CN102896420A - 对焦位置调整方法、对焦位置调整装置、及激光加工装置 - Google Patents

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Abstract

一种对焦位置调整方法、对焦位置调整装置、及激光加工装置。本发明提供一种可适当地调整在表面存在凹凸结构的基板中设置于凹部的界道的对焦状态的方法。对具有使多个单位遮光区域沿一方向等间隔排列而成的第一遮光图案及与其正交的第二遮光图案的十字状的遮光图案，将以界道的一格点为中心的十字状区域作为投影范围且以如下方式进行投影：使该遮光图案相对于光轴倾斜配置，第一遮光图案的多个单位遮光区域的各自的成像位置成为不同的高度位置，且第二遮光图案在一个高度位置成像。基于使格点与图像中央吻合而对包括投影范围的区域进行摄像而得的摄像图像，特定第一遮光图案的对比度成为最大的位置，基于最大对比度位置与格点位置的距离调整对焦机构的对焦位置，由此使对焦对象区域成为对焦状态。

Description

对焦位置调整方法、对焦位置调整装置、及激光加工装置
技术领域
本发明涉及一种激光加工装置等加工装置中的加工位置的特定技术。
背景技术
在利用激光照射来进行划线步骤的情况下，其中该划线步骤用以将例如LED(LightEmitting Diode，发光二极管)用的蓝宝石基板等、在表面上形成着半导体层(功能层)或电极图案等的母基板分割而个片化(芯片化)，为了正确地进行母基板的对准或激光照射的加工，必须调整母基板的划线对象位置(以下也称为界道(street))的表面高度。假设在界道的高度位置偏离假定的位置的情况下，照射的激光的焦点位置会偏离假定位置，因此，会产生激光的照射能量未得到有效利用而无法进行所期望的划线的异常。可用于此种表面高度的特定及调整的各种技术已为人所知(例如参照专利文献1至专利文献3)。
而且，可较佳地进行界道的基板面内的对准的技术也已为人所知(例如参照专利文献4)。
【背景技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本专利特开平7-87378号公报
【专利文献2】日本专利特开平11-183784号公报
【专利文献3】日本专利第3749142号公报
【专利文献4】日本专利特开2009-022994号公报
发明内容
专利文献1至专利文献3中公开的技术均是在将以相对于光轴倾斜的姿势配置(或设置成阶梯状)的图案投影至对象物上的状态下，将包括该图案的对象物的像中的该图案的对比度成为最大的位置特定为该像的对焦位置(对焦点位置)，并基于该结果来调整对象物表面的高度位置。
大体上而言，首先，对象物的表面位于观察其的光学系统的物镜的对焦位置，且在观察像中图案的投影像的对比度成为最大的位置(最大对比度位置)位于图像中央的情况下，设为对象物的表面位于基准位置(基准高度)。于是，在观察像中投影像的最大对比度位置偏离中央的情况下，对象物表面的高度位置偏离基准位置。此时，如果在观察像中以最大对比度位置与图像中央位置一致的方式改变对象物的高度位置，则实现对象物表面的高度位置与基准位置一致的状态。即，利用图案的投影像的对比度的分布状态，且以对象物的表面与对焦位置吻合的方式，即以使对象物表面与照射光的物镜的距离保持固定的方式，调整对象物表面的高度位置。
如果为照射激光而加工对象物表面的情况，则如所述般调整母基板表面的高度位置，使其始终保持于以由光学系统规定的一定距离远离物镜的高度位置，并且，通过将激光的出射源设定于相对于物镜位置为一定的位置，而可实现使激光的照射条件始终保持固定的激光加工。
另外，在图案的投影像中特定出最大对比度位置的状态下，也可根据最大对比度位置与图像中央位置的距离来调整物镜的高度位置，而代替调整对象物的高度。于该情况下，由于对象物的表面与物镜的距离调整为固定值，所以相对而言，也调整对象物表面的高度位置。
另外，本说明书中，为了简化说明，之后包括调整物镜的高度位置的情况，有时简称为调整对象物的高度位置、或特定对象物的高度位置等。
另一方面，近年来的LED为实现生产量提高而不断朝小芯片尺寸化发展。而且，为了实现亮度提高，而要求激光加工制程中产生的加工变质区域为最小限度。即，要求以更高的加工精度切割出更微细的芯片。
然而，在LED用的母基板中，界道在基板表面设定为格子状，但其宽度至多为数十微米(μm)左右。而且，因在除界道以外的部位形成半导体层等，所以在界道与除其以外的部位之间存在3～5μm以上的高度的差的情况较多。也就是，在LED用的母基板的表面形成着至少包括格子状的界道的部分成为狭小的凹部(最下部)的凹凸结构。为使其芯片化，而要求正确地特定出该界道的高度位置后照射激光。
所述专利文献1至专利文献3中揭示的方法均仅以表面均匀地平坦物为对象，在LED用的母基板的芯片化时仅应用这些方法，难以调整作为狭小的凹部而设置的界道的高度位置。
而且，在较佳地用作LED用的母基板的蓝宝石基板的情况下，基板面内的高度分布不如Si基板均一，而且，半导体层的形成过程中产生翘曲。也就是，在使用蓝宝石基板的情况下，就该方面而言，应用专利文献1至专利文献3中公开的方法的界道的高度位置的调整也较为困难。
本发明是鉴于所述课题而完成的，其目的在于提供一种可适当地调整设置于在表面存在凹凸结构的基板的凹部的界道的对焦状态的方法、实现其的装置、及包括该装置的激光加工装置。
[解决问题的技术手段]
为解决所述课题，技术方案1的发明为一种对焦位置调整方法，其特征在于：其以于观察对象物中格子状地存在的对焦对象区域成为对焦状态的方式，调整观察光学系统中具备的对焦机构的对焦位置，且包括：保持步骤，其使所述观察对象物保持于特定的保持机构；图案投影步骤，其对具有第一遮光图案及第二遮光图案的十字状的遮光图案，将以所述对焦对象区域的一格点为中心的十字状区域作为投影范围进行投影，所述第一遮光图案使多个单位遮光区域沿第一方向等间隔排列而成，所述第二遮光图案设置在与所述第一方向正交的第二方向上；摄像步骤，其于已投影所述遮光图案的状态下，使所述一格点与图像中央吻合而由所述观察光学系统中具备的摄像机构对包含所述投影范围的区域进行摄像；最大对比度位置特定步骤，其基于所述摄像图像来特定所述第一遮光图案的对比度成为最大的最大对比度位置；及对焦位置调整步骤，其调整所述对焦机构的对焦位置；且在所述图案投影步骤中，以如下方式将所述遮光图案投影至所述十字状区域，即，使所述遮光图案相对于所述观察光学系统的光轴倾斜而配置，所述第一遮光图案的多个单位遮光区域的各自的成像位置成为不同的高度位置，且所述第二遮光图案在一个高度位置成像；所述对焦位置调整步骤选择性地进行：第一对焦位置调整步骤，其在所述最大对比度位置特定步骤中可特定所述最大对比度位置的情况下，基于所述最大对比度位置与所述一格点的位置的距离来调整所述对焦机构的对焦位置，由此使所述对焦对象区域成为对焦状态；及第二对焦位置调整步骤，其在所述最大对比度位置特定步骤中无法特定所述最大对比度位置的情况下，使所述摄像机构对改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离的多个摄像图像进行摄像，基于所获得的所述多个摄像图像来特定相对于所述对焦机构的配置距离的所述第二遮光图案的对比度变化，通过将所述对比度变化的极大位置决定为所述对焦对象区域成为对焦状态的所述对焦机构的配置位置，且使所述对焦机构的对焦位置与所述极大位置一致，而使所述对焦对象区域成为对焦状态。
技术方案2的发明为技术方案1所述的对焦位置调整方法，其特征在于：在所述最大对比度位置特定步骤中无法特定所述最大对比度位置、但从所述一格点的位置观察可特定所述最大对比度位置存在的方向即对比度增大方向的情况下，在与所述对比度增大方向相当的朝向上以特定距离改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离之后，重复进行所述摄像步骤、所述最大对比度位置特定步骤、及所述对焦位置调整步骤；在无法特定所述最大对比度增大方向的情况下，进行所述第二对焦位置调整步骤。
技术方案3的发明为技术方案1或技术方案2所述的对焦位置调整方法，其特征在于：在所述最大对比度位置特定步骤中，基于累计亮度分布来特定所述最大对比度位置，该累计亮度分布是对投影了所述第一遮光图案的摄像图像中的沿所述多个单位遮光区域的排列方向的每个像素列的亮度分布进行累计而得。
技术方案4的发明为一种对焦位置调整装置，其特征在于：具备在观察装置中，在所述观察装置中包括：保持机构，其保持观察对象物；以及观察光学系统，其包括：对焦机构，其可通过改变对保持于所述保持机构上的所述观察对象物的配置位置，而可使对焦位置可变；及摄像机构，其通过所述对焦机构可对所述观察对象物进行摄像；且所述对焦位置调整装置是以于所述观察对象物中格子状地存在的对焦对象区域成为对焦状态的方式，调整所述对焦机构的对焦位置；所述对焦位置调整装置包括：图案投影机构，其对具有第一遮光图案及第二遮光图案的十字状的遮光图案，将以所述对焦对象区域的一格点为中心的十字状区域作为投影范围进行投影，所述第一遮光图案使多个单位遮光区域沿第一方向等间隔排列而成，所述第二遮光图案设置在与所述第一方向正交的第二方向上；最大对比度位置特定机构，其基于在使所述遮光图案投影至所述十字状区域、且使所述一格点与图像中央吻合的状态下由所述摄像机构摄像而得的包括所述投影范围的区域的摄像图像，而特定所述第一遮光图案的对比度成为最大的最大对比度位置；及对焦位置调整处理机构，其基于所述最大对比度位置特定机构的特定结果，使所述对焦机构调整对焦位置，由此使所述对焦对象区域成为对焦状态；且所述图案投影机构以如下方式将所述遮光图案投影至所述十字状区域，即，使所述遮光图案相对于所述观察光学系统的光轴倾斜而配置，所述第一遮光图案的多个单位遮光区域的各自的成像位置成为不同的高度位置，且所述第二遮光图案在一个高度位置成像；所述对焦位置调整处理机构在可由所述最大对比度位置特定机构特定所述最大对比度位置的情况下进行第一调整处理，该第一调整处理基于所述最大对比度位置与所述一格点的位置的距离来调整所述对焦机构的对焦位置，由此使所述对焦对象区域成为对焦状态，在无法由所述最大对比度位置特定机构特定所述最大对比度位置的情况下进行第二调整处理，该第二调整处理使所述摄像机构对改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离的多个摄像图像进行摄像，基于所获得的所述多个摄像图像来特定相对于所述对焦机构的配置距离的所述第二遮光图案的对比度变化，通过将所述对比度变化的极大位置决定为所述对焦对象区域成为对焦状态的所述对焦机构的配置位置，且使所述对焦机构的对焦位置与所述极大位置一致，而使所述对焦对象区域成为对焦状态。
技术方案5的发明为技术方案4所述的对焦位置调整装置，其特征在于：在无法由所述最大对比度位置特定机构特定所述最大对比度位置、但从所述一格点的位置观察可特定所述最大对比度位置的存在的方向即对比度增大方向的情况下，在与所述对比度增大方向相当的朝向上以特定距离改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离后，重复进行利用所述摄像机构的包括所述投影范围的区域的摄像、利用所述最大对比度位置特定机构的所述最大对比度位置的特定、及利用所述对焦位置调整处理机构的处理，在无法特定所述最大对比度增大方向的情况下，进行利用所述对焦位置调整处理机构的所述第二调整处理。
技术方案6的发明为技术方案4或5所述的对焦位置调整装置，其特征在于：在所述最大对比度位置特定机构中，基于累计亮度分布来特定所述最大对比度位置，该累计亮度分布是对投影了所述第一遮光图案的摄像图像的沿所述多个单位遮光区域的排列方向的每个像素列的亮度分布进行累计而得。
技术方案7的发明为一种激光加工装置，其特征在于：其对被加工物照射激光而进行加工，且包括：光源，其照射激光；及根据技术方案4至6中任一项所述的对焦位置调整装置；所述保持机构在所述激光的照射区域与所述观察光学系统的观察区域之间及所述激光的所述照射区域内可移动地设置，基于在所述对焦位置调整装置中特定出的格点的对焦位置来设定所述激光的焦点位置后，通过对所述对焦对象区域照射激光，而进行以所述对焦对象区域为加工对象区域的激光加工。
技术方案8的发明为技术方案7的激光加工装置，其特征在于：所述观察对象物为将包括各自具有同一形状的多个单位要素的重复图案形成于表面而成的被加工物，且包括：粗调整处理机构，其基于所述加工对象区域的姿势，来特定所述重复图案相对于特定的基准方向的第一倾斜角度，在所述保持机构以消除所述第一倾斜角度的方式使所述被加工物旋转；微调整处理机构，其特定如下的角度来作为所述重复图案的第三倾斜角度，该角度是将在与所述基准方向平行的直线上相隔最远地存在的2个格点连结的直线相对于所述基准方向而成，且在所述保持机构以消除所述第三倾斜角度的方式使所述被加工物旋转；及加工位置特定机构，其基于所述被加工物的外形形状及所述加工对象区域的配置间距，来特定所述被加工物的所述激光的加工位置。
技术方案9的发明为技术方案7或8的激光加工装置，其特征在于：还包括位移测量机构，该位移测量机构测量所述加工对象区域中的界道高度的位移分布，且基于在所述对焦位置调整装置中特定出的格点的对焦位置与由所述位移测量机构获得的位移分布，来设定所述激光的焦点位置。
[发明的效果]
根据技术方案1至6的发明，即便为设置着界道来作为凹部的基板，也可通过将界道作为对焦对象区域，而特定从界道的高度的理想位置的偏移量，且正确地使界道的格点位置成为对焦状态。
根据技术方案7至9的发明，由于可通过正确地使界道成为对焦状态，而在根据界道的高度位置适当地设定焦点位置的状态下对界道照射激光，所以利用激光的界道的加工精度提升。
尤其，根据技术方案8的发明，由于首先严格地调整被加工物的姿势，使其成为无需之后的旋转的状态后，进行加工位置(加工冲程)的特定，所以可于较高的加工位置精度下进行激光加工。
尤其，根据技术方案9的发明，由于可迅速地把握被加工物的界道的高度分布，所以可迅速地获得激光的焦点位置分布。
附图说明
图1是模式性地表示第一实施方式的对焦位置调整装置1的构成的图。
图2是模式性地表示图案遮罩82的图。
图3(a)、(b)是摄像元件87的摄像图像例。
图4是模式性地表示图3中成为摄像对象的基板S的界道ST的格点C附近的情况的立体图。
图5是表示对焦位置调整装置1中的对焦状态的调整的大致顺序的图。
图6是表示第一图像处理的详细处理流程的图。
图7是例示第一处理对象区域ROI1的图。
图8是用以对亮度分布的取得进行说明的图。
图9是表示与第一处理对象区域ROI1相关的部分摄像图像与亮度分布的对应关系的图。
图10是例示累计亮度分布F(x)的图。
图11是表示对图10所示的累计亮度分布F(x)进行FFT处理的结果的图。
图12是表示通过对累计亮度分布F(x)应用使用有图11的波峰PK1所表示的周期成分的带通滤波器而获得的已周期辨别的分布F1(x)的图。
图13是表示基于图12所示的已周期辨别的分布F1(x)而求出的微分平方分布g(x)及导函数分布G(x)的图。
图14(a)～(c)是例示无法特定最大对比度位置的情况下的摄像图像的图。
图15是表示第二图像处理的详细处理流程的图。
图16是例示第二处理对象区域ROI2的图。
图17是例示AF评估值分布H(z)的图。
图18是图17所示的AF评估值分布H(z)的A部附近的放大图。
图19是模式性地表示第二实施方式的激光加工装置100的构成的图。
图20是例示摄像视野F1～F3的关系的图。
图21是表示对基板S进行激光加工情况下的处理流程的图。
图22是表示粗调整处理的详细流程的图。
图23是表示微调整处理的详细流程的图。
图24是表示加工位置特定处理的详细流程的图。
图25是例示摄像图像IM9的图。
图26是用以对界道高度的测量部位进行说明的图。
[符号的说明]
1    对焦位置调整装置
3    θ平台
4    吸附夹盘
5    平台
6    固定片
7    环
8    光学系统
10   控制部
110  控制部
20   存储部
120  存储部
81   光源部
82   图案遮罩
82a   一端部
82b   另一端部
82s   图案形成面
83    第一成像透镜
84    分光镜
85    物镜
85m   Z轴调节机构
86    第二成像透镜
87    摄像元件
100   激光加工装置
101   第一摄像机构
102   第二摄像机构
103   第三摄像机构
104   位移传感器
105   曝光机构
105a  激光源
105b  物镜
AX1   光轴
C     格点
C0    基准格点
C1    左端格点
C2    右端格点
L1    照射光
L2    反射光
LB    激光
P1    第一摄像位置
P2    第二摄像位置
P3    第三摄像位置
P4    位移测量位置
P5    加工位置
PT    遮光图案
PT1    第一遮光图案
PT2    第二遮光图案
S      基板
ST     界道
具体实施方式
<第一实施方式>
<对焦位置调整装置>
图1是模式性地表示本发明第一实施方式的对焦位置调整装置1的构成的图。对焦位置调整装置1为如下装置：对在表面上二维地形成着各自具有同一形状的单位要素的重复图案、且在表面具有至少包括格子状的界道ST的部分为凹部(最下部)的凹凸结构的基板S，使该界道ST的交点位置(格点位置)成为对焦状态。
作为基板S，例如在表面除界道ST以外的部位形成着包含半导体层(功能层)或电极图案等的凸部SC的LED用的母基板等较为合适。但，对焦位置调整装置1也可用于表面均匀的基板的该表面的高度位置的调整。
对焦位置调整装置1包括平台5，该平台5包含：于水平面内沿XY2轴方向移动自如的XY平台2，设置于XY平台2上且于水平面内的任意位置旋转自如的θ平台3，及设置于θ平台3上且包含固定(保持)基板S的吸附夹盘4。另外，本实施方式中，原则上，考虑将XY平台2的一动作方向设为X轴方向(于图1中，将图式视图中右方向设为正方向)、将与其正交的方向设为Y轴方向(于图1中，将图式视图中上方向设为正方向)、将铅垂方向设为Z轴方向的右手形的XYZ坐标系统，而进行基于该XYZ坐标系统的说明。有时将该XYZ坐标系统称为机械坐标系统。而且，当考虑以XY平面内的X轴方向为基准的角度时，全部以逆时针为正的朝向进行说明。
基板S朝吸附夹盘4的固定通过如下而进行，即，一面于以环7保持着周围的黏着性的固定片6上贴附基板S、且以环7的端缘进行定位，一面利用吸附夹盘4将固定片6吸引固定。优选基板S以环7的中心O(参照图20)与基板S的中心大概一致的方式固定。
于激光加工装置100中，在利用吸附夹盘4吸附固定基板S的状态下，通过使XY平台2动作来实现水平面内的基板S的并行移动，通过使θ平台3动作来实现水平面内的基板S的旋转移动。即，通过适当组合XY平台2的移动与θ平台3的移动，可在水平面内以任意的位置及姿势保持基板S。
而且，对焦位置调整装置1包括用以使遮光图案PT(参照图2)投影至基板S上并对其进行摄像的光学系统(观察光学系统)8。光学系统8主要包括：发出对基板S的照射光L1的光源部81，设置着遮光图案PT且相对于光轴AX1倾斜配置的图案遮罩82，第一成像透镜83，分光镜84，物镜85，第二成像透镜86，及包含例如CCD(Charge CoupledDevice，电荷耦合器件)相机等的摄像元件87。另外，光学系统8中，以图案遮罩82与基板S的表面大概在光学上成为共轭的配置关系的方式决定各部的配置。而且，物镜85中包括Z轴调节机构85m，该Z轴调节机构85m可通过调节其铅垂方向上的配置位置而调整配置于平台5上的基板S的对焦位置(对焦高度)。即，本实施方式的对焦位置调整装置1中，包含Z轴调节机构85m的物镜85成为直接的对焦机构。
而且，对焦位置调整装置1还包括：控制部10，其除承担所述各部的动作的控制以外，也承担下述的基板S的对焦位置调整的相关处理；存储部20，其存储控制对焦位置调整装置1的动作的程序20p、由摄像元件87而获得的摄像图像数据、或者包含对焦状态下的界道ST的高度或物镜85的配置位置等的对焦数据及其他各种数据等；以及监控器30，其可显示摄像图像或在对焦位置调整处理的处理过程中生成的各种分布等。
控制部10由例如个人电脑或微电脑等通用的电脑来实现，通过将存储部20所存储的程序20p读入至该电脑中并加以执行，来实现各种构成要素作为控制部10的功能性构成要素。
具体而言，控制部10主要包括控制XY平台2及θ平台3的驱动的驱动控制部11、控制利用光学系统8的摄像的摄像控制部12、承担对焦位置调整处理的对焦处理部13、及控制利用吸附夹盘4的吸附动作的吸附控制部14。
存储部20是由ROM(Read Only Memory，只读存储器)或RAM(Random AccessMemory，随机存取存储器)及硬碟等存储媒体来实现。另外，存储部20可为由实现控制部10的电脑的构成要素来实现的态样，在为硬碟的情况等时，也可为未与该电脑设置为一体的态样。
于具有此种构成的对焦位置调整装置1中，从光源部81发出且通过图案遮罩82的照射光L1经过第一成像透镜83后由分光镜84反射，进而由物镜85聚光后照射至固定于平台5上的基板S。来自基板S的反射光L2经由物镜85后透过分光镜84，经过第二成像透镜86而由摄像元件87受光。于摄像元件87中，对将遮光图案PT投影至基板S上而成的像进行摄像。此外，基于通过利用对焦处理部13对该投影像进行图像处理而获得的遮光图案PT的亮度分布(对比度分布)，而使物镜85移动，由此可较佳地进行对焦位置的调整。关于图案遮罩82的构成及利用其的对焦位置的调整的详细内容于下文叙述。
<图案遮罩>
图2是模式性地表示图案遮罩82的图。图案遮罩82例如在作为包含玻璃等的透明板的一主面的图案形成面82s上，利用铬遮罩等形成遮光图案PT。遮光图案PT以中心成为中空(非遮光部)的矩形区域RE0为中心，分别设置着图式视图中上下方向上多个第一单位遮光区域RE1等间隔排列而成的第一遮光图案PT1、及图式视图中左右方向上多个第二单位遮光区域RE2等间隔排列而成的第二遮光图案PT2。即，可以说遮光图案PT大致形成为十字状。另外，图2中的第一单位遮光区域RE1及第二单位遮光区域RE2的配置个数仅为例示，实际上配置更多个第一单位遮光区域RE1及第二单位遮光区域RE2。
如图1所示，图案遮罩82在照射光L1的光轴AX1上以图案形成面82s相对于与该光轴AX1垂直的轴以角度α倾斜的姿势配置。更详细而言，以第一遮光图案PT1的排列方向AR1相对于与光轴AX1垂直的轴形成为角度α的方式配置。换句话说，以位于第一遮光图案PT1的排列方向AR1的延长线上的图案遮罩82的一端部82a距光源部81较远、与该一端部82a对向的另一端部82b距光源部81较近的方式配置。其中，角度α以于将从图案遮罩82朝光源部81的朝向作为基准时逆时针的朝向成为正的值的方式而定。具体而言，角度α设为锐角，设为60°为较佳的一例。
而且，本实施方式中以如下方式来配置图案遮罩82：使矩形区域RE0投影于在基板S的表面格子状地设置的界道ST的格点位置、且使第一遮光图案PT1及第二遮光图案PT2分别投影至在该格点位置处相互正交的界道ST上。因此，除界道ST明显地偏离物镜85的对焦位置的情况以外，于摄像元件87中均可获得使十字状的遮光图案PT投影至以格点位置为中心而形成十字状的界道ST上所得的像。
于图案遮罩82的遮光图案PT中，第一遮光图案PT1的排列方向AR1上的明暗部的重复间距(第一单位遮光区域RE1的排列方向AR1上的尺寸、及邻接的第一单位遮光区域RE1间之间隔)D1是在将光学系统8的成像倍率设为M、将所要求的对焦位置精度设为dz时，基于下述(1)式而定。
(0＜)D1≤dz/M2sinα……(1)
另外，于摄像元件87中所获得的像中，优选于该间距D1下观察4～5个对比度较强的第一单位遮光区域RE1。
另一方面，第一单位遮光区域RE1的与排列方向AR1垂直的方向上的尺寸W1，于在重合遮光图案PT而成的像中各自的第一单位遮光区域RE1不会从界道ST凸出的范围内尽量定为较大的值即可。
另外，构成第二遮光图案PT2的第二单位遮光区域RE2的排列方向AR2上的明暗部之间距D2可与间距D1为同等程度，但也可设定为大于间距D1的值。而且，第二单位遮光区域RE2的与排列方向AR2垂直的方向上的尺寸W2定于在重合遮光图案PT而成的像中各第二单位遮光区域RE2不会从界道ST凸出的范围内即可。
例如在界道ST的宽度为30μm的情况下，间距D1、D2定为5μm、尺寸W1定为10um、尺寸W2定为5μm为较佳的一例。
另外，第一单位遮光区域RE1及第二单位遮光区域RE2为矩形并非必须的态样，但在确保下述图像处理中的信息量的意义上，优选形成为矩形区域。该情况下，第一单位遮光区域RE1优选以在与排列方向AR1正交的方向上具有长度方向的方式形成。
<图案投影像与对焦位置的关系>
于说明对焦位置调整装置1中的对焦位置的调整方法之前，先对本实施方式的对焦位置调整装置1中的遮光图案PT的投影像与对焦位置的关系进行说明。
如上所述，在光学系统8中，由于图案遮罩82以第一遮光图案PT1的排列方向AR1相对于与光轴AX1垂直的轴形成角度α的方式配置，所以每个第一单位遮光区域RE1在高度方向(Z轴方向)上的成像位置不同。因此，当在将基板S配置于某高度位置、且使物镜85以特定距离远离该基板S的状态下观察(摄像)遮光图案PT的投影像时，成像位置距基板S的高度位置越近，越明确地观察到第一单位遮光区域RE1，成像位置距该高度位置越远，第一单位遮光区域RE1的像越模糊。即，基板S的界道ST的第一遮光图案PT1的投影像的对比度产生分布。而且，如果界道ST的高度位置不同，或界道ST与物镜85的距离不同，则该对比度的分布不同。
图3是摄像元件87的摄像图像例。图4是模式性地表示在图3的各摄像图像中成为摄像对象的基板S的界道ST的格点C附近的情况的立体图。如图4所示，基板S上，2条界道ST正交而形成格点C，并且在界道ST的周围形成着凸部SC。而且，界道ST的宽度为30μm。而且，第一遮光图案PT1中的间距D1及第二遮光图案PT2中的间距D2均设定为5μm。第一单位遮光区域RE1的与排列方向AR1垂直的方向上的尺寸设定为10μm。第二单位遮光区域RE2的与排列方向AR2垂直的方向上的尺寸设定为5μm。摄像元件87的视野尺寸设为0.45mm×0.45mm。
图3(a)是界道ST的高度与物镜85的对焦位置一致(成为对焦高度)的情况下的摄像图像IM1。相对于此，图3(b)是与图3(a)的情况相比界道ST的位置较高的情况下的摄像图像IM2。
在图3(a)的摄像图像IM1的情况下，就第一遮光图案PT1的像而言，存在于遮光图案PT的中央的矩形区域RE0附近的对比度最高且最明确，各第一单位遮光区域RE1与这些之间的周期性的明暗得到明确地确认，另一方面，随着不断远离矩形区域RE0，对比度降低而成为模糊状态。另外，关于第二遮光图案PT2，可以高对比度获得所有第二单位遮光区域RE2的像。其原因在于：在第二遮光图案PT2的情况下，与图案遮罩82的倾斜无关地以所有第二单位遮光区域RE2在与矩形区域RE0相同的成像位置成像的方式进行设置。
另一方面，在图3(b)的摄像图像IM2的情况下，第一遮光图案PT1的像的对比度最高的位置在图像内较中央略向上偏离。而且，第二遮光图案PT2全部成为对比度较弱的模糊状态。其原因在于：由于界道ST的高度位置高于图3(a)的情况，所以在第一遮光图案PT1的投影像中对比度成为最大的部分从对焦位置偏离至该高度位置为止。
此情况意味着在界道ST的高度向比对焦位置靠上方偏离的情况下，第一遮光图案PT1的最大对比度位置在图像面内向上方偏移。相反地，在对焦位置偏向下方的情况下，最大对比度位置在图像面内向下方偏移。
利用该关系，于载置在平台5上的基板S的界道ST的高度位置(更严格而言为格点C的高度位置)位于基板S制作时的目标位置即理想位置(位于所规定的位置)时，只要以第一遮光图案PT1的投影像的最大对比度位置与摄像图像的中央吻合的方式配置图案遮罩82即可，当在平台5上配置界道ST的高度不明的基板S、且对该界道ST投影遮光图案PT时，与界道ST的实际的高度位置和理想位置的差相应地，第一遮光图案PT1的投影像的最大对比度位置偏离摄像图像的中央。由此，如果可知最大对比度位置与图像中央的偏移量(面内偏移量)，则可特定界道ST的高度位置的误差。此外，可以实际的界道ST的高度位置成为对焦位置的方式调整物镜85的配置。
<对焦状态的调整顺序>
本实施方式的对焦位置调整装置1中，通过对焦处理部13的作用，可进行如上所述的利用第一遮光图案PT1的投影像的最大对比度位置的偏移的界道ST(的格点C)的高度位置的特定、及使格点C的位置为对焦位置的对焦状态的调整。图5是表示对焦位置调整装置1中的对焦状态的调整的大致顺序的图。
首先，利用吸附夹盘4将基板S载置固定于平台5上(步骤S1)。而且，使形成为十字状的遮光图案PT投影至基板S的界道ST上(步骤S2)。当然，基板S的载置必须至少以在利用摄像元件87进行摄像的范围内使遮光图案PT恰好地投影至界道ST上的程度的面内精度完成。另外，也可为在进行之后的处理前进行基板S的精密的对准(面内对准)的态样。或，也可为在连续进行界道高度的调整及面内对准的一系列的过程中进行的态样。关于后者将于下文叙述。
如果使遮光图案PT投影，则进行利用摄像元件87的摄像(步骤S3)。此时，物镜85优选以界道ST的格点C的理想位置成为对焦位置的方式配置，但也可为偏离该位置而配置的态样。例如如果是对具有同一构成的多片基板S连续地进行界道ST的对焦位置的调整的情况，则也可为在在上次的调整时最终配置的位置直接进行配置的态样。而且，摄像元件87的摄像视野优选设定成一边为0.4mm～0.5mm左右的矩形形状。
由该摄像而获得的摄像图像数据存储于存储部20中。摄像图像数据是表示像素位置的坐标值及表示该像素位置的亮度的灰阶值的数据集即位元映像形式的数据。另外，尤其，将用于对焦位置调整的摄像图像数据称为对焦位置调整用数据DP。
如果获得对焦位置调整用数据DP，则进行仅以摄像图像中的投影了第一遮光图案PT1的部分为处理对象的图像处理(第一图像处理)(步骤S4)。图6是表示第一图像处理的详细的处理流程的图。
首先，在所获得的摄像图像中，仅将第一遮光图案PT1的投影范围设定为第一处理对象区域ROI1(步骤S41)，且仅从对焦位置调整用数据DP中抽选属于第一处理对象区域ROI1的数据集。图7是例示某摄像图像IM3中的第一处理对象区域ROI1的图。第一处理对象区域ROI1为包括整个第一遮光图案PT1的投影部分的沿排列方向AR1的宽度为W1的带状的区域。
其次，着眼于在第一处理对象区域ROI1中沿排列方向AR1的每个像素列，基于所抽选的数据集，而取得与各像素列相关的像素位置与亮度的关系制成亮度分布(步骤S42)。图8是用以对该亮度分布的取得进行说明的图。于图8中，设为N个像素列(像素列1～像素列N)沿排列方向AR1而存在，将像素列i的亮度分布(像素位置xi的亮度值)表示为f(xi)。
图9是表示与第一处理对象区域ROI1相关的部分摄像图像与亮度分布的对应关系的图。图9(a)为与第一处理对象区域ROI1相关的部分摄像图像IM4，图9(b)表示亮度分布f(xi)。另外，于图9(a)中，图像沿图式视图中上下方向伸长。于图9(b)中，重合图示多个亮度分布f(xi)。横轴均表示像素位置x。而且，图9(b)的纵轴为亮度。
在图9(a)所示的部分摄像图像IM4中，存在周期性且明确的明暗(对比度)的部分(像素位置编号300～400的部分)。该部分包含最大对比度位置。而且，图9(b)中，确认出与该周期性的明暗对应的周期性的波峰群。另外，如果仅观察亮度，则也存在表示与该波峰群同等的值的部分，但这些仅为噪声，在进行最大对比度位置的特定时无用。
其次，对每个亮度分布f(xi)在与排列方向AR1垂直的方向上进行累计(步骤S43)。N个像素列的累计亮度分布(像素位置x的累计亮度值)F(x)示于下述(2)式。
[数式1]
F ( x ) = &Sigma; i = 1 N f ( x i ) . . . ( 2 )
图10是例示累计亮度分布F(x)的图。求出该累计亮度分布F(x)的目的在于：使每个像素列的亮度分布f(xi)中所含的因基板S的污垢等而导致的噪声成分相抵，从而提高用于解析的分布的S/N比。另外，也可为使用像素位置的平均亮度值的平均亮度分布代替表示累计亮度分布的态样。
如果获得累计亮度分布F(x)，则其次为进行频率解析，而对其进行高速傅里叶变换处理(FFT(Fast Fourier Transform)处理)(步骤S44)。而且，基于该频率解析结果而进行周期辨别(步骤S45)。具体而言，根据FFT处理结果而特定周期性的波峰群的周期成分，继而，对累计亮度分布F(x)应用使该周期成分通过的带通滤波器。
图11是表示对图10所示的累计亮度分布F(x)进行FFT处理的结果的图。图11的波峰PK1与图10的累计亮度分布F(x)中出现的波峰群的周期成分、即图9(a)中出现的周期性的明暗部分的周期成分对应。图12是表示通过对累计亮度分布F(x)应用使用了由图11的波峰PK1表示的周期成分的带通滤波器而获得的已周期辨别的分布F1(x)的图。
如果获得已周期辨别的分布F1(x)，则对其进行微分运算，进而进行平方运算，而得到微分平方分布g(x)＝{F1′(x)}2(步骤S46)。而且，对g(x)求高斯的导函数，将提供由此获得的导函数分布G(x)＝{g(x+1)-g(x-1)}2的波峰的像素位置特定为表示最大对比度位置的像素位置(步骤S47)。
图13是表示基于图12所示的已周期辨别的分布F1(x)而求出的微分平方分布g(x)及导函数分布G(x)的图。在图13所示的导函数分布G(x)中，如果将提供极大波峰PK2的像素位置设为x＝xp，则将该像素位置x＝xp特定为于步骤S3中获得的摄像图像中的界道ST上的最大对比度位置。
返回至图5，如果如此般特定出最大对比度位置(于步骤S5中为YES)，则基于图9所示的第一处理对象区域ROI1的排列方向ARl上的中央像素位置x＝xo、与最大对比度位置x＝xp的差量值Δx＝xp-xo的值，而算出从界道ST的格点C的理想位置的偏移量即界道高度偏移量ΔZ1(步骤S6)。界道高度偏移量ΔZ1利用下述(3)式而求出。
ΔZ1＝Δx·M·tanα……(3)
另外，于ΔZ1为负时，格点C的位置低于理想位置，于ΔZ1为正时，格点C的位置高于理想位置。
如果求出界道高度偏移量ΔZ1，则根据实际的物镜85的高度位置Z′、及格点C的理想位置成为对焦位置时的物镜85的高度位置Z0，且根据下式而求出用以使格点C成为对焦位置的物镜85的移动量ΔZ。
ΔZ＝(Z0+ΔZ1)-Z′……(4)
通过按照(4)式来调整对焦位置，使格点C成为对焦状态(步骤S7)。另外，对焦位置等的信息作为对焦数据DF而存储于存储部20。
以上为对焦位置的调整的原则性的顺序。
然而，根据进行步骤S3中的摄像时的物镜85的配置位置与界道ST的高度位置的关系，即便基于所获得的摄像图像而进行步骤S4(更详细而言步骤S41～S47)中的第一图像处理，也存在无法特定最大对比度位置x＝xp的情况(步骤S5中为NO)。
图14是例示此种情况的摄像图像的图。图14(a)表示第一遮光图案PT1的明暗部靠近图像上端部的摄像图像IM5，图14(b)表示第一遮光图案PT1的明暗部靠近图像下端部的摄像图像IM6。而且，图14(c)表示第一遮光图案PT1本身未明确地得到确认的摄像图像IM7。在这些摄像图像的情况下，假设即便获得导函数分布G(x)，也会不具有极点、或完全无法进行导函数分布G(x)的导出本身。其可为如下的态样：例如根据在对累计亮度分布F(x)进行FFT处理的结果中检测不出波峰PK1，或者已周期辨别的分布F1(x)或导函数分布G(x)在像素位置端部单调递增或单调递减等进行判定，也可为基于摄像图像本身进行判定的情况。
此种情况下，如果摄像处理为第一次(于步骤S8中为YES)、且可判定对比度增大方向(于步骤S9中为YES)，则使物镜85的位置(Z轴高度)朝该对比度增大方向偏移(步骤S10)，且再次重复进行摄像及第一图像处理(步骤S3～S4)。另外，此时的物镜85的位置的偏移量在将摄像图像中的第一遮光图案PT1的排列方向AR1的范围设为ΔXm时，优选设为(ΔXm·M·tanα)/2。
此处，所谓对比度增大方向是指在摄像图像中从图像中央朝第一遮光图案PT1的明暗部存在的位置的朝向。例如于图14(a)及(b)所示的摄像图像IM5、IM6的情况下，分别将图式视图中上方向、图式视图中下方向特定为对比度增大方向。或者，并非根据摄像图像，而是根据累计亮度分布F(x)、或者若在可导出的情况下，从周期辨别完成的分布F1(x)中的振幅变化或导函数分布G(x)中的增加或减少的情况，来判定对比度增大方向。
另一方面，于图14(c)所示的摄像图像IM7的情况下，无法特定第一遮光图案PT1的明暗部，且无法判定对比度增大方向(于步骤S9中为NO)。其意味着：不能从摄像图像辨别出，是否能够为实现界道ST的格点C的位置的对焦状态，只要使物镜85的位置沿Z轴上下方向的任一方向移动即可。
于此种情况下，进行利用第二遮光图案PT2的图像处理(第二图像处理)(步骤S10)。而且，在第二次的摄像处理后，无法特定最大对比度位置的情况(步骤S5中为NO且步骤S8中为NO)也进行同样的处理。
图15是表示第二图像处理的详细的处理流程的图。首先，一面依次改变物镜85的位置(Z轴高度)，一面在多个部位进行摄像(步骤S111)。另外，Z轴高度可为以等间距改变的形态，也可为根据图像变化的情况相应地使Z轴高度之间距可变的形态。
其次，在所获得的各摄像图像中，仅将第二遮光图案PT2的投影范围设定为第二处理对象区域ROI2(步骤S112)，且仅从各对焦位置调整用数据DP中抽选属于第二处理对象区域ROI2的数据集。图16是例示某摄像图像IM8中的第二处理对象区域ROI2的图。然后，对各摄像图像根据所抽选的数据集算出AF评估值(步骤S113)。此处，所谓AF评估值是表示与各摄像图像的第二处理对象区域ROI2相关的对比度差的值。在AF评估值的算出时可应用周知的方法。最简单地可将第二处理对象区域ROI2中的亮度的最大值与最小值的差量值设为AF评估值。或也可为进行基于亮度值的频数分布等的统计处理而求出AF评估值的形态。
关于各摄像图像，如果求出AF评估值，则各图像进行摄像而得的物镜85的Z轴高度z与该摄像图像的AF评估值的关系以AF评估值分布H(z)形式获得，将造成其波峰的坐标位置特定为界道ST的格点C为对焦状态时的物镜85的高度位置(对焦高度位置)(步骤S114)。
图17是例示AF评估值分布H(z)的图。图18是图17所示的AF评估值分布H(z)的A部附近的放大图。如果获得如图17所示的AF评估值分布H(z)，则如图18所示，利用在AF评估值分布H(z)中AF评估值为最大的z轴高度附近的数个(例如5个)数据点，通过曲线近似来求出AF评估值分布H(z)的近似曲线h(z)。然后，在近似曲线h(z)中造成极大波峰PK3的Z轴高度设为z＝zp时，将该Z轴高度z＝zp特定为格点C的对焦高度位置。
基于该结果，通过将物镜85的Z轴高度调整为z＝zp，而将界道ST的格点C调整为对焦状态(步骤S7)。另外，此情况下，如果格点C的理想位置成为对焦位置时的物镜85的高度位置如上所述般设为Z0，则zp-Z0为界道高度偏移量。
如以上所说明般，根据本实施方式的对焦位置调整装置1，对设置在基板上的以格点位置为中心形成为十字状的界道，以与界道吻合的方式、且朝一方向倾斜地将十字状的遮光图案投影，基于此时的投影像中的最大对比度位置与界道的格点位置的偏移量，可特定从界道的高度的理想位置的偏移量，且可正确地使格点位置成为对焦状态。由此，即便为设置界道作为凹部的基板，也可特定从界道的高度的理想位置的偏移量，且可正确地使界道的格点位置成为对焦状态。
而且，在物镜位置大幅度地偏离对焦位置的情况下，可根据改变物镜位置进行摄像所得的多个投影像，且基于十字状的遮光图案未倾斜的侧的像的对比度变化，而使界道的格点位置成为对焦状态。
由此，即便在基板表面存在界道作为凹部的情况下，也可正确地使其高度位置成为对焦状态。
<第二实施方式>
<激光加工装置>
本实施方式中，对装入了第一实施方式中所说明的对焦位置调整装置1的激光加工装置100进行说明。图19是模式性地表示本实施方式的激光加工装置100的构成的图。
激光加工装置100是通过对基板S的界道ST照射激光LB来进行界道ST的划线加工的装置。
激光加工装置100可对第一实施方式中的对焦位置调整装置1所具备的平台5，通过使其XY平台2沿X轴方向动作，而使其如箭头AR11所示般于第一摄像位置P1、第二摄像位置P2、第三摄像位置P3、位移测量位置P4、及加工位置P5之间自如地移动。分别在第一摄像位置P1具备第一摄像机构101，在第二摄像位置P2具备第二摄像机构102，在第三摄像位置P3具备第三摄像机构103，在位移测量位置P4具备位移传感器104。
另外，本实施方式中，也设定将XY平台2的一动作方向设为X轴方向(图19中将图式视图中右方向设为正方向)、将与其正交的方向设为Y轴方向(图19中将图式视图中上方向设为正方向)、将铅垂方向设为Z轴方向的右手形的XYZ坐标系统。于图19中，使第一至第三摄像位置P1～P3、位移测量位置P4、及加工位置P5沿一方向(沿X轴方向)排列，但为了方便图示，激光加工装置100中的这些的配置关系并不限定于此。
第二摄像机构102相当于对焦位置调整装置1的光学系统8。即，当平台5位于第二摄像位置P2时，第二摄像机构102及平台5构成第一实施方式的对焦位置调整装置1。
另外，由于平台5在水平面内的并进动作仅以XY平台2进行，所以在激光加工装置100中，可在特定位置决定一原点后利用所述机械坐标系统而明确地特定平台5的位置。然而，下述各种处理中，当平台5位于第一至第三摄像位置P1～P3、位移测量位置P4、及加工位置P5中的任一位置时，以同一坐标表示平台5的同一位置较为方便。因此，激光加工装置100中，设为以该关系在各位置均成立的方式决定与第一至第三摄像位置P1～P3、位移测量位置P4、及加工位置P5的各个对应的原点位置，从而完成从机械坐标系统的坐标转换。其由例如将在平台5上保持着环7时的环中心设为第一至第三摄像位置P1～P3、位移测量位置P4、及加工位置P5的原点位置来实现。通过如此决定，当平台5位于第一摄像位置P1时，识别为以坐标(a，b，0)表示的位置，当平台5位于第二摄像位置P2、第三摄像位置P3、位移测量位置P4、加工位置P5中的任一位置时，也识别为以坐标(a，b，0)表示的位置。其中，因在设为任一坐标系统时，坐标轴的方向均不变，所以，本实施方式中，为了说明的简单，而设为不对各坐标系统加以区别地称为X轴、Y轴等。
此外，激光加工装置100包括曝光机构105。曝光机构105包括激光源105a及物镜105b，当平台2位于加工位置P5时，通过使激光LB从激光源105a出射，且以物镜105b对其进行聚光，可对平台2上的基板S的特定位置照射激光。激光加工装置100中，通过一面使平台5移动一面从曝光机构105对基板S照射激光LB，而可进行对基板S的激光加工。另外，曝光机构105可由包括周知的激光加工装置的曝光机构而构成。例如可使用YAG(yttrium aluminum garnet，钇铝石榴石)激光等作为激光LB。
而且，激光加工装置100还包括：控制部110，其除承担所述各部的动作的控制以外，也承担下述的基板S的倾斜调整(对准)或加工位置的特定的处理；及存储部120，其存储控制激光加工装置100的动作的程序120p或于在控制部110进行处理时所需的各种数据。
控制部110是由例如个人电脑或微电脑等通用的电脑来实现，通过将存储部120中存储的程序120p读入至该电脑并加以执行，来实现激光加工装置100的各种构成要素作为控制部110的功能构成要素。控制部110包括第一实施方式的对焦位置调整装置1的控制部10而构成。
存储部120是由ROM或RAM及硬碟等存储媒体来实现。存储部120可为兼用作对焦位置调整装置1的存储部20的态样。而且，存储部120可为通过实现控制部110的电脑的构成要素来实现的态样，在硬碟的情况等时，也可为未与该电脑设置成一体的态样。而且，程序120p包括对焦位置调整装置1的程序20p而构成。
控制部110主要包括控制XY平台2及θ平台3的驱动的驱动控制部11、控制利用第一至第三摄像机构101～103的摄像(兼作控制利用光学系统8的摄像的摄像控制部12)的摄像控制部112、承担对焦位置调整处理的对焦处理部13、控制利用吸附夹盘4的吸附动作的吸附控制部14、在进行基板S的对准时承担粗略地调整基板S的倾斜的粗调整处理的粗调整处理部115、同样地在进行对准时承担精密地调整基板S的倾斜的微调整处理的微调整处理部116、承担特定被加工物的加工位置的加工位置特定处理的加工位置特定处理部117、及控制曝光机构105的曝光处理的曝光控制部118作为功能构成要素。
另外，所谓由粗调整处理部115进行的粗调整处理是指通过对基板S使所规定的某特定方向(例如形成于基板S的表面上的某界道ST的方向)与X轴方向大致一致而消除基板S的倾斜的处理。而且，所谓通过微调整处理部116进行的微调整处理是指对经粗调整的基板S更严格地消除其倾斜的处理。
而且，由加工位置特定处理部117进行的加工位置特定处理是将由经过粗调整处理及微调整处理而消除倾斜的基板S作为对象、特定出激光的照射范围的处理。具体而言，在加工设置于基板S上的界道ST时，将每个界道ST的存在范围特定为加工位置。
在存储部120，除对焦位置调整用数据DP以外，也存储着用于微调整处理等的基准图像数据DR、在加工位置的特定时被参照的相对位置信息DI等数据。
基准图像数据DR为基板S具有横方向与X轴方向一致、纵方向与Y轴方向一致的姿势的情况下的与包括格点C的单位矩形区域(成为反复的基准的区域)相关的图像数据。
相对位置信息DI是描述作为1个界道ST的格点C的基准格点C0(于下文叙述)与以图案匹配特定的单位要素上的点的坐标差、或界道ST之间距p等加工位置特定时所需的信息。
本实施方式中，通过进行粗调整处理、微调整处理及对焦位置调整处理后进行加工位置特定处理，可正确地特定包括高度的界道ST的存在位置、即加工位置。由此，对在基板S中包含于凹部的界道ST实现精度较高的激光加工。
<摄像机构>
其次，对第一至第三摄像机构101～103更详细地进行说明。第一至第三摄像机构在均由CCD相机或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧半导体)相机等实现的方面共通，但各自具有如下特征。
第一摄像机构101以在平台2位于第一摄像位置P1时将平台2上的(实际上为吸附夹盘4上的，以下相同)基板S作为摄像对象的方式设置而成。第一摄像机构201用以对用于粗调整处理的图像进行摄像。
第二摄像机构102以在平台2位于第二摄像位置P2时将平台2上的基板S作为摄像对象的方式设置而成。第二摄像机构102用以对用于微调整处理的图像进行摄像。另外，第二摄像机构102构成第一实施方式的对焦位置调整装置1的光学系统8。即，第二摄像机构102也进行用于对焦位置调整处理的图像的摄像。
第三摄像机构103以在平台2位于第三摄像位置P3时将平台2上的基板S作为摄像对象的方式设置而成。第三摄像机构103用以对用于加工位置特定处理的图像进行摄像。
<对准处理与摄像视野的关系>
如上所述，基板S以环7的中心O与基板S的中心大概一致的方式贴附，但一般而言，形成重复图案的单位要素的一排列方向(即界道ST的方向)与X轴方向形成某角度θ0。因此，在将基板S作为加工对象的情况下，激光加工装置100中首先以消除该角度θ0的方式、即以界道ST的方向与X轴方向吻合的方式进行对准处理(粗调整处理及微调整处理)。此时，也一并进行第一实施方式中所说明的对焦位置调整处理。于此基础上，正确地特定界道ST的位置及基板S的外形，且完成各界道ST的加工冲程的始点位置及终点位置的决定、即加工位置的决定。而且，对已决定的加工位置进行利用曝光机构105的激光的照射、即激光加工。
激光加工装置100中，用于对准处理、对焦位置调整处理、及加工位置特定处理的第一至第三摄像机构101～103的摄像视野F1～F3以至少满足下述(5)式的关系的方式决定。
摄像视野F2＜摄像视野F1＜基板S的尺寸＜摄像视野F3…(5)
图20是例示第一摄像机构101的摄像视野F1、第二摄像机构102的摄像视野F2、与第三摄像机构103的摄像视野F3的关系的图。图20所例示的各摄像机构的摄像视野的尺寸满足(5)式。另外，如上所述，由于各摄像机构以于不同的摄像位置对基板S进行摄像的方式设置，所以，于实际的激光加工装置100中，各摄像机构的摄像视野F1～F3不采用如图20所示的位置关系。
将第一摄像机构101的摄像视野F1及第二摄像机构102的摄像视野设定成小于基板S的尺寸的原因在于：以充分的解像度对就基板S整体而言为较微小的范围的所述粗调整或微调整所需的范围进行摄像。而且，第二摄像机构102的摄像视野F2小于第一摄像机构101的摄像视野F1的原因在于：微调整处理使用更微小的部位的图像进行图案匹配。相对于此，将第三摄像机构103的摄像视野设定成大于基板S的尺寸的原因在于：特定出基板S的形状后以较佳的解像度对基板S进行摄像。
此外，较为理想的是第一及第二摄像机构101～102的摄像视野F1～F2除所述(5)式的必要条件以外也满足下述(6)式及(7)式的关系。
1个单位要素的尺寸＜摄像视野F1≤多个单位要素的尺寸…(6)
1个单位要素的尺寸＜摄像视野F2＜2个单位要素的尺寸…(7)
如上所述，由于第一摄像机构101用以对用于粗调整处理的图像进行摄像，所以可以说(6)式是要求粗调整处理用的图像为包括多个单位要素的像的图像的必要条件。而且，由于第二摄像机构102用以对用于微调整处理的图像进行摄像，所以可以说(7)式是要求微调整处理用的图像为仅包括1个单位要素的像的图像的必要条件。
就其他立场而言，(5)式～(7)式的关系可较佳地进行按照下述顺序的加工位置的特定来决定于激光加工装置100中设为加工对象的基板S至少应满足的必要条件。即，也可以说规定可成为本实施方式中加工位置特定方法的应用对象的基板S所需的条件。
例如如果在基板S具有与2英寸直径的晶圆同等程度的尺寸的情况、且单位要素具有0.3mm见方左右的大小的情况下，如果将第一摄像机构101的摄像视野F1设为一边为数mm左右的矩形形状，将第二摄像机构102的摄像视野F2(摄像元件87的摄像视野)设为一边为0.4mm～0.5mm左右的矩形形状，将第三摄像机构103的摄像视野F3设为一边为120mm～150mm左右的矩形形状，则满足(5)式～(7)式的关系。具体而言，将摄像视野F1设为4.8mm×3.6mm、将摄像视野F2设为0.45mm×0.45mm、且将摄像视野F3设为120mm×120mm是满足(5)式～(7)式的关系的较佳的一例。
如此，本实施方式中，当进行至加工位置特定为止所需的各种摄像图像的取得时，使用具有最适合各摄像目的的摄像视野的摄像机构。由此，良好地进行下述各种处理，因此，结果实现高精度下的加工位置的特定。
另外，就原理上而言也可利用使第一至第三摄像机构101～103共通的摄像机构来实现。然而，通常对具有数十mm～数百mm见方左右的大小的基板S，于如最大以数mm左右的微细之间隔实施加工般的情况下，第三摄像机构103的摄像视野F3为获取基板S整体而需要数十mm～数百mm见方左右的大小，另一方面，第一摄像机构101的摄像视野F1及第二摄像机构102的摄像视野F2至多需要数mm见方左右。以一摄像机构较佳地实现所有对各摄像机构要求的解像度并不容易，而且，就成本方面而言也不实际。
<位移传感器>
位移传感器104设置于位移测量位置P4。位移传感器104在非接触状态下测量对象物表面的位移。本实施方式中，对在对焦位置调整装置1中已特定出格点C的高度的基板S，以把握除该格点C以外的部分的界道高度的分布倾向为目的进行利用位移传感器的测量。
作为位移传感器104，可应用周知的传感器。优选使用激光式传感器，但也可为使用LED式、超音波式、或涡流式传感器的态样。
<至激光加工为止的处理顺序>
图21是表示对基板S的界道ST进行利用激光LB的划线加工的情况下的、从对准处理至激光加工处理为止的处理流程的图。
首先，将基板S安装至平台5上(步骤S201)。具体而言，在以环7保持周围的固定片6上以图案形成面成为上表面的方式贴附基板S后，将每个该固定片6载置且吸附固定于吸附夹盘4上。于贴附基板S时，优选以基板S的中心位置与环7的中心O大概一致的方式保持基板S。但，此时的定位无需较为严格，为作业者通过目视可确认大概一致的程度的精度即可。另外，在激光加工装置100构成为可实现各种加工方法的情况下，也可为在对平台5安装基板S之前选择适用的加工计划的态样。另外，也可为在基板S的对准后进行该加工计划的选择的态样。
如果已安装基板S，则将平台5配置于第一摄像位置P1，利用粗调整处理部115的作用来进行粗调整处理(步骤S202)。图22是表示粗调整处理的详细的流程的图。粗调整处理是特定出界道ST的倾斜、且基于该倾斜而谋求基板S的倾斜的消除的处理。
首先，基于来自粗调整处理部115的执行指示，利用第一摄像机构101对重复图案中的包括环7的中心O的区域进行摄像，从而取得粗调整用摄像(步骤S202a)。
如果获得粗调整用摄像，则粗调整处理部115根据粗调整用摄像中的界道ST的斜率来决定粗调整角度θc(步骤S202b)。
如果获得粗调整角度θc，则基于来自粗调整处理部115的执行指示，驱动控制部11使θ平台3以环7的中心O的位置为旋转中心且朝消除界道ST的倾斜的方向旋转角度θc(步骤S202c)。由此，大概消除界道ST的倾斜。通过进行该旋转，基板S的粗调整处理结束。
如果粗调整处理结束，则将平台5配置于第二摄像位置P2，通过对焦处理部13的作用而以多个格点C为对象进行第一实施方式中所说明的对焦位置调整处理(步骤S203)。此处，作为成为处理对象的格点C，至少选择位于环7的中心O的附近的格点C(将其称为基准格点C0)、及位于通过该基准格点C0且与X轴平行的界道上的格点C中的位于最左端及最右端的格点(分别称为左端格点C1、右端格点C2)。与各格点C相关的对焦位置等信息作为对焦数据DF而存储在存储部120(20)。通过对焦位置调整处理对基准格点C0、左端格点C1、及右端格点C2特定出界道高度，由此，对基板S上的于基板中央附近沿X轴方向延伸的1条界道ST，特定出其中央部及端部的高度位置。
另外，因在进行对焦位置调整处理的阶段，仍未由激光加工装置100特定出基板S整体形状及尺寸，所以左端格点C1及右端格点C2的位置不明。因此，对左端格点C1及右端格点C2的对焦位置调整处理与各自的位置的特定一并进行。在该位置特定时可应用各种方法。例如，可为如下态样：一面使摄像位置从特定的开始位置沿X轴方向移动，一面依次或逐渐地重复进行格点C附近的摄像，判断无法获得可理解成格点C的像之前的摄像图像为X轴方向左端及X轴方向右端的单位要素，也可为利用周知的最佳探索法的技术来特定左端格点C1及右端格点C2的态样。
如果对焦位置调整处理结束，则继续进行微调整处理(步骤S204)。微调整处理是特定出连结左端格点C1与右端格点C2的直线的倾斜、且基于该倾斜而谋求基板S的倾斜的消除的处理。图23是表示微调整处理的详细流程的图。
于微调整处理中，首先基于来自微调整处理部116的执行指示，由第二摄像机构102对包括左端格点C1的区域及包括右端格点C2的区域进行摄像(步骤S204a、S204b)。另外，也可为于对焦位置调整后预先取得这些图像的态样。
其次，微调整处理部116通过使用左端格点C1的摄像图像及基准图像数据DR的图案匹配来决定左端格点C1的倾斜调整基准位置(步骤S204c)。此外，微调整处理部116通过使用右端格点C2的摄像图像及基准图像数据DR的图案匹配来决定右端格点C2的倾斜调整基准位置(步骤S204d)。
如果特定出2个倾斜调整基准位置，则微调整处理部116根据由两位置的直线的斜率而决定微调整角度θf(步骤S204e)。具体而言，在将2个倾斜调整基准位置于X轴方向上的坐标差设为Xf，将Y轴方向上的坐标差设为Yf时，微调整角度θf由下述(8)而求出。
θf＝tan-1(Yf/Xf)…(8)
如果获得微调整角度θf，则基于来自微调整处理部116的执行指示，驱动控制部11使θ平台3以环7的中心O为旋转中心朝消除界道ST的倾斜的方向旋转微调整角度θf(步骤S204f)。通过进行该旋转，基板S的微调整处理结束。
微调整处理中，由于求出连结相隔的2点的直线的倾斜后进行调整，所以实现较粗调整处理严格的调整。即，通过进行微调整处理，来实现界道ST的方向与X轴方向几乎完全吻合的状态。即，实现于水平面内正确地对准基板S的状态。
如果微调整处理结束，则继续进行特定加工位置的处理(步骤S205)。加工位置特定处理是特定以某间距配置而成的多条界道的各个的始点位置及终点位置的处理。即，其为特定实际上照射激光的范围的处理。图24是表示加工位置特定处理的详细的流程的图。
加工位置特定处理中，首先基于来自加工位置特定处理部117的执行指示，由第二摄像机构102对包括基准格点C0的区域进行摄像，继而，利用加工位置特定处理部117的作用，且通过进行使用所获得的摄像图像及基准图像数据DR的图案匹配，来特定基准格点C0的Y坐标(步骤S205a)。
如果特定出基准格点C0的Y坐标，则利用加工位置特定处理部117的作用，且基于该Y坐标值、及作为相对位置信息DI而存储于存储部120的界道ST之间距p，来特定有界道ST存在的可能性的Y坐标(界道位置候补)(步骤S205b)。
如果特定出界道位置候补，则基于来自加工位置特定处理部117的执行指示，并利用第三摄像机构103对基板S整体进行摄像(步骤S205c)。图25是例示由该摄像而获得的摄像图像IM9的图。
如果获得摄像图像IM9，则利用加工位置特定处理部117的作用，且基于该摄像图像来特定基板S的外形形状(步骤S205d)。该外形形状规定为基板S的外形即与边缘部分对应的位置的坐标值的集合。外形形状的特定可利用边缘抽选等周知的图像处理技术来实现。本实施方式中，在该时间点初次特定出基板S的整体形状。
如果特定出基板S的外形形状，则加工位置特定处理部117根据该外形形状及界道位置候补而特定出基板S上的界道ST的实际的存在范围作为加工位置(加工冲程)(步骤S205e)。
更具体而言，将在X轴方向上基板S的边缘部分与相当于界道位置候补的直线的2个交点所挟的范围特定为加工位置。如果为图25模式性地所示的情况，则对表示界道位置候补的直线V1、V2、V3，分别将T1T2间、T3T4间、T5T6间特定为加工位置(加工冲程)。由此，于该时间点特定出与X轴平行的界道的存在范围、即利用激光的X轴方向上的加工位置。加工位置的信息存储于存储部120。
于该加工位置决定处理中，只要特定出基板S的外形位置即可，基板S为何种形状并无关系。因此，不仅除定向平面部分以外形成为大致圆形的基板S，对如图25所例示的不定形的基板S也可较佳地决定加工位置。
如果决定出加工位置，则接着将固定有基板的平台5配置于位移测量位置P4，进行利用位移传感器104的界道高度的测量(位移信息的取得)(步骤S206)。图26是用以对界道高度的测量部位进行说明的图。
利用位移传感器104的界道高度的测量以将通过基准格点C0的界道ST作为基准、包括该界道ST均于Y轴方向上以特定间距ΔY相隔的界道ST为对象来进行。于此情况下，无需以所有界道为对象进行。即，间距ΔY可为界道ST之间距p的多倍。
利用位移传感器104的界道高度的测量中，例如图26中以扫描线LN所示般，使测量用探针(例如激光)在成为对象的界道ST的位置往复扫描为较佳的一例。所获得的测量值存储于存储部120。
根据于该态样中获得的界道ST的位移信息、及利用之前的对焦位置调整处理特定出的格点C的对焦位置信息，可迅速地把握基板S整体的界道高度的分布。基于该分布，来决定后段的激光加工时的激光LB的焦点位置或焦点位置分布。
另外，如上所述，可通过对焦位置调整装置1的功能特定界道ST的高度，但由于由此而获得的仅为局部的高度位置信息，所以为了把握基板S整体的高度分布，必须对多个格点C进行对焦位置调整。就生产量的观点而言，该对应并非高效，因此，本实施方式中使用位移传感器104。由此可迅速地获得焦点位置分布。但，于界道ST的平坦性得到保证的情况下，也可为不进行利用位移传感器104的测量、仅基于通过对焦位置调整装置1获得的格点C的对焦位置而决定激光LB的焦点位置的态样。
如果利用位移传感器104的界道高度的测量结束，则将平台5配置于加工位置P5，且进行利用激光LB的X轴方向上的加工(步骤S207)。即，通过一面使XY平台2沿X轴方向移动，一面依次对所特定出的加工位置(加工冲程)照射基于界道高度分布而决定焦点位置(或焦点位置分布)的激光LB，并依次实施对沿X轴方向延伸的界道ST的激光加工。激光LB的照射条件(波长、脉冲宽度、波峰功率、XY平台2的扫描速度等)根据加工对象适当设定即可。
于本实施方式的情况下，由于激光LB的照射仅在界道ST位于激光LB的照射位置时进行，所以，不会偏离界道ST、或进而偏离基板S而照射激光LB。如果为图25所示的情况，则仅于T1T2间、T3T4间、T5T6间照射激光。
如此，如果实施X轴方向上的激光加工，则接着进行对未经加工而残余的Y轴方向上的界道ST的激光加工处理。Y轴方向上的界道ST的加工由以下方式进行：通过使θ平台3动作而使基板S于水平面内旋转90°后，以利用该旋转而配置于X轴方向上的未加工的界道ST为对象重复进行图21所示的顺序。
<加工位置特定的顺序与加工精度的关系>
于按照如上的顺序进行加工位置的特定及加工的情况下，利用粗调整处理及微调整处理而预先使界道ST的朝向与X轴方向严格地吻合后(严格地调整被加工物的姿势后)的平台5的移动仅为用以进行摄像位置的移动或激光照射位置的移动的XY平台2的移动，且至对该界道ST的加工结束为止，始终不通过使θ平台3动作而使基板S旋转。假设在特定出加工位置后使基板S旋转的情况下，因平行偏移误差或坐标转换误差而可能产生计算上的加工位置与实际的界道的位置的偏差，但本实施方式的顺序中，实际的界道不会偏离加工位置及所特定出的部位。
而且，由于用于基板S的外形位置的特定的基板S的整体形状的摄像是以使界道ST的朝向与X轴方向严格地吻合后的基板S为对象、即以无需之后的旋转的基板S为对象来进行，所以在进行外形位置的特定或加工位置的特定时，无需对摄像图像进行坐标转换等。即，基板S的外形位置不包括伴随坐标转换的误差。
根据以上方面，于本实施方式中，能够以高精度决定加工位置。而且，由于不需要旋转中心的偏离的修正的实施或不产生旋转中心的偏离的装置构成中的任一者，所以，一面抑制加工装置的制造成本，一面实现高精度下的加工位置的决定。
此外，由于用以使界道与X轴方向吻合的粗调整处理及微调整处理通过仅取得局部的摄像图像来实现，所以可不依存于基板S的形状地进行。而且，特定为界道位置候补的直线群与实际的基板S的形状无关系地得以决定。提供与基板的整体形状相关的信息的摄像图像仅用于特定加工位置的处理，而且该处理是对设为加工位置候补的各直线特定与基板S的外形位置的交点、且只要特定出外形位置的坐标便不与基板S的整体形状本身直接相关的处理，且是即便于基板S为不定形的情况下也可良好地实施的处理。由此，即便于基板S为不定形的情况下，也能够以高精度特定加工位置。
而且，所述顺序中，尤其由于仅将与X轴方向平行的界道特定为加工位置，所以于激光LB的照射时，仅使XY平台2动作而使基板S水平移动即可，无需利用使θ平台3动作的基板S的旋转移动。由此，可对所特定出的加工位置精确地照射激光。
而且，由于在从对准处理至激光加工为止的一系列的步骤中进行对焦位置调整处理，所以在激光加工时，可将所照射的激光照射至假定的焦点位置。由此，由于有效地利用激光的照射能量，所以可确实地进行所需的划线。
如以上所说明般，根据本实施方式，对位于在各自具有同一形状的单位要素的重复图案二维地形成于表面而成的基板的凹部的界道进行激光加工的情况下，通过正确地使界道成为对焦状态后进行激光加工，可在根据界道的高度位置适当地设定焦点位置的状态下对界道照射激光，因此，可进行能量利用效率较高的加工，从而利用激光的界道的加工精度提升。
此外，由于首先严格地调整基板的姿势、而设为无需之后的旋转的状态后，进行加工位置(加工冲程)的特定，所以可在较高的加工位置精度的基础上进行激光加工。
而且，由于基于姿势经严格地调整后的基板的局部位置的摄像图像而将界道位置候补决定为多个直线群后，对基板S整体进行摄像，根据该摄像图像特定基板的外形位置，且求出作为界道位置候补的各直线与外形位置的交点，由此特定加工位置，所以可与基板的整体形状本身无关系地特定加工位置。即，即便为不定形的基板，也可较佳地特定加工位置。

Claims (9)

1.一种对焦位置调整方法，其特征在于：其以于观察对象物中格子状地存在的对焦对象区域成为对焦状态的方式，调整观察光学系统中具备的对焦机构的对焦位置，且包括：
保持步骤，其使所述观察对象物保持于特定的保持机构；
图案投影步骤，其对具有第一遮光图案及第二遮光图案的十字状的遮光图案，将以所述对焦对象区域的一格点为中心的十字状区域作为投影范围进行投影，所述第一遮光图案使多个单位遮光区域沿第一方向等间隔排列而成，所述第二遮光图案设置在与所述第一方向正交的第二方向上；
摄像步骤，其于已投影所述遮光图案的状态下，使所述一格点与图像中央吻合而由所述观察光学系统中具备的摄像机构对包含所述投影范围的区域进行摄像；
最大对比度位置特定步骤，其基于所述摄像图像来特定所述第一遮光图案的对比度成为最大的最大对比度位置；及
对焦位置调整步骤，其调整所述对焦机构的对焦位置；且
在所述图案投影步骤中，以如下方式将所述遮光图案投影至所述十字状区域，即，使所述遮光图案相对于所述观察光学系统的光轴倾斜而配置，所述第一遮光图案的多个单位遮光区域的各自的成像位置成为不同的高度位置，且所述第二遮光图案在一个高度位置成像；
所述对焦位置调整步骤选择性地进行：
第一对焦位置调整步骤，其在所述最大对比度位置特定步骤中可特定所述最大对比度位置的情况下，基于所述最大对比度位置与所述一格点的位置的距离来调整所述对焦机构的对焦位置，由此使所述对焦对象区域成为对焦状态；及
第二对焦位置调整步骤，其在所述最大对比度位置特定步骤中无法特定所述最大对比度位置的情况下，使所述摄像机构对改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离的多个摄像图像进行摄像，基于所获得的所述多个摄像图像来特定相对于所述对焦机构的配置距离的所述第二遮光图案的对比度变化，通过将所述对比度变化的极大位置决定为所述对焦对象区域成为对焦状态的所述对焦机构的配置位置，且使所述对焦机构的对焦位置与所述极大位置一致，而使所述对焦对象区域成为对焦状态。
2.根据权利要求1所述的对焦位置调整方法，其特征在于：
在所述最大对比度位置特定步骤中无法特定所述最大对比度位置、但从所述一格点的位置观察可特定所述最大对比度位置存在的方向即对比度增大方向的情况下，在与所述对比度增大方向相当的朝向上以特定距离改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离之后，重复进行所述摄像步骤、所述最大对比度位置特定步骤、及所述对焦位置调整步骤；
在无法特定所述最大对比度增大方向的情况下，进行所述第二对焦位置调整步骤。
3.根据权利要求1或2所述的对焦位置调整方法，其特征在于：
在所述最大对比度位置特定步骤中，
基于累计亮度分布来特定所述最大对比度位置，该累计亮度分布是对投影了所述第一遮光图案的摄像图像中的沿所述多个单位遮光区域的排列方向的每个像素列的亮度分布进行累计而得。
4.一种对焦位置调整装置，其特征在于：
具备在观察装置中，在所述观察装置中包括：
保持机构，其保持观察对象物；以及
观察光学系统，其包括：对焦机构，其可通过改变对保持在所述保持机构上的所述观察对象物的配置位置，而使对焦位置可变；及
摄像机构，其通过所述对焦机构可对所述观察对象物进行摄像；
且所述对焦位置调整装置是以于所述观察对象物中格子状地存在的对焦对象区域成为对焦状态的方式，调整所述对焦机构的对焦位置；所述对焦位置调整装置包括：
图案投影机构，其对具有第一遮光图案及第二遮光图案的十字状的遮光图案，将以所述对焦对象区域的一格点为中心的十字状区域作为投影范围进行投影，所述第一遮光图案使多个单位遮光区域沿第一方向等间隔排列而成，所述第二遮光图案设置在与所述第一方向正交的第二方向上；
最大对比度位置特定机构，其基于在使所述遮光图案投影至所述十字状区域、且使所述一格点与图像中央吻合的状态下由所述摄像机构摄像而得的包括所述投影范围的区域的摄像图像，而特定所述第一遮光图案的对比度成为最大的最大对比度位置；及
对焦位置调整处理机构，其基于所述最大对比度位置特定机构的特定结果，使所述对焦机构调整对焦位置，由此使所述对焦对象区域成为对焦状态；且
所述图案投影机构以如下方式将所述遮光图案投影至所述十字状区域，即，使所述遮光图案相对于所述观察光学系统的光轴倾斜而配置，所述第一遮光图案的多个单位遮光区域的各自的成像位置成为不同的高度位置，且所述第二遮光图案在一个高度位置成像；
所述对焦位置调整处理机构在可由所述最大对比度位置特定机构特定所述最大对比度位置的情况下进行第一调整处理，该第一调整处理基于所述最大对比度位置与所述一格点的位置的距离来调整所述对焦机构的对焦位置，由此使所述对焦对象区域成为对焦状态，
在无法由所述最大对比度位置特定机构特定所述最大对比度位置的情况下进行第二调整处理，该第二调整处理使所述摄像机构对改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离的多个摄像图像进行摄像，基于所获得的所述多个摄像图像来特定相对于所述对焦机构的配置距离的所述第二遮光图案的对比度变化，通过将所述对比度变化的极大位置决定为所述对焦对象区域成为对焦状态的所述对焦机构的配置位置，且使所述对焦机构的对焦位置与所述极大位置一致，而使所述对焦对象区域为对焦状态。
5.根据权利要求4所述的对焦位置调整装置，其特征在于：
在无法由所述最大对比度位置特定机构特定所述最大对比度位置、但从所述一格点的位置观察可特定所述最大对比度位置的存在的方向即对比度增大方向的情况下，在与所述对比度增大方向相当的朝向上以特定距离改变所述对焦机构相对于所述观察对象物的配置距离后，重复进行利用所述摄像机构的包括所述投影范围的区域的摄像、利用所述最大对比度位置特定机构的所述最大对比度位置的特定、及利用所述对焦位置调整处理机构的处理，
在无法特定所述最大对比度增大方向的情况下，进行利用所述对焦位置调整处理机构的所述第二调整处理。
6.根据权利要求4或5所述的对焦位置调整装置，其特征在于：
在所述最大对比度位置特定机构中，
基于累计亮度分布来特定所述最大对比度位置，该累计亮度分布是对投影了所述第一遮光图案的摄像图像的沿所述多个单位遮光区域的排列方向的每个像素列的亮度分布进行累计而得。
7.一种激光加工装置，其特征在于：其对被加工物照射激光而进行加工，且包括：
光源，其照射激光；及
根据权利要求4至6中任一项所述的对焦位置调整装置；
所述保持机构在所述激光的照射区域与所述观察光学系统的观察区域之间及所述激光的所述照射区域内可移动地设置，
基于在所述对焦位置调整装置中特定出的格点的对焦位置来设定所述激光的焦点位置后，通过对所述对焦对象区域照射激光，而进行以所述对焦对象区域为加工对象区域的激光加工。
8.根据权利要求7所述的激光加工装置，其特征在于：
所述观察对象物为将包括各自具有同一形状的多个单位要素的重复图案形成于表面而成的被加工物，且包括：
粗调整处理机构，其基于所述加工对象区域的姿势，来特定所述重复图案相对于特定的基准方向的第一倾斜角度，在所述保持机构以消除所述第一倾斜角度的方式使所述被加工物旋转；
微调整处理机构，其特定如下的角度来作为所述重复图案的第三倾斜角度，该角度是将在与所述基准方向平行的直线上相隔最远地存在的2个格点连结的直线相对于所述基准方向而成，且在所述保持机构以消除所述第三倾斜角度的方式使所述被加工物旋转；及
加工位置特定机构，其基于所述被加工物的外形形状及所述加工对象区域的配置间距，来特定所述被加工物的所述激光的加工位置。
9.根据权利要求7或8所述的激光加工装置，其特征在于：
还包括位移测量机构，该位移测量机构测量所述加工对象区域中的界道高度的位移分布，且
基于在所述对焦位置调整装置中特定出的格点的对焦位置与由所述位移测量机构获得的位移分布，来设定所述激光的焦点位置。
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