JP3540634B2 - 回転型位置決め装置及び工具を使用する加工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は回転型位置決め装置に関し、特に、回転装置に搭載されて回転する工具、測定プローブあるいはワークの変位や傾きを高精度に制御する回転型位置決め装置に関する。
また、本発明は、回転型位置決め装置を適用した工具を使用する加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、特開平6-210633号公報には、回転部と共に回転運動を行う位置決め対象物の変位を位置決めする位置決め装置を備えた加工装置が示されている。図１２に基づいて従来の位置決め装置及び加工装置の構成を説明する。図１２には従来の位置決め装置を備えた加工装置の概略構成を示してある。図示例の位置決め装置は、超硬合金等の高硬度材料やセラミックス、ガラス等の硬脆性材料の鏡面研削加工を実現する研削加工装置を提供することを目的としている。
【０００３】
微小位置決め装置１には２０kgf/μｍ以上の剛性を有する圧電素子から成るアクチュエータが組み込まれ、微小位置決め装置１には研削砥石スピンドル２が搭載され、研削砥石スピンドル２には研削砥石３が取り付けられている。微小位置決め装置１の下には加工力測定装置４が配置され、加工中の反力が測定されると同時に、変位量測定装置５，６によって、微小位置決め装置１及び研削砥石スピンドル２の変位が測定される。
【０００４】
加工力測定装置４及び変位量測定装置５，６の信号は、アンプ７，８，９を通して制御装置１０に取り込まれ、加工力測定装置４及び変位量測定装置５，６の出力信号に基づき、研削砥石３の切り込み量が制御装置１０内で演算される。そして、切り込み量に相当する電圧指令が圧電素子ドライバ１１に与えられ、微小位置決め装置１がサブミクロン以下の分解能で位置決めされる。これにより、研削砥石スピンドル２が高精度で移動され、位置決め対象となる研削砥石３が被加工物に対して微小かつ高精度に切り込み送りされる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来例では、回転装置を位置決め装置に搭載する構成となっており、位置決め装置の駆動軸に対し、回転装置の回転軸がオフセットして設置されることになる。このため、位置決め装置によって位置決め対象の変位を位置決めする際に、位置決め装置の位置決め精度に加えオフセットによるアッベ誤差が生じ、回転体に搭載された位置決め対象となる研削砥石３を高精度に位置決めすることが困難になるという問題があった。
【０００６】
一方、本発明の利用分野の一つとなるシリコンウエハの高精度鏡面加工に供する研削加工装置においては、研削砥石と被加工物との間の相対変位を微小かつ高精度に位置決めし、被加工物に砥石をサブミクロン以下の精度で微小量だけ切り込ませ、一般に延性モード加工と呼ばれる加工を実現する必要があるが、上述した従来例では、この位置決めを研削砥石を有する研削砥石スピンドルを搭載した位置決め装置によって行っている。
【０００７】
しかし、近年、被加工物となるシリコンウエハのサイズが大口径化するに伴ってシリコンウエハを加工する為の研削砥石や研削砥石スピンドルも大型化し、これらの総重量は数十キロのオーダーに達するようになってきた。これは、研削砥石スピンドルを搭載し、これをシリコンウエハに切り込ませるための切り込み軸スライドに対し、切り込み軸スライドの案内部における摩擦の影響等を増大させる事により、スティックスリップ等の非線型要因を誘発することになるため、切り込み軸スライドの位置決め誤差を増大させてしまう。
【０００８】
また、上述したような研削加工装置では、研削砥石スピンドルを搭載した切込みスライドの位置や研削砥石スピンドル、ワークスピンドルの回転数は制御されていたが、切込みスライドに搭載された研削砥石スピンドルやワークスピンドルの変形は測定・制御する手段がなかった。このため、加工反力により研削砥石スピンドルやワークスピンドルが変形した場合、その変形量はそのままシリコンウエハの形状誤差となって残ってしまう問題があった。
【０００９】
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、回転部に搭載して回転部と共に回転する位置決め対象物の変位・傾きを高精度かつ高速に微小位置決めできる回転型位置決め装置、及びこの回転型位置決め装置を適用した工具を使用する加工装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明の回転型位置決め装置の構成は、回転装置の回転部にベースを介して保持搭載され前記回転部と共に回転しながら位置決め対象物を保持すると共に前記位置決め対象物を前記回転部の回転軸と平行な方向に微小変位させる回転変位テーブルと、前記ベースに固定され前記回転変位テーブルを保持搭載するダイヤフラムと、前記ベースの周方向に複数設けられ前記ベースに対する前記ダイヤフラムの相対変位を検出する変位量測定装置と、前記変位量測定装置の出力信号を前記ダイヤフラムの法線ベクトルが仮想スクリーン上に描く軌跡に変換して実時間で表示するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１１】
上記目的を達成するための本発明の工具を使用する加工装置の構成は、請求項１に記載の回転型位置決め装置の回転変位テーブルに加工工具を取り付けて被加工物に対して相対的に位置決め移動可能とし、請求項１に記載の変位量測定装置で加工工具の加工中の負荷によるベースに対する傾きを実時間で測定し、その結果から加工工具がベースに対して所望状態より傾いたら加工工具による加工不良を判定すると共に加工不良の判定結果により加工条件の選定及び加工工具の修正要否を判定する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００１２】
そして、回転装置の回転部にベースを介して保持搭載され前記回転部と共に回転しながら位置決め対象物を保持すると共に前記位置決め対象物を前記回転部の回転軸と平行な方向に微小変位させる回転変位テーブルと、回転状態にある前記回転変位テーブルを微小変位駆動させるために必要な電力及び信号を固定部側で入出力可能な送受信装置と、回転運動を行う前記位置決め対象物の変位を前記送受信装置を介して制御するコントローラとを備え、前記回転変位テーブルを保持する前記ベースには補強材が設けられていることを特徴とする。
【００１３】
また、回転装置の回転部に締結されたベースと、前記ベースに固定され位置決め対象物を保持搭載するダイヤフラムと、前記ベースの周方向に複数設けられ前記ベースに対する前記ダイヤフラムの相対変位を検出するギャップセンサと、前記ギャップセンサの信号を前記ダイヤフラムの法線ベクトルが仮想スクリーン上に描く軌跡に変換して実時間で表示するコントローラとを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、被切削物に対して相対的に位置決め移動可能な砥石スピンドルに設けられ砥石の傾きが測定される砥石姿勢測定装置と、砥石姿勢測定装置の測定情報に応じて砥石の傾きを実時間でモニタすると共に適正な加工条件で加工が行われているか否かの判断を行ない判断結果により加工条件の選定及び砥石のドレッシングの要否を判定する制御装置とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
ベースの剛性が補強材によって向上され、回転変位テーブルの回転中心軸を水平に配置した場合、回転変位テーブルの自重によるベース変形に起因した回転変位テーブルの回転角に依存した変位誤差（回転角依存振れ誤差）が抑制される。これにより、回転型位置決め装置を、例えば、シリコンウエハ等の硬脆性材料の研削加工装置に用いた場合、位置決め対象となる研削砥石に発生する回転角依存振れ誤差が抑制されると同時に、より高精度な位置決めが可能となり、シリコンウエハのサイズの大口径化にも、位置決め精度を劣化させることなく対応することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
図１には本発明の一実施形態例に係る回転型位置決め装置の全体構成を示してある。
【００１７】
回転装置２１は、回転部２２と、軸受２３（例えば空気静圧軸受）と、回転駆動手段２４（例えばＤＣモーター）とから構成され、軸受２３に支持された回転部２２を回転駆動手段２４によって回転できるようになっている。回転部２２には、工具、測定プローブあるいはワーク等の位置決め対象物２５を保持した回転変位テーブル２６が搭載され、回転変位テーブル２６は回転部２２と共に回転運動を行いながら、位置決め対象物２５を回転部２２の回転軸に対して平行な方向に微小かつ高精度に位置決めする。
【００１８】
このとき、回転変位テーブル２６の変位を微小に駆動回転なアクチュエータ（例えば圧電素子）への電力供給と、回転変位テーブル２６の変位を高精度に測定可能な変位量測定装置（例えば静電容量型変位計）からの変位出力信号の受信とを送受信装置２７を介して行なう。送受信装置２７は、回転体からの信号を固定された外部に入出力可能な、例えば、スリップリングで構成されている。
【００１９】
尚、本実施形態例においては、回転変位テーブル２６から送受信装置２７までの電力供給及び変位出力信号用ケーブルは、回転装置２１を中空構造としてその中を通す構造としている。
【００２０】
送受信装置２７を介して回転装置２１の外部に出力された変位出力信号は、変位量測定装置用アンプ２８で増幅された後コントローラ２９に取り込まれる。コントローラ２９では、取り込まれた変位出力信号に基づいて回転変位テーブル２６が移動すべき変位量を演算すると共に、アクチュエータに入力すべき指令電圧を演算し、その結果をアクチュエータ用アンプ３０に出力する。アクチュエータ用アンプ３０では指令電圧を増幅した後、送受信装置２７を介して増幅後の信号を供給電力としてアクチュエータへ出力することで回転変位テーブル２６の変位が微小かつ高精度に位置決めされる。
【００２１】
図２、図３に基づいて回転変位テーブル２６の詳細を説明する。図２には回転変位テーブル２６の側面断面、図３には回転変位テーブル２６の正面状況を示してある。
【００２２】
回転変位テーブル２６は、可動部３１と、弾性案内機構３２と、変位量測定装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃと、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃと、ベース３５とを主な構成要素としている。可動部３１は、外周をベース３５に固定した薄肉円板状（軸対称）の弾性案内機構３２の中心部に配置されることで弾性支持されている。可動部３１とベース３５の間には、一端がベース３５に固定され他端が球形状に加工された３本のアクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃが、回転軸に対して１２０度等配で配置されている。
【００２３】
また、可動部３１には、３本の与圧ねじ３８が配設され、与圧ねじ３８の下面側には各々四角錘座が形成されている。与圧ねじ３８の四角錘座に対し、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの他端に加工された球形状を落とし込むことで、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃを各々回転自在に保持すると同時に、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃへの与圧を調整できるようにしている。これにより、可動部３１に対してアクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの変位が確実に伝達できるようになっている。
【００２４】
一方、３本のアクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの変位をそれぞれ独立に測定するため、３本の変位量測定装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃが各アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの近傍に配設されている。変位量測定装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃはベース３５に固定され、可動部３１に配設されたターゲット６１の下面の変位を測定することで可動部３１の変位が測定される。尚、与圧ねじ３８及びターゲット６１は、緩み止めのために各々ロックナット６２，６３により可動部３１に固定されている。
【００２５】
図４、図５に基づいてベース３５の構成を説明する。図４にはベース３５の正面状況、図５には図４中のＶ−Ｖ線矢視を示してある。
【００２６】
図に示すように、ベース３５の内部には、中心軸から放射状に、軸対称かつ等配に１２本の補強材としての放射状リブ７１ａ〜７１ｌが配置されている。また、ベース３５の内部には、ベース３５の同心円周状に補強材としての円周リブ７２が配設されている。放射状リブ７１ａ〜７１ｌ及び円周リブ７２はベース３５と一体加工され、別部品構成とすることによる剛性低下が起こらないように配慮している。
【００２７】
図６には上述した回転装置２１におけるコントローラ２９の制御ブロックを示してある。
【００２８】
回転変位テーブル２６に組み込まれた変位量測定装置３３からの変位出力信号は、送受信装置２７を経由して変位量測定装置用アンプ２８に入力される。変位量測定装置用アンプ２８から出力された信号は、ノイズフィルタ４２によって高周波のノイズ成分をカットしたのち、比較器４３で信号発生器４４からの指令電圧と比較され誤差信号を得る。その後、誤差信号は、ゲイン調整器４５、積分器４６、ノッチフィルタ４７による信号処理を施され、アクチュエータ用アンプ３０に入力される。
【００２９】
更に、アクチュエータ用アンプ３０からの出力信号は送受信装置２７を経由し、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに入力されることによって、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃの変位量がフィードバック制御される。即ち、変位量測定装置３３からの変位出力信号が指令電圧より大きい場合、上述のコントローラ２９がアクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃを縮ませるように制御し、逆の場合、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃを伸ばすように制御することで、ターゲット６１を介して可動部３１の変位を調整する。このとき、可動部３１は弾性案内機構３２によって支持されているため、転がり案内やすべり案内で生じていたがたや摩擦の影響がなく、可動部３１を微小且つ高精度に位置決めできる。
【００３０】
即ち、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに入力する指令電圧を同一とした場合、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃは同じ変位量だけ伸縮することになる。このため、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃが接触する可動部３１は、回転部２２（図１参照）の回転軸に対して平行に微小かつ高精度に移動する。また、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃに入力する指令電圧をそれぞれ異なった値とすると、アクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃが異なった指令電圧に応じてそれぞれ独立して変位する。このため、可動部３１は回転部２２（図１参照）の回転軸に対して微小に傾くことになる。
【００３１】
尚、上述した実施形態例では、３本のアクチュエータ３４ａ，３４ｂ，３４ｃと３本の変位量測定装置３３ａ，３３ｂ，３３ｃを用いた例について説明したが、アクチュエータ及び変位量測定装置の数を４本あるいはそれ以上とすることにより、より均等で高精度な傾き制御が可能となる。
【００３２】
一方、上述した回転変位テーブル２６とベース３５には、放射状リブ７１ａ〜７１ｌ及び円周リブ７２がベース３５と一体加工されているため、高い剛性が確保されている。即ち、回転変位テーブル２６の回転角に依存した変位誤差（回転角依存振れ誤差）を測定した結果、図７に示すように、変位振幅が５０ｎｍに収まり、回転角依存振れ誤差が抑制されている。
【００３３】
これにより、回転変位テーブル２６の回転中心軸を水平に配置した場合、回転変位テーブル２６の自重によるベース３５の変形に起因した回転変位テーブル２６の回転角依存振れ誤差が抑制される。従って、回転型位置決め装置を、例えば、シリコンウエハ等の硬脆性材料の研削加工装置に用いた場合、位置決め対象となる研削砥石に発生する回転角依存振れ誤差が抑制されると同時に、より高精度な位置決めが可能となり、シリコンウエハのサイズの大口径化にも、位置決め精度を劣化させることなく対応することができる。
【００３４】
次に、本発明の他の実施形態例を図８乃至図１０に基づいて説明する。図８には本発明の他実施形態例に係る回転型位置決め装置の断面、図９には図８中のIX−IX線矢視、図１０には工具姿勢位置決め方法を説明する概念を示してある。本実施形態例は、回転する工具、例えば、ドリル、エンドミル、フライスカッタ、砥石等が搭載される機械全般を想定したものである。
【００３５】
図８、図９に示すように、回転装置の回転部としてのスピンドル８１にはベースとしてのベースプレート８２が締結され、ベースプレート８２には円板状の平行板ばね構造を有するダイヤフラム８３がアウトサポート８４によって外周部が固定され、ダイヤフラム８３には工具８５が取り付けられている。
【００３６】
ベースプレート８２には３個のキャップセンサ８６が円周上に等間隔に配置され、ギャップセンサ８６によってベースプレート８２とダイヤフラム８３との隙間が測定されるようになっている。ギャップセンサ８６の信号は、それぞれスピンドル８１の軸心を通って後端に取り付けられた回転継手８７を介して外部の信号処理装置８８に取り込まれる。
【００３７】
つまり、工具８５はダイヤフラム８３、アウトサポート８４及びギャップセンサ８６からなる砥石姿勢測定装置８０を介してベースプレート８２に取り付けられている。
【００３８】
加工中の工具８５に負荷８９が加わった場合、ダイヤフラム８３が弾性変形することによってベースプレート８２とダイヤフラム８３との間に相対変位が生じる。この相対変位を等間隔に配置されたギャップセンサ８６が測定し、回転継手８７を介して信号処理装置８８に伝えられる。
【００３９】
図１０に示すように、信号処理装置８８では３個のギャップセンサ８６の信号を受け取り、これから幾何学的に一意に決まるダイヤフラム面に法線ベクトル９０を算出する。そして、これを仮想的に立てたスクリーン９１上に投影した場合の軌跡として実時間で描くことにより、回転中の工具８５のベースプレート８２に対する傾き（姿勢）を検出することができる。
【００４０】
従って、工具８５の傾きを検出することにより、工具８５の目つぶれや目詰まり等を知ることが可能となり、切削不良や異常振動を未然に防止し、工具８５の目たてや自動交換の判断を自動化することが可能となる。
【００４１】
次に、図１１に基づいて上述した回転型位置決め装置を半導体ウエハ研削加工装置（工具を使用する加工装置）に適用した例を説明する。図１１には半導体ウエハ研削加工装置の平面を示してある。
【００４２】
図中Ｘ軸方向に往復移動する送りスライド９２にはワークスピンドル９３が搭載され、図中Ｚ軸方向に往復移動する切込みスライド９４には砥石スピンドル９５が搭載され、ワークスピンドル９３と砥石スピンドル９５は向かい合わせの状態になっている。
【００４３】
切込みスライド９４は切込みスライド駆動モータ９６により図中Ｚ軸方向に送り駆動され、切込みスライド９４の動きは切込みスライド位置センサ９７で測定される。切込みスライド位置センサ９７の測定信号は制御装置９８でフィードバックされ、高精度な位置決め制御が実行されている。送りスライド９２は送りスライド駆動モータ９９により図中Ｘ軸方向に送り駆動され、送りスライド９２の動きは送りスライド位置センサ１００で測定される。送りスライド位置センサ１００の測定信号は制御装置９８でフィードバックされ、高精度な位置決め制御が実行されている。ワークスピンドル９３及び砥石スピンドル９５は、制御装置９８で回転数が制御されている。
【００４４】
砥石スピンドル９５には、図８乃至図１０に示した砥石姿勢測定装置８０を介して砥石１０３が取り付けられている。また、ワークスピンドル９３にはウエハチャック装置１０１が設けられ、ウエハチャック装置１０１にはウエハ１０２が固定されている。砥石姿勢測定装置８０の３個のギャップセンサ８６の信号は砥石スピンドル９５の後端に配置された回転継手８７を介して外部に取り出され、これを信号処理装置８８に取り込んでいる。
【００４５】
上述した半導体ウエハ研削加工装置では、先ず、砥石１０３の外周部がウエハ１０２の回転中心にくるように送りスライド９２を位置決めする。その後、ワークスピンドル９３及び砥石スピンドル９５を所定の回転数で回転させ、切込みスライド９４を低速で図中Ｚ軸方向に移動させる。そして、砥石１０３とウエハ１０２が接触してから所定量だけ切込みスライド９４を図中Ｚ軸方向に前進させた後、切込みスライド９４を後退させる（図中−Ｚ軸方向）。工具１０３とウエハ１０２が完全に離れたところで、切込みスライド９４、砥石スピンドル９５及びワークスピンドル９３を停止させ、ウエハ１０２の加工が終了する。
【００４６】
加工中の砥石１０３及び砥石スピンドル９５は、図中−Ｚ軸方向及びＸ軸方向の加工反力を受けて傾いて回転する。この傾きは砥石姿勢測定装置８０のギャップセンサ８６によって測定され、図８乃至図１０に示した方法で、信号処理装置８８によって砥石１０３の法線ベクトル９０の描く軌跡として実時間で表示される。
【００４７】
従って、砥石１０３の傾きを検出することにより、砥石１０３の目つぶれや目詰まり等を知ることが可能となり、加工条件の選定及び砥石１０３のドレッシングの要否を判定し切削不良や異常振動を未然に防止することができる。この時、コントローラやアクチュエータ等を付加することにより、傾きを自動的に補正することも可能である。
【００４８】
上述した回転型位置決め装置は、回転装置の回転部にベースを介して保持搭載され前記回転部と共に回転しながら位置決め対象物を保持すると共に前記位置決め対象物を前記回転部の回転軸と平行な方向に微小変位させる回転変位テーブルと、回転状態にある前記回転変位テーブルを微小変位駆動させるために必要な電力及び信号を固定部側で入出力可能な送受信装置と、回転運動を行う前記位置決め対象物の変位を前記送受信装置を介して制御するコントローラとを備え、前記回転変位テーブルを保持する前記ベースには補強材が設けられており、位置決め対象物の変位及び傾きを位置決めするための回転変位テーブルが回転装置の回転部に搭載され、回転変位テーブルの駆動軸と、回転部の回転軸とを一致させることができ、駆動軸と前記回転軸とのオフセットによって生じていた誤差をなくすことで位置決め対象物の位置決め精度を向上させることができる。
【００４９】
また、回転変位テーブルを構成するベースの剛性が補強材により向上されているため、回転変位テーブルの自重によるベース変形に起因した回転変位テーブルの回転角に依存した変位誤差（回転角依存振れ誤差）の発生を抑制することができる。この結果、回転型位置決め装置を、例えば、シリコンウエハ等の硬脆性材料の研削加工装置に用いた場合、位置決め対象となる研削砥石に発生する回転角依存振れ誤差が抑制されると同時に、より高精度な位置決めが可能となり、シリコンウエハのサイズの大口径化にも、位置決め精度を劣化させることなく対応することができる。
【００５０】
また、上述した回転位置決め装置は、回転装置の回転部に締結されたベースと、前記ベースに固定され位置決め対象物を保持搭載するダイヤフラムと、前記ベースの周方向に複数設けられ前記ベースに対する前記ダイヤフラムの相対変位を検出するギャップセンサと、前記ギャップセンサの信号を前記ダイヤフラムの法線ベクトルが仮想スクリーン上に描く軌跡に変換して実時間で表示するコントローラとを備えたので、回転部に取り付けられた工具等の傾きを検出することが可能となり、切削不良や異常振動を未然に防止することができる。
【００５１】
また、上述した回転位置決め装置は、被切削物に対して相対的に位置決め移動可能な砥石スピンドルに設けられ砥石の傾きが測定される砥石姿勢測定装置と、砥石姿勢測定装置の測定情報に応じて砥石の傾きを実時間でモニタすると共に適正な加工条件で加工が行われているか否かの判断を行ない判断結果により加工条件の選定及び砥石のドレッシングの要否を判定する制御装置とを備えたので、砥石の傾きを検出することができ、砥石の目つぶれや目詰まり等を知ることが可能となり、加工条件の選定及び砥石のドレッシングの要否を判定し切削不良や異常振動を未然に防止することが可能となる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明の回転型位置決め装置は、回転装置の回転部にベースを介して保持搭載され前記回転部と共に回転しながら位置決め対象物を保持すると共に前記位置決め対象物を前記回転部の回転軸と平行な方向に微小変位させる回転変位テーブルと、前記ベースに固定され前記回転変位テーブルを保持搭載するダイヤフラムと、前記ベースの周方向に複数設けられ前記ベースに対する前記ダイヤフラムの相対変位を検出する変位量測定装置と、前記変位量測定装置の出力信号を前記ダイヤフラムの法線ベクトルが仮想スクリーン上に描く軌跡に変換して実時間で表示するコントローラとを備えたので、回転部に取り付けられた工具等の傾きを検出することが可能となり、切削不良や異常振動を未然に防止することができる。
【００５３】
本発明の工具を使用する加工装置は、請求項１に記載の回転型位置決め装置の回転変位テーブルに加工工具を取り付けて被加工物に対して相対的に位置決め移動可能とし、請求項１に記載の変位量測定装置で加工中の負荷によるベースに対する加工工具の傾きを実時間で測定し、その結果から加工工具がベースに対して所望状態より傾いたら加工工具による加工不良を判定すると共に加工不良の判定結果により加工条件の選定及び加工工具の修正要否を判定する制御手段を備えたので、加工工具の加工中の負荷によるベースに対する傾きを検出することができ、加工工具の状態を知ることが可能となり、加工条件の選定及び加工項部の修正要否を判定し、加工不良や異常振動を未然に防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態例に係る回転型位置決め装置の全体構成図。
【図２】一実施形態例に係る回転変位テーブルの側面断面図。
【図３】一実施形態例に係る回転変位テーブルの正面図。
【図４】ベースの正面図。
【図５】図４中のＶ−Ｖ線矢視図。
【図６】回転変位テーブルの制御ブロック図。
【図７】回転角依存振れ誤差の結果を表すグラフ。
【図８】本発明の他実施形態例に係る回転型位置決め装置の断面図。
【図９】図８中のIX−IX線矢視図。
【図１０】工具姿勢位置決め方法を説明する概念図。
【図１１】半導体ウエハ研削加工装置の平面図。
【図１２】従来の研削加工装置の概略構成図。
【符号の説明】
２１ 回転装置
２２ 回転部
２３ 軸受
２４ 回転駆動手段
２５ 位置決め対象物
２６ 回転変位テーブル
２７ 送受信装置
２８ 変位量測定装置用アンプ
２９ コントローラ
３１ 可動部
３２ 弾性案内機構
３３ 変位量測定装置
３４ アクチュエータ
３５ ベース
３８ 与圧ねじ
４２ ノイズフィルタ
４３ 比較器
４４ 信号発生器
４５ ゲイン調整器
４６ 積分器
４７ ノッチフィルタ
６１ ターゲット
６２，６３ ロックナット
７１ 放射状リブ
７２ 円筒リブ

Claims (2)

1. 回転装置の回転部にベースを介して保持搭載され前記回転部と共に回転しながら位置決め対象物を保持すると共に前記位置決め対象物を前記回転部の回転軸と平行な方向に微小変位させる回転変位テーブルと、
   前記ベースに固定され前記回転変位テーブルを保持搭載するダイヤフラムと、
   前記ベースの周方向に複数設けられ前記ベースに対する前記ダイヤフラムの相対変位を検出する変位量測定装置と、
   前記変位量測定装置の出力信号を前記ダイヤフラムの法線ベクトルが仮想スクリーン上に描く軌跡に変換して実時間で表示するコントローラと
   を備えたことを特徴とする回転型位置決め装置。
2. 請求項１に記載の回転型位置決め装置の回転変位テーブルに加工工具を取り付けて被加工物に対して相対的に位置決め移動可能とし、
   請求項１に記載の変位量測定装置で加工工具の加工中の負荷によるベースに対する傾きを実時間で測定し、
   その結果から加工工具がベースに対して所望状態より傾いたら加工工具による加工不良を判定すると共に加工不良の判定結果により加工条件の選定及び加工工具の修正要否を判定する制御手段を備えた
   ことを特徴とする工具を使用する加工装置。

Images