JP2010142819A

JP2010142819A - レーザ加工装置、レーザ加工制御方法およびレーザ加工用プログラム

Info

Publication number: JP2010142819A
Application number: JP2008319729A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Usuda; 聡臼田; Kiyoshi Osuga; 浄大須賀
Original assignee: Disco Abrasive Systems Ltd
Current assignee: Disco Corp
Priority date: 2008-12-16
Filing date: 2008-12-16
Publication date: 2010-07-01
Anticipated expiration: 2028-12-16
Also published as: JP5329199B2

Abstract

【課題】被加工物の上面高さ位置を常に適正に検出して被加工物に対する加工用レーザ光線の集光点位置が適正な状態でレーザ加工を施すことができるようにする。
【解決手段】分割予定ラインの上面高さ位置のバラツキ範囲が第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲よりも狭いにも関わらず、例えば、分割予定ラインの上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させ、第１の集光点位置調整手段によって、第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も下側の位置を最下位置よりも僅かに下側に位置付けるように、自動的に被加工物の上面に対する第２の集光点位置調整手段の位置関係を調整することで検出可能とした。
【選択図】図７

Description

本発明は、半導体ウエーハ等の被加工物に対してレーザ加工を施すレーザ加工装置、レーザ加工制御方法およびレーザ加工用プログラムに関するものである。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリート（分割予定ライン）によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ，ＬＳＩ等の回路が形成されている半導体ウエーハをストリートに沿って切断することによって回路毎に分割して個々の半導体チップを製造している。半導体ウエーハのストリートに沿った切断は、通常、ダイサーと称されている切削装置によって行われており、レーザ光線を照射して切断する加工方法も試みられている（例えば、特許文献１参照）。

ところが、一般に、半導体ウエーハ等の板状の被加工物にはウネリがあり、その厚さにバラツキがあると、レーザ光線を照射する際に屈折率の関係で所定の深さに均一に変質層を形成することができない。従って、半導体ウエーハ等の板状の被加工物に対して内部の所定深さ位置に均一に変質層を形成するためには、予めレーザ光線を照射する領域の凹凸を検出し、その凹凸にレーザ光線照射手段を追随させて加工する必要がある。

上述した問題を解消するために、チャックテーブルに保持された被加工物の上面に可視光のレーザ光線を照射し、被加工物の上面で反射した面積に対応した光量に基づいて被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段を備えたレーザ加工装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開平１０−３０５４２０号公報特開２００７−１５２３５５号公報

しかしながら、高さ位置検出手段には検出可能な幅に限りがあることが一般的である。そして、対象となる被加工物が有する上面高さ位置のバラツキ範囲が高さ位置検出手段の検出可能な幅に入っているにも関わらず、高さ位置検出手段と被加工物との位置関係によっては、上面高さ位置の測定ができないことがある。このような場合、結果的にレーザ光線照射手段を追随させる凹凸情報が得られないため、レーザ加工を行えず、生産性が著しく低下するといった問題があった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被加工物の上面高さ位置を常に適正に検出して被加工物に対する加工用レーザ光線の集光点位置が適正な状態でレーザ加工を施すことができるレーザ加工装置、レーザ加工制御方法およびレーザ加工用プログラムを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるレーザ加工装置は、分割予定ラインによって区画された被加工物を保持する保持面を備えるチャックテーブルと、該チャックテーブルの前記保持面に保持された前記被加工物をレーザ加工するための加工用レーザ光線を発振する加工用レーザ光線発振手段と、該加工用レーザ光線発振手段によって発振された加工用レーザ光線を集光する集光レンズと、を有するレーザ光線照射手段と、前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを加工送り方向に相対的に移動させる加工送り手段と、前記被加工物に対してレーザ加工を施す前に、予め前記集光レンズを前記保持面に対して垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、前記被加工物が有する前記分割予定ライン上の上面高さのバラツキ範囲よりも広くて前記第１の集光点位置調整手段の移動可能範囲よりも狭い移動可能範囲に設定され、ピエゾモータを駆動源として、前記集光レンズを前記垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第２の集光点位置調整手段と、対象となる前記分割予定ラインに対してレーザ加工を施す前に、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら検出用光源から発せられた検出用光線を前記集光レンズによって集光して前記保持面上の前記被加工物の前記分割予定ラインに沿って照射し、前記分割予定ラインの上面で反射した反射光に基づき前記集光レンズと前記分割予定ラインの上面との距離情報を取得し、取得される該距離情報が所定の一定値となるように前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズを垂直方向に移動させ、前記ピエゾモータの駆動情報を記憶させて集光レンズ移動情報を取得することにより前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、当該レーザ加工装置の動作を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記高さ位置検出手段により対象となる前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する際に、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も下側の位置を前記最下位置よりも下側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させ、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より下側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番上側に存在する上面高さの最上位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も上側の位置を前記最上位置よりも上側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させ、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲内に存在することにより検出不可能な箇所がなかった場合は、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら前記レーザ光線照射手段によって対象となる該分割予定ラインに対して加工用レーザ光線を照射するとともに、同時に、前記高さ位置検出手段により取得された前記集光レンズ移動情報に基づいて前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズの前記集光点位置を調整しながら該分割予定ラインに対してレーザ加工を施すことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ加工制御方法は、分割予定ラインによって区画された被加工物を保持する保持面を備えるチャックテーブルと、該チャックテーブルの前記保持面に保持された前記被加工物をレーザ加工するための加工用レーザ光線を発振する加工用レーザ光線発振手段と、該加工用レーザ光線発振手段によって発振された加工用レーザ光線を集光する集光レンズと、を有するレーザ光線照射手段と、前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを加工送り方向に相対的に移動させる加工送り手段と、前記被加工物に対してレーザ加工を施す前に、予め前記集光レンズを前記保持面に対して垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、前記被加工物が有する前記分割予定ライン上の上面高さのバラツキ範囲よりも広くて前記第１の集光点位置調整手段の移動可能範囲よりも狭い移動可能範囲に設定され、ピエゾモータを駆動源として、前記集光レンズを前記垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第２の集光点位置調整手段と、対象となる前記分割予定ラインに対してレーザ加工を施す前に、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら検出用光源から発せられた検出用光線を前記集光レンズによって集光して前記保持面上の前記被加工物の前記分割予定ラインに沿って照射し、前記分割予定ラインの上面で反射した反射光に基づき前記集光レンズと前記分割予定ラインの上面との距離情報を取得し、取得される該距離情報が所定の一定値となるように前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズを垂直方向に移動させ、前記ピエゾモータの駆動情報を記憶させて集光レンズ移動情報を取得することにより前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、を有するレーザ加工装置を用い、前記高さ位置検出手段により対象となる前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する際に、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も下側の位置を前記最下位置よりも下側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させるステップと、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より下側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番上側に存在する上面高さの最上位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も上側の位置を前記最上位置よりも上側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させるステップと、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲内に存在することにより検出不可能な箇所がなかった場合は、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら前記レーザ光線照射手段によって対象となる該分割予定ラインに対して加工用レーザ光線を照射するとともに、同時に、前記高さ位置検出手段により取得された前記集光レンズ移動情報に基づいて前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズの前記集光点位置を調整しながら該分割予定ラインに対してレーザ加工を施すステップと、を含むことを特徴とする。

また、本発明にかかるレーザ加工用プログラムは、分割予定ラインによって区画された被加工物を保持する保持面を備えるチャックテーブルと、該チャックテーブルの前記保持面に保持された前記被加工物をレーザ加工するための加工用レーザ光線を発振する加工用レーザ光線発振手段と、該加工用レーザ光線発振手段によって発振された加工用レーザ光線を集光する集光レンズと、を有するレーザ光線照射手段と、前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを加工送り方向に相対的に移動させる加工送り手段と、前記被加工物に対してレーザ加工を施す前に、予め前記集光レンズを前記保持面に対して垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、前記被加工物が有する前記分割予定ライン上の上面高さのバラツキ範囲よりも広くて前記第１の集光点位置調整手段の移動可能範囲よりも狭い移動可能範囲に設定され、ピエゾモータを駆動源として、前記集光レンズを前記垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第２の集光点位置調整手段と、対象となる前記分割予定ラインに対してレーザ加工を施す前に、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら検出用光源から発せられた検出用光線を前記集光レンズによって集光して前記保持面上の前記被加工物の前記分割予定ラインに沿って照射し、前記分割予定ラインの上面で反射した反射光に基づき前記集光レンズと前記分割予定ラインの上面との距離情報を取得し、取得される該距離情報が所定の一定値となるように前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズを垂直方向に移動させ、前記ピエゾモータの駆動情報を記憶させて集光レンズ移動情報を取得することにより前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、を有するレーザ加工装置が備えるコンピュータに、前記高さ位置検出手段により対象となる前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する際に、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も下側の位置を前記最下位置よりも下側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させる機能と、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より下側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番上側に存在する上面高さの最上位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も上側の位置を前記最上位置よりも上側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させる機能と、前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲内に存在することにより検出不可能な箇所がなかった場合は、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら前記レーザ光線照射手段によって対象となる該分割予定ラインに対して加工用レーザ光線を照射するとともに、同時に、前記高さ位置検出手段により取得された前記集光レンズ移動情報に基づいて前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズの前記集光点位置を調整しながら該分割予定ラインに対してレーザ加工を施す機能と、を実行させることを特徴とする。

本発明によれば、被加工物の上面高さ位置のバラツキ範囲が検出可能範囲内であるにも関わらず検出不可能な場合には、第１の集光点位置調整手段を制御して自動的に被加工物の上面に対する第２の集光点位置調整手段の位置関係を調整することで検出可能としているので、被加工物の上面高さ位置を常に適正に検出して被加工物に対する加工用レーザ光線の集光点位置が適正な状態でレーザ加工を施すことができるという効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態であるレーザ加工装置、レーザ加工制御方法およびレーザ加工用プログラムについて図面を参照して説明する。本実施の形態は、格子状に配列された複数の分割予定ラインによって区画された半導体ウエーハ等の被加工物に分割予定ラインに沿って加工用レーザ光線を照射してレーザ加工を施すレーザ加工装置への適用例を示す。

まず、本実施の形態で加工対象とする被加工物について説明する。図１は、被加工物１を示す外観斜視図である。加工対象となる被加工物１は、半導体ウエーハ等をベースとし、表面１ａに格子状に配列された複数の第１の分割予定ライン４ａと複数の第２の分割予定ライン４ｂとによって区画された複数の矩形領域が形成され、この複数の矩形領域にデバイス５が形成されている。このような被加工物１は、特に限定されないが、例えばシリコンウエーハ等の半導体ウエーハや、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるＤＡＦ（ＤｉｅＡｔｔａｃｈＦｉｌｍ）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、μｍオーダの精度が要求される各種加工材料が挙げられる。なお、このような被加工物１は、例えば図２に示すように環状のフレーム２に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープ３に裏面１ｂを上側にして貼着された状態で用意される。

ついで、被加工物１にレーザ加工を施すためのレーザ加工装置について説明する。図２は、本実施の形態のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図であり、図３は、レーザ光線照射手段等の光学系構成を含む全体構成を示す概略側面図であり、図４は、その一部を拡大して示す概略側面図である。本実施の形態のレーザ加工装置２０は、被加工物１を保持する保持面２１ａを有するチャックテーブル２１と、チャックテーブル２１の保持面２１ａ上に保持された被加工物１にパルス状の加工用レーザ光線を照射してレーザ加工するレーザ光線照射手段２２と、保持面２１ａ上に保持された被加工物１を撮像する撮像手段１００と、制御手段２００とを備えている。また、チャックテーブル２１は、被加工物１を吸引保持するとともに、円筒部２４内の図示しないモータに連結されて回転可能に設けられている。さらに、チャックテーブル２１には、環状フレーム２を固定するためのクランプ２１ｂが配設されている。

また、チャックテーブル２１は、２段の滑動ブロック２５，２６上に搭載されている。滑動ブロック２５は、ボールネジ２７ａ、ナット（図示せず）、パルスモータ２７ｂ等により構成された加工送り手段２７によってＸ軸方向（加工送り方向）に移動可能に設けられ、滑動ブロック２５に搭載されたチャックテーブル２１上の被加工物１をレーザ光線照射手段２２が照射するパルス状の加工用レーザ光線に対してＸ軸方向に相対的に移動する。同様に、滑動ブロック２６は、ボールネジ２８ａ、ナット（図示せず）、パルスモータ２８ｂ等により構成された割り出し送り手段２８によって水平面内でＸ軸方向と直交するＹ軸方向（割り出し方向）に移動可能に設けられ、滑動ブロック２６に搭載されたチャックテーブル２１上の被加工物１をレーザ光線照射手段２２が照射するパルス状の加工用レーザ光線に対してＹ軸方向に相対的に移動する。

ここで、加工送り手段２７に対しては、チャックテーブル２１の加工送り量を検出するための加工送り量検出手段２９が付設されている。加工送り量検出手段２９は、Ｘ軸方向に沿って配設されたリニアスケール２９ａと、滑動ブロック２５に配設され滑動ブロック２５とともにリニアスケール２９ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。この加工送り量検出手段２９から、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントしてチャックテーブル２１の加工送り方向の移動量を検出する。

同様に、割り出し送り手段２８に対しては、チャックテーブル２１の割り出し送り量を検出するための割り出し送り量検出手段３０が付設されている。割り出し送り量検出手段３０は、Ｙ軸方向に沿って配設されたリニアスケール３０ａと、滑動ブロック２６に配設され滑動ブロック２６とともにリニアスケール３０ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。この割り出し送り量検出手段３０から、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントしてチャックテーブル２１の割り出し送り方向の移動量を検出する。

また、レーザ光線照射手段２２は、実質上水平に配置されたケーシング３１を含んでおり、支持ブロック３２に対してこのケーシング３１を介して第１の集光点位置調整手段３３によってＺ軸方向（垂直方向）に移動可能に設けられている。第１の集光点位置調整手段３３は、ボールネジ３３ａ、ナット（図示せず）、パルスモータ３３ｂ等により構成されている。この第１の集光点位置調整手段３３に対しても、レーザ光線照射手段２２のＺ軸送り方向の移動量を検出するためのＺ軸送り量検出手段３４が付設されている。Ｚ軸送り量検出手段３４は、Ｚ軸方向に沿って配設されたリニアスケール３４ａと、ケーシング３１に配設されケーシング３１とともにリニアスケール３４ａに沿って移動する図示しない読み取りヘッドとからなっている。このＺ軸送り量検出手段３４から、例えば１μｍ毎に１パルスのパルス信号を制御手段２００に送ることで、この制御手段２００は、入力したパルス信号をカウントしてレーザ光線照射手段２２の垂直方向の移動量を検出する。

また、本実施の形態のレーザ光線照射手段２２は、図３および図４に示すように、ケーシング３１内に配設された加工用レーザ光線発振手段２２ａおよび伝送光学系と、ケーシング３１の先端の集光部３１ａに配設された集光レンズ２２ｂとミラー２２ｃとを具備している。加工用レーザ光線発振手段２２ａは、チャックテーブル２１の保持面２１ａに保持された被加工物１に対して透過性を有する波長、例えば１０６４ｎｍのパルス状の加工用レーザ光線を発振するためのものであり、ＹＡＧレーザ発振器或いはＹＶＯ４レーザ発振器からなるレーザ光線発振器等から構成されている。また、集光レンズ２２ｂは、加工用レーザ光線発振手段２２ａによって発振されたパルス状の加工用レーザ光線をチャックテーブル２１の保持面２１ａに保持された被加工物１に向けて集光させて照射するための組レンズ等からなる。ミラー２２ｃは、加工用レーザ光線発振手段２２ａによって発振されたパルス状の加工用レーザ光線を被加工物１（集光レンズ２２ｂ）側に向けて反射させるためのものである。

したがって、被加工物１に対してレーザ加工を施す前に、このような集光レンズ２２ｂを内蔵したケーシング３１を、パルスモータ３３ｂを駆動させ第１の集光点位置調整手段３３によって保持面２１ａに対して垂直方向（Ｚ軸方向）に移動させることで、集光レンズ２２ｂによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置の調整が可能とされている。

また、ケーシング３１の先端部に装着された撮像手段１００は、チャックテーブル２１上に保持された被加工物１の上面を撮像し、レーザ光線照射手段２２の集光レンズ２２ｂから照射される加工用レーザ光線によって加工すべき領域を検出するためのものである。この撮像手段１００は、撮像素子（ＣＣＤ）等で構成され、撮像した画像信号を制御手段２００に送る。

また、制御手段２００は、ＲＯＭ（図示せず）に格納された制御プログラムに従い演算処理を実行するＣＰＵ（図示せず）やＲＡＭ（図示せず）を備えるコンピュータからなる。この制御手段２００は、レーザ加工装置２０全体の制御を司るものであるが、特に、後述する高さ位置検出手段の機能の一部を担うとともに、レーザ加工用プログラムに従い高さ位置検出動作を制御する。

ここで、本実施の形態のレーザ加工装置２０は、ケーシング３１内に第２の集光点位置調整手段３５を備えている。この第２の集光点位置調整手段３５は、応答速度が速いピエゾモータ３５ａを駆動源とするもので、高さ位置検出動作時やレーザ加工時に、集光レンズ２２ｂを単独で高速に垂直方向に移動させることで集光レンズ２２ｂによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整するためのものである。すなわち、第２の集光点位置調整手段３５は、集光レンズ２２ｂの集光点位置を被加工物１の上面（裏面１ｂ）の凹凸バラツキに追随させるためのものである。このため、第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲は、後述の図７等に示すように、加工対象となる被加工物１が有する分割予定ライン４ａ，４ｂ上の上面高さのバラツキ範囲よりも広く、かつ、第１の集光点位置調整手段３３の移動可能範囲よりも狭くなるように設定されている。

また、本実施の形態のレーザ加工装置２０は、レーザ光線照射手段２２の一部、第２の集光点位置調整手段３５および制御手段２００を利用して、チャックテーブル２１に保持された被加工物１の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段３９を備えている。高さ位置検出手段３９は、検出光学系として、検出光発光部３９ａと、ダイクロイックミラー３９ｂと、ハーフミラー３９ｃと、集光レンズ２２ｂと、ハーフミラー３９ｄと、シリンドリカルレンズ３９ｅと、スリット３９ｆと、第１の受光素子３９ｇと、第２の受光素子３９ｈとを備える。

検出光発光部３９ａは、加工用レーザ光線発振手段２２ａから発振される加工用レーザ光線の周波数とは異なる周波数の検出用光線を発振するためのものである。本実施の形態では、波長が例えば６３５ｎｍの検出用光を発振するＣＷレーザ光源が用いられている。ダイクロイックミラー３９ｂは、加工用レーザ光線発振手段２２ａとミラー２２ｃとの間に設置され、レーザ光線発振手段４１から発せられた加工用レーザ光線は透過させ、検出光発光部３９ａから発せられる検出用光線をミラー２２ｃ（集光レンズ２２ｂ）側に向けて反射させるためのものである。また、ハーフミラー３９ｃは、検出光発光部３９ａから発せられる検出用光線をダイクロイックミラー３９ｂ側に透過させる一方、被加工物１で反射されてダイクロイックミラー３９ｂで反射される検出用光線を反射させるためのものである。

また、集光レンズ２２ｂは、加工用／検出用共用であり、ハーフミラー３９ｃを透過し、ダイクロイックミラー３９ａ、ミラー２２ｃで反射された検出用光線を集光してチャックテーブル２１に保持された被加工物１に照射するためのレンズである。

また、ハーフミラー３９ｃは、被加工物１で反射された検出用光線を第１の光路Ｏａと第２の光路Ｏｂとに分光するためのものである。シリンドリカルレンズ３９ｅおよびスリット３９ｆは、第１の光路Ｏａに導かれた光の一部を規制するためのものである。シリンドリカルレンズ３９ｅは、第１の光路Ｏａに設置されて、被加工物１で反射された検出用光線を１次元に集光する集光機能を有するレンズである。本実施の形態では、シリンドリカルレンズ３９ｅは、図４において紙面表裏方向に集光性を有し、紙面上下方向には集光性を有しないように配置されている。また、スリット３９ｆは、シリンドリカルレンズ３９ｅと第１の受光素子３９ｇとの間に位置させて所定幅の開口長手方向がシリンドリカルレンズ３９ｅの集光方向に直交するように第１の光路Ｏａに設置されたものである。

さらに、第１の受光素子３９ｇは、被加工物１で反射された検出用光線中、第１の光路Ｏａに導かれシリンドリカルレンズ３９ｅおよびスリット３９ｆで規制された光を受光するフォトディテクタからなる。この第１の受光素子３９ｇは、受光量に対応した電圧信号を制御手段２００に出力する。また、第２の受光素子３９ｈは、被加工物１で反射された検出用光線中、第２の光路Ｏｂに導かれた光全てを受光するフォトディテクタからなる。この第２の受光素子３９ｇは、受光量に対応した電圧信号を制御手段２００に出力する。

また、制御手段２００中の高さ位置検出手段３９としての検出系機能部は、検出用光線を集光レンズ２２ｂによって集光してチャックテーブル２１に保持された被加工物１に照射した場合に、まず、第１の受光素子３９ｇの受光量と第２の受光素子３９ｈの受光量との検出比と、被加工物１の上面と集光レンズ２２ｂとの間の距離関係を予め設定して図示しないメモリ中に格納された制御マップを参照して、第１の受光素子３９ｇの受光量と第２の受光素子３９ｈの受光量との検出比に基づき被加工物１の上面と集光レンズ２２ｂとの間の距離情報を取得する。そして、順次取得される距離情報が所定の一定値となるようにピエゾモータ３５ａを駆動させて第２の集光点位置調整手段３５により集光レンズ２２ｂを垂直方向に移動させる。そして、このときのピエゾモータ３５ａの駆動情報を記憶させることで、ピエゾモータ３５ａの駆動量に対応する集光レンズ移動情報を取得することにより被加工物１の上面高さ位置を検出するものである。

次いで、このようなレーザ加工装置２０を用いた被加工物１のレーザ加工制御方法について説明する。図５は、レーザ加工用プログラムに従い制御手段２００によって実行されるレーザ加工制御方法を示す概略フローチャートである。加工に際して、まず、チャックテーブル２１の保持面２１ａ上に被加工物１を載置し、吸引保持させる。そして、被加工物１を吸引保持したチャックテーブル２１を撮像手段１００の直下に位置付け、被加工物１のレーザ加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。すなわち、被加工物１の所定方向に形成されている第１の分割予定ライン４ａと集光レンズ２２ｂとの位置合わせを行なうためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する。第２の分割予定ライン４ｂについても同様である。

このようにしてアライメントが行なわれると、チャックテーブル２１上の被加工物１は、図６（ａ）に示すような座標位置に位置付けられた状態となる。図６は、被加工物１がチャックテーブル２１の所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図である。なお、図６（ｂ）は、チャックテーブル２１、すなわち被加工物１を図６（ａ）に示す状態から９０度回転させて第２の分割予定ライン４ｂを加工対象とする状態を示している。

そして、チャックテーブル２１に保持されている被加工物１に形成されている第１の分割予定ライン４ａを検出し、レーザ加工位置のアライメントが行なわれると、制御手段２００は、このようにして被加工物１に形成されて加工対象となる第１の分割予定ライン４ａに沿ってその上面高さ位置検出処理およびレーザ加工処理を実行する。ここで、第１の分割予定ライン４ａの各ラインをＬとし、最下位ラインをＬ＝１とする。

まず、パルスモータ２８ｂを駆動させて割り出し送り手段２８によってチャックテーブル２１を移動させて、図６（ａ）中の最下位の第１の分割予定ライン４ａを集光レンズ２２ｂの直下に位置付ける。これにより、加工対象ラインをＬ＝１とする（ステップＳ１）。そして、被加工物１に対してレーザ加工を施す前に、Ｌ＝１なる第１の分割予定ライン４ａ上において、パルスモータ３３ｂを駆動させて第１の集光点位置調整手段３３によって予め集光レンズ２２ｂをＺ軸方向に移動させることで集光レンズ２２ｂによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置がＬ＝１なる第１の分割予定ライン４ａの上面位置となるように調整する（ステップＳ２）。

そして、パルスモータ２７ｂを駆動させて加工送り手段２７によってチャックテーブル２１（被加工物１）をライン先頭からＸ軸方向に所定の速度で移動させる（ステップＳ３）。同時に、高さ位置検出手段３９を動作させ、検出光発光部３９ａから発せられた検出用光線を集光レンズ２２ｂによって集光してＬ＝１の分割予定ライン４ａに沿って照射し、分割予定ライン４ａの上面で反射し第１，第２の受光素子３９ｇ，３９ｈによって検出される反射光の受光量に基づき集光レンズ２２ｂと分割予定ライン４ａの上面との距離情報を取得する（ステップＳ４）。そして、取得される距離情報が予め設定された所定の一定値であるか否かを判定する（ステップＳ５）。分割予定ライン４ａの上面の凹凸に従い、取得される距離情報に変動を生じて一定ではない場合には（ステップＳ５：Ｎｏ）、変動を打ち消すようにピエゾモータ３５ａを駆動させて第２の集光点位置調整手段３５により集光レンズ２２ｂを垂直方向に移動させる（ステップＳ６）。そして、再びステップＳ４，Ｓ５に戻り、集光レンズ２２ｂと分割予定ライン４ａの上面との距離情報を取得し、距離情報が所定の一定値になるまで（ステップＳ５：Ｙｅｓ）、繰り返す。

このようなピエゾモータ３５ａ駆動による距離情報のフィートバック制御動作を含め、Ｘ軸方向の移動に伴うＸ軸方向の各座標位置でのピエゾモータ駆動情報をメモリに記憶させ（ステップＳ７）、記憶されたピエゾモータ駆動情報に対応する集光レンズ移動情報を取得することにより、当該分割予定ライン４ａ上の各座標位置での上面高さ位置を検出する（ステップＳ８）。

このような上面高さ位置の検出動作において、常時、上面高さ位置検出が不可能な状態が生じたか否かを判定する（ステップＳ９）。上面高さ位置の検出不可能な箇所が生ずる場合としては、例えば、図７（ａ）に示すように、分割予定ライン４ａの上面高さ位置のバラツキ範囲が第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲よりも狭いにも関わらず、分割予定ライン４ａの上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲より上側に存在する場合がある。

このように、上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は（ステップＳ９：Ｙｅｓ、ステップＳ１０：Ｙｅｓ）、高さ位置検出手段３９で検出されたＬ＝１なる分割予定ライン４ａ上で一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させる（ステップＳ１１）。そして、パルスモータ３３ｂを駆動させて第１の集光点位置調整手段３３によって、図７（ｂ）に示すように、第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲の最も下側の位置を最下位置よりも僅かな寸法Δｈだけ下側に位置付ける（ステップＳ１２）。そして、ステップＳ３に戻り、高さ位置検出手段３９によりＬ＝１なる分割予定ライン４ａ上の上面高さ位置を再び検出させる。この処理を、上面高さ位置に検出不可能を生じない状態（ステップＳ９：Ｎｏ）まで繰り返す。

また、上面高さ位置の検出不可能な箇所が生ずる場合としては、例えば、図８（ａ）に示すように、分割予定ライン４ａの上面高さ位置のバラツキ範囲が第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲よりも狭いにも関わらず、分割予定ライン４ａの上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲より下側に存在する場合がある。

このように、上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲より下側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は（ステップＳ９：Ｙｅｓ、ステップＳ１０：Ｎｏ）、高さ位置検出手段３９で検出されたＬ＝１なる分割予定ライン４ａ上で一番上側に存在する上面高さの最上位置を記憶させる（ステップＳ１３）。そして、パルスモータ３３ｂを駆動させて第１の集光点位置調整手段３３によって、図８（ｂ）に示すように、第２の集光点位置調整手段３５の移動可能範囲の最も上側の位置を最上位置よりも僅かな寸法Δｈだけ上側に位置付ける（ステップＳ１４）。そして、ステップＳ３に戻り、高さ位置検出手段３９によりＬ＝１なる分割予定ライン４ａ上の上面高さ位置を再び検出させる。この処理を、上面高さ位置に検出不可能を生じない状態（ステップＳ９：Ｎｏ）まで繰り返す。

そして、上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段３９の移動可能範囲内に存在することにより検出不可能を生じない状態となった場合（ステップＳ９：Ｎｏ）、Ｌ＝１なる分割予定ライン４ａについての高さ位置検出処理が終了するまで維持されているか否かを判定し（ステップＳ１５）、終了していなければ（ステップＳ１５：Ｎｏ）、終了するまでステップＳ４以降の処理を繰り返す。

終了していれば（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、Ｌ＝１なる分割予定ライン４ａにおいて、パルスモータ２７ｂを駆動させて被加工物１をライン先頭からＸ軸方向に加工送りさせながらレーザ光線照射手段２２によって対象となるＬ＝１なる分割予定ライン４ａに対して加工用レーザ光線を照射し、かつ、高さ位置検出手段３９により取得された集光レンズ移動情報に基づいてピエゾモータ３５ａを駆動させて第２の集光点位置調整手段３５により集光レンズ２２ｂの集光点位置を調整しながら分割予定ライン４ａに対してレーザ加工を施す（ステップＳ１６）。すなわち、高さ位置検出時と同様に、ピエゾモータ駆動情報に対応する集光レンズ移動情報に基づいてピエゾモータ３５ａを駆動させることにより、集光レンズ２２ｂの集光点位置が分割予定ライン４ａの上面の凹凸バラツキに追随して、加工用レーザ光線を常に上面から所定深さ位置に集光させ、第１の分割予定ライン４ａに沿って内部に改質層を形成させるものである。この際、第１の集光点位置調整手段３３の高さ位置は固定されたままである。

なお、高さ位置検出手段３９による分割予定ライン４ａの上面高さ位置の検出動作において、距離情報に変動が生じた場合のピエゾモータ３５ｂおよび集光レンズ２２ｂの追随動作にはタイムラグがある。よって、実際のレーザ加工に際してのピエゾモータ駆動情報に対応する集光レンズ移動情報に基づくピエゾモータ３５ａの駆動に際しては、このタイムラグ分を考慮して補正するようにしてもよい。

このようなレーザ加工を、Ｌ＝１の分割予定ライン４ａについて加工終了するまで繰り返す（ステップＳ１７：Ｎｏ）。Ｌ＝１の分割予定ライン４ａについての加工が終了したら（ステップＳ１７：Ｙｅｓ）、加工対象ラインＬが分割予定ライン４ａ中の最終ラインであるか否かを判定する（ステップＳ１８）。加工対象ラインＬが最終ラインでなければ（ステップＳ１８：Ｎｏ）、加工対象ラインＬを＋１インクリメントして分割予定ライン４ａ中の次のラインに対象を移し（ステップＳ１９）、ステップＳ３以降の処理を同様に繰り返す。加工対象ラインＬが最終ラインであれば（ステップＳ１８：Ｙｅｓ）、分割予定ライン４ａについての加工処理を終了し、被加工物１を９０度回転させて、分割予定ライン４ｂの各ラインについての上面高さ位置検出処理およびレーザ加工処理を同様に実行する。

本発明は、上述した実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。例えば、本実施の形態では、被加工物１の上面（裏面１ｂ）から所定深さ位置に集光点照射位置を合わせて被加工物１を透過する波長の加工用レーザ光線を照射することで改質層を形成するレーザ加工の場合で説明したが、被加工物の上面（表面）に集光点照射位置を合わせて被加工物に吸収される波長の加工用レーザ光線を照射することでレーザ加工溝を形成するレーザ加工の場合であっても同様に適用することができる。

また、デバイス表面側には様々な材質の膜が形成されたり、凹凸がある場合があるので、レーザ加工に際しては被加工物の裏面側から加工用レーザ光線を照射する必要がある場合がある。このような場合、触れられることを嫌うデバイス面側に保護テープを貼り付けたり、チャックテーブルに保持したりすることがないように、被加工物においてデバイスが形成されていない周囲の余剰領域のみを保持して加工させるために、断面凹形状に形成されたチャックテーブルを用いることがある。

図９は、変形例を示す斜視図であり、図１０は、変形例における被加工物の保持状態を示す断面図である。まず、被加工物１は、図９中に示すように、中央部付近は第１、第２の分割予定ライン４ａ，４ｂによって区画された矩形領域に製品化される複数のデバイス５が形成されたデバイス領域９ａとされ、このデバイス領域９ａを囲繞する周囲は余剰領域９ｂとされている。このように形成されて環状のフレーム２に装着された被加工物１は、保持面４１ａを有するチャックテーブル４１によって保持させる。

ここで、チャックテーブル４１は、被加工物１相当の大きさで略円形状に形成され、保持面４１ａはチャックテーブル４１の上面外周部に一体に形成された環状リブ部４１ｂの上面により形成されている。そして、環状リブ部４１ｂおよびチャックテーブル４１には保持面４１ａに形成された吸引溝４１ｃに連通する吸引孔４１ｄが形成され、この吸引孔４１ｄは、吸引手段４２に連通している。ここで、保持面４１ａは、被加工物１の余剰領域９ｂに対応する位置に形成されており、保持する際には、図１０に示すように、保持面４１ａを余剰領域９ｂのみに接触させて被加工物１を吸引保持するように設定されている。すなわち、被加工物１の保持状態において、デバイス領域９ａのデバイス５は、どこにも接することなく保持される。また、チャックテーブル４１は、その周囲に位置させて一対のクランプ４３を有し、環状のフレーム２を着脱自在に保持するように構成されている。

本実施の形態のレーザ加工は、このような断面凹形状に形成されたチャックテーブル４１を用いる場合に特に効果的である。このようなチャックテーブル４１により保持する場合、分割予定ライン４ａ，４ｂに沿って改質層を形成すると、その加工の進行に伴い、被加工物１の強度が低下して撓みが大きくなり、集光レンズの焦点調整範囲外に被加工物１の上面が移動してしまうことがあるためである。

本発明の実施の形態で加工対象とする被加工物を示す外観斜視図である。本実施の形態のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図である。レーザ光線照射手段等の光学系構成を含む全体構成を示す概略側面図である。図３の一部を拡大して示す概略側面図である。レーザ加工用プログラムに従い制御手段によって実行されるレーザ加工制御方法を示す概略フローチャートである。被加工物がチャックテーブルの所定位置に保持された状態における座標位置との関係を示す説明図である。分割予定ラインの上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在する場合についての説明図である。分割予定ラインの上面高さ位置が第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より下側に存在する場合についての説明図である。変形例を示す斜視図である。変形例における被加工物の保持状態を示す断面図である。

符号の説明

１被加工物
４ａ，４ｂ分割予定ライン
２０レーザ加工装置
２１チャックテーブル
２１ａ保持面
２２レーザ光線照射手段
２２ａ加工用レーザ光線発振手段
２２ｂ集光レンズ
２７加工送り手段
３３第１の集光点位置調整手段
３５第２の集光点位置調整手段
３５ａピエゾモータ
３９高さ位置検出手段
４１チャックテーブル
２００制御手段

Claims

分割予定ラインによって区画された被加工物を保持する保持面を備えるチャックテーブルと、
該チャックテーブルの前記保持面に保持された前記被加工物をレーザ加工するための加工用レーザ光線を発振する加工用レーザ光線発振手段と、該加工用レーザ光線発振手段によって発振された加工用レーザ光線を集光する集光レンズと、を有するレーザ光線照射手段と、
前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを加工送り方向に相対的に移動させる加工送り手段と、
前記被加工物に対してレーザ加工を施す前に、予め前記集光レンズを前記保持面に対して垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、
前記被加工物が有する前記分割予定ライン上の上面高さのバラツキ範囲よりも広くて前記第１の集光点位置調整手段の移動可能範囲よりも狭い移動可能範囲に設定され、ピエゾモータを駆動源として、前記集光レンズを前記垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第２の集光点位置調整手段と、
対象となる前記分割予定ラインに対してレーザ加工を施す前に、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら検出用光源から発せられた検出用光線を前記集光レンズによって集光して前記保持面上の前記被加工物の前記分割予定ラインに沿って照射し、前記分割予定ラインの上面で反射した反射光に基づき前記集光レンズと前記分割予定ラインの上面との距離情報を取得し、取得される該距離情報が所定の一定値となるように前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズを垂直方向に移動させ、前記ピエゾモータの駆動情報を記憶させて集光レンズ移動情報を取得することにより前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、
当該レーザ加工装置の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記高さ位置検出手段により対象となる前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する際に、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も下側の位置を前記最下位置よりも下側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させ、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より下側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番上側に存在する上面高さの最上位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も上側の位置を前記最上位置よりも上側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させ、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲内に存在することにより検出不可能な箇所がなかった場合は、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら前記レーザ光線照射手段によって対象となる該分割予定ラインに対して加工用レーザ光線を照射するとともに、同時に、前記高さ位置検出手段により取得された前記集光レンズ移動情報に基づいて前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズの前記集光点位置を調整しながら該分割予定ラインに対してレーザ加工を施すことを特徴とするレーザ加工装置。
分割予定ラインによって区画された被加工物を保持する保持面を備えるチャックテーブルと、
該チャックテーブルの前記保持面に保持された前記被加工物をレーザ加工するための加工用レーザ光線を発振する加工用レーザ光線発振手段と、該加工用レーザ光線発振手段によって発振された加工用レーザ光線を集光する集光レンズと、を有するレーザ光線照射手段と、
前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを加工送り方向に相対的に移動させる加工送り手段と、
前記被加工物に対してレーザ加工を施す前に、予め前記集光レンズを前記保持面に対して垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、
前記被加工物が有する前記分割予定ライン上の上面高さのバラツキ範囲よりも広くて前記第１の集光点位置調整手段の移動可能範囲よりも狭い移動可能範囲に設定され、ピエゾモータを駆動源として、前記集光レンズを前記垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第２の集光点位置調整手段と、
対象となる前記分割予定ラインに対してレーザ加工を施す前に、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら検出用光源から発せられた検出用光線を前記集光レンズによって集光して前記保持面上の前記被加工物の前記分割予定ラインに沿って照射し、前記分割予定ラインの上面で反射した反射光に基づき前記集光レンズと前記分割予定ラインの上面との距離情報を取得し、取得される該距離情報が所定の一定値となるように前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズを垂直方向に移動させ、前記ピエゾモータの駆動情報を記憶させて集光レンズ移動情報を取得することにより前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、
を有するレーザ加工装置を用い、
前記高さ位置検出手段により対象となる前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する際に、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も下側の位置を前記最下位置よりも下側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させるステップと、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より下側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番上側に存在する上面高さの最上位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も上側の位置を前記最上位置よりも上側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させるステップと、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲内に存在することにより検出不可能な箇所がなかった場合は、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら前記レーザ光線照射手段によって対象となる該分割予定ラインに対して加工用レーザ光線を照射するとともに、同時に、前記高さ位置検出手段により取得された前記集光レンズ移動情報に基づいて前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズの前記集光点位置を調整しながら該分割予定ラインに対してレーザ加工を施すステップと、
を含むことを特徴とするレーザ加工制御方法。
分割予定ラインによって区画された被加工物を保持する保持面を備えるチャックテーブルと、
該チャックテーブルの前記保持面に保持された前記被加工物をレーザ加工するための加工用レーザ光線を発振する加工用レーザ光線発振手段と、該加工用レーザ光線発振手段によって発振された加工用レーザ光線を集光する集光レンズと、を有するレーザ光線照射手段と、
前記チャックテーブルと前記レーザ光線照射手段とを加工送り方向に相対的に移動させる加工送り手段と、
前記被加工物に対してレーザ加工を施す前に、予め前記集光レンズを前記保持面に対して垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、
前記被加工物が有する前記分割予定ライン上の上面高さのバラツキ範囲よりも広くて前記第１の集光点位置調整手段の移動可能範囲よりも狭い移動可能範囲に設定され、ピエゾモータを駆動源として、前記集光レンズを前記垂直方向に移動させ該集光レンズによって集光される加工用レーザ光線の集光点位置を調整する第２の集光点位置調整手段と、
対象となる前記分割予定ラインに対してレーザ加工を施す前に、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら検出用光源から発せられた検出用光線を前記集光レンズによって集光して前記保持面上の前記被加工物の前記分割予定ラインに沿って照射し、前記分割予定ラインの上面で反射した反射光に基づき前記集光レンズと前記分割予定ラインの上面との距離情報を取得し、取得される該距離情報が所定の一定値となるように前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズを垂直方向に移動させ、前記ピエゾモータの駆動情報を記憶させて集光レンズ移動情報を取得することにより前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、
を有するレーザ加工装置が備えるコンピュータに、
前記高さ位置検出手段により対象となる前記分割予定ラインの上面高さ位置を検出する際に、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より上側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番下側に存在する上面高さの最下位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も下側の位置を前記最下位置よりも下側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させる機能と、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲より下側に存在することにより検出不可能な箇所があった場合は、前記高さ位置検出手段で検出された該分割予定ライン上で一番上側に存在する上面高さの最上位置を記憶させ、前記第１の集光点位置調整手段によって、前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲の最も上側の位置を前記最上位置よりも上側に位置付けて、前記高さ位置検出手段により該分割予定ライン上の上面高さ位置を再び検出させる機能と、
前記上面高さ位置が前記第２の集光点位置調整手段の移動可能範囲内に存在することにより検出不可能な箇所がなかった場合は、前記被加工物を加工送り方向に相対的に移動させながら前記レーザ光線照射手段によって対象となる該分割予定ラインに対して加工用レーザ光線を照射するとともに、同時に、前記高さ位置検出手段により取得された前記集光レンズ移動情報に基づいて前記ピエゾモータを駆動させて前記第２の集光点位置調整手段により前記集光レンズの前記集光点位置を調整しながら該分割予定ラインに対してレーザ加工を施す機能と、
を実行させることを特徴とするレーザ加工用プログラム。