CN101522360A - 激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种激光加工装置，其能够缩短在加工对象物的内部形成改质区域所需的时间。该激光加工装置(100)具备：装载台(107)；射出直线偏光的激光(L)的光源(101)；射出激光(L3)的光源(41)；变更激光(L)的偏光方向的波长板(51)；将激光(L)分支成偏光方向为X轴向的激光(L1)及偏光方向为Y轴向的激光(L2)的偏光板(52)；以分支后的激光(L2)的偏光方向为X轴向的波长板(55)；将激光(L1)、(L3)聚光的透镜(31)；沿着X轴向与透镜(31)并排设置、并且将以X轴向为偏光方向的激光(L2)聚光的透镜(32)；通过检测反射光(L4)使激光(L2)的聚光点以表面(3)为基准对准于预定位置的方式控制元件(29)的控制部(105)；使得X轴向与线(5)基本一致并且使装载台(107)沿着线(5)移动的控制部(115)。

Description

激光加工装置
技术领域
本发明涉及用于沿着切断预定线切断板状加工对象物的激光加工装置。
背景技术
作为现有技术的激光加工装置已知的有如下装置，其通过将聚光点对准板状加工对象物的内部照射加工用激光，沿着加工对象物的切断预定线，在加工对象物的内部形成成为切断起点的改质区域(例如，参阅日本专利文献1)。
专利文献1：日本特开2004-343008号公报
发明内容
但是，就如上所述的激光加工装置而言，在切断例如厚度为100μm以上的比较厚的加工对象物的情况下，必然会导致如下的问题。即，为了在加工对象物的离激光照射面规定距离的位置处精度良好地形成改质区域，在照射加工用激光形成改质区域之前，必须将用于测定激光照射面的位移的测定用激光沿着切断预定线照射(描图)。并且，为了精度良好地切断加工对象物，要求在加工对象物的厚度方向形成多列改质区域，因此，必须对应改质区域的列数重复进行多次沿着同一切断预定线的加工用激光的扫描。因此，对如上所述的激光加工装置而言，在加工对象物内部形成改质区域所需的时间会增长，以致会有增大运转成本之虞。
因此，本发明的课题是提供可缩短在加工对象物内部形成改质区域所需的时间的激光加工装置。
为了解决上述课题，本发明所涉及的激光加工装置的特征在于，是将聚光点对准板状加工对象物的内部来照射加工用激光，由此沿着上述加工对象物的切断预定线，在上述加工对象物的内部形成成为切断起点的改质区域的激光加工装置，其具备：装载上述加工对象物的装载台；以上述加工用激光作为直线偏光而射出的加工用激光光源；射出用于照射在上述加工对象物的测定用激光的测定用激光光源；第一1/2波长板，变更从上述加工用激光光源所射出的上述加工用激光的偏光方向；偏光板，将通过上述第一1/2波长板后的上述加工用激光分支成，以预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，和以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光；第二1/2波长板，将被上述偏光板所分支且以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光的偏光方向变更成上述预定方向；第一聚光用透镜，将被上述偏光板所分支且以上述预定方向作为偏光方向的上述加工用激光，和从上述测定用激光光源所射出的上述测定用激光，朝着上述加工对象物聚光；第二聚光用透镜，其沿着上述预定的方向与上述第一聚光用透镜并排设置，并且使得通过上述第二1/2波长板且以上述预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光朝着上述加工对象物聚光；控制机构，通过检测在上述加工对象物的上述测定用激光所照射的激光照射面所反射的上述测定用激光的反射光，以使由上述第二聚光用透镜所聚光的上述加工用激光的聚光点、以上述激光照射面为基准对准预定的位置的方式，控制上述激光照射面与上述第二聚光用透镜的距离；以及，移动机构，在上述预定方向与上述切断预定线基本一致的状态下，使得上述第一及上述第二聚光用透镜和上述装载台中的至少一个沿着上述切断预定线相对地移动。
另外，本发明所涉及的激光加工装置，其特征在于，是将聚光点对准板状加工对象物的内部来照射加工用激光，由此沿着上述加工对象物的切断预定线，在上述加工对象物的内部形成成为切断起点的改质区域的激光加工装置，其具备：装载上述加工对象物的装载台；以上述加工用激光作为直线偏光而射出的加工用激光光源；射出用于照射在上述加工对象物的测定用激光的测定用激光光源；第一1/2波长板，变更从上述加工用激光光源所射出的上述加工用激光的偏光方向；偏光板，将通过上述第一1/2波长板后的上述加工用激光分支成，以预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，和以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光；第二1/2波长板，将被上述偏光板所分支且以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光的偏光方向变更成上述预定方向；第一聚光用透镜，将通过上述第二1/2波长板且以上述预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，和从上述测定用激光光源所射出的上述测定用激光，朝着上述加工对象物聚光；第二聚光用透镜，其沿着上述预定的方向与上述第一聚光用透镜并排设置，将被上述偏光板所分支且以上述预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，朝着上述加工对象物聚光；控制机构，通过检测在上述加工对象物的上述测定用激光所照射的激光照射面所反射的上述测定用激光的反射光，以使由上述第二聚光用透镜所聚光的上述加工用激光的聚光点、以上述激光照射面为基准对准预定的位置的方式，控制上述激光照射面与上述第二聚光用透镜的距离；以及，移动机构，在上述预定方向与上述切断预定线基本一致的状态下，使得上述第一及上述第二聚光用透镜和上述装载台中的至少一个沿着上述切断预定线相对地移动。
本发明所涉及的激光加工装置中，直线偏光的加工用激光从加工用激光光源射出，由第一1/2波长板变更其偏光方向，射入至偏光板。由此偏光板将加工用激光分支成，以预定方向作为偏光方向的加工用激光，和以与预定方向交叉的方向作为偏光方向的加工用激光。并且，被偏光板所分支且以与预定方向交叉的方向作为偏光方向的加工用激光，由第二1/2波长板将其偏光方向变更为预定的方向。即，直线偏光的加工用激光以预定的方向作为偏光方向，被分支成射入到第一聚光用透镜的光和射入到第二聚光用透镜的光。并且，例如，利用移动机构，在预定的方向与切断预定线基本一致的状态下，使第一及第二聚光用透镜和装载台中的至少一个沿着切断预定线相对地移动，同时从测定用激光光源射出测定用激光。另外，利用控制机构，检测在加工对象物的激光照射面所反射的测定用激光的反射光，以使由第二聚光用透镜所聚光的加工用激光的聚光点、以激光照射面为基准而对准预定的位置的方式，控制激光照射面与第二聚光用透镜的距离。因此，由此可同时进行根据测定用激光的激光照射面的位移测定，和根据加工用激光的改质区域的形成，即使是在加工对象物的厚度较厚的情况下，也不需要预先进行描图。因此，可缩短在加工对象物内部形成改质区域所需的时间。
另外，优选：控制机构通过检测由上述激光照射面所反射的测定用激光的反射光，控制上述激光照射面与上述第一聚光用透镜的距离，使得由第一聚光用透镜所聚光的加工用激光的聚光点以激光照射面为基准而对准预定的位置。此时，例如，通过移动机构，在预定的方向与切断预定线基本一致的状态下，使第一及第二聚光用透镜和装载台中的至少一个沿着切断预定线相对地移动，同时从测定用激光光源射出测定用激光。另外，通过控制机构检测在加工对象物的激光照射面所反射的测定用激光的反射光，以使由第一聚光用透镜所聚光的加工用激光的聚光点、以激光照射面为基准而对准预定的位置的方式，控制激光照射面与第一聚光用透镜的距离，并且，以使由第二聚光用透镜所聚光的加工用激光的聚光点、以激光照射面为基准而对准预定的位置的方式，控制激光照射面与第二聚光用透镜的距离。因此，可在加工对象物的内部同时形成至少2列的改质区域。其结果，在加工对象物的厚度方向上形成多列改质区域的情况下，可以降低沿着加工用激光的同一切断预定线的扫描重复次数。
并且，优选第一1/2波长板将加工用激光的偏光方向变更为任意的方向。此时，根据通过第一1/2波长板的加工用激光的偏光方向，可任意调节被偏光板所分支的各个加工用激光的光量分配。
另外，优选具备衰减器，其被配置在加工用激光的光路中的加工用激光光源与第一1/2波长板之间，调节上述加工用激光的光量。此时，由衰减器调节射入到第一1/2波长板的加工用激光的光量，可自由变更加工用激光的整体输出。
另外，优选具备光闸，其被配置在加工用激光的光路中的偏光板与第一聚光用透镜之间，截断加工用激光射入到第一聚光透镜上。此时，通过关闭光闸，可确实且容易地抑制由第一聚光用透镜使加工用激光朝着加工对象物聚光的现象。这对于使用第一聚光用透镜仅进行利用测定用激光的激光照射面的位移测定的情况尤其有效。
另外，第二聚光用透镜与第一聚光用透镜仅分开预定的距离并排设置，控制机构执行如下控制：以使激光照射面与第一聚光用透镜的距离成为一定的方式，使第一聚光用透镜动作，并且，取得与该动作相关的动作信息，并根据动作信息及预定的距离使第二聚光用透镜动作；根据预先所取得的动作信息，使第一聚光用透镜动作，并且，根据预先所取得的动作信息及预定的距离，使第二聚光用透镜动作。
根据本发明可提供能够缩短在加工对象物的内部形成改质区域所需的时间的激光加工装置。
附图说明
图1为根据本实施方式所涉及激光加工装置实施的激光加工中的加工对象物的俯视图。
图2为沿着图1表示加工对象物的II-II线的截面图。
图3为根据本实施方式所涉及激光加工装置实施激光加工后的加工对象物的俯视图。
图4为沿着图3表示加工对象物的IV-IV线的截面图。
图5为沿着图3表示加工对象物的V-V线的截面图。
图6是用本实施方式所涉及激光加工装置所切断的加工对象物的俯视图。
图7为本实施方式所涉及激光加工装置的电场强度与裂缝大小的关系图表。
图8为本实施方式所涉及激光加工装置的第1步骤中的加工对象物的截面图。
图9为本实施方式所涉及激光加工装置的第2步骤中的加工对象物的截面图。
图10为本实施方式所涉及激光加工装置的第3步骤中的加工对象物的截面图。
图11为本实施方式所涉及激光加工装置的第4步骤中的加工对象物的截面图。
图12是表示用本实施方式所涉及激光加工装置所切断的硅晶片的部分截面的照片的图。
图13是表示本实施方式所涉及激光加工装置的激光的波长与硅基板内部穿透率的关系图表。
图14是表示加工对象物的正视图。
图15是沿着图14中XV-XV线的部分截面图。
图16是表示本发明的一实施方式所涉及激光加工装置的概略构成图。
图17是用于说明用图16的激光加工装置实施的激光加工方法的、沿图14中的XVII-XVII线的部分截面图。
图18是用于说明图17所示激光加工方法的后续步骤的、沿着图14中的XVII-XVII线的部分截面图。
图19是用于说明图18所示激光加工方法的后续步骤的、沿着图14中的XVII-XVII线的部分截面图。
符号说明
1：加工对象物、3：表面(激光照射面)、5：切断预定线、7：改质区域、31：聚光用透镜(第一聚光用透镜)、32：聚光用透镜(第二聚光用透镜)、33，34：光闸、41：测定用激光光源、42：四分段光电二极管(位移取得机构)、51：1/2波长板(第一波长板)、52：偏光板、55：1/2波长板(第二波长板)、101：加工用激光光源、102：衰减器、105：聚光用透镜控制部(控制机构)、107：装载台、115：移动控制部(移动机构)、L，L1，L2：加工用激光、L3：测定用激光、L4：反射光、P：聚光点。
具体实施方式
以下，针对本发明的较佳实施方式，参照附图加以详细说明。在本实施方式的激光加工方法中，为了在加工对象物的内部形成改质区域而利用多光子吸收的现象。在此，首先说明用来以多光子吸收来形成改质区域的激光加工方法。
若光子的能量hv比材料吸收的能带间隙EG更小，则光学上呈透明。因此，材料产生吸收的条件为hv>EG。然而，即便光学上呈透明，若使激光的强度变得非常大，则材料在nhv>EG的条件(n＝2，3，4，...)下产生吸收。此现象被称为多光子吸收。在脉冲波的情况下，激光的强度取决于激光聚光点的峰值功率密度(W/cm2)，例如，多光子吸收在峰值功率密度为1×108(W/cm2)以上的条件下产生。峰值功率密度由(聚光点中激光的每1个脉冲的能量)÷(激光的光束点的截面积×脉冲宽度)来求得。另外，在连续波的情况下，激光的强度取决于激光的聚光点的电场强度(W/cm2)。
针对利用如上述多光子吸收的本实施方式所涉及激光加工方法的原理，参照图1～图6说明如下。如图1所示，在晶片状(板状)加工对象物1的表面3有用于切断加工对象物1的切断预定线5。切断预定线5是以直线状延伸的假想线。在本实施方式相关的激光加工方法中，如图2所示，在多光子吸收产生的条件下，将聚光点P对准于加工对象物1的内部照射激光L，从而形成改质区域7。另外，聚光点P是指激光L聚光的位置处。另外，切断预定线5不限于直线状也可以是曲线状，并且不限于假想线也可以是实际画在加工对象物1上的线。
另外，通过使激光L沿着切断预定线5(即，往图1的箭头A方向)相对地移动，使聚光点P沿着切断预定线5移动。如此一来，如图3～图5所示，改质区域7沿着切断预定线5形成在加工对象物1的内部，该改质区域7成为切断起点区域8。在此，切断起点区域8是指加工对象物1被切断时作为切断(切割)起点的区域。该切断起点区域8，可以通过使改质区域7连续地形成来形成，或者，使改质区域7间断地形成来形成。
在本实施方式所涉及的激光加工方法中，由于加工对象物1的表面3几乎不吸收激光L，因此加工对象物1的表面3不会熔融。
如果在加工对象物1的内部形成切断起点区域8，则以该切断起点区域8为起点容易产生裂缝，因此，如图6表示，可以以比较小的力切断加工对象物1。因此，在加工对象物1的表面3不致产生不必要的裂缝，可以高精度切断加工对象物1。
进行以该切断起点区域8为起点的加工对象物1的切断，可考虑以下的两种方式。其中的一种方式是，在切断起点区域8形成后，对于加工对象物1施加人为的力，由此以切断起点区域8为起点使加工对象物1裂开，切断加工对象物的情况。这是对于例如加工对象物1的厚度大的情况进行的切断。所谓施加人为的力是指，例如，沿着加工对象物1的切断起点区域8对于加工对象物1施以弯曲应力或剪切应力，或者，赋予加工对象物1温差从而产生热应力。另外一种方式是，通过切断起点区域8的形成，以切断起点区域8为起点朝着加工对象物1的截面方向(厚度方向)自然地裂开，其结果使加工对象物1切断的情况。其在例如加工对象物1的厚度小的情况下，可以由1列改质区域7来形成切断起点区域8，在加工对象物1的厚度大的情况下，可以由厚度方向上形成的多列改质区域7来形成切断起点区域8。另外，在此自然裂开的情况下，同样地，在切断之处，裂开不会进行至与未形成有切断起点区域8的部位对应的部分的表面3上，可以仅仅割断与形成有切断起点区域8的部位对应的部分，因此能够良好地控制割断。近年来，硅晶片等加工对象物1的厚度有变薄的趋势，因此这种控制性良好的割断方法是非常有效的。
接着，本实施方式所涉及激光加工方法中，改质区域有以下的(1)～(3)的情况。
(1)改质区域包含1个或多个裂缝的裂缝区域的情况
将聚光点对准于加工对象物(例如由玻璃或LiTaO3所构成的压电材料)的内部，以聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上、且脉冲宽度为1μs以下的条件照射激光。该脉冲宽度的大小是，产生多光子吸收、并在加工对象物的表面不产生额外的损伤，可以仅仅在加工对象物的内部形成裂缝区域的条件。如此一来，在加工对象物的内部发生由多光子吸收所引起的被称作光学性损伤的现象。该光学性损伤使加工对象物的内部产生热应变，由此在加工对象物的内部形成裂缝区域。电场强度的上限值为，例如1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为，例如1ns～200ns。另外，关于由多光子吸收所引起的裂缝区域的形成，例如记载于第45届激光热加工研究会论文集(1998年12月)的第23页～第28页的“以固体激光高次谐波来进行的玻璃基板内部标记”。
本发明者通过实验获得了电场强度与裂缝大小的关系。实验条件如下所述。
(A)加工对象物：PYREX(注册商标)玻璃(厚度700μm)
(B)激光
光源：半导体激光激发Nd:YAG激光器
波长：1064nm
激光点截面积：3.14×10-8cm2
振荡形态：Q开关脉冲
重复频率：100kHz
脉冲宽度：30ns
输出：输出<1mJ/脉冲
激光质量：TEM00
偏光特性：直线偏振光
(C)聚光用透镜
相对激光波长的透过率：60％
(D)用来装载加工对象物的装载台的移动速度：100mm/秒
另外，所谓激光质量为TEM00，是指聚光性高、可以聚光至激光的波长程度的意思。
图7是表示上述实验结果的图表。横轴为峰值功率密度，激光为脉冲激光，电场强度是以峰值功率密度表示。纵轴表示由1个脉冲的激光而形成在加工对象物内部的裂缝部分(裂缝点)的大小。裂缝点集合成为裂缝区域。裂缝点的大小，是裂缝点的形状中呈最大长度的部分的大小。曲线图中以黑圆点表示的数据，是聚光用透镜(C)的倍率为100倍、数值孔径(NA)为0.80的情况。另一方面，曲线图中以白圆点表示的数据，是聚光用透镜(C)的倍率为50倍、数值孔径(NA)为0.55的情况。由此得知：在加工对象物的内部自峰值功率密度为约1011(W/cm2)起产生裂缝点，峰值功率密度越大，裂缝点也就越大。
其次，就利用裂缝区域形成来进行加工对象物的切断的机制，参照图8～图11来进行说明。如图8所示，在多光子吸收发生的条件下，将聚光点P对准于加工对象物1的内部来照射激光L，从而在内部沿着切断预定线形成裂缝区域9。裂缝区域9是包含1个或多个裂缝的区域。如此形成的裂缝区域9成为切断起点区域。如图9所示，裂缝以裂缝区域9作为起点(即，以切断起点区域作为起点)进一步成长，如图10所示，裂缝到达加工对象物1的表面3及背面21，如图11所示，加工对象物1裂开，从而使加工对象物1被切断。到达于加工对象物1的表面3及背面21的裂缝，有自然成长的情况，也有对加工对象物1施加力量而成长的情况。
(2)改质区域为熔融处理区域的情况
将聚光点对准于加工对象物(例如，硅那样的半导体材料)的内部，以聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上、且脉冲宽度为1μs以下的条件来照射激光。如此一来，加工对象物的内部由于多光子吸收而被局部性地加热。由于该加热在加工对象物的内部形成熔融处理区域。所谓熔融处理区域，是熔融后再固化了的区域、正好处于熔融状态的区域、或处于自熔融状态开始进行再固化的状态的区域，也可以称作相变化的区域或结晶结构改变的区域。另外，所谓熔融处理区域，在单结晶结构、非晶质结构、多结晶结构中，也可以是某一结构改变为另外的结构的区域。即，例如，意味着自单结晶结构改变为非晶质结构的区域、自单结晶结构改变为多结晶结构的区域、自单结晶结构改变为包含非晶质结构及多结晶结构的结构的区域。在加工对象物为硅单结晶结构的情况下，熔融处理区域例如为非晶质硅结构。电场强度的上限值为，例如1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为，例如1ns～200ns。
本发明者通过实验确认了在硅晶片(半导体基板)的内部形成熔融处理区域的情况。实验条件如下所述。
(A)加工对象物：硅晶片(厚度350μm、外径4英寸)
(B)激光
光源：半导体激光激发Nd：YAG激光器
波长：1064nm
激光点截面积：3.14×10-8cm2
振荡型态：Q开关脉冲
重复频率：100kHz
脉冲宽度：30ns
输出：20μJ/脉冲
激光质量：TEM00
偏光特性：直线偏振光
(C)聚光用透镜
倍率：50倍
N.A.：0.55
相对激光波长的透过率：60％
(D)用来装载加工对象物的装载台的移动速度：100mm/秒
图12是表示在上述条件下通过激光加工而被切断的硅晶片的一部分的截面照片的图。在硅晶片11的内部形成有熔融处理区域13。另外，按照上述条件形成的熔融处理区域13的厚度方向上的大小约为100μm。
说明熔融处理区域13通过多光子吸收而形成的情况。图13是表示激光的波长与硅基板内部的透过率的关系的曲线图。其去除了硅基板的表面侧及背面侧各自的反射成分，仅表示内部的透过率。分别对硅基板的厚度t为50μm、100μm、200μm、500μm、1000μm的各种情况表示上述的关系。
例如，在Nd:YAG激光器的波长为1064nm、硅基板的厚度为500μm以下的情况下，可知在硅基板的内部激光透过80％以上。由于图12所示的硅晶片11的厚度为350μm，故由多光子吸收所产生的熔融处理区域13形成在硅晶片11的中心附近，即，自表面算起175μm的部分处。此时的透过率若以厚度为200μm的硅晶片作为参考，则为90％以上，因此，激光几乎全部透过，仅有很少一部分在硅晶片11的内部被吸收。这个结果意味着：激光在硅晶片11的内部被吸收，熔融处理区域13并非形成在硅晶片11的内部(即，熔融处理区域并非由激光所引起的通常的加热而形成)，熔融处理区域13是由多光子吸收而形成的。由多光子吸收所引起的熔融处理区域的形成，例如记载在日本的焊接学会全国大会演讲概要第66集(2000年4月)的第72页～第73页的“利用皮秒(picosecond)脉冲激光的硅加工特性评价”中。
另外，硅晶片以由熔融处理区域所形成的切断起点区域作为起点往截面方向发生裂开，该裂开到达硅晶片的表面及背面，其结果硅晶片被切断。到达硅晶片的表面及背面的该裂开，有自然成长的情况，也有对硅晶片施加力量而成长的情况。另外，在裂开自切断起点区域自然成长至硅晶片的表面及背面的情况中，又有以下的任意一种情况：裂开自形成切断起点区域的熔融处理区域正熔融的状态开始进行成长的情况；在自形成切断起点区域的熔融处理区域正熔融的状态开始再进行固化时，裂开进行成长的情况。但是，无论在任意一种情况下，熔融处理区域均仅仅形成在硅晶片的内部，在切断后的切断面上，则如图12所示，仅仅在内部形成有熔融处理区域。如上所述，如果在加工对象物的内部由熔融处理区域来形成切断起点区域，则在割断时，难以发生偏离切断起点区域线的不必要的裂开，故割断控制变得容易。另外，熔融处理区域的形成不仅有由多光子吸收为其原因的情况，也有以其他吸收作用为其原因的情况。
(3)改质区域为折射率变化区域的情况
将聚光点对准于加工对象物(例如玻璃)的内部，以聚光点的电场强度为1×108(W/cm2)以上、且脉冲宽度为1ns以下的条件来照射激光。若使脉冲宽度极短、使多光子吸收发生在加工对象物的内部，则由多光子吸收所产生的能量不会转换为热能量，在加工对象物的内部引起离子价态变化、结晶化或定向极化等的永久性的结构变化，从而形成折射率变化区域。电场强度的上限值例如为1×1012(W/cm2)。脉冲宽度优选为例如1ns以下，更优选为1ps以下。多光子吸收所引起的折射率变化区域的形成，例如记载在日本第42届激光热加工研究会论文集(1997年11月)第105页～第111页的“利用飞秒(femtosecond)激光照射来对玻璃内部进行的光诱导结构形成”。
以上，虽对改质区域已说明了(1)～(3)的情况，但是，若考虑到晶片状的加工对象物的结晶结构以及其解理性等从而以如下方式形成切断起点区域的话，则能以该切断起点区域为起点，以更小的力量且精度良好地切断加工对象物。
即，在由硅等的钻石结构的单结晶半导体所构成的基板的情况下，优选在沿着(111)面(第1解理面)、(110)面(第2解理面)的方向上形成切断起点区域。另外，在由GaAs等的闪锌矿型结构的III—V族化合物半导体所构成的基板的情况下，优选在沿着(110)面的方向上形成切断起点区域。进一步，在蓝宝石(Al2O3)等具有六方晶系的结晶结构的基板的情况下，优选将(0001)面(C面)作为主面沿着(1120)面(A面)或(1100)面(M面)的方向上形成切断起点区域。
另外，如果在基板上沿着上述的应形成切断起点区域的方向(例如，在单结晶硅基板上沿着(III)面的方向)、或在与应形成切断起点区域的方向垂直的方向上形成定向平面(orientation flat)，则通过将此定向平面作为基准，可以容易并且正确地在基板上形成沿着应形成切断起点区域的方向上的切断起点区域。
接着，针对本发明的较佳实施方式说明如下。
如图14及图15表示，加工对象物1具备：厚度300μm、8英寸的硅晶片11，和包含多个功能元件15形成在硅晶片11的表面11a的功能元件层16。
功能元件15是例如由结晶成长所形成的半导体动作层、光电二极管等的受光元件、激光二极管等的发光元件或者作为电路所形成的电路元件等，多个功能元件在硅晶片11的与定向平面6平行的方向及垂直的方向上形成为矩阵形状。这样的加工对象物1沿着设定成格子状的切断预定线5(其通过彼此相邻的功能元件之间)切断，例如成为芯片尺寸为1mm×1mm的芯片。
如图16表示，激光加工装置100将聚光点对准于板状的加工对象物1的内部照射激光(加工用激光)L，由此，沿着加工对象物1的切断预定线5，在加工对象物1的内部形成多列将成为切断起点的改质区域。
激光加工装置100具备：水平地装载加工对象物1的装载台107；激光单元110；及移动装载台107与激光单元110的移动控制部(移动机构)115。移动控制部115使装载台107在水平方向(X轴方向及Y轴方向)上移动，使激光单元110在铅垂方向(Z轴方向)上移动。
激光单元110具备使得以X轴方向(预定方向)为偏光方向的直线偏光的加工用激光L脉冲振荡的加工用激光光源101。从该加工用激光光源101所射出的加工用激光L通过调节加工用激光L的光量的衰减器102，并被引导至分离器103，该分离器103将激光分支为以X轴方向为偏光方向的直线偏光(加工用激光L1)及以Y轴方向(与预定方向交叉的方向)为偏光方向的直线偏光(加工用激光L2)。
被分支后的加工用激光L1依次被导入于使加工用激光L1通过或将其阻隔的光闸33、扩大光束尺寸的光束扩展器35、分色镜48，并被聚光用透镜(第1聚光用透镜)31所聚光而照射在加工对象物1上。聚光用透镜31将加工用激光L1及后述的测定用激光L3朝向加工对象物1进行聚光。在该聚光用透镜31上安装有压电元件28，由该压电元件28来调整聚光用透镜31的Z轴方向上的位置。分色镜48使加工用激光L1透过，并且，将后述的测定用激光L3及其反射光L4反射。
另一方面，分支后的加工用激光L2依次被导入至镜子22、光闸34、光束扩展器36，由衰减器104使其成为以X轴方向为偏光方向的直线偏光，并且，将其以聚光用透镜(第二聚光用透镜)32聚光而照射在加工对象物1上。聚光用透镜32与聚光用透镜31在X轴方向上隔开预定的距离D而排列，聚光用透镜32将加工用激光L2朝向加工对象物1聚光。在此，距离D为35mm。该聚光用透镜32上也与聚光用透镜31同样地安装有压电元件29，并由该压电元件29来调整聚光用透镜32的Z轴方向上的位置。
另外，激光单元110具有例如使用激光二极管的测定用激光光源41。该测定用激光光源41射出用以向加工对象物1照射的测定用激光L3，由此，测定加工对象物1的表面3的位移，可以在加工对象物1的内部的预定位置形成精度良好的改质区域。从测定用激光光源41所射出的测定用激光L3依次被镜子46、半透半反镜47反射，并被引导至分色镜48。并且，测定用激光L3朝向下方在加工对象物1的光轴上行进，由聚光用透镜31使其聚光并照射在加工对象物1上。被加工对象物1的表面(激光照射面)3所反射的测定用激光L3的反射光L4，再入射到聚光用透镜31后朝着上方在加工用激光L1的光轴上行进，被分色镜48反射而通过半透半反镜47。
通过半透半反镜47的测定用激光的反射光L4，被由柱面透镜和平凸透镜所构成的整形光学系统49外加散光加以聚光，照射在将光电二极管四等分所形成的四分段光电二极管42上，在四分段光电二极管42的受光面上形成聚光像。由整形光学系统49给该聚光像外加散光，由此，根据加工对象物1的表面3的位移而变化。因此，四分段光电二极管42将与表面3的位移相关的位移信息以电压值的形式取得。该四分段光电二极管42与聚光用透镜控制部(控制机构)105相连。聚光用透镜控制部105与上述压电元件28、29相连，聚光用透镜控制部105根据所取得的电压值等来控制压电元件28、29的驱动，从而使由聚光用透镜31、32所聚光的加工用激光L1、L2的聚光点以表面3为基准对准于预定的位置处。
具体而言，聚光用透镜控制部105根据由四分段光电二极管42所取得的电压值，以使加工对象物1的表面3与聚光用透镜31相隔规定的距离的方式使聚光用透镜31动作，并且，取得与该动作相关的动作信息，并且，根据动作信息及距离D执行使聚光用透镜32动作的控制。
更具体而言，聚光用透镜控制部105执行以下的控制。即，在聚光用透镜31及聚光用透镜32被配置在同一切断预定线5上的状态(加工用激光的偏光方向即X轴方向与切断预定线5基本一致的状态)下，使装载台107沿着该切断预定线5相对地移动时，驱动压电元件28从而使由四分段光电二极管42所取得的电压值一定，以加工对象物1的表面3与聚光用透镜31的距离维持一定距离的方式使聚光用透镜31动作。与此同时，使驱动压电元件28的指令电压与沿着切断预定线5的坐标彼此关联，作为指令电压数据予以存储，由压电元件29使在该指令电压数据中的与聚光用透镜32的X坐标(对于聚光用透镜31的X坐标加上距离D的坐标)相对应的指令电压数据再生，让聚光用透镜32动作。换言之，在以压电元件29使存储的指令电压数据再生时，使其延迟装载台107相对移动距离D所需的时间，让聚光用透镜32动作。
另外，聚光用透镜控制部105根据预先所取得的动作信息使聚光用透镜31动作，并且，根据预先所取得的动作信息及距离D执行使聚光用透镜32动作的控制。
更具体而言，聚光用透镜控制部105执行以下的控制。即，在聚光用透镜31及聚光用透镜32被配置在同一切断预定线5上的状态下，使装载台107沿着该切断预定线5相对移动时，由压电元件28使已存储的指令电压数据中的与聚光用透镜31的X坐标相对应的电压指令数据再生，让聚光用透镜31动作。与此同时，由压电元件29使已存储的指令电压数据中的与聚光用透镜32的X坐标相对应的电压指令数据再生，让聚光用透镜32动作。
但是，如上所述，在激光加工装置100中设有分离器103。分离器103具有1/2波长板(第一1/2波长板)51与偏光板52。具体而言，1/2波长板51与偏光板52在加工用激光L的射出方向以该顺序配置在加工用激光L的光轴上。
1/2波长板51可围绕加工用激光L的光轴而转动，其能够将加工用激光L的偏光方向变更为任意方向。即，1/2波长板51将具有X轴方向的偏光方向的加工用激光L例如变更为，其偏光方向在水平面(X-Y平面)内与X轴成45°角度，或者，其偏光方向在水平面内与X轴成60°角度。
偏光板52将加工用激光L分支成以X轴方向作为偏光方向的加工用激光L1及以Y轴方向作为偏光方向的加工用激光L2。具体而言，偏光板52使得加工用激光L中的偏光方向为X轴方向的加工用激光朝着聚光用透镜31作为加工用激光L1穿透，并且，使得偏光方向为Y轴方向的加工用激光朝着聚光用透镜32作为加工用激光L2而加以反射。
另外，如上所述，激光加工装置100中设有衰减器102及衰减器104。衰减器102具有1/2波长板53及偏光板54，它们朝着加工用激光L的射出方向以该顺序配置在加工用激光L的光轴上。该衰减器102以1/2波长板53变更加工用激光L的偏光方向，由偏光板54仅穿透偏光方向为X轴方向的加工用激光L。即，衰减器102调整加工用激光L的光量，自由调整(变更)加工用激光L的整体输出，即主要作为衰减器而发挥其功能。
衰减器104具有1/2波长板(第二1/2波长板)55及偏光板56，它们朝着加工用激光L2的射出方向以该顺序配置在加工用激光L2的光轴上。1/2波长板55将加工用激光L2的偏光方向变更为与加工用激光L1同样的X轴方向。即，1/2波长板55使得加工用激光L2的偏光方向与加工用激光L1相同，即，它主要作为偏光器发挥其功能。并且，偏光板56仅仅使偏光方向为X轴方向的加工用激光L2穿透聚光用透镜32。
在使用以上所作说明的激光加工装置100来切断加工对象物1时，首先，在加工对象物1的背面21粘贴例如扩张带，并将该加工对象物1装载在装载台107上。接着，从加工对象物1的表面3将聚光点对准于硅晶片11的内部照射加工用激光L，沿着各切断预定线5，将成为切断起点的改质区域形成在加工对象物1的内部。并且，使扩张带扩张。由此，以改质区域作为切断的起点，将加工对象物1沿着切断预定线5精度良好地切断成各功能元件15，使多个半导体芯片彼此分开。另外，改质区域除了熔融处理区域之外，也有包含裂缝区域等的情况。
在此，针对上述改质区域的形成详细说明如下。并且，在此，与上述同样地，以沿着切断预定线5的方向为X轴方向(X坐标)、以加工对象物1的厚度方向为Z轴方向(Z坐标)加以说明。
[阶差]
首先，在将投影到加工对象物1的表面3的例如烧录后光罩影像的焦点对焦的状态下，照射测定用激光L3，将由表面3反射的测定用激光L3的反射光L4作为电压值加以检测，存储所检测到的电压值V0。以此时的聚光用透镜31的Z坐标为基准值(0μm)，以从表面3侧朝着背面21侧的方向作为正方向。
[第1上切加工]
接着，如图17(a)所示，移动装载台107，使聚光用透镜31的X坐标成为从加工对象物1的右端离开例如25mm的X坐标。该聚光用透镜31的X坐标是装载台107的移动速度达到一定为止的装载台107的加减速距离。加减速距离也可以与装载台107的移动速度相对应地适当设定。
接着，在相同的切断预定线5上配置聚光用透镜31及聚光用透镜32，由移动控制部115使装载台107沿着切断预定线5朝向右方移动，即，使得聚光用透镜31、32从加工对象物1的右端朝着左端的方向(上切的方向)相对移动。合并此移动执行以下的动作。
如图17(b)所示，由测定用激光光源41照射测定用激光L3，用四分段光电二极管42检测出反射光L4的电压值，由聚光用透镜控制部105驱动压电元件28使该电压值成为电压值V0，并且，以使加工对象物1的表面3与聚光用透镜31的距离维持着阶差时的距离的方式、使得聚光用透镜31朝着Z轴方向动作。与此同时，使驱动该压电元件28的指令电压与X坐标相关联，作为指令电压数据C存储(记录)在聚光用透镜控制部105中。在此，在存储时关闭光闸33，由此，可以确实且容易抑制在照射测定用激光L3时加工用激光L1从聚光用透镜31射出的现象。这在使用聚光用透镜31根据测定用激光L3仅进行表面3的位移测定的情况下尤其有效。
并且，从聚光用透镜32的X坐标到达加工对象物1右端的时刻起(即，聚光用透镜31的X坐标从加工对象物1的右端向左端侧到达仅距离D的时刻起)，利用聚光用透镜控制部105，由压电元件29在存储的指令电压数据C中使得聚光用透镜32的X坐标相对应的指令电压数据再生，使聚光用透镜32动作。与此同时，如图17(b)所示，开启光闸34，将聚光点对准于加工对象物1的内部使加工用激光L2照射在加工对象物1上，以加工对象物1的表面3为基准在Z轴方向的73μm的位置处形成改质区域。
从聚光用透镜32的X坐标到达加工对象物1左端的时刻起，将装载台107的移动速度减速，并且，关闭光闸34，停止加工用激光L2的照射。随后，如图17(c)表示，在该坐标成为从加工对象物1的左端离开25mm的坐标的时刻，停止装载台107的移动。
[第1下切加工]
接着，由移动控制部115使激光加工单元110在Z轴方向上移动，使聚光用透镜31的Z坐标成为例如65μm。并且，将聚光用透镜31及聚光用透镜32配置在同一切断预定线5上，由移动控制部115使装载台107沿着切断预定线5朝着左方移动，即，使聚光用透镜31、32从加工对象物1的左端朝着右端的方向(下切的方向)相对地移动。合并此移动，执行以下的动作。
如图18(a)所示，从聚光用透镜32的X坐标到达加工对象物1左端的时刻起，利用聚光用透镜控制部105，由压电元件29在存储的指令电压数据C中使得聚光用透镜32的X坐标相对应的指令电压数据C再生，使聚光用透镜32动作。换言之，将存储的指令电压数据C以和所取得顺序相反的顺序利用压电元件29再生(反向再生)，使聚光用透镜32动作。与此同时，开启光闸34，将聚光点对准在加工对象物1的内部将加工用激光L2照射在加工对象物1上，以加工对象物1的表面3为基准在Z轴方向的65μm的位置形成改质区域。
如图18(b)所示，从聚光用透镜31的X坐标到达加工对象物1的左端的时刻起，利用聚光用透镜控制部105，由压电元件28在存储的指令电压数据C中使得聚光用透镜31的X坐标相对应的指令电压数据C再生，使聚光用透镜31动作。换言之，以压电元件28使得存储的指令电压数据C反向再生，使聚光用透镜31动作。与此同时，开启光闸33，将聚光点对准在加工对象物1的内部使加工用激光L1照射在加工对象物1上，以加工对象物1的表面3为基准在Z轴方向上的57μm的位置形成改质区域。
并且，从聚光用透镜32的X坐标到达加工对象物1右端的时刻起，关闭光闸34停止加工用激光L2的照射之后，从聚光用透镜31的X坐标到达加工对象物1右端的时刻起，使装载台107的移动速度减速，并且，关闭光闸33停止加工用激光L1的照射。随后，如图18(c)表示，在该坐标成为从加工对象物1的右端离开25mm的坐标的时刻，停止装载台107的移动。
[第2上切加工]
接着，由移动控制部115使激光加工单元110在Z轴方向上移动，使聚光用透镜31的Z坐标设定为例如48μm。并且，将聚光用透镜31以及聚光用透镜32配置在同一的切断预定线5上，由移动控制部115使装载台107沿着切断预定线5再次向右方移动。合并此移动执行以下的动作。
如图19(a)表示，从聚光用透镜31的X坐标到达加工对象物1右端的时刻起，利用聚光用透镜控制部105，由压电元件28在存储的指令电压数据C中使得聚光用透镜31的X坐标相对应的指令电压数据C再生，使聚光用透镜31动作。与此同时，开启光闸33，将聚光点对准于加工对象物1的内部使加工用激光L1照射在加工对象物1上，以加工对象物1的表面3为基准在Z轴方向上的48μm的位置处形成改质区域。
如图19(b)所示，从聚光用透镜32的X坐标到达加工对象物1右端的时刻起，利用聚光用透镜控制部105，由压电元件29在存储的指令电压数据C中使得聚光用透镜32的X坐标相对应的指令电压数据C再生，使聚光用透镜32动作。与此同时，开启光闸34，将聚光点对准于加工对象物1的内部使加工用激光L2照射在加工对象物1上，以加工对象物1的表面3为基准在Z轴方向上的38μm的位置处形成改质区域。
并且，从聚光用透镜31的X坐标到达加工对象物1左端的时刻起，关闭光闸33停止加工用激光L1的照射之后，从聚光用透镜32的X坐标到达加工对象物1的左端的时刻起，使装载台107的移动速度减速，同时关闭光闸34停止加工用激光L2的照射。随后，如图19(c)所示，在该坐标成为从加工对象物1的右端离开25mm的坐标的时刻，停止装载台107的移动。
[第2下切加工]
接着，由移动控制部115使激光加工单元110在Z轴方向上移动，使聚光用透镜31的Z坐标成为例如25μm。并且，将聚光用透镜31及聚光用透镜32配置在同一切断预定线5上，由移动控制部115使装载台107沿着切断预定线5朝着左方移动，合并此移动，执行与上述第1下切的动作相同的动作，并以加工对象物1的表面3为基准在Z轴方向上的25μm及15μm的位置处分别形成改质区域。
通过上述操作，沿着切断预定线5(参阅图14)，在加工对象物1的厚度方向上形成多列将成为切断起点的改质区域。
如上所述，在本实施方式中，以X轴方向作为偏光方向的直线偏光的加工用激光L从加工用激光光源101射出，由1/2波长板51变更其偏光方向，射入到偏光板52。通过该偏光板52将加工用激光L分支成以X轴方向为偏光方向的加工用激光L1及以Y轴方向为偏光方向的加工用激光L2。并且，由1/2波长板55将加工用激光L2变更为以X轴方向作为偏光方向的直线偏光。即，加工用激光L分支成射入到聚光用透镜31的光以及射入到聚光用透镜32的光，它们是偏光方向为X轴方向的直线偏光。
并且，如上述的第1上切加工，利用移动控制部115，在X轴方向与切断预定线5基本一致的状态下，沿着切断预定线5使装载台107相对移动，并且，以测定用激光光源41照射测定用激光L3，利用四分段光电二极管42检测反射光L4的电压值，利用聚光用透镜控制部105驱动压电元件28使该电压值成为V0，以加工对象物1的表面3与聚光用透镜31的距离维持阶差时的距离的方式、使聚光用透镜31在Z轴方向上动作。与此同时，将驱动压电元件28的指令电压作为与X坐标相关联的指令电压数据C存储在聚光用透镜控制部105中。并且，利用聚光用透镜控制部105，由压电元件29在存储的指令电压数据C中使聚光用透镜32的X坐标相对应的指令电压数据再生，使聚光用透镜32动作，并且，将加工用激光L2照射在加工对象物1上，加工用激光L2的聚光点以表面3为基准对准预定的位置上。因此，可由此同时进行根据测定用激光L3进行的表面3的位移测定、和根据加工用激光L2进行的改质区域的形成，即使加工对象物1的厚度较厚，也无需进行预先的描图。
另外，如上述的第1下切等所述，利用移动控制部115，在X轴方向与切断预定线5基本一致的状态下沿着切断预定线5使得装载台107相对移动，并且，利用聚光用透镜控制部105，由压电元件29在存储的指令电压数据C中使聚光用透镜32的X坐标相对应的指令电压数据C再生，使聚光用透镜32动作，并且，由压电元件28在存储的指令电压数据C中使聚光用透镜31的X坐标相对应的指令电压数据C再生，使聚光用透镜31动作。因此，能够在加工对象物1的内部同时形成至少2列改质区域，在加工对象物1的厚度方向上形成多列改质区域的情况下，可降低沿着同一切断预定线的加工用激光扫描的重复次数。
因此，如上所述，在加工对象物1的内部沿着切断预定线5在厚度方向形成7列(奇数列)改质区域的情况下，如果按照以往的激光加工装置则必须重复进行8次含描图的扫描，但是本实施方式中只需进行4次(1/2)的扫描即可。因此，根据本实施方式可缩短激光加工的改质层的形成时间，同时可缩短间歇时间，可降低运转成本。
另外，在本实施方式中，如上所述，因为上述1/2波长板53可将加工用激光L的偏光方向变更为任意方向，通过1/2波长板53的加工用激光L的偏光方向成为任意的方向，由此，可任意调节由偏光板52所分支的加工用激光L1、L2的光量的分配。
另外，在本实施方式中，如上所述，在加工用激光L1、L2的偏光方向与切断预定线5基本一致的状态下，移动控制部115使装载台107移动。由此，可有效地形成沿着切断预定线的改质区域。这是由于，用偏光的加工用激光的照射所形成的改质区域在其偏光方向上被促进了改质区域的形成(具有朝着激光的偏光方向扩散的特性)。另外，如上所述，通过使激光L1、L2的偏光方向与切断预定线5基本一致，抑制了在沿着切断预定线5的方向以外的改质区域的形成，因此，可以沿着切断预定线5精密地切断加工对象物1。
并且，在本实施方式中，如上所述，在射出测定用激光L3时，关闭光闸33，使得不会利用聚光用透镜31将加工用激光L1朝向加光对象1聚光，但是本发明不限于此。例如，也可以在射出测定用激光L3时，开启光闸33，聚光用透镜31使得加工用激光L1同时朝着加工对象物1聚光，一边检测加工对象物1的表面3的位移信息，一边由加工用激光L1在加工对象物1的内部形成改质区域(即，实时加工)。如上所述，在以本实施方式的激光加工装置100实施实时加工的情况下，即使形成在加工对象物厚度方向的改质区域的列数为偶数列时，也不需要例如仅进行描图的扫描加工(不进行以加工用激光L2加工的扫描)。
在此，分别用已说明的本实施方式的激光加工装置100和现有技术的激光加工装置对加工对象物1进行了加工。其结果，在以现有技术的加工装置进行加工时的间歇时间为基准时，根据本实施方式的激光加工装置100能够缩短40％左右的间歇时间，可确认上述效果，即能够确认缩短激光加工中的改质层形成时间的效果。
以上虽针对本发明的较佳实施方式作了说明，但是本发明不限于上述实施方式。
例如，在上述实施方式中，为了使激光加工装置100中的光学系统简易且低廉，优选在聚光用透镜31的光轴侧设置测定用激光光源41以进行激光照射面3的位移测定，当然也可以在聚光用透镜32的光轴侧设置激光光源以进行激光照射面的位移测定，也可以设置它们双方。
另外，上述实施方式的激光加工装置100虽具备聚光用透镜31和聚光用透镜32这两个透镜，但是也可以具备3个以上的透镜。此时也能够实现与上述同样的效果。
另外，在上述实施方式中，虽是沿着切断预定线5移动装载台107，但是也可以沿着切断预定线移动聚光用透镜31、32。
并且，即便不是硅晶片11，例如也可以是砷化镓等的半导体化合物材料、压电材料、蓝宝石等具结晶性的材料。并且，本实施方式中，加工用激光的照射条件不仅限于脉冲间距宽度或输出等，也可以是各种的照射条件。
产业上的可利用性
根据本发明可提供缩短在加工对象物的内部形成改质区域所需时间的激光加工装置。

Claims (7)

1.一种激光加工装置，其特征在于，
是将聚光点对准板状加工对象物的内部来照射加工用激光，由此沿着上述加工对象物的切断预定线，在上述加工对象物的内部形成成为切断起点的改质区域的激光加工装置，
其具备：
装载上述加工对象物的装载台；
以上述加工用激光作为直线偏光而射出的加工用激光光源；
射出用于照射在上述加工对象物的测定用激光的测定用激光光源；
第一1/2波长板，变更从上述加工用激光光源所射出的上述加工用激光的偏光方向；
偏光板，将通过上述第一1/2波长板后的上述加工用激光分支成，以预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，和以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光；
第二1/2波长板，将被上述偏光板所分支且以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光的偏光方向变更成上述预定方向；
第一聚光用透镜，将被上述偏光板所分支且以上述预定方向作为偏光方向的上述加工用激光，和从上述测定用激光光源所射出的上述测定用激光，朝着上述加工对象物聚光；
第二聚光用透镜，其沿着上述预定的方向与上述第一聚光用透镜并排设置，并且使得通过上述第二1/2波长板且以上述预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光朝着上述加工对象物聚光；
控制机构，通过检测在上述加工对象物的上述测定用激光所照射的激光照射面所反射的上述测定用激光的反射光，以使由上述第二聚光用透镜所聚光的上述加工用激光的聚光点、以上述激光照射面为基准对准预定的位置的方式，控制上述激光照射面与上述第二聚光用透镜的距离；以及
移动机构，在上述预定方向与上述切断预定线基本一致的状态下，使得上述第一及上述第二聚光用透镜和上述装载台中的至少一个沿着上述切断预定线相对地移动。
2.一种激光加工装置，其特征在于，
是将聚光点对准板状加工对象物的内部来照射加工用激光，由此沿着上述加工对象物的切断预定线，在上述加工对象物的内部形成成为切断起点的改质区域的激光加工装置，
其具备：
装载上述加工对象物的装载台；
以上述加工用激光作为直线偏光而射出的加工用激光光源；
射出用于照射在上述加工对象物的测定用激光的测定用激光光源；
第一1/2波长板，变更从上述加工用激光光源所射出的上述加工用激光的偏光方向；
偏光板，将通过上述第一1/2波长板后的上述加工用激光分支成，以预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，和以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光；
第二1/2波长板，将被上述偏光板所分支且以与上述预定方向交叉的方向作为偏光方向的上述加工用激光的偏光方向变更成上述预定方向；
第一聚光用透镜，将通过上述第二1/2波长板且以上述预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，和从上述测定用激光光源所射出的上述测定用激光，朝着上述加工对象物聚光；
第二聚光用透镜，其沿着上述预定的方向与上述第一聚光用透镜并排设置，将被上述偏光板所分支且以上述预定的方向作为偏光方向的上述加工用激光，朝着上述加工对象物聚光；
控制机构，通过检测在上述加工对象物的上述测定用激光所照射的激光照射面所反射的上述测定用激光的反射光，以使由上述第二聚光用透镜所聚光的上述加工用激光的聚光点、以上述激光照射面为基准对准预定的位置的方式，控制上述激光照射面与上述第二聚光用透镜的距离；以及
移动机构，在上述预定方向与上述切断预定线基本一致的状态下，使得上述第一及上述第二聚光用透镜和上述装载台中的至少一个沿着上述切断预定线相对地移动。
3.如权利要求1或2记载的激光加工装置，其特征在于，
上述控制机构通过检测由上述激光照射面所反射的上述测定用激光的反射光，控制上述激光照射面与上述第一聚光用透镜的距离，使得由上述第一聚光用透镜所聚光的上述加工用激光的聚光点以上述激光照射面为基准而对准在上述预定的位置。
4.如权利要求1～3中任一项记载的激光加工装置，其特征在于，
上述第一1/2波长板将上述加工用激光的偏光方向变更为任意的方向。
5.如权利要求1～4中任一项记载的激光加工装置，其特征在于，
具备衰减器，其被配置在上述加工用激光的光路中的上述加工用激光光源与上述第一1/2波长板之间，调节上述加工用激光的光量。
6.如权利要求1～5中任一项记载的激光加工装置，其特征在于，
具备光闸，其被配置在上述加工用激光的光路中的上述偏光板与上述第一聚光用透镜之间，截断上述加工用激光射入到上述第一聚光透镜上。
7.如权利要求1～6中任一项记载的激光加工装置，其特征在于，
上述第二聚光用透镜与上述第一聚光用透镜分开预定的距离并排设置，
上述控制机构执行如下控制：
以使上述激光照射面与上述第一聚光用透镜的距离成为一定的方式，使上述第一聚光用透镜动作，并且，取得与该动作相关的动作信息，并根据上述动作信息及上述预定的距离使上述第二聚光用透镜动作；
根据预先所取得的上述动作信息，使上述第一聚光用透镜动作，并且，根据预先所取得的上述动作信息及上述预定的距离，使上述第二聚光用透镜动作。
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