JP2001071242A - ワークの研削方法及び研削装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円形薄板状のワークの平面を平面精度よく研
削することができるワークの研削方法及び研削装置を提
供する。 【解決手段】 円形薄板よりなるワーク２３をその中心
を軸線Ｌ１として回転させる。円盤状の回転砥石２７
を、ワーク２３の平面とほぼ平行でかつワークの半径方
向と交差する方向に延びる軸線Ｌ３を中心に回転させな
がら、ワーク２３の平面２３ａに沿って相対的に送り移
動させる。これにより、ワーク２３の平面２３ａを回転
砥石２７の外周面にて研削する。この場合、円盤状の回
転砥石２７による研削を仕上げ研削に適用し、その仕上
げ研削に先立って別の砥石２６により粗研削を行うのが
望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば半導体ウ
ェーハ等の円形薄板よりなるワークの平面を研削するワ
ークの研削方法及び研削装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の円形薄板状のワークの平
面研削を行う場合には、例えば図８に示すような研削方
法が採られていた。すなわち、この従来方法では、ワー
ク７１をその中心を軸線Ｌ１として回転させるととも
に、カップ型砥石７２をワーク７１の中心軸線Ｌ１と平
行な軸線Ｌ２を中心に回転させながら、カップ型砥石７
２の円環状端面７２ａをワーク７１の平面７１ａに接触
させる。これにより、カップ型砥石７２の端面７２ａに
てワーク７１の平面７１ａを研削するようになってい
る。

【０００３】また、従来方法では、前記カップ型砥石７
２として、粗研削用と仕上げ研削用との２つの砥石を用
意し、粗研削用砥石を使用してワーク７１の平面７１ａ
を粗研削した後、仕上げ研削用砥石を使用してワーク７
１の平面７１ａを仕上げ研削する方法も採られていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
ワークの研削方法では、カップ型砥石７２の研削面が環
状をなしているため、ワークの半径より小さな直径のカ
ップ砥石７２が使用されると、カップ型砥石７２をワー
ク７１の中心軸線Ｌ１よりも外側に位置させた状態で研
削を行うことになり、ワーク７１の平面中心部に研削さ
れない部分が残ってしまう。このため、一般的にはカッ
プ型砥石７２をワーク７１の中心軸線Ｌ１付近まで進入
させた状態で研削を行って、ワーク７１の平面中心部に
非研削部分が発生するのを防止するようにしている。

【０００５】しかしながら、このようにワーク７１の平
面研削を行った場合、カップ型砥石７２の円環状端面７
２ａがワーク７１の平面中心部に常時接触した状態で、
ワーク７１の平面７１ａが研削されるので、図８に鎖線
で示すように、ワーク７１の平面中心部では他の部分よ
りも研削量が多くなる。このため、ワーク７１の平面７
１ａ全体を平面精度よく研削することができないという
問題があった。

【０００６】この発明は、このような従来の技術に存在
する問題点に着目してなされたものである。その目的と
するところは、円形薄板状のワークの平面を平面精度よ
く研削することができるワークの研削方法及び研削装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記の目
的を達成するために、ワークの研削方法に係る請求項１
に記載の発明では、円形薄板よりなるワークをその中心
を軸線として回転させるとともに、円盤状の回転砥石を
ワークの平面とほぼ平行な軸線を中心に回転させなが
ら、ワークの平面に沿って相対的に送り移動させること
により、回転砥石の外周面にてワークの平面研削を行う
ことを特徴としたものである。

【０００８】ここで、回転砥石とはパッドを含むものを
指し、研削とは研磨を含むものを指す。また、以下も同
様の用語として使用する。従って、環状の研削領域を備
えたカップ型砥石を使用してワークの平面を研削してい
る従来の研削方法とは異なり、ワークの平面中心部が他
の部分よりも多く研削されて研削ムラを生じることはな
く、ワークの平面全体を平面精度よく研削することがで
きる。

【０００９】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載のワークの研削方法において、前記回転砥石の軸線を
ワークの半径方向と交差するように配置することを特徴
としたものである。

【００１０】従って、回転砥石の外周砥石面の幅全体を
有効に使用して、ワークの平面を満遍なく効果的に研削
することができる。請求項３に記載の発明では、請求項
１または２に記載のワークの研削方法において、平面研
削を仕上げ研削に適用し、その仕上げ研削に先立って粗
研削を行うことを特徴としたものである。

【００１１】従って、ワークの平面の研削を、粗研削と
仕上げ研削とに別けて、能率良く高精度に行うことがで
きる。請求項４に記載の発明では、請求項３に記載のワ
ークの研削方法において、粗研削及び仕上げ研削を同一
ステーションで行うことを特徴としたものである。

【００１２】従って、ワークを別ステーションに搬送す
る必要がなく、同一ステーションに配置したままの状態
で、その平面に対する粗研削及び仕上げ研削を連続的に
行うことができて、作業能率を向上させることができ
る。

【００１３】請求項５に記載の発明では、請求項３また
は４に記載のワークの研削方法において、少なくとも仕
上げ研削用の回転砥石として、二酸化珪素を固定砥粒化
したものを用いることを特徴としたものである。

【００１４】従って、二酸化珪素の科学的な還元作用に
より、ワークの平面を高い研削面粗度で研削することが
できる。請求項６に記載の発明では、請求項３〜５のい
ずれかに記載のワークの研削方法において、最終仕上げ
として、円盤状のポリシングパッドとスラリーとを用い
ることを特徴としたものである。

【００１５】従って、ワークの平面の研削面粗度を一層
高めることができる。請求項７に記載の発明では、請求
項３〜６のいずれかに記載のワークの研削方法におい
て、仕上げ研削された平面を測定し、その測定結果に基
づいて少なくとも１回の補正研削を行うことを特徴とし
たものである。

【００１６】従って、仕上げ研削された平面に研削ムラ
がある場合に、その研削ムラを補正研削により確実に補
正することができて、高精度の研削を達成することがで
きる。

【００１７】請求項８に記載の発明では、請求項７に記
載のワークの研削方法において、仕上げ研削された平面
の測定を非接触型の測定手段を用いて行うことを特徴と
したものである。

【００１８】従って、仕上げ研削された平面を測定する
際に、その平面に接触傷等の悪影響を及ぼすおそれを防
止することができる。請求項９に記載の発明では、請求
項３〜８のいずれかに記載のワークの研削方法におい
て、仕上げ研削に先立って研削装置に生じた機械誤差を
検出し、その検出した機械誤差が吸収されるように仕上
げ研削を行うことを特徴としたものである。

【００１９】従って、研削装置の機械精度が低下した場
合でも、その精度低下に影響されることなく高精度の研
削を行うことができる。請求項１０に記載の発明では、
請求項３〜９のいずれかに記載のワークの研削方法にお
いて、前記ワークの平面の粗研削は、カップ状の回転砥
石をワークの中心軸線と平行な軸線を中心に回転させ
て、インフィード研削にて行うことを特徴としたもので
ある。

【００２０】従って、カップ状の回転砥石を使用してワ
ークの平面を粗研削しておくことにより、その後のワー
クの平面の仕上げ研削を能率良く行うことができて、作
業全体の効率アップを図ることができる。

【００２１】また、ワークの研削方法に係る請求項１１
に記載の発明では、円形薄板よりなるワークをその中心
を軸線として回転させるとともに、カップ状の回転砥石
をワークの中心軸線と平行な軸線を中心に回転させて、
ワークの平面をインフィード研削にて粗研削し、その
後、円盤状の回転砥石をワークの平面とほぼ平行でかつ
ワークの半径方向と交差する方向に延びる軸線を中心に
回転させながら、ワークの平面に沿って相対的に送り移
動させることにより、その円盤状の回転砥石の外周面に
てワークの平面を仕上げ研削することを特徴としたもの
である。

【００２２】従って、カップ状の回転砥石を使用してワ
ークの平面を粗研削しておくことにより、その後のワー
クの平面の仕上げ研削を能率良く行うことができる。ま
た、その仕上げ研削を円盤状の回転砥石の外周面にて行
っているため、ワークの平面全体を平面精度よく研削す
ることができる。

【００２３】請求項１２に記載の発明では、請求項１１
に記載のワークの研削方法において、粗研削及び仕上げ
研削を同一ステーションで行うことを特徴としたもので
ある。

【００２４】従って、ワークを別ステーションに搬送す
る必要がなく、同一ステーションに配置したままの状態
で、その平面に対する粗研削及び仕上げ研削を連続的に
行うことができて、作業能率を向上させることができ
る。

【００２５】さらに、ワークの研削装置に係る請求項１
３に記載の発明では、円形薄板よりなるワークを保持す
るとともに、ワークを自身の軸線を中心に回転させるワ
ーク保持手段と、円盤状の回転砥石を有し、その回転砥
石をワークの平面とほぼ平行な軸線を中心に回転させな
がら、ワークに平面に沿って相対的に送り移動させるこ
とによりワークの平面研削を行う研削手段とを備えたこ
とを特徴とするものである。

【００２６】従って、ワークの平面全体を研削平面度ム
ラが生じることなく、高精度に研削することができる。
請求項１４に記載の発明では、請求項１３に記載のワー
クの研削装置において、研削後のワークの平面を測定す
る測定手段と、その測定手段による測定結果と目標値と
を比較して、それらの間の差を算出する比較手段と、そ
の比較結果の差が収束されるように、前記ワーク保持手
段及び研削手段の動作を制御する制御手段とを設けたこ
とを特徴とするものである。

【００２７】従って、研削された平面に研削ムラがある
場合に、その研削ムラを確実に補正することができて、
高精度の研削を達成することができる。請求項１５に記
載の発明では、請求項１３または１４に記載のワークの
研削装置において、機械誤差を検出する検出手段と、そ
の検出手段により検出された機械誤差の影響が減殺され
るように、前記ワーク保持手段及び研削手段の動作を制
御する制御手段とを設けたことを特徴とするものであ
る。

【００２８】従って、研削装置の機械精度が低下した場
合でも、その精度低下に影響されることなく高精度の研
削を行うことができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に、この発明の一実施形態
を、図１〜６に基づいて説明する。図１〜図３に示すよ
うに、研削装置のベース２１上にはコラム２２が立設さ
れ、そのコラム２２には半導体ウェーハ等の円形薄板よ
りなるワーク２３を保持するためのワーク保持手段とし
てのワーク保持機構２４が配設されている。ワーク保持
機構２４に対応して、ベース２１上には研削手段として
の研削機構２５が配設されている。この研削機構２５に
は、ワーク２３の平面２３ａを粗研削するためのカップ
状の粗研削用回転砥石２６と、ワーク２３の平面２３ａ
を仕上げ研削するための円盤状の仕上げ研削用回転砥石
２７とが装備されている。

【００３０】なお、この実施形態では、前記仕上げ研削
用回転砥石２７として、二酸化珪素（ＳiＯ2）を固定砥
粒化したものが使用されている。前記研削機構２５の左
側において、ベース２１上には搬入ステーション２８が
配設され、その上部には接触型のセンサよりなる厚さ測
定装置２９が装備されている。搬入ステーション２８の
後部には第１作業ロボット３０が装設され、この第１作
業ロボット３０により、搬入ステーション２８に搬入さ
れたカセット３１内から未加工のワーク２３が１枚ずつ
取り出されて、厚さ測定装置２９で厚さ測定を行った
後、ワーク保持機構２４に受け渡される。

【００３１】前記研削機構２５の右側において、ベース
２１上には搬出ステーション３２が配設され、その下部
には洗浄機構３３が装備されている。搬出ステーション
３２の後部には第２作業ロボット３４が装設され、この
第２作業ロボット３４により、加工済みのワーク２３が
ワーク保持機構２４から受け取られて、洗浄機構３３を
経て搬出ステーション３２上のカセット３１内に収納さ
れる。

【００３２】次に、前記ワーク保持機構２４の構成につ
いて詳細に説明する。図３に示すように、コラム２２の
側面にはワークヘッド３７がガイドレール３８を介して
Ｚ軸方向（上下方向）へ移動可能に支持されている。ワ
ークヘッド３７には回転軸３９がＺ軸方向に延びる軸線
Ｌ１を中心に回転可能に支持され、その下端にはワーク
２３を吸着保持するための吸盤４０が設けられている。

【００３３】前記ワークヘッド３７上にはワーク回転用
モータ４１が配設され、このモータ４１により回転軸３
９が回転されて、吸盤４０に吸着保持されたワーク２３
がその中心を軸線Ｌ１として回転される。コラム２２上
にはＺ軸移動用モータ４２が配設され、このモータ４２
によりボールネジ４３が回転されて、ナット４４を介し
てワークヘッド３７がＺ軸方向に移動される。

【００３４】続いて、前記研削機構２５の構成について
詳細に説明する。図２及び図３に示すように、ベース２
１上には、支持テーブル４７が一対のガイドレール４８
を介してＸ軸方向（左右方向）へ移動可能に配設されて
いる。支持テーブル４７上には、サドル４９が一対のガ
イドロッド５０を介してＹ軸方向（前後方向）へ移動可
能に支持されている。

【００３５】前記ベース２１上にはＸ軸移動用モータ５
１が配設され、このモータ５１によりボールネジ５２が
回転されて、ナット５３を介して支持テーブル４７がＸ
軸方向に移動される。支持テーブル４７の後部にはＹ軸
移動用モータ５４が配設され、このモータ５４によりボ
ールネジ５５が回転されて、ナット５６を介してサドル
４９がＹ軸方向に移動される。

【００３６】前記支持テーブル４７の左側上部には第１
砥石回転用モータ５７が配設され、その上面に突出した
モータ軸５８には前記カップ状の粗研削用回転砥石２６
が取り付けられている。そして、この粗研削用回転砥石
２６が第１砥石回転用モータ５７により、ワーク２３の
中心軸線Ｌ１と平行な軸線Ｌ２を中心に回転されるよう
になっている。

【００３７】前記サドル４９上には第２砥石回転用モー
タ５９が配設され、その左側面に突出したモータ軸６０
には前記円盤状の仕上げ研削用回転砥石２７が取り付け
られている。そして、この仕上げ研削用回転砥石２７が
第２砥石回転用モータ５９により、ワーク２３の平面２
３ａと平行な軸線Ｌ３を中心に回転されるようになって
いる。

【００３８】図６に示すように、前記ワーク保持機構２
４の吸盤４０に吸着保持されたワーク２３の平面２３ａ
と対応して、ベース２１上には仕上げ研削後のワーク２
３の平面２３ａを測定するための測定手段を構成する平
面測定装置６１が配設されている。この平面測定装置６
１は、ワーク２３の平面２３ａに沿ってＸ軸方向に延長
配置された支持ロッド６２と、その支持ロッド６２上に
移動可能に支持された静電容量検出型の近接センサより
なる非接触型のセンサ６３とから構成されている。

【００３９】そして、前記仕上げ研削用回転砥石２７に
よるワーク２３の平面２３ａの仕上げ研削が行われた
後、平面測定装置６１のセンサ６３が仕上げ研削された
平面２３ａに沿って移動され、その平面２３ａの平面度
を静電容量の大小により測定して、その測定結果を制御
装置６４に出力する。制御手段６４は制御手段及び比較
手段を構成し、センサ６３からの測定結果と目標値とを
比較して、それらの間の差を算出するとともに、その比
較結果の差が収束されるように、前記ワーク保持機構２
４及び研削機構２５に指令信号を出力して、その後に仕
上げ研削用回転砥石２７による少なくとも一回の補正研
削を行わせる。

【００４０】また、この実施形態においては、前記平面
測定装置６１が研削装置の機械誤差を検出するための検
出手段を兼用するようになっている。そして、前記仕上
げ研削用回転砥石２７によるワーク２３の平面２３ａの
仕上げ研削に先立って、センサ６３が仕上げ研削する平
面２３ａに沿って移動され、例えば吸盤４０の機械精度
の低下等に起因してワーク２３の平面２３ａに発生する
機械誤差（機械的歪み）を検出して、その検出結果を制
御装置６４に出力する。制御装置６４はセンサ６３によ
り検出された機械誤差の影響が減殺されるように、ワー
ク保持機構２４及び研削機構２５に指令信号を出力し
て、仕上げ研削用回転砥石２７による仕上げ研削を行わ
せる。

【００４１】次に、前記のように構成された研削装置を
使用して、ワーク２３の平面２３ａを研削する場合の研
削方法について説明する。さて、このワークの研削方法
においては、ワーク２３の表側の平面２３ａと裏側の平
面２３ａとが同一のステーションで、それそれ２つの工
程に別けて研削される。すなわち、まずワーク２３がワ
ーク保持機構２４の吸盤４０に対して、その表側の平面
２３ａを下向きにした状態で吸着保持される。この状態
で、カップ状の粗研削用回転砥石２６により、ワーク２
３の表側の平面２３ａが粗研削される。続いて、円盤状
の仕上げ用回転砥石２７により、粗研削後の表側の平面
２３ａが仕上げ研削される。

【００４２】その後、ワーク２３がワーク保持機構２４
の吸盤４０に対して、その裏側の平面２３ａを下向きに
した状態で吸着保持される。この状態で、前記表側の平
面２３ａの研削時と同様に、カップ状の粗研削用回転砥
石２６により、ワーク２３の裏側の平面２３ａが粗研削
される。続いて、円盤状の仕上げ用回転砥石２７によ
り、粗研削後の裏側の平面２３ａが仕上げ研削される。

【００４３】そこで、前記ワーク２３の表裏両側の平面
２３ａに対する粗研削工程及び仕上げ研削工程について
順次詳細に説明する。まず、表側の平面２３ａの粗研削
工程では、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、ワーク
２３が表側の平面２３ａを下向きにして吸盤４０に吸着
保持される。この状態で、粗研削用回転砥石２６がＸ軸
移動用モータ５１によりＸ軸方向に移動されて、ワーク
２３の平面２３ａと対応する位置に移動配置される。

【００４４】その後、ワーク２３がワーク回転用モータ
４１により軸線Ｌ１を中心に回転されるとともに、粗研
削用回転砥石２６が第１砥石回転用モータ５７によりワ
ーク２３の中心軸線Ｌ１と平行な軸線Ｌ２を中心に回転
される。これと同時に、ワーク２３がＺ軸移動用モータ
４２により下方に移動されて、ワーク２３の表側の平面
２３ａが粗研削用回転砥石２６の端面に接触される。こ
れにより、図４（ａ）に鎖線で示すように、ワーク２３
の表側の平面２３ａがインフィード研削にて粗研削され
る。

【００４５】続いて、前記表側の平面２３ａの仕上げ研
削工程では、図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ワー
ク２３が表側の平面２３ａを下向きにして吸盤４０に吸
着保持されたままの状態で、Ｘ軸移動用モータ５１によ
り、仕上げ研削用回転砥石２７がワーク２３の軸線Ｌ１
と対応する位置に移動配置される。この状態で、ワーク
２３がワーク回転用モータ４１により回転されるととも
に、仕上げ研削用回転砥石２７が第２砥石回転用モータ
５９により、ワーク２３の表側の平面２３ａと平行でか
つワーク２３の半径方向と直交する方向に延びる軸線Ｌ
３を中心に回転される。

【００４６】これと同時に、仕上げ研削用回転砥石２７
がＹ軸移動用モータ５４によりＹ軸方向に移動されて、
図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、その回転砥石２７
がワーク２３の表側の平面２３ａに沿って相対的に送り
移動される。これにより、図５（ａ）に鎖線で示すよう
に、ワーク２３の表側の平面２３ａが前記粗研削工程と
同一ステーションで、回転砥石２７の外周砥石面にて仕
上げ研削される。

【００４７】その後、図６に示すように、平面測定装置
６１のセンサ６３が仕上げ研削された表側の平面２３ａ
に沿って移動され、その平面２３ａの平面度が静電容量
の大小により測定されて、その測定結果が制御装置６４
に出力される。制御手段６４では、センサ６３からの測
定結果と目標値とが比較されて、それらの間の差が算出
される。そして、この算出された差に基づいて、制御装
置６４からワーク保持機構２４及び研削機構２５に指令
信号が出力されて、ワーク２３のＺ軸方向への移動量等
が調整されながら、前記仕上げ研削時と同様に、仕上げ
研削用回転砥石２７を使用して少なくとも一回の補正研
削が行われる。この補正研削においては、前記制御装置
６４からワーク保持機構２４及び研削機構２５に指令信
号が出力されて、前記測定結果と目標値との間の差が収
束されるように、ワーク２３のＺ軸方向への移動量等が
調整されて、研削が行われる。

【００４８】そして、その補正研削後、再度前述したワ
ーク２３の測定が行われ、ワーク２３の精度が所定値を
下回るまで、補正研削が行われる。なお、前記の測定
は、ワーク１枚に対する加工が行われるごとに実行して
も、あるいは複数枚の加工ごとにサンプリング的に実行
してもよい。

【００４９】次に、ワーク２３の裏側の平面２３ａの粗
研削工程では、表側の平面２３ａの加工が終了した後
に、ワーク２３を一旦装置外に搬出する。そして、装置
外において、加工が終了した面に、保護シール（図示し
ない）が貼着され、その保護シールの面、すなわち加工
が終了した平面２３ａ側を上にして、ワーク２３が再び
装置内に搬入される。従って、ワーク２３が前記とは上
下反転して、裏側の平面２３ａが下向きとなるように吸
着保持される。この状態で、前記表側の平面２３ａの粗
研削時と同様に、粗研削用回転砥石２６を使用して、裏
側の平面２３ａの粗研削が行われる。

【００５０】続いて、ワーク２３の裏側の平面２３ａの
仕上げ研削工程では、前記表側の平面２３ａの仕上げ研
削時と同様に、仕上げ研削用回転砥石２７を使用して、
裏側の平面２３ａの仕上げ研削が行われる。

【００５１】そして、この裏側の平面２３ａの仕上げ研
削後に、前記表側の平面２３ａの仕上げ研削後と同様
に、平面測定装置６１のセンサ６３により、仕上げ研削
された裏側の平面２３ａの平面度が測定される。そし
て、その測定結果と目標値との差に基づいて、制御装置
６４からワーク保持機構２４及び研削機構２５に指令信
号が出力されて、仕上げ研削用回転砥石２７による少な
くとも一回の補正研削が行われる。

【００５２】さらに、前記のようにワーク２３の表裏両
側の平面２３ａが粗研削及び仕上げ研削された後、ワー
ク２３はカセット３１に収納された状態で、研削装置か
ら別のステーションに搬送される。そして、この別ステ
ーションにおいて、前記保護シールが剥離されて、図示
しない円盤状のポリシングパッドとスラリーを用いて、
ワーク２３の表裏両側の平面２３ａの最終仕上げが行わ
れる。すなわち、円盤状のポリシングパッドの端面をワ
ークの平面２３ａに当てるとともに、ポリシングパッド
とワーク２３との間に、分散液に砥粒を混合したスラリ
ーを供給する。このようにすれば、スラリー中の砥粒に
よりワーク２３の平面２３ａが超仕上げされる。

【００５３】前記の実施形態によって期待できる効果に
ついて、以下に記載する。 ・ この実施形態のワークの研削方法においては、円形
薄板よりなるワーク２３をその中心を軸線Ｌ１として回
転させるとともに、円盤状の回転砥石２７をワーク２３
の平面２３ａとほぼ平行な軸線Ｌ３を中心に回転させな
がら、ワーク２３の平面２３ａに沿って相対的に送り移
動させている。これにより、回転砥石２７の外周面にて
ワーク２３の平面２３ａを研削するようになっている。

【００５４】このため、カップ型砥石を使用してワーク
２３の平面２３ａを研削している従来の研削方法とは異
なり、回転砥石２７による研削領域が線接触で、その線
接触部分がワーク２３上で移動するため、一部に未研削
部分が残ったり、逆に一部が過大に研削されたりするの
を抑制して、ワーク２３の平面２３ａ全体を均一に研削
でき、ワーク２３の平面中心部が他の部分よりも多く研
削されて研削ムラを生じることはない。よって、ワーク
２３の平面２３ａ全体を平面精度よく研削することがで
きる。

【００５５】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、回転砥石２７の軸線がＸ軸方向に延び、ワーク
２３の軸線がＸ軸方向と直交するＺ軸方向に延びている
ため、回転砥石２７の軸線Ｌ３がワーク２３の半径方向
と交差するように配置されている。このため、回転砥石
２７の外周砥石面とワーク２３の半径方向とが斜交する
ことなく、回転砥石２７の外周砥石面全体を有効に使用
して、ワーク２３の平面２３ａを満遍なく効果的に研削
することができる。

【００５６】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、前記円盤状の回転砥石２７による平面研削を仕
上げ研削に適用し、その仕上げ研削に先立って粗研削を
行うようになっている。このため、ワーク２３の平面２
３ａの研削を、粗研削と仕上げ研削とに別けて、能率良
く高精度に行うことができる。

【００５７】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、粗研削及び仕上げ研削を同一ステーションで行
うようになっている。このため、ワーク２３を別ステー
ションに搬送する必要がなく、同一ステーションに配置
したままの状態で、その平面２３ａに対する粗研削及び
仕上げ研削を連続的に行うことができて、作業能率を向
上させることができる。また、粗研削及び仕上げステー
ションを別々に設ける必要がなく、装置の構成を簡単に
することができる。

【００５８】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、仕上げ研削用の回転砥石２７として、二酸化珪
素を固定砥粒化したものを用いている。このため、二酸
化珪素の化学的な還元作用により、ワーク２３の平面２
３ａを高い研削面粗度で研削することができる。

【００５９】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、回転砥石２６，２７を使用して、ワーク２３の
平面２３ａを粗研削及び仕上げ研削した後、別ステーシ
ョンで円盤状のポリシングパッドとスラリーとを用い最
終仕上げを行うようになっている。このため、ワーク２
３の平面２３ａの研削面粗度を一層高めることができ
る。

【００６０】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、仕上げ研削された平面２３ａを平面測定装置６
１により測定し、その測定結果に基づいて少なくとも１
回の補正研削を行うようになっている。このため、仕上
げ研削された平面２３ａに研削ムラがある場合に、その
研削ムラを補正研削により確実に補正することができ
て、高精度の研削を達成することができる。

【００６１】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、仕上げ研削された平面２３ａの測定を非接触型
のセンサ６３を用いて行うようになっている。このた
め、仕上げ研削された平面２３ａを測定する際に、その
平面２３ａにセンサ６３による接触傷等の悪影響を及ぼ
すおそれを防止することができる。

【００６２】・ この実施形態のワークの研削方法にお
いては、前記ワーク２３の平面２３ａの粗研削が、カッ
プ状の回転砥石２６をワーク２３の中心軸線Ｌ１と平行
な軸線Ｌ２を中心に回転させて、単位時間当たりの研削
量を多くすることができるインフィード研削にて行うよ
うになっている。このため、カップ状の回転砥石２６を
使用してワーク２３の平面２３ａを粗研削しておくこと
により、粗研削に要する時間を短くすることができて、
作業全体の効率アップを図ることができる。

【００６３】（変更例）なお、この実施形態は、次のよ
うに変更して具体化することも可能である。 ・ 前記実施形態の研削装置において、図７（ａ）に示
すように、カップ状の粗研削用回転砥石２６を省略す
る。そして、第２砥石回転用モータ５９を支持軸６７に
よりサドル４９上にインデックス回転可能に支持して、
そのモータ５９の左右両側面に突出したモータ軸６０に
円盤状の仕上げ研削用回転砥石２７及び粗研削用回転砥
石６８を取り付けること。

【００６４】この構成においては、第２砥石回転用モー
タ５９がインデックス回転されることによって、粗研削
用回転砥石６８及び仕上げ研削用回転砥石２７のいずれ
か一方がワーク２３の軸線Ｌ１と対応する位置に配置さ
れる。そして、それらの対応配置状態で、ワーク２３の
平面２３ａの粗研削及び仕上げ研削を同一ステーション
にて順に行うことができる。

【００６５】・ 前記実施形態の研削装置において、図
７（ｂ）に示すように、カップ状の粗研削用回転砥石２
６を省略する。そして、第２砥石回転用モータ５９を支
持軸６７によりサドル４９上にインデックス回転可能に
支持して、そのモータ５９の左右両側面及び後面に突出
したモータ軸６０に、円盤状の仕上げ研削用回転砥石２
７、粗研削用回転砥石６８、及びポリシングパッド６９
をそれぞれ取り付けること。

【００６６】この構成においては、第２砥石回転用モー
タ５９がインデックス回転されることによって、粗研削
用回転砥石６８、仕上げ研削用回転砥石２７及びポリシ
ングパッド６９のいずれか一個がワーク２３の軸線Ｌ１
と対応する位置に配置される。そして、それらの対応配
置状態で、ワーク２３の平面２３ａの粗研削、仕上げ研
削及び最終仕上げを同一ステーションにて順に行うこと
ができる。

【００６７】・ 前記実施形態の研削装置において、図
７（ｃ）に示すように、第２砥石回転用モータ５９を支
持軸６７によりサドル４９上にインデックス回転可能に
支持し、そのモータ５９の左右両側面に突出したモータ
軸６０に、円盤状の仕上げ研削用回転砥石２７及びポリ
シングパッド６９を取り付けること。

【００６８】この構成においては、カップ状の粗研削用
回転砥石２６により、ワーク２３の平面２３ａを粗研削
した後、第２砥石回転用モータ５９のインデックス回転
により、仕上げ研削用回転砥石２７及びポリシングパッ
ド６９をワーク２３の軸線Ｌ１と対応する位置に配置し
て、ワーク２３の平面２３ａの仕上げ研削及び最終仕上
げを同一ステーションにて順に行うことができる。

【００６９】・ 粗研削用回転砥石２６についても、仕
上げ研削用回転砥石２７と同様に、二酸化珪素を固定砥
粒化したものを用いること。 ・ 仕上げ研削用回転砥石２７として、炭化珪素等、通
常の砥粒を用いたものを使用すること。

【００７０】・ 前記実施形態の研削装置において、平
面測定装置６１のセンサ６３として、レーザ光、通常光
により検出するタイプの光学センサを用いること。 ・ 前記実施形態の研削装置において、ワーク２３の表
側の平面２３ａの仕上げ研削前あるいは研削後に、ワー
ク２３の平面２３ａに現出する機械誤差を検出して、そ
の検出結果に基づいて表側の平面２３ａの仕上げ研削動
作を調整するように構成すること。すなわち、装置の吸
盤４０等に傾きなどの機械誤差が生じていると、研削さ
れた平面２３ａには、その機械誤差に応じた研削面が現
出することになるため、研削後の平面２３ａを測定する
して、誤差を修正するように研削を行うことにより、機
械誤差を修正しなくても、高精度加工が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 研削装置の一実施形態を示す部分破断平面
図。

【図２】 図１の研削装置の一部を拡大して示す要部平
面図。

【図３】 図１の研削装置の要部拡大断面図。

【図４】 ワークの平面の粗研削工程を示す正面図及び
平断面図。

【図５】 同じく仕上げ研削工程を示す側面図及び平面
図。

【図６】 ワークの仕上げ研削面を測定するセンサを示
す要部正面図。

【図７】 砥石ヘッドの別の実施形態を示す平面図。

【図８】 従来のワークの研削方法を示す説明図。

【符号の説明】

２３…ワーク、２３ａ…平面、２４…ワーク保持手段と
してのワーク保持機構、２５…研削手段としての研削機
構、２６…カップ状の粗研削用回転砥石２６…円盤状の
仕上げ研削用回転砥石、３７…ワークヘッド、４０…吸
盤、４１…ワーク回転用モータ、４２…Ｚ軸移動用モー
タ、４７…支持テーブル、４９…サドル、５１…Ｘ軸移
動用モータ、５４…Ｙ軸移動用モータ、５７…第１砥石
回転用モータ、５９…第２砥石回転用モータ、６１…測
定手段及び検出手段を構成する平面測定装置、６３…非
接触型のセンサ、６４…制御手段及び比較手段を構成す
る制御装置、６８…円盤状の粗研削用回転砥石、６９…
ポリシングパッド、Ｌ１…ワークの中心軸線、Ｌ２…ワ
ークの中心軸線と平行な軸線、Ｌ３…ワークの平面と平
行な軸線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 奥山 哲雄 神奈川県横須賀市神明町１番地 株式会社 日平トヤマ技術センター内 (72)発明者 河津 知之 神奈川県横須賀市神明町１番地 株式会社 日平トヤマ技術センター内 Ｆターム(参考） 3C034 AA07 BB56 BB73 BB93 CA05 CA22 CB01 DD20 3C043 BA01 BA09 BA11 BA15 BA16

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円形薄板よりなるワークをその中心を軸
   線として回転させるとともに、円盤状の回転砥石をワー
   クの平面とほぼ平行な軸線を中心に回転させながら、ワ
   ークの平面に沿って相対的に送り移動させることによ
   り、回転砥石の外周面にてワークの平面研削を行うこと
   を特徴としたワークの研削方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のワークの研削方法にお
   いて、前記回転砥石の軸線をワークの半径方向と交差す
   るように配置することを特徴としたワークの研削方法。
3. 【請求項３】 請求項１または２に記載のワークの研削
   方法において、平面研削を仕上げ研削に適用し、その仕
   上げ研削に先立って粗研削を行うことを特徴としたワー
   クの研削方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載のワークの研削方法にお
   いて、粗研削及び仕上げ研削を同一ステーションで行う
   ことを特徴としたワークの研削方法。
5. 【請求項５】 請求項３または４に記載のワークの研削
   方法において、少なくとも仕上げ研削用の回転砥石とし
   て、二酸化珪素を固定砥粒化したものを用いることを特
   徴としたワークの研削方法。
6. 【請求項６】 請求項３〜５のいずれかに記載のワーク
   の研削方法において、最終仕上げとして、円盤状のポリ
   シングパッドとスラリーとを用いることを特徴としたワ
   ークの研削方法。
7. 【請求項７】 請求項３〜６のいずれかに記載のワーク
   の研削方法において、仕上げ研削された平面を測定し、
   その測定結果に基づいて少なくとも１回の補正研削を行
   うことを特徴としたワークの研削方法。
8. 【請求項８】 請求項７に記載のワークの研削方法にお
   いて、仕上げ研削された平面の測定を非接触型の測定手
   段を用いて行うことを特徴としたワークの研削方法。
9. 【請求項９】 請求項３〜８のいずれかに記載のワーク
   の研削方法において、仕上げ研削に先立って研削装置に
   生じた機械誤差を検出し、その検出した機械誤差が吸収
   されるように仕上げ研削を行うことを特徴としたワーク
   の研削方法。
10. 【請求項１０】 請求項３〜９のいずれかに記載のワー
    クの研削方法において、前記ワークの平面の粗研削は、
    カップ状の回転砥石をワークの中心軸線と平行な軸線を
    中心に回転させて、インフィード研削にて行うことを特
    徴としたワークの研削方法。
11. 【請求項１１】 円形薄板よりなるワークをその中心を
    軸線として回転させるとともに、カップ状の回転砥石を
    ワークの中心軸線と平行な軸線を中心に回転させて、ワ
    ークの平面をインフィード研削にて粗研削し、その後、
    円盤状の回転砥石をワークの平面とほぼ平行でかつワー
    クの半径方向と交差する方向に延びる軸線を中心に回転
    させながら、ワークの平面に沿って相対的に送り移動さ
    せることにより、その円盤状の回転砥石の外周面にてワ
    ークの平面を仕上げ研削することを特徴としたワークの
    研削方法。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載のワークの研削方法
    において、粗研削及び仕上げ研削を同一ステーションで
    行うことを特徴としたワークの研削方法。
13. 【請求項１３】 円形薄板よりなるワークを保持すると
    ともに、ワークを自身の軸線を中心に回転させるワーク
    保持手段と、 円盤状の回転砥石を有し、その回転砥石をワークの平面
    とほぼ平行な軸線を中心に回転させながら、ワークに平
    面に沿って相対的に送り移動させることによりワークの
    平面研削を行う研削手段とを備えたことを特徴とするワ
    ークの研削装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３に記載のワークの研削装置
    において、 研削後のワークの平面を測定する測定手段と、 その測定手段による測定結果と目標値とを比較して、そ
    れらの間の差を算出する比較手段と、 その比較結果の差が収束されるように、前記ワーク保持
    手段及び研削手段の動作を制御する制御手段とを設けた
    ことを特徴とするワークの研削装置。
15. 【請求項１５】 請求項１３または１４に記載のワーク
    の研削装置において、 機械誤差を検出する検出手段と、 その検出手段により検出された機械誤差の影響が減殺さ
    れるように、前記ワーク保持手段及び研削手段の動作を
    制御する制御手段とを設けたことを特徴とするワークの
    研削装置。