CN116652373A - 激光加工装置和激光加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及激光加工装置和激光加工方法。转像部将空间光调制器中的激光的像转像到聚光部的入射瞳面。光检测器检测从第1面侧入射到对象物并被第2面反射的激光的反射光。控制部为了确认转像到入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，控制空间光调制器，以使在由光检测器检测反射光时，修正球面像差且在入射瞳面上在第2方向上产生彗形像差。

Description

激光加工装置和激光加工方法
技术领域
本发明涉及激光加工装置和激光加工方法。
背景技术
已知一种激光加工装置，其包括：支撑部，其支撑对象物；光源，其出射激光；空间光调制器，其对从光源出射的激光进行调制；聚光部，其将由空间光调制器调制后的激光聚光于对象物；和转像部，其将空间光调制器中的激光的像转像到聚光部的入射瞳面(例如，参照日本特开2011-51011号公报)。
发明内容
在上述那样的激光照射装置中，如果转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置偏离聚光部的入射瞳面的中心位置，则有可能无法得到所期望的加工品质。
本发明的目的在于提供一种激光加工装置和激光加工方法，其能够容易且高精度地确认在聚光部的入射瞳面上转像的激光的像的中心位置在规定方向上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。
本发明的一个方面的激光加工装置，包括：支撑部，支撑具有相对的第1面和第2面的对象物；光源，出射激光；空间光调制器，对从光源出射的激光进行调制；聚光部，将由空间光调制器调制后的激光从第1面侧聚光于对象物；转像部，将空间光调制器中的激光的像转像到聚光部的入射瞳面；光检测器，检测从第1面侧入射到对象物并被第2面反射的激光的反射光；和控制部，至少控制空间光调制器，控制部为了确认转像到入射瞳面的激光的像的中心位置在与聚光部的光轴的方向交叉的第1方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，控制空间光调制器，以使得在由光检测器检测反射光时，对假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下所产生的球面像差进行修正，且在入射瞳面上在与光轴的方向和第1方向交叉的第2方向上产生彗形像差。
在该激光加工装置中，通过光检测器检测从第1面侧入射到对象物并被第2面反射的激光的反射光。此时，以如下方式控制空间光调制器：对假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差进行修正，且在聚光部的入射瞳面中在第2方向上产生彗形像差。由此，在转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向上与聚光部的入射瞳面的中心位置一致的情况、和转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向上从聚光部的入射瞳面的中心位置偏离的情况下，反射光的检测结果出现显著的差。因此，能够容易且高精度地确认转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向(规定方向)上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，控制部也可以基于反射光的检测结果，判定激光的像的中心位置在第1方向上是否与入射瞳面的中心位置一致。由此，能够自动地判定转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，也可以是控制部取得与在激光的像的中心位置在第1方向上与入射瞳面的中心位置一致的情况下空间光调制器所显示的第1相位图案相关的信息，作为空间光调制器中的相位图案的显示位置的基准即基准位置的第1坐标，存储与第1方向相当的方向上的第1相位图案的第1基准位置的坐标。在对象物的加工时，通过将第1基准位置的坐标作为基准位置的第1坐标而使相位图案显示于空间光调制器，能够在转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向上与聚光部的入射瞳面的中心位置一致的状态下，对对象物进行加工。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，控制部也可以为了确认激光的像的中心位置在第1方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，在由光检测器检测反射光时，使空间光调制器显示用于修正球面像差的球面像差修正图案、和用于在入射瞳面上在第2方向上产生彗形像差的彗形像差赋予图案。由此，能够可靠地修正在假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在聚光部的入射瞳面上在第2方向上可靠地产生彗形像差。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，控制部也可以为了确认激光的像的中心位置在第1方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，在由光检测器检测反射光时，将用于修正球面像差的球面像差修正图案以在入射瞳面上在第2方向上产生彗形像差的方式显示于空间光调制器。由此，能够可靠地修正在假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在聚光部的入射瞳面上在第2方向上可靠地产生彗形像差。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，控制部也可以为了确认激光的像的中心位置在第2方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，控制空间光调制器，以使得在由光检测器检测反射光时，修正在假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在入射瞳面上在第1方向上产生彗形像差。由此，在转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第2方向上与聚光部的入射瞳面的中心位置一致的情况、和转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第2方向上从聚光部的入射瞳面的中心位置偏离的情况下，反射光的检测结果出现显著的差。因此，能够容易且高精度地确认转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第2方向上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，控制部也可以基于反射光的检测结果，判定激光的像的中心位置在第2方向上是否与入射瞳面的中心位置一致。由此，能够自动地判定转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第2方向上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，也可以是控制部取得与在激光的像的中心位置在第2方向上与入射瞳面的中心位置一致的情况下空间光调制器所显示的第2相位图案相关的信息，作为空间光调制器中的相位图案的显示位置的基准即基准位置的第2坐标，存储与第2方向相当的方向上的第2相位图案的第2基准位置的坐标。在对象物的加工时，通过将第2基准位置的坐标作为基准位置的第2坐标而使相位图案显示于空间光调制器，能够在转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第2方向上与聚光部的入射瞳面的中心位置一致的状态下，对对象物进行加工。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，控制部也可以为了确认激光的像的中心位置在第2方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，在由光检测器检测反射光时，使空间光调制器显示用于修正球面像差的球面像差修正图案、和用于在入射瞳面上在第1方向上产生彗形像差的彗形像差赋予图案。由此，能够可靠地修正在假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在聚光部的入射瞳面上在第1方向上可靠地产生彗形像差。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，控制部也可以为了确认激光的像的中心位置在第2方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，在由光检测器检测反射光时，将用于修正球面像差的球面像差修正图案以在入射瞳面上在第1方向上产生彗形像差的方式显示于空间光调制器。由此，能够可靠地修正在假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在聚光部的入射瞳面上在第1方向上可靠地产生彗形像差。
在本发明的一个方面的激光加工装置中，如果将规定距离设为d，将第1面与第2面的距离设为t，则规定距离可以设定为满足(2t-0.1t)≤d≤(2t+0.1t)。由此，能够适当地抑制对反射光的检测结果造成的球面像差的影响。
本发明的一个方面的激光加工装置也可以还包括显示反射光的检测结果的显示部。由此，能够将反射光的检测结果通知给操作员。
本发明的一个方面的激光加工方法，是在激光加工装置中实施的激光加工方法，该激光加工装置包括：支撑部，其支撑具有相对的第1面和第2面的对象物；光源，其出射激光；空间光调制器，其对从光源出射的激光进行调制；聚光部，其将由空间光调制器调制后的激光从第1面侧聚光于对象物；转像部，其将空间光调制器中的激光的像转像到聚光部的入射瞳面；和光检测器，其检测从第1面侧入射于对象物并被第2面反射的激光的反射光。本发明的一个方面的激光加工方法包括：为了确认转像到入射瞳面的激光的像的中心位置在与聚光部的光轴的方向交叉的第1方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，控制空间光调制器，以使得在由光检测器检测反射光时，修正在假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在入射瞳面上在与光轴的方向和第1方向交叉的第2方向上产生彗形像差的步骤；基于反射光的检测结果，判定激光的像的中心位置在第1方向上是否与入射瞳面的中心位置一致的步骤；和取得与在激光的像的中心位置在第1方向上与入射瞳面的中心位置一致的情况下空间光调制器所显示的第1相位图案相关的信息，作为空间光调制器中的相位图案的显示位置的基准即基准位置的第1坐标，存储与第1方向相当的方向上的第1相位图案的第1基准位置的坐标的步骤。
根据该激光加工方法，如上所述，能够容易且高精度地确认转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向(规定方向)上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。再有，在对象物的加工时，通过将第1基准位置的坐标作为基准位置的第1坐标而使相位图案显示于空间光调制器，能够在转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第1方向上与聚光部的入射瞳面的中心位置一致的状态下，对对象物进行加工。
本发明的一个方面的激光加工方法也可以还包括：为了确认激光的像的中心位置在第2方向上是否与入射瞳面的中心位置一致，控制空间光调制器，以使得在由光检测器检测反射光时，对在假定为激光在对象物中从第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差进行修正，并且在入射瞳面上在第1方向上产生彗形像差的步骤；基于反射光的检测结果，判定激光的像的中心位置在第2方向上是否与入射瞳面的中心位置一致的步骤；和取得与在激光的像的中心位置在第2方向上与入射瞳面的中心位置一致的情况下空间光调制器所显示的第2相位图案相关的信息，作为基准位置的第2坐标，存储相当于第2方向的方向上的第2相位图案的第2基准位置的坐标的步骤。由此，能够容易且高精度地确认转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第2方向上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。再有，在对象物的加工时，通过将第2基准位置的坐标作为基准位置的第2坐标而使相位图案显示于空间光调制器，能够在转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在第2方向上与聚光部的入射瞳面的中心位置一致的状态下，对对象物进行加工。
附图说明
图1是一个实施方式的激光加工装置的立体图。
图2是安装于图1所示的支撑台的对象物的立体图。
图3是图1所示的激光输出部的俯视图。
图4是图1所示的激光输出部和激光聚光部的立体图。
图5是图1所示的激光聚光部的截面图。
图6是沿着图5所示的VI-VI线的激光聚光部的截面图。
图7是沿着图6所示的VII-VII线的激光聚光部的截面图。
图8是图5所示的空间光调制器的截面图。
图9是表示图5所示的空间光调制器、4f透镜单元和聚光透镜单元的光学配置关系的图。
图10是图1所示的激光加工装置的主要部分的结构图。
图11是表示对象物中的激光的聚光状态的图。
图12是表示点像图像的图。
图13是表示没有产生转像位置偏移的状态的图。
图14是表示产生转像位置偏移的状态的图。
图15是表示相位图案的每个显示位置的点像图像的图。
图16是表示相位图案的每个显示位置的点像图像的图。
图17是表示相位图案的每个显示位置的点像图像的图。
图18是表示相位图案的每个显示位置的点像图像的图。
图19是表示基于点像图像的基准位置的设定方法的流程图。
图20是表示基于点像图像的基准位置的设定方法的流程图。
图21是表示基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法的流程图。
图22是表示相位图案的每个显示位置的加工结果的图。
图23是表示相位图案的每个显示位置的加工结果的图。
图24是表示相位图案的每个显示位置的加工结果的图。
图25是表示基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法的流程图。
图26是表示基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细的说明。另外，在各图中，对相同或相当的部分标注相同的符号，并省略重复的说明。
[激光加工装置的整体结构]
如图1所示，激光加工装置200包括装置框架210、第1移动机构220、支撑台(支撑部)230和第2移动机构240。再有，激光加工装置200包括激光输出部300、激光聚光部400和控制部500。在以下的说明中，将在水平面内相互正交的方向设为X方向和Y方向，将铅垂方向设为Z方向。
第1移动机构220安装于装置框架210。第1移动机构220具有第1轨道单元221、第2轨道单元222和可动基座223。第1轨道单元221安装于装置框架210。在第1轨道单元221设置有沿着Y方向延伸的一对轨道221a、221b。第2轨道单元222以能够沿Y方向移动的方式安装于第1轨道单元221的一对轨道221a、221b。在第2轨道单元222设置有沿着X方向延伸的一对轨道222a、222b。可动基座223以能够沿X方向移动的方式安装于第2轨道单元222的一对轨道222a、222b。可动基座223能够以与Z方向平行的轴线为中心线旋转。
支撑台230安装于可动基座223。支撑台230支撑对象物1。对象物1例如是在由硅等半导体材料构成的基板的表面侧矩阵状地形成有多个功能元件(光电二极管等受光元件、激光二极管等发光元件、或者作为电路而形成的电路元件等)的晶片。在对象物1被支撑台230支撑时，如图2所示，在张设于环状的框架11的薄膜12上贴附有例如对象物1的表面10a(多个功能元件侧的面)。支撑台230通过夹具保持框架11，并且通过真空吸盘台吸附膜12，由此支撑对象物1。在支撑台230上，在对象物1，相互平行的多条线5a和相互平行的多条线5b以通过相邻的功能元件之间的方式设定成格子状。多个线5a和多个线5b是用于按每个功能元件切断对象物1的线。
如图1所示，支撑台230通过在第1移动机构220中第2轨道单元222进行动作而沿着Y方向移动。另外，支撑台230通过在第1移动机构220中可动基座223进行动作而沿着X方向移动。再有，通过在第1移动机构220中使可动基座223进行动作，从而使支撑台230以与Z方向平行的轴线为中心线而进行旋转。这样，支撑台230以能够沿着X方向和Y方向移动且能够以与Z方向平行的轴线为中心线旋转的方式安装于装置框架210。
激光输出部300安装于装置框架210。激光聚光部400经由第2移动机构240安装于装置框架210。激光聚光部400通过第2移动机构240进行动作而沿着Z方向移动。这样，激光聚光部400以能够相对于激光输出部300沿着Z方向移动的方式安装于装置框架210。
控制部500由CPU(Central Processing Unit(中央处理单元))、ROM(Read OnlyMemory(只读存储器))和RAM(Random Access Memory(随机存取存储器))等构成。控制部500控制激光加工装置200的各部。
作为一例，在激光加工装置200中，如下所述，沿着各线5a、5b(参照图2)在对象物1的内部形成改质区域。
首先，以对象物1的背面10b(参照图2)成为激光入射面的方式，将对象物1支撑于支撑台230，使对象物1的各线5a与平行于X方向的方向一致。接着，通过第2移动机构240使激光聚光部400移动，以使激光L的聚光点位于在对象物1的内部从对象物1的激光入射面离开规定距离的位置。接着，一边将对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定，一边使激光L的聚光点沿着各线5a相对地移动。由此，沿着各线5a在对象物1的内部形成改质区域。
当沿着各线5a的改质区域的形成结束时，通过第1移动机构220使支撑台230旋转，对象物1的各线5b与平行于X方向的方向一致。接着，通过第2移动机构240使激光聚光部400移动，以使激光L的聚光点位于在对象物1的内部从对象物1的激光入射面离开规定距离的位置。接着，一边将对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定，一边使激光L的聚光点沿着各线5b相对地移动。由此，沿着各线5b在对象物1的内部形成改质区域。
这样，在激光加工装置200中，将与X方向平行的方向设为加工方向(激光L的扫描方向)。另外，沿着各线5a的激光L的聚光点的相对移动、和沿着各线5b的激光L的聚光点的相对移动通过利用第1移动机构220使支撑台230沿着X方向移动而实施。另外，各线5a间的激光L的聚光点的相对移动、和各线5b间的激光L的聚光点的相对移动通过利用第1移动机构220使支撑台230沿着Y方向移动而实施。
如图3所示，激光输出部300具有安装基座301、罩302和多个镜303、304。再有，激光输出部300具有激光振荡器(光源)310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350和镜单元360。
安装基座301支撑多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350和镜单元360。多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350和镜单元360安装于安装基座301的主面301a。安装基座301是板状的部件，能够相对于装置框架210(参照图1)拆装。激光输出部300经由安装基座301安装于装置框架210。即，激光输出部300能够相对于装置框架210拆装。
罩302在安装基座301的主面301a上，覆盖多个镜303、304、激光振荡器310、快门320、λ/2波长板单元330、偏光板单元340、扩束器350和镜单元360。罩302能够相对于安装基座301拆装。
激光振荡器310使直线偏光的激光L沿着X方向进行脉冲振荡。从激光振荡器310出射的激光L的波长包含于500～550nm、1000～1150nm或1300～1400nm的任一波段。500-550nm的波段的激光L适合于对例如由蓝宝石构成的基板的内部吸收型激光加工。1000～1150nm和1300～1400nm的各波段的激光L适合于对例如由硅构成的基板的内部吸收型激光加工。从激光振荡器310出射的激光L的偏光方向例如是与Y方向平行的方向。从激光振荡器310出射的激光L被镜303反射，沿着Y方向入射到快门320。
在激光振荡器310中，如下所述，切换激光L的输出的接通/断开(ON/OFF)。在激光振荡器310由固体激光器构成的情况下，通过切换设置于谐振器内的Q开关(AOM(声光调制器)、EOM(电光调制器)等)的接通/断开，来高速地切换激光L的输出的接通/断开。在激光振荡器310由光纤激光器构成的情况下，通过切换构成种子激光器、放大器(激发用)激光器的半导体激光器的输出的接通/断开，从而高速地切换激光L的输出的接通/断开。在激光振荡器310使用外部调制元件的情况下，通过切换设置于谐振器外的外部调制元件(AOM、EOM等)的接通/断开，而高速地切换激光L的输出的接通/断开。
快门320通过机械式的机构来开闭激光L的光路。如上所述，来自激光输出部300的激光L的输出的接通/断开的切换通过激光振荡器310中的激光L的输出的接通/断开的切换来实施，但通过设置快门320，例如可防止激光L从激光输出部300意外地出射。通过快门320的激光L被镜304反射，沿着X方向依次入射到λ/2波长板单元330和偏光板单元340。
λ/2波长板单元330和偏光板单元340作为调整激光L的输出(光强度)的输出调整部而发挥功能。另外，λ/2波长板单元330和偏光板单元340作为调整激光L的偏光方向的偏光方向调整部而发挥功能。依次通过λ/2波长板单元330和偏光板单元340的激光L沿着X方向入射到扩束器350。
扩束器350一边调整激光L的直径，一边使激光L平行化。通过扩束器350的激光L沿着X方向入射到镜单元360。
镜单元360具有支撑基座361和多个镜362、363。支撑基座361支撑多个镜362、363。支撑基座361以能够沿着X方向和Y方向进行位置调整的方式安装于安装基座301。镜362将通过扩束器350的激光L向Y方向反射。镜362以其反射面能够绕例如与Z方向平行的轴线进行角度调整的方式安装于支撑基座361。镜363将由镜362反射的激光L向Z方向反射。镜363以其反射面例如能够绕与X方向平行的轴线进行角度调整且能够沿着Y方向进行位置调整的方式安装于支撑基座361。由镜363反射的激光L通过形成于支撑基座361的开口361a，沿着Z方向入射到激光聚光部400(参照图1)。即，激光输出部300的激光L的出射方向与激光聚光部400的移动方向一致。如上所述，各镜362、363具有用于调整反射面的角度的机构。在镜单元360中，通过实施支撑基座361相对于安装基座301的位置调整、镜363相对于支撑基座361的位置调整、和各镜362、363的反射面的角度调整，而使从激光输出部300出射的激光L的光轴的位置和角度对准激光聚光部400。即，多个镜362、363是用以调整从激光输出部300出射的激光L的光轴的结构。
如图4所示，激光聚光部400具有壳体401。壳体401呈以Y方向为长边方向的长方体状的形状。在壳体401的一个侧面401e安装有第2移动机构240(参照图5和图7)。在壳体401，以与镜单元360的开口361a在Z方向上相对的方式设置有圆筒状的光入射部401a。光入射部401a使从激光输出部300出射的激光L入射到壳体401内。镜单元360与光入射部401a相互分离在通过第2移动机构240使激光聚光部400沿着Z方向移动时相互不接触的距离。
如图5和图6所示，激光聚光部400具有镜402和分色镜403。再有，激光聚光部400具有空间光调制器410、4f透镜单元(转像部)420、聚光透镜单元(聚光部)430、驱动机构440、和一对测距传感器450。
镜402以与光入射部401a在Z方向上相对的方式安装于壳体401的底面401b。镜402将经由光入射部401a入射到壳体401内的激光L向与XY平面平行的方向反射。由激光输出部300的扩束器350平行化后的激光L沿着Z方向入射到镜402。即，激光L作为平行光沿着Z方向入射到镜402。因此，即使通过第2移动机构240使激光聚光部400沿着Z方向移动，沿着Z方向入射到镜402的激光L的状态也维持为一定。由镜402反射的激光L入射到空间光调制器410。
空间光调制器410以反射面410a面向壳体401内的状态安装于Y方向上的壳体401的端部401c。空间光调制器410例如是反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon)的空间光调制器(SLM：Spatial Light Modulator)，对激光L进行调制，并且将激光L向Y方向反射。由空间光调制器410调制并反射的激光L沿着Y方向入射到4f透镜单元420。在此，在与XY平面平行的平面内，入射到空间光调制器410的激光L的光轴与从空间光调制器410出射的激光L的光轴所成的角度α为锐角(例如，10～60°)。即，激光L在空间光调制器410中沿着XY平面以锐角反射。这是为了抑制激光L的入射角和反射角而抑制衍射效率的降低，充分发挥空间光调制器410的性能。此外，在空间光调制器410中，例如，使用了液晶的光调制层的厚度为几μm～几十μm程度，极薄，所以反射面410a能够理解为与光调制层的光入射出射面实质上相同。
4f透镜单元420具有保持件421、空间光调制器410侧的透镜422、聚光透镜单元430侧的透镜423和狭缝部件424。保持件421保持一对透镜422、423和狭缝部件424。保持件421将沿着激光L的光轴的方向上的一对透镜422、423和狭缝部件424的彼此的位置关系维持为一定。一对透镜422、423构成空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。由此，空间光调制器410的反射面410a上的激光L的像(在空间光调制器410中被调制了的激光L的像)被转像(成像)到聚光透镜单元430的入射瞳面430a。在狭缝部件424形成有狭缝424a。狭缝424a位于透镜422与透镜423之间，且位于透镜422的焦点面附近。被空间光调制器410调制并反射的激光L中的不需要的部分被狭缝部件424遮断。通过了4f透镜单元420的激光L沿着Y方向入射到分色镜403。
分色镜403将激光L的一部分(例如95～99.5％)向Z方向反射，使激光L的剩余部分(例如0.5～5％)沿着Y方向透过。激光L的一部分在分色镜403中沿着YZ平面呈直角反射。被分色镜403反射的激光L沿着Z方向入射到聚光透镜单元430。
聚光透镜单元430经由驱动机构440安装于Y方向上的壳体401的端部401d(与端部401c相反侧的端部)。聚光透镜单元430具有保持件431和多个透镜432。保持件431保持多个透镜432。多个透镜432将激光L聚光于被支撑台230支撑的对象物1(参照图1)。驱动机构440通过压电元件的驱动力使聚光透镜单元430沿着Z方向移动。
一对测距传感器450以在X方向上位于聚光透镜单元430的两侧的方式安装于壳体401的端部401d。各测距传感器450对支撑于支撑台230的对象物1(参照图1)的激光入射面出射测距用的光(例如，激光)，检测由该激光入射面反射的测距用的光，由此取得对象物1的激光入射面的位移数据。此外，测距传感器450能够利用三角测距方式、激光共焦方式、白色共焦方式、分光干涉方式、像散方式等的传感器。
在激光加工装置200中，如上所述，将与X方向平行的方向设为加工方向(激光L的扫描方向)。因此，在使激光L的聚光点沿着各线5a、5b相对地移动时，一对测距传感器450中的相对于聚光透镜单元430相对地先行的测距传感器450取得沿着各线5a、5b的对象物1的激光入射面的位移数据。然后，驱动机构440基于由测距传感器450取得的位移数据使聚光透镜单元430沿着Z方向移动，以将对象物1的激光入射面与激光L的聚光点的距离维持为一定。
激光聚光部400具有分束器461、一对透镜462、463、轮廓取得用相机464。分束器461将透过分色镜403的激光L分为反射成分与透过成分。被分束器461反射的激光L沿着Z方向依次入射到一对透镜462、463和轮廓取得用相机464。一对透镜462、463构成聚光透镜单元430的入射瞳面430a与轮廓取得用相机464的摄像面处于成像关系的两侧远心光学系统。由此，聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的激光L的像被转像(成像)到轮廓取得用相机464的摄像面。如上所述，聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的激光L的像是在空间光调制器410中被调制了的激光L的像。因此，在激光加工装置200中，通过监视轮廓取得用相机464的拍摄结果，能够掌握空间光调制器410的动作状态。
再有，激光聚光部400具有分束器471、透镜472和光轴位置监视用相机473。分束器471将透过分束器461的激光L分为反射成分与透过成分。被分束器471反射的激光L沿着Z方向依次入射到透镜472和光轴位置监视用相机473。透镜472将入射的激光L聚光在光轴位置监视用相机473的摄像面上。在激光加工装置200中，一边监视轮廓取得用相机464和光轴位置监视用相机473各自的拍摄结果，一边在镜单元360中实施支撑基座361相对于安装基座301的位置调整、镜363相对于支撑基座361的位置调整、和各镜362、363的反射面的角度调整(参照图9和图10)，由此可修正入射到聚光透镜单元430的激光L的光轴的偏移(激光的强度分布相对于聚光透镜单元430的位置偏移、和激光L的光轴相对于聚光透镜单元430的角度偏移)。
多个分束器461、471配置在从壳体401的端部401d沿着Y方向延伸的筒体404内。一对透镜462、463配置在沿着Z方向竖立设置在筒体404上的筒体405内，轮廓取得用相机464配置在筒体405的端部。透镜472配置在沿Z方向竖立设置在筒体404上的筒体406内，光轴位置监视用相机473配置在筒体406的端部。筒体405和筒体406在Y方向上相互并列设置。此外，透过分束器471的激光L可以被设置于筒体404的端部的阻尼器等吸收，或者也可以用于适当的用途。
如图6和图7所示，激光聚光部400具有可见光源481、多个透镜482、标线483、镜484、半反半透镜485、分束器486、透镜487和观察用相机(光检测器)488。可见光源481沿着Z方向出射可见光V。多个透镜482使从可见光源481出射的可见光V平行化。标线483对可见光V赋予标线标记。镜484将被多个透镜482平行化的可见光V向X方向反射。半反半透镜485将由镜484反射的可见光V分为反射成分和透过成分。由半反半透镜485反射的可见光V沿着Z方向依次透过分束器486和分色镜403，并经由聚光透镜单元430而照射至支撑于支撑台230的对象物1(参照图1)。
照射到对象物1的可见光V被对象物1的激光入射面反射，经由聚光透镜单元430入射到分色镜403，沿着Z方向透过分色镜403。分束器486将透过了分色镜403的可见光V分为反射成分和透过成分。透过分束器486的可见光V透过半反半透镜485，沿着Z方向依次入射到透镜487和观察用相机488。透镜487将入射的可见光V聚光于观察用相机488的摄像面上。在激光加工装置200中，通过观察观察用相机488的拍摄结果，能够掌握对象物1的状态。
镜484、半反半透镜485和分束器486配置在安装于壳体401的端部401d上的保持件407内。多个透镜482和标线483配置在沿Z方向竖立设置在保持件407上的筒体408内，可见光源481配置在筒体408的端部。透镜487配置于沿着Z方向竖立设置在保持件407上的筒体409内，观察用相机488配置于筒体409的端部。筒体408和筒体409在X方向上相互并列设置。另外，沿着X方向透过半反半透镜485的可见光V和由分束器486向X方向反射的可见光V可以分别被设置于保持件407的壁部的阻尼器等吸收，或者也可以利用于适当的用途。
在激光加工装置200中，设想激光输出部300的更换。这是因为，适合于加工的激光L的波长根据对象物1的规格、加工条件等而不同。因此，准备出射的激光L的波长互不相同的多个激光输出部300。在此，准备出射的激光L的波长包含于500～550nm的波段的激光输出部300、出射的激光L的波长包含于1000～1150nm的波段的激光输出部300、和出射的激光L的波长包含于1300～1400nm的波段的激光输出部300。
另一方面，在激光加工装置200中，未设想激光聚光部400的更换。这是因为激光聚光部400对应于多波长(对应于彼此不连续的多个波段)。具体而言，镜402、空间光调制器410、4f透镜单元420的一对透镜422、423、分色镜403和聚光透镜单元430的透镜432等与多波长对应。在此，激光聚光部400对应于500～550nm、1000～1150nm和1300～1400nm的波段。这通过在激光聚光部400的各结构上涂覆规定的电介质多层膜等、以满足所希望的光学性能的方式设计激光聚光部400的各结构来实现。另外，在激光输出部300中，λ/2波长板单元330具有λ/2波长板，偏光板单元340具有偏光板。λ/2波长板和偏光板是波长依赖性高的光学元件。因此，λ/2波长板单元330和偏光板单元340作为按每个波段而不同的结构而设置于激光输出部300。
[激光加工装置中的激光的光路和偏光方向]
在激光加工装置200中，如图5所示，相对于支撑台230所支撑的对象物1而聚光的激光L的偏光方向为与X方向平行的方向，且与加工方向(激光L的扫描方向)一致。在此，在空间光调制器410中，激光L作为p偏光而被反射。这是因为，在空间光调制器410的光调制层使用液晶的情况下，在以液晶分子在与包含相对于空间光调制器410入射出射的激光L的光轴的平面平行的面内倾斜的方式取向该液晶时，在偏振面的旋转被抑制的状态下对激光L实施相位调制。另一方面，在分色镜403中，激光L作为s偏光而被反射。这是因为，与使激光L作为p偏光反射相比，使激光L作为s偏光反射时，用于使分色镜403与多波长对应的电介质多层膜的涂敷数减少等，分色镜403的设计变得容易。
因此，在激光聚光部400中，从镜402经由空间光调制器410和4f透镜单元420至分色镜403的光路被设定为沿着XY平面，从空间光调制器410经由4f透镜单元420和分色镜403至聚光透镜单元430的光路被设定为沿着YZ平面。
如图3所示，在激光输出部300中，激光L的光路被设定为沿着X方向或Y方向。具体而言，从激光振荡器310至镜303的光路、以及从镜304经由λ/2波长板单元330、偏光板单元340和扩束器350至镜单元360的光路被设定为沿着X方向，从镜303经由快门320至镜304的光路、和镜单元360中从镜362至镜363的光路被设定为沿着Y方向。
在此，沿着Z方向从激光输出部300行进到激光聚光部400的激光L如图5所示，被镜402向与XY平面平行的方向反射，入射到空间光调制器410。此时，在与XY平面平行的平面内，入射到空间光调制器410的激光L的光轴与从空间光调制器410出射的激光L的光轴形成作为锐角的角度α。另一方面，如上所述，在激光输出部300中，激光L的光路被设定为沿着X方向或Y方向。
因此，在激光输出部300中，需要使λ/2波长板单元330和偏光板单元340不仅作为调整激光L的输出的输出调整部发挥功能，还作为调整激光L的偏光方向的偏光方向调整部发挥功能。
[空间光调制器]
如图8所示，空间光调制器410通过依次层叠硅基板213、驱动电路层914、多个像素电极214、电介质多层膜镜等反射膜215、取向膜999a、液晶层216、取向膜999b、透明导电膜217和玻璃基板等透明基板218而构成。
透明基板218具有构成空间光调制器410的反射面410a的表面218a。透明基板218例如由玻璃等光透过性材料构成，使从空间光调制器410的表面218a入射的规定波长的激光L向空间光调制器410的内部透过。透明导电膜217形成在透明基板218的背面上，由使激光L透过的导电性材料(例如ITO)构成。
多个像素电极214沿着透明导电膜217在硅基板213上排列成矩阵状。各像素电极214例如由铝等金属材料构成，它们的表面214a被加工成平坦且光滑。多个像素电极214由设置于驱动电路层914的有源矩阵电路驱动。有源矩阵电路根据要从空间光调制器410输出的光像，控制对各像素电极214施加的电压。
取向膜999a、999b配置在液晶层216的两端面，使液晶分子群沿一定方向排列。取向膜999a、999b例如由聚酰亚胺等高分子材料构成，对与液晶层216的接触面实施摩擦处理等。
液晶层216配置在多个像素电极214与透明导电膜217之间，根据由各像素电极214和透明导电膜217形成的电场来调制激光L。即，如果通过驱动电路层914的有源矩阵电路对各像素电极214施加电压，则在透明导电膜217与各像素电极214之间形成电场，液晶分子216a的排列方向根据形成于液晶层216的电场的大小而变化。然后，当激光L透过透明基板218和透明导电膜217而入射到液晶层216时，激光L在通过液晶层216的期间被液晶分子216a调制，并被反射膜215反射后，再次被液晶层216调制而出射。
此时，通过控制部500(参照图1)控制施加于各像素电极214的电压，根据该电压，液晶层216中被透明导电膜217和各像素电极214夹着的部分的折射率变化(与各像素电极214对应的位置的液晶层216的折射率变化)。通过该折射率的变化，能够使激光L的相位针对液晶层216的每个像素电极214而变化。即，能够按液晶层216的每个像素电极214对激光L赋予与全息图案相应的相位调制。换言之，空间光调制器410将作为全息图案的相位图案显示于液晶层216。通过该相位图案来调整激光L的波阵面，在构成激光L的各光线中，与行进方向垂直的规定方向的成分的相位产生偏移。因此，通过适当设定显示于空间光调制器410的相位图案，能够对激光L进行调制(例如，能够对激光L的强度、振幅、相位、偏光等进行调制)。
[4f透镜单元]
如上所述，4f透镜单元420的一对透镜422、423构成空间光调制器410的反射面410a与聚光透镜单元430的入射瞳面430a处于成像关系的两侧远心光学系统。具体而言，如图9所示，空间光调制器410侧的透镜422的中心与空间光调制器410的反射面410a之间的光路的距离成为透镜422的第1焦点距离f1，聚光透镜单元430侧的透镜423的中心与聚光透镜单元430的入射瞳面430a之间的光路的距离成为透镜423的第2焦点距离f2，透镜422的中心与透镜423的中心之间的光路的距离成为第1焦点距离f1与第2焦点距离f2之和(即f1+f2)。从空间光调制器410至聚光透镜单元430的光路中的一对透镜422、423间的光路为一直线。
在激光加工装置200中，从增大空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径的观点出发，两侧远心光学系统的倍率M满足0.5＜M＜1(缩小系统)。空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径越大，则以越高精细的相位图案对激光L进行调制。从抑制从空间光调制器410至聚光透镜单元430的激光L的光路变长的观点来看，更优选为0.6≤M≤0.95。在此，(两侧远心光学系统的倍率M)＝(聚光透镜单元430的入射瞳面430a上的像的大小)/(空间光调制器410的反射面410a上的物体的大小)。在激光加工装置200的情况下，两侧远心光学系统的倍率M、透镜422的第1焦点距离f1和透镜423的第2焦点距离f2满足M＝f2/f1。
另外，从减小空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径的观点出发，两侧远心光学系统的倍率M也可以满足1＜M＜2(放大系统)。空间光调制器410的反射面410a上的激光L的有效直径越小，扩束器350(参照图3)的倍率越小即可，在与XY平面平行的平面内，入射到空间光调制器410的激光L的光轴与从空间光调制器410出射的激光L的光轴所成的角度α(参照图5)变小。从抑制从空间光调制器410至聚光透镜单元430的激光L的光路变长的观点来看，更优选为1.05≤M≤1.7。
[激光加工装置的主要部分结构]
图10是图1所示的激光加工装置200的主要部分的结构图。如图10所示，激光加工装置200包括：支撑台(支撑部)230、激光振荡器(光源)310、空间光调制器410、聚光透镜单元(聚光部)430、4f透镜单元(转像部)420、观察用相机(光检测器)488、控制部500和显示部600。支撑台230支撑具有相对的第1面1a和第2面1b的对象物1。激光振荡器310出射激光L。空间光调制器410对从激光振荡器310出射的激光L进行调制。聚光透镜单元430将由空间光调制器410调制后的激光L从第1面1a侧聚光于对象物1。4f透镜单元420将空间光调制器410中的激光L的像转像到聚光透镜单元430的入射瞳面430a。观察用相机488检测从第1面1a侧入射到对象物1并由第2面1b反射的激光L的反射光RL。控制部500控制包含空间光调制器410的激光加工装置200的各部。显示部600例如是GUI(Graphical User Interface(图案用户界面))，显示各种信息。显示部600在下述的基准值的确认时，显示反射光RL的检测结果。
由空间光调制器410反射的激光L在由4f透镜单元420的中继透镜、即透镜422聚焦后，由4f透镜单元420的中继透镜、即透镜423准直，入射到分色镜403。被分色镜403反射的激光L入射到聚光透镜单元430，并通过聚光透镜单元430从第1面1a侧聚光于对象物1。
从聚光透镜单元430出射的激光L从第1面1a朝向第2面1b在对象物1中行进，并被第2面1b反射。被第2面1b反射的激光L的反射光RL从第2面1b向第1面1a在对象物1中行进，并从第1面1a出射。从第1面1a出射的反射光RL在透过分色镜403之后，经由透镜487入射到观察用相机488。
在本实施方式中，观察用相机488是取得包含反射光RL的点像(也称为光束点、聚光点、第2面1b上的反射像)的图像即点像图像的摄像部。观察用相机488将取得的点像图像输出至控制部500。
控制部500为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在与聚光透镜单元430的光轴垂直的X方向(与聚光部的光轴的方向交叉的第1方向)上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，在由观察用相机488取得点像图像时(由光检测器检测反射光时)，以如下方式控制空间光调制器410。即，控制部500以如下方式控制空间光调制器410：对假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差进行修正，且在入射瞳面430a中在与聚光透镜单元430的光轴垂直且与X方向垂直的Y方向(与聚光部的光轴的方向和第1方向交叉的第2方向)上产生彗形像差。
控制部500为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，在由观察用相机488取得点像图像时，以如下方式控制空间光调制器410。即，控制部500以如下方式控制空间光调制器410：对假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差进行修正，且在入射瞳面430a中在X方向上产生彗形像差。
在此，规定距离d是比第1面1a与第2面1b的距离t大的值。在本实施方式中，规定距离d被设定为满足(2t-0.1t)≤d≤(2t+0.1t)。另外，在第1面1a为对象物1中的激光L的入射侧的外表面、第2面1b为对象物1中的与第1面1a相反侧的外表面的情况下，第1面1a与第2面1b的距离t相当于对象物1的厚度。在此，使用具有能够在由聚光透镜单元430聚光的激光L产生充分的球面像差的厚度的对象物1(例如，具有775μm左右的厚度的硅晶片)。
在激光加工装置200中，实施转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置是否与入射瞳面430a的中心位置一致的确认(以下，称为“转像位置的确认”)是因为如果转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置偏离入射瞳面430a的中心位置，则有可能无法获得所期望的加工品质。控制部500定期地实施转像位置的确认，以转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致的方式，设定空间光调制器410中的相位图案的显示位置的基准即基准位置(以下，简称为“基准位置”)。关于转像位置的确认的详细内容，在后面叙述。
[关于基准位置的设定的原理]
在对转像位置的确认进行说明之前，对与基准位置的设定相关的原理进行说明。另外，表示空间光调制器410中的相位图案的显示位置的二维坐标系未必与表示激光加工装置200中的各部的空间位置的三维坐标系一致。但是，在以下的说明中，为了方便，将相当于上述三维坐标系的X轴的上述二维坐标系的轴同样地理解为X轴，将相当于上述三维坐标系的Y轴的上述二维坐标系的轴同样地理解为Y轴。相当于上述三维坐标系的X轴的上述二维坐标系的轴是指，当相位图案沿着与上述二维坐标系的第1轴平行的方向向+侧(或-侧)移动时，“转像到入射瞳面430a的激光L的像”沿着上述三维坐标系的X方向向+侧(或-侧)移动的情况下的该第1轴。相当于上述三维坐标系的Y轴的上述二维坐标系的轴是指，当相位图案沿着与上述二维坐标系的第2轴平行的方向向+侧(或-侧)移动时，“转像到入射瞳面430a的激光L的像”沿着上述三维坐标系的Y方向向+侧(或-侧)移动的情况下的该第2轴。
图11是表示对象物1中的激光L的聚光状态的图。图11的(a)、(b)和(c)分别所示的聚光状态是聚光透镜单元430的焦点位于第2面1b的情况下的聚光状态。图12是表示由观察用相机488取得的点像图像的图。图12的(a)、(b)和(c)各自所示的点像图像是在图11的(a)、(b)和(c)各自所示的聚光状态下取得的图像。在图11的(a)和图12的(a)中，球面像差未被空间光调制器410修正。在图11的(b)和图12的(b)中，假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了距离t(t为第1面1a与第2面1b的距离)的情况下产生的球面像差被空间光调制器410修正。在图11的(c)和图12的(c)中，通过空间光调制器410对假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了距离2t的情况下产生的球面像差进行修正。
如图11的(a)所示，在球面像差未被空间光调制器410修正的情况下，激光L的外周成分聚光于比激光L的内周成分深的区域。如图11的(b)所示，在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了距离t的情况下产生的球面像差被空间光调制器410修正的情况下，激光L的全部成分被聚光于第2面1b上的区域。因此，被第2面1b反射而在对象物1中进一步行进并从第1面1a出射的反射光RL即使被透镜487聚光，也会在观察用相机488的摄像面上模糊。其结果，如图12的(a)和(b)所示，在由观察用相机488取得的图像中，无法确认具有充分的亮度和大小等的反射光RL的点像。
另一方面，如图11的(c)所示，在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了距离2t的情况下产生的球面像差被空间光调制器410修正的情况下，激光L的外周成分聚光于比激光L的内周部分浅的区域。因此，如果被第2面1b反射而在对象物1中进一步行进并从第1面1a出射的反射光RL被透镜487聚光，则聚光于观察用相机488的摄像面上的区域。其结果，如图12的(c)所示，在由观察用相机488取得的图像中，能够确认具有充分的亮度和大小等的反射光RL的点像。
图13是表示未产生转像位置偏移的状态(即，转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致的状态)的图。图14是表示产生转像位置偏移的状态(即，转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置从入射瞳面430a的中心位置偏移的状态)的图。
如图13所示，在未产生转像位置偏移的状态下，转像到入射瞳面430a的激光L的像39的中心位置C1与入射瞳面430a的中心位置C2一致。此时，空间光调制器410显示于液晶层216的相位图案9的中心位置C3与作为基准位置的液晶层216的光轴中心C4一致。
另一方面，如图14所示，在产生转像位置偏移的状态下，转像到入射瞳面430a的激光L的像39的中心位置C1偏离入射瞳面430a的中心位置C2。此时，空间光调制器410显示于液晶层216的相位图案9的中心位置C3偏离作为基准位置的液晶层216的光轴中心C4。换言之，在相位图案9的中心位置C3从作为基准位置的液晶层216的光轴中心C4偏移的状态下，当相位图案9显示于液晶层216时，转像到入射瞳面430a的激光L的像39的中心位置C1从入射瞳面430a的中心位置C2偏移，产生不希望的彗形像差。例如，如果相位图案9的中心位置C3从液晶层216的光轴中心C4仅偏移1像素量、即一个像素电极214(参照图8)量，则有时产生20μm左右的转像位置偏移，有可能对加工品质造成影响。
图15是表示相位图案的每个显示位置的点像图像的图。点像图像G0是在相位图案的中心位置与基准位置一致的状态下显示于液晶层216的情况下取得的点像图像。点像图像G1是在相位图案的中心位置从基准位置沿着X方向向-侧偏移了1像素量的状态下显示于液晶层216的情况下取得的点像图像。点像图像G2是在相位图案的中心位置从基准位置沿着X方向向+侧偏移了1像素量的状态下显示于液晶层216的情况下取得的点像图像。点像图像G3是在相位图案的中心位置从基准位置沿着Y方向向-侧偏移了1像素量的状态下显示于液晶层216的情况下取得的点像图像。点像图像G4是在相位图案的中心位置从基准位置沿着Y方向向+侧偏移了1像素量的状态下显示于液晶层216的情况下取得的点像图像。即，点像图像G0是在未产生转像位置偏移的状态下取得的点像图像，点像图像G1、G2、G3、G4是在产生转像位置偏移的状态下取得的点像图像。
如图15所示，在产生转像位置偏移的状态下取得的点像图像G1、G2、G3、G4中，由于不希望的彗形像差的产生，点像未成为旋转对称的光学像。例如，在点像图像G1、G2、G3、G4中，点像偏心，或者在外侧产生圆弧状的像EZ，或者在周向上一部分比其他部分更大而模糊。另一方面，在未产生转像位置偏移的状态下取得的点像图像G0中，点像成为旋转对称的光学像。
其中，旋转对称是指以某点为中心旋转360/n°(n为2以上的整数)时与自身重叠的对称性。旋转对称的点像除了包含完全的旋转对称的点像以外，还包含大致旋转对称的点像。旋转对称的点像是不偏心的点像、在外周侧不产生圆弧状的像EZ的点像、在周向上一部分未比其他部分大而模糊的点像、和包含它们中的至少任一个的点像。
图16是表示相位图案的每个显示位置的点像图像(与图15不同的例子)的图。在图16所示的X方向的数字中，“0”表示相位图案的中心位置在X方向上与基准位置一致，“-2”、“-1”、“1”、“2”表示相位图案的中心位置在X方向上从基准位置“向-侧偏离2像素量”、“向-侧偏离1像素量”、“向+侧偏离1像素量”、“向+侧偏离2像素量”。图16所示的Y方向的数字中，“0”表示相位图案的中心位置在Y方向上与基准位置一致，“-2”、“-1”、“1”、“2”表示相位图案的中心位置在Y方向上从基准位置“向-侧偏离2像素量”、“向-侧偏离1像素量”、“向+侧偏离1像素量”、“向+侧偏离2像素量”。在图16中，表示了未产生转像位置偏移的状态下的点像、从未产生转像位置偏移的状态起仅在X方向上产生转像位置偏移的状态下的点像、和从未产生转像位置偏移的状态起仅在Y方向上产生转像位置偏移的状态下的点像。
如图16所示，在X方向和Y方向均未产生转像位置偏移的状态下的点像成为旋转对称的光学像。与此相对，在X方向或Y方向上产生了转像位置偏移的状态下的点像不是旋转对称的光学像。再有，相位图案的中心位置自基准位置起的偏移量越大(即，转像位置偏移的偏移量越大)，则自旋转对象的光学像起的偏离越大。
[转像位置的确认]
以与以上的基准位置的设定相关的原理为前提，在激光加工装置200中，实施转像位置的确认(即，转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置是否与入射瞳面430a的中心位置一致的确认)。以下，对转像位置的确认进行详细说明。
如上所述，控制部500为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，以如下方式控制空间光调制器410：在由观察用相机488取得点像图像时，对假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下所产生的球面像差进行修正，且在入射瞳面430a中在X方向上产生彗形像差。另外，控制部500为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，以如下方式控制空间光调制器410：在由观察用相机488取得点像图像时，对假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下所产生的球面像差进行修正，且在入射瞳面430a中在Y方向上产生彗形像差。
当控制空间光调制器410以使在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差被修正且在入射瞳面430a中在X方向上产生彗形像差时，如图17所示，反射光RL的点像明确地出现，并且在X方向上的一侧明确地出现扇状的像。在激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下取得的“图17的中央所示的点像图像”中，扇状的像关于X方向对称(即，关于与X方向平行的直线线对称)。在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向+侧偏移的状态下取得的“图17的上侧所示的点像图像”中，扇状的像向Y方向上的一侧倾斜，关于X方向不对称。在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向-侧偏移的状态下取得的“图17的下侧所示的点像图像”中，扇状的像向Y方向上的另一侧倾斜，关于X方向不对称。如上所述，通过在X方向上的一侧出现的扇状的像，容易确认激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，所以在确认Y方向上的转像位置偏移时，赋予向X方向的彗形像差。
当控制空间光调制器410以使在假定为激光L从第1面1a在对象物1中行进了规定距离d的情况下产生的球面像差被修正且在入射瞳面430a中在Y方向上产生彗形像差时，如图18所示，反射光RL的点像明确地出现，并且在Y方向上的一侧明确地出现扇状的像。在激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下取得的“图18的中央所示的点像图像”中，扇状的像关于Y方向对称(即，关于与Y方向平行的直线线对称)。在激光L的像的中心位置在X方向上从入射瞳面430a的中心位置向+侧偏移的状态下取得的“图18的右侧所示的点像图像”中，扇状的像向X方向上的一侧倾斜，关于Y方向不对称。在激光L的像的中心位置在X方向上从入射瞳面430a的中心位置向-侧偏移的状态下取得的“图18的左侧所示的点像图像”中，扇状的像向X方向上的另一侧倾斜，关于Y方向不对称。如上所述，通过在Y方向上的一侧出现的扇状的像，容易确认激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，所以在确认X方向上的转像位置偏移时，赋予向Y方向的彗形像差。
[基于点像图像的基准位置的设定方法]
参照图10、图19和图20对在激光加工装置200中实施的一个实施方式的激光加工方法即“基于点像图像的基准位置的设定方法”进行说明。图19和图20是表示基于点像图像的基准位置的设定方法的流程图。
首先，将对象物1设置于支撑台230(步骤S01)。该对象物1是为了设定基准位置而准备的对象物，例如是第1面1a和第2面1b为镜面且电阻率为1Ω·cm以上的晶片。接着，以聚光透镜单元430在Z方向上与对象物1相对的方式，使支撑台230在X方向和Y方向上移动(步骤S02)。支撑台230向X方向和Y方向的移动通过控制部500对第1移动机构220(参照图1)的控制来实施。接着，以聚光透镜单元430的焦点位于对象物1的第2面1b上的方式，使聚光透镜单元430在Z方向上移动(步骤S03)。聚光透镜单元430向Z方向的移动通过控制部500对第2移动机构240(参照图1)的控制来实施。
接着，控制部500使空间光调制器410显示球面像差修正图案(步骤S04)，再有，使空间光调制器410显示X方向彗形像差赋予图案(步骤S05)。球面像差修正图案是用于修正在假定为激光L从第1面1a在对象物1中行进了规定距离d的情况下产生的球面像差的相位图案。X方向彗形像差赋予图案是用于在入射瞳面430a上在X方向上产生彗形像差的相位图案。接着，在空间光调制器410显示球面像差修正图案和X方向彗形像差赋予图案的状态下，从激光振荡器310出射激光L而对对象物1照射激光L，由观察用相机488取得反射光RL的点像图像(步骤S06)。此时，既可以预先设定对象物1不产生烧蚀(ablation)的激光L的输出，或者也可以以对象物1不产生烧蚀的方式进行激光L的输出的调整。
接着，控制部500基于反射光RL的点像图像(反射光的检测结果)来判定转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致(步骤S07)。具体而言，控制部500在反射光RL的点像图像中，如果扇状的像关于X方向对称(参照“图17的中央所示的点像图像”)，则判定为激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致，如果扇状的像关于X方向不对称(参照“图17的上侧所示的点像图像”和“图17的下侧所示的点像图像”)，则判定为激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置偏移。另外，扇状的像是否关于X方向对称例如可以通过几何学的方法来识别，也可以通过模式(pattern)识别等公知的图像识别处理来识别。
如上所述，在基于点像图像的基准位置的设定方法中，为了确认激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，以如下方式控制空间光调制器410：在由观察用相机488取得反射光RL的点像图像时，对假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下所产生的球面像差进行修正，且在入射瞳面430a上在X方向上产生彗形像差。
在步骤S07的判定结果为激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况下，控制部500将该情况下空间光调制器410所显示的相位图案的Y值(相当于第2方向的方向上的第2相位图案的第2基准位置的坐标)存储为基准位置的Y值(基准位置的第2坐标)(步骤S08)。相位图案的Y值是在显示“球面像差修正图案、X方向彗形像差赋予图案、或它们重叠的相位图案(均为第2相位图案)时作为基准的基准位置(第2基准位置)”的“Y方向的坐标”。基准位置的Y值是“显示对象物1的加工用的相位图案时作为基准的基准位置”的“Y方向的坐标(第2坐标)”。
在步骤S07的判定结果为激光L的像的中心位置在Y方向上偏离入射瞳面430a的中心位置的情况下，控制部500使空间光调制器410所显示的相位图案的Y值偏移(步骤S09)，重复步骤S06和步骤S07的步骤，直至判定为激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致为止。
继步骤S08之后，控制部500使空间光调制器410显示Y方向彗形像差赋予图案来代替X方向彗形像差赋予图案(步骤S11)。Y方向彗形像差赋予图案是用于在入射瞳面430a上在Y方向上产生彗形像差的相位图案。接着，在空间光调制器410显示球面像差修正图案和Y方向彗形像差赋予图案的状态下，从激光振荡器310出射激光L而对对象物1照射激光L，通过观察用相机488取得反射光RL的点像图像(步骤S12)。此时，既可以预先设定对象物1不产生烧蚀的激光L的输出，或者也可以以对象物1不产生烧蚀的方式进行激光L的输出的调整。
接着，控制部500基于反射光RL的点像图像(反射光的检测结果)来判定转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致(步骤S13)。具体而言，控制部500在反射光RL的点像图像中，如果扇状的像关于Y方向对称(参照“图18的中央所示的点像图像”)，则判定为激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致，如果扇状的像关于Y方向不对称(参照“图18的右侧所示的点像图像”和“图18的左侧所示的点像图像”)，则判定为激光L的像的中心位置在X方向上从入射瞳面430a的中心位置偏移。另外，扇状的像是否关于Y方向对称例如可以通过几何学的方法来识别，也可以通过模式识别等公知的图像识别处理来识别。
如上所述，在基于点像图像的基准位置的设定方法中，为了确认激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，控制空间光调制器410，以使得在由观察用相机488取得反射光RL的点像图像时，对假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下所产生的球面像差进行修正，且在入射瞳面430a上在Y方向上产生彗形像差。
在步骤S13的判定结果为激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况下，控制部500将该情况下空间光调制器410所显示的相位图案的X值(相当于第1方向的方向上的第1相位图案的第1基准位置的坐标)存储为基准位置的X值(基准位置的第1坐标)(步骤S14)。相位图案的X值是在显示“球面像差修正图案、Y方向彗形像差赋予图案、或它们重叠的相位图案(均为第1相位图案)时作为基准的基准位置(第1基准位置)”的“Y方向的坐标”。基准位置的X值是“显示对象物1的加工用的相位图案时作为基准的基准位置”的“X方向的坐标(第1坐标)”。
在步骤S13的判定结果为激光L的像的中心位置在X方向上偏离入射瞳面430a的中心位置的情况下，控制部500使空间光调制器410所显示的相位图案的X值偏移(步骤S15)，重复步骤S12和步骤S13的步骤，直至判定为激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致为止。
如以上所说明的那样，在激光加工装置200中，从第1面1a侧入射到对象物1并由第2面1b反射的激光L的反射光RL由观察用相机488检测。此时，控制空间光调制器410，以修正在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，且在聚光透镜单元430的入射瞳面430a中在Y方向上产生彗形像差。由此，在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况、和转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上从入射瞳面430a的中心位置偏离的情况下，反射光RL的点像出现显著的差。因此，能够容易且高精度地确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。
在激光加工装置200中，通过观察用相机488检测从第1面1a侧入射到对象物1并由第2面1b反射的激光L的反射光RL。此时，控制空间光调制器410，以修正在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，且在聚光透镜单元430的入射瞳面430a中在X方向上产生彗形像差。由此，在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况、和转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置偏离的情况下，反射光RL的点像出现显著的差。因此，能够容易且高精度地确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。
在激光加工装置200中，控制部500基于反射光RL的点像图像，判定转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。由此，可自动判定转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。
在激光加工装置200中，控制部500基于反射光RL的点像图像，判定转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。由此，能够自动判定转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。
在激光加工装置200中，控制部500取得与在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况下空间光调制器410所显示的相位图案相关的信息，并存储X方向上的该相位图案的基准位置的坐标作为基准位置的X方向的坐标。在对象物1的加工时，将该坐标作为X方向的基准而使相位图案显示于空间光调制器410，由此能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。
在激光加工装置200中，控制部500取得与在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况下空间光调制器410所显示的相位图案相关的信息，并存储Y方向上的该相位图案的基准位置的坐标作为基准位置的Y方向的坐标。在对象物1的加工时，将该坐标作为Y方向的基准而使相位图案显示于空间光调制器410，由此能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。
在激光加工装置200中，控制部500为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，在由观察用相机488取得反射光RL的点像图像时，使空间光调制器410显示用于修正球面像差的球面像差修正图案、和用于在入射瞳面430a上在Y方向上产生彗形像差的彗形像差赋予图案。由此，能够可靠地修正在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，并且在聚光透镜单元430的入射瞳面430a中在Y方向上可靠地产生彗形像差。
在激光加工装置200中，控制部500为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，在由观察用相机488取得反射光RL的点像图像时，使空间光调制器410显示用于修正球面像差的球面像差修正图案、和用于在入射瞳面430a上在X方向上产生彗形像差的彗形像差赋予图案。由此，能够可靠地修正在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，并且在聚光透镜单元430的入射瞳面430a中在X方向上可靠地产生彗形像差。
在激光加工装置200中，如果将第1面1a与第2面1b的距离设为t，则规定距离d被设定为满足(2t-0.1t)≤d≤(2t+0.1t)。由此，能够适当地抑制对反射光RL的点像图像赋予的球面像差的影响。另外，如上所述，通过在Y方向上产生彗形像差，在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况、和转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上偏离入射瞳面430a的中心位置的情况下，反射光RL的点像出现显著的差。因此，即使未以满足(2t-0.1t)≤d≤(2t+0.1t)的方式设定规定距离d，有时也能够确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。同样地，通过在X方向上产生彗形像差，在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的情况、和转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置偏离的情况下，反射光RL的点像出现显著的差。因此，即使未以满足(2t-0.1t)≤d≤(2t+0.1t)的方式设定规定距离d，有时也能够确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。
激光加工装置200的显示部600显示反射光RL的点像图像。由此，能够将反射光RL的点像图像通知给操作员。
根据在激光加工装置200中实施的激光加工方法，如上所述，能够容易且高精度地确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。再有，能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。
根据在激光加工装置200中实施的激光加工方法，如上所述，能够容易且高精度地确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致。再有，能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。
在激光加工装置200中，控制部500也可以为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在X方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，在由观察用相机488取得反射光RL的点像图像时，将用于修正球面像差的球面像差修正图案以在入射瞳面430a上在Y方向上产生彗形像差的方式显示于空间光调制器410。由此，能够可靠地修正在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，并且在聚光透镜单元430的入射瞳面430a中在Y方向上可靠地产生彗形像差。作为一例，控制部500以从被推定为基准位置的位置向Y方向偏移的位置为基准，使球面像差修正图案显示于空间光调制器410。此时，使球面像差修正图案偏移的量为大于步骤S15中的偏移量且小于从观察用相机488的视角偏离的量的量。
在激光加工装置200中，控制部500也可以为了确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置在Y方向上是否与入射瞳面430a的中心位置一致，在由观察用相机488取得反射光RL的点像图像时，将用于修正球面像差的球面像差修正图案以在入射瞳面430a上在X方向上产生彗形像差的方式显示于空间光调制器410。由此，能够可靠地修正在假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，并且能够在聚光透镜单元430的入射瞳面430a中在X方向上可靠地产生彗形像差。作为一例，控制部500以从被推定为基准位置的位置向X方向偏移的位置为基准，使球面像差修正图案显示于空间光调制器410。此时，使球面像差修正图案偏移的量为大于步骤S09中的偏移量且小于从观察用相机488的视角偏离的量的量。
[基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法]
对在激光加工装置200中实施的一个实施方式的激光加工方法即“基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法”进行说明。基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法是设定基准位置以使转像到入射瞳面的激光的像的中心位置与入射瞳面的中心位置一致的激光加工方法。
基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法(设定处理)包括：取得基于反射光RL的点像图像的基准位置(第1基准位置)P1和基于对象物1的加工结果的基准位置(第2基准位置)P2的步骤(处理)；和在“对象物1的加工时”，以基于对象物1的加工结果的基准位置P2为基准使相位图案显示于空间光调制器410的步骤(处理)。以下，参照图10和图21对这些步骤进行说明。图21是表示基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法的流程图。
首先，将对象物1设置于支撑台230(步骤S21)。该对象物1是为了设定基准位置而准备的对象物，例如是第1面1a和第2面1b为镜面且电阻率为1Ω·cm以上的晶片。接着，以聚光透镜单元430在Z方向上与对象物1相对的方式，使支撑台230在X方向和Y方向上移动(步骤S22)。支撑台230向X方向和Y方向的移动通过控制部500对第1移动机构220(参照图1)的控制来实施。接着，使聚光透镜单元430在Z方向上移动，以使聚光透镜单元430的焦点位于对象物1的第2面1b上(步骤S23)。聚光透镜单元430向Z方向的移动通过控制部500对第2移动机构240(参照图1)的控制来实施。
接着，控制部500取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P1的X值和Y值(步骤S24)。X值是基准位置P1的X方向的坐标，Y值是基准位置P1的Y方向的坐标。这样，控制部500基于反射光RL的点像图像(反射光的检测结果)取得基准位置P1。作为一例，基于反射光RL的点像图像的基准位置P1的X值和Y值的取得通过图19和图20所示的“基于点像图像的基准位置的设定方法”来实施。
另外，取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P1的X值和Y值的方法不限于上述方法。例如，控制部500为了取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P1的X值，也可以控制空间光调制器410以修正在假定为激光L从第1面1a在对象物1中行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，而不控制空间光调制器410以在入射瞳面430a中在Y方向上产生彗形像差。同样地，控制部500为了取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P1的Y值，也可以控制空间光调制器410以修正假定为激光L在对象物1中从第1面1a行进了规定距离d的情况下产生的球面像差，而不控制空间光调制器410以在入射瞳面430a中在X方向上产生彗形像差。另外，为了取得基于反射光RL的检测结果的基准位置P1的X值和Y值，控制部500也可以使空间光调制器410显示轴向(axicon)图案作为相位图案，在该状态下，使聚光透镜单元430沿着Z方向移动。在该情况下，如果转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致，则由对象物1的第1面1a反射的激光L的反射光RL的像的中心不移动。另一方面，如果转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置偏离入射瞳面430a的中心位置，则由对象物1的第1面1a反射的激光L的反射光RL的像的中心移动。如上所述，基于反射光RL的点像图像的基准位置P1能够基于由对象物1反射的激光L的反射光RL的检测结果来确定。
接着，控制部500取得基于对象物1的加工结果的基准位置P2的X值和Y值(步骤S25)。X值是基准位置P2的X方向的坐标，Y值是基准位置P2的Y方向的坐标。这样，控制部500基于对象物1的加工结果来取得基准位置P2。在取得基于对象物1的加工结果的基准位置P2的X值和Y值时，也可以根据需要更换对象物1。作为一例，如图22、图23和图24所示，在对象物1的内部形成改质区域，观察该对象物1的加工状态，由此取得基于对象物1的加工结果的基准位置P2的X值和Y值。
图22的(a)是在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向+侧偏移1像素量的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向(激光L的扫描方向)而实施了加工的对象物1的“与X方向垂直的截面图”。图22的(b)是在激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“与X方向垂直的截面图”。图22的(c)是在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向-侧偏移1像素量的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“与X方向垂直的截面图”。图22的(b)所示的龟裂与图22的(a)和(c)所示的龟裂相比，以沿着对象物1的厚度方向(ZX平面)的方式延伸。在该情况下，控制部500取得在得到图22的(b)所示的加工结果时空间光调制器410所显示的相位图案的基准位置的X值和Y值来作为基准位置P2的X值和Y值。
图23的(a)是在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向+侧偏移1像素量的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“与X方向平行的切断面的图”。图23的(b)是在激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“与X方向平行的切断面的图”。图23的(c)是在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向-侧偏移1像素量的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“与X方向平行的切断面的图”。图23的(b)所示的切断面与图23的(a)和(c)所示的切断面相比，以沿着对象物1的厚度方向(ZX平面)的方式延伸。在该情况下，控制部500取得在得到图23的(b)所示的加工结果时空间光调制器410所显示的相位图案的基准位置的X值和Y值来作为基准位置P2的X值和Y值。
图24的(a)是在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向+侧偏移1像素量的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“激光的入射侧的相反侧的外表面的图”。图24的(b)是在激光L的像的中心位置在Y方向上与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“激光的入射侧的相反侧的外表面的图”。图24的(c)是在激光L的像的中心位置在Y方向上从入射瞳面430a的中心位置向-侧偏移1像素量的状态下，将与X方向平行的方向作为加工方向而实施了加工的对象物1的“激光的入射侧的相反侧的外表面的图”。图24的(b)所示的加工痕与图24的(a)和(c)所示的加工痕相比，均匀地形成在到达对象物1的外表面的龟裂的两侧。在该情况下，控制部500取得在得到图24的(b)所示的加工结果时空间光调制器410所显示的相位图案的基准位置的X值和Y值来作为基准位置P2的X值和Y值。
另外，取得基于对象物1的加工结果的基准位置P2的X值和Y值的方法并不限定于所述方法，只要利用在激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致的情况、和激光L的像的中心位置偏离入射瞳面430a的中心位置的情况下，对象物1的加工结果产生差异的加工即可。另外，基于对象物1的加工结果的基准位置P2的X值和Y值的取得也可以通过控制部500基于由摄像装置取得的“对象物1(加工后的对象物1)的图像”确定基准位置P2来实施。或者，基于对象物1的加工结果的基准位置P2的X值和Y值的取得也可以通过操作员在显示部600上确认由摄像装置取得的“对象物1(加工后的对象物1)的图像”，操作员向控制部500输入基准位置P2来实施。或者，基于对象物1的加工结果的基准位置P2的X值和Y值的取得也可以通过操作员确认加工后的对象物1，操作员向控制部500输入基准位置P2来实施。
接着，控制部500计算并存储X值的差分和Y值的差分(步骤S26)。X值的差分是从基准位置P1的X值减去基准位置P2的X值而得的值，Y值的差分是从基准位置P1的Y值减去基准位置P2的Y值而得的值。或者，X值的差分是从基准位置P2的X值减去基准位置P1的X值而得的值，Y值的差分是从基准位置P2的Y值减去基准位置P1的Y值而得的值。
在如以上那样取得了基于反射光RL的点像图像的基准位置P1和基于对象物1的加工结果的基准位置P2之后，控制部500在“对象物1的加工时”，以基于对象物1的加工结果的基准位置P2为基准使相位图案显示于空间光调制器410。另外，“对象物1的加工时”是指激光加工装置200对加工对象的对象物1(既存在一种的情况，也存在多种的情况)实施加工动作的期间。
基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法(设定处理)还包括：在某个“对象物1的加工时”后的“基准位置的确认时”，取得基于反射光RL的点像图像的基准位置(第3基准位置)P3的步骤(处理)；在基准位置P3从基准位置P1偏移的情况下，基于基准位置P1、基准位置P2和基准位置P3，计算基准位置(第4基准位置)P4，并存储基准位置P4的步骤(处理)；和在接下来的“对象物1的加工时”，以基准位置P4为基准使相位图案显示于空间光调制器410的步骤(处理)。以下，参照图10和图25对这些步骤进行说明。图25是表示基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法的流程图。另外，“基准位置的确认时”是指某个“对象物1的加工时”与其下一个“对象物1的加工时”之间的时刻，例如是指定期地实施的激光加工装置200的维护的时刻。
首先，将对象物1设置于支撑台230(步骤S31)。该对象物1是为了设定基准位置而准备的对象物，例如是第1面1a和第2面1b为镜面且电阻率为1Ω·cm以上的晶片。接着，以聚光透镜单元430在Z方向上与对象物1相对的方式，使支撑台230在X方向和Y方向上移动(步骤S32)。支撑台230向X方向和Y方向的移动通过控制部500对第1移动机构220(参照图1)的控制来实施。接着，以聚光透镜单元430的焦点位于对象物1的第2面1b上的方式，使聚光透镜单元430在Z方向上移动(步骤S33)。聚光透镜单元430向Z方向的移动通过控制部500对第2移动机构240(参照图1)的控制来实施。
接着，控制部500取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P3的X值和Y值(步骤S34)。X值是基准位置P3的X方向的坐标，Y值是基准位置P3的Y方向的坐标。这样，控制部500在“基准位置的确认时”，基于反射光RL的点像图像(反射光的检测结果)取得基准位置P3。
接着，控制部500判定基于反射光RL的点像图像的基准位置P3是否存在偏移(步骤S35)。具体而言，控制部500判定本次取得的基准位置P3是否偏离上次取得并当前存储的基准位置P1(参照图21的步骤S24)。该判定通过比较基准位置P1的X值与基准位置P3的X值并且比较基准位置P1的Y值与基准位置P3的Y值来实施。在步骤S35的判定结果为基于反射光RL的点像图像的基准位置P3没有偏移的情况下，处理结束。
在步骤S35的判定结果为基于反射光RL的点像图像的基准位置P3存在偏移的情况下，控制部500将上次取得并当前存储的基准位置P1的X值和Y值更新为本次取得的基准位置P3的X值和Y值(步骤S36)。即，控制部500代替基准位置P1的X值和Y值而存储基准位置P3的X值和Y值。此时，控制部500为了之后的步骤37的处理而保留基准位置P1的X值和Y值。
接着，控制部500基于基准位置P1的X值与基准位置P3的X值的差分、和基准位置P1的Y值与基准位置P3的Y值的差分，计算基于对象物1的加工结果的基准位置P4(步骤S37)。具体而言，控制部500以使上次取得并当前存储的基准位置P2(参照图21的步骤S25)的X值与基准位置P4的X值的差分和基准位置P1的X值与基准位置P3的X值的差分相同的方式，计算基准位置P4的X值。同样地，控制部500以上次取得并当前存储的基准位置P2的Y值与基准位置P4的Y值的差分和基准位置P1的Y值与基准位置P3的Y值的差分相同的方式，计算基准位置P4的Y值。
接着，控制部500将上次取得并当前存储的基准位置P2的X值和Y值更新为本次计算出的基准位置P4的X值和Y值(步骤S38)。即，控制部500代替基准位置P2的X值和Y值而存储基准位置P4的X值和Y值。这里的基准位置P4不是实际的“基于对象物1的加工结果的基准位置”，而是通过计算求出的推定的“基于对象物1的加工结果的基准位置”。这样，控制部500基于基准位置P1、基准位置P2和基准位置P3来计算基准位置P4，并存储基准位置P4。
在如以上那样取得了基于反射光RL的点像图像的基准位置P3和基于对象物1的加工结果的基准位置P4之后，控制部500在“对象物1的加工时”，以基于对象物1的加工结果的基准位置P4为基准使相位图案显示于空间光调制器410。
如以上说明的那样，在激光加工装置200中，取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P1、和基于对象物1的加工结果的基准位置P2。在取得了基准位置P1和基准位置P2的状态下，在“对象物1的加工时”，空间光调制器410以基于对象物1的加工结果的基准位置P2为基准来显示相位图案。由此，能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。然后，在“基准位置的确认时”，取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P3。通过将该基准位置P3与基于反射光RL的点像图像而预先取得的基准位置P1进行比较，能够容易且高精度地确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置是否与入射瞳面430a的中心位置一致。
在激光加工装置200中，在本次取得的基准位置P3从上次取得并当前存储的基准位置P1偏离的情况下，控制部500基于基准位置P1、基准位置P2和基准位置P3，计算基准位置P4，在“对象物1的加工时”，以存储的基准位置P4为基准使相位图案显示于空间光调制器410。在基于反射光RL的点像图像而取得的基准位置与基于对象物1的加工结果而取得的基准位置之间，存在维持一定的位置关系的倾向。因此，在基准位置P3从基准位置P1偏移的情况下，在“对象物1的加工时”，空间光调制器410以基于基准位置P1、基准位置P2和基准位置P3而计算的基准位置P4为基准来显示相位图案，由此能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。
在激光加工装置200中，显示部600在“基准位置的确认时”显示反射光RL的点像图像。由此，能够将反射光RL的点像图像通知给操作员。
根据在激光加工装置200中实施的激光加工方法，如上所述，在取得到基准位置P1和基准位置P2的状态下，在“对象物1的加工时”，空间光调制器410以基于对象物1的加工结果的基准位置P2为基准来显示相位图案。由此，能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。然后，在“基准位置的确认时”，取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P3。通过将该基准位置P3与基于反射光RL的点像图像而预先取得的基准位置P1进行比较，能够容易且高精度地确认转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置是否与入射瞳面430a的中心位置一致。
基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法(设定处理)也可以代替图25的流程图所示的多个步骤而包括以下的多个步骤。即，基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法(设定处理)也可以包括：在“基准位置的确认时”，取得基于反射光RL的点像图像的基准位置(第3基准位置)P3的步骤(处理)；在基准位置P3从基准位置P1偏移的情况下，取得基于对象物1的加工结果的基准位置(第4基准位置)P4的步骤(处理)；比较基准位置P1与基准位置P2的差分(第1差分)和基准位置P3与基准位置P4的差分(第2差分)的步骤(处理)；在这些差分相互不同的情况下，代替基准位置P1和基准位置P2而存储基准位置P3和基准位置P4的步骤(处理)；和在“对象物1的加工时”，以基准位置P4为基准使相位图案显示于空间光调制器410的步骤(处理)。以下，参照图10和图26对这些步骤进行说明。图26是表示基于点像图像和加工结果的基准位置的设定方法的流程图。
首先，将对象物1设置于支撑台230(步骤S41)。该对象物1是为了设定基准位置而准备的对象物，例如是第1面1a和第2面1b为镜面且电阻率为1Ω·cm以上的晶片。接着，以聚光透镜单元430在Z方向上与对象物1相对的方式，使支撑台230在X方向和Y方向上移动(步骤S42)。支撑台230向X方向和Y方向的移动通过控制部500对第1移动机构220(参照图1)的控制来实施。接着，以聚光透镜单元430的焦点位于对象物1的第2面1b上的方式，使聚光透镜单元430在Z方向上移动(步骤S43)。聚光透镜单元430向Z方向的移动通过控制部500对第2移动机构240(参照图1)的控制来实施。
接着，控制部500取得基于反射光RL的点像图像的基准位置P3的X值和Y值(步骤S44)。X值是基准位置P3的X方向的坐标，Y值是基准位置P3的Y方向的坐标。这样，控制部500在“基准位置的确认时”，基于反射光RL的点像图像(反射光的检测结果)取得基准位置P3。
接着，控制部500判定基于反射光RL的点像图像的基准位置P3是否存在偏移(步骤S45)。具体而言，控制部500判定本次取得的基准位置P3是否偏离上次取得并当前存储的基准位置P1(参照图21的步骤S24)。该判定通过比较基准位置P1的X值与基准位置P3的X值并且比较基准位置P1的Y值与基准位置P3的Y值来实施。在步骤S45的判定结果为基于反射光RL的点像图像的基准位置P3没有偏移的情况下，处理结束。
在步骤S35的判定结果为基于反射光RL的点像图像的基准位置P3存在偏移的情况下，控制部500发出警报(步骤S46)。具体而言，控制部500使显示部600显示应更新基于对象物1的加工结果的基准位置P2。接着，控制部500将上次取得并当前存储的基准位置P1的X值和Y值更新为本次取得的基准位置P3的X值和Y值(步骤S47)。即，控制部500代替基准位置P1的X值和Y值而存储基准位置P3的X值和Y值。此时，控制部500为了之后的步骤49的处理而保留基准位置P1的X值和Y值。
接着，控制部500取得基于对象物1的加工结果的基准位置P4的X值和Y值(步骤S48)。X值是基准位置P4的X方向的坐标，Y值是基准位置P4的Y方向的坐标。这样，控制部500基于对象物1的加工结果来取得基准位置P4。
接着，控制部500计算基准位置P1与基准位置P2的差分、和基准位置P3与基准位置P4的差分(步骤S49)。具体而言，控制部500计算基准位置P1的X值与基准位置P2的X值的差分、和基准位置P1的Y值与基准位置P2的Y值的差分。同样地，控制部500计算基准位置P3的X值与基准位置P4的X值的差分、和基准位置P3的Y值与基准位置P4的Y值的差分。
接着，对基准位置P1与基准位置P2的差分和基准位置P3与基准位置P4的差分进行比较(步骤S50)。具体而言，作为“关于X值的比较”，控制部500对基准位置P1的X值与基准位置P2的X值的差分、和基准位置P3的X值与基准位置P4的X值的差分进行比较。同样地，作为“关于Y值的比较”，控制部500对基准位置P1的Y值与基准位置P2的Y值的差分、和基准位置P3的Y值与基准位置P4的Y值的差分进行比较。在步骤S50的判定结果为“关于X值的比较”和“关于Y值的比较”中的任一个比较中，差分都不相互不同的情况下，处理结束。
在步骤S50的判定结果为“关于X值的比较”和“关于Y值的比较”中的至少一个比较中差分互不相同的情况下，控制部500将基准位置P1的X值与基准位置P2的X值的差分、和基准位置P1的Y值与基准位置P2的Y值的差分更新为基准位置P3的X值与基准位置P4的X值的差分、和基准位置P3的Y值与基准位置P4的Y值(步骤S51)。即，控制部500代替基准位置P1和基准位置P2而存储基准位置P3和基准位置P4。
在如以上那样取得了基于反射光RL的点像图像的基准位置P3和基于对象物1的加工结果的基准位置P4之后，控制部500在“对象物1的加工时”，以基于对象物1的加工结果的基准位置P4为基准使相位图案显示于空间光调制器410。
如以上说明的那样，在激光加工装置200中，在本次取得的基准位置P3从上次取得并当前存储的基准位置P1偏离的情况下，控制部500基于对象物1的加工结果，取得基准位置P4，在“对象物1的加工时”，以取得的基准位置P4为基准使相位图案显示于空间光调制器410。在基于反射光RL的点像图像而取得的基准位置与基于对象物1的加工结果而取得的基准位置之间，存在维持一定的位置关系的倾向。因此，在基准位置P3从基准位置P1偏移的情况下，在“对象物1的加工时”，空间光调制器410以基于对象物1的加工结果而重新取得的基准位置P4为基准来显示相位图案，由此能够在转像到入射瞳面430a的激光L的像的中心位置与入射瞳面430a的中心位置一致的状态下，对对象物1进行加工。
在激光加工装置200中，控制部500对基准位置P1与基准位置P2的第1差分、和基准位置P3与基准位置P4的第2差分进行比较，在第1差分与第2差分不同的情况下，代替基准位置P1和基准位置P2而存储基准位置P3和基准位置P4。如果在基于反射光RL的点像图像而取得的基准位置与基于对象物1的加工结果而取得的基准位置之间维持一定的位置关系，则第1差分与第2差分应该相同。因此，通过比较第1差分和第2差分，能够确认在基于反射光RL的点像图像取得的基准位置与基于对象物1的加工结果取得的基准位置之间是否维持有一定的位置关系。再有，在第1差分与第2差分不同的情况下，控制部500代替基准位置P1和基准位置P2而存储基准位置P3和基准位置P4，所以能够更新基于反射光RL的点像图像而取得的基准位置与基于对象物1的加工结果而取得的基准位置的位置关系。
[变形例]
本发明并不限定于上述实施方式。例如，上述实施方式并不限定于在对象物1的内部形成改质区域，也可以实施烧蚀等其他激光加工。上述实施方式并不限定于将激光L聚光于对象物1的内部，也可以将激光L聚光于对象物1中的激光L的入射侧的外表面或其相反侧的外表面。应用本发明的装置只要是向对象物1照射激光L的装置，就能够应用于各种激光照射装置。在上述实施方式中，扫描激光L的线5a、5b是用于切断对象物1的线，但扫描激光L的线也可以是用于其他目的的线。在对象物1中，第1面1a只要是相对于第2面1b位于激光L的入射侧的面，则也可以不是对象物1的外表面。在对象物1中，第2面1b只要是相对于第1面1a位于与激光L的入射侧相反的一侧的面，则也可以不是对象物1的外表面。
空间光调制器410并不限定于反射型，也可以是透过型。将空间光调制器410中的激光L的像转像到入射瞳面430a的转像部并不限定于具有一对透镜422、423的4f透镜单元420，也可为包含空间光调制器410侧的第1透镜系统(例如接合透镜、三个以上的透镜等)和入射瞳面430a侧的第2透镜系统(例如接合透镜、三个以上的透镜等)的转像部等。检测反射光RL的光检测器并不限定于观察用相机488，也可以是检测反射光RL的波阵面的波阵面传感器等。波阵面传感器例如由微透镜阵列和摄像元件构成，从各微透镜的聚光点的像位置取得局部的相位梯度。作为波阵面传感器，能够使用Shack-Hartmann波阵面传感器(THORLABS公司制“WFS150-5C”)。
根据本发明，能够提供一种激光加工装置和激光加工方法，其能够容易且高精度地确认转像到聚光部的入射瞳面的激光的像的中心位置在规定方向上是否与聚光部的入射瞳面的中心位置一致。

Claims (14)

1.一种激光加工装置，其特征在于，
包括：
支撑部，其支撑具有相对的第1面和第2面的对象物；
光源，其出射激光；
空间光调制器，其对从所述光源出射的所述激光进行调制；
聚光部，其将由所述空间光调制器调制后的所述激光从所述第1面侧聚光于所述对象物；
转像部，其将所述空间光调制器中的所述激光的像转像到所述聚光部的入射瞳面；
光检测器，其对从所述第1面侧入射到所述对象物并被所述第2面反射后的所述激光的反射光进行检测；和
控制部，其至少对所述空间光调制器进行控制，
所述控制部为了确认转像到所述入射瞳面的所述激光的所述像的中心位置在与所述聚光部的光轴的方向交叉的第1向上是否与所述入射瞳面的中心位置一致，控制所述空间光调制器，以使得在由所述光检测器检测所述反射光时，修正在假定为所述激光在所述对象物中从所述第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在所述入射瞳面上在与所述光轴的方向和所述第1方向交叉的第2方向上产生彗形像差。
2.如权利要求1所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部基于所述反射光的检测结果，判定所述激光的所述像的所述中心位置在所述第1方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致。
3.如权利要求2所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部，取得与在所述激光的所述像的所述中心位置在所述第1方向上与所述入射瞳面的所述中心位置一致的情况下所述空间光调制器所显示的第1相位图案相关的信息，作为基准位置的第1坐标，存储与所述第1方向相当的方向上的所述第1相位图案的第1基准位置的坐标，该基准位置是所述空间光调制器中的相位图案的显示位置的基准。
4.如权利要求1～3中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部为了确认所述激光的所述像的所述中心位置在所述第1方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致，在由所述光检测器检测所述反射光时，使所述空间光调制器显示用于修正所述球面像差的球面像差修正图案、和用于在所述入射瞳面上在所述第2方向上产生所述彗形像差的彗形像差赋予图案。
5.如权利要求1～3中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部为了确认所述激光的所述像的所述中心位置在所述第1方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致，在由所述光检测器检测所述反射光时，使用于修正所述球面像差的球面像差修正图案以在所述入射瞳面上在所述第2方向上产生所述彗形像差的方式显示于所述空间光调制器。
6.如权利要求1～5中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部为了确认所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致，控制所述空间光调制器，以使得在由所述光检测器检测所述反射光时，对假定为所述激光从所述第1面起在所述对象物中行进了规定距离的情况下产生的球面像差进行修正，且在所述入射瞳面上在所述第1方向上产生彗形像差。
7.如权利要求6所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部基于所述反射光的检测结果，判定所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致。
8.如权利要求7所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部取得与在所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上与所述入射瞳面的所述中心位置一致的情况下所述空间光调制器所显示的第2相位图案相关的信息，作为基准位置的第2坐标，存储与所述第2方向相当的方向上的所述第2相位图案的第2基准位置的坐标，该基准位置是所述空间光调制器中的相位图案的显示位置的基准。
9.如权利要求6～8中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部为了确认所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致，在由所述光检测器检测所述反射光时，使所述空间光调制器显示用于修正所述球面像差的球面像差修正图案、和用于在所述入射瞳面上在所述第1方向上产生所述彗形像差的彗形像差赋予图案。
10.如权利要求6～8中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述控制部为了确认所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致，在由所述光检测器检测所述反射光时，使用于修正所述球面像差的球面像差修正图案以在所述入射瞳面上在所述第1方向上产生所述彗形像差的方式显示于所述空间光调制器。
11.如权利要求1～10中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
在将所述规定距离设为d，将所述第1面与所述第2面的距离设为t时，所述规定距离被设定为满足(2t-0.1t)≤d≤(2t+0.1t)。
12.如权利要求1～11中任一项所述的激光加工装置，其特征在于，
所述激光加工装置还包括显示所述反射光的检测结果的显示部。
13.一种激光加工方法，其特征在于，
是在激光加工装置中实施的激光加工方法，
所述激光加工装置包括：
支撑部，其支撑具有相对的第1面和第2面的对象物；
光源，其出射激光；
空间光调制器，其对从所述光源出射的所述激光进行调制；
聚光部，其将由所述空间光调制器调制后的所述激光从所述第1面侧聚光于所述对象物；
转像部，其将所述空间光调制器中的所述激光的像转像到所述聚光部的入射瞳面；和
光检测器，其检测从所述第1面侧入射到所述对象物并由所述第2面反射后的所述激光的反射光，
所述激光加工方法包括：
为了确认转像到所述入射瞳面的所述激光的所述像的中心位置在与所述聚光部的光轴的方向交叉的第1方向上是否与所述入射瞳面的中心位置一致，控制所述空间光调制器，以使得在由所述光检测器检测所述反射光时，修正在假定为所述激光在所述对象物中从所述第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，并且在所述入射瞳面上在与所述光轴的方向和所述第1方向交叉的第2方向上产生彗形像差的步骤；
基于所述反射光的检测结果，判定所述激光的所述像的所述中心位置在所述第1方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致的步骤；和
取得与在所述激光的所述像的所述中心位置在所述第1方向上与所述入射瞳面的所述中心位置一致的情况下所述空间光调制器所显示的第1相位图案相关的信息，作为基准位置的第1坐标，存储与所述第1方向相当的方向上的所述第1相位图案的第1基准位置的坐标，该基准位置是所述空间光调制器中的相位图案的显示位置的基准的步骤。
14.如权利要求13所述的激光加工方法，其特征在于，
还包括：
为了确认所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致，控制所述空间光调制器，以使得在由所述光检测器检测所述反射光时，修正在假定为所述激光在所述对象物中从所述第1面行进了规定距离的情况下产生的球面像差，且在所述入射瞳面上在所述第1方向上产生彗形像差的步骤；
基于所述反射光的检测结果，判定所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上是否与所述入射瞳面的所述中心位置一致的步骤；和
取得与在所述激光的所述像的所述中心位置在所述第2方向上与所述入射瞳面的所述中心位置一致的情况下所述空间光调制器所显示的第2相位图案相关的信息，作为所述基准位置的第2坐标，存储相当于所述第2方向的方向上的所述第2相位图案的第2基准位置的坐标的步骤。
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