CN114074224A - 被加工物的加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供被加工物的加工方法，以高精度对具有矩形状的正面和背面的板状的被加工物进行加工。该被加工物的加工方法在使用具有保持面的卡盘工作台和对卡盘工作台所保持的被加工物进行加工的加工单元对具有包含四个边的矩形状的第1面和位于第1面的相反侧的矩形状的第2面的板状的被加工物进行加工时使用，该被加工物的加工方法包含如下步骤：获取步骤，在将被加工物的第2面侧保持于卡盘工作台的保持面上的状态下根据测量包含被加工物的四个边的区域的高度而得到的位移信息，获取该边在与保持面平行的XY平面内的朝向和示出四个边在XY平面内的位置的四个XY坐标；和加工步骤，根据边的朝向和四个XY坐标而对被加工物进行加工。

Description

被加工物的加工方法
技术领域
本发明涉及在对具有矩形状的正面和背面的板状的被加工物进行加工时所使用的被加工物的加工方法。
背景技术
构成平板显示器的画面的基板那样的光学部件是通过对在可见光区域中透明的玻璃板等被加工物进行加工而制造的。在对这样的被加工物进行加工时，例如使用生成并利用高输出的激光束的激光加工装置、或在主轴上安装有包含磨粒的环状的切削刀具的切削装置等加工装置(例如参照专利文献1)。
这些加工装置通常从利用相机对被加工物进行拍摄而得到的图像中提取存在于被加工物上的器件等的图案，对被加工物的要加工的位置(加工预定线)进行确认。另一方面，在对不存在图案的被加工物进行加工的情况下，例如在加工装置所具有的卡盘工作台的确定的位置配置被加工物，从而能够对被加工物的确定的位置进行加工。
专利文献1：日本特开2006-93333号公报
另外，在加工装置内搬送被加工物的搬送机构虽然构成为能够相对于卡盘工作台以高精度搬入被加工物，但是在实际搬入的被加工物的位置与作为目标的被加工物的位置之间产生5mm以下的偏移的情况也较多。由此，在将被加工物配置于卡盘工作台的确定的位置的上述方法中，未必能够以充分高的精度对被加工物进行加工。
例如在对具有圆形的正面和背面的被加工物进行加工的情况下，根据外周缘的3个点的位置求出相当于圆的中心的位置，由此能够以高精度对被加工物进行加工。但是，在对具有矩形状的正面和背面的被加工物进行加工的情况下，无法直接挪用这样的用于对具有圆形的正面和背面的被加工物进行加工的方法。
发明内容
由此，本发明的目的在于提供新的被加工物的加工方法，能够以高精度对具有矩形状的正面和背面的板状的被加工物进行加工。
根据本发明的一个方式，提供被加工物的加工方法，该被加工物是具有包含四个边的矩形状的第1面和位于该第1面的相反侧的矩形状的第2面的板状的被加工物，在使用具有保持面的卡盘工作台和对该卡盘工作台所保持的该被加工物进行加工的加工单元对该被加工物进行加工时使用该被加工物的加工方法，其中，该被加工物的加工方法包含如下的步骤：获取步骤，根据在将该被加工物的该第2面侧保持于该卡盘工作台的该保持面上的状态下对包含该被加工物的四个该边的区域的高度进行测量而得到的位移信息，获取该边在与该保持面平行的XY平面内的朝向和示出四个该边在该XY平面内的位置的四个XY坐标；以及加工步骤，根据该边的朝向和该四个XY坐标而对该被加工物进行加工。
在上述的本发明的一个方式中，有时该获取步骤还包含如下的步骤：朝向获取步骤，使该卡盘工作台与用于测量高度的测量器相对地移动，由此在通过在Y方向上不同的位置且与X方向平行的两条直线上测量包含该被加工物的一个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，计算示出该边与该两条直线交叉的两个位置的XY坐标，从而获取该边的朝向；第1坐标获取步骤，在调整绕与该XY平面垂直的旋转轴的该卡盘工作台的朝向以便使通过该朝向获取步骤而获取的该边的朝向变为与该Y方向平行之后，使该测量器与该卡盘工作台相对地移动，由此在与该X方向平行的一条直线上测量包含该被加工物的对置的两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的两个该边与该一条直线交叉的两个位置的两个XY坐标；以及第2坐标获取步骤，在调整绕该旋转轴的该卡盘工作台的朝向以便使通过该朝向获取步骤而获取的该边的朝向变为与该Y方向垂直之后，使该测量器与该卡盘工作台相对地移动，由此在与该X方向平行的一条直线上测量包含该被加工物的对置的另外两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的另外两个该边与该一条直线交叉的两个位置的两个XY坐标。
另外，在上述的本发明的一个方式中，有时该获取步骤还包含如下的步骤：第1坐标获取步骤，使该卡盘工作台与用于测量高度的测量器相对地移动，由此在通过在Y方向上不同的位置且与X方向平行的两条直线上测量包含该被加工物的对置的两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的两个该边与该两条直线交叉的三个以上的位置的三个以上的XY坐标；第2坐标获取步骤，在使绕与该XY平面垂直的旋转轴的该卡盘工作台的朝向与该第1坐标获取步骤中的该卡盘工作台的朝向垂直的状态下，使该测量器与该卡盘工作台相对地移动，由此在与该X方向平行的一条直线上测量包含该被加工物的对置的另外两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的另外两个该边与该一条直线交叉的两个位置的两个XY坐标；朝向获取步骤，根据通过该第1坐标获取步骤而获取的示出对置的两个该边中的一方与该两条直线交叉的两个位置的两个XY坐标，获取对置的两个该边中的一方的朝向；以及校正坐标获取步骤，根据通过该朝向获取步骤而获取的该边的朝向，对通过该第1坐标获取步骤而获取的示出对置的两个该边与该两条直线中的一方交叉的两个位置的两个XY坐标和通过该第2坐标获取步骤而获取的两个XY坐标进行校正，获取校正后的四个XY坐标。
根据本发明的另一方式，提供被加工物的加工方法，该被加工物是具有包含四个边的矩形状的第1面和位于该第1面的相反侧的矩形状的第2面的板状的被加工物，在使用具有保持面的卡盘工作台和对该卡盘工作台所保持的该被加工物进行加工的加工单元对该被加工物进行加工时使用该被加工物的加工方法，其中，该被加工物的加工方法包含如下的步骤：获取步骤，根据在将该被加工物的该第2面侧保持于该卡盘工作台的该保持面上的状态下，对包含该被加工物的一个该边的区域进行拍摄而得到的图像，获取该边在与该保持面平行的XY平面内的朝向，并且，根据测量包含该被加工物的四个该边的区域的高度而得到的位移信息，获取示出四个该边在该XY平面内的位置的四个XY坐标；以及加工步骤，根据该边的朝向和该四个XY坐标而对该被加工物进行加工。
在本发明的一个方式和另一方式的被加工物的加工方法中，获取被加工物的第1面所具有的任意边的朝向和示出第1面所具有的四个边的位置的四个XY坐标，因此能够根据这些朝向和坐标而以高精度对被加工物进行加工。
附图说明
图1是示出激光加工装置的立体图。
图2是示出被加工物的加工方法的流程图。
图3是示出朝向获取步骤的概要的俯视图。
图4是示出测量被加工物的高度的情况的侧视图。
图5是示出位移信息的例子的曲线图。
图6是示出第1坐标获取步骤的概要的俯视图。
图7是示出第2坐标获取步骤的概要的俯视图。
图8是示出加工步骤的概要的侧视图。
图9是示出第1变形例的被加工物的加工方法的流程图。
图10是示出第1变形例的第1坐标获取步骤的概要的俯视图。
图11是示出第1变形例的第2坐标获取步骤的概要的俯视图。
标号说明
11：被加工物；11a：第1面(正面)；11b：第2面(背面)；11c：边；11d：边；11e：边；11f：边；13：带(划片带)；15：框架；17：改质层；21a：第1直线；21b：第2直线；21c：第3直线；21d：第4直线；31a：第1直线；31b：第2直线；31c：第3直线；2：激光加工装置(加工装置)；4：基台；4a：收纳部；6：支承结构；6a：支承臂；8：盒支承台；10：盒；12：对位单元；14：搬送单元；16：移动机构(加工进给机构、分度进给机构)；18：Y轴导轨；20：Y轴移动台；22：Y轴滚珠丝杠；24：Y轴脉冲电动机；26：X轴导轨；28：X轴移动台；30：X轴滚珠丝杠；32：X轴脉冲电动机；34：θ工作台；34a：工作台基座；36：卡盘工作台；38：框体；38a：凹部；38b：流路；40：保持板；40a：保持面；42：夹具；44：照射头(加工单元)；44a：激光束；46：相机(拍摄单元)；48：位移测量器(测量器)；48a：激光束；50：控制单元；50a：运算部；50b：存储部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1是示出在本实施方式中使用的激光加工装置(加工装置)2的立体图。另外，在图1中，省略了激光加工装置2的一部分的构成要素。另外，在以下的说明中使用的X方向(前后方向、加工进给方向)、Y方向(左右方向、分度进给方向)和Z方向(铅垂方向、切入进给方向)相互垂直。
如图1所示，激光加工装置2具有对多个构成要素进行支承的基台4。在该基台4的后端部设置有向上方突出的柱状或壁状的支承结构6。另外，在基台4的前方的角部设置有向上方突出的柱状的收纳部4a。
在收纳部4a的上表面上形成有开口部。在收纳部4a的内侧形成有通过上表面的开口部而通向外部的空间，并收纳有具有大致平坦的上表面的盒支承台8以及使盒支承台8升降的升降机构(未图示)。在从收纳部4a的开口部露出的盒支承台8的上表面上载置能够对多个被加工物11进行收纳的盒10。
被加工物11例如使用在可见光区域中透明的玻璃材料形成为板状，被加工物11具有：矩形状的第1面(正面)11a，其具有四个边；以及矩形状的第2面(背面)11b，其位于第1面11a的相反侧(参照图4等)。在该被加工物11的第1面11a和第2面11b上未设置器件等结构。
另外，在被加工物11的第2面11b侧粘贴有直径比被加工物11大的带(划片带)13。带13的外周部分固定于按照围绕被加工物11的方式配置的环状的框架15上。即，被加工物11以借助带13而支承于框架15的状态收纳于盒10中。
不过，对于被加工物11的材质、形状、结构、大小等没有限制。例如也可以使用由以硅为代表的半导体、陶瓷、树脂、金属等材料形成的基板作为被加工物11。同样地，也可以在被加工物11上形成有IC(Integrated Circuit，集成电路)或LED(Light Emitting Diode，发光二极管)等器件。另外，被加工物11也可以不借助带13而支承于框架15。
在与收纳部4a相邻的位置配置有对位单元12，该对位单元12能够对支承被加工物11的框架15进行大致的位置对齐。对位单元12例如包含一边维持与Y方向平行的状态一边接近和远离的一对导轨。各导轨具有对框架15进行支承的底面和与该底面垂直的侧面。
例如通过将从盒10搬出的框架15放置于对位单元12的导轨上并通过该导轨在X方向上夹持框架15，能够使框架15(即被加工物11)与规定的位置对齐。在对位单元12的上方配置有用于搬送框架15的搬送单元14。
在对位单元12的侧方的区域配置有移动机构(加工进给机构、分度进给机构)16。移动机构16具有固定于基台4的上表面且与Y方向大致平行的一对Y轴导轨18。在Y轴导轨18上以能够滑动的方式安装有Y轴移动台20。
在Y轴移动台20的下表面侧设置有螺母部(未图示)。在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与Y轴导轨18大致平行的Y轴滚珠丝杠22。在Y轴滚珠丝杠22的一个端部连结有Y轴脉冲电动机24。若利用Y轴脉冲电动机24使Y轴滚珠丝杠22旋转，则Y轴移动台20沿着Y轴导轨18在Y方向上移动。
在Y轴移动台20的上表面上固定有与X方向大致平行的一对X轴导轨26。在X轴导轨26上以能够滑动的方式安装有X轴移动台28。在X轴移动台28的下表面侧设置有螺母部(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26大致平行的X轴滚珠丝杠30。在X轴滚珠丝杠30的一个端部连结有X轴脉冲电动机32。若利用X轴脉冲电动机32使X轴滚珠丝杠30旋转，则X轴移动台28沿着X轴导轨26在X方向上移动。
在X轴移动台28的上表面侧设置有θ工作台34。θ工作台34包含：工作台基座34a(参照图4等)，其构成为能够绕与Z方向大致平行的旋转轴旋转；以及电动机等旋转驱动源(未图示)，其与工作台基座34a连结。在工作台基座34a的上表面上固定有卡盘工作台36。
卡盘工作台36例如包含使用以不锈钢为代表的金属而形成的圆盘状的框体38(参照图4等)。在框体38的上表面侧形成有在上端具有圆形的开口的凹部38a(参照图4等)。在该凹部38a中固定有使用陶瓷等形成为多孔质的圆盘状的保持板40(参照图4等)。保持板40的上表面成为与X方向和Y方向大致平行且隔着带13对被加工物11的第2面11b侧进行保持的保持面40a。
保持板40的下表面侧经由设置于框体38的内部的流路38b、阀(未图示)等而与喷射器等吸引源(未图示)连接。因此，若使带13与保持面40a接触并将阀打开而作用吸引源的负压，则被加工物11隔着带13而被卡盘工作台36吸引。在卡盘工作台36的周围配置有四个夹具42，这些夹具42能够从四个方向将支承被加工物11的环状的框架15固定。
在支承结构6上设置有从前表面突出的支承臂6a。在支承臂6a的前端部配置有照射头(加工单元)44。该照射头44例如将利用激光振荡器(加工单元)(未图示)脉冲振荡出的激光束44a(参照图8)向下方的对象照射。
对于激光振荡器所生成的激光束44a的波长没有特别限制，但在本实施方式中，使用能够生成透过被加工物11的波长的激光束44a(透过性的激光束44a)的激光振荡器。将这样的波长的激光束44a例如通过照射头44而会聚至被加工物11的内部，由此将被加工物11的内部改质。
在照射头44的X方向的一侧的区域配置有相机(拍摄单元)46。相机46例如包含对可见光区域的光具有灵敏度的CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)图像传感器或CCD(Charge Coupled Device，电感耦合元件)图像传感器等二维光传感器和成像用的透镜，对卡盘工作台36所保持的被加工物11的上表面侧(第1面11a侧)进行拍摄而生成映现了被加工物11的图像。
在相机46的X方向的一侧的区域配置有光学式的位移测量器(测量器)48，该位移测量器48利用激光束而测量与对象之间的距离。该位移测量器48例如包含对下方的对象照射激光束48a(参照图4)的照射单元以及接受由对象反射的激光束48a的受光单元，对卡盘工作台36所保持的被加工物11的上表面(第1面11a)的高度等进行测量而生成与位移相关的信息(以下称为位移信息)。
使盒支承台8升降的升降机构、对位单元12、搬送单元14、移动机构16的Y轴脉冲电动机24和X轴脉冲电动机32、θ工作台34的旋转驱动源、与卡盘工作台36连接的阀、照射头44或激光振荡器、相机46、位移测量器48等构成要素分别与控制单元50连接。控制单元50根据被加工物11的加工所需的一系列的工序而控制上述的各构成要素。
控制单元50例如是计算机，该控制单元50包含：运算部50a，其由CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)等处理装置构成；以及存储部50b，其由DRAM(DynamicRandom Access Memory，动态随机存取存储器)等主存储装置、闪存等辅助存储装置构成。按照存储于存储部50b的软件使运算部50a等进行动作，由此实现控制单元50的功能。不过，控制单元50的功能也可以仅通过硬件来实现。
利用搬送单元14将例如从上述盒10搬出且利用对位单元12与规定的位置对齐的被加工物11(框架15)搬入至卡盘工作台36，并通过保持面40a对第2面11b侧进行保持。此时，由于粘贴于被加工物11上的带13的位置的精度、搬送单元14的搬送动作的精度等，实际上在搬入至卡盘工作台36的被加工物11的位置与目标的被加工物11的位置之间产生偏移的情况也较多。
因此，在本实施方式中，为了能够排除这样的位置偏移的影响，在获取了被加工物11的朝向、位置等信息之后，对被加工物11进行加工。图2是示出本实施方式的被加工物的加工方法的流程图。如图2所示，在本实施方式的被加工物的加工方法中，首先进行朝向获取步骤ST11，获取被加工物11的第1面11a所具有的边的朝向。图3是示出朝向获取步骤ST11的概要的俯视图。另外，在图3中，省略了带13等一部分要素。
在朝向获取步骤ST11中，首先对包含被加工物11的至少一个边11c的区域的高度进行测量，根据所得到的位移信息，计算示出该边11c的位置的XY坐标。图4是示出测量被加工物11的高度的情况的侧视图。另外，在图4中，以剖面示出一部分要素。
例如控制单元50如图4所示那样一边使保持着被加工物11的状态的卡盘工作台36在X方向上移动一边使位移测量器48进行动作，从而得到X方向上的位置与高度的关系。即，控制单元50使位移测量器48与卡盘工作台36相对地移动，在与X方向平行的直线上测量包含被加工物11的边11c的区域的高度。
图5是示出通过该测量而得到的位移信息的例子的曲线图。如上所述，当使位移测量器48与卡盘工作台36相对地移动而在与X方向平行的直线上测量包含被加工物11的边11c的区域的高度时，沿着该直线，得到与被加工物11的厚度的轮廓相当的位移信息。所得到的位移信息被存储于存储部50b。
更具体而言，首先沿着图3所示的第1直线21a测量包含被加工物11的边11c的区域的高度。这里，在第1直线21a与边11c交叉的位置A的高度和与位置A相邻的被加工物11的外部的位置的高度之间存在较大的差(高低差)。
由此，如图5所示，通过从所得到的位移信息提取高低差较大的位置，能够计算位置A的X坐标(X1)。另外，与X方向平行的第1直线21a上的任意的位置的Y坐标均相等。因此，通过使用示出测量时的Y轴移动台20(卡盘工作台36)的位置的信息等，能够计算位置A的Y坐标(Y1)。
即，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第1直线21a与边11c交叉的位置A的X坐标(X1)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置A的Y坐标(Y1)。所计算的位置A的坐标(X1，Y1)被存储于存储部50b。
在沿着第1直线21a测量了包含被加工物11的边11c的区域的高度之后，在使卡盘工作台36(Y轴移动台20)在Y方向上移动之后，进行同样的测量。即，沿着通过在Y方向上与第1直线21a不同的位置且与X方向平行的第2直线21b，测量包含被加工物11的边11c的区域的高度。
并且，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第2直线21b与边11c交叉的位置B的X坐标(X2)，使用示出测量时的Y轴移动台20(卡盘工作台36)的位置的信息等，计算位置B的Y坐标(Y2)。所计算的位置B的坐标(X2，Y2)被存储于存储部50b。
另外，在本实施方式中，将卡盘工作台36的旋转轴与平行于保持面40a的XY平面相交的位置作为原点(O)，计算示出各位置的坐标，但也可以将其他位置设定为坐标系的原点。
在计算出示出位置A的坐标(X1，Y1)和示出位置B的坐标(X2，Y2)之后，使用这些坐标，获取在与保持面40a平行的XY平面内的边11c的朝向。例如运算部50a对位置A的坐标(X1，Y1)和位置B的坐标(X2，Y2)应用三角法，计算边11c与Y方向所成的角度(θ1)。所计算的角度(θ1)作为边11c的朝向而被存储于存储部50b。
另外，运算部50a也可以计算边11c与X方向所成的角来作为边11c的朝向。另外，在本实施方式中，使用第1直线21a与边11c交叉的位置A的坐标和第2直线21b与边11c交叉的位置B的坐标来获取边11c的朝向，但例如也可以使用与边11c对置的边11d上的两个位置的坐标而获取边11d的朝向。
在朝向获取步骤ST11之后，如图2所示，进行第1坐标获取步骤ST12，在与保持面40a平行的XY平面内，获取示出被加工物11的对置的两个边的位置的两个坐标。图6是示出第1坐标获取步骤ST12的概要的俯视图。另外，在图6中，也省略了带13等一部分要素。
在第1坐标获取步骤ST12中，首先，控制单元50将卡盘工作台36的朝向绕与XY平面垂直的旋转轴进行调整，以便使通过朝向获取步骤ST11而获取的边11c的朝向变为与Y方向平行。即，使卡盘工作台36从图3所示的状态旋转θ1的角度(在本实施方式中俯视顺时针地旋转θ1的角度)。由此，被加工物11的对置的边11c和边11d与Y方向平行。
然后，控制单元50一边使保持着被加工物11的状态的卡盘工作台36在X方向上移动一边使位移测量器48进行动作，从而得到X方向上的位置与高度的关系。即，使位移测量器48和卡盘工作台36相对地移动，在与X方向平行的直线上测量包含被加工物11的对置的两个边11c和边11d的区域的高度。所得到的位移信息被存储于存储部50b。
更具体而言，首先沿着图6所示的第3直线21c，测量包含被加工物11的对置的边11c和边11d的区域的高度。这里，在第3直线21c与边11c交叉的位置C1的高度和在被加工物11的外部与位置C1相邻的位置的高度之间存在较大的差。另外，在第3直线21c与边11d交叉的位置C2的高度和在被加工物11的外部与位置C2相邻的位置的高度之间存在较大的差。
由此，通过从所得到的位移信息提取高低差较大的位置，能够计算位置C1的X坐标(X31)和位置C2的X坐标(X32)。另外，与X方向平行的第3直线21c上的任意的位置的Y坐标均相等。因此，通过使用示出测量时的Y轴移动台20(卡盘工作台36)的位置的信息等，能够计算位置C1和位置C2的Y坐标(Y3)。
即，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第3直线21c与边11c交叉的位置C1的X坐标(X31)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置C1的Y坐标(Y3)。所计算的位置C1的坐标(X31，Y3)被存储于存储部50b。
另外，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第3直线21c与边11d交叉的位置C2的X坐标(X32)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置C2的Y坐标(Y3)。所计算的位置C2的坐标(X32，Y3)被存储于存储部50b。
在第1坐标获取步骤ST12之后，如图2所示，进行第2坐标获取步骤ST13，在与保持面40a平行的XY平面内，获取示出被加工物11的对置的另外两个边的位置的两个坐标。图7是示出第2坐标获取步骤ST13的概要的俯视图。另外，在图7中，也省略了带13等一部分要素。
在第2坐标获取步骤ST13中，首先，控制单元50将卡盘工作台36的朝向绕与XY平面垂直的旋转轴进行调整，以便使通过朝向获取步骤ST11而获取的边11c的朝向变为与Y方向垂直。即，使卡盘工作台36从图6所示的状态旋转90°的角度(在本实施方式中俯视顺时针地旋转90°的角度)。由此，被加工物11的对置的边11e和边11f与Y方向平行。
然后，控制单元50一边使保持着被加工物11的状态的卡盘工作台36在X方向上移动一边使位移测量器48进行动作，从而得到X方向上的位置与高度的关系。即，使位移测量器48和卡盘工作台36相对地移动，在与X方向平行的直线上测量包含被加工物11的对置的另外两个边11e和边11f的区域的高度。所得到的位移信息被存储于存储部50b。
更具体而言，首先沿着图7所示的第4直线21d，测量包含被加工物11的对置的边11e和边11f的区域的高度。这里，在第4直线21d与边11e交叉的位置D1的高度和在被加工物11的外部与位置D1相邻的位置的高度之间存在较大的差。另外，在第4直线21d与边11f交叉的位置D2的高度和在被加工物11的外部与位置D2相邻的位置的高度之间存在较大的差。
由此，通过从所得到的位移信息提取高低差较大的位置，能够计算位置D1的X坐标(X41)和位置D2的X坐标(X42)。另外，与X方向平行的第4直线21d上的任意的位置的Y坐标均相等。因此，通过使用示出测量时的Y轴移动台20(卡盘工作台36)的位置的信息等，能够计算位置D1和位置D2的Y坐标(Y4)。
即，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第4直线21d与边11e交叉的位置D1的X坐标(X41)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置D1的Y坐标(Y4)。所计算的位置D1的坐标(X41，Y4)被存储于存储部50b。
另外，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第4直线21d与边11f交叉的位置D2的X坐标(X42)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置D2的Y坐标(Y4)。所计算的位置D2的坐标(X42，Y4)被存储于存储部50b。
如上所述，在沿着第3直线21c测量了被加工物11的高度之后，在沿着第4直线21d测量被加工物11的高度时，使卡盘工作台36旋转90°的角度。因此，即使直接使用位置C1的坐标(X31，Y3)和位置C2的坐标(X32，Y3)以及位置D1的坐标(X41，Y4)和位置D2的坐标(X42，Y4)，也无法适当地表达被加工物11的位置。
因此，在第2坐标获取步骤ST13之后，如图2所示，进行校正坐标获取步骤ST14，对位置C1的坐标(X31，Y3)和位置C2的坐标(X32，Y3)以及位置D1的坐标(X41，Y4)和位置D2的坐标(X42，Y4)中的一方进行校正而获取校正坐标。
具体而言，例如运算部50a实施使位置D1的坐标(X41，Y4)和位置D2的坐标(X42，Y4)分别旋转-90°的角度(在本实施方式中俯视逆时针地旋转90°的角度)的运算处理，获取校正后的位置D1的坐标和位置D2的坐标(校正坐标)。所获取的校正后的位置D1的坐标和位置D2的坐标被存储于存储部50b。
对于切削装置2的控制单元50而言，被加工物11的形状(第1面11a的形状)是已知的。因此，通过这样得到的校正后的位置D1的坐标和位置D2的坐标以及上述的位置C1的坐标(X31，Y3)和位置C2的坐标(X32，Y3)，控制单元50能够适当地把握被加工物11的位置。
另外，在本实施方式中，获取了校正的位置D1的坐标和位置D2的坐标，但也可以获取校正的位置C1的坐标和位置C2的坐标。在该情况下，实施如下的运算处理：根据位置D1的坐标(X41，Y4)和位置D2的坐标(X42，Y4)，使位置C1的坐标(X31，Y3)和位置C2的坐标(X32，Y3)分别旋转90°的角度(在本实施方式中俯视顺时针地旋转90°的角度)。
在校正坐标获取步骤ST14之后，利用通过上述一系列的获取步骤(朝向获取步骤ST11、第1坐标获取步骤ST12、第2坐标获取步骤ST13和校正坐标获取步骤ST14)而获取的关于被加工物11的位置和朝向的信息，进行对被加工物11进行加工的加工步骤ST15。即，在加工步骤ST15中，根据边的朝向和示出各边的位置的四个XY坐标而对被加工物11进行加工。图8是示出加工步骤ST15的概要的侧视图。另外，在图8中，也以剖面示出一部分要素。
在本实施方式的加工步骤ST15中，沿着加工预定线对被加工物11的内部进行改质。具体而言，首先控制单元50考虑上述的边的朝向而调整卡盘工作台36的朝向，使作为对象的加工预定线与X方向平行。接着，控制单元50考虑上述的四个XY坐标而调整卡盘工作台36的位置，使照射头44的位置对齐在对象的加工预定线的延长线的上方。
并且，如图8所示，一边从照射头44朝向被加工物11照射激光束44a，一边使卡盘工作台36在X方向上移动。即，使卡盘工作台36和照射头44在与加工预定线平行的方向上相对地移动。这里，照射头44例如按照使激光束44a会聚于被加工物11的内部的方式进行调整。
这样，通过使透过被加工物11的波长的激光束44a(透过性的激光束44a)会聚于被加工物11的内部，对被加工物11的内部进行改质而形成改质层17。在本实施方式中，使卡盘工作台36与照射头44相对地移动而对加工预定线照射激光束44a，因此沿着该加工预定线形成改质层17。上述的动作重复进行至沿着所有的加工预定线对被加工物11进行加工为止。
如上所述，在本实施方式的被加工物的加工方法中，获取被加工物11的第1面11a所具有的边(边11c)的朝向和示出第1面11a所具有的四个边(边11c、边11d、边11e和边11f)各自的位置(位置C1、位置C2、位置D1和位置D2)的四个XY坐标，因此根据这些朝向和坐标，能够以高精度对被加工物11进行加工。
另外，在本实施方式的被加工物的加工方法中，使用测量与对象之间的距离的位移测量器48，获取边的朝向和四个XY坐标，因此例如即使在被加工物11透明的情况下、在被加工物11上未形成器件等结构(图案)的情况下，也能够准确地把握被加工物11的位置。
由此，在对被加工物11进行加工时，在不希望对被加工物11的外周缘照射激光束44a的情况等，本实施方式的被加工物的加工方法极其有效。另外，根据本实施方式的被加工物的加工方法，也能够防止对被加工物11的外部错误地照射激光束44a等。
另外，本发明不限于上述的实施方式的记载，也可以进行各种变更并实施。图9是示出第1变形例的被加工物的加工方法的流程图。如图9所示，在第1变形例的被加工物的加工方法中，用于获取被加工物11的边的朝向和示出被加工物11的四个边的位置的四个坐标的一系列的获取步骤与上述实施方式不同。
具体而言，首先进行第1坐标获取步骤ST21，在与X方向平行的两条直线上测量包含被加工物11的对置的两个边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的两个边与两条直线交叉的三个以上的位置的三个以上的XY坐标。图10是示出第1变形例的第1坐标获取步骤ST21的概要的俯视图。另外，在图10中，也省略了带13等一部分要素。
在第1变形例的第1坐标获取步骤ST21中，控制单元50一边使保持着被加工物11的状态的卡盘工作台36在X方向上移动一边使位移测量器48进行动作，得到X方向上的位置与高度的关系。即，使位移测量器48与卡盘工作台36相对地移动，在与X方向平行的直线上测量包含被加工物11的对置的两个边的区域的高度。所得到的位移信息被存储于存储部50b。
更具体而言，首先沿着图10所示的第1直线31a，测量包含被加工物11的对置的边11c和边11d的区域的高度。这里，在第1直线31a与边11c交叉的位置E1的高度和在被加工物11的外部与位置E1相邻的位置的高度之间存在较大的差。另外，在第1直线31a与边11d交叉的位置E2的高度和在被加工物11的外部与位置E2相邻的位置的高度之间存在较大的差。
由此，通过从所得到的位移信息提取高低差较大的位置，能够计算位置E1的X坐标(X51)和位置E2的X坐标(X52)。另外，与X方向平行的第1直线31a上的任意的位置的Y坐标均相等。因此，通过使用示出测量时的Y轴移动台20(卡盘工作台36)的位置的信息等，能够计算位置E1和位置E2的Y坐标(Y5)。
即，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第1直线31a与边11c交叉的位置E1的X坐标(X51)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置E1的Y坐标(Y5)。所计算的位置E1的坐标(X51，Y5)被存储于存储部50b。
另外，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第1直线31a与边11d交叉的位置E2的X坐标(X52)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置E2的Y坐标(Y5)。所计算的位置E2的坐标(X52，Y5)被存储于存储部50b。
在沿着第1直线31a测量了包含被加工物11的对置的边11c和边11d的区域的高度之后，在使卡盘工作台36(Y轴移动台20)在Y方向上移动之后，进行同样的测量。即，沿着通过在Y方向上与第1直线31a不同的位置且与X方向平行的第2直线31b，测量包含被加工物11的边11c和边11d的区域的高度。
并且，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第2直线31b与边11c交叉的位置F1的X坐标(X61)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置F1的Y坐标(Y6)。所计算的位置F1的坐标(X61，Y6)被存储于存储部50b。
另外，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第2直线31b与边11d交叉的位置F2的X坐标(X62)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置F2的Y坐标(Y6)。所计算的位置F2的坐标(X62，Y6)被存储于存储部50b。
另外，在该第1变形例的第1坐标获取步骤ST21中，将示出第1直线31a和第2直线31b与边11c和边11d交叉的四个位置的四个XY坐标全部获取，但在本发明中，只要获取四个XY坐标中的任意三个即可。
在第1坐标获取步骤ST21之后，如图9所示，进行如下的第2坐标获取步骤ST22：在与X方向平行的一条直线上测量包含被加工物11的对置的另外两个边的区域的高度，根据所得到的位移信息获取示出对置的另外两个边与一条直线交叉的两个位置的两个XY坐标。图11是示出第1变形例的第2坐标获取步骤ST22的概要的俯视图。另外，在图11中，也省略了带13等一部分要素。
在第2坐标获取步骤ST22中，首先将卡盘工作台36的朝向调整成与上述第1坐标获取步骤ST21中的卡盘工作台36的朝向垂直。即，控制单元50使卡盘工作台36从图10所示的状态旋转90°的角度(在第1变形例中俯视顺时针地旋转90°的角度)。
然后，控制单元50一边使保持着被加工物11的状态的卡盘工作台36在X方向上移动，一边使位移测量器48进行动作，得到X方向上的位置与高度的关系。即，使位移测量器48与卡盘工作台36相对地移动，在与X方向平行的直线上测量包含被加工物11的对置的另外两个边的区域的高度。所得到的位移信息被存储于存储部50b。
更具体而言，例如沿着图11所示的第3直线31c，测量包含被加工物11的对置的边11e和边11f的区域的高度。这里，在第3直线31c与边11e交叉的位置G1的高度和在被加工物11的外部与位置G1相邻的位置的高度之间存在较大的差。另外，在第3直线31c与边11f交叉的位置G2的高度和在被加工物11的外部与位置G2相邻的位置的高度之间存在较大的差。
由此，通过从所得到的位移信息提取高低差较大的位置，能够计算位置G1的X坐标(X71)和位置G2的X坐标(X72)。另外，与X方向平行的第3直线31c上的任意的位置的Y坐标均相等。因此，通过使用示出测量时的Y轴移动台20(卡盘工作台36)的位置的信息等，能够计算位置G1和位置G2的Y坐标(Y7)。
即，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第3直线31c与边11e交叉的位置G1的X坐标(X71)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置G1的Y坐标(Y7)。所计算的位置G1的坐标(X71，Y7)被存储于存储部50b。
另外，运算部50a使用通过测量而得到的位移信息，计算第3直线31c与边11f交叉的位置G2的X坐标(X72)，使用示出测量时的Y轴移动台20的位置的信息等，计算位置G2的Y坐标(Y7)。所计算的位置G2的坐标(X72，Y7)被存储于存储部50b。
在第2坐标获取步骤ST22之后，如图9所示，进行朝向获取步骤ST23，根据通过第1坐标获取步骤ST21而获取的示出对置的两个边中的一方与两条直线交叉的两个位置的两个XY坐标，获取对置的两个边中的一方的朝向。
例如运算部50a对边11c与第1直线31a交叉的位置E1的坐标(X51，Y5)和边11c与第2直线31b交叉的位置F1的坐标(X61，Y6)应用三角法，计算边11c与Y方向所成的角度(θ2)。所计算的角度(θ2)作为边11c的朝向而被存储于存储部50b。
另外，运算部50a也可以计算边11c与X方向所成的角来作为边11c的朝向。另外，运算部50a可以对边11d与第1直线31a交叉的位置E2的坐标(X52，Y5)和边11d与第2直线31b交叉的位置F2的坐标(X62，Y6)应用三角法，计算边11d与Y方向或X方向所成的角度。
在朝向获取步骤ST23之后，进行校正坐标获取步骤ST24，根据通过该朝向获取步骤ST23而获取的边的朝向，对通过第1坐标获取步骤ST21而获取的两个XY坐标和通过第2坐标获取步骤ST22而获取的两个XY坐标进行校正而获取校正坐标。
具体而言，例如运算部50a实施使边11c与第1直线31a交叉的位置E1的坐标(X51，Y5)和边11d与第1直线31a交叉的位置E2的坐标(X52，Y5)分别旋转θ2的角度(在本实施方式中俯视顺时针地旋转θ2的角度)的运算处理，获取校正后的位置E1的坐标和位置E2的坐标(校正坐标)。所获取的校正后的位置E1的坐标和位置E2的坐标被存储于存储部50b。
另外，运算部50a可以实施使边11c与第2直线31b交叉的位置F1的坐标(X61，Y6)和边11d与第2直线31b交叉的位置F2的坐标(X62，Y6)分别旋转θ2的角度(在本实施方式中俯视顺时针地旋转θ2的角度)的运算处理，获取校正后的位置F1的坐标和位置F2的坐标。
另外，运算部50a实施使边11e与第3直线31c交叉的位置G1的坐标(X71，Y7)和边11f与第3直线31c交叉的位置G2的坐标(X72，Y7)分别旋转θ2-90°的角度(在本实施方式中俯视顺时针地旋转θ2-90°的角度)的运算处理，获取校正后的位置G1的坐标和位置G2的坐标(校正坐标)。所获取的校正后的位置G1的坐标和位置G2的坐标被存储于存储部50b。
这样获取的校正坐标示出将边11c的朝向调整成与Y方向平行的状态下的位置E1、位置E2、位置G1和位置G2。由此，通过使用这样的校正坐标，能够精度良好地加工被加工物11。另外，可以利用同样的方法获取将边11c的朝向调整成与Y方向垂直的状态下示出各位置的校正坐标。
在校正坐标获取步骤ST24之后，利用与通过上述的一系列的获取步骤(第1坐标获取步骤ST21、第2坐标获取步骤ST22、朝向获取步骤ST23和校正坐标获取步骤ST24)而获取的被加工物11的位置和朝向相关的信息，进行对被加工物11进行加工的加工步骤ST25。即，在加工步骤ST25中，根据边的朝向和示出各边的位置的四个XY坐标，对被加工物11进行加工。加工步骤ST25的具体步骤可以与实施方式的加工步骤ST15相同。
在该第1变形例的被加工物的加工方法中，也获取被加工物11的第1面11a所具有的边(边11c)的朝向和示出第1面11a所具有的四个边(边11c、边11d、边11e和边11f)各自的位置(位置E1、位置E2、位置G1和位置G2)的四个XY坐标，因此根据这些朝向和坐标，能够以高精度对被加工物11进行加工。
另外，在第1变形例的被加工物的加工方法中，也使用测量与对象之间的距离的位移测量器48，获取边的朝向和四个XY坐标，因此例如即使在被加工物11透明的情况下、在被加工物11上未形成器件等结构(图案)的情况下，也能够准确地把握被加工物11的位置。
由此，在对被加工物11进行加工时，在不希望对被加工物11的外周缘照射激光束44a的情况等，第1变形例的被加工物的加工方法极其有效。另外，根据第1变形例的被加工物的加工方法，也能够防止对被加工物11的外部错误地照射激光束44a。
另外，在上述实施方式中，根据使用位移测量器48而得到位移信息，获取被加工物11的第1面11a所具有的边的朝向，但例如也可以利用使用相机46对被加工物11进行拍摄的方法获取第1面11a所具有的边的朝向。
即，在该第2变形例的被加工物的加工方法的朝向获取步骤中，例如根据利用相机46对包含被加工物11的一个边的区域进行拍摄而得到的图像，运算部50a计算边上的两个位置的坐标，由此获取边的朝向。其他步骤与上述实施方式相同即可。
另外，在上述的实施方式和各变形例中，在第1坐标获取步骤ST12、第1坐标获取步骤ST21之后，进行第2坐标获取步骤ST13、第2坐标获取步骤ST22，但这些顺序可以替换。另外，在上述的第1变形例中，在第2坐标获取步骤ST22之后进行朝向获取步骤ST23，但朝向获取步骤ST23也可以在第1坐标获取步骤ST21之后且在第2坐标获取步骤ST22之前进行。
另外，在上述的实施方式和各变形例中，在加工步骤ST15、加工步骤ST25中，在被加工物11中形成改质层17，但在本发明的加工步骤中，也可以利用激光束对被加工物11进行烧蚀加工。在该情况下，使用具有能够生成被加工物11所吸收的波长的激光束(吸收性的激光束)的激光振荡器的激光加工装置。
另外，在本发明的加工步骤中，也可以利用使将磨粒利用结合剂固定而形成的环状的切削刀具(加工单元)切入至被加工物11的方法，对被加工物11进行加工。在该情况下，例如代替照射头44、激光振荡器而使用具有安装有环状的切削刀具的主轴(加工单元)的切削装置(加工装置)。
另外，在上述的实施方式和各变形例中，使用利用激光束48a测量与对象之间的距离的光学式的位移测量器48，但也可以代替这样的光学式的位移测量器48而使用背压传感器、超声波传感器等作为位移测量器(测量器)。
另外，上述的实施方式和各变形例的被加工物的加工方法可以以在不产生矛盾的范围内替换X方向和Y方向的关系的状态实施。例如在上述的实施方式和各变形例中，通过使卡盘工作台36和位移测量器48在X方向上相对地移动而测量包含任意的边的区域的高度，但也可以通过使卡盘工作台36和位移测量器48在Y方向上相对地移动而测量包含任意的边的区域的高度。
另外，可以根据在上述的实施方式和各变形例中获取的边的朝向和四个XY坐标来获取被加工物11的任意的位置的坐标(例如被加工物11的重心的坐标)，并利用于之后的被加工物11的加工。
除此以外，上述的实施方式和各变形例的结构、方法等只要不脱离本发明的目的的范围，则可以适当地进行变更并实施。

Claims (4)

1.一种被加工物的加工方法，该被加工物是具有包含四个边的矩形状的第1面和位于该第1面的相反侧的矩形状的第2面的板状的被加工物，在使用具有保持面的卡盘工作台和对该卡盘工作台所保持的该被加工物进行加工的加工单元对该被加工物进行加工时使用该被加工物的加工方法，其中，
该被加工物的加工方法包含如下的步骤：
获取步骤，根据在将该被加工物的该第2面侧保持于该卡盘工作台的该保持面上的状态下对包含该被加工物的四个该边的区域的高度进行测量而得到的位移信息，获取该边在与该保持面平行的XY平面内的朝向和示出四个该边在该XY平面内的位置的四个XY坐标；以及
加工步骤，根据该边的朝向和该四个XY坐标而对该被加工物进行加工。
2.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其中，
该获取步骤还包含如下的步骤：
朝向获取步骤，使该卡盘工作台与用于测量高度的测量器相对地移动，由此在通过在Y方向上不同的位置且与X方向平行的两条直线上测量包含该被加工物的一个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，计算示出该边与该两条直线交叉的两个位置的XY坐标，从而获取该边的朝向；
第1坐标获取步骤，在调整绕与该XY平面垂直的旋转轴的该卡盘工作台的朝向以便使通过该朝向获取步骤而获取的该边的朝向变为与该Y方向平行之后，使该测量器与该卡盘工作台相对地移动，由此在与该X方向平行的一条直线上测量包含该被加工物的对置的两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的两个该边与该一条直线交叉的两个位置的两个XY坐标；以及
第2坐标获取步骤，在调整绕该旋转轴的该卡盘工作台的朝向以便使通过该朝向获取步骤而获取的该边的朝向变为与该Y方向垂直之后，使该测量器与该卡盘工作台相对地移动，由此在与该X方向平行的一条直线上测量包含该被加工物的对置的另外两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的另外两个该边与该一条直线交叉的两个位置的两个XY坐标。
3.根据权利要求1所述的被加工物的加工方法，其中，
该获取步骤还包含如下的步骤：
第1坐标获取步骤，使该卡盘工作台与用于测量高度的测量器相对地移动，由此在通过在Y方向上不同的位置且与X方向平行的两条直线上测量包含该被加工物的对置的两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的两个该边与该两条直线交叉的三个以上的位置的三个以上的XY坐标；
第2坐标获取步骤，在使绕与该XY平面垂直的旋转轴的该卡盘工作台的朝向与该第1坐标获取步骤中的该卡盘工作台的朝向垂直的状态下，使该测量器与该卡盘工作台相对地移动，由此在与该X方向平行的一条直线上测量包含该被加工物的对置的另外两个该边的区域的高度，根据所得到的位移信息，获取示出对置的另外两个该边与该一条直线交叉的两个位置的两个XY坐标；
朝向获取步骤，根据通过该第1坐标获取步骤而获取的示出对置的两个该边中的一方与该两条直线交叉的两个位置的两个XY坐标，获取对置的两个该边中的一方的朝向；以及
校正坐标获取步骤，根据通过该朝向获取步骤而获取的该边的朝向，对通过该第1坐标获取步骤而获取的示出对置的两个该边与该两条直线中的一方交叉的两个位置的两个XY坐标和通过该第2坐标获取步骤而获取的两个XY坐标进行校正，获取校正后的四个XY坐标。
4.一种被加工物的加工方法，该被加工物是具有包含四个边的矩形状的第1面和位于该第1面的相反侧的矩形状的第2面的板状的被加工物，在使用具有保持面的卡盘工作台和对该卡盘工作台所保持的该被加工物进行加工的加工单元对该被加工物进行加工时使用该被加工物的加工方法，其中，
该被加工物的加工方法包含如下的步骤：
获取步骤，根据在将该被加工物的该第2面侧保持于该卡盘工作台的该保持面上的状态下对包含该被加工物的一个该边的区域进行拍摄而得到的图像，获取该边在与该保持面平行的XY平面内的朝向，并且，根据测量包含该被加工物的四个该边的区域的高度而得到的位移信息，获取示出四个该边在该XY平面内的位置的四个XY坐标；以及
加工步骤，根据该边的朝向和该四个XY坐标而对该被加工物进行加工。
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