CN112123606B - 被加工物的切削方法 - Google Patents

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Abstract

提供被加工物的切削方法，考虑被加工物的外周圆的中心相对于卡盘工作台的旋转中心的偏移量和被加工物的厚度偏差来对被加工物的外周部进行切削。该被加工物的切削方法具有如下步骤：高度位置检测步骤，使用高度位置检测单元对被加工物的正面的外周部的多个部位的高度位置进行检测；边缘位置检测步骤，一边进行高度位置检测步骤，一边使用边缘位置检测单元对边缘的位置进行检测；以及外周部切削步骤，一边根据被加工物的中心与卡盘工作台的旋转中心的偏移量来调整切削刀具的位置，并且根据通过高度位置检测步骤而检测的多个部位的高度位置来调整深度，一边对被加工物的外周部进行切削，其中，该偏移量根据该边缘的位置而计算。

Description

被加工物的切削方法
技术领域
本发明涉及在检测了被加工物的外周部的高度和外周部的边缘的位置之后对被加工物的外周部进行切削的被加工物的切削方法。
背景技术
在对以半导体晶片为代表的板状的被加工物进行切削时，例如使用切削装置，该切削装置具有对被加工物进行保持的卡盘工作台和安装有环状的切削刀具的切削单元。切削单元例如具有：主轴；圆环状的切削刀具，其安装于主轴的一端侧；以及旋转驱动源，其安装于主轴的另一端侧。
在对被加工物进行切削的情况下，例如在利用卡盘工作台的保持面保持了被加工物的一个面侧的状态下，将旋转的切削刀具的下端定位于比被加工物的一个面低的位置。并且，通过使卡盘工作台和切削单元相对移动，沿着该移动路径切削被加工物。
另外，在通过对被加工物的背面侧进行磨削来使被加工物薄化时，例如使用磨削装置，该磨削装置具有对被加工物进行保持的卡盘工作台和配置于卡盘工作台的上方的磨削单元。
磨削单元例如具有作为旋转轴的主轴。在主轴的下表面侧固定有圆盘状的轮安装座。另外，在轮安装座的下表面侧安装有圆环状的磨削磨轮。在该磨削磨轮的下表面侧呈环状设置有多个磨削磨具。
在对被加工物进行磨削的情况下，在利用卡盘工作台保持了被加工物的正面侧的状态下使卡盘工作台旋转，进而，以磨削单元的主轴为旋转轴使磨削磨轮向与卡盘工作台相同的方向旋转。然后，通过将磨削磨轮的下表面侧按压于被加工物的背面侧，对被加工物的背面侧进行磨削。
但是，圆盘状的被加工物通常在外周部具有斜面，因此当对被加工物进行磨削而使其薄化时，在被加工物的外周部，截面形状像刀刃那样锐利地变尖。如果形成刀刃，则被加工物容易以外周部为起点发生破损。
因此，为了防止磨削时的外周部的破损，公知有如下的技术(例如，参照专利文献1)：首先，通过利用切削装置将被加工物的正面侧的外周部切削规定厚度而去除(即，进行边缘修剪)，然后，利用磨削装置对被加工物的背面侧进行磨削。
在进行边缘修剪时，例如利用卡盘工作台吸引并保持被加工物的背面侧。接着，在将以主轴为旋转轴进行旋转的切削刀具切入被加工物的正面侧的外周部的状态下，使卡盘工作台旋转。
专利文献1：日本特开2000-173961号公报
在进行边缘修剪时，如果圆盘状的被加工物的外周圆的中心从卡盘工作台的旋转中心偏移，则即使将切削刀具定位于被加工物的外周部，切削刀具相对于被加工物的位置也会随着卡盘工作台的旋转而偏移。
另外，如果被加工物的厚度在被加工物的外周部的周向上不均匀，则即使将切削刀具的下端定位于被加工物的规定深度，切削刀具向被加工物的切入深度也会随着卡盘工作台的旋转而发生变化。
发明内容
本发明是鉴于该问题点而完成的，其目的在于提供被加工物的切削方法，考虑被加工物的外周圆的中心相对于卡盘工作台的旋转中心的偏移量和被加工物的厚度偏差来切削被加工物的外周部。
根据本发明的一个方式，提供被加工物的切削方法，使用切削装置对被加工物的正面侧的外周部进行切削，该切削装置具有：卡盘工作台，其对圆盘状的该被加工物进行保持；第1切削单元和第2切削单元，它们分别具有能够切削该卡盘工作台所保持的该被加工物的切削刀具；边缘位置检测单元，其固定于该第1切削单元，对该被加工物的所述外周部的边缘的位置进行检测；以及高度位置检测单元，其固定于该第2切削单元，对该卡盘工作台所保持的该被加工物的所述正面的高度位置进行检测，其中，该被加工物的切削方法具有如下的步骤：保持步骤，利用该卡盘工作台对该被加工物的背面侧进行保持，以使该被加工物的该正面侧露出；高度位置检测步骤，使用该高度位置检测单元对该被加工物的该正面的该外周部的多个部位的高度位置进行检测；边缘位置检测步骤，一边进行该高度位置检测步骤，一边使用该边缘位置检测单元对该边缘的位置进行检测；以及外周部切削步骤，一边根据该被加工物的中心与该卡盘工作台的旋转中心的偏移量来调整该第1切削单元和该第2切削单元中的一方的切削刀具的位置，并且根据通过该高度位置检测步骤而检测的该多个部位的高度位置来调整该一方的切削刀具切入该被加工物的深度，一边对该被加工物的该外周部进行切削，其中，所述偏移量是根据通过该边缘位置检测步骤而检测的该边缘的位置而计算的。
优选该边缘位置检测单元是利用可见光对被摄体进行拍摄的照相机或激光位移计。
另外，优选该高度位置检测单元是背压式传感器。
根据本发明的另一方式，提供被加工物的切削方法，使用切削装置对被加工物的正面侧的外周部进行切削，该切削装置具有：卡盘工作台，其对圆盘状的该被加工物进行保持；第1切削单元和第2切削单元，它们分别具有能够切削该卡盘工作台所保持的该被加工物的切削刀具；边缘位置检测单元，其固定于该第1切削单元，对该被加工物的所述外周部的边缘的位置进行检测；以及高度位置检测单元，其固定于该第2切削单元，对该卡盘工作台所保持的该被加工物的所述正面的高度位置进行检测，其中，该被加工物的切削方法具有如下的步骤：保持步骤，利用该卡盘工作台对该被加工物的背面侧进行保持，以使该被加工物的该正面侧露出；边缘位置检测步骤，使用该边缘位置检测单元对该边缘的位置进行检测；高度位置检测步骤，一边根据该被加工物的中心与该卡盘工作台的旋转中心的偏移量来调整该高度位置检测单元的位置，一边对该被加工物的该正面的该外周部的多个部位的高度位置进行检测，其中，所述偏移量是根据通过该边缘位置检测步骤而检测的该边缘的位置而计算的；以及外周部切削步骤，一边根据该偏移量来调整该第1切削单元和该第2切削单元中的一方的切削刀具的位置，并且根据通过该高度位置检测步骤而检测的该多个部位的高度位置来调整该一方的切削刀具切入该被加工物的深度，一边对该被加工物的该外周部进行切削。
在本发明的一个方式的被加工物的切削方法中，在高度位置检测步骤中，对圆盘状的被加工物的正面的外周部的多个部位的高度位置进行检测。此外，一边进行高度位置检测步骤，一边进行使用边缘位置检测单元对被加工物的边缘的位置进行检测的边缘位置检测步骤。在高度位置检测步骤和边缘位置检测步骤之后，进行对被加工物的外周部进行切削的外周部切削步骤。
在外周部切削步骤中，根据通过边缘位置检测步骤而检测的外周部的边缘的位置而计算的被加工物的中心与卡盘工作台的旋转中心的偏移量，调整切削刀具的位置。此外，在外周部切削步骤中，根据通过高度位置检测步骤而测量的多个部位的高度位置来调整切削刀具切入被加工物的深度。
这样，由于根据被加工物的中心与卡盘工作台的旋转中心的偏移量来调整切削刀具的位置，因此与不调整切削刀具的位置的情况相比，能够按照预先确定的宽度准确地切削外周部。
另外，由于根据外周部的高度位置来调整切削刀具的切入深度，因此与不调整切入深度的情况相比，能够抑制距正面的切入深度的偏差而使切入深度大致恒定。此外，通过一边进行高度位置检测步骤一边进行边缘位置检测步骤，与分别单独进行两者的情况相比，能够缩短检测作业所需的时间。
附图说明
图1是切削装置的立体图。
图2的(A)是第1切削单元等的俯视图，图2的(B)是第1切削单元等的局部剖视侧视图。
图3是第1实施方式的被加工物的切削方法的流程图。
图4的(A)是载置有被加工物的卡盘工作台等的俯视图，图4的(B)是载置有被加工物的卡盘工作台等的局部剖视侧视图。
图5的(A)是用于对高度位置检测步骤进行说明的被加工物的俯视图，图5的(B)是示出外周部的多个部位处的高度的数据的例子。
图6是用于对边缘位置检测步骤进行说明的被加工物等的俯视图。
图7是用于对外周部切削步骤进行说明的被加工物等的局部剖视侧视图。
图8的(A)是卡盘工作台的旋转角度为0度时的被加工物等的俯视图，图8的(B)是卡盘工作台的旋转角度为90度时的被加工物等的俯视图，图8的(C)是卡盘工作台的旋转角度为180度时的被加工物等的俯视图，图8的(D)是卡盘工作台的旋转角度为270度时的被加工物等的俯视图。
图9是第2实施方式的被加工物的切削方法的流程图。
图10是使用激光位移计进行边缘位置检测步骤时的被加工物等的局部剖视侧视图。
标号说明
2：切削装置；4：基台；6：X轴移动机构(加工进给单元)；8：X轴导轨；10：X轴移动工作台；11：被加工物；11a：正面；11b：背面；11c：外周部；11d：中心；12：X轴滚珠丝杠；14：X轴脉冲电动机；16：θ台；18a：工作台基台；18b：工作台罩；20：卡盘工作台；20a：框体；20b：保持板；20c：保持面；24：旋转轴；26：旋转中心；30：支承构造；32：切削单元移动机构(分度进给单元、切入进给单元)；34：Y轴导轨；36：Y轴移动板；38：Y轴滚珠丝杠；40：Y轴脉冲电动机；42：Z轴导轨；44：Z轴移动板；46：Z轴滚珠丝杠；48：Z轴脉冲电动机；50：第1切削单元；52：主轴壳体；54：主轴；56：切削刀具；58：照相机单元(边缘位置检测单元)；60：第2切削单元；62：主轴壳体；64：主轴；66：切削刀具；68：背压式传感器单元(高度位置检测单元)；68a：喷嘴；70：刀具位置检测单元；72：激光位移计；72a：激光束照射单元；A、D：曲线；B：偏移量；C：深度；E1、E2：距离；L：激光束。
具体实施方式
参照附图对本发明的一个方式的实施方式进行说明。图1是切削装置2的立体图。切削装置2具有搭载有各结构要素的基台4。在基台4的上表面设置有X轴移动机构(加工进给单元)6。
X轴移动机构6具有与X轴方向(加工进给方向、前后方向)大致平行的一对X轴导轨8，在X轴导轨8上以能够滑动的方式安装有X轴移动工作台10。
在X轴移动工作台10的下表面(背面)侧设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与X轴导轨8平行的X轴滚珠丝杠12。
在X轴滚珠丝杠12的一端部连结有X轴脉冲电动机14。通过利用X轴脉冲电动机14使X轴滚珠丝杠12旋转，X轴移动工作台10沿着X轴导轨8在X轴方向上移动。
在X轴移动工作台10的上表面侧(正面侧)设置有圆柱状的θ台16。θ台16具有电动机等旋转驱动源(未图示)，在θ台16上设置有工作台基台18a等。
工作台基台18a具有大致圆柱形状，与θ台16的上表面连结。在工作台基台18a的周围设置有工作台罩18b，在该工作台罩18b的X轴方向的一侧和另一侧设置有能够伸缩的波纹状的罩部件(未图示)。
工作台罩18b和罩部件覆盖包含X轴移动工作台10的X轴移动机构6的上方。在工作台基台18a的上表面设置有圆盘状的卡盘工作台20。
卡盘工作台20经由工作台基台18a与θ台16连结。因此，卡盘工作台20能够以与Z轴方向(切入进给方向、上下方向)大致平行的直线为旋转轴24(参照图2的(B))进行旋转。
卡盘工作台20具有框体20a。框体20a由不锈钢等金属形成，具有构成底面的圆盘部和位于圆盘部的上表面侧并具有规定宽度的圆环状的环状部。
由圆盘部和环状部在框体20a的上表面侧形成凹部。在该凹部中固定有保持板20b。保持板20b例如由多孔质陶瓷形成。
保持板20b经由形成于框体20a的流路而与喷射器等吸引源(未图示)连接。当使吸引源进行动作时，在保持板20b的上表面产生负压。
在保持板20b上载置有被加工物11等。被加工物11例如是由硅等半导体形成的圆盘状的晶片，在其正面11a侧具有器件区域和包围器件区域的外周剩余区域。
器件区域被呈格子状排列的分割预定线(间隔道)进一步划分为多个区域，在各区域中形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)、LSI(Large Scale Integration：大规模集成电路)等器件。
当在使被加工物11的背面11b侧与框体20a和保持板20b的各上表面接触的状态下产生负压时，被加工物11被卡盘工作台20保持。因此，通常将框体20a的上表面和保持板20b的上表面统称为卡盘工作台20的保持面20c。被加工物11被该保持面20c保持。
但是，卡盘工作台20也可以仅由框体20a构成。在该情况下，在框体20a的环状部的上表面设置有多个吸引口(未图示)。例如在俯视观察卡盘工作台20的情况下，多个吸引口在周向上大致等间隔地设置。
各吸引口位于沿环状部的厚度方向形成的流路的一端。该流路的另一端经由形成于圆盘部的流路(未图示)而与喷射器等吸引源(未图示)连接。当使吸引源动作时，在环状部的上表面产生负压，因此被加工物11被环状部的上表面吸引并保持。
因此，在卡盘工作台20不具有保持板20b而在框体20a的上表面形成有吸引口的情况下，将框体20a的上表面称为卡盘工作台20的保持面20c。
在基台4的上表面设置有横跨X轴移动机构6的门型的支承构造30。在支承构造30的前表面上部设置有分别具有分度进给单元和切入进给单元两组切削单元移动机构32。首先，对分度进给单元进行说明。
各切削单元移动机构32共同具有一对Y轴导轨34，该一对Y轴导轨34配置于支承构造30的前表面，与Y轴方向(分度进给方向、左右方向)大致平行。在Y轴导轨34上以能够滑动的方式安装有构成各切削单元移动机构32的Y轴移动板36。
在各Y轴移动板36的背面侧设置有螺母部(未图示)。在各螺母部中以能够旋转的方式连结有与Y轴导轨34大致平行的Y轴滚珠丝杠38。
在各Y轴滚珠丝杠38的一端部连结有Y轴脉冲电动机40。如果利用Y轴脉冲电动机40使Y轴滚珠丝杠38旋转，则Y轴移动板36沿着Y轴导轨34在Y轴方向上移动。
在各Y轴移动板36的前表面(正面)设置有切入单元。切入单元具有与Z轴方向大致平行的一对Z轴导轨42，该一对Z轴导轨42设置于Y轴移动板36的前表面。
在Z轴导轨42上以能够滑动的方式安装有Z轴移动板44。在各Z轴移动板44的背面侧设置有螺母部(未图示)。在各螺母部中以能够旋转的方式连结有与Z轴导轨42平行的Z轴滚珠丝杠46。
在各Z轴滚珠丝杠46的一端部连结有Z轴脉冲电动机48。如果利用Z轴脉冲电动机48使Z轴滚珠丝杠46旋转，则Z轴移动板44沿着Z轴导轨42在Z轴方向上移动。
在位于Y轴方向的一侧的Z轴移动板44的下部固定有用于对被加工物11进行切削的第1切削单元50。另外，在位于Y轴方向的另一侧的Z轴移动板44的下部固定有用于对被加工物11进行切削的第2切削单元60。
另外，第1切削单元50和第2切削单元60相对于卡盘工作台20的X轴方向的位置能够利用输入到X轴脉冲电动机14的脉冲信号的脉冲数等来确定。
另外，第1切削单元50和第2切削单元60相对于卡盘工作台20的Y轴方向的位置能够利用输入到Y轴脉冲电动机40的脉冲信号的脉冲数来确定。同样地，第1切削单元50和第2切削单元60相对于卡盘工作台20的Z轴方向的位置能够利用输入到Z轴脉冲电动机48的脉冲信号的脉冲数来确定。
这里，参照图2的(A)和图2的(B)对第1切削单元50和第2切削单元60进行说明。图2的(A)是第1切削单元50等的俯视图，图2的(B)是第1切削单元50等的局部剖视侧视图。
第1切削单元50具有主轴壳体52。在主轴壳体52中以能够旋转的方式收纳有主轴54的一部分。在主轴54中的从主轴壳体52突出的一端侧安装有环状的切削刀具56。
切削刀具56在外周部具有能够切削被加工物11的切削刃。切削刀具56例如是轮毂型的切削刀具。在主轴54的另一端侧连结有作为旋转驱动源的电动机(未图示)。当使电动机动作时，切削刀具56以主轴54为旋转轴进行旋转。
在主轴壳体52的X轴方向的另一侧固定有照相机单元(边缘位置检测单元)58。照相机单元58利用可见光对由卡盘工作台20的保持面20c保持的被加工物11等被摄体进行拍摄。
照相机单元58例如具有物镜(未图示)、CCD图像传感器以及CMOS图像传感器等拍摄元件(未图示)。照相机单元58利用拍摄元件经由物镜接受来自被摄体的光(可见光)，从而拍摄被摄体。
第2切削单元60也具有主轴壳体62、主轴64以及切削刀具66等。第2切削单元60的构造与第1切削单元50相同，因此省略进一步的说明。
在主轴壳体62的X轴方向的另一侧固定有背压式传感器单元(高度位置检测单元)68。背压式传感器单元68例如在不与被加工物11接触的情况下检测由卡盘工作台20的保持面20c保持的被加工物11的正面11a的高度位置。
这里，对背压式传感器单元68的构造进行说明。背压式传感器单元68包含一端与气体提供源(未图示)连接的气体提供管(未图示)。在该气体提供管的另一端连接有喷嘴68a。
气体提供管具有从其一端与另一端之间的位置分支的分支部(未图示)。分支部与微差压力计(未图示)内的第1气体室连接。微差压力计具有第1气体室和从该第1气体室在空间上分离的第2气体室。
第1气体室和第2气体室被隔膜(未图示)分离，在隔膜上安装有应变仪(未图示)。另外，在第2气体室连接有气体开放管(未图示)，气体开放管的内部的压力被维持在一定的气压。
接下来，对使用背压式传感器单元68来测量从喷嘴68a的下端至位于喷嘴68a的下方的物体的未知距离的方法进行说明。另外，喷嘴68a的高度位置由Z轴脉冲电动机48精密地控制。
在喷嘴68a的下方设置有物体(例如，被加工物11)。当以规定的气压从喷嘴68a喷射气体时，气体被物体反射，被反射的气体的一部分被吸入喷嘴68a内。被吸入到喷嘴68a的气体的量(反射量)根据喷嘴68a的下端与物体的正面之间的距离而发生变化。因此，第1气体室的压力根据该距离而发生变化。
当在第1气体室与第2气体室之间产生压力差时，应变仪的电阻值发生变化。当应变仪的电阻值发生变化时，与应变仪连接的电压计(未图示)的电压值发生变化。例如，当喷嘴68a与物体之间的距离变大时，电压值变小，当该距离变小时，电压值变大。这样的距离与电压值的对应关系(曲线图、对应表等)被预先测量，并存储在控制部(未图示)的存储装置等中。
根据各个预先测量的距离与电压值的对应关系，测量从喷嘴68a的下端至位于喷嘴68a的下方的物体的正面的未知距离。例如，在从喷嘴68a向物体的正面喷射气体之后，利用上述的对应关系，将由电压计测量的电压值换算为距离，由此测量与物体的正面之间的未知距离。
这里，返回到图1。在第1切削单元50和第2切削单元60各自的下方设置有对切削刀具56的下端的位置(高度)进行检测的刀具位置检测单元70。
X轴移动机构6、θ台16、切削单元移动机构32、第1切削单元50、照相机单元58、第2切削单元60、背压式传感器单元68以及刀具位置检测单元70等分别与控制部(未图示)连接。控制部根据被加工物11的加工条件等对X轴移动机构6等进行控制。
控制部由包含CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)等处理装置和闪存等存储装置的计算机构成。通过按照存储在存储装置中的程序等软件而使处理装置动作，控制部作为使软件和处理装置(硬件资源)协作的具体构件而发挥功能。
接下来，对使用上述切削装置2来切削并去除被加工物11的正面11a侧的外周部的被加工物11的切削方法进行说明。图3是第1实施方式的被加工物11的切削方法的流程图。
在第1实施方式中，首先，利用保持面20c保持被加工物11的背面11b侧，使被加工物11的正面11a露出(保持步骤(S10))。在保持步骤(S10)之后，使用背压式传感器单元68来检测被加工物11的正面11a的外周部的多个部位的高度位置(高度位置检测步骤(S20))。
在高度位置检测步骤(S20)中，首先，将照相机单元58的物镜和背压式传感器单元68的喷嘴68a定位于被加工物11的外周部上的不同的区域，以使第1切削单元50和第2切削单元60不相互接触
将第1切削单元50和第2切削单元60的配置的一例示于图4的(A)和图4的(B)。图4的(A)是载置有被加工物11的卡盘工作台20等的俯视图，图4的(B)是载置有被加工物11的卡盘工作台20等的局部剖视侧视图。
接下来，从喷嘴68a朝向外周部11c的正面11a的一个部位以规定的压力瞬间喷射空气等气体。然后，通过控制部计算正面11a的一个部位的高度。
接下来，在使卡盘工作台20旋转规定角度并静止之后，再次从喷嘴68a向外周部11c的正面11a的另一部位瞬间喷射气体。这样，依次重复进行来自喷嘴68a的气体的喷射和卡盘工作台20的规定角度的旋转。
图5的(A)是用于对高度位置检测步骤(S20)进行说明的被加工物11的俯视图。在本实施方式中，花费规定的时间(例如17s)，如图5的(A)所示，在正面11a的外周部11c上的不同的9个部位(P1至P9)的每一处，检测从喷嘴68a的下端至被加工物11的正面11a的第1距离。
另外，使用Z轴脉冲电动机48等来预先测量从保持面20c至喷嘴68a的下端的第2距离。因此，通过由第2距离减去第1距离，计算出以保持面20c为基准的被加工物11的正面11a的高度Z(即，正面11a的高度Z＝第2距离-第1距离)。
图5的(B)是示出外周部11c的多个部位处的高度的数据的例子。另外，在图5的(B)中，示出了对在周向上相邻的两个部位的高度进行了线性插值的曲线A。如后所述，曲线A在对外周部11c的切入深度进行调整时被利用。
在本实施方式中，一边进行高度位置检测步骤(S20)，一边使用照相机单元58来拍摄被加工物11，根据拍摄所得到的图像来检测被加工物11的外周部11c的边缘的位置(边缘位置检测步骤(S30))。
在边缘位置检测步骤(S30)中，对通过高度位置检测步骤(S20)中检测高度位置的外周部11c的多个部位中的任意几个部位(例如四个部位)进行拍摄。图6是用于对边缘位置检测步骤(S30)进行说明的被加工物11等的俯视图。
例如，在高度位置检测步骤(S20)中使用的喷嘴68a位于图6所示的P5的上方的情况下，将在边缘位置检测步骤(S30)中使用的照相机单元58的物镜定位于图6所示的P9的上方。但是，物镜和喷嘴68a的配置并不限定于该例。
在边缘位置检测步骤(S30)中，例如，对正面11a的外周部11c中的包含不同的四个部位(P2、P5、P7以及P9)的区域进行拍摄。另外，在边缘位置检测步骤(S30)中拍摄的区域不仅限定于4个部位。
与拍摄而得到的各图像中的一个像素对应的实际长度(μm)被预先确定。另外，各图像中的各像素的(X，Y)坐标在切削装置2中自动计算。因此，通过对拍摄而得到的各图像进行处理，检测位于P2、P5、P7以及P9附近的四点(即外周圆上的不同的四点)的位置坐标(p2、p5、p7以及p9)。
通过这四点来检测出与四点内切的外周圆(即，外周部11c的边缘)的位置。另外，在边缘位置检测步骤(S30)中，不需要确定外周部11c的外周圆的全部坐标，只要确定外周圆的三点以上的坐标即可。
另外，在本实施方式中，一边进行S20一边进行S30是指，在S20中进行气体的喷射和高度Z的计算的时间与在S30中进行拍摄和多个点的位置坐标的检测的时间部分重叠或全部重叠。
在本实施方式中，通过一边进行高度位置检测步骤(S20)一边进行边缘位置检测步骤(S30)，与分别单独进行两者的情况相比，能够缩短检测作业所需时间。即，与分别单独进行两者的情况相比，能够解决缩短检测作业所需时间的课题。
例如，在分别单独进行S20和S30的情况下，高度位置检测步骤(S20)需要17s，并且，边缘位置检测步骤(S30)需要15s。但是，例如通过在进行S20的17s的时间内也并行进行S30，与分别单独进行两者的情况相比，能够将检测作业所需的时间缩短为大约一半。
在边缘位置检测步骤(S30)之后，例如利用检测出的p2、p5、p7以及p9的(X，Y)坐标，通过控制部来计算俯视观察被加工物11时的外周圆的中心11d(中心位置计算步骤(S40))。
另外，也可以一边进行S20，一边进行S30和S40。即，在S20中进行气体的喷射和高度Z的计算的时间、在S30中进行拍摄和多个点的位置坐标的检测的时间以及在S40中计算中心11d的时间也可以部分重叠或全部重叠。
在S40中，对三角形p2p5p7外切的圆的中心(即，外心)的(X，Y)坐标即Wc1进行计算。例如，通过求出直线p2p5的垂直二等分线与直线p5p7的垂直二等分线的交点的坐标来计算Wc1。
同样，对三角形p5p7p9的外心的(X，Y)坐标即Wc2、三角形p7p9p2的外心的(X，Y)坐标即Wc3以及三角形p9p2p5的外心的(X，Y)坐标即Wc4进行计算。而且，例如以Wc1、Wc2、Wc3以及Wc4的平均值作为中心11d。
但是，如图6所示，有时被加工物11的中心11d从卡盘工作台20的旋转中心26偏移。在图6中，示出了连结中心11d和旋转中心26的直线沿着X轴方向的情况，用偏移量B表示中心11d和旋转中心26的偏移量(即，偏心量)。
在S20、S30以及S40之后，使用第1切削单元50和第2切削单元60中的一个切削刀具，对被加工物11的外周部11c进行切削(外周部切削步骤(S50))。图7是用于对外周部切削步骤(S50)进行说明的被加工物11等的局部剖视侧视图。
在图7所示的例子中，使用第1切削单元50来切削外周部11c。但是，也可以使用第2切削单元60来切削外周部11c。在外周部切削步骤(S50)中，首先，以主轴54为旋转轴使切削刀具56按照规定的转速(例如，30000rpm)旋转。
然后，在使切削刀具56旋转的状态下，将切削刀具56的下端定位于比正面11a低且比背面11b高的规定的高度。由此，调整将切削刀具56切入被加工物11的外周部11c的深度(即，切入深度)。
然后，使用X轴移动机构6使卡盘工作台20沿X轴方向移动，并使切削刀具56切入到外周部11c的P1的位置。接下来，使卡盘工作台20沿绕旋转轴24的规定方向(例如，在俯视观察卡盘工作台20时顺时针的方向)旋转。
但是，由于中心11d与旋转中心26偏离，因此在固定了切削刀具56的位置的情况下，被去除的外周部11c的宽度在外周部11c的周向上不同。因此，在外周部切削步骤(S50)中，如图8的(A)至图8的(D)所示，一边根据偏移量B来调整切削刀具56的位置，一边切削外周部11c。
另外，需要注意的是，在图8的(A)至图8的(D)中，与图6相比夸张地示出了被加工物11的大小和偏移量B等。图8的(A)是卡盘工作台20的旋转角度为0度时的被加工物11等的俯视图。图8的(A)示出使切削刀具56切入到外周部11c的P1的位置的状态。
接下来，使卡盘工作台20例如在俯视观察时以恒定的旋转速度顺时针旋转。此时，位于切削刀具56的下方的外周部11c由于偏移量B而以比图8的(A)所示的P1的情况向Y轴方向的一侧突出的方式移动。
因此，为了使被去除的外周部11c的宽度恒定，随着卡盘工作台20的旋转，使切削刀具56向Y轴方向的一侧移动。图8的(B)是卡盘工作台20的旋转角度为90度时的被加工物11等的俯视图。
并且，当使卡盘工作台20旋转时，位于切削刀具56的下方的外周部11c由于偏移量B而移动到与图8的(A)所示的情况相同的位置。因此，为了使被去除的外周部11c的宽度恒定，使切削刀具56向Y轴方向的另一侧移动。图8的(C)是卡盘工作台20的旋转角度为180度时的被加工物11等的俯视图。
并且，当使卡盘工作台20旋转时，位于切削刀具56的下方的外周部11c由于偏移量B而比图8的(A)所示的情况向Y轴方向的另一侧移动。因此，为了使被去除的外周部11c的宽度恒定，使切削刀具56向Y轴方向的另一侧移动。图8的(D)是卡盘工作台20的旋转角度为270度时的被加工物11等的俯视图。
并且，当使卡盘工作台20旋转时，位于切削刀具56的下方的外周部11c由于偏移量B而比图8的(A)所示的情况向Y轴方向的一侧移动。因此，为了使被去除的外周部11c的宽度恒定，使切削刀具56向Y轴方向的一侧移动。
这样，由于根据中心11d与旋转中心26的偏移量B来调整切削刀具56的位置，因此与不调整切削刀具56的位置的情况相比，能够按照预定的宽度准确地切削外周部11c。
另外，在外周部切削步骤(S50)中，为了使被去除的外周部11c的宽度恒定，除了使切削刀具56沿着Y轴方向移动之外，还可以根据需要使卡盘工作台20沿着X轴方向移动。
但是，如上述曲线A(参照图5的(B))所示，外周部11c的高度位置不恒定。因此，在外周部切削步骤(S50)中，随着卡盘工作台20的旋转，调整切削刀具56的切入深度，以使向外周部11c的切入深度恒定。。
即，在外周部切削步骤(S50)中，一边根据偏移量B来调整切削刀具56的位置，并且根据通过高度位置检测步骤(S20)而检测的多个部位的高度位置来调整切入深度，一边对外周部11c进行切削。
在本实施方式的外周部切削步骤(S50)中，调整切削刀具56的下端的高度，以便通过切削从曲线A所示的高度去除规定的深度C(参照图5的(B))。另外，用图5的(B)的曲线D(虚线)表示外周部切削步骤(S50)后的外周部11c的高度。
在本实施方式中，由于根据外周部11c的高度位置来调整切削刀具56的切入深度，因此与不调整切入深度的情况相比，能够抑制距正面11a的切入深度的偏差。即，与不调整切入深度的情况相比，能够使切入深度大致恒定。
接下来，对第2实施方式进行说明。图9是第2实施方式的被加工物11的切削方法的流程图。在第2实施方式中，首先，进行保持步骤(S10)。然后，在保持步骤(S10)后进行边缘位置检测步骤(S30)。
在边缘位置检测步骤(S30)中，与第1实施方式相同，例如花费15s的时间，对正面11a的外周部11c的边缘上的不同的四个部位进行拍摄。然后，通过对各图像进行处理，检测外周部11c的边缘的四点的位置坐标(即，p2、p5、p7以及p9的(X，Y)坐标)。
由此，检测出外周部11c的边缘的位置。在边缘位置检测步骤(S30)之后，在中心位置计算步骤(S40)中，使用检测出的上述四点的(X，Y)坐标来计算被加工物11的外周圆的中心11d。
接下来，一边根据通过S40而检测的中心11d与旋转中心26的偏移量B来调整背压式传感器单元68的喷嘴68a的位置，一边对正面11a的外周部11c的多个部位的高度位置进行检测(高度位置检测步骤(S45))。
例如，在高度位置检测步骤(S45)中，与图8的(A)至(D)相同，通过根据偏移量B来调整背压式传感器单元68的Y轴方向的位置，将喷嘴68a定位于正面11a的外周部11c的正上方。
在高度位置检测步骤(S45)中，例如花费17s的时间，在正面11a的外周部11c上的不同的9个部位(P1至P9)的每一处，检测从喷嘴68a的下端至被加工物11的正面11a的距离。
在第2实施方式中，由于根据偏移量B来调整喷嘴68a的位置，因此与不调整喷嘴68a的位置的情况相比，能够更准确地将喷嘴68a定位于正面11a的外周部11c。因此，能够更准确地检测外周部11c的高度。即，与不根据偏移量B来调整喷嘴68a的位置的情况相比，能够解决更准确地检测外周部11c的高度的课题。
在S45之后，与第1实施方式相同，一边根据偏移量B来调整切削刀具56的位置，并且根据在S45中检测出的多个部位的高度位置来调整切入深度，一边对外周部11c进行切削(外周部切削步骤(S50))。
这样，由于根据偏移量B来调整切削刀具56的位置，因此与不调整切削刀具56的位置的情况相比，能够按照预先确定的宽度准确地切削外周部11c。
并且，由于根据外周部11c的高度位置来调整切削刀具56的切入深度，因此与不调整切入深度的情况相比，能够抑制距正面11a的切入深度的偏差。即，与不调整切入深度的情况相比，能够使切入深度大致恒定。
此外，上述实施方式的构造、方法等能够在不脱离本发明的目的的范围内进行适当变更而实施。例如，也可以代替照相机单元58而使用激光位移计(边缘位置检测单元)72来检测被加工物11的外周部11c的位置。
图10是使用激光位移计72进行边缘位置检测步骤(S30)时的被加工物11等的局部剖视侧视图。激光位移计72具有射出宽度较宽的激光束L的激光束照射单元72a。另外，激光位移计72具有接受来自照射了激光束L的物体的反射光的受光元件(未图示)。
在对被加工物11的外周部11c的边缘的位置进行检测的情况下，首先，利用保持面20c保持被加工物11的背面11b侧。接下来，从激光束照射单元72a向正面11a和保持面20c照射在被加工物11的径向上横切外周部11c的宽度较宽的激光束L。而且，利用受光元件接受来自被加工物11的反射光。
从激光束照射单元72a至物体的距离例如能够通过三角测量的原理来测量。在比外周部11c的边缘靠内侧规定长度的区域中，所测量的距离大致恒定。例如，从激光束照射单元72a至正面11a的距离为大致恒定的距离E1。
但是，随着接近外周部11c的边缘，所测量的距离逐渐变大。而且，当到达外周部11c的边缘时，所测量的距离按照比距离E1大的距离E2大致恒定。距离E2是从激光束照射单元72a至保持面20c的距离。
因此，在被加工物11的径向上测量的距离的轮廓以外周部11c的边缘的位置为界成为大致阶梯状。由于预先确定了照射激光束L的(X，Y)坐标，因此通过在所测量的距离的轮廓中确定从距离E1变化为距离E2的(X，Y)坐标，能够检测外周部11c的边缘的一点的坐标。同样，例如，如果取得外周部11c的边缘上的三点以上的坐标，则能够检测外周部11c的边缘的四点的位置坐标。

Claims (4)

1.一种被加工物的切削方法，使用切削装置对被加工物的正面侧的外周部进行切削，该切削装置具有：
卡盘工作台，其对圆盘状的该被加工物进行保持；
第1切削单元和第2切削单元，它们分别具有能够切削该卡盘工作台所保持的该被加工物的切削刀具；
边缘位置检测单元，其固定于该第1切削单元，对该被加工物的所述外周部的边缘的位置进行检测；以及
高度位置检测单元，其固定于该第2切削单元，对该卡盘工作台所保持的该被加工物的所述正面的高度位置进行检测，
其特征在于，
该被加工物的切削方法具有如下的步骤：
保持步骤，利用该卡盘工作台对该被加工物的背面侧进行保持，以使该被加工物的该正面侧露出；
高度位置检测步骤，使用该高度位置检测单元对该被加工物的该正面的该外周部的多个部位的高度位置进行检测；
边缘位置检测步骤，一边进行该高度位置检测步骤，一边使用该边缘位置检测单元对该边缘的位置进行检测；以及
外周部切削步骤，一边根据该被加工物的中心与该卡盘工作台的旋转中心的偏移量来调整该第1切削单元和该第2切削单元中的一方的切削刀具的位置，并且根据通过该高度位置检测步骤而检测的该多个部位的高度位置来调整该一方的切削刀具切入该被加工物的深度，一边对该被加工物的该外周部进行切削，其中，所述偏移量是根据通过该边缘位置检测步骤而检测的该边缘的位置而计算的。
2.根据权利要求1所述的被加工物的切削方法，其特征在于，
该边缘位置检测单元是利用可见光对被摄体进行拍摄的照相机或激光位移计。
3.根据权利要求1或2所述的被加工物的切削方法，其特征在于，
该高度位置检测单元是背压式传感器。
4.一种被加工物的切削方法，使用切削装置对被加工物的正面侧的外周部进行切削，该切削装置具有：
卡盘工作台，其对圆盘状的该被加工物进行保持；
第1切削单元和第2切削单元，它们分别具有能够切削该卡盘工作台所保持的该被加工物的切削刀具；
边缘位置检测单元，其固定于该第1切削单元，对该被加工物的所述外周部的边缘的位置进行检测；以及
高度位置检测单元，其固定于该第2切削单元，对该卡盘工作台所保持的该被加工物的所述正面的高度位置进行检测，
其特征在于，
该被加工物的切削方法具有如下的步骤：
保持步骤，利用该卡盘工作台对该被加工物的背面侧进行保持，以使该被加工物的该正面侧露出；
边缘位置检测步骤，使用该边缘位置检测单元对该边缘的位置进行检测；
高度位置检测步骤，一边根据该被加工物的中心与该卡盘工作台的旋转中心的偏移量来调整该高度位置检测单元的位置，一边对该被加工物的该正面的该外周部的多个部位的高度位置进行检测，其中，所述偏移量是根据通过该边缘位置检测步骤而检测的该边缘的位置而计算的；以及
外周部切削步骤，一边根据该偏移量来调整该第1切削单元和该第2切削单元中的一方的切削刀具的位置，并且根据通过该高度位置检测步骤而检测的该多个部位的高度位置来调整该一方的切削刀具切入该被加工物的深度，一边对该被加工物的该外周部进行切削。
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