(57)【要約】【課題】処理装置の異常な挙動を検知することができる処理装置、処理方法および処理システムを提供すること。【解決手段】本発明の処理装置は、処理対象であるワークを研削処理または研磨処理する処理装置であって、処理具を保持して回転動作させる第１回転体と、前記ワークを保持して回転動作させる第２回転体と、前記処理具および前記ワークの少なくとも一方を、前記第１，第２回転体の回転軸方向に相対的に接近させる軸方向駆動部と、前記第１回転体の状態を検知する第１検知器と、前記第２回転体の状態を検知する第２検知器と、前記軸方向駆動部の状態を検知する第３検知器とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
2019147231.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象であるワークを研削処理または研磨処理する処理装置であって、
処理具を保持して回転動作させる第１回転体と、
前記ワークを保持して回転動作させる第２回転体と、
前記処理具および前記ワークの少なくとも一方を、前記第１，第２回転体の回転軸方向に相対的に接近させる軸方向駆動部と、
前記第１回転体の状態を検知する第１検知器と、
前記第２回転体の状態を検知する第２検知器と、
前記軸方向駆動部の状態を検知する第３検知器と
を備えることを特徴とする処理装置。
【請求項２】
前記第１検知器は、
前記第１回転体の回転軸の軸ブレ、振動および前記第１回転体を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも１つを検知し、
前記第２検知器は、
前記第２回転体の回転軸の軸ブレ、振動および前記第２回転体を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも１つを検知し、
前記第３検知器は、
前記軸方向駆動部の振動および前記軸方向駆動部を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも一方を検知することを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】
前記第１検知器は、
前記第１回転体の回転軸の上端側および下端側の変位を計測する光学式変位センサを備え、
前記第２検知器は、
前記第２回転体の回転軸の上端側および下端側の変位を計測する光学式変位センサを備えることを特徴とする請求項２に記載の処理装置。
【請求項４】
前記第１検知器の検知状態に基づいて前記第１回転体の異常を判定する第１判定部と、
前記第２検知器の検知状態に基づいて前記第２回転体の異常を判定する第２判定部と、
前記第３検知器の検知状態に基づいて前記軸方向駆動部の異常を判定する第３判定部と、
前記第１，第２回転体および軸方向駆動部を制御する制御部と、
前記第１乃至第３判定部の少なくとも１以上の判定結果に基づいて前記第１，第２回転体および軸方向駆動部の少なくとも１以上の動作を変更する変更部と
を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の処理装置。
【請求項５】
処理具を保持して回転動作させる第１回転体と、処理対象であるワークを保持して回転動作させる第２回転体と、前記処理具および前記ワークの少なくとも一方を、前記第１，第２回転体の回転軸方向に相対的に接近させる軸方向駆動部とを備えた処理装置を用いてワークを研削または研磨する処理方法であって、
第１検知器が前記第１回転体の状態を検知する工程と、
第２検知器が前記第２回転体の状態を検知する工程と、
第３検知器が前記軸方向駆動部の状態を検知する工程と
を有することを特徴とする処理方法。
【請求項６】
処理対象であるワークを研削または研磨する処理システムであって、
処理具を保持して回転動作させる第１回転体と、前記ワークを保持して回転動作させる第２回転体と、前記処理具および前記ワークの少なくとも一方を、前記第１，第２回転体の回転軸方向に相対的に接近させる軸方向駆動部と、前記第１回転体の状態を検知する第１検知器と、前記第２回転体の状態を検知する第２検知器と、前記軸方向駆動部の状態を検知する第３検知器とを備えた複数の処理装置と、
前記複数の処理装置の前記第１乃至第３検知器で検知される検知結果を取得する取得部と、前記取得部で取得される検知結果を前記処理装置ごとに記憶させる記憶制御部とを備えるサーバと
を具備することを特徴とする処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、対象物を研削または研磨する処理装置、処理方法および処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、半導体装置の製造では、半導体基板（以下、ワークともいう）を薄化するために、ワークを研削装置により研削する。研削装置は、あらかじめ研削装置に記憶されているレシピと呼ばれる手順に従ってワークを研削する。レシピでは、例えば、ワークの回転速度（ｒｐｍ）および回転方向、砥石の回転速度および回転方向、ターゲットとするワークの厚み、砥石の送り出し速度など種々の項目が設定されている。
【０００３】
しかしながら、基板処理装置の経時変化や環境（温度変化）、砥石の摩耗等により、最適な研削条件が時々刻々と異なってくる。従来の研削装置では、研削後のワークが検査装置でエラーとなった場合に、研削条件を最適化するためにレシピを管理者や作業員等が設定しなおす必要がある。また、レシピの変更は、管理者や作業員等が変更後のレシピでワークを実際に処理し、検査装置にてプロファイルを確認する必要がある。そして、スペック範囲内の正常なプロファイルが得られるまで、レシピの変更および検査を複数回繰り返すことが必要な場合もあり、多大な負担を強いられる作業となっている。さらに、レシピの変更および検査を行っている間、処理装置は、ダウンタイムとなり生産に寄与しないため生産性が低下する。このため、研削処理ではないが、ワークの処理（研磨処理）後に基板の欠陥検査を行い、その結果に基づいてレシピを変更したり、リワークを実行することが行われている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１８５５７１号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら従来の処理装置および手法では、ワークの処理後に欠陥を検査するため、欠陥の発生を未然に防ぐことは難しい。また、研削の場合、リワークによりワークを再生させることはできず、破棄するしかない。
【０００６】
本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、処理装置の異常な挙動を検知することができる処理装置、処理方法および処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決すべく、本発明に係る処理装置は、処理対象であるワークを研削処理または研磨処理する処理装置であって、処理具を保持して回転動作させる第１回転体と、前記ワークを保持して回転動作させる第２回転体と、前記処理具および前記ワークの少なくとも一方を、前記第１，第２回転体の回転軸方向に相対的に接近させる軸方向駆動部と、前記第１回転体の状態を検知する第１検知器と、前記第２回転体の状態を検知する第２検知器と、前記軸方向駆動部の状態を検知する第３検知器とを備えることを特徴とする。
【０００８】
上記構成によれば、第１回転体の状態を検知する第１検知器と、第２回転体の状態を検知する第２検知器と、軸方向駆動部の状態を検知する第３検知器とを備えることで、処理装置（特に、回転を伴う研削、研磨の処理装置）の異常な挙動を効果的に検知することができる。このため、ワーク処理における不具合の発生を抑制することができる。また、異常な挙動による処理装置の損傷を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明に係る処理装置は、前記第１検知器は、前記第１回転体の回転軸の軸ブレ、振動および前記第１回転体を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも１つを検知し、前記第２検知器は、前記第２回転体の回転軸の軸ブレ、振動および前記第２回転体を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも１つを検知し、前記第３検知器は、前記軸方向駆動部の振動および前記軸方向駆動部を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも一方を検知することを特徴とする。
【００１０】
上記構成によれば、第１検知器は、第１回転体の回転軸の軸ブレ、振動および第１回転体を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも１つを検知し、第２検知器は、第２回転体の回転軸の軸ブレ、振動および第２回転体を回転駆動させるモータの負荷の少なくとも１つを検知し、第３検知器は、軸方向駆動部の振動および軸方向駆動部を回転駆動を検知する。このため、ワーク処理の不具合に直結しやすい挙動の異常を効果的に検知することができる。また、異常な挙動による処理装置の損傷を効果的に抑制することができる。
【００１１】
また、本発明に係る処理装置の前記第１検知器は、前記第１回転体の回転軸の上端側および下端側の変位を計測する光学式変位センサを備え、前記第２検知器は、前記第２回転体の回転軸の上端側および下端側の変位を計測する光学式変位センサを備えることを特徴とする。
【００１２】
上記構成によれば、光学式変位センサにより回転軸の上端側および下端側の変位を計測するので微小な変化についても検知することができ、異常検出の精度が向上する。
【００１３】
また、本発明に係る処理装置は、前記第１検知器の検知状態に基づいて前記第１回転体の異常を判定する第１判定部と、前記第２検知器の検知状態に基づいて前記第２回転体の異常を判定する第２判定部と、前記第３検知器の検知状態に基づいて前記軸方向駆動部の異常を判定する第３判定部と、前記第１，第２回転体および軸方向駆動部を制御する制御部と、前記第１から第３判定部の少なくとも１以上の判定結果に基づいて前記第１，第２回転体および軸方向駆動部の少なくとも１以上の動作を変更する変更部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、第１から第３判定部の少なくとも１以上の判定結果に基づいて第１，第２回転体および軸方向駆動部の動作を変更するため、ワークを最適な条件化で処理することができる。また、挙動が変化した際に動作内容に変更を加えることで、次のワークに不具合が生じることを防止することができる。
【００１５】
また、本発明に係る処理方法は、処理具を保持して回転動作させる第１回転体と、処理対象であるワークを保持して回転動作させる第２回転体と、前記処理具および前記ワークの少なくとも一方を、前記第１，第２回転体の回転軸方向に相対的に接近させる軸方向駆動部とを備えた処理装置を用いてワークを研削または研磨する処理方法であって、第１検知器が前記第１回転体の状態を検知する工程と、第２検知器が前記第２回転体の状態を検知する工程と、第３検知器が前記軸方向駆動部の状態を検知する工程とを有することを特徴とする。
【００１６】
上記構成によれば、第１検知器が前記第１回転体の状態を検知する工程と、第２検知器が前記第２回転体の状態を検知する工程と、第３検知器が前記軸方向駆動部の状態を検知する工程とを有するので、処理装置（特に、回転を伴う研削、研磨の処理装置）の異常な挙動を効果的に検知することができる。このため、ワーク処理における不具合の発生を抑制することができる。また、異常な挙動による処理装置の損傷を抑制することができる。
【００１７】
また、本発明に係る処理システムは、処理対象であるワークを研削または研磨する処理システムであって、処理具を保持して回転動作させる第１回転体と、前記ワークを保持して回転動作させる第２回転体と、前記処理具および前記ワークの少なくとも一方を、前記第１，第２回転体の回転軸方向に相対的に接近させる軸方向駆動部と、前記第１回転体の状態を検知する第１検知器と、前記第２回転体の状態を検知する第２検知器と、前記軸方向駆動部の状態を検知する第３検知器とを備えた複数の処理装置と、前記複数の処理装置の前記第１から第３検知器で検知される検知結果を取得する取得部と、前記取得部で取得される検知結果を前記処理装置ごとに記憶させる記憶制御部とを備えるサーバとを具備することを特徴とする処理システム。
【００１８】
上記構成によれば、複数の処理装置から第１から第３検知器で検知される検知結果を取得して処理装置ごとに記憶させるので、各処理装置の検知結果を蓄積してデータベースを構築することができる。このため、この蓄積されたデータベースに基づいて、各処理装置の挙動を解析することで解析結果を他の処理装置へフィードバックすることができる。また、各処理装置の挙動を比較することで、他の処理装置と異なる挙動を示す処理装置を早期発見することができ、不具合の発生を未然に防止することができる。
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、処理装置の異常な挙動を検知することができる処理装置、処理方法および処理システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態に係る処理装置の構成図（側面図）である。
【図２】第１実施形態に係る制御装置の機能構成図である。
【図３】第１実施形態に係る処理装置のメイン処理を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態に係る処理装置の研削処理を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る処理装置の異常検知処理を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態に係る処理装置のプロファイル測定処理を示すフローチャートである。
【図７】第１実施形態に係る判定部による判定例を示す図である。
【図８】第１実施形態に係る判定部による判定例を示す図である。
【図９】第１実施形態に係る判定部による判定例を示す図である。
【図１０】第２実施形態に係る処理システムの構成図である。
【図１１】その他の実施形態に係る処理装置の構成図（斜視図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下の説明では、処理装置としてワークを研削する研削装置を主に説明するが、本発明は、研磨装置（ラッピング装置）にも適用することができるものである。
【００２２】
（第１実施形態）
本発明にかかる第１実施形態の処理装置および処理方法について、図面を参照して説明する。第１実施形態にかかる処理装置１０は、ワークＷ（例えば、シリコン（Ｓｉ）、サファイア、シリコンカーバイト（ＳｉＣ）、窒化ガリウム（ＧａＮ）等を主成分とする基板）を研削する研削装置である。処理装置１０は、処理状態を検知する複数の検知センサを備え、これら検知センサの検知結果を常時収集するとともに、これら検知センサの検知結果に基づいて処理装置１０の異常を検知する。また、処理装置１０は、検知センサの検知結果に基づいて処理装置１０に記憶されているワークＷに対する処理内容を規定した処理工程（以下、レシピともいう）を動的に変更する機能を有する。
【００２３】
図１は、第１実施形態にかかる処理装置１０の側面図である。なお、図１では、処理装置１０の主要部のみを図示している。図１に示すように、処理装置１０は、基台２０（メインフレーム）と、この基台２０の下部側に位置するワーク保持部３０と、ワーク保持部３０に対向して基台２０の上部側に位置する工具回転駆動部４０と、工具回転駆動部４０を揺動動作させる揺動機構５０と、各種センサ６１ａ〜６１ｄ，６２ａ〜６２ｄと、制御装置７０と、プロファイル測定器８０とを備えている。なお、図１には示してないが、処理装置１０の処理中にワークＷおよび砥石Ｇへ研削液を供給する研削液供給ノズルが設けられている。
【００２４】
ワーク保持部３０は、基台２０に取り付けられた保持テーブル３１と、モータ３２（サーボモータが好ましい）と、モータ３２の動力を保持テーブル３１へ伝達するベルト３３（例えば、歯付ベルト、Ｖベルトなど）とを備えている。保持テーブル３１は、ベルト３３により回転動作されるスピンドル３１１と、基台２０に取り付けられ、スピンドル３１１を回転可能に保持する軸受け３１２と、スピンドル３１１の上端側に取り付けられ、スピンドル３１１とともに回転する回転ステージ３１３（第２回転体）とを備えている。
【００２５】
回転ステージ３１３は、セラミック、メタル、シリコン、有機高分子多孔体、樹脂等の多孔質体からなるポーラス板と、このポーラス板を支持する枠体と、枠体が取り付けられるベースとを備えている。回転ステージ３１３の枠体及びベースには、ポーラス板に連通する吸引路が形成されている。この吸引路は、真空ポンプおよび真空発生エジェクタ等の真空発生源（不図示）に連通しており、ポーラス板を介して、ワークＷを回転ステージ３１３にバキュームチャック可能に構成されている。
【００２６】
工具回転駆動部４０は、架台４１（フレーム）と、工具スピンドル４２（第１回転体）と、スピンドルカバー４３と、工具スピンドル４２の軸方向駆動（図の矢印αで示すＺ方向への駆動）をガイドするガイドレール（不図示）と、工具スピンドル４２を昇降させる送りねじ４５と、工具回転駆動モータ４６（サーボモータが好ましい）と、工具回転駆動モータ４６の動力を工具スピンドル４２へ伝達するベルト４７（例えば、歯付ベルト、Ｖベルトなど）と、軸方向駆動モータ４８（サーボモータが好ましい）とを備えている。また図の矢印αで示すＺ方向の動作をするユニットの自重を保持するシリンダ４９を備えている。
【００２７】
工具スピンドル４２は、ベルト４７を介して工具回転駆動モータ４６により回転駆動される。工具スピンドル４２の下端には、ワーク保持部３０の保持テーブル３１に対向して研削工具である砥石Ｇが取り付けられている。また、送りねじ４５は軸方向駆動モータ４８により回転駆動され、この送りねじ４５が係合するナット部４２１を介して工具スピンドル４２を軸方向（図の矢印αで示すＺ方向）に昇降させる。
【００２８】
また、工具スピンドル４２は、基台２０に取り付けられた伸縮可能なシリンダ４９に吊り下げられている。シリンダ４９は、カウンタバランス用シリンダであり工具スピンドル４２およびスピンドルカバー４３、工具回転駆動モータ４６、砥石Ｇなど図の矢印αで示すＺ方向の動作をするユニットの重量をキャンセルして、送りねじ４５、ナット部４２１および軸方向駆動モータ４８に負荷が掛かりにくい構成となっている。また、図１に示すように、送りねじ４５とシリンダ４９とは、工具スピンドル４２を挟んで対向する位置に設けられている。このため、工具スピンドル４２は、（鉛直方向（ｚ方向）に対して）斜め方向の負荷がほとんど掛からず、送りねじ４５、ナット部４２１およびガイドレール（不図示）等の寿命が延びる。
【００２９】
また、工具スピンドル４２が鉛直方向に対して斜めにほとんど傾くことなくガイドレール（不図示）に沿って昇降し、ワークＷを加工する際の砥石Ｇに加わる加工荷重がワークＷに真っ直ぐに伝わる。なお、シリンダ４９は、工具スピンドル４２およびスピンドルカバー４３、工具回転駆動モータ４６、砥石Ｇなど図の矢印αで示すＺ方向の動作をするユニットの重量をキャンセルすることができれば良く、油圧方式、空気圧方式、その他の方式のいずれであってもよい。
【００３０】
揺動機構５０は、架台４１を揺動動作させる際のガイドレール５１と、一端が架台４１に接続され、架台４１を紙面に向かって左右（図の矢印βで示すＸ方向）に揺動動作させる伸縮可能なシリンダ５２と、シリンダ５２を駆動して伸縮動作させるモータ５３（サーボモータが好ましい）とを備える。
【００３１】
また、処理装置１０は、複数の振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄを備える。振動加速度センサ６１ａは、架台４１の上板４１ａの軸方向駆動モータ４８が取り付けられている近傍に設けられ、振動を検知して振動状態を電気信号に変換して出力する。振動加速度センサ６１ｂは、工具スピンドル４２の上端側近傍に設けられ、振動を検知して振動状態を電気信号に変換して出力する。振動加速度センサ６１ｃは、工具スピンドル４２の下端側近傍に設けられ、振動を検知して振動状態を電気信号に変換して出力する。なお、振動加速度センサ６１ｂと振動加速度センサ６１ｃは、平面視にて（Ｚ軸に対して垂直な面）、工具スピンドル４２を挟んで対向する位置に設けることが好ましい。振動加速度センサ６１ｄは、スピンドル３１１を回転可能に保持する軸受け３１２に設けられ、振動を検知して振動状態を電気信号に変換して出力する。
【００３２】
変位センサ６２ａ〜６２ｄは、光学式（透過型または反射型）の変位センサである。変位センサ６２ａ〜６２ｄは、発光部と受光部とを備えており、透過型ではこの発光部と受光部とを変位を計測したい対象物を挟んで対向する位置に配置する。そして、発光部から特殊レンズで平行にしたレーザー光を送り出し、受光部で内蔵されているＣＣＤ素子で受光する。対象物が平行光を遮ると、対象物の大きさに比例した影が発生する。この影の大きさ・位置をＣＣＤ素子上で検知し、寸法やエッジ位置に変換して対象物の変位を測定する。反射型では発光部と受光部が一体となったセンサ本体を計測対象に接近して設置する。発光部から照射したレーザー光が受光部のＣＣＤ素子で検知され、緻密に配置された複数の検知素子の場所の違いで対象物との距離を算出することで対象物の変位を測定する。
【００３３】
変位センサ６２ａは、工具スピンドル４２の上端側近傍（より具体的には、工具スピンドル４２上端部に設けられたベルト４７との係合機構とスピンドルカバー４３との間）に設けられ、工具スピンドル４２の上端側の変位（具体的には軸ブレ）を測定する。変位センサ６２ａは、測定結果を電気信号に変換して出力する。変位センサ６２ｂは、工具スピンドル４２の下端側近傍（より具体的には、スピンドルカバー４３と工具スピンドル４２下端部に設けられた砥石Ｇの装着機構との間）に設けられ、工具スピンドル４２の下端側の変位（具体的には軸ブレ）を測定する。変位センサ６２ｂは、測定結果を電気信号に変換して出力する。変位センサ６２ｃは、スピンドル３１１の上端側近傍（より具体的には、軸受け３１２と回転ステージ３１３との間）に設けられ、スピンドル３１１の上端側の変位（具体的には軸ブレ）を測定する。変位センサ６２ｃは、測定結果を電気信号に変換して出力する。変位センサ６２ｄは、スピンドル３１１の下側近傍（より具体的には、軸受け３１２とベルト３３との間）に設けられ、スピンドル３１１の下端側の変位（具体的には軸ブレ）を測定する。変位センサ６２ｄは、測定結果を電気信号に変換して出力する。なお、変位（軸ブレ）を測定できるのであれば、他の方式、例えば、差動トランス式、渦電流式、超音波式、静電容量式等、種々の方式の変位センサを変位センサ６２として用いることができる。
【００３４】
プロファイル測定器８０は、例えば、レーザー測定器であり、プロファイル測定器８０とワークＷ上面との距離Ｌを測定して出力する。なお、第１実施形態では、プロファイル測定器８０が回転ステージ３１３に保持されているワークＷ上を走査してワークＷ上面との距離Ｌを測定する構成となっているが（すなわち、プロファイル測定器８０側が動作する）、研削精度を装置仕様（スペック）内に収めることができれば、回転ステージ３１３を走査させてワークＷ上面との距離Ｌを測定する構成としてもよい（すなわち、回転ステージ３１３側が動作する）。
【００３５】
また、処理装置１０は、図示しない機械式（接触式）のワーク厚み測定機構を備えている。このワーク厚み測定機構は、ワークＷの上面の高さを測定する第１の測定部と、基準面の高さ（例えば、ワークＷを吸着保持する回転ステージ３１３の縁端部）を測定する第２の測定部とを備えており、第１の測定部と第２の測定部との高さの差分からワークＷの厚みを算出して出力する。なお、ワーク厚み計測機構は、プロファイル測定器８０にて兼用することも可能である。ワークＷは回転ステージ３１３に吸着させる場合に変形や傷防止のために支持基板に装着される（溶剤溶着や粘着など）場合が大抵であり、その支持基板とワークＷ面との応差でワークＷの厚みに換算できる。また支持基板とワークＷが同経の場合はワークＷのオリフラ部（オリエンタルフラット）による欠損部で支持基板との応差を判別する。この場合プロファイル測定器８０をワークＷの決められた直径周縁よりわずかに内周部側に移動させ、ワークＷを回転させることでオリフラ部の凹部の両端を検出し、回転ステージ３１３におけるその２点の回転座標からオリフラ中央の座標を算出することで、オリフラ部による支持基板露出部を明確にし、同経での応差による厚み計測を実現する。このことにより、回転ステージ３１３の角度座標でのオリフラ位置を記録し、以降の加工中（回転ステージ３１３に搭載されている座標を確定させたワークＷ）の計測におけるプロファイル測定器８０での厚み計測を継続的に兼用実行できる。
【００３６】
制御装置７０は、処理装置１０を制御する。制御装置７０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、インターフェース回路等を含む電子回路ユニットにより構成されている。なお、制御装置７０は、相互に通信可能な複数の電子回路ユニットにより構成されていてもよい。図２は、制御装置７０の機能構成図である。図２に示す機能は、制御装置７０が備える、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等のハードウェアと、ＲＯＭ等のメモリに記憶されたプログラムにより実現される。
【００３７】
図２に示すように、制御装置７０は、通信部７１と、データ取得部７２と、負荷モニタ部７３と、判定部７４と、レシピ変更部７５と、データ蓄積部７６と、記憶部７７と、制御部７８と、プロファイル算出部７９等を備える。通信部７１は、処理装置１０が備えるモータを制御するための制御信号を送信する。また、通信部７１は、図示しないサーバと通信し、データおよび制御信号等を送受信する。データ取得部７２は、各種センサ６１，６２から出力されるデータ（電気信号）を、通信部７１を介して取得し、データ蓄積部７６へ格納する。データ取得部７２は、データをデータ蓄積部７６へ格納する際、各センサとデータとを関連付けて、言い換えるとセンサごとにデータを蓄積する。
【００３８】
負荷モニタ部７３は、モータ３２，４６，４８から出力される電流値（負荷）をモニタする。負荷モニタ部７３は、モニタしたモータ３２，４６，４８の負荷（電流値）をデータ蓄積部７６へ格納する。負荷モニタ部７３は、データをデータ蓄積部７６へ格納する際、各モータとデータとを関連付けて、言い換えるとモータごとにデータを蓄積する。サーボモータであるモータ３２，４６，４８から出力される電流値をモニタすることにより、モータ３２，４６，４８の負荷をモニタすることができ、通常時とは異なる電流値を示した場合に異常、危険等の判定を行うことができる。
【００３９】
判定部７４は、処理装置１０に設けられた振動加速度センサ６１および変位センサ６２の検知状態に基づいて異常を判定する。具体的には、判定部７４は、振動加速度センサ６１ａの検知状態に基づいて、送りねじ４５および軸方向駆動モータ４８の異常を判定する。また判定部７４は、振動加速度センサ６１ｂ，６１ｃの検知状態に基づいて工具スピンドル４２の異常を判定する。なお判定部７４は、振動加速度センサ６１ｂの検知状態に基づいて工具スピンドル４２の上端側の異常を判定し、振動加速度センサ６１ｃの検知状態に基づいて工具スピンドル４２の下端側の異常を判定する。また判定部７４は、振動加速度センサ６１ｄの検知状態に基づいて、スピンドル３１１の異常を判定する。
【００４０】
また判定部７４は、変位センサ６２ａ，６２ｂの検知状態に基づいて工具スピンドル４２の異常（軸ブレ）を判定する。なお判定部７４は、変位センサ６２ａの検知状態に基づいて工具スピンドル４２の上端側の異常を判定し、変位センサ６２ｂの検知状態に基づいて工具スピンドル４２の下端側の異常を判定する。また判定部７４は、変位センサ６２ｃ，６２ｄの検知状態に基づいて、スピンドル３１１の異常（軸ブレ）を判定する。なお判定部７４は、変位センサ６２ｃの検知状態に基づいてスピンドル３１１の上端側の異常を判定し、変位センサ６２ｄの検知状態に基づいてスピンドル３１１の下端側の異常を判定する。さらに判定部７４は、負荷モニタ部７３でのモニタ結果からモータ３２，４６，４８の異常を判定する。
【００４１】
判定部７４は、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄから出力される値が、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄごとに予め設定された第１範囲（第１基準値の範囲）を外れると注意（レシピの再設定（変更）により修復可能なレベルの異常）と判定し、第１範囲（第１基準値の範囲）よりも範囲の広い第２範囲（第２基準値の範囲）を外れると異常（レシピの再設定（変更）でも修復不可能なレベルの異常）と判定するように構成されている。この第１範囲および第２範囲は、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄごとに設定され、さらに、研削処理の手順を規定したレシピごとにも設定されている。
【００４２】
また、判定部７４は、負荷モニタ部７３でのモニタ結果の値（電流値）が、予め設定された第１範囲（第１基準値の範囲）を外れると注意（レシピの再設定（変更）により修復可能なレベルの異常）と判定し、第１範囲（第１基準値の範囲）よりも範囲の広い第２範囲（第２基準値の範囲）を外れると異常（レシピの再設定（変更）でも修復不可能なレベルの異常）と判定するように構成されている。この第１範囲および第２範囲は、モータ３２，４６，４８ごとに設定され、さらに、研削処理の手順を規定したレシピごとにも設定されている。
【００４３】
なお、判定部７４は、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄから出力される値の所定時間（例えば、直近２ｓｅｃ）内における平均偏差もしくは移動平均を算出して、この平均偏差もしくは移動平均が第１範囲および／または第２範囲を外れるか否かを判定するようにしてもよい。さらに、判定部７４は、モータ３２，４６，４８の負荷（電流値）の所定時間（例えば、直近２ｓｅｃ）内における平均偏差もしくは移動平均を算出して、この平均偏差もしくは移動平均が第１範囲および／または第２範囲を外れるか否かを判定するようにしてもよい。また、判定部７４における変位センサ６２ａ〜６２ｄの判定方法は、変位量の増大だけではなく、変位周期の長短でもよい。変位量の増大とは軸ブレの大きさであり、変位センサの電気信号の変化推移を波形に置き換えた場合の振幅に相当し変位量の絶対値増加を検知する。変位周期の長短とは単位時間あたりの（例えば軸1回転内での）軸ブレの回数であり、変位センサからの電気信号の変化推移を波形に置き換えた場合の波形または周波数に相当し、変位量の閾値超過回数の増加を検知する。
【００４４】
レシピ変更部７５は、判定部７４での判定結果に基づいてレシピを変更する。なお、レシピ変更部７５による具体的なレシピの変更方法については後述する。
【００４５】
データ蓄積部７６には、データ取得部７２により取得される各種センサ６１，６２から出力されるデータ（電気信号）および負荷モニタ部７３でモニタされるモータ３２，４６，４８の負荷（電流値）が時系列に蓄積される。
【００４６】
記憶部７７には、ワークＷを研削するための手順である各種レシピが記憶されている。レシピでは、例えば、ワークＷの回転速度（ｒｐｍ）および回転方向、砥石の回転速度および回転方向、研削量（ターゲットとするワークＷの厚み）、砥石の送り出し速度、研削中の揺動（往復運動）の速度、研削液の吐出量など種々の項目が設定されている。また、記憶部７７には、レシピごとに、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄ、変位センサ６２ａ〜６２ｄおよびモータ３２，４６，４８の第１範囲および第２範囲が設定されている。なお、各レシピのステップごとに、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄ、変位センサ６２ａ〜６２ｄおよびモータ３２，４６，４８の第１範囲および第２範囲が設定されてもよい。
【００４７】
さらに、記憶部７７には、後述するプロファイル算出部７９が参照して利用するデータ、例えば、プロファイル測定器８０を制御して測定するワークＷ上面との距離Ｌを測定するポイントの位置データ（例えば、ワークＷの周縁端部の複数個所、内部の複数個所および中央部など）、プロファイル測定器８０から基準面（例えば、ワークＷを吸着保持する回転ステージ３１３の縁端部）までの距離Ｌ２、ワークＷの厚みのプロファイルを補正するための補正用データなどが記憶されている。
【００４８】
ここで、補正用データは、次のようにして取得される。予め厚みのわかっている基準ワークを回転ステージ３１３上に吸着保持した後、ワークＷでの測定ポイントと同じ位置で基準ワーク上面との距離Ｌ１を測定する。次いで、記憶部７７に記憶されている予め測定された基準面（例えば、ワークＷを吸着保持する回転ステージ３１３の縁端部）までの距離Ｌ２から実際に測定されたワークＷ上面までの距離Ｌ１を減算してワークＷの厚みを、測定した複数のポイントごとに算出して基準ワークの厚みのプロファイルを算出する。次いで、算出された基準ワークの厚みのプロファイルから実際の厚みを減算して補正用データを作成する。この補正用データは、プロファイル測定器８０をワークＷ上で走査した際の回転ステージ３１３からのズレや傾き等による距離Ｌ１の誤差を補正するためのデータとなる。
【００４９】
制御部７８は、記憶部７７に記憶されている手順（レシピ）に基づいて処理装置１０を制御する。
【００５０】
プロファイル算出部７９は、ワークＷの厚みの分布（厚みプロファイル）を算出する。
なお、プロファイル算出部７９の動作（プロファイル算出部７９によるワークＷの厚みプロファイルの算出）については、図６を参照して詳述する。
【００５１】
（メイン処理）
図３は、第１実施形態に係る処理装置１０のメイン処理を示すフローチャートである。
初めにユーザは、ワークＷを保持テーブル３１の回転ステージ３１３上に載置した後、バキュームチャックによりワークＷを回転ステージ３１３上に保持させる。また、ユーザは必要に応じて、工具スピンドル４２の下端に砥石Ｇを取り付ける。次いで、ユーザは、図示しない操作パネルからレシピを選択し、研削量もしくはターゲットとするワークＷの厚みを入力した後、実行（ＲＵＮ）することで処理装置１０によるワークＷの研削処理が開始される。
【００５２】
ステップＳ１０１では、制御部７８は、記憶部７７に格納されている選択されたレシピを参照して研削処理を開始する。具体的には、制御部７８は、レシピにより規定された手順に従い、モータ３２，４６，４８，５３等を制御して研削処理を開始する。なお、ステップＳ１０１の研削処理については、図４を参照して詳述する。
【００５３】
ステップＳ１０２では、負荷モニタ部７３は、モータ３２，４６，４８の負荷（電流値）のモニタを開始する。また、ステップＳ１０２では、判定部７４は、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄから出力される値に異常がないかを判定する。ステップＳ１０２の異常検知処理については、図５を参照して詳述する。
【００５４】
ステップＳ１０３では、データ蓄積部７６にデータ取得部７２で取得される振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄのデータが時系列に蓄積される。また、また、ステップＳ１０３では、データ蓄積部７６に負荷モニタ部７３でモニタされるモータ３２，４６，４８の負荷（電流値）データが時系列に蓄積される。
【００５５】
ステップＳ１０４では、制御部７８は、プロファイル測定器８０を制御して、ワークＷまでの距離Ｌの分布（プロファイル）を測定する。プロファイル算出部７９は、プロファイル測定器８０で測定されるワークＷまでの距離Ｌの分布（プロファイル）と、記憶部７７に予め記憶されている補正用データとに基づいて、ワークＷの厚みの分布（厚みプロファイル）を算出する。なお、ステップＳ１０４のプロファイル確認処理については、図６を参照して詳述する。
【００５６】
（研削処理）
図４は、第１実施形態に係る処理装置１０の研削処理を示すフローチャートである。
ステップＳ２０１では、制御部７８は、記憶部７７に格納されている選択されたレシピを参照する。ステップＳ２０２では、制御部７８は、レシピにより規定された手順に従い、モータ３２，４６，４８，５３等を制御して研削処理を開始する。
【００５７】
ステップＳ２０３では、制御部７８は、ワーク厚みの測定を開始する。具体的には、図示しない機械式（接触式）のワーク厚み測定機構を制御して、ワーク厚み測定機構から出力されるワークＷの厚みを取得する。
【００５８】
ステップＳ２０４では、制御部７８は、ワーク厚み測定機構から出力されるワークＷの厚みが、選択されたレシピで指定されたワーク厚み（所定の厚み）となっているか否かを判定する。より具体的には、制御部７８は、ワーク厚み測定機構から出力されるワークＷの厚みと、選択されたレシピで指定されたワーク厚み（所定の厚み）とを比較し、ワーク厚み測定機構から出力されるワークＷの厚みが所定の範囲内（例えば、選択されたレシピで規定されたワーク厚み（所定の厚み）から１％の範囲内）であるか否かを判定する。
【００５９】
ステップ２０４にて、ワーク厚み測定機構から出力されるワークＷの厚みが、選択されたレシピで指定されたワーク厚み（所定の厚み）となっている場合（ＹＥＳ）、ステップ２０５では、制御部７８は、レシピにより規定された手順に従い、モータ３２，４６，４８，５３等を制御して、研削動作を終了させたのち、砥石Ｇを退避させて研削処理を終了する。また、ステップ２０４にて、ワーク厚み測定機構から出力されるワークＷの厚みが、選択されたレシピで指定されたワーク厚み（所定の厚み）となっていない場合（ＮＯ）、制御部７８は、ワーク厚み測定機構から出力されるワークＷの厚みが、選択されたレシピで規定されたワーク厚み（所定の厚み）となるまで研削処理を継続する。
【００６０】
（異常検知処理）
図５は、第１実施形態に係る処理装置の異常検知処理を示すフローチャートである。
ステップＳ３０１では、処理装置１０のモニタを開始する。具体的には、負荷モニタ部７３は、モータ３２，４６，４８の負荷（電流値）のモニタを開始する。また、判定部７４は、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄから出力される値のモニタを開始する。
【００６１】
ステップＳ３０２では、判定部７４は、各種センサ６１，６２および負荷モニタ部７３でのモニタ結果の値が予め設定された第１範囲（第１基準値の範囲）を外れているか否かを判定する。具体的には、判定部７４は、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄから出力される値が予め設定された第１範囲（第１基準値の範囲）を外れているか否かを判定する。また、判定部７４は、負荷モニタ部７３でのモニタ結果の値（電流値）が、予め設定された第１範囲（第１基準値の範囲）を外れているか否かを判定する。
【００６２】
ステップＳ３０２で第１範囲（第１基準値の範囲）を外れている場合（ＹＥＳ）、判定部７４は、注意と判定する。ステップＳ３０３では、制御部７８は、判定部７４が注意と判定するとアラートを報知する。このアラート報知は、処理装置１０のモニタに表示されるとともに、処理装置が備えるスピーカからもブザー音等として出力されてもよい。
【００６３】
ステップＳ３０４では、レシピ変更部７５は、選択されているレシピの変更を行う。なお、制御部７８は、レシピ変更部７５により選択されているレシピが変更されると変更後のレシピにて研削処理を行う。また、レシピを変更するパターンについては図７〜図９を参照して詳述する。
【００６４】
ステップＳ３０２で第１範囲（第１基準値の範囲）を外れていない場合（ＮＯ）、ステップＳ３０５では、判定部７４は、各種センサ６１，６２および負荷モニタ部７３でのモニタ結果の値が予め設定された第２範囲（第２基準値の範囲）を外れているか否かを判定する。具体的には、判定部７４は、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄから出力される値が予め設定された第２範囲（第２基準値の範囲）を外れているか否かを判定する。また、判定部７４は、負荷モニタ部７３でのモニタ結果の値（電流値）が、予め設定された第２範囲（第２基準値の範囲）を外れているか否かを判定する。
【００６５】
ステップＳ３０５で第２範囲（第２基準値の範囲）を外れている場合（ＹＥＳ）、判定部７４は、異常と判定する。ステップＳ３０６では、制御部７８は、判定部７４が異常と判定するとエラーを報知する。このエラー報知は、処理装置１０のモニタに表示されるとともに、処理装置１０が備えるスピーカからもブザー音等として出力される。ステップＳ３０７では、制御部７８は、回復不能なエラーが生じたとして処理装置１０の処理を停止する。
【００６６】
ステップＳ３０５で第２範囲（第２基準値の範囲）を外れていない場合（ＮＯ）、ステップＳ３０８では、制御部７８は研削処理が完了したか否かを判定する。ステップＳ３０８で研削処理が完了していない場合（ＮＯ）、制御部７８はステップＳ３０２の動作へと戻る。また、ステップＳ３０７で研削処理が完了している場合（ＹＥＳ）、制御部７８は研削処理を終了する。
【００６７】
（プロファイル測定処理）
図６は、第１実施形態に係る処理装置のプロファイル測定処理を示すフローチャートである。なお、このプロファイル測定処理は、図４を参照して説明した研削処理の途中で実施される。例えば、設定された研削量の５０％〜８０％が終了すると実行されることが好ましい。設定された研削量の５０％未満であると、砥石Ｇの送り量とワークＷの実際の研削量との関係を導出するには研削量が少なく、８０％を超えると砥石Ｇの送り量をワークＷの実際の研削量に基づいて補正しても研削が進みすぎておりワークＷの研削処理が回復不能となる虞があるためである。
【００６８】
ステップＳ４０１では、プロファイル測定器８０によりワークＷのプロファイルを測定する。具体的には、制御部７８は、プロファイル測定器８０を制御して、予め設定されたワークＷの複数のポイント（例えば、ワークＷの周縁端部の複数個所、内部の複数個所および中央部など）におけるワークＷ上面との距離Ｌ１を測定する。
【００６９】
ステップＳ４０２では、プロファイル算出部７９は、記憶部７７に記憶されている予め測定された基準面（例えば、ワークＷを吸着保持する回転ステージ３１３の縁端部）までの距離Ｌ２からステップＳ４０１で測定された距離Ｌ１を減算してワークＷの厚みを、測定した複数のポイントごとに算出して、ワークＷの厚みのプロファイルを算出する。
【００７０】
ステップＳ４０３では、プロファイル算出部７９は、記憶部７７に記憶されている予め基準ワークを回転ステージ３１３上に吸着保持して測定した補正用データを用いて、ステップＳ４０２で算出したワークＷの厚みのプロファイルを補正する。
【００７１】
ステップＳ４０４では、プロファイル算出部７９は、ステップＳ４０３で補正したワークＷの厚みのプロファイルに基づいて、送りねじ４５による砥石Ｇの送り量と、ワークＷの実際の研削量との差を算出する。レシピ変更部７５は、プロファイル算出部７９により算出された差に基づいて砥石Ｇの送り量を補正する。制御部７８は、補正後の送り量に基づいて研削処理を実行する。
【００７２】
図７〜図９は、第１実施形態に係る判定部７４による判定例を示す図である。以下図７〜図９を参照して第１実施形態に係る判定部７４による判定例について説明する。なお、図１〜図３で説明した構成と同一の構成には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００７３】
図７に示す例について説明する。通常、一定の送り速度で均一な材質のワークＷを研削する場合、研削時の工具回転駆動モータ４６の負荷（電流値）は略一定であり、それほどぶれることはない。しかしながら、何らかの不具合、例えば、工具スピンドル４２の軸受けに不具合があると、図７（ａ）に示すように、工具スピンドル４２がスムーズに回転しないため同一の回転数（ｒｐｍ）を保とうとすると通常時よりも負荷（電流値）が上昇する（工具スピンドル４２の回転に必要なトルクが増大する）。
【００７４】
このため、研削時の工具回転駆動モータ４６の負荷（電流値）をモニタし、図７（ｂ）に示すように、通常時の値よりも例えば２０％上昇した場合に、判定部７４において異常であると判定し、エラーを報知するように構成することができる。また、研削時の工具回転駆動モータ４６の負荷（電流値）をモニタし、通常時の値よりも例えば１０％上昇した場合に、判定部７４において注意であると判定し、アラートを報知し、さらに通常時の値よりも例えば２０％上昇した場合に、判定部７４において異常であると判定し、エラーを報知するように構成するようにしてもよい。
【００７５】
なお、工具回転駆動モータ４６だけでなく、他のモータ３２，４８，５３についても工具回転駆動モータ４６と同様に、研削時のモータの負荷（電流値）をモニタし、通常時の値よりも例えば２０％上昇した場合に、判定部７４において注意（回復可能）であると判定し、アラートを報知し、さらに通常時の値よりも例えば３０％上昇した場合に、判定部７４において異常（回復不能）であると判定し、エラーを報知するように構成するようにしてもよい。
【００７６】
次に、図８に示す例について説明する。通常、一定の送り速度で均一な材質のワークＷを研削する場合、研削時の工具スピンドル４２の振動状態により、研削面（加工面）の平坦度や面粗度に悪影響を与えることがある。図８（ａ）のように、工具スピンドル４２の振動状態を検知しない場合、研削時に工具スピンドル４２の振動状態が大きく変化しているにも関わらず、砥石Ｇを送り出す軸方向駆動モータ４８のトルク（電流値）を変化させずに一定にしたままであると、研削時における砥石Ｇの加圧力（加工圧）が一定のままであり振動が抑制されないため、研削面（加工面）の平坦度や面粗度が悪化する。
【００７７】
一方、第１実施形態に係る処理装置１０では、図８（ｂ）に示すように、研削時の工具スピンドル４２の振動状態が所定の値を越える、または急速に変化すると、レシピ変更部７５が砥石Ｇを送り出す軸方向駆動モータ４８のトルク（電流値）を低くする。このため、研削時における砥石Ｇの加圧力（切削圧力）が低下して振動が抑制されるため研削面（加工面）の平坦度や面粗度の悪化を抑制することができる。
【００７８】
次に、図９に示す例について説明する。図９に示す例では、ステップ数が少なくとも３以上のレシピを実行する例を示している。図９では、ステップ１〜ステップ３へと処理が進むに従い、砥石Ｇを送り出す軸方向駆動モータ４８のトルク（電流値）が段階的に上昇している。つまり、ステップ１〜ステップ３へと処理が進むに従い、砥石Ｇの加圧力（切削圧力）が段階的に上昇する。このような場合において、例えば、ステップ３にて工具スピンドル４２の振動状態が所定の値を越える、または急速に変化して第２範囲を外れると判定部７４により異常と判定され、制御部７８により研削処理が停止される。
【００７９】
従来の処理装置では、図９（ａ）に示すように、データ蓄積部７６を備えていないため異常により停止した場合の原因調査（異常原因の解析）が難しい。一方、第１実施形態に係る処理装置１０では、図９（ｂ）に示すように、レシピによる研削処理中に常時、振動加速度センサ６１ａ〜６１ｄおよび変位センサ６２ａ〜６２ｄの出力データおよびモータ３２，４６，４８の負荷（電流値）を蓄積しているので、異常により停止した場合の原因調査（異常原因の解析）が容易となる。
【００８０】
以上のように、第１実施形態に係る処理装置１０は、ワークＷを研削処理または研磨処理する処理装置であって、砥石Ｇを保持して回転動作させる工具スピンドル４２と、処理対象であるワークＷを保持して回転動作させるスピンドル３１１と、送りねじ４５を駆動する軸方向駆動モータ４８の状態を検知する振動加速度センサ６１，変位センサ６２等を備える。このため、処理装置１０（特に、回転を伴う研削、研磨の処理装置）の異常な挙動を効果的に検知することができる。このため、ワークＷの処理における不具合の発生を抑制することができる。また、異常な挙動による処理装置１０の損傷を抑制することができる。
【００８１】
また、第１実施形態に係る処理装置１０は、振動加速度センサ６１，変位センサ６２，負荷モニタ部７３を備え、工具スピンドル４２およびスピンドル３１１の回転軸の軸ブレ、振動および工具スピンドル４２を回転駆動させる工具回転駆動モータ４６の負荷電流値の少なくとも１つを検知する。また、振動加速度センサ６１は、送りねじ４５および該送りねじ４５を駆動する軸方向駆動モータ４８の振動および負荷電流を検知する。このため、ワーク処理の不具合に直結しやすい挙動の異常を効果的に検知することができる。また、異常な挙動による処理装置１０の損傷を効果的に抑制することができる。
【００８２】
また、第１実施形態に係る処理装置１０の変位センサ６２は、工具スピンドル４２の回転軸の上端側および下端側の変位を計測する光学式変位センサと、スピンドル３１１の回転軸の上端側および下端側の変位を計測する光学式変位センサとからなる。このため、光学式変位センサにより回転軸の上端側および下端側の変位を計測するので微小な変化についても検知することができ異常検出の精度が向上する。
【００８３】
また、本発明に係る処理装置は、振動加速度センサ６１，変位センサ６２および負荷モニタ部７３の出力に基づいて異常を判定してレシピを変更するレシピ変更部７５を備える。このため、ワークＷを最適な条件化で処理することができる。また、挙動が変化した際にレシピに変更を加えることで、次のワークＷに不具合が生じることを防止することができる。
【００８４】
なお、レシピに変更を加えずに、処理中のワークＷのみ判定部７４の判定結果に基づいてモータ３２，４６，４８，５３の少なくとも１以上の動作を変更（補正）するようにしてもよい。ワークＷに起因する異常である場合に、レシピに変更を加えたために却ってその後のワークＷの処理に異常が生じることを防止することができる。
【００８５】
また、第１実施形態に係る処理方法は、砥石Ｇを保持して回転動作させる工具スピンドル４２と、処理対象であるワークＷを保持して回転動作させるスピンドル３１１と、砥石ＧおよびワークＷの少なくとも一方を、工具スピンドル４２，スピンドル３１１の回転軸方向に相対的に接近させる送りねじ４５とを備えた処理装置１０を用いてワークＷを研削または研磨する処理方法である。そして、振動加速度センサ６１，変位センサ６２および負荷モニタ部７３が工具スピンドル４２の状態を検知する工程と、振動加速度センサ６１，変位センサ６２および負荷モニタ部７３がスピンドル３１１の状態を検知する工程と、振動加速度センサ６１，変位センサ６２が送りねじ４５の状態を検知する工程とを有する。このため、処理装置１０（特に、回転を伴う研削、研磨の処理装置）の異常な挙動を効果的に検知することができる。このため、ワーク処理における不具合の発生を抑制することができる。また、異常な挙動による処理装置１０の損傷を抑制することができる。
【００８６】
（第２実施形態）
上記第１実施形態および第１実施形態では、処理装置１０ごとにデータを蓄積していたが、図１０に示すように、複数の処理装置１０をネットワーク１００で接続し、処理装置１０からのデータをネットワーク１００経由で取集してサーバ９０へ蓄積するようにしてもよい。また、サーバ９０に、図２で説明した負荷モニタ部７３、判定部７４、レシピ変更部７５、データ蓄積部７６の機能を持たせるようにしてもよい。
【００８７】
なお、サーバ９０にデータを蓄積する場合、処理装置１０に識別子を付与し、識別子ごとにデータを関連付けてデータを蓄積する。また、異常を判定する場合は、処理装置１０ごとに異常を判定するのではなく、ネットワーク１００に接続されている処理装置１０から収集されるデータの統計値（例えば、平均値等）から処理の範囲を外れると異常と判定するようにしてもよい。
【００８８】
第２実施形態に係る処理システムは、ワークＷを研削または研磨する処理システムであって、砥石Ｇを保持して回転動作させる工具スピンドル４２と、処理対象であるワークＷを保持して回転動作させるスピンドル３１１と、砥石ＧおよびワークＷの少なくとも一方を、相対的に接近させる送りねじ４５と、工具スピンドル４２，スピンドル３１１の状態を検知する各種センサ６１，６２および負荷モニタ部７３と、送りねじ４５を駆動する軸方向駆動モータ４８の状態を検知する振動加速度センサ６１とを備えた複数の処理装置１０と、複数の処理装置１０の各種センサ６１，６２および負荷モニタ部７３で検知される検知結果を取得する取得部と、取得部で取得される検知結果を処理装置１０ごとに記憶させる記憶制御部（データベース）とを備えるサーバ９０を具備する。このため、この蓄積されたデータベースに基づいて、各処理装置１０の挙動を解析することで解析結果を他の処理装置へフィードバックすることができる。また、各処理装置１０の挙動を比較することで、他の処理装置１０と異なる挙動を示す処理装置１０を早期発見することができ、不具合の発生を未然に防止することができる。
【００８９】
以上説明したように、本発明によれば、処理装置の異常な挙動を検知することができる処理装置および処理方法を提供することができる。また、本発明の内容は主にウエハ、セラミックなどの半導体材料、超硬質材料を対象に適用することが好ましくはあるが、同様な高精度加工技術は鋼などの従来の構造材料に対しても全く同様に適用可能である。またプロファイル測定器８０によりワークＷの形状を認識できるため円形以外の形状でも対象可能となり、光学式計測であるためワークＷの厚みには制限が少ない。したがって、本発明の対象は、説明の対象となった超硬質材料などに限定されるものではない。
【００９０】
（その他の実施形態）
以上の各実施形態では、工具スピンドル、ワークスピンドルの回転軸が略鉛直方向に向く縦型の装置を対象として説明してきたが、本願発明はこの形式に限定されるものではなく、これら回転軸が略水平方向に向く横型の装置においても同様に適用が可能である。図示の形式では、下方に位置するワークスピンドルが従来技術で説明した固定スピンドルを形成し、上方に位置する工具スピンドルが、同じく軸方向駆動スピンドルを形成している。ただし、この固定側、駆動側の上下関係は逆になっていてもよい。また、上記実施形態では、工具スピンドル４２側（砥石Ｇ側）を揺動動作させているが、スピンドル３１１側（ワークＷ側）を揺動動作させる構成としてもよい。さらに、工具スピンドル４２側（砥石Ｇ側）およびスピンドル３１１側（ワークＷ側）の双方を揺動動作させる構成としてもよい。
【００９１】
また、すでに述べたように、本発明は、研磨装置（ラッピング装置）にも適用することができるものである。図１１は、本発明を適用した研磨加工の工具とワークの接触部分のみを拡大して示した図であり、その他の構成については図示を省略している。図１１において、下方からは工具スピンドル１３５が延び、工具スピンドル１３５は、図示しないモータの駆動でラップ定盤１３６を矢印γの方向に回転させる。ラップ定盤１３６には、研磨液（スラリー）が塗布されてワークの研磨が可能である。なお、本明細書においては便宜上、ラップ定盤１３６を工具に含めるものとし、またラップ定盤１３６を駆動するスピンドルを工具スピンドル１３５と称するものとする。
【００９２】
ラップ定盤１３６に対向して上方からワークスピンドル１３８が延び、その先端にあるワークホルダ１３９にワークＷが固定されている。本実施の形態では、ワークホルダ１３９は真空チャックで構成されており、すなわち、真空を利用してワークＷを固定保持している。ワークホルダ１３９とラップ定盤１３６とは平行となるよう調整可能に形成されているため、ワークホルダ１３９に固定されたワークＷを常にラップ定盤１３６と平行に保つことができる。前記平行方向の調整は、例えばワークホルダ１３９の半径方向４箇所に調整可能なロックボルトを配置するなどにより可能である。
【００９３】
このような図１１に示す研磨装置において、各種センサ（振動加速度センサおよび変位センサ）を設けて、ワークスピンドル１３８や工具スピンドル１３５の挙動を検知することで、上記第１実施形態に係る処理装置１０と同様の効果を得ることができる。また、上記第１実施形態に係る処理装置１０と同様にワークスピンドル１３８や工具スピンドル１３５を回転駆動するモータの負荷を検知するようにしてもよい。
【００９４】
さらに、図１の研削装置では図中においてワークＷと砥石Ｇは１対１、図１１の研磨装置にでは図中においてワークホルダ１３９とラップ定盤１３６が１対１という表記であるが、各々において１対多数、または多数対多数など組み合わせには制限がない。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本発明は、各種材料の表面仕上げを行なう研削加工、研磨加工の産業分野において利用可能である。中でもセラミック、半導体ウエハなどの超硬質材料を効率的に、高い表面精度で研削、研磨する際において特に有効に適用することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１０  処理装置
２０  基台（メインフレーム）
３０  ワーク保持部
３１  保持テーブル
３１１  スピンドル
３１２  軸受け
３１３  回転ステージ（第２回転体）
３２  モータ（動力源）
３３  ベルト（動力伝達手段）
４０  工具回転駆動部
４１  架台（フレーム）
４２  工具スピンドル（第１回転体）
４２１  ナット部
４３  スピンドルカバー
４５  送りねじ
４６  工具回転駆動モータ（動力源）
４７  ベルト（動力伝達手段）
４８  軸方向駆動モータ
４９  シリンダ
５０  揺動機構
５１  ガイドレール
５２  シリンダ
５３  モータ（動力源）
６１ａ〜６１ｄ  振動加速度センサ
６２ａ〜６２ｄ  変位センサ
７０  制御装置
７１  通信部
７２  データ取得部
７３  負荷モニタ部
７４  判定部
７５  レシピ変更部
７６  データ蓄積部
７７  記憶部
７８  制御部
７９  プロファイル算出部
８０  プロファイル測定器
Ｄ１  ワークの厚み
Ｄ２  ワークの研削量
Ｄ３  送り量
Ｌ１  回転ステージまでの距離
Ｌ２  研削前のワーク上面までの距離
Ｌ３  研削後のワーク上面までの距離
Ｇ  砥石
Ｗ  ワーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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