特開 2022-175737 研削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022175737

(43)【公開日】2022-11-25

(54)【発明の名称】研削装置

(51)【国際特許分類】

   B24B 45/00 20060101AFI20221117BHJP

   B24B 49/10 20060101ALI20221117BHJP

   B24B 7/04 20060101ALI20221117BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20221117BHJP

【ＦＩ】

B24B45/00 B

B24B49/10

B24B7/04 A

H01L21/304 631

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021082394

(22)【出願日】2021-05-14

(71)【出願人】

【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】100075384

【弁理士】

【氏名又は名称】松本 昂

(74)【代理人】

【識別番号】100172281

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100206553

【弁理士】

【氏名又は名称】笠原 崇廣

(74)【代理人】

【識別番号】100189773

【弁理士】

【氏名又は名称】岡本 英哲

(74)【代理人】

【識別番号】100184055

【弁理士】

【氏名又は名称】岡野 貴之

(74)【代理人】

【識別番号】100185959

【弁理士】

【氏名又は名称】今藤 敏和

(72)【発明者】

【氏名】山中 聡

【テーマコード（参考）】

3C034

3C043

5F057

【Ｆターム（参考）】

3C034BB73

3C034BB92

3C034CA24

3C034CB11

3C034DD20

3C043BA03

3C043BC08

3C043CC04

3C043CC11

3C043DD02

3C043DD04

3C043DD05

3C043DD06

5F057AA02

5F057AA05

5F057AA37

5F057AA53

5F057BA15

5F057CA14

5F057DA11

5F057GA13

5F057GB03

5F057GB22

(57)【要約】

【課題】スピンドルの回転軸に直交する方向における研削ユニットの振動を低減する。
【解決手段】スピンドルと、スピンドルの下端部に上面側が固定されたフランジと、を含む研削ユニットと、スピンドルの回転軸に直交する方向における研削ユニットの振動量を測定するための振動測定ユニットと、制御ユニットと、を備え、フランジの内部又はフランジ上には、回転軸の周りに配置された３つ以上の錘と、フランジの半径方向において各錘の外側に１つ配置されている複数の圧電アクチュエータと、を有するバランス調整機構が設けられており、制御ユニットは、振動測定ユニットを用いて測定された研削ユニットの振動データに基づいて半径方向において少なくとも１つの圧電アクチュエータの変位量を調整することにより、少なくとも１つの圧電アクチュエータに接する錘の位置を調整して、研削ユニットの回転バランスを調整する研削装置を提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

研削装置であって、
被加工物を保持するチャックテーブルと、
スピンドルと、該スピンドルの下端部に上面側が固定され、且つ、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削ホイールが下面側に装着されるフランジと、を含む研削ユニットと、
振動測定用のセンサーを有し、該スピンドルの回転によって発生する該スピンドルの回転軸に直交する方向における該研削ユニットの振動量を測定するための振動測定ユニットと、
を備え、
該フランジの内部又は該フランジ上には、該回転軸の周りに配置された３つ以上の錘と、該フランジの半径方向において各錘の外側に１つ配置されており、それぞれ圧電素子を含む複数の圧電アクチュエータと、を有するバランス調整機構が設けられており、
該研削装置は、該複数の圧電アクチュエータを制御する制御ユニットを更に備え、
該制御ユニットは、該振動測定ユニットを用いて測定された該研削ユニットの振動データに基づいて該半径方向において少なくとも１つの圧電アクチュエータの変位量を調整することにより、該少なくとも１つの圧電アクチュエータに接する錘の位置を調整して、該研削ユニットの該スピンドルの周りの回転バランスを調整することを特徴とする研削装置。

【請求項2】

該振動測定ユニットは、フィールドバランサーであり、該スピンドルの回転角度に対応する該研削ユニットの該振動量を測定することを特徴とする請求項１記載の研削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、被加工物を研削するための研削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスチップは、例えば、表面に複数の分割予定ラインが格子状に設定され、当該複数の分割予定ラインで区画された各領域にＩＣ（Integrated Circuit）等のデバイスが形成された半導体ウェーハ（被加工物）の裏面側を研削装置で研削して薄化した後、各分割予定ラインに沿って被加工物を切断することで製造される。

【0003】

研削装置は、円板状のチャックテーブルを備えており、当該チャックテーブルの上方には、円柱状のスピンドルを有する研削ユニットが配置されている。スピンドルは、その高さ方向が鉛直方向に略平行に配置されている。

【0004】

スピンドルの下端部には、円板状のフランジ（ホイールマウントとも称される）を介して円環状の研削ホイールが装着されている。研削ホイールは、円環状の基台を有し、当該基台の一面側には、それぞれブロック状の複数の研削砥石が、基台の周方向に沿って略等間隔で配置されている。

【0005】

被加工物の研削時には、まず、チャックテーブルの保持面で被加工物の表面側を吸引保持する。次いで、チャックテーブルと、スピンドルと、をそれぞれ回転させると共に、ウェーハの裏面側に研削水を供給しながら、研削ユニットを下方へ研削送りする（例えば、特許文献１参照）。

【0006】

被加工物の研削中、スピンドルは高速で回転するので、スピンドル、フランジ及び研削ホイールの各々を構成する部品の寸法公差、幾何公差等に起因してスピンドル周りの回転バランスが崩れることにより、スピンドルの回転軸に直交する方向で、研削ユニットが振動することがある。また、研削中において研削ホイール等に付着した研削屑も、研削ユニットの振動の要因となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】特開２０１４－１２４６９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

この様に、研削ユニットがスピンドルの回転軸に直交する方向に振動すると、被研削面の面粗さ（例えば、算術平均粗さＲａ）が大きくなったり、被加工物の割れや欠け（チッピング）の数が増加したり、研削砥石の異常磨耗が生じたりするという不具合が発生する。

【0009】

本発明は係る問題点に鑑みてなされたものであり、スピンドルの回転軸に直交する方向における研削ユニットの振動を低減することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の一態様によれば、研削装置であって、被加工物を保持するチャックテーブルと、スピンドルと、該スピンドルの下端部に上面側が固定され、且つ、該チャックテーブルで保持された該被加工物を研削する研削ホイールが下面側に装着されるフランジと、を含む研削ユニットと、振動測定用のセンサーを有し、該スピンドルの回転によって発生する該スピンドルの回転軸に直交する方向における該研削ユニットの振動量を測定するための振動測定ユニットと、を備え、該フランジの内部又は該フランジ上には、該回転軸の周りに配置された３つ以上の錘と、該フランジの半径方向において各錘の外側に１つ配置されており、それぞれ圧電素子を含む複数の圧電アクチュエータと、を有するバランス調整機構が設けられており、該研削装置は、該複数の圧電アクチュエータを制御する制御ユニットを更に備え、該制御ユニットは、該振動測定ユニットを用いて測定された該研削ユニットの振動データに基づいて該半径方向において少なくとも１つの圧電アクチュエータの変位量を調整することにより、該少なくとも１つの圧電アクチュエータに接する錘の位置を調整して、該研削ユニットの該スピンドルの周りの回転バランスを調整する研削装置が提供される。

【0011】

好ましくは、該振動測定ユニットは、フィールドバランサーであり、該スピンドルの回転角度に対応する該研削ユニットの該振動量を測定する。

【発明の効果】

【0012】

本発明の一態様に係る研削装置では、振動測定ユニットを用いて測定された研削ユニットの振動データに基づいて、フランジの半径方向において少なくとも１つの圧電アクチュエータの変位量を調整することにより、少なくとも１つの圧電アクチュエータに接する錘の位置を調整して、研削ユニットのスピンドルの周りの回転バランスを調整する。それゆえ、スピンドルの回転軸に直交する方向における研削ユニットの振動を低減できる。

【0013】

また、この様に、圧電アクチュエータを用いて電気的に錘の位置を調整することにより、スピンドルを回転させた状態で、研削ユニットの回転バランスの調整を行うことができる。従って、研削中であっても研削ユニットの回転バランスの調整が可能である。加えて、スピンドルを一旦停止させた上で、手作業で研削ユニットの回転バランスの調整を行う場合に比べて、回転バランスの調整に要する作業者の手間を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】研削装置の斜視図である。

【図2】粗研削ユニットの一部断面側面図である。

【図3】第１の実施形態に係るフランジを平面視した場合の部分断面図である。

【図4】第２の実施形態に係るフランジを平面視した場合の部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

添付図面を参照して、本発明の一態様に係る実施形態について説明する。図１は、研削装置２の斜視図である。なお、図１では、構成要素の一部を機能ブロックで示す。図１において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向（前後方向）、及び、Ｚ軸方向（上下方向、研削送り方向）は互いに直交する。

【0016】

研削装置２は、構成要素を支持する直方体状の基台４を有する。基台４の前方（Ｙ軸方向の一方）には凹部４ａが形成されており、この凹部４ａには、被加工物１１を搬送する搬送ロボット６が設けられている。

【0017】

凹部４ａのＸ軸方向の両側には、カセット載置領域８ａ，８ｂが存在する。例えば、カセット載置領域８ａ上には、研削前の１以上の被加工物１１を収容しているカセット１０ａが載置される。被加工物１１は、例えば、円板状の半導体ウェーハである。

【0018】

被加工物１１の表面１１ａ側には、複数の分割予定ライン（不図示）が格子状に設定されている。各分割予定ラインで区画された領域の各々には、ＩＣ、ＬＳＩ（Large Scale Integration）等のデバイスが形成されている。表面１１ａ側にはデバイスを保護するために、被加工物１１と略同径の樹脂製の保護部材１３が貼り付けられている。

【0019】

カセット載置領域８ａの後方（Ｙ軸方向の他方）には、搬送ロボット６により搬出された被加工物１１の位置を所定の位置に決める位置決めテーブル１２が設けられている。位置決めテーブル１２に対してＸ軸方向の一方に隣接する領域には、ローディングアーム１４の基端部が設けられている。

【0020】

ローディングアーム１４の基端部よりも後方には円板状のターンテーブル１６が設けられている。ターンテーブル１６の下面側には、ターンテーブル１６を回転させるモーター等の第１の回転駆動源（不図示）が配置されている。

【0021】

ターンテーブル１６の上面側は、当該上面に放射状に設けられた各々直線状の複数の仕切板により、３つの扇状領域に区切られている。ローディングアーム１４に最も近い扇状領域は、被加工物１１をターンテーブル１６へ搬入又は搬出する搬入搬出領域Ａとなる。

【0022】

搬入搬出領域Ａから上面視で時計回りに略１２０度進んだ扇状領域は、被加工物１１の粗研削が行われる粗研削領域Ｂとなり、搬入搬出領域Ａから上面視で反時計回りに略１２０度進んだ扇状領域は、被加工物１１の仕上げ研削が行われる仕上げ研削領域Ｃとなる。

【0023】

各扇状領域には、１つのチャックテーブル１８が設けられている。搬入搬出領域Ａに配置されたチャックテーブル１８には、ローディングアーム１４により、位置決めテーブル１２から被加工物１１が搬送される。

【0024】

チャックテーブル１８の上面は、被加工物１１を吸引保持する保持面として機能する。チャックテーブル１８の下部には、チャックテーブル１８を所定の回転軸の周りに回転させるためのモーター等の第２の回転駆動源（不図示）が連結されている。

【0025】

ターンテーブル１６の後方には、基台４の上面から突出する態様で、四角柱状の支持構造２２ａが設けられている。支持構造２２ａの前面側には研削送りユニット２４が設けられている。

【0026】

研削送りユニット２４は、支持構造２２ａの前面に固定されたＺ軸方向に略平行な一対のＺ軸ガイドレール２６を有する。一対のＺ軸ガイドレール２６には、Ｚ軸移動プレート２８がスライド可能に取り付けられている。

【0027】

Ｚ軸移動プレート２８の後方（裏面）側には、ナット部（不図示）が設けられている。ナット部には、一対のＺ軸ガイドレール２６の間においてＺ軸方向に沿って設けられたＺ軸ボールネジ３０が、回転可能な態様で連結している。

【0028】

Ｚ軸ボールネジ３０の上端部には、パルスモーター３２が連結されており、パルスモーター３２でＺ軸ボールネジ３０を回転させれば、Ｚ軸移動プレート２８は、Ｚ軸ガイドレール２６に沿ってＺ軸方向に移動する。

【0029】

Ｚ軸移動プレート２８の前面には、粗研削ユニット（研削ユニット）３４ａが設けられている。粗研削ユニット３４ａは、Ｚ軸移動プレート２８に固定されている円筒状のスピンドルハウジング３６を有する。

【0030】

スピンドルハウジング３６は、円筒の高さ方向がＺ軸方向と略平行に配置されている。各スピンドルハウジング３６の側面には、圧電型の加速度センサー（振動測定用のセンサー）３８ａが設けられている。

【0031】

図２に示す様に、加速度センサー３８ａは、粗研削ユニット３４ａのスピンドルハウジング３６にも設けられている。加速度センサー３８ａは、スピンドル４０の回転軸（例えば、Ｚ軸方向）に直交する方向（例えば、Ｘ軸方向）における粗研削ユニット３４ａの加速度を測定する。

【0032】

測定された加速度に対して、フィールドバランサー（振動測定ユニット）３８のコンピューター３８ｃが所定の演算を施すことにより、粗研削ユニット３４ａの振動が算出される。この様にして、粗研削ユニット３４ａの振動が測定される。

【0033】

また、仕上げ研削ユニット（研削ユニット）３４ｂ（図１参照）のスピンドルハウジング３６に設けられた別の加速度センサー３８ａを利用して、仕上げ研削ユニット３４ｂの振動が同様に測定される。

【0034】

なお、スピンドルハウジング３６に設けられる振動測定用のセンサーは、加速度センサー３８ａに限定されない。振動周波数に応じて、加速度センサー３８ａ以外のセンサーが適宜選択されてもよい。

【0035】

図２は、粗研削ユニット３４ａの一部断面側面図である。図２では、構成要素の一部を機能ブロックで示す。スピンドルハウジング３６の内部には、高さ方向がＺ軸方向と略平行に配置された円柱状のスピンドル４０の一部が、回転可能に収容されている。

【0036】

スピンドル４０の上端部には、モーター等の第３の回転駆動源（不図示）が設けられている。スピンドル４０の下端部には、円板状のフランジ（ホイールマウント）４２の上面４２ａ側が固定されている。フランジ４２は、円板の中心をその厚さ方向に貫通する貫通孔４２ｃを有する。

【0037】

貫通孔４２ｃは、スピンドル４０の高さ方向に沿って形成された円筒状の貫通孔と略同心状に配置されている。図３に示す様に、貫通孔４２ｃの周りには、高さ方向がフランジ４２の半径方向４２ｄに略平行に配置された各々円筒状の３つの第１空洞部４２ｅが、フランジ４２の周方向４２ｆにおいて略等間隔に形成されている。

【0038】

図３は、第１の実施形態に係るフランジ４２を平面視した場合の部分断面図である。半径方向４２ｄにおいて、第１空洞部４２ｅの内側端部は貫通孔４２ｃに接続しており、第１空洞部４２ｅの外側端部には、第１空洞部４２ｅよりも大径の円筒状の第２空洞部４２ｇが形成されている。

【0039】

第２空洞部４２ｇは、第１空洞部４２ｅと略同心状に配置されている。第２空洞部４２ｇには、金属等で形成された円柱状の錘４４が配置されている。錘４４は、第１空洞部４２ｅの径よりも大きく、第２空洞部４２ｇの径よりも小さい、所定の径を有する。錘４４は、第２空洞部４２ｇ内を半径方向４２ｄに沿ってスライド可能である。

【0040】

半径方向４２ｄにおいて錘４４よりも外側には、圧電アクチュエータ４６が固定されている。圧電アクチュエータ４６は、円板状の圧電素子４６ａを有する。圧電素子４６ａは、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電セラミックスを有する。

【0041】

圧電素子４６ａに電圧が供給されると、圧電素子４６ａは、所定の方向に伸縮する。本実施形態において圧電素子４６ａの伸縮方向は、半径方向４２ｄと略平行である。スピンドル４０の回転に伴い発生する遠心力により、各錘４４が半径方向４２ｄの外側に移動すると、錘４４の外側側面は、圧電素子４６ａの一面４６ｂに接触する。

【0042】

このとき、圧電素子４６ａを半径方向４２ｄに沿って伸縮させると、錘４４の位置を調整できる。各錘４４の位置を調整することにより、スピンドル４０の回転軸に直交する平面内の任意の方向で、粗研削ユニット３４ａの回転バランスを調整できる。

【0043】

この様に、３つの錘４４と、３つの圧電アクチュエータ４６とは、バランス調整機構４８を構成する。圧電素子４６ａには、給電用の配線４６ｃが接続されている。配線４６ｃは、正極用の第１配線と、負極用の第２配線と、を含む。

【0044】

配線４６ｃは、錘４４に形成された貫通孔４４ａと、第１空洞部４２ｅと、を通り、貫通孔４２ｃに達している。配線４６ｃは、貫通孔４２ｃに達すると、略９０°折れ曲がり、スピンドル４０の貫通孔４０ａ内を上方に延伸し、スピンドルハウジング３６の上端中央部に配置された回転コネクタ部５０に接続している。

【0045】

回転コネクタ部５０は、スリップリングを有する。スリップリングは、第１配線に電気的に接続され第１配線と共に回転可能な第１リングと、第２配線に電気的に接続され第２配線と共に回転可能な第２リングと、を有する。

【0046】

第１リングには、導電性の第１ブラシが接触しており、第２リングには、導電性の第２ブラシが接触している。第１ブラシは、直流電源（不図示）の正極に電気的に接続されており、第２ブラシは、直流電源（不図示）の負極に電気的に接続されている。

【0047】

スピンドル４０と共に回転する圧電素子４６ａには、スリップリングを介して電力が供給される。図２に戻って、スピンドル４０の側面の一箇所には、所定の波長の測定光を反射する反射シート４０ｂが貼り付けられている。反射シート４０ｂには、回転センサー３８ｂから測定光が照射される。

【0048】

回転センサー３８ｂは、反射シート４０ｂへ光を照射するための発光ダイオード等の発光素子（不図示）を含む。回転センサー３８ｂは、更に、反射シート４０ｂで反射されて光を受光するためのフォトダイオード等の受光素子（不図示）を含む。

【0049】

反射シート４０ｂは、スピンドル４０の回転角度を算出するための基準位置として機能する。スピンドル４０が所定の回転速度で回転しているとき、受光素子は、所定の時間間隔で反射光を受光する。

【0050】

例えば、スピンドル４０が３０００ｒｐｍで回転しているとき、スピンドル４０は、０．０２ｓ（＝６０ｓ／３０００）で１回（即ち、３６０°）回転しているので、受光素子は、０．０２ｓ間隔で反射光を受光する。

【0051】

それゆえ、反射シート４０ｂからの反射光を受光したタイミングからの経過時間に基づいて、反射シート４０ｂの位置を基準とするスピンドル４０の回転角度を算出できる。なお、回転角度の算出は、コンピューター３８ｃにより行われる。

【0052】

コンピューター３８ｃは、回転センサー３８ｂ及び加速度センサー３８ａと共に、フィールドバランサー３８を構成する。コンピューター３８ｃは、プロセッサ（処理装置）と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含む。

【0053】

当該コンピューター３８ｃにより、加速度センサー３８ａで測定された加速度から粗研削ユニット３４ａの振動量（即ち、振動の変位量）が算出され、反射シート４０ｂからの反射光に基づいてスピンドル４０の回転角度が算出される。

【0054】

フィールドバランサー３８は、スピンドル４０の回転角度に対応する粗研削ユニット３４ａの振動量を所定の分解能（例えば、スピンドル４０の回転数が１２００ｒｐｍの場合、振動量０．００１μｍ）で測定可能である。フィールドバランサー３８としては、例えば、シグマ電子工業株式会社製のＳＢ－８００２Ｒを用いることができる。

【0055】

フランジ４２の下面４２ｂ側には、円環状の粗研削ホイール５２ａが装着されている。粗研削ホイール５２ａは、アルミニウム合金等の金属材料で形成された円環状のホイール基台５４を有する。

【0056】

ホイール基台５４の上面側は、ボルト（不図示）等を利用して、フランジ４２の下面４２ｂ側に装着されている。ホイール基台５４の下面側には、各々ブロック状の複数の粗研削砥石５４ａが固定されている。

【0057】

複数の粗研削砥石５４ａは、ホイール基台５４の周方向に沿って略等間隔で環状に配列されている。粗研削砥石５４ａは、ダイヤモンド、ｃＢＮ（cubic boron nitride）等の砥粒と、砥粒を固定するためのセラミックス、樹脂等の結合材と、を有する。

【0058】

粗研削ホイール５２ａの直下は、上述の粗研削領域Ｂに対応する。研削時には、スピンドル４０を所定の回転速度（例えば、３０００ｒｐｍ）で回転させる。このとき、粗研削ユニット３４ａが振動することがある。

【0059】

例えば、スピンドル４０、フランジ４２及び粗研削ホイール５２ａの各々を構成する部品の寸法公差、幾何公差等に起因して、粗研削ユニット３４ａは、スピンドル４０の回転軸に直交する方向に振動することがある。また、研削中に粗研削ホイール５２ａに付着した研削屑も、粗研削ユニット３４ａが振動する要因となる。

【0060】

そこで、フィールドバランサー３８で測定された粗研削ユニット３４ａの振動データに基づいて、少なくとも１つの圧電アクチュエータ４６の変位量を調整することにより、粗研削ユニット３４ａの回転バランスを調整する。振動データは、例えば、回転角度（°）と、回転角度に対応する振動量（ｎｍ）と、を含む。

【0061】

ここで、図１に戻り、研削装置２の他の構成について説明する。粗研削領域Ｂには、研削時に被加工物１１と粗研削砥石５４ａとの接触領域へ純水等の研削水を供給する研削水供給ユニット（不図示）が設けられている。

【0062】

支持構造２２ａに対してＸ軸方向の他方に隣接する位置には、四角柱状の支持構造２２ｂが設けられている。支持構造２２ｂの前方には、支持構造２２ａと同様に、研削送りユニット２４が設けられている。

【0063】

支持構造２２ｂには研削送りユニット２４が設けられており、そのＺ軸移動プレート２８には、仕上げ研削ユニット３４ｂが連結されている。仕上げ研削ユニット３４ｂも、粗研削ユニット３４ａと同様に、スピンドルハウジング３６、フィールドバランサー３８、スピンドル４０、第３の回転駆動源、フランジ４２等を有する。

【0064】

但し、仕上げ研削ユニット３４ｂのスピンドル４０には、フランジ４２を介して円環状の仕上げ研削ホイール５２ｂが装着されている。仕上げ研削ホイール５２ｂも、ホイール基台５４を有する。

【0065】

ホイール基台５４の下面側には、複数の仕上げ研削砥石が、ホイール基台５４の周方向に沿って略等間隔で環状に設けられている。仕上げ研削砥石は、粗研削砥石５４ａの砥粒よりも平均粒径が小さい砥粒と、結合材と、を有する。

【0066】

仕上げ研削ホイール５２ｂの直下は、上述の仕上げ研削領域Ｃに対応する。搬入搬出領域Ａに搬入された被加工物１１は、その裏面１１ｂ側が粗研削され、更にその後、仕上げ研削された後、再び、搬入搬出領域Ａへ戻される。

【0067】

そして、研削後の被加工物１１は、アンローディングアーム５６によりスピンナ洗浄ユニット５８へ搬送される。スピンナ洗浄ユニット５８で洗浄された被加工物１１は、搬送ロボット６により、カセット載置領域８ｂ上に載置されたカセット１０ｂへ搬送される。

【0068】

ローディングアーム１４、ターンテーブル１６、チャックテーブル１８、研削送りユニット２４、粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂ、バランス調整機構４８、アンローディングアーム５６、スピンナ洗浄ユニット５８等は、制御ユニット６０により制御される。

【0069】

制御ユニット６０は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）に代表されるプロセッサ（処理装置）と、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory）等の主記憶装置と、フラッシュメモリ等の補助記憶装置と、を含むコンピューターによって構成されている。

【0070】

補助記憶装置には、ソフトウェアが記憶されており、このソフトウェアに従い処理装置等を動作させることによって、制御ユニット６０の機能が実現される。また、補助記憶装置には、フィールドバランサー３８から供給される振動データに基づいて、圧電アクチュエータ４６を制御する所定のプログラムも記憶されている。

【0071】

制御ユニット６０は、フィールドバランサー３８で測定された粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの振動データに基づいて、各フランジ４２の半径方向４２ｄにおいて少なくとも１つの圧電アクチュエータ４６の変位量を調整する。

【0072】

これにより、少なくとも１つの圧電アクチュエータ４６に対応する錘４４の位置を調整して、粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの各スピンドル４０の周りの回転バランスを調整する。それゆえ、スピンドル４０の回転軸に直交する方向における粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの振動を低減できる。

【0073】

また、この様に、圧電アクチュエータ４６を用いて電気的に錘４４の位置を調整することにより、スピンドル４０を回転させた状態で、粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの回転バランスの調整を行うことができる。

【0074】

従って、研削中であっても、粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの回転バランスの調整が可能である。加えて、スピンドル４０を一旦停止させた上で、手作業で粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの回転バランスの調整を行う場合に比べて、回転バランスの調整に要する作業者の手間を低減できる。

【0075】

なお、第１空洞部４２ｅ、第２空洞部４２ｇ、錘４４、及び、圧電アクチュエータ４６の１セットを、フランジ４２に４セット以上設けてもよい。但し、少なくとも３セットあれば、スピンドル４０の回転軸に直交する平面内で回転バランスを調整できる。

【0076】

次に、第２の実施形態について説明する。図４は、第２の実施形態に係るフランジ４２を平面視した場合の部分断面図である。第２の実施形態のフランジ４２では、第２空洞部４２ｇにコイルばね（弾性部材）６２が設けられている。

【0077】

半径方向４２ｄにおけるコイルばね６２の内側端部は、第２空洞部４２ｇの内側側面に固定されており、半径方向４２ｄにおけるコイルばね６２の外側端部は、錘４４に連結されている。

【0078】

コイルばね６２を設けることにより、第２空洞部４２ｇにおける錘４４の位置を略固定できる。コイルばね６２は、半径方向４２ｄの外側に錘４４を押し出す様に付勢されていてもよく、半径方向４２ｄの内側に錘４４を引っ張る様に付勢されていてもよい。

【0079】

第２の実施形態でも、フィールドバランサー３８で測定された粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの振動データに基づいて、各フランジ４２の半径方向４２ｄにおいて少なくとも１つの圧電アクチュエータ４６の変位量を調整する。

【0080】

これにより、粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの各スピンドル４０の周りの回転バランスを調整する。それゆえ、スピンドル４０の回転軸に直交する方向における粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの振動を低減できる。

【0081】

また、この様に、圧電アクチュエータ４６を用いて電気的に錘４４の位置を調整することにより、スピンドル４０を回転させた状態で、粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの回転バランスの調整を行うことができる。

【0082】

従って、研削中であっても、粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの回転バランスの調整が可能である。加えて、スピンドル４０を一旦停止させた上で、手作業で粗研削ユニット３４ａ、仕上げ研削ユニット３４ｂの回転バランスの調整を行う場合に比べて、回転バランスの調整に要する作業者の手間を低減できる。

【0083】

その他、上述の実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。第１及び第２の実施形態では、バランス調整機構４８がフランジ４２の内部に設けられたが、バランス調整機構４８は、フランジ４２の上面４２ａに設けられてもよい。

【0084】

この場合、上面４２ａには、第１及び第２の実施形態と同様に、３つの圧電アクチュエータ４６が固定される。また、各圧電素子４６ａと、上面４２ａの中心と、の間には、半径方向４２ｄに沿って移動可能な態様で、錘４４が設けられる。

【0085】

なお、上面４２ａにバランス調整機構４８が設けられる場合、上面４２ａを覆うカバー（不図示）によりバランス調整機構４８の上方及び側方の全体を覆うことが望ましい。カバーで覆うことにより、研削時に、研削屑を含むミストがバランス調整機構４８に付着することを防止できる。

【符号の説明】

【0086】

２：研削装置、４：基台、４ａ：凹部、６：搬送ロボット
８ａ，８ｂ：カセット載置領域、１０ａ，１０ｂ：カセット
１１：被加工物、１１ａ：表面、１１ｂ：裏面、１３：保護部材
１２：位置決めテーブル、１４：ローディングアーム、１６：ターンテーブル
１８：チャックテーブル、２２ａ，２２ｂ：支持構造
２４：研削送りユニット、２６：Ｚ軸ガイドレール、２８：Ｚ軸移動プレート
３０：Ｚ軸ボールネジ、３２：パルスモーター
３４ａ：粗研削ユニット（研削ユニット）
３４ｂ：仕上げ研削ユニット（研削ユニット）
３６：スピンドルハウジング、３８：フィールドバランサー（振動測定ユニット）
３８ａ：加速度センサー、３８ｂ：回転センサー、３８ｃ：コンピューター
４０：スピンドル、４０ａ：貫通孔、４０ｂ：反射シート
４２：フランジ、４２ａ：上面、４２ｂ：下面、４２ｃ：貫通孔、４２ｄ：半径方向
４２ｅ：第１空洞部、４２ｆ：周方向、４２ｇ：第２空洞部
４４：錘、４４ａ：貫通孔
４６：圧電アクチュエータ、４６ａ：圧電素子、４６ｂ：一面、４６ｃ：配線
４８：バランス調整機構、５０：回転コネクタ部
５２ａ：粗研削ホイール、５２ｂ：仕上げ研削ホイール
５４：ホイール基台、５４ａ：粗研削砥石
５６：アンローディングアーム、５８：スピンナ洗浄ユニット、６０：制御ユニット
６２：コイルばね（弾性部材）
Ａ：搬入搬出領域、Ｂ：粗研削領域、Ｃ：仕上げ研削領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】