KR20240015615A - 레이저 가공 장치 - Google Patents

Abstract

레이저 가공 장치는 지지부와, 대상물에 집광 렌즈를 거쳐 레이저광을 조사하는 조사부와, 집광 렌즈를 이동시키는 이동 기구와, 레이저광 입사면을 촬상하는 촬상부와, 레이저광 입사면의 변위 정보를 취득하는 변위 정보 취득부와, 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여 집광 렌즈의 위치가 기준 위치에 맞도록 이동 기구를 동작시키는 제1 위치 맞춤부와, 제1 위치 맞춤부에 의해 집광 렌즈의 위치를 기준 위치에 맞추었을 때에 변위 정보 취득부에서 취득되는 변위 정보를, 기준 변위 정보로서 기록하는 정보 기록부와, 변위 정보가 기준 변위 정보가 되도록 이동 기구를 동작시켜, 집광 렌즈의 위치를 기준 위치에 맞추는 제2 위치 맞춤부를 구비한다.

Description

레이저 가공 장치

본 개시는 레이저 가공 장치에 관한 것이다.

대상물에 레이저광을 조사하여 개질 영역을 형성하는 레이저 가공 장치가 알려져 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조). 이와 같은 레이저 가공 장치는, 대상물을 지지하는 지지부와, 대상물에 집광 렌즈를 거쳐 레이저광을 조사하는 조사부와, 집광 렌즈의 광축 방향을 따라서 집광 렌즈를 이동시키는 이동 기구와, 대상물의 레이저광 입사면을 촬상하는 촬상부를 구비한다.

일본 특허공개 제2008-87053호 공보

상술한 바와 같은 레이저 가공 장치에서는, 대상물의 레이저광 조사면에 레티클을 투영하고, 촬상부에 의해 촬상된 화상 상에서 레티클의 핀트가 맞도록 이동 기구를 동작시킴으로써, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치를 기준 위치에 맞추는 위치 맞춤(이른바, 하이트 세트)을 행하는 경우가 있다. 그러나 이 경우, 예를 들어 레이저광 입사면측에 막 또는 테이프재가 존재하는 웨이퍼 등을 대상물로 이용하면, 화상 상에 있어서 레티클을 올바르게 식별할 수 없어, 집광 렌즈의 해당 위치 맞춤이 곤란하게 될 가능성이 있다.

그래서, 본 개시는 대상물에 관계없이, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치를 위치 맞춤하는 것이 가능한 레이저 가공 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치는, 대상물에 레이저광을 조사하여 개질 영역을 형성하는 레이저 가공 장치로서, 대상물을 지지하는 지지부와, 대상물에 집광 렌즈를 거쳐 레이저광을 조사하는 조사부와, 집광 렌즈의 광축 방향을 따라서 집광 렌즈를 이동시키는 이동 기구와, 대상물의 레이저광 입사면을 촬상하는 촬상부와, 측정용 레이저광을 이용하여, 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 변위 정보를 취득하는 변위 정보 취득부와, 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치가 기준 위치 또는 해당 기준 위치로부터 소정 거리 떨어진 소정 높이 위치에 맞도록 이동 기구를 동작시키는 제1 위치 맞춤부와, 제1 위치 맞춤부에 의해 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치를 기준 위치 또는 소정 높이 위치에 맞추었을 때에 변위 정보 취득부에서 취득되는 변위 정보를, 기준 변위 정보로서 기록하는 정보 기록부와, 변위 정보 취득부에서 취득되는 변위 정보가 기준 변위 정보가 되도록 이동 기구를 동작시켜, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치를 기준 위치 또는 소정 높이 위치에 맞추는 제2 위치 맞춤부를 구비한다.

이 레이저 가공 장치에서는, 제1 위치 맞춤부에 의해, 촬상부의 촬상 결과에 기초하여, 대상물의 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치의 위치 맞춤(이하, 이와 같은 위치 맞춤을 「하이트 세트」라고도 함)을 행한다. 이때에 변위 정보 취득부에서 취득되는 변위 정보를, 정보 기록부에 의해 기준 변위 정보로서 기록한다. 여기서, 예를 들면 레이저광 입사면측에 막 또는 테이프재가 존재하는 대상물을 이용하는 경우에는, 촬상부의 촬상 결과로부터는, 레이저광 입사면 상의 식별이 곤란하게 되어, 하이트 세트가 곤란하게 될 가능성을 생각할 수 있다. 이 경우에 있어서도, 본 개시의 일 측면에서는, 제2 위치 맞춤부에 의해 기준 변위 정보를 이용하여 이동 기구를 동작시킴으로써, 하이트 세트를 행할 수 있다. 즉, 본 개시의 일 측면에서는, 제1 위치 맞춤부에 의한 하이트 세트와 제2 위치 맞춤부에 의한 하이트 세트의 양 기능을 구비하고 있고, 이것에 의해, 대상물에 관계없이 하이트 세트를 행하는 것이 가능하게 된다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치에서는, 촬상부는 레티클을 거쳐 레이저광 입사면에 입사하고 또한 레이저광 입사면에서 반사한 가시광을 수광하고, 기준 위치는 촬상부에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클의 핀트가 맞을 때의 집광 렌즈의 위치여도 된다. 이 경우, 제1 위치 맞춤부에 의해, 레티클을 이용하여 하이트 세트를 행할 수 있다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치에서는, 제1 위치 맞춤부에 의한 처리를 실행시켜, 촬상부에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에 기준 변위 정보가 정보 기록부에 의해 기록되어 있지 않을 때에, 해당 대상물을 가공 불가로 판정하는 가공 불가 판정부를 구비하고 있어도 된다. 이것에 의해, 하이트 세트를 할 수 없기 때문에 대상물이 가공 불가라고 판정할 수 있다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치에서는, 제1 위치 맞춤부에 의한 처리를 실행시켜, 촬상부에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에 기준 변위 정보가 정보 기록부에 의해 기록되어 있을 때에, 제2 위치 맞춤부에 의한 처리를 실행시키는 전환부를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 제1 위치 맞춤부에 의한 하이트 세트를 우선하여 실행하고, 제1 위치 맞춤부에 의한 하이트 세트가 불가인 경우에는, 제2 위치 맞춤부에 의한 하이트 세트로 전환하는 것이 가능하게 된다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치에서는, 변위 정보 취득부는, 측정용 레이저광을 발광하는 발광 소자와, 레이저광 입사면에서 반사한 측정용 레이저광을 수광하는 수광 소자 어레이를 포함하고, 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 변위 정보는, 수광 소자 어레이에 있어서의 측정용 레이저광의 수광 위치에 대응해도 된다. 이 경우, 수광 소자 어레이에 있어서의 측정용 레이저광의 수광 위치를 변위 정보로서 이용하여, 하이트 세트를 행하는 것이 가능하게 된다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치에서는, 변위 정보 취득부는 측정용 레이저광을 발광하는 발광 소자와, 레이저광 입사면에서 반사한 측정용 레이저광을 복수의 분기 측정용 레이저광으로 분기시키는 분기 광학계와, 복수의 분기 측정용 레이저광을 수광하는 수광 소자 어레이를 포함하고, 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 변위 정보는, 수광 소자 어레이에 있어서의 복수의 분기 측정용 레이저광의 수광 위치의 간격에 대응해도 된다. 이 경우, 수광 소자 어레이에 있어서의 분기 측정용 레이저광의 수광 위치의 간격을 변위 정보로서 이용하여, 하이트 세트를 행하는 것이 가능하게 된다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치는, 수광 소자 어레이에 있어서의 수광량이 임계값 이상이 되도록, 변위 정보 취득부를 조정하는 수광량 조정부를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 수광 소자 어레이의 수광량이 작기 때문에 유효한 변위 정보를 취득할 수 없는 것을 막는 것이 가능하게 된다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치는, 레이저광 입사면측에 막 또는 테이프재를 포함하지 않는 기준용 대상물을 지지하는 기준용 지지부를 구비하고 있어도 된다. 이 경우, 기준용 지지부에서 지지된 기준용 대상물에 대해서 제1 위치 맞춤부에 의해 하이트 세트를 행하고, 이 때에 취득되는 변위 정보를 정보 기록부에 의해 기준 변위 정보로서 기록할 수 있다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치에서는, 제1 위치 맞춤부는, 기준 변위 정보가 정보 기록부에 의해 기록되어 있는 경우에, 변위 정보 취득부에서 취득되는 변위 정보가 기준 변위 정보가 되도록 이동 기구를 동작시킨 후, 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치가 기준 위치에 맞도록 이동 기구를 동작시켜도 된다. 이 경우, 제1 위치 맞춤부에 의한 하이트 세트(즉, 촬상부의 촬상 결과에 기초하는 하이트 세트)의 고속화가 가능하게 된다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치에서는, 변위 정보 취득부는 레이저광 입사면에 대해서 측정용 레이저광을 출사하고, 레이저광 입사면에 의해서 반사된 측정용 레이저광을 수광함으로써, 변위 정보를 취득하고, 레이저광 및 측정용 레이저광에 투과성을 가지는 투과 부재가 레이저광 입사면 상에 마련된 대상물에 개질 영역을 형성할 때에 있어서, 제2 위치 맞춤부는, 투과 부재의 두께 및 굴절률에 관한 정보를 포함하는 투과 부재 정보에 기초하여, 투과 부재가 없는 경우의 측정용 레이저광의 광로에 대한, 투과 부재가 있는 경우의 측정용 레이저광의 광로의 어긋남에 대응하는 오프셋량을 산출하고, 산출한 오프셋량에 기초하여, 정보 기록부에 미리 기억된 기준 변위 정보를 변경해도 된다. 이것에 의해, 레이저광 입사면 상에 투과 부재(예를 들면 투명 테이프 등)가 마련된 대상물에도 대응하는 것이 가능하게 된다.

본 개시의 일 측면에 따른 레이저 가공 장치는, 투과 부재의 유무 및 투과 부재 정보에 관한 입력을 접수하는 입력부를 구비하고, 제2 위치 맞춤부는, 입력부의 입력에 기초하여, 투과 부재가 있는지 여부를 판정하고, 투과 부재가 있다고 판정했을 경우에 오프셋량을 산출해도 된다. 이것에 의해, 입력부의 입력을 이용하여, 레이저광 입사면 상에 투과 부재가 마련된 대상물에 대응하는 것이 가능하게 된다.

본 개시에 의하면, 대상물에 관계없이, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈의 광축 방향에 있어서의 위치를 위치 맞춤하는 것이 가능한 레이저 가공 장치를 제공하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치를 나타내는 사시도이다.
도 2는 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치의 지지대에 장착되는 대상물의 사시도이다.
도 3은 도 1의 XY평면을 따른 단면도이다.
도 4는 실시 형태에 따른 레이저 가공 장치의 레이저 출력부 및 레이저 집광부의 일부를 나타내는 사시도이다.
도 5는 도 1의 XY평면을 따른 단면도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선을 따른 단면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따른 단면도이다.
도 8은 실시 형태에 따른 별축(別軸) 측거 센서의 개략 구성을 나타내는 정면도이다.
도 9는 실시 형태에 따른 관찰 카메라에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상에 있어서 레티클의 마크의 핀트가 맞는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 11은 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 12의 (a)는, 하이트 세트를 설명하기 위한 별축 측거 센서의 정면도이다. 도 12의 (b)는, 도 12의 (a)의 계속되는 부분을 나타내는 별축 측거 센서의 정면도이다.
도 13은 실시 형태에 따른 관찰 카메라에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상에 있어서 레티클의 마크가 보이지 않는 상태를 나타내는 도면이다.
도 14는 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 15는 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 16은 변형예에 따른 레이저 가공 장치의 지지대 및 기준용 지지대를 나타내는 개략 평면도이다.
도 17은 도 16의 지지대 및 기준용 지지대에 대상물 및 기준용 대상물이 지지된 상태를 나타내는 개략 평면도이다.
도 18의 (a)는, 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다. 도 18의 (b)는, 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 19는 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다.
도 20의 (a)는, 변형예에 따른 별축 측거 센서의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 도 20의 (b)는, 변형예에 따른 별축 측거 센서의 개략 구성을 나타내는 도면이다. 도 20의 (c)는, 변형예에 따른 별축 측거 센서의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 21은 변형예에 따른 레이저 가공 장치를 나타내는 사시도이다.
도 22의 (a)는, 투명 테이프가 마련되어 있지 않은 대상물을 나타내는 측면도이다. 도 22의 (b) 투명 테이프가 마련된 대상물을 나타내는 측면도이다.
도 23은 오프셋량의 산출을 설명하기 위한 대상물의 측면도이다.
도 24는 하이트 세트의 예를 나타내는 플로차트이다.

이하, 실시 형태에 대해서, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면에 있어서 동일 또는 상당 부분에는 동일 부호를 부여하고, 중복되는 설명을 생략한다. 수평면 내에 있어서 서로 직교하는 방향을 X축 방향 및 Y축 방향으로 하고, 연직 방향을 Z축 방향으로 한다.

도 1에 나타내지는 바와 같이, 레이저 가공 장치(200)에서는, 대상물(1)에 레이저광을 조사하는 것에 의해, 대상물(1)에 개질 영역을 형성한다. 대상물(1)로서는, 반도체 재료로 형성된 반도체 기판이나 압전 재료로 형성된 압전 기판 등을 포함하는 판 모양의 부재(예를 들면, 기판, 웨이퍼 등)가 이용된다. 도 2에 나타내지는 바와 같이, 대상물(1)에는, 대상물(1)을 절단하기 위한 절단 예정 라인(5)이 설정되어 있다. 절단 예정 라인(5)은 직선 모양으로 연장된 가상선이다. 대상물(1)의 내부에 개질 영역을 형성하는 경우, 대상물(1)의 내부에 집광점(집광 영역의 적어도 일부)을 맞춘 상태에서, 레이저광을 절단 예정 라인(5)을 따라서 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 개질 영역이 절단 예정 라인(5)을 따라서 대상물(1)에 형성된다.

절단 예정 라인(5)은 직선 모양으로 한정되지 않고 곡선 모양이어도 되고, 이것들이 조합된 3차원 모양이어도 되며, 좌표 지정된 것이어도 된다. 절단 예정 라인(5)은 가상선으로 한정되지 않고, 대상물(1)의 표면에 실제로 그어진 선이어도 된다. 개질 영역은 연속적으로 형성되는 경우도 있고, 단속(斷續)적으로 형성되는 경우도 있다. 개질 영역은 열 모양이어도 점 모양이어도 되며, 요점은, 개질 영역은 적어도 대상물(1)의 내부에 형성되어 있으면 된다. 또한, 개질 영역을 기점으로 균열이 형성되는 경우가 있고, 균열 및 개질 영역은, 대상물(1)의 외표면(표면, 이면, 혹은 외주면)에 노출되어 있어도 된다. 개질 영역을 형성할 때의 레이저광 입사면은, 대상물(1)의 표면으로 한정되는 것은 아니며, 대상물(1)의 이면이어도 된다.

개질 영역은 밀도, 굴절률, 기계적 강도나 그 외의 물리적 특성이 주위와는 다른 상태로 된 영역을 말한다. 개질 영역으로서는, 예를 들면, 용융 처리 영역(일단 용융 후 재고화(再固化)한 영역, 용융 상태 중의 영역 및 용융으로부터 재고화 하는 상태 중의 영역 중 적어도 어느 하나를 의미함), 크랙 영역, 절연 파괴 영역, 굴절률 변화 영역 등이 있고, 이것들이 혼재한 영역도 있다. 개질 영역으로서는, 대상물(1)의 재료에 있어서 개질 영역의 밀도가 비개질 영역의 밀도와 비교하여 변화한 영역이나, 격자 결함이 형성된 영역이 있다. 대상물(1)의 재료가 단결정 실리콘인 경우, 개질 영역은, 고전위 밀도 영역이라고도 할 수 있다.

용융 처리 영역, 굴절률 변화 영역, 개질 영역의 밀도가 비개질 영역의 밀도와 비교하여 변화한 영역, 및, 격자 결함이 형성된 영역은, 또한, 그것들 영역의 내부나 개질 영역과 비개질 영역과의 계면에 균열(깨짐, 마이크로 크랙)을 내포하고 있는 경우가 있다. 내포되는 균열은, 개질 영역의 전면에 걸치는 경우나 일부분만이나 복수 부분에 형성되는 경우가 있다. 대상물(1)은 결정 구조를 가지는 결정 재료로 이루어지는 기판을 포함한다. 예를 들면 대상물(1)은, 질화 갈륨(GaN), 실리콘(Si), 실리콘 카바이드(SiC), LiTaO₃, 및, 사파이어(Al₂O₃) 중 적어도 어느 것으로 형성된 기판을 포함한다. 바꿔 말하면, 대상물(1)은, 예를 들면, 질화 갈륨 기판, 실리콘 기판, SiC 기판, LiTaO₃ 기판, 또는 사파이어 기판을 포함한다. 결정 재료는 이방성 결정 및 등방성 결정 중 어느 것이어도 된다. 또한, 대상물(1)은 비결정 구조(비정질 구조)를 가지는 비결정 재료로 이루어지는 기판을 포함하고 있어도 되고, 예를 들면 유리 기판을 포함하고 있어도 된다.

실시 형태에서는, 절단 예정 라인(5)을 따라서 개질 스폿(가공 자국)을 복수 형성하는 것에 의해, 개질 영역을 형성할 수 있다. 이 경우, 복수의 개질 스폿이 모이는 것에 의해서 개질 영역이 된다. 개질 스폿이란, 펄스 레이저광의 1펄스의 샷(즉 1펄스의 레이저 조사: 레이저 샷)으로 형성되는 개질 부분이다. 개질 스폿으로서는, 크랙 스폿, 용융 처리 스폿 혹은 굴절률 변화 스폿, 또는 이것들 중 적어도 하나가 혼재하는 것 등을 들 수 있다. 개질 스폿에 대해서는, 요구되는 절단 정밀도, 요구되는 절단면의 평탄성, 대상물(1)의 두께, 종류, 결정 방위 등을 고려하여, 그 크기나 발생하는 균열의 길이를 적절히 제어할 수 있다. 실시 형태에서는, 절단 예정 라인(5)을 따라서, 개질 스폿을 개질 영역으로서 형성할 수 있다.

도 1에 나타내지는 바와 같이, 레이저 가공 장치(200)는 장치 프레임(210)과, 제1 이동 기구(220)와, 지지대(지지부)(230)와, 제2 이동 기구(이동 기구)(240)를 구비하고 있다. 또한, 레이저 가공 장치(200)는 레이저 출력부(300)와, 레이저 집광부(조사부)(400)와, 제어부(500)를 구비하고 있다.

제1 이동 기구(220)는 장치 프레임(210)에 장착되어 있다. 제1 이동 기구(220)는 제1 레일 유닛(221)과, 제2 레일 유닛(222)과, 가동 베이스(223)를 가지고 있다. 제1 레일 유닛(221)은 장치 프레임(210)에 장착되어 있다. 제1 레일 유닛(221)에는, Y축 방향을 따라서 연재하는 한 쌍의 레일(221a, 221b)이 마련되어 있다. 제2 레일 유닛(222)은, Y축 방향을 따라서 이동 가능하게 되도록, 제1 레일 유닛(221)의 한 쌍의 레일(221a, 221b)에 장착되어 있다. 제2 레일 유닛(222)에는, X축 방향을 따라서 연재하는 한 쌍의 레일(222a, 222b)이 마련되어 있다. 가동 베이스(223)는, X축 방향을 따라서 이동 가능하게 되도록, 제2 레일 유닛(222)의 한 쌍의 레일(222a, 222b)에 장착되어 있다. 가동 베이스(223)는 Z축 방향과 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전 가능하다.

지지대(230)는 가동 베이스(223)에 장착되어 있다. 지지대(230)는 대상물(1)을 지지한다. 도 2에 나타내지는 예에서는, 대상물(1)은, 예를 들면, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 기판의 표면측에 복수의 기능 소자(포토다이오드 등의 수광 소자, 레이저 다이오드 등의 발광 소자, 또는 회로로서 형성된 회로 소자 등)가 매트릭스 모양으로 형성된 것이다. 대상물(1)이 지지대(230)에 지지될 때에는, 고리 모양의 프레임(11)에 펼쳐진 필름(12) 상에, 예를 들면 대상물(1)의 표면(1a)(복수의 기능 소자측의 면)이 첩부(貼付)된다. 지지대(230)는, 클램프에 의해서 프레임(11)을 유지함과 아울러 진공 척 테이블에 의해서 필름(12)을 흡착함으로써, 대상물(1)을 지지한다. 지지대(230) 상에 있어서, 대상물(1)에는, 서로 평행한 복수의 절단 예정 라인(5a), 및 서로 평행한 복수의 절단 예정 라인(5b)이, 서로 이웃하는 기능 소자의 사이(이하, 「스트리트」라고도 함)를 통과하도록 격자 모양으로 설정된다.

도 1에 나타내지는 바와 같이, 지지대(230)는, 제1 이동 기구(220)에 있어서 제2 레일 유닛(222)이 동작함으로써, Y축 방향을 따라서 이동시켜진다. 또한, 지지대(230)는, 제1 이동 기구(220)에 있어서 가동 베이스(223)가 동작함으로써, X축 방향을 따라서 이동시켜진다. 또한, 지지대(230)는, 제1 이동 기구(220)에 있어서 가동 베이스(223)가 동작함으로써, Z축 방향과 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전시켜진다. 이와 같이, 지지대(230)는, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 이동 가능하게 되고 또한 Z축 방향과 평행한 축선을 중심선으로 하여 회전 가능하게 되도록, 장치 프레임(210)에 장착되어 있다.

레이저 출력부(300)는 장치 프레임(210)에 장착되어 있다. 레이저 집광부(400)는 제2 이동 기구(240)를 개재하여 장치 프레임(210)에 장착되어 있다. 레이저 집광부(400)는, 제2 이동 기구(240)가 동작함으로써, Z축 방향(후술하는 집광 렌즈 유닛(430)의 광축 방향)을 따라서 이동시켜진다. 이와 같이, 레이저 집광부(400)는, 레이저 출력부(300)에 대해서 Z축 방향을 따라서 이동 가능하게 되도록, 장치 프레임(210)에 장착되어 있다.

제어부(500)는 CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory) 및 RAM(Random Access Memory) 등에 의해서 구성되어 있다. 제어부(500)는 레이저 가공 장치(200)의 각 부의 동작을 제어한다. 제어부(500)에 의한 처리의 상세에 대해서는 후술한다.

레이저 가공 장치(200)에서는, 예를 들면 다음과 같이, 각 절단 예정 라인(5a, 5b)을 따라서 대상물(1)의 내부에 개질 영역이 형성된다. 먼저, 대상물(1)의 이면(1b)이 레이저광 입사면이 되도록, 대상물(1)을 지지대(230)에 지지하고, 대상물(1)의 각 절단 예정 라인(5a)이 X축 방향과 평행한 방향으로 맞춰진다. 레이저광 입사면에 대한 후술하는 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 기준 위치에 맞추는 위치 맞춤(이른바, 하이트 세트)이 행해진다. 대상물(1)의 내부에 있어서 레이저광(L)의 집광점이 레이저광 입사면으로부터 소정 거리만큼 이간한 위치에 위치하도록, 제2 이동 기구(240)에 의해 레이저 집광부(400)가 Z축 방향으로 이동시켜진다. 레이저광 입사면과 레이저광(L)의 집광점과의 거리가 일정하게 유지되면서, 각 절단 예정 라인(5a)을 따라서 레이저광(L)의 집광점이 상대적으로 이동시켜진다. 이것에 의해, 각 절단 예정 라인(5a)을 따라서 대상물(1)의 내부에 개질 영역이 형성된다. 레이저광 입사면은 이면(1b)으로 한정되지 않고, 표면(1a)이어도 된다.

각 절단 예정 라인(5a)을 따른 개질 영역의 형성이 종료되면, 제1 이동 기구(220)에 의해서 지지대(230)가 회전시켜지고, 대상물(1)의 각 절단 예정 라인(5b)이 X축 방향과 평행한 방향으로 맞춰진다. 하이트 세트가 행해진다. 대상물(1)의 내부에 있어서 레이저광(L)의 집광점이 레이저광 입사면으로부터 소정 거리만큼 이간한 위치에 위치하도록, 제2 이동 기구(240)에 의해 레이저 집광부(400)가 이동시켜진다. 레이저광 입사면과 레이저광(L)의 집광점과의 거리가 일정하게 유지되면서, 각 절단 예정 라인(5b)을 따라서 레이저광(L)의 집광점이 상대적으로 이동시켜진다. 이것에 의해, 각 절단 예정 라인(5b)을 따라서 대상물(1)의 내부에 개질 영역이 형성된다.

이와 같이, 레이저 가공 장치(200)에서는, X축 방향과 평행한 방향이 가공 방향(레이저광(L)의 스캔 방향)으로 되어 있다. 또한, 각 절단 예정 라인(5a)을 따른 레이저광(L)의 집광점의 상대적인 이동, 및 각 절단 예정 라인(5b)을 따른 레이저광(L)의 집광점의 상대적인 이동은, 제1 이동 기구(220)에 의해서 지지대(230)가 X축 방향을 따라서 이동시켜짐으로써, 실시된다. 또한, 각 절단 예정 라인(5a) 간에 있어서의 레이저광(L)의 집광점의 상대적인 이동, 및 각 절단 예정 라인(5b) 간에 있어서의 레이저광(L)의 집광점의 상대적인 이동은, 제1 이동 기구(220)에 의해서 지지대(230)가 Y축 방향을 따라서 이동시켜짐으로써, 실시된다.

도 3에 나타내지는 바와 같이, 레이저 출력부(300)는 장착 베이스(301)와, 커버(302)와, 복수의 미러(303, 304)를 가지고 있다. 또한, 레이저 출력부(300)는 레이저 발진기(레이저 광원)(310)와, 셔터(320)와, λ/2 파장판 유닛(출력 조정부, 편광 방향 조정부)(330)과, 편광판 유닛(출력 조정부, 편광 방향 조정부)(340)과, 빔 익스팬더(레이저광 평행화부)(350)와, 미러 유닛(360)을 가지고 있다.

장착 베이스(301)는 복수의 미러(303, 304), 레이저 발진기(310), 셔터(320), λ/2 파장판 유닛(330), 편광판 유닛(340), 빔 익스팬더(350) 및 미러 유닛(360)을 지지하고 있다. 복수의 미러(303, 304), 레이저 발진기(310), 셔터(320), λ/2 파장판 유닛(330), 편광판 유닛(340), 빔 익스팬더(350) 및 미러 유닛(360)은, 장착 베이스(301)의 주면(301a)에 장착되어 있다. 장착 베이스(301)는 판 모양의 부재이며, 장치 프레임(210)(도 1 참조)에 대해서 착탈 가능하다. 레이저 출력부(300)는 장착 베이스(301)를 개재하여 장치 프레임(210)에 장착되어 있다. 즉, 레이저 출력부(300)는 장치 프레임(210)에 대해서 착탈 가능하다.

커버(302)는, 장착 베이스(301)의 주면(301a) 상에 있어서, 복수의 미러(303, 304), 레이저 발진기(310), 셔터(320), λ/2 파장판 유닛(330), 편광판 유닛(340), 빔 익스팬더(350) 및 미러 유닛(360)을 덮고 있다. 커버(302)는 장착 베이스(301)에 대해서 착탈 가능하다.

레이저 발진기(310)는 직선 편광의 레이저광(L)을 X축 방향을 따라서 펄스 발진한다. 레이저 발진기(310)로부터 출사되는 레이저광(L)의 파장은, 500~550㎚, 1000~1150㎚ 또는 1300~1400㎚ 중 어느 파장대에 포함된다. 500~550㎚의 파장대의 레이저광(L)은, 예를 들면 사파이어로 이루어지는 기판에 대한 내부 흡수형 레이저 가공에 적합하다. 1000~1150㎚ 및 1300~1400㎚의 각 파장대의 레이저광(L)은, 예를 들면 실리콘으로 이루어지는 기판에 대한 내부 흡수형 레이저 가공에 적합하다. 레이저 발진기(310)로부터 출사되는 레이저광(L)의 편광 방향은, 예를 들면, Y축 방향과 평행한 방향이다. 레이저 발진기(310)로부터 출사된 레이저광(L)은, 미러(303)에 의해서 반사되어, Y축 방향을 따라서 셔터(320)에 입사한다.

레이저 발진기(310)에서는, 다음과 같이, 레이저광(L)의 출력의 ON/OFF가 전환된다. 레이저 발진기(310)가 고체 레이저로 구성되어 있는 경우, 공진기 내에 마련된 Q 스위치(AOM(음향 광학 변조기), EOM(전기 광학 변조기) 등)의 ON/OFF가 전환됨으로써, 레이저광(L)의 출력의 ON/OFF가 고속으로 전환된다. 레이저 발진기(310)가 파이버 레이저로 구성되어 있는 경우, 시드 레이저, 앰프(여기용) 레이저를 구성하는 반도체 레이저의 출력의 ON/OFF가 전환됨으로써, 레이저광(L)의 출력의 ON/OFF가 고속으로 전환된다. 레이저 발진기(310)가 외부 변조 소자를 이용하고 있는 경우, 공진기 밖에 마련된 외부 변조 소자(AOM, EOM 등)의 ON/OFF가 전환됨으로써, 레이저광(L)의 출력의 ON/OFF가 고속으로 전환된다.

셔터(320)는 기계식의 기구에 의해서 레이저광(L)의 광로를 개폐한다. 레이저 출력부(300)로부터의 레이저광(L)의 출력의 ON/OFF의 전환은, 상술한 바와 같이, 레이저 발진기(310)에서의 레이저광(L)의 출력의 ON/OFF의 전환에 의해서 실시되지만, 셔터(320)가 마련되어 있음으로써, 예를 들면 레이저 출력부(300)로부터 레이저광(L)이 갑자기 출사되는 것이 방지된다. 셔터(320)를 통과한 레이저광(L)은, 미러(304)에 의해서 반사되고, X축 방향을 따라서 λ/2 파장판 유닛(330) 및 편광판 유닛(340)에 차례로 입사한다.

λ/2 파장판 유닛(330) 및 편광판 유닛(340)은, 레이저광(L)의 출력(광 강도)을 조정하는 출력 조정부로서 기능한다. 또한, λ/2 파장판 유닛(330) 및 편광판 유닛(340)은, 레이저광(L)의 편광 방향을 조정하는 편광 방향 조정부로서 기능한다. 이것들의 상세에 대해서는 후술한다. λ/2 파장판 유닛(330) 및 편광판 유닛(340)을 차례로 통과한 레이저광(L)은, X축 방향을 따라서 빔 익스팬더(350)에 입사한다.

빔 익스팬더(350)는, 레이저광(L)의 지름을 조정하면서, 레이저광(L)을 평행화한다. 빔 익스팬더(350)를 통과한 레이저광(L)은, X축 방향을 따라서 미러 유닛(360)에 입사한다.

미러 유닛(360)은 지지 베이스(361)와, 복수의 미러(362, 363)를 가지고 있다. 지지 베이스(361)는 복수의 미러(362, 363)를 지지하고 있다. 지지 베이스(361)는, X축 방향 및 Y축 방향을 따라서 위치 조정 가능하게 되도록, 장착 베이스(301)에 장착되어 있다. 미러(362)는 빔 익스팬더(350)를 통과한 레이저광(L)을 Y축 방향으로 반사한다. 미러(362)는, 그 반사면이 예를 들면 Z축과 평행한 축선 둘레로 각도 조정 가능하게 되도록, 지지 베이스(361)에 장착되어 있다. 미러(363)는 미러(362)에 의해서 반사된 레이저광(L)을 Z축 방향으로 반사한다. 미러(363)는 그 반사면이 예를 들면 X축과 평행한 축선 둘레로 각도 조정 가능하게 되고 또한 Y축 방향을 따라서 위치 조정 가능하게 되도록, 지지 베이스(361)에 장착되어 있다. 미러(363)에 의해서 반사된 레이저광(L)은, 지지 베이스(361)에 형성된 개구(361a)를 통과하여, Z축 방향을 따라서 레이저 집광부(400)(도 1 참조)에 입사한다. 즉, 레이저 출력부(300)에 의한 레이저광(L)의 출사 방향은, 레이저 집광부(400)의 이동 방향에 일치하고 있다. 상술한 바와 같이, 각 미러(362, 363)는 반사면의 각도를 조정하기 위한 기구를 가지고 있다. 미러 유닛(360)에서는, 장착 베이스(301)에 대한 지지 베이스(361)의 위치 조정, 지지 베이스(361)에 대한 미러(363)의 위치 조정, 및 각 미러(362, 363)의 반사면의 각도 조정이 실시됨으로써, 레이저 출력부(300)로부터 출사되는 레이저광(L)의 광축의 위치 및 각도가 레이저 집광부(400)에 대해서 맞춰진다. 즉, 복수의 미러(362, 363)는 레이저 출력부(300)로부터 출사되는 레이저광(L)의 광축을 조정하기 위한 구성이다.

도 4에 나타내지는 바와 같이, 레이저 집광부(400)는 하우징(401)을 가지고 있다. 하우징(401)은 Y축 방향을 길이 방향으로 하는 직육면체 모양의 형상을 나타내고 있다. 하우징(401)의 일방의 측면(401e)에는, 제2 이동 기구(240)가 장착되어 있다(도 5 및 도 7 참조). 하우징(401)에는, 미러 유닛(360)의 개구(361a)와 Z축 방향에 있어서 대향하도록, 원통 모양의 광 입사부(401a)가 마련되어 있다. 광 입사부(401a)는 레이저 출력부(300)로부터 출사된 레이저광(L)을 하우징(401) 내로 입사시킨다. 미러 유닛(360)과 광 입사부(401a)는, 제2 이동 기구(240)에 의해서 레이저 집광부(400)가 Z축 방향을 따라서 이동시켜졌을 때에 서로 접촉하지 않는 거리만큼, 서로 이간하고 있다.

도 5 및 도 6에 나타내지는 바와 같이, 레이저 집광부(400)는 미러(402)와, 다이클로익 미러(403)를 가지고 있다. 또한, 레이저 집광부(400)는 반사형 공간 광 변조기(공간 광 변조기)(410)와, 4f 렌즈 유닛(420)과, 집광 렌즈 유닛(430)과, 구동 기구(440)와, 한 쌍의 별축 측거 센서(변위 정보 취득부)(450)를 가지고 있다. 레이저 집광부(400)는 대상물(1)에 집광 렌즈 유닛(430)을 거쳐 레이저광(L)을 조사한다.

미러(402)는, 광 입사부(401a)와 Z축 방향에 있어서 대향하도록, 하우징(401)의 저면(401b)에 장착되어 있다. 미러(402)는 광 입사부(401a)를 거쳐 하우징(401) 내로 입사한 레이저광(L)을 XY평면과 평행한 방향으로 반사한다. 미러(402)에는, 레이저 출력부(300)의 빔 익스팬더(350)에 의해서 평행화된 레이저광(L)이 Z축 방향을 따라서 입사한다. 즉, 미러(402)에는, 레이저광(L)이 평행광으로서 Z축 방향을 따라서 입사한다. 그 때문에, 제2 이동 기구(240)에 의해서 레이저 집광부(400)가 Z축 방향을 따라서 이동시켜져도, Z축 방향을 따라서 미러(402)에 입사하는 레이저광(L)의 상태는 일정하게 유지된다. 미러(402)에 의해서 반사된 레이저광(L)은, 반사형 공간 광 변조기(410)에 입사한다.

반사형 공간 광 변조기(410)는, 반사면(410a)이 하우징(401) 내로 향한 상태에서, Y축 방향에 있어서의 하우징(401)의 단부(401c)에 장착되어 있다. 반사형 공간 광 변조기(410)는, 예를 들면 반사형 액정(LCOS: Liquid Crystal on Silicon)의 공간 광 변조기(SLM: Spatial Light Modulator)로서, 레이저광(L)을 변조하면서, 레이저광(L)을 Y축 방향으로 반사한다. 반사형 공간 광 변조기(410)에 의해서 변조됨과 아울러 반사된 레이저광(L)은, Y축 방향을 따라서 4f 렌즈 유닛(420)에 입사한다. 여기서, XY평면과 평행한 평면 내에 있어서, 반사형 공간 광 변조기(410)에 입사하는 레이저광(L)의 광축과, 반사형 공간 광 변조기(410)로부터 출사되는 레이저광(L)의 광축이 이루는 각도(α)는, 예각(예를 들면, 10~60°)으로 되어 있다. 즉, 레이저광(L)은 반사형 공간 광 변조기(410)에 있어서 XY평면을 따라서 예각으로 반사된다. 이것은, 레이저광(L)의 입사각 및 반사각을 억제하여 회절 효율의 저하를 억제하여, 반사형 공간 광 변조기(410)의 성능을 충분히 발휘시키기 위함이다.

4f 렌즈 유닛(420)은 홀더(421)와, 반사형 공간 광 변조기(410)측의 렌즈(422)와, 집광 렌즈 유닛(430)측의 렌즈(423)와, 슬릿 부재(424)를 가지고 있다. 홀더(421)는 한 쌍의 렌즈(422, 423) 및 슬릿 부재(424)를 유지하고 있다. 홀더(421)는 레이저광(L)의 광축에 따른 방향에 있어서의 한 쌍의 렌즈(422, 423) 및 슬릿 부재(424)의 서로의 위치 관계를 일정하게 유지하고 있다. 한 쌍의 렌즈(422, 423)는 반사형 공간 광 변조기(410)의 반사면(410a)과 집광 렌즈 유닛(430)의 입사동면(入射瞳面)(430a)이 결상 관계에 있는 양측 텔레센트릭 광학계를 구성하고 있다. 이것에 의해, 반사형 공간 광 변조기(410)의 반사면(410a)에서의 레이저광(L)의 상(像)(반사형 공간 광 변조기(410)에 있어서 변조된 레이저광(L)의 상)이, 집광 렌즈 유닛(430)의 입사동면(430a)에 전상(결상)된다. 슬릿 부재(424)에는, 슬릿(424a)이 형성되어 있다. 슬릿(424a)은, 렌즈(422)와 렌즈(423)와의 사이로서, 렌즈(422)의 초점면 부근에 위치하고 있다. 반사형 공간 광 변조기(410)에 의해서 변조됨과 아울러 반사된 레이저광(L) 중 불필요한 부분은, 슬릿 부재(424)에 의해서 차단된다. 4f 렌즈 유닛(420)을 통과한 레이저광(L)은, Y축 방향을 따라서 다이클로익 미러(403)에 입사한다.

다이클로익 미러(403)는 레이저광(L)의 대부분(예를 들면, 95~99.5%)을 Z축 방향으로 반사하고, 레이저광(L)의 일부(예를 들면, 0.5~5%)를 Y축 방향을 따라서 투과시킨다. 레이저광(L)의 대부분은, 다이클로익 미러(403)에 있어서 ZX평면을 따라서 직각으로 반사된다. 다이클로익 미러(403)에 의해서 반사된 레이저광(L)은, Z축 방향을 따라서 집광 렌즈 유닛(430)에 입사한다.

집광 렌즈 유닛(430)은, Y축 방향에 있어서의 하우징(401)의 단부(401d)(단부(401c)의 반대측의 단부)에, 구동 기구(440)를 개재하여 장착되어 있다. 집광 렌즈 유닛(430)은 홀더(431)와, 복수의 집광 렌즈(432)를 가지고 있다. 홀더(431)는 복수의 집광 렌즈(432)를 유지하고 있다. 복수의 집광 렌즈(432)는 지지대(230)에 지지된 대상물(1)(도 1 참조)에 대해서 레이저광(L)을 집광한다. 구동 기구(440)는, 압전 소자의 구동력에 의해서, 집광 렌즈 유닛(430)을 Z축 방향을 따라서 이동시킨다.

별축 측거 센서(450)는, X축 방향에 있어서 집광 렌즈 유닛(430)의 양측에 위치하도록, 하우징(401)의 단부(401d)에 장착되어 있다. 별축 측거 센서(450)는, 제1 측정용 레이저광을 이용하여, 대상물(1)(도 1 참조)의 레이저광 입사면의 변위에 따라서 변화하는 변위 정보를 취득한다. 별축 측거 센서(450)는 지지대(230)에 지지된 대상물(1)(도 1 참조)의 레이저광 입사면에 대해서 제1 측정용 레이저광(측정용 레이저광)을 출사하고, 해당 레이저광 입사면에 의해서 반사된 제1 측정용 레이저광을 수광함으로써, 대상물(1)의 레이저광 입사면의 변위 정보를 취득한다. 또한, 별축 측거 센서(450)에는, 삼각 측거 방식, 레이저 공초점 방식, 백색 공초점 방식, 분광 간섭 방식, 비점수차 방식 등의 센서를 이용할 수 있다.

레이저 집광부(400)는 빔 스플리터(461)와, 한 쌍의 렌즈(462, 463)와, 레이저광(L)의 강도 분포 모니터용의 카메라(464)를 가지고 있다. 빔 스플리터(461)는 다이클로익 미러(403)를 투과한 레이저광(L)을 반사 성분과 투과 성분으로 나눈다. 빔 스플리터(461)에 의해서 반사된 레이저광(L)은, Z축 방향을 따라서 한 쌍의 렌즈(462, 463) 및 카메라(464)에 차례로 입사한다. 한 쌍의 렌즈(462, 463)는 집광 렌즈 유닛(430)의 입사동면(430a)과 카메라(464)의 촬상면이 결상 관계에 있는 양측 텔레센트릭 광학계를 구성하고 있다. 이것에 의해, 집광 렌즈 유닛(430)의 입사동면(430a)에서의 레이저광(L)의 상이, 카메라(464)의 촬상면에 전상(결상)된다. 상술한 바와 같이, 집광 렌즈 유닛(430)의 입사동면(430a)에서의 레이저광(L)의 상은, 반사형 공간 광 변조기(410)에 있어서 변조된 레이저광(L)의 상이다. 따라서, 레이저 가공 장치(200)에서는, 카메라(464)에 의한 촬상 결과를 감시함으로써, 반사형 공간 광 변조기(410)의 동작 상태를 파악할 수 있다.

또한, 레이저 집광부(400)는 빔 스플리터(471)와, 렌즈(472)와, 레이저광(L)의 광축 위치 모니터용의 카메라(473)를 가지고 있다. 빔 스플리터(471)는 빔 스플리터(461)를 투과한 레이저광(L)을 반사 성분과 투과 성분으로 나눈다. 빔 스플리터(471)에 의해서 반사된 레이저광(L)은, Z축 방향을 따라서 렌즈(472) 및 카메라(473)에 차례로 입사한다. 렌즈(472)는 입사한 레이저광(L)을 카메라(473)의 촬상면 상에 집광한다.

복수의 빔 스플리터(461, 471)는 하우징(401)의 단부(401d)로부터 Y축 방향을 따라서 연재하는 통체(404) 내에 배치되어 있다. 한 쌍의 렌즈(462, 463)는 Z축 방향을 따라서 통체(404) 상에 세워 마련된 통체(405) 내에 배치되어 있고, 카메라(464)는 통체(405)의 단부에 배치되어 있다. 렌즈(472)는 Z축 방향을 따라서 통체(404) 상에 세워 마련된 통체(406) 내에 배치되어 있고, 카메라(473)는 통체(406)의 단부에 배치되어 있다. 통체(405)와 통체(406)는, Y축 방향에 있어서 서로 병설(竝設)되어 있다. 또한, 빔 스플리터(471)를 투과한 레이저광(L)은, 통체(404)의 단부에 마련된 댐퍼 등에 흡수되도록 해도 되고, 혹은, 적절한 용도로 이용되도록 해도 된다.

도 6 및 도 7에 나타내지는 바와 같이, 레이저 집광부(400)는 가시광원(481)과, 복수의 렌즈(482)와, 레티클(483)과, 미러(484)와, 하프 미러(485)와, 빔 스플리터(486)와, 렌즈(487)와, 관찰 카메라(촬상부)(488)와, 동축(同軸) 측거 센서(460)를 가지고 있다. 가시광원(481)은 Z축 방향을 따라서 가시광(V)을 출사한다. 복수의 렌즈(482)는 가시광원(481)으로부터 출사된 가시광(V)을 평행화한다. 레티클(483)은 가시광(V)에 마크를 부여한다. 미러(484)는 복수의 렌즈(482)에 의해서 평행화된 가시광(V)을 X축 방향으로 반사한다. 하프 미러(485)는 미러(484)에 의해서 반사된 가시광(V)을 반사 성분과 투과 성분으로 나눈다. 하프 미러(485)에 의해서 반사된 가시광(V)은, Z축 방향을 따라서 빔 스플리터(486) 및 다이클로익 미러(403)를 차례로 투과하고, 집광 렌즈 유닛(430)을 거쳐, 지지대(230)에 지지된 대상물(1)(도 1 참조)에 조사된다.

대상물(1)에 조사된 가시광(V)은, 대상물(1)의 레이저광 입사면에 의해서 반사되어, 집광 렌즈 유닛(430)을 거쳐 다이클로익 미러(403)에 입사하고, Z축 방향을 따라서 다이클로익 미러(403)를 투과한다. 빔 스플리터(486)는 다이클로익 미러(403)를 투과한 가시광(V)을 반사 성분과 투과 성분으로 나눈다. 또한, 빔 스플리터(486)는 후술하는 제2 측정용 레이저광(L2) 및 그 반사광(L2R)을 반사시킨다. 빔 스플리터(486)를 투과한 가시광(V)은, 하프 미러(485)를 투과하고, Z축 방향을 따라서 렌즈(487) 및 관찰 카메라(488)에 차례로 입사한다. 렌즈(487)는 입사한 가시광(V)을 관찰 카메라(488)의 촬상면 상에 집광한다. 관찰 카메라(488)는 대상물(1)의 레이저광 입사면을 촬상한다. 관찰 카메라(488)는 레티클(483)을 거쳐 레이저광 입사면에 입사하고 또한 레이저광 입사면에서 반사한 가시광(V)을 수광한다. 레이저 가공 장치(200)에서는, 관찰 카메라(488)에 의한 촬상 결과를 관찰함으로써, 대상물(1)의 상태를 파악할 수 있다.

미러(484), 하프 미러(485) 및 빔 스플리터(486)는, 하우징(401)의 단부(401d) 상에 장착된 홀더(407) 내에 배치되어 있다. 복수의 렌즈(482) 및 레티클(483)은, Z축 방향을 따라서 홀더(407) 상에 세워 마련된 통체(408) 내에 배치되어 있고, 가시광원(481)은 통체(408)의 단부에 배치되어 있다. 렌즈(487)는 Z축 방향을 따라서 홀더(407) 상에 세워 마련된 통체(409) 내에 배치되어 있고, 관찰 카메라(488)는 통체(409)의 단부에 배치되어 있다. 통체(408)와 통체(409)는, X축 방향에 있어서 서로 병설되어 있다. 또한, X축 방향을 따라서 하프 미러(485)를 투과한 가시광(V), 및 빔 스플리터(486)에 의해서 X축 방향으로 반사된 가시광(V)은, 각각, 홀더(407)의 벽부에 마련된 댐퍼 등에 흡수되도록 해도 되고, 혹은, 적절한 용도로 이용되도록 해도 된다.

동축 측거 센서(460)는 홀더(407)의 측면에 장착되어 있다. 동축 측거 센서(460)는 지지대(230)에 지지된 대상물(1)(도 1 참조)의 레이저광 입사면에 대해서 제2 측정용 레이저광(L2)를 출사하고, 해당 레이저광 입사면에 의해서 반사된 제2 측정용 레이저광(L2)의 반사광(L2R)을 검출함으로써, 대상물(1)의 레이저광 입사면의 변위 정보를 취득한다. 동축 측거 센서(460)로부터 출사된 제2 측정용 레이저광(L2)은, 빔 스플리터(486)에서 반사되고, 다이클로익 미러(403)를 투과하여 집광 렌즈 유닛(430)으로 도광(導光)되고, 집광 렌즈 유닛(430)의 초점 부근으로서 레이저광 입사면에서 반사된다. 해당 반사광(L2R)은 제2 측정용 레이저광(L2)과는 반대의 경로로 동축 측거 센서(460)로 되돌아간다. 동축 측거 센서(460)는, 집광 렌즈 유닛(430)에 대한 레이저광 입사면의 위치에 의해서 반사광(L2R)의 상태가 변화하는 것을 이용하여, 대상물(1)의 변위 정보를 취득한다. 예를 들면 동축 측거 센서(460)로서는, 비점수차 방식 등의 센서를 이용할 수 있다.

도 8에 나타내지는 바와 같이, 별축 측거 센서(450)는 제1 측정용 레이저광(L1)을 발광하는 레이저 다이오드 등의 발광 소자(451)와, 대상물(1)의 레이저광 입사면에서 반사한 제1 측정용 레이저광(L1)을 수광하는 리니어 포토다이오드 어레이(수광 소자 어레이)(453)를 포함한다. 별축 측거 센서(450)에서는, Z축 방향에 대해서 경사지는 방향을 따라서 발광 소자(451)로부터 제1 측정용 레이저광(L1)이 출사된다. 출사된 제1 측정용 레이저광(L1)은, 렌즈(452)를 거쳐 대상물(1)을 향해서 집광되고, 레이저광 입사면에서 반사된다. 반사된 제1 측정용 레이저광(L1)은, Z축 방향에 대해서 경사지는 방향을 따라서 진행하고, 렌즈(454)를 거쳐 리니어 포토다이오드 어레이(453)를 향해서 집광되고, 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 스폿 위치에서 수광된다. 리니어 포토다이오드 어레이(453)에 있어서의 해당 수광의 위치인 스폿 위치(이하, 간단하게 「스폿 위치」라고도 함)는, 레이저광 입사면의 변위에 대해서 일의적인 관계를 가진다. 이것에 의해, 별축 측거 센서(450)는, 변위 정보로서, 스폿 위치(수광 위치)에 대응하는 정보를 취득한다. 리니어 포토다이오드 어레이(453)는, 복수 마련되어 있어도 된다.

제어부(500)는, 관찰 카메라(488)에 의한 촬상 결과에 기초하여, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈 유닛(430)(집광 렌즈(432))의 Z축 방향에 있어서의 위치가 기준 위치 또는 해당 기준 위치로부터 소정 거리 떨어진 소정 높이 위치에 맞도록 제2 이동 기구(240)를 동작시키는(즉, 하이트 세트를 행하는) 제1 위치 맞춤 처리를 실행한다. 기준 위치는 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클(483)의 마크의 핀트가 맞을 때의 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향의 위치(이하, 「레티클 핀트 위치」라고도 함)이다(도 9 참조). 여기에서는, 레티클(483)의 마크의 핀트가 레이저광 입사면에서 맞도록 광학계가 조정되어 있다. 즉, 레티클 핀트 위치는 레티클(483)의 마크의 핀트가 레이저광 입사면에서 맞을 때의 위치이다. 바꿔 말하면, 레티클 핀트 위치는 집광 렌즈 유닛(430)의 초점이 레이저 입사면에 맞을 때의, 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향의 위치이다. 또한, 레티클(483)의 마크의 핀트가, 레이저광 입사면이 아니라, 레이저광 입사면으로부터 소정 거리 떨어진 소정 높이 위치에 맞도록 광학계가 조정되어 있는 경우에는, 레티클(483)의 마크의 핀트가 맞는 위치는, 레이저광 입사면이 아니라, 레이저광 입사면으로부터 소정 거리 떨어진 소정 높이 위치가 된다.

제어부(500)는, 제1 위치 맞춤 처리에 의해 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 기준 위치 또는 소정 높이 위치에 맞추었을 때에, 별축 측거 센서(450)에서 취득되는 스폿 위치를, 기준 스폿 위치(기준 변위 정보)로서 제어부(500)의 기억부에 기록하는 정보 기록 처리를 실행한다.

제어부(500)는 별축 측거 센서(450)에서 취득되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 기준 위치 또는 소정 높이 위치에 맞추는(즉, 하이트 세트를 행하는) 제2 위치 맞춤 처리를 실행한다.

제어부(500)는, 제1 위치 맞춤 처리를 실행한 결과, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클(483)의 마크의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에, 기준 스폿 위치가 기록되어 있지 않을 때에, 해당 대상물(1)을 가공 불가로 판정하는 가공 불가 판정 처리를 실행한다.

제어부(500)는, 제1 위치 맞춤 처리를 실행한 결과, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클(483)의 마크의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에, 기준 변위 정보가 정보 기록부에 의해 기록되어 있을 때에, 제2 위치 맞춤 처리를 실행시키는 전환 처리를 실행한다.

제어부(500)는, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에 있어서의 수광량이 임계값 이상이 되도록, 별축 측거 센서(450)를 조정하는 수광량 조정 처리를 실행한다. 별축 측거 센서(450)의 조정으로서는, 예를 들면, 게인 및 노광 시간 중 적어도 어느 것을 올리는 조정, 발광 소자(451)의 출력을 올리는 조정을 들 수 있다. 제어부(500)는 제1 위치 맞춤부, 정보 기록부, 제2 위치 맞춤부, 가공 불가 판정부, 전환부 및 수광량 조정부를 구성한다.

레이저 가공 장치(200)에서 실시되는 하이트 세트의 예에 대해 설명한다.

기준 스폿 위치를 제어부(500)에 기록하는 경우(즉, 기준 스폿 위치가 기록되어 있지 않은 경우, 또는, 기준 스폿 위치를 갱신하는 경우)의 하이트 세트의 처리예를, 도 10의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 또한, 이 경우의 하이트 세트는, 초기 조정시, 캘리브레이션시, 광축 조정시 등에 실시된다.

먼저, 대상물(1)을 지지대(230)에 재치한다. 관찰 카메라(488)에서 촬상한 대상물(1)의 레이저광 입사면의 화상(레티클(483)이 투영된 화상)에 기초하여, 레티클 핀트 위치에 집광 렌즈 유닛(430)의 높이 위치가 맞도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 구동시켜 레이저 집광부(400)를 Z축 방향으로 이동시킨다(스텝 S1).

예를 들면, 상기 스텝 S1에서는, 집광 렌즈 유닛(430)의 각 Z축 방향의 위치에 있어서 관찰 카메라(488)에 의해 화상을 취득하고, 각각의 화상에 대해서 화상 처리를 행하여 레티클(483)의 콘트라스트의 지표가 되는 수치(스코어)를 산출하고, Z축 방향에 있어서의 변위에 대해서 해당 콘트라스트의 수치가 극대(피크)가 되는 레이저 집광부(400)의 Z축 방향의 위치를, 레티클 핀트 위치로 하고 있다. 또한, 상기 스텝 S1에서는, 패턴 매칭 또는 라플라시안 미분 등을 이용한 화상 처리법을 이용해도 된다.

이어서, 제어부(500)에 의해, 레티클(483)의 콘트라스트 스코어 피크가 최적인지 여부를 판정한다(스텝 S2). 예를 들면 상기 스텝 S2에서는, 상기 스텝 S1에서 콘트라스트의 수치의 피크가 검출되어 있지 않은 경우에 NO로 판정하고, 해당 피크가 검출되어 있는 경우에 YES로 판정한다. 상기 스텝 S2에서 NO인 경우, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 화상 상에 있어서 레티클(483)의 마크의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없다고 판단하여, 에러가 발생했다고 판단한다(스텝 S3). 제어부(500)에 의해 지지대(230) 상의 대상물(1)에 대해서 가공 불가로 판정하고, 처리를 종료한다(스텝 S4).

본 실시 형태에서는, 집광 렌즈 유닛(430)과는 별축의 별축 측거 센서(450)를 변위 정보 취득부로서 이용하고 있기 때문에, 예를 들면 레이저광 입사면에 있어서의 별축 측거 센서(450)의 광축 위치와 집광 렌즈 유닛(430)의 광축 위치가 가공 진행 방향으로 떨어져 있다. 따라서, 상기 스텝 S2에서 YES인 경우, 레이저광 입사면에 있어서 상기 스텝 S1에서 레티클(483)을 투영한 위치(예를 들면 스트리트의 폭 방향의 중심 위치)에 제1 측정용 레이저광(L1)이 닿도록, 지지대(230)를 수평 방향으로 이동시켜 대상물(1)을 수평 방향으로 이동시킨다(스텝 S5). 일례로서, 상기 스텝 S1에서의 지지대(230)의 X축 방향의 위치가 [X0]인 경우에 있어서, 별축 측거 센서(450)와 집광 렌즈 유닛(430)과의 직하 위치(레이저광 입사면 상의 광축 위치)가 가공 진행 방향으로 α만큼 떨어져 있다고 하면, 상기 스텝 S5에서는, 지지대(230)의 X축 방향의 위치가 [X0 + α]가 되도록 지지대(230)를 X축 방향으로 이동시킨다. 또한, 이와 같은 지지대(230)의 이동은, 변위 정보 취득부로서 집광 렌즈 유닛(430)과 동축의 센서를 이용했을 경우에는 불필요하다. 이어서, 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치를, 기준 스폿 위치로서 제어부(500)에 기록한다(스텝 S6). 이상에 의해, 하이트 세트가 완료되고, 처리를 종료한다(스텝 S7).

다음으로, 기준 스폿 위치가 제어부(500)에 기록되어 있는 경우의 하이트 세트의 처리예를, 도 11의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 먼저, 대상물(1)을 지지대(230)에 재치한다. 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, Z축 방향에 있어서 집광 렌즈 유닛(430)을 레티클 핀트 위치로 이동시킨다(스텝 S11).

이어서, 제어부(500)에 의해, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 수광한 제1 측정용 레이저광의 광량이 최적인지 여부를 판정한다(스텝 S12). 상기 스텝 S12에서는, 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 수광량이 임계값 이상이면 YES로 판정하고, 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 수광량이 임계값 미만이면 NO로 판정한다. 상기 스텝 S12에서 NO인 경우, 제어부(500)에 의해 별축 측거 센서(450)의 각종 파라미터를 조정한 후, 상기 스텝 S11로 되돌아간다(스텝 S13).

한편, 상기 스텝 S12에서 YES인 경우, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 소정 높이 위치로 이동시킨다(스텝 S14). 소정 높이 위치는 대상물(1)에 있어서 형성하는 개질 영역의 깊이에 대응하는 임의의 높이 위치이다. 이상에 의해, 하이트 세트가 완료되고, 처리를 종료한다(스텝 S15).

일례로서, 도 8에 나타내지는 기준 스폿 위치(SP0)가 제어부(500)에 기록되어 있는 경우에 있어서, 두께가 두꺼운 대상물(1)에 대한 하이트 세트를 행할 때, 상기 스텝 S11에서는, 도 12의 (a)에 나타내지는 바와 같이 스폿 위치(SP1)가 검출된 것으로 한다. 이 경우, 도 12의 (b)에 나타내지는 바와 같이, 해당 스폿 위치(SP1)가 기준 스폿 위치(SP0)가 되도록 제2 이동 기구(240)에 의해 레이저 집광부(400)가 상방으로 이동시켜진다. 그 결과, 레티클 핀트 위치에 대응하는 높이 위치에, 집광 렌즈 유닛(430)이 위치하게 되어, 하이트 세트가 완료된다.

이상, 레이저 가공 장치(200)에서는, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과에 기초하여 하이트 세트를 행한다. 이 때에 별축 측거 센서(450)에서 취득되는 스폿 위치를, 기준 스폿 위치로서 기록한다. 여기서, 예를 들면 레이저광 입사면측에 막(AR증착막 등) 또는 테이프재가 존재하는 대상물(1)을 이용하면, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클(483)의 마크가 보이지 않는 경우가 있다(도 13 참조). 이 경우, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과로부터는, 레이저광 입사면 상의 식별이 곤란하게 되어, 하이트 세트가 곤란하게 될 가능성을 생각할 수 있다. 이 점, 레이저 가공 장치(200)에서는, 기준 스폿 위치를 이용하여 제2 이동 기구(240)를 동작시킴으로써, 하이트 세트를 행할 수 있다. 즉, 레이저 가공 장치(200)에서는, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과에 의한 하이트 세트와, 별축 측거 센서(450)의 검출 결과에 의한 하이트 세트의 양 기능을 구비하고 있고, 이것에 의해, 대상물(1)에 관계없이 하이트 세트를 행하는 것이 가능하게 된다.

바꿔 말하면, 레이저 가공 장치(200)에서는, 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 스폿 위치와 레티클 핀트 위치를 연관시키고 있다. 대상물(1)의 두께가 가변되어도, 해당 스폿 위치와 레티클 핀트 위치의 관계는 불변이기 때문에, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과로부터는 레이저광 입사면 상의 식별이 곤란한 경우에는, 그것을 이용하여 하이트 세트를 행하는 것이 가능하게 된다. 레이저 가공 장치(200)에서는, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과에 의한 하이트 세트를 이용하여, 별축 측거 센서(450)의 검출 결과에 의한 하이트 세트의 데이터 세트를 준비할 수 있다. 또한, 레이저 가공 장치(200)는, 레이저광 입사면 상의 식별이 용이한 경우라도, 물론 유효하다.

레이저 가공 장치(200)에서는, 관찰 카메라(488)는, 레티클(483)을 거쳐 레이저광 입사면에 입사하고 또한 레이저광 입사면에서 반사한 가시광(V)을 수광한다. 기준 위치는 레티클 핀트 위치이다. 이 경우, 레티클(483)을 이용하여 하이트 세트를 행할 수 있다.

레이저 가공 장치(200)에서는, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클(483)의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에 기준 스폿 위치가 기록되어 있지 않을 때(상기 스텝 S2에서 NO), 해당 대상물(1)을 가공 불가로 판정한다. 이것에 의해, 하이트 세트를 할 수 없기 때문에 대상물(1)이 가공 불가라고 판정할 수 있다.

레이저 가공 장치(200)에서는, 별축 측거 센서(450)는 제1 측정용 레이저광(L1)을 발광하는 발광 소자(451)와, 레이저광 입사면에서 반사한 제1 측정용 레이저광(L1)을 수광하는 리니어 포토다이오드 어레이(453)를 포함한다. 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 변위 정보는, 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 스폿 위치에 대응한다. 이 경우, 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 스폿 위치를 변위 정보로서 이용하여, 하이트 세트를 행하는 것이 가능하게 된다.

레이저 가공 장치(200)는, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에 있어서의 수광량이 임계값 이상이 되도록, 별축 측거 센서(450)를 조정한다. 이 경우, 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 수광량이 작기 때문에 유효한 스폿 위치의 정보를 취득할 수 없는 것을 막는 것이 가능하게 된다.

또한, 레이저 가공 장치(200)에서는, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과에 의한 하이트 세트를 행한 결과, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클(483)의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에, 기준 스폿 위치가 제어부(500)에 의해 기록되어 있을 때에, 별축 측거 센서(450)의 검출 결과에 의한 하이트 세트로 전환하는(상기 스텝 S11로 이행하는) 경우가 있다. 이 경우, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과에 의한 하이트 세트를 우선하여 실행하고, 그 하이트 세트가 불가인 경우에는, 별축 측거 센서(450)의 검출 결과에 의한 하이트 세트로 전환하는 것이 가능하게 된다.

본 실시 형태에 있어서, 레이저 가공 장치(200)에서 실시되는 하이트 세트의 처리는, 도 10 및 도 11에 나타내지는 예로 한정되지 않는다. 예를 들면, 다음과 같이 하이트 세트를 실시하고 있어도 된다. 기준 스폿 위치를 제어부(500)에 기록하는 경우의 하이트 세트의 다른 처리예를, 도 14의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 먼저, 대상물(1)을 지지대(230)에 재치한다. 관찰 카메라(488)에서 촬상한 대상물(1)의 레이저광 입사면의 화상에 기초하여, 레티클 핀트 위치에 집광 렌즈 유닛(430)의 높이 위치가 맞도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 구동시켜 레이저 집광부(400)를 Z축 방향으로 이동시킨다(스텝 S21).

이어서, 제어부(500)에 의해, 레티클의 콘트라스트 스코어 피크가 최적인지 여부를 판정한다(스텝 S22). 상기 스텝 S22에서 NO인 경우, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 화상 상에 있어서 레티클(483)의 마크의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없다고 판단하여, 에러가 발생했다고 판단한다(스텝 S23). 그 결과, 제어부(500)에 의해 지지대(230) 상의 대상물(1)에 대해서 가공 불가로 판정하고, 처리를 종료한다(스텝 S24). 한편, 상기 스텝 S22에서 YES인 경우, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 소정 높이 위치로 이동시킨다(스텝 S25). 소정 높이 위치는 대상물(1)에 있어서 형성하는 개질 영역의 깊이에 대응하는 임의의 높이 위치이다. 이어서, 상기 스텝 S5와 마찬가지로, 레이저광 입사면에 있어서 상기 스텝 S21에서 레티클(483)을 투영한 위치에 제1 측정용 레이저광(L1)이 닿도록, 지지대(230)를 수평 방향으로 이동시켜 대상물(1)을 수평 방향으로 이동시킨다(스텝 S26). 이어서, 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치를, 기준 스폿 위치로서 제어부(500)에 기록한다(스텝 S27). 이상에 의해, 하이트 세트가 완료되고, 처리를 종료한다(스텝 S28).

다음으로, 기준 스폿 위치가 제어부(500)에 기록되어 있는 경우의 처리예를, 도 15의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 먼저, 대상물(1)을 지지대(230)에 재치한다. 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, Z축 방향에 있어서 집광 렌즈 유닛(430)을 소정 높이 위치로 이동시킨다(스텝 S31)

이어서, 제어부(500)에 의해, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 수광한 제1 측정용 레이저광(L1)의 광량이 최적인지 여부를 판정한다(스텝 S32). 상기 스텝 S32에서 NO인 경우, 제어부(500)에 의해 별축 측거 센서(450)의 각종 파라미터를 조정한 후, 상기 스텝 S31로 되돌아간다(스텝 S33). 한편, 상기 스텝 S32에서 YES인 경우, 하이트 세트가 완료되고, 처리를 종료한다(스텝 S34).

이상, 본 개시의 일 측면에 따른 실시 형태에 대해서 설명했지만, 본 개시는 상술한 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.

상기 실시 형태는 변위 정보 취득부로서 별축 측거 센서(450)를 구비하고 있지만, 변위 정보 취득부는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어 변위 정보 취득부는, 비점수차를 이용한 센서여도 되고, 이 경우, 4분할 포토다이오드를 가진다. 이 일례로서, 상술한 동축 측거 센서(460)를 변위 정보 취득부로서 이용해도 된다. 예를 들어 변위 정보 취득부는, 삼각 측거를 이용한 센서여도 되고, 이 경우, 리니어 포토다이오드 어레이 또는 리니어 이미지 센서를 가진다. 예를 들어 변위 정보 취득부는, 편심 삼각 측거를 이용한 센서여도 되고, 이 경우, 리니어 포토다이오드 어레이 또는 리니어 이미지 센서를 가진다. 예를 들어 변위 정보 취득부는, 공초점을 이용한 센서여도 되고, 이 경우, 포토다이오드를 가진다. 예를 들어 변위 정보 취득부는, 분광 간섭을 이용한 센서여도 되고, 이 경우, CCD 이미지 센서를 가진다.

도 16은 변형예에 따른 레이저 가공 장치(600)의 지지대(230) 및 기준용 지지대(기준용 지지부)(230K)를 나타내는 개략 평면도이다. 도 17은 도 16의 지지대(230) 및 기준용 지지대(230K)에 대상물(1) 및 기준용 대상물(1K)이 지지된 상태를 나타내는 개략 평면도이다. 도 16 및 도 17에 나타내지는 바와 같이, 변형예에 따른 레이저 가공 장치(600)는, 상기 레이저 가공 장치(200)에 대해서 기준용 지지대(230K)를 더 구비하고 있어도 된다.

기준용 지지대(230K)는 레이저광 입사면측에 막 또는 테이프재를 포함하지 않는 기준용 대상물(1K)을 지지한다. 기준용 지지대(230K)는 지지대(230)에 늘어서서 배치되어 있다. 기준용 지지대(230K)는 기준용 대상물(1K)의 크기에 따른 크기를 가진다. 여기에서는, 기준용 지지대(230K)는 지지대(230)보다도 작다. 기준용 대상물(1K)에서는, 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에, 레티클(483)의 마크의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 있는 대상물이다. 기준용 대상물(1K)은 상기 스텝 S2에서는 YES로 판정되는 대상물이다.

변형예에 따른 레이저 가공 장치(600)에서는, 기준 스폿 위치를 제어부(500)에 기록하는 경우, 예를 들면 도 18의 (a)의 플로차트에 나타내지는 하이트 세트가 행해진다. 즉, 기준용 대상물(1K)을 기준용 지지대(230K)에 재치한다. 제어부(500)에 의해 제1 이동 기구(220) 및 제2 이동 기구(240)를 구동시켜, 집광 렌즈 유닛(430)의 광축이 기준용 대상물(1K) 상에 위치하도록 레이저 집광부(400)를 이동시킨다(스텝 S41). 관찰 카메라(488)에서 촬상한 기준용 대상물(1K)의 레이저광 입사면의 화상에 기초하여, 레티클 핀트 위치에 집광 렌즈 유닛(430)의 높이 위치가 맞도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 구동시켜 레이저 집광부(400)를 Z축 방향으로 이동시킨다(스텝 S42).

제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 소정 높이 위치로 이동시킨다(스텝 S43). 이어서, 상기 스텝 S5와 마찬가지로, 레이저광 입사면에 있어서 상기 스텝 S42에서 레티클(483)을 투영한 위치에 제1 측정용 레이저광(L1)이 닿도록, 레이저 집광부(400)를 수평 방향으로 이동시킨다(스텝 S44). 이어서, 그 때에 있어서 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치를, 기준 스폿 위치로서 제어부(500)에 기록한다(스텝 S45). 이상에 의해, 하이트 세트가 완료되고, 처리를 종료한다(스텝 S46).

변형예에 따른 레이저 가공 장치(600)에서는, 기준 스폿 위치가 제어부(500)에 기록되어 있는 경우, 예를 들어 도 18의 (b)의 플로차트에 나타내지는 하이트 세트가 행해진다. 먼저, 대상물(1)을 지지대(230)에 재치한다. 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, Z축 방향에 있어서 집광 렌즈 유닛(430)을 소정 높이 위치로 이동시킨다(스텝 S51). 이상에 의해 하이트 세트가 완료되고, 처리를 종료한다(스텝 S52).

레이저 가공 장치(600)에 의하면, 기준용 지지대(230K)에서 지지된 기준용 대상물(1K)에 대해서, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과에 의한 하이트 세트를 행하고, 이 때에 취득되는 스폿 위치를 기준 스폿 위치로서 기록할 수 있다. 가공 직전에 기준용 대상물(1K)에서 하이트 세트를 완료시키기 때문에, 광축 어긋남에 강하다. 기준용 대상물(1K)에서 하이트 세트를 1번 실시해 둠으로써, 2번째 이후의 하이트 세트의 삭감도 가능하게 되어, 택트 향상(하이트 세트 공정의 삭감)이 가능하게 된다.

상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 제어부(500)는, 기준 스폿 위치가 제어부(500)에 의해 기록되어 있는 경우에, 별축 측거 센서(450)에서 취득되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록 제2 이동 기구(240)를 동작시킨 후, 관찰 카메라(488)에 의한 촬상 결과에 기초하여, 레이저광 입사면에 대한 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치가 기준 위치에 맞도록 제2 이동 기구(240)를 동작시켜도 된다.

예를 들어, 도 19의 플로차트에 나타내지는 바와 같이, 레이저 집광부(400)를 Z축 방향을 따라서 임의로 이동시켜, 집광 렌즈 유닛(430)의 초점이 대상물(1)의 중앙에 위치하도록 이동시킨다(스텝 S61). 이어서, 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, Z축 방향에 있어서 집광 렌즈 유닛(430)을 이동시킨다(스텝 S62). 이 상태로부터, 레티클 핀트 위치를 검색, 즉, 관찰 카메라(488)에 의한 촬상 결과에 기초하여 기준 위치에 맞도록 제2 이동 기구(240)를 동작시킨다(스텝 S63). 이것에 의해, 별축 측거 센서(450)의 스폿 위치를 이용하지 않고 하이트 세트를 행하는 경우(관찰 카메라(488)의 촬상 결과만으로부터 하이트 세트를 행하는 경우)에 비해, 하이트 세트의 고속화가 가능하게 된다.

상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 예를 들면 도 20의 (a), 도 20의 (b) 및 도 20의 (c)에 나타내지는 바와 같이, 별축 측거 센서(450)는 대상물(1)의 레이저광 입사면에서 반사한 제1 측정용 레이저광(L1)을 복수(여기에서는 2개)의 분기 측정용 레이저광(L11, L12)으로 분기시키는 분기 광학계(455)를 포함하고 있어도 된다. 리니어 포토다이오드 어레이(453)는 2개의 분기 측정용 레이저광(L11, L12)을 수광한다. 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 변위 정보는, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에 있어서의 2개의 분기 측정용 레이저광(L11, L12)의 수광 위치의 간격 H1, H2, H3에 대응한다. 분기 광학계(455)는 렌즈(456) 및 렌즈(457)를 포함한다. 도시되는 바와 같이, 레이저광 입사면과 렌즈(454)와의 사이의 거리(레이저광 입사면의 변위)가 변화하는 것에 의해, 분기 측정용 레이저광(L11, L12)의 간격이 간격 H1, H2, H3으로 변화한다. 이 경우에는, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에 있어서의 분기 측정용 레이저광(L11, L12)의 수광 위치의 간격 H1, H2, H3를 변위 정보로서 이용하여, 하이트 세트를 행하는 것이 가능하게 된다.

상기 실시 형태는 반사형 공간 광 변조기(410)를 구비했지만, 공간 광 변조기는 반사형의 것으로 한정되지 않으며, 투과형의 공간 광 변조기를 구비하고 있어도 된다. 상술한 실시 형태 및 변형예에서는, 개질 영역은 예를 들면 대상물(1)의 내부에 형성된 결정 영역, 재결정 영역, 또는, 게터링 영역이어도 된다. 결정 영역은 대상물(1)의 가공 전의 구조를 유지하고 있는 영역이다. 재결정 영역은, 일단은 증발, 플라즈마화 혹은 용융한 후, 재응고할 때에 단결정 혹은 다결정으로서 응고한 영역이다. 게터링 영역은 중금속 등의 불순물을 모아 포획하는 게터링 효과를 발휘하는 영역으로서, 연속적으로 형성되어 있어도 되고, 단속적으로 형성되어 있어도 된다.

상기 실시 형태에서는, 제어부(500)에 기준 스폿 위치를 기억했는데, 그 기억 양태는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 기록할 기준 스폿 위치는, 상술한 바와 같이, 관찰 카메라(488)의 촬상 결과 및 별축 측거 센서(450)의 검출 결과에 의한 데이터 세트로서 준비되어도 된다. 이와 같은 데이터 세트는, 예를 들면, 「집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 각 위치(레티클 핀트 위치를 포함함)와, 각 위치의 각각에 대응하는 리니어 포토다이오드 어레이(453)의 스폿 위치를 나타내는 좌표 테이블」을 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 대상물(1)에 의하지 않는 하이트 세트가 가능하다. 또한, 레이저광 입사면의 위치를 검출하는 과정을 필요로 하지 않는 하이트 세트가 가능하게 된다.

그런데, 투명 테이프(101)(도 22의 (b) 참조)가 레이저광 입사면(여기에서는 이면(1b)) 상에 마련된 대상물(1)을 대상으로 하여, 레이저 가공을 행하는 경우가 있다. 투명 테이프(101)는 레이저광(L) 및 제1 측정용 레이저광(L1)에 투과성을 가지는 테이프 모양의 투과 부재이다. 이 경우, 예를 들면 관찰 카메라(488)에서 촬상한 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 레티클(483)(도 7 참조)의 마크가 흐려져 버려, 하이트 세트를 행하는 것이 곤란하게 될 가능성이 염려된다.

투명 테이프(101)가 투과성을 가진다는 것은, 대상물(1)에 있어서의 투명 테이프(101) 이외의 부분보다도, 투명 테이프(101)의 투과성이 높은 것을 의미한다. 투과성을 가진다는 것은, 예를 들면 레이저광(L) 및 제1 측정용 레이저광(L1)이 투과하는 것을 의미하고, 구체적으로는, 레이저광(L) 및 제1 측정용 레이저광(L1)이 강도를 유지하여 통과하는 것을 의미한다. 예를 들어 투과성을 가진다는 것은, 일례로서, 레이저광(L) 및 제1 측정용 레이저광(L1)에 대한 투과율이 85% 이상이어도 된다. 예를 들어 대상물(1)은 두께가 30㎛의 실리콘 관통 전극(TSV) 웨이퍼이다.

그래서, 도 21에 나타내지는 바와 같이, 변형예에 따른 레이저 가공 장치(700)의 제어부(500)는, 투명 테이프(101)가 마련된 대상물(1)에 개질 영역을 형성할 때에 있어서는, 테이프 정보(투과 부재 정보)에 기초하여 오프셋량을 산출한다. 제어부(500)는, 산출한 오프셋량에 기초하여, 미리 기억된 기준 스폿 위치를 변경한다. 바꿔 말하면, 제어부(500)는, 투명 테이프(101)의 존재에 의해 제1 측정용 레이저광(L1)의 광로가 변화하는 것에 기인한 기준 스폿 위치의 위치 어긋남이 없게 되도록, 오프셋량에 기초하여 해당 기준 스폿 위치를 보정한다.

테이프 정보는 투명 테이프(101)의 두께 및 굴절률에 관한 정보를 포함한다. 오프셋량은 투명 테이프(101)가 없는 경우의 제1 측정용 레이저광(L1A)의 광로(도 22의 (a) 참조)에 대한, 투명 테이프(101)가 있는 경우의 제1 측정용 레이저광(L1B)의 광로(도 22의 (b))의 어긋남에 대응한다. 제어부(500)는, 구체적으로는, 도 23에 예시되는 바와 같이, 이하의 계산식에 따라, 오프셋량 T를 산출할 수 있다.

sinα1 = (n1/n2)·sinα

T = (2d·tanα-2d·(n1·sinα)/(n2·cosα1))·cosα

n1：주위의 굴절률, n2：투명 테이프(101)의 굴절률, α1：굴절각

기준 스폿 위치는 상기와 마찬가지로 하여 사전에 취득되어 기억되어 있다. 기준 스폿 위치는, 투명 테이프(101)가 마련되어 있지 않은 대상물(1)에 있어서, 제1 위치 맞춤 처리에 의해 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 기준 위치 또는 소정 높이 위치에 맞추었을 때에, 별축 측거 센서(450)에서 취득되는 스폿 위치이다.

도 21로 되돌아가, 레이저 가공 장치(700)는 투명 테이프(101)의 유무 및 테이프 정보에 관한 입력을 접수하는 입력부(701)를 구비한다. 입력부(701)에서는, 예를 들면 투명 테이프(101)의 유무와 투명 테이프(101)의 두께 및 굴절률이, 유저 등의 선택에 의해 입력된다. 입력부(701)로서는 특별히 한정되지 않으며, 각종 장치여도 된다. 제어부(500)는, 입력부(701)에 의한 투명 테이프(101)의 유무에 관한 입력에 기초하여, 투명 테이프(101)가 있는지 여부를 판정한다. 제어부(500)는, 투명 테이프(101)가 있다고 판정했을 경우에, 입력부(701)에 의한 테이프 정보에 관한 입력에 기초하여, 오프셋량을 산출한다.

이와 같은 레이저 가공 장치(700)의 처리예를, 도 24의 플로차트를 참조하면서 설명한다. 먼저, 대상물(1)을 지지대(230)에 재치한다. 제어부(500)에 의해, 입력부(701)의 입력에 기초하여, 투명 테이프(101)가 대상물(1)의 레이저광 입사면 상에 있는지 여부를 판정한다(스텝 S71). 상기 스텝 S71에서 YES인 경우, 제어부(500)에 의해, 입력부(701)에 의해 입력된 테이프 정보에 기초하여, 오프셋량을 산출한다(스텝 S72). 제어부(500)에 의해, 산출한 오프셋량에 기초하여, 미리 기억되어 있는 기준 스폿 위치를 변경한다(스텝 S74).

이어서, 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, Z축 방향에 있어서 집광 렌즈 유닛(430)을 레티클 핀트 위치로 이동시킨다(스텝 S75). 제어부(500)에 의해, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 수광한 제1 측정용 레이저광(L1)의 광량이 최적인지 여부를 판정한다(스텝 S76). 상기 스텝 S76에서 YES인 경우, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 소정 높이 위치로 이동시킨다(스텝 S77). 상기 스텝 S76에서 NO인 경우, 제어부(500)에 의해 별축 측거 센서(450)의 각종 파라미터를 조정한 후, 상기 스텝 S75로 되돌아간다(스텝 S78).

한편, 상기 스텝 S71에서 NO인 경우, 별축 측거 센서(450)의 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 검출되는 스폿 위치가 기준 스폿 위치가 되도록, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, Z축 방향에 있어서 집광 렌즈 유닛(430)을 레티클 핀트 위치로 이동시킨다(스텝 S79). 제어부(500)에 의해, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에서 수광한 제1 측정용 레이저광(L1)의 광량이 최적인지 여부를 판정한다(스텝 S80). 상기 스텝 S80에서 YES인 경우, 제어부(500)에 의해 제2 이동 기구(240)를 동작시켜, 집광 렌즈 유닛(430)의 Z축 방향에 있어서의 위치를 소정 높이 위치로 이동시킨다(스텝 S81). 상기 스텝 S80에서 NO인 경우, 제어부(500)에 의해 별축 측거 센서(450)의 각종 파라미터를 조정한 후, 상기 스텝 S79로 되돌아간다(스텝 S82). 상기 스텝 S77 또는 상기 스텝 S81 후, 하이트 세트가 완료되고, 처리를 종료한다(스텝 S83).

이상, 레이저 가공 장치(700)에 있어서도, 상기 효과가 달성된다. 또한, 레이저 가공 장치(700)에서는, 별축 측거 센서(450)는, 대상물(1)의 레이저광 입사면에 대해서 제1 측정용 레이저광(L1)을 출사하고, 레이저광 입사면에 의해서 반사된 제1 측정용 레이저광(L1)을 수광함으로써, 리니어 포토다이오드 어레이(453)에 있어서의 스폿 위치(수광 위치, 변위 정보)를 취득한다. 제어부(500)는 투명 테이프(101)의 두께 및 굴절률에 관한 정보를 포함하는 테이프 정보에 기초하여 오프셋량을 산출하고, 산출한 오프셋량에 기초하여, 미리 기억된 기준 스폿 위치를 변경한다. 이것에 의해, 레이저광 입사면 상에 투명 테이프(101)가 마련된 대상물(1)에도 대응하는 것이 가능하게 된다. 레티클(483)(도 7 참조)의 마크의 식별이 곤란한 대상물(1)에도 대응이 가능하다. 레티클(483)의 마크의 보케(bokeh)에 의한 개질 영역의 형성 위치의 편차를 해소 가능하게 된다.

레이저 가공 장치(700)는 입력부(701)를 구비한다. 제어부(500)는, 입력부(701)의 입력에 기초하여, 투명 테이프(101)가 있는지 여부를 판정하고, 투명 테이프(101)가 있다고 판정했을 경우에 오프셋량을 산출한다. 이것에 의해, 입력부(701)의 입력을 이용하여, 레이저광 입사면 상에 투명 테이프(101)가 마련된 대상물(1)에 대응하는 것이 가능하게 된다. 오프셋량에 의한 기준 스폿 위치의 보정 기능을 전환하는(ON/OFF하는) 것이 가능하게 된다.

또한, 투과 부재는 투명 테이프(101)로 한정되지 않으며, 그 외의 테이프 모양, 막 모양, 층 모양 및 블록 모양 등의 부재여도 된다. 오프셋량을 산출할 때의 계산은 한정되지 않으며, 그 외의 계산이어도 된다. 기준 스폿 위치를 변경할 때의 계산은 한정되지 않으며, 그 외의 계산이어도 된다. 테이프 정보는 사전에 입력부(701)를 매개로 하여 입력해도 되고, 레이저 가공마다 투명 테이프(101)의 굴절률 및 두께를 측정해도 된다.

상기 실시 형태는, 트리밍, 슬라이싱, 및 어브레이전 등의 가공에 적용되어도 된다. 상술한 실시 형태 및 변형예에 있어서의 각 구성에는, 상술한 재료 및 형상으로 한정되지 않으며, 다양한 재료 및 형상을 적용할 수 있다. 또한, 상술한 실시 형태 및 변형예에 있어서의 각 구성은, 다른 실시 형태 또는 변형예에 있어서의 각 구성에 임의로 적용할 수 있다.

1…대상물 101…투명 테이프(투과 부재)
200, 600, 700…레이저 가공 장치 230…지지대(지지부)
230K…기준용 지지대(기준용 지지부)
240…제2 이동 기구(이동 기구) 400…레이저 집광부(조사부)
430…집광 렌즈 유닛(집광 렌즈)
450…별축 측거 센서(변위 정보 취득부)
451…발광 소자
453…리니어 포토다이오드 어레이(수광 소자 어레이)
483…레티클 488…관찰 카메라(촬상부)
500…제어부(제1 위치 맞춤부, 정보 기록부, 제2 위치 맞춤부, 가공 불가 판정부, 전환부, 수광량 조정부)
701…입력부 L…레이저광
L1, L1A, L1B…제1 측정용 레이저광(측정용 레이저광)

Claims (11)

1. 대상물에 레이저광을 조사하여 개질 영역을 형성하는 레이저 가공 장치로서,
   상기 대상물을 지지하는 지지부와,
   상기 대상물에 집광 렌즈를 거쳐 상기 레이저광을 조사하는 조사부와,
   상기 집광 렌즈의 광축 방향을 따라서 상기 집광 렌즈를 이동시키는 이동 기구와,
   상기 대상물의 레이저광 입사면을 촬상하는 촬상부와,
   측정용 레이저광을 이용하여, 상기 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 변위 정보를 취득하는 변위 정보 취득부와,
   상기 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 레이저광 입사면에 대한 상기 집광 렌즈의 상기 광축 방향에 있어서의 위치가 기준 위치 또는 상기 기준 위치로부터 소정 거리 떨어진 소정 높이 위치에 맞도록 상기 이동 기구를 동작시키는 제1 위치 맞춤부와,
   상기 제1 위치 맞춤부에 의해 상기 집광 렌즈의 상기 광축 방향에 있어서의 위치를 상기 기준 위치 또는 소정 높이 위치에 맞추었을 때에 상기 변위 정보 취득부에서 취득되는 상기 변위 정보를, 기준 변위 정보로서 기록하는 정보 기록부와,
   상기 변위 정보 취득부에서 취득되는 상기 변위 정보가 상기 기준 변위 정보가 되도록 상기 이동 기구를 동작시켜, 상기 레이저광 입사면에 대한 상기 집광 렌즈의 상기 광축 방향에 있어서의 위치를 상기 기준 위치 또는 상기 소정 높이 위치에 맞추는 제2 위치 맞춤부를 구비하는 레이저 가공 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 촬상부는 레티클을 거쳐 상기 레이저광 입사면에 입사하고 또한 상기 레이저광 입사면에서 반사한 가시광을 수광하고,
   상기 기준 위치는 상기 촬상부에서 촬상한 상기 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 상기 레티클의 핀트가 맞을 때의 상기 집광 렌즈의 위치인 레이저 가공 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 제1 위치 맞춤부에 의한 처리를 실행시켜, 상기 촬상부에서 촬상한 상기 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 상기 레티클의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에 상기 기준 변위 정보가 상기 정보 기록부에 의해 기록되어 있지 않을 때에, 상기 대상물을 가공 불가로 판정하는 가공 불가 판정부를 구비하는 레이저 가공 장치.
4. 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서,
   상기 제1 위치 맞춤부에 의한 처리를 실행시켜, 상기 촬상부에서 촬상한 상기 레이저광 입사면의 화상 상에 있어서 상기 레티클의 핀트가 맞는 상태를 인식할 수 없는 경우에 상기 기준 변위 정보가 상기 정보 기록부에 의해 기록되어 있을 때에, 상기 제2 위치 맞춤부에 의한 처리를 실행시키는 전환부를 구비하는 레이저 가공 장치.
5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 변위 정보 취득부는 상기 측정용 레이저광을 발광하는 발광 소자와, 상기 레이저광 입사면에서 반사한 상기 측정용 레이저광을 수광하는 수광 소자 어레이를 포함하고,
   상기 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 상기 변위 정보는, 상기 수광 소자 어레이에 있어서의 상기 측정용 레이저광의 수광 위치에 대응하는 레이저 가공 장치.
6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 변위 정보 취득부는 상기 측정용 레이저광을 발광하는 발광 소자와, 상기 레이저광 입사면에서 반사한 상기 측정용 레이저광을 복수의 분기 측정용 레이저광으로 분기시키는 분기 광학계와, 복수의 상기 분기 측정용 레이저광을 수광하는 수광 소자 어레이를 포함하고,
   상기 레이저광 입사면의 변위에 따라 변화하는 상기 변위 정보는, 상기 수광 소자 어레이에 있어서의 복수의 상기 분기 측정용 레이저광의 수광 위치의 간격에 대응하는 레이저 가공 장치.
7. 청구항 5 또는 청구항 6에 있어서,
   상기 수광 소자 어레이에 있어서의 수광량이 임계값 이상이 되도록, 상기 변위 정보 취득부를 조정하는 수광량 조정부를 구비하는 레이저 가공 장치.
8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 레이저광 입사면측에 막 또는 테이프재를 포함하지 않는 기준용 대상물을 지지하는 기준용 지지부를 구비하는 레이저 가공 장치.
9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 제1 위치 맞춤부는,
   상기 기준 변위 정보가 상기 정보 기록부에 의해 기록되어 있는 경우에, 상기 변위 정보 취득부에서 취득되는 상기 변위 정보가 상기 기준 변위 정보가 되도록 상기 이동 기구를 동작시킨 후, 상기 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 레이저광 입사면에 대한 상기 집광 렌즈의 상기 광축 방향에 있어서의 위치가 기준 위치에 맞도록 상기 이동 기구를 동작시키는 레이저 가공 장치.
10. 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 변위 정보 취득부는 상기 레이저광 입사면에 대해서 측정용 레이저광을 출사하고, 상기 레이저광 입사면에 의해서 반사된 상기 측정용 레이저광을 수광함으로써, 상기 변위 정보를 취득하고,
    상기 레이저광 및 상기 측정용 레이저광에 투과성을 가지는 투과 부재가 상기 레이저광 입사면 상에 마련된 상기 대상물에 상기 개질 영역을 형성할 때에 있어서, 상기 제2 위치 맞춤부는,
    상기 투과 부재의 두께 및 굴절률에 관한 정보를 포함하는 투과 부재 정보에 기초하여, 상기 투과 부재가 없는 경우의 상기 측정용 레이저광의 광로에 대한, 상기 투과 부재가 있는 경우의 상기 측정용 레이저광의 광로의 어긋남에 대응하는 오프셋량을 산출하고,
    산출한 상기 오프셋량에 기초하여, 상기 정보 기록부에 미리 기억된 상기 기준 변위 정보를 변경하는 레이저 가공 장치.
11. 청구항 10에 있어서,
    상기 투과 부재의 유무 및 상기 투과 부재 정보에 관한 입력을 접수하는 입력부를 구비하고,
    상기 제2 위치 맞춤부는,
    상기 입력부의 입력에 기초하여, 상기 투과 부재가 있는지 여부를 판정하고, 상기 투과 부재가 있다고 판정했을 경우에 상기 오프셋량을 산출하는 레이저 가공 장치.

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