CN117615874A - 激光加工装置及激光加工方法 - Google Patents

Abstract

一实施方式的激光加工装置具备：激光光源；载台；fθ透镜；检流扫描仪，其通过使电介质镜动作并调整激光相对于fθ透镜的入射角，而在加工对象物的加工面上扫描激光；偏光分束器，其在激光的光路上配置于激光光源与检流扫描仪之间；1/4波长板，其在光路上配置于偏光分束器与检流扫描仪之间；及光检测部，其检测来自经激光照射的加工面的激光的返回光、即依序经由fθ透镜、检流扫描仪、1/4波长板、及偏光分束器的返回光。

Description

激光加工装置及激光加工方法

技术领域

本发明涉及一种激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

在专利文献1中公开有在使用检流扫描仪进行激光对加工对象物表面的扫描的激光加工装置中，为了由光检测部适宜地检测来自加工对象物的反射光，而在fθ透镜与加工对象物之间配置1/4波长板的结构。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-29964号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在上述专利文献1所公开的结构中，由于1/4波长板位于较激光扫描部更靠近后段(即，较激光扫描部更靠近加工对象物侧)，因而需要使用覆盖加工对象物的加工面(即，成为扫描对象的区域)的整体的大小的1/4波长板。因此，也需要根据加工面的尺寸增大1/4波长板的尺寸。其结果，有装置整体的尺寸会大型化的担忧。另外，也有在激光加工时，因自加工对象物产生的飞沫等而污染1/4波长板的担忧。

鉴于上述情况，本发明的一方面的目的在于提供可谋求装置的小型化且抑制1/4波长板的污染的激光加工装置及激光加工方法。

解决问题的技术手段

本发明的一方面的激光加工装置，具备：激光光源，其输出激光；支撑部，其支撑加工对象物；fθ透镜，其将激光聚光于加工对象物的加工面；光扫描部，其通过使电介质镜动作并调整激光相对于fθ透镜的入射角，而在加工面上扫描激光；偏光分束器，其在激光的光路上配置于激光光源与光扫描部之间；1/4波长板，其在光路上配置于偏光分束器与光扫描部之间；及光检测部，其检测来自经激光照射的加工对象物的加工面的激光的返回光、即依序经由fθ透镜、光扫描部、1/4波长板、及偏光分束器的返回光。

在上述激光加工装置中，通过使用偏光分束器及1/4波长板，与不使用偏光分束器及1/4波长板的情况相比，可提高来自加工对象物的加工面的返回光的检测效率。再者，通过将1/4波长板配置于偏光分束器与光扫描部之间，与将1/4波长板配置于fθ透镜与加工对象物之间的情况相比，可将1/4波长板的尺寸小型化。其结果，可谋求激光加工装置整体的小型化。另外，也可通过不将1/4波长板配置于与加工对象物相对的位置，而抑制在激光加工时因自加工对象物产生的飞沫等而污染1/4波长板。

上述激光加工装置也可还具备：控制部，其基于通过光检测部检测的返回光，监视加工对象物的加工状态。根据上述结构，可基于激光加工时检测的返回光，容易地监视加工对象物的加工状态。

光检测部也可检测返回光的信号强度，控制部也可基于通过光检测部检测的信号强度，检测加工对象物的加工状态的异常。根据上述结构，可基于返回光的信号强度，适当地检测加工状态的异常，并适当地处置。

控制部也可基于激光的扫描位置修正信号强度，也可基于修正后的信号强度检测加工对象物的加工状态的异常。自激光光源输出的激光因经由偏光分束器而成为直线偏光，进一步通过透过1/4波长板而转换为圆偏光。此处，在使用包含电介质镜的光扫描部的情况下，在激光由电介质镜反射时，激光的正交的偏光间的相位差产生变化。因此，扫描范围的中心附近的返回光维持圆偏光的状态，相对于此，自扫描范围的中心偏离的周缘部的返回光成为椭圆偏光。其结果，在对扫描范围的中心部的返回光检测的信号强度与对扫描范围的周缘部的返回光检测的信号强度之间产生差。具体而言，有激光的照射位置(扫描位置)越远离扫描范围的中心，检测的返回光的信号强度越小的倾向。根据上述结构，通过基于这种倾向修正信号强度，可使在扫描范围的各位置上检测的返回光的信号强度的大小一致。由此，对于各扫描位置，可通过统一的基准判定激光加工是否正常进行。

控制部也可在每当执行激光对扫描位置的照射时，基于在扫描位置上检测的信号强度，判定扫描位置的激光加工是否正常进行，也可根据判定为扫描位置的激光加工未正常进行，而检测加工对象物的加工状态的异常。根据上述结构，可在加工工艺中，适当且实时地检测加工状态的异常。

控制部也可基于自激光光源输出的激光的照射能量、信号强度及形成于加工面的加工痕的直径的关系、以及加工痕的直径的目标值，判定信号强度是否为适当值，也可根据判定为信号强度不为适当值，而检测加工对象物的加工状态的异常。根据上述结构，可在加工工艺中，基于激光的照射能量、返回光的信号强度及加工痕的直径的关系，适当地检测加工状态的异常。

控制部也可累计在预定的扫描范围整体的各扫描位置上检测的信号强度，也可基于累计结果检测加工对象物的加工状态的异常。根据上述结构，可通过使用在扫描范围整体中检测的信号强度的累计结果，吸收因扫描位置的不同引起的信号强度的差，并以扫描范围单位进行异常检测。另外，由于无需进行在各扫描位置上检测的返回光的信号强度的修正，因而可减少相应的计算量。

光检测部也可检测返回光的二维像，控制部也可基于通过光检测部检测的二维像，调整fθ透镜与加工面的距离。根据上述结构，可基于来自加工对象物的返回光的二维像(即，光束分布)，以加工位置(照射位置)上的光束分布成为适当的形状的方式，调整fθ透镜与加工面的距离。由此，可提高加工质量。

控制部也可基于二维像与形成于加工面的加工痕的形状的关系、及加工痕的目标形状，以通过光检测部检测与目标形状对应的二维像的方式，调整fθ透镜与加工面的距离。根据上述结构，可基于预先掌握的二维像与加工痕的形状的关系，适当地调整fθ透镜与加工面的距离。

本发明的另一方面的激光加工方法，是通过利用fθ透镜使激光聚光于支撑于支撑部的加工对象物的加工面，而进行加工对象物的加工的激光加工方法，包含：使自激光光源输出的激光依序经由偏光分束器及1/4波长板而引导至光扫描部，并在光扫描部中，使电介质镜动作而使激光相对于fθ透镜的入射角变化，由此在加工面上扫描激光的步骤；及通过光检测部检测来自经激光照射的加工对象物的加工面的激光的返回光、即依序经由fθ透镜、光扫描部、1/4波长板、及偏光分束器的返回光。根据上述激光加工方法，实现了与上述的激光加工装置同样的效果。

上述激光加工方法也可还包含基于通过上述光检测部检测的上述返回光，监视上述加工对象物的加工状态的步骤。根据上述结构，可基于激光加工时检测的返回光，容易地监视加工对象物的加工状态。

也可在检测的步骤中，检测返回光的信号强度，也可在监视的步骤中，基于检测的信号强度，检测加工对象物的加工状态的异常。根据上述结构，可基于返回光的信号强度，适当地检测加工状态的异常，并适当地处理。

监视的步骤也可包含基于激光的扫描位置修正信号强度的处理、及基于修正后的信号强度检测加工对象物的加工状态的异常的处理。根据上述结构，可使在扫描范围的各位置上检测的返回光的信号强度的大小一致，且对于各扫描位置，通过统一的基准判定激光加工是否正常进行。

监视的步骤也可包含在每当执行激光对扫描位置的照射时，基于在扫描位置上检测的信号强度，判定扫描位置的激光加工是否正常进行的处理、及根据判定为扫描位置的激光加工未正常进行而检测加工对象物的加工状态的异常的处理。根据上述结构，可在加工工艺中，适当且实时地检测加工状态的异常。

监视的步骤也可包含基于自激光光源输出的激光的照射能量、信号强度及形成于加工面的加工痕的直径的关系、以及加工痕的直径的目标值，判定信号强度是否为适当值的处理；及根据判定为信号强度不为适当值，而检测加工对象物的加工状态的异常的处理。根据上述结构，可在加工工艺中，基于激光的照射能量、返回光的信号强度及加工痕的直径的关系，适当地检测加工状态的异常。

监视的步骤也可包含累计在预定的扫描范围整体的各扫描位置上检测的信号强度的处理、及基于累计结果检测加工对象物的加工状态的异常的处理。根据上述结构，可通过使用在扫描范围整体中检测的信号强度的累计结果，吸收因扫描位置的不同引起的信号强度的差，并以扫描范围单位进行异常检测。另外，由于无需进行在各扫描位置上检测的返回光的信号强度的修正，因而可减少相应的计算量。

也可在检测的步骤中，检测返回光的二维像，也可在监视的步骤中，基于检测的二维像，调整fθ透镜与加工面的距离。根据上述结构，可基于来自加工对象物的返回光的二维像(即，光束分布)，以加工位置(照射位置)上的光束分布成为适当的形状的方式，调整fθ透镜与加工面的距离。由此，可提高加工质量。

在监视的步骤中，也可基于二维像与形成于加工面的加工痕的形状的关系、及加工痕的目标形状，以通过光检测部检测与目标形状对应的二维像的方式，调整fθ透镜与加工面的距离。根据上述结构，可基于预先掌握的二维像与加工痕的形状的关系，适当地调整fθ透镜与加工面的距离。

发明的效果

根据本发明的一方面，可提供能够谋求装置的小型化且抑制1/4波长板的污染的激光加工装置及激光加工方法。

附图说明

图1是第1实施方式的激光加工装置的构成图。

图2是显示加工对象物、通过光检测部检测的返回光的信号强度、及形成于加工面的加工痕的一个例子的图。

图3是显示返回光的信号强度的修正处理的一个例子的图。

图4是显示激光的照射能量、返回光的信号强度与加工痕的直径的关系的图。

图5是显示第1实施方式的激光加工装置的第1动作例的图。

图6是显示第1实施方式的激光加工装置的第2动作例的图。

图7是第2实施方式的激光加工装置的构成图。

图8是显示通过第2实施方式的激光加工装置检测的返回光的二维像与加工痕的关系的一个例子的图。

图9是显示第2实施方式的激光加工装置的动作的一个例子的图。

图10是显示通过第2实施方式的激光加工装置测定的照射能量与加工痕直径的关系的一个例子的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的一实施方式进行详细的说明。另外，在以下的说明中，对相同或相当的要件使用相同的符号，并省略重复的说明。

[第1实施方式]

图1所示的第1实施方式的激光加工装置1A为通过将激光L1照射于加工对象物100的加工面100a，而加工该加工对象物100的装置。激光加工装置1A具备激光光源2、载台3(支撑部)、fθ透镜4、检流扫描仪5(光扫描部)、偏光分束器6、1/4波长板7、光检测部8A、及控制部9。

激光光源2为输出应照射至加工对象物100的激光L1的装置。自激光光源2输出的激光L1可为连续光，也可为脉冲光。在本实施方式中，激光L1为脉冲光。另外，自激光光源2输出的激光L1的波长根据加工对象物100的材料(例如，金属、树脂等)而适当选择。激光L1的波长例如为1030nm。

载台3为支撑加工对象物100的装置。例如，加工对象物100载置于载台3的载置面(上表面)。载台3例如为可沿平行于载台3的载置面且互相正交的X轴方向及Y轴方向、以及与载台3的载置面正交的Z轴方向移动的XYZ载台。

fθ透镜4为使激光L1聚光于载置于载台3上的加工对象物100的加工面100a的透镜。fθ透镜4由多块透镜构成。通过使用fθ透镜4作为对加工对象物100的物镜，而可执行对加工面100a的等速度扫描。

检流扫描仪5由检流镜5a(电介质镜)构成。检流扫描仪5通过使检流镜5a动作并调整激光L1相对于fθ透镜4的入射角，而在加工面100a上扫描激光L1。检流扫描仪5可构成为在加工面100a上进行一维扫描，也可构成为在加工面100a上进行二维扫描。在后者的情况下，检流扫描仪5被构成为例如包含用于在加工面100a上朝X轴方向扫描激光L1的第1检流镜、以及用于在加工面100a上朝Y轴方向扫描激光L1的第2检流镜。

偏光分束器6在激光L1的光路上配置于激光光源2与检流扫描仪5之间。具体而言，偏光分束器6配置于激光光源2与1/4波长板7之间。偏光分束器6以激光L1相对于偏光分束器6的入射角成为45度的方式，相对于激光L1的光路倾斜45度而配置。偏光分束器6具有使激光L1中的第1偏光成分(例如p偏光成分)透过，将激光L1中与第1偏光成分正交的第2偏光成分(例如s偏光成分)反射的性质。因此，通过偏光分束器6的激光L1成为仅包含第1偏光成分的直线偏光L11。

1/4波长板7在激光L1的光路上配置于偏光分束器6与检流扫描仪5之间。1/4波长板7将直线偏光与圆偏光相互转换。即，将透过1/4波长板7的直线偏光转换为圆偏光，将透过1/4波长板7的圆偏光转换为直线偏光。因此，通过偏光分束器6的激光L1(直线偏光L11)如果透过1/4波长板7，则成为圆偏光L12。

光检测部8A检测来自经激光L1照射的加工对象物100的加工面100a的激光L1的返回光L2。在本实施方式中，光检测部8A检测返回光L2的信号强度。光检测部8A例如为光电二极管。返回光L2经加工面100a反射后，依序经由fθ透镜4、检流扫描仪5、1/4波长板7、及偏光分束器6，到达光检测部8A。

在具备以上结构的激光加工装置1A中，自激光光源2输出的激光L1依序经由偏光分束器6、1/4波长板7、检流扫描仪5、及fθ透镜4，照射至载置于载台3上的加工对象物100的加工面100a。激光L1通过偏光分束器6，从而成为仅包含第1偏光成分的直线偏光L11。其后，激光L1(直线偏光L11)通过1/4波长板7，从而成为与第1偏光成分相应的圆偏光L12。激光L1在圆偏光L12的状态下，经由检流扫描仪5及fθ透镜4，照射至载台3上的加工对象物100的加工面100a。

通过在加工面100a上反射激光L1的一部分，而产生返回光L2。由加工面100a刚反射后的返回光L2为旋转方向与入射至加工面100a的激光L1(圆偏光L12)相反的圆偏光L21。该返回光L2(圆偏光L21)经由fθ透镜4及检流扫描仪5，通过1/4波长板7。此时，返回光L2(圆偏光L21)通过1/4波长板7转换为直线偏光L22。此处，入射至1/4波长板7的返回光L2(圆偏光L21)的旋转方向与通过1/4波长板7之后的激光L1(圆偏光L12)的旋转方向相反。因此，通过1/4波长板7的返回光L2(直线偏光L22)成为仅包含偏光方向与通过1/4波长板7之前的激光L1(直线偏光L11)相差90度的第2偏光成分的直线偏光。因此，该返回光L2(直线偏光L22)不透过偏光分束器6，而在偏光分束器6被反射。光检测部8A配置于这样反射的返回光L2(直线偏光L22)的光路上。这样，可通过使用偏光分束器6及1/4波长板7，一边进行利用激光L1对加工对象物100的激光加工，一边在光检测部8A中检测其返回光L2。

控制部9基于通过光检测部8A检测的返回光L2，监视加工对象物100的加工状态。加工状态例如为在激光L1的照射位置(扫描位置)上形成的加工痕的状态(例如，形状、直径、深度等)等。另外，在本实施方式中，控制部9基于通过光检测部8A检测的返回光L2的信号强度，检测加工对象物100的加工状态的异常。

控制部9可由具有CPU(Central Processing Unit(中央处理单元))等处理器、RAM(Random Access Memory(随机存取存储器))或ROM(Read Only Memory(只读存储器))等存储器、及HDD(Hard Disk Drive(硬盘驱动器))或SSD(Solid State Drives(固态驱动器))等辅助存储装置等的计算机装置构成。控制部9与激光加工装置1A的各部(在本实施方式中，为激光光源2、载台3、检流扫描仪5、及光检测部8A)可通信地连接，而控制各部的动作。

图2是显示加工对象物100、通过光检测部8A检测的返回光L2的信号强度、及形成于加工面100a的加工痕的一个例子的图。如图2的上部所示，在本实施方式中，作为一个例子，加工对象物100具有硅基板(硅晶圆)101、及成膜于硅基板101上的金属层102。金属层102作为一个例子由厚度100nm的金(Au)形成。在该例中，加工面100a为金属层102的与硅基板101侧相反侧的表面。

图2的左下部显示在对加工对象物100的加工面100a上的某扫描位置照射1发量的脉冲状的激光L1的情况下，在光检测部8A中检测的返回光L2(检测光)的信号波形的一个例子。如图2所示，在激光L1为脉冲光的情况下，获得的返回光L2的信号波形也成为脉冲状。光检测部8A例如取得这种脉冲状的返回光L2的检测峰值(mV)作为返回光L2的信号强度。

图2的右下部显示在对加工对象物100的加工面100a上的某扫描位置照射1发量的脉冲状的激光L1后，形成于加工面100a的该扫描位置的加工痕的观察图像的一个例子。这种观察图像通过使用显微镜等观察而获得。

如上所述，自激光光源2输出的激光L1经由偏光分束器6而成为直线偏光L11，进一步通过透过1/4波长板7而转换为圆偏光L12。此处，在如本实施方式那样使用包含检流镜5a(电介质镜)的检流扫描仪5作为光扫描部的情况下，在激光L1由检流镜5a反射时，激光L1的正交的偏光间的相位差产生变化。因此，加工面100a的扫描范围(即，可通过检流扫描仪5扫描的范围)的中心附近的返回光L2维持接近圆偏光(正圆)的状态，相对于此，自扫描范围的中心偏离的周缘部的返回光L2成为椭圆偏光。更具体而言，在以在加工面100a上对可通过检流扫描仪5扫描的范围(例如，在一维扫描的情况下为线段区域，在二维扫描的情况下为矩形区域)的中心部照射激光L1时获得的返回光L2成为圆偏光的方式调整检流扫描仪5的情况下，返回光L2的偏光状态成为激光L1的扫描位置越远离该中心部椭圆率越高的椭圆形状。其结果，在来自扫描范围的中心部的返回光L2的信号强度与来自扫描范围的周缘部的返回光L2的信号强度之间产生差。具体而言，有激光L1的扫描位置越远离扫描范围的中心部，在光检测部8A中检测的返回光L2的信号强度越小的倾向。另外，这种扫描范围与信号强度的关系(光学特性)由所使用的检流扫描仪5唯一确定。即，扫描范围与信号强度的关系不会随时间变化，也不会因加工对象物100的不同而变化。

因此，控制部9可基于激光L1的扫描位置，修正通过光检测部8A获得的返回光L2的信号强度。参照图3，对利用控制部9进行的修正处理的一个例子进行说明。此处，列举激光L1进行一维扫描的情况(即，扫描范围成为一维的线段区域的情况)为例进行说明。

图3的左部显示表示通过光检测部8A取得的各扫描位置的返回光L2的信号强度(mV)的信号强度数据的一个例子。如图3的左部所示，通过光检测部8A检测的返回光L2的信号强度(检测峰值)在扫描范围的中心部成为最大，且越远离扫描范围的中心部越小。即，如图3的左部所示，在将横轴设为扫描位置，将纵轴设为信号强度的情况下，表示每个扫描位置的返回光L2的信号强度的曲线的轮廓成为山型形状。控制部9通过对这种信号强度数据进行曲线拟合，而导出拟合函数。

图3的中央部显示自图3的左部的信号强度数据获得的拟合函数的一个例子。接着，控制部9基于拟合函数，算出用于将各扫描位置的返回光L2的信号强度设为与扫描范围的中心部的返回光L2的信号强度同等的值的修正系数(偏移量)。例如，在将扫描范围的中心部的返回光L2的信号强度表示为Imax，将中心部以外的任意的扫描位置p的返回光L2的信号强度表示为Ip，将该扫描位置p的修正系数表示为r的情况下，控制部9对于各扫描位置p算出成为“Imax≒Ip+r”那样的修正系数r。

图3的右部显示这样获得的各扫描位置的修正系数的一个例子。控制部9可通过在利用光检测部8A检测的返回光L2的信号强度加上与扫描位置相应的修正系数，而对于各扫描位置，获得与在扫描范围的中心部获得的信号强度同等的信号强度。其结果，可不依据扫描位置，而以统一的基准进行基于返回光L2的信号强度的处理(例如，加工状态的异常的检测、激光L1的照射能量的调整等)。另外，关于二维扫描激光L1的情况，控制部9也可基于与一维扫描激光L1的情况同样的思路，算出每个扫描位置的修正系数。另外，修正系数不限于上述例。例如，也可使用成为“Imax≒Ip×r”那样的修正系数r。

图4是显示激光L1的照射能量、返回光L2的信号强度、及加工痕的直径的关系的一个例子的图。在图4中，横轴表示将激光L1的照射能量(μJ)的最大值(激光光源2的最大输出)设为100％时的照射能量(％)。纵轴表示返回光L2的信号强度(mV)与激光L1的照射能量(μJ)的比(即，“通过光检测部8A检测的返回光L2的检测峰值(mV)÷激光L1的照射能量(μJ)”)、及在加工面100a上形成的加工痕(参考图2的右下部)的直径(μm)。图4所示的曲线G1显示激光L1的照射能量与返回光L2的信号强度的关系。曲线G2显示激光L1的照射能量与在加工面100a上形成的加工痕的直径的关系。

曲线G1例如如以下那样获得。如上所述，根据激光加工装置1A，可一边进行对加工对象物100的激光加工(激光L1的照射)，一边在光检测部8A中检测其返回光L2的信号强度。控制部9可通过进行基于激光L1的照射能量与在光检测部8A中检测的返回光L2的信号强度的运算处理，获得曲线G1。此处，如上所述，控制部9可基于激光L1的扫描位置修正返回光L2的信号强度。更具体而言，控制部9可通过在利用光检测部8A检测的返回光L2的信号强度加上与扫描位置相应的修正系数，而在任意的扫描位置上，获得以在扫描范围的中央部获得的信号强度为基准的信号强度。因此，例如，可在相同的加工对象物100的加工面100a上，一边在每个扫描位置改变激光L1的照射能量一边检测返回光L2的信号强度，根据扫描位置修正检测的信号强度，并使用修正后的信号强度，由此容易地产生曲线G1。

曲线G2例如如以下那样获得。即，在对加工对象物100的激光加工后取得形成于各扫描位置的加工痕的观察图像，并解析所取得的观察图像，由此取得加工痕的直径。然后，可通过将取得的直径与照射至各扫描位置的激光L1的照射能量建立关联，而获得曲线G2。

如图4所示，在该例中，自曲线G1、G2、及在制作曲线G2时取得的观察图像，针对与激光L1的照射能量相应的加工状态，掌握3个分类(区域R1、R2、R3)。

激光L1的照射能量为最大输出的5％～15％的区域R1为将照射至加工对象物100的激光L1的照射能量的极少一部分转换为用于进行加工面100a的加工的加工能量的区域。在区域R1中，以较高的反射率(即，返回光L2的信号强度相对于激光L1的照射能量的比)检测返回光L2。另外，在区域R1中，将硅基板101上的金属层102的一部分予以加工，使加工痕的直径相对于激光L1的照射能量的变化率变得较大。

激光L1的照射能量为最大输出的15％～90％的区域R2为将照射至加工对象物100的激光L1的照射能量的一部分(比区域R1更高的比例)转换为加工能量的区域。在区域R2中，返回光L2的反射率较区域R1降低。另外，在区域R2中，去除硅基板101上的金属层102的一部分，根据激光L1的照射能量去除的区域的大小(加工痕的直径)产生变化。在区域R2中，随着照射能量变大，相对于照射能量的反射率大致以线形减少，加工痕的直径大致以线形增加。

激光L1的照射能量为最大输出的90％～100％的区域R3为加工痕的直径成为由激光加工装置1A的光学系统决定的最大径程度，且反射率及加工痕的直径均为饱和状态的区域。

在图4所示的例子中，可确认在返回光L2相对于激光L1的照射能量的比(返回光L2的反射率)与加工痕的直径之间，存在相关关系。控制部9通过利用这种相关关系，执行对加工对象物100的激光加工(激光L1的照射)，且基于通过光检测部8A检测的返回光L2的信号强度(在本实施方式中，为通过加上与扫描位置相应的修正系数而得的修正值。以下相同)，判定形成于加工面100a的加工痕的直径是否与预定的目标值(或目标范围)一致。

例如，假定在图4的例子中，将加工痕的直径的目标值设定为75μm。该情况下，控制部9可自图4的曲线G2，特定出用于将加工痕的直径设为75μm的激光L1的照射能量。在图4的例子中，作为上述照射能量特定为“50％”。由此，控制部9可以使激光L1的照射能量成为50％的方式，控制激光光源2的输出。

再者，控制部9可自图4的曲线G1，特定出在将激光L1的照射能量设定为50％时的返回光L2的信号强度相对于激光L1的照射能量的比(即，在正常进行激光加工时获得的正常值)。在图4的例子中，作为上述比特定为“2.8”。因此，控制部9可监视通过对加工面100a照射激光L1而得的返回光L2的信号强度，基于返回光L2的信号强度相对于激光L1的照射能量的比是否与“2.8”一致(或者，与“2.8”的差是否为规定的阈值以下)，判定激光加工中的返回光L2的信号强度是否为适当值。即，控制部9可基于返回光L2的信号强度相对于激光L1的照射能量的比是否为预定的正常值(在该例中，为自“2.8”起规定的阈值以内的值)，判定对加工对象物100的激光加工是否正常进行。即，控制部9可在返回光L2的信号强度不为适当值的情况(即，在上述比不为预定的正常值的情况)下，检测加工对象物100的加工状态(例如，加工痕的直径的大小等)的异常。

(第1动作例)

参照图5，对激光加工装置1A的第1动作例进行说明。在步骤S101中，加工对象物100载置于载台3上。在步骤S102中，通过利用控制部9驱动载台3，进行加工对象物100的位置调整(对准)。在步骤S103中，开始激光加工(扫描)。更具体而言，使自激光光源2输出的激光L1依序经由偏光分束器6及1/4波长板7而引导至检流扫描仪5，并在检流扫描仪5中，通过使检流镜5a动作而改变激光L1相对于fθ透镜4的入射角，而在加工面100a上扫描激光L1。

在步骤S104中，光检测部8A检测激光L1的返回光L2。更具体而言，光检测部8A检测来自经激光L1照射的加工对象物100的加工面100a的激光L1的返回光L2、即依序经由fθ透镜4、检流扫描仪5、1/4波长板7、及偏光分束器6的返回光L2。在本实施方式中，光检测部8A在每个扫描位置，检测返回光L2的信号强度(检测峰值)。

在步骤S105中，控制部9基于激光L1的扫描位置，修正通过光检测部8A检测的信号强度。作为一个例子，控制部9通过将利用上述方法算出的每个扫描位置的修正系数加到利用光检测部8A检测的信号强度，而获得修正后的信号强度。

在步骤S106中，控制部9基于修正后的信号强度检测加工对象物100的加工状态的异常。例如，控制部9基于图4的曲线G1、G2(即，显示自激光光源2输出的激光L1的照射能量、返回光L2的信号强度及形成于加工面100a的加工痕的直径的关系的信息)、以及加工痕的直径的目标值(例如，75μm)，判定在激光加工中取得的返回光L2的信号强度是否为适当值(在图4的例子中，返回光L2的信号强度相对于激光L1的照射能量的比为自“2.8”起成为规定的阈值以内那样的值)。

在判定为返回光L2的信号强度不为适当值的情况(步骤S106：否)时，控制部9检测加工对象物100的加工状态的异常(步骤S107)。然后，控制部9执行预定的异常时处理。例如，控制部9可以进行对检测出异常的扫描位置的追加工(激光L1的再次照射)的方式，控制激光光源2及检流扫描仪5的动作。另外，控制部9也可通过控制激光光源2的动作，调整激光L1的照射能量(输出功率)。另外，控制部9也可在检测出异常的时点，停止激光光源2及检流扫描仪5的动作，中断激光加工。另外，控制部9可在控制部9具备的显示器等的显示部输出显示错误产生的显示信息，也可自控制部9具备的扬声器等输出显示错误产生的警报声音等。

步骤S103～S106的处理在每个扫描位置上执行。即，对各扫描位置，执行步骤S103～S106的处理，直至预定的扫描范围内的所有扫描位置的扫描结束为止(步骤S108：否)。在判定为在各扫描位置上返回光L2的信号强度为适当值(步骤S106：是)，且所有扫描位置的扫描结束时(步骤S108：是)，利用激光加工装置1A对加工对象物100的激光加工正常结束。

在以上说明的第1动作例中，控制部9在每当执行激光L1对扫描位置的照射时，基于在该扫描位置上检测的信号强度(在本实施方式中，为返回光L2的修正后的信号强度)，判定该扫描位置的激光加工是否正常进行(即，上述信号强度是否为适当值)。然后，控制部9根据判定为该扫描位置的激光加工未正常进行(步骤S106：否)，而检测加工对象物100的加工状态的异常。

(第2动作例)

在第2动作例中，控制部9在预定的扫描范围整体的激光加工(扫描)结束后，对上述扫描范围整体的各扫描位置累计在光检测部8A中检测的返回光L2的信号强度，并基于累计结果检测加工对象物100的加工状态的异常。这是基于以下的思路。即，如上所述，在扫描范围的中心部与周缘部获得的返回光L2的信号强度产生差。这样的根据扫描位置的信号强度大小的差异在对每个扫描位置监视加工状态时成为问题。因此，在对每个扫描位置监视加工状态的第1动作例中，控制部9以在每个扫描位置获得的返回光L2的信号强度不产生偏差的方式，使用与扫描位置相应的修正系数进行信号强度的修正处理。对此，在只要以扫描范围单位(例如，每个加工对象物100)监视激光加工是否正常进行即足够的情况下，可省略这种修正处理。例如，首先，对某加工对象物100的扫描范围整体进行激光加工，取得在扫描范围整体的各扫描位置上检测的返回光L2的信号强度的累计值。然后，通过目视等的规定的检查事后确认该加工对象物100的激光加工已正常进行。由此，可掌握在对扫描范围整体(在该例中，为1个加工对象物100)正常进行激光加工时获得的累计值(即，累计值的正常值)。因此，控制部9可在对多个同种的加工对象物100进行同样的激光加工的情况等下，在每当1个加工对象物100的扫描范围整体的激光加工结束时，算出在该扫描范围整体的各扫描位置上检测的返回光L2的信号强度的累计值，并判定算出的累计值是否为自预先掌握的正常值起规定的阈值以内，由此判定加工对象物100的激光加工是否正常进行。

参照图6，对激光加工装置1A的第2动作例进行说明。步骤S201～S204的处理与步骤S101～S104相同。在第2动作例中，执行步骤S203及S204的处理，直至预定的扫描范围内的扫描结束为止(步骤S205：否)。在扫描范围内的扫描(即，激光L1对扫描范围内的所有扫描位置的照射)结束时(步骤S205：是)，控制部9取得在扫描范围整体的各扫描位置上检测的返回光L2的信号强度的累计值(步骤S206)。

在步骤S207中，控制部9判定在步骤S206中获得的累计值是否为适当值。例如，控制部9判定累计值是否为自预先掌握的正常值起规定的阈值以内。在累计值与正常值的差超过阈值的情况(步骤S207：否)下，控制部9检测加工对象物100的加工状态的异常(步骤S208)。然后，控制部9执行预定的异常时处理。例如，控制部9可在控制部9具备的显示器等的显示部输出显示错误产生的显示信息，也可自控制部9具备的扬声器等输出显示错误产生的警报声音等。另一方面，在判定为累计值为适当值(即，累计值与正常值的差为阈值以内)的情况(步骤S208：否)下，不执行异常时处理，利用激光加工装置1A进行的对加工对象物100的激光加工正常结束。

在以上说明的激光加工装置1A中，通过使用偏光分束器6及1/4波长板7，与不使用偏光分束器6及1/4波长板7的情况相比，可提高来自加工对象物100的加工面100a的返回光L2的检测效率。更具体而言，可由偏光分束器6将所有返回光L2(直线偏光L22)反射，并引导至光检测部8A。再者，通过将1/4波长板7配置于偏光分束器6与检流扫描仪5之间，与将1/4波长板7配置于fθ透镜4与加工对象物100(载台3)之间的情况相比，可将1/4波长板7的尺寸小型化。换言之，无需以覆盖加工对象物100(加工面100a)的整体的方式根据加工对象物100的尺寸增大1/4波长板7的尺寸。其结果，可谋求激光加工装置1A整体的小型化。另外，也可通过不将1/4波长板7配置于与加工对象物100相对的位置，而抑制在激光加工时因自加工对象物100产生的飞沫等而污染1/4波长板7。

如上述实施方式那样，控制部9可基于通过光检测部8A检测的返回光L2(在本实施方式中，为返回光L2的信号强度)，监视加工对象物100的加工状态。根据上述结构，可基于激光加工时检测的返回光L2，容易地监视加工对象物100的加工状态。更具体而言，由于可与对加工对象物100进行激光L1的照射同时，在光检测部8A中检测用于监视加工状态的返回光L2，因而可容易地进行加工工艺中的加工状态的监视。

如上述实施方式那样，光检测部8A可检测返回光L2的信号强度，控制部9可基于通过光检测部8A检测的信号强度，检测加工对象物100的加工状态的异常。根据上述结构，可基于返回光L2的信号强度，适当地检测加工状态的异常，并适当地处置。

如上述实施方式(第1动作例)那样，控制部9可基于激光L1的扫描位置修正返回光L2的信号强度，可基于修正后的信号强度检测加工对象物100的加工状态的异常。根据上述结构，可通过基于激光L1的照射位置(扫描位置)越远离扫描范围的中心检测的返回光L2的信号强度越小的倾向修正信号强度，而使在扫描范围的各位置上检测的返回光L2的信号强度的大小一致。由此，对于各扫描位置，可通过统一的基准判定激光加工是否正常进行(即，信号强度(修正值)是否为适当值)。

如上述实施方式(第1动作例)那样，控制部9可在每当执行激光L1对扫描位置的照射时，基于在扫描位置上检测的信号强度，判定扫描位置的激光加工是否正常进行，可根据判定为扫描位置的激光加工未正常进行，而检测加工对象物100的加工状态的异常。根据上述结构，可在加工工艺中，适当且实时地检测加工状态的异常。

如上述实施方式(第1动作例)那样，控制部9可基于自激光光源2输出的激光L1的照射能量、返回光L2的信号强度及形成于加工面100a的加工痕的直径的关系、以及加工痕的直径的目标值，判定返回光L2的信号强度(在本实施方式中，为修正后的值)是否为适当值，可根据判定为信号强度不为适当值，而检测加工对象物100的加工状态的异常。根据上述结构，可在加工工艺中，基于激光L1的照射能量、返回光L2的信号强度及加工痕的直径的关系，适当地检测加工状态的异常。

如上述实施方式(第2动作例)那样，控制部9可累计在预定的扫描范围整体的各扫描位置上检测的返回光L2的信号强度，可基于累计结果检测加工对象物100的加工状态的异常。根据上述结构，可通过使用在扫描范围整体中检测的返回光L2的信号强度的累计结果，吸收因扫描位置的不同引起的信号强度的差，并以扫描范围单位进行异常检测。另外，由于无需进行在各扫描位置上检测的返回光L2的信号强度的修正，因而可减少相应的计算量(即，控制部9的处理负荷)。

由激光加工装置1A执行的激光加工方法为通过利用fθ透镜4使激光L1聚光于载置(支撑)于载台3的加工对象物100的加工面100a，而进行加工对象物100的加工的方法。该激光加工方法包含：使自激光光源2输出的激光L1依序经由偏光分束器6及1/4波长板7而引导至检流扫描仪5，并在检流扫描仪5中，通过使检流镜5a动作而改变激光L1相对于fθ透镜4的入射角，而在加工面100a上扫描激光L1的步骤(例如，图5的步骤S103、图6的步骤S203等)；及通过光检测部8A检测来自经激光L1照射的加工对象物100的加工面100a的激光L1的返回光L2、即依序经由fθ透镜4、检流扫描仪5、1/4波长板7、及偏光分束器6的返回光L2的步骤(例如，图5的步骤S104、图6的步骤S204等)。根据上述激光加工方法，实现了与上述的激光加工装置1A同样的效果。

上述激光加工方法可还包含基于通过光检测部8A检测的返回光L2，监视加工对象物100的加工状态的步骤(例如，图5的步骤S105～S107、图6的步骤S206～S208等)。根据上述结构，可基于激光加工时检测的返回光L2，容易地监视加工对象物100的加工状态。

在上述激光加工方法中，可在检测的步骤中，检测返回光L2的信号强度，可在监视的步骤中，基于检测的信号强度，检测加工对象物100的加工状态的异常。根据上述结构，可基于返回光L2的信号强度，适当地检测加工状态的异常，并适当地处置。

在上述激光加工方法中，监视的步骤可包含基于激光L1的扫描位置修正信号强度的处理(例如，图5的步骤S105)、及基于修正后的信号强度检测加工对象物100的加工状态的异常的处理(例如，图5的步骤S106、S107)。根据上述结构，可使在扫描范围的各位置上检测的返回光L2的信号强度的大小一致，且对于各扫描位置，通过统一的基准判定激光加工是否正常进行。

在上述激光加工方法中，监视的步骤也可包含在每当执行激光L1对扫描位置的照射时，基于在扫描位置上检测的信号强度，判定扫描位置的激光加工是否正常进行的处理(例如，图5的步骤S106)；及根据判定为扫描位置的激光加工未正常进行，而检测加工对象物100的加工状态的异常的处理(例如，图5的步骤S107)。根据上述结构，可在加工工艺中，适当且实时地检测加工状态的异常。

在上述激光加工方法中，监视的步骤也可包含基于自激光光源2输出的激光L1的照射能量、返回光L2的信号强度及形成于加工面100a的加工痕的直径的关系、以及加工痕的直径的目标值，判定信号强度是否为适当值的处理(例如，图5的步骤S106)；及根据判定为信号强度不为适当值，而检测加工对象物100的加工状态的异常的处理(例如，图5的步骤S106、S107)。根据上述结构，可在加工工艺中，基于激光L1的照射能量、返回光L2的信号强度及加工痕的直径的关系，适当地检测加工状态的异常。

在上述激光加工方法中，监视的步骤也可包含累计在预定的扫描范围整体的各扫描位置上检测的返回光L2的信号强度的处理(例如，图6的步骤S206)、及基于累计结果检测加工对象物100的加工状态的异常的处理(例如，图6的步骤S207、S208)。根据上述结构，可通过使用在扫描范围整体中检测的信号强度的累计结果，吸收因扫描位置的不同引起的信号强度的差，并以扫描范围单位进行异常检测。另外，由于无需进行在各扫描位置上检测的返回光L2的信号强度的修正，因而可减少相应的计算量。

[第2实施方式]

图7所示的第2实施方式的激光加工装置1B与激光加工装置1A的不同点在于，还具备光束整形部10。另外，激光加工装置1B与激光加工装置1A的不同点也在于，代替光检测部8A而具备光检测部8B。

光束整形部10为进行激光L1的光束整形的光束整形元件。光束整形部10例如为光束均化器。在进行利用这种光束整形部10的光束整形的情况下，根据加工透镜(fθ透镜4)与加工对象物100的加工面100a的距离(即，fθ透镜4与载台3的距离)，加工面100a上的光束分布(光束形状)变化。因此，在第2实施方式中，为了在激光加工中进行光束分布的观察，光检测部8B构成为可检测返回光L2的二维像。例如，光检测部8B由相机构成。

图8的(A)及(B)的各个显示在对加工面100a照射激光L1时通过光检测部8B检测(摄像)的返回光L2的二维像(上侧)及实际形成于加工面100a的加工痕的观察图像(下侧)的例子。图8的(A)显示fθ透镜4与加工面100a的距离适当，且获得与预定的目标形状接近的适当形状的加工痕时的二维像(上侧)及观察图像(下侧)。图8的(B)显示fθ透镜4与加工面100a的距离不适当，且获得与目标形状不同的不适当形状的加工痕时的二维像(上侧)及观察图像(下侧)。

自图8所示的结果，可确认在对加工面100a照射激光L1时通过光检测部8B摄像的返回光L2的二维像与形成于加工面100a的加工痕的形状之间存在相关。即，可确认能够自返回光L2的二维像，推定形成于加工面100a的加工痕的大致形状。因此，可通过如图8的(A)所示以获得与接近目标形状的适当形状的加工痕对应的二维像的方式调整fθ透镜4与加工面100a的距离，而适当地进行激光加工。因此，控制部9例如基于通过光检测部8B摄像的二维像与形成于加工面100a的加工痕的形状的关系、及加工痕的目标形状，以通过光检测部8B检测与该目标形状对应的二维像的方式，调整fθ透镜4与加工面100a的距离。此处，二维像与加工痕的形状的关系如图8所示，为将若干个加工痕的观察图像与此时的二维像建立关联的信息。

参照图9，对激光加工装置1B的动作例进行说明。步骤S301及S302与步骤S101及S102相同。

在步骤S303中，激光加工装置1B对加工面100a上的规定的位置照射激光L1。

在步骤S304中，光检测部8B检测激光L1的返回光L2的二维像(参考图8的(A)或(B)的上侧)。

在步骤S305中，控制部9基于通过光检测部8B检测的二维像，调整fθ透镜4与载台3的距离(即，fθ透镜4与加工面100a的距离)。例如，控制部9基于通过光检测部8B检测的二维像与形成于加工面100a的加工痕形状的关系、及加工痕的目标形状，以通过光检测部8B检测与该目标形状对应的二维像的方式，调整fθ透镜4与载台3的距离。例如，控制部9通过驱动载台3，调整载台3的Z轴方向上的位置(高度位置)，而调整fθ透镜4与载台3的距离。

例如，激光加工装置1B可通过使用最初为了调整fθ透镜4与载台3的距离而准备的调整用样本(加工对象物100)，执行图9所示的处理，而掌握适于加工对象物100的fθ透镜4与载台3的适当距离。其后，在进行对与调整用样本同种的加工对象物100的激光加工时，激光加工装置1B(控制部9)可通过在将fθ透镜4与载台3的距离设定为上述适当距离后，开始对加工面100a的激光加工，而提高加工面100a的激光加工精度。

另外，根据激光加工装置1B，也可容易地掌握图10所示那样的激光L1的照射能量(％)与加工痕的直径(μm)的关系。例如，对通过光束整形部10，以激光L1的光束分布遵循高斯分布的方式进行光束整形的情况进行考虑。这种情况下，通过光检测部8B获得圆状的二维像。另外，在通过光检测部8B获得的二维像与实际形成于加工面100a的加工痕的形状之间，如上述所述存在相关。因此，可通过预先掌握二维像与加工痕的形状(直径)的相关关系，而自二维像算出(推定)加工痕的直径。例如，控制部9可通过一边改变扫描位置及激光L1的照射能量，一边执行将自激光光源2输出的激光L1的照射能量、与自该激光L1的返回光L2的二维像及上述相关关系算出的加工痕的直径互相建立关联的处理，而容易地取得图10所示那样的信息。

在激光加工装置1B中，光检测部8B检测返回光L2的二维像，控制部9基于通过光检测部8B检测的二维像，调整fθ透镜4与载台3的距离(即，fθ透镜4与加工面100a的距离)。即，在由激光加工装置1B执行的激光加工方法中，在检测的步骤(例如，图9的步骤S304)中，检测返回光L2的二维像，在监视的步骤(例如，图9的步骤S305)中，基于检测的二维像，调整fθ透镜4与载台3的距离。根据上述结构，可基于来自加工对象物100的返回光L2的二维像(即，光束分布)，以加工面100a上的加工位置(照射位置)上的光束分布成为适当形状的方式，调整fθ透镜4与载台3的距离。由此，可提高加工质量。

在上述实施方式中，控制部9可基于二维像与形成于加工面100a的加工痕的形状(例如，直径等)的关系、及加工痕的目标形状，以通过光检测部8B检测与目标形状对应的二维像的方式，调整fθ透镜4与载台3的距离(即，fθ透镜4与加工面100a的距离)。即，在由激光加工装置1B执行的激光加工方法中，可在监视的步骤(例如，图9的步骤S305)中，基于二维像与形成于加工面100a的加工痕的直径的关系、及加工痕的目标形状，以通过光检测部8B检测与目标形状对应的二维像的方式，调整fθ透镜4与载台3的距离。根据上述结构，可基于预先掌握的二维像与加工痕形状的关系，适当地调整fθ透镜4与载台3的距离。

[变形例]

以上，对本发明的一实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式。对于各结构的材料及形状，不限于上述的材料及形状，而可采用各种材料及形状。

例如，在上述实施方式中，构成为激光L1透过偏光分束器6，返回光L2由偏光分束器6反射，但也可构成为激光L1由偏光分束器6反射，返回光L2透过偏光分束器6。更具体而言，在上述实施方式中，将激光L1中透过偏光分束器6的第1偏光成分(直线偏光L11)导光至加工对象物100，但也可将由偏光分束器6反射的激光L1的仅具有第2偏光成分的直线偏光(在图1中向图示上侧前进的成分)经由1/4波长板7、检流扫描仪5、及fθ透镜4，导光至加工对象物100。该情况下，沿着与上述激光L1的仅具有第2偏光成分的直线偏光相反的路径返回至偏光分束器6的返回光L2由于为仅具有第1偏光成分的直线偏光，因而构成为透过偏光分束器6而到达光检测部8A。

另外，在上述第1实施方式的第1动作例中，基于返回光L2的信号强度相对于激光L1的照射能量的比是否为正常值，判定激光加工是否正常进行，但更单纯而言，也可基于返回光L2的信号强度是否为预定的正常值，判定激光加工是否正常进行。

另外，在上述第1实施方式的第1动作例中，也可省略返回光L2的信号强度的修正处理。例如，在每个扫描位置预先取得返回光L2的信号强度的正常值的情况下，可通过比较修正前的返回光L2的信号强度与在每个扫描位置上准备的正常值，而判定返回光L2的信号强度是否为适当值(即，激光加工是否正常进行)。但是，可通过进行修正处理而无需对每个扫描位置准备成为这种比较对象的正常值。

另外，在上述实施方式中，将加工对象物100的外表面(作为一个例子，为金属层102的与硅基板101侧相反侧的表面)设为加工面100a，但成为激光加工的对象的加工面不限于加工对象物的外表面。例如，在上述实施方式中，也可将硅基板101与金属层102的界面(即，位于加工对象物的内部的面)设为加工面。该情况下，例如，可在图2中，以硅基板101成为上侧(fθ透镜4侧)而金属层102成为下侧(载台3侧)的方式，配置加工对象物100。然后，可自硅基板101侧照射透过硅基板101内的波长的激光L1，并使激光L1聚光于金属层102的硅基板101侧的表面(即，硅基板101与金属层102的界面)，由此进行对该界面(加工面)的激光加工。该情况下，在该界面产生的返回光L2透过硅基板101内而朝向fθ透镜4。

另外，支撑加工对象物100的支撑部不限于载台3。例如，也可代替载台3，使用构成为保持(夹持)加工对象物100的侧面的臂构件等作为支撑部。

另外，上述的一实施方式或变形例中的一部分的结构可任意地应用于其他实施方式或变形例中的结构。

符号的说明

1A、1B…激光加工装置、2…激光光源、3…载台、4…fθ透镜、5…检流扫描仪(光扫描部)、5a…检流镜(电介质镜)、6…偏光分束器、7…1/4波长板、8A、8B…光检测部、9…控制部、100…加工对象物、100a…加工面、L1…激光、L2…返回光。

Claims (18)

1.一种激光加工装置，其中，

具备：

激光光源，其输出激光；

支撑部，其支撑加工对象物；

fθ透镜，其将所述激光聚光于所述加工对象物的加工面；

光扫描部，其通过使电介质镜动作并调整所述激光相对于所述fθ透镜的入射角，而在所述加工面上扫描所述激光；

偏光分束器，其在所述激光的光路上配置于所述激光光源与所述光扫描部之间；

1/4波长板，其在所述光路上配置于所述偏光分束器与所述光扫描部之间；及

光检测部，其检测作为来自经所述激光照射的所述加工对象物的所述加工面的所述激光的返回光的依序经由所述fθ透镜、所述光扫描部、所述1/4波长板、及所述偏光分束器的所述返回光。

2.如权利要求1所述的激光加工装置，其中，

还具备：控制部，其基于通过所述光检测部检测的所述返回光，监视所述加工对象物的加工状态。

3.如权利要求2所述的激光加工装置，其中，

所述光检测部检测所述返回光的信号强度，

所述控制部基于通过所述光检测部检测的所述信号强度，检测所述加工对象物的加工状态的异常。

4.如权利要求3所述的激光加工装置，其中，

所述控制部基于所述激光的扫描位置修正所述信号强度，并基于修正后的所述信号强度检测所述加工对象物的加工状态的异常。

5.如权利要求3或4所述的激光加工装置，其中，

所述控制部在每当执行所述激光对扫描位置的照射时，基于在所述扫描位置上检测的所述信号强度，判定所述扫描位置的激光加工是否正常进行，并根据判定为所述扫描位置的激光加工未正常进行，而检测所述加工对象物的加工状态的异常。

6.如权利要求3～5中任一项所述的激光加工装置，其中，

所述控制部基于自所述激光光源输出的所述激光的照射能量、所述信号强度及形成于所述加工面的加工痕的直径的关系、以及所述加工痕的直径的目标值，判定所述信号强度是否为适当值，并根据判定为所述信号强度不为适当值，而检测所述加工对象物的加工状态的异常。

7.如权利要求3所述的激光加工装置，其中，

所述控制部累计在预定的扫描范围整体的各扫描位置上检测的所述信号强度，并基于累计结果检测所述加工对象物的加工状态的异常。

8.如权利要求2所述的激光加工装置，其中，

所述光检测部检测所述返回光的二维像，

所述控制部基于通过所述光检测部检测的所述二维像，调整所述fθ透镜与所述加工面的距离。

9.如权利要求8所述的激光加工装置，其中，

所述控制部基于所述二维像与形成于所述加工面的加工痕的形状的关系、及所述加工痕的目标形状，以通过所述光检测部检测与所述目标形状对应的所述二维像的方式，调整所述fθ透镜与所述加工面的距离。

10.一种激光加工方法，其中，

是通过利用fθ透镜使激光聚光于支撑于支撑部的加工对象物的加工面，而进行所述加工对象物的加工的激光加工方法，

包含：

使自激光光源输出的所述激光依序经由偏光分束器及1/4波长板而引导至光扫描部，并在所述光扫描部中，使电介质镜动作而使所述激光相对于所述fθ透镜的入射角变化，由此在所述加工面上扫描所述激光的步骤；及

通过光检测部检测作为来自经所述激光照射的所述加工对象物的所述加工面的所述激光的返回光的依序经由所述fθ透镜、所述光扫描部、所述1/4波长板、及所述偏光分束器的所述返回光的步骤。

11.如权利要求10所述的激光加工方法，其中，

还包含：基于通过所述光检测部检测的所述返回光，监视所述加工对象物的加工状态的步骤。

12.如权利要求11所述的激光加工方法，其中，

在所述检测的步骤中，检测所述返回光的信号强度，

在所述监视的步骤中，基于检测的所述信号强度，检测所述加工对象物的加工状态的异常。

13.如权利要求12所述的激光加工方法，其中，

所述监视的步骤包含：

基于所述激光的扫描位置修正所述信号强度的处理；及

基于修正后的所述信号强度，检测所述加工对象物的加工状态的异常的处理。

14.如权利要求12或13所述的激光加工方法，其中，

所述监视的步骤包含：

在每当执行所述激光对扫描位置的照射时，基于在所述扫描位置上检测的所述信号强度，判定所述扫描位置的激光加工是否正常进行的处理；及

根据判定为所述扫描位置的激光加工未正常进行，而检测所述加工对象物的加工状态的异常的处理。

15.如权利要求12～14中任一项所述的激光加工方法，其中，

所述监视的步骤包含：

基于自所述激光光源输出的所述激光的照射能量、所述信号强度及形成于所述加工面的加工痕的直径的关系、以及所述加工痕的直径的目标值，判定所述信号强度是否为适当值的处理；及

根据判定为所述信号强度不为适当值，而检测所述加工对象物的加工状态的异常的处理。

16.如权利要求12所述的激光加工方法，其中，

所述监视的步骤包含：

累计在预定的扫描范围整体的各扫描位置上检测的所述信号强度的处理；及

基于累计结果检测所述加工对象物的加工状态的异常的处理。

17.如权利要求11所述的激光加工方法，其中，

在所述检测的步骤中，检测所述返回光的二维像，

在所述监视的步骤中，基于检测的所述二维像，调整所述fθ透镜与所述加工面的距离。

18.如权利要求17所述的激光加工方法，其中，

在所述监视的步骤中，基于所述二维像与形成于所述加工面的加工痕的形状的关系、及所述加工痕的目标形状，以通过所述光检测部检测与所述目标形状对应的所述二维像的方式，调整所述fθ透镜与所述加工面的距离。