JP2021186893A - 透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの研削方法、及び貼り合わせワークの研削装置 - Google Patents

透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの研削方法、及び貼り合わせワークの研削装置 Download PDF

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Abstract

【課題】貼り合わせワークをテーブル保持面に保持させる場合、支持部材中心と保持面中心とを一致させるか、被加工物中心と保持面中心とを一致させるかを選択実施可能とする。【解決手段】貼り合わせワークの支持部材８２を保持面３０２で保持する工程前に、被加工物８０の外周と被加工物８０よりも大径の支持部材８２の外周とを含めて貼り合わせワークをカメラ１４２で撮像する工程と、撮像画において隣どうしのピクセルの明度差により支持部材８２の外周、及び被加工物８０の外周を認識する工程と、認識した支持部材８２の外周から支持部材８２の中心を認識し、かつ認識した被加工物８０の外周から被加工物８０の中心を認識する工程と、を備え、保持工程で保持面３０２の中心と支持部材８２の中心とを一致させて保持させる場合と、保持面３０２の中心と被加工物８０の中心とを一致させて保持させる場合とを選択的に実施後、被加工物８０を研削する貼り合わせワークの研削方法。【選択図】図１

Description

本発明は、２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの研削方法、及び該貼り合わせワークの研削装置に関する。
半導体ウェーハ等の被加工物を砥石で研削する研削装置は、例えば特許文献１に開示されているように、一方の面にテープが貼着された被加工物をチャックテーブルに搬入する前に、被加工物の外周を検知し、その検知した外周を基に被加工物の中心を認識し、保持面の中心と被加工物の中心とを一致させ保持面に被加工物を保持させ、砥石で研削している。
被加工物である透明部材又は半透明部材のリチウムタンタレート（ＬｉＴａＯ３）を砥石で研削する際に、リチウムタンタレートの一方の面にテープを貼着して、一方の面側を保持した状態で研削すると、薄化されたリチウムタンタレートが湾曲して割れるという問題が有る。そのため、薄化されたリチウムタンタレートが湾曲しないように、テープの代わりに透明又は半透明のガラスなどの硬い材質のサブストレート（支持部材）にリチウムタンタレートを貼り付けて、サブストレート側を保持してリチウムタンタレートを研削している。
特開２００９−１２３７９０号公報
支持部材とリチウムタンタレートとを貼り合わせてなる貼り合わせワークは、支持部材の中心とリチウムタンタレートの中心とが僅かにずれてしまう。そのため、互いの中心が僅かにずれて貼り合わされたとしても、支持部材からリチウムタンタレートがはみ出さないように、リチウムタンタレートは支持部材より小径となっている。
また、研削により薄化したリチウムタンタレートの厚み差を小さくするために、リチウムタンタレートの外周に結晶方位を示すノッチやオリエンテーションフラットを形成せず、支持部材に結晶方位を示すマークを形成させ、リチウムタンタレートの中心と保持面の中心とを一致させ、保持面に貼り合わせワークを保持させ、リチウムタンタレートを砥石で研削して薄化している。つまり、研削時に保持面と支持部材の中心とは一致しない場合がある。また、バキュームリークを防ぐために支持部材で保持面を覆うことを可能にするべく、支持部材は保持面より大きくなっている。
リチウムタンタレートに結晶方位を示すマークが形成されている場合の支持部材は、保持面より僅かに大きくてもよく、研削において、支持部材の中心と保持面の中心とを一致させ保持面に貼り合わせワークを保持させてもよい。
このように、２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークをチャックテーブル等から構成される保持手段の保持面に保持させる場合には、支持部材の中心と保持面の中心とを一致させる場合と、被加工物であるリチウムタンタレートの中心と保持面の中心とを一致させる場合とを選択的に切換えることを可能としたいという課題がある。
上記課題を解決するための本発明は、円板で透明又は半透明の被加工物と該被加工物の外周から外にはみ出す大きさの円板で透明又は半透明の支持部材との少なくとも２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの該被加工物を砥石で研削する貼り合わせワークの研削方法であって、該貼り合わせワークの該支持部材を保持手段の保持面に保持させる保持工程と、該保持工程で保持した該貼り合わせワークの該被加工物を砥石で研削する研削工程と、を備え、該保持工程の前に、該被加工物の外周と該支持部材の外周とを含めて該貼り合わせワークをカメラで撮像する撮像工程と、該撮像工程で撮像した撮像画において隣どうしのピクセルの明度差によって該支持部材の外周、及び該被加工物の外周をそれぞれ認識する外周認識工程と、該外周認識工程で認識した該支持部材の外周から該支持部材の中心を認識し、かつ該外周認識工程で認識した該被加工物の外周から該被加工物の中心を認識する中心認識工程と、を備え、該保持工程において、該保持面の中心と該支持部材の中心とを一致させて保持させる場合と、該保持面の中心と該被加工物の中心とを一致させて保持させる場合とを選択的に実施した後、該研削工程で該被加工物を研削する貼り合わせワークの研削方法である。
前記撮像工程は、前記被加工物の外周と前記支持部材の外周とを仮置きテーブルからはみ出させて前記貼り合わせワークを該仮置きテーブルに仮置きする仮置き工程を含み、該仮置きテーブルに仮置きされた該貼り合わせワークの下方に配置した照明で該貼り合わせワークの下方から上方に光を照射し、該照明に対し対向配置された前記カメラで該被加工物の外周と該支持部材の外周とを含めて該貼り合わせワークを撮像すると好ましい。
前記撮像工程において、前記貼り合わせワークを前記保持面に搬送する搬送手段が保持した該貼り合わせワークの前記被加工物の外周と前記支持部材の外周とを含めて該貼り合わせワークを前記カメラで撮像すると好ましい。
また、上記課題を解決するための本発明は、円板で透明又は半透明の被加工物と該被加工物の外周から外にはみ出す大きさの円板で透明又は半透明の支持部材との少なくとも２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの該支持部材を保持面で保持する保持手段と、該保持面に保持された該貼り合わせワークの該被加工物を砥石で研削する研削手段と、を備える研削装置であって、該保持手段の該保持面で該貼り合わせワークを保持する前に、該被加工物の外周と該支持部材の外周とが含まれた該貼り合わせワークについての撮像画から該被加工物の外周と該支持部材の外周とを判別して認識する外周認識手段と、該外周認識手段で認識した該支持部材の外周から該支持部材の中心を認識し、該外周認識手段で認識した該被加工物の外周から該被加工物の中心を認識する中心認識手段と、該貼り合わせワークを該保持面に搬送し保持させる搬送手段と、該保持面に該貼り合わせワークを保持させる際に、該保持面の中心と該支持部材の中心とを一致させるか、又は該保持面の中心と該被加工物の中心とを一致させるかを設定する設定部と、該設定部の設定に応じて、該貼り合わせワークを該保持面に保持させるために該搬送手段を少なくとも制御する制御手段と、を備える研削装置である。
前記支持部材は、前記被加工物の結晶方位を示すマークが形成されていて、前記保持手段の前記保持面は、該支持部材と平面視同じ形状であり、該保持手段は、該保持面の中心を軸に該保持面を回転させる保持面回転手段を備え、前記制御手段は、該保持面回転手段を制御し、前記搬送手段が保持した前記貼り合わせワークの該支持部材の該マークと、該保持面に形成される該マークに対応した対応マークとを一致させると好ましい。
本発明に係る貼り合わせワークの研削方法は、円板で透明又は半透明の被加工物と被加工物の外周から外にはみ出す大きさの円板で透明又は半透明の支持部材との少なくとも２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの支持部材を保持手段の保持面に保持させる保持工程と、保持工程で保持した貼り合わせワークの被加工物を砥石で研削する研削工程と、を備え、保持工程の前に、被加工物の外周と支持部材の外周とを含めて貼り合わせワークをカメラで撮像する撮像工程と、撮像工程で撮像した撮像画において隣どうしのピクセルの明度差によって支持部材の外周、及び被加工物の外周をそれぞれ認識する外周認識工程と、外周認識工程で認識した支持部材の外周から支持部材の中心を認識し、かつ外周認識工程で認識した被加工物の外周から被加工物の中心を認識する中心認識工程と、を備えることで、保持工程において、保持面の中心と支持部材の中心とを一致させて保持させる場合と、保持面の中心と被加工物の中心とを一致させて保持させる場合とを選択的に実施することが可能となり、その後、研削工程で被加工物を研削することが可能となる。
撮像工程は、被加工物の外周と支持部材の外周とを仮置きテーブルからはみ出させて貼り合わせワークを仮置きテーブルに仮置きする仮置き工程を含み、仮置きテーブルに仮置きされた貼り合わせワークの下方に配置した照明で貼り合わせワークの下方から上方に光を照射し、照明に対し対向配置されたカメラで被加工物の外周と支持部材の外周とを含めて貼り合わせワークを撮像することで、撮像工程後に行う外周認識工程において必要となる撮像画を容易に取得することができる。
撮像工程において、貼り合わせワークを保持面に搬送する搬送手段が保持した貼り合わせワークの被加工物の外周と支持部材の外周とを含めて貼り合わせワークをカメラで撮像することで、撮像工程後に行う外周認識工程において必要となる撮像画を容易に取得することができる。
円板で透明又は半透明の被加工物と被加工物の外周から外にはみ出す大きさの円板で透明又は半透明の支持部材との少なくとも２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークを研削する本発明に係る研削装置は、保持手段の保持面で貼り合わせワークを保持する前に、被加工物の外周と支持部材の外周とが含まれた貼り合わせワークについての撮像画から被加工物の外周と支持部材の外周とを判別して認識する外周認識手段と、外周認識手段で認識した支持部材の外周から支持部材の中心を認識し、外周認識手段で認識した被加工物の外周から被加工物の中心を認識する中心認識手段と、貼り合わせワークを保持面に搬送し保持させる搬送手段と、保持面に貼り合わせワークを保持させる際に、保持面の中心と支持部材の中心とを一致させるか、又は保持面の中心と被加工物の中心とを一致させるかを設定する設定部と、設定部の設定に応じて、貼り合わせワークを保持面に保持させるために搬送手段を少なくとも制御する制御手段と、を備えることで、保持面の中心と支持部材の中心とを一致させて保持させる場合と、保持面の中心と被加工物の中心とを一致させて保持させる場合とを選択的に実施することが可能となり、その後、被加工物を研削することが可能となる。
支持部材は、被加工物の結晶方位を示すマークが形成されていて、保持手段の保持面は、支持部材と平面視同じ形状であり、保持手段は、保持面の中心を軸に保持面を回転させる保持面回転手段を備えることで、制御手段は、保持面回転手段を制御して、搬送手段が保持した貼り合わせワークの支持部材のマークと、保持面に形成されるマークに対応した対応マークとを一致させることができ、その後、研削を行うことで、被加工物を均一な厚みに薄化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。 実施形態１の撮像工程において、被加工物の外周と支持部材の外周とを含めて貼り合わせワークをカメラで撮像する場合を説明する側面図である。 撮像工程で撮像された撮像画の一例を説明する説明図である。 実施形態２の撮像工程において、被加工物の外周と支持部材の外周とを含めて貼り合わせワークをカメラで撮像する場合を説明する側面図である。 グループ値を縦軸として、かつ、軸を撮像画におけるＸ軸方向の位置として示すグラフの一例である。
図１に示す研削装置１は、研削手段１６によって保持手段３を構成するチャックテーブル３０に保持された貼り合わせワーク８の被加工物８０を研削する装置である。研削装置１の装置ベース１０上の前方（−Ｙ方向側）は、チャックテーブル３０に対して貼り合わせワーク８の搬入出が行われる領域である搬入出領域１００となっており、装置ベース１０上の後方（＋Ｙ方向側）は、研削手段１６によってチャックテーブル３０上に保持された貼り合わせワーク８の研削加工が行われる領域である加工領域１０１となっている。
なお、本発明に係る加工装置は、研削手段として研削手段と仕上げ研削手段との２軸備え、回転するターンテーブルで貼り合わせワーク８を保持したチャックテーブル３０を各研削手段の下方に位置付ける構成となっていてもよい。
研削装置１が研削する被加工物は、図１に示す円板で透明又は半透明の被加工物８０と被加工物８０の外周８０７から外にはみ出す大きさの円板で透明又は半透明の支持部材８２との少なくとも２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワーク８である。
被加工物８０は、例えば、透明又は半透明部材であるリチウムタンタレートからなる円形のウェーハであり、図１においては下方を向いている被加工物８０の表面８０１は、図示しない接着剤等を用いて支持部材８２の表面８２０に接着されている。被加工物８０の表面８０１とは反対側の被加工物８０の裏面は、研削加工が施される被研削面８０２となる。なお、被加工物８０は、透明又は半透明部材であるＳｉＣからなるウェーハであってもよい。
被加工物８０よりも大径の支持部材８２は、透明又は半透明のガラスで構成されており、図１において下方を向いている裏面８２２がチャックテーブル３０の保持面３０２で保持される被保持面となる。なお、支持部材８２は、ガラス以外にも、透明又は半透明部材であるサファイア、又はスピネル等で構成されていてもよい。なお、支持部材８２を構成するガラスは、透明又は半透明で、着色が施されていてもよい。
貼り合わせワーク８は、被加工物８０と支持部材８２とを一体として扱い加工をすることで、研削後の薄い被加工物８０のハンドリング性が向上し、また、被加工物８０の反りや破損が防止可能となるものである。
貼り合わせワーク８の被加工物８０の中心と支持部材８２の中心とは僅かにずれている場合がある。
本実施形態において、支持部材８２の外周８２８には、被加工物８０の結晶方位を示すマーク８２５が形成されている。該マーク８２５は、例えば、支持部材８２の外周部分を接線方向にフラットに切り欠くことで形成されている。
なお、被加工物８０に、結晶方位を示すマークであるオリエンテーションフラットが外周の一部をフラットに切欠くことで形成されていてもよい。または、被加工物８０の結晶方位を示すノッチが、被加工物８０の外周に被加工物８０の中心に向けて径方向内側に窪んだ状態で形成されていてもよい。これらの場合には、支持部材８２に被加工物８０の結晶方位を示すマーク８２５が形成されていない円形となっていてもよい。
研削装置１の装置ベース１０の正面側（−Ｙ方向側）には、複数の貼り合わせワーク８を棚状に収容可能なカセットを載置する第１のカセットステージ１５０及び第２のカセットステージ１５１が設けられており、第１のカセットステージ１５０には複数の加工前の貼り合わせワーク８が棚状に収容される第１のカセット２１が載置され、第２のカセットステージ１５１には複数の加工後の貼り合わせワーク８が棚状に収容される第２のカセット２２が載置される。
研削装置１は、貼り合わせワーク８を保持手段３の保持面３０２に搬送し保持させる搬送手段５を備えている。本実施形態において、搬送手段５は、第１のカセット２１から貼り合わせワーク８を搬出するロボット５０と、例えばロボット５０により仮置きテーブル１１に載置され被加工物８０の中心、又は支持部材８２の中心が認識された貼り合わせワーク８を、仮置きテーブル１１からチャックテーブル３０に搬送するローディングアーム５２と、を備えている。
図１に示すように、第１のカセット２１の＋Ｙ方向側の開口の後方にロボット５０が配設されている。ロボット５０は、多関節ロボットであり、貼り合わせワーク８を吸着保持する吸着面を有するロボットハンド５００と、ロボットハンド５００を水平方向に移動させるハンド水平移動手段５０２と、ロボットハンド５００を上下方向に移動させる電動アクチュエーター等のハンド上下動手段５０４と、例えばロボットハンド５００の吸着面５００４を上下反転させるハンド反転手段５０６と、を備えている。
ハンド水平移動手段５０２は、例えば、複数のアーム部材等で構成され内部にプーリ機構を備える旋回アームを旋回モータによって旋回させる構造となっている。ハンド水平移動手段５０２は、ロボットハンド５００を水平面内（Ｘ軸Ｙ軸平面内）において旋回移動させることが可能であるとともに、複数のアーム部材を互いが交差した状態から互いが直線状となる状態等に変形させつつ、ロボットハンド５００を水平面内において直動させることができる。
ハンド水平移動手段５０２の下部側にはハンド上下動手段５０４が接続されており、ハンド上下動手段５０４は、ハンド水平移動手段５０２と共にロボットハンド５００をＺ軸方向において上下動させ、ロボットハンド５００を所定の高さに位置付けする。
ハンド水平移動手段５０２のアーム部材には、柱状のアーム連結部５０７を介して、図１においてはＺ軸方向に直交するＹ軸方向の軸心を有するスピンドル５０６２を回転可能に支持するハウジング５０６３が固定されている。例えばハウジング５０６３の内部には、スピンドル５０６２を回転駆動する反転モータが収容されている。
スピンドル５０６２の先端側はハウジング５０６３から−Ｙ方向に突出しており、この先端側に、ロボットハンド５００の根元側が装着されるホルダが配設されている。図示しない反転モータがスピンドル５０６２を所定角度回転させることに伴って、スピンドル５０６２にホルダを介して接続されているロボットハンド５００が回転して、ロボットハンド５００の吸着面５００４を反転させて切換えることができる。
貼り合わせワーク８を吸着保持する板状のロボットハンド５００は、例えば、全体として平面視略Ｕ状の外形を備えている。なお、ロボットハンド５００は、本実施形態における形状に限定されるものではなく、全体として平面視略しゃもじ形状となっていてもよい。
例えば、図１においてロボットハンド５００の上側を向いている面を、貼り合わせワーク８を吸引保持する吸着面５００４とする。なお、ロボットハンド５００は、吸着面５００４の反対面も吸着面となっていてもよい。吸着面５００４は平滑に仕上げられており、また、貼り合わせワーク８を傷付けないように吸着面５００４の端部が面取りされていてもよい。吸着面５００４には、複数の吸引孔が開口している。なお、吸引孔には、変形可能なゴム吸盤等が配設されていてもよい。そして、各吸引孔には、ロボットハンド５００の旋回移動を妨げないように可撓性を備える樹脂チューブが継手等を介して連通しており、該樹脂チューブが真空発生装置、又はエジェクター機構等の吸引源に接続されている。
ロボット５０に隣接する位置には、仮置きテーブル１１が設けられている。円形の仮置きテーブル１１は、例えば、貼り合わせワーク８よりも小径となっており、仮置きテーブル１１の平坦な上面は貼り合わせワーク８を仮置きする仮置き面となる。仮置き面は、図示しない吸引源に連通しており、貼り合わせワーク８を吸引保持することができる。
仮置きテーブル１１の下側には、モータ１１８１及びスピンドル１１８２等からなる仮置きテーブル回転手段１１８が接続されており、仮置きテーブル１１は軸方向がＺ軸方向であるスピンドル１１８２によって回転可能となっている。スピンドル１１８２は、図示しないベアリング等を介して装置ベース１０上に配設された仮置きテーブル支持ベース１１６に回転可能に支持されている。
モータ１１８１は、例えば、サーボモータであり、モータ１１８１のエンコーダ１１８９は、サーボアンプとしての機能も有する図１に示す制御手段９に接続されており、制御手段９の出力インターフェイスからモータ１１８１に対して動作信号が供給されスピンドル１１８２が回転した後、検知した回転角度をエンコーダ信号として制御手段９の入力インターフェイスに対して出力する。そして、モータ１１８１の回転角度をエンコーダ信号として受け取った制御手段９は、仮置きテーブル１１の回転角度を認識できる。
本実施形態において、仮置きテーブル１１の近傍には、貼り合わせワーク８を撮像するための撮像手段１４が配設されている。そして撮像手段１４は、例えば、仮置きテーブル支持ベース１１６に配設され仮置きテーブル１１よりも下方に位置する例えば同軸落射の照明１４１と、Ｚ軸方向において照明１４１と対向するカメラ１４２とを備えている。
照明１４１は、例えば、複数の可視光を照射可能なＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）により構成されているが、これに限定されずキセノンランプ等であってもよい。照明１４１は、接続されている図示しない電源から電力が供給されると発光し、カメラ１４２に向かって上方に光を照射する。
カメラ１４２は、例えば、仮置きテーブル支持ベース１１６上に立設する側面視略Ｌ字の支持柱１４６の上部先端に取り付けられており、照明１４１から出射された光を捉えるレンズ等の光学系及び光学系で結像された被写体像を出力するＣＣＤ等の受光素子等で構成されている。なお、カメラ１４２は、水平方向に移動可能となっていてもよい。
仮置きテーブル１１の近傍には、ローディングアーム５２が配設されている。ローディングアーム５２は、水平方向に平行に延在しその先端の下面側に搬送パッド５２０が装着されたアーム部５２１と、軸方向がＺ軸方向でありアーム部５２１を水平方向に旋回移動させる旋回軸部５２２と、その下面で貼り合わせワーク８を吸引保持する搬送パッド５２０とを備えている。例えば、ローディングアーム５２は、図示しないシリンダー機構により上下動可能となっている。ローディングアーム５２は、例えば、仮置きテーブル１１に仮置きされた貼り合わせワーク８を吸引保持し、ローディングアーム５２の近傍に位置づけられた保持手段３のチャックテーブル３０へ搬送する。
図１に示す例においては、搬送パッド５２０は、被加工物８０よりも小径であり、被加工物８０の被研削面８０２の中央領域のみを吸引保持するが、被加工物８０の被研削面８０２の略全面を吸引保持する構成となっていてもよい。搬送パッド５２０は、ポーラス部材等からなる平坦な下面で貼り合わせワーク８を吸引保持できる。
ローディングアーム５２の隣には、吸引パッド等から構成され加工後の被加工物８０の被研削面８０２を吸引保持した状態で旋回するアンローディングアーム１３２が設けられている。
アンローディングアーム１３２の可動範囲内には、アンローディングアーム１３２により搬送される加工後の貼り合わせワーク８を洗浄する枚葉式の洗浄手段１２が配置されている。洗浄手段１２は、貼り合わせワーク８よりも小径のスピンナテーブル１２０で支持部材８２を吸引保持し、保持された被加工物８０の上方を旋回移動する洗浄ノズル１２１から、洗浄水を回転させた被加工物８０の上面である被研削面８０２に噴射して被研削面８０２の洗浄を行う。また、洗浄ノズル１２１は、エアを噴射して洗浄後の貼り合わせワーク８を乾燥させることができる。
保持手段３は、チャックテーブル３０を備えており、貼り合わせワーク８の支持部材８２を保持面３０２で吸引保持することができる。チャックテーブル３０は、本実施形態においては、ポーラス部材等からなり支持部材８２を吸着する吸着部３００と、吸着部３００を支持する枠体３０１とを備える。吸着部３００は、真空発生装置等の図示しない吸引源に連通し、吸引源が吸引することで生み出された吸引力が、吸着部３００の露出面（上面）である保持面３０２に伝達されることで、チャックテーブル３０は保持面３０２上で貼り合わせワーク８を吸引保持できる。
例えば、保持面３０２は支持部材８２に形成された被加工物８０の結晶方位を示すフラットな切り欠きであるマーク８２５に対応して支持部材８２と平面視同じ形状をしている。つまり、円形の吸着部３００の外周は、マーク８２５に対応して接線方向にフラットに切り欠かれて対応マーク３０４が形成されている。
なお、保持手段３のチャックテーブル３０の保持面３０２の中心は、例えば、保持面３０２が完全な円形だと仮定した場合の該円の中心となる。
チャックテーブル３０は、保持手段３を構成するカバー３９によって周囲から囲まれており、カバー３９及びカバー３９に連結された蛇腹カバー３９０の下方に配設された図示しないテーブル移動手段によって、装置ベース１０上をＹ軸方向に往復移動可能となっている。図示しないテーブル移動手段は、電動スライダーをＹ軸方向に直動させるボールネジ機構等である。
保持手段３は、保持面３０２の中心を軸にチャックテーブル３０を回転させる保持面回転手段３６を備えている。保持面回転手段３６は、チャックテーブル３０の下側にスピンドル３６２を接続し、該スピンドル３６２をモータ３６０によって回転駆動する構成となっている。
モータ３６０は、例えば、サーボモータであり、モータ３６０のロータリエンコーダ３６９は、サーボアンプとしての機能も有する制御手段９に接続されており、制御手段９の出力インターフェイスからモータ３６０に対して動作信号が供給されスピンドル３６２が回転された後、スピンドル３６２の回転角度をエンコーダ信号として制御手段９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手段９は、チャックテーブル３０の回転角度や、チャックテーブル３０の保持面３０２上の支持部材８２のマーク８２５に対応するフラットな切り欠きの対応マーク３０４の周方向位置を認識できる。
加工領域１０１の後方（＋Ｙ方向側）には、コラム１８が立設されており、コラム１８の−Ｙ方向側の前面には研削手段１６とチャックテーブル３０とを相対的に保持面３０２に垂直なＺ軸方向に研削送りする研削送り手段１９が配設されている。研削送り手段１９は、Ｚ軸方向の軸心を有するボールネジ１９０と、ボールネジ１９０と平行に配設された一対のガイドレール１９１と、ボールネジ１９０の上端に連結しボールネジ１９０を回動させるモータ１９２と、内部のナットがボールネジ１９０に螺合し側部がガイドレール１９１に摺接する昇降板１９３と、昇降板１９３に連結され研削手段１６を保持するホルダ１９４とを備えており、モータ１９２がボールネジ１９０を回動させると、これに伴い昇降板１９３がガイドレール１９１にガイドされてＺ軸方向に往復移動し、ホルダ１９４に保持された研削手段１６がＺ軸方向に研削送りされる。
保持手段３の保持面３０２に保持された貼り合わせワーク８の被加工物８０を砥石１６４０で研削する研削手段１６は、軸方向がＺ軸方向である回転軸１６０と、回転軸１６０を回転可能に支持するハウジング１６１と、回転軸１６０を回転駆動するモータ１６２と、回転軸１６０の下端に接続された円環状のマウント１６３と、マウント１６３の下面に着脱可能に装着された研削ホイール１６４とを備える。
研削ホイール１６４は、ホイール基台１６４１と、ホイール基台１６４１の底面に環状に配設された略直方体形状の複数の砥石１６４０と、を備える。砥石１６４０は、例えば、所定のバインダー等で研削砥粒等が固着されて成形されている。
回転軸１６０の内部には、研削水の通り道となる図示しない流路が回転軸１６０の軸方向（Ｚ軸方向）に貫通して形成されている。この流路はマウント１６３を通り、ホイール基台１６４１の底面において砥石１６４０に向かって研削水を噴出可能に開口している。
被加工物８０を研削する際の高さ位置まで下降した研削ホイール１６４の近傍となる位置には、例えば、研削中において被加工物８０の厚みを接触式にて測定する厚み測定手段３８が配設されている。
なお、厚み測定手段３８は、非接触式の厚み測定手段であってもよい。
研削装置１は、保持手段３の保持面３０２で貼り合わせワーク８を保持する前に、撮像手段１４により撮像され被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とが含まれた貼り合わせワーク８についての撮像画から被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを判別して認識する外周認識手段９０と、外周認識手段９０で認識した支持部材８２の外周８２８から支持部材８２の中心を認識し、外周認識手段９０で認識した被加工物８０の外周８０７から被加工物８０の中心を認識する中心認識手段９２と、保持面３０２に貼り合わせワーク８を保持させる際に、保持面３０２の中心と支持部材８２の中心とを一致させるか、又は保持面３０２の中心と被加工物８０の中心とを一致させるかを設定する設定部９４と、設定部９４の設定に応じて、貼り合わせワーク８を保持面３０２に保持させるために搬送手段５、即ち、ロボット５０及びローディングアーム５２を少なくとも制御する制御手段９と、を備えている。
本実施形態において、制御手段９は、搬送手段５以外の発明構成要素についての制御も実施可能な装置全体の制御を行うことができるが、装置全体の制御を行う制御手段とは別体となっていてもよい。
制御手段９は、制御プログラムに従って演算処理するプロセッサ及びメモリ等の記憶媒体等を備えており、図示しない有線又は無線の通信経路を介して、搬送手段５のロボット５０、搬送手段５のローディングアーム５２、保持面回転手段３６、及び仮置きテーブル回転手段１１８等に電気的に接続されており、制御手段９により、ロボット５０による第１のカセット２１からの貼り合わせワーク８の搬出動作の制御及び第２のカセット２２への研削後の貼り合わせワーク８の搬入動作の制御、ローディングアーム５２による仮置きテーブル１１からチャックテーブル３０までの貼り合わせワーク８の搬送動作の制御、貼り合わせワーク８を吸引保持するチャックテーブル３０の回転動作の制御、並びに仮置きテーブル回転手段１１８による仮置きテーブル１１の回転動作の制御等がされる。
本実施形態において、例えば、外周認識手段９０、中心認識手段９２、及び設定部９４は、制御手段９に含まれている。
設定部９４は、例えば、制御手段９の記憶媒体の一領域に設定されている。例えば、研削装置１は、作業者が研削装置１に対して加工条件等を入力するための入力手段として、図示しないタッチパネル等を備えている。研削装置１を用いて貼り合わせワーク８に研削加工を施すにあたって、作業者が被加工物８０の種類等に応じた加工条件の各種情報（研削手段１６の研削送り速度、チャックテーブル３０の回転速度等）を入力手段から研削装置１に入力すること場合において、チャックテーブル３０の保持面３０２に貼り合わせワーク８を保持させる際に、例えば保持面３０２の中心と支持部材８２の中心とを一致させることを選択して入力すると、該選択結果が設定部９４に設定・記憶される。
外周認識処理を記述したプログラムは、制御手段９の記憶媒体に記憶されており、外周認識手段９０は、撮像手段１４のカメラ１４２から撮像画データが送られてくると、外周認識処理を記述したプログラムを記憶媒体から読み出して実行する。中心認識処理を記述したプログラムは、制御手段９の記憶媒体に記憶されており、中心認識手段９２は、外周認識手段９０が被加工物８０の外周８０７を認識し、また、支持部材８２の外周８２８を認識すると、中心認識処理を記述したプログラムを記憶媒体から読み出して実行する。
以下に、図１に示す本発明に係る研削装置１を用いて、本発明に係る貼り合わせワーク８の研削方法を実施する場合の各工程について説明する。
本実施形態においては、研削加工を開始する前に作業者が加工条件の研削装置１に対する設定を行うにあたって、貼り合わせワーク８において被加工物８０の中心と支持部材８２の中心とにズレがあった場合に、チャックテーブル３０の保持面３０２の中心と支持部材８２の中心とを一致させるのではなく、チャックテーブル３０の保持面３０２の中心と被加工物８０の中心とを一致させることを選択して設定部９４に設定したとする。
なお、被加工物８０自体に結晶方位を示すマークが形成されている場合には、チャックテーブル３０の保持面３０２の中心と支持部材８２の中心とを一致させるように、設定部９４に設定をしてもよい。
（１）貼り合わせワーク８の第１のカセット２１からの搬出
例えば、ロボット５０のロボットハンド５００が、第１のカセット２１内の狙いの被加工物８０の高さ位置に位置づけられる。例えば、第１のカセット２１内において、被加工物８０の被研削面８０２は上側を向いており、棚に支持部材８２の外周部分が支持されている。そして、例えば、ロボットハンド５００の吸着面５００４が、上側（＋Ｚ方向側）を向いた状態にセットされる。
ロボットハンド５００が旋回され、第１のカセット２１の開口から第１のカセット２１の内部の所定の位置まで進入していき、例えば、ロボットハンド５００の中心と支持部材８２の中心とがおおよそ一致するように、ロボットハンド５００が位置づけられる。次いで、ロボットハンド５００が上昇して、支持部材８２の下方を向いている裏面８２２に下側から吸着面５００４を接触させて吸引保持し、さらに、支持部材８２の外周部分が棚から僅かに離間するまでロボットハンド５００が上昇する。
さらに、貼り合わせワーク８を吸引保持したロボットハンド５００が第１のカセット２１から退出する。なお、ロボットハンド５００は貼り合わせワーク８に上側から吸着面５００４を当接させて、貼り合わせワーク８の被加工物８０を吸引保持してもよい。
（２−１）撮像工程の実施形態１
次いで、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを含めて貼り合わせワーク８をカメラ１４２で撮像する撮像工程を実施する。以下に説明する撮像工程は、実施形態１の撮像工程であり、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを仮置きテーブル１１からはみ出させて貼り合わせワーク８を仮置きテーブル１１に仮置きする仮置き工程を含む。
具体的には、搬送手段５を構成するロボット５０が貼り合わせワーク８を仮置きテーブル１１の上方に移動させ、ロボットハンド５００の中心が仮置きテーブル１１の中心と略合致される。そして、ロボット５０によって、貼り合わせワーク８が支持部材８２の裏面８２２を下側に向けて仮置きテーブル１１に載置される。即ち、ロボットハンド５００のＵ字状の開口部分に、仮置きテーブル１１が入り込むようにして、ロボットハンド５００が下降して貼り合わせワーク８が仮置きテーブル１１上に載置される。そして、図２に示すように、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを仮置きテーブル１１からはみ出させて貼り合わせワーク８が仮置きテーブル１１に仮置きされ、吸引保持される。その後、ロボットハンド５００は、貼り合わせワーク８上から退避する。
図２に示すように、仮置きテーブル１１に仮置きされた貼り合わせワーク８の被加工物８０の外周８０７と、支持部材８２の外周８２８とは、カメラ１４２と照明１４１との間に入り込んだ状態になる。そして、例えば、貼り合わせワーク８の上面にカメラ１４２のピントが合わせられ、被加工物８０の外周８０７と、支持部材８２の外周８２８とがカメラ１４２の撮像領域内に入れられる。照明１４１が点灯して照明光（例えば可視光線）を上方に照射する。該照明光は、透明部材又は半透明部材である支持部材８２及び透明部材又は半透明部材である被加工物８０を一部が透過して透過光となり、カメラ１４２の光学系を通じ受光素子に受光され、図３に示す第１撮像画４０が形成される。
第１撮像画４０は、例えば、明度値が８ビット階調、即ち、０〜２５５までの２５６通りで表現される所定のサイズの１ピクセル（１画素）の集合体である。形成された第１撮像画４０の１ピクセル毎における明度値は、カメラ１４２の受光素子の各１画素に入射した光量によって定まる。
照明１４１が出射した照明光は、透明部材又は半透明部材である支持部材８２で吸収され弱まり、支持部材８２上の透明又は半透明部材である被加工物８０で吸収されさらに弱まる。即ち、図３に示す支持部材８２に対応する受光素子に対する入射光量は多く、その１ピクセルは図３の第１撮像画４０における灰色となり、被加工物８０に対応する受光素子に対する入射光量は、少なくなりその１ピクセルは明度値が支持部材８２を示すピクセルに比べて下がり、図３の第１撮像画４０におけるより黒に近い濃い灰色となる。
カメラ１４２は、図３に示す被加工物８０の外周８０７と、支持部材８２の外周８２８と、支持部材８２よりも外側の空間４００（拡散板４００）とが写った貼り合わせワーク８についての第１撮像画４０を、図１に示す制御手段９に送信する。該第１撮像画４０は、制御手段９の記憶媒体に記憶される。
例えば、図２に示す仮置きテーブル１１が回転し、固定されているカメラ１４２に対する貼り合わせワーク８の外周部分の位置が変えられる。そして、仮置きテーブル１１に吸引保持された貼り合わせワーク８についての同様の撮像画が、カメラ１４２で複数箇所（例えば、先に撮像した箇所から貼り合わせワーク８の周方向に離間したさらに２か所）撮像される。即ち、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８と空間４００とが写った貼り合わせワーク８についての、第２撮像画、及び第３撮像画がさらに形成され、制御手段９の記憶媒体に記憶される。
（２−２）撮像工程の実施形態２
撮像工程は、上記実施形態１の撮像工程に代えて、以下に示す実施形態２の撮像工程を実施してもよい。
実施形態２の撮像工程においては、図１に示す貼り合わせワーク８をチャックテーブル３０の保持面３０２に搬送する搬送手段５が保持した貼り合わせワーク８の被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを含めて貼り合わせワーク８をカメラ１４２で撮像する。
具体的には、例えば、制御手段９による搬送手段５の制御の下で、第１のカセット２１から貼り合わせワーク８を被加工物８０を上側に向けた状態で搬出したロボット５０が、仮置きテーブル１１を介さずに、ローディングアーム５２に直に貼り合わせワーク８を受け渡す。
図４に示すように、ローディングアーム５２は、被加工物８０の被研削面８０２を吸着して貼り合わせワーク８を吸引保持する。例えば、搬送パッド５２０の保持面である下面と支持部材８２の中心とはおおよそ一致している。貼り合わせワーク８をローディングアーム５２に受け渡したロボット５０が、貼り合わせワーク８の下方から退避した後、ローディングアーム５２が貼り合わせワーク８を旋回移動及び上下移動させて、貼り合わせワーク８の被加工物８０の外周８０７と、支持部材８２の外周８２８とがカメラ１４２と照明１４１との間に入り込む位置に、貼り合わせワーク８を位置付ける。
その後は、撮像手段１４による貼り合わせワーク８の撮像が実施形態１の撮像工程と略同様に行われる。即ち、ローディングアーム５２による被加工物８０の移動と共に、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８と空間４００とが写った貼り合わせワーク８についての、第１撮像画、第２撮像画、及び第３撮像画が形成される。なお、実施形態２の撮像工程において、ロボット５０が保持した貼り合わせワーク８の被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを含めて貼り合わせワーク８をカメラ１４２で撮像してもよい。
（３）外周認識工程
例えば、実施形態１（又は、実施形態２）の撮像工程が実施された後に、撮像工程で撮像した図３に示す第１撮像画４０において隣どうしのピクセルの明度差によって支持部材８２の外周８２８、及び被加工物８０の外周８０７を、図１に示す外周認識手段９０が判別してそれぞれ認識する外周認識工程を実施する。
外周認識手段９０は、例えば所定の解像度の仮想的な出力画面（Ｘ軸Ｙ軸直交座標平面）上に図３に示す第１撮像画４０を表示させる。そして、外周認識手段９０は、第１撮像画４０の隣り合うピクセルの明度差によって、支持部材８２の外周８２８、及び被加工物８０の外周８０７を判別し、それぞれのＸ軸座標Ｘ１、及びＸ軸座標Ｘ２を認識する。
なお、図３に示す第１撮像画４０においては、支持部材８２と空間４００との境界部分である支持部材８２の外周８２８、及び支持部材８２と被加工物８０との境界部分である被加工物８０の外周８０７は、各ピクセルが＋Ｘ方向に飛び出ることなくＹ軸方向に整列して撮像できた場合を示しているが、各ピクセルが＋Ｘ方向に飛び出て第１撮像画が形成される場合もある。即ち、境界部分（図３において＋Ｘ方向から１２列目のピクセル列）に明度の異なるピクセルが混在して撮像画が形成される場合がある。
この場合においては、例えば、外周認識手段９０は、出力画面上に表示された第１撮像画４０において、空間４００と支持部材８２の外周８２８との仮の境界部分（図３において＋Ｘ方向から１２列目のピクセル列）を定める。そして、該仮の境界部分における空間４００を示す明度値（図１においては白色）のピクセルのＹ軸方向における数を算出し、また、該境界部分における支持部材８２の外周８２８を示す明度値（図３においては薄い灰色）のピクセルのＹ軸方向における数を算出し、算出した空間４００を示すピクセル数が算出した支持部材８２の外周８２８を示すピクセル数より多ければ、１２列目のピクセル列は、空間４００を示すとし、仮に、算出した空間４００を示すピクセル数が算出した支持部材８２の外周８２８を示すピクセル数よりも少なければ、１２列目のピクセル列は、支持部材８２の外周８２８を示すと判断するものとしてもよい。
例えば、図１に示す外周認識手段９０は、図３に示す第１撮像画４０における支持部材８２の外周８２８のＸ軸座標Ｘ１上のＹ軸方向における任意のピクセルの１つを選定して、そのピクセルのＸ軸Ｙ軸座標を後述する中心認識工程において支持部材８２の中心を認識するために用いるエッジ座標（Ｘ１、Ｙ１）と認識し、制御手段９の記憶媒体に記憶する。また、外周認識手段９０は、第１撮像画４０における被加工物８０の外周８０７のＸ軸座標Ｘ２上のＹ軸方向における任意のピクセルの１つを選定して、そのピクセルのＸ軸Ｙ軸座標を後述する中心認識工程において被加工物８０の中心を認識するために用いるエッジ座標（Ｘ２、Ｙ２）と認識し、制御手段９の記憶媒体に記憶する。
このような、図１に示す外周認識手段９０による支持部材８２の外周８２８、及び被加工物８０の外周８０７の判別・認識が、支持部材８２の外周８２８、及び被加工物８０の外周８０７を示し貼り合わせワーク８の周方向において離間した２か所を写した図示しない第２撮像画、及び第３撮像画についても行われる。即ち、支持部材８２についてのさらに二つの図示しないエッジ座標、及び被加工物８０についてのさらに二つの図示しないエッジ座標が制御手段９の記憶媒体に記憶される。なお、外周認識手段９０は、第２撮像画及び第３撮像画を用いずに、第１撮像画４０から、支持部材８２の中心を認識するために用いるエッジ座標（Ｘ１、Ｙ１）に加えてさらに２つの図示しないエッジ座標を選定してもよいし、被加工物８０の中心を認識するために用いるエッジ座標（Ｘ２、Ｙ２）に加えてさらに２つの図示しないエッジ座標を選定してもよい。
なお、以下に説明するように、例えば支持部材８２の外周８２８と被加工物８０の外周８０７とを第１撮像画４０から外周認識手段９０が認識してもよい。
例えば、図３に示す第１撮像画４０においてＸ軸方向に連続して並ぶ支持部材８２を示す１０個のピクセルを対象として１グループと認識し、対象となった１番目のグループの１０ピクセルの外側から中央にＸ軸方向において対称であるピクセルの明度値の差を求める。即ち、１番目のグループの１０ピクセルを、＋Ｘ方向側から１番目のピクセル、２番目のピクセル、〜９番目のピクセル、及び１０番目のピクセルとした場合に、１番目のピクセルと１０番目のピクセルとの明度差、２番目のピクセルと９番目のピクセルとの明度差、３番目のピクセルと８番目のピクセルとの明度差、４番目のピクセルと７番目のピクセルとの明度差、及び５番目のピクセルと６番目のピクセルとの明度差の、計５つの明度差を算出する。一例として、１番目のピクセルの明度値が２５５であり、１０番目のピクセルの明度値が２５５であれば、１番目のピクセルと１０番目のピクセルとの明度差＝０となる。
さらに、算出した５つの明度差の合計を１番目のグループのグループ値として算出する。該グループ値は、１番目のグループを構成する１０個のピクセル中の隣合う中央のピクセルの明度を示している。一例として、１番目のグループのグループ値＝０である
上記と同様に、１番目のグループから支持部材８２の中央側に向かって、即ち、図３において−Ｘ方向側に向かって１ピクセルずらした先頭のピクセル（１番目のグループにおける２番目のピクセル）を先頭とする１０個のピクセルを２番目のグループと認定して、さらに２番目のグループのグループ値を１番目のグループ値を算出した場合と同様に算出する。さらに、３番目のグループのグループ値、４番目のグループのグループ値、５番目のグループのグループ値等を支持部材８２の外周側から中央側に向かって次々に算出していく。
さらに、外周認識手段９０は、算出していった１番目のグループのグループ値、２番目のグループのグループ値、３番目のグループのグループ値等を縦軸として、かつ、横軸を図３に示す第１撮像画４０のＸ軸方向におけるグループの位置とする図５に示すグラフＧ１を作成する。そして、グラフＧ１に示すように、例えば、７番目のグループのグループ値＝２５５から８番目のグループのグループ値＝−２５５となりグループ値が大きく振れていると認定して、該グループ値が大きく振れた８番目のグループの図３におけるＸ軸座標位置を被加工物８０の外周８０７を示すエッジ座標と認定する。つまり、グループ値を１０ピクセルの内の中央のピクセルの明度値とし、隣どうしのピクセルの明度値の差をエッジ座標として認定している。例えば、グループ値を５番目のピクセルの明度値としている。
（４）中心認識工程
次いで、図１に示す中心認識手段９２により、外周認識工程で認識した支持部材８２の外周８２８から支持部材８２の中心を認識し、かつ外周認識工程で認識した被加工物８０の外周８０７から被加工物８０の中心を認識する中心認識工程が実施される。
即ち、中心認識工程は、従来から知られている３点のエッジ座標に基づく幾何学的演算処理により行われる。即ち、仮置きテーブル１１に仮置きされている貼り合わせワーク８の支持部材８２についてのエッジ座標（Ｘ１、Ｙ１）を含む３つのエッジ座標を基にして、仮想画面上においてエッジ座標（Ｘ１、Ｙ１）と支持部材８２についての２つ目のエッジ座標とを結ぶ第一仮想直線を定義し、さらに、エッジ座標（Ｘ１、Ｙ１）と支持部材８２についての３つ目のエッジ座標とを結ぶ第二仮想直線を定義し、第一仮想直線の中点を通る第一垂線と第二仮想直線の中点を通る第二垂線との交点を支持部材８２の中心８２９（図２参照）として認識するものである。
支持部材８２の中心を認識する作業と同様の作業を、エッジ座標（Ｘ２、Ｙ２）を含む被加工物８０についての３つのエッジ座標を用いて中心認識手段９２が実施し、被加工物８０の中心８０９（図２参照）が認識される。
（５）保持工程
上記のように、例えば図２に示す仮置きテーブル１１に保持されている貼り合わせワーク８の支持部材８２の中心８２９と、被加工物８０の中心８０９とが認識された後、貼り合わせワーク８の支持部材８２を保持手段３の保持面３０２に保持させる。保持工程においては、保持面３０２の中心と認識した支持部材８２の中心８２９とを一致させて保持させる場合と、保持面３０２の中心と認識した被加工物８０の中心８０９とを一致させて保持させる場合とが選択的に実施される。
本実施形態においては、加工開始前に作業者によって図１に示す設定部９４にチャックテーブル３０の保持面３０２の中心と貼り合わせワーク８の被加工物８０の中心８０９とを一致させることが設定されているため、制御手段９による制御の下で、保持面３０２の中心と認識した被加工物８０の中心８０９とが一致するように保持作業が実行される。また、本実施形態においては、支持部材８２は、被加工物８０の結晶方位を示すマーク８２５が形成されていて、保持手段３の保持面３０２は、支持部材８２と平面視同じ形状であり、フラットな切り欠きである対応マーク３０４を備えているため、制御手段９は、保持面回転手段３６を制御し、搬送手段５のローディングアーム５２が保持する貼り合わせワーク８の支持部材８２のマーク８２５と、保持面３０２に形成されるマーク８２５に対応した対応マーク３０４とを一致させる制御も行う。
具体的には、例えば、図２に示す仮置きテーブル１１上で撮像手段１４により、貼り合わせワーク８の撮像が行われて、該撮像画から制御手段９の例えば外周認識手段９０によって支持部材８２のマーク８２５が認識される。さらに、制御手段９による仮置きテーブル回転手段１１８のモータ１１８１の制御の下で、貼り合わせワーク８を吸引保持した仮置きテーブル１１が所定角度回転されて、支持部材８２のマーク８２５が所定方向に位置付けられる。
さらに、制御手段９による搬送手段５のローディングアーム５２の制御が実施され、例えば、仮置きテーブル１１において上側を向いている被加工物８０の被研削面８０２の中心８０９（図２参照）と搬送パッド５２０の中心とが一致するように、搬送パッド５２０が被加工物８０の上方に位置づけられる。
次いで、搬送パッド５２０が降下して、被加工物８０の被研削面８０２に接触し被加工物８０を吸引保持する。次いで、搬送パッド５２０が上昇して、仮置きテーブル１１から被加工物８０が搬出される。
図１に示すローディングアーム５２が被加工物８０を保持したときの支持部材８２のマーク８２５の周方向における位置は、仮置きテーブル１１から被加工物８０を保持し搬出する時に既に制御手段９に認識されているので、制御手段９による保持面回転手段３６の制御の下で、チャックテーブル３０が所定角度回転され、貼り合わせワーク８のマーク８２５の位置とチャックテーブル３０の対応マーク３０４とが一致するように位置合わせがされる。そして、チャックテーブル３０の保持面３０２の中心と搬送パッド５２０の中心とが一致するように、被加工物８０の被研削面８０２を上に向けた状態で貼り合わせワーク８が保持面３０２上に載置される。貼り合わせワーク８は、ローディングアーム５２によって、被加工物８０の中心８０９と搬送パッド５２０の中心とが一致するように保持されていたため、保持面３０２の中心と被加工物８０の中心８０９とが一致した状態になる。また、保持面３０２に形成される対応マーク３０４と支持部材８２のマーク８２５とが一致した状態になる。そして、図示しない吸引源が生み出す吸引力が保持面３０２に伝達されることで、保持手段３が保持面３０２で貼り合わせワーク８の支持部材８２側を吸引保持する。
（６）研削工程
チャックテーブル３０の保持面３０２の中心と貼り合わせワーク８の被加工物８０の中心８０９とを一致させることを選択して保持工程が実施された後、図示しないテーブル移動手段がチャックテーブル３０を＋Ｙ方向に移動させる。そして、貼り合わせワーク８を保持したチャックテーブル３０が、研削手段１６の研削ホイール１６４の回転中心が被加工物８０の回転中心８０９に対して所定距離だけ水平方向にずれ、研削砥石１６４０の回転軌跡が被加工物８０の回転中心８０９を通るように被加工物８０が位置づけられる。
さらに、研削手段１６が研削送り手段１９により−Ｚ方向へと送られ、回転する研削砥石１６４０がチャックテーブル３０で保持された被加工物８０の被研削面８０２に当接することで研削が行われる。また、保持面回転手段３６がチャックテーブル３０を所定の回転速度で回転させるのに伴い保持面３０２上の被加工物８０も回転するので、研削砥石１６４０が被加工物８０の被研削面８０２全面の研削加工を行う。研削中は、研削砥石１６４０と被加工物８０の被研削面８０２との接触部位に研削水が供給され、接触部位を冷却・洗浄する。
研削加工中においては、厚み測定手段３８によって被加工物８０の厚みが逐次測定される。そして、正常に仕上げ厚みまで研削された被加工物８０から研削手段１６が上昇し離間した後、図示しないテーブル移動手段によって、チャックテーブル３０が−Ｙ方向に移動してアンローディングアーム１３２の近傍まで移動する。
（７）被加工物８０を研削した後の作業
次いで、アンローディングアーム１３２が、貼り合わせワーク８の被研削面８０２を吸引保持して、チャックテーブル３０からスピンナテーブル１２０に搬送する。次いで、洗浄ノズル１２１が被加工物８０の上方を所定角度で往復するように旋回移動しながら下方の被加工物８０に向かって洗浄水を噴射し、また、貼り合わせワーク８を吸引保持したスピンナテーブル１２０が所定の回転速度で回転することで、被加工物８０の被研削面８０２全面に洗浄水が供給され、洗浄が行われる。
洗浄手段１２において貼り合わせワーク８の洗浄・乾燥が行われた後、ロボット５０が洗浄手段１２から貼り合わせワーク８を搬出して、第２のカセット２２に収容する。
上記のように、本発明に係る貼り合わせワーク８の研削方法は、保持工程の前に、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを含めて貼り合わせワーク８をカメラ１４２で撮像する撮像工程と、撮像工程で撮像した撮像画において隣どうしのピクセルの明度差によって支持部材８２の外周８２８、及び被加工物８０の外周８０７をそれぞれ認識する外周認識工程と、外周認識工程で認識した支持部材８２の外周８２８から支持部材８２の中心８２９を認識し、かつ外周認識工程で認識した被加工物８０の外周８０７から被加工物８０の中心８０９を認識する中心認識工程と、を備えることで、保持工程において、保持面３０２の中心と支持部材８２の中心８２９とを一致させて保持させる場合と、保持面３０２の中心と被加工物８０の中心８０９とを一致させて保持させる場合とを選択的に実施することが可能となり、さらに、研削工程で被加工物８０を研削することが可能となる。
撮像工程は、実施形態１の撮像工程のように、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを仮置きテーブル１１からはみ出させて貼り合わせワーク８を仮置きテーブル１１に仮置きする仮置き工程を含み、仮置きされた貼り合わせワーク８の下方に配置した照明１４１で貼り合わせワーク８の下方から上方に光を照射し、照明１４１に対し対向配置されたカメラ１４２で被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを含めて貼り合わせワーク８を撮像することで、撮像工程後に行う外周認識工程において必要となる撮像画を容易に取得することができる。
実施形態２の撮像工程のように、撮像工程において、貼り合わせワーク８を保持面３０２に搬送する搬送手段５のローディングアーム５２、又はロボット５０が保持した貼り合わせワーク８の被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを含めて貼り合わせワーク８をカメラ１４２で撮像することで、撮像工程後に行う外周認識工程において必要となる撮像画を容易に取得することができる。
また、上記のように、貼り合わせワーク８を研削する本発明に係る研削装置１は、保持手段３の保持面３０２で貼り合わせワーク８を保持する前に、被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とが含まれた貼り合わせワーク８についての撮像画から被加工物８０の外周８０７と支持部材８２の外周８２８とを判別して認識する外周認識手段９０と、外周認識手段９０で認識した支持部材８２の外周８２８から支持部材８２の中心８２９を認識し、外周認識手段９０で認識した被加工物８０の外周８０７から被加工物８０の中心８０９を認識する中心認識手段９２と、貼り合わせワーク８を保持面３０２に搬送し保持させる搬送手段５と、保持面３０２に貼り合わせワーク８を保持させる際に、保持面３０２の中心と支持部材８２の中心８２９とを一致させるか、又は保持面３０２の中心と被加工物８０の中心８０９とを一致させるかを設定する設定部９４と、設定部９４の設定に応じて、貼り合わせワーク８を保持面３０２に保持させるために搬送手段５を少なくとも制御する制御手段９と、を備えることで、保持面３０２の中心と支持部材８２の中心８２９とを一致させて保持させる場合と、保持面３０２の中心と被加工物８０の中心８０９とを一致させて保持させる場合とを選択的に実施することが可能となり、その後、被加工物８０を研削することが可能となる。
支持部材８２は、被加工物８０の結晶方位を示すマーク８２５が形成されていて、保持手段３の保持面３０２は、支持部材８２と平面視同じ形状であり、保持手段３は、保持面３０２の中心を軸に回転させる保持面回転手段３６を備えることで、制御手段９は、保持面回転手段３６を制御して、搬送手段５が保持した貼り合わせワーク８の支持部材８２のマーク８２５と、保持面３０２に形成されるマーク８２５に対応した対応マーク３０４とを一致させることができ、その後、研削を行うことで、被加工物８０を均一な厚みに薄化することが可能となる。
本発明に係る貼り合わせワークの研削方法は上記実施形態に限定されず、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、添付図面に図示されている研削装置１の構成等についても、これに限定されず、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。
８：貼り合わせワーク ８０：被加工物 ８０１：被加工物の表面 ８０２：被加工物の被研削面 ８０７：被加工物の外周 ８２：支持部材 ８２０：支持部材の表面 ８２２：支持部材の裏面 ８２８：支持部材の外周 ８２５：支持部材のマーク
１：研削装置 １０：装置ベース １００：搬入出領域 １０１：加工領域 １８：コラム
１５０：第１のカセットステージ １５１：第２のカセットステージ
２１：第１のカセット ２２：第２のカセット
１１：仮置きテーブル １１８：仮置きテーブル回転手段 １１８１：モータ １１８２：スピンドル
１１６：仮置きテーブル支持ベース
１４：撮像手段 １４１：照明 １４２：カメラ
５：搬送手段
５０：ロボット ５００：ロボットハンド ５００４：吸着面 ５０２：ハンド水平移動手段 ５０４：ハンド上下動手段 ５０６：ハンド反転手段 ５０７：アーム連結部
５２：ローディングアーム ５２０：搬送パッド ５２１：アーム部 ５２２：旋回軸部
１３２：アンローディングアーム
１２：洗浄手段 １２０：スピンナテーブル １２１：洗浄ノズル
３：保持手段
３０：チャックテーブル ３０２：保持面 ３０４：対応マーク ３９：カバー
３６：保持面回転手段 ３６０：モータ ３６２：スピンドル
３８：厚み測定手段
１９：研削送り手段 １６：研削手段 １６４：研削ホイール １６４０：砥石
９：制御手段 ９０：外周認識手段 ９２：中心認識手段 ９４：設定部

Claims (5)

  1. 円板で透明又は半透明の被加工物と該被加工物の外周から外にはみ出す大きさの円板で透明又は半透明の支持部材との少なくとも２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの該被加工物を砥石で研削する貼り合わせワークの研削方法であって、
    該貼り合わせワークの該支持部材を保持手段の保持面に保持させる保持工程と、
    該保持工程で保持した該貼り合わせワークの該被加工物を砥石で研削する研削工程と、を備え、
    該保持工程の前に、
    該被加工物の外周と該支持部材の外周とを含めて該貼り合わせワークをカメラで撮像する撮像工程と、
    該撮像工程で撮像した撮像画において隣どうしのピクセルの明度差によって該支持部材の外周、及び該被加工物の外周をそれぞれ認識する外周認識工程と、
    該外周認識工程で認識した該支持部材の外周から該支持部材の中心を認識し、かつ該外周認識工程で認識した該被加工物の外周から該被加工物の中心を認識する中心認識工程と、を備え、
    該保持工程において、該保持面の中心と該支持部材の中心とを一致させて保持させる場合と、該保持面の中心と該被加工物の中心とを一致させて保持させる場合とを選択的に実施した後、該研削工程で該被加工物を研削する貼り合わせワークの研削方法。
  2. 前記撮像工程は、
    前記被加工物の外周と前記支持部材の外周とを仮置きテーブルからはみ出させて前記貼り合わせワークを該仮置きテーブルに仮置きする仮置き工程を含み、
    該仮置きテーブルに仮置きされた該貼り合わせワークの下方に配置した照明で該貼り合わせワークの下方から上方に光を照射し、該照明に対し対向配置された前記カメラで該被加工物の外周と該支持部材の外周とを含めて該貼り合わせワークを撮像する請求項１記載の貼り合わせワークの研削方法。
  3. 前記撮像工程において、
    前記貼り合わせワークを前記保持面に搬送する搬送手段が保持した該貼り合わせワークの前記被加工物の外周と前記支持部材の外周とを含めて該貼り合わせワークを前記カメラで撮像する請求項１記載の貼り合わせワークの研削方法。
  4. 円板で透明又は半透明の被加工物と該被加工物の外周から外にはみ出す大きさの円板で透明又は半透明の支持部材との少なくとも２つの透明部材又は半透明部材を貼り合わせた貼り合わせワークの該支持部材を保持面で保持する保持手段と、該保持面に保持された該貼り合わせワークの該被加工物を砥石で研削する研削手段と、を備える研削装置であって、
    該保持手段の該保持面で該貼り合わせワークを保持する前に、該被加工物の外周と該支持部材の外周とが含まれた該貼り合わせワークについての撮像画から該被加工物の外周と該支持部材の外周とを判別して認識する外周認識手段と、
    該外周認識手段で認識した該支持部材の外周から該支持部材の中心を認識し、該外周認識手段で認識した該被加工物の外周から該被加工物の中心を認識する中心認識手段と、
    該貼り合わせワークを該保持面に搬送し保持させる搬送手段と、
    該保持面に該貼り合わせワークを保持させる際に、該保持面の中心と該支持部材の中心とを一致させるか、又は該保持面の中心と該被加工物の中心とを一致させるかを設定する設定部と、
    該設定部の設定に応じて、該貼り合わせワークを該保持面に保持させるために該搬送手段を少なくとも制御する制御手段と、を備える研削装置。
  5. 前記支持部材は、前記被加工物の結晶方位を示すマークが形成されていて、
    前記保持手段の前記保持面は、該支持部材と平面視同じ形状であり、
    該保持手段は、該保持面の中心を軸に該保持面を回転させる保持面回転手段を備え、
    前記制御手段は、該保持面回転手段を制御し、前記搬送手段が保持した前記貼り合わせワークの該支持部材の該マークと、該保持面に形成される該マークに対応した対応マークとを一致させる、請求項４記載の研削装置。
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