边缘位置检测装置和边缘位置检测方法
阅读说明：本技术 边缘位置检测装置和边缘位置检测方法 (Edge position detection device and edge position detection method ) 是由 小松淳 于 2021-06-02 设计创作，主要内容包括：本发明提供边缘位置检测装置和边缘位置检测方法,提高被加工物的边缘的位置的检测精度。对圆盘状的被加工物的边缘的位置进行检测的边缘位置检测装置具有：卡盘工作台,其具有对被加工物进行保持的保持面；激光位移计,其具有照射单元和受光单元,该照射单元包含配置在卡盘工作台上方的光源,以横贯被加工物的边缘的方式照射线状激光束,该受光单元包含沿着线状激光束的照射区域的长度方向以规定的间隔排列并分别接受线状激光束的反射光的多个光电转换元件；移动机构,其使激光位移计和卡盘工作台沿着照射区域的长度方向相对地移动；和计算单元,其具有处理器,根据由受光单元取得的受光量的变化的信息计算被加工物的边缘的位置。(The invention provides an edge position detection device and an edge position detection method, which can improve the detection precision of the edge position of a processed object. An edge position detection device for detecting the position of the edge of a disc-shaped workpiece includes: a chuck table having a holding surface for holding a workpiece; a laser displacement meter having an irradiation unit including a light source disposed above the chuck table and irradiating a linear laser beam so as to traverse an edge of the workpiece, and a light receiving unit including a plurality of photoelectric conversion elements arranged at predetermined intervals along a longitudinal direction of an irradiation region of the linear laser beam and receiving reflected light of the linear laser beam; a moving mechanism for relatively moving the laser displacement meter and the chuck table along the length direction of the irradiation region; and a calculation unit having a processor for calculating the position of the edge of the workpiece based on the information on the change in the amount of light received acquired by the light receiving unit.)
技术领域
本发明涉及对圆盘状的被加工物的外周部的边缘的位置进行检测的边缘位置检测装置和边缘位置检测方法。
背景技术
在半导体晶片等板状的被加工物中，存在正面侧和背面侧的外周部分被倒角的被加工物。当对外周部分被倒角的被加工物的背面侧进行磨削，例如薄化至最初的厚度的一半左右的厚度时，在被加工物的外周部形成所谓的刀刃(也称为尖锐边缘)。
当在外周部形成刀刃时，容易在被加工物上产生裂纹、缺口、破损等。因此，为了防止裂纹等，公知有在通过切削等将被加工物的正面侧的外周部去除之后(即，进行了修整后)，对背面侧进行磨削而薄化的技术(例如，参照专利文献1)。
在对正面侧的外周部进行修整时，首先，在利用卡盘工作台对被加工物的背面侧进行保持的状态下，对正面侧的外周部的边缘的位置进行检测。然后，以该边缘的位置为基准，确定实施切削的正面侧的范围。
为了检测边缘的位置，例如使用激光位移计。激光位移计具有：激光照射单元，其照射线状激光束；以及受光单元，其接受线状激光束的来自正面侧的反射光。
受光单元具有沿着线状激光束的长度方向以规定的间隔配置有多个光电转换元件的线传感器，接受以横贯被加工物的边缘的方式照射的线状激光束的反射光。但是，由于在相邻的两个光电转换元件之间的位置无法接受反射光，因此边缘的位置的检测精度依赖于配置各光电转换元件的间隔。
专利文献1：日本特开2000-173961号公报
发明内容
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，在受光单元具有以规定的间隔配置的多个光电转换元件的情况下，提高边缘的位置的检测精度。
根据本发明的一个方式，提供一种边缘位置检测装置，其对圆盘状的被加工物的边缘的位置进行检测，其中，该边缘位置检测装置具有：卡盘工作台，其具有对该被加工物进行保持的保持面；激光位移计，其具有照射单元和受光单元，该照射单元包含配置在该卡盘工作台上方的光源，以横贯该被加工物的边缘的方式照射线状激光束，该线状激光束被整形为与从该光源向该保持面行进的行进方向垂直的线状，该受光单元包含多个光电转换元件，该多个光电转换元件沿着该线状激光束的照射区域的长度方向以规定的间隔排列，分别接受该线状激光束的反射光；移动机构，其使该激光位移计和该卡盘工作台沿着该照射区域的该长度方向相对地移动；以及计算单元，其具有处理器，根据由该受光单元取得的受光量的变化的信息而计算该被加工物的边缘的位置。
优选的是，该卡盘工作台能够绕规定的旋转轴线进行旋转，将该照射区域的该长度方向沿着与该规定的旋转轴线垂直的规定的方向配置，在向该保持面所保持的该被加工物照射了该线状激光束的状态下，通过该移动机构使该激光位移计和该卡盘工作台沿着该长度方向以相对移动速度V移动，在该相对移动速度V下的该激光位移计的移动时间T的前后，在相邻的第1光电转换元件和第2光电转换元件中的该第1光电转换元件的受光量不发生变化而该第2光电转换元件的受光量发生了变化的情况下，该计算单元计算从该第2光电转换元件的该移动时间T前的原来的位置向相邻的该第1光电转换元件的位置离开了V·T的位置，由此计算该被加工物的边缘的位置。
根据本发明的另一方式，提供一种边缘位置检测方法，对圆盘状的被加工物的边缘的位置进行检测，其中，该边缘位置检测方法具有如下的步骤：保持步骤，利用卡盘工作台的保持面对该被加工物的一个面侧进行保持；第1检测步骤，将被整形为与行进方向垂直的线状的线状激光束以横贯该被加工物的边缘的方式向该被加工物的位于与该一面相反的一侧的另一个面侧照射，利用沿着该线状激光束的照射区域的长度方向以规定的间隔排列并分别接受该线状激光束的反射光的多个光电转换元件中的第1光电转换元件和与该第1光电转换元件相邻的第2光电转换元件来检测反射光；第2检测步骤，在以横贯该被加工物的边缘的方式向该另一个面侧照射该线状激光束的状态下，使该线状激光束和该卡盘工作台沿着照射到该另一个面侧的该照射区域的该长度方向相对地移动，从而检测在该第2光电转换元件中反射光的受光量发生变化的情况；以及边缘位置计算步骤，根据由从该第1检测步骤中的检测时机到该第2检测步骤中的检测时机为止的第1时间T1与该线状激光束和该卡盘工作台的该长度方向的相对移动速度V之积计算出的距离V·T1，计算从该第1检测步骤中的该第2光电转换元件的位置向该第1光电转换元件的位置离开了V·T1的位置，由此计算该被加工物的边缘的位置。
优选的是，该卡盘工作台能够绕规定的旋转轴线进行旋转，该照射区域的该长度方向沿着与该规定的旋转轴线垂直的规定的方向配置，该边缘位置计算步骤还具有如下的步骤：旋转开始步骤，在该保持步骤之后，使该卡盘工作台开始绕该规定的旋转轴线以规定的旋转速度VR进行旋转；第3检测步骤，检测在以该规定的间隔配置在直线上的该第1光电转换元件、该第2光电转换元件、第3光电转换元件以及第4光电转换元件中的该第3光电转换元件中反射光的受光量发生变化的情况；以及第4检测步骤，检测在该第4光电转换元件中反射光的受光量发生了变化的情况，该边缘位置计算步骤包含如下的步骤：第1计算步骤，通过计算从该第1检测步骤中的该第2光电转换元件的位置向该第1光电转换元件的位置离开了V·T1的位置，计算该卡盘工作台旋转了VR·T1时的该被加工物的边缘的第1位置；第2计算步骤，根据从该第2检测步骤中的检测时机到该第3检测步骤中的检测时机为止的第2时间T2，计算从该第2检测步骤中的该第3光电转换元件的位置向该第2光电转换元件的位置离开了V·T2的位置，由此计算该卡盘工作台旋转了VR·(T1+T2)时的该被加工物的边缘的第2位置；以及第3计算步骤，根据从该第3检测步骤中的检测时机到该第4检测步骤中的检测时机为止的第3时间T3，计算从该第3检测步骤中的该第4光电转换元件的位置向该第3光电转换元件的位置离开了V·T3的位置，由此计算该卡盘工作台旋转了VR·(T1+T2+T3)时的该被加工物的边缘的第3位置。
本发明的一个方式的边缘位置检测装置具有卡盘工作台和激光位移计。激光位移计具有：照射单元，其以横贯被加工物的边缘的方式照射线状激光束，该线状激光束被整形为与行进方向垂直的线状；以及受光单元，其包含多个光电转换元件，该多个光电转换元件沿着线状激光束的照射区域的长度方向以规定的间隔排列并分别接受线状激光束的反射光。
边缘位置检测装置还具有：移动机构，其使激光位移计和卡盘工作台沿着线状激光束的照射区域的长度方向相对地移动；以及计算单元，其根据由受光单元取得的受光量的变化的信息来计算被加工物的边缘的位置。
通过一边利用移动机构使激光束移动一边使用上述的受光单元确定边缘的位置，即使在与相邻的光电转换元件之间对应的位置，也能够检测被加工物的边缘的位置。即，与使线传感器静止来检测边缘的位置的情况相比，能够提高被加工物的边缘的检测精度。
附图说明
图1的(A)是边缘位置检测装置的局部剖面侧视图，图1的(B)是边缘位置检测装置的立体图。
图2的(A)是对激光位移计的构造的概略进行说明的图，图2的(B)是激光位移计的底面图。
图3的(A)是示出时刻t1时的激光束的图，图3的(B)是示出时刻t1时的各光电转换元件的输出电压的图。
图4的(A)是示出时刻t2时的激光束的图，图4的(B)是示出时刻t2时的各光电转换元件的输出电压的图。
图5是示出第1和第2光电转换元件的输出电压的时间变化的图。
图6是第1实施方式的边缘位置检测方法的流程图。
图7的(A)是示出第1变形例的图，图7的(B)是示出第2变形例的图，图7的(C)是示出第3变形例的图。
图8的(A)是示出位于第1和第2光电转换元件之间的边缘的第1位置的图，图8的(B)是示出位于第2和第3光电转换元件之间的边缘的第2位置的图，图8的(C)是示出位于第3和第4光电转换元件之间的边缘的第3位置的图。
图9是对确定中心的坐标的方法进行说明的图。
图10是第3实施方式的边缘位置检测方法的流程图。
标号说明
2：边缘位置检测装置；4：卡盘工作台；6：框体；6a：凹部；8：多孔板；8a：保持面；10：输出轴；10a：旋转轴线；11：被加工物；11a：正面；11b：背面；11c：外周部；11d：边缘；11e：中心；12：激光位移计；12a：照射区域；14：激光照射单元；14a：光源；14b：透镜；14c：壳体；14d：开口；16：第1方向；18：受光单元；18a：壳体；18b：聚光透镜；18c：线传感器；18d：光电转换元件；18e：规定的间隔；20：移动机构；22：基座部；24：导轨；26：滚珠丝杠；28：脉冲电动机；30：控制单元；32：计算单元；A：规定的方向；B、C：垂直二等分线；LA：激光束；T：移动时间；V：相对移动速度；VR：旋转速度。
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的(A)是边缘位置检测装置2的局部剖面侧视图，图1的(B)是边缘位置检测装置2的立体图。
另外，在图1的(A)中，用功能块表示边缘位置检测装置2的一部分，在图1的(B)中，省略了边缘位置检测装置2的一部分要素。首先，对成为检测对象的被加工物11进行说明。
本实施方式的被加工物11是由硅等半导体材料形成的圆盘状的晶片，但被加工物11的材质、构造、大小等没有特别限制。在被加工物11的正面(另一个面)11a侧呈格子状设定有多条分割预定线(未图示)，在由多条分割预定线划分出的各区域中形成有IC(Integrated Circuit：集成电路)等器件(未图示)。
正面11a和位于与正面11a相反的一侧的背面(一个面)11b的各外周部被倒角，形成所谓的斜面。在位于正面11a与背面11b的中间的外周部11c上，存在规定被加工物11的直径的边缘11d。
边缘11d在俯视时呈圆形。在图1的(A)和图1的(B)中，在正面11a上示出该圆形的中心11e。被加工物11的背面11b侧被圆盘状的卡盘工作台4保持。卡盘工作台4具有由金属形成的圆盘状的框体6。
在框体6的上部形成有圆盘状的凹部6a。在该凹部6a的底部形成有吸引路(未图示)。吸引路的一端露出到凹部6a的底面，吸引路的另一端与喷射器等吸引源(未图示)连接。
在凹部6a中固定有上表面和下表面大致平坦的圆盘状的多孔板8。当使吸引源进行动作时，在多孔板8的上表面产生负压。多孔板8的上表面和位于多孔板8的外周部的框体6的上表面作为吸引并保持被加工物11的保持面8a而发挥功能。
在卡盘工作台4的底部连结有电动机等旋转驱动源(未图示)。旋转驱动源的输出轴10固定于框体6的底面的中央部。如果使输出轴10进行旋转，则卡盘工作台4绕与边缘位置检测装置2的Z轴方向(铅垂方向、高度方向)大致平行的旋转轴线(规定的旋转轴线)10a进行旋转。
在该卡盘工作台4的上方配置有激光位移计12。激光位移计12能够以使照射到保持面8a时的照射区域12a(参照图1的(B))的长度方向沿着与旋转轴线10a垂直的规定的方向A的方式向保持面8a照射线状的激光束LA。
图2的(A)是对激光位移计12的构造的概略进行说明的图，图2的(B)是激光位移计12的底面图。激光位移计12具有包含半导体激光器(激光二极管)的光源14a。
从光源14a射出的激光束入射到Powell透镜、Lineman透镜、柱面透镜等激光标线器(以下，简称为透镜14b)。
透镜14b将入射到透镜14b的激光束整形为线状的激光束LA，该线状的激光束LA沿着与该激光束的行进方向(从光源14a向保持面8a行进的方向)垂直的第1方向16具有规定的长度，并且沿着第1方向16具有大致均匀的输出。
即，第1方向16与向保持面8a照射线状的激光束LA的情况下的照射区域12a的长度方向对应。光源14a和透镜14b收纳于壳体14c，光源14a、透镜14b以及壳体14c等构成激光照射单元14。
在壳体14c的底部形成有以长度部沿着第1方向16的方式配置的矩形的开口14d。从开口14d射出的激光束LA从测量对象反射(正反射)，向与激光照射单元14相邻的受光单元18入射。
受光单元18具有与壳体14c相邻地固定的壳体18a。在壳体18a中固定有聚光透镜18b。聚光透镜18b可以是一张透镜，也可以像Ernostar型的透镜那样由多个透镜构成。由聚光透镜18b会聚的光入射至线传感器18c。
线传感器18c具有沿着激光束LA的照射区域12a的长度方向分别以规定的间隔18e(参照图3的(B)等)配置的多个光电转换元件18d。在本实施方式中，规定的间隔18e为10μm。
各光电转换元件18d是光电晶体管等光电传感器。各光电转换元件18d每隔规定的采样周期(例如0.1s)对从测量对象受光的反射光进行光电转换，输出与受光量对应的电压信号(另外，在本说明书中，有时将秒记载为“s”)。
电压信号(即模拟信号)通过具有模拟-数字转换器(ADC：Analog-to-DigitalConverter)等的规定的处理电路(未图示)转换为数字信号，并通过控制单元30(后述)进行处理。
这里，参照图1的(A)和图1的(B)对边缘位置检测装置2中的激光位移计12的配置、动作等进行说明。激光位移计12按照使照射到正面11a侧的线状的激光束LA的照射区域12a的长度方向与规定的方向A平行的方式配置。
激光位移计12与使激光位移计12相对于卡盘工作台4沿着规定的方向A相对地移动的移动机构20连结。移动机构20具有相对于边缘位置检测装置2的基台(未图示)固定的板状的基座部22。
在基座部22的一个面上设置有与规定的方向A平行的一对导轨24。另外，在图1的(A)中，示出1个导轨24。在一对导轨24上以能够滑动的方式安装有激光位移计12的壳体(即，壳体14c或18a)的上部。
在激光位移计12的壳体的侧面设置有螺母部(未图示)，在该螺母部中以能够旋转的方式连结有与导轨24大致平行的滚珠丝杠26。在滚珠丝杠26的一端部连结有轴承，在滚珠丝杠26的另一端部连结有脉冲电动机28。
如果通过脉冲电动机28使滚珠丝杠26进行旋转，则激光位移计12沿着导轨24移动。例如，激光位移计12相对于卡盘工作台4以10μm/s的相对移动速度移动。
激光位移计12和脉冲电动机28与控制单元30连接。控制单元30对卡盘工作台4的吸引源和旋转驱动源、激光位移计12、脉冲电动机28等的动作进行控制。
控制单元30例如由计算机构成，该计算机包含以CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)为代表的处理器(处理装置)、DRAM(Dynamic Random Access Memory：动态随机存取存储器)、SRAM(Static Random Access Memory：静态随机存取存储器)、ROM(ReadOnly Memory：只读存储器)等主存储装置、闪存、硬盘驱动器、固态驱动器等辅助存储装置。
在辅助存储装置中存储有包含规定的程序的软件。通过按照该软件使处理装置等进行动作，实现控制单元30的功能。在辅助存储装置中存储有规定的程序。
通过由处理装置执行该程序，控制单元30的一部分作为计算单元32而发挥功能。计算单元32利用各光电转换元件18d的初始位置、激光位移计12的移动速度和移动时间以及上述数字信号等，计算被加工物11的边缘11d的位置(XY坐标)。
另外，各光电转换元件18d的初始位置例如以旋转轴线10a为原点(X0，Y0)，通过计算单元32来预先掌握。另外，在本实施方式中，激光位移计12的移动方向与规定的方向A一致。
这里，对使用边缘位置检测装置2来计算边缘11d的位置的概要进行说明。图3的(A)是示出时刻t1时的激光束LA的图。激光束LA以横贯边缘11d的方式沿着规定的方向A向保持面8a所保持的被加工物11的外周部11c照射。
来自正面11a的反射光的光量比来自保持面8a的反射光的光量大。因此，如图3的(B)所示，接受来自正面11a的反射光的光电转换元件18d的输出电压为高电平(H)，接受来自保持面8a的反射光的光电转换元件18d的输出电压为低电平(L)。
图3的(B)是示出时刻t1时的各光电转换元件18d的输出电压的图。在图3的(B)中，第1光电转换元件18d1位于正面11a上，与第1光电转换元件18d1相邻的第2光电转换元件18d2位于框体6的外周部的上表面上。
在图3的(B)中，可以说边缘11d位于2个光电转换元件18d(第1光电转换元件18d1和第2光电转换元件18d2)之间，但无法以比规定的间隔18e高的精度确定边缘11d的位置。即，在图3的(B)的状况下，无法确定边缘11d处于规定的间隔18e的何处。
因此，在本实施方式中，在照射了激光束LA的状态下，通过移动机构20使激光位移计12相对于卡盘工作台4沿着激光束LA的长度方向以相对移动速度V移动。
图4的(A)是示出从时刻t1起经过了时间的(即，移动时间T后的)时刻t2时的激光束LA的图。在图4的(A)中，对于激光束LA和激光位移计12，用实线表示时刻t2的情况，用双点划线表示时刻t1的情况。另外，假设移动时间T比采样周期大。
伴随着激光位移计12的移动，受光单元18也沿着规定的方向A移动。在时刻t2，在第1光电转换元件18d1的输出电压不变化而第2光电转换元件18d2的输出电压变化时，第2光电转换元件18d2的位置与边缘11d的位置对应。
图4的(B)是示出时刻t2时的各光电转换元件18d的输出电压的图。另外，在图4的(B)中，用实线表示时刻t2时的各光电转换元件18d，用双点划线表示时刻t1时的各光电转换元件18d。
计算单元32计算从时刻t1时的第2光电转换元件18d2的位置(即，比时刻t2提前移动时间T的原来的位置)向第1光电转换元件18d1的位置离开V·T的位置P的坐标。由此，计算时刻t2时的边缘11d的坐标(即，位置)。
图5是更简化地示出图4的(B)分别所示的第1光电转换元件18d1和第2光电转换元件18d2的输出电压的时间变化的图。由圆圈包围的数字1是指第1光电转换元件18d1，由圆圈包围的数字2是指第2光电转换元件18d2。
另外，在图5中，数字的右侧所示的L是指输出电压为低电平，同样地，H是指输出电压为高电平。此外，虚线的箭头是指时刻t1时的反射光，实线的箭头是指时刻t2时的反射光。空心的箭头是指激光位移计12的移动方向。
在本实施方式中，通过使激光位移计12移动，即使在与相邻的2个光电转换元件18d之间对应的位置，也能够检测被加工物11的边缘11d的位置。即，与使线传感器18c静止来检测边缘11d的位置的情况相比，能够提高边缘11d的检测精度。
接着，对使用边缘位置检测装置2检测被加工物11的边缘11d的位置的边缘位置检测方法进行说明。图6是第1实施方式的边缘位置检测方法的流程图。
首先，如图1的(A)所示，以被加工物11的正面11a向上方露出的方式利用保持面8a对被加工物11的背面11b侧进行保持(保持步骤S10)。此时，正面11a的中心11e位于旋转轴线10a上或旋转轴线10a的附近。
在保持步骤S10之后，在以横贯边缘11d的方式向正面11a侧照射了线状的激光束LA的状态下，通过移动机构20使激光位移计12和卡盘工作台4沿着规定的方向A以相对移动速度V移动。此时，如图5所示，第1光电转换元件18d1位于比第2光电转换元件18d2靠前的位置。
在时刻t1(检测时机)，第1光电转换元件18d1位于正面11a上，第2光电转换元件18d2不位于正面11a上而是位于比边缘11d靠外侧的位置。计算单元32检测与各光电转换元件18d的受光量对应的输出电压(第1检测步骤S20)。
在S20(时刻t1)之后，在第2光电转换元件18d2初次位于正面11a上的时刻t2(检测时机)，第2光电转换元件18d2的输出电压从L变化为H。计算单元32检测在时刻t2第2光电转换元件18d2的输出电压发生了变化的情况(第2检测步骤S30)。
在S30(时刻t2)之后，计算单元32根据1个光电转换元件18d的移动距离V·T(即，从时刻t1至时刻t2的移动时间T(第1时间T1)与相对移动速度V之积)计算边缘11d的位置(边缘位置计算步骤S40)。
例如，计算单元32计算从时刻t1时的第2光电转换元件18d2的位置向时刻t1时的第1光电转换元件18d1的位置离开了V·T(即，V·T1)的坐标(位置)。由此，计算边缘11d的位置。
当列举具体的一例时，在V＝10μm/s、T＝0.4s的情况下，计算单元32计算出从时刻t1时的第2光电转换元件18d2的位置向时刻t1时的第1光电转换元件18d1的位置离开了4μm的坐标(位置)。
在本实施方式中，这样通过使激光位移计12移动，根据由受光单元18取得的受光量的变化的信息来确定边缘11d的位置。因此，即使在与2个光电转换元件18d之间对应的位置，也能够检测边缘11d的位置。
另外，也可以为，在将规定的间隔18e设为D时，计算单元32计算从时刻t1时的第1光电转换元件18d1的位置向时刻t1时的第2光电转换元件18d2的位置离开了(D-V·T)的坐标，由此计算边缘11d的位置。
接着，对第1实施方式的变形例进行说明。图7的(A)是示出第1变形例的图。在第1变形例中，使激光位移计12向与第1实施方式相反的方向移动。在第1变形例中，时刻t1时的第1光电转换元件18d1和第2光电转换元件18d2的输出电压均为H。
时刻t2时的第1光电转换元件18d1的输出电压不改变而为H，但时刻t2时的第2光电转换元件18d2的输出电压从H变化为L。在第1变形例中，也经过S10至S40来计算边缘11d的坐标。
图7的(B)是示出第2变形例的图。在第2变形例中，计算相对于正面11a的中心11e与第1实施方式中计算的边缘11d的坐标为相反的一侧的边缘11d的坐标。
在第2变形例中，时刻t1时的第1光电转换元件18d1的输出电压为L，时刻t1时的第2光电转换元件18d2的输出电压为H。另外，时刻t2时的第1光电转换元件18d1的输出电压不改变而为L，但时刻t2时的第2光电转换元件18d2的输出电压从H变化为L。
图7的(C)是示出第3变形例的图。在第3变形例中，使激光位移计12向与第2变形例相反的方向移动。在第3变形例中，时刻t1时的第1光电转换元件18d1和第2光电转换元件18d2的输出电压均为L。
时刻t2时的第1光电转换元件18d1的输出电压不改变而为L，但时刻t2时的第2光电转换元件18d2的输出电压从L变化为H。在第2和第3变形例中，也经过S10至S40来计算边缘11d的坐标。
接着，对第2实施方式进行说明。在第2实施方式中，规定的间隔18e＝10μm，但将相对移动速度V设为1000μm/s，将采样周期设为1ms。
在该情况下，激光位移计12在1秒内沿着规定的方向A移动1000μm，针对各光电转换元件18d得到1000个数据(输出电压的H/L)。因此，能够使用1个光电转换元件18d在1000μm的范围内得到1000个数据。
即，1个光电转换元件18d的分辨率为1μm(＝1000μm/1000)。另外，在第1实施方式中，由于相对移动速度V＝10μm/s，采样周期＝0.1s，因此1个光电转换元件18d的分辨率为1μm(＝10μm/10)。
但是，在第2实施方式中，与第1实施方式相比，通过缩短采样周期，能够提高相对移动速度V。即，与第1实施方式相比，能够缩短激光位移计12的移动所需的时间。
接着，对第3实施方式进行说明。在第3实施方式中，使激光位移计12相对于卡盘工作台4沿着规定的方向A相对地移动，并且使卡盘工作台4绕旋转轴线10a以规定的旋转速度VR(例如，10rpm＝60度/1秒)进行旋转。
由此，检测边缘11d的多个坐标。如果检测到边缘11d的三点以上的坐标，则能够确定被加工物11的中心11e的坐标(XC，YC)(参照图9)。进而，由于旋转轴线10a的坐标(X0，Y0)是已知的，因此能够根据坐标(X0，Y0)来确定坐标(XC，YC)的偏移(参照图9)。
参照图8的(A)至图10对第3实施方式中的边缘位置检测方法进行说明。图10是第3实施方式的边缘位置检测方法的流程图。在第3实施方式中，在保持步骤S10之后，使卡盘工作台4开始绕旋转轴线10a以规定的旋转速度VR进行旋转(旋转开始步骤S12)。
然后，依次进行第1检测步骤S20(时刻t1)和第2检测步骤S30(时刻t2)。由此，在时刻t2，能够得到与位于第1光电转换元件18d1和第2光电转换元件18d2之间的边缘11d的坐标相关的信息。
在第2检测步骤S30之后，除了第2光电转换元件18d2以外，还利用沿着激光束LA的长度方向以规定的间隔18e配置在直线上的第3光电转换元件18d3和第4光电转换元件18d4，进一步检测边缘11d的其他部位。
一边使卡盘工作台4以旋转速度VR进行旋转，一边使激光位移计12相对于卡盘工作台4以相对移动速度V移动。然后，检测第3光电转换元件18d3的输出电压从L变化为H的情况(第3检测步骤S32)。在本实施方式中，将S30(时刻t2)之后的S32的检测时机设为时刻t3。
进而，一边使卡盘工作台4以旋转速度VR进行旋转，一边使激光位移计12相对于卡盘工作台4以相对移动速度V移动。然后，检测第4光电转换元件18d4的输出电压从L变化为H的情况(第4检测步骤S34)。在本实施方式中，将S32(时刻t3)之后的S34的检测时机设为时刻t4。
在第4检测步骤S34之后，计算单元32计算边缘11d的第1至第3位置(边缘位置计算步骤S40)。边缘位置计算步骤S40包含计算边缘11d的第1位置(X1，Y1)的第1计算步骤S42。
在第1计算步骤S42中，计算单元32计算从第1检测步骤S20(时刻t1)中的第2光电转换元件18d2的位置向时刻t1时的第1光电转换元件18d1的位置离开了V·T1的坐标(位置)。另外，第1时间T1是时刻t2与时刻t1之差(T1＝t2-t1)。
图8的(A)是示出位于第1光电转换元件18d1与第2光电转换元件18d2之间的边缘11d的第1位置的图。第1时间T1例如为0.4s。在该情况下，计算卡盘工作台4旋转了VR·T1＝(60度/1秒)·0.4s＝24度时的边缘11d的第1位置(X1，Y1)(即，时刻t2时的边缘11d的坐标)。
边缘位置计算步骤S40还包含计算边缘11d的第2位置(X2，Y2)的第2计算步骤S44。在第2计算步骤S44中，计算单元32计算从第2检测步骤S30(时刻t2)中的第3光电转换元件18d3的位置向时刻t2时的第2光电转换元件18d2的位置离开了V·T2的坐标(位置)。另外，第2时间T2是时刻t3与时刻t2之差(T2＝t3-t2)。
图8的(B)是示出位于第2光电转换元件18d2和第3光电转换元件18d3(由圆圈包围的数字3)之间的边缘11d的第2位置的图。第2时间T2例如为0.8s。
在该情况下，计算出卡盘工作台4从初始位置旋转了VR·(T1+T2)＝(60度/1秒)·1.2s＝72度时的边缘11d的第2位置(X2，Y2)(即，时刻t3时的边缘11d的坐标)。
边缘位置计算步骤S40还包含计算边缘11d的第3位置(X3，Y3)的第3计算步骤S46。在第3计算步骤S46中，计算单元32计算从第3检测步骤S32(时刻t3)中的第4光电转换元件18d4的位置向时刻t3时的第3光电转换元件18d3的位置离开了V·T3的坐标(位置)。另外，第3时间T3是时刻t4与时刻t3之差(T3＝t4-t3)。
图8的(C)是示出位于第3光电转换元件18d3和第4光电转换元件18d4(由圆圈包围的数字4)之间的边缘11d的第3位置的图。第3时间T3例如为1.0s。
在该情况下，计算出卡盘工作台4从初始位置旋转了VR·(T1+T2+T3)＝(60度/1秒)·2.2s＝132度时的边缘11d的第3位置(X3，Y3)(即，时刻t4时的边缘11d的坐标)。
这样，如图9所示，能够得到边缘11d的不同的三点的坐标。如果利用边缘11d的三点以上的坐标，则能够确定中心11e的坐标(XC，YC)。图9是对确定中心11e的坐标(XC，YC)的方法进行说明的图。
在边缘位置计算步骤S40之后，进行中心位置偏移计算步骤S50。在S50中，例如，通过计算连接(X1，Y1)和(X2，Y2)的线段的垂直二等分线B与连接(X2，Y2)和(X3，Y3)的线段的垂直二等分线C的交点，计算中心11e的坐标(XC，YC)。
由于旋转轴线10a的坐标(X0，Y0)是已知的，因此能够确定中心11e相对于坐标(X0，Y0)的坐标(XC，YC)的偏移。该偏移例如在边缘位置检测之后进行的正面11a侧的外周部11c的去除(修整)工序中被用于对切入切削刀具(未图示)的位置进行修正。
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来实施。第1计算步骤S42、第2计算步骤S44以及第3计算步骤S46也可以不一定按照该顺序来进行计算。另外，在第3实施方式的边缘位置检测方法中，也可以根据4点以上的不同的坐标来计算中心11e的坐标(XC，YC)。
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