特許 7521953 治具

(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】

(24)【登録日】2024-07-16

(45)【発行日】2024-07-24

(54)【発明の名称】治具

(51)【国際特許分類】

   B24B 49/10 20060101AFI20240717BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240717BHJP

   B24B 37/005 20120101ALI20240717BHJP

【ＦＩ】

B24B49/10

H01L21/304 622K

B24B37/005 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020114887

(22)【出願日】2020-07-02

(65)【公開番号】P2022012798

(43)【公開日】2022-01-17

【審査請求日】2023-05-25

(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】110001014

【氏名又は名称】弁理士法人東京アルパ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】韓 在光

(72)【発明者】

【氏名】別府 佑樹

【審査官】マキロイ 寛済

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１４０６５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３４４４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２８００３１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２４Ｂ ４９／１０

Ｈ０１Ｌ ２１／３０４

Ｂ２４Ｂ ３７／００５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

保持面で被加工物を保持する保持手段と、該保持手段の上方から被加工物に荷重を付与して被加工物を加工する加工手段と、該加工手段と該保持手段とを相対的に該保持面に対して垂直方向に移動させる移動手段と、該加工手段に配置され該加工手段による被加工物の加工時に被加工物が受ける荷重の反力を検知する荷重センサと、を備える加工装置において、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正するための治具であって、
該保持面に載置するプレートと、該プレートの上面に配置されたエアシリンダと、該エアシリンダに供給するエアの圧力を調整するレギュレータと、を備え、
該エアシリンダは、シリンダチューブと、所定の圧力のエアが該シリンダチューブ内に供給され所定の面積の下面がエアに押されることによって該シリンダチューブ内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるロッドと、を備え、
該シリンダチューブに供給されたエアの圧力と該ピストンの下面の面積とにより値が定まる力で該加工手段を押し上げることによって、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正する治具。

【請求項2】

前記プレートの上に前記エアシリンダを少なくとも３つ配置し、少なくとも３つの該エアシリンダで形成される多角形の重心と該加工手段の下面の中心とを合致させて少なくとも３つの該エアシリンダで該加工手段を押し上げる請求項１記載の治具。

【請求項3】

少なくとも３つの前記エアシリンダは、前記プレートに形成される円上に等間隔を空けて配置され、該各エアシリンダが該加工手段を押し上げる力が同じになるように、前記レギュレータが前記シリンダチューブに供給するエアの圧力を調整する請求項２記載の治具。

【請求項4】

前記プレートの下面に少なくとも３つ配置され前記保持面の外周に接触する外周接触部を備えた請求項１、請求項２、又は請求項３記載の治具。

【請求項5】

保持面で被加工物を保持する保持手段と、該保持手段の上方から被加工物に荷重を付与して被加工物を加工する加工手段と、該加工手段と該保持手段とを相対的に該保持面に対して垂直方向に移動させる移動手段と、該加工手段に配置され該加工手段による被加工物の加工時に被加工物が受ける荷重の反力を検知する荷重センサと、を備える加工装置において、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正するための治具であって、
該加工手段の下面に装着する装着プレートと、該装着プレートの下面に配置されたエアシリンダと、該エアシリンダに供給するエアの圧力を調整するレギュレータと、を備え、
該エアシリンダは、シリンダチューブと、所定の圧力のエアが該シリンダチューブ内に供給され所定の面積の上面がエアに押されることによって該シリンダチューブ内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるロッドと、該ロッドの下端に取り付けられたボールジョイントと、該保持面に接触し該ボールジョイントにより該保持面の傾きに合わせて角度変更可能な接触板と、を備え、
該保持面に該接触板を接触させた状態で、該シリンダチューブに供給されたエアの圧力と該ピストンの上面の面積とにより値が定まる力で該保持面を下方に向かって押して相対的に該加工手段を押し上げることによって、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正する治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、荷重センサが検知する荷重の値を測定するための治具に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、ウェーハを保持したチャックテーブルを回転させ、回転する研磨パッドをウェーハに押し付けることによってウェーハに荷重を付与しながらウェーハを研磨する研磨装置（例えば、特許文献１参照）は、ウェーハに付与した荷重を測定する荷重センサを備えている。

【0003】

研磨加工においては、予め設定した値の荷重を所定の時間、ウェーハに付与し続けている。荷重センサは、例えば、スピンドルの先端に研磨パッドを装着した研磨手段と研磨手段を支持する支持ケースとの間において、スピンドルの軸心を中心とする仮想的な正三角形の頂点となる位置にそれぞれ配置されている。そして、研磨しているウェーハに掛かる荷重に対応するチャックテーブル側からの反力を研磨パッドが受けて、３つの荷重センサが検知した荷重値（反力の値）の合算値が研磨時にウェーハに付与している荷重値となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１７－１４０６５８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記荷重センサが故障した場合等に荷重センサの交換を行う必要がある。そして、荷重センサを交換後、研磨時に３つの荷重センサに付与された実際の荷重値と、３つの荷重センサが検知した荷重値とが一致しない事がある。そのため、交換後に荷重センサが検知する荷重値の補正が必要である。

【0006】

ここで、荷重センサの検知する荷重値の補正は、複数の値が異なる荷重値を順次複数回研磨パッドに対して付与して行っていく必要がある。このように荷重センサに異なる荷重値を付与する荷重付与機構は、チャックテーブルの上方に位置づけられた研磨パッド、又は研磨パッドを装着するマウントに向かって、チャックテーブルの上面に配置した昇降シリンダのロッドを鉛直方向に伸ばすことによってチャックテーブルの上面と研磨パッドの研磨面、又は研磨パッドを装着するマウントの下面との間を昇降シリンダが押し広げようとする力によって荷重センサに昇降シリンダ側で計測可能な所定の荷重を付与している。そして、この付与した荷重値と荷重センサが検知した値とが一致するように補正を行っている。

【0007】

しかし、チャックテーブルの上面と研磨パッドの研磨面との間の距離、又はチャックテーブルの上面とマウントの下面との間の距離が、縮めた昇降シリンダの全長より小さい場合があり、該間に昇降シリンダを進入させて配置することができないという問題がある。
よって、荷重センサが検知する荷重値の補正を行う場合には、チャックテーブルの上面と研磨パッドの研磨面との間、又はチャックテーブルの上面とマウントの下面との間に容易に進入可能な荷重付与機構が必要である

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するための本発明は、保持面で被加工物を保持する保持手段と、該保持手段の上方から被加工物に荷重を付与して被加工物を加工する加工手段と、該加工手段と該保持手段とを相対的に該保持面に対して垂直方向に移動させる移動手段と、該加工手段に配置され該加工手段による被加工物の加工時に被加工物が受ける荷重の反力を検知する荷重センサと、を備える加工装置において、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正するための治具であって、該保持面に載置するプレートと、該プレートの上面に配置されたエアシリンダと、該エアシリンダに供給するエアの圧力を調整するレギュレータと、を備え、該エアシリンダは、シリンダチューブと、所定の圧力のエアが該シリンダチューブ内に供給され所定の面積の下面が該エアに押されることによって該シリンダチューブ内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるロッドと、を備え、該シリンダチューブに供給されたエアの圧力と該ピストンの下面の面積とにより値が定まる力で該加工手段を押し上げることによって、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正する治具である。

【0009】

本発明に係る治具は、前記プレートの上に前記エアシリンダを少なくとも３つ配置し、少なくとも３つの該エアシリンダで形成される多角形の重心と該加工手段の下面の中心とを合致させて少なくとも３つの該エアシリンダで該加工手段を押し上げると好ましい。

【0010】

少なくとも３つの前記エアシリンダは、前記プレートに形成される円上に等間隔を空けて配置され、該各エアシリンダが該加工手段を押し上げる力が同じになるように、前記レギュレータが前記シリンダチューブに供給するエアの圧力を調整すると好ましい。

【0011】

本発明に係る治具は、前記プレートの下面に少なくとも３つ配置され前記保持面の外周に接触する外周接触部を備えると好ましい。

【0012】

また、上記課題を解決するための本発明は、保持面で被加工物を保持する保持手段と、該保持手段の上方から被加工物に荷重を付与して被加工物を加工する加工手段と、該加工手段と該保持手段とを相対的に該保持面に対して垂直方向に移動させる移動手段と、該加工手段に配置され該加工手段による被加工物の加工時に被加工物が受ける荷重の反力を検知する荷重センサと、を備える加工装置において、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正するための治具であって、該加工手段の下面に装着する装着プレートと、該装着プレートの下面に配置されたエアシリンダと、該エアシリンダに供給するエアの圧力を調整するレギュレータと、を備え、該エアシリンダは、シリンダチューブと、所定の圧力のエアが該シリンダチューブ内に供給され所定の面積の上面がエアに押されることによって該シリンダチューブ内を摺動するピストンと、該ピストンに連結されるロッドと、該ロッドの下端に取り付けられたボールジョイントと、該保持面に接触し該ボールジョイントにより該保持面の傾きに合わせて角度変更可能な接触板と、を備え、該保持面に該接触板を接触させた状態で、該シリンダチューブに供給されたエアの圧力と該ピストンの上面の面積とにより値が定まる力で該保持面を下方に向かって押して相対的に該加工手段を押し上げることによって、該加工手段に付与した実際の荷重の値と該荷重センサが検知した測定値とが一致するように該測定値を補正する治具である。

【発明の効果】

【0013】

本発明に係る治具は、保持手段の保持面に載置するプレートと、プレートの上面に配置されたエアシリンダと、エアシリンダに供給するエアの圧力を調整するレギュレータと、を備え、エアシリンダは、シリンダチューブと、所定の圧力のエアがシリンダチューブ内に供給され所定の面積の下面がエアに押されることによってシリンダチューブ内を摺動するピストンと、ピストンに連結されるロッドと、を備えることで、保持手段の保持面と加工手段の下面との間に容易に進入させることが可能であり、進入させた状態で、シリンダチューブに供給されたエアの圧力とピストンの下面の面積とにより値が定まる力で加工手段を押し上げることによって、荷重センサが検知する荷重の値を測定することが可能となる。

【0014】

本発明に係る治具は、プレートの上にエアシリンダを少なくとも３つ配置し、少なくとも３つのエアシリンダで形成される多角形の重心と加工手段の下面の中心とを合致させて少なくとも３つのエアシリンダで加工手段を押し上げることで、従来とは異なり複数のエアシリンダで加工手段に荷重（被加工物が研磨時に受ける荷重の反力）を付与するため、例えば保持手段の保持面と加工手段の下面との間の距離が装置構成上小さくても、間に治具を容易に進入させることが可能となる。即ち、荷重センサの検知する荷重値の補正を行う際には、加工手段の下面に大小の荷重を順次加えていく必要があるが、従来においては、１つの昇降シリンダで例えば大きな荷重を加える必要があるため、昇降シリンダの大きさが大きくなってしまうことがあり、保持手段の保持面と加工手段の下面との間の距離が小さい場合には、昇降シリンダを進入させることができない場合があった。一方、本発明に係る治具は、延在方向（鉛直方向）の大きさを小さくしたエアシリンダを複数備えているため、保持手段の保持面と加工手段の下面との間の距離が装置構成上小さくても、両者の間に治具を容易に進入させることが可能となるとともに、荷重値の補正に必要な荷重を分散して加工手段の下面に加えることができるため、一つ一つの小型化されたエアシリンダが従来の大きな昇降シリンダに比べて加えることが可能な荷重の値が小さくても、補正を行うのに必要な大きな荷重を複数のエアシリンダで生み出すことができるので、荷重センサの検知する荷重値の補正を適切に行っていくことが可能となる。

【0015】

本発明に係る治具は、少なくとも３つのエアシリンダは、プレートの上面に形成される仮想的な円上に等間隔を空けて配置され、各エアシリンダが加工手段を押し上げる力が同じになるように、レギュレータがシリンダチューブに供給するエアの圧力を調整することで、加工手段の下面により適切に補正を行うのに必要な荷重を加えることができる。即ち、加工手段の下面の中心に治具の少なくとも３つのエアシリンダの荷重の合力を付与することが可能となる。

【0016】

本発明に係る治具は、プレートの下面に少なくとも３つ配置され保持面の外周に接触する外周接触部を備えることで、治具を保持面を傷つけることなく保持手段上に設置することができる。

【0017】

また、本発明に係る治具は、加工手段の下面に装着する装着プレートと、装着プレートの下面に配置されたエアシリンダと、エアシリンダに供給するエアの圧力を調整するレギュレータと、を備え、エアシリンダは、シリンダチューブと、所定の圧力のエアがシリンダチューブ内に供給され所定の面積の上面がエアに押されることによってシリンダチューブ内を摺動するピストンと、ピストンに連結されるロッドと、ロッドの下端に取り付けられたボールジョイントと、保持面に接触しボールジョイントにより保持面の傾きに合わせて角度変更可能な接触板と、を備えることで、保持面に接触板を接触させた状態で、シリンダチューブに供給されたエアの圧力とピストンの上面の面積とにより値が定まる力で保持面を下方に向かって押して相対的に加工手段を押し上げることによって、荷重センサが検知する荷重の値を測定することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】加工装置の一例を示す斜視図である。

【図2】加工手段、治具、及び保持手段の構造を示す断面図である。

【図3】治具の一例を示す斜視図である。

【図4】治具を用いて加工手段の研磨パッドに荷重を加えて、荷重センサが検知した荷重を測定する場合を説明する平面図である。

【図5】治具を用いて加工手段の研磨パッドに荷重を加えて、荷重センサが検知した荷重を測定する場合を説明する断面図である。

【図6】加工手段のマウンタに装着する治具を用いて、加工手段に荷重を加えて、荷重センサが検知した荷重を測定する場合をＸ軸方向側から見て説明する断面図である。

【図7】加工手段のマウンタに装着する治具を用いて、加工手段に荷重を加えて、荷重センサが検知した荷重を測定する場合をＹ軸方向側から見て説明する断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１に示す加工装置１は、例えば、粗研削手段３０、仕上げ研削手段３１、及び加工手段４を備え、いずれかの保持手段５０上に保持された被加工物９０を粗研削手段３０及び仕上げ研削手段３１により研削し、さらに、加工手段４により研磨する研削研磨装置である。
加工装置１は、例えば、第１の装置ベース１０の後方（＋Ｙ方向側）に第２の装置ベース１１を連結して構成されている。第２の装置ベース１１上は、粗研削手段３０、仕上げ研削手段３１、又は加工手段４によって保持手段５０で保持された被加工物９０が加工される加工領域１１０となっており、その一部が、保持手段５０に対して被加工物９０を搬入又は搬出するための被加工物搬入出エリア１６０となっている。

【0020】

図１に示す被加工物９０は、例えば、シリコン母材等からなる円形板状の半導体ウェーハであり、図１においては下方を向いている被加工物９０の表面９０１は、複数のデバイスが形成されており、図示しない保護テープが貼着されて保護されている。被加工物９０の上側を向いている裏面９０２は、研削加工や研磨加工が施される被加工面となる。

【0021】

第１の装置ベース１０の正面側（－Ｙ方向側）には、第１のカセット載置部１５０及び第２のカセット載置部１５１が設けられており、第１のカセット載置部１５０には加工前の被加工物９０が収容される第１のカセット１５００が載置され、第２のカセット載置部１５１には加工後の被加工物９０が収容される第２のカセット１５１０が載置される。

【0022】

第１のカセット１５００の開口の後方には、第１のカセット１５００から加工前の被加工物９０を搬出するとともに加工後の被加工物９０を第２のカセット１５１０に搬入するロボット１５５が配設されている。

【0023】

ロボット１５５に隣接する位置には、仮置き領域１５２が設けられており、仮置き領域１５２には位置合わせ手段１５３が配設されている。位置合わせ手段１５３は、第１のカセット１５００から搬出され仮置き領域１５２に載置された被加工物９０を、縮径する位置合わせピンで所定の位置に位置合わせ（センタリング）して、被加工物９０の中心位置を決定する。

【0024】

図１に示す例において、位置合わせ手段１５３と隣接する位置には、被加工物９０を保持した状態で旋回するローディングアーム１５４０が配置されている。ローディングアーム１５４０は、位置合わせ手段１５３において位置合わせされた被加工物９０を保持し、被加工物搬入出エリア１６０内に位置づけされた保持手段５０へ搬送する。ローディングアーム１５４０の隣には、加工後の被加工物９０を保持した状態で旋回するアンローディングアーム１５４１が設けられている。アンローディングアーム１５４１の可動範囲内には、アンローディングアーム１５４１により搬送された加工後の被加工物９０を洗浄する枚葉式の洗浄手段１５６が配置されている。洗浄手段１５６で洗浄された被加工物９０は、ロボット１５５によって第２のカセット１５１０に搬入される。

【0025】

図１に示すように、第２の装置ベース１１上の後方（＋Ｙ方向側）には第１のコラム１２が立設されており、第１のコラム１２の前面には粗研削送り手段２０が配設されている。粗研削送り手段２０は、鉛直方向（Ｚ軸方向）の軸心を有するボールネジ２００と、ボールネジ２００と平行に配設された一対のガイドレール２０１と、ボールネジ２００に連結しボールネジ２００を回動させるモータ２０２と、内部のナットがボールネジ２００に螺合し側部がガイドレール２０１に摺接する昇降板２０３と、昇降板２０３に連結され粗研削手段３０を保持するホルダ２０４とから構成され、モータ２０２がボールネジ２００を回動させると、これに伴い昇降板２０３がガイドレール２０１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ２０４に支持された粗研削手段３０もＺ軸方向に往復移動する。

【0026】

粗研削手段３０は、軸方向が鉛直方向（Ｚ軸方向）であるスピンドル３００と、スピンドル３００を回転可能に支持するハウジング３０１と、スピンドル３００を回転駆動するモータ３０２と、スピンドル３００の下端に接続された円形状のマウント３０３の下面に着脱可能に接続された図示しない研削ホイールとを備える。そして、研削ホイールは、ホイール基台と、ホイール基台の底面に環状に装着された略直方体形状の複数の粗研削砥石とを備える。粗研削砥石は、例えば、砥石中に含まれる砥粒が比較的大きな砥石である。

【0027】

例えば、スピンドル３００の内部には、Ｚ軸方向に延びる研削水流路が形成されており、この研削水流路に図示しない研削水供給手段が連通している。研削水供給手段からスピンドル３００に対して供給される研削水は、研削水流路の下端の開口から粗研削砥石に向かって下方に噴出し、粗研削砥石と被加工物９０との接触部位に到達する。

【0028】

また、図１に示す第２の装置ベース１１上の後方には、第２のコラム１３が第１のコラム１２にＸ軸方向に並んで立設しており、第２のコラム１３の前面には仕上げ研削送り手段２１が配設されている。仕上げ研削送り手段２１は、粗研削送り手段２０と同様に構成されており、仕上げ研削手段３１をＺ軸方向に研削送りすることができる。仕上げ研削手段３１は、砥石中に含まれる砥粒が比較的小さな仕上げ研削砥石を備えており、その他の構成は粗研削手段３０と略同様となっている。

【0029】

第２の装置ベース１１上の片側（－Ｘ方向側）には、第３のコラム１４が立設されており、第３のコラム１４の前面には、加工手段４と保持手段５０とを相対的に保持面５０２に対して垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させる移動手段２５が配設されている。移動手段２５は、該垂直方向の軸心を有するボールネジ２５０と、ボールネジ２５０と平行に配設された一対のガイドレール２５１と、ボールネジ２５０に連結しボールネジ２５０を回動させるモータ２５２と、内部のナットがボールネジ２５０に螺合し側部がガイドレール２５１に摺接する昇降板２５３とで構成され、モータ２５２がボールネジ２５０を回動させると昇降板２５３がガイドレール２５１にガイドされてＺ軸方向に移動し、昇降板２５３に支持された加工手段４もＺ軸方向に移動する。

【0030】

加工手段４は、例えば、軸方向が鉛直方向であるスピンドル４０と、スピンドル４０を回転可能に支持するハウジング４１と、スピンドル４０を回転駆動する図示しないモータと、スピンドル４０の下端に固定された円形板状のマウント４３と、マウント４３の下面に円形板状のプラテン４７（図２参照）を介して着脱可能に取り付けられた円形の研磨パッド４４（図２参照）と、ハウジング４１を支持し移動手段２５の昇降板２５３に固定されたホルダ４８とを備える。研磨パッド４４は、例えば、フェルト等の不織布からなる。研磨パッド４４の直径は、保持手段５０の直径よりも例えば大径となっている。本実施形態において、研磨パッド４４は、例えば乾式で被加工物９０を研磨するものである。
なお、研磨パッド４４は、接着剤で砥粒を接着させていてもよいし、研磨液を用いるＣＭＰ（化学的機械研磨）用のものであってもよい。

【0031】

なお、研磨加工中に加工手段４を被加工物９０の面方向（Ｙ軸方向）に移動可能な構成となっていてもよい。これは、研磨加工中（本実施形態においてはドライ研磨加工中）に、被加工物９０の被研磨面である裏面９０２に縞模様が形成される場合があり、これは被加工物９０の抗折強度を低下させる要因となる。そこで、例えば、研磨加工中において、加工手段４をＹ軸方向に往復移動させて、研磨パッド４４を被加工物９０の裏面９０２上でＹ軸方向に摺動させて、被加工物９０の抗折強度の低下を防ぐものとしてもよい。
なお、加工手段４は、研削ホイールの下面に環状の研削砥石を配置した研削手段であってもよい。

【0032】

例えば、図１、２に示すように、加工手段４には、加工手段４を保持手段５０の被加工物９０を保持した保持面５０２に対して－Ｚ方向に接近するように移動させ研磨パッド４４を被加工物９０の裏面９０２に対して接触させた際に、被加工物９０が加工手段４から受ける荷重に対して保持手段５０側から加工手段４に加えられる反力を検知するための荷重センサが例えば３つ配置されている。

【0033】

本実施形態においては、図２に示す第１荷重センサ８１、第２荷重センサ８２、及び第３荷重センサ８３（図１のみ図示）が、ホルダ４８の底板４８０と略円筒状の側板４８１との間において、研磨パッド４４の周方向に１２０度間隔空けて、即ち、仮想的な正三角形の頂点にとなる位置にそれぞれ配設されている。そして、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３は、研磨実施時に保持手段５０側から加工手段４に加わる＋Ｚ方向の向きの反力が作用する作用点部となっており、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）等の圧電素子を用いたキスラー社製の薄型力センサ等で構成されている。第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が検知した反力の値の合計値が、研磨加工時に被加工物９０が受ける荷重の値であると加工装置１は認識する。

【0034】

例えば、加工手段４がＣＭＰ研磨を実施可能な構成となっている場合には、図１に示すスピンドル４０の内部から図２に示すプラテン４７の内部にかけては、Ｚ軸方向に延びる図示しない研磨液流路が形成されており、この研磨液流路には研磨液を送出可能な研磨液供給源が連通している。研磨液供給源からスピンドル４０に対して送出される研磨液は、該図示しない研磨液流路の下端の開口から研磨パッド４４に供給される。研磨パッド４４の被加工物９０に当接する下面には、例えば中央に円形の開口が形成され、また該開口につながる図示しない格子状の溝が形成されており、研磨パッド４４に供給された研磨液は主に格子状の溝内を流れて研磨パッド４４の下面全面に広がっていく。
なお、研磨パッド４４の径方向外側から研磨パッド４４と被加工物９０との接触部位に対して、研磨液をノズルから直接噴射して供給するものとしてもよい。

【0035】

図１に示すように、第２の装置ベース１１上には、平面視円形のターンテーブル１７が配設され、ターンテーブル１７の上面には、ターンテーブル１７の中心を中心としてターンテーブル１７の周方向に等間隔で配置され被加工物９０を保持する保持面５０２を有する複数（例えば、４つ）の保持手段５０が配設されている。

【0036】

ターンテーブル１７の中心には、ターンテーブル１７を自転させるための回転軸１７９が連結されており、軸方向がＺ軸方向である該回転軸１７９は図示しないモータによって回転可能となっている。そして、回転軸１７９及びモータによって、ターンテーブル１７の中心を軸にターンテーブル１７を自転させることによって被加工物９０を保持した複数（例えば４つ）の保持手段５０を公転させ、仮置き領域１５２の近傍から、粗研削手段３０の下方、仕上げ研削手段３１の下方、加工手段４の下方へと保持手段５０を順次位置付けることができる。例えば、ターンテーブル１７は、第２の装置ベース１１上において下面にエアが噴き付けられ浮上しており上記のように回転可能な状態になっている。
ターンテーブル１７上には仕切り壁が平面視十字に形成されており、該仕切り壁によって４つの保持手段５０の間は仕切られている。

【0037】

図１、２に示すように、保持手段５０は、例えば、その外形が円形板状であるポーラス板５００と、ポーラス板５００の上面を露出させポーラス板５００を収容する凹部を有する枠体５０１とを備えている。そして、ポーラス板５００には、図示しない吸引源が連通しており、吸引源が生み出す吸引力が伝達される。また、保持手段５０は、軸方向がＺ軸方向である回転軸を軸に回転可能となっている。ポーラス板５００の上面と枠体５０１の上面とで構成される保持面５０２は、保持手段５０の回転中心を頂点とし肉眼では判断できない程度の極めてなだらかな円錐斜面となっている。

【0038】

図１に示すように、ターンテーブル１７及び保持手段５０上は、ケースカバー１６で略全体が覆われている。ケースカバー１６の一角は、例えば平面視矩形に切り欠かれており、該切り欠き部分において、保持手段５０の保持面５０２は被加工物９０を搬入出可能に、ケースカバー１６から外部に露出している。該ケースカバー１６の切り欠き部分は、保持手段５０にローディングアーム１５４０が被加工物９０を搬入でき、また、保持手段５０からアンローディングアーム１５４１が被加工物９０を搬出する被加工物搬入出エリア１６０となる。

【0039】

図１に示すケースカバー１６の天板１６６には、粗研削手段３０の研削ホイール、仕上げ研削手段３１の研削ホイール、又は加工手段４の研磨パッド４４を通過させケースカバー１６内に進入可能とする図示しない３つの開口が貫通形成されている。

【0040】

本実施形態において、加工装置１は装置全体の制御を行う制御手段１９を備えている。
制御手段１９は、制御プログラムに従って演算処理するプロセッサ及びメモリ等の記憶媒体等を備えており、図示しない有線又は無線の通信経路を介して、例えば、加工手段４、及び移動手段２５等に電気的に接続されており、制御手段１９により、加工手段４における研磨パッド４４の回転動作の制御、又は移動手段２５による加工手段４の上下動動作の制御等がされる。
また、制御手段１９には、研磨加工を実施中において第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が検知した反力についての情報が送られてくる。

【0041】

例えば、加工装置１は入出力手段としてのタッチパネル１９９を備えており、タッチパネル１９９には入力画面及び表示画面が映し出され、入力画面によって作業者が加工条件の各種情報等を加工装置１に入力して設定でき、表示画面によって加工条件の各種情報等、制御手段１９による処理等、及び装置の各部の状態等を表示する。

【0042】

図３は、図１に示す加工装置１において、第１荷重センサ８１、第２荷重センサ８２、及び第３荷重センサ８３が検知する荷重の値（研磨加工時に保持手段５０側から受ける反力の値）を測定するための治具６の一例を示す斜視図である。

【0043】

治具６は、例えば、合金又は汎用プラスチック等からなる外形が円形板状のプレート６０を備えている。本実施形態におけるプレート６０の下面の外周側の領域からは、－Ｚ方向側に垂下する外周接触部６０２が形成されている。柱状の外周接触部６０２は、例えば、プレート６０の周方向に１２０度間隔を開けて３つ形成されており、その下面６０３が一段の段差を備える段差面となっている。
なお、外周接触部６０２は、４つ以上形成されていてもよい。

【0044】

治具６は、プレート６０の上面に配置されたエアシリンダ６２と、エアシリンダ６２に供給するエアの圧力を調整するレギュレータ６４と、を備えている。
エアシリンダ６２は、従来のエアシリンダよりもその延在方向（Ｚ軸方向）における全長が小型化されたものであり、有底円筒状のシリンダチューブ６２０と、所定の圧力のエアがシリンダチューブ６２０内に供給され所定の面積の下面がエアに押されることによってシリンダチューブ６２０内をＺ軸方向に摺動するピストン６２２（図２参照）と、ピストン６２２に例えば下端が連結され平坦な上端面が図２に示す研磨パッド４４の下面又はマウント４３の下面に接触するロッド６２４と、を備えている。

【0045】

シリンダチューブ６２０の側壁の下部側には、エア導入口６２０３が貫通形成されており、エア導入口６２０３は、コンプレッサー等からなるエア源６９が各エア配管６９０を介して連通している。各エア配管６９０には、それぞれレギュレータ６４が配設されている。各レギュレータ６４は、図示しない電力供給源から供給される電力に比例して、各エアシリンダ６２に供給するエアの圧力を無段階に調整することができる。
なお、本実施形態においては、各エア配管６９０の上流側は、４方管等の分岐部６９４によって一本の配管に合流してエア源６９に連通しており、治具６全体のＺ軸方向における大きさの縮小及び治具６の簡素化を図っており、また、作業者による治具６の取り回しを容易にしている。

【0046】

本実施形態においては、プレート６０上にエアシリンダ６２を少なくとも３つ配置しており、さらに、プレート６０に形成される仮想的な一点鎖線で示す円上に等間隔（１２０度間隔）を空けて配置している。即ち、３つのエアシリンダ６２は、本実施形態においては、水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）に形成される正三角形の頂点となる位置にそれぞれ配置されている。
なお、エアシリンダ６２の個数は４つ以上であってもよいし、プレート６０上に異なった間隔を空けて配設されていてもよい。
例えば、エアシリンダ６２を６つプレート６０上に配置する場合には、プレート６０に形成された２条の同心円上に３つずつ等間隔（１２０度間隔）を空けて配置してもよい。これによって、エアシリンダ６２の延在方向における大きさをさらに縮小して、治具６全体のＺ軸方向における大きさの縮小を図ってもよい。

【0047】

以下に、図１に示す加工装置１を用いて、被加工物９０を研削してから研磨する場合について簡単に説明する。
まず、図１に示すターンテーブル１７が回転することで、被加工物９０が載置されていない状態の保持手段５０が＋Ｚ方向側から見て反時計回り方向に回転し、被加工物搬入出エリア１６０に位置づけされる。そして、ロボット１５５が第１のカセット１５００から引き出した被加工物９０を仮置き領域１５２に移動させる。次いで、位置合わせ手段１５３によりセンタリングされた被加工物９０が、保持手段５０上に搬送され、保持手段５０の保持面５０２の中心と被加工物９０の中心とが略合致するように、保持面５０２で被加工物９０が吸引保持される。

【0048】

次いで、ターンテーブル１７によって被加工物９０を保持した保持手段５０が粗研削手段３０の下方となる位置に位置づけされる。該位置づけは、粗研削手段３０の粗研削砥石の回転中心が被加工物９０の回転中心に対して所定距離だけ水平方向にずれ、粗研削砥石の回転軌跡が被加工物９０の回転中心を通るようになされる。

【0049】

粗研削手段３０が粗研削送り手段２０によって－Ｚ方向へと送られ、回転する粗研削砥石が被加工物９０の裏面９０２に当接することで研削加工が行われる。研削中は、保持手段５０が回転するのに伴って被加工物９０も回転するので、粗研削砥石が被加工物９０の裏面９０２の全面の研削加工を行う。粗研削加工が終了すると、ターンテーブル１７が粗研削加工が施された被加工物９０を保持した保持手段５０を仕上げ研削手段３１の下方となる位置に位置づけし、さらに、粗研削と略同様の手順により被加工物９０が仕上げ厚みまで研削される。

【0050】

その後、被加工物９０から仕上げ研削手段３１が離間し、さらに、ターンテーブル１７が回転され、仕上げ厚みとなった被加工物９０を保持した保持手段５０が加工手段４の下方となる位置に位置づけされる。該位置づけは、例えば、研磨加工中において、常に、被加工物９０の裏面９０２全面に研磨パッド４４が当接するように研磨パッド４４が裏面９０２を覆うようになされる。そして、加工手段４が移動手段２５により－Ｚ方向に研磨送りされ、回転する研磨パッド４４が回転する被加工物９０の裏面９０２に当接することで研磨加工が行われる。被加工物９０に対して予め設定した値の荷重が加えられているかの監視が、第１荷重センサ８１、第２荷重センサ８２、及び第３荷重センサ８３により保持手段５０側からの反力を検知すること共に制御手段１９によってなされつつ、被加工物９０の裏面９０２が所定時間研磨され鏡面化され、被加工物９０の抗折強度が高められた後、移動手段２５により加工手段４を上昇させて被加工物９０から研磨パッド４４を離間させる。

【0051】

次いで、ターンテーブル１７が回転して、研磨加工後の被加工物９０を保持した保持手段５０が、ケースカバー１６内から退出して被加工物搬入出エリア１６０に位置づけられる。そして、保持手段５０から研磨加工が施された被加工物９０が搬出されるとともに、新たな被加工物９０が保持手段５０に搬入される。

【0052】

例えば、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が故障した場合には、作業者によって第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が新しいものと交換される。ここで、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３は、圧電素子に所定の圧縮圧力（与圧）が付与されてある程度圧縮された状態で、加工手段４に配設される。そして、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３は、先に説明した研磨加工を行っている際に保持手段５０側からの反力を受けて圧縮されると、プラスの電圧を発生する。この電圧信号は荷重を示し制御手段１９に送信され、制御手段１９は被加工物９０にかけられている荷重（第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検出値の合計値）を認識することができる。

【0053】

上記交換を行うにあたって、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の出力値に関しては、例えば、３つの荷重センサに無荷重の時にゼロとなるように均等な与圧をかけつつ、加工手段４の組み立てが行われるが、均等な所望の与圧をかけつつ交換作業を完了させることは難しい作業である。そのため、交換された新しい第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が、交換後に行う研磨加工時に第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３にそれぞれ付与された実際の荷重値（保持手段５０側からの反力）と、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が検知した荷重値とが一致しない事があり、結果、該３つの実際の荷重値の合計値と制御手段１９に送られてきた第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の３つの検知値の合計値が異なり、研磨加工時に制御手段１９が認識する加工手段４に加えられている反力の値、即ち、被加工物９０に加えていると認識している荷重の値と、実際に被加工物９０に加えられている荷重の値とが異なり、被加工物９０に適切な研磨加工が施されない場合が生じ得る。
このような事態が生じないようにするために、図２～図５に示す治具６を用いて、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が検知する荷重値の補正を行う。以下に、治具６を用いた該補正について説明していく。

【0054】

まず、図２に示すように、治具６が作業者によって保持手段５０の保持面５０２に載置される。即ち、本実施形態においては、治具６は、保持面５０２の外周側の領域を構成する枠体５０１の上面に外周接触部６０２の段差面である下面６０３を接触させて、水平方向にずれることがない状態で保持面５０２に載置される。また、外周接触部６０２により、保持手段５０のポーラス板５００の上面に治具６の下面が接触しないよう両面の間に空間が設けられることで、治具６によってポーラス板５００の上面が傷ついてしまうことがないようになる。
なお、治具６を保持手段５０に自動的に載置するロボット等を、加工装置１に配設してもよい。

【0055】

次いで、図１に示すターンテーブル１７によって治具６が載置された保持手段５０が加工手段４の下方となる位置に位置づけされる。該位置づけは、図４に示すように、３つのエアシリンダ６２によってプレート６０の上面上で仮想的に形成される多角形である三角形の重心Ｐ１と加工手段４の研磨パッド４４の下面の中心とを合致させるように行われる。特に、本実施形態においては、３つのエアシリンダ６２は、プレート６０上に形成される仮想的な一点鎖線で示す円上に１２０度間隔を空けて配置されており、水平面内における正三角形の頂点となる位置に配設されているため、該重心Ｐ１は３つのエアシリンダ６２によって形成される仮想的な正三角形の外心であり内心でもある中心となる。
なお、図２は、図４に示す治具６、加工手段４、及び保持手段５０を＋Ｘ方向側から見た状態を示している。また、図５は、図４に示す治具６、加工手段４、及び保持手段５０を＋Ｙ方向側から見た状態を示している。

【0056】

次いで、図２、５に示す加工手段４が移動手段２５によって－Ｚ方向へと降下し、所定の高さ位置に位置付けされた後、降下が停止する。図２、図５に示すエア源６９からエアが送出され、送出されたエアが分岐部６９４（図２、及び図５には不図示）によって分流された後、各レギュレータ６４によってそれぞれ圧力調整されエア配管６９０を通り各エアシリンダ６２のシリンダチューブ６２０内に供給される。そして、各シリンダチューブ６２０内に供給されたエアの圧力を、各ピストン６２２はその下面に受けることによって＋Ｚ方向に上昇していき、これに伴って各ロッド６２４も上昇していく。

【0057】

例えば、本実施形態においては、３本のロッド６２４の上端面と研磨パッド４４の下面との間に１枚の円形板状のパッド保護部材６２６を挟むように配設しているが、パッド保護部材６２６は無くてもよい。
また、本実施形態においては、３つのエアシリンダ６２それぞれの加工手段４を押し上げる力が同じになるように、各レギュレータ６４によって各エアシリンダ６２に供給されるエアの圧力が所定の値（例えば、同値）に調整される。レギュレータ６４の制御は、レギュレータ６４に電気的に接続された制御手段１９によってなされる。例えば、各エアシリンダ６２に供給されるエアの圧力を圧力Ｖ１とし、各エアシリンダ６２のピストン６２２の下面の面積を面積Ｓ１とした場合に、各エアシリンダ６２が加工手段４を＋Ｚ方向に押し上げる力、即ち、各エアシリンダ６２の推力Ｆ１＝面積Ｓ１×圧力Ｖ１となる。
なお、各レギュレータ６４によるエアの圧力調整によって、各エアシリンダ６２に対して供給されるエアの圧力が、それぞれ異なった値となっていてもよく、３つのエアシリンダ６２それぞれの加工手段４を押し上げる力が異なった値となってもよい。

【0058】

例えば、３つのエアシリンダ６２の推力Ｆ１の合計値＝３×Ｆ１であり、該合計値３×Ｆ１がエアシリンダ６２から加工手段４に加えている実際の荷重値として、制御手段１９は図１に示すタッチパネル１９９に表示する。
一方、３つのエアシリンダ６２によって＋Ｚ方向に向かって押し上げられる加工手段４の第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３がそれぞれ荷重を検知して、検知した荷重を示す電圧信号をそれぞれ制御手段１９に送信する。制御手段１９において、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値＝Ｆａが算出され、タッチパネル１９９に表示される。例えば、作業者が、タッチパネル１９９に表示された３つのエアシリンダ６２の推力Ｆ１の合計値であり実際に加工手段４に加えられている荷重値＝３×Ｆ１と、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値＝Ｆａとを比較して、実際に加工手段４に加えられている荷重値＝３×Ｆ１に対する第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値＝Ｆａのずれ量を認識して、制御手段１９に該ずれ量を補正量として設定する。なお、該補正量の設定は、作業者によらず、制御手段１９自らが自動的に行ってもよい。

【0059】

上記のような第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重値についての補正量の設定が、各エアシリンダ６２に供給するエアの圧力をレギュレータ６４が順次例えば大きくしていく、即ち、３つのエアシリンダ６２が加工手段４に加える荷重値の大きさを変えつつ行われていくことで、補正量の制御手段１９に対する設定が複数回行われて、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値を実際に加工手段４に加えられている荷重値と一致させる荷重値の補正作業が完了する。その後、作業者が治具６を保持手段５０から搬出して、加工装置１が再び被加工物９０に加工を施すことができる状態になる。
なお、補正量の制御手段１９に対する設定を複数回行うために、３つのエアシリンダ６２を大気開放させるバルブを備え、エアシリンダ６２を大気開放させエアの圧力を無くし、第１荷重センサ８１、第２荷重センサ８２、及び第３荷重センサ８３の値をゼロにした後、レギュレータ６４によってエアの圧力を所定の圧力に調整し、３つのエアシリンダ６２にエアを供給するようにしてもよい。

【0060】

上記のように、本発明に係る治具６は、保持手段５０の保持面５０２に載置するプレート６０と、プレート６０の上面に配置されたエアシリンダ６２と、エアシリンダ６２に供給するエアの圧力を調整するレギュレータ６４と、を備え、エアシリンダ６２は、シリンダチューブ６２０と、所定の圧力のエアがシリンダチューブ６２０内に供給され所定の面積の下面がエアに押されることによってシリンダチューブ６２０内を摺動するピストン６２２と、ピストン６２２に連結されるロッド６２４と、を備えることで、保持手段５０の保持面５０２と加工手段４の下面との間に容易に進入させることが可能であり、進入させた状態で、シリンダチューブ６２０に供給されたエアの圧力とピストン６２２の下面の面積とにより値が定まる力で加工手段４を押し上げることによって、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が検知する荷重値を測定することが可能となる。

【0061】

本発明に係る治具６は、プレート６０の上にエアシリンダ６２を少なくとも３つ配置し、少なくとも３つのエアシリンダ６２で形成される多角形の重心と加工手段４の下面の中心とを合致させて少なくとも３つのエアシリンダ６２で加工手段４を押し上げることで、従来とは異なり複数のエアシリンダ６２で加工手段４に荷重（被加工物９０が研磨時に受ける荷重の反力）を付与するため、例えば保持手段５０の保持面５０２と加工手段４の下面との間の距離が装置構成上小さくても、該間に治具６を容易に進入させることが可能となる。即ち、第１荷重センサ８１～第３荷重センサの検知する荷重値の補正を行う際には、加工手段４の下面に大小の荷重を順次加えていく必要があるが、従来においては、１つの昇降シリンダで例えば大きな荷重を加える必要があるため、昇降シリンダの大きさが大きくなってしまうことがあり、保持手段５０の保持面５０２と加工手段４の下面との間の距離が小さい場合には、昇降シリンダを進入させることができない場合があった。一方、本発明に係る治具６は、延在方向（鉛直方向）の大きさを小さくしたエアシリンダ６２を複数（３つ）備えているため、保持手段５０の保持面５０２と加工手段４の下面との間の距離が装置構成上小さくても、両者の間に治具６を容易に進入させることが可能となるとともに、荷重値の補正に必要な荷重を分散して加工手段４の下面に加えることができるため、一つ一つの小型化されたエアシリンダ６２が従来の大きな昇降シリンダに比べて加えることが可能な荷重の値が小さくても、補正を行うのに必要な大きな荷重を複数のエアシリンダ６２で生み出すことができるので、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知する荷重値の補正を適切に行っていくことが可能となる。
なお、プレート６０は、少なくとも３つのエアシリンダ６２で形成される多角形の重心と加工手段４の下面の中心とが一致するように保持面５０２に載置した際に位置決めできる様にプレート６０の下面に突出したピンを備えている。
なお、外周接触部６０２で、位置決めをしてもよい。
また、エアシリンダ６２は、３つより少ない１つでも２つでもよい。エアシリンダ６２が２つの場合は、２つのエアシリンダ６２を結ぶ線上に加工手段４の下面の中心が位置づけられるとよい。
また、プレート６０とエアシリンダ６２とは連結していなくてもよい。プレート６０の上面には、エアシリンダ６２が所定の位置に置かれるようにエアシリンダ６２を囲む枠を備えていてもよい。

【0062】

本発明に係る治具６は、少なくとも３つのエアシリンダ６２は、プレート６０の上面に形成される仮想的な円上に等間隔を空けて配置され、各エアシリンダ６２が加工手段４を押し上げる力が同じになるように、レギュレータ６４がシリンダチューブ６２０に供給するエアの圧力を調整することで、加工手段４の下面に対してより適切に補正を行うのに必要な荷重を加えることができる。即ち、加工手段４の下面の中心に治具６の３つのエアシリンダ６２の荷重の合力を付与することが可能となる。
なお、３つのエアシリンダ６２が加工手段４に付与する荷重が所定の荷重であることを事前に測定している。また、保持手段５０の保持面５０２に治具６を設置した後、ロッド６２４とマウント４３の下面との間に荷重を測定可能な荷重測定器を介在させて、３つのエアシリンダ６２が加工手段４に付与する荷重が所定の荷重であることを測定できるようにしてもよい。また、この荷重測定器で予め付与する荷重が所定の荷重であることを測定しておいてもよい。

【0063】

なお、本発明に係る治具６は上記実施形態に限定されるものではなく、また、添付図面に図示されている加工装置１の各構成の形状等についても、これに限定されず、本発明の効果を発揮できる範囲内で適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態においては、治具６のロッド６２４を加工手段４の研磨パッド４４に接触させて荷重値の補正を行っているが、図２に示す加工手段４の研磨パッド４４及びプラテン４７をマウント４３の下面から取り外して、マウント４３の下面に上昇するロッド６２４を接触させて荷重値の補正を行っていってもよい。

【0064】

図１に示す加工装置１とともに用いられる治具は、以下に説明する図６、図７に示す治具７であってもよい。
図６、７に示す治具７は、例えば、合金又は汎用プラスチック等からなる外形が円形板状の装着プレート７０を備えている。そして、装着プレート７０の平坦な上面は、加工手段４のマウント４３に対する装着面となる。該装着面には、ボルト孔７０１が複数周方向に等間隔を空けて形成されている。そして、マウント４３に形成された複数の挿通孔４３３と装着プレート７０に設けられた複数のボルト孔７０１とを重なるように位置合わせし、挿通孔４３３から図６に示す締結ボルト４３９を挿入しボルト孔７０１に螺合することにより、加工手段４のマウント４３の下面に装着プレート７０を装着できる。

【0065】

治具７は、装着プレート７０の下面に配置されたエアシリンダ７２と、エアシリンダ７２に供給するエアの圧力を調整するレギュレータ７４と、を備えている。
エアシリンダ７２は、従来のエアシリンダよりもその延在方向（Ｚ軸方向）における全長が小型化されたものであり、有底円筒状のシリンダチューブ７２０と、所定の圧力のエアがシリンダチューブ７２０内に供給され所定の面積の上面がエアに押されることによってシリンダチューブ７２０内をＺ軸方向に摺動するピストン７２２と、ピストン７２２に上端が連結されたロッド７２４と、を備えている。

【0066】

シリンダチューブ７２０の側壁の下部側には、エア導入口７２０３が貫通形成されており、エア導入口７２０３は、エア源７９が各エア配管７９０を介して連通している。各エア配管７９０には、それぞれレギュレータ７４が配設されている。各レギュレータ７４は、制御手段１９から供給される電力に比例して、各エアシリンダ７２に供給するエアの圧力を無段階に調整することができる。

【0067】

ロッド７２４の下端には、ボールジョイント７６が取り付けられており、また、ボールジョイント７６の下部側には例えば平面視円形の接触板７７が取り付けられている。そして、平坦な下面を備える接触板７７はボールジョイント７６により角度変更が可能となっている。

【0068】

本実施形態においては、装着プレート７０の下面にエアシリンダ７２を少なくとも３つ配置しており、さらに、装着プレート７０の下面に形成される仮想的な円上に等間隔（１２０度間隔）を空けて配置している。即ち、３つのエアシリンダ７２は、本実施形態においては、水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）に形成される正三角形の頂点となる位置にそれぞれ配置されている。さらに、本実施形態においては、例えば、該正三角形の中心と装着プレート７０が装着されたマウント４３の下面の中心とが合致した状態にする。
なお、エアシリンダ７２の個数は４つ以上であって水平面内おける仮想的な正方形の頂点に位置するように配設してもよいし、装着プレート７０の下面において異なった間隔を空けて配設されていてもよい。又は、装着プレート７０の下面に形成される仮想的な２条の同心円上にそれぞれ３つずつ、計６つ配設されていてもよい。

【0069】

図１に示す第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の交換を行うにあたって、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の出力値に関しては、例えば、マウント４３に図２に示すプラテン４７及び研磨パッド４４を取り付けた状態（被加工物９０の研磨加工が可能な状態）の加工手段４において、３つの荷重センサに無荷重の時にゼロとなるように均等な与圧をかけつつ、加工手段４の組み立てが行われるが、プラテン４７と研磨パッド４４とを合わせた重量は、図６、７に示す治具７の重量と異なるため、該重量の差は、プラテン４７及び研磨パッド４４の代わりにマウント４３に治具７を装着して、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が検知する荷重値の補正を行う場合に考慮される補正重量差となる。該補正重量差は、例えば、治具７の重量が、プラテン４７及び研磨パッド４４の合計重量よりも大きい場合には、治具７をマウント４３に取り付けた状態と比較して、マウント４３に図２に示すプラテン４７及び研磨パッド４４を取り付けた状態（被加工物９０の研磨加工が可能な状態）の加工手段４における第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３にかかる与圧が小さくなるため、実際に加工手段４に加えられている荷重値に対する第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値のずれ量を設定する場合に考慮すべき補正重量差となる。そして、プラテン４７及び研磨パッド４４の合計重量と、治具７の重量とを予め認識可能な制御手段１９の記憶部に、該補正重量差が記憶される。

【0070】

以下に、治具７を用いた第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が検知する荷重値の補正について説明していく。
まず、図６、及び図７に示すように作業者によって治具７が加工手段４のマウント４３の下面に装着された状態になる。
次いで、図１に示すターンテーブル１７によって何も保持していない保持手段５０が加工手段４の下方となる位置に位置づけされる。該位置づけは、例えば、仮に加工手段４が保持手段５０に保持されている被加工物９０を研磨する場合の位置づけと同様になされる。

【0071】

次いで、図６、７に示す加工手段４が移動手段２５によって－Ｚ方向へと降下し、保持手段５０の極めて緩やかな円錐斜面である保持面５０２に接触板７７が接触するとともに、各接触板７７がボールジョイント７６によって角度変更されて、それぞれの下面が保持面５０２に平行になり、加工手段４の降下が停止する。この状態においては、加工手段４側から保持面５０２に荷重はかけられていない。
なお、保持手段５０が、保持手段５０側に配設された傾き調整手段によって保持面５０２の傾き調整がされていてもよい。

【0072】

図６、図７に示すエア源７９からエアが送出され、各レギュレータ７４によってそれぞれ圧力調整されエア配管７９０を通り各エアシリンダ７２のシリンダチューブ７２０内に供給される。そして、各シリンダチューブ７２０内に供給されたエアの圧力を、各ピストン７２２はその上面に受けることによって－Ｚ方向に下降していき、これに伴って各ロッド７２４も下降していく。そして、保持面５０２に接触板７７を接触させた状態で、シリンダチューブ７２０に供給されたエアの圧力とピストン７２２の上面の面積とにより値が定まる力（エアシリンダ７２の推力）で保持面５０２を下方に向かって押すことで、保持手段５０側からの反力により相対的に加工手段４を押し上げる。

【0073】

例えば、３つのエアシリンダ７２それぞれの加工手段４を押し上げる力が同じになるように、各レギュレータ７４によって各エアシリンダ７２に供給されるエアの圧力が所定の値（例えば、同値）に調整される。レギュレータ７４の制御は、レギュレータ７４に電気的に接続された制御手段１９によってなされる。エアシリンダ７２の推力の計算等は、先に説明した図５に示す治具６の場合と同様である。
なお、各レギュレータ７４によるエアの圧力調整によって、各エアシリンダ７２に対して供給されるエアの圧力が、それぞれ異なった値となっていてもよく、３つのエアシリンダ７２それぞれの加工手段４を押し上げる力が異なった値となってもよい。

【0074】

例えば、３つのエアシリンダ７２の推力の合計値がエアシリンダ７２から加工手段４に加えている実際の荷重値として、制御手段１９は図１に示すタッチパネル１９９に表示する。
一方、３つのエアシリンダ７２の推力に対する保持手段５０側からの反力によって＋Ｚ方向に向かって押し上げられる加工手段４の第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３が、それぞれ荷重を検知して、検知した荷重を示す電圧信号をそれぞれ制御手段１９に送信する。制御手段１９は第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値を算出して、合計値をタッチパネル１９９に表示する。そして、例えば、制御手段１９が、タッチパネル１９９に表示された３つのエアシリンダ７２の推力の合計値であり実際に加工手段４に加えられている荷重値と、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値とを比較して、実際に加工手段４に加えられている荷重値に対する第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値のずれ量を認識して、さらに、プラテン４７及び研磨パッド４４の合計重量と治具７の重量との補正重量差も考慮にいれて、適切な補正量を設定する。
なお、該補正量の設定は、タッチパネル１９９の表示を見た作業者が行ってもよい。

【0075】

上記のような第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重値についての補正量の設定が、各エアシリンダ７２に供給するエアの圧力をレギュレータ７４が順次例えば大きくしていく、即ち、３つのエアシリンダ７２が加工手段４に加える荷重値の大きさを変えつつ行われていくことで、補正量の制御手段１９に対する設定が複数回行われて、第１荷重センサ８１～第３荷重センサ８３の検知した荷重の合計値を実際に加工手段４に加えられている荷重値と一致させる荷重値の補正作業が完了する。その後、作業者が治具７を保持手段５０から搬出して、加工装置１が再び被加工物９０に加工を施すことができる状態になる。
なお、補正量の制御手段１９に対する設定を複数回行うために、３つのエアシリンダ７２を大気開放させるバルブを備え、エアシリンダ７２を大気開放させエアの圧力を無くし、第１荷重センサ８１、第２荷重センサ８２、及び第３荷重センサ８３の値をゼロにした後、レギュレータ７４によってエアの圧力を所定の圧力に調整し、３つのエアシリンダ７２にエアを供給するようにしてもよい。

【0076】

本発明に係る治具７は、加工手段４のマウント４３の下面に装着する装着プレート７０と、装着プレート７０の下面に配置されたエアシリンダ７２と、エアシリンダ７２に供給するエアの圧力を調整するレギュレータ７４と、を備え、エアシリンダ７２は、シリンダチューブ７２０と、所定の圧力のエアがシリンダチューブ７２０内に供給され所定の面積の上面がエアに押されることによってシリンダチューブ７２０内を摺動するピストン７２２と、ピストン７２２に連結されるロッド７２４と、ロッド７２４の下端に取り付けられたボールジョイント７６と、保持面５０２に接触しボールジョイント７６により保持面５０２の傾きに合わせて角度変更可能な接触板７７と、を備えることで、保持面５０２に接触板７７を接触させた状態で、シリンダチューブ７２０に供給されたエアの圧力とピストン７２２の上面の面積とにより値が定まる力で保持面５０２を下方に向かって押して、保持手段５０側からの反力により相対的に加工手段４を押し上げることによって、第１荷重センサ８１、第２荷重センサ８２、及び第３荷重センサ８３が検知する荷重の値を測定することが可能となる。

【符号の説明】

【0077】

９０：被加工物 ９０２：裏面 ９０１：表面
１：加工装置
１０：第１の装置ベース １１：第２の装置ベース １１０：加工領域
１５０：第１のカセット載置部 １５００：第１のカセット １５１：第２のカセット載置部 １５１０：第２のカセット
１５５：ロボット １５５０：多関節アーム １５５１：ロボットハンド １５５６：電動スライダー
１５４０：ローディングアーム １５４１：アンローディングアーム
１５３：位置合わせ手段 １５２：仮置き領域 １５６：洗浄手段
１２：第１のコラム ２０：粗研削送り手段
３０：粗研削手段 ３００：スピンドル ３０１：ハウジング ３０２：モータ
３０４：研削ホイール
１３：第２のコラム ２１：仕上げ研削送り手段 ３１：仕上げ研削手段
１４：第３のコラム ２５：昇降手段 ２５０：ボールネジ ２５２：モータ
４：加工手段 ４０：スピンドル ４３：マウント ４７：プラテン ４４：研磨パッド
４８：ホルダ ４８０：底板 ４８１：側板
８１～８３：第１荷重センサ～第３荷重センサ
５０：保持手段 ５００：ポーラス板 ５０２：保持面 ５０１：枠体
１７：ターンテーブル
６：治具
６０：プレート ６０２：外周接触部 ６０３：外周接触部の下面
６２：エアシリンダ ６２０：シリンダチューブ ６２０３：エア導入口 ６２２：ピストン ６２４：ロッド
６４：レギュレータ ６９：エア源 ６９０：エア配管 ６９４：分岐部
１９：制御手段 １９９：タッチパネル
７：治具 ７０：プレート ７０１：ボルト孔
７２：エアシリンダ ７２０：シリンダチューブ ７２０３：エア導入口 ７２２：ピストン ７２４：ロッド ７６：ボールジョイント ７７：接触板
７４：レギュレータ ７９：エア源 ７９０：エア配管

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】