JP6346833B2 - 被加工物の研削方法 - Google Patents

Description

本発明は、複数の被加工物の研削方法に関する。

各種の被加工物を薄化研削して所望の厚さに仕上げる場合においては、被加工物の厚さを計測しながら研削を行い、所望の厚さになると研削を終了するようにしている。被加工物の厚さを計測する方法としては、厚さ計測器の接触子を被加工物の表面及び被加工物を保持する保持テーブルの表面に接触させ、その高さの差を求めて当該差の値から被加工物の厚さを求める接触式の計測方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。

一方、サファイアや窒化ガリウム（ＧａＮ）などで形成された被加工物としてのウエーハには、通常のウエーハと比べて径が小さいものがある。このように径が小さいウエーハの研削については、１つの保持テーブルの同一保持面上において複数のウエーハを保持し、複数のウエーハを同時に研削することによって、研削にかかる時間を短縮する技術が提案されている(例えば、特許文献２参照)。

特開２０００−００６０１８号公報 特開２０１２−１０１２９３号公報

接触式の計測方法で複数のウエーハを研削しつつ測定すると、特許文献１及び２に示された２つの接触子が破損してしまう恐れがあるため、本発明の出願人は、これら２つの接触子同士を連結する計測器を提案している。しかしながら、この計測器でも、研削前の高さの差が激しい複数の被加工物が高速で回転する状態で接触子を接触させると、接触子が破損してしまう恐れがあった。

本発明の目的は、複数の被加工物を同時に保持し研削を行う場合においても、接触子が破損することを抑制できる被加工物の研削方法を提供することである。

上述した課題を解決し目的を達成するために、請求項１記載の本発明に係る被加工物の研削方法は、被加工物を同時に研削する研削方法であって、被加工物を保持する保持面に直交する回転軸周りに回転可能な保持手段と、該保持手段に保持された被加工物の上面を研削する研削ホイールが装着される研削手段と、該研削手段を該保持面と直交する方向に接近および離間させる研削送り手段と、該研削手段によって研削される被加工物の上面の高さを測定する高さ測定手段と、を備える研削装置を用い、該保持手段の該保持面に、該保持面より小さいサイズの複数の被加工物を並べて保持する保持ステップと、該保持ステップを実施した後、被加工物の上面に高さ測定手段の接触子を接触させつつ該保持手段を回転させて複数の被加工物の高さを測定し、最も低い高さを割り出す予備測定ステップと、該予備測定ステップを実施した後、該接触子を被加工物の上面から離間させて待避させる待避ステップと、該待避ステップを実施した後に、該高さ測定手段で測定した被加工物の最も低い高さ位置に該研削ホイールが位置づけられるまで、該保持手段を回転させつつ該研削送り手段を作動して該研削ホイールで被加工物を研削し、複数の被加工物の高さを揃える第１研削ステップと、該第１研削ステップを実施した後、待避していた該接触子を被加工物の上面に接触させ、該高さ測定手段で測定される被加工物の高さが所望の仕上げ厚さに至るまで該保持手段を回転させつつ被加工物を該研削手段で研削する第２研削ステップと、を備え、該予備測定ステップで該保持手段が回転する速度は、該第１研削ステップで該保持手段が回転する速度より遅く、異なる高さの被加工物の上面を通過する該接触子が破損しない速度であることを特徴とする。

そこで、本願発明の被加工物の研削方法では、遅い速度で保持手段を回転させつつ研削前の被加工物の高さを測定し、最も低い高さを検出後、一旦接触子を待避させ、最も低い高さに全ての被加工物の高さが揃うまで研削手段で研削した後、再度接触子を被加工物に接触させつつ仕上げ厚さまで研削する。よって、研削方法は、複数の被加工物を同時に保持し研削を行う場合においても、接触子が破損することを抑制できるという効果を奏する。

図１は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の構成を示す外観斜視図である。 図２は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の保持手段と高さ測定手段などの斜視図である。 図３は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の高さ測定手段と複数の被加工物の斜視図である。 図４は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の高さ測定手段などと複数の被加工物の平面図である。 図５は、実施形態に係る被加工物の研削方法の予備測定ステップの概要を示す側面図である。 図６は、実施形態に係る被加工物の研削方法の第１研削ステップの概要を示す側面図である。 図７は、実施形態に係る被加工物の研削方法の第２研削ステップの概要を示す側面図である。 図８は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の保持手段と高さ測定手段などの側面図である。 図９は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の保持手段と高さ測定手段などの平面図である。

本発明を実施するための形態（実施形態）につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。

〔実施形態〕
本発明の実施形態に係る被加工物の研削方法を図面に基いて説明する。図１は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の構成を示す外観斜視図であり、図２は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の保持手段と高さ測定手段などの斜視図であり、図３は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の高さ測定手段と複数の被加工物の斜視図であり、図４は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の高さ測定手段などと複数の被加工物の平面図である。

本実施形態に係る被加工物の研削方法（以下、単に研削方法と記す）は、図１に示される研削装置１を用いる。研削装置１は、複数の被加工物Ｗ（図３に示す）に同時に研削（加工に相当する）する装置である。ここで、加工対象としての被加工物Ｗは、本実施形態では、シリコン、サファイア、窒化ガリウム（ＧａＮ）などを母材とする円板状の半導体ウエーハや光デバイスウエーハである。被加工物Ｗは、例えば、表面ＷＳに格子状に形成されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、これらの区画された領域にデバイスが形成されている。被加工物Ｗは、図３に示すように、表面ＷＳが保持部材Ｍに貼着されて、保持部材Ｍ上に複数保持された状態で、表面ＷＳの裏側の裏面ＷＲ（図３及び図４に示す）が研削砥石２６により研削される。なお、本実施形態では、保持部材Ｍを円板状に形成し、５つの被加工物Ｗを保持部材Ｍの外縁部に周方向に等間隔で配置している。

研削装置１は、図１に示すように、保持手段１０と、研削手段２０と、研削送り手段３０と、高さ測定手段４０と、制御手段１００などを備える。

保持手段１０は、保持部材Ｍを介して被加工物Ｗの表面ＷＳが載置されて、載置された複数の被加工物Ｗを吸引保持する保持面１０ａを有するものである。保持手段１０は、図２に示すように、保持面１０ａを構成する部分がポーラスセラミック等から形成された円盤形状であり、図示しない真空吸引経路を介して図示しない真空吸引源と接続され、保持面１０ａに載置された被加工物Ｗを保持部材Ｍを介して吸引することで保持する。

保持手段１０は、被加工物Ｗのサイズよりも大きなサイズに形成された保持面１０ａを有している。即ち、被加工物Ｗは、保持面１０ａより小さいサイズに形成されている。保持手段１０は、図示しない保持手段移動手段により研削手段２０の下方の加工位置と、研削手段２０の下方から離間した着脱位置とに亘ってＹ軸方向に移動される。保持手段１０は、図示しない回転駆動手段により吸引保持した被加工物Ｗを保持面１０ａに直交するとともに保持面１０ａの中心を通る回転軸Ａ（図２及び図３に一点鎖線で示す）周りに回転可能である。保持手段１０は、保持面１０ａ上に保持部材Ｍを介して複数の被加工物Ｗを保持することで、保持面１０ａ上の回転軸Ａを中心とした円周上に等間隔に複数の被加工物Ｗを保持する。

研削送り手段３０は、研削手段２０を保持面１０ａと直交する方向に接近および離間させる方向にＺ軸と平行に移動させるものである。研削送り手段３０は、加工送りモータ３１などを備える。加工送りモータ３１は、研削手段２０が装着された移動基台２１を案内レール３３に沿って加工送りするためのものである。加工送りモータ３１は、研削装置１の装置本体２から立設した柱部３に取り付けられ、出力軸にリードスクリュー３４が取り付けられている。リードスクリュー３４は、Ｚ軸と平行に配置され、柱部３に軸心回りに回転自在に支持されている。リードスクリュー３４は、移動基台２１に取り付けられた図示しないナットに螺合している。案内レール３３は、Ｚ軸と平行に柱部３に取り付けられて、移動基台２１をＺ軸方向にスライド自在に支持している。

研削手段２０は、保持手段１０に保持された複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲ（上面に相当する）を加工液としての研削液を供給しながら研削するものである。研削手段２０は、図１に示すように、研削ホイール２３が先端に装着されるスピンドル２４と、スピンドルモータ２７などを備える。

研削ホイール２３は、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削するものである。研削ホイール２３は、円盤状の砥石基台２５と、複数の研削砥石２６とを具備している。砥石基台２５は、スピンドル２４の先端に設けられたフランジ部２４ａにボルトなどにより取り付けられる。研削砥石２６は、砥石基台２５の外縁部に円環状に設けられている。研削砥石２６は、周知の砥粒と、砥粒を固めるボンド剤などで構成され、スピンドルモータ２７によりスピンドル２４が鉛直方向と平行なＺ軸回りに回転されることで、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削する。なお、図４に示すように、研削砥石２６は、スピンドルモータ２７の回転により、加工位置の保持手段１０の回転軸Ａ上を通過する。このために、研削中には、保持手段１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲの一部は、露出している。

スピンドル２４は、スピンドルハウジング２８内にＺ軸回りに回転自在に収容されている。スピンドルハウジング２８は、移動基台２１に取り付けられた支持部２９に保持されている。スピンドルモータ２７は、スピンドル２４即ち研削ホイール２３をＺ軸回りに回転させる。

高さ測定手段４０は、研削手段２０によって研削される複数の被加工物Ｗの保持手段１０の保持面１０ａからの裏面ＷＲの高さを測定するためのものである。高さ測定手段４０は、保持手段移動手段により保持手段１０とともに加工位置と着脱位置とに亘ってＹ軸方向に移動される。高さ測定手段４０は、図２に示すように、本体部４１と、本体部４１に上下方向に揺動自在に支持された計測アーム４２と、計測アーム４２の先端部４２ａに取り付けられた２つの接触子４３とを備える。本体部４１は、加工位置の保持手段１０の近傍に配置される。本体部４１は、先端部４２ａが上下動するように計測アーム４２を揺動自在に支持している。本体部４１には、エアー供給源４４から加圧された気体が供給されると、計測アーム４２の揺動中心Ｂよりも基端側を下方に押圧して計測アーム４２の先端部４２ａを上昇させるエアシリンダ４５が設けられている。また、本体部４１には、計測アーム４２の揺動中心Ｂ回りの回転位置を検出して、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを検出する検出手段（図示せず）が設けられている。検出手段は、検出結果を制御手段１００に出力する。

計測アーム４２は、棒（円柱）状に形成され、基端部４２ｂを中心として揺動自在に本体部４１に支持されている。計測アーム４２の先端部４２ａには、２つの接触子４３が取り付けられた針支持部材４６が設けられている。

２つの接触子４３は、棒（円柱）状に形成され、かつ針支持部材４６に取り付けられている。２つの接触子４３は、計測アーム４２と平行な平行部４７と、平行部４７の先端から保持手段１０の保持面１０ａに向かって延びて被加工物Ｗの裏面ＷＲと接触する接触部４８とを備えている。接触部４８の下端は、被加工物Ｗの裏面ＷＲと接触する接触点４８ａをなしている。２つの接触子４３は、研削中に露出する被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触させる接触点４８ａが同一高さ位置に配設されている。２つの接触子４３は、平行部４７が互いに平行でかつ水平方向に間隔をあけて配置され、接触部４８の長さＬが等しく形成されている。２つの接触子４３は、図３及び図４に示すように、保持手段１０の回転軸Ａを中心とした円周Ｃ（図４中に一点鎖線で示す）上に沿って並列し且つ隣接する被加工物Ｗ同士の周方向の間隔Ｗ２よりも大きい間隔Ｗ１離間して配設されている。計測アーム４２、針支持部材４６及び接触子４３は、ステンレス鋼などで構成されている。

なお、本発明でいう隣接する被加工物Ｗ同士の周方向の間隔Ｗ２とは、接触点４８ａが被加工物Ｗの裏面ＷＲ上を通る円周Ｃ上の間隔Ｗ２をいう。また、本実施形態では、２つの接触子４３の間隔Ｗ１は、これらの接触子４３の中心間の間隔Ｗ１をいう。また、２つの接触子４３の間隔Ｗ１は、被加工物Ｗの裏面ＷＲの外縁と円周Ｃとが交差する点Ｐ間の間隔Ｗ３よりも十分に小さく形成されている。

このように、２つの接触子４３が配設されることで、保持部材Ｍを介して複数の被加工物Ｗを保持手段１０で保持する研削時においては、一方の接触子４３が複数の被加工物Ｗの間に位置する際には、もう一方の接触子４３が複数の被加工物Ｗのいずれかの裏面ＷＲに接触して、高さ測定手段４０は、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さ位置を常時計測可能である。こうして、高さ測定手段４０は、２つの接触子４３の間隔Ｗ１を隣接する被加工物Ｗ同士の間隔Ｗ２よりも大きくするという、落下抑制手段を備えることで、接触子４３が被加工物Ｗ間に落下することなく、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さ位置を常時計測可能としている。

制御手段１００は、研削装置１を構成する上述した構成要素をそれぞれ制御して、被加工物Ｗに対する加工動作を研削装置１に行わせるものである。なお、制御手段１００は、例えばＣＰＵ等で構成された演算処理装置やＲＯＭ、ＲＡＭ等を備える図示しないマイクロプロセッサを主体として構成されており、加工動作の状態を表示する図示しない表示手段や、オペレータが加工内容情報などを登録する際に用いる図示しない操作手段などと接続されている。

次に、本実施形態に係る研削装置１の加工動作、即ち、研削装置１を用いた研削方法について図面に基いて説明する。図５は、実施形態に係る被加工物の研削方法の予備測定ステップの概要を示す側面図であり、図６は、実施形態に係る被加工物の研削方法の第１研削ステップの概要を示す側面図であり、図７は、実施形態に係る被加工物の研削方法の第２研削ステップの概要を示す側面図である。研削方法は、複数の被加工物Ｗを同時に研削して、複数の被加工物Ｗを所望の仕上げ厚さＴ（図７に示す）まで研削する研削方法である。まず、オペレータが加工内容情報を制御手段１００に登録し、オペレータから加工動作の開始指示があった場合に、研削装置１が加工動作、即ち、研削方法を開始する。研削方法は、保持ステップと、予備測定ステップと、待避ステップと、第１研削ステップと、第２研削ステップとを備える。

まず、研削方法は、保持ステップでは、研削手段２０の下方から離間した着脱位置において保持手段１０上に表面ＷＳが保持部材Ｍに貼着された複数の被加工物Ｗが載置される。すると、制御手段１００が、保持手段１０の保持面１０ａに、保持面１０ａより小さいサイズの複数の被加工物Ｗを並べて保持する。また、制御手段１００は、エアー供給源４４から加圧された気体をエアシリンダ４５に供給して、計測アーム４２の先端部４２ａ及び接触子４３を図２中に二点鎖線で示すように、保持手段１０の保持面１０ａよりも上昇させる。そして、予備測定ステップに進む。

予備測定ステップでは、制御手段１００は、保持ステップを実施した後、保持手段移動手段により保持手段１０を移動して、保持手段１０を加工位置に位置づけ、エアー供給源４４からエアシリンダ４５への加圧された気体の供給を停止して、２つの接触子４３の接触点４８ａを保持手段１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触させる。なお、予備測定ステップでは、複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削する前であるために、例えば、１００μｍ以下、例えば、５０μｍ程度の複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さのばらつきＶ（図５に示す）が存在することがある。

制御手段１００は、図５に示すように、被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触子４３を接触させつつ回転駆動手段により保持手段１０を回転軸Ａ周りに回転させて、高さ測定手段４０が複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを測定する。そして、制御手段１００は、複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲのうち最も低い高さの被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを割り出す。なお、予備測定ステップでは、制御手段１００は、例えば、３〜１０ｒｐｍなどの保持手段１０を回転させることができる回転数のうちの最も低速な回転数で一回転する。本実施形態では、制御手段１００は、予備測定ステップにおいて、５ｒｐｍで保持手段１０を一回転する。そして、待避ステップに進む。

待避ステップでは、制御手段１００は、予備測定ステップを実施した後、エアー供給源４４から加圧された気体をエアシリンダ４５に供給して、計測アーム４２の先端部４２ａ及び接触子４３を上昇させる。そして、制御手段１００は、接触子４３を被加工物Ｗの裏面ＷＲから離間させて待避させる。そして、第１研削ステップに進む。

第１研削ステップでは、制御手段１００は、待避ステップを実施した後に、スピンドルモータ２７により回転する研削ホイール２３を、図４に示すように、回転する保持手段１０の回転軸Ａ上に位置づけ、回転駆動手段により保持手段１０を回転軸Ａ周りに回転させる。そして、制御手段１００は、高さ測定手段４０で測定した複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲのうち最も低い被加工物Ｗの裏面ＷＲの位置に研削ホイール２３の研削砥石２６の下端が位置づけられるまで、回転駆動手段により保持手段１０を回転させつつ研削送り手段３０の加工送りモータ３１を作動する。

そして、制御手段１００は、図６に示すように、研削送り手段３０により研削手段２０を保持面１０ａに接近させて、研削ホイール２３で主に最も低い裏面ＷＲを有する被加工物Ｗ以外の被加工物Ｗを研削し、複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを揃える。なお、第１研削ステップでは、接触子４３を被加工物Ｗの裏面ＷＲから離間させて待避させたまま、研削ホイール２３で最も低い裏面ＷＲを有する被加工物Ｗ以外の被加工物Ｗのみを研削してもよく、最も低い裏面ＷＲを有する被加工物Ｗを若干研削して、全ての被加工物Ｗを研削してもよい。また、第１研削ステップでは、制御手段１００は、研削送り手段３０の研削手段２０の送り量に基いて、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを推定する。そして、第２研削ステップに進む。

第２研削ステップでは、制御手段１００は、第１研削ステップを実施した後、保持手段１０及び研削ホイール２３を回転させたまま、エアー供給源４４からエアシリンダ４５への加圧された気体の供給を停止して、待避していた２つの接触子４３の接触点４８ａを保持手段１０に保持された被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触させる。そして、制御手段１００は、図７に示すように、研削送り手段３０により研削ホイール２３を徐々に下降していき、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削送りし、被加工物Ｗの裏面ＷＲを研削ホイール２３の研削砥石２６で研削する。研削中は、常に、高さ測定手段４０で裏面ＷＲの高さを測定する。

制御手段１００は、高さ測定手段４０で測定される複数の被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さが所望の仕上げ厚さＴに対応する高さに至るまで、保持手段１０を回転させつつ研削ホイール２３を回転させて、被加工物Ｗを研削手段２０で研削する。そして、制御手段１００は、図７に示すように、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さが所望の仕上げ厚さＴに対応した高さになると、研削送り手段３０により研削手段２０を被加工物Ｗから離間させる。さらに、制御手段１００は、エアー供給源４４から加圧された気体をエアシリンダ４５に供給して、計測アーム４２の先端部４２ａ及び接触子４３を保持手段１０の保持面１０ａよりも上昇させるとともに、保持手段１０の回転を停止する。

制御手段１００は、その後、保持手段移動手段により保持手段１０を研削手段２０の下方の加工位置から着脱位置に向かって移動させる。そして、保持手段１０が着脱位置に位置すると、制御手段１００が、保持手段移動手段による保持手段１０の移動を停止し、保持手段１０の被加工物Ｗの吸引保持を解除させる。研削後の被加工物Ｗと研削前の被加工物Ｗが交換されると、研削装置１は、前述した工程と同様に、被加工物Ｗに研削を施す。なお、第１研削ステップ及び第２研削ステップでは、予備測定ステップで保持手段１０が回転する回転数よりも早く、例えば、実施形態では、３００ｒｐｍで回転する。

このように、研削方法では、予備測定ステップで保持手段１０が回転する回転数（速度）は、第１研削ステップ及び第２研削ステップで保持手段１０が回転する回転数（速度）よりも遅い。そして、研削方法では、予備測定ステップで保持手段１０が回転する回転数（速度）は、極力遅い速度であるので、研削前の異なる高さの被加工物Ｗの裏面ＷＲ上を通過する接触子４３が破損しない速度となっている。なお、実施形態では、予備測定ステップで保持手段１０が回転する回転数（速度）は、可能な範囲内で最も遅い回転数（速度）である。しかしながら、本発明では、予備測定ステップで保持手段１０が回転する回転数（速度）は、第１研削ステップ及び第２研削ステップにおいて用いることができる回転数よりも遅く、被加工物Ｗに接触しても接触子４３が破損しない回転数（速度）であればよい。

以上のように、本実施形態に係る研削方法は、予備測定ステップにおいて遅い速度で保持手段１０を回転させつつ研削前の被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを測定する。さらに、研削方法は、予備測定ステップにおいて、最も低い被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを検出後、第１研削ステップにおいて、一旦接触子４３を待避させ、最も低い高さの裏面ＷＲを有する被加工物Ｗに全ての被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さが揃うまで研削手段２０で研削する。このために、接触子４３が高速で回転する被加工物Ｗの外側面などに接触することを抑制でき、接触子４３が破損することを抑制できる。よって、研削方法は、複数の被加工物Ｗを保持手段１０に同時に保持し研削を行う場合において、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さのばらつきＶがあっても接触子４３が破損することを抑制することができる。

また、研削方法は、第１研削ステップを実施した後の第２研削ステップにおいて、接触子４３を被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触させて、高さ測定手段４０により被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さを検出しながら研削する。したがって、研削方法は、接触子４３の破損を抑制しながらも、所望の仕上げ厚さＴに被加工物Ｗの厚さを形成することができる。

また、研削装置１は、接触子４３を２つ備え、２つの接触子４３を保持手段１０の回転軸Ａを中心とした円周に沿って並列し且つ隣接する被加工物Ｗ同士の周方向の間隔Ｗ２よりも大きい間隔Ｗ１離間して配設している。さらに、２つの接触子４３間の間隔Ｗ１を被加工物Ｗの裏面ＷＲの外縁と円周Ｃとが交差する点Ｐ間の間隔Ｗ３よりも十分に小さく形成している。そのため、研削時に一方の接触子４３が複数の被加工物Ｗの間に位置する際には、もう一方の接触子４３は必ずいずれかの被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触して計測可能となる。したがって、複数の被加工物Ｗを同時に保持し研削を行う場合においても、被加工物Ｗの間に接触子４３が落下したり被加工物Ｗにひっかかることが無く、接触子４３を安定して被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触させて被加工物Ｗの厚さを計測することができる。

研削方法は、特に、接触子４３が被加工物Ｗ間に落下することを抑制する落下抑制手段を備えた研削装置１において、接触子４３が高速で回転する被加工物Ｗの外側面などに接触することを抑制でき、接触子４３が破損することを抑制できる。

〔変形例１〕
次に、本発明の実施形態の変形例１に係る被加工物の研削方法を図面に基いて説明する。図８は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の保持手段と高さ測定手段などの側面図である。なお、図８において、実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例１に係る研削方法で用いられる研削装置１では、高さ測定手段４０の計測アーム４２の先端部４２ａに取り付けられた接触子４３が１つのみ設けられ、接触子４３の接触部４８の下端に平行接触部４９が設けられている。平行接触部４９は、保持手段１０の保持面１０ａと平行な直線状の平行部４９ａと、平行部４９ａの両端に連なる反り返り部４９ｂとを備えている。平行部４９ａ即ち平行接触部４９は、保持手段１０に保持される隣接する被加工物Ｗ同士の間隔Ｗ２よりも長く形成されている。反り返り部４９ｂは、平行部４９ａの両端から徐々に上方に向かうように反り返って、接触部４８が複数の被加工物Ｗ間に落下することを抑制する。平行部４９ａ即ち平行接触部４９を隣接する被加工物Ｗ同士の間隔Ｗ２よりも長く形成することは、接触子４３が被加工物Ｗ間に落下することを抑制する落下抑制手段を構成している。変形例１に係る研削方法で用いられる研削装置１は、落下抑制手段を備えている。

実施形態の変形例１に係る研削方法は、前述した構成の高さ測定手段４０を有する研削装置１を用い、保持ステップと、予備測定ステップと、待避ステップと、第１研削ステップと、第２研削ステップとを備える。実施形態の変形例１に係る研削方法によれば、実施形態と同様に、接触子４３が高速で回転する被加工物Ｗの外側面などに接触することを抑制でき、接触子４３が破損することを抑制できる。よって、研削方法は、複数の被加工物Ｗを保持手段１０に同時に保持し研削を行う場合においても、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さのばらつきＶがあっても接触子の接触子４３が破損することを抑制することができる。

また、実施形態の変形例１に係る研削方法で用いられる研削装置１は、高さ測定手段４０の計測アーム４２が平行接触部４９を備えているので、高さ測定手段４０の計測アーム４２が被加工物Ｗ間に落下することなく、即ち破損する虞なく、被加工物Ｗの厚さを仕上げ厚さＴに形成することができる。さらに、接触子４３を安定して被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触させて被加工物Ｗの厚さを計測することができる。

〔変形例２〕
次に、本発明の実施形態の変形例２に係る被加工物の研削方法を図面に基いて説明する。図９は、実施形態に係る被加工物の研削方法に用いられる研削装置の保持手段と高さ測定手段などの平面図である。なお、図９において、実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

実施形態の変形例２に係る研削方法で用いられる研削装置１では、図９に示すように、高さ測定手段４０の計測アーム４２の先端部４２ａに取り付けられた接触子４３が一つのみ設けられている。また、実施形態の変形例２に係る研削方法は、前述した構成の高さ測定手段４０を有する研削装置１を用い、保持ステップと、予備測定ステップと、待避ステップと、第１研削ステップと、第２研削ステップとを備える。実施形態の変形例２に係る研削方法の保持ステップでは、隣接する被加工物Ｗ同士の間隔Ｗ２が接触部４８の円周Ｃ上の幅よりも小さくなるように、保持部材Ｍ上に隙間なく被加工物Ｗを保持することで、保持面１０ａに複数（図９には、７つ示す）の被加工物Ｗを隙間なく並べて保持する。隣接する被加工物Ｗ同士の間隔Ｗ２が接触部４８の円周Ｃ上の幅よりも小さくなるように、保持部材Ｍ上に隙間なく被加工物Ｗを保持することは、落下抑制手段を構成している。変形例２に係る研削方法で用いられる研削装置１は、落下抑制手段を備えている。

実施形態の変形例２に係る研削方法によれば、実施形態と同様に、複数の被加工物Ｗを保持手段１０に同時に保持し研削を行う場合においても、被加工物Ｗの裏面ＷＲの高さのばらつきＶがあっても接触子４３が破損することを抑制することができる。また、実施形態の変形例２に係る研削方法は、保持ステップにおいて、保持面１０ａに隙間なく複数の被加工物Ｗを保持するので、高さ測定手段４０の計測アーム４２が破損する虞なく、被加工物Ｗの裏面ＷＲに接触させて被加工物Ｗの厚さを計測することができる。

また、本発明では、研削装置１は、保持手段１０と研削手段２０を複数備えても良い。本発明では、研削の事前に保持手段１０の保持面１０ａの高さ位置を高さ測定手段４０で測定しておいて、制御手段１００は、研削中に測定した高さ位置との差を算出し、差の値から被加工物Ｗの厚さを求めて、所望の仕上げ厚さＴになるまで研削するように制御してもよい。

さらに、本発明では、保持手段１０の保持面１０ａの外径が被加工物Ｗ又は保持部材Ｍの外径と略同等に形成されている場合に、保持面１０ａの外周の外周部１０ｂ（図２等に示す）に接触する接触子を一つ有する高さ測定手段（図示せず）を別途設ける。制御手段１００は、研削中に別途設けた高さ測定手段の接触子を外周部１０ｂに接触させて、常時、保持手段１０の高さ位置を測定して、測定した値などから被加工物Ｗの厚さを求めるようにしてもよい。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

１ 研削装置
１０ 保持手段
１０ａ 保持面
２０ 研削手段
２３ 研削ホイール
３０ 研削送り手段
４０ 高さ測定手段
４３ 接触子
Ａ 回転軸
Ｔ 仕上げ厚さ
Ｗ 被加工物
ＷＲ 裏面（上面）

Claims (1)

1. 被加工物を同時に研削する研削方法であって、
   被加工物を保持する保持面に直交する回転軸周りに回転可能な保持手段と、該保持手段に保持された被加工物の上面を研削する研削ホイールが装着される研削手段と、該研削手段を該保持面と直交する方向に接近および離間させる研削送り手段と、該研削手段によって研削される被加工物の上面の高さを測定する高さ測定手段と、を備える研削装置を用い、
   該保持手段の該保持面に、該保持面より小さいサイズの複数の被加工物を並べて保持する保持ステップと、
   該保持ステップを実施した後、被加工物の上面に高さ測定手段の接触子を接触させつつ該保持手段を回転させて複数の被加工物の高さを測定し、最も低い高さを割り出す予備測定ステップと、
   該予備測定ステップを実施した後、該接触子を被加工物の上面から離間させて待避させる待避ステップと、
   該待避ステップを実施した後に、該高さ測定手段で測定した被加工物の最も低い高さ位置に該研削ホイールが位置づけられるまで、該保持手段を回転させつつ該研削送り手段を作動して該研削ホイールで被加工物を研削し、複数の被加工物の高さを揃える第１研削ステップと、
   該第１研削ステップを実施した後、待避していた該接触子を被加工物の上面に接触させ、該高さ測定手段で測定される被加工物の高さが所望の仕上げ厚さに至るまで該保持手段を回転させつつ被加工物を該研削手段で研削する第２研削ステップと、を備え、
   該予備測定ステップで該保持手段が回転する速度は、該第１研削ステップで該保持手段が回転する速度より遅く、異なる高さの被加工物の上面を通過する該接触子が破損しない速度であることを特徴とする被加工物の研削方法。

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