JP2021030377A - 測定装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チャックテーブルの保持面の形状を容易に測定することができる測定装置を提供する。【解決手段】測定装置１００Ａは、保持面５ａに接触して保持面５ａの高さを測定する接触針１２と、接触針１２が保持される接触針保持部１３と、接触針保持部１３が係合し、保持面５ａの直径方向（Ｘ方向）に延在するガイド１４Ａと、を含む本体部１０と、接触針１２が接触している座標を検出する座標検出部と、座標と接触針１２が測定した高さを関連させて記録する制御装置５０Ａ（制御部）と、本体部１０を支持する脚部２０と、を備える。脚部２０は、チャックテーブル５の外縁５ｂに載置される一対の載置部２１と、載置部２１から垂下し、チャックテーブル５の側面５ｃにならう内壁２２ａを有し、本体部１０の測定中のずれを規制するずれ規制部２２と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、測定装置に関する。

半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板などの被加工物をチャックテーブルの保持面に保持して、被加工物に加工を施す加工装置に関する技術が知られている。例えば、特許文献１には、ウェーハを保持するチャックテーブルと、チャックテーブルに保持されたウェーハの研削面に検出端子が接触してウェーハの厚みを計測する厚み計測手段とを備えた研削装置が開示されている。

特開２００５−２４６４９１号公報

加工装置では、チャックテーブルの保持面の形状（凹凸）を管理することが求められる。例えば研削装置では、研削スピンドルのマウントにダイヤルゲージといった計測器具を取り付け、保持面にダイヤルゲージの針を接触させながらチャックテーブルを移動させることで、保持面の形状を測定していた。しかしながら、スピンドル周辺が研削屑で汚れていたり、測定を行うための作業スペースが限られていたりすることで、作業性が低下してしまうという問題があった。そのため、チャックテーブルの保持面の形状を容易に測定することができる手段が求められている。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、チャックテーブルの保持面の形状を容易に測定することができる測定装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、チャックテーブルの保持面の形状を測定する測定装置であって、該保持面に接触して該保持面の高さを測定する接触針と、該接触針が保持される接触針保持部と、該接触針保持部が係合し、該保持面の直径方向に延在するガイドと、を含む本体部と、該接触針が接触している座標を検出する座標検出部と、該座標と該接触針が測定した高さを関連させて記録する制御部と、該本体部を支持する脚部と、を備え、該脚部は、該チャックテーブルの外縁に載置される一対の載置部と、該載置部から垂下し、チャックテーブルの側面にならう内壁を有し、該本体部の測定中のずれを規制するずれ規制部と、を有することを特徴とする。

また、本発明にかかる測定装置において、該座標検出部は、該ガイドと同方向に延在する第１のスケールと、該接触針保持部に固定され該第１のスケールを読み取る読み取り部と、を有し、該ガイドは、オペレーターが該接触針保持部を手動で移動させる際に移動量を目視で確認する第２のスケールと、該第２のスケール上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグと、を備え、該接触針保持部は、該ドグを検知するセンサを備え、該センサが該ドグを検知すると高さの測定を終了することが好ましい。

また、本発明にかかる測定装置は、モーターと、該モーターを制御するモーター制御部と、を更に有し、該接触針保持部は該モーターの回転に伴って該ガイド上を移動し、該座標検出部は、該制御部による該モーターの回転によって該接触針の位置を検出することが好ましい。

本発明にかかる測定装置は、チャックテーブルの保持面の形状を容易に測定することができるという効果を奏する。

図１は、第一実施形態にかかる測定装置を示す模式図である。 図２は、第一実施形態にかかる測定装置を示す模式図である。 図３は、第一実施形態にかかる測定装置を上面側から見た模式図である。 図４は、第一実施形態にかかる測定装置を用いた測定作業の手順を示す説明図である。 図５は、第二実施形態にかかる測定装置を示す模式図である。 図６は、第二実施形態にかかる測定装置を用いた測定作業の手順を示す説明図である。

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。

［第一実施形態］
図１および図２は、第一実施形態にかかる測定装置を示す模式図であり、図３は、第一実施形態にかかる測定装置を上面側から見た模式図である。図２は、第一実施形態にかかる測定装置１００Ａを図１とは反対側から見た図である。第一実施形態にかかる測定装置１００Ａは、例えば半導体ウェーハやパッケージ基板、セラミックス基板、ガラス基板などの被加工物に加工を施す加工装置（図示省略）に設けられ、被加工物を保持するチャックテーブル５の保持面５ａの形状（凹凸）を測定するための装置である。加工装置は、例えば、被加工物に切削加工を施す切削装置である。加工装置は、被加工物に研削を施す研削装置等であってもよい。

測定装置１００Ａは、図１から図３に示すように、本体部１０と、脚部２０と、座標検出部３０Ａと、制御装置（制御部）５０とを備える。測定装置１００Ａは、図１から図３に示すように、加工装置から取り外されたチャックテーブル５上に載置された状態で、チャックテーブル５の保持面５ａの形状を測定する。以下の説明では、チャックテーブル５の保持面５ａの径方向（直径方向）を「Ｘ方向」と称し、Ｘ方向と直交する方向（鉛直方向）を「Ｙ方向」と称する。

（本体部）
本体部１０は、図１から図３に示すように、支持体１１Ａと、接触針１２と、接触針保持部１３と、ガイド１４Ａとを有する。支持体１１Ａは、底板１１１と、一対の側板１１２とを有する。底板１１１は、長方形状の平板であり、測定装置１００Ａがチャックテーブル５に対して載置された載置状態で、Ｘ方向（すなわち保持面５ａの直径方向）に沿って平行に延在する。一対の側板１１２は、互いに対向しながら底板１１１の端部から垂直に立ち上がる長方形状の平板である。各側板１１２の外面には、オペレーターが測定装置１００Ａを移動させる際に把持する把持部１１３が設けられている。

（接触針）
接触針１２は、チャックテーブル５の保持面５ａに接触して保持面５ａの高さを測定する。接触針１２は、周知の接触式変位センサであり、先端に設けられた接触子が保持面５ａに接触することで、保持面５ａの高さを検出する。接触針１２は、Ｙ方向に対して移動自在となるように、接触針保持部１３に保持されており、接触針保持部１３と共にガイド１４Ａに沿って移動する。接触針１２は、有線通信または無線通信により制御装置５０Ａと通信可能に接続されており、検出した保持面５ａの高さを制御装置５０Ａへと出力する。

（接触針保持部）
接触針保持部１３は、接触針１２を保持する保持部である。接触針保持部１３は、例えば筐体状に形成されるが、形状はこれに限られない。接触針保持部１３の上面には、オペレーターが接触針保持部１３を操作するときに把持するハンドル部１５が取り付けられている。接触針保持部１３の内部には、接触針１２をＹ方向に沿って移動自在に保持するシリンダ（図示省略）が設けられている。ハンドル部１５には、シリンダに保持された接触針１２ をＹ方向に移動させて保持面５ａに接触させるための図示しない操作部が設けられる。接触針１２のＹ方向の移動は、オペレーターが図示しない操作部を操作したことに応じて機械的に行われる。なお、接触針１２のＹ方向の移動は、接触針保持部１３内に図示しない移動機構を設けておき、制御装置５０Ａが移動機構を制御することで実行されてもよい。

さらに、接触針保持部１３には、後述する金属製のドグ１６を検知するセンサ１７が設けられている。センサ１７は、金属材質を検出することができるものであればよく、例えば、磁界の変化を検出する誘導型近接センサ、静電容量の変化を検出する静電容量型近接センサ等である。センサ１７は、ドグ１６と接触針保持部１３との距離が所定距離以下になったときに、ドグ１６を検知する。センサ１７は、有線通信または無線通信により制御装置５０Ａと通信可能に接続されており、ドグ１６との距離が所定距離以下となったことを検知すると、検知結果を制御装置５０Ａへと出力する。

（ガイド）
ガイド１４Ａは、支持体１１Ａの一対の側板１１２の間に、底板１１１と間隔を空けて設けられる。ガイド１４Ａは、各側板１１２の内面に固定されており、底板１１１と平行に延在する。すなわち、ガイド１４Ａは、測定装置１００Ａがチャックテーブル５に載置された載置状態で、Ｘ方向（すなわち保持面５ａの直径方向）に沿って平行に延在する。本実施形態において、ガイド１４Ａは、金属材料により形成される。ガイド１４Ａには、接触針保持部１３が移動自在に係合されている。つまり、ガイド１４Ａは、測定装置１００Ａがチャックテーブル５に載置された載置状態で、接触針保持部１３のＹ方向の移動を規制しつつ、Ｘ方向に沿った移動を案内するガイドレールである。それにより、オペレーターは、ハンドル部１５を把持して操作することで、手動により接触針保持部１３をガイド１４Ａに沿ってＸ方向に移動させることができる。

また、ガイド１４Ａには、座標検出部３０Ａに含まれる第１のスケール３１が設けられている。第１のスケール３１は、図２に示すように、ガイド１４Ａの側面に沿って平行に延在する磁気スケールである。第１のスケール３１は、ガイド１４Ａと同方向に延在し、ガイド１４Ａの延在方向に沿って異なる磁極が交互に配置された複数の磁石３１ａを有する。なお、図２は、磁石３１ａを模式的に記載するものであり、実際は図２に示すようにより細分化された磁石が配置され、磁石３１ａの数は、図２に示すものに限られない。座標検出部３０Ａの他の構成は、後述する。

また、ガイド１４Ａは、図３に示すように、第２のスケール４１を備えている。第２のスケール４１は、ガイド１４Ａの上面に設けられている。第２のスケール４１は、オペレーターが接触針保持部１３を手動で移動させる際に、ガイド１４Ａに沿って移動する接触針保持部１３の移動量を目視で確認するために設けられる。第２のスケール４１は、図３に例示するように、ガイド１４Ａの中心からの距離を所定の目盛（５ｍｍごと等）で刻むものである。なお、第２のスケール４１は、ガイド１４Ａの端部からの距離を所定の目盛で刻むものであってもよい。

また、ガイド１４Ａは、第２のスケール４１上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグ１６を備えている。ドグ１６は、ガイド１４Ａに沿って移動する接触針保持部１３の移動端を定めるために設けられる部材であり、金属材料により形成される。ここでの移動端とは、オペレーターが測定装置１００Ａを用いて保持面５ａの形状を測定する作業における接触針保持部１３の移動終了位置である。言い換えると、ドグ１６は、接触針保持部１３により保持された接触針１２による保持面５ａの高さの測定終了位置を定めるために用いられる。

ドグ１６は、ガイド１４Ａに上面側から着脱自在に嵌め込むことができるように、例えばＵ字形状に形成される。ドグ１６は、ガイド１４Ａに載置されるものであってもよい。ドグ１６は、図示しない磁石が設けられており、金属材料で形成されるガイド１４Ａにドグ１６を取り付けたとき、磁力によってドグ１６をガイド１４Ａに安定的に保持することができる。また、ドグ１６は、図３に示すように、上面から下面までを貫通する開口部１６ａを有する。オペレーターは、開口部１６ａを介して、第２のスケール４１を目視することで、ガイド１４Ａ上におけるドグ１６の位置を容易に把握して、ドグ１６を所望の位置に取り付けることが可能となる。すなわち、オペレーターは、接触針保持部１３の移動端を容易かつ安定的に定めることができる。

（脚部）
脚部２０は、本体部１０の下面に取り付けられ、本体部１０とチャックテーブル５との間に介在して本体部１０を支持する支持部である。脚部２０は、図３に示すように、底板１１１に取り付けられた一対の載置部２１を備える。一対の載置部２１は、互いに間隔を空けて底板１１１の側板１１２とは反対側の面に取り付けられる。各載置部２１は、チャックテーブル５の外縁５ｂに載置される。なお、ここでのチャックテーブル５の外縁５ｂとは、保持面５ａの周囲に側面５ｃまで延在する範囲である。

また、脚部２０は、一対の載置部２１から垂下して延びるずれ規制部２２を有する。ずれ規制部２２は、載置部２１から１つずつ、載置部２１から底板１１１とは反対側に向けて垂直に延出される。２つのずれ規制部２２は、図１から図３に示すように、互いにチャックテーブル５の直径に対応した間隔を空けて設けられており、チャックテーブル５の側面５ｃにならう内壁２２ａを有する。内壁２２ａは、図３の破線に示すように、チャックテーブル５の側面５ｃに沿った円弧形状に形成され、測定装置１００Ａの載置状態において側面５ｃに当接する。これにより、測定装置１００Ａの載置状態において、測定作業中に本体部１０がチャックテーブル５からずれることを規制することができる。

（座標検出部）
座標検出部３０Ａは、接触針１２のＸ方向における座標を検出する。すなわち、座標検出部３０Ａは、接触針１２が保持面５ａに接触しているときの接触針１２の座標を検出する。座標検出部３０Ａは、上述したように、ガイド１４Ａの延在方向に沿って異なる磁極が交互に配置された複数の磁石３１ａを有する第１のスケール３１を備えている。また、座標検出部３０Ａは、第１のスケール３１を読み取る読み取り部３２を有する。読み取り部３２は、接触針保持部１３に設けられている。読み取り部３２は、磁極が交互に並んだ複数の磁石３１ａの磁気を検出する検出ヘッドである。読み取り部３２は、磁石３１ａを何回通過したかを検出することで、複数の磁石３１ａにより形成される磁気的なスケール（目盛）を読み取る。その結果、座標検出部３０Ａは、接触針１２のＸ方向における座標を取得することができる。読み取り部３２は、有線通信または無線通信により制御装置５０Ａと通信可能に接続されており、読み取った接触針１２の座標を制御装置５０Ａへと出力する。

（制御装置）
制御装置５０Ａは、演算装置としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えるコンピュータである。制御装置５０Ａは、記憶部に記憶されたソフトウェア（プログラム）を読み出し、測定装置１００Ａに含まれる各構成要素から入力された情報に基づいて、ＣＰＵの処理により各構成要素を制御する。

具体的には、制御装置５０Ａには、接触針１２から検出した保持面５ａの高さが入力される。また、制御装置５０Ａには、例えばマウスやキーボードといった図示しない入力部を介してオペレーターからの種々の指示が入力される。オペレーターから入力される指示は、例えば、測定装置１００Ａによる測定開始の指示である。なお、接触針保持部１３またはハンドル部１５に設けられた図示しない操作部と制御装置５０Ａとを通信可能としておき、オペレーターが操作部を操作したときに、操作部から制御装置５０Ａへと測定開始の指示信号を出力するものとしてもよい。また、制御装置５０Ａには、座標検出部３０Ａから読み取り部３２で読み取った接触針１２のＸ方向における座標が入力される。また、制御装置５０Ａには、センサ１７からドグ１６と接触針保持部１３との距離が所定距離以下となった旨の検知結果が入力される。

制御装置５０Ａは、接触針保持部１３またはハンドル部１５に設けられた図示しない操作部から測定開始の指示信号により、保持面５ａの形状の測定処理を実施する。より詳細には、制御装置５０Ａは、座標検出部３０Ａから入力された接触針１２のＸ方向における座標と、接触針１２から入力された保持面５ａの高さとを関連させて記録する。つまり、制御装置５０Ａは、現在の接触針１２のＸ方向の座標と、その座標において検出された保持面５ａの高さとを対応づけて図示しない記憶部に記憶させる。制御装置５０Ａは、接触針１２のＸ方向の座標が変化するごとに、座標ごとの保持面５ａの高さを記録していく。保持面５ａのＸ方向の座標と高さとは、保持面５ａのＸ−Ｙ断面における形状を表すデータとなる。制御装置５０Ａは、センサ１７からドグ１６と接触針保持部１３との距離が所定距離以下となった旨の検知結果が入力されると、座標ごとの保持面５ａの高さの記録、すなわち保持面５ａの高さの測定を終了する。

（測定作業および測定装置の動作）
次に、測定装置１００Ａを用いたチャックテーブル５の保持面５ａの形状を測定する作業の手順と、測定装置１００Ａの動作について説明する。図４は、第一実施形態にかかる測定装置を用いた測定作業の手順を示す説明図である。なお、図４では、制御装置５０Ａの記載を省略している。

オペレーターは、図４のステップＳＴ１に示すように、チャックテーブル５を図示しない加工装置から取り外し、測定作業を実施する位置（例えば作業台）に載置する。そして、オペレーターは、ステップＳＴ１の実線矢印で示すように、チャックテーブル５の外縁５ｂに、測定装置１００Ａの脚部２０に設けられた一対の載置部２１を載置する。このとき、脚部２０のずれ規制部２２がチャックテーブル５の側面５ｃに当接するため、本体部１０をチャックテーブル５に対して安定的に位置決めすることができる。すなわち、ずれ規制部２２により、本体部１０のチャックテーブル５に対するずれを規制することができる。

次に、オペレーターは、ステップＳＴ２に実線矢印で示すように、ガイド１４Ａの任意の位置にドグ１６を取り付ける。ドグ１６を取り付ける任意の位置は、保持面５ａの形状を測定する測定範囲に基づいて、オペレーターの判断により決定される。測定範囲は、例えば保持面５ａの中心からＸ方向に所望の長さだけ移動した範囲や、保持面５ａの端部（外縁）からＸ方向に所望の長さだけ移動した範囲等、任意の範囲として決定される。オペレーターは、ドグ１６をガイド１４Ａに取り付けると、ハンドル部１５を把持して操作し、第２のスケール４１（図３参照）を目視で確認しながら接触針保持部１３を初期位置に位置づける。初期位置は、第２のスケール４１上における接触針保持部１３の位置に基づいて、オペレーターの判断により決定される。

次に、オペレーターは、図示しない操作部を操作して、ステップＳＴ３に示すように、接触針１２を保持面５ａに接触させる。操作部は、エアシリンダーやオペレーターが接触針にふれて上下させても良い。また、オペレーターは、図示しない入力部から測定開始の指示を制御装置５０Ａに入力する。これにより、制御装置５０Ａにより測定処理が開始され、座標検出部３０Ａにより検出される現在の接触針１２の座標と、接触針１２により検出される保持面５ａの高さとが関連づけて記録される。そして、オペレーターは、ステップＳＴ３の実線矢印に示すように、ハンドル部１５を操作して接触針保持部１３をガイド１４Ａに沿って移動させる。これにより、接触針１２が保持面５ａに接触したままＸ方向に移動し、接触針１２のＸ方向の座標が変化するごとに、座標ごとの保持面５ａの高さが制御装置５０Ａで記録される。その後、例えばステップＳＴ３において破線で示すように、ドグ１６と接触針保持部１３との距離が所定距離以下となると、センサ１７（図１参照）からドグ１６の検知結果が制御装置５０Ａに出力される。それにより、制御装置５０Ａは、測定処理すなわち座標ごとの保持面５ａの高さの記録を終了する。なお、制御装置５０Ａは、オペレーターに対して、測定処理が終了した旨を音やインジケーターの表示等によって報知してもよい。

（第一実施形態の作用効果）
以上説明したように、第一実施形態にかかる測定装置１００Ａは、チャックテーブル５の保持面５ａの形状を測定する測定装置１００Ａであって、保持面５ａに接触して保持面５ａの高さを測定する接触針１２と、接触針１２が保持される接触針保持部１３と、接触針保持部１３が係合し、保持面５ａの直径方向（Ｘ方向）に延在するガイド１４Ａと、を含む本体部１０と、接触針１２が接触している座標を検出する座標検出部３０Ａと、座標と接触針１２が測定した高さを関連させて記録する制御装置５０Ａ（制御部）と、本体部１０を支持する脚部２０と、を備え、脚部２０は、チャックテーブル５の外縁５ｂに載置される一対の載置部２１と、載置部２１から垂下し、チャックテーブル５の側面５ｃにならう内壁２２ａを有し、本体部１０の測定中のずれを規制するずれ規制部２２と、を有する。

この構成により、測定装置１００Ａの本体部１０を支持する脚部２０により、測定装置１００Ａ（本体部１０）をチャックテーブル５上に安定的に支持させることができる。そして、ガイド１４Ａに沿って接触針保持部１３を任意の位置に移動させつつ、接触針１２を保持面５ａに接触させて保持面５ａの高さを測定し、測定した高さと座標検出部３０Ａで検出された接触針１２の座標とを関連させて記録することができる。このように、測定装置１００Ａをチャックテーブル５上に支持させることによって、チャックテーブル５をオペレーターが作業しやすい位置、環境に予め移動させた上で、測定作業を実施することができる。したがって、第一実施形態にかかる測定装置１００Ａによれば、チャックテーブル５の保持面５ａの形状を容易に測定することが可能となる。

また、測定装置１００Ａにおいて、座標検出部３０Ａは、ガイド１４Ａと同方向に延在する第１のスケール３１と、接触針保持部１３に固定され第１のスケール３１を読み取る読み取り部３２と、を有し、ガイド１４Ａは、オペレーターが接触針保持部１３を手動で移動させる際に移動量を目視で確認する第２のスケール４１と、第２のスケール４１上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグ１６と、を備え、接触針保持部１３は、ドグ１６を検知するセンサ１７を備え、センサ１７がドグ１６を検知すると高さの測定を終了する。

この構成により、第１のスケール３１および読み取り部３２によって接触針１２の座標を取得することができる。また、オペレーターが接触針保持部１３の移動量を目視可能な第２のスケール４１を設け、かつ、第２のスケール４１上の任意の位置にドグ１６を取り付けることで、接触針保持部１３がドグ１６を検知した位置で、測定作業を終了させることができる。その結果、接触針保持部１３をオペレーターの手動で動かすことで、接触針保持部１３を所望の位置で止めることが難しい場合にも、測定作業を終了させる位置を精度良く定めることができる。つまり、所望の測定範囲について、精度良く測定を実施することができる。さらに、ドグ１６が第２のスケール４１に対して着脱自在であることから、オペレーターが所望の測定範囲を任意かつ容易に定めることができる。

［第二実施形態］
次に、第二実施形態にかかる測定装置１００Ｂについて説明する。図５は、第二実施形態にかかる測定装置を示す正面図である。第二実施形態にかかる測定装置１００Ｂは、第一実施形態の測定装置１００Ａの支持体１１Ａに代えて支持体１１Ｂ、ガイド１４Ａに代えてガイド１４Ｂ、座標検出部３０Ａに代えて座標検出部３０Ｂ、制御装置５０Ａに代えて制御装置５０Ｂを備える。また、測定装置１００Ｂは、上記構成に加えて、保持部駆動装置６０と、エア供給装置７０とを備えている。また、測定装置１００Ｂは、第１のスケール３１、第２のスケール４１およびドグ１６を備えない。測定装置１００Ｂの他の構成は、測定装置１００Ａと同様であるため、説明を省略し、同一の構成要素には同一の符号を付す。

（支持体）
支持体１１Ｂは、支持体１１Ａの底板１１１および一対の側板１１２に加えて、天板１１４を有する。天板１１４は、一対の側板１１２の底板１１１とは反対側の端部に取り付けられる。

（ガイド）
ガイド１４Ｂは、ガイド１４Ａと同様に、一対の側板１１２の間に底板１１１と間隔を空けて設けられ、底板１１１と平行に延在する。ガイド１４Ｂは、接触針保持部１３が移動自在に係合されており、測定装置１００Ａの載置状態で、接触針保持部１３のＹ方向の移動を規制しつつ、Ｘ方向に沿った移動を案内する。第二実施形態において、ガイド１４Ｂは、接触針保持部１３との滑り面の間に、エア供給装置７０からの加圧したエア（空気）が供給される静圧気体軸受を用いたガイドである。それにより、エアが潤滑流体として機能し、接触針保持部１３を滑らかに案内することができる。なお、ガイド１４Ｂは、第一実施形態のガイド１４Ａと同様に、静圧気体軸受を用いないものであってもよい。

（駆動装置）
保持部駆動装置６０は、ガイド１４Ａに沿って接触針保持部１３の移動させる装置である。保持部駆動装置６０は、モーター６１と、一対のプーリー６２と、ベルト６３とを有する。モーター６１は、接触針保持部１３を移動させるための駆動力を出力する駆動源としてのパルスモーターである。モーター６１は、制御装置５０Ｂ（モーター制御部）により制御される。本実施形態では、モーター６１は、天板１１４上に設置される。モーター６１は、出力軸６１ａが天板１１４に形成された貫通孔を介して天板１１４の下面側まで延出されている。一対のプーリー６２は、互いに間隔を空けて、天板１１４の下面に回転自在に取り付けられている。プーリー６２の一つには、モーター６１の出力軸６１ａが接続されている。また、各プーリー６２には、ベルト６３が巻き付けられ、ベルト６３には、接触針保持部１３のハンドル部１５が取り付けられている。これにより、モーター６１を回転させると、出力軸６１ａを介してプーリー６２の一つが回転し、ベルト６３が一対のプーリー６２間で回転する。その結果、接触針保持部１３は、モーター６１の回転すなわちベルト６３の回転に伴って、ガイド１４Ｂ上を移動する。

（エア供給装置）
エア供給装置７０は、エア供給源７１と、２つのエア供給チューブ７２、７３と、バルブ７４とを有する。エア供給装置７０は、例えば天板１１４上に設置される。エア供給源７１は、外部環境からエア（空気）をエア供給チューブ７２、７３へと加圧して送出する。エア供給チューブ７２は、接触針保持部１３とガイド１４Ｂとの間に接続されており、接触針保持部１３とガイド１４Ｂとの間にエア供給源７１からのエアを供給する。一方、エア供給チューブ７３は、接触針保持部１３内に配置された接触針１２を保持するシリンダに接続されており、シリンダにエア供給源７１からのエアを供給する。第二実施形態において、接触針１２は、シリンダ内で上方側に付勢されており、エア供給チューブ７３からエアが供給されると、Ｙ方向に沿って下方側に移動するように接触針保持部１３に保持されている。バルブ７４は、エア供給チューブ７３の中途に設けられ、シリンダへのエアの供給をオンオフする。エア供給源７１によるエアの圧送およびバルブ７４のオンオフは、制御装置５０Ｂにより制御される。

（座標検出部）
第二実施形態において、座標検出部３０Ｂは、制御装置５０Ｂの機能の一部によって実現される。制御装置５０Ｂは、モーター６１の回転を制御する。上述したように、第二実施形態において、接触針保持部１３は、モーター６１の回転に伴ってガイド１４Ｂに沿って移動する。したがって、制御装置５０Ｂは、モーター６１の回転数に基づいて、接触針保持部１３のガイド１４Ｂに沿った移動量を算出することができる。そこで、第二実施形態においては、制御装置５０Ｂが、接触針保持部１３に保持された接触針１２の初期位置における座標とモーター６１の回転数とに基づいて、現在の接触針１２のＸ方向における座標を算出する（検出する）。なお、接触針１２の初期位置は、例えばガイド１４Ｂの中心またはガイド１４Ｂの端部など、オペレーターにより予め設定される。

（制御装置）
制御装置５０Ｂは、制御装置５０Ａと同様に、演算装置としてＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を備えるコンピュータである。制御装置５０Ｂは、記憶部に記憶されたソフトウェア（プログラム）を読み出し、測定装置１００Ａに含まれる各構成要素から入力された情報に基づいて、ＣＰＵの処理により各構成要素を制御する。

具体的には、制御装置５０Ｂには、制御装置５０Ａと同様に、接触針１２から検出した保持面５ａの高さが入力される。また、制御装置５０Ｂには、例えばマウスやキーボードといった図示しない入力部を介してオペレーターからの種々の指示が入力される。オペレーターから入力される指示は、例えば、測定装置１００Ｂによる測定開始の指示である。また、オペレーターから入力される指示は、保持面５ａを測定する測定範囲８０（図６参照）の情報を含む。測定範囲８０には、測定開始位置８１（図６参照）と、測定終了位置８２（図６参照）との情報が含まれる。第二実施形態において、制御装置５０Ｂは、オペレーターから図示しない入力部を介して入力された情報に基づいて、測定範囲８０を登録する測定位置登録部５１を備えている。制御装置５０Ｂは、測定位置登録部５１で登録された測定範囲８０で保持面５ａの形状が測定されるように、測定装置１００Ｂの各構成要素を制御する。

より詳細には、制御装置５０Ｂは、モーター６１を制御して接触針保持部１３を測定範囲８０内で移動させ、エア供給装置７０を制御して接触針１２を保持面５ａに接触させることで、保持面５ａの高さを測定する。また、制御装置５０Ｂは、上述したように、接触針１２の初期位置における座標とモーター６１の回転数とに基づいて、現在の接触針１２のＸ方向における座標を算出し、座標と高さとを関連付けて記録する。制御装置５０Ｂは、接触針１２のＸ方向の座標が変化するごとに、座標ごとの保持面５ａの高さを記録していくことで、保持面５ａのＸ−Ｙ断面における形状を表すデータを取得する。

測定の具体的な手法について説明する。制御装置５０Ｂは、一例として、接触針１２を保持面５ａに接触した状態を保ったまま、接触針保持部１３を移動させて、保持面５ａの高さを連続的に測定する。このとき、モーター６１の回転による接触針保持部１３の移動速度は、少なくとも０（ｍｍ／ｓ）より大きく、２（ｍｍ／ｓ）以下であることが好ましい。接触針保持部１３の移動速度を２（ｍｍ／ｓ）以下とすることで、保持面５ａの高さを精度良く測定することができる。なお、接触針保持部１３の移動速度の上限値は、保持面５ａの高さの測定精度を確保することができれば、２（ｍｍ／ｓ）より大きくてもよい。また、接触針保持部１３の移動速度の下限値は、パルスモーターとしてのモーター６１の性能、すなわち１パルスで接触針保持部１３を移動させることができる距離に応じた値（例えば４０（μｍ／ｓ））とされてもよい。

また、制御装置５０Ｂは、測定の具体的な手法の他の例として、接触針保持部１３を予め定められたピッチでガイド１４Ｂに沿って移動させるごとに、接触針１２を保持面５ａに接触させて保持面５ａの高さを測定する。すなわち、制御装置５０Ｂは、任意の位置で接触針１２を保持面５ａに接触させた状態で接触針保持部１３を予め定められたピッチでガイド１４Ｂに沿って移動させて停止し、高さを測定する作業を繰り返す。予め定められたピッチは、オペレーターにより任意に設定される。これにより、接触針１２を停止させず保持面５ａに接触させ続けて高さを測定する場合に比べて、より精度良く保持面５ａの高さを測定することができ、特に保持面５ａの凹凸が比較的に大きい場合に有効な手法となる。

（測定作業および測定装置の動作）
次に、測定装置１００Ｂを用いたチャックテーブル５の保持面５ａの形状を測定する作業の手順と、測定装置１００Ｂの動作について説明する。図６は、第二実施形態にかかる測定装置を用いた測定作業の手順を示す説明図である。なお、図６では、制御装置５０Ｂおよびエア供給装置７０の記載を省略している。

オペレーターは、第一実施形態と同様に、図６のステップＳＴ１１に示すように、チャックテーブル５を図示しない加工装置から取り外し、例えば作業台に載置し、測定装置１００Ｂの脚部２０をチャックテーブル５の外縁５ｂに載置する。

オペレーターは、保持面５ａの形状を測定する測定範囲を決定し、図示しない入力部を介して制御装置５０Ｂに測定範囲８０（例えばステップＳＴ１２の破線で囲んだ範囲参照）の情報を入力する。測定範囲の情報が入力された制御装置５０Ｂは、測定位置登録部５１で測定範囲８０を登録する。さらに、オペレーターは、図示しない入力部を介して制御装置５０Ｂに測定処理の開始を指示する。測定開始の指示が入力されると、ステップＳＴ１２に示すように、登録された測定範囲８０内に含まれる測定開始位置８１に接触針１２が位置づけられるように、制御装置５０Ｂがモーター６１を制御して接触針保持部１３を移動させる。

その後、制御装置５０Ｂがエア供給装置７０およびモーター６１を制御して、ステップＳＴ１３の実線矢印に示すように、接触針保持部１３をガイド１４Ｂに沿って移動させながら接触針１２により保持面５ａの高さを測定していく。制御装置５０Ｂは、測定開始位置８１から測定終了位置８２まで、この処理を繰り返し実行し、測定範囲８０内の保持面５ａの形状を測定させる。上述したように、制御装置５０Ｂは、接触針１２を保持面５ａに接触した状態を保ったまま、接触針保持部１３を移動させて保持面５ａの高さを連続的に測定してもよいし、接触針保持部１３を予め定められたピッチでガイド１４Ｂに沿って移動させるごとに、接触針１２を保持面５ａに接触させて保持面５ａの高さを測定してもよい。これにより、測定範囲８０内で保持面５ａのＸ−Ｙ断面における形状のデータが取得される。

（第二実施形態の作用効果）
以上説明したように、第二実施形態にかかる測定装置１００Ｂは、モーター６１と、モーター６１を制御する制御装置５０Ｂ（モーター制御部）と、を更に有し、接触針保持部１３は、モーター６１の回転に伴ってガイド１４Ｂ上を移動し、座標検出部３０Ｂは、制御装置５０Ｂによるモーター６１の回転によって接触針１２の位置を検出する。

この構成により、モーター６１によって接触針保持部１３をガイド１４Ｂに沿って移動させることができるため、接触針保持部１３を手動で移動させる場合に比べて、接触針１２をより精度良く位置決めすることができる。また、接触針保持部１３を手動で移動させる場合に比べて、作業性を向上させることができる。さらに、制御装置５０Ｂにより制御されるモーター６１の回転に基づいて、接触針１２の座標を精度良く、かつ、容易に検出することができる。

なお、本発明は、上記実施形態及び変形例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。例えば、第一実施形態において、エア供給装置７０を設け、ガイド１４Ａを、ガイド１４Ｂと同様に、接触針保持部１３との滑り面の間に加圧したエア（空気）が供給される静圧気体軸受を用いたガイドとしてもよい。また、第一実施形態において、接触針１２をエア供給装置７０からのエアによりＹ方向に移動させるものとしてよい。

５ チャックテーブル
５ａ 保持面
５ｂ 外縁
５ｃ 側面
１０ 本体部
１１Ａ，１１Ｂ 支持体
１２ 接触針
１３ 接触針保持部
１４Ａ，１４Ｂ ガイド
１５ ハンドル部
１６ ドグ
１７ センサ
２０ 脚部
２１ 一対の載置部
２２ ずれ規制部
２２ａ 内壁
３０Ａ，３０Ｂ 座標検出部
３１ 第１のスケール
３１ａ 磁石
３２ 読み取り部
４１ 第２のスケール
５０Ａ，５０Ｂ 制御装置
５１ 測定位置登録部
６０ 保持部駆動装置
６１ モーター
６１ａ 出力軸
６２ プーリー
６３ ベルト
７０ エア供給装置
７１ エア供給源
７２，７３ エア供給チューブ
７４ バルブ
８０ 測定範囲
８１ 測定開始位置
８２ 測定終了位置
１００Ａ，１００Ｂ 測定装置
１１１ 底板
１１２ 側板
１１３ 把持部
１１４ 天板
１６ａ 開口部

Claims (3)

1. チャックテーブルの保持面の形状を測定する測定装置であって、
   該保持面に接触して該保持面の高さを測定する接触針と、
   該接触針が保持される接触針保持部と、
   該接触針保持部が係合し、該保持面の直径方向に延在するガイドと、を含む本体部と、
   該接触針が接触している座標を検出する座標検出部と、
   該座標と該接触針が測定した高さを関連させて記録する制御部と、
   該本体部を支持する脚部と、を備え、
   該脚部は、
   該チャックテーブルの外縁に載置される一対の載置部と、
   該載置部から垂下し、チャックテーブルの側面にならう内壁を有し、該本体部の測定中のずれを規制するずれ規制部と、を有することを特徴とする、
   測定装置。
2. 該座標検出部は、
   該ガイドと同方向に延在する第１のスケールと、該接触針保持部に固定され該第１のスケールを読み取る読み取り部と、を有し、
   該ガイドは、
   オペレーターが該接触針保持部を手動で移動させる際に移動量を目視で確認する第２のスケールと、該第２のスケール上の任意の位置に磁力によって着脱可能なドグと、を備え、
   該接触針保持部は、該ドグを検知するセンサを備え、
   該センサが該ドグを検知すると高さの測定を終了することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。
3. モーターと、
   該モーターを制御するモーター制御部と、を更に有し、
   該接触針保持部は該モーターの回転に伴って該ガイド上を移動し、
   該座標検出部は、該制御部による該モーターの回転によって該接触針の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の測定装置。

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