of glass, the flatness was 5.1 μm and the standard deviation was 1.3 μm. Therefore, in the magnetic disk using these substrates, the head flying height is limited to about 0.08 to 0.1 μm, and it is stable at 0.0
It was very difficult to reduce the thickness to 8 μm or less. The runout and acceleration, which represent the dynamic surface accuracy of the magnetic disk, were 1 to 15 μm and 1 to 5 m / s 2 at a disk rotation speed of 3600 min-1, respectively.

【0023】また、本願発明者は上記従来の加工法では
どうしてこのような条件を満たした磁気ディスクを得る
ことができていなかったのかを検討した結果、従来法に
おいては以下のような問題があったことを見出した。
Further, as a result of studying why the above-mentioned conventional processing method could not obtain a magnetic disk satisfying such conditions, the inventor of the present application has the following problems in the conventional method. I found that.

【0024】すなわち、磁気ディスク用基板のような薄
板円板の平面の研削、研磨では、両面を同時に、研削、
研磨する必要がある。これは、片面ずつ加工する場合に
は、被加工物(基板)3の治具への接着により被加工物
が変形した状態で研削、研磨を行うことになり、高い平
面度を得ることは困難だからである。
That is, in grinding and polishing a flat surface of a thin disk such as a magnetic disk substrate, both surfaces are simultaneously ground and polished.
Need to be polished. This is because when processing one surface at a time, grinding and polishing are performed in a state where the work piece (substrate) 3 is bonded to the jig and the work piece is deformed, and it is difficult to obtain high flatness. That is why.

【0025】また、両面同時研磨した場合においても、
従来の鏡面研磨に用いられているポリシングクロス32
を用い、被加工面とポリシャとが接触して研磨する方法
では、上下定盤の加圧によるポリシングクロス32の粘
弾性変形により被加工物の周辺部にだれを生じ、高精度
な平面度を得ることが困難であった。
Further, even when both sides are simultaneously polished,
Polishing cloth 32 used for conventional mirror polishing
In the method in which the surface to be machined and the polisher are brought into contact with each other and polished, viscoelastic deformation of the polishing cloth 32 due to the pressure of the upper and lower surface plates causes sag in the peripheral part of the workpiece, resulting in highly accurate flatness. It was difficult to get.

【0026】また、従来の研削及び研磨の方法は、上下
の定盤によってNiーPめっき基板を加圧し、相対摺動
させて研磨する方式である。そのため、薄板であるNi
ーPめっき基板は定盤の表面にならって弾性変形した状
態で加工を受けることになる。従って、加工終了後、上
下定盤から取り出されると、加工前と同様に反りがでて
しまう。このように、従来の両面同時研削及び両面同時
研磨ではNiーPめっき基板の平面度はほとんど変化せ
ず、高い平面度を得ることが非常に困難であった。
The conventional grinding and polishing method is a method in which the Ni-P plated substrate is pressed by the upper and lower surface plates and relatively slid to be polished. Therefore, the thin plate Ni
The -P plated substrate is subjected to processing in a state of being elastically deformed following the surface of the surface plate. Therefore, when the upper and lower surface plates are taken out after the processing is finished, the same warp occurs as before the processing. As described above, the flatness of the Ni-P plated substrate hardly changed by the conventional double-sided simultaneous grinding and double-sided simultaneous polishing, and it was very difficult to obtain high flatness.

【0027】さらに、ポリシングクロスにより保持され
た砥粒が被加工面を研磨するので、遊離砥粒に含まれる
粗大な砥粒の影響や、被加工物の研磨屑が加工界面に介
在することによって研磨面にはスクラッチなどの加工欠
陥が生じ安く、表面粗さを大幅に向上することが難しか
った。
Further, since the abrasive grains held by the polishing cloth polish the surface to be processed, the influence of the coarse abrasive grains contained in the free abrasive grains and the presence of polishing debris of the workpiece at the processing interface Machining defects such as scratches are less likely to occur on the polished surface, making it difficult to significantly improve the surface roughness.

【0028】以上のことから、磁気ヘッドの浮上高さを
小さくし、CSS特性などの摺動特性に優れた磁気ディ
スク用基板を得るためには、従来の加工プロセスとは異
なり、表面粗さと平面度とをともに向上させることが可
能な技術が必要である。そのため、本願発明者は以下の
ような表面加工装置および加工方法を新たに発明した。
From the above, in order to reduce the flying height of the magnetic head and obtain a magnetic disk substrate having excellent sliding characteristics such as CSS characteristics, unlike the conventional processing process, surface roughness and flatness There is a need for a technology that can improve both the degree and the degree. Therefore, the inventor of the present application newly invented the following surface processing apparatus and processing method.

【0029】以下において本願発明の内容を具体的に述
べる。
The contents of the present invention will be specifically described below.

【0030】表面粗さ1nmRa以下で且つ平面度1μm
以下の円環状基板と、該円環状基板上に形成された磁性
膜と、を含んで構成されることを特徴とする磁気ディス
クが提供される。
Surface roughness 1 nmRa or less and flatness 1 μm
Provided is a magnetic disk including the following annular substrate and a magnetic film formed on the annular substrate.

【0031】この場合、上記円環状基板は、表面粗さが
0.5nmRa以下であることがより好ましい。また、平
面度が0.5μm以下であることがより好ましい。
In this case, the annular substrate has a surface roughness
It is more preferably 0.5 nmRa or less. Further, the flatness is more preferably 0.5 μm or less.

【0032】本発明の他の態様としては、円板状部材の
製造方法において、円板状部材の弾性変形量を一定の範
囲内に留めつつ研削する第1の工程と、上記円板状部材
の両面を同時に非接触研磨する第2の工程とを含むこ
と、を特徴とする円板状部材の製造方法が提供される。
As another aspect of the present invention, in the method of manufacturing a disk-shaped member, the first step of grinding while keeping the elastic deformation amount of the disk-shaped member within a certain range, and the disk-shaped member described above. And a second step of simultaneously non-contact polishing both surfaces of the disc-shaped member.

【0033】なお、上記磁気ディスクの上記円環状基板
は、該円板状部材の製造方法により製造されたガラス基
板であることが好ましい。
The annular substrate of the magnetic disk is preferably a glass substrate manufactured by the method of manufacturing the disc-shaped member.

【0034】また、該製造方法を用いて加工されたアル
ミニウム基板と、上記アルミニウム基板上に形成された
NiーPめっき層と、を含んで構成される磁気ディスク
用基板が提供される。
Further, there is provided a magnetic disk substrate including an aluminum substrate processed by the manufacturing method and a Ni-P plating layer formed on the aluminum substrate.

【0035】また上記磁気ディスクと、上記磁気ディス
クへの信号の書き込みおよび/または読み取りを行う磁
気ヘッドと、上記磁気ディスクおよび上記磁気ヘッドを
駆動する駆動手段と、上記磁気ヘッドおよび上記駆動手
段を制御する制御手段と、を有することを特徴とする磁
気ディスク装置が提供される。この場合、動作中におけ
る、上記磁気ヘッドの上記磁気ディスクに対する浮上高
さが、0.06μm以下であることが好ましい。
Further, the magnetic disk, a magnetic head for writing and / or reading a signal on the magnetic disk, a driving means for driving the magnetic disk and the magnetic head, and the magnetic head and the driving means are controlled. And a control means for controlling the magnetic disk drive. In this case, the flying height of the magnetic head with respect to the magnetic disk during operation is preferably 0.06 μm or less.

【0036】本発明の他の態様としては、回転自在に構
成された第1の定盤と、上記第1の定盤との間に加工対
象物を配置される、回転自在に構成された第2の定盤
と、上記第1の定盤の位置を設定値に従って変更する変
更手段と、上記第1の定盤および上記第2の定盤を回転
させる回転駆動手段と、上記第1の定盤と上記加工対象
物との接触を検知する接触検知手段と、上記変更手段に
よる上記第1の定盤の位置の変更中、上記接触検知手段
が上記第1の定盤と上記加工対象物との接触を検知した
場合には、上記第1の定盤のその時点での位置を、上記
変更手段による位置の変更の基準点とする制御手段と、
を有することを特徴とする表面加工装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, a rotatably configured first surface plate and an object to be processed are disposed between the first surface plate and the first surface plate. No. 2 surface plate, changing means for changing the position of the first surface plate according to a set value, rotation driving means for rotating the first surface plate and the second surface plate, and the first surface plate. A contact detection unit that detects contact between the plate and the object to be processed, and the contact detection unit changes the position of the first surface plate by the changing unit while the first surface plate and the object to be processed are being changed. When the contact is detected, the control means using the position of the first surface plate at that time as a reference point for changing the position by the changing means,
There is provided a surface processing apparatus having:

【0037】なお、上記制御手段は、上記変更手段によ
る上記第1の定盤の位置の変更中、上記接触を検知した
時には、上記変更手段による上記第1の定盤の位置の変
更を停止させるものであってもよい。
The control means stops the change of the position of the first surface plate by the change means when the contact is detected during the change of the position of the first surface plate by the changing means. It may be one.

【0038】本発明の他の態様としては、回転自在に構
成された第1の定盤と、上記第1の定盤との間に加工対
象物を配置される、回転自在に構成された第2の定盤
と、上記第1の定盤の位置を設定値に従って変更する変
更手段と、上記第1の定盤および上記第2の定盤を回転
させる回転駆動手段と、上記第1の定盤の実際の位置
と、上記設定値に対応する位置との間の位置ずれ量を検
出する位置ずれ検出手段と、上記変更手段による上記第
1の定盤の位置の変更中、上記位置ずれ検出手段が位置
ずれの発生を検出した場合には、上記第1の定盤のその
時点での位置を、上記変更手段による位置の変更の基準
点とする制御手段と、を有することを特徴とする表面加
工装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, a rotatably configured first surface plate and an object to be machined are arranged between the first surface plate and the first surface plate rotatably configured. No. 2 surface plate, changing means for changing the position of the first surface plate according to a set value, rotation driving means for rotating the first surface plate and the second surface plate, and the first surface plate. The positional deviation detecting means for detecting the positional deviation amount between the actual position of the board and the position corresponding to the set value, and the positional deviation detection during the change of the position of the first surface plate by the changing means. When the means detects the occurrence of displacement, the control means uses the position of the first surface plate at that time as a reference point for changing the position by the changing means. A surface processing device is provided.

【0039】なお、上記制御手段は、上記変更手段によ
る上記第1の定盤の位置の変更中、上記位置ずれの発生
を検知した時には、上記変更手段による上記第1の定盤
の位置の変更を停止させるものであってもよい。
The control means changes the position of the first platen by the changing means when detecting the occurrence of the positional deviation while changing the position of the first platen by the changing means. May be stopped.

【0040】上記制御手段は、上記変更手段による上記
第1の定盤の位置の変更中、上記位置ずれの発生を検出
した時には、上記変更手段による第1の定盤の位置の変
更を一旦停止させ、その後、上記第1の定盤の位置を予
め設定された量だけ変更させ、この時上記位置ずれ検出
手段の検出した位置ずれ量が0になるまで、上記回転駆
動手段により上記第1の定盤および上記第2の定盤を回
転させて上記加工対象物を研削する処理を、上記予め設
定された位置変更の量と上記位置ずれ検出手段の検出し
た位置ずれ量とが等しくなるまで繰り返させることが好
ましい。
The control means temporarily stops changing the position of the first surface plate by the changing means when detecting the occurrence of the positional deviation while changing the position of the first surface plate by the changing means. After that, the position of the first surface plate is changed by a preset amount, and at this time, until the position displacement amount detected by the position displacement detecting means becomes 0, the first rotation surface is moved by the rotation driving means. The process of rotating the surface plate and the second surface plate to grind the object to be machined is repeated until the preset amount of positional change and the positional displacement amount detected by the positional displacement detection means become equal. Preferably.

【0041】上記制御手段は、上記変更手段による位置
変更量と、上記位置ずれ検出手段の検出した位置ずれ量
とを比較し、両者が等しい場合には上記加工対象物は弾
性変形していないと判断することが好ましい。
The control means compares the amount of positional change by the changing means with the amount of positional deviation detected by the positional deviation detecting means, and if both are the same, it means that the workpiece is not elastically deformed. It is preferable to judge.

【0042】上記第1の定盤および/または上記第2の
定盤は、加工対象物と対向する面に砥石を含んで構成さ
れるものであってもよい。あるいは、上記第1の定盤お
よび上記第2の定盤は、加工対象物と対向する面に動圧
発生面を有するものであってもよい。
The first surface plate and / or the second surface plate may include a grindstone on a surface facing the object to be processed. Alternatively, the first surface plate and the second surface plate may have a dynamic pressure generating surface on the surface facing the workpiece.

【0043】また、少なくとも、上記加工対象物と上記
第1の定盤および第2の定盤との間に、研磨液を供給す
る研磨液供給手段を有し、上記制御手段は、上記変更手
段による上記第1の定盤の位置の変更中、上記位置ずれ
の発生を検出した時には、上記変更手段による第1の定
盤の位置の変更を一旦停止させ、その後、上記第1の定
盤と上記第2の定盤との間隔が大きくなる方向に予め設
定された量だけ上記第1の定盤の位置を上記変更手段に
より変更させ、上記研磨液を供給しつつ、上記第1の定
盤および第2の定盤を回転させるものであってもよい。
Further, at least a polishing liquid supply means for supplying a polishing liquid is provided between the object to be processed and the first surface plate and the second surface plate, and the control means is the changing means. When the occurrence of the positional deviation is detected during the change of the position of the first surface plate by the, the change of the position of the first surface plate by the changing means is temporarily stopped, and then the position of the first surface plate is changed. The position of the first surface plate is changed by the changing means by a preset amount in the direction in which the distance from the second surface plate increases, and the first surface plate is supplied while supplying the polishing liquid. Alternatively, the second surface plate may be rotated.

【0044】[0044]

【作用】円板状部材の弾性変形量を一定の範囲内に留め
つつ研削する第1の工程の後、上記円板状部材の両面を
同時に非接触研磨する第2の工程を行なう。
After the first step of grinding while keeping the elastic deformation amount of the disk-shaped member within a certain range, the second step of simultaneously non-contact polishing both surfaces of the disk-shaped member is performed.

【0045】最初に第1の工程を説明する。First, the first step will be described.

【0046】加工対象物、例えば基板を第2の定盤に載
置する。そして、変更手段により第1の定盤を降下させ
る。この時、制御手段は、上記位置ずれ検出手段の出力
を監視する。そして、位置ずれの発生を検出すると、第
1の定盤と加工対象物とが接触したと判断し、上記第1
の定盤の降下を一旦停止させる。なお、該接触の検出に
関しては該位置ずれ検出手段が接触検出手段として機能
している。
An object to be processed, for example, a substrate is placed on the second surface plate. Then, the changing means lowers the first surface plate. At this time, the control means monitors the output of the positional deviation detection means. Then, when the occurrence of the positional deviation is detected, it is determined that the first surface plate and the workpiece are in contact with each other, and the first
Stop the descent of the surface plate of. Note that, regarding the detection of the contact, the position shift detecting means functions as the contact detecting means.

【0047】その後、該停止位置から予め設定された量
(例えば、5μm)だけ、上記第1の定盤を降下させ
る。すると、加工対象物は第1の定盤から受ける力によ
り弾性変形する。一方、加工対象物から受ける反力によ
り第1の定盤の位置ずれも大きくなる。
After that, the first platen is lowered from the stop position by a preset amount (for example, 5 μm). Then, the object to be processed is elastically deformed by the force received from the first surface plate. On the other hand, the reaction force received from the object to be processed increases the displacement of the first surface plate.

【0048】この状態で、第1の定盤等を回転させて加
工対象物を研削する。すると、加工対象物の第1の定
盤、第2の定盤と接している部分が研削されることによ
り、上記位置ずれの量は徐々に小さくなる。
In this state, the object to be processed is ground by rotating the first surface plate or the like. Then, the portion of the object to be processed that is in contact with the first surface plate and the second surface plate is ground, so that the amount of the positional deviation is gradually reduced.

【0049】制御手段は、該研削中も該位置ずれの量を
監視しており、該値が0になると研削を、一旦停止す
る。
The control means monitors the amount of the positional deviation even during the grinding, and when the value becomes 0, the grinding is temporarily stopped.

【0050】そして、再び、上記予め設定された量(例
えば、5μm)だけ、上記第1の定盤を降下させる。そ
して、同様に発生した位置ずれの量と、該降下量(この
場合、5μm)とを比較する。その結果、両者が一致し
ていなければ、弾性変形が生じているとして、同様に研
削を行う。そして、両者が一致するまで、同様の処理を
繰り返す。すなわち、両者が一致しているか否かによ
り、加工対象物に弾性変形が生じているか否かを判断
し、弾性変形が生じなくなるまで(注:加工対象物に反
りなどの歪みがない場合には、弾性変形が生じにく
い)、すなわち、平面度が高くなるまで研削を続ける。
Then, again, the first platen is lowered by the preset amount (for example, 5 μm). Then, the amount of positional deviation similarly generated is compared with the amount of fall (in this case, 5 μm). As a result, if they do not match, it is determined that elastic deformation has occurred, and grinding is performed in the same manner. Then, the same processing is repeated until the two match. That is, it is determined whether or not elastic deformation occurs in the workpiece depending on whether the two match, and until elastic deformation does not occur (Note: if there is no warp or other distortion in the workpiece. , Elastic deformation does not easily occur), that is, grinding is continued until the flatness increases.

【0051】両者が一致している場合には、最終的な研
削を行い、その時の位置ずれ量が0になった時に、研削
を終了する。但し、所望の量の研削が行われていなかっ
た場合には、さらに研削を続けても良いことは言うまで
もない。
When the two match, the final grinding is performed, and when the amount of positional deviation at that time becomes 0, the grinding is finished. However, it goes without saying that the grinding may be continued if the desired amount of grinding has not been carried out.

【0052】このような研削を行えば、弾性変形量が小
さい状態で、すなわち基板が反ったままの状態で研削を
行うため、反りなどの歪みを有効に取り除くことができ
る。
By performing such grinding, since the grinding is performed in a state where the elastic deformation amount is small, that is, the substrate remains warped, distortion such as warpage can be effectively removed.

【0053】第2の工程を説明する。The second step will be described.

【0054】上記第1の工程と同様の手法により、加工
対象物と、第1の定盤とが接触した時点で、第1の定盤
の降下を停止する。そして、予め設定された量だけ第1
の定盤を上昇させる。そして、この状態で、研磨液供給
手段により上記加工対象物と上記第1の定盤および第2
の定盤との間に研磨液を供給有しながら、上記第1の定
盤および第2の定盤を回転させる。
By the same method as in the above-mentioned first step, the descent of the first surface plate is stopped when the object to be processed comes into contact with the first surface plate. Then, the first amount by the preset amount
Raise the surface plate of. Then, in this state, the processing liquid, the first surface plate, and the second surface are processed by the polishing liquid supply means.
The first surface plate and the second surface plate are rotated while the polishing liquid is supplied between the first surface plate and the second surface plate.

【0055】すると、上記第1の定盤および上記第2の
定盤の動圧発生面により生じる動圧により加工対象物は
浮き上がった状態となる。すなわち、加工対象物と両定
盤との間には研磨液の層ができ、両定盤のいずれにも接
しない状態で研磨が行われる。
Then, the object to be machined is lifted by the dynamic pressure generated by the dynamic pressure generating surfaces of the first surface plate and the second surface plate. That is, a layer of a polishing liquid is formed between the object to be processed and both surface plates, and the polishing is performed in a state of not being in contact with either of the surface plates.

【0056】この研磨方法によれば、第1の工程により
えられた平面度を劣化させることなく、研磨することが
でき、平面度1μm以下の高い形状精度を達成すること
ができる。さらに、砥粒径を0.1μm以下の微細な砥
石粒を使用すれば、表面粗さ1nmRa以下、数nmR
max以下の加工面を得ることができる。また、両面の
形状精度が高く、板厚のバラツキも非常に小さいため、
基板を回転して測定したランナウト、加速度も大幅に改
善することができる。
According to this polishing method, polishing can be carried out without deteriorating the flatness obtained in the first step, and high flatness accuracy of flatness of 1 μm or less can be achieved. Furthermore, if a fine grindstone with an abrasive grain size of 0.1 μm or less is used, the surface roughness is 1 nmRa or less and several nmR or less.
It is possible to obtain a processed surface of max or less. In addition, since the shape accuracy of both sides is high and the variation in plate thickness is extremely small,
The runout and acceleration measured by rotating the substrate can also be greatly improved.

【0057】[0057]

【実施例】本発明の一実施例を図面を用いて説明する。An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0058】本実施例は、磁気ディスク用基板である外
径φ130mm、内径φ40mm、板厚1.9mmのアルミニウム円板
に、NiーPめっきを厚さ約10μm施し、両面研削及び
両面研磨すること目的とした表面加工装置である。
The purpose of this embodiment is to perform double-side grinding and double-side polishing by applying Ni-P plating to a thickness of about 10 μm on an aluminum disc having an outer diameter of 130 mm, an inner diameter of 40 mm and a plate thickness of 1.9 mm, which is a magnetic disk substrate. It is a surface processing device.

【0059】以下において説明する装置は、上定盤を降
下していった場合において、基板と上定盤とが接したこ
とを正確に検知すると共に、該接した位置を基準として
上定盤の位置を極めて精度良く調整できる点に特徴を有
するものである。また、該装置のもう一つの特徴は、両
面を同時に被接触研磨(フロ−トポリッシング)するこ
とができる点に特徴を有するものである。
The apparatus described below accurately detects that the substrate and the upper surface plate are in contact with each other when the upper surface plate is descended, and the position of the upper surface plate is used as a reference for the upper surface plate. The feature is that the position can be adjusted extremely accurately. Another characteristic of the apparatus is that both surfaces can be simultaneously subjected to contact polishing (float polishing).

【0060】この装置は、図1に示すように上定盤4
と、下定盤5と、キャリア8と、回転駆動手段11と、
位置ずれセンサ13と、上下駆動機構14と、加工液供
給装置9とから主に構成されている。
This apparatus has an upper surface plate 4 as shown in FIG.
A lower surface plate 5, a carrier 8, a rotation driving means 11,
It is mainly composed of a position shift sensor 13, a vertical drive mechanism 14, and a machining liquid supply device 9.

【0061】上定盤4と下定盤5とは、作業内容に応じ
て、最適なものに交換可能である。そして、研削時には
その仕上げ面が平面度1μmに仕上げられているものを
使用する。一方、研磨時には、その表面に動圧を発生さ
せるためのパタ−ンが形成されているものを使用する。
なお、該パタ−ンの詳細については後ほど説明する。
The upper surface plate 4 and the lower surface plate 5 can be replaced with optimal ones according to the work content. Then, at the time of grinding, the one whose finished surface has a flatness of 1 μm is used. On the other hand, at the time of polishing, a surface having a pattern for generating dynamic pressure is used.
The details of the pattern will be described later.

【0062】本実施例の上定盤4は、図2に示すとお
り、その回転軸、すなわち、スピンドル17、18を、
スラスト軸受20により支持されている。該スラスト軸
受20は、コンプレッサ19から送られる空気を潤滑剤
として使用しており、軸受剛性が比較的小さいものとな
っている。従って、上定盤4は、わずかではあるが該空
気の相の厚み分の”あそび”を有することとなってい
る。一方、下定盤5の支持機構は、上下方向の軸受剛性
が十分高いものとなっており、上下方向の”あそび”は
極めて小さい。従って、上下駆動機構14により上定盤
4を降下させていった場合に、基板3から受ける力は、
上定盤4の上下方向の位置にのみ影響を与えうる構成と
なっている。言い替えれば、基板から力を受けない場
合、すなわち、基板と上定盤4とが接触していない状態
においては、スラストカラ−201とスラスト受け20
2との間の間隔はある一定値であるが、基板から力を受
ける場合、すなわち、基板3と上定盤4とが接触し基板
の弾性変形による反力が生じている状態においては、該
スラストカラ−201とスラスト受け202との間の間
隔が変化する構成となっている。
As shown in FIG. 2, the upper surface plate 4 of this embodiment has its rotation shafts, that is, the spindles 17 and 18,
It is supported by the thrust bearing 20. The thrust bearing 20 uses air sent from the compressor 19 as a lubricant, and has a relatively low bearing rigidity. Therefore, the upper surface plate 4 has a small amount of "play" corresponding to the thickness of the air phase. On the other hand, the support mechanism of the lower surface plate 5 has a sufficiently high vertical bearing rigidity, and the vertical "play" is extremely small. Therefore, when the upper surface plate 4 is lowered by the vertical drive mechanism 14, the force received from the substrate 3 is
The configuration is such that only the vertical position of the upper surface plate 4 can be affected. In other words, when no force is applied from the substrate, that is, when the substrate and the upper platen 4 are not in contact with each other, the thrust collar 201 and the thrust receiver 20
2 has a certain constant value, but when a force is applied from the substrate, that is, when the substrate 3 and the upper surface plate 4 are in contact with each other to generate a reaction force due to elastic deformation of the substrate, The distance between the thrust color 201 and the thrust receiver 202 is changed.

【0063】さらに、上定盤4のスラスト軸受け20
は、静圧空気軸受であり、該空気は軸受の上側と下側で
別個に調整可能な構成となっている。従って、該空気圧
を調整することにより、その支持剛性を、軸受の上部と
下部とで異なるものとすることができる。本実施例にお
いては上部の軸受け剛性を10kgf/μmとし、下部の軸受
け剛性を10kgf/μmとしている。但し、具体的な値はこ
れに限定されるものではない。
Further, the thrust bearing 20 of the upper surface plate 4
Is a static pressure air bearing, and the air has a configuration in which the upper side and the lower side of the bearing can be adjusted separately. Therefore, by adjusting the air pressure, the support rigidity can be made different between the upper part and the lower part of the bearing. In this embodiment, the upper bearing rigidity is 10 kgf / μm and the lower bearing rigidity is 10 kgf / μm. However, the specific value is not limited to this.

【0064】なお、上定盤4の回転軸であるスピンドル
17の中心部には、加工液が通る空孔部15を設けられ
ている。また、上定盤4に加工液通過用の孔部16を設
けられており、これらの孔部を通じて、上定盤4と下定
盤5との間に加工液を供給する構成となっている。
A hole portion 15 through which the working liquid passes is provided at the center of the spindle 17 which is the rotating shaft of the upper surface plate 4. Further, the upper surface plate 4 is provided with holes 16 for passing the processing liquid, and the processing liquid is supplied between the upper surface plate 4 and the lower surface plate 5 through these holes.

【0065】また、図3に示すとおり、下定盤5の中央
にはセンタ−ギア54が設けられている。また下定盤5
の外周部には内側を向いてインタ−ナルギア52が設け
られている。これらは、キャリア8を、該下定盤5上に
おいて自転および公転させるためのものである。
As shown in FIG. 3, a center gear 54 is provided at the center of the lower turn table 5. Also lower plate 5
An internal gear 52 is provided on the outer peripheral portion of the device so as to face inward. These are for rotating and revolving the carrier 8 on the lower surface plate 5.

【0066】上定盤4、下定盤5は、スラスト軸、ラジ
アル軸とも、空気圧P1〜P6に調整された静圧空気軸
受で支持されている。
The upper surface plate 4 and the lower surface plate 5 are supported by static pressure air bearings adjusted to air pressures P1 to P6 for both the thrust shaft and the radial shaft.

【0067】位置ずれセンサ13は、図2に示すように
上定盤4のスラスト軸受20の下部に設けられており、
上定盤4のスラストカラ−201と、スラスト受け20
2との間隔の変動を検知する機能を有している。なお、
該検出結果は、後述する制御装置(図1,図2には示し
ていない)に出力される構成となっている。本実施例に
おいては、該位置ずれセンサ13に静電容量式変位計を
用いているが、これに限定されるものではない。
The displacement sensor 13 is provided below the thrust bearing 20 of the upper surface plate 4 as shown in FIG.
The thrust color 201 of the upper surface plate 4 and the thrust receiver 20
It has a function of detecting a change in the interval between the two. In addition,
The detection result is output to a control device (not shown in FIGS. 1 and 2) described later. In this embodiment, the displacement sensor 13 is a capacitance type displacement meter, but the present invention is not limited to this.

【0068】上下駆動機構14は、スラスト軸受け20
と共に、上定盤4を1μm以下のピッチで上下動させる
ことが可能な構成になっている。該上下駆動機構14
は、図示しない制御装置により制御されている。
The vertical drive mechanism 14 includes a thrust bearing 20.
At the same time, the upper surface plate 4 can be moved up and down at a pitch of 1 μm or less. The vertical drive mechanism 14
Are controlled by a control device (not shown).

【0069】キャリア8は、上定盤4と下定盤5との間
において基板3を保持するための略円板状の治具であ
り、基板を保持するための孔部82が設けられている。
そして、該孔部82の内側面には基板を固定するための
ストッパが設けられている。該ストッパは、後述すると
おり、研削時のみ使用するもので、両面非接触研磨を行
なう時には使用しない。また、キャリア8の外周にはギ
ア84が設けられている。該キャリア8は、該ギア84
が、下定盤5のインタ−ナルギア52およびセンタ−ギ
ア54と同時に噛み合う大きさとなっている。これによ
り、キャリア8は研削あるいは研磨中、遊星ギアのよう
に自転および公転をする構成となっている。
The carrier 8 is a substantially disk-shaped jig for holding the substrate 3 between the upper surface plate 4 and the lower surface plate 5, and has a hole portion 82 for holding the substrate. ..
A stopper for fixing the substrate is provided on the inner surface of the hole 82. As will be described later, the stopper is used only during grinding and is not used during double-side non-contact polishing. A gear 84 is provided on the outer periphery of the carrier 8. The carrier 8 has the gear 84
However, the size is such that it meshes with the internal gear 52 and the center gear 54 of the lower surface plate 5 at the same time. As a result, the carrier 8 is configured to rotate and revolve like a planetary gear during grinding or polishing.

【0070】但し、キャリア8の構成はこれに限定され
るものではない。例えば、下定盤5とほぼ同じ大きさの
円板面をもつものであっても良い。この場合、キャリア
8は、下定盤5と同じ軸を中心と下地点のみを行うこと
になる。
However, the structure of the carrier 8 is not limited to this. For example, it may have a disk surface having substantially the same size as the lower surface plate 5. In this case, the carrier 8 performs only the lower point and the same axis as the lower surface plate 5.

【0071】回転駆動手段11は、上定盤4、下定盤
5、キャリア8を回転駆動させるものである。
The rotation driving means 11 is for rotating the upper surface plate 4, the lower surface plate 5, and the carrier 8.

【0072】加工液供給装置9は、温度制御した加工液
を供給する機能を有する。
The machining liquid supply device 9 has a function of supplying a temperature-controlled machining liquid.

【0073】なお、上述したとおり上記上下駆動機構1
4、回転駆動手段11、加工液供給装置9等の各部は
は、図には示さない制御装置により、その動作を制御さ
れている。なお、該制御の詳細については、動作説明と
併せて行なう。
As described above, the vertical drive mechanism 1
4, the operation of each part such as the rotation driving means 11, the machining liquid supply device 9 and the like is controlled by a control device (not shown). The details of the control will be given together with the operation description.

【0074】以下において該装置による研削、すなわ
ち、特許請求の範囲において言う「第1の工程」におけ
る加工方法を図4、図5を用いて説明する。
Grinding by the apparatus, that is, the processing method in the "first step" in the claims will be described below with reference to FIGS. 4 and 5.

【0075】該工程は、上定盤4および下定盤5とし
て、材質がセラミックや鋳鉄などの定盤、あるいはPV
A(ポリビニルアルコール)砥石のような弾性砥石をS
US基盤に保持した定盤を用いて行う。なおこの例にお
いては、ポリビニールアルコールの弾性砥石C#1500を使
用した。また、加工液には水溶性研削液(例えば、フジ
ミ製フジミカット)を用いた。
In this step, as the upper surface plate 4 and the lower surface plate 5, a surface plate made of ceramic or cast iron, or PV is used.
Elastic grindstone such as A (polyvinyl alcohol) grindstone
It is performed using a surface plate held on a US substrate. In this example, a polyvinyl alcohol elastic grindstone C # 1500 was used. A water-soluble grinding liquid (for example, Fujimi Cut manufactured by Fujimi) was used as the working liquid.

【0076】NiーPめっきした基板3をキャリア8に
セットして、下定盤5の上に配置する(ステップ40、
図5(a))。この例においては基板3を5枚搭載す
る。
The Ni-P plated substrate 3 is set on the carrier 8 and placed on the lower surface plate 5 (step 40,
FIG. 5A). In this example, five substrates 3 are mounted.

【0077】そして、この状態から上定盤4を降下させ
てゆく(ステップ41)。この場合、基板3の200μm
上方位置からは0.1mm/minの低速で降下する。この間、
制御装置は、位置ずれセンサ13からの出力、すなわ
ち、スラストカラ−201とスラスト受け202との間
隔を監視することにより、上定盤4と基板3とが接触し
たか否かを監視している。
Then, the upper surface plate 4 is lowered from this state (step 41). In this case, 200 μm of substrate 3
It descends from the upper position at a low speed of 0.1 mm / min. During this time,
The control device monitors whether or not the upper surface plate 4 and the substrate 3 are in contact with each other by monitoring the output from the displacement sensor 13, that is, the distance between the thrust color 201 and the thrust receiver 202.

【0078】上定盤4がいずれかの基板3と接触したこ
とを検知すると上定盤4の降下を一旦停止する(ステッ
プ42、図5(b))。そして、該停止位置を原点と
し、上定盤4をさらに予め設定された設定降下量A(こ
こではA=5μm)だけ降下させる(ステップ43、図
5(c))。なお、該設定降下量Aは、基板3の弾性変
形量があまりに大きくならない範囲で、材質、厚さ、大
きさなどに応じて変更しうるものである(弾性変形が大
きい状態のままで、加工を行なうと、従来技術の説明に
おいても述べたとおり、基板3の反りなどを十分に除去
することができない)。
When it is detected that the upper surface plate 4 is in contact with any of the substrates 3, the lowering of the upper surface plate 4 is temporarily stopped (step 42, FIG. 5B). Then, with the stop position as the origin, the upper surface plate 4 is further lowered by a preset set fall amount A (here, A = 5 μm) (step 43, FIG. 5C). It should be noted that the set drop amount A can be changed according to the material, the thickness, the size, etc. within a range in which the elastic deformation amount of the substrate 3 does not become too large. As described in the description of the prior art, the warp of the substrate 3 cannot be sufficiently removed.

【0079】すると、下記数1、数3に示される量だけ
基板3が弾性変形する。
Then, the substrate 3 is elastically deformed by the amounts shown in the following formulas 1 and 3.

【0080】基板が傘状に反っている状態、例えば、内
側円周部が上定盤に、外側円周部が下定盤に接し、これ
ら両円周部に加重が集中しているような状態において
は、
The substrate is warped like an umbrella, for example, the inner circumference is in contact with the upper surface plate and the outer circumference is in contact with the lower surface plate, and the weight is concentrated on both of these circumferences. In

【0081】[0081]

【数1】 [Equation 1]

【0082】但し、However,

【0083】[0083]

【数2】 [Equation 2]

【0084】また、円環のリング面が反ってリング面に
集中荷重が付加されている状態、例えば、円環の内側円
周部と外側円周部との両方が下定盤に接し、リング面が
上定盤に接しているような状態においては、
Further, in a state where the ring surface of the ring is warped and a concentrated load is applied to the ring surface, for example, both the inner peripheral portion and the outer peripheral portion of the ring contact the lower platen and the ring surface Is in contact with the upper surface plate,

【0085】[0085]

【数3】 [Equation 3]

【0086】但し、However,

【0087】[0087]

【数4】 [Equation 4]

【0088】なお、上記数1〜数4において δ1:上下方向の変形量 δ2:上下方向の変形量 a:ディスク外周半径 b:ディスク内周半径 I:断面2次モ−メント L:円環のリング部の幅 P1:円周部への荷重 P2:リング部への荷重 t:板厚 ν:ポアソン比 E:縦弾性係数 すると、該弾性変形量に対応した大きさの反力が上定盤
4、下定盤5に作用する。
In the above formulas 1 to 4, δ 1 : vertical deformation amount δ 2 : vertical deformation amount a: disc outer radius b: disc inner radius I: cross-section secondary moment L: circle Width of ring part of ring P 1 : load on circumferential part P 2 : load on ring part t: plate thickness ν: Poisson's ratio E: longitudinal elastic coefficient Then, the reaction force of a magnitude corresponding to the elastic deformation amount Acts on the upper surface plate 4 and the lower surface plate 5.

【0089】これにより上定盤4が上方に押し上げら
れ、上定盤4は実際には該設定降下量Aだけは降下しな
い。すなわち、上定盤4が存在するべき位置と、上定盤
4が実際に存在する位置との間に”ずれ”が生じる。そ
して、該”ずれ”に相当する分は、スラストカラ−20
1と、スラスト受け202との間隔が変化することにな
る。なお、これ以降、位置ずれセンサ13の検出した、
スラストカラ−201とスラスト受け202との間隔の
変化した量を、「変動量B」という。
As a result, the upper stool 4 is pushed upward, and the upper stool 4 does not actually fall by the set drop amount A. That is, a "deviation" occurs between the position where the upper surface plate 4 should be present and the position where the upper surface plate 4 is actually present. And, the amount corresponding to the "deviation" is the thrust color 20
The distance between 1 and the thrust receiver 202 changes. In addition, after that, the position shift sensor 13 detects,
The amount of change in the distance between the thrust color 201 and the thrust receiver 202 is referred to as “variation amount B”.

【0090】そこで、制御装置は、該設定降下量Aと、
変動量Bとの大小関係を判定する(ステップ44)。こ
の場合、A>Bとなっていれば、基板3に弾性変形が生
じていることになる。この場合は、ステップ45に進
む。逆に、A>Bでない場合、言い替えればA=Bの場
合(自重により上定盤4が下がることがないと仮定した
場合、A<Bとなることはありえない。)は、基板3に
は弾性変形が生じていないことになる。この場合にはス
テップ47に進む。
Therefore, the control device sets the set drop amount A,
The magnitude relationship with the fluctuation amount B is determined (step 44). In this case, if A> B, it means that the substrate 3 is elastically deformed. In this case, the process proceeds to step 45. On the contrary, when A> B is not satisfied, in other words, when A = B is satisfied (assuming that the upper surface plate 4 does not lower due to its own weight, it is impossible that A <B). No deformation has occurred. In this case, the process proceeds to step 47.

【0091】ステップ45においては、加工液を供給す
るとともに、上定盤4、下定盤5及びキャリア8を回転
させて、研削を開始する。なお、この例では、上定盤4
の回転数を10 r.p.m(反時計方向)に、下定盤5の回転
数を31 r.p.m(時計方向)とした。また、キャリア8の
自転数及び公転数をそれぞれ12 r.p.m、7 r.p.mとし
た。
At step 45, the working liquid is supplied and the upper surface plate 4, the lower surface plate 5 and the carrier 8 are rotated to start grinding. In this example, the upper surface plate 4
The rotating speed of the lower platen 5 was set to 10 rpm (counterclockwise) and the rotating speed of the lower platen 5 was set to 31 rpm (clockwise). Further, the rotation number and the revolution number of the carrier 8 are set to 12 rpm and 7 rpm, respectively.

【0092】そして、この研削中、該変動量Bが0にな
ったか否かを監視しつづける(ステップ46)。基板3
は、上定盤4、下定盤5に接触している部分は研削され
るため、加工が進むにつれて上定盤4を押し上げる反力
が減少する。その結果、上定盤4の位置は、研削を開始
した時点で実際に存在した位置よりも下がり、上記”ず
れ”が小さくなっていく。
During this grinding, it is continuously monitored whether or not the fluctuation amount B becomes 0 (step 46). Board 3
Since the portion in contact with the upper surface plate 4 and the lower surface plate 5 is ground, the reaction force that pushes up the upper surface plate 4 decreases as the processing progresses. As a result, the position of the upper surface plate 4 is lowered from the position that actually existed at the time of starting the grinding, and the above “deviation” becomes smaller.

【0093】そして、最終的に、変動量Bが0の状態、
すなわち、基板3が弾性変形していない状態になると、
ステップ43に戻り、再び設定降下量Aだけ上定盤4の
位置を下げる。そして、同様の処理を繰り返す。すなわ
ち、基板3の歪みが取り除かれるまでステップ43乃至
ステップ46の処理を繰り返すことになる。
Finally, when the fluctuation amount B is 0,
That is, when the substrate 3 is not elastically deformed,
Returning to step 43, the position of the upper surface plate 4 is lowered again by the set drop amount A. Then, the same processing is repeated. That is, the processing of steps 43 to 46 is repeated until the distortion of the substrate 3 is removed.

【0094】一方、ステップ44において、A=Bであ
った場合、すなわち、基板3の歪みが完全に取り去られ
ていた場合には、ステップ47に進む。そして、ステッ
プ45,46と同様の手法で、最終的な研削を行い(ス
テップ47,48)、両面研磨を終了する(ステップ4
9)。
On the other hand, if A = B in step 44, that is, if the distortion of the substrate 3 is completely removed, the process proceeds to step 47. Then, in the same manner as in steps 45 and 46, final grinding is performed (steps 47 and 48), and double-side polishing is completed (step 4).
9).

【0095】以上の研削工程においては、加工荷重によ
る基板3の弾性変形を少ない状態に保ちつつ両面研削で
きる。従って、薄板円板のそりや、円周うねりなどの形
状精度が向上し、平面度の高い基板が得られる。実際に
は、表面粗さが0.03μmRa、0.2μmRmax、平面度0.3
μmの基板が得られた。
In the above grinding process, both sides can be ground while the elastic deformation of the substrate 3 due to the processing load is kept small. Therefore, the shape accuracy such as the warp of the thin circular plate and the circumferential waviness is improved, and a substrate having high flatness can be obtained. Actually, the surface roughness is 0.03 μmRa, 0.2 μmRmax, and the flatness is 0.3.
A μm substrate was obtained.

【0096】次に、該装置による研磨、すなわち、特許
請求の範囲において言う「第2の工程」について図6乃
至図8を用いて説明する。
Next, the polishing by the apparatus, that is, the "second step" referred to in the claims will be described with reference to FIGS.

【0097】上定盤4、下定盤5としては、定盤には粘
弾性の小さい材料、例えばセラミックや鋳鉄、あるいは
スズを用いて、表面精度2μm以下製作されたものを使
用する。また、これらの表面には、定盤と基板3との相
対摺動によって動圧効果が生じるように、図8に示すよ
うに、微細な溝を表面に形成したものを使用する。但
し、該動圧発生面の形状はその一例を示したものであっ
て、これに限定されるものではない。また、加工液に
は、この例では粒径80nmのコロイダルシリカを用いた。
As the upper surface plate 4 and the lower surface plate 5, those having a surface accuracy of 2 μm or less made of a material having a small viscoelasticity, such as ceramic, cast iron, or tin, are used for the surface plate. In addition, as shown in FIG. 8, fine grooves are formed on the surfaces of these surfaces so that a dynamic pressure effect is produced by relative sliding between the surface plate and the substrate 3. However, the shape of the dynamic pressure generating surface is an example, and the shape is not limited to this. In this example, colloidal silica having a particle size of 80 nm was used as the working liquid.

【0098】上定盤4のスラスト軸受け20において、
両面研削と同様に上部の軸受け剛性を10kgf/μmとし、
下部の軸受け剛性を10kgf/μmとした。
In the thrust bearing 20 of the upper surface plate 4,
Similar to double-sided grinding, the upper bearing rigidity is set to 10 kgf / μm,
The bearing rigidity of the lower part was set to 10 kgf / μm.

【0099】両面研削したNiーPめっき基板を上定盤
4と下定盤5との間に5枚搭載する(ステップ60、図
7(a))。この場合、基板3はキャリア8の孔部84
内に置くだけで、キャリア8には固定しない。そして、
上定盤4を降下させる(ステップ61)。なお、基板3
の200μm上方位値からは、降下速度を0.1mm/minの低
速にする。
Five Ni-P plated substrates having both sides ground are mounted between the upper surface plate 4 and the lower surface plate 5 (step 60, FIG. 7A). In this case, the substrate 3 is the hole 84 of the carrier 8.
It is only placed inside and not fixed to the carrier 8. And
The upper surface plate 4 is lowered (step 61). The substrate 3
From the 200 μm upper azimuth value, the descending speed is reduced to 0.1 mm / min.

【0100】この間、制御装置は、上記研削工程の場合
と同様の原理・方法で、上定盤4がいずれかの基板3と
接触したか否かを監視している。そして、両者が接触し
たことを検知すると、上定盤4の降下を一旦停止する
(ステップ62、図7(b))。そして、この後、今度
は逆に上定盤4を予め設定された量だけ(この例では、
5μm)上昇させる(ステップ63、図7(c))。こ
れにより、フロ−トポリッシングを行うために必要な、
基板3と定盤4,5とのすきまを確保する。なお、該す
きまの量は定盤の回転数や定盤表面に形成された動圧発
生面の形状、すなわち、生じる動圧の大きさや、研磨剤
6の種類等の条件に応じて変更することが必要である。
During this time, the control device monitors whether or not the upper surface plate 4 has come into contact with any of the substrates 3 by the same principle and method as in the case of the above-mentioned grinding process. Then, when it is detected that the two come into contact with each other, the lowering of the upper surface plate 4 is once stopped (step 62, FIG. 7B). Then, after this, conversely, the upper surface plate 4 is reversed by a preset amount (in this example,
5 μm) (step 63, FIG. 7C). This makes it necessary to perform the float polishing,
A clearance between the substrate 3 and the surface plates 4 and 5 is secured. The amount of the clearance may be changed according to the number of revolutions of the surface plate, the shape of the dynamic pressure generating surface formed on the surface of the surface plate, that is, the magnitude of the generated dynamic pressure, the type of the abrasive 6, and the like. is necessary.

【0101】温度制御した研磨剤を供給し、上定盤4、
下定盤5、基板3、キャリア8が研磨剤中になるよう
に、装置のバス中に研磨剤を満たす。そして、上下定盤
4,5及びキャリア8を回転させる(ステップ64)。
なお、この例においては、上・下定盤4,5の回転数を
それぞれ、13r.p.m(反時計方向)、40r.p.m(時計方
向)とした。また、キャリア8の自転数及び公転数をそ
れぞれ11r.p.m、13r.p.mとした。
The temperature controlled abrasive was supplied to the upper surface plate 4,
The bath of the apparatus is filled with an abrasive so that the lower platen 5, the substrate 3, and the carrier 8 are in the abrasive. Then, the upper and lower surface plates 4, 5 and the carrier 8 are rotated (step 64).
In this example, the rotation speeds of the upper and lower turn tables 4 and 5 were set to 13 rpm (counterclockwise) and 40 rpm (clockwise), respectively. The rotation number and the revolution number of the carrier 8 are set to 11 rpm and 13 rpm, respectively.

【0102】すると、上下定盤4,5の回転とともに、
定盤面と基板面との間には研磨剤6の液層が形成され、
定盤4,5と基板3とは非接触の状態保たれたままで研
磨が行われる(図7(d))。すなわち、基板面に、研
磨剤6中の微細なコロイダルシリカ粒子が衝突を繰り返
すことにより、該基板面の微小な凹凸が徐々に取り除か
れる。また平面度1μmに修正した定盤面の形状が基板
面に転写される。
Then, as the upper and lower surface plates 4 and 5 rotate,
A liquid layer of the abrasive 6 is formed between the surface plate surface and the substrate surface,
Polishing is performed while the platens 4 and 5 and the substrate 3 are kept in non-contact with each other (FIG. 7D). That is, by repeatedly colliding the fine colloidal silica particles in the polishing agent 6 with the surface of the substrate, minute irregularities on the surface of the substrate are gradually removed. The shape of the surface plate whose flatness is corrected to 1 μm is transferred to the substrate surface.

【0103】なお、研磨が進行するとともに、上定盤4
を徐々に降下させると、液層hが小さくなり、次式で示
されるように研磨加重Wが増大する。その結果、研磨効
率が増大して研磨を効率良く進めることができる。
As the polishing progresses, the upper platen 4
Is gradually lowered, the liquid layer h becomes smaller, and the polishing load W increases as shown by the following equation. As a result, the polishing efficiency is increased and the polishing can be efficiently advanced.

【0104】[0104]

【数5】 [Equation 5]

【0105】 W:研磨荷重 μ:研磨剤の粘性係数 U:相対速度 D:基板直径 Kw:補正係数 Ks:補正係数 h:非接触状態における、基板と、上定盤または下定盤
との間隔 このように、一定時間(ここでは、10min)両面研磨し
た後(ステップ65)、装置の作動を停止し(ステップ
66)、研磨を終了する。
W: polishing load μ: viscosity coefficient of polishing agent U: relative velocity D: substrate diameter Kw: correction coefficient Ks: correction coefficient h: distance between the substrate and the upper platen or lower platen in a non-contact state As described above, after performing double-side polishing for a fixed time (here, 10 min) (step 65), the operation of the apparatus is stopped (step 66), and the polishing is completed.

【0106】以上のように本実施例の装置よる研磨にお
いては、温度制御した研磨剤中で、基板3と定盤面とを
非接触状態で両面を同時に研磨するため、粘弾性体のポ
リシャによる周辺だれや粗大砥粒によるスクラッチの発
生が大幅に改善され、オングストロームオーダでの表面
研磨が可能になる。
As described above, in the polishing by the apparatus of this embodiment, since both the substrate 3 and the surface plate surface are simultaneously polished in the non-contact state with the temperature controlled abrasive, the periphery of the viscoelastic body is polished. The generation of scratches due to who and coarse abrasive grains is greatly improved, enabling surface polishing in the angstrom order.

【0107】本実施例の装置を用いて加工した基板の表
面精度は、平面度0.5μm、表面粗さ0.3nmRa、5n
mRmaxであった。これは、従来の基板(平面度5μ
m、表面粗さ3nmRa、40nmRmax)に較べて表面
精度が大幅に向上していることがわかる。なお、これら
のデ−タは、平面度については光干渉式平面度測定器
(ZYGO社製、HeーNeレーザ光:波長0.6328μ
m)により、また、表面粗さについては表面粗さ測定器
(ランク・テーラ・ホブソン社製、タリステップ:スタ
イラス形状0.1μm×2.5μm)によって測定した。
The surface precision of the substrate processed by using the apparatus of this example is such that the flatness is 0.5 μm, the surface roughness is 0.3 nm Ra, and the surface roughness is 5 n.
It was mRmax. This is a conventional substrate (flatness 5μ
m, surface roughness 3 nm Ra, 40 nm Rmax), the surface accuracy is significantly improved. In addition, the flatness of these data is measured by an optical interference type flatness measuring instrument (ZYGO, He-Ne laser light: wavelength 0.6328 μ).
m), and the surface roughness was measured by a surface roughness measuring device (manufactured by Rank Taylor Hobson Co., Taristep: stylus shape 0.1 μm × 2.5 μm).

【0108】また、別の装置を用いて分析した結果を示
す。図9は、非接触微小表面測定(WYKO社製,TO
PO3D)した結果である。RMSは2乗平均粗さ、R
aは中心線平均粗さ、P−Vは最も高い山部と最も深い
谷部との高さの差である、また図10は、表面粗さ形状
を超精密表面粗さ計ナノステップ(ランク・テーラ・ホ
ブソン社製)によって測定した結果である。Rqは2乗
平均粗さ、Ryは最大高さ、Rvは最も深い谷部の深さ
(注:該深さは中心線を基準とする。)、Rpは最も高
い山部の高さ(注:該高さは中心線を基準とする。)で
ある。いずれの測定においても、表面粗さ0.3nmRa
以下、5nmRmax以下であることが示されている。
Further, the results of analysis using another device are shown. Fig. 9 shows non-contact micro surface measurement (TO, WYKO, TO
(PO3D). RMS is root mean square roughness, R
a is the centerline average roughness, P-V is the difference in height between the highest peak and the deepest valley, and FIG. 10 shows the surface roughness profile as an ultra-precision surface roughness meter nanostep (rank).・ The results are measured by Thera Hobson Co.). Rq is the root mean square roughness, Ry is the maximum height, Rv is the depth of the deepest valley portion (note: the depth is based on the center line), Rp is the height of the highest mountain portion (note : The height is based on the center line). In all measurements, surface roughness 0.3nmRa
Hereinafter, it is shown that it is 5 nmRmax or less.

【0109】この基板に、Co−Cr系磁性膜を厚さ50
nm、カーボン保護膜を厚さ40nm、潤滑膜を厚さ約5
nm形成した磁気ディスクを作成しヘッド浮上特性を調
べた。その結果を図11に示す。ディスク回転数3600r.
p.mにて、ランナウト及び加速度がそれぞれ1μm以下、
1m/s2以下を達成している。また、浮上高さ0.06μm
で安定した浮上特性を得ることができた。さらに、CS
S回数30、000回以上を安定して達成することができた。
このように、両面の形状精度が高く、板厚のばらつきも
非常に小さいので、基板を回転して測定したランナウ
ト、加速度も大幅に改善することができた。
A Co--Cr based magnetic film having a thickness of 50 is formed on this substrate.
nm, carbon protective film 40 nm thick, lubrication film approximately 5
A magnetic disk having a thickness of 10 nm was prepared and the head flying characteristics were examined. The result is shown in FIG. Disc speed 3600r.
At pm, runout and acceleration are less than 1 μm each,
Achieved less than 1 m / s 2 . The flying height is 0.06 μm
It was possible to obtain stable floating characteristics. In addition, CS
We were able to consistently achieve the S count of 30,000 or more.
As described above, since the shape accuracy of both surfaces is high and the variation of the plate thickness is very small, the runout and the acceleration measured by rotating the substrate could be greatly improved.

【0110】実施例として、基板材料にNiーPめっき
処理したアルミニウム基板について述べたが、陽極酸化
処理したアルミニウム基板、ガラス基板やセラミック基
板、カーボン基板についても上記実施例の装置を使用し
て同様に加工することができる。
As an example, an aluminum substrate obtained by subjecting the substrate material to Ni-P plating has been described, but the same applies to anodized aluminum substrates, glass substrates, ceramic substrates, and carbon substrates using the apparatus of the above-mentioned examples. Can be processed into

【0111】また、加工対象物として、上記説明におい
ては磁気ディスクを例にとって説明したが、これ以外の
ものの研削、研磨にも当然適用可能である。特に、反り
などの歪みが生じやすい、薄い板などの加工に適用した
場合特に有効である。
Further, although the magnetic disk has been described as an example of the object to be processed in the above description, it is naturally applicable to grinding and polishing of other objects. In particular, it is particularly effective when applied to the processing of a thin plate or the like in which distortion such as warpage is likely to occur.

【0112】上記実施例の磁気ディスクを使用した磁気
ディスク装置を図12に示した。この磁気ディスク装置
は、磁気ディスク1と、磁気ヘッド2と、この図には示
さないが磁気ディスク1を回転させまた、磁気ヘッド2
を移動させるためのモ−タなどの駆動機構と、これらを
制御する制御装置とかなる。この磁気ディスク装置にお
いては、上述したとおり、磁気ヘッド2の磁気ディスク
1に対する浮上高さを小さくすることができるため、高
密度記録が可能である。
A magnetic disk device using the magnetic disk of the above embodiment is shown in FIG. This magnetic disk device includes a magnetic disk 1, a magnetic head 2, a magnetic disk 1 (not shown in the drawing), and a magnetic head 2
A drive mechanism such as a motor for moving the motor and a control device for controlling these. In this magnetic disk device, as described above, the flying height of the magnetic head 2 with respect to the magnetic disk 1 can be reduced, so that high density recording is possible.

【0113】[0113]

【発明の効果】以上説明したように本発明による基板を
使用すれば記録密度、浮上安定性の高い磁気ディスク、
磁気記録装置を得ることができる。また、加工対象物の
平面度および表面粗さの両者のいずれもが高い研削、研
磨を行うことができる表面加工装置が得られる。
As described above, when the substrate according to the present invention is used, a magnetic disk having high recording density and high floating stability,
A magnetic recording device can be obtained. Further, it is possible to obtain a surface processing apparatus capable of performing grinding and polishing with high flatness and high surface roughness of an object to be processed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例である表面加工装置の全体構
成を示す側面透視図である。
FIG. 1 is a side perspective view showing an overall configuration of a surface processing apparatus that is an embodiment of the present invention.

【図2】上定盤4の位置ずれ検出機構の詳細を示す説明
図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing details of a positional deviation detection mechanism of an upper surface plate 4.

【図3】キャリアを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a carrier.

【図4】本実施例による研削の手順を示すフロ−チャ−
トである。
FIG. 4 is a flowchart showing a grinding procedure according to the present embodiment.
It is

【図5】本実施例による研削の手順を示す説明図であ
る。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a grinding procedure according to the present embodiment.

【図6】本実施例による研磨の手順を示すフロ−チャ−
トである。
FIG. 6 is a flowchart showing a polishing procedure according to the present embodiment.
It is

【図7】本実施例による研磨の手順を示す説明図であ
る。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a polishing procedure according to the present embodiment.

【図8】非接触研磨の状態を示す模式図である。FIG. 8 is a schematic view showing a state of non-contact polishing.

【図9】本実施例の加工装置により加工した基板を用い
て製作された磁気ディスク基板の表面精度を示すグラフ
である。
FIG. 9 is a graph showing the surface accuracy of a magnetic disk substrate manufactured using a substrate processed by the processing apparatus of this example.

【図10】本実施例の加工装置により加工した基板を用
いて製作された磁気ディスクの表面粗さを示すグラフで
ある。
FIG. 10 is a graph showing the surface roughness of a magnetic disk manufactured using a substrate processed by the processing apparatus of this example.

【図11】本実施例の加工装置により加工した基板を用
いて製作された磁気ディスクの特性を示す表である。
FIG. 11 is a table showing characteristics of a magnetic disk manufactured using a substrate processed by the processing apparatus of this example.

【図12】磁気ディスク装置の概要を示す透視図であ
る。
FIG. 12 is a perspective view showing an outline of a magnetic disk device.

【図13】磁気ディスクの製造工程を示すフロ−チャ−
トである。
FIG. 13 is a flowchart showing a manufacturing process of a magnetic disk.
It is

【図14】従来技術によるディスク基板の研磨方法を示
す説明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a conventional method for polishing a disk substrate.

【図15】磁気ディスク上において磁気ヘッドが浮上し
ている状態を示す説明図である。
FIG. 15 is an explanatory diagram showing a state in which a magnetic head is flying over a magnetic disk.

【図16】磁気ディスクの回転数と、ランナウト、加速
度との関係を示すグラフである。
FIG. 16 is a graph showing the relationship between the rotational speed of the magnetic disk, runout, and acceleration.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・磁気ディスク、 2・・・磁気ヘッド、 3・
・・基板、 4・・・上定盤、 5・・・下定盤、 6
・・・研磨剤、 8・・・キャリア、 9・・・研磨剤
供給装置、 11・・・回転駆動手段、 13・・・位
置ずれセンサ、14・・・上下駆動機構、 15・・・
空孔部、 16・・・孔部、 17・・・スピンドル、
18・・・スピンドル、 19・・・コンプレッサ、
20・・・スラスト軸受、 32・・・ポリシャ、
52・・・インタ−ナルギア、54・・・センタ−ギ
ア、 82・・・孔部、 84・・・ギア、 201・
・・スラストカラ−、 202・・・スラスト受け
1 ... magnetic disk, 2 ... magnetic head, 3 ...
..Substrate, 4 ... Upper surface plate, 5 ... Lower surface plate, 6
... Abrasive agent, 8 ... Carrier, 9 ... Abrasive agent supply device, 11 ... Rotation drive means, 13 ... Position shift sensor, 14 ... Up-down drive mechanism, 15 ...
Holes, 16 ... Holes, 17 ... Spindle,
18 ... Spindle, 19 ... Compressor,
20 ... Thrust bearing, 32 ... Polisher,
52 ... internal gear, 54 ... center gear, 82 ... hole, 84 ... gear, 201 ...
..Thrust color, 202 ... Thrust receiver

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 義喜 神奈川県小田原市国府津2880番地 株式会 社日立製作所小田原工場内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshiki Kato 2880 Kozu, Odawara City, Kanagawa Stock Company Hitachi Ltd. Odawara Factory

Claims (20)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】表面粗さ1nmRa以下で且つ平面度1μm
以下の円環状基板と、 該円環状基板上に形成された磁性膜と、 を含んで構成されることを特徴とする磁気ディスク。
1. A surface roughness of 1 nm Ra or less and a flatness of 1 μm.
A magnetic disk comprising the following annular substrate and a magnetic film formed on the annular substrate.
【請求項2】上記円環状基板は、表面粗さが0.5nmR
a以下であることを特徴とする請求項1記載の磁気ディ
スク。
2. The surface roughness of the annular substrate is 0.5 nmR.
The magnetic disk according to claim 1, which is a or less.
【請求項3】上記円環状基板は、平面度が0.5μm以下
であることを特徴とする請求項1記載の磁気ディスク。
3. The magnetic disk according to claim 1, wherein the annular substrate has a flatness of 0.5 μm or less.
【請求項4】円板状部材の製造方法において、 円板状部材の弾性変形量を一定の範囲内に留めつつ研削
する第1の工程と、上記円板状部材の両面を同時に非接
触研磨する第2の工程とを含むこと、 を特徴とする円板状部材の製造方法。
4. A method for manufacturing a disk-shaped member, the first step of grinding while keeping the elastic deformation amount of the disk-shaped member within a certain range, and non-contact polishing of both surfaces of the disk-shaped member at the same time. And a second step of:
【請求項5】上記円環状基板は、請求項4記載の円板状
部材の製造方法により製造されたガラス基板であること
を特徴とする請求項1,2または3記載の磁気ディス
ク。
5. The magnetic disk according to claim 1, wherein the annular substrate is a glass substrate manufactured by the method for manufacturing a disc-shaped member according to claim 4.
【請求項6】請求項4記載の円板状部材の製造方法を用
いて加工されたアルミニウム基板と、 上記アルミニウム基板上に形成されたNiーPめっき層
と、 を含んで構成される磁気ディスク用基板。
6. A magnetic disk comprising an aluminum substrate processed by using the method for producing a disk-shaped member according to claim 4, and a Ni—P plating layer formed on the aluminum substrate. Substrate.
【請求項7】請求項1記載の磁気ディスクと、 上記磁気ディスクへの信号の書き込みおよび/または読
み取りを行う磁気ヘッドと、 上記磁気ディスクおよび上記磁気ヘッドを駆動する駆動
手段と、 上記磁気ヘッドおよび上記駆動手段を制御する制御手段
と、 を有することを特徴とする磁気ディスク装置。
7. A magnetic disk according to claim 1, a magnetic head for writing and / or reading a signal to and from the magnetic disk, a drive means for driving the magnetic disk and the magnetic head, the magnetic head, and A magnetic disk device comprising: a control unit that controls the drive unit.
【請求項8】動作中における、上記磁気ヘッドの上記磁
気ディスクに対する浮上高さが、0.06μm以下であるこ
とを特徴とする請求項7記載の磁気ディスク装置。
8. The magnetic disk drive according to claim 7, wherein the flying height of the magnetic head with respect to the magnetic disk during operation is 0.06 μm or less.
【請求項9】回転自在に構成された第1の定盤と、 上記第1の定盤との間に加工対象物を配置される、回転
自在に構成された第2の定盤と、 上記第1の定盤の位置を設定値に従って変更する変更手
段と、 上記第1の定盤および上記第2の定盤を回転させる回転
駆動手段と、 上記第1の定盤と上記加工対象物との接触を検知する接
触検知手段と、 上記変更手段による上記第1の定盤の
位置の変更中、上記接触検知手段が上記第1の定盤と上
記加工対象物との接触を検知した場合には、上記第1の
定盤のその時点での位置を、上記変更手段による位置の
変更の基準点とする制御手段と、 を有することを特徴とする表面加工装置。
9. A rotatably configured first stool, and a rotatably configured second stool in which an object to be machined is arranged between the first stool and the first stool. Change means for changing the position of the first surface plate according to a set value, rotation drive means for rotating the first surface plate and the second surface plate, the first surface plate and the workpiece. Contact detection means for detecting the contact between the first surface plate and the processing object while the position of the first surface plate is being changed by the changing means. A surface processing apparatus comprising: a control unit that uses the position of the first surface plate at that point in time as a reference point for changing the position by the changing unit.
【請求項10】上記制御手段は、上記変更手段による上
記第1の定盤の位置の変更中、上記接触を検知した時に
は、上記変更手段による上記第1の定盤の位置の変更を
停止させることを特徴とする請求項9記載の表面加工装
置。
10. The control means stops the change of the position of the first surface plate by the changing means when the contact is detected during the change of the position of the first surface plate by the changing means. The surface processing apparatus according to claim 9, wherein
【請求項11】回転自在に構成された第1の定盤と、 上記第1の定盤との間に加工対象物を配置される、回転
自在に構成された第2の定盤と、 上記第1の定盤の位置を設定値に従って変更する変更手
段と、 上記第1の定盤および上記第2の定盤を回転させる回転
駆動手段と、 上記第1の定盤の実際の位置と、上記設定値に対応する
位置との間の位置ずれ量を検出する位置ずれ検出手段
と、 上記変更手段による上記第1の定盤の位置の変更中、上
記位置ずれ検出手段が位置ずれの発生を検出した場合に
は、上記第1の定盤のその時点での位置を、上記変更手
段による位置の変更の基準点とする制御手段と、 を有することを特徴とする表面加工装置。
11. A rotatably configured second stool, in which an object to be machined is disposed between the rotatably configured first stool and the first stool. Changing means for changing the position of the first surface plate according to a set value, rotation driving means for rotating the first surface plate and the second surface plate, and an actual position of the first surface plate, The positional deviation detecting means for detecting the positional deviation amount from the position corresponding to the set value, and the positional deviation detecting means for generating the positional deviation during the change of the position of the first surface plate by the changing means. When detected, the surface processing apparatus comprising: a control unit that uses the position of the first surface plate at that time as a reference point for changing the position by the changing unit.
【請求項12】上記制御手段は、上記変更手段による上
記第1の定盤の位置の変更中、上記位置ずれの発生を検
知した時には、上記変更手段による上記第1の定盤の位
置の変更を停止させることを特徴とする請求項11記載
の表面加工装置。
12. The control means changes the position of the first surface plate by the changing means when the occurrence of the positional deviation is detected while changing the position of the first surface plate by the changing means. 12. The surface processing apparatus according to claim 11, which is stopped.
【請求項13】上記制御手段は、 上記変更手段による上記第1の定盤の位置の変更中、上
記位置ずれの発生を検出した時には、上記変更手段によ
る第1の定盤の位置の変更を一旦停止させ、 その後、上記第1の定盤の位置を予め設定された量だけ
変更させ、この時上記位置ずれ検出手段の検出した位置
ずれ量が0になるまで、上記回転駆動手段により上記第
1の定盤および上記第2の定盤を回転させて上記加工対
象物を研削する処理を、上記予め設定された位置変更の
量と上記位置ずれ検出手段の検出した位置ずれ量とが等
しくなるまで繰り返させること、 を特徴とする請求項11記載の表面加工装置。
13. The control means changes the position of the first surface plate by the changing means when the occurrence of the positional deviation is detected during the change of the position of the first surface plate by the changing means. After temporarily stopping, the position of the first surface plate is changed by a preset amount, and at this time, the rotational driving means causes the first displacement until the displacement amount detected by the displacement detecting means becomes zero. In the process of rotating the first surface plate and the second surface plate to grind the object to be processed, the preset amount of positional change and the amount of positional deviation detected by the positional deviation detecting means become equal. 12. The surface processing apparatus according to claim 11, wherein the surface processing apparatus is repeated.
【請求項14】上記制御手段は、上記変更手段による位
置変更量と、上記位置ずれ検出手段の検出した位置ずれ
量とを比較し、両者が等しい場合には上記加工対象物は
弾性変形していないと判断すること、 を特徴とする請求項11記載の表面加工装置。
14. The control means compares the amount of positional change by the changing means with the amount of positional deviation detected by the positional deviation detecting means, and when both are equal, the workpiece is elastically deformed. The surface processing apparatus according to claim 11, wherein the surface processing apparatus is determined to be absent.
【請求項15】上記第1の定盤および/または上記第2
の定盤は、加工対象物と対向する面に砥石を含んで構成
されること、 を特徴とする請求項11記載の表面加工装置。
15. The first platen and / or the second platen.
The surface processing apparatus according to claim 11, wherein the surface plate of (1) is configured to include a grindstone on a surface facing the object to be processed.
【請求項16】上記第1の定盤および上記第2の定盤
は、加工対象物と対向する面に動圧発生面を有するこ
と、 を特徴とする請求項11記載の表面加工装置。
16. The surface processing apparatus according to claim 11, wherein each of the first surface plate and the second surface plate has a dynamic pressure generating surface on a surface facing the object to be processed.
【請求項17】少なくとも、上記加工対象物と上記第1
の定盤および第2の定盤との間に、研磨液を供給する研
磨液供給手段を有し、 上記制御手段は、上記変更手段による上記第1の定盤の
位置の変更中、上記位置ずれの発生を検出した時には、
上記変更手段による第1の定盤の位置の変更を一旦停止
させ、 その後、上記第1の定盤と上記第2の定盤との間隔が大
きくなる方向に予め設定された量だけ上記第1の定盤の
位置を上記変更手段により変更させ、上記研磨液を供給
しつつ、上記第1の定盤および第2の定盤を回転させる
こと、 を特徴とする請求項16記載の表面加工装置。
17. At least the object to be processed and the first object.
Polishing plate supply means for supplying a polishing liquid between the platen and the second platen, and the control part is arranged to change the position of the first platen while the position of the first platen is being changed by the changing part. When the occurrence of misalignment is detected,
The change of the position of the first platen by the changing means is temporarily stopped, and then the first platen is moved by a preset amount in a direction in which the distance between the first platen and the second platen increases. 17. The surface processing apparatus according to claim 16, wherein the position of the surface plate is changed by the changing means, and the first surface plate and the second surface plate are rotated while the polishing liquid is supplied. ..
【請求項18】上記第1の定盤を支持する回転軸は、空
気軸受により支持されていること、 を特徴とする請求項11記載の表面加工装置。
18. The surface processing apparatus according to claim 11, wherein the rotating shaft supporting the first surface plate is supported by an air bearing.
【請求項19】上記回転軸は、スラスト受けとスラスト
カラ−とから構成されるスラスト部を有すること、 を特徴とする請求項18記載の表面加工装置。
19. The surface processing apparatus according to claim 18, wherein the rotary shaft has a thrust portion composed of a thrust receiver and a thrust color.
【請求項20】上記位置ずれ検出手段は、上記スラスト
受けと、上記スラストカラ−とのすきまの大きさの変動
を検出するものであること、 を特徴とする請求項19記載の表面加工装置。
20. The surface processing apparatus according to claim 19, wherein the positional deviation detecting means detects a variation in the size of the clearance between the thrust receiver and the thrust color.
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