特許 5815422 研削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5815422

(24)【登録日】2015年10月2日

(45)【発行日】2015年11月17日

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 47/22 20060101AFI20151029BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20151029BHJP

   B24B 7/00 20060101ALI20151029BHJP

【ＦＩ】

   B24B47/22

   B24B49/10

   B24B7/00 Z

【請求項の数】1

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2012-5077(P2012-5077)

(22)【出願日】2012年1月13日

(65)【公開番号】特開2013-144327(P2013-144327A)

(43)【公開日】2013年7月25日

【審査請求日】2014年12月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000134051

【氏名又は名称】株式会社ディスコ

(74)【代理人】

【識別番号】100096884

【弁理士】

【氏名又は名称】末成 幹生

(72)【発明者】

【氏名】高澤 徹

【審査官】 小川 真

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−８７１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平２−２８１１０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１１４４０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４６２９９５７（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２４Ｂ ４７／２２

Ｂ２４Ｂ ７／００

Ｂ２４Ｂ ４９／１０

Ｂ２３Ｑ １７／００

Ｇ０１Ｂ ５／００

Ｇ０１Ｂ ７／００

ＷＰＩ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被加工物を保持する保持面を有した保持テーブルと、該保持テーブルに対向して配設され該保持テーブルで保持された被加工物を研削する研削面を有した研削砥石を有する研削ホイールと該研削ホイールが装着されるとともに該研削ホイールを回転せしめるスピンドルとを含む研削手段と、該研削手段を該保持テーブルに対して近接離反移動させる加工送り手段と、を備えた研削装置であって、
前記保持テーブルの前記保持面と前記研削砥石の前記研削面との間に挿入されて該研削砥石の該研削面が当接する上端部と、該保持テーブルの該保持面に当接する下端部と、を有し、該下端部は、前記研削手段が該保持テーブルに近接移動することで該研削砥石が該上端部を押圧して該下端部が該保持面に当接したことを検出する接触センサを備え、該上端部が該研削砥石の該研削面に当接するとともに該接触センサが該保持テーブルの該保持面に当接することで該保持面に対する該研削面の高さ位置を検出するための所定の厚さを有した検出部と、該検出部を該保持テーブルの該保持面と該研削砥石の該研削面との間の検出位置と退避位置とにそれぞれ位置付ける位置付け手段と、を有したセットアップ機構を備え、
前記検出部の前記上端部は、前記研削砥石の前記研削面が当接する当接面を有し該当接面が突出するよう筐体に収容された当接板と、
前記筐体から前記当接板が飛び出すことを規制する規制部と、
前記筐体内に収容されて前記当接板の下で該当接面が前記研削面に倣って傾斜するように該当接板を支持する支持球と、
から少なくとも構成されることを特徴とする研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウェーハ等の被加工物を研削する研削装置に係り、特に、載置された被加工物を保持する保持テーブルの保持面と研削砥石の研削面とが接触する原点位置を自動的に検出可能なセットアップ機構を備えた研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程では、シリコンやガリウムヒ素等の半導体材料からなるウェーハの表面に格子状の分割予定ラインが設定され、この分割予定ラインで囲まれた多数の矩形状領域に、ＩＣやＬＳＩ等の電子回路を有するデバイスが形成される。そしてこのウェーハは、裏面が研削されて設定厚さに薄化されるなどの所定の工程を経てから、分割予定ラインに沿って切断されることにより、多数のチップ状のデバイスに分割される。このようにして得られたデバイスは、樹脂やセラミックでパッケージングされ、各種電子機器に実装される。

【0003】

上記ウェーハの裏面研削は、デバイスの小型化や軽量化、放熱特性の向上等を目的として行われる。ウェーハを研削する研削装置としては、ウェーハが載置される保持面を有し、その保持面に載置されたウェーハを保持する保持テーブルと、保持テーブルに保持されたウェーハを研削する複数の研削砥石が環状に配設された研削ホイールを回転可能に支持する研削手段と、研削手段を保持テーブルに対して接近・離反する方向に移動させる加工送り手段等を備えたものが一般的な構成となっている。このような研削装置では、通常鉛直方向である加工送り方向において、保持テーブルの保持面と研削砥石の研削面とが接触する位置を原点位置とし、被加工物の研削量（仕上げ厚さ）を制御している。

【0004】

研削するにあたっては、被加工物を研削するに伴い研削砥石は磨耗する上、保持テーブルもセルフグラインド（研削砥石で保持テーブルの保持面を研削することで、保持面と研削砥石の研削面とを平行にする作業）によって削られるため、上記原点位置を改めて検出するセットアップと称される原点位置出しを実施しないと、高精度に被加工物を研削することができない。

【0005】

そのセットアップは、作業者が研削砥石を保持テーブルに接近する方向に加工送りし、研削砥石が保持テーブルの保持面に接触した位置を検出してその位置を原点位置とするマニュアルセットアップが行われていた（特許文献１等参照）。ところが、マニュアルセットアップは時間がかかるという問題があった。そこで本出願人は、マニュアルセットアップに代え、セットアップ機構を用いて自動でセットアップを行うことができる手法を提案した（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００１−００１２６１号公報

【特許文献2】特開２００８−０８７１０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献２では、セットアップ機構の検出部（セットアップセンサ）を研削ホイールと保持テーブルとの間に配置し、検出部の上端部が研削ホイールに接触し下端部が保持テーブルに接触したときの研削ホイールの高さ位置と、予め認識している検出手段の高さとに基づいて、原点位置を算出してセットアップを行う手法が開示されている。このような手法では、研削ホイールの下面（例えば研削砥石の研削面）に対して、該下面に当接する検出部の上端部の当接面が平行な場合に、検出部の厚さが適切に反映されて正確なセットアップが実施される。すなわち、セットアップを行う際には、研削ホイールの下面と検出部の上端部の当接面との平行度が重要とされる。

【0008】

しかしながら、上記特許文献２に開示される検出部の上端部の当接面を研削ホイールの下面に対して平行度の高い状態に組み付けて設定することは、非常に難しいという問題が生じている。

【0009】

特に近年では様々な種類の被加工物を研削すべく研削ホイールの形態も多様化しており、例えば、複数の研削砥石が環状に配設された研削ホイールでは研削砥石の間隔が大きいものもある。このような研削ホイールをセットアップする場合には、検出部の上端部の当接面を従来より大きく設定する必要がある。その場合には、上記平行度を高精度に出すことが難しくなってきている。

【0010】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その主な技術的課題は、研削砥石の研削面に対するセットアップ機構の検出部の当接面を平行な状態に容易に設定可能な研削装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の研削装置は、被加工物を保持する保持面を有した保持テーブルと、該保持テーブルに対向して配設され該保持テーブルで保持された被加工物を研削する研削面を有した研削砥石を有する研削ホイールと該研削ホイールが装着されるとともに該研削ホイールを回転せしめるスピンドルとを含む研削手段と、該研削手段を該保持テーブルに対して近接離反移動させる加工送り手段とを備えた研削装置であって、前記保持テーブルの前記保持面と前記研削砥石の前記研削面との間に挿入されて該研削砥石の該研削面が当接する上端部と、該保持テーブルの該保持面に当接する下端部とを有し、該下端部は、前記研削手段が該保持テーブルに近接移動することで該研削砥石が該上端部を押圧して該下端部が該保持面に当接したことを検出する接触センサを備え、該上端部が該研削砥石の該研削面に当接するとともに該接触センサが該保持テーブルの該保持面に当接することで該保持面に対する該研削面の高さ位置を検出するための所定の厚さを有した検出部と、該検出部を該保持テーブルの該保持面と該研削砥石の該研削面との間の検出位置と退避位置とにそれぞれ位置付ける位置付け手段とを有したセットアップ機構を備え、前記検出部の前記上端部は、前記研削砥石の前記研削面が当接する当接面を有し該当接面が突出するよう筐体に収容された当接板と、前記筐体から前記当接板が飛び出すことを規制する規制部と、前記筐体内に収容されて前記当接板の下で該当接面が前記研削面に倣って傾斜するように該当接板を支持する支持球とから少なくとも構成されることを特徴とする。

【0012】

本発明では、セットアップ機構の検出部が位置付け手段で検出位置に位置付けられた状態で、加工送り手段により研削手段を保持テーブルに接近させ、研削砥石の研削面が、検出部の上端部における当接板の当接面に接触して押圧すると、検出部の下端部が保持テーブルの保持面に接触すると、接触センサが作動する。このときの、研削手段の高さ位置と予め認識している検出部の厚さとから、原点位置を算出してセットアップを自動的に行うことができる。

【0013】

本発明によれば、研削砥石の研削面が検出部の上端部における当接板の当接面に当接すると、該当接面が研削面に倣って傾斜し、これによって研削砥石の研削面に対し検出部の当接面が平行な状態となる。すなわち、研削砥石の研削面を検出部の当接板の当接面に当接させるだけで、研削砥石の研削面に対し検出部の当接面を平行な状態に設定することができる。したがってこの状態を保持して上記セットアップを行うことにより、高い精度でセットアップを実施することができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、研削砥石の研削面に対するセットアップ機構の検出部の当接面を平行な状態に容易に設定可能な研削装置が提供されるといった効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の一実施形態に係る研削装置の斜視図である。

【図2】同研削装置が具備する研削手段で被加工物を研削している状態を示す（ａ）斜視図、（ｂ）側面図である。

【図3】同研削装置が具備するセットアップ機構の側面図である。

【図4】同セットアップ機構の検出部を示す一部断面側面図である。

【図5】同検出部の上端部の分解斜視図である。

【図6】同セットアップ機構の設定方法を示す側面図である。

【図7】同セットアップ機構によるセットアップ方法を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。
[１］研削装置の基本的な構成および動作
図１は、一実施形態の研削装置１０の全体を示している。この研削装置１０は、例えばシリコンウェーハ等の円板状の半導体ウェーハを被加工物（図２のＷで示す）とし、その被加工物Ｗの例えば裏面を研削するものである。

【0017】

研削装置１０は、上面が水平な直方体状の基台１１を備えている。図１では、基台１１の長手方向、幅方向および鉛直方向を、それぞれＹ方向、Ｘ方向およびＺ方向（鉛直方向）で示している。基台１１のＹ方向一端部には、Ｘ方向に並ぶコラム１２が一対の状態で立設されている。基台１１上には、Ｙ方向のコラム１２側に被加工物Ｗを研削加工する加工エリア１１Ａが設けられ、コラム１２とは反対側には、加工エリア１１Ａに研削前の被加工物Ｗを搬入し、かつ、研削後の被加工物Ｗを搬出する搬入・搬出エリア１１Ｂが設けられている。

【0018】

加工エリア１１Ａには、回転軸がＺ方向と平行で上面が水平とされた円板状のターンテーブル１３が回転可能に設けられている。ターンテーブル１３は、図示せぬ回転駆動機構によって矢印Ｒ方向に回転させられる。ターンテーブル１３上の外周部には、回転軸がＺ方向と平行で上面が水平とされた複数（この場合は３つ）の円板状の保持テーブル２０が、周方向に等間隔をおいて回転可能に配置されている。

【0019】

これら保持テーブル２０は一般周知の真空チャック式であり、上面に載置される被加工物Ｗを真空吸引作用で吸着して保持する。図２に示すように、保持テーブル２０は、ステンレス等の金属からなる枠体２１の上面にセラミック等の多孔質部材２２が嵌め込まれた構成のもので、多孔質部材２２の上面が被加工物Ｗの保持面２２ａとなっている。保持面２２ａと、保持面２２ａの周囲の枠体２１の環状の上面２１ａは、後述する研削手段３０で上述したセルフグラインドされることにより、水平、かつ、面一の状態に削られる。各保持テーブル２０は、それぞれがターンテーブル１３内に設けられた図示せぬ回転駆動機構によって、一方向、または両方向に独自に回転すなわち自転するようになっており、ターンテーブル１３が回転すると公転の状態になる。

【0020】

図１に示すように、２つの保持テーブル２０がコラム１２側でＸ方向に並んだ状態において、それら保持テーブル２０の直上には、研削手段３０がそれぞれ配されている。各保持テーブル２０は、ターンテーブル１３の回転によって、各研削手段３０の下方の研削位置と、搬入・搬出エリア１１Ｂに最も近付いた搬入・搬出位置との３位置にそれぞれ位置付けられる。

【0021】

研削位置は２箇所あり、これら研削位置ごとに研削手段３０が配備されている。この場合、ターンテーブル１３の回転による保持テーブル２０の矢印Ｒで示す搬送方向上流側（図１で奥側）の研削位置が一次研削位置であり、下流側の研削位置が二次研削位置とされている。そして、一次研削位置では粗研削が行われ、二次研削位置では仕上げ研削が行われる。

【0022】

各研削手段３０は、コラム１２に昇降自在に取り付けられたスライダ４０に固定されている。スライダ４０は、Ｚ方向に延びるガイドレール４１に摺動自在に装着されており、サーボモータ４２によって駆動されるボールねじ式の加工送り手段４３によってＺ方向に移動可能とされている。各研削手段３０は、加工送り手段４３によってＺ方向に昇降し、下降によって保持テーブル２０に接近する加工送り動作により、保持テーブル２０に保持された被加工物Ｗの露出した被研削面を研削する。

【0023】

研削手段３０は、図２に示すように、軸方向がＺ方向に延びる円筒状のスピンドル３１を有している。スピンドル３１は、内部にスピンドルシャフト３２を回転可能に支持し、スピンドルシャフト３２を回転駆動するモータ３３を備えている。スピンドルシャフト３２の下端には、円板状のホイールマウント３４が固定され、ホイールマウント３４の下面には、ねじ止め等の固定手段によって研削ホイール３５が着脱可能に固定されている。

【0024】

研削ホイール３５は、環状のホイールベース３６の下面に複数の研削砥石３７が等間隔をおいて配列されて固着されたものである。研削砥石３７は、被加工物Ｗに応じて選択され、例えばビトリファイド等の結合材中にダイヤモンド砥粒を混合して成形したもの等が用いられる。

【0025】

一次研削位置の上方に配置された一次研削用の研削手段３０のホイールマウント３４には、粗研削用の研削砥石（例えば♯３２０〜♯４００の砥粒を含む砥石）が固着された研削ホイール３５が取り付けられる。また、二次研削位置の上方に配された二次研削用の研削手段３０のホイールマウント３４には、仕上げ研削用の研削砥石（例えば♯２０００以上の砥粒を含む砥石）が固着された研削ホイール３５が取り付けられる。ホイールマウント３４および研削ホイール３５には、研削部分の冷却や潤滑あるいは研削屑の排出のための研削水を供給する研削水供給機構（図示省略）が設けられている。

【0026】

図１に示すように、基台１１上のターンテーブル１３の周囲における一次研削位置および二次研削位置の近傍には、揺動可能な一対のハイトゲージで構成される接触式の厚さ測定器５０がそれぞれ配設されている。

【0027】

図２に示すように、一対のハイトゲージは、上下方向に揺動するプローブ５１ａ，５２ａをそれぞれ備えた基準側ハイトゲージ５１と可動側ハイトゲージ５２である。基準側ハイトゲージ５１はプローブ５１ａの先端が被加工物Ｗで覆われない保持テーブル２０の枠体２１の上面２１ａへ接触する状態にセットされ、可動側ハイトゲージ５２はプローブ５２ａの先端が被加工物Ｗの被研削面へ接触する状態にセットされる。この厚さ測定器５０によれば、基準側ハイトゲージ５１により、基準面となる枠体２１の上面２１ａの高さ位置が検出され、可動側ハイトゲージ５２により、研削される被加工物Ｗの被研削面の高さ位置が検出され、両者の検出値を比較することで、被加工物Ｗの厚さが研削中に随時測定される。

【0028】

上記研削手段３０は、研削ホイール３５が回転しながら所定速度（例えば０．３〜０．５μｍ／秒程度）で下降して加工送りされることにより、研削ホイール３５の研削砥石３７が被加工物Ｗの被研削面を押圧し、これによって被研削面が研削される。研削の際、保持テーブル２０は例えば研削ホイール３５と同じ方向に回転し、被加工物Ｗは自転させられる。研削ホイール３５による研削外径は保持面２２ａの半径よりも大きく、研削砥石３７による研削外周縁が保持テーブル２０の回転中心すなわち被加工物Ｗの中心を通過することにより、被加工物Ｗの全面が研削砥石３７で一様に研削される。研削手段３０による研削量は、厚さ測定器５０で被加工物Ｗの厚さを測定することにより制御される。

【0029】

被加工物Ｗは、最初に一次研削位置で研削手段３０により粗研削された後、ターンテーブル１３が図１に示すＲ方向に回転することにより二次研削位置に搬送され、ここで研削手段３０により仕上げ研削される。粗研削は、例えば仕上げ厚さの数十μｍ程度手前まで研削され、残りの研削量が仕上げ研削で研削される。

【0030】

図１に示すように、搬入・搬出エリア１１Ｂの中央にはピックアップロボット７０が設置されており、ピックアップロボット７０の周囲には、上から見て反時計回りに、供給カセット７１、位置合わせ台７２、供給アーム７３、回収アーム７４、スピンナ式洗浄装置７５、回収カセット７６が、それぞれ配置されている。カセット７１，７６には複数の被加工物Ｗが上下方向に間隔を空けた積層状態で収容される。これらカセット７１，７６は、基台１１上の所定位置に着脱可能にセットされる。

【0031】

研削加工される被加工物Ｗは、はじめにピックアップロボット７０によって供給カセット７１内から取り出され、位置合わせ台７２上に被研削面を上に向けて載置されて一定の搬入開始位置に位置決めされる。次いで被加工物Ｗは、供給アーム７３によって位置合わせ台７２から取り上げられ、搬入・搬出位置で待機している保持テーブル２０上に被研削面を上に向けて載置される。被加工物Ｗはターンテーブル１３のＲ方向への回転によって一次研削位置と二次研削位置にこの順で搬送され、これら研削位置で、研削手段３０により上記のようにして被研削面が研削される。

【0032】

二次研削が終了した被加工物Ｗは、さらにターンテーブル１３がＲ方向に回転することにより搬入・搬出位置に戻される。搬入・搬出位置に戻された被加工物Ｗは回収アーム７４によって取り上げられ、洗浄装置７５に移されて水洗、乾燥される。そして、洗浄装置７５で洗浄処理された被加工物Ｗは、ピックアップロボット７０によって回収カセット７６内に収容される。

【0033】

以上が、被加工物Ｗを実際に研削加工するにあたっての研削装置１０の基本的な構成および動作である。さて、本実施形態の研削装置１０には、実際に研削加工を行う前にセットアップを行うためのセットアップ機構１００が、一次研削側および二次研削側の各研削手段３０に対して設けられている。セットアップ機構１００は、図１に示すように、基台１１上のターンテーブル１３の周囲であって、各厚さ測定器５０のコラム１２側にそれぞれ配設されている。以下、セットアップ機構１００について説明する。

【0034】

[２］セットアップ機構の構成
セットアップ機構１００は、図３に示すように、水平に延びる上下一対の板ばね１０１と、板ばね１０１の先端に支持された検出部１１０と、板ばね１０１を水平旋回させて、検出部１１０を、保持テーブル２０の保持面２２ａと研削砥石３７の研削面３７ａとの間の検出位置と、保持テーブル２０上から外れ、かつ、加工送りされる研削手段３０と干渉しない退避位置（図１の破線で示している）とにそれぞれ位置付ける位置付け手段１４０とを備えている。板ばね１０１は上下方向に撓んで弾性変形可能なもので、これにより検出部１１０は上下方向への移動が可能となっている。なお、板ばね１０１に替えて平行リンクを利用して検出部１１０を上下動可能に支持する構成としてもよい。

【0035】

位置付け手段１４０は、基台１１上に垂直に、かつ、回転自在に支持されたポスト１４１と、このポスト１４１を回転させる回転駆動機構１４２とから構成されている。回転駆動機構１４２は、ポスト１４１の下端面から同軸的に下方に延び、ギヤ１４３ａが一体に設けられたシャフト１４３と、ギヤ１４３ａにピニオンギヤ１４４ａを介して連結されたモータ１４４とを有するもので、ポスト１４１の上端部の外周面に板ばね１０１の基端部が固定されている。

【0036】

位置付け手段１４０によれば、モータ１４４の動力がピニオンギヤ１４４ａ、ギヤ１４３ａ、シャフト１４３を介しポスト１４１に伝わってポスト１４１が回転し、これによって板ばね１０１が往復旋回して検出部１１０が上記検出位置または退避位置に位置付けられる。

【0037】

検出部１１０は、研削砥石３７の研削面３７ａが当接可能な上端部１２０と、上端部１２０の下方に間隔を空けて配設され、保持テーブル２０の保持面２２ａに当接可能な下端部１３０とを有している。これら上端部１２０および下端部１３０は、ブラケット１１１を介して板ばね１０１の先端に固定されている。

【0038】

検出部１１０の下端部１３０は、図４に示すように、ブラケット１１１に固定される支持体１３１を有しており、この支持体１３１に、下面に物体（この場合、保持テーブル２０）が接触可能に配設された接触プローブ１３２と、この接触プローブ１３２が下方の物体に接触したことを検知する接触センサ１３３とが支持されている。

【0039】

検出部１１０の上端部１２０は、図４および図５に示すように、ブラケット１１１に固定された直方体状の筐体１２１を有している。筐体１２１は、四方を囲む側壁部１２２の上面に上板部１２３が形成された筐体本体１２４の下面に、下側の開口を塞ぐ底板１２５が着脱可能に取り付けられて構成され、側壁部１２２の一面がブラケット１１１に固定されている。筐体本体１２４の上板部１２３の中央には円形孔１２３ａが形成されており、上板部１２３は円形孔１２３ａを囲繞する縁部を構成している。

【0040】

筐体本体１２４内には下側の開口から当接板１２６、支持球１２７およびワッシャ１２８が収容され、底板１２５を筐体本体１２４の下面に取り付けることで、上端部１２０が構成される。底板１２５は、ブラケット１１１から離れた２箇所の角部に形成された挿通孔１２５ａに通したねじ１２９を、筐体本体１２４に形成されたねじ孔にねじ込むことで筐体本体１２４に取り付けられる。

【0041】

当接板１２６は、半球体の頂点側を底面と平行に切り取ったような形状を有しており、底面側である円形状の下面１２６ａと、下面１２６ａよりも小径で下面と同心状の平坦な当接面１２６ｂを有している。当接板１２６の下面１２６ａの中心には、支持球１２７の一部が入り込むことが可能な円錐状の凹部１２６ｃが形成されており、また、底板１２５の中心には、支持球１２７の一部が入り込むことが可能な支持孔１２５ｃが形成されている。

【0042】

底板１２５を上記２箇所の角部に通したねじ１２９で筐体本体１２４に取り付けた状態で、筐体１２１内には、当接板１２６の上端部１２０が円形孔１２３ａから突出し、支持球１２７の上端部１２０が当接板１２６の下面１２６ａの凹部１２６ｃに入り込み、支持球１２７の下端部１３０がワッシャ１２８内および底板１２５の支持孔１２５ｃ内に入り込んだ状態で、これら当接板１２６、支持球１２７およびワッシャ１２８が、上板部１２３と底板１２５に挟まれた状態で収容されている。当接板１２６は当接面１２６ｂから下面１２６ａにわたる球面（規制部）１２６ｄの下部が上板部１２３の縁に当接することで、円形孔１２３ａから飛び出すことが規制されるようになっている。

【0043】

このような上端部１２０においては、ねじ１２９の締め付け力を緩めると、底板１２５が支持球１２７を介して当接板１２６を上板部１２３の縁に押し付ける力が弱まり、このとき、当接板１２６は支持球１２７を支点として全方向に揺動可能となる。すなわち、筐体１２１の上方に突出する平坦な当接面１２６ｂがあらゆる方向に傾斜可能となる。支持球１２７は、当接板１２６の凹部１２６ｃと底板１２５の支持孔１２５ｃに入り込んでいることにより転動不能な状態が維持される。検出部１１０の厚さ、すなわち上端部１２０の当接板１２６の当接面１２６ｂから下端部１３０の接触プローブ１３２の下端までの距離は所定サイズに設定され、その厚さは検出部１１０の厚さとして予め認識されている。

【0044】

[３］セットアップ機構の設定
以上がセットアップ機構１００の構成であり、続いて、セットアップ機構１００の設定について説明する。セットアップ機構１００は、一次研削側と二次研削側の各研削手段３０に対してそれぞれ設けられており、これらセットアップ機構１００の設定は、例えば当該装置１０の組み立て時や初めて使用する前に行われる。

【0045】

セットアップ機構１００の設定の方法を図６を参照して説明すると、はじめに、検出部１１０の上端部１２０のねじ１２９を緩め、当接板１２６が揺動可能な状態としておく。次いで位置付け手段１４０によって板ばね１０１を旋回させ、検出部１１０を、保持テーブル２０の保持面２２ａと研削砥石３７の研削面３７ａとの間の検出位置に位置付ける。検出部１１０は検出位置において下端部１３０の接触プローブ１３２が保持面２２ａからある程度上方に離れた状態となるようになされている。次に、加工送り手段４３によって研削手段３０を下降させ、研削砥石３７の研削面３７ａを当接板１２６の当接面１２６ｂに当接させる。この状態からさらに僅かに研削手段３０を下降させ、板ばね１０１が若干撓む程度に上端部１２０を押圧する。

【0046】

すると、板ばね１０１の弾発力によって検出部１１０は上方の研削砥石３７側に押圧され、その押圧力により、研削砥石３７の研削面３７ａに当接している当接板１２６が揺動して当接面１２６ｂが研削面３７ａに密着する。すなわち当接面１２６ｂが研削面３７ａに倣って傾斜し、当接面１２６ｂが研削面３７ａと平行になった状態となる。次に、ねじ１２９を筐体本体１２４にねじ込んで底板１２５を筐体本体１２４に締結する。これにより当接板１２６は筐体１２１内に固定され、当接面１２６ｂが研削面３７ａと平行になった状態が保持される。以上で、研削砥石３７の研削面３７ａが当接する検出部１１０の当接面１２６ｂを研削面３７ａと平行に調整するセットアップ機構１００の設定作業が完了する。セットアップ機構１００の設定後は、位置付け手段１４０によって検出部１１０を退避位置に退避させる。なお、当接板１２６の球面１２６ｄの曲率半径は、上記のように当接面１２６ｂが研削砥石３７の研削面３７ａと平行になった状態において、支持球１２７の中心から球面１２６ｄまでの距離に設定されている。

【0047】

[４］セットアップ機構によるセットアップ
次に、上記のようにして研削面３７ａに対する当接面１２６ｂの平行度設定がなされたセットアップ機構１００により、セットアップを行う方法を説明する。なお、セットアップは、装置の立ち上げ時や、上述したセルフグラインドを行った後、あるいは研削砥石３７が磨耗したときや保持テーブル２０を交換したときなど、必要に応じて随時行われる。

【0048】

セットアップの方法を図７を参照して説明すると、位置付け手段１４０によって検出部１１０を退避位置から検出位置に移動させる。そして、加工送り手段４３によって研削手段３０を下降させ、研削砥石３７の研削面３７ａを当接板１２６の当接面１２６ｂに当接させて上端部１２０を押し下げる。すると接触プローブ１３２の下端が保持面２２ａに接触して接触センサ１３３がＯＮとなる。このときの、研削手段３０の高さ位置と予め認識している検出部１１０の厚さとから、原点位置を算出してセットアップが自動的になされる。

【0049】

[５］セットアップ機構の作用効果
上記実施形態のセットアップ機構１００によれば、セットアップ機構１００の設定を行うにあたり、研削手段３０を下降させて研削砥石３７の研削面３７ａを検出部１１０の上端部１２０における当接板１２６の当接面１２６ｂに当接させ、かつ、押圧することにより、当接面１２６ｂが研削面３７ａに倣って傾斜して密着し、これによって研削砥石３７の研削面３７ａに対し検出部１１０の当接面１２６ｂを平行に設定することができる。

【0050】

この当接面１２６ｂの平行度設定は、研削砥石３７の研削面３７ａを検出部１１０の当接板１２６の当接面１２６ｂに当接させるだけで達成することができ、この後、ねじ１２９を締めて当接板１２６を筐体１２１内に保持することで、その平行度を保持することができる。したがって、研削砥石３７の研削面３７ａに対し検出部１１０の当接面１２６ｂを平行な状態に容易に設定可能である。その結果、高い精度でセットアップを実施することができる。

【0051】

また、本実施形態では、検出部１１０の上端部１２０において、底板１２５を筐体本体１２４に固定して当接板１２６を筐体１２１内に固定状態で保持するためのねじ１２９が、底板１２５におけるブラケット１１１から離れた２箇所の角部に配置されこの部分をねじ止めする構成となっており、ブラケット１１１側の２箇所の角部をねじ止めしていない。これは、当接板１２６が動かない程度の適度な力で固定すれば十分であるからである。またこの他には、支持球１２７や当接板１２６に過剰な圧力がかからず損傷させにくいという利点も得られる。さらには、ブラケット１１１側にはねじ締めのためのスペースを取りにくいが、ブラケット１１１から離れた側ではそのようなスペースを確保することができ、セットアップ機構１００の設定作業をしやすいという面もある。なお、底板１２５を、適度に撓んで、なおかつ剛性を有する材質のものとすると、仮にねじ１２９を強く締め付けても底板１２５が撓むことにより、支持球１２７や当接板１２６を一層損傷させにくくすることができ、好適である。

【符号の説明】

【0052】

２０…保持テーブル、２２ａ…保持面、３０…研削手段、３１…スピンドル、３５…研削ホイール、３７…研削砥石、３７ａ…研削面、４３…加工送り手段、１００…セットアップ機構、１１０…検出部、１２０…上端部、１２１…筐体、１２６…当接板、１２６ｂ…当接面、１２６ｄ…球面（規制部）、１２７…支持球、１３０…下端部、１３３…接触センサ、１４０…位置付け手段、Ｗ…被加工物。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】