JP2022187203A - 研削装置、及び研削砥石のドレス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】研削装置において、ドレス砥石の交換頻度を少なくする。【解決手段】保持面で被加工物を保持するテーブル３０と、環状の砥石５４１の中心を軸に砥石５４１を回転させ砥石５４１の下面で保持面に保持された被加工物の上面を研削する研削機構５と、ドレス砥石６０で砥石５４１の下面をドレスする機構６と、を備え、ドレス砥石６０は、砥石５４１の下面に平行に環状の砥石５４１に交差するように延在し、ドレス機構６は、ドレス砥石６０の延在方向にドレス砥石６０を水平移動させる機構６１と、砥石５４１の下面に対し垂直方向にドレス砥石６０を昇降させる機構６３と、を備え、昇降機構６３で保持面より上に位置づけたドレス砥石６０に砥石５４１を切り込ませてドレスを実施した後、水平移動機構６１でドレス砥石６０を水平方向に移動可能とする、研削装置１。【選択図】図１

Description

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、及び研削装置に配設されている研削砥石のドレス方法に関する。

板状ワークを研削加工する研削装置においては、研削砥石の下面に加工屑が付着して研削砥石の下面に目詰まりを起こすことで、板状ワークを研削しにくくなるという問題が有る。そのため、特許文献１、又は特許文献２に開示されているように、研削砥石の下面にドレス砥石を接触させ研削砥石の下面に付着した加工屑を除去して、研削砥石の研削力を復活させている。

特開２０１１-１８９４５６号公報 特開２０１２-１３５８５１号公報

しかし、ドレス砥石の消耗が大きい場合には頻繁にドレス砥石を交換する必要が有り、また、ドレス砥石は、加工室内に配置しているので、作業者が加工室内のドレス砥石を交換するために研削加工を一時停止させる必要がある。そのため、生産性を落としている。

よって、研削加工中、またはウェーハを所定の枚数研削した後に研削砥石をドレスするドレス砥石を備える研削装置においては、ドレス砥石の交換頻度を少なくしたいという解決すべき課題がある。

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チャックテーブルと、環状の研削砥石の中心を軸に該研削砥石を回転させ該研削砥石の下面で該保持面に保持された被加工物の上面を研削する研削機構と、ドレス砥石で該研削砥石の下面をドレスするドレス機構と、を備える研削装置であって、該ドレス砥石は、該研削砥石の下面に平行に環状の該研削砥石に交差するように延在し、該ドレス機構は、該ドレス砥石の延在方向に該ドレス砥石を水平移動させる水平移動機構と、該研削砥石の下面に対し垂直方向に該ドレス砥石を昇降させる昇降機構と、を備え、該昇降機構で該保持面より上に位置づけた該ドレス砥石に該研削砥石を切り込ませてドレスを実施した後、該水平移動機構で該ドレス砥石を水平方向に移動可能とする、研削装置である。

また、上記課題を解決するための本発明は、上記研削装置における研削砥石のドレス方法であって、前記ドレス砥石の上面に前記研削砥石を切り込ませて該研削砥石のドレスを実施する第１ドレス工程と、該第１ドレス工程で形成した該ドレス砥石の研削痕から該研削砥石が外れるように該ドレス砥石を水平移動させる第１水平移動工程と、該第１ドレス工程と該第１水平移動工程とを該ドレス砥石が使用限界厚みになるまで繰り返す第１繰り返し工程と、からなる研削砥石のドレス方法である。

また、上記課題を解決するための本発明は、上記研削装置における研削砥石のドレス方法であって、前記ドレス砥石の上面に前記研削砥石を切り込ませて該研削砥石のドレスを実施する第２ドレス工程と、該第２ドレス工程で該ドレス砥石に形成した研削痕に該研削砥石を再び切り込ませてドレスを実施する第３ドレス工程と、該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所が使用限界厚みになるまで、または、該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所の深さが該研削砥石を切り込み可能な限界深さになるまで該第３ドレス工程を繰り返す第２繰り返し工程と、該第２繰り返し工程によって該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所が使用限界厚みに達したら、または、該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所の深さが該研削砥石を切り込み可能な限界深さに達したら、該ドレス砥石の該研削痕が形成されていない箇所に該研削砥石を切り込みできるように該ドレス砥石を水平移動させる第２水平移動工程と、からなる研削砥石のドレス方法である。

また、上記課題を解決するための本発明は、上記研削装置における研削砥石のドレス方法であって、前記ドレス砥石の上面に前記研削砥石を切り込ませた状態で該ドレス砥石を水平方向に移動させ該研削砥石のドレスを実施する第４ドレス工程と、該第４ドレス工程を該ドレス砥石の使用限界厚みに達するまで繰り返す第３繰り返し工程と、からなる研削砥石のドレス方法である。

本発明に係る研削装置は、ドレス砥石は、研削砥石の下面に平行に環状の研削砥石に交差するように延在し、ドレス機構は、ドレス砥石の延在方向にドレス砥石を水平移動させる水平移動機構と、研削砥石の下面に対し垂直方向にドレス砥石を昇降させる昇降機構と、を備えることで、昇降機構で保持面より上に位置づけたドレス砥石に研削砥石を切り込ませてドレスを実施した後、水平移動機構でドレス砥石を水平方向に移動することができ、ドレス砥石の交換頻度を従来よりも少なくすることが可能となる。

また、上記研削装置における研削砥石の本発明に係るドレス方法は、ドレス砥石の上面に研削砥石を切り込ませて研削砥石のドレスを実施する第１ドレス工程と、第１ドレス工程で形成したドレス砥石の研削痕から研削砥石が外れるようにドレス砥石を水平移動させる第１水平移動工程と、第１ドレス工程と第１水平移動工程とをドレス砥石が使用限界厚みになるまで繰り返す第１繰り返し工程と、からなることで、ドレス砥石の交換頻度を従来よりも少なくすることが可能となる。

また、上記研削装置における研削砥石の本発明に係るドレス方法は、ドレス砥石の上面に研削砥石を切り込ませて研削砥石のドレスを実施する第２ドレス工程と、第２ドレス工程でドレス砥石に形成した研削痕に研削砥石を再び切り込ませてドレスを実施する第３ドレス工程と、ドレス砥石の研削痕が形成された箇所が使用限界厚みになるまで、または、ドレス砥石の研削痕が形成された箇所の深さが研削砥石を切り込み可能な限界深さになるまで第３ドレス工程を繰り返す第２繰り返し工程と、第２繰り返し工程によってドレス砥石の研削痕が形成された箇所が使用限界厚みに達したら、または、ドレス砥石の研削痕が形成された箇所の深さが研削砥石を切り込み可能な限界深さに達したら、ドレス砥石の研削痕が形成されていない箇所に研削砥石を切り込みできるようにドレス砥石を水平移動させる第２水平移動工程と、からなることで、ドレス砥石の交換頻度を従来よりも少なくすることが可能となる。

また、上記研削装置における研削砥石の本発明に係るドレス方法は、ドレス砥石の上面に研削砥石を切り込ませた状態でドレス砥石を水平方向に移動させ研削砥石のドレスを実施する第４ドレス工程と、第４ドレス工程をドレス砥石の使用限界厚みに達するまで繰り返す第３繰り返し工程と、からなることで、ドレス砥石の交換頻度を従来よりも少なくすることが可能となる。

研削装置の一例を示す斜視図である。 ドレス機構の一例を示す斜視図である。 実施形態１のドレス方法における第１ドレス工程において、ドレス砥石をＹ軸方向に移動させて研削砥石の下方に位置付けた状態を説明する側面図である。 実施形態１のドレス方法における第１ドレス工程において、チャックテーブルの保持面よりも上に位置付けたドレス砥石に、回転する研削砥石を切り込ませて、研削砥石のドレスを行っている状態を説明する側面図である。 第１ドレス工程が終了した状態を説明する側面図である。 実施形態１のドレス方法における第１水平移動工程を説明する側面図である。 実施形態２のドレス方法における第２ドレス工程を説明する側面図である。 第２ドレス工程が終了した状態を説明する側面図である。 実施形態２のドレス方法における第３ドレス工程を説明する側面図である。 実施形態２のドレス方法における第２水平移動工程を説明する側面図である。 実施形態３のドレス方法における第４ドレス工程において回転する研削砥石をドレス砥石の上面に切り込ませた状態を説明する側面図である。 第４ドレス工程においてドレス砥石の上面に研削砥石を切り込ませた状態でドレス砥石を水平方向に移動させ研削砥石のドレスを開始した状態を説明する側面図である。 第４ドレス工程においてドレス砥石の上面に研削砥石を切り込ませた状態でドレス砥石を水平方向に移動させ研削砥石のドレスを実施している状態を説明する側面図である。

図１に示す研削装置１は、チャックテーブル３０上に保持された被加工物９０を研削機構５によって研削する装置である。研削装置１のベース１０上の前方（－Ｙ方向側）は、チャックテーブル３０に対して被加工物９０の搬入出が行われる搬入出領域となっており、また、ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、研削機構５によってチャックテーブル３０上に保持された被加工物９０の研削加工が行われる加工領域となっている。
なお、研削装置１は、研削機構として粗研削機構と仕上げ研削機構との２軸備え、回転するターンテーブルによって被加工物９０を保持したチャックテーブル３０を各研削ユニットの下方に位置付け可能となっていてもよい。

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の半導体ウェーハであり、図１において下方を向いている被加工物９０の表面９００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。上側を向いている被加工物９０の裏面９０３（上面９０３）は、研削加工が施される被加工面となる。なお、被加工物９０はシリコン以外にガリウムヒ素、サファイア、窒化ガリウム、樹脂、セラミックス、又はシリコンカーバイド等で構成されていてもよいし、パッケージ基板等であってもよい。

図１に示すベース１０上に配設された外形が平面視円形状のチャックテーブル３０は、例えば、ポーラス部材等からなり被加工物９０を吸引保持する保持面３０２をその上面として備えている。

図１に示すように、チャックテーブル３０は、カバー３９によって周囲を囲まれつつ、軸方向がＺ軸方向（鉛直方向）であり保持面３０２の中心を通る回転軸を軸に回転可能であり、カバー３９及びカバー３９に連結されＹ軸方向に伸縮する蛇腹カバー３９０の下方に配設された加工送りユニット１３によって、ベース１０上をＹ軸方向に往復移動可能である。

図１に示す、水平方向（Ｙ軸方向）にチャックテーブル３０を研削機構５に向かって移動させる加工送りユニット１３は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ１３０と、ボールネジ１３０と平行に配設された一対のガイドレール１３１と、ボールネジ１３０の一端に連結しボールネジ１３０を回動させるモータ１３２と、内部のナットがボールネジ１３０に螺合し底部がガイドレール１３１に摺接する可動板１３３とを備えており、モータ１３２がボールネジ１３０を回動させると、これに伴い可動板１３３がガイドレール１３１にガイドされてＹ軸方向に直動し、可動板１３３上にテーブル回転ユニット３５を介して配設されたチャックテーブル３０をＹ軸方向に移動させることができる。
なお、加工送りユニット１３は、ターンテーブルであってもよい。

図１に示すベース１０上の後方側には、コラム１１が立設されており、コラム１１の－Ｙ方向側の前面には、研削機構５をチャックテーブル３０の保持面３０２に垂直な上下方向（Ｚ軸方向）に移動させる上下動ユニット１７が配設されている。
上下動ユニット１７は、軸方向がＺ軸方向であるボールネジ１７０と、ボールネジ１７０と平行に延在する一対のガイドレール１７１と、ボールネジ１７０に連結しボールネジ１７０を回動させるモータ１７２と、内部のナットがボールネジ１７０に螺合し側部が一対のガイドレール１７１に摺接する昇降板１７３とから構成され、モータ１７２がボールネジ１７０を回動させると、これに伴い昇降板１７３がガイドレール１７１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板１７３に取り付けられた研削機構５もＺ軸方向に往復移動する。

環状の研削砥石５４１の中心を軸に研削砥石５４１を回転させ研削砥石５４１の下面５４６でチャックテーブル３０の保持面３０２に保持された被加工物９０の上面９０３を研削する研削機構５は、軸方向がＺ軸方向である回転軸５０と、内部に形成したエアベアリング等によって回転軸５０を回転可能に支持するハウジング５１と、回転軸５０を回転駆動するモータ５２と、回転軸５０の下端に接続された円板状のマウント５３と、マウント５３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール５４と、ハウジング５１を支持し昇降板１７３に接続されたホルダ５５と、を備える。

研削ホイール５４は、ホイール基台５４２と、ホイール基台５４２の底面に環状に配置された略直方体形状の複数のセグメント砥石とを備える。セグメントは、例えば、レジンボンドやビトリファイドボンド等でダイヤモンド砥粒等が固着されて成形されている。そして、複数の環状に並んだセグメントによって、環状の研削砥石５４１が形成される。なお、隙間の無い円環状の研削砥石、即ち、いわゆるコンティニュアス配列の研削砥石をホイール基台５４２の下面に配置してもよい。

回転軸５０の内部には、研削水供給源に連通し研削水の通り道となる図示しない流路が、回転軸５０の軸方向に貫通して設けられており、該図示しない流路は、さらにマウント５３を通り、ホイール基台５４２の底面において環状の研削砥石５４１に向かって研削水を噴出できるように開口している。

図１、図２に示すように、研削装置１は、ドレス砥石６０で研削砥石５４１の下面５４６をドレスするドレス機構６を備えている。
ドレス機構６は、研削砥石５４１の下面５４６に平行に環状の研削砥石５４１に交差するように例えばＹ軸方向に延在し研削砥石５４１のドレス（目立て）を行うドレス砥石６０と、ドレス砥石６０の延在方向（Ｙ軸方向）にドレス砥石６０を水平移動させる水平移動機構６１と、研削砥石５４１の下面５４６に対し垂直方向（Ｚ軸方向）にドレス砥石６０を昇降させる昇降機構６３と、を備えている。

図１に示すベース１０上の＋Ｘ方向側の領域には、ドレス機構支持コラム１０４が立設されており、ドレス機構支持コラム１０４の－Ｘ方向側の前面に、図２に示す水平移動機構６１が配設されており、さらに、水平移動機構６１上に昇降機構６３が配設されている。

図２に示す水平移動機構６１は、Ｙ軸方向の軸心を有するボールネジ６１０と、ボールネジ６１０と平行に配設された一対のガイドレール６１１と、ボールネジ６１０の一端に連結しエンコーダ６１５を備えボールネジ６１０を回動させるモータ６１２と、内部のナットがボールネジ６１０に螺合し側部がガイドレール６１１に摺接する可動板６１３とを備えており、モータ６１２がボールネジ６１０を回動させると、これに伴い可動板６１３がガイドレール６１１にガイドされてＹ軸方向に直動し、可動板６１３上に配設された昇降機構６３及びドレス砥石６０をＹ軸方向に移動させる。

可動板６１３上に接続された昇降機構６３は、軸方向がＺ軸方向であるボールネジ６３０と、ボールネジ６３０と平行に延在する一対のガイドレール６３１と、ボールネジ６３０に連結しエンコーダ６３５を備えボールネジ６３０を回動させるモータ６３２と、内部のナットがボールネジ６３０に螺合し側部が一対のガイドレール６３１に摺接する昇降板６３３とから構成され、モータ６３２がボールネジ６３０を回動させると、これに伴い昇降板６３３がガイドレール６３１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、昇降板６３３に取り付けられたドレス砥石６０もＺ軸方向に昇降する。

昇降板６３３の側面にはドレス砥石６０が配設されるドレス支持柱６６が配設されており、ドレス支持柱６６の上端に、ドレス砥石６０が例えば接着剤で接着された支持プレート６０９が取り外し可能にボルト固定されている。
ドレス砥石６０は、本実施形態においては、例えば、ダイヤモンド砥粒やＣＢＮ砥粒が適宜のボンド剤で固着されてＹ軸方向を長手方向とする直方体状に形成されており、略平坦な上面６０４を備えている。

被加工物９０の研削においては、研削機構５の研削砥石５４１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、研削砥石５４１の回転軌跡が被加工物９０の回転中心を通るように、被加工物９０を吸引保持したチャックテーブル３０のＹ軸方向における位置づけがなされる。そして、ドレス砥石６０は、少なくとも、該位置づけがされたチャックテーブル３０の側方に隣接し、かつ、環状の研削砥石５４１の下方となる位置まで、ドレス砥石６０の＋Ｙ方向側の先端から－Ｙ方向側の後端までの所望の箇所が位置づけ可能となっている。

図１に示すように、研削装置１は、装置の全体の制御を行う制御部１９を備えており、制御部１９は、制御プログラムに従って演算処理するＣＰＵ及びメモリ等の記憶媒体等から構成されている。制御部１９は、図示しない有線又は無線の通信経路を介して、例えば、上下動ユニット１７、研削機構５、水平移動機構６１、及び昇降機構６３等に電気的に接続されており、制御部１９の制御の下で、上下動ユニット１７による研削機構５の上下動動作の制御や、研削機構５における研削ホイール５４の回転動作等が制御される。

例えば、水平移動機構６１（昇降機構６３）のモータ６１２（モータ６３２）がサーボモータである場合には、サーボモータのエンコーダ６１５（エンコーダ６３５）は、サーボアンプとしての機能も有する制御部１９に接続されており、制御部１９の出力インターフェイスからモータ６１２（モータ６３２）に対して動作信号が供給された後、モータ６１２（モータ６３２）の回転角度をエンコーダ信号として制御部１９の入力インターフェイスに対して出力する。そして、エンコーダ信号を受け取った制御部１９は、モータ６１２（モータ６３２）の回転角度を基にドレス砥石６０のＹ軸方向位置（Ｚ軸方向位置）を逐次認識できる。

以下に、図１に示す研削装置１において、チャックテーブル３０に保持された被加工物９０を研削する場合の研削装置１の動作について説明する。
例えば、被加工物９０（一枚目の被加工物９０）の研削加工を開始する前に、制御部１９は、研削砥石５４１のチャックテーブル３０の保持面３０２に対する原点位置、即ち、研削砥石５４１が保持面３０２に接触する際の研削機構５の高さ位置を認識する、即ち、いわゆるセットアップを行ってもよい。
このように、セットアップを実施する、換言すれば、チャックテーブル３０の保持面３０２から研削砥石５４１の下面５４６までの相対距離を制御部１９が高精度に把握しておくことで、チャックテーブル３０で被加工物９０を保持して研削を行う場合に、セットアップした研削機構５の高さ位置を基準として研削機構５の研削送り位置を決めて、被加工物９０に精度のよい研削加工を行うことが可能となる。

着脱領域内において、被加工物９０がチャックテーブル３０の保持面３０２上に互いの中心を略合致させた状態で載置される。そして、図示しない吸引源により生み出される吸引力が保持面３０２に伝達されることにより、チャックテーブル３０が保持面３０２上で被加工物９０を吸引保持する。

次いで、被加工物９０を保持したチャックテーブル３０が、加工送りユニット１３によって、着脱領域から加工領域内の研削機構５の下まで＋Ｙ方向へ移動する。そして、研削機構５の研削砥石５４１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、研削砥石５４１の回転軌跡が被加工物９０の回転中心を通るように位置づけされる。

被加工物９０の研削加工を開始するために、モータ５２が回転軸５０を所定の回転速度で回転駆動し、これに伴って研削ホイール５４も回転する。そして、研削機構５が上下動ユニット１７により－Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石５４１が被加工物９０の上面９０３に当接することで研削が行われる。研削中は、チャックテーブル３０が所定の回転速度で回転して保持面３０２上に保持された被加工物９０も回転するので、研削砥石５４１が被加工物９０の上面９０３の全面の研削加工を行う。また、図示しない流路を通る研削水が研削砥石５４１と被加工物９０との接触部位に対して供給され、接触部位が冷却・洗浄される。そして、被加工物９０が所望の厚みまで研削された後に、上下動ユニット１７によって研削機構５が上方に引き上げられて、研削砥石５４１が被加工物９０から離間して研削が終了する。

例えば、複数枚の被加工物９０に対して上記のような研削加工が１枚ずつ連続的に行われることで、研削砥石５４１の下面５４６に目詰まりが生じ、研削砥石５４１の研削力が低下する。そこで、研削砥石５４１の下面５４６の研削力を復活させるために、ある被加工物９０の研削が終了して、その次の新しい被加工物９０を研削する前の適宜のタイミング等で、図１に示すドレス砥石６０を用いた本発明に係るドレス方法が以下に示す各工程のように実施される。

（実施形態１のドレス方法）
以下に、実施形態１のドレス方法の各工程について説明する。
例えば、作業者が、使用前のドレス砥石６０の厚さを研削装置１の制御部１９に入力設定することで、制御部１９がドレス砥石６０の厚さを把握した状態となっている。そして、制御部１９は、昇降機構６３のモータ制御を行うことで、ドレス支持柱６６に配設された図３に示すドレス砥石６０の上面６０４の高さ位置を認識している。
なお、例えば、被加工物９０の研削により研削砥石５４１も消耗していることがあるため、先に説明したセットアップを、ドレス砥石６０で研削砥石５４１をドレスする前に実施して、チャックテーブル３０の保持面３０２から研削砥石５４１の下面５４６までの相対距離を制御部１９が高精度に把握しておいてもよい。また、被加工物９０の研削を終了して被加工物９０に接触しているときの研削砥石５４１の下面５４６と保持面３０２との距離から研削された被加工物９０の厚みを差し引くことで研削砥石５４１の下面５４６が保持面３０２に接触するときの研削機構５の高さ位置が算出できるので、該セットアップは行わなくてもよい。

（１）第１ドレス工程
例えば、ドレス砥石６０が、図３に示す水平移動機構６１によって研削機構５の研削砥石５４１の下まで＋Ｙ方向へ移動して、研削砥石５４１との位置合わせがなされる。即ち、例えば、Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０の上面６０４の＋Ｙ方向側の端側領域が、研削砥石５４１の下方に位置合わせされてから、ドレス砥石６０の移動が一度停止する。Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０は、環状の研削砥石５４１の一部と水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）において、交差した状態になる。

図４に示すように、例えば、保持面３０２の高さ位置を０基準として、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が＋Ｚ方向に上昇し、ドレス砥石６０の上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の上方の高さ位置となるように位置づけされる。これによって、保持面３０２にドレスを行う研削砥石５４１が接触してしまう事態が発生するのを防ぐことができる。また、上記セットアップを行っていた場合には、チャックテーブル３０の保持面３０２から所定の距離だけ上方の高さ位置に位置するドレス砥石６０の上面６０４から、研削砥石５４１の下面５４６までの相対距離を、制御部１９が高精度に把握した状態になる。

次いで、図１に示す制御部１９による上下動ユニット１７の制御によって、図４に示すように、所定の下降速度で研削機構５を－Ｚ方向へと下降させていき、また、研削砥石５４１が所定の回転速度で回転される。そして、回転する研削砥石５４１の研削面である下面５４６がドレス砥石６０の上面６０４に当接し、研削砥石５４１のドレスが開始される。そして、ドレス砥石６０の上面６０４に、研削痕６０８が形成される。

例えば、先に説明したセットアップを行っていた場合には、チャックテーブル３０の保持面３０２から所定の距離だけ上方の高さ位置に位置するドレス砥石６０の上面６０４から研削砥石５４１の下面５４６までの相対距離を、制御部１９が高精度に把握しているため、研削砥石５４１の下降速度を上下動ユニット１７によって制御する制御部１９は、ドレス砥石６０の上面６０４に所定の回転速度で回転する研削砥石５４１の下面５４６が接触した時点を把握して、該時点から所定時間ドレスを行った際（研削砥石５４１が所望の研削力を復活させた際）のドレス砥石６０の消耗量、即ち、研削痕６０８の深さを認識してもよい。なお、該ドレス砥石６０の消耗量は、過去の実験等から実験的、経験的、又は理論的に把握された値であり、予め、制御部１９に記憶されている。
例えば、本実施形態においては、研削砥石５４１のドレス砥石６０によるドレスを、時間で制御しているが、これに限定されるものではない。また、例えば、ドレス砥石６０の上面６０４に所定の回転速度で回転する研削砥石５４１の下面５４６が接触した時点の制御部１９による把握は、研削機構５に例えば研削荷重を測定する荷重センサが配設されていれば、該荷重センサの値の変化によって認識されてもよいし、又は研削機構５に例えば回転軸５０を回転するモータ５２の負荷電流値を測定するセンサが配設されていれば、該センサが測定するモータ負荷電流値の増加によって認識されてもよい。

上記ドレスを行い研削砥石５４１の下面５４６に所望の研削力を復活させて、第１ドレス工程を完了した後、例えば、上下動ユニット１７によって図５に示すように、研削砥石５４１が上昇して、ドレス砥石６０から研削砥石５４１が離間する。また、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が－Ｚ方向に下降し、ドレス砥石６０の上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の下方の高さ位置となるように位置づけされる。または、ドレス砥石６０が－Ｙ方向に移動して研削砥石５４１の下方から退避してもよい。
そして、先に説明したのと同様に、図１に示す保持面３０２上に保持された新たな被加工物９０に対して、回転する研削砥石５４１のＺ軸方向における研削送りが実施され、被加工物９０の研削加工が複数枚について順次連続して実施される。なお、被加工物９０の研削中においても、ドレス砥石６０の高さ位置を調整して、第１ドレス工程を続行してもよい。

（２）第１水平移動工程
例えば、複数枚の被加工物９０に対して上記のような研削加工が１枚ずつ連続的に行われることで、ドレスされた研削砥石５４１の下面５４６に再び目詰まりが生じ研削力が低下する。そこで、図６に示すように、第１ドレス工程で形成したドレス砥石６０の研削痕６０８から研削砥石５４１が外れるようにドレス砥石６０をＹ軸方向に水平移動させる第１水平移動工程を実施する。

例えば、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が＋Ｚ方向に上昇し、ドレス砥石６０のまだドレス研削されていない上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の上方の高さ位置となるように位置づけされる。
環状の研削砥石５４１の刃幅、即ち、研削ホイール５４の径方向における１つ１つのセグメント砥石の刃幅は、予め制御部１９に認識されているデータの一つであるため、制御部１９による水平移動機構６１のモータ制御によって、図６に示すドレス砥石６０が、研削機構５の研削砥石５４１の下方において、＋Ｙ方向へ例えばセグメント砥石の刃幅分、又は該刃幅分よりも少しだけ大きな距離移動して、研削砥石５４１との水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）における位置合わせがなされる。即ち、例えば、Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０の上面６０４の研削痕６０８が形成されている領域の隣に位置する＋Ｙ方向側の端側領域が、研削砥石５４１の直下に位置付けされてから、ドレス砥石６０の移動が一度停止する。Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０は、環状の研削砥石５４１の一部と水平面内において交差した状態になる。

（３）第１繰り返し工程
第１水平移動工程を実施した後、再び、先に説明した第１ドレス工程を実施して、研削砥石５４１の下面５４６の研削力を復活させる。このように、被加工物９０を研削することで研削砥石５４１の研削力が落ちたら、第１ドレス工程と第１水平移動工程とを繰り返す。本繰り返しにより、例えば、図６に示すドレス砥石６０の上面６０４に、＋Ｙ方向側から－Ｙ方向側に向かって研削痕６０８が順に形成されていき、上面６０４の略全面に複数の研削痕６０８が形成されたならば、新たな第１水平移動工程において、例えば、ドレス砥石６０の１番最初に形成された研削痕６０８に対して、研削砥石５４１を相対的に位置づけて、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された領域に研削砥石５４１を切り込ませてドレスを実施していく。

このような第１ドレス工程と第１水平移動工程とを繰り返して、ドレス砥石６０が使用限界厚みに達したら、これを認識した制御部１９が、スピーカやモニターへドレス砥石６０の変更を促す通知を発報／表示することができる。そして、通知を受けた作業者によって、使用限界厚みに達したドレス砥石６０が新たなドレス砥石６０に交換される。
なお、ドレス砥石６０の使用限界厚みは、例えば、過去の実験等から実験的、経験的、又は理論的に把握された１回の第１ドレス工程におけるドレス砥石６０の消耗量等から、制御部１９が算出して認識できる。

上記のように本発明に係る研削装置１は、ドレス砥石６０は、研削砥石５４１の下面５４６に平行に環状の研削砥石５４１に水平面内において交差するように延在し、ドレス機構６は、ドレス砥石６０の延在方向にドレス砥石６０を水平移動させる水平移動機構６１と、研削砥石５４１の下面５４６に対し垂直方向（Ｚ軸方向）にドレス砥石６０を昇降させる昇降機構６３と、を備えることで、昇降機構６３で保持面３０２より上に位置づけたドレス砥石６０に研削砥石５４１を切り込ませてドレスを実施した後、水平移動機構６１でドレス砥石６０を水平方向に移動することができ、ドレス砥石６０の交換頻度を従来に比べて少なくすることが可能となる。

また、上記研削装置１における研削砥石５４１の本発明に係るドレス方法（実施形態１のドレス方法）は、ドレス砥石６０の上面６０４に研削砥石５４１を切り込ませて研削砥石５４１のドレスを実施する第１ドレス工程と、第１ドレス工程で形成したドレス砥石６０の研削痕６０８から研削砥石５４１が外れるようにドレス砥石６０を水平移動させる第１水平移動工程と、第１ドレス工程と第１水平移動工程とをドレス砥石６０が使用限界厚みになるまで繰り返す第１繰り返し工程と、からなることで、ドレス砥石６０の交換頻度を従来よりも少なくすることが可能となる。

（実施形態２のドレス方法）
以下に、実施形態２のドレス方法の各工程について説明する。
（１）第２ドレス工程
例えば、複数枚の被加工物９０に対して研削加工が１枚ずつ連続的に行われることで、研削砥石５４１の下面５４６に目詰まりが生じる。そこで、図７に示す研削砥石５４１の下面５４６の研削力を正常な状態に戻すために、ある被加工物９０の研削が終了して、その次の新しい被加工物９０を研削する前の適宜のタイミング等で、ドレス砥石６０の上面６０４に回転しながら降下する研削砥石５４１を切り込ませて研削砥石５４１のドレスを実施する第２ドレス工程を実施する。第２ドレス工程は、実施形態１のドレス方法において実施した第１ドレス工程と略同様に実施されるため、説明を省略する。

（２）第３ドレス工程
上記ドレスを行い研削砥石５４１の下面５４６の研削力を復活させて、第２ドレス工程を完了した後、例えば、上下動ユニット１７によって図８に示すように研削砥石５４１が上昇して、ドレス砥石６０から研削砥石５４１が離間する。また、例えば、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が－Ｚ方向に下降し、ドレス砥石６０の上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の下方の高さ位置となるように位置づけされる。
そして、先に説明したのと同様に、保持面３０２上に保持された新たな被加工物９０に対して、研削力が復活し回転する研削砥石５４１の－Ｚ方向への研削送りが実施され、被加工物９０の研削加工が複数枚について順次連続して実施される。

例えば、複数枚の被加工物９０に対して上記のような研削加工が１枚ずつ連続的に行われることで、ドレスされた研削砥石５４１の下面５４６に再び目詰まりが生じ研削力が低下する。そこで、第２ドレス工程でドレス砥石６０に形成した図９に示す研削痕６０８に研削砥石５４１を再び切り込ませてドレスを実施する第３ドレス工程を実施する。

具体的には、例えば、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が＋Ｚ方向に上昇し、ドレス砥石６０は、例えば、少なくともドレス砥石６０の使用限界厚みＴ１（例えば、研削圧力でドレス砥石６０が割れてしまわない限界の厚みＴ１）となった際の使用限界厚み上面６０５の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の上方の高さ位置となるように位置づけされる。

制御部１９による上下動ユニット１７の制御によって、所定の研削送り速度で研削機構５を－Ｚ方向へと下降させていき、また、研削砥石５４１が所定の回転速度で回転される。そして、回転する研削砥石５４１がドレス砥石６０の上面６０４に形成された研削痕６０８に再び切込み、研削砥石５４１のドレスが開始される。

上記ドレスを行い研削砥石５４１の下面５４６に所望の研削力を復活させて、第３ドレス工程を完了した後、例えば、上下動ユニット１７によって研削砥石５４１が上昇して、ドレス砥石６０から研削砥石５４１が離間する。また、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が－Ｚ方向に下降し、ドレス砥石６０の上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の下方の高さ位置となるように位置づけされる。
そして、先に説明したのと同様に、保持面３０２上に保持された新たな被加工物９０に対して、回転する研削砥石５４１のＺ軸方向における研削送りが実施され、再び、被加工物９０の研削加工が複数枚について順次連続して実施される。

（３）第２繰り返し工程
上記のような、例えば複数枚の被加工物９０の研削、及び第３ドレス工程の繰り返しは、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所が使用限界厚みＴ１になるまで繰り返される。例えば、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所が使用限界厚みＴ１となるタイミングは、予め、制御部１９が認識するドレス砥石６０の厚み、昇降機構６３のモータ制御により認識されているドレス砥石６０の位置付け高さ、及び上下動ユニット１７のモータ制御により認識されている第３ドレス工程を行う際の研削機構５のＺ軸方向におけるドレス送り量により、制御部１９によって認識可能となっている。

上記のような、例えば複数枚の被加工物９０の研削、及び第３ドレス工程の繰り返しは、図９に示すドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所の深さが研削砥石５４１を切り込み可能な限界深さになるまで繰り返されてもよい。即ち、制御部１９が認識するドレス砥石６０の厚み、昇降機構６３のモータ制御により認識されているドレス砥石６０の位置付け高さ、上下動ユニット１７のモータ制御により認識されている第３ドレス工程を行う際の研削機構５のＺ軸方向におけるドレス送り量、及び制御部１９が認識するホイール基台５４２の下面の該ドレス送りを行っている際の高さ位置から、ホイール基台５４２の下面がドレス砥石６０の上面６０４に接触しない限界まで、第３ドレス工程が繰り返し実施される。または、例えば、複数回目の第３ドレス工程において、例えば低速で回転させたホイール基台５４２の下面がドレス砥石６０の上面６０４に接触した瞬間に、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所の深さが研削砥石５４１を切り込み可能な限界深さに達したと制御部１９が認識してもよい。該タイミングは、研削機構５に例えば回転軸５０を回転するモータ５２の負荷電流値を測定するセンサが配設されていれば、該センサが測定するモータ負荷電流値の増加によって認識可能となる。

（４）第２水平移動工程
上記第２繰り返し工程を実施することで、図９に示すドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所が使用限界厚みＴ１に達したら、または、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所の深さが研削砥石５４１を切り込み可能な限界深さに達したら、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成されていない箇所に研削砥石５４１を切り込みできるようにドレス砥石６０を水平移動させる第２水平移動工程を実施する。

例えば、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が＋Ｚ方向に上昇し、ドレス砥石６０のまだドレス研削されていない上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の上方の高さ位置となるように位置づけされる。
環状の研削砥石５４１の刃幅は、予め制御部１９に認識されているデータの一つであるため、制御部１９による水平移動機構６１のモータ制御によって、図１０に示すようにドレス砥石６０が、研削機構５の研削砥石５４１の下まで＋Ｙ方向へ、例えばセグメント砥石の刃幅分、又は該刃幅分よりも少しだけ大きな距離移動して、研削砥石５４１との水平面内における位置合わせがなされる。即ち、例えば、Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０の上面６０４の使用限界厚みＴ１に至った研削痕６０８が形成されている領域の隣に位置し研削痕６０８が形成されていない＋Ｙ方向側の端側領域が、研削砥石５４１の下方に位置合わせされてから、ドレス砥石６０の移動が一度停止する。Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０は、環状の研削砥石５４１の一部と水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）において、交差した状態になる。

第２水平移動工程を実施した後、再び、図１０に示すように、ドレス砥石６０の上面６０４に回転しながら降下する研削砥石５４１を切り込ませて先に説明した第２ドレス工程を実施して、研削砥石５４１の下面５４６の研削力を復活させる。その後、被加工物９０の研削、第３ドレス工程、及び第２繰り返し工程を繰り返すことによって、例えば、ドレス砥石６０の上面６０４に、＋Ｙ方向側から－Ｙ方向側に向かって研削痕６０８が順に形成されていき、上面６０４の略全面に複数の使用限界厚みＴ１に至った研削痕６０８が形成されたならば、これを認識した制御部１９が、スピーカやモニターへドレス砥石６０の変更を促す通知を発報／表示することができる。そして、通知を受けた作業者によって、ドレス砥石６０が新たなドレス砥石６０に交換される。

上記のように、研削装置１における研削砥石５４１の本発明に係るドレス方法（実施形態２のドレス方法）は、ドレス砥石６０の上面６０４に研削砥石５４１を切り込ませて研削砥石５４１のドレスを実施する第２ドレス工程と、第２ドレス工程でドレス砥石６０に形成した研削痕６０８に研削砥石５４１を再び切り込ませてドレスを実施する第３ドレス工程と、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所が使用限界厚みＴ１になるまで、または、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所の深さが研削砥石５４１を切り込み可能な限界深さになるまで第３ドレス工程を繰り返す第２繰り返し工程と、第２繰り返し工程によってドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所が使用限界厚みＴ１に達したら、または、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成された箇所の深さが研削砥石５４１を切り込み可能な限界深さに達したら、ドレス砥石６０の研削痕６０８が形成されていない箇所に研削砥石５４１を切り込みできるようにドレス砥石６０を水平移動させる第２水平移動工程と、からなることで、ドレス砥石６０の交換頻度を少なくすることが可能となる。

（実施形態３のドレス方法）
以下に、実施形態３のドレス方法の各工程について説明する。
（１）第４ドレス工程
例えば、複数枚の被加工物９０に対して研削加工が１枚ずつ連続的に行われることで、研削砥石５４１の下面５４６に目詰まりが生じる。そこで、研削砥石５４１の下面５４６の研削力を復活させるために、ある被加工物９０の研削が終了して、その次の新しい被加工物９０を研削する前の適宜のタイミング等で、ドレス砥石６０の上面６０４に研削砥石５４１を切り込ませた状態でドレス砥石６０を水平方向（本実施形態においてはＹ軸方向）に移動させ研削砥石５４１のドレスを実施する第４ドレス工程を実施する。

制御部１９による昇降機構６３の制御によって、図１１に示すドレス砥石６０が＋Ｚ方向に上昇し、ドレス砥石６０の上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の上方の高さ位置となるように位置づけされる。
次いで、図１１に示すように、ドレス砥石６０が、水平移動機構６１によって研削機構５の研削砥石５４１の下まで＋Ｙ方向へ移動して、研削砥石５４１との位置合わせがなされる。即ち、例えば、Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０の上面６０４の＋Ｙ方向側の端側領域が、研削砥石５４１の下方に位置合わせされてから、ドレス砥石６０の移動が一度停止する。Ｙ軸方向に延在するドレス砥石６０は、環状の研削砥石５４１の一部と水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）において、交差した状態になる。

制御部１９による上下動ユニット１７の制御によって、所定の下降速度で研削機構５を－Ｚ方向へと下降させていき、また、研削砥石５４１が所定の回転速度で回転される。そして、回転する研削砥石５４１がドレス砥石６０の上面６０４に切込み、研削砥石５４１のドレスが開始される。そして、研削砥石５４１がドレス砥石６０の上面６０４に所定深さ切り込んだ後、例えば研削機構５の上下動ユニット１７による下降が停止される。

上記状態になった後、制御部１９による水平移動機構６１のモータ制御によって、図１２、図１３に示すように、ドレス砥石６０が所定の送り速度で＋Ｙ方向に移動していくことで、回転する研削砥石５４１のドレスが進行していく。そして、例えば、ドレス砥石６０の上面６０４の－Ｙ方向端が研削砥石５４１を通過したら、第４ドレス工程を終了する。なお、研削砥石５４１のドレス量を多くしたい場合等においては、ドレス砥石６０の＋Ｙ方向への移動を往方向への移動とした場合に、－Ｙ方向（復方向）にドレス砥石６０を移動させて、往復するドレス砥石６０で回転する研削砥石５４１のドレスを行ってもよい。また、ドレス実行中に、研削砥石５４１を－Ｚ方向に下降させていってもよい。

上記ドレスを行い研削砥石５４１の下面５４６の研削力を復活させて、第４ドレス工程を完了した後、例えば、上下動ユニット１７によって研削砥石５４１が上昇して、ドレス砥石６０から研削砥石５４１が離間する。また、制御部１９による昇降機構６３の制御によって、ドレス砥石６０が－Ｚ方向に下降し、ドレス砥石６０の上面６０４の高さ位置が保持面３０２よりも所定距離の下方の高さ位置となるように位置づけされる。
そして、先に説明したのと同様に、保持面３０２上に保持された新たな被加工物９０に対して、回転する研削砥石５４１の－Ｚ方向への研削送りが実施され、再び、被加工物９０の研削加工が複数枚について順次連続して実施される。

（２）第３繰り返し工程
例えば、複数枚の被加工物９０に対して上記のような研削加工が１枚ずつ連続的に行われることで、ドレスされた研削砥石５４１の下面５４６に再び目詰まりが生じ研削力が低下する。そこで、再び、第４ドレス工程が実施される。そして、このような、第４ドレス工程と被加工物９０の研削とが繰り返されることで、図１３に示すドレス砥石６０全体が使用限界厚みに至ったならば、これを認識した制御部１９が、スピーカやモニターにドレス砥石６０の変更を促す通知を発報／表示することができる。そして、通知を受けた作業者によって、ドレス砥石６０が新たなドレス砥石６０に交換される。

上記のように、研削装置１における研削砥石５４１の本発明に係るドレス方法（実施形態４のドレス方法）は、ドレス砥石６０の上面６０４に研削砥石５４１を切り込ませた状態でドレス砥石６０を水平方向（本実施形態においてはＹ軸方向）に移動させ研削砥石５４１のドレスを実施する第４ドレス工程と、第４ドレス工程をドレス砥石６０の使用限界厚みに達するまで繰り返す第３繰り返し工程と、からなることで、ドレス砥石６０の交換頻度を少なくすることが可能となる。

本発明に係る研削砥石のドレス方法は上記実施形態１、実施形態２、及び実施形態３に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。また、研削装置１の各構成等についても、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、本実施形態におけるドレス砥石６０は、Ｙ軸方向に一直線に延在する直方体状に形成されているが、形状はこれに限定されず、例えば、縦断面が四角で平面視略円弧状の形状となっていてもよい。また、例えば、本実施形態におけるドレス砥石６０の延在方向はチャックテーブル３０の移動方向と同じＹ軸方向となっているが、ドレス砥石６０がＸ軸方向に延在しており、また、水平移動機構によってＸ軸方向に往復移動可能となっていてもよい。また、加工送りユニット１３を水平移動機構として用いてもよい。

９０：被加工物 ９００：被加工物の表面 ９０３：被加工物の裏面（上面）
１：研削装置 １０：ベース １１：コラム １９：制御部
３０：チャックテーブル ３９：カバー ３９０：蛇腹カバー ３５：テーブル回転ユニット
１３：加工送りユニット １３０：ボールネジ １３２：モータ
１７：上下動ユニット １７０：ボールネジ １７２：モータ
５：研削機構 ５０：回転軸 ５４：研削ホイール ５４１：研削砥石 ５４６：研削砥石の下面
１０４：ドレス機構支持コラム
６：ドレス機構 ６０：ドレス砥石 ６０４：ドレス砥石の上面
６１：水平移動機構 ６１０：ボールネジ ６１１：ガイドレール
６１２：モータ ６１５：エンコーダ
６３：昇降機構 ６３０：ボールネジ ６３１：ガイドレール
６３２：モータ ６３５：エンコーダ
６６：ドレス支持柱

Claims (4)

1. 保持面で被加工物を保持するチャックテーブルと、環状の研削砥石の中心を軸に該研削砥石を回転させ該研削砥石の下面で該保持面に保持された被加工物の上面を研削する研削機構と、ドレス砥石で該研削砥石の下面をドレスするドレス機構と、を備える研削装置であって、
   該ドレス砥石は、該研削砥石の下面に平行に環状の該研削砥石に交差するように延在し、
   該ドレス機構は、該ドレス砥石の延在方向に該ドレス砥石を水平移動させる水平移動機構と、
   該研削砥石の下面に対し垂直方向に該ドレス砥石を昇降させる昇降機構と、を備え、
   該昇降機構で該保持面より上に位置づけた該ドレス砥石に該研削砥石を切り込ませてドレスを実施した後、該水平移動機構で該ドレス砥石を水平方向に移動可能とする、研削装置。
2. 請求項１記載の研削装置における研削砥石のドレス方法であって、
   前記ドレス砥石の上面に前記研削砥石を切り込ませて該研削砥石のドレスを実施する第１ドレス工程と、
   該第１ドレス工程で形成した該ドレス砥石の研削痕から該研削砥石が外れるように該ドレス砥石を水平移動させる第１水平移動工程と、
   該第１ドレス工程と該第１水平移動工程とを該ドレス砥石が使用限界厚みになるまで繰り返す第１繰り返し工程と、からなる研削砥石のドレス方法。
3. 請求項１記載の研削装置における研削砥石のドレス方法であって、
   前記ドレス砥石の上面に前記研削砥石を切り込ませて該研削砥石のドレスを実施する第２ドレス工程と、
   該第２ドレス工程で該ドレス砥石に形成した研削痕に該研削砥石を再び切り込ませてドレスを実施する第３ドレス工程と、
   該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所が使用限界厚みになるまで、または、該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所の深さが該研削砥石を切り込み可能な限界深さになるまで該第３ドレス工程を繰り返す第２繰り返し工程と、
   該第２繰り返し工程によって該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所が使用限界厚みに達したら、または、該ドレス砥石の該研削痕が形成された箇所の深さが該研削砥石を切り込み可能な限界深さに達したら、該ドレス砥石の該研削痕が形成されていない箇所に該研削砥石を切り込みできるように該ドレス砥石を水平移動させる第２水平移動工程と、からなる研削砥石のドレス方法。
4. 請求項１記載の研削装置における研削砥石のドレス方法であって、
   前記ドレス砥石の上面に前記研削砥石を切り込ませた状態で該ドレス砥石を水平方向に移動させ該研削砥石のドレスを実施する第４ドレス工程と、
   該第４ドレス工程を該ドレス砥石の使用限界厚みに達するまで繰り返す第３繰り返し工程と、からなる研削砥石のドレス方法。

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