JP6999205B1 - 研磨システム - Google Patents

Abstract

【課題】中空部を有する角形セルを容易かつ安全に保持した状態で、角形セルの測光領域を研磨できる研磨システムを提供する。【解決手段】研磨システム１は、ｙ軸方向に並べて配置された複数の研磨装置１１と、研磨装置１１の各々の砥面に接するように角形セル９を保持するホルダ１３を備える。研磨装置１１の砥面はｘ軸方向移動装置１２によりｘ軸方向に移動できる。ホルダ１３は、ｚ軸移動回転装置１４により、ｚ軸方向に移動でき、また、ｚ軸方向に回転できる。ホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４は、ｙ軸方向移動装置１５により、ｙ軸方向に移動できる。ホルダ１３は、角形セル９の凹部に収容された状態で角形セル９を保持する。研磨装置１１がｘ軸方向に移動することで、ホルダ１３にセットされた角形セル９の測光領域に研磨装置１１の砥面が押し当てられ、研磨が行われる。【選択図】図２

Description

本発明は、対象物の表面を研磨する技術に関する。

対象物の表面を研磨する装置として、円盤状のプレートの上に設けられた凹みに対象物をセットし、研磨布を表面に取り付けた円盤状のプレートを上から挟み込むように載せ、それら２枚のプレートのうち、少なくとも一方を回転させる構造を備える装置（以下、「円盤回転型研磨装置」という）がある。

例えば、特許文献１には、各々の表面に研磨布を貼り付けた上下２枚の定盤のうち下側の定盤の上に、各々が自転する円盤状のキャリアを複数設け、各キャリアに複数の薄い円柱状の凹みであるキャリアホールを設け、円盤状の薄いプレートの両面に円盤状のウェーハを貼り付けたものを各キャリアホールにセットし、上側の定盤でそれらを上から挟み込んだ状態で、２枚の定盤の各々を回転させると同時に、各キャリアを回転させることで、多数のウェーハの表面を同時に研磨する装置が記載されている。

特開平９－２６２７６１号公報

分析装置で測光により被検試料を検査する際に、被検試料を収容する角形セルと呼ばれる容器がある。角形セルは、光を透過する素材でできており、一端面が開口し、開口している一端面に対向する端面が塞がった、有底の角筒形状の容器である。

角形セルのうち、分析装置に取り付けられた際に測定光が透過する領域である測光領域の表面は鏡面に研磨される必要がある。

円盤回転型研磨装置を用いる場合、対象物の表面のうち、一平面を成す領域の全体を研磨することはできるが、その領域の一部領域のみを研磨することはできない。

従って、角形セルの表面の一部領域である測光領域を、円盤回転型研磨装置を用いて研磨することはできない。

また、円盤回転型研磨装置を用いる場合、上下２枚の定盤で対象物を挟み込んだ状態で研磨が行われる。従って、中空である角形セルの表面を円盤回転型研磨装置で研磨する場合、定盤の押圧力により角形セルが破損しないように、角形セルの中空部に詰め物を詰める等の処理が必要となり、手間がかかる。

上記の事情に鑑み、本発明は、中空部を有する角形セルを容易かつ安全に保持した状態で、角形セルの測光領域を研磨できる研磨システムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決するため、本発明は、分析装置で測光により検査される被検試料を収容する一端面が開口した有底の角形セルを研磨対象物として保持する保持手段と、前記保持手段に保持される角形セルの外側面の測光領域を研磨する研磨手段と、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記保持手段に保持される研磨対象物の測光領域を含む外側面と垂直な方向であるｘ軸方向に移動させるｘ軸方向移動手段とを備え、前記保持手段は、所定の外形の保持部材を有し、前記保持部材の外形に遊びを加えた内形の凹部を有する研磨対象物の当該凹部に前記保持部材が収容された状態で当該研磨対象物を保持する研磨システムを第１の態様として提案する。

第１の態様に係る研磨システムによれば、中空部を有する角形セルを容易かつ安全に保持した状態で、角形セルの測光領域の研磨ができる。

第１の態様に係る研磨システムにおいて、前記保持部材が研磨対象物の凹部に収容された状態で前記保持部材から当該凹部に気体を放出する気体放出機構を備える、という構成が第２の態様として採用されてもよい。

第２の態様に係る研磨システムによれば、角形セルの凹部に研磨により生じる研磨屑が入りにくい。

第１又は第２の態様に係る研磨システムにおいて、前記ｘ軸方向移動手段による前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方の移動距離を制御するｘ軸方向移動制御手段を備える、という構成が第３の態様として採用されてもよい。

第３の態様に係る研磨システムによれば、研磨により角形セルに生じる凹みの深さを制御できる。

第１乃至第３のいずれかの態様に係る研磨システムにおいて、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向に直交する１つの方向であるｙ軸方向に移動させるｙ軸方向移動手段を備える、という構成が第４の態様として採用されてもよい。

第４の態様に係る研磨システムによれば、角形セルの表面のｙ軸方向に広がる領域を研磨できる。

第４の態様に係る研磨システムにおいて、前記ｙ軸方向移動手段による前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方の移動距離を制御するｙ軸方向移動制御手段を備える、という構成が第５の態様として採用されてもよい。

第５の態様に係る研磨システムによれば、角形セルの研磨される領域のｙ軸方向の長さを制御できる。

第４又は第５の態様に係る研磨システムにおいて、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向及び前記ｙ軸方向のいずれとも直交する方向であるｚ軸方向に移動させるｚ軸方向移動手段を備える、という構成が第６の態様として採用されてもよい。

第６の態様に係る研磨システムによれば、角形セルの表面のｚ軸方向に広がる領域を研磨できる。

第４又は第５の態様に係る研磨システムにおいて、前記研磨手段を第１研磨手段とするとき、前記第１研磨手段と前記ｙ軸方向に所定の間隔をあけて配置され、前記保持手段に保持される研磨対象物を研磨する第２研磨手段とを備え、前記ｙ軸方向移動手段は、前記保持手段と、所定の間隔をあけて配置されている前記第１研磨手段及び前記第２研磨手段との少なくとも一方を前記ｙ軸方向に移動させる、という構成が第７の態様として採用されてもよい。

第７の態様に係る研磨システムによれば、同じ角形セルのｘ軸方向に垂直な面を第１研磨手段で粗く研磨した後、第２研磨手段で細かく研磨できる。

第７の態様に係る研磨システムにおいて、前記保持手段と前記第１研磨手段の砥面及び前記第２研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向及び前記ｙ軸方向のいずれとも直交する方向であるｚ軸方向に移動させるｚ軸方向移動手段を備える、という構成が第８の態様として採用されてもよい。

第８の態様に係る研磨システムによれば、角形セルの表面のｚ軸方向に広がる領域を研磨できる。

第６又は８の態様に係る研磨システムにおいて、前記ｚ軸方向移動手段による前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方の移動距離を制御するｚ軸方向移動制御手段を備える、という構成が第９の態様として採用されてもよい。

第９の態様に係る研磨システムによれば、角形セルの研磨される領域のｚ軸方向の長さを制御できる。

第６、８及び９のいずれかの態様に係る研磨システムにおいて、前記保持手段を前記ｚ軸周りに回転させるｚ軸周り回転手段を備える、という構成が第１０の態様として採用されてもよい。

第１０の態様に係る研磨システムによれば、角形セルのｚ軸に平行な互いに対向する２面の各々を研磨できる。

第１０の態様に係る研磨システムにおいて、前記ｚ軸周り回転手段による前記保持手段の回転角度を制御するｚ軸周り回転制御手段を備える、という構成が第１１の態様として採用されてもよい。

第１１の態様に係る研磨システムによれば、研磨対象物がｚ軸に平行な複数の表面を有する場合、それらの複数の面のうち研磨対象とする面を選択できる。また、第１１の態様に係る研磨システムによれば、研磨対象物がｚ軸を中心とする円柱形状の表面を有する場合、その表面のうち研磨する領域を制御できる。

第１乃至第６のいずれかの態様に係る研磨システムにおいて、前記研磨手段を第１研磨手段とするとき、前記保持手段に保持される研磨対象物を挟んで対向する位置に配置され、当該研磨対象物を研磨する第２研磨手段を備える、という構成が第１２の態様として採用されてもよい。

第１２の態様に係る研磨システムによれば、角形セルのｘ軸方向において対向する２つの面を同時に研磨できる。

第１乃至第１２のいずれかの態様に係る研磨システムにおいて、前記保持手段は、同時に複数の研磨対象物を、当該複数の研磨対象物の研磨される領域を含む外側面が実質的に１つの面を成すように保持する、という構成が第１３の態様として採用されてもよい。

第１３の態様に係る研磨システムによれば、複数の角形セルの表面を同時に研磨できる。

第１乃至第１３のいずれかの態様に係る研磨システムにおいて、前記研磨手段は、砥面を構成する帯状のシートを搬送するシート搬送手段と、前記シート搬送手段により搬送されるシートを研磨対象物に押し当てる押当手段とを有する、という構成が第１４の態様として採用されてもよい。

第１４の態様に係る研磨システムによれば、砥面が常時、変化するため、研磨される領域に斑が生じにくい。

第１の態様に係る研磨システムにおいて、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向と直交する１つの方向であるｙ軸方向に移動させるｙ軸方向移動手段と、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向及び前記ｙ軸方向のいずれとも直交する方向であるｚ軸方向に移動させるｚ軸方向移動手段とを備え、前記ｙ軸方向移動手段は、前記ｘ軸方向移動手段により前記保持手段に保持される研磨対象物が前記研磨手段の砥面により研磨されている間、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｙ軸方向に移動させ、前記ｚ軸方向移動手段は、前記ｘ軸方向移動手段により前記保持手段に保持される研磨対象物が前記研磨手段の砥面により研磨されている間、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｚ軸方向に移動させる、という構成が第１５の態様として採用されてもよい。

本発明によれば、中空部を有する角形セルを容易かつ安全に保持した状態で、角形セルの測光領域の研磨ができる。

一実施形態に係る研磨システムにより研磨された後の角形セルを示した図。 一実施形態に係る研磨システムの全体構成を示した図。 一実施形態に係る研磨装置の主要な構成を模式的に示した図。 一実施形態に係るホルダに角形セルがセットされた状態を模式的に示した図。 一変形例に係るホルダの構造を示した図。 一変形例に係る研磨システムが備える２つの研磨装置とホルダの位置関係と示した図。 一変形例に係るｚ軸移動回転装置及び複数のホルダを示した図。 一変形例に係る研磨システムを上から見た模式図。

以下に本発明の一実施形態に係る研磨システム１を説明する。研磨システム１は、角形セルを研磨するための装置である。本願において、角形セルとは、分析装置で測光により検査される被検試料を収容する、光を透過する素材でできた一端面が開口し当該一端面に対向する端面が塞がった有底の角筒形状の容器を意味する。本実施形態において、角形セルの素材はガラスであるものとする。

図１は、研磨システム１により研磨された後の対象物（研磨対象物）である角形セル９を示した図である。角形セル９は、ｚ軸に垂直な２つの面のうち上側の面が開口し、下側の面が塞がった有底の角筒形状の容器である。角形セル９は、ｘ軸に垂直な２つの面のｚ軸方向における下側の領域９１及び領域９２が、ｘ軸方向に所定の深さだけ凹んでいる。この凹みは、研磨システム１の研磨により削られてできた凹みである。領域９１及び領域９２は、測光領域を含む領域である。そのため、領域９１及び領域９２の表面は鏡面に研磨されている。

図２は、研磨システム１の全体構成を示した図である。研磨システム１が備える構成部は、直交座標系の３次元空間において管理されている。研磨システム１が研磨システム１は、研磨装置１１（１）、研磨装置１１（２）、研磨装置１１（３）、ｘ軸方向移動装置１２（１）、ｘ軸方向移動装置１２（２）、ｘ軸方向移動装置１２（３）、ホルダ１３（１）、ホルダ１３（２）、・・・、ホルダ１３（ｎ）、ｚ軸移動回転装置１４（１）、ｚ軸移動回転装置１４（２）、・・・、ｚ軸移動回転装置１４（ｎ）、ｙ軸方向移動装置１５、ｘ軸方向移動制御装置（図示略）、ｚ軸方向移動制御装置（図示略）、ｚ軸周り回転制御装置（図示略）、ｙ軸方向移動制御装置（図示略）、コントローラ（図示略）を備える。なお、図２においては、研磨システム１が備えるｎ個のホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４のうち、３つのみが示されている。

研磨装置１１（１）、研磨装置１１（２）、研磨装置１１（３）は共通の構成を備える。以下、これらの研磨装置を互いに区別しない場合、「研磨装置１１」と総称する。図３は、研磨装置１１の主要な構成を模式的に示した図である。研磨装置１１は、主な構成部として、シート巻出リール１１１、シート巻取リール１１２、押圧ローラ１１３、シート１１４を備える。

シート１１４は、一方の面に砥粉の塗布された帯状のシートである。シート１１４の砥粉が塗布されている面は、押圧ローラ１１３に接しない側の面である。

シート巻出リール１１１は、予め巻き取られている未使用のシート１１４を、図３において時計回りに回転しながら巻き出すリールである。シート巻取リール１１２は、使用済みのシート１１４を、図３において時計回りに回転しながら巻き取るリールである。シート巻出リール１１１とシート巻取リール１１２は、シート１１４を搬送するシート搬送手段を構成する。シート巻出リール１１１とシート巻取リール１１２によるシート１１４の搬送速度は図示せぬ制御装置により制御される。

押圧ローラ１１３は、シート巻出リール１１１とシート巻取リール１１２の回転に伴い搬送されるシート１１４を、砥粉が塗布されている面を研磨対象物である角形セル９に押し当てる押当手段の役割を果たす。本実施形態において、研磨装置１１はｘ軸方向移動装置１２によりｘ軸方向に移動する。研磨装置１１のｘ軸正方向への移動に伴い、押圧ローラ１１３がシート１１４を挟んでホルダ１３に保持されている角形セル９に押し当てられる。その結果、シートが押圧ローラ１１３により角形セル９に押し当てられる。

なお、押圧ローラ１１３がシート１１４を研磨対象物に押し当てる力の強さをより細かく制御するために、例えば、研磨装置１１が、押圧ローラ１１３をｘ軸正方向に付勢する付勢機構を備え、制御装置が付勢機構による付勢の強さを制御するようにしてもよい。付勢機構としては、例えば、油圧シリンダにより押圧ローラ１１３を押し出す機構、圧送される空気の圧力により押圧ローラ１１３を押し出す機構等が挙げられる。

図２を参照し、研磨システム１の構成の説明を続ける。ｘ軸方向移動装置１２（１）、ｘ軸方向移動装置１２（２）、ｘ軸方向移動装置１２（３）は共通の構成を備える。以下、これらのｘ軸方向移動装置を互いに区別しない場合、「ｘ軸方向移動装置１２」と総称する。ｘ軸方向移動装置１２（ｘ軸方向移動手段の一例）は、ｘ軸方向移動制御装置の制御下で、対応する研磨装置１１の砥面をｘ軸の指定された方向に指定された距離だけ移動させる装置である。

ホルダ１３（１）、ホルダ１３（２）、・・・、ホルダ１３（ｎ）は共通の構成を備える。以下、これらのホルダを互いに区別しない場合、「ホルダ１３」と総称する。ホルダ１３（保持手段、保持部材の一例）は金属製の部材である。ホルダ１３の先端側の外形は、角形セル９の凹部の形状より、角形セル９の着脱のために必要な遊びを減じた外形である。換言すれば、角形セル９の凹部の内形は、ホルダ１３の先端側の外形に遊びを加えた形状である。

ホルダ１３には、角形セル９が被せられた状態でセットされる。図４は、ホルダ１３に角形セル９がセットされた状態を模式的に示した図である。図４に示されるように、ホルダ１３は、角形セル９の凹部に収容された状態で角形セル９を保持する。

図２を参照し、研磨システム１の構成の説明を続ける。ｚ軸移動回転装置１４（１）、ｚ軸移動回転装置１４（２）、・・・、ｚ軸移動回転装置１４（ｎ）は共通の構成を備える。以下、これらのｚ軸周り回転装置を互いに区別しない場合、「ｚ軸移動回転装置１４」と総称する。ｚ軸移動回転装置１４（ｚ軸周り移動手段及びｚ軸周り回転手段の一例）、は、２つの機能を備える。まず、ｚ軸移動回転装置１４は、ｚ軸方向移動制御装置の制御下で、対応するホルダ１３をｚ軸の指定された方向に指定された距離だけ移動させる。次に、ｚ軸移動回転装置１４は、ｚ軸周り回転制御装置の制御下で、対応するホルダ１３をｚ軸周りに指定された方向に指定された角度だけ回転させる。

ｙ軸方向移動装置１５は、ｙ軸方向移動制御装置の制御下で、ホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４をｙ軸の指定された方向に指定された距離だけ移動させる装置である。

ｘ軸方向移動制御装置（ｘ軸方向移動制御手段の一例）は、例えばｘ軸方向移動装置１２に内蔵され、ユーザ又はプログラムにより指定されたｘ軸の方向に、ユーザ又はプログラムにより指定された距離だけ、ｘ軸方向移動装置１２が研磨装置１１の砥面を移動させるように、ｘ軸方向移動装置１２の動作を制御する装置である。

ｚ軸方向移動制御装置（ｚ軸方向移動制御手段の一例）は、例えばｚ軸移動回転装置１４に内蔵され、ユーザ又はプログラムにより指定されたｚ軸の方向に、ユーザ又はプログラムにより指定された距離だけ、ｚ軸移動回転装置１４がホルダ１３を移動するように、ｚ軸移動回転装置１４の動作を制御する装置である。

ｚ軸周り回転制御装置（ｚ軸周り回転制御手段の一例）は、例えばｚ軸移動回転装置１４に内蔵され、ユーザ又はプログラムにより指定されたｚ軸周りの方向に、ユーザ又はプログラムにより指定された角度だけ、ｚ軸移動回転装置１４がホルダ１３を回転するように、ｚ軸移動回転装置１４の動作を制御する装置である。

ｙ軸方向移動制御装置（ｙ軸方向移動制御手段の一例）は、例えばｙ軸方向移動装置１５に内蔵され、ユーザ又はプログラムにより指定されたｙ軸の方向に、ユーザ又はプログラムにより指定された距離だけ、ｙ軸方向移動装置１５がホルダ１３を移動させるように、ｙ軸方向移動装置１５の動作を制御する装置である。

コントローラは、タッチパネル等のマンマシンインタフェースを備え、ユーザから研磨システム１に対する各種操作を受け付けるとともに、研磨システム１からユーザに対する各種情報の表示を行う装置である。コントローラは、研磨装置１１、ｘ軸方向移動制御装置、ｚ軸方向移動制御装置、ｚ軸周り回転制御装置、ｙ軸方向移動制御装置と通信接続されており、研磨システム１の状態（例えば、研磨装置１１の運転状況、各ホルダ１３のｘ軸及びｙ軸における位置、各ホルダ１３の回転角度等）を表示するとともに、ユーザの指示（例えば、研磨装置１１の運転の開始及び終了、ホルダ１３のｘ軸方向、ｙ軸方向又はｚ軸方向における移動、ホルダ１３のｚ軸周りの回転等）を受け付け、受け付けた指示を当該指示に応じた装置に送信する。

以下に、研磨システム１により角形セル９を研磨する手順を説明する。研磨装置１１（１）には細目の砥粉の塗布されたシート１１４がセットされ、研磨装置１１（２）には超細目の砥粉の塗布されたシート１１４がセットされ、研磨装置１１（３）には超微粒子の砥粉の塗布されたシート１１４がセットされている。ここで、研磨装置１１（１）～（３）にセットされているシート１１４の目の粗さは、研磨対象物の研磨面を鏡面に研磨するための粗さである。

初期状態として、研磨装置１１は、ｘ軸方向における基準位置にある。この基準位置とは、押圧ローラ１１３がホルダ１３にセットされた角形セル９の表面から所定距離だけ離れる位置である。また、ホルダ１３は、ｚ軸方向及びｚ軸周りにおける基準位置にある。この基準位置とは、ホルダ１３にセットされた角形セル９の領域９１が押圧ローラ１１３に正対する角度であり、かつ、領域９１の上端が押圧ローラ１１３の正面位置となる高さの位置である。また、ホルダ１３（１）が研磨装置１１（１）の押圧ローラ１１３の正面に位置している。

ユーザは、研磨したいｍ個（ただし、ｍ≦ｎ）の未研磨の角形セル９を、ホルダ１３（１）、ホルダ１３（２）、・・・、ホルダ１３（ｍ）に未研磨の角形セル９をセットする。その際、角形セル９の領域９１が押圧ローラ１１３に対向する方向で角形セル９をホルダ１３にセットする。

続いて、ユーザは、コントローラに、研磨したい角形セル９の数であるｍを入力した後、研磨開始の指示を行う。この指示に従い、まず、研磨装置１１（１）が運転を開始する。

続いて、研磨装置１１（１）がｘ軸方向の基準位置からｘ軸正方向に所定距離だけ移動する。この所定距離は、押圧ローラ１１３がホルダ１３（１）にセットされた角形セル９に接触し、さらに、細目の砥粉により角形セル９の領域９１を所定の深さまで研磨するための距離である。これにより、研磨装置１１（１）のシート１１４がホルダ１３（１）にセットされた角形セル９の領域９１の上端に押し付けられ、研磨が開始される。

シート１１４が角形セル９に押し付けられると同時に、ホルダ１３（１）がｚ軸正方向にゆっくりと移動を開始する。この移動に伴い、角形セル９の領域９１の上端位置から下方に向かい、研磨が進行する。

ホルダ１３（１）がｚ軸正方向に所定距離だけ移動すると、研磨装置１１（１）はｘ軸負方向に移動し基準位置に戻り、運転を停止する。この所定距離は、角形セル９の領域９１のｚ軸方向の長さである。続いて、ホルダ１３（１）がｚ軸負方向に移動し、基準位置に戻る。これにより、ホルダ１３（１）にセットされた角形セル９の領域９１の細目の砥粉による研磨が完了する。

続いて、ホルダ１３（１）が研磨装置１１（２）の正面位置となり、ホルダ１３（２）が研磨装置１１（１）の正面位置となるように、ホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４がｙ軸正方向に移動する。

続いて、研磨装置１１（２）が運転を開始し、ｘ軸方向の基準位置からｘ軸正方向に所定距離（角形セル９の領域９１を超細目の砥粉で所定の深さまで研磨するための距離）だけ移動し、研磨装置１１（２）のシート１１４がホルダ１３（１）にセットされた角形セル９に押し当てられると、ホルダ１３（１）が基準位置からｚ軸正方向にゆっくりと移動を開始する。

研磨装置１１（２）及びホルダ１３（１）の動作と並行して、研磨装置１１（１）が運転を開始し、ｘ軸方向の基準位置からｘ軸正方向に所定距離だけ移動し、研磨装置１１（１）のシート１１４がホルダ１３（２）にセットされた角形セル９に押し当てられると、ホルダ１３（２）が基準位置からｚ軸正方向にゆっくりと移動を開始する。

ホルダ１３（１）がｚ軸正方向に所定距離だけ移動すると、研磨装置１１（２）はｘ軸負方向に移動し基準位置に戻り、運転を停止する。続いて、ホルダ１３（１）がｚ軸負方向に移動し、基準位置に戻る。これにより、ホルダ１３（１）にセットされた角形セル９の領域９１の超細目の砥粉による研磨が完了する。

また、ホルダ１３（２）がｚ軸正方向に所定距離だけ移動すると、研磨装置１１（１）はｘ軸負方向に移動し基準位置に戻り、運転を停止する。続いて、ホルダ１３（２）がｚ軸負方向に移動し、基準位置に戻る。これにより、ホルダ１３（２）にセットされた角形セル９の領域９１の細目の砥粉による研磨が完了する。

続いて、ホルダ１３（１）が研磨装置１１（３）の正面位置となり、ホルダ１３（２）が研磨装置１１（２）の正面位置となり、ホルダ１３（１）が研磨装置１１（３）の正面位置となるように、ホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４がｙ軸正方向に移動する。

続いて、研磨装置１１（３）が運転を開始し、ｘ軸方向の基準位置からｘ軸正方向に所定距離（角形セル９の領域９１を超微粒子の砥粉で所定の深さまで研磨するための距離）だけ移動し、研磨装置１１（３）のシート１１４がホルダ１３（１）にセットされた角形セル９に押し当てられると、ホルダ１３（１）が基準位置からｚ軸正方向にゆっくりと移動を開始する。

研磨装置１１（３）及びホルダ１３（１）の動作と並行して、研磨装置１１（２）が運転を開始し、ｘ軸方向の基準位置からｘ軸正方向に所定距離だけ移動し、研磨装置１１（２）のシート１１４がホルダ１３（２）にセットされた角形セル９に押し当てられると、ホルダ１３（２）が基準位置からｚ軸正方向にゆっくりと移動を開始する。

また、研磨装置１１（３）及びホルダ１３（１）の動作と並行して、研磨装置１１（１）が運転を開始し、ｘ軸方向の基準位置からｘ軸正方向に所定距離だけ移動し、研磨装置１１（１）のシート１１４がホルダ１３（３）にセットされた角形セル９に押し当てられると、ホルダ１３（３）が基準位置からｚ軸正方向にゆっくりと移動を開始する。

ホルダ１３（１）がｚ軸正方向に所定距離だけ移動すると、研磨装置１１（３）はｘ軸負方向に移動し基準位置に戻り、運転を停止する。続いて、ホルダ１３（１）がｚ軸負方向に移動し、基準位置に戻る。これにより、ホルダ１３（１）にセットされた角形セル９の領域９１の超微粒子の砥粉による研磨が完了する。

また、ホルダ１３（２）がｚ軸正方向に所定距離だけ移動すると、研磨装置１１（２）はｘ軸負方向に移動し基準位置に戻り、運転を停止する。続いて、ホルダ１３（２）がｚ軸負方向に移動し、基準位置に戻る。これにより、ホルダ１３（２）にセットされた角形セル９の領域９１の超細目の砥粉による研磨が完了する。

また、ホルダ１３（３）がｚ軸正方向に所定距離だけ移動すると、研磨装置１１（１）はｘ軸負方向に移動し基準位置に戻り、運転を停止する。続いて、ホルダ１３（３）がｚ軸負方向に移動し、基準位置に戻る。これにより、ホルダ１３（３）にセットされた角形セル９の領域９１の細目の砥粉による研磨が完了する。

その後、ホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４のｙ軸正方向における移動と、３台の研磨装置１１による角形セル９の領域９１に対する研磨が繰り返される。

ホルダ１３（ｍ）にセットされた角形セル９の領域９１における細目の砥粉による研磨が完了すると、ホルダ１３（１）が研磨装置１１（１）の押圧ローラ１１３の正面位置となるように、ホルダ１３とｚ軸移動回転装置１４がｙ軸負方向に移動する。

続いて、全てのホルダ１３がｚ軸周りに１８０度、回転する。これにより、ホルダ１３にセットされている角形セル９の領域９２が研磨装置１１に対向するようになる。

その後、ホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４のｙ軸正方向への移動と、３台の研磨装置１１による角形セル９の領域９２に対する研磨が繰り返される。これにより、ｍ個の角形セル９に対する領域９１及び領域９２の研磨が完了する。

研磨システム１によれば、角形セル９の表面のうち一平面を成す領域の一部（領域９１又は領域９２）のみを研磨できる。また、研磨システム１によれば、１つや２つといった少数の角形セル９の研磨であっても、精度を落とすことなく研磨ができる。

また、円盤回転型研磨装置による場合、研磨対象物をセットする凹部に入り込んだ研磨屑の清掃に多大な手間がかかるが、研磨システム１によれば、そのような手間がかからない。

［変形例］
上述した実施形態は、本発明の技術的思想の範囲内で様々に変形することができる。以下にそれらの変形の例を示す。なお、以下の２以上の変形例が組み合わされてもよい。

（１）ホルダ１３に角形セル９がセットされた状態、すなわち、ホルダ１３が角形セル９の凹部に収容された状態で、ホルダ１３から角形セル９の凹部に気体を放出する気体放出機構が設けられてもよい。図５は、この変形例に係るホルダ１３の構造を示した図である。図５（Ａ）はホルダ１３の外観図、図５（Ｂ）はホルダ１３の断面図、図５（Ｃ）は角形セル９がセットされた状態を示した図である。

この変形例に係るホルダ１３には、角形セル９に覆われる部分に１以上の排出口１３１が設けられている。排出口１３１は、ホルダ１３の長手方向（ｚ軸方向）に延伸する通気路１３２と連通している。通気路１３２は、空気を排出するポンプ（図示略）と連結されており、ポンプから送られてくる空気が排出口１３１から排出される。この場合、ポンプ、通気路１３２、及び、排出口１３１が、気体放出機構を構成する。

また、ホルダ１３は、側面を一周するようにリング状の封止部材１３３を１以上、有している。封止部材１３３は、例えばゴム製のリングである。従って、ホルダ１３に角形セル９がセットされた状態において、研磨屑が角形セル９の内側に入り込みにくい。

なお、封止部材１３３はなくてもよい。その場合、角形セル９の開口部とホルダ１３の隙間から空気が排出されるため、研磨屑が角形セル９の内側に入り込みにくい点は同様である。

また、封止部材１３３は、ホルダ１３が角形セル９をしっかりと保持する役割も果たす。

（２）ホルダ１３に保持される角形セル９を挟んで対向する位置に、研磨装置１１を２つ備えるようにしてもよい。図６は、この変形例に係る研磨システム１が備える２つの研磨装置１１とホルダ１３の位置関係と示した図である。この変形例に係る研磨システム１によれば、角形セル９の領域９１と領域９２を同時に研磨できる。

（３）１つのｚ軸移動回転装置１４に複数のホルダ１３が取り付けられ、それらのホルダ１３にセットされる複数の角形セル９の研磨装置１１に対向する外側面（研磨される領域を含む外側面）が実質的に１つの面を成すように配置されてもよい。図７は、この変形例に係るｚ軸移動回転装置１４及び複数のホルダ１３を示した図である。なお、図７の例では１つのｚ軸移動回転装置１４に配置されているホルダ１３の数は９つであるが、この数は２以上であればいずれでもよい。この変形例に係る研磨システム１によれば、１つの研磨装置１１で同時に複数の角形セル９を研磨できる。

（４）上述した実施形態において、研磨システム１の研磨対象物は角形セル９であるものとしたが、本発明に係る研磨システムの研磨の対象物は角形セルに限られない。

（５）上述した実施形態において、ホルダ１３は研磨対象物の凹部に収容された状態で研磨対象物を保持する。本発明に係る研磨システムが備えるホルダ（保持手段）が研磨対象物を保持する方法はこれに限られない。例えば、把持により研磨対象物を保持するホルダが採用されてもよい。

（６）上述した実施形態において、研磨システム１が備える研磨装置１１は、一方の面に砥粉が塗布されたシートを搬送し、そのシートを研磨対象物に押し当てる構造の研磨装置であるものとしたが、本発明に係る研磨システムが備える研磨装置（研磨手段）の構造はこれに限られない。例えば、回転する研磨ビットを研磨対象物に押し当てる構造の研磨装置が採用されてもよい。

（７）上述した研磨システム１において、ｘ軸方向移動装置１２は研磨装置１１の砥面をｘ軸方向に移動させるために、研磨装置１１全体をｘ軸方向に移動するものとした。ｘ軸方向移動装置１２は、研磨装置１１の砥面をｘ軸方向に移動すればよく、必ずしも研磨装置１１の全体を移動しなくてもよい。例えば、研磨装置１１の本体はｘ軸方向に移動せず、ｘ軸方向移動装置１２が研磨装置１１の押圧ローラ１１３をｘ軸方向に移動するように構成されてもよい。

また、上述した実施形態においては、ホルダ１３と研磨装置１１の砥面のｘ軸方向の位置関係は、研磨装置１１が移動することにより変更される。これに代えて、もしくは加えて、ホルダ１３がｘ軸方向に移動することにより、ホルダ１３と研磨装置１１の砥面のｘ軸方向の位置関係が変更されてもよい。この変形例に係る研磨システム１は、ホルダ１３をｘ軸方向に移動させるｘ軸方向移動手段と、当該ｘ軸方向移動手段による移動の方向及び距離を制御するｘ軸方向移動制御手段を備えるように構成される。

また、上述した実施形態においては、ホルダ１３と研磨装置１１の砥面のｙ軸方向の位置関係は、ホルダ１３が移動することにより変更される。これに代えて、もしくは加えて、研磨装置１１の砥面がｙ軸方向に移動することにより、ホルダ１３と研磨装置１１の砥面のｙ軸方向の位置関係が変更されてもよい。この変形例に係る研磨システム１は、例えば、研磨装置１１全体又は押圧ローラ１１３をｙ軸方向に移動させるｙ軸方向移動手段と、当該ｙ軸方向移動手段による移動の方向及び距離を制御するｙ軸方向移動制御手段を備えるように構成される。

また、上述した実施形態においては、ホルダ１３と研磨装置１１の砥面のｚ軸方向の位置関係は、ホルダ１３が移動することにより変更される。これに代えて、もしくは加えて、研磨装置１１の砥面がｚ軸方向に移動することにより、ホルダ１３と研磨装置１１のｚ軸方向の位置関係が変更されてもよい。この変形例に係る研磨システム１は、例えば、研磨装置１１全体又は押圧ローラ１１３をｚ軸方向に移動させるｚ軸方向移動手段と、当該ｚ軸方向移動手段による移動の方向及び距離を制御するｚ軸方向移動制御手段を備えるように構成される。

（８）ホルダ１３がｘ軸周りに回転できてもよい。この場合、研磨システム１は、ホルダ１３をｘ軸周りに回転するｘ軸周り回転手段と、当該ｘ軸周り回転手段によるホルダ１３の回転の方向及び角度を制御するｘ軸周り回転制御手段を備えるように構成される。

また、ホルダ１３がｙ軸周りに回転できてもよい。この場合、研磨システム１は、ホルダ１３をｙ軸周りに回転するｙ軸周り回転手段と、当該ｙ軸周り回転手段によるホルダ１３の回転の方向及び角度を制御するｙ軸周り回転制御手段を備えるように構成される。

（９）ホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４が循環するように移動してもよい。図８は、この変形例に係る研磨システム１を上から見た模式図である。この変形例においては、ｙ軸方向移動装置１５がホルダ１３及びｚ軸移動回転装置１４を、環状の移動経路に沿って搬送する。

（１０）上述した研磨システム１の一連の動作における各工程の順序は適宜、変更されてよい。例えば、上述の説明においては、ｍ個の角形セル９の領域９１の研磨が完了した後、それらｍ個の角形セル９の領域９２の研磨が行われるものとした。これに代えて、各角形セル９の領域９１の研磨に続いて領域９２の研磨が行われるようにしてもよい。この場合、ホルダ１３は、研磨装置１１による領域９１の研磨が完了すると、ｚ軸周りに１８０度回転し、引き続き、その研磨装置１１に領域９２の研磨を行わせる。そして、領域９２の研磨が完了すると、ホルダ１３は再びｚ軸周りに１８０度回転し、次の研磨装置１１に領域９１の研磨を行わせる。

（１１）上述した研磨システム１において、研磨装置１１の砥面を構成するシート１１４には砥粉が塗布されているものとしたが、これに代えて、砥粉が塗布されていない帯状のシートをシート１１４として用いてもよい。その場合、搬送されるシート１１４の外側面上に砥粉を含む液体状の研磨剤を垂らす等により塗布すればよい。

なお、シート１１４に砥粉が塗布されている場合において、搬送されるシート１１４の外側面上に水、油等の液体を垂らす等により塗布してもよい。それにより、研磨による発熱の低減や研磨面の平滑化が図られる。

（１２）上述した研磨システム１の動作は一例であって、様々に変更されてよい。例えば、領域９１又は領域９２をシート１１４により研磨する際、ｚ軸移動回転装置１４はホルダ１３により保持されている角形セル９をｚ軸正方向に１回のみ移動させるものとしたが、ｚ軸移動回転装置１４が角形セル９をｚ軸正方向とｚ軸負方向に１回又は複数回、往復移動させてもよい。

また、角形セル９が研磨されている間、ｚ軸移動回転装置１４により角形セル９をｚ軸方向に移動すると同時に、ｙ軸方向移動装置１５により角形セル９をｙ軸方向に往復移動させてもよい。例えば、図７に示されるように、ホルダ１３が複数の角形セル９を一列に並んだ状態で保持するような場合、シート１１４の幅より並べられた角形セル９の全体の幅が広くなることがある。その場合、ｙ軸方向移動装置１５により砥面がｙ軸方向に移動することで、複数の角形セル９の全てを研磨できる。

（１３）上述した研磨システム１においては、研磨対象物の研磨面に対し細目、超細目、超微粒子、という目の粗さの異なる３つの砥面による研磨を行うものとしたが、これらの砥面の粗さ、及び、粗さの種類の数は実施形態において説明したものに限られない。

また、上述した研磨システム１においては、目の粗さの異なる３つの砥面による研磨を行うために、３台の研磨装置１１をｙ軸方向に並べて配置し、それら３台の研磨装置１１の各々に異なる目の粗さのシート１１４をセットし、それら３台の研磨装置１１により研磨対象物を研磨するものとした。これに代えて、例えば、１台の研磨装置１１に、まず細目のシート１１４をセットして研磨対象物を研磨した後、研磨装置１１にセットされている細目のシート１１４を超細目のシート１１４と交換して研磨対象物を研磨し、その後、研磨装置１１にセットされている超細目のシート１１４を超微粒子のシート１１４に交換して研磨対象物を研磨してもよい。

１…研磨システム、９…角形セル、１１…研磨装置、１２…ｘ軸方向移動装置、１３…ホルダ、１４…ｚ軸移動回転装置、１５…ｙ軸方向移動装置、９１…領域、９２…領域、１１１…シート巻出リール、１１２…シート巻取リール、１１３…押圧ローラ、１１４…シート、１３１…排出口、１３２…通気路、１３３…封止部材。

Claims (15)

1. 分析装置で測光により検査される被検試料を収容する一端面が開口した有底の角形セルを研磨対象物として保持する保持手段と、
   前記保持手段に保持される角形セルの外側面の測光領域を研磨する研磨手段と、
   前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記保持手段に保持される研磨対象物の測光領域を含む外側面と垂直な方向であるｘ軸方向に移動させるｘ軸方向移動手段と
   を備え、
   前記保持手段は、所定の外形の保持部材を有し、前記保持部材の外形に遊びを加えた内形の凹部を有する研磨対象物の当該凹部に前記保持部材が収容された状態で当該研磨対象物を保持する
   研磨システム。
2. 前記保持部材が研磨対象物の凹部に収容された状態で前記保持部材から当該凹部に気体を放出する気体放出機構
   を備える請求項１に記載の研磨システム。
3. 前記ｘ軸方向移動手段による前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方の移動距離を制御するｘ軸方向移動制御手段
   を備える請求項１又は２に記載の研磨システム。
4. 前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向に直交する１つの方向であるｙ軸方向に移動させるｙ軸方向移動手段
   を備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の研磨システム。
5. 前記ｙ軸方向移動手段による前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方の移動距離を制御するｙ軸方向移動制御手段
   を備える請求項４に記載の研磨システム。
6. 前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向及び前記ｙ軸方向のいずれとも直交する方向であるｚ軸方向に移動させるｚ軸方向移動手段
   を備える請求項４又は５に記載の研磨システム。
7. 前記研磨手段を第１研磨手段とするとき、
   前記第１研磨手段と前記ｙ軸方向に所定の間隔をあけて配置され、前記保持手段に保持される研磨対象物を研磨する第２研磨手段と
   を備え、
   前記ｙ軸方向移動手段は、前記保持手段と、所定の間隔をあけて配置されている前記第１研磨手段及び前記第２研磨手段との少なくとも一方を前記ｙ軸方向に移動させる
   請求項４又は５に記載の研磨システム。
8. 前記保持手段と前記第１研磨手段の砥面及び前記第２研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向及び前記ｙ軸方向のいずれとも直交する方向であるｚ軸方向に移動させるｚ軸方向移動手段
   を備える請求項７に記載の研磨システム。
9. 前記ｚ軸方向移動手段による前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方の移動距離を制御するｚ軸方向移動制御手段
   を備える請求項６又は８に記載の研磨システム。
10. 前記保持手段を前記ｚ軸周りに回転させるｚ軸周り回転手段
    を備える請求項６、８及び９のいずれか１項に記載の研磨システム。
11. 前記ｚ軸周り回転手段による前記保持手段の回転角度を制御するｚ軸周り回転制御手段
    を備える請求項１０に記載の研磨システム。
12. 前記研磨手段を第１研磨手段とするとき、前記保持手段に保持される研磨対象物を挟んで対向する位置に配置され、当該研磨対象物を研磨する第２研磨手段
    を備える請求項１乃至６のいずれか１項に記載の研磨システム。
13. 前記保持手段は、同時に複数の研磨対象物を、当該複数の研磨対象物の研磨される領域を含む外側面が実質的に１つの面を成すように保持する
    請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の研磨システム。
14. 前記研磨手段は、
    砥面を構成する帯状のシートを搬送するシート搬送手段と、
    前記シート搬送手段により搬送されるシートを研磨対象物に押し当てる押当手段と
    を有する請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の研磨システム。
15. 前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向と直交する１つの方向であるｙ軸方向に移動させるｙ軸方向移動手段と、
    前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｘ軸方向及び前記ｙ軸方向のいずれとも直交する方向であるｚ軸方向に移動させるｚ軸方向移動手段と
    を備え、
    前記ｙ軸方向移動手段は、前記ｘ軸方向移動手段により前記保持手段に保持される研磨対象物が前記研磨手段の砥面により研磨されている間、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｙ軸方向に移動させ、
    前記ｚ軸方向移動手段は、前記ｘ軸方向移動手段により前記保持手段に保持される研磨対象物が前記研磨手段の砥面により研磨されている間、前記保持手段と前記研磨手段の砥面との少なくとも一方を、前記ｚ軸方向に移動させる
    請求項１に記載の研磨システム。

Images