JP2013229059A - 加工情報供給装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 レーザ加工装置に適用される加工情報を加工者側で好適に取得することが可能な加工情報供給装置及び供給システムを提供する。
【解決手段】 加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断の起点となる改質領域を切断予定ラインに沿って加工対象物の内部に形成するレーザ加工装置について、加工情報供給装置１０を用意する。加工情報供給装置１０は、加工対象物についての加工対象情報を入力する対象情報入力部１２と、加工対象情報に応じた加工条件についてのデータが蓄積された加工条件データベース１９と、データベース１９の加工条件データを参照し、加工対象情報に基づいて、加工対象物に対する加工条件を設定する加工条件設定部１６と、設定された加工条件についての加工条件情報を出力する条件情報出力部１３とを備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は、加工対象物を切断予定ラインに沿って切断するためのレーザ加工装置に適用される加工情報を供給するための加工情報供給装置、及びそれを用いた加工情報供給システムに関するものである。

半導体ウエハなどの加工対象物に対して切断加工を行う方法として、従来、加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って切断の起点となる改質領域を加工対象物の内部に形成する方法が知られている（例えば、特許文献１〜４参照）。この加工方法では、加工対象物に対して集光点をスキャンしながらレーザ光を照射することにより、切断予定ラインに沿って改質領域による切断起点領域を形成する。そして、この切断起点領域を起点として、加工対象物の切断加工を行う。

特許第３４０８８０５号公報 特許第３７０８１０２号公報 特開２００７−７５８８６号公報 特開２００６−４３７１３号公報

上記の加工方法を用いたレーザ加工装置の一例として、ウエハ状の加工対象物に対して透過性となる波長のレーザ光を用い、加工対象物の内部に改質領域を形成する加工装置がある。このような構成では、加工対象物に照射されたレーザ光は加工対象物にダメージを与えずに透過するが、内部の集光点においてレーザ光が集束されて局所的に非常に高いレーザ光パワー密度が得られる。このとき、加工対象物の内部の集光点において、高いパワー密度による吸収現象によって加工対象物の内部に改質領域が形成される。

このような加工方法では、加工対象物の種類や形状などにより、加工対象物を切断するために必要な改質領域の形成条件、及びそのような改質領域を形成するための加工条件が大きく異なってくる。また、このような加工対象物に応じた加工条件の設定には、レーザ加工についての加工知識や加工データの蓄積が必要となる。このため、上記したレーザ加工装置では、実際に切断加工を行う加工者（レーザ加工装置のユーザ）側で、個々の加工対象物に合うようにレーザ光の照射条件などの加工条件を適切に設定することが難しいという問題がある。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたものであり、レーザ加工装置に適用される加工情報を加工者側で好適に取得することが可能な加工情報供給装置、及び加工情報供給システムを提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明による加工情報供給装置は、加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を加工対象物の内部に形成するレーザ加工装置に適用される加工情報を供給する加工情報供給装置であって、（１）加工対象物についての加工対象情報を入力する対象情報入力手段と、（２）レーザ加工装置における加工対象情報に応じた、レーザ光の照射によって加工対象物の内部に改質領域を形成するための加工条件についてのデータが蓄積された加工条件データベースと、（３）加工条件データベースに含まれる加工条件データを参照し、対象情報入力手段から入力された加工対象情報に基づいて、加工対象物に対する加工条件を設定する加工条件設定手段と、（４）加工条件設定手段で設定された加工条件についての加工条件情報を出力する条件情報出力手段とを備えることを特徴とする。

上記した加工情報供給装置においては、レーザ加工装置を用いた半導体ウエハなどの加工対象物の切断加工について、その具体的な加工条件を加工対象情報と対応付けてデータの蓄積を行うことで加工条件データベースとし、加工条件設定手段において、加工条件データベースのデータを参照して加工対象物に対して適用すべき加工条件を設定している。これにより、加工対象物の種類や形状などについての加工対象情報に応じたレーザ加工装置での加工条件を好適に設定することができる。

さらに、このような加工条件設定手段及び加工条件データベースに対し、加工条件の設定に用いられる加工対象情報を入力するための対象情報入力手段と、設定された加工条件情報を出力するための条件情報出力手段とを設けている。このような構成によれば、加工者が加工情報供給装置にアクセスすることにより、レーザ加工装置に適用すべき加工情報を加工者側で好適に取得することが可能となる。

ここで、上記した加工情報供給装置において、対象情報入力手段及び条件情報出力手段は、レーザ加工装置に適用される加工情報を取得するための加工情報取得装置に対してネットワークを介して接続可能に構成されていることが好ましい。

また、本発明による加工情報供給システムは、上記構成の加工情報供給装置と、加工情報供給装置に対してネットワークを介して接続され、レーザ加工装置に適用される加工情報を取得する加工情報取得装置とを備え、加工情報取得装置は、加工情報供給装置に対して、対象情報入力手段を介して加工対象情報を指示するとともに、条件情報出力手段を介して加工条件情報を取得することを特徴とする。

このように、加工情報供給装置に対して、インターネットなどのネットワークを介して加工情報取得装置を接続する構成によれば、レーザ加工装置のユーザである加工者は、加工情報取得装置からネットワークを介して、レーザ加工装置を製造しているメーカ等において設置されている加工情報供給装置にアクセスする。そして、加工情報供給装置に対して必要な加工対象情報を入力することにより、レーザ加工において適用すべき加工条件についての情報を容易に取得することが可能となる。

また、加工情報供給装置は、加工条件設定手段で行われる加工条件の設定について、加工対象情報または加工条件情報の少なくとも一方を含む設定履歴を記憶する設定履歴記憶手段を備えることが好ましい。これにより、加工情報供給装置側において、レーザ加工装置のユーザによる情報供給装置の利用状況、あるいはユーザ側で必要としている加工情報の内容などについて好適に把握することが可能となる。

また、供給装置に入力される具体的な加工対象情報については、対象情報入力手段は、加工対象情報として、加工対象物の厚さと、加工対象物に対するレーザ光の入射条件とを必須情報として入力させるとともに、必要に応じて、加工対象物についての詳細情報を任意情報として入力させることが好ましい。

これにより、加工情報供給装置において、レーザ加工装置に対する加工条件の設定に必要な情報を確実に取得することができる。また、この場合、加工条件設定手段は、加工条件の設定において、加工対象物の厚さ及びレーザ光の入射条件を参照して加工条件データベースから加工条件を抽出して基本加工条件を設定するとともに、必要に応じて、詳細情報を参照して加工条件を最適化して詳細加工条件を設定することが好ましい。

また、対象情報入力手段は、加工対象情報として、加工対象物の厚さを入力させるとともに、加工条件設定手段は、加工対象物の厚さについて基準となる複数の厚さ範囲を用意し、加工条件の設定において、複数の厚さ範囲のうちで入力された加工対象物の厚さに対応する厚さ範囲の加工条件を加工条件データベースから抽出し、抽出された加工条件に基づいて加工対象物に対する加工条件を設定することが好ましい。

これにより、レーザ加工装置において適用すべき加工条件を好適に設定することができる。また、この場合、加工条件設定手段は、入力された加工対象物の厚さが用意された複数の厚さ範囲の範囲内にない場合に、入力された加工対象情報について加工条件が設定不能であるとして、設定エラーを出力することとしても良い。

また、供給装置において設定されるレーザ加工の加工条件については、加工条件設定手段は、加工条件として、加工対象物に対して切断予定ラインに沿って集光点をスキャンして、改質領域が連続的または断続的に形成された切断起点領域を形成する回数を示すスキャン本数と、各スキャンでのレーザ光の照射条件とを設定することが好ましい。これにより、レーザ加工装置において適用すべき加工条件を好適に設定することができる。

また、この場合の各スキャンでのレーザ光の照射条件については、さらに、加工条件設定手段は、レーザ光の照射条件として、加工対象物での集光点の厚さ方向の位置と、加工対象物に対して照射するレーザ光の強度条件と、加工対象物に対してレーザ光を照射するための光学系の設定条件とを設定することが好ましい。

本発明の加工情報供給装置及び供給システムによれば、レーザ加工装置での加工条件を加工対象情報と対応付けてデータの蓄積を行うことで加工条件データベースとし、加工条件設定手段において、加工条件データベースのデータを参照して加工対象物に対して適用すべき加工条件を設定するとともに、加工条件の設定に用いられる加工対象情報を入力する対象情報入力手段と、設定された加工条件情報を出力する条件情報出力手段とを設ける構成とすることにより、レーザ加工装置に適用される加工情報を加工者側で好適に取得することが可能となる。

加工情報供給装置を含む加工情報供給システムの一実施形態の構成を概略的に示すブロック図である。 加工対象物に対するレーザ加工方法について模式的に示す図である。 加工対象物に対するレーザ加工方法について模式的に示す図である。 加工対象物に対するレーザ加工方法について模式的に示す図である。 レーザ加工装置の一例を概略的に示す構成図である。 レーザ加工装置の変形例を示す構成図である。 加工条件の設定方法の一例を示すフローチャートである。 基本加工条件の設定方法の一例を示すフローチャートである。 詳細加工条件の設定方法の一例を示すフローチャートである。 加工条件データベースのデータ構成の一例を模式的に示す図である。 加工対象情報の入力に用いられる入力画面の一例を示す図である。 加工条件情報の出力に用いられる出力画面の一例を示す図である。 加工条件の設定操作に用いられる操作画面の一例を示す図である。 加工条件の設定操作に用いられる操作画面の一例を示す図である。

以下、図面とともに本発明による加工情報供給装置、及び加工情報供給システムの好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図面の説明においては同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。

図１は、本発明による加工情報供給装置を含む加工情報供給システムの一実施形態の構成を概略的に示すブロック図である。図１に示す加工情報供給装置１０は、加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を加工対象物の内部に形成するレーザ加工装置についての加工情報を対象とし、レーザ加工装置のユーザである加工者等に対して、レーザ加工装置に適用される加工情報を供給する情報供給装置である。

本実施形態による加工情報供給装置１０は、情報入出力部１１と、加工情報処理部１５と、加工条件データベース１９とを備えて構成されている。入出力部１１は、対象情報入力部１２と、条件情報出力部１３とを有している。対象情報入力部１２は、レーザ加工装置による半導体ウエハなどの加工対象物に対する切断加工に関し、加工対象物についての加工対象情報を入力する入力手段である。また、条件情報出力部１３は、加工情報処理部１５で設定された加工条件についての加工条件情報を出力する出力手段である。

加工情報処理部１５は、加工条件設定部１６と、アクセス管理部１７と、設定履歴記憶部１８とを有している。また、本供給装置１０では、この加工情報処理部１５に対して、加工条件データベース１９が用意されている。加工条件データベース１９は、レーザ加工装置における加工対象情報に応じた加工条件についてのデータが蓄積されたデータベースである。

具体的には、加工条件データベース１９には、情報供給の対象としているレーザ加工装置について、レーザ光の照射によって加工対象物の内部に切断加工に必要な改質領域を形成するための加工条件のデータが、加工対象物の種類や形状などの加工対象情報と対応付けられた状態で格納されている。このような加工条件データは、例えば、レーザ加工装置を製造、提供しているメーカ側で様々な加工対象物に対してレーザ加工を行うことで蓄積された加工知識、経験、加工データ等に基づいて作成される。あるいは、レーザ加工装置のユーザ側で取得された加工データ等を収集することで加工条件データを作成することも可能である。なお、具体的な加工条件データについては後述する。

加工情報処理部１５において、加工条件設定部１６は、上記した加工条件データベース１９に格納されている加工条件データを参照し、対象情報入力部１２から入力された加工対象情報に基づいて、加工対象物に対する加工条件を設定する設定手段である。加工条件設定部１６で設定された加工条件は、条件情報出力部１３を介して加工条件情報として外部へと出力され、レーザ加工装置のユーザ等に供給される。

また、設定履歴記憶部１８は、加工条件設定部１６において加工対象情報に基づいて行われる加工条件の設定について、その設定情報を設定履歴として記憶しておく記憶手段である。具体的には、設定履歴記憶部１８は、必要に応じ、加工対象情報または加工条件情報の少なくとも一方を含む情報を設定履歴として記憶する。このような設定履歴は、加工者からの情報供給の要求に応じて加工条件設定部１６で繰り返して実行される設定処理について、設定処理毎に、あるいはそれらを集計した形で記憶、管理される。

上記した加工情報供給装置１０は、加工条件設定部１６での設定処理などの情報供給に必要な各種の処理を実行するＣＰＵと、対象情報入力部１２及び条件情報出力部１３として機能する入出力Ｉ／Ｆと、処理動作に必要な各ソフトウェアプログラム等が記憶されるＲＯＭと、設定履歴記憶部１８及び加工条件データベース１９に用いられる内部メモリまたは外部記憶装置などの１または複数の記憶装置とによって、加工情報供給サーバとして構成することができる。

このような加工情報供給装置１０は、例えば、レーザ加工装置を製造し、その加工情報の蓄積等を行っているメーカ等において用意される。また、図１に示す加工情報供給装置（供給サーバ）１０は、インターネットなどのネットワーク３０を介して、外部装置に対して接続可能となっている。

具体的には、加工情報供給装置１０において、対象情報入力部１２及び条件情報出力部１３を含む入出力部１１は、レーザ加工装置に適用される加工情報を取得するための加工情報取得装置３１に対して、ネットワーク３０を介して接続可能に構成されている。これにより、ネットワーク３０を介して互いに接続された加工情報供給装置１０と、加工情報取得装置３１とを備える加工情報供給システムが構成される。

加工情報取得装置３１は、例えば、ネットワーク３０であるインターネットに接続されたパソコンなどの情報取得端末によって構成することができる。レーザ加工装置のユーザは、情報取得装置３１を操作することにより、情報供給装置１０に対して、対象情報入力部１２を介して、レーザ加工装置を用いて切断加工を実行しようとしている加工対象物についての加工対象情報を指示し、加工対象情報に基づいた加工条件の設定を指示する。

また、ユーザは、情報供給装置１０に対して、条件情報出力部１３を介して、先に指示した加工対象情報に基づいて加工条件設定部１６で設定された加工条件を示す加工条件情報を取得する。このとき、加工対象物に対して実際に切断加工を行うレーザ加工装置３２については、加工情報取得装置３１で取得された加工条件情報に基づいて、自動で、もしくは操作者によって手動でレーザ加工装置３２が操作され、それによって加工対象物の切断加工が行われる。

また、レーザ加工装置３２が加工情報取得装置３１の機能を含んで構成され、加工情報供給装置１０に対して、ネットワーク３０を介してレーザ加工装置３２が直接に接続される構成としても良い。この場合、例えば、加工情報供給装置１０により、レーザ加工装置３２での加工条件の設定を直接に遠隔操作する構成とすることも可能である。また、図１に示した構成では、入出力部１１に対して、入力装置２１及び表示装置２２を含む操作部２０が接続されている。必要があれば、このような加工情報供給装置１０に対して設けられた操作部２０によっても、加工情報を取得することが可能である。

加工情報供給装置１０では、上記のようにネットワーク３０を介して外部装置である加工情報取得装置３１が接続可能となっていることに対応して、加工情報処理部１５において、アクセス管理部１７が設けられている。アクセス管理部１７は、外部の加工情報取得装置３１から加工情報供給装置１０へのアクセスを制御するとともに、そのアクセス情報の管理を行う管理手段である。

上記実施形態による加工情報供給装置、及びそれを用いた加工情報供給システムの効果について説明する。

図１に示した加工情報供給装置１０、及び加工情報供給システムでは、レーザ加工装置３２を用いた半導体ウエハなどの加工対象物の切断加工について、その具体的な加工条件を加工対象情報と対応付けてデータの蓄積を行うことで加工条件データベース１９を用意し、加工条件設定部１６において、加工条件データベース１９のデータを参照して加工対象物に対して適用すべき加工条件を設定している。これにより、加工対象物の種類や形状などについての加工対象情報に応じたレーザ加工装置３２での加工条件を好適に設定することができる。

さらに、このような加工条件設定部１６及び加工条件データベース１９に対し、加工条件の設定に用いられる加工対象情報を入力するための対象情報入力部１２と、設定された加工条件情報を出力するための条件情報出力部１３とを含む入出力部１１を設けている。このような構成によれば、加工者が情報供給装置１０にアクセスすることにより、レーザ加工装置３２に適用すべき加工情報を加工者側で好適に取得することが可能となる。

また、図１に示した構成では、加工情報供給装置１０において、対象情報入力部１２及び条件情報出力部１３が、加工情報取得装置３１に対してインターネットなどのネットワーク３０を介して接続されることにより、加工情報供給システムが構成されている。このような構成によれば、レーザ加工装置３２のユーザである加工者は、加工情報取得装置３１からネットワーク３０を介して、レーザ加工装置の製造メーカ等において設置されている加工情報供給装置１０にアクセスする。そして、情報供給装置１０に対して必要な加工対象情報を入力することにより、レーザ加工において適用すべき加工条件についての情報を容易に取得することが可能となる。

また、本実施形態では、加工情報供給装置１０において、加工条件設定部１６で行われる加工条件の設定について、加工対象情報または加工条件情報の少なくとも一方を含む設定履歴を記憶する設定履歴記憶部１８を設けている。これにより、加工情報供給装置１０側において、レーザ加工装置のユーザによる情報供給装置１０の利用状況を容易に把握することが可能となる。また、例えばユーザが入力した加工対象情報を設定履歴として記憶しておくことにより、ユーザ側で必要としている加工情報の内容、あるいはその傾向等を把握することが可能となる。

このような構成の加工情報供給装置１０及び供給システムは、ウエハ状の加工対象物に対して透過性となる波長のレーザ光を用い、加工対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置についての加工情報の供給に好適に適用することができる。すなわち、このようなレーザ加工装置では、透過性となる波長のレーザ光を用いて加工対象物の内部に切断加工のための起点となる改質領域を形成する。このような加工装置では、加工対象物を精度良く切断するため、例えば改質領域の大きさ、加工対象物の厚さ方向での改質領域の形成位置、厚さ方向の改質領域の数、切断予定ラインに沿った改質領域の形成ピッチなどの改質領域の形成条件を含む加工対象物に対する切断加工での加工条件が、加工対象物の種類や形状などによって大きく異なってくる。これに対して、上記構成の加工情報供給装置１０を用いることにより、個々の加工対象物に応じた最適の加工条件についての情報を、加工者に対して確実に供給することが可能となる。

また、上記構成の加工情報供給装置１０において、加工条件設定部１６及び加工条件データベース１９については、加工条件設定プログラムとデータベースとを別々に用意し、プログラムがデータベースから必要なデータを読み出しながら加工条件の設定を行う構成とすることができる。あるいは、加工条件設定プログラム自体にデータベースの内容が含まれた構成を用いても良い。

本発明による加工情報供給装置及び供給システムについて、具体的な構成例等とともにさらに説明する。

まず、上記した加工情報供給装置１０による情報供給の対象となるレーザ加工装置の具体例について説明する。以下に説明するレーザ加工装置では、加工対象物の内部に切断の起点となる改質領域を形成する（特許文献１〜４参照）。このような加工方法では、切断加工用のレーザ光として、上述したように加工対象物に対して透過性となる波長のレーザ光が用いられる。このようなレーザ加工方法について、図２〜図４を用いて簡単に説明する。

図２は、透過性となる波長のレーザ光を用いた加工対象物のレーザ加工方法について模式的に示す図であり、図２（ａ）は加工対象物の上面図を、図２（ｂ）は切断予定ラインに直交する面での加工対象物の断面図を示している。図２（ａ）に示すように、ウエハ状（平板状）などの加工対象物４０の表面４１には、加工対象物４０に対して切断加工を行うための切断予定ライン４２が設定されている。切断予定ライン４２は直線状に延びた仮想線である。

本レーザ加工方法では、図２（ｂ）に示すように、加工対象物４０の内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射することで、集光点Ｐにおいて切断の起点となる改質領域４３を形成する。なお、集光点Ｐとは、レーザ光Ｌが集光する箇所のことである。また、切断予定ライン４２は、直線状に限らず曲線状であってもよいし、仮想線に限らず加工対象物４０に実際に引かれた線であってもよい。

そして、レーザ光Ｌを切断予定ライン４２に沿って、図２（ａ）の矢印Ａ方向に相対的に移動させて、レーザ光Ｌによる集光点Ｐを切断予定ライン４２に沿ってスキャンする。これにより、図３（ａ）の切断予定ライン４２に沿った断面図に示すように、複数の改質領域４３が切断予定ライン４２に沿って加工対象物４０の内部に形成され、この改質領域４３が切断起点領域４６となる。

改質領域４３を形成するためのレーザ光Ｌとしては、パルスレーザ光を用いることが好ましい。あるいは、連続レーザ光を用いても良い。また、切断起点領域４６とは、加工対象物４０が切断される際に切断（割れ）の起点となる領域を意味する。この切断起点領域４６は、改質領域４３が連続的に形成されることで形成される場合もあるし、あるいは、改質領域４３が断続的に形成された改質領域列として形成される場合もある。

このようなレーザ加工方法では、加工対象物４０にレーザ光Ｌを吸収させることにより加工対象物４０を発熱させて改質領域４３を形成するのではなく、透過性となる波長のレーザ光を用いて加工対象物４０にレーザ光Ｌを透過させて、加工対象物４０の内部で改質領域４３を形成している。したがって、加工対象物４０の表面４１ではレーザ光Ｌがほとんど吸収されないので、加工対象物４０の表面４１が溶融することはない（ステルスダイシング）。

加工対象物４０の内部に改質領域４３からなる切断起点領域４６が形成されると、この領域４６を起点として割れが発生し易くなる。このため、図４に示すように、比較的小さな力によって加工対象物４０を切断予定ライン４２に沿って切断することができる。これにより、加工対象物４０の表面４１において不必要な割れを発生させることなく、加工対象物４０を高精度に切断することが可能になる。

この場合の加工対象物４０の切断方法としては、例えば、切断起点領域４６の形成後、加工対象物４０に人為的な力が印加されることで切断起点領域４６を起点として加工対象物４０が割れ、加工対象物４０が切断される方法がある。あるいは、切断起点領域４６を形成することにより、切断起点領域４６を起点として加工対象物４０の断面方向（厚さ方向）に向かって自然に割れ、結果的に加工対象物４０が切断される方法がある。

また、上記のレーザ加工方法によって加工対象物４０の内部に形成される改質領域４３については、具体的な例としては、（１）改質領域が１または複数のクラックを含むクラック領域の場合、（２）改質領域が溶融処理領域の場合、及び（３）改質領域が屈折率変化領域の場合等が挙げられる。

また、改質領域４３による切断起点領域４６については、加工対象物４０が比較的薄いものであれば、図３（ａ）に示したように１本の切断起点領域４６を形成すれば良い。一方、加工対象物４０が厚いものであれば、加工対象物４０に対して切断予定ライン４２に沿って集光点Ｐをスキャンするスキャン本数を２以上としても良い。この場合、例えば図３（ｂ）に３本の切断起点領域４６、４７、４８が形成された例を示すように、加工対象物４０の内部において、切断予定ライン４２に沿って複数の切断起点領域が形成される。このようなスキャン本数は、好ましくは加工対象物４０の材質、及びその厚さ等に応じて設定される。

また、例えば、機能素子がマトリクス状に複数形成された半導体ウエハを加工対象物とし、半導体ウエハを機能素子毎に格子状に切断して複数の半導体素子とするような場合、加工対象物での切断予定ラインは、互いに交差するＸ軸方向、及びＹ軸方向の両者について設定される。この場合、そのようなＸ軸方向、及びＹ軸方向のそれぞれについての切断起点領域の形成を、必要に応じて加工段階（phase）に分けて、適切な順序で行うことが好ましい（特許文献４参照）。

図５は、加工対象物の切断加工に用いられるレーザ加工装置の一例を概略的に示す構成図である（特許文献２参照）。本構成例によるレーザ加工装置１０１は、ステージ１０２上に載置された平板状の加工対象物Ｓの内部に集光点Ｐを合わせてレーザ光Ｌを照射し、加工対象物Ｓの内部に改質領域Ｒを形成する加工装置である。ステージ１０２は、垂直方向（Ｚ軸方向）及び水平方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）への移動、並びに回転移動が可能に構成されている。また、ステージ１０２の上方には、主にレーザヘッドユニット１０３、光学系本体部１０４、及び対物レンズユニット１０５からなるレーザ出力装置１０６が配置されている。

レーザヘッドユニット１０３は、光学系本体部１０４の上端部に着脱自在に取り付けられている。このレーザヘッドユニット１０３はＬ字状の冷却ジャケット１１１を有しており、この冷却ジャケット１１１の縦壁１１１ａ内には、冷却水が流通する冷却管１１２が蛇行した状態で埋設されている。この縦壁１１１ａの前面には、レーザ光Ｌを下方に向けて出射するレーザヘッド１１３と、レーザ光Ｌの光路の開放及び閉鎖を選択的に行うシャッタユニット１１４とが取り付けられている。なお、レーザヘッド１１３は、例えば、レーザ光源としてＮｄ：ＹＡＧレーザを用いたものであり、好ましくは、レーザ光Ｌとしてパルス幅１μｓ以下のパルスレーザ光を出射する。

さらに、レーザヘッドユニット１０３において、冷却ジャケット１１１の底壁１１１ｂの下面には、冷却ジャケット１１１の位置及び傾きを調整するための調整部１１５が取り付けられている。この調整部１１５は、レーザヘッド１１３から出射されたレーザ光Ｌの光軸αを、光学系本体部１０４及び対物レンズユニット１０５の光軸βに一致させるためのものである。なお、冷却ジャケット１１１の底壁１１１ｂ、調整部１１５、及び光学系本体部１０４の筐体１２１には、レーザ光Ｌが通過する貫通孔が形成されている。

また、光学系本体部１０４の筐体１２１内の光軸β上には、レーザヘッド１１３から出射されたレーザ光Ｌのビームサイズを拡大するレーザ整形光学系であるビームエキスパンダ１２２と、レーザ光Ｌの出力を調整する光アッテネータ１２３と、光アッテネータ１２３により調整されたレーザ光Ｌの出力を観察する出力観察光学系１２４と、レーザ光Ｌの偏光を調整する偏光調整光学系１２５とが上から下にこの順序で配置されている。また、光アッテネータ１２３には、除去されたレーザ光を吸収するビームダンパ１２６が取り付けられており、このビームダンパ１２６は、ヒートパイプ１２７を介して冷却ジャケット１１１に接続されている。以上の構成により、レーザヘッド１１３から出射されたレーザ光Ｌが、光学系本体部１０４において所定の特性に調整される。

さらに、ステージ１０２上に載置された加工対象物Ｓを観察すべく、光学系本体部１０４の筐体１２１には、観察用可視光を導光するライトガイド１２８が取り付けられ、筐体１２１内にはＣＣＤカメラ１２９が配置されている。観察用可視光はライトガイド１２８により筐体１２１内に導かれ、視野絞り１３１、レチクル１３２、ダイクロイックミラー１３３等を順次通過した後、光軸β上に配置されたダイクロイックミラー１３４により反射される。反射された観察用可視光は、光軸β上を下方に向かって進行して加工対象物Ｓに照射される。なお、レーザ光Ｌはダイクロイックミラー１３４を透過する。

そして、加工対象物Ｓの表面で反射された観察用可視光の反射光は、光軸βを上方に向かって進行し、ダイクロイックミラー１３４により反射される。このダイクロイックミラー１３４により反射された反射光は、ダイクロイックミラー１３３によりさらに反射されて結像レンズ１３５等を通過し、ＣＣＤカメラ１２９に入射する。このＣＣＤカメラ１２９により撮像された加工対象物Ｓの画像はモニタに映し出される。このように、ライトガイド１２８、ＣＣＤカメラ１２９、視野絞り１３１、レクチル１３２、ダイクロイックミラー１３３、１３４、及び結像レンズ１３５によって、加工対象物観察光学系が構成されている。

対物レンズユニット１０５は、光学系本体部１０４の下端部に着脱自在に位置決めされて取り付けられている。また、対物レンズユニット１０５の筐体１４１の下端には、ピエゾ素子を用いたアクチュエータ１４３を介在させて、光軸βに光軸が一致した状態で加工用対物レンズ１４２が装着されている。なお、光学系本体部１０４の筐体１２１、及び対物レンズユニット１０５の筐体１４１には、レーザ光Ｌが通過する貫通孔が形成されている。また、対物レンズ１４２によって集光されたレーザ光Ｌの集光点Ｐにおけるピークパワー密度は、例えば１×１０^８（Ｗ／ｃｍ^２）以上となる。

さらに、対物レンズユニット１０５の筐体１４１内には、加工対象物Ｓに対する集光点Ｐを所定位置に設定すべく、測定用レーザ光を出射するレーザダイオード１４４と受光部１４５とが配置されている。測定用レーザ光は、レーザダイオード１４４から出射され、ミラー１４６、ハーフミラー１４７により順次反射された後、光軸β上に配置されたダイクロイックミラー１４８により反射される。反射された測定用レーザ光は、光軸β上を下方に向かって進行し、対物レンズ１４２を通過して加工対象物Ｓに照射される。なお、レーザ光Ｌはダイクロイックミラー１４８を透過する。

そして、加工対象物Ｓの表面で反射された測定用レーザ光の反射光は、対物レンズ１４２に再入射して光軸β上を上方に向かって進行し、ダイクロイックミラー１４８により反射される。ダイクロイックミラー１４８により反射された測定用レーザ光の反射光は、ハーフミラー１４７を通過して受光部１４５内に入射し、フォトダイオードを４等分してなる４分割位置検出素子上に集光される。そして、４分割位置検出素子上に集光された測定用レーザ光の反射光の集光像パターンに基づいて、対物レンズ１４２による測定用レーザ光の集光点が加工対象物Ｓに対してどの位置にあるかを検出することができる。

なお、図１に示した加工情報供給装置１０による加工情報の供給対象となるレーザ加工装置の構成については、図５はその一例を示すものであり、具体的には様々な構成のレーザ加工装置を対象とすることができる。例えば、図６は、図５に示したレーザ加工装置の変形例を示す構成図である。

図６に示す構成例では、レーザヘッド２１３と、加工用対物レンズ２４２との間に設けられる光学系２０４において、レーザ光Ｌのビーム径を拡張するレーザ整形光学系２２２に加えて、一対のナイフエッジ２２４が設置されている。このナイフエッジ２２４は、レーザ整形光学系２２２によって拡張されたレーザ光Ｌの光軸上に位置し、加工対象物Ｓでの切断予定ライン（図２参照）に平行な方向に延在するスリット２２３を形成している。このようなナイフエッジ２２４を用い、スリット２２３の幅を変えることにより、加工対象物Ｓに照射されるレーザ光のビーム幅を調整することができる（特許文献３参照）。

次に、図１に示した加工情報供給装置１０において実行される情報供給の具体的な方法について説明する。図７〜図９は、加工情報供給装置１０において実行される加工条件の設定方法の一例を示すフローチャートである。以下においては、主に、レーザ加工装置による切断加工の対象となる加工対象物を半導体ウエハとした例について説明する。

図７に示す加工条件設定の例では、まず、レーザ加工装置３２のユーザ（図１参照）により、情報取得装置３１、及び情報供給装置１０の対象情報入力部１２を介して、加工対象の半導体ウエハについての加工対象情報が入力される（ステップＳ１０１）。具体的には、半導体ウエハについて、必須の加工対象情報として、加工対象物の厚さであるウエハ厚（ｔ０μｍ）と、半導体ウエハに対するレーザ光の入射条件とが入力される。また、必要に応じ、任意の加工対象情報として、半導体ウエハについての詳細情報が入力される。また、レーザ光の入射条件としては、例えば、加工対象物の半導体ウエハに対するレーザ光の表面入射、または裏面入射のいずれかが指定される。

これらの加工対象情報に対し、加工条件設定部１６は、加工条件データベース１９に含まれる加工条件データを参照し、入力された加工対象情報に基づいて、半導体ウエハに対する加工条件を設定する。まず、加工条件設定部１６は、加工条件の設定において、必須情報であるウエハ厚ｔ０、及びレーザ光の入射条件を参照し、加工条件データベース１９から加工情報を抽出して基本加工条件を設定する（Ｓ１０２〜Ｓ１０４）。また、必須情報に加えて任意情報である詳細情報が入力されている場合には、必要に応じて詳細情報を参照し、基本加工条件に対して最適化を行って詳細加工条件を設定し、最終的な加工条件とする（Ｓ１０５〜Ｓ１０７）。

このように、半導体ウエハなどの加工対象物についての加工対象情報として、加工対象物の厚さと、加工対象物に対するレーザ光の入射条件とを必須情報として入力させるとともに、必要に応じて、加工対象物についての詳細情報を任意情報として入力させ、加工条件設定部１６において、入力された加工情報情報に応じた手順で加工条件の設定処理を行うことにより、加工情報供給装置１０において、加工条件の設定に必要な情報の取得、及び取得された情報に基づいた加工条件の設定を確実に実行することができる。

図７に示した例では、具体的には、まず、半導体ウエハに対するレーザ光の入射条件について、表面入射または裏面入射のいずれであるかが判断される（Ｓ１０２）。レーザ光の入射条件として表面入射が指定されていれば、レーザ光表面入射の条件下で、ウエハ厚ｔ０を参照して基本加工条件が設定される（Ｓ１０３）。また、レーザ光の入射条件として裏面入射が指定されていれば、レーザ光裏面入射の条件下で、ウエハ厚ｔ０を参照して基本加工条件が設定される（Ｓ１０４）。

必須の加工対象情報によって基本加工条件が設定されたら、次に、任意の加工対象情報である詳細情報が指定されているかどうかが確認される（Ｓ１０５）。そして、詳細情報が指定されていれば、詳細情報に基づいて加工条件の再設定を行って、最終的な加工条件となる詳細加工条件を設定する（Ｓ１０６）。また、詳細情報が指定されていなければ、基本加工条件がそのまま最終的な加工条件とされる。以上の手順によって加工条件設定部１６で設定された最終的な加工条件は、加工条件情報として条件情報出力部１３から加工情報取得装置３１へと出力される（Ｓ１０７）。

ここで、加工条件設定部１６で設定されるレーザ加工の加工条件としては、具体的には例えば、加工対象物の半導体ウエハに対して切断予定ラインに沿って集光点をスキャンして、改質領域が連続的または断続的に形成された切断起点領域を形成する回数を示すスキャン本数（図３参照、図３（ａ）ではスキャン本数＝１、図３（ｂ）ではスキャン本数＝３）と、各スキャンでの半導体ウエハに対するレーザ光の照射条件とを設定することが好ましい。これにより、レーザ加工装置において適用すべき加工条件を好適に設定することができる。

また、図７に示した例では、各スキャンでのレーザ光の照射条件として、具体的に、加工対象物の半導体ウエハでの集光点の厚さ方向の位置（Ｚ位置）と、半導体ウエハに対して照射するレーザ光の強度条件と、半導体ウエハに対してレーザ光を照射するための光学系の設定条件（光学系設定）とを設定している。また、レーザ光の強度条件については、さらに具体的に、出口出力と、パワー条件とを設定している。

これらの加工条件のうち、「出口出力」は、加工用対物レンズ１４２（図５参照）から加工対象物Ｓへと出射されるレーザ光の出力についての条件である。このようなレーザ光の出力は、例えば図５の構成において、光アッテネータ１２３を調整することによって設定される。すなわち、この「出口出力」は、光学系設定の一種とも言える。

また、「パワー条件」は、加工用のレーザ光を供給するレーザ光源等についての条件である。具体的には、パワー条件として、レーザ発振器から出射されるレーザ出力、パルスレーザ光を用いる場合の繰り返し周波数、レーザ光を照射する際のステージ１０２の移動速度（加工対象物Ｓに対するレーザ光の相対的な移動速度）などの加工速度、レーザ光のパルス幅、及びビームプロファイル等が設定される。また、これらのパワー条件のうち、レーザ出力、及び繰り返し周波数は必須の設定項目である。

また、「光学系設定」は、光学系本体部１０４等における各種の光学系の設定についての条件である。具体的には、光学系設定として、対物レンズ１４２に入射するレーザ光のビーム径、ビーム発散角、及びビーム形状等が設定される。ここで、レーザ光のビーム径及び発散角は必須の設定項目であり、例えば図５の構成において、ビームエキスパンダ１２２などのレーザ整形光学系を調整することによって設定される。また、レーザ光のビーム形状は、加工対象物Ｓに照射されるレーザ光のビーム形状に相当し、例えば図６の構成において、一対のナイフエッジ２２４によって形成されるスリット２２３を調整することによって設定される。

また、半導体ウエハを格子状に切断して複数の半導体素子とする切断加工を行う場合には、上述したように、上記した加工条件に加えて、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向のそれぞれについての切断起点領域の形成を加工段階に分けて行うための加工段階（phase）を、加工条件として各スキャンについて設定することが好ましい。

図８は、図７のステップＳ１０３で行われる表面入射の場合の基本加工条件の設定方法の一例を示すフローチャートである。以下に示す設定方法の例では、対象情報入力部１２において、加工対象情報として加工対象物の厚さを入力させるとともに、加工条件設定部１６において、加工対象物の厚さについて基準となる複数の厚さ範囲を用意し、加工条件の設定において、複数の厚さ範囲のうちで入力された加工対象物の厚さに対応する厚さ範囲の加工条件を加工条件データベース１９から抽出し、抽出された加工条件に基づいて加工対象物に対する加工条件を設定する方法を用いている。このような方法では、レーザ加工装置において適用すべき加工条件を好適に設定することができる。

具体的には、図８に示す設定方法においては、ウエハ厚について基準となる値Ｔ１〜Ｔ４（ただし、Ｔ１＜Ｔ２＜Ｔ３＜Ｔ４）を用意することで複数の厚さ範囲を用意し、加工対象となる半導体ウエハのウエハ厚ｔ０の値によって加工条件の設定方法を場合分けする方法を用いている。

図８に示した例では、まず、ウエハ厚ｔ０について、Ｔ１≦ｔ０＜Ｔ２の範囲内にあるかどうかが判断される（ステップＳ２０１）。そして、指定されたウエハ厚ｔ０μｍがこの範囲内にあれば、上記範囲でのウエハ厚の代表値をＴ１μｍとし、加工条件データベース１９からウエハ厚Ｔ１μｍの場合の加工条件を抽出する（Ｓ２０２）。

また、ウエハ厚ｔ０がＴ１≦ｔ０＜Ｔ２の範囲内にない場合、続いて、ウエハ厚ｔ０がＴ２≦ｔ０＜Ｔ３の範囲内にあるかどうかが判断される（Ｓ２０３）。そして、指定されたウエハ厚ｔ０μｍがこの範囲内にあれば、加工条件データベース１９からウエハ厚Ｔ２μｍの場合の加工条件を抽出する（Ｓ２０４）。

さらに、ウエハ厚ｔ０がＴ２≦ｔ０＜Ｔ３の範囲内にない場合、続いて、ウエハ厚ｔ０がＴ３≦ｔ０＜Ｔ４の範囲内にあるかどうかが判断される（Ｓ２０５）。そして、指定されたウエハ厚ｔ０μｍがこの範囲内にあれば、加工条件データベース１９からウエハ厚Ｔ３μｍの場合の加工条件を抽出する（Ｓ２０６）。また、ウエハ厚ｔ０がＴ３≦ｔ０＜Ｔ４の範囲内にない場合、すなわち、ウエハ厚ｔ０がＴ１≦ｔ０＜Ｔ４の範囲内にない場合（入力された加工対象物の厚さが用意された複数の厚さ範囲の範囲内にない場合）には、指定された加工対象情報について加工条件が設定不能であるとして、設定エラーを出力する（Ｓ２１０）。

ウエハ厚Ｔ１、Ｔ２またはＴ３の場合の加工条件を加工条件データベース１９から抽出したら（Ｓ２０２、Ｓ２０４、Ｓ２０６）、続いて、指定されたウエハ厚ｔ０が、各範囲での代表値とした厚さＴｎ（ｎ＝１、２、３）と一致しているかどうか（Ｔｎ＝ｔ０）が判断される（Ｓ２０７）。そして、Ｔｎがｔ０と一致していれば、抽出された加工条件をそのまま基本加工条件として、基本加工条件の設定を完了する（Ｓ２０９）。また、Ｔｎがｔ０と一致していなければ、抽出された加工条件に対して、Ｔｎとｔ０との違いに応じて最適化を行って（Ｓ２０８）、基本加工条件を設定する（Ｓ２０９）。

なお、図７のステップＳ１０４で行われる裏面入射の場合の基本加工条件の設定についても、図８に示した表面入射の場合と基本的に同様の設定方法が用いられる。ただし、加工条件の設定においてウエハ厚ｔ０で設定方法を場合分けするためのウエハ厚の値Ｔ１〜Ｔ４等の具体的な設定条件については、表面入射の場合と裏面入射の場合とで異なる条件としても良い。

図９は、図７のステップＳ１０６で行われる詳細加工条件の設定方法の一例を示すフローチャートである。この設定方法では、加工対象物についての詳細情報として、詳細情報１、２、…の複数の情報項目が用意されている場合を想定している。ただし、このような詳細情報については、単一の情報項目を用意する構成としても良い。

図９に示した例では、まず、詳細情報１が指定されているかどうかが判断される（ステップＳ３０１）。そして、詳細情報１が指定されていれば、必須情報に基づいて設定された加工条件に対して最適化処理を行う（Ｓ３０２）。続いて、次の詳細情報２が指定されているかどうかが判断される（Ｓ３０３）。そして、詳細情報２が指定されていれば、加工条件に対して最適化処理を行う（Ｓ３０４）。このような詳細情報の指定の確認、及び指定されている場合の最適化処理を全ての詳細情報項目について実行することで、最終的な加工条件である詳細加工条件が設定される（Ｓ３０５）。

図１０は、加工条件データベース１９におけるデータ構成の一例を示す図である。この図１０では、図７〜図９に示した加工条件の設定方法を用いた場合における、加工条件データベース１９に用意される加工条件データの一例を模式的に示している。この構成例では、加工条件データベース１９において、ウエハ厚の基準値であるウエハ厚Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３のそれぞれについての加工条件データを含む表面入射の場合の加工条件データ１９１と、同様にウエハ厚Ｔ１’、Ｔ２’、Ｔ３’のそれぞれについての加工条件データを含む裏面入射の場合の加工条件データ１９２とが用意されている。

また、本構成例では、これらの加工条件データ１９１、１９２に加えて、加工条件最適化データ１９３が用意されている。この最適化データ１９３には、基本加工条件の設定においてＴｎ＝ｔ０でなかった場合に用いられる最適化データ（図８参照）と、詳細加工条件の設定において詳細情報が指定されていた場合に用いられる最適化データ（図９参照）とが含まれている。この例に示すように、加工条件データベース１９の構成については、対象情報入力部１２から入力される加工対象情報の内容、及び加工条件設定部１６において実行される加工条件の具体的な設定方法等に応じた構成とすることが好ましい。

図１に示した加工情報供給装置１０における情報供給方法について、さらに説明する。図１１は、加工情報供給装置１０への加工対象情報の入力に用いられる入力画面の一例を示す図である。この入力画面５０は、例えば、図１に示す構成において、ユーザが操作する加工情報取得装置３１の表示部において表示される。

図１１に示す入力画面５０では、加工ワーク名を入力するワーク名入力部５１と、必須情報であるウエハ厚を入力するウエハ厚入力部５２と、レーザ光の入射条件を裏面入射または表面入射から選択する入射条件入力部５３と、詳細情報を入力する詳細情報入力部５４とが設けられている。また、本構成例では、改質領域を形成した後の加工対象物の切断方法についての情報を入力するエキスパンド方法入力部５５が設けられている。また、これらの入力部５１〜５５の下方には、入力された加工対象情報に基づいた加工条件の設定の実行を指示する加工条件設定ボタン５６、及び入力された加工対象情報をクリアするためのクリアボタン５７が設けられている。

詳細情報入力部５４では、具体的には、ウエハ種類、ウエハサイズ、チップサイズ、ストリート幅、結晶方位／加工角度、ドープ種類／率、ストリート状態、及び裏面状態のそれぞれの項目について詳細情報を指定することが可能となっている。

上記の詳細情報の例として、ウエハ種類としては、具体的には、ＭＰＵ、ＤＳＰ、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、光デバイス、ＭＥＭＳ、ベアウエハなどがある。また、結晶方位としては、＜１００＞、＜１１１＞、＜１１０＞などがある。また、ドープ種類としては、Ｓｂ（ｎ型）、Ａｓ（ｎ型）、Ｐ（ｎ型）、Ｂ（ｐ型）などがある。

また、ストリート状態については、ストリート状態１として、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_２＋ＳｉＮ、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ、Ｂｅａｒ−Ｓｉなどがある。また、ストリート状態２として、ＡｌＮ膜を含む、Ｌｏｗ−ｋ膜を含む、ＳＯＩを含む、貫通電極が存在する、エッチングによる汚れ有り、などがある。また、裏面状態については、裏面状態１として、Ｂｅａｒ−Ｓｉ、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ_２＋ＳｉＮ、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ、裏面電極（Ａｕ）、裏面電極（ＡｕＳｎ）などがある。また、裏面状態２として、ポリミド／樹脂系の膜、金属膜、貫通電極が存在する、バンプ有り、加工後ＤＡＦを添付する、加工前からＤＡＦが付いている、エッチングによる汚れ有り、などがある。

図１１においては、加工対象情報の入力例として、加工ワーク名＝ワーク１について、ウエハ厚ｔ０＝２３０μｍ、入射条件＝表面入射、詳細情報＝指定するとし、詳細情報として、ドープ種類＝Ｓｂ（ｎ型）、ドープ率＝０．５Ω・ｃｍとの情報がそれぞれ入力されている例を示している。

図１２は、加工情報供給装置１０からの加工条件情報の出力に用いられる出力画面の一例を示す図である。この出力画面６０は、図１１の入力画面５０と同様に、例えば、図１に示す構成において、ユーザが操作する加工情報取得装置３１の表示部において表示される。

図１２に示す出力画面６０では、入力画面５０において入力された加工対象情報を表示する加工対象情報表示部６１と、加工対象情報に基づいて設定された加工条件を示す加工条件情報表示部６２とが設けられている。また、これらの表示部６１、６２の下方には、入力画面５０へと戻るための戻るボタン６３、及び加工条件の設定処理を終了するための終了ボタン６４が設けられている。

図１２においては、図１１に関して上述した加工対象情報に応じて設定された加工条件情報の出力例として、スキャン本数＝４とし、４本のスキャンＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４のそれぞれについて、レーザ加工装置に適用すべき具体的な加工条件が表示されている例を示している。

具体的には、１回目のスキャンＳＤ１について、Ｚ位置＝３０μｍ、出口出力＝２．００Ｗ、加工段階＝１が出力されている。また、２回目のスキャンＳＤ２について、Ｚ位置＝８４μｍ、出口出力＝２．００Ｗ、加工段階＝１が出力されている。また、３回目のスキャンＳＤ３について、Ｚ位置＝１３９μｍ、出口出力＝２．００Ｗ、加工段階＝２が出力されている。また、４回目のスキャンＳＤ４について、Ｚ位置＝１９６μｍ、出口出力＝２．５０Ｗ、加工段階＝２が出力されている。また、パワー条件、及び光学系設定については、スキャンＳＤ１〜ＳＤ４の全てにおいて、それぞれ条件５、及び設定１が出力されている。

また、スキャンＳＤ１、ＳＤ２で加工段階＝１が設定され、スキャンＳＤ３、ＳＤ４で加工段階＝２が設定されている上記の例では、Ｘ軸方向、及びＹ軸方向に格子状に切断するための半導体ウエハのレーザ加工は、以下のような手順で行われる。まず、加工段階１において、Ｘ軸方向にスキャンＳＤ１、ＳＤ２を順に行って２列の改質領域列を形成し、続いて、Ｙ軸方向にスキャンＳＤ１、ＳＤ２を順に行って同じく２列の改質領域列を形成する。さらに、加工段階２において、Ｙ軸方向（またはＸ軸方向）にスキャンＳＤ３、ＳＤ４を順に行って２列の改質領域列を形成し、続いて、Ｘ軸方向（またはＹ軸方向）にスキャンＳＤ３、ＳＤ４を順に行って同じく２列の改質領域列を形成する。このような加工段階の設定は、各スキャンにおいて改質領域列を好適に形成する上で有効である。

加工情報供給装置１０の加工条件設定部１６において設定されて、条件情報出力部１３から出力されるレーザ加工装置３２での加工条件については、対象とするレーザ加工装置３２において操作、設定が可能となっている設定項目、及び各設定項目で設定、選択が可能なパラメータに対応するように、加工条件が設定、出力されることが好ましい。

また、レーザ加工装置３２では、加工情報供給装置１０から供給される情報に基づいて加工条件を設定することが可能な設定操作部が設けられることが好ましい。このような設定操作部については、例えば、レーザ加工装置３２に設けられた表示部に設定操作画面を表示する構成を用いることができる。あるいは、レーザ加工装置３２において条件設定ボタンや設定つまみなどを含む設定操作パネルを設ける構成を用いても良い。

図１３及び図１４は、レーザ加工装置において加工条件の設定操作に用いられる操作画面の一例を示す図である。この操作画面７０では、第１設定項目タグ７１、及び第２設定項目タグ７２によって、操作画面７０に表示される設定項目表示部を切り換えることが可能となっている。また、これらの項目タグ７１、７２、及び設定項目表示部の下方には、加工条件の設定操作を完了する設定ボタン７５、及び設定内容を取り消すための取消ボタン７６が設けられている。

図１３においては、第１設定項目タグ７１が選択され、対応する第１設定項目表示部７３が操作画面７０に表示されている。ここでは、図１２に示した４本のスキャンＳＤ１、ＳＤ２、ＳＤ３、ＳＤ４のそれぞれについて、Ｚ位置、出口出力、及び加工段階が設定され、その内容が表示されている。また、図１４においては、第２設定項目タグ７２が選択され、対応する第２設定項目表示部７４が操作画面７０に表示されている。ここでは、光学系設定、及びパワー条件のそれぞれについて、選択可能な内容、及び選択されている加工条件（ハッチングを付して示す）が表示されている。

本発明による加工情報供給装置、及び加工情報供給システムは、上記実施形態及び構成例に限られるものではなく、様々な変形が可能である。例えば、加工情報供給装置１０に入力される加工対象情報の内容、加工情報供給装置１０において設定、出力される加工条件情報の内容、加工条件の設定方法、及び加工条件データベースでのデータ構成等については、図７〜図１４はその一例を示すものであり、具体的には様々な構成を用いて良い。

本発明は、レーザ加工装置に適用される加工情報を加工者側で好適に取得することが可能な加工情報供給装置、及び加工情報供給システムとして利用可能である。

１０…加工情報供給装置、１１…情報入出力部、１２…対象情報入力部、１３…条件情報出力部、１５…加工情報処理部、１６…加工条件設定部、１７…アクセス管理部、１８…設定履歴記憶部、１９…加工条件データベース、２０…操作部、２１…入力装置、２２…表示装置、３０…ネットワーク、３１…加工情報取得装置、３２…レーザ加工装置、
４０…加工対象物、４１…表面、４２…切断予定ライン、４３…改質領域、４６〜４８…切断起点領域（改質領域列）、Ｌ…レーザ光、Ｐ…集光点。

このような目的を達成するために、本発明による加工情報供給装置は、加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を加工対象物の内部に形成するレーザ加工装置に適用される加工情報を供給する加工情報供給装置であって、（１）加工対象物についての加工対象情報を入力する対象情報入力手段と、（２）レーザ加工装置における加工対象情報に応じた、レーザ光の照射によって加工対象物の内部に改質領域を形成するための加工条件についてのデータが蓄積された加工条件データベースと、（３）加工条件データベースに含まれる加工条件データを参照し、対象情報入力手段から入力された加工対象情報に基づいて、加工対象物に対する加工条件を設定する加工条件設定手段と、（４）加工条件設定手段で設定された加工条件についての加工条件情報を出力する条件情報出力手段とを備え、対象情報入力手段は、加工対象情報として、加工対象物の厚さと、加工対象物に対するレーザ光の入射条件とを必須情報として入力させ、レーザ光の入射条件として、加工対象物に対するレーザ光の表面入射または裏面入射のいずれかを指定させるとともに、加工対象物についての詳細情報を任意情報として入力させ、加工条件設定手段は、加工条件の設定において、加工対象物の厚さ及びレーザ光の入射条件を参照して、レーザ光の入射条件について表面入射または裏面入射のいずれであるかを判断し、表面入射が指定されていれば、レーザ光表面入射の条件下で加工対象物の厚さを参照して加工条件データベースから加工条件を抽出して基本加工条件を設定し、裏面入射が指定されていれば、レーザ光裏面入射の条件下で加工対象物の厚さを参照して加工条件データベースから加工条件を抽出して基本加工条件を設定するとともに、詳細情報が入力されている場合には、詳細情報を参照して加工条件を最適化して詳細加工条件を設定し、加工条件設定手段は、加工対象物の厚さについて、基準となる複数の厚さ範囲を用意し、加工対象物の厚さを参照した基本加工条件の設定において、複数の厚さ範囲のうちで入力された加工対象物の厚さに対応する厚さ範囲の加工条件として、複数の厚さ範囲のうちで入力された加工対象物の厚さが範囲内にある厚さ範囲を判断し、その厚さ範囲での加工対象物の厚さの代表値の場合の加工条件を加工条件データベースから抽出し、抽出された加工条件に基づいて加工対象物に対する基本加工条件を設定し、抽出された加工条件に基づいた基本加工条件の設定において、入力された加工対象物の厚さが代表値と一致しているかどうかを判断し、一致していれば、抽出された加工条件をそのまま基本加工条件として設定し、一致していなければ、抽出された加工条件に対して入力された加工対象物の厚さと代表値との違いに応じて最適化を行って基本加工条件を設定することを特徴とする。

また、加工情報供給システムは、上記構成の加工情報供給装置と、加工情報供給装置に対してネットワークを介して接続され、レーザ加工装置に適用される加工情報を取得する加工情報取得装置とを備え、加工情報取得装置は、加工情報供給装置に対して、対象情報入力手段を介して加工対象情報を指示するとともに、条件情報出力手段を介して加工条件情報を取得する構成とすることができる。

Claims (10)

1. 加工対象物の内部に集光点を合わせてレーザ光を照射することにより、前記加工対象物の切断予定ラインに沿って、切断の起点となる改質領域を前記加工対象物の内部に形成するレーザ加工装置に適用される加工情報を供給する加工情報供給装置であって、
   前記加工対象物についての加工対象情報を入力する対象情報入力手段と、
   前記レーザ加工装置における前記加工対象情報に応じた、前記レーザ光の照射によって前記加工対象物の内部に前記改質領域を形成するための加工条件についてのデータが蓄積された加工条件データベースと、
   前記加工条件データベースに含まれる加工条件データを参照し、前記対象情報入力手段から入力された前記加工対象情報に基づいて、前記加工対象物に対する加工条件を設定する加工条件設定手段と、
   前記加工条件設定手段で設定された前記加工条件についての加工条件情報を出力する条件情報出力手段と
   を備えることを特徴とする加工情報供給装置。
2. 前記対象情報入力手段及び前記条件情報出力手段は、前記レーザ加工装置に適用される前記加工情報を取得するための加工情報取得装置に対してネットワークを介して接続可能に構成されていることを特徴とする請求項１記載の加工情報供給装置。
3. 前記加工条件設定手段で行われる前記加工条件の設定について、前記加工対象情報または前記加工条件情報の少なくとも一方を含む設定履歴を記憶する設定履歴記憶手段を備えることを特徴とする請求項１または２記載の加工情報供給装置。
4. 前記対象情報入力手段は、前記加工対象情報として、前記加工対象物の厚さと、前記加工対象物に対するレーザ光の入射条件とを必須情報として入力させるとともに、必要に応じて、前記加工対象物についての詳細情報を任意情報として入力させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の加工情報供給装置。
5. 前記加工条件設定手段は、前記加工条件の設定において、前記加工対象物の厚さ及び前記レーザ光の入射条件を参照して前記加工条件データベースから加工条件を抽出して基本加工条件を設定するとともに、必要に応じて、前記詳細情報を参照して加工条件を最適化して詳細加工条件を設定することを特徴とする請求項４記載の加工情報供給装置。
6. 前記対象情報入力手段は、前記加工対象情報として、前記加工対象物の厚さを入力させるとともに、
   前記加工条件設定手段は、前記加工対象物の厚さについて基準となる複数の厚さ範囲を用意し、前記加工条件の設定において、前記複数の厚さ範囲のうちで入力された前記加工対象物の厚さに対応する厚さ範囲の加工条件を前記加工条件データベースから抽出し、抽出された加工条件に基づいて前記加工対象物に対する前記加工条件を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載の加工情報供給装置。
7. 前記加工条件設定手段は、入力された前記加工対象物の厚さが用意された前記複数の厚さ範囲の範囲内にない場合に、入力された前記加工対象情報について前記加工条件が設定不能であるとして、設定エラーを出力することを特徴とする請求項６記載の加工情報供給装置。
8. 前記加工条件設定手段は、前記加工条件として、前記加工対象物に対して前記切断予定ラインに沿って前記集光点をスキャンして、改質領域が連続的または断続的に形成された切断起点領域を形成する回数を示すスキャン本数と、各スキャンでのレーザ光の照射条件とを設定することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項記載の加工情報供給装置。
9. 前記加工条件設定手段は、前記レーザ光の照射条件として、前記加工対象物での前記集光点の厚さ方向の位置と、前記加工対象物に対して照射するレーザ光の強度条件と、前記加工対象物に対してレーザ光を照射するための光学系の設定条件とを設定することを特徴とする請求項８記載の加工情報供給装置。
10. 請求項１〜９のいずれか一項記載の加工情報供給装置と、
    前記加工情報供給装置に対してネットワークを介して接続され、前記レーザ加工装置に適用される前記加工情報を取得する加工情報取得装置とを備え、
    前記加工情報取得装置は、前記加工情報供給装置に対して、前記対象情報入力手段を介して前記加工対象情報を指示するとともに、前記条件情報出力手段を介して前記加工条件情報を取得することを特徴とする加工情報供給システム。

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