JP2002144183A - 加工装置および加工装置に用いられるカバー部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工具取付部に取り付けた荒加工工具で荒加工
を行った後、工具取付部から荒加工工具を取り外して仕
上加工工具で仕上加工を行う際に、工具取付部を汚さな
いようにする。 【解決手段】 スピンドル１０には、仕上砥石部材２０
がボルト留めによって固定されている。このスピンドル
には、荒砥石部材を取り付けるための工具取付部２５が
形成されている。工具取付部２５には、荒砥石部材が取
り付けることができるとともに、カバー部材３６をも取
り付けることができる。荒砥石部材でシリコンウェーハ
の研削を行った後、仕上砥石部材２０で仕上研削を行う
際には、工具取付部２５にカバー部材３６が取り付けら
れて工具取付部２５を汚れから保護する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ（集積回路）
付ウェーハの裏面加工などに用いられる片面研削装置や
円形薄板のエッジ研削装置などとして用いられる加工装
置、およびこの加工装置に用いられるカバー部材であっ
て、この加工装置に形成された工具取付部を覆って保護
するカバー部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、ＩＣチップを作成する場合、
鏡面シリコンウェーハ片面にＩＣ（集積回路）を作製し
た後に、その裏面加工としてウェーハの片面研削が行わ
れる。この場合、まずウェーハの片面を荒砥石などを用
いて荒削りにする。荒砥石による荒削りが済んだら、そ
の面を仕上砥石によって研削して仕上処理を行うという
ものである。

【０００３】また、半導体ウェーハなどの円形薄板を研
削する場合、最初に平面研削が行われる。平面研削が終
了した後は、半導体ウェーハの外周縁をエッジ研削す
る。ウェーハのエッジ研削は、従来、荒研削のみが行わ
れていたが、近年、エッジ研削に対しても仕上研削を行
う要請がでてきている。したがって、ウェーハのエッジ
研削の際にも、先に荒研削を行ってから、続いて仕上研
削を行うようにしている。

【０００４】このように、荒研削と仕上研削が必要な被
加工物を研削加工する加工装置として、本出願人は、先
の特願平１１−３６９０３７号、特願平１１−３７２１
０８号において、片面研削装置およびエッジ研削装置に
関する特許出願を行っている。また、特願平１１−３７
０１４９号では、このような荒研削と仕上研削などの荒
加工および仕上加工をそれぞれ行うことができるマシニ
ングセンタについての特許出願を行っている。

【０００５】これらの研削加工を行う加工装置のうち、
図２３に示すように、特願平１１−３６９０３７号に記
載された片面研削装置１１０は、スピンドル１１１に仕
上砥石１１２がボルトＢ，Ｂによって固定して取り付け
られている。このスピンドル１１１の中央には、荒砥石
１１３を取り付けるための砥石取付部１１４が形成され
ている。スピンドル１１１の下方には、ワークＷを真空
吸着するとともに回転させる回転テーブル１１５が配設
されている。そして、まず砥石取付部１１４に荒砥石１
１３を取り付けてワークＷの荒研削を行う。続いて、所
定の荒研削が済んだら、砥石取付部１１４から荒砥石１
１３を取り外して、仕上砥石１１２によって仕上研削を
行うというものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記片面研
削装置において、仕上砥石１１２によって仕上研削を行
う際には、砥石取付部１１４からは荒砥石１１３が取り
外される。このときに、砥石取付部１１４に何も取り付
けられていない状態では、仕上研削の際に発生する切粉
や潤滑油等によって砥石取付部１１４を汚してしまうこ
とが懸念される。このため、砥石取付部１１４をキャッ
プ状のホルダでカバーすることも記載されている。

【０００７】そこで、本発明の課題は、キャップ状のホ
ルダをさらに具体化し、砥石などの工具を取り付ける工
具取付部などに取り付けた荒加工工具で荒加工を行った
後、工具取付部から荒加工工具を取り外して仕上加工工
具で仕上加工を行う際に、工具取付部にカバー部材を取
り付けることにより、工具取付部を汚さないようにする
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決した本発
明の請求項１に係る発明は、スピンドルに取り付けた工
具を回転させて被加工物を加工する加工装置において、
前記スピンドルには、仕上加工工具が固定して取り付け
られているとともに、荒加工工具を着脱可能に取り付け
る工具取付部が形成されており、前記工具取付部を覆う
カバー部材が、前記工具取付部に対して着脱可能とされ
ていることを特徴とする加工装置である。

【０００９】請求項１に係る発明においては、仕上加工
時に工具取付部を覆うカバー部材が工具取付部に対して
着脱可能とされている。このため、スピンドルに固定さ
れた仕上砥石で仕上研削を行う際に、工具取付部にカバ
ー部材を取り付けることにより、カバー部材によって工
具取付部が覆われているので、工具取付部を汚さないよ
うにすることができる。

【００１０】請求項２に係る発明は、前記スピンドルに
固定して取り付けた仕上加工工具が仕上砥石を備えるこ
とを特徴とする請求項１に記載の加工装置である。

【００１１】請求項２に係る発明においては、スピンド
ルに固定して取り付けられる仕上加工工具が、仕上砥石
を備えている。仕上砥石は、その性質上、高い仕上精度
が要求されるので、スピンドルに固定しておいて好適で
ある。

【００１２】請求項３に係る発明は、前記荒加工工具が
荒砥石を備えることを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の加工装置である。

【００１３】請求項３に係る発明においては、荒加工工
具として荒砥石が用いられている。荒砥石は、仕上砥石
などよりも、その加工精度は高く要求されないので、工
具取付部に取り付けて使用しても大きな問題はない。し
たがって、荒砥石は、交換容易とできるように、工具取
付部に取り付けるものとして好適である。

【００１４】請求項４に係る発明は、前記仕上加工工具
がカップ型仕上砥石を備えるとともに、前記荒加工工具
がカップ型荒砥石を備えており、前記カップ型荒砥石で
前記被加工物の片面を荒研削した後、前記カップ型仕上
砥石で、前記被加工物における荒研削された面を仕上研
削することを特徴とする請求項１に記載の加工装置であ
る。

【００１５】請求項４に係る発明では仕上加工工具がカ
ップ型仕上砥石を備えるとともに、荒加工工具がカップ
型荒砥石を備えている。この態様では、ウェーハなどの
ワークの片面を研削する片面研削に用いて好適である。

【００１６】請求項５に係る発明は、前記仕上加工工具
が円盤状仕上砥石を備え、前記荒加工工具が円盤状荒砥
石を備えているとともに、前記被加工物は円形薄板であ
り、前記円盤状荒砥石で前記円形薄板のエッジを荒研削
した後、前記円盤状仕上砥石で前記円形薄板のエッジを
仕上研削することを特徴とする請求項１に記載の加工装
置である。

【００１７】請求項５に係る発明では、仕上加工工具が
円盤状仕上砥石であり、荒加工工具が円盤状荒砥石であ
る。この態様では、円形薄板からなるワークのエッジ部
を研削するエッジ研削装置として用いて好適である。

【００１８】請求項６に係る発明は、前記工具取付部に
は、前記荒加工工具を含む複数種の加工工具を着脱可能
に取り付けることができることを特徴とする請求項１か
ら請求項５のうちのいずれか１項に記載の加工装置であ
る。

【００１９】請求項６に係る発明では、荒加工工具を複
数の加工工具を着脱可能に取り付けることができるよう
になっている。このため、たとえば荒砥石を備える荒加
工工具で荒研削を行った後、ブラッシング部材を工具取
付部に取り付けてブラッシングを行うことができる。ま
た、荒さの異なる荒砥石を複数用いて段階的に荒研削を
円滑に行うことができる。さらには、たとえば研磨布、
研磨パッドによるポリッシング加工用工具を仕上研削後
に工具取付部に取り付けて、継続してポリッシング加工
を行うこともできる。

【００２０】請求項７に係る発明は、前記工具取付部に
は、前記荒加工工具を含む複数種の加工工具を着脱可能
に取り付けることができるようにされており、前記複数
種の加工工具の一つには、砥粒入りブラシを備えたブラ
ッシング工具が含まれることを特徴とする請求項１から
請求項４のうちのいずれか１項に記載の加工装置であ
る。

【００２１】請求項７に係る発明では、仕上研削加工に
よって被研削物の被研削面に生じた加工歪みを除去する
ために、仕上研削加工後に、スピンドルの工具取付部に
ブラッシング部材を取り付け、ブラッシング加工を行う
ことができる。このとき、ブラッシング加工では、仕上
研削によるほどの高い精度は要求されないので、工具取
付部に取り付けて加工しても、加工精度上、問題とはな
らない。

【００２２】請求項８に係る発明は、前記工具取付部に
は、前記荒加工工具を含む複数種の加工工具を着脱可能
に取り付けることができるようにされ、前記複数種の加
工工具のうちの一つが砥粒入りブラシを備えるブラッシ
ング工具であり、前記カップ型仕上砥石で前記被加工物
の片面を仕上研削した後、前記ブラッシング工具で、前
記被加工物における仕上研削された面をブラッシングす
ることを特徴とする請求項４に記載の加工装置である。

【００２３】請求項８に係る発明では、カップ型仕上砥
石によって被加工物の片面を仕上研削した後、ブラッシ
ング工具でブラッシングしている。このため、仕上研削
された被加工物の片面の加工歪みを除去することができ
るので、被加工物の抗折強度（被加工物が折れるときの
強度）を高められる。また、エッチングやポリッシング
といった後処理の工程や薬品を必要としなくなるととも
に、被加工物の表面の洗浄が容易となる。

【００２４】請求項９に係る発明は、前記砥粒入りブラ
シが、ダイヤモンドまたはＳｉＯ₂砥粒が固定された多
数のナイロン糸で構成されていることを特徴とする請求
項７または請求項８に記載の片面研削装置である。

【００２５】本発明で用いられる砥粒入りブラシとして
は、請求項９に係る発明のように、ダイヤモンドまたは
ＳｉＯ₂砥粒が固定された多数のナイロン糸で構成され
ているものを好適に用いることができる。ここで、「ナ
イロン」とは、周知のように、主鎖中に‐ＮＨ‐ＣＯ‐
結合を持つ重合体の総称であるポリアミドが繊維形態に
あるものをいう。

【００２６】請求項１０に係る発明は、前記工具取付部
に取り付けられた前記加工工具または前記カバー部材を
取り外し、前記カバー部材または他の加工工具と交換し
て前記工具取付部に装着する自動工具交換装置を備える
ことを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいずれ
か１項に記載の加工装置である。

【００２７】請求項１０に係る発明においては、工具取
付部に取り付ける加工工具やカバー部材を自動的に交換
する自動工具交換装置（ＡＴＣ）が設けられている。こ
のため、荒加工から仕上加工に至るまでの工程を、連続
的かつ自動的に継続して行うことができる。

【００２８】請求項１１に係る発明は、前記自動工具交
換装置が、前記加工工具およびカバー部材を保持可能な
保持部材が設けられた旋回可能な保持アームを備えてお
り、前記保持アームの外側端部のそれぞれに、前記保持
部材が設けられていることを特徴とする請求項１０に記
載の加工装置である。

【００２９】請求項１１に係る発明では、旋回可能な保
持アームを備えており、この保持アームの両端側のそれ
ぞれに加工工具などを保持可能な保持部材が設けられて
いる。このため、たとえば一方の保持部材で工具取付部
に取り付けられている工具を保持するとともに、他方の
保持部材で新たに工具取付部に取り付ける工具を保持す
ることができる。このため、自動工具交換を短時間で行
うことができるようになる。

【００３０】請求項１２に係る発明は、前記保持部材
が、前記保持アームの長手方向に沿った軸を中心として
対称的に開閉可能とされており、前記保持部材の先端部
が閉じたときに、前記加工工具またはカバー部材を前記
保持部材によって保持することを特徴とする請求項１１
に記載の加工装置である。

【００３１】請求項１２に係る発明では、保持部材が保
持アームの長手方向に沿った軸を中心として対称的に開
閉し、保持部材が閉じたときに荒加工工具などを保持す
るようにされている。このため、加工工具などを保持し
ていない保持部材を開いておくことにより、保持アーム
を旋回させる際に、保持部材の先端部の旋回半径を小さ
くすることができる。このため、加工装置全体としての
小型化に寄与することができる。

【００３２】請求項１３に係る発明は、前記保持アーム
の長手方向に沿って前記保持部材を移動させるスライダ
機構を備えることを特徴とする請求項１１または請求項
１２に記載の加工装置である。

【００３３】請求項１３に係る発明では、保持部材を保
持アームの長手方向に沿って移動させるスライダ機構を
設けている。このため、加工工具などを保持する保持部
材を保持アームの旋回中心に近づけるように移動するこ
とによって、加工工具などを保持する保持部材の旋回半
径を小さくすることができる。したがって、さらに加工
装置全体としての小型化に寄与することができる。

【００３４】請求項１４に係る発明は、前記加工工具お
よびカバー部材をそれぞれ収納する収納部を備えるスト
ッカが設けられていることを特徴とする請求項１から請
求項１３のうちのいずれか１項に記載の加工装置であ
る。

【００３５】請求項１４に係る発明においては、荒加工
工具を含む複数種の加工工具などを収納するストッカを
備えている。このストッカから荒加工工具などを自動工
具交換装置などが取り出すことができるようにしておく
ことにより、荒加工工具などと他の荒加工工具などとの
交換を容易かつ円滑に行うことができる。

【００３６】請求項１５に係る発明は、前記保持アーム
が旋回する際に、前記保持部材が描く軌跡に沿って、前
記ストッカにおける収納部が配列されていることを特徴
とする請求項１４に記載の加工装置である。

【００３７】請求項１５に係る発明においては、旋回ア
ームが旋回する際に、保持部材が描く軌跡に沿ってスト
ッカにおける収納部が形成されている。このため、旋回
アームの移動距離が長くならにようにすることができる
ので、加工装置全体としての小型化をさらに図ることが
できる。

【００３８】請求項１６に係る発明は、前記カバー部材
は、前記工具取付部に取り付けられる本体部と、前記自
動工具交換装置に保持されるカバーホルダ部を備え、前
記カバーホルダ部は、前記本体部に対して分離可能とな
るように取り付けられており、前記カバー部材における
本体部を前記工具取付部に取り付けたときに、前記本体
部から分離された前記カバーホルダ部を収納するカバー
ホルダ収納部が前記ストッカに設けられていることを特
徴とする請求項１４または請求項１５に記載の加工装置
である。

【００３９】請求項１６に係る発明では、カバー部材が
工具取付部に取り付けられる本体部と、自動工具交換装
置に保持されるカバーホルダ部とを備えている。そし
て、本体部を工具取付部に取り付けたときには、カバー
ホルダ部を本体部から取り外す。このとき、カバーホル
ダ部は加工時には不要となるが、ストッカにこの不要な
カバーホルダ部を収納するカバーホルダ収納部が設けら
れている。仕上加工時におけるカバーホルダが不要なと
きには、カバーホルダ収納部にカバーホルダ部を収納し
ておくことができる。

【００４０】請求項１７に係る発明は、請求項１から請
求項１６のうちのいずれか１項に記載の加工装置に用い
られるカバー部材であり、前記工具取付部に取り付けら
れる本体部と、前記自動工具交換装置に保持されるカバ
ーホルダ部を備えていることを特徴とする加工装置に用
いられるカバー部材である。

【００４１】請求項１７に係る発明では、カバー部材
が、工具取付部に取り付けられる本体部と、自動工具交
換装置に保持されるカバーホルダ部を備えている。この
ため、スピンドルに形成された工具取付部にカバー部材
を取り付ける際には、カバーホルダ部を自動工具交換装
置で保持して、本体部を工具取付部に取り付けることが
できる。

【００４２】請求項１８に係る発明は、前記カバーホル
ダ部が、前記本体部に対して分離可能となるように取り
付けられていることを特徴とする請求項１７に記載の加
工装置に用いられるカバー部材である。請求項１８に係
る発明では、カバーホルダ部が本体部に対して分離可能
となるように取り付けられている。このため、仕上加工
時に本体部をスピンドルの工具取付部に取り付けておく
ときに、自動工具交換装置に保持されるカバーホルダ部
は不要となる。したがって、仕上加工時であって本体部
が取付部に取り付けられているときには、カバーホルダ
部を本体部から分離して取り外しておくことができる。

【００４３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照しながら、具体的に説明する。図１は、本発明
に係る加工装置としての片面研削装置の正面図、図２
は、研削部の正面図、図３は、研削部の平面図である。
図１に示すように、片面研削装置Ｍは、研削部１と、自
動工具交換装置２と、砥石ストッカ３を備えている。

【００４４】研削部１には、図２にも示すように、鉛直
軸Ｚ１周り回転可能なスピンドル１０が設けられてい
る。このスピンドル１０を回転自在に支持するハウジン
グ１０Ａは、図１に示すように、スピンドル上下動装置
１１における移動架台１２に取り付けられ、スピンドル
１０を回転駆動するスピンドルモータ１０Ｂを内蔵して
いる。移動架台１２には、ボールナット１３が取り付け
られている。このボールナット１３は、筐体フレームＦ
に回転（自転）可能に枢支されたボールネジ１４にねじ
込まれており、ボールネジ１４を回転させることによっ
て、ボールナット１３、移動架台１２、およびハウジン
グ１０Ａを介してスピンドル１０が上下動するようにな
っている。また、筐体フレームＦにはモータ１５が配設
されており、モータ１５の駆動軸には駆動プーリ１６が
設けられているとともに、ボールネジ１４の上端部には
従動プーリ１７が設けられている。さらに、駆動プーリ
１６および従動プーリ１７はベルト１８を介して接続さ
れている。そして、モータ１５を駆動することによって
ベルト１８を介してボールネジ１４が回転するようにな
っている。

【００４５】また、スピンドル１０の下端（先端）部に
は、図１および図２に示すように、仕上砥石部材２０が
固定されている。仕上砥石部材２０は、図４（ａ）に示
すように、リング状の砥石台２１を備えており、このリ
ング状の砥石台２１が図５に示すように、六角孔を備え
るボルトＢ，Ｂによってスピンドル１０にボルト留めさ
れることによって、仕上砥石部材２０がスピンドル１０
に固定される。砥石台２１には、中空円筒形状のカップ
型仕上砥石である仕上砥石２２が固定されている。この
仕上砥石２２としては、たとえばメッシュサイズが♯２
０００程度と細かい砥石が用いられる。また、砥石台２
１には、仕上砥石２２の内側の位置するように開口され
た複数の加工液供給孔２１ａ，２１ａが形成されており
ハウジング１０Ａ側の保持されたノズル２０Ａにより、
砥石台２１上面側より加工液供給孔２１ａ，２１ａを通
って仕上砥石２２に向かって水などの加工液が噴射され
るようになっている。さらに、スピンドル１０には、仕
上砥石２２と同心状であり、テーパ形状を有する取付孔
からなる工具取付部２５が形成されている。この工具取
付部２５の上方位置には、ドローバー２６およびボール
２７，２７よりなる周知のクランプ機構２８が設けられ
ている。

【００４６】また、仕上砥石部材２０により仕上研削の
前に行われる荒研削の際には、図２および図５に示すよ
うに、工具取付部２５には、この工具取付部２５に対し
て着脱可能な荒砥石ホルダ３０が取り付けられる。この
荒砥石ホルダ３０は、図４（ｂ）に示すように、工具取
付部２５に入り込むテーパ状のシャンク部３１を備えて
おり、シャンク部３１の前方（図２の下方）に把持部３
２が形成されている。把持部３２は、後に説明する自動
工具交換装置２の保持アーム５１，５２によって把持す
ることができるようになっている。この把持部３２のさ
らに前方には、リング状の砥石台３３が取り付けられて
おり、この砥石台３３に中空円筒形状の荒砥石３４が固
定されている。この荒砥石３４としては、たとえばメッ
シュサイズが♯６００程度と荒い砥石が用いられる。さ
らに、シャンク部３１の後方には、プルスタッド３５が
設けられている。そして、図２に示すように、荒砥石ホ
ルダ３０を工具取付部２５に嵌め込んで取り付けた際に
は、プルスタッド３５がドローバー２６にボール２７，
２７を挟んで引っ張られて荒砥石ホルダ３０が工具取付
部２５にクランプされて定位置に装着される。このと
き、工具取付部２５に対しては、図５に示すように、把
持部３２の裏面３２Ａが工具取付部２５の表面２５Ａと
接触している。このため、荒砥石ホルダ３０におけるシ
ャンク部３１のテーパ面３１Ａと工具取付部２５のテー
パ面２５Ｂは形式的には接触せず、工具取付部２５と荒
砥石ホルダ３０は平面を介して接触していることにな
る。もちろん、工具取付部２５と荒砥石ホルダ３０が平
面で接触していれば、シャンク部３１のテーパ面３１Ａ
と工具取付部２５のテーパ面２５Ｂの一部または全部が
接触していても問題はない。さらに、図５に示すよう
に、荒砥石ホルダ３０の下方位置には、筐体フレームＦ
（図１）に取り付けられたノズル２０Ｂが設けられてい
る。荒砥石３４による荒研削が行われる際には、水など
の加工液が荒砥石３４の下側に配設されたノズル２０Ｂ
から荒砥石３４に向けて噴射される。

【００４７】また、他の荒加工工具である第２荒砥石ホ
ルダ３０′は、荒砥石ホルダ３０とほとんど同一の構成
を有する。すなわち、図４（ｂ）に示す外形を有してお
り、シャンク部３１、把持部３２、砥石台３３、および
プルスタッド３５を備えている。ただし、砥石台３３に
取り付けられた荒砥石３４′は荒砥石ホルダ３０におけ
る荒砥石３４よりも荒さの細かい荒砥石とされている。
ここで、荒砥石ホルダ３０における荒砥石３４のメッシ
ュサイズがたとえば♯６００であれば、第２荒砥石ホル
ダ３０′の荒砥石３４′のメッシュサイズは、たとえば
♯１２００のものが用いられる。

【００４８】さらに、仕上砥石２２によって仕上研削を
行う際には、図７に示すように、工具取付部２５に着脱
可能なカバー部材３６が工具取付部２５に取り付けられ
る。このカバー部材３６は、図６および図７に示すよう
に、工具取付部２５を覆う本体部３７と、カバーホルダ
部３８を備えている。これらの本体部３７とカバーホル
ダ部３８は分離可能とされている。本体部３７は、図４
（ｂ）に示す荒砥石ホルダ３０におけるシャンク部３１
のテーパ面３１Ａとほぼ同一の傾斜を有するテーパが付
与されており、工具取付部２５に入り込む。また、本体
部３７の後方（上方）位置には、荒砥石ホルダ３０に設
けられたプルスタッド３５と同一形状のプルスタッド３
９が取り付けられている。図７に示すように、カバー部
材３６を工具取付部２５に嵌め込んで取り付けた際に
は、プルスタッド３９がドローバー２６にボール２７，
２７を挟んで引っ張られてカバー部材３６が工具取付部
２５にクランプされて定位置に装着される。

【００４９】また、カバーホルダ部３８には、荒砥石ホ
ルダ３０における把持部３２とほぼ同一の形状の把持部
が設けられており、後に説明する自動工具交換装置２の
保持アーム５１，５２によって保持することができるよ
うになっている。また、カバーホルダ部３８の上方には
４個の上方突起部３８Ａ，３８Ａ…が設けられていると
ともに、カバーホルダ部３８の下方にも４個の下方突起
部３８Ｂ，３８Ｂ…が設けられている。本体部３７の下
面には、カバーホルダ部３８の上方から突出する上方突
起部３８Ａ，３８Ａ…に対応する位置に、これらの上方
突起部３８Ａ，３８Ａ…とそれぞれ嵌合する嵌合孔３７
Ａ，３７Ａ…が形成されている。これらの嵌合孔３７
Ａ，３７Ａ…にカバーホルダ部３８の上方突起部３８
Ａ，３８Ａ…が嵌め込まれて、分離していた本体部３７
とカバーホルダ部３８が一体化される。

【００５０】さらに、本体部３７の前面（下面）には、
鍔部３７Ｂが形成されている。この鍔部３７Ｂは、図７
に示すように、本体部３７がスピンドル１０における工
具取付部２５に取り付けられた際に、工具取付部２５の
表面２５Ａと面接触させるために設けられているもので
ある。

【００５１】また、スピンドル１０の下方には、図１お
よび図２に示すように、本発明の被加工物となる片面を
研削加工されるシリコンウェーハＳを真空吸着しながら
回転させる真空保持回転装置４０が配設されている。こ
の真空保持回転装置４０は、ハウジング４１を有してお
り、このハウジング４１の上方に回転テーブル４２が鉛
直軸周りに回転可能となるように取り付けられている。
この回転テーブル４２には、図３に示すように、複数の
真空吸着孔４２ａ，４２ａ…が形成されている。この真
空吸着孔４２ａ，４２ａ…は、図示しないエアポンプに
接続されており、このエアポンプにより負圧をかけるこ
とによって、回転テーブル４２上に載置された仮想線で
示すシリコンウェーハＳを真空吸着して保持するもので
ある。ハウジング４１の下方にはモータ４３が設けられ
ており、モータ４３は回転軸４４を介して回転テーブル
４２に接続されている。このモータ４３を回転させるこ
とによって回転軸４４を介して回転テーブル４２が回転
するようになっている。またモータ４３とハウジング４
１の間における回転軸４４には、モータ４３の回転を減
速して伝えるための減速機４５が設けられている。さら
に、筐体フレームＦには、図３に示すように、研削加工
の際に利用する研削液などの廃液を廃棄するための排出
孔４６が形成されている。

【００５２】また、仕上砥石部材２０における仕上砥石
２２と、荒砥石ホルダ３０における荒砥石３４は、ほぼ
同一の径を有しており、本発明の被加工物となる片面を
研削加工される円形のシリコンウェーハＳの径と同じ
か、あるいは大きくされている。そして、砥石２２，３
４によってシリコンウェーハＳの片面を研削する際に
は、図２に示すように、砥石２２，３４の肉厚の中心位
置が、シリコンウェーハＳの回転中心である鉛直軸Ｚ２
上を通るように位置設定されている。

【００５３】研削部１の側方（図１の左方）には、工具
取付部２５に取り付けられた荒砥石ホルダ３０などを、
他の荒砥石ホルダ３０′や他の加工工具およびカバー部
材３６などと交換するための自動工具交換装置２が設け
られている。また、自動工具交換装置２のさらに側方に
は、カバー部材３６や複数の荒砥石ホルダ３０などを含
む複数種の加工工具が収納された砥石ストッカ３が設け
られている。

【００５４】自動工具交換装置２は、図８および図９に
示すように、鉛直軸Ｚ３周りに旋回する保持アーム５
１，５２を備えている。これらの保持アーム５１，５２
は、それぞれ旋回中心から半径方向外側に延在してお
り、それぞれの外側端部には保持部材５３，５４が設け
られている。このうちの一方の保持部材５３は、図９に
示すように、第１保持アーム５１の長手方向に沿った軸
を中心として対称的に開閉可能とされた保持爪５３Ａ，
５３Ｂによって構成されている。そして、保持部材５３
が閉じると、保持爪５３Ａ，５３Ｂによって、図４
（ｂ）に示す荒砥石ホルダ３０の把持部３２や図６に示
すカバー部材３６のカバーホルダ部３８を保持できるよ
うになっている。また、他方の保持部材５４も一方の保
持部材５３と同一の構成を有しており、保持アーム５２
の長手方向に沿った軸を中心として対称的に開閉可能と
されている。さらに、その先端部には保持爪が設けられ
ている。

【００５５】また、第１保持アーム５１の下方には、第
１保持アーム５１を旋回させるための旋回テーブル５５
が設けられている。保持アーム５１，５２は、旋回テー
ブル５５の上でロッドレスシリンダの移動ベース５６，
５７上にそれぞれ載置されている。これらのロッドレス
シリンダの移動ベース５６，５７をスライドさせること
により、保持アーム５１，５２はそれぞれその長手方向
に移動できるようになっている。この旋回テーブル５５
の下方位置にはモータ５８が設けられている。このモー
タ５８は、第１回転軸６０Ａおよび第２回転軸６０Ｂを
介して旋回テーブル５５と接続されている。また、第１
回転軸６０Ａおよび第２回転軸６０Ｂは、カップリング
６１によって接続されている。そして、モータ５８を作
動させることによって、第１回転軸６０Ａおよび第２回
転軸６０Ｂを介して旋回テーブル５５が鉛直軸Ｚ３周り
に旋回するようになっている。このように、旋回テーブ
ル５５が旋回することによって、保持アーム５１，５２
は旋回する。また、第１回転軸６０Ａには、減速機５９
が設けられている。この減速機５９によって、モータ５
８の回転速度が所定の速度に減速されるようになってい
る。

【００５６】さらに、これらの旋回テーブル５５、モー
タ５８等は、上下動ベース６２に取り付けられている。
上下動ベース６２には、スライダ６３，６３が取り付け
られている。スライダ６３，６３は、筐体フレームＦに
固定状態で取り付けられているレール６４に沿って上下
方向に摺動可能となっている。そして、この上下動ベー
ス６２は、図示しない上下動シリンダを作動させること
によって上下方向に移動できるようになっている。こう
して、図示しない上下動シリンダを作動させて、上下動
ベース６２を上下動させることによって、保持アーム５
１，５２およびこれらに保持されている荒砥石ホルダ３
０、他の加工工具やカバー部材３６を上下方向に移動で
きるようになっている。

【００５７】砥石ストッカ３は、自動工具交換装置２を
介して研削部１の反対側に配設されている。砥石ストッ
カ３には、図９に示すように、複数の荒砥石ホルダ３０
を含む複数種の加工工具を収納する加工工具収納部６５
Ａ，６５Ｂ…および、カバー部材３６を収納するカバー
部材収納部６６が形成された収納台６５が設けられてい
る。これらの加工工具収納部６５Ａ，６５Ｂ…およびカ
バー部材収納部６６は、いずれも第１保持アーム５１が
旋回テーブル５５の半径方向外側いっぱいに移動してい
るときに、保持部材５３が旋回テーブル５５によって旋
回させられたときに描く軌跡に沿って配列されている。
また、各加工工具収納部６５Ａ，６５Ｂ…には、たとえ
ばそれぞれ荒さの異なる荒砥石を備えた荒砥石ホルダが
収納されているが、荒さの同じ荒砥石を備えた複数個の
荒砥石ホルダを収納しておくこともできる。

【００５８】加工工具収納部６５Ａには、図８および図
９に示すように、複数個、本実施形態では３個の支持ブ
ロック６５ａ，６５ａ，６５ａが突設されている。これ
らの支持ブロックは、図８に示すように、加工工具収納
部６５Ａに収納される荒砥石ホルダ３０の荒砥石３４よ
りも内側に設けられている。これらの支持ブロック６５
ａ，６５ａ，６５ａに荒砥石ホルダ３０における砥石台
３３の底部が支持されることによって荒砥石ホルダ３０
が加工工具収納部６５Ａに収納される。したがって、荒
砥石ホルダ３０における荒砥石３４は、収納時には、加
工工具収納部に接触することなく宙に浮いた状態となっ
ており、荒砥石３４の磨耗や損傷を防いでいる。

【００５９】また、図示はしないが、他の加工工具収納
部６５Ｂ，６５Ｃ…にも同様の支持ブロックが突設され
ている。そして、それらの加工工具収納部６５Ｂ，６５
Ｃ…に砥石ホルダ等が収納された場合にも、その砥石ホ
ルダにおける砥石は加工工具収納部に接触することなく
宙に浮いた状態で収納されるようになっている。

【００６０】さらに、加工工具収納部６５Ｃには、ブラ
ッシング部材７０が収納されている。ブラッシング部材
７０は、図１０（ａ）に示すように、シャンク部７１、
把持部７２、ブラシ台７３を備えており、ブラシ台７３
には砥粒入りブラシ７４が設けられている。また、シャ
ンク部７１には、プルスタッド７５が取り付けられてい
る。これらのうち、シャンク部７１、把持部７２、およ
びプルスタッド７５は、図４（ｂ）に示す荒砥石ホルダ
３０のシャンク部３１、把持部３２、およびプルスタッ
ド３５と同一の形状をなしている。また、ブラシ台７３
は、荒砥石ホルダ３０の砥石台３３とほぼ同じ形状をな
しており、砥粒入りブラシ７４のナイロン糸がさし込ま
れる多数の図示しない孔部が形成されている点で異な
る。これらの孔部は、リング状に形成されているので、
ブラシ台７３を平面視した中央部には、ナイロン糸が存
在しないようになっている。なお、図１０（ａ）では、
説明の便宜上、ナイロン糸Ｎの太さを実際よりもかなり
太く描いている。そして、このブラッシング部材７０が
加工工具収納部６５Ｃに収納されている際には、図示し
ない支持ブロックによってブラシ台７３の底部中央が支
持されるので、砥粒入りブラシ７４の先端が加工工具収
納部６５Ｃをこすらないようになっている。

【００６１】ブラシ台７３に取り付けられている砥粒入
りブラシ７４は、図１０（ｂ）に拡大して示すように、
多数のナイロン糸Ｎ，Ｎ…にダイヤモンド砥粒ＤＭ，Ｄ
Ｍ，…がちりばめられて構成されており、ナイロン糸Ｎ
の柔軟性とダイヤモンド砥粒ＤＭの優れた研削力を発揮
するものである。このような砥粒入りブラシ７４は、た
とえば次のように製造される。まず、液状に溶融された
ナイロン原料からなる溶剤にダイヤモンド砥粒ＤＭ，Ｄ
Ｍを混入させる。この溶剤を糸状に押し出して固める
と、ダイヤモンド砥粒が固く固定されたナイロン糸Ｎが
製造される。こうして製造されたナイロン糸Ｎ，Ｎを複
数本集めてブラシ台７３に取り付けることによって、砥
粒入りブラシ７４が製造される。

【００６２】なお、加工工具収納部６５Ａ，６５Ｂ…に
は、荒砥石ホルダ３０やブラッシング部材７０に代え
て、必要に応じてエッチング工具やポリッシングパッド
を備えたポリッシング用工具を収納しておくこともでき
る。

【００６３】また、カバー部材収納部６６には、カバー
部材３６が収納される。このカバー部材収納部６６にカ
バー部材３６が収納されているときには、カバー部材３
６のカバーホルダ部３８に設けられた下方突起部３８
Ｂ，３８Ｂ…によって起立した状態となっている。

【００６４】さらに、第１保持アーム５１が旋回テーブ
ル５５の半径方向外側いっぱいに移動しているときに、
保持部材５３が旋回テーブル５５によって旋回させられ
たときに描く軌跡の半径方向内側には、カバーホルダ収
納部６７が設けられている。このカバーホルダ収納部６
７には、研削部１で仕上砥石部材２０によって仕上研削
を行っている際に、不要となるカバー部材３６のカバー
ホルダ部３８が収納される。カバーホルダ収納部６７に
カバーホルダ部３８が収納される際には、カバーホルダ
収納部６７に形成された図示しない位置決め溝に下方突
起部３８Ｂ，３８Ｂ…がさし込まれる。そして、工具取
付部２５に取り付けられた本体部３７に形成されている
嵌合孔３７Ａ，３７Ａ…と、カバーホルダ部３８に設け
られた上方突起部３８Ａ，３８Ａ…との位置関係がずれ
ないようにされている。

【００６５】以上の構成を有する片面研削装置Ｍの動作
・作用について説明する。片面研削装置Ｍによる片面研
削を行う際には、研削部１における真空保持回転装置４
０の回転テーブル４２上に被加工物として研削加工され
るシリコンウェーハＳが図示しないロボットによって搬
送されて載置される。回転テーブル４２上に載置された
シリコンウェーハＳは、回転テーブル４２の真空吸着孔
４２ａ，４２ａ…からの負圧によって真空吸着される。
このシリコンウェーハＳの片面は、まず荒砥石によって
荒研削され、適宜荒さの異なる荒砥石で荒研削された
後、最後に仕上砥石によって仕上研削が行われる。仕上
砥石部材２０によって仕上研削を行う際には、工具取付
部２５が研削液などで汚れないように、工具取付部２５
には、カバー部材３６が取り付けられる。

【００６６】かかる作業工程において、最初に行われる
荒研削に用いられる荒砥石ホルダ３０がスピンドル１０
に形成されている工具取付部２５に取り付けられる。い
ま、この荒砥石ホルダ３０が、砥石ストッカ３の加工工
具収納部６５Ａに収納された状態であるとして、荒砥石
ホルダ３０を工具取付部２５に取り付けて荒研削を行う
までの手順について、図１１に示すフローチャート並び
に図１２および図１３に示す工程図に沿って説明する。

【００６７】図１１は、荒砥石ホルダ３０をスピンドル
１０の工具取付部２５に取り付けて荒研削を開始するま
での工程を示すフローチャート、図１２は、その工程を
側面視した工程図、図１３は、その工程を平面視した工
程図である。

【００６８】自動工具交換装置２における荒砥石ホルダ
３０を保持する第１保持アーム５１は、図１２（ａ）に
仮想線で示すように、第１加工工具収納部６５Ａに収納
された荒砥石ホルダ３０の把持部３２と同じ高さ位置と
されている。このとき、第１保持アーム５１の保持部材
５３は開いている。この状態から、砥石ストッカ３にお
ける荒研削に用いる荒砥石ホルダ３０が収納された第１
加工工具収納部６５Ａの位置まで第１保持アーム５１を
旋回移動させる（Ｓ１）。ここで、第１保持アーム５１
が旋回するときには、第１保持アーム５１は、旋回テー
ブル５５の内側方向に移動しているので、その旋回半径
は小さくなる。こうして、第１保持アーム５１が旋回す
る際に、第１保持部材５３が加工工具収納部６５Ｃなど
に収納された荒砥石ホルダとぶつからないようにされて
いる。また、旋回半径が小さいことから、第１保持部材
５３で保持している荒砥石ホルダ３０を落とす危険が小
さくなるとともに、旋回のためのエネルギが少なくて済
むようになる。さらには、第２保持アーム５２は開いて
おり、しかも旋回テーブル５５の内側方向に移動してい
るので、第１保持アーム５１同様、加工工具収納部６５
Ｃなどに収納された荒砥石ホルダなどとぶつからないよ
うにされている。こうして、第１保持アーム５１が第１
加工工具収納部６５Ａの位置に到達したら、図１３
（ａ）に実線で示すように、第１保持部材５３を閉じて
荒砥石ホルダ３０の把持部３２を保持する（Ｓ２）。

【００６９】荒砥石ホルダ３０の把持部３２を保持した
ら、自動工具交換装置２における図示しない上下動シリ
ンダによって図１２（ａ）に実線で示す位置まで上下動
ベース６２を上昇させる。この上下動ベース６２の上昇
によって、荒砥石ホルダ３０を保持する第１保持アーム
５１を上昇させて、荒砥石ホルダ３０を第１加工工具収
納部６５Ａから引き抜く（Ｓ３）。一方、保持アーム５
２では、何も保持しておらず、保持部材５４は開いたま
まである。次に、ロッドレスシリンダの第１移動ベース
５６を作動させて、図１２（ａ）に仮想線で示すよう
に、第１保持アーム５１を旋回テーブル５５の半径方向
内側に移動させる（Ｓ４）。続いて、図１２（ｂ）に実
線で示すように、旋回テーブル５５を旋回させて、第１
保持アーム５１をスピンドル１０に対応する位置まで移
動させる（Ｓ５）。さらに、図１３（ｂ）に実線で示す
ように、移動ベース５６を旋回テーブル５５の半径方向
外側いっぱいに移動させて、第１保持部材５３に保持さ
れた荒砥石ホルダ３０を研削部１におけるスピンドル１
０の真下に位置させる（Ｓ６）。

【００７０】スピンドル１０の真下に荒砥石ホルダ３０
が位置したら、図１２（ｂ）に実線で示すように、スピ
ンドル１０をスピンドル上下動装置１１によって下降さ
せる（Ｓ７）。スピンドル１０を下降させると、スピン
ドル１０に形成された工具取付部２５に荒砥石ホルダ３
０のシャンク部３１が挿入され、やがて荒砥石ホルダ３
０における把持部３２の裏面３２Ａと工具取付部２５の
表面２５Ａ（図７）が接触する。荒砥石ホルダ３０にお
ける把持部３２の裏面３２Ａと工具取付部２５の表面２
５Ａが接触したら、ドローバー２６を引っ張り、クラン
プ機構２８によって荒砥石ホルダ３０のプルスタッド３
５を拘束して、荒砥石ホルダ３０をクランプする（Ｓ
８）。こうして、工具取付部２５に荒砥石ホルダ３０が
固定して取り付けられる。

【００７１】ここまでの工程を経ている間に、真空保持
回転装置４０における回転テーブル４２には、被加工物
（被研削物）であるシリコンウェーハＳが図示しないロ
ボットアームによって搬送されてくる。シリコンウェー
ハＳを搬送してきて回転テーブル４２上に載置したら、
図示しないエアポンプによって回転テーブル４２に形成
された真空吸着孔４２ａ，４２ａ…から負圧が掛けられ
て、シリコンウェーハＳが回転テーブル４２に真空吸着
される。

【００７２】また、クランプ機構２８によって荒砥石ホ
ルダ３０をクランプしたら、図１３（ｃ）に仮想線で示
すように、第１保持部材５３を開いて荒砥石ホルダ３０
を解放する（Ｓ９）。続いて、図１３（ｃ）に仮想線で
示すように、移動ベース５６を旋回テーブル５５の内側
に移動させ、第１保持アーム５１を内側に移動させるこ
とによって後退させる（Ｓ１０）。第１保持アーム５１
が後退したら、図１２（ｃ）に示すように、荒砥石ホル
ダ３０の荒砥石３４の下面が真空保持回転装置４０に真
空保持されている被加工物（被研削物）であるシリコン
ウェーハＳの表面に接触する位置までハウジング１０Ａ
およびスピンドル１０を下降させる（Ｓ１１）。スピン
ドル１０を下降させたら、スピンドルモータ１０Ｂでス
ピンドル１０を鉛直軸Ｚ１周りに回転させるとともに、
モータ４３で回転テーブル４２を鉛直軸Ｚ２周りに回転
させることによって、シリコンウェーハＳの片面研削の
荒研削が開始される（Ｓ１２）。このとき、ノズル２０
Ｂ（図５）から荒砥石ホルダ３０の荒砥石３４の向け
て、加工液が噴射される。

【００７３】かかる工程を経て、荒砥石ホルダ３０が工
具取付部２５に取り付けられ、一通り荒砥石ホルダ３０
による荒研削が終了したら、荒さの異なる第２荒砥石ホ
ルダ３０′と荒砥石ホルダ３０を交換して、再び荒研削
を行う。次に、荒砥石ホルダ３０を第２荒砥石ホルダ３
０′と交換して、第２荒砥石ホルダ３０′で荒研削を行
うまでの工程について図１４に示すフローチャートおよ
び図１５に示す工程図に沿って説明する。図１４は、荒
砥石ホルダ３０を第２荒砥石ホルダ３０′と交換して第
２荒砥石ホルダ３０′で荒研削を行うまでの工程を示す
フローチャート、図１５は、その工程を側面視した工程
図である。

【００７４】研削部１で荒砥石ホルダ３０による荒研削
が行われている間に、自動工具交換装置２では、荒砥石
ホルダ３０と第２荒砥石ホルダ３０′を素早く交換でき
るように、第２保持アーム５２における保持部材５４で
第２荒砥石ホルダ３０′を保持しておく。そこで、ま
ず、第２保持アーム５２を、砥石ストッカ３における第
２荒砥石ホルダ３０′が収納されている第２加工工具収
納部６５Ｂの位置まで旋回移動させる（Ｓ２１）。次
に、第２保持アーム５２を下降させ、旋回テーブル５５
の半径方向外側に移動させる（Ｓ２２）。続いて、図１
５（ａ）に仮想線で示すように、第２保持部材５４を閉
じ、第２保持部材５４で第２荒砥石ホルダ３０′の把持
部３２を保持する（Ｓ２３）。荒砥石ホルダ３０′の把
持部３２を保持したら、図１５（ａ）に示すように、第
２保持アーム５２を上昇させ、旋回テーブル５５の半径
方向内側に移動させる（Ｓ２４）。ここまでの工程で第
２荒砥石ホルダ３０′が第２保持アーム５２に保持され
る。第２保持アーム５２によって第２荒砥石ホルダ３
０′を保持したら、第１保持アーム５１をスピンドル１
０の位置に旋回移動させて（Ｓ２５）、荒砥石ホルダ３
０による荒研削が終了するのを待つ。

【００７５】やがて、荒砥石ホルダ３０による所定の荒
研削が終了したら、スピンドル１０および回転テーブル
４２の回転を停止させる（Ｓ２６）。こうして、荒砥石
ホルダ３０による荒研削が終了したら、図１５（ｂ）に
示すように、スピンドル１０の工具取付部２５に取り付
けられている荒砥石ホルダ３０の把持部３２が第１保持
アーム５１とほぼ同じ高さ位置となるまでスピンドル１
０を上昇させる（Ｓ２７）。荒砥石ホルダ３０の把持部
３２が第１保持アーム５１とほぼ同じ高さ位置となった
ら、第１保持アーム５１を旋回テーブル５５の半径方向
外側に移動させ、第１保持部材５３を閉じて第１保持部
材５３で荒砥石ホルダ３０の把持部３２を保持する（Ｓ
２８）。荒砥石ホルダ３０の把持部３２を保持したら、
スピンドル１０におけるドローバー２６を下方に押し出
して、荒砥石ホルダ３０のプルスタッド３５を解放し
て、クランプ機構２８による荒砥石ホルダ３０のクラン
プを解除する（Ｓ２９）。荒砥石ホルダ３０のクランプ
を解除した後、スピンドル１０を上昇させて（Ｓ３
０）、工具取付部２５から荒砥石ホルダ３０を引き抜
く。さらに、第１保持アーム５１を旋回テーブル５５の
半径方向内側に移動させる（Ｓ３１）。第１保持アーム
５１を移動させて、荒砥石ホルダ３０を退避させたら、
第２保持アーム５２をスピンドル１０の位置に旋回移動
させて第２荒砥石ホルダ３０′をスピンドル１０に対応
する位置に移動させる（Ｓ３２）。それから、図１５
（ｃ）に示すように、第２保持アーム５２を旋回テーブ
ル５５の半径方向外側に移動させて（Ｓ３３）、第２荒
砥石ホルダ３０′をスピンドル１０の真下位置に移動さ
せる。その後、スピンドル１０を下降させて（Ｓ３
４）、スピンドル１０に形成されている工具取付部２５
に第２荒砥石ホルダ３０′のシャンク部３１を挿入す
る。シャンク部３１が挿入されたら、スピンドル１０に
おけるドローバー２６を引っ張って、第２荒砥石ホルダ
３０′におけるプルスタッド３５を引っ張って、クラン
プ機構２８によって第２荒砥石ホルダ３０′をクランプ
する（Ｓ３５）。

【００７６】第２荒砥石ホルダ３０′をクランプした
ら、第２保持部材５４を開いて（Ｓ３６）、第２保持部
材５４は荒砥石ホルダ３０′を解放する。荒砥石ホルダ
３０′を解放した後は、第２保持アーム５２を旋回テー
ブル５５の半径方向内側に移動させる（Ｓ３７）。続い
て、図１５（ｃ）に示すように、スピンドル１０を下降
させて（Ｓ３８）、第２荒砥石ホルダ３０′における荒
砥石３４の下面をシリコンウェーハＳの表面に当接させ
る。そして、スピンドルモータ１０Ｂによってスピンド
ル１０を鉛直軸Ｚ１周りに、回転テーブル４２を鉛直軸
Ｚ２周りに回転させて、第２荒砥石ホルダ３０′による
荒研削が開始される（Ｓ３９）。

【００７７】かかる工程を経て、第２荒砥石ホルダ３０
が工具取付部２５に取り付けられ、第２荒砥石ホルダ３
０による所定の荒研削が終了したら、第２荒砥石ホルダ
３０′を取り外して、仕上砥石部材２０による仕上研削
が行われる。仕上砥石部材２０による仕上研削を行う際
には、工具取付部２５が切粉や研削液で汚れるのを防止
するために、カバー部材３６を工具取付部２５に取り付
けて、工具取付部２５を覆うことによって汚れから保護
している。

【００７８】続いて、第２荒砥石ホルダ３０′を工具取
付部２５から取り外して、工具取付部２５にカバー部材
３６を取り付けて、仕上砥石部材２０によって仕上研削
を行う工程について図１６に示すフローチャートおよび
図１７に示す工程図を参照して説明する。図１６は、第
２荒砥石ホルダ３０′による荒研削から仕上砥石部材２
０による仕上研削を行うまでの工程を示すフローチャー
ト、図１７は、その工程を側面視した工程図である。

【００７９】研削部１で第２荒砥石ホルダ３０′による
荒研削が行われている間に、自動工具交換装置２では、
第２荒砥石ホルダ３０′を取り外して、カバー部材３６
を工具取付部２５に取り付けることができるように、第
１保持アーム５１における第１保持部材５３でカバー部
材３６を保持しておく。しかし、第１保持部材５３で
は、先の荒研削で用いた荒砥石ホルダ３０が保持されて
いる。そこで、まず、旋回テーブル５５を旋回させて、
荒砥石ホルダ３０を砥石ストッカ３における第１加工工
具収納部６５Ａに対応する位置に移動させる（Ｓ４
１）。荒砥石ホルダ３０を第１加工工具収納部６５Ａに
対応する位置に移動したら、第１保持アーム５１を旋回
テーブル５５の半径方向外側に移動させて（Ｓ４２）、
荒砥石ホルダ３０を第１加工工具収納部６５Ａの真上の
位置まで移動させる。荒砥石ホルダ３０が第１加工工具
収納部６５Ａの真上に位置したら、第１保持アーム５１
を下降させて（Ｓ４３）、荒砥石ホルダ３０を第１加工
工具収納部６５Ａに収納する。続いて、第１保持部材５
３を開いて（Ｓ４４）、第１荒砥石ホルダ３０の把持部
３２を開放する。こうして、荒砥石ホルダ３０が第１加
工工具収納部６５Ａに収納されて、第１保持部材５３は
何も保持していない状態となる。

【００８０】第１保持部材５３が何も保持していない状
態となったら、第１保持部材５３を開いたまま、旋回テ
ーブル５５によって第１保持アーム５１を旋回させて、
第１保持アーム５１をカバー部材収納部６６まで移動さ
せる（Ｓ４５）。第１保持アーム５１をカバー部材収納
部６６まで移動させたら、第１保持部材５３を閉じて、
カバー部材３６のカバーホルダ部３８を保持する（Ｓ４
６）。カバー部材３６を保持したら、図１７（ａ）に示
すように、第１保持アーム５１を上昇させ（Ｓ４７）、
旋回テーブル５５の半径方向内側に移動させる。こうし
て、カバー部材３６が第１保持アーム５１によって保持
される。第１保持アーム５１でカバー部材３６を保持し
たら、第２保持アーム５２をスピンドル１０の位置に移
動させて（Ｓ４８）、第２荒砥石ホルダ３０′による荒
研削が終了するのを待つ。

【００８１】やがて、第２荒砥石ホルダ３０′による所
定の荒研削が終了したら、スピンドル１０および回転テ
ーブル４２の回転を停止させる（Ｓ４９）。こうして、
第２荒砥石ホルダ３０′による荒研削が終了したら、ス
ピンドル１０における工具取付部２５に取り付けられて
いる第２荒砥石ホルダ３０′の把持部３２が第１保持ア
ーム５１とほぼ同じ高さ位置となるまでスピンドル１０
を上昇させる（Ｓ５０）。スピンドル１０を上昇させた
後、第２保持アーム５２を旋回テーブル５５の半径方向
外側に移動させ、第２保持部材５４を閉じて第２保持部
材５４で第２荒砥石ホルダ３０′の把持部３２を保持す
る（Ｓ５１）。第２荒砥石ホルダ３０′の把持部３２を
保持したら、スピンドル１０におけるドローバー２６を
押し出して、クランプ機構２８による第２荒砥石ホルダ
３０′のクランプを解除する（Ｓ５２）。続いて、図１
７（ａ）に示すように、スピンドル１０を上昇させて
（Ｓ５３）、工具取付部２５から荒砥石ホルダ３０を引
き抜く。さらに、第２保持アーム５２を旋回テーブル５
５の半径方向内側に移動させる（Ｓ５４）。第２保持ア
ーム５２を移動させて、第２荒砥石ホルダ３０′を退避
させたら、第１保持アーム５１をスピンドル１０の位置
に旋回移動させてカバー部材３６をスピンドル１０に対
応する位置に移動させる（Ｓ５５）。それから、図１７
（ｂ）に示すように、第１保持アーム５１を旋回テーブ
ル５５の半径方向外側に移動させて、カバー部材３６を
スピンドル１０の真下に位置させてから、図１７（ｂ）
に仮想線で示すように、スピンドル１０を下降させる
（Ｓ５６）。スピンドル１０が下降することにより、カ
バー部材３６の本体部３７がスピンドル１０に形成され
た工具取付部２５挿入される。カバー部材３６における
本体部３７が工具取付部２５に挿入されたら、ドローバ
ー２６を引っ張り、カバー部材３６におけるプルスタッ
ド３９を拘束することにより、クランプ機構２８でカバ
ー部材３６をクランプする（Ｓ５７）。

【００８２】カバー部材３６をクランプしたら、スピン
ドル１０を再び上昇させる（Ｓ５８）。スピンドル１０
が上昇すると、スピンドル１０とともに、クランプ機構
２８にクランプされたカバー部材３６の本体部３７が上
昇する。本体部３７が上昇する一方で、カバー部材３６
のカバーホルダ部３８は第１保持部材５３に保持された
ままであるので、カバー部材３６の本体部とカバーホル
ダ部３８が分離する。このカバーホルダ部３８は、仕上
研削時には不要であり、研削部１に位置していると邪魔
となるので、別途カバーホルダ収納部６７に収納してお
く。そのため、図１７（ｃ）に示すように、カバーホル
ダ部３８を保持する第１保持アーム５１を旋回テーブル
５５の半径方向内側に移動させる（Ｓ５９）。第１保持
アーム５１を移動させたら、旋回テーブル５５を旋回さ
せて、第１保持アーム５１をカバーホルダ収納部６７の
位置まで移動させる（Ｓ６０）。それから、第１保持ア
ーム５１をそのまま下降させて（Ｓ６１）、カバーホル
ダ部３８をカバーホルダ収納部６７に収納しておく（Ｓ
６２）。このように、カバーホルダ部３８をカバーホル
ダ収納部６７に収納しておくことにより、第１保持アー
ム５１からカバーホルダ部３８を落としてしまうことな
どの事故を防止することができる。

【００８３】一方、カバー部材３６の本体部３７が工具
取付部２５に取り付けられたスピンドル１０を、その後
下降させて（Ｓ６３）、仕上砥石部材２０の仕上砥石２
２の下面がシリコンウェーハＳの表面に当接させる。そ
して、スピンドル１０を鉛直軸Ｚ１周りに、回転テーブ
ル４２を鉛直軸Ｚ２周りに回転させて、仕上砥石部材２
０による仕上研削が開始される（Ｓ６４）。仕上研削が
行われている間は、ノズル２０Ａから仕上砥石部材２０
における加工液供給孔２１ａ，２１ａ…を介して仕上砥
石２２に加工液が噴射供給される。

【００８４】こうして、仕上研削が行われている間、第
１保持アーム５１では、カバー部材３６のカバーホルダ
部３８を保持したまま、カバーホルダ部３８はカバーホ
ルダ収納部６７に収納されている。やがて、仕上研削が
終了すると、シリコンウェーハＳの研削工程が完了す
る。次に、仕上砥石部材２０による仕上研削から研削工
程の終了までの工程について図１８に示すフローチャー
トを参照して説明する。

【００８５】図１８は、仕上砥石部材による仕上研削か
ら終了までの工程を示すフローチャートである。図１８
に示すように、仕上砥石部材２０による仕上研削が終了
したら、カバー部材３６におけるカバーホルダ部３８を
本体部３７に取り付けて、本体部３７を工具取付部２５
から取り外す。そのために、仕上砥石部材２０による仕
上砥石が終了する直前になったら、カバーホルダ部３８
をスピンドル１０の位置に移動しておく。そのため、ま
ず、カバーホルダ部３８を保持している第１保持アーム
５１を上昇させて（Ｓ７１）、カバーホルダ部３８をカ
バーホルダ収納部６７から取り出す。カバーホルダ部３
８を取り出したら、旋回テーブル５５を旋回させて、第
１保持アーム５１をスピンドル１０の位置まで旋回移動
させる（Ｓ７２）。この位置で、仕上砥石部材２０によ
る仕上研削が終了するのを待つ。

【００８６】やがて、仕上砥石部材２０による仕上研削
が終了したら、スピンドル１０および回転テーブル４２
の回転が停止される（Ｓ７３）。スピンドル１０および
回転テーブル４２の回転を停止させて仕上研削が終了し
たら、第１保持アーム５１よりも高い位置までスピンド
ル１０を上昇させる（Ｓ７４）。次に、第１保持アーム
５１を旋回テーブル５５の半径方向外側に移動させて、
カバー部材３６のカバーホルダ部３８を本体部３７の真
下に位置させる（Ｓ７５）。続いて、スピンドル１０を
下降させ（Ｓ７６）、カバー部材３６のカバーホルダ部
３８に本体部３７を取り付ける。それから、スピンドル
１０におけるドローバー２６を押し出して、プルスタッ
ド３９の拘束を解放して、カバー部材３６における本体
部３７のクランプ機構２８によるクランプを解除する
（Ｓ７７）。クランプを解除したら、スピンドル１０を
上昇させて（Ｓ７８）、カバー部材３６の本体部３７を
スピンドル１０における工具取付部２５から引き抜く。
それから、第１保持アーム５１を旋回テーブル５５の半
径方向内側に移動させる（Ｓ７９）。続いて、旋回テー
ブル５５を旋回させて、第１保持アーム５１をカバー部
材収納部６６へ旋回移動させる（Ｓ８０）。さらに、第
１保持アーム５１を旋回テーブル５５の半径方向外側に
移動させ、第１保持アーム５１を下降させることによっ
て、カバー部材３６のカバーホルダ部３８がカバー部材
収納部６６に挿入される（Ｓ８１）。そして、第１保持
部材５３を開くことによって、カバー部材３６がカバー
部材収納部６６に収納される（Ｓ８１）。その後、研削
部１における真空保持回転装置４０における図示しない
エアポンプからの負圧がなくなり、回転テーブル４２と
シリコンウェーハＳの間の真空が破壊されて、シリコン
ウェーハＳが取り外し可能となる。そして、やはり図示
しないロボットアームによって研削されたシリコンウェ
ーハＳが取り出されて、次の洗浄工程などが行われる洗
浄装置などへ搬送される。こうして、荒研削から仕上研
削までの一連の研削工程が完了する。

【００８７】また、仕上研削が終了した後、シリコンウ
ェーハＳにおける仕上研削された面をブラッシング部材
７０によってブラッシングすることもできる。ブラッシ
ング部材７０によってブラッシング加工する際には、工
具取付部２５に取り付けられていたカバー部材３６の本
体部３７を取り外す際に、第２保持アーム５２の第２保
持部材５４でブラッシング部材７０の把持部７２を把持
しておく。そして、カバー部材３６を第１保持アーム５
１の保持部材５３が把持してカバー部材収納部６６に収
納する際に、ブラッシング部材７０のシャンク部７１を
工具取付部２５に取り付ける。それからスピンドル１０
に設けられているクランプ機構２８によってブラッシン
グ部材７０のプルスタッド７５を拘束して、ブラッシン
グ部材７０をクランプする。

【００８８】この状態で、第２保持アーム５２を退避さ
せるとともに、スピンドル１０を加工させて、ブラッシ
ング部材７０の砥粒入りブラシ７４をシリコンウェーハ
Ｓに接触させる。この状態で、スピンドル１０および回
転テーブル４２上のシリコンウェーハＳを回転させなが
ら、ブラッシング処理を行うことができる。このブラッ
シング処理を行うことにより、ナイロン糸Ｎの柔軟性
と、ダイヤモンド砥粒ＤＭの優れた研削力によってシリ
コンウェーハＳの研削面を、加工歪のない抗折強度の高
い、より高度な面状態にすることができる。また、エッ
チングやポリッシングといった後処理の工程や薬品を必
要としなくなるとともに、被加工物の表面の洗浄が容易
となる。

【００８９】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。本実施形態では、加工装置として、図１９およ
び図２０に示すエッジ研削装置ＥＭを用いている。図１
９に示すように、本発明に係る加工装置としてのエッジ
研削装置ＥＭは、基台８０を備えており、基台８０には
エッジ研削部８１が設けられている。また、エッジ研削
部８１の上方には、円形薄板からなるシリコンウェーハ
Ｓを吸引保持するウェーハ保持装置９０が配設されてい
る。

【００９０】エッジ研削部８１には、スピンドル８２が
その軸線を水平にして設けられており、スピンドル８２
の後方には、スピンドル８２を回転させるためのモータ
８３が設けられている。スピンドル８２には、仕上砥石
部材８４のリング状の砥石台８４ＡがボルトＢ，Ｂ（図
２１）によって固定して取り付けられている。この砥石
台８４Ａには、円盤状の仕上砥石８４Ｂが固定されてい
る。この仕上砥石８４Ｂとしては、メッシュサイズが♯
２０００程度と細かい砥石が用いられる。

【００９１】スピンドル８２には、仕上砥石部材８４と
同心状であり、テーパを有する取付孔からなる工具取付
部８５が形成されている。この工具取付部８５の後方に
は、ドローバー８６Ａおよびボール８６Ｂ，８６Ｂより
なる周知のプルスタッドクランプ機構８６が設けられて
いる。そして、スピンドル８２は、スピンドル８２の回
転軸に沿った方向（図１９の左右方向）およびこの回転
軸に直交する水平方向（図１９の紙面を貫く方向）にそ
れぞれ移動可能とされている。

【００９２】また、荒研削を行う際、工具取付部８５に
は、荒砥石ホルダ８７が取り付けられる。この荒砥石ホ
ルダ８７は、工具取付部８５に挿入されるテーパ状のシ
ャンク部８７Ａを有しており、シャンク部８７Ａの前方
（図１９の左方）には把持部８７Ｂが形成されている。
この把持部８７Ｂのさらに前方には、円盤状の荒砥石８
７Ｃが形成されている。この荒砥石８７Ｃとしては、た
とえばメッシュサイズが♯６００程度と荒い砥石が用い
られる。さらに、シャンク部８７Ａの後方には、プルス
タッド８７Ｄが設けられている。そして、荒砥石ホルダ
８７を工具取付部８５に挿入してプルスタッドクランプ
機構８６で固定した際にはプルスタッド８７Ｄがドロー
バー８６Ａにボール８６Ｂ，８６Ｂを挟んで引っ張られ
て荒砥石ホルダ８７が工具取付部８５にクランプされて
定位置に装着される。

【００９３】さらに、スピンドル８２の側方には、保持
アームを有する図示しない自動工具交換装置が設けられ
ている。この自動工具交換装置における保持アームは、
荒砥石ホルダ８７における把持部８７Ｂを保持すること
ができるようになっている。この自動工具交換装置とし
ては、前記実施形態で用いた自動工具交換装置２の保持
アーム５１，５２が、仕上砥石部材８４や荒砥石ホルダ
８７の回転軸と平行な水平軸周りに回動可能とされたも
のを用いることができるので、その説明は省略する。

【００９４】また、仕上砥石部材８４によって仕上研削
を行う際には、図２０に示すように、工具取付部８５に
カバー部材８８が取り付けられる。このカバー部材８８
は、図６に示す第１の実施形態で使用したカバー部材３
６における本体部３７とカバーホルダ部３８が一体とな
った形状をなしている。そして、荒砥石ホルダ８７にお
けるシャンク部８７Ａとほぼ同一のテーパが付与されて
おり、工具取付部８５に入り込む。その後方には、荒砥
石ホルダ８７に設けられてプルスタッド８７Ｄと同一形
状のプルスタッド８８Ｄが取り付けられている。また、
カバー部材８８は、荒砥石ホルダ８７における把持部８
７Ｂとほぼ同一の形状を把持部を有しており、図示しな
い自動工具交換装置における保持アームによって保持す
ることができるようになっている。

【００９５】また、ウェーハ保持装置９０は、鉛直軸Ｚ
４周りに回転可能な支持軸９１を有している。この支持
軸９１の下方には、シリコンウェーハＳを真空吸着する
吸着パッド９２が設けられている。この吸着パッド９２
の下面には図示しない複数のエア吸引溝が形成されてお
り。このエア吸引溝内を負圧にすることによって吸着パ
ッド９２の下面にシリコンウェーハＳが吸着保持され
る。また、支持軸９１は、上下動機構９３を有してい
る。この上下動機構９３は、レール９３Ａとスライダ９
３Ｂを備えており、スライダ９３Ｂがレール９３Ａに沿
って摺動することによって、支持軸９１を介して吸着パ
ッド９２に吸着されたシリコンウェーハＳが上下動する
ようになっている。さらに、上下動機構９３の上方に
は、支持軸９１を回転させるためのモータ９４が設けら
れている。このモータ９４を駆動することによって、支
持軸９１が回転し、吸着パッド９２および吸着パッド９
２に吸引保持されるシリコンウェーハＳが鉛直軸Ｚ４周
りに回転する構成になっている。

【００９６】以上の構成を有するエッジ研削装置ＥＭの
動作について説明する。図２１は、本実施形態に係るエ
ッジ研削装置におけるエッジ研削の工程を示す工程図で
ある。

【００９７】エッジ研削を行う前段階では、スピンドル
８２における工具取付部８５には荒砥石ホルダ８７は取
り付けられていない。この状態から、図示しない保持ア
ームによって荒砥石ホルダ８７を保持して、図２１
（ａ）に示すように、荒砥石ホルダ８７が工具取付部８
５の前方に位置させ、スピンドル８２を前進させる。ス
ピンドル８２を前進させると、やがて工具取付部８５に
荒砥石ホルダ８７のシャンク部８７Ａが挿入される。工
具取付部８５に荒砥石ホルダ８７のシャンク部８７Ａが
挿入されたら、荒砥石ホルダ８７のプルスタッド８７Ｄ
をドローバー８６Ａを挟んで引っ張って、荒砥石ホルダ
８７をクランプして工具取付部８５に装着して取り付け
る。荒砥石ホルダ８７が工具取付部８５に取り付けられ
たら、図２１（ａ）の状態から図２１（ｂ）に示すよう
に、荒砥石８７Ｃの端部が平面視してシリコンウェーハ
Ｓのエッジ部に重なるまでスピンドル８２を左側方に移
動させる。

【００９８】この状態でシリコンウェーハＳのエッジ研
削が行われる。シリコンウェーハＳのエッジ研削を行う
際には、スピンドル８２を回転させて、荒砥石８７Ｃを
水平軸周りに回転させる。このとき、スピンドル８２を
前後方向に前後動を繰り返させるとともに、その繰り返
し周期に同期させて、ウェーハ保持装置９０の図示しな
い上下動部材を上下方向に上下動を繰り返させる。この
ようにスピンドル８２および上下動部材を移動させるこ
とにより、シリコンウェーハＳに対して荒砥石８７Ｃが
相対的にシリコンウェーハＳのエッジに沿って移動す
る。このようにして、シリコンウェーハＳのエッジ研削
のうちの荒研削が行われる。

【００９９】こうして、所定の荒研削が終了したら、図
示しない自動工具交換装置における保持アームで荒砥石
ホルダ８７の把持部８７Ｂを保持し、スピンドル８２を
後退させて、荒砥石ホルダ８７をスピンドル８２におけ
る工具取付部８５から取り外す。その後、保持アームを
回転させて、荒砥石ホルダ８７があったスピンドル８２
の前方位置にカバー部材８８を位置させる。

【０１００】そして、スピンドル８２を前進させて、ス
ピンドル８２における工具取付部８５に、カバー部材８
８を挿入させる。カバー部材８８が工具取付部８５に挿
入されたら、ドローバー８６Ａを引っ張って、カバー部
材８８のプルスタッド８８Ｄを挟んでカバー部材８８を
クランプする。カバー部材８８をクランプしたら、自動
工具交換装置における保持アームを退避させて、保持ア
ームを仕上研削の邪魔とならない位置に移動させる。

【０１０１】この状態で、荒研削を行った場合と同様
に、スピンドル８２を回転させて、仕上砥石部材８４を
水平軸回りに回転させる。このとき、スピンドル８２を
前後方向に前後動を繰り返させるとともに、その繰り返
し周期に同期させて、ウェーハ保持装置９０の上下動部
材を上下方向に上下動を繰り返させる。こうして、シリ
コンウェーハＳのエッジ研削が行われ、エッジ研削工程
が終了する。

【０１０２】ここまで、エッジ研削を行うにあたり、荒
研削と仕上研削をそれぞれ１回づつ行う工程について説
明したが、シリコンウェーハＳを製造する条件などによ
っては、荒研削を２回以上行う場合もある。その例とし
ては、メッシュサイズが♯６００程度と荒い荒砥石で荒
研削を行ってから、メッシュサイズが♯１２００程度と
中ほどの荒さの荒砥石で荒研削を行う。その後、メッシ
ュサイズが♯２０００程度の仕上砥石で仕上研削を行う
ようにしてもよい。

【０１０３】また、カバー部材としては、前記第１の実
施形態で用いたカバー部材のほか、その変形例として、
図２２に示すものを用いることもできる。図２２
（ａ），（ｂ）とも、本発明に係るカバー部材の他の実
施形態を示す分解斜視図である。

【０１０４】図２２（ａ）に示すカバー部材１００は、
本体部１０１と、カバーホルダ部１０２を有している。
また、本体部１０１の後端部には、スピンドル１０にお
けるクランプ機構２８（図２）によって拘束されるプル
スタッド１０１Ｄが設けられている。このうちの本体部
１０１は、鉄など磁石に吸着する材質で製造されてお
り、カバーホルダ部１０２は磁力を発生させて本体部１
０１を吸着するマグネットによって構成されている。ま
た、このマグネットからなるカバーホルダ部１０２は、
たとえば電磁石によって形成されており、磁力を発生さ
せたり消滅させたりすることができるようになってい
る。このカバー部材１００では、図７に示す工具取付部
２５に本体部１０１を取り付けるにあたり、自動工具交
換装置２における保持アーム５１（５２）でカバーホル
ダ部１０２を保持しているときには、磁力によって本体
部１０１を吸着する。そして、本体部１０１が工具取付
部２５に挿入されたときに、カバーホルダ部１０２から
の磁力を消滅させることによって、本体部１０１からカ
バーホルダ部１０２を取り外すことができるようにな
る。

【０１０５】また、図２２（ｂ）に示すカバー部材１０
３は、本体部１０４とカバーホルダ部１０５を有してい
る。また、カバーホルダ部１０５における本体部１０４
側の位置には、側面視してＴ字形状をなす抜け止め用の
係合突起１０６が設けられている。係合突起１０６は、
カバーホルダ部１０５の表面に直交する縦軸部１０６Ａ
とこの縦軸部１０６Ａに直交する横軸部１０６Ｂによっ
て構成されている。また、本体部１０４におけるカバー
ホルダ部１０５と接する面には、係合突起１０６が嵌合
する係合孔１０７が切り込まれている。この係合孔１０
７は、細長い係合部１０７ａが本体部１０４の奥行き方
向に切り込まれており、この係合部１０７ａの終端に平
面視して扇形の嵌め込み部９７ｂ，９７ｃが形成されて
構成されている。係合部１０７ａの開口部の長さは、係
合突起１０６の横軸部１０６Ｂよりもわずかに長くされ
ており、奥行き方向の長さは、係合突起１０６の縦軸部
１０６Ａとほぼ同じ長さとされている。係合孔１０７の
係合部１０７ａの最奥方に送り込まれた係合突起１０６
は、係合部１０７ｂ，１０７ｃに対しておよそ９０度回
転させると、係合部１０７ｂ，１０７ｃの壁面に到達し
て回転が抑止され、かつ軸方向に抜け止め状態になって
いる。

【０１０６】このカバー部材１０３は、スピンドル１０
における工具取付部２５に取り付けられていないときに
は、カバーホルダ部１０５に設けられた係合突起１０６
が本体部１０４に形成された係合孔１０７に嵌め込まれ
て、本体部１０４にカバーホルダ部１０５が取り付けら
れている。また、カバー部材１０３が工具取付部２５に
取り付けられる際には、本体部１０４を工具取付部２５
に挿入した後、保持アーム５１（５２）でカバーホルダ
部１０５を保持したまま、スピンドル１０をわずかに回
転させる。すると、本体部１０４に対してカバーホルダ
部１０５が相対的に回転して、係合突起１０６の横軸部
１０６Ｂと係合孔１０７の係合部１０７ａの向きが同一
となる。この状態でスピンドル１０を上昇させることに
よって、係合突起１０６が係合孔１０７から抜け出す。
こうして、カバーホルダ部１０５を本体部１０４から分
離することができるようになっている。

【０１０７】以上、本発明の好適な実施形態について説
明したが、本発明は前記各実施形態に限定されるもので
はない。たとえば、荒砥石ホルダは１回や２回にとどま
らず、さらに複数回交換することができる。また、取り
付け精度をあまり必要としない研磨布、研磨パッドによ
るポリシング加工を仕上研削後に工具取付部に取り付け
ることができる。さらには、自動工具交換装置としては
工具交換アームを用い、砥石ストッカから荒砥石ホルダ
を取り出すようにしているが、通常のマシニングセンタ
に用いられているアームレスマガジンなどを用いること
もできる。

【０１０８】また、たとえば砥石ストッカに同じメッシ
ュサイズが同じ砥石を複数収納しておき、同様の研削を
行う場合にも、それらメッシュサイズが同じ砥石を順番
に使用する態様とすることもできる。その他、メッシュ
サイズが同じ砥石を複数用意しておき、１つの砥石が摩
耗してしまった後に、メッシュサイズが同じ新しい砥石
を用いるようにすることもできる。

【０１０９】他方、前記各実施形態では、加工装置を研
削装置とし、仕上加工工具および荒加工工具をそれぞれ
仕上砥石および荒砥石としているが、たとえば加工装置
としてたとえばマシニングセンタを用いることもでき
る。マシニングセンタを用いる場合、仕上加工工具とし
ては仕上（Ｓ８１）砥石のほか、たとえば高精度を要求
されるフライスカッターなどをスピンドルとなる主軸に
固定するすることもできる。また、荒加工工具として
は、荒砥石のほか、ドリルなど比較的精度が要求されな
い工具を工具取付部に取り付ける態様とすることもでき
る。

【０１１０】

【発明の効果】以上のとおり、本発明のうち、請求項１
に係る発明によれば、スピンドルに固定された仕上砥石
で仕上研削を行う際に、工具取付部にカバー部材を取り
付けることにより、カバー部材によって工具取付部が覆
われているので、工具取付部を汚さないようにすること
ができる。

【０１１１】請求項２に係る発明によれば、高い精度で
の研削が要求される仕上砥石がスピンドルに固定されて
いるので、精度の高い仕上研削を行うことができる。

【０１１２】請求項３に係る発明によれば、高い精度の
研削が比較的要求されない荒砥石が工具取付部に取り付
けられるので、荒砥石を容易に交換することができる。

【０１１３】請求項４に係る発明によれば、ウェーハな
どのワークの片面を好適に研削することができる。

【０１１４】請求項５に係る発明によれば、円形薄板か
らなるワークのエッジ部を好適に研削することができ
る。

【０１１５】請求項６に係る発明によれば、たとえば荒
砥石を備える荒加工工具で荒研削を行った後、ブラッシ
ング部材を工具取付部に取り付けてブラッシングを行う
ことができる。また、荒さの異なる荒砥石を複数用いて
段階的に荒研削を円滑に行うことができる。

【０１１６】請求項７に係る発明によれば、仕上研削加
工によって被研削物の被研削面に生じた加工歪みを除去
するために、仕上研削加工後に、スピンドルの工具取付
部にブラッシング部材を取り付け、ブラッシング加工を
行うことができる。

【０１１７】請求項８に係る発明によれば、仕上研削さ
れた被加工物の片面の加工歪みを除去することができる
ので、被加工物の抗折強度を高められる。また、エッチ
ングやポリッシングといった後処理の工程や薬品を必要
としなくなるとともに、被加工物の表面の洗浄が容易と
なる。

【０１１８】請求項９に係る発明によれば、仕上研削後
のブラッシングに用いて好適なダイヤモンドまたはＳｉ
Ｏ₂砥粒が固定された多数のナイロン糸で構成された砥
粒入りブラシを用いることができる。

【０１１９】請求項１０に係る発明によれば、自動工具
交換装置が設けられているので、荒加工から仕上加工に
至るまでの工程を、連続的かつ自動的に継続して行うこ
とができる。

【０１２０】請求項１１に係る発明によれば、一方の保
持部材で工具取付部に取り付けられている工具を保持す
るとともに、他方の保持部材で新たに工具取付部に取り
付ける工具を保持することができる。このため、自動工
具交換を短時間で行うことができる。

【０１２１】請求項１２に係る発明によれば、加工工具
などを保持していない保持部材を開いておくことによ
り、保持アームを旋回させる際に、保持部材の先端部の
旋回半径を小さくすることができる。このため、加工装
置全体としての小型化に寄与することができる。

【０１２２】請求項１３に係る発明によれば、加工工具
などを保持する保持部材を保持アームの旋回中心に近づ
けるように移動することによって、荒加工工具などを保
持する保持部材の旋回半径を小さくすることができる。
このため、さらに加工装置全体としての小型化に寄与す
ることができる。

【０１２３】請求項１４に係る発明によれば、荒加工工
具を含む複数種の加工工具などを収納するストッカを備
えているので、加工工具などと他の荒加工工具などとの
交換を容易かつ円滑に行うことができる。

【０１２４】請求項１５に係る発明によれば、旋回アー
ムの移動距離が長くならにようにすることができるの
で、加工装置全体としての小型化をさらに図ることがで
きる。

【０１２５】請求項１６に係る発明によれば、カバーホ
ルダ収納部が設けられているので、仕上加工時における
カバーホルダが不要なときには、カバーホルダ収納部に
カバーホルダを収納しておくことができる。

【０１２６】請求項１７に係る発明によれば、スピンド
ルに形成された工具取付部にカバー部材を取り付ける際
には、カバーホルダを自動工具交換装置で保持して、本
体部を工具取付部に取り付けることができる。

【０１２７】請求項１８に係る発明によれば、仕上加工
時であって本体部が取付部に取り付けられているときに
は、カバーホルダを本体部から分離して取り外しておく
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る加工装置としての片面研削装置の
正面図である。

【図２】研削部の正面図である。

【図３】研削部の平面図である。

【図４】（ａ）は、仕上砥石部材の斜視図、（ｂ）は、
荒砥石ホルダの斜視図である。

【図５】荒砥石ホルダを取り付けたスピンドルの拡大正
断面図である。

【図６】カバー部材の分解斜視図である。

【図７】カバー部材を取り付けたスピンドルの拡大正断
面図である。

【図８】自動工具交換装置および砥石ストッカの正面図
である。

【図９】自動工具交換装置および砥石ストッカの平面図
である。

【図１０】（ａ）はブラッシング部材の斜視図、（ｂ）
はブラシの拡大図である。

【図１１】荒砥石部材をスピンドルの工具取付部に取り
付けて荒研削を開始するまでの工程を示すフローチャー
トである。

【図１２】荒砥石部材をスピンドルの工具取付部に取り
付けて荒研削を開始するまでの工程を側面視した工程図
である。

【図１３】荒砥石ホルダをスピンドルの工具取付部に取
り付けて荒研削を開始するまでの工程を平面視した工程
図である。

【図１４】荒砥石ホルダを第２荒砥石ホルダと交換して
第２荒砥石ホルダで荒研削を行うまでの工程を示すフロ
ーチャートである。

【図１５】荒砥石ホルダを第２荒砥石ホルダと交換して
第２荒砥石ホルダで荒研削を行うまでの工程を側面視し
た工程図である。

【図１６】第２荒砥石ホルダによる荒研削から仕上砥石
部材による仕上研削を行うまでの工程を示すフローチャ
ートである。

【図１７】第２荒砥石ホルダによる荒研削から仕上砥石
部材による仕上研削を行うまでの工程を側面視した工程
図である。

【図１８】仕上砥石部材による仕上研削から終了までの
工程を示すフローチャートである。

【図１９】本発明に係る加工装置としてのエッジ研削装
置の正面図である。

【図２０】スピンドルの工具取付部にカバー部材を取り
付けた状態を示す正面図である。

【図２１】エッジ研削装置による研削工程を示す工程図
である。

【図２２】（ａ），（ｂ）とも、本発明に係るカバー部
材の他の実施形態を示す分解斜視図である。

【図２３】従来の片面研削装置の正面図である。

【符号の説明】

１ 研削部 ２ 自動工具交換装置 ３ 砥石ストッカ １０ スピンドル ２０ 仕上砥石部材 ２１ 砥石台 ２２ 仕上砥石 ２５ 工具取付部 ２６ ドローバー ２７ ボール ２８ クランプ機構 ３０ 荒砥石ホルダ ３１ シャンク部 ３２ 把持部 ３３ 砥石台 ３４ 荒砥石 ３５ プルスタッド ３６ カバー部材 ３７ 本体部 ３８ カバーホルダ部 ３９ プルスタッド ４０ 真空保持回転装置 ４２ 回転テーブル ４２ａ 真空吸着孔 ５１ 第１保持アーム ５２ 第２保持アーム ５３ 第１保持部材 ５４ 第２保持部材 ５５ 旋回テーブル ６５ 収納台 ６５Ａ 第１加工工具収納部 ６５Ｂ 第２加工工具収納部 ６６ カバー部材収納部 ６７ カバーホルダ収納部 Ｆ 筐体フレーム Ｍ 片面研削装置（加工装置） Ｓ シリコンウェーハ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２４Ｂ 45/00 Ｂ２４Ｂ 45/00 Ａ

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スピンドルに取り付けた工具を回転させ
   て被加工物を加工する加工装置において、 前記スピンドルには、仕上加工工具が固定して取り付け
   られているとともに、荒加工工具を着脱可能に取り付け
   る工具取付部が形成されており、 前記工具取付部を覆うカバー部材が、前記工具取付部に
   対して着脱可能とされていることを特徴とする加工装
   置。
2. 【請求項２】 前記スピンドルに固定して取り付けた仕
   上加工工具が仕上砥石を備えることを特徴とする請求項
   １に記載の加工装置。
3. 【請求項３】 前記荒加工工具が荒砥石を備えることを
   特徴とする請求項１または請求項２に記載の加工装置。
4. 【請求項４】 前記仕上加工工具がカップ型仕上砥石を
   備えるとともに、前記荒加工工具がカップ型荒砥石を備
   えており、 前記カップ型荒砥石で前記被加工物の片面を荒研削した
   後、前記カップ型仕上砥石で、前記被加工物における荒
   研削された面を仕上研削することを特徴とする請求項１
   に記載の加工装置。
5. 【請求項５】 前記仕上加工工具が円盤状仕上砥石を備
   え、前記荒加工工具が円盤状荒砥石を備えているととも
   に、前記被加工物は円形薄板であり、 前記円盤状荒砥石で前記円形薄板のエッジを荒研削した
   後、前記円盤状仕上砥石で前記円形薄板のエッジを仕上
   研削することを特徴とする請求項１に記載の加工装置。
6. 【請求項６】 前記工具取付部には、前記荒加工工具を
   含む複数種の加工工具を着脱可能に取り付けることがで
   きることを特徴とする請求項１から請求項５のうちのい
   ずれか１項に記載の加工装置。
7. 【請求項７】 前記工具取付部には、前記荒加工工具を
   含む複数種の加工工具を着脱可能に取り付けることがで
   きるようにされており、 前記複数種の加工工具の一つには、砥粒入りブラシを備
   えたブラッシング工具が含まれることを特徴とする請求
   項１から請求項４のうちのいずれか１項に記載の加工装
   置。
8. 【請求項８】 前記工具取付部には、前記荒加工工具を
   含む複数種の加工工具を着脱可能に取り付けることがで
   きるようにされ、 前記複数種の加工工具のうちの一つが砥粒入りブラシを
   備えるブラッシング工具であり、 前記カップ型仕上砥石で前記被加工物の片面を仕上研削
   した後、前記ブラッシング工具で、前記被加工物におけ
   る仕上研削された面をブラッシングすることを特徴とす
   る請求項４に記載の加工装置。
9. 【請求項９】 前記砥粒入りブラシが、ダイヤモンドま
   たはＳｉＯ₂砥粒が固定された多数のナイロン糸で構成
   されていることを特徴とする請求項７または請求項８に
   記載の片面研削装置。
10. 【請求項１０】 前記工具取付部に取り付けられた前記
    加工工具または前記カバー部材を取り外し、前記カバー
    部材または他の加工工具と交換して前記工具取付部に装
    着する自動工具交換装置を備えることを特徴とする請求
    項１から請求項９のうちのいずれか１項に記載の加工装
    置。
11. 【請求項１１】 前記自動工具交換装置が、前記加工工
    具およびカバー部材を保持可能な保持部材が設けられた
    旋回可能な保持アームを備えており、 前記保持アームの外側端部のそれぞれに、前記保持部材
    が設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の
    加工装置。
12. 【請求項１２】 前記保持部材が、前記保持アームの長
    手方向に沿った軸を中心として対称的に開閉可能とされ
    ており、 前記保持部材の先端部が閉じたときに、前記加工工具ま
    たはカバー部材を前記保持部材によって保持することを
    特徴とする請求項１１に記載の加工装置。
13. 【請求項１３】 前記保持アームの長手方向に沿って前
    記保持部材を移動させるスライダ機構を備えることを特
    徴とする請求項１１または請求項１２に記載の加工装
    置。
14. 【請求項１４】 前記加工工具およびカバー部材をそれ
    ぞれ収納する収納部を備えるストッカが設けられている
    ことを特徴とする請求項１から請求項１３のうちのいず
    れか１項に記載の加工装置。
15. 【請求項１５】 前記保持アームが旋回する際に、前記
    保持部材が描く軌跡に沿って、前記ストッカにおける収
    納部が配列されていることを特徴とする請求項１４に記
    載の加工装置。
16. 【請求項１６】 前記カバー部材は、前記工具取付部に
    取り付けられる本体部と、前記自動工具交換装置に保持
    されるカバーホルダ部を備え、 前記カバーホルダ部は、前記本体部に対して分離可能と
    なるように取り付けられており、 前記カバー部材における本体部を前記工具取付部に取り
    付けたときに、前記本体部から分離された前記カバーホ
    ルダ部を収納するカバーホルダ収納部が前記ストッカに
    設けられていることを特徴とする請求項１４または請求
    項１５に記載の加工装置。
17. 【請求項１７】 請求項１から請求項１６のうちのいず
    れか１項に記載の加工装置に用いられるカバー部材であ
    り、 前記工具取付部に取り付けられる本体部と、前記自動工
    具交換装置に保持されるカバーホルダ部を備えているこ
    とを特徴とする加工装置に用いられるカバー部材。
18. 【請求項１８】 前記カバーホルダ部が、前記本体部に
    対して分離可能となるように取り付けられていることを
    特徴とする請求項１７に記載の加工装置に用いられるカ
    バー部材。