以下，參照附圖，對一實施方式進行詳細的說明。另外，在各圖中，有時對相同或相當的部分標注相同的符號並省略重複的說明。此外，在各圖中，有時會示出由X軸、Y軸、和Z軸規定的直角坐標系。
圖1是表示一實施方式的雷射加工裝置的結構的示意圖。如圖1所示，雷射加工裝置1包括光源10、平臺(支撐部)20、雷射照射部30、移動部40、和控制部50。此處，雷射加工裝置1是用於通過向對象物11照射雷射光L而在對象物11形成改質區域12的裝置。另外，在各圖中，有時會圖示出表示對象物11中的加工預定的虛擬的線A。
光源10例如藉由脈衝振盪方式而射出雷射光L。從光源10射出的雷射光L被導入雷射照射部30。另外，光源10也可以包含於雷射照射部30。
平臺20例如藉由保持貼附於對象物11的膜而支撐對象物11。平臺20能夠以與Z方向平行的軸線為旋轉軸旋轉。也可以使平臺20能夠分別沿X方向和Y方向移動。另外，X方向和Y方向是相互交叉(正交)的第1水平方向和第2水平方向，Z方向是鉛垂方向。對象物11具有第1面11a和第1面11a的相反側的第2面11b。對象物11例如為包含半導體的晶圓(作為一個例子，為矽晶圓)。
雷射照射部30導入從光源10射出的雷射光L，將該雷射光L聚光並向對象物11照射。此處，雷射光L對於對象物11具有穿透性。當雷射光L被聚光到支撐於平臺20的對象物11的內部時，在與雷射光L的聚光點C對應的部分，雷射光L被特別吸收，在對象物11的內部形成改質區域12。另外，聚光點C是雷射光L聚光的點。但是，聚光點C例如在根據空間光調變器7中提示的調變圖案調變雷射光L的情況(例如被賦予了各種像差的情況)等下，即，在雷射光L不聚光於一點的情況下，可以是從雷射光L的光束強度最高的位置或者光束強度的重心位置起算既定範圍的區域。
改質區域12是密度、折射率、機械強度、其他物理特性與周圍的非改質區域不同的區域。作為改質區域12例如有熔融處理區域、裂紋區域、絕緣破壞區域、折射率變化區域等。改質區域12能夠以龜裂從改質區域12向雷射光L的射入側和其相反側延伸的方式形成。這樣的改質區域12和龜裂例如用於對象物11的切斷。
作為一個例子，當使平臺20沿X方向(沿線A)移動，使聚光點C相對於對象物11沿X方向相對移動時，多個改質光點12s以沿X方向排成1列的方式形成。1個改質光點12s是藉由1脈衝的雷射光L的照射而形成。1列改質區域12是排成1列的多個改質光點12s的集合。根據聚光點C相對於對象物11的相對移動速度和雷射光L的重複頻率，相鄰的改質光點12s既存在彼此相連的情況也存在彼此分離的情況。
移動部40包括：第1單元41，其用於使平臺20沿著與Z方向交叉(正交)的面內的一個方向(例如X方向)移動並且使平臺20沿著與Z方向交叉(正交)的面內的另一個方向(例如Y方向)移動。第1單元41也可以具有使平臺20以與Z方向平行的軸線為旋轉軸旋轉的功能。此外，移動部40包括：第2單元42，其支撐雷射照射部30，並使雷射照射部30沿著X方向、Y方向、和Z方向移動。
由此，藉由平臺20和/或雷射照射部30在形成有雷射光L的聚光點C的狀態下移動，而使聚光點C相對於對象物11相對移動。即，移動部40能夠藉由驅動第1單元41和/或第2單元42，而使平臺20和雷射照射部30的至少一者以雷射光L的聚光點C相對於對象物11相對移動的方式移動。
控制部50控制光源10、平臺20、雷射照射部30、和移動部40的動作。控制部50具有處理部、儲存部、和輸入接收部(未圖示)。處理部作為含有處理器、記憶體、儲存器和通訊設備等的電腦裝置而構成。在處理部中，處理器執行讀入記憶體等的軟體(程式)，控制記憶體和儲存器中的資料的讀出和寫入、以及通訊設備所進行的通訊。儲存部例如為硬碟等，儲存各種資料。輸入接收部是顯示各種資訊並從使用者接收各種資訊的輸入的介面部。輸入接收部構成GUI(Graphical User Interface(使用者圖形介面))。
接下來，對雷射照射部30的詳情進行說明。雷射照射部30具有衰減器6、空間光調變器7、聚光透鏡33、鏡34、4f透鏡單元35、阻尼器36、和相機37。此處，衰減器6在光源10與空間光調變器7之間配置於雷射光L的光路上。空間光調變器7在衰減器6與聚光透鏡33之間配置於雷射光L的光路上。另外，4f透鏡單元35和阻尼器36在空間光調變器7與聚光透鏡33之間配置於雷射光L的光路上。
圖2是圖1中示出的衰減器的示意圖。如圖1、2所示，衰減器6輸入從光源10射出的雷射光L。衰減器6包括用於改變雷射光的偏光方向的λ/2波長板(波長板)61、用於使λ/2波長板61旋轉驅動的旋轉平臺62、和供從λ/2波長板61射出的雷射光L射入的偏光板63。在衰減器6中，射入到λ/2波長板61的直線偏光的雷射光L由λ/2波長板61改變偏光方向並射出，射入到偏光板63。
射入到偏光板63的雷射光L被分離為穿透偏光板63的偏光成分(雷射光L)(例如P偏光成分)和由偏光板反射的偏光成分La(例如S偏光成分)。因而，在衰減器6中，能夠調整利用旋轉平臺62的λ/2波長板61的旋轉驅動的驅動量，調整偏光板63中的穿透成分與反射成分的比率，藉此任意地調整雷射光L的輸出。即，衰減器6包含λ/2波長板61，用於根據與λ/2波長板61的驅動量對應的調整量而調整雷射光L的輸出並射出。
圖3是表示圖1中示出的空間光調變器的結構的示意圖。如圖1、3所示，空間光調變器7用於根據調變圖案而調變從衰減器6射出的雷射光L並射出。空間光調變器7例如為反射型液晶(LCOS：Liquid Crystal on Silicon(矽基液晶))的空間光調變器(SLM：Spatial Light Modulator)。空間光調變器7藉由在半導體基板71上依次層疊驅動電路層72、像素電極層73、反射膜74、配向膜75、液晶層76、配向膜77、透明導電膜78和透明基板79而構成。
半導體基板71例如為矽基板。驅動電路層72在半導體基板71上構成主動矩陣電路。像素電極層73包括沿半導體基板71的表面排列成矩陣狀的多個像素電極73a。各像素電極73a例如由鋁等金屬材料形成。在各像素電極73a，由驅動電路層72施加有電壓。
反射膜74例如為介電質多層膜。配向膜75設置於液晶層76的反射膜74側的表面，配向膜77設置於液晶層76的與反射膜74相反側的表面。各配向膜75、77例如由聚醯亞胺等高分子材料形成，對各配向膜75、77的與液晶層76的接觸面例如施以摩擦(rubbing)處理。配向膜75、77使包含於液晶層76的液晶分子76a沿一定方向排列。
透明導電膜78設置於透明基板79的配向膜77側的表面，隔著液晶層76等與像素電極層73相對。透明基板79例如為玻璃基板。透明導電膜78例如由ITO等光穿透性且導電性的材料形成。透明基板79和透明導電膜78供雷射光L穿透。
在以如上方式構成的空間光調變器7中，當表示調變圖案的訊號從控制部50輸入到驅動電路層72時，與該訊號對應的電壓被施加於各像素電極73a，在各像素電極73a與透明導電膜78之間形成電場。當形成該電場時，在液晶層76中，液晶分子76a的排列方向在每個與各像素電極73a對應的區域發生變化，折射率在每個與各像素電極73a對應的區域變化。該狀態是在液晶層76顯示有調變圖案的狀態。調變圖案用於調變雷射光L。
即，當在液晶層76顯示有調變圖案的狀態下，使雷射光L從外部經由透明基板79和透明導電膜78射入到液晶層76，由反射膜74反射，並從液晶層76經由透明導電膜78和透明基板79而射出到外部時，根據顯示於液晶層76的調變圖案，雷射光L被調變。這樣，根據空間光調變器7，能夠藉由適當地設定顯示於液晶層76的調變圖案而進行雷射光L的調變(例如，雷射光L的強度、振幅、相位、偏光等的調變)。另外，圖4所示的調變面7a例如為液晶層76。
圖4是圖1中示出的4f透鏡單元和阻尼器的示意圖。如圖1、4所示，4f透鏡單元35具有依次排列在從空間光調變器7朝向聚光透鏡33的雷射光L的光路上的一對透鏡35A、35B。一對透鏡35A、35B構成空間光調變器7的調變面7a與聚光透鏡33的射入瞳面(瞳面)33a處於成像關係的兩側遠心光學系統。由此，空間光調變器7的調變面7a上的雷射光L的像(空間光調變器7中調變的雷射光L的像)被傳像(成像)至聚光透鏡33的射入瞳面33a。另外，圖中的Fs表示傅立葉面。
圖5是用於說明圖1、4中示出的阻尼器的功能的示意圖。如圖1、4、5所示，阻尼器36配置於空間光調變器7與聚光透鏡33之間。更具體而言，阻尼器36在透鏡35A與透鏡35B之間(例如在傅立葉面Fs上)配置於雷射光L的光路上。阻尼器36用於遮擋從空間光調變器7射出的雷射光L的至少一部分。
更具體而言，作為一個例子，在空間光調變器7顯示包含衍射光柵圖案的調變圖案藉此使雷射光L被調變(衍射)，雷射光L被分支成多束衍射光的情況下(圖5的(b)的例子)，使0階的衍射光L0(雷射光L)向聚光透鏡33通過並遮擋1階的衍射光L1，從而使其不到達聚光透鏡33。另一方面，阻尼器36構成為在雷射光L沒有被衍射的情況下(圖5的(a)的例子)，使雷射光L的大致整體向聚光透鏡33通過。
因而，在雷射加工裝置1中，藉由控制顯示於空間光調變器7的調變圖案，能夠切換雷射光L整體通過阻尼器36而射入到聚光透鏡33的狀態(圖5的(a)的狀態)和雷射光L的至少一部分由阻尼器36遮擋而不射入到聚光透鏡33的狀態(圖5的(b)的狀態)。其結果，在雷射加工裝置1中，能夠調整從聚光透鏡33射出的雷射光L的輸出。即，在此，除了衰減器6之外，空間光調變器7(和阻尼器36)也具有用於調整雷射光L的輸出的功能。
另外，在衰減器6中，當以雷射光L整體穿透偏光板63的狀態為基準時，雷射光L的輸出按照與λ/2波長板61的驅動量對應的衰減量衰減。另一方面，在衰減器6中，當以雷射光L的至少一部分不穿透偏光板63的狀態為基準時，也能夠設想雷射光L的輸出以與λ/2波長板61的驅動量對應的放大量放大的情況。此外，當以來自空間光調變器7的雷射光L整體射入到聚光透鏡33的狀態(例如圖5的(a)的狀態)為基準時，設為來自空間光調變器7的雷射光L的一部分不射入到聚光透鏡33的狀態(例如圖5的(b)的狀態)，藉此使雷射光L的輸出衰減。
另一方面，當以來自空間光調變器7的雷射光L的一部分不射入到聚光透鏡的狀態為基準時，也能夠設想藉由控制顯示於空間光調變器7的調變圖案，使射入到聚光透鏡33的雷射光L的輸出放大的情況。因而，在本實施方式中，調整雷射光L的輸出可以包括使雷射光L的輸出衰減的情況和使其放大的情況這兩者。同樣地，雷射光L的輸出的調整量可以包括雷射光L的輸出的衰減量和放大量這兩者。
在此，從空間光調變器7射出並通過4f透鏡單元35和阻尼器36的雷射光L的一部分例如由鏡34向聚光透鏡33反射，該雷射光L的其餘部分穿透鏡34而射入至相機37。相機37是用於取得聚光透鏡33的射入瞳面33a上的雷射光L的像的相機。因而，在相機37的前段例如配置有構成使相機37的攝像面與聚光透鏡33的射入瞳面33a處於成像關係的兩側遠心光學系統的未圖示的透鏡等。
由此，聚光透鏡33的射入瞳面33a上的雷射光L的像被傳像(成像)至相機37的攝像面。聚光透鏡33的射入瞳面33a上的雷射光L的像是經由空間光調變器7的雷射光L的像。因而，在雷射加工裝置1中，能夠基於相機37的攝像結果掌握空間光調變器7的工作狀態。
接下來，對用於調整雷射加工裝置1中的雷射光L的輸出的控制部50的處理的一個例子進行說明。在雷射加工裝置1中，如上所述，能夠藉由分別控制衰減器6和空間光調變器7而調整從聚光透鏡33射出的雷射光L的輸出(以下，稱為“加工輸出”)。即，在雷射加工裝置1中，控制部50執行：藉由調整顯示於空間光調變器7的調變圖案而調整加工輸出的第1調整處理；和藉由調整衰減器6中的λ/2波長板61的驅動量而調整加工輸出的第2調整處理。
更具體而言，控制部50在第1調整處理中，以從空間光調變器7射出並射入至聚光透鏡33的雷射光L的射入量變化的方式使包含用於調變雷射光L的調整圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7，藉此對加工輸出進行調整，圖6和圖7是表示調變圖案的一個例子的示意圖。
在圖6的(a)所示的調變圖案P0中，空間光調變器7的調變面7a上的與聚光透鏡33的射入瞳面33a對應的區域(以下，稱為“射入區域”)的整體被設為非調整區域Ra，其不包含用於使向聚光透鏡33的雷射光L的射入量變化的調整圖案。即，在藉由調變圖案P0對雷射光L進行調變的情況下，例如圖5的(a)所示，雷射光L的整體射入至聚光透鏡33。另外，調變圖案P0(非調整區域Ra)能夠如用於校正球面像差的圖案那樣包含調整圖案以外的任意的圖案。
在圖6的(b)所示的調變圖案P1中，空間光調變器7的調變面7a的射入區域的整體被設為包含用於將雷射光L分支成多束衍射光的衍射光柵圖案來作為調整圖案的調整區域Rb。在利用這樣的調變圖案P1對雷射光L進行調變的情況下，例如圖5的(b)所示，僅雷射光L的一部分的階數(0階)的衍射光射入至聚光透鏡33。即，在該情況下，與使用調變圖案P0的情況相比，使雷射光L向聚光透鏡33的射入量減少，加工輸出衰減。
另外，對於調變圖案P1(調整區域Rb)，也能夠還包含用於校正球面像差的圖案那樣的調整圖案以外的任意的圖案。此外，也能夠藉由調整空間光調變器7的調變面7a上的衍射光柵圖案的亮度值，而調整各階數的衍射光的比率。即，控制部5能夠藉由調整顯示於調變面7a的衍射光柵圖案的亮度值來調整雷射光L向聚光透鏡33的射入量，進而調整加工輸出。
在圖7所示的調變圖案P2、P3中，空間光調變器7的調變面7a的射入區域的一部分被設為非調整區域Ra，且射入區域的另一部分被設為調整區域Rb。具體來說，圖7的(a)所示的調變圖案P2包含在射入區域的中央部分設定有狹縫狀的非調整區域Ra，並且以隔著非調整區域Ra的方式在射入區域的外側部分設定有調整區域Rb的狹縫圖案來作為調整圖案。由此，雷射光L中的射入到非調整區域Ra(狹縫)的部分不衍射而經由阻尼器36射入到聚光透鏡33。
另一方面，雷射光L中的射入到調整區域Rb的部分衍射並由阻尼器36遮擋，不射入至聚光透鏡33。即，與使用調變圖案P0的情況相比，該情況下也使雷射光L向聚光透鏡33的射入量減少，加工輸出衰減。尤其是在調變圖案P2中，能夠藉由調整非調整區域Ra的寬度(狹縫寬度W)來調整雷射光L向聚光透鏡33的射入量，進而調整加工輸出。
圖7的(b)所示的調變圖案P3包含在射入區域的中央部分設定有圓形的調整區域Rb，且以包圍調整區域Rb的方式設定有圓環狀的非調整區域Ra的調整圖案。在這樣的調變圖案P3中，與調變圖案P2同樣，也減少了雷射光L向聚光透鏡33的射入量，加工輸出衰減。此外，在調變圖案P3中，能夠藉由調整調整區域Rb的大小來調整雷射光L向聚光透鏡33的射入量，進而調整加工輸出。
這樣，在第1調整處理中，控制部50能夠以雷射光L向聚光透鏡33的射入量變化的方式使包含用於調變雷射光L的調整圖案的上述的調變圖案P1～P3顯示於空間光調變器7，藉此調整作為從聚光透鏡33射出的雷射光L的輸出的加工輸出。
另一方面，控制部50在第2調整處理中，以加工輸出與以上的第1調整處理中的調整量合起來成為雷射加工時的目標值的方式，使λ/2波長板61驅動而調整雷射光L的輸出。由此，藉由第1調整處理和第2調整處理的合計，加工輸出被調整為目標值，從而進行適當的輸出下的雷射加工。
接下來，對含有上述那樣的輸出的調整處理的雷射加工方法的一個例子進行說明。圖8是表示雷射加工方法的一個例子的流程圖。在此，如圖9所示，首先準備對象物11。對象物11以第1面11a面朝聚光透鏡33側的方式支撐於平臺20。因而，此處，第1面11a成為對象物11中的雷射光L的射入面。
此外，此處，對於1條線A，在Z方向的2處不同的位置Z1、Z2分別進行雷射加工。Z方向是從對象物11的第2面11b朝向第1面11a的方向，位置Z2是與位置Z1相比靠近作為雷射光L的射入面的第1面11a側的位置。在該雷射加工方法中，如後文所述，控制部50執行第1加工處理，該第1加工處理在使聚光點C對準位置Z1的狀態下使平臺20向X正方向移動，藉此使聚光點C相對於對象物11向X負方向沿線A相對移動，在位置Z1沿著線A形成改質區域12。
然後，控制部50執行第2加工處理，該第2加工處理在使聚光點對準位置Z2的狀態下使平臺20向X負方向移動，藉此使聚光點C相對於對象物11向X正方向沿線A相對移動，在位置Z2沿著線A形成改質區域12。換句話說，在此進行多個路徑上的往復加工。將位置Z1處的加工作為路徑PT1(去程)，將位置Z2處的加工作為路徑PT2(回程)。此外，此處，相對於路徑PT1上的雷射光L的加工輸出，路徑PT2上的雷射光L的加工輸出被設定得較小。因此，至少在路徑PT1與路徑PT2之間，為了使雷射光L的加工輸出衰減，控制部50執行上述的第1調整處理和第2調整處理。以下，對各工序進行具體的說明。
如圖8所示，在該雷射加工方法中，首先，控制部50例如使用輸入接收部，接收加工條件的選擇(工序S1)。加工條件例如為路徑數、各路徑的Z方向的位置、各路徑上的加工輸出的目標值等。此處，如上所述，選擇了路徑數為2，路徑PT1、PT2各自的Z方向的位置為位置Z1、Z2，路徑PT1上的加工輸出的目標值為5W，路徑PT2上的加工輸出的目標值為1W這樣的加工條件。
接下來，控制部50基於工序S1中選擇的加工條件，計算路徑PT1上的加工輸出的目標值與路徑PT2上的加工輸出的目標值的輸出差值(工序S2：計算處理)。此處，路徑PT1上的加工輸出的目標值為5W，路徑PT2上的加工輸出的目標值是1W，因此輸出差值為4W。換句話說，在該工序S2中，控制部50執行計算第1加工處理(路徑PT1)上的加工輸出的目標值(5W)與第2加工處理上的加工輸出的目標值(1W)的輸出差值(4W)的計算處理。
接下來，控制部50選擇與工序S2中計算出的輸出差值對應的調整圖案(工序S3：選擇處理)。對該工序S3進行更具體的說明。此處，控制部50保持將輸出的調整量不同的多個調整圖案與用於在空間光調變器7顯示各個調整圖案的控制值建立起關聯的表格。作為這樣的表格的一個例子，為以下這樣的表格：調整圖案在圖6的(b)所示那樣的射入區域的整體包含衍射光柵圖案作為調整圖案的情況下，因諧調值不同而0階的衍射光與1階的衍射光的平衡不同的多個衍射光柵圖案與各個衍射光柵圖案的諧調值被建立起關聯。
[表格的一個例子]
| 諧調值
| 平衡(0階的衍射光：1階的衍射光)
|
| 0
| 100：0
|
| 32
| 90：10
|
| 64
| 70：30
|
| 96
| 50：50
|
| 128
| 30：70
|
| 160
| 10：90
|
| 192
| 0：100
|
該情況下，例如在控制部50使包含諧調值為32的衍射光柵圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7的情況下，經過空間光調變器7的雷射光L被分支為整體輸出的90％的輸出的0階的衍射光和10％的輸出的1階的衍射光。然後，1階的衍射光由阻尼器36遮擋，僅0階的衍射光經由阻尼器36射入到聚光透鏡33，由此，結果上加工輸出衰減10％左右。此處，調整量為衰減量，控制值為諧調值。
如上所述，在路徑PT1上的加工輸出的目標值為5W，路徑PT2上的加工輸出的目標值為1W，輸出差值為4W的情況下，例如，控制部50能夠藉由使包含128諧調值的衍射光柵圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7而使加工輸出衰減70％左右，成為1.7W左右。這樣，控制部50執行從調整量(衰減量)不同的多個調整圖案(衍射光柵圖案)中選擇成為與在計算處理中計算出的輸出差值對應的調整量的調整圖案的選擇處理。另外，此處，控制部50從上述表格所示的多個衍射光柵圖案中，在衰減後的加工輸出不小於路徑PT2上的加工輸出(1W)的範圍內，選擇成為與在計算處理中計算出的輸出差值最接近的衰減量的衍射光柵圖案。
接下來，控制部50進行衰減器6的調整(工序S4：取得處理)。更具體而言，在工序S4中，控制部50例如藉由輸入配置於聚光透鏡33的正下方的功率計的輸出訊號而監視加工輸出。在該狀態下，控制部50藉由控制衰減器6的旋轉平臺62而驅動λ/2波長板61，調整加工輸出。由此，控制部50能夠取得加工輸出成為目標值的λ/2波長板61的驅動量。
更具體而言，控制部50首先在使用於路徑PT1的調變圖案(例如不包含調整圖案的調變圖案P0)顯示於空間光調變器7的狀態下，監視加工輸出並使λ/2波長板61驅動，從而取得加工輸出成為路徑PT1的目標值即5W那樣的λ/2波長板61的驅動量。
與此一同，控制部50藉由在使用於路徑PT2的調變圖案(例如作為調整圖案的衍射光柵圖案被設定於射入區域整體的調變圖案P1)顯示於空間光調變器7的狀態下，監視加工輸出並使λ/2波長板61驅動，從而取得加工輸出成為路徑PT2的目標值即1W這樣的λ/2波長板61的驅動量。在上述例子中，藉由使包括128諧調值的衍射光柵圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7而使加工輸出衰減70％左右，成為1.7W左右。因此，此處，取得用於實現與目標值的差值即0.7W的量的衰減量的λ/2波長板61的驅動量。
這樣，此處，控制部50在包含工序S3中選擇的調整圖案(第1圖案)的調變圖案顯示於空間光調變器7的狀態下監視加工輸出並驅動λ/2波長板61，藉此除了用於路徑PT1的λ/2波長板61的驅動量之外，還取得加工輸出成為路徑PT2中的目標值的λ/2波長板61的驅動量。
通過以上工序，用於雷射加工時的加工輸出的調整處理的校準結束。即控制部50執行包括如下處理的校準處理：計算處理(工序S2)，計算第1加工處理(路徑PT1)中的目標值與第2加工處理(路徑PT2)中的目標值的輸出差值；選擇處理(工序S3)，從調整量(衰減量)不同的多個調整圖案(衍射光柵圖案)中選擇成為與計算處理中計算出的輸出差值對應的調整量的調整圖案；取得處理(工序S4)，在選擇處理後，在包含該調整圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7的狀態下監視加工輸出並驅動λ/2波長板61，從而取得加工輸出成為第2加工處理中的目標值的λ/2波長板61的驅動量。
在接下來的工序中，控制部50藉由控制光源10、雷射照射部30、和移動部40而進行對象物11的雷射加工(工序S5：第1加工處理)。對工序S5進行更具體的說明。圖10是用於說明進行雷射加工的工序的示意圖。如圖10所示，在工序S5中，首先，控制部50執行第1加工處理(路徑PT1)，該第1加工處理藉由控制移動部40而使對準到位置Z1的雷射光L的聚光點C沿著線A向X負方向(第1方向)相對移動，向對象物11掃描雷射光L而進行在對象物11形成改質區域12A的雷射加工。
更具體而言，在第1加工處理中，如圖10的(a)所示，控制部50藉由控制移動部40，而以雷射光L的聚光點C的Z方向的位置在對象物11內成為位置Z1的方式，使平臺20和雷射照射部30的至少一者沿Z方向移動。在該狀態下，控制部50藉由控制移動部40，在此處使平臺20向X正方向移動。
由此，如圖10的(a)、(b)所示，雷射光L的聚光點C相對於對象物11向X負方向相對移動。其結果，聚光點C從對象物11的X正方向的外緣進入對象物11的內部，並且聚光點C在對象物11的內部行進，實施沿著線A的雷射光L的照射。由此，在位置Z1，沿著線A在對象物11形成改質區域12A。再者，如圖10的(c)所示，控制部50控制移動部40使聚光點C繼續相對移動，由此，聚光點C從對象物11的X負方向的外緣退出到對象物11的外部，第1加工處理(路徑PT1)結束。然後，控制部50藉由移動部40的控制而使平臺20停止。
另外，在該第1加工處理之前，控制部50以雷射光L的加工輸出成為路徑PT1的目標值(此處為5W)的方式，按照工序S4中取得的λ/2波長板61的驅動量使λ/2波長板61驅動。與此一同，控制部50使用於路徑PT1的調變圖案(例如不包含調整圖案的調變圖案P0)顯示於空間光調變器7。這些衰減器6和空間光調變器7的控制既可以在聚光點C開始相對移動前執行，也可以在聚光點C開始相對移動後，即，至聚光點C進入對象物11的內部為止之間執行。
在接下來的工序中，在實施了下述的工序S6後，控制部50藉由控制光源10、雷射照射部30、和移動部40而進行對象物11的雷射加工(工序S7：第2加工處理)。對工序S7進行更具體的說明。圖11是用於說明進行雷射加工的工序的示意圖。如圖11所示，在工序S7中，首先，控制部50執行第2加工處理(路徑PT2)，該第2加工處理藉由控制移動部40而使對準於位置Z2的雷射光L的聚光點C沿線A向X正方向(第2方向)相對移動，向對象物11掃描雷射光L而進行在對象物11形成改質區域12B的雷射加工。
更具體而言，在工序S7中，如圖11的(a)所示，控制部50控制移動部40，從而以雷射光L的聚光點C的Z方向的位置在對象物11內成為位置Z2的方式，使平臺20和雷射照射部30的至少一者沿Z方向移動。在該狀態下，控制部50藉由控制移動部40而在此處使平臺20向X負方向移動。
由此，如圖11的(a)、(b)所示，雷射光L的聚光點C相對於對象物11向X正方向(第2方向)相對移動。其結果，聚光點C從對象物11的X負方向的外緣進入對象物11的內部，並且聚光點C在對象物11的內部行進，實施沿著線A的雷射光L的照射。由此，在位置Z2，沿著線A在對象物11形成改質區域12B。再者，如圖11的(c)所示，控制部50藉由控制移動部40使聚光點C繼續相對移動，而使聚光點C從對象物11的X正方向的外緣退出到對象物11的外部，第2加工處理結束。然後，控制部50藉由移動部40的控制而使平臺20停止。
此處，在工序S5與工序S7之間，即，在第1加工處理與第2加工處理之間，進行雷射光L的輸出的調整處理(工序S6：第1調整處理、第2調整處理)。更具體而言，在工序S6中，控制部50如上述那樣執行第1調整處理，該第1調整處理是以從空間光調變器7射出並射入到聚光透鏡33的雷射光L的射入量變化的方式使包含用於調變雷射光L的調整圖案的調變圖案(用於路徑PT2的調變圖案，即，例如包含作為調整圖案的衍射光柵圖案的調變圖案P1)顯示於空間光調變器7，藉此調整加工輸出。
此處，控制部50使包含在上述校準處理的選擇處理(工序S3)中選擇的調整圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7。作為一個例子，調整圖案是用於使雷射光L的加工輸出從路徑PT1的加工輸出的目標值(5W)衰減為路徑PT2的加工輸出的目標值(1W)的圖案。
與此一同，控制部50執行第2調整處理，該第2調整處理以雷射光L的加工輸出與第1調整處理中的調整量合起來成為路徑PT2的加工輸出的目標值的方式，使λ/2波長板61驅動而調整雷射光L的加工輸出。此處，控制部50按照在上述校準處理的取得處理(工序S4)中取得的驅動量使λ/2波長板61驅動。此處，λ/2波長板61的驅動量是用於與第1調整處理中的衰減量合起來使加工輸出衰減為路徑PT2的目標值(1W)的驅動量。由此，在雷射光L的加工輸出被調整(衰減)至合適的值的狀態下，實施上述工序S7。即，在工序S7中，控制部50在第1調整處理和第2調整處理後，執行利用輸出經調整了的雷射光L進行雷射加工的雷射加工處理。
另外，第1調整處理和第2調整處理可以至少一部分相互重複地實施。作為一個例子，控制部50能夠同時開始第1調整處理和第2調整處理。此外，也可以在工序S5中聚光點C退出到對象物11的外部後，即，在工序S7中聚光點C進入對象物11的內部為止之間的任意的時間點執行第1調整處理和第2調整處理。作為一個例子，控制部50能夠使第1調整處理和第2調整處理在工序S5中聚光點C從對象物11退出的時間點開始。由此，能夠使第1調整處理和第2調整處理所涉及的時間中與聚光點C的相對移動的加減速所涉及的時間重複的時間最大化。
如以上說明的那樣，在雷射加工裝置1中，從光源10射出的雷射光L經由衰減器6射入至聚光透鏡33，由聚光透鏡33向對象物11聚光。因而，可以通過調整衰減器6的λ/2波長板61的驅動量，調整向對象物11照射的雷射光L的輸出。再者，在本雷射加工裝置1中，雷射光L經由空間光調變器7射入至聚光透鏡33。因而，可以藉由控制空間光調變器7的調變圖案而進一步調整雷射光L的輸出。
更具體而言，在雷射加工裝置1中，控制部50執行第1調整處理和第2調整處理，第1調整處理藉由以射入到聚光透鏡33的雷射光L的射入量變化的方式使包含用於使雷射光L調變的調整圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7，而調整作為從聚光透鏡33射出的雷射光L的輸出的加工輸出，第2調整處理以該加工輸出與第1調整處理中的調整量合起來成為雷射加工時的目標值的方式，使λ/2波長板61驅動而調整雷射光L的輸出。
這樣，在雷射加工裝置1中，利用衰減器6和空間光調變器7這兩者進行雷射光L的輸出的調整。由此，與僅使用衰減器6的情況相比，衰減器6負擔的調整量減少了作為目標的調整量中的空間光調變器7的負擔量，減少了λ/2波長板61的驅動量。因而，至λ/2波長板61的驅動量達到必要量為止的時間縮短，結果上能夠縮短雷射光L的輸出的調整所涉及的時間。再者，因為λ/2波長板61的驅動量降低，所以能夠抑制旋轉平臺62這樣的機械驅動λ/2波長板61的裝置的損耗。
此外，雷射加工裝置1包括：移動部40，其以對象物11的雷射光L的聚光點C相對於對象物11相對移動的方式使平臺20和雷射照射部30的至少一者移動。於是，控制部50執行：藉由控制移動部40而使聚光點C向X負方向相對移動，向對象物11掃描雷射光L而進行對象物11的雷射加工的第1加工處理(路徑PT1)；和在第1加工處理後，藉由控制移動部40而使聚光點C向X正方向相對移動，向對象物11掃描雷射光L而進行對象物11的雷射加工的第2加工處理(路徑PT2)。然後，控制部50在第1加工處理與第2加工處理之間，執行第1調整處理和第2調整處理。
在像這樣進行在向一個方向掃描雷射光L(去程)後向相反方向掃描雷射光L(回程)的往復加工的情況下，即，在去程與回程之間進行雷射光L的輸出的調整的情況下，若該調整所涉及的時間變長，則去程與回程之間的等待時間變長，雷射加工整體所涉及的時間變長。因而，在該情況下，只要像上述那樣縮短調整雷射光L的輸出所涉及的時間，則去程與回程之間的等待時間被削減且雷射加工整體所涉及的時間被縮短。即，在像這樣進行往復加工的情況下，尤其是縮短調整雷射光L的輸出所涉及的時間是有效的。
此外，在雷射加工裝置1中，控制部50在第1調整處理和第2調整處理前，執行包含下述處理的校準處理：計算處理，計算第1加工處理中的目標值與第2加工處理中的目標值的輸出差值；選擇處理，從調整量不同的多個調整圖案中選擇成為與計算處理中計算出的輸出差值對應的調整量的調整圖案；和取得處理，在選擇處理後，在使包含在選擇處理中選擇的調整圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7的狀態下，監視加工輸出並驅動λ/2波長板61，從而取得加工輸出成為第2加工處理中的目標值的λ/2波長板61的驅動量。藉由像這樣在第1調整處理和第2調整處理之前進行校準，能夠在第1調整處理和第2調整處理中更正確且迅速地進行雷射光L的輸出的調整。
此外，在雷射加工裝置1中，控制部50保持將調整量不同的多個調整圖案的各個與用於使各個調整圖案顯示於空間光調變器7的控制值建立起關聯的表格，在選擇處理中，藉由參照表格而選擇成為與計算處理中計算出的輸出差值對應的調整量的調整圖案。因此，能夠迅速地進行校準處理。
此外，在雷射加工裝置1中，控制部50藉由第1加工處理使聚光點C向X負方向相對移動，在聚光點C從對象物11偏離的時間點開始第1調整處理和第2調整處理。由此，能夠使第1調整處理和第2調整處理所涉及的時間與聚光點C從對象物11退出而聚光點C的相對移動停止為止之間的時間重複，藉此進一步削減往復加工中的去程與回程之間的等待時間。
此外，雷射加工裝置1包括：阻尼器36，其配置於空間光調變器7與聚光透鏡33之間，用於遮擋從空間光調變器7射出的雷射光L的至少一部分。於是，在第1調整處理中，控制部50使包含用於將雷射光L分支為多束衍射光的衍射光柵圖案作為調整圖案的調變圖案顯示於空間光調變器7，藉此以多束衍射光中的1階的衍射光由阻尼器36遮擋而不射入到聚光透鏡33的方式調變雷射光L。因此，能夠使用空間光調變器7容易且可靠地調整雷射光L的輸出。
以上的實施方式說明了本發明的一個方式。因而，本發明不限於上述實施方式，可以是進行了任意的變形的方式。
[第1變形例]
例如，在圖8所示的上述實施方式的雷射加工方法中，例示了在第1調整處理中，使用包含圖6的(b)那樣的衍射光柵圖案設定於射入區域的整體的調整圖案的調變圖案P1的情況。但是，在第1調整處理中，也可以如圖7的(a)那樣，使用包括藉由在射入區域的一部分設定有衍射光柵圖案而形成了狹縫的狹縫圖案作為調整圖案的調變圖案P2。在使用調變圖案P1的情況下，在選擇處理中，從作為控制值的諧調值不同的多個衍射光柵圖案中選擇成為合適的調整量的衍射光柵圖案。另一方面，例如在使用圖7的(a)的調變圖案P2的情況下，在選擇處理中，能夠從作為控制值的狹縫寬度W不同的多個狹縫圖案中選擇成為合適的調整量的狹縫圖案。
圖12是表示這樣的情況下的雷射加工方法的流程圖。如圖12所示，第1變形例的雷射加工方法與圖8所示的雷射加工方法相比較，主要在工序S1與工序S2之間還包括工序S8這一點不同。對工序S8進行具體的說明。在工序S8中，控制部50取得調整量不同的多個狹縫圖案的各個與用於將各個狹縫圖案顯示於空間光調變器7的控制值(狹縫寬度W)建立起關聯的表格。
因此，控制部50一邊使顯示於空間光調變器7的狹縫圖案的狹縫寬度W變化，一邊例如藉由輸入配置於聚光透鏡33的正下方的功率計的輸出訊號而對加工輸出進行監視。由此，控制部50取得多個狹縫寬度W的各個與各狹縫寬度W時的雷射光L的加工輸出建立起關聯的表格。這樣的表格的一個例子如以下所示。另外，以下的表格的加工輸出的值是將雷射光L整體通過了阻尼器36的情況下的加工輸出作為100的情況下的值。
| 狹縫寬度
| 加工輸出
|
| 0
| 0
|
| 20
| 10
|
| 40
| 30
|
| 60
| 50
|
| 80
| 70
|
| 100
| 90
|
| 120
| 100
|
該情況下，例如控制部50在使包含狹縫寬度W為100的狹縫圖案的調變圖案P2顯示於空間光調變器7的情況下，經由空間光調變器7的雷射光L是整體的90％通過阻尼器36而射入至聚光透鏡33，整體的10％由阻尼器36遮擋。結果上加工輸出會衰減10％左右。因而，在如上述實施方式所示，路徑PT1中的加工輸出的目標值為5W，路徑PT2中的加工輸出的目標值為1W，輸出差值為4W的情況下，例如控制部50能夠藉由選擇40的狹縫寬度W的狹縫圖案並使調變圖案P2顯示於空間光調變器7，而使加工輸出衰減70％左右，成為1.7W左右。
在像這樣使用在空間光調變器7的調變面7a的射入區域的一部分設定了衍射光柵圖案的狹縫圖案的情況下，與在射入區域整體設定衍射光柵圖案的情況相比，易於確保設定光束形狀的自由度，例如能夠將光束形狀控制為橢圓狀。另一方面，在射入區域整體設定衍射光柵圖案的情況下，光束品質變得良好。
[第2變形例]
此處，圖13的(a)是表示顯示於空間光調變器7的調變面7a的調變圖案P4的圖。調變圖案P4包含顯示於空間光調變器7的調變面7a上的射入區域的外側的標記7M。標記7M的形狀是任意的，但此處為2維的光柵狀。圖13的(b)是由相機37取得的雷射光L的圖像70。在相機37形成經由空間光調變器7的雷射光L的像。因此，在空間光調變器7顯示有包含標記7M的調變圖案P4的狀態下，在圖像70中也產生與標記7M對應的像70M。因而，藉由比較調變圖案P4和圖像70，能夠進行在空間光調變器7是否正確地顯示有調變圖案P4，即，空間光調變器7是否正常工作的判斷。
於是，在本變形例的雷射加工裝置1中，控制部50執行判斷處理，其基於對從空間光調變器7射出的雷射光L的圖像70與調變圖案P4的標記7M的比較，而判斷空間光調變器7的工作狀態。在該判斷處理中，控制部50能夠在圖像70(像70M)與標記7M一致的情況下，判斷為空間光調變器7的工作正常，在圖像70(像70M)與標記7M不一致的情況下，判斷為空間光調變器7的工作異常。
在此，在上述實施方式中，對使用空間光調變器7的第1調整處理和使用衰減器6的第2調整處理的至少一部分彼此重複，且在聚光點C從對象物11偏離的時間點開始的例子進行了說明。
但是，在不進行第1調整處理，僅使用衰減器6進行雷射光L的加工輸出的調整的情況下，也能夠藉由在同樣的時間點實施而削減往復加工時的待機時間。即，在僅使用衰減器6進行雷射光L的加工輸出的調整的情況下，雖然與如上述實施方式那樣一併使用衰減器6和空間光調變器7的情況相比，加工輸出的調整所涉及的時間變長，但藉由使該加工輸出的調整所涉及的時間與聚光點C的加減速所涉及的時間重複，能夠削減往復加工時的待機時間。
圖14的(a)～(e)是表示該情況下的一系列的動作的圖。如圖14的(a)所示，藉由使保持對象物11的平臺20向X正方向移動，聚光點C被向X負方向相對移動，從對象物11的X正方向的外緣進入對象物11的內部(第1加工處理開始)。然後，如圖14的(b)所示，聚光點C的相對移動推進，聚光點C到達對象物11的X負方向的外緣並從對象物11退出(第1加工處理結束)。此時，控制部50取得表示聚光點C從對象物11退出了的訊號。該訊號既可以是來自移動部40的第1單元41的表示平臺20的移動量的訊號，也可以是來自取得對象物11的射入面(第1面11a)的位移的AF單元的訊號。
在輸入表示聚光點C從對象物11退出了的訊號時，控制部50藉由控制衰減器6的旋轉平臺62，驅動λ/2波長板61而開始加工輸出的調整。即，控制部50在聚光點C從對象物11退出的時間點，開始以衰減器6進行的加工輸出的調整處理。例如在第1加工處理中的加工輸出的目標值為5W，接下來的第2加工處理中的加工處理的目標值為1W的情況下，控制部50以加工輸出衰減4W的輸出差值的量的方式使λ/2波長板61驅動。
與此一同，如圖14的(c)所示，在聚光點C的相對移動停止後，藉由使平臺20向X負方向移動，聚光點C開始向X正方向相對移動。如圖14的(d)所示，聚光點C從對象物11的X負方向的外緣進入對象物11的內部(第2加工處理開始)。然後，如圖14的(e)所示，聚光點C的相對移動推進，聚光點C到達對象物11的X正方向的外緣並從對象物11退出(第2加工處理結束)。此時，控制部50取得表示聚光點C從對象物11退出了的訊號。然後，在進行進一步的加工時，在該時間點進一步進行加工處理的調整。
像這樣使利用了衰減器6的加工輸出的調整處理所涉及的時間與至聚光點C從對象物11退出且聚光點C的相對移動停止為止之間的時間重複，藉此能夠進一步削減往復加工中的去程與回程之間的等待時間。
對於該情況下的雷射加工裝置做如下附注。一種雷射加工裝置，包括：支撐部，其用於支撐對象物；光源，其用於射出雷射；雷射照射部，其用於將從前述光源射出的前述雷射光向支撐於前述支撐部的前述對象物照射；和控制部，其用於藉由至少控制前述雷射照射部而進行前述對象物的雷射加工，前述雷射照射部具有：衰減器，其用於按照與波長板的驅動量對應的調整量調整從前述光源射出的前述雷射光的輸出並射出；和聚光透鏡，其用於將從衰減器射出的前述雷射光向支撐於前述支撐部的前述對象物聚光，前述控制部執行：以從前述聚光透鏡射出的前述雷射光的輸出即加工輸出成為雷射加工時的目標值的方式調整前述加工輸出的調整處理；和在前述調整處理後，藉由輸出經調整了的前述雷射光進行前述雷射加工的雷射加工處理。
[其他變形例]
在以上的例子中，就對於對象物11設定直線狀的線A，對該線A進行2個位置Z1、Z2的2個路徑PT1、PT2上的加工的情況進行了說明。但是，線A例如也可以設定為與對象物11的外緣同心的圓形狀，也能夠在Z方向上進行1個以上的任意的路徑數的加工。此外，如上所述，在阻尼器36遮擋作為雷射光L的一部分的高輸出的光束的情況下，能夠設置用於冷卻阻尼器36的冷卻部。關於冷卻部的冷卻方式，能夠採用水冷或空冷等任意的方式。
