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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024027845
(43)【公開日】2024-03-01
(54)【発明の名称】レーザ加工装置及びレーザ加工方法
(51)【国際特許分類】
B23K 26/00 20140101AFI20240222BHJP
H01L 21/301 20060101ALI20240222BHJP
B23K 26/067 20060101ALI20240222BHJP
B23K 26/364 20140101ALI20240222BHJP
【ＦＩ】
B23K26/00 Q
H01L21/78 B
B23K26/00 P
B23K26/067
B23K26/364
【審査請求】未請求
【請求項の数】18
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022130986
(22)【出願日】2022-08-19
(71)【出願人】
【識別番号】000151494
【氏名又は名称】株式会社東京精密
(74)【代理人】
【識別番号】100083116
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲三
(74)【代理人】
【識別番号】100170069
【弁理士】
【氏名又は名称】大原 一樹
(74)【代理人】
【識別番号】100128635
【弁理士】
【氏名又は名称】松村 潔
(74)【代理人】
【識別番号】100140992
【弁理士】
【氏名又は名称】松浦 憲政
(72)【発明者】
【氏名】岩城 智
【テーマコード（参考）】
4E168
5F063
【Ｆターム（参考）】
4E168AD02
4E168AD18
4E168CA03
4E168CA05
4E168CA06
4E168CB22
4E168DA13
4E168DA60
4E168EA08
4E168EA11
4E168JA12
4E168KA15
5F063AA26
5F063AA28
5F063AA43
5F063AA48
5F063BA07
5F063BA38
5F063CB02
5F063CB06
5F063CB12
5F063CB16
5F063CB22
5F063CB25
5F063CC53
5F063DD32
5F063DE02
5F063DE11
5F063DE12
5F063DE13
5F063DE16
5F063DE23
5F063DE33
(57)【要約】
【課題】レーザ加工中に加工溝が正常に形成されているか否かを低コスト且つ短時間且つ省スペースで評価可能なレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する。
【解決手段】レーザ加工中に、レーザヘッド２４からストリートＣに照射されるレーザ光（第１レーザ光Ｌ１、第２レーザ光Ｌ２）の第１加工点（加工点ＳＰ１，ＳＰ２）を撮影する撮影手段（カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂ）と、撮影手段が撮影した第１加工点の第１撮影画像（撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ）から第１加工点で発生するプラズマ６８，６９の形状であるプラズマ形状を取得するプラズマ形状取得部５６と、プラズマ形状取得部５６が取得したプラズマ形状を評価するプラズマ形状評価部５８と、を備える。
【選択図】図７
【解決手段】レーザ加工中に、レーザヘッド２４からストリートＣに照射されるレーザ光（第１レーザ光Ｌ１、第２レーザ光Ｌ２）の第１加工点（加工点ＳＰ１，ＳＰ２）を撮影する撮影手段（カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂ）と、撮影手段が撮影した第１加工点の第１撮影画像（撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ）から第１加工点で発生するプラズマ６８，６９の形状であるプラズマ形状を取得するプラズマ形状取得部５６と、プラズマ形状取得部５６が取得したプラズマ形状を評価するプラズマ形状評価部５８と、を備える。
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェーハに対してレーザヘッドを前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザヘッドからレーザ光を前記ストリートに照射することで、前記ストリートに沿ってレーザ加工を行うレーザ加工装置において、
前記レーザ加工中に、前記レーザヘッドから前記ストリートに照射される前記レーザ光の第１加工点を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した前記第１加工点の第１撮影画像から前記第１加工点で発生するプラズマのプラズマ形状を取得するプラズマ形状取得部と、
前記プラズマ形状取得部が取得した前記プラズマ形状を評価するプラズマ形状評価部と、
を備えるレーザ加工装置。
前記レーザ加工中に、前記レーザヘッドから前記ストリートに照射される前記レーザ光の第１加工点を撮影する撮影手段と、
前記撮影手段が撮影した前記第１加工点の第１撮影画像から前記第１加工点で発生するプラズマのプラズマ形状を取得するプラズマ形状取得部と、
前記プラズマ形状取得部が取得した前記プラズマ形状を評価するプラズマ形状評価部と、
を備えるレーザ加工装置。
【請求項2】
前記レーザヘッドが、前記プラズマ形状評価部により前記プラズマ形状が異常であると評価された前記第１加工点の前記プラズマ形状が正常になるよう前記レーザ光の形状を補正する形状補正部を備える請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項3】
前記第１撮影画像から前記プラズマの明るさを取得する明るさ取得部と、
前記明るさ取得部が取得した前記プラズマの明るさを評価する明るさ評価部と、
を備える請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記明るさ取得部が取得した前記プラズマの明るさを評価する明るさ評価部と、
を備える請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項4】
前記レーザヘッドが同一の前記ストリートに対して前記レーザ加工を繰り返し行い、
前記撮影手段が、前記レーザ加工ごとに、前記第１加工点を互いに異なる撮影条件であって且つ予め定められた前記プラズマの明るさが得られる撮影条件で撮影する請求項３に記載のレーザ加工装置。
前記撮影手段が、前記レーザ加工ごとに、前記第１加工点を互いに異なる撮影条件であって且つ予め定められた前記プラズマの明るさが得られる撮影条件で撮影する請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項5】
前記レーザヘッドが同一の前記ストリートに対して前記レーザ加工を繰り返し行い、
前記第１撮影画像に対して画像処理を施す画像処理部を備え、
前記画像処理部が、前記レーザ加工ごとに、互いに異なる画像処理条件であって且つ予め定められた前記プラズマの明るさが得られる画像処理条件で前記第１撮影画像に対して前記画像処理を施す請求項３に記載のレーザ加工装置。
前記第１撮影画像に対して画像処理を施す画像処理部を備え、
前記画像処理部が、前記レーザ加工ごとに、互いに異なる画像処理条件であって且つ予め定められた前記プラズマの明るさが得られる画像処理条件で前記第１撮影画像に対して前記画像処理を施す請求項３に記載のレーザ加工装置。
【請求項6】
前記レーザヘッドが、前記レーザ光を複数に分岐させる第１分岐光学素子を備え、前記第１分岐光学素子により分岐された複数の前記レーザ光を前記ストリートに集光し、
前記撮影手段が、前記レーザ光ごとの前記第１加工点を撮影し、
前記プラズマ形状取得部が、前記第１撮影画像から前記第１加工点ごとの前記プラズマ形状を取得し、
前記プラズマ形状評価部が、前記第１加工点ごとに前記プラズマ形状の評価を行う請求項１に記載のレーザ加工装置。
前記撮影手段が、前記レーザ光ごとの前記第１加工点を撮影し、
前記プラズマ形状取得部が、前記第１撮影画像から前記第１加工点ごとの前記プラズマ形状を取得し、
前記プラズマ形状評価部が、前記第１加工点ごとに前記プラズマ形状の評価を行う請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項7】
前記プラズマ形状評価部が、前記第１加工点ごとの前記プラズマ形状、及び前記第１加工点ごとの前記プラズマの大きさのバランスを評価する請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項8】
前記レーザヘッドが、前記プラズマ形状評価部により異常であると評価された前記第１加工点の前記プラズマ形状及び前記大きさのバランスを補正する形状補正部を備える請求項７に記載のレーザ加工装置。
【請求項9】
前記第１撮影画像から前記第１加工点ごとの前記プラズマの明るさを取得する明るさ取得部と、
前記明るさ取得部が取得した前記第１加工点ごとの前記プラズマの明るさ、及び前記第１加工点ごとの前記プラズマの明るさのバランスを評価する明るさ評価部と、
を備える請求項６に記載のレーザ加工装置。
前記明るさ取得部が取得した前記第１加工点ごとの前記プラズマの明るさ、及び前記第１加工点ごとの前記プラズマの明るさのバランスを評価する明るさ評価部と、
を備える請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項10】
前記第１撮影画像から前記第１加工点ごとの前記プラズマの位置を取得する位置取得部と、
前記位置取得部が取得した前記第１加工点ごとの前記プラズマの位置関係を評価する位置関係評価部と、
を備える請求項６に記載のレーザ加工装置。
前記位置取得部が取得した前記第１加工点ごとの前記プラズマの位置関係を評価する位置関係評価部と、
を備える請求項６に記載のレーザ加工装置。
【請求項11】
前記レーザ加工により前記ストリートに正常な加工溝が形成される場合の前記プラズマ形状を示す基準形状情報を予め取得する形状情報取得部を備え、
前記プラズマ形状評価部が、前記プラズマ形状取得部により取得された前記プラズマ形状と、前記形状情報取得部により取得された前記基準形状情報と、の一致度に基づき、前記プラズマ形状の評価を行う請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
前記プラズマ形状評価部が、前記プラズマ形状取得部により取得された前記プラズマ形状と、前記形状情報取得部により取得された前記基準形状情報と、の一致度に基づき、前記プラズマ形状の評価を行う請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項12】
前記レーザ光がガウシンアンビームであり、前記加工送り方向及び前記レーザヘッドの光軸の双方に対して垂直な方向を垂直方向とした場合に、前記プラズマ形状評価部が、前記プラズマの真円度、及び前記レーザ加工の加工予定ラインに対する前記プラズマの前記垂直方向の対称性に基づき、前記プラズマ形状の評価を行う請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項13】
前記レーザ光がラインビームであり、前記加工送り方向及び前記レーザヘッドの光軸の双方に対して垂直な方向を垂直方向とした場合に、前記プラズマ形状評価部が、前記プラズマの長手方向及び短手方向の長さと、前記プラズマの長手方向の一端部及び他端部から前記レーザ加工の加工予定ラインまでの前記垂直方向の長さと、に基づき前記プラズマ形状の評価を行う請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項14】
前記レーザヘッドが、前記レーザ光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光を前記ストリートに集光する集光レンズと、を備え、
前記撮影手段が、前記集光レンズを通して前記レーザヘッドの光軸と同軸で前記第１加工点の撮影を行う請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
前記撮影手段が、前記集光レンズを通して前記レーザヘッドの光軸と同軸で前記第１加工点の撮影を行う請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項15】
前記レーザ光源から前記集光レンズに至る主光路と、
前記主光路の途中から分岐して前記撮影手段に至る分岐光路と、
前記分岐光路と前記主光路の途中に設けられ、前記分岐光路に分岐させる第２分岐光学素子と、
前記分岐光路の途中に設けられ、前記プラズマの波長域の光のみを透過するフィルタと、
を備える請求項１４に記載のレーザ加工装置。
前記主光路の途中から分岐して前記撮影手段に至る分岐光路と、
前記分岐光路と前記主光路の途中に設けられ、前記分岐光路に分岐させる第２分岐光学素子と、
前記分岐光路の途中に設けられ、前記プラズマの波長域の光のみを透過するフィルタと、
を備える請求項１４に記載のレーザ加工装置。
【請求項16】
前記レーザヘッドが、前記ストリートの前記レーザ加工を行うタイミング以外のタイミングで、安定した前記レーザ加工が可能な被加工物に対する前記レーザ加工を実行し、
前記被加工物の前記レーザ加工中に、前記撮影手段が、前記レーザヘッドから前記被加工物に照射される前記レーザ光の第２加工点を撮影し、
前記プラズマ形状取得部が、前記撮影手段により撮影された前記第２加工点の第２撮影画像から前記第２加工点で発生する前記プラズマの前記プラズマ形状を取得し、
前記プラズマ形状評価部が、前記プラズマ形状取得部により取得された前記第２加工点の前記プラズマ形状を評価する請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
前記被加工物の前記レーザ加工中に、前記撮影手段が、前記レーザヘッドから前記被加工物に照射される前記レーザ光の第２加工点を撮影し、
前記プラズマ形状取得部が、前記撮影手段により撮影された前記第２加工点の第２撮影画像から前記第２加工点で発生する前記プラズマの前記プラズマ形状を取得し、
前記プラズマ形状評価部が、前記プラズマ形状取得部により取得された前記第２加工点の前記プラズマ形状を評価する請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項17】
前記プラズマ形状取得部が取得した前記プラズマ形状に基づき、前記レーザ加工で前記ストリートに形成される加工溝の形状を推定する形状推定部を備える請求項１から１０のいずれか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項18】
ウェーハに対してレーザヘッドを前記ウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつ前記レーザヘッドからレーザ光を前記ストリートに照射することで、前記ストリートに沿ってレーザ加工を行うレーザ加工方法において、
前記レーザ加工中に、前記レーザヘッドから前記ストリートに照射される前記レーザ光の第１加工点を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された前記第１加工点の第１撮影画像から前記第１加工点で発生するプラズマ形状を取得するプラズマ形状取得ステップと、
前記プラズマ形状取得ステップで取得された前記プラズマ形状が正常であるか否かを評価するプラズマ形状評価ステップと、
を有するレーザ加工方法。
前記レーザ加工中に、前記レーザヘッドから前記ストリートに照射される前記レーザ光の第１加工点を撮影する撮影ステップと、
前記撮影ステップで撮影された前記第１加工点の第１撮影画像から前記第１加工点で発生するプラズマ形状を取得するプラズマ形状取得ステップと、
前記プラズマ形状取得ステップで取得された前記プラズマ形状が正常であるか否かを評価するプラズマ形状評価ステップと、
を有するレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハのレーザ加工を行うレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年の半導体デバイスの製造分野では、シリコン等の基板の表面にガラス質材料からなる低誘電率絶縁体被膜（Ｌｏｗ－ｋ膜）と回路を形成する機能膜とを積層した積層体により複数のデバイスを形成しているウェーハ（半導体ウェーハ）が知られている。このようなウェーハは、複数のデバイスが格子状のストリートによって格子状に区画されており、ウェーハをストリートに沿って分割することにより個々のデバイスが製造される。
【0003】
ウェーハを複数のデバイス（チップ）に分割する方法として、高速回転するブレードを用いる方法、ウェーハの内部にストリートに沿ってレーザ加工領域を形成すると共に強度が低下したストリートに沿って外力を加える方法が知られている。しかしながら、Ｌｏｗ－ｋ膜が適用されたウェーハの場合、Ｌｏｗ－ｋ膜の素材とウェーハの素材とが異なるため、前者の方法ではブレードによりＬｏｗ－ｋ膜と基板とを同時に切削することが困難である。また、後者の方法ではストリート上にＬｏｗ－ｋ膜が存在する場合に良好な品質で個々のデバイスに分割することが困難である。
【0004】
そこで、特許文献１及び特許文献２には、ウェーハに対してレーザ光学系をストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつレーザ光学系からレーザ光をストリートに照射することでストリートに沿って加工溝を形成するレーザ加工（アブレーション溝加工）を行うレーザ加工装置が開示されている。このレーザ加工装置によれば、ストリートに沿って加工溝を形成することでストリート上からＬｏｗ－ｋ膜等を除去することができる。
【0005】
また、特許文献２に記載のレーザ加工装置は、レーザ光学系によるレーザ加工中にレーザ光の加工点を撮影し、この加工点の撮影画像から加工点で発生するプラズマを検出し、このプラズマの位置と所定の加工予定位置との位置関係を計測する。これにより、特許文献２に記載のレーザ加工装置は、レーザ加工の加工位置を修正することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開２０２１－０９３４６０号公報
【特許文献2】特開２０１７－１２０８２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
上記各特許文献に記載のレーザ加工装置によりストリートのレーザ加工を行う場合において、レーザヘッドのビームポインティングの振れが発生したり、レーザヘッドに設けられている光学素子の組付け誤差及び温度変化による光学素子の位置姿勢の変動が発生したりすると、レーザ光のビームプロファイルが崩れてしまう。この場合にはレーザ加工による加工溝の加工形状が悪化する虞があるが、上記各特許文献に記載のレーザ加工装置はレーザ光のビームプロファイルの崩れを検出する機能を備えてはいない。
【0008】
そこで、レーザ加工装置にビームプロファイラを設け、このビームプロファイラによりレーザ光のビームプロファイル測定を行うことが考えられる。しかしながら、この場合には、ウェーハのレーザ加工中にビームプロファイル測定を行うことができない。また、ビームプロファイラは高価であり、複数のレーザ加工装置ごとにビームプロファイラを設けるとコストが高くなると共に、ビームプロファイラの設置スペースを新たに確保する必要が生じる。さらに、レーザヘッドにより複数の加工点で同時にレーザ加工を行う場合には、１台のビームプロファイルでは加工点ごとのビームプロファイル測定に時間がかかる。
【0009】
また、レーザヘッド内のレーザ光の光路途中にＰＳＤ（Position Sensitive Detector）を設け、ＰＳＤによりレーザヘッド内の光学素子に対するレーザ光の位置ずれを測定する方法も考えられる。しかしながら、この方法は、レーザ光のビームプロファイルを直接評価するものではなく、さらにＰＳＤよりも下流側の光路で発生したビームプロファイルの崩れを測定することができない。
【0010】
さらにレーザ加工装置に三次元計測装置（顕微鏡）を設け、レーザ加工により形成された加工溝の形状を三次元計測装置により測定することが考えられる。しかしながら、この場合には、ウェーハのレーザ加工中に加工溝の形状測定を行うことができない。また、三次元計測装置は高価であり、その設置スペースを新たに確保する必要もある。さらに、三次元計測装置による加工溝の形状測定には時間がかかるという問題もある。
【0011】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、レーザ加工中に加工溝が正常に形成されているか否かを低コスト且つ短時間且つ省スペースで評価可能なレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
本発明の目的を達成するためのレーザ加工装置は、ウェーハに対してレーザヘッドをウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつレーザヘッドからレーザ光をストリートに照射することで、ストリートに沿ってレーザ加工を行うレーザ加工装置において、レーザ加工中に、レーザヘッドからストリートに照射されるレーザ光の第１加工点を撮影する撮影手段と、撮影手段が撮影した第１加工点の第１撮影画像から第１加工点で発生するプラズマのプラズマ形状を取得するプラズマ形状取得部と、プラズマ形状取得部が取得したプラズマ形状を評価するプラズマ形状評価部と、を備える。
【0013】
このレーザ加工装置によれば、第１加工点でのプラズマ形状を評価することで、レーザ加工中に加工溝が正常に形成されているかを評価することができる。
【0014】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザヘッドが、プラズマ形状評価部によりプラズマ形状が異常であると評価された第１加工点のプラズマ形状が正常になるようレーザ光の形状を補正する形状補正部を備える。これにより、レーザ加工により正常な加工溝を形成することができる。
【0015】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、第１撮影画像からプラズマの明るさを取得する明るさ取得部と、明るさ取得部が取得したプラズマの明るさを評価する明るさ評価部と、を備える。これにより、加工溝の加工形状（加工深さ等）が正常であるか否かを評価することができる。
【0016】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザヘッドが同一のストリートに対してレーザ加工を繰り返し行い、撮影手段が、レーザ加工ごとに、第１加工点を互いに異なる撮影条件であって且つ予め定められたプラズマの明るさが得られる撮影条件で撮影する。これにより、同一のストリートに対してレーザ加工が繰り返されることに起因したプラズマの明るさの差異を補正可能である。
【0017】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザヘッドが同一のストリートに対してレーザ加工を繰り返し行い、第１撮影画像に対して画像処理を施す画像処理部を備え、画像処理部が、レーザ加工ごとに、互いに異なる画像処理条件であって且つ予め定められたプラズマの明るさが得られる画像処理条件で第１撮影画像に対して画像処理を施す。これにより、同一のストリートに対してレーザ加工が繰り返されることに起因したプラズマの明るさの差異を補正可能である。
【0018】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザヘッドが、レーザ光を複数に分岐させる第１分岐光学素子を備え、第１分岐光学素子により分岐された複数のレーザ光をストリートに集光し、撮影手段が、レーザ光ごとの第１加工点を撮影し、プラズマ形状取得部が、第１撮影画像から第１加工点ごとのプラズマ形状を取得し、プラズマ形状評価部が、第１加工点ごとにプラズマ形状の評価を行う。これにより、第１加工点ごとに加工溝が正常に形成されているかを評価することができる。
【0019】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、プラズマ形状評価部が、第１加工点ごとのプラズマ形状、及び第１加工点ごとのプラズマの大きさのバランスを評価する。これにより、第１加工点ごとに加工溝の加工形状が均等であるか否かを評価することができる。
【0020】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザヘッドが、プラズマ形状評価部により異常であると評価された第１加工点のプラズマ形状及び大きさのバランスを補正する形状補正部を備える。これにより、レーザ加工により正常な加工溝を形成することができる。
【0021】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、第１撮影画像から第１加工点ごとのプラズマの明るさを取得する明るさ取得部と、明るさ取得部が取得した第１加工点ごとのプラズマの明るさ、及び第１加工点ごとのプラズマの明るさのバランスを評価する明るさ評価部と、を備える。これにより、第１加工点ごとに加工溝の加工形状が均等であるか否かを評価することができる。
【0022】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、第１撮影画像から第１加工点ごとのプラズマの位置を取得する位置取得部と、位置取得部が取得した第１加工点ごとのプラズマの位置関係を評価する位置関係評価部と、を備える。これにより、第１加工点ごとの加工溝の形成位置が適正であるか否かを評価することができる。
【0023】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザ加工によりストリートに正常な加工溝が形成される場合のプラズマ形状を示す基準形状情報を予め取得する形状情報取得部を備え、プラズマ形状評価部が、プラズマ形状取得部により取得されたプラズマ形状と、形状情報取得部により取得された基準形状情報と、の一致度に基づき、プラズマ形状の評価を行う。
【0024】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザ光がガウシンアンビームであり、加工送り方向及びレーザヘッドの光軸の双方に対して垂直な方向を垂直方向とした場合に、プラズマ形状評価部が、プラズマの真円度、及びレーザ加工の加工予定ラインに対するプラズマの垂直方向の対称性に基づき、プラズマ形状の評価を行う。これにより、加工溝が正常に形成されているか否かを評価することができる。
【0025】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザ光がラインビームであり、加工送り方向及びレーザヘッドの光軸の双方に対して垂直な方向を垂直方向とした場合に、プラズマ形状評価部が、プラズマの長手方向及び短手方向の長さと、プラズマの長手方向の一端部及び他端部からレーザ加工の加工予定ラインまでの垂直方向の長さと、に基づきプラズマ形状の評価を行う。これにより、加工溝が正常に形成されているか否かを評価することができる。
【0026】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザヘッドが、レーザ光を出射するレーザ光源と、レーザ光をストリートに集光する集光レンズと、を備え、撮影手段が、集光レンズを通してレーザヘッドの光軸と同軸で第１加工点の撮影を行う。
【0027】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザ光源から集光レンズに至る主光路と、主光路の途中から分岐して撮影手段に至る分岐光路と、分岐光路と主光路の途中に設けられ、分岐光路に分岐させる第２分岐光学素子と、分岐光路の途中に設けられ、プラズマの波長域の光のみを透過するフィルタと、を備える。これにより、第１撮影画像からプラズマ形状をより正確に取得することができる。
【0028】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、レーザヘッドが、ストリートのレーザ加工を行うタイミング以外のタイミングで、安定したレーザ加工が可能な被加工物に対するレーザ加工を実行し、被加工物のレーザ加工中に、撮影手段が、レーザヘッドから被加工物に照射されるレーザ光の第２加工点を撮影し、プラズマ形状取得部が、撮影手段により撮影された第２加工点の第２撮影画像から第２加工点で発生するプラズマのプラズマ形状を取得し、プラズマ形状評価部が、プラズマ形状取得部により取得された第２加工点のプラズマ形状を評価する。これにより、レーザヘッドに問題があるか否かを判定することができるので、ストリートのレーザ加工中にプラズマ形状に異常が発生した場合にはその原因（ウェーハの加工性に問題あり）を特定可能である。
【0029】
本発明の他の態様に係るレーザ加工装置において、プラズマ形状取得部が取得したプラズマ形状に基づき、レーザ加工でストリートに形成される加工溝の形状を推定する形状推定部を備える。これにより、加工溝の形状測定のために高価な三次元計測装置（顕微鏡）をレーザ加工装置に設ける必要がなくなるので、レーザ加工装置のコストを低減することができる。
【0030】
本発明の目的を達成するためのレーザ加工方法は、ウェーハに対してレーザヘッドをウェーハのストリートに沿った加工送り方向に相対移動させつつレーザヘッドからレーザ光をストリートに照射することで、ストリートに沿ってレーザ加工を行うレーザ加工方法において、レーザ加工中に、レーザヘッドからストリートに照射されるレーザ光の第１加工点を撮影する撮影ステップと、撮影ステップで撮影された第１加工点の第１撮影画像から第１加工点で発生するプラズマの形状であるプラズマ形状を取得する形状取得ステップと、形状取得ステップで取得されたプラズマ形状が正常であるか否かを評価する形状評価ステップと、を有する。
【発明の効果】
【0031】
本発明は、レーザ加工中に加工溝が正常に形成されているか否かを低コスト且つ短時間且つ省スペースで評価することができる。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】第１実施形態のレーザ加工装置の概略図である。
【図2】ウェーハの平面図である。
【図3】奇数番目のストリートに沿ったレーザ加工を説明するための説明図である。
【図4】偶数番目のストリートに沿ったレーザ加工を説明するための説明図である。
【図5】ウェーハに対して往路方向側に相対移動されるレーザヘッドによる縁切り加工及び中抜き加工と、各加工点の撮影と、を説明するための説明図である。
【図6】ウェーハに対して復路方向側に相対移動されるレーザヘッドによる縁切り加工及び中抜き加工と、各加工点の撮影と、を説明するための説明図である。
【図7】第１実施形態の制御装置の機能ブロック図である。
【図8】縁切り加工の一対の加工点の撮影画像の一例を示した図である。
【図9】中抜き加工の各加工点の撮影画像の一例を示した図である。
【図10】第２評価部による加工点ごとの第１プラズマ形状の評価を説明するための説明図である。
【図11】第２評価部による加工点ごとの第２プラズマ形状の評価を説明するための説明図である。
【図12】第１実施形態のレーザ加工装置によるウェーハの各ストリートのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。
【図14】第２実施形態のレーザ加工装置の制御装置の機能ブロック図である。
【図15】第４実施形態のレーザ加工装置を示したブロック図である。
【図16】第５実施形態のレーザ加工装置のレーザヘッドの要部を示した概略図である。
【図17】第６実施形態のレーザ加工装置の制御装置の機能ブロック図である。
【図18】基準加工モードの処理の流れを示したフローチャートである。
【図19】第７実施形態のレーザ加工装置の制御装置の機能ブロック図である。
【図20】縁切り加工及び中抜き加工で共通のレーザ光源を用いるレーザヘッドの変形例を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0033】
［第１実施形態のレーザ加工装置の全体構成］
図１は、第１実施形態のレーザ加工装置１０の概略図である。図１に示すように、レーザ加工装置１０は、ブレード加工によりウェーハ１２を複数のチップ１４（図２参照）に分割する前の前工程として、ウェーハ１２に対してレーザ加工（アブレーション溝加工）を施す。なお、図中のＸＹＺ方向は互いに直交し、このうちＸ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は上下方向である。ここで、Ｘ方向は本発明の加工送り方向に相当し、Ｙ方向は本発明の垂直方向に相当する。
図１は、第１実施形態のレーザ加工装置１０の概略図である。図１に示すように、レーザ加工装置１０は、ブレード加工によりウェーハ１２を複数のチップ１４（図２参照）に分割する前の前工程として、ウェーハ１２に対してレーザ加工（アブレーション溝加工）を施す。なお、図中のＸＹＺ方向は互いに直交し、このうちＸ方向及びＹ方向は水平方向であり、Ｚ方向は上下方向である。ここで、Ｘ方向は本発明の加工送り方向に相当し、Ｙ方向は本発明の垂直方向に相当する。
【0034】
図２は、ウェーハ１２の平面図である。図２に示すように、ウェーハ１２は、シリコン等の基板の表面にＬｏｗ－ｋ膜と回路を形成する機能膜とを積層した積層体である。ウェーハ１２は格子状に配列された複数のストリートＣによって複数の領域に区画されている。この区画された各領域にはチップ１４を構成するデバイス１６が設けられている。
【0035】
レーザ加工装置１０は、図中の括弧付き数字（１）～（４）、・・・に示すように、互いに交差する方向の一方向に沿ったストリートＣごとにストリートＣに沿って基板上のＬｏｗ－ｋ膜等を除去するレーザ加工を行う。また、レーザ加工装置１０は、一方向に平行な全てのストリートＣのレーザ加工が完了すると、ウェーハ１２を９０°回転させて、他方向に沿ったストリートＣごとにストリートＣに沿ってＬｏｗ－ｋ膜等を除去するレーザ加工を行う。
【0036】
この際にレーザ加工装置１０は、ウェーハ１２のレーザ加工に要するタクトタイムを低減するために、ウェーハ１２に対して後述のレーザヘッド２４をＸ方向に相対移動させる際の加工送り方向（相対移動方向）をストリートＣごとに交互に切り替える。
【0037】
例えば、図中の括弧付き数字（１），（３）等に示す奇数番目のストリートＣに沿ってレーザ加工を行う場合には、ウェーハ１２に対して後述のレーザヘッド２４をＸ方向の一方向側である往路方向側ＸＡ（図５参照）に相対移動させる。また、図中の括弧付き数字（２），（４）等に示す偶数番目のストリートＣに沿ってレーザ加工を行う場合には、ウェーハ１２に対してレーザヘッド２４をＸ方向の他方向側である復路方向側ＸＢ（図６参照）に相対移動させる。
【0038】
【0039】
図３及び図４に示すように、レーザ加工装置１０は、レーザ加工として縁切り加工及び中抜き加工を同時に（並行して）実行する。縁切り加工は、ストリートＣに沿って互いに平行な２条（２本）の縁切り溝１８（本発明の加工溝に相当）を形成するレーザ加工である。この縁切り加工は、スプリットビームである２条の第１レーザ光Ｌ１を用いて行う。なお、２条の第１レーザ光Ｌ１はそれぞれが所謂ガウシンアンビームである。
【0040】
中抜き加工は、縁切り加工で形成された２条の縁切り溝１８の間に中抜き溝１９（本発明の加工溝に相当）を形成するレーザ加工である。この中抜き加工は、加工送り方向（Ｘ方向）に複数分岐されたラインビームである第２レーザ光Ｌ２を用いて行う。なお、図中では図面の煩雑化を防止するために、第２レーザ光Ｌ２の分岐数が２つであるが３つ以上に分岐させてもよい。
【0041】
なお、縁切り加工（２条の縁切り溝１８）及び中抜き加工（中抜き溝１９）については公知技術（特許文献１参照）であるので、その詳細についての説明は省略する。
【0042】
このようにレーザ加工装置１０では、ウェーハ１２に対してレーザヘッド２４を往路方向側ＸＡ（図５参照）に相対移動させたり或いは復路方向側ＸＢ（図６参照）に相対移動させたりする場合のいずれにおいても、縁切り加工を中抜き加工よりも先行して行う。
【0043】
図１に戻って、レーザ加工装置１０は、ストリートＣのレーザ加工と並行して、２条の第１レーザ光Ｌ１の加工点ＳＰ１の撮影と、各第２レーザ光Ｌ２の加工点ＳＰ２の撮影と、を行う。なお、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２は本発明の第１加工点に相当する。
【0044】
レーザ加工装置１０は、テーブル２０と、レーザヘッド２４と、顕微鏡２６と、相対移動機構２８と、制御装置３０と、を備える。
【0045】
テーブル２０はウェーハ１２を保持する。このテーブル２０は、相対移動機構２８により加工対象のストリートＣに平行な加工送り方向であるＸ方向に移動されると共に、Ｚ方向に平行なテーブル２０の中心軸（回転軸）を中心として回転される。
【0046】
レーザヘッド２４（レーザ光学系又はレーザユニットともいう）は、第１レーザ光源２２Ａと、第２レーザ光源２２Ｂと、第１集光レンズ３８と、２個の第２集光レンズ４０Ａ，４０Ｂと、を備える。このレーザヘッド２４は、２条の第１レーザ光Ｌ１を第１集光レンズ３８からストリートＣに向けて照射する。また、レーザヘッド２４は、各第２レーザ光Ｌ２を２個の第２集光レンズ４０Ａ，４０Ｂから選択的にストリートＣに向けて照射する。なお、レーザヘッド２４は、後述の相対移動機構２８によりＹ方向及びＺ方向に移動される。
【0047】
顕微鏡２６は、レーザヘッド２４に固定されており、レーザヘッド２４と一体に移動する。顕微鏡２６は、ウェーハ１２に対する縁切り加工及び中抜き加工の前に、ウェーハ１２に形成されているアライメント基準を撮影する。なお、アライメント基準は、ストリートＣ上の各種構造物、デバイス１６、或いは公知のアライメントマークが用いられる。
【0048】
相対移動機構２８は、不図示のＸＹＺアクチュエータ及びモータ等から構成されており、制御装置３０の制御の下、テーブル２０のＸ方向の移動及び回転軸を中心とする回転と、レーザヘッド２４のＹ方向及びＺ方向の移動と、を行う。これにより、相対移動機構２８は、テーブル２０及びウェーハ１２に対してレーザヘッド２４及び顕微鏡２６を相対移動させることができる。
【0049】
相対移動機構２８を駆動することで、加工対象のストリートＣの一端である加工開始位置に対するレーザヘッド２４の位置合わせ（アライメント）と、ストリートＣに沿った加工送り方向（Ｘ方向）のレーザヘッド２４の相対移動と、を実行することができる。また、相対移動機構２８を駆動して、テーブル２０を９０°回転させることで、互いに交差する各ストリートＣを選択的に加工送り方向（Ｘ方向）に平行にすることができる。
【0050】
制御装置３０は、レーザヘッド２４、顕微鏡２６、及び相対移動機構２８等のレーザ加工装置１０の各部の動作を統括的に制御して、レーザヘッド２４のアライメント、ストリートＣごとのレーザ加工、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影、及び加工点ＳＰ１，ＳＰ２ごとの後述の各プラズマ形状の評価等を行う。
【0051】
［レーザヘッド］
図５は、ウェーハ１２に対して往路方向側ＸＡに相対移動されるレーザヘッド２４による縁切り加工及び中抜き加工と、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影と、を説明するための説明図である。図６は、ウェーハ１２に対して復路方向側ＸＢに相対移動されるレーザヘッド２４による縁切り加工及び中抜き加工と、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影と、を説明するための説明図である。
図５は、ウェーハ１２に対して往路方向側ＸＡに相対移動されるレーザヘッド２４による縁切り加工及び中抜き加工と、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影と、を説明するための説明図である。図６は、ウェーハ１２に対して復路方向側ＸＢに相対移動されるレーザヘッド２４による縁切り加工及び中抜き加工と、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影と、を説明するための説明図である。
【0052】
図５及び図６に示すように、レーザヘッド２４は、第１レーザ光源２２Ａと、第２レーザ光源２２Ｂと、第１光形成素子３２と、ビームスプリッタ３３と、第２光形成素子３４と、ビームスプリッタ３５と、分岐光学素子３５Ａと、接続切替素子３６と、ビームスプリッタ３７と、第１集光レンズ３８と、第２集光レンズ４０Ａ，４０Ｂと、照明光源４１と、ビームスプリッタ４２，４３Ａ，４３Ｂと、撮影手段としてのカメラ４５，４６Ａ，４６Ｂと、第１結像レンズ４７と、第２結像レンズ４８Ａ，４８Ｂと、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂと、を備える。
【0053】
第１レーザ光源２２Ａは、制御装置３０の制御の下、縁切り加工に適した条件（波長、パルス幅、及び繰り返し周波数等）のレーザ光ＬＡを第１光形成素子３２へ出射する。第２レーザ光源２２Ｂは、中抜き加工に適した条件（波長、パルス幅、及び繰り返し周波数等）のレーザ光ＬＢを第２光形成素子３４へ出射する。なお、本実施形態では、レーザ光ＬＡ，ＬＢの波長は例えば３５５ｎｍである。
【0054】
第１光形成素子３２は、本発明の第１分岐光学素子として機能するものであり、例えば回折光学素子（Diffractive Optical Element：ＤＯＥ）が用いられる。この第１光形成素子３２は、第１レーザ光源２２Ａより入射したレーザ光ＬＡを分岐（分割）して縁切り加工に対応する２条の第１レーザ光Ｌ１を形成し、２条の第１レーザ光Ｌ１をビームスプリッタ３３に向けて出射する。これにより、２条の第１レーザ光Ｌ１の一部がビームスプリッタ３３により第１集光レンズ３８に向けて反射される。その結果、ストリートＣ（往路及び復路）上に第１集光レンズ３８により２条の第１レーザ光Ｌ１が集光され、ストリートＣ上においてＹ方向に離間した一対の加工点ＳＰ１が形成される。
【0055】
第２光形成素子３４は、例えば回折光学素子及びマスク等が用いられる。第２光形成素子３４は、第２レーザ光源２２Ｂより入射したレーザ光ＬＢから中抜き加工に対応する第２レーザ光Ｌ２を形成する。第２レーザ光Ｌ２は、ウェーハ１２上において２条の縁切り溝１８の間にライン状（円形状等の他の形状でも可）の加工点ＳＰ２を形成する。この加工点ＳＰ２のＹ方向の幅は、２条の縁切り溝１８の間隔に合わせて調整されている。そして、第２光形成素子３４から出射された第２レーザ光Ｌ２は、その一部がビームスプリッタ３５により分岐光学素子３５Ａに向けて反射される。
【0056】
なお、第１光形成素子３２をその光軸の軸周り方向に回転させることで一対の加工点ＳＰ１のＹ方向の間隔を調整可能であり、第２光形成素子３４をその光軸の軸周り方向に回転させることで加工点ＳＰ２のＹ方向の幅を調整可能である（上記特許文献１参照）。
【0057】
分岐光学素子３５Ａは、既述の第１光形成素子３２と同様に本発明の第１分岐光学素子として機能するものであり、第２光形成素子３４から入射した第２レーザ光Ｌ２をＸ方向（加工送り方向）に沿って複数に分岐させる。この分岐光学素子３５Ａとしては、例えば、回折光学素子、屈折光学素子、プリズム、及びこれらの組み合わせ等が用いられる。そして、分岐光学素子３５Ａは、分岐した各第２レーザ光Ｌ２を接続切替素子３６へ出射する。
【0058】
接続切替素子３６は、例えば公知の光スイッチである。なお、λ／２板、偏光ビームスプリッタ、ハーフミラー（ビームスプリッタ）、及びシャッタ等を適宜組み合わせて接続切替素子３６を構成してもよい。接続切替素子３６は、第２光形成素子３４から出射された各第２レーザ光Ｌ２を第２集光レンズ４０Ａ及び第２集光レンズ４０Ｂのいずれか一方に選択的に導く。
【0059】
ビームスプリッタ３７は、接続切替素子３６から入射した各第２レーザ光Ｌ２の一部を第２集光レンズ４０Ｂに向けて反射する。
【0060】
第１集光レンズ３８及び第２集光レンズ４０Ａ，４０Ｂは、Ｘ方向（加工送り方向）に沿って一列に配置されている。第１集光レンズ３８は、第２集光レンズ４０Ａと第２集光レンズ４０Ｂとの間に配置されている。第２集光レンズ４０Ａは、第１集光レンズ３８に対して復路方向側ＸＢに配置されている。第２集光レンズ４０Ｂは、第１集光レンズ３８に対して往路方向側ＸＡに配置されている。
【0061】
第１集光レンズ３８は、第１光形成素子３２から入射した２条の第１レーザ光Ｌ１をストリートＣ（往路及び復路）上に集光させる。第２集光レンズ４０Ａは、接続切替素子３６から入射した各第２レーザ光Ｌ２をストリートＣ（往路）上に集光させる。第２集光レンズ４０Ｂは、接続切替素子３６からビームスプリッタ３７を介して入射した各第２レーザ光Ｌ２をストリートＣ（復路）上に集光させる。
【0062】
接続切替素子３６は、レーザヘッド２４がウェーハ１２に対して往路方向側ＸＡ及び復路方向側ＸＢのいずれか一方向側に相対移動される場合に、第２光形成素子３４から出射された各第２レーザ光Ｌ２を、第２集光レンズ４０Ａ，４０Ｂのうちで第１集光レンズ３８に対して往路方向側ＸＡ及び復路方向側ＸＢの他方向側に位置するレンズに導く。
【0063】
具体的には接続切替素子３６は、レーザヘッド２４がウェーハ１２に対して往路方向側ＸＡに相対移動される場合には、第２光形成素子３４から出射された各第２レーザ光Ｌ２を第２集光レンズ４０Ａに導く（図５参照）。これにより、第２集光レンズ４０Ａにより各第２レーザ光Ｌ２がストリートＣ（往路）上に集光される。その結果、レーザヘッド２４の往路方向側ＸＡへの相対移動によりストリートＣ（往路）に沿って縁切り加工が先行して実行されることで２条の縁切り溝１８が形成され、続いて中抜き加工が実行されることで２条の縁切り溝１８の間に中抜き溝１９が形成される。
【0064】
また、接続切替素子３６は、レーザヘッド２４がウェーハ１２に対して復路方向側ＸＢに相対移動される場合には、第２光形成素子３４から出射された各第２レーザ光Ｌ２を第２集光レンズ４０Ｂに導く（図６参照）。これにより、第２集光レンズ４０ＢによりストリートＣ（復路）上に各第２レーザ光Ｌ２が集光される。その結果、レーザヘッド２４の復路方向側ＸＢへの相対移動によりストリートＣ（復路）に沿って縁切り加工が先行して実行されることで２条の縁切り溝１８が形成され、続いて中抜き加工が実行されることで２条の縁切り溝１８の間に中抜き溝１９が形成される。
【0065】
照明光源４１は、レーザ加工中のストリートＣ（２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９）を照明する照明光Ｌ３を出射する。なお、照明光Ｌ３は、第１集光レンズ３８及び第２集光レンズ４０Ａ，４０Ｂでの収差の影響を抑えるために、レーザ光ＬＡ，ＬＢの波長域（約３５５ｎｍ）に近い波長域（約４３０ｎｍ）の光が用いられる。
【0066】
照明光源４１から出射された照明光Ｌ３は、ビームスプリッタ４２，３３を介して第１集光レンズ３８に入射し、第１集光レンズ３８によりウェーハ１２の表面上に集光される。これにより、照明光Ｌ３によりウェーハ１２の表面が照明される。
【0067】
また、照明光源４１から出射された照明光Ｌ３は、ビームスプリッタ４３Ａ，３５及び接続切替素子３６を介して第２集光レンズ４０Ａに入射し、第２集光レンズ４０Ａによりウェーハ１２の表面上に集光される。さらに、照明光Ｌ３は、ビームスプリッタ４３Ｂ，３７を介して第２集光レンズ４０Ｂに入射し、第２集光レンズ４０Ｂによりウェーハ１２の表面上に集光される。これにより、照明光Ｌ３によってウェーハ１２の表面が照明される。
【0068】
なお、照明光源４１は、ストリートＣ（２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９）のレーザ加工中には照明光Ｌ３の出射を停止する。
【0069】
第１レーザ光源２２Ａから第１集光レンズ３８に至る光路と、照明光源４１から第１集光レンズ３８に至る光路とによって主光路ＯＰ１が構成される。主光路ＯＰ１は、ストリートＣのレーザ加工中には第１レーザ光Ｌ１を第１集光レンズ３８まで導く。また、ストリートＣ（往路及び復路）のレーザ加工中において主光路ＯＰ１には、第１レーザ光Ｌ１によるレーザ加工により一対の加工点ＳＰ１ごとに発生したプラズマ６８（図８参照）の発光であるプラズマ発光Ｒ１Ａと、第１レーザ光Ｌ１の反射光である第１レーザ反射光Ｒ１Ｂと、が第１集光レンズ３８から入射する。第１レーザ反射光Ｒ１Ｂは、上述のレーザ加工により一対の加工点ＳＰ１において発生するプルーム（蒸気）に対して第１レーザ光Ｌ１が反射した光である。主光路ＯＰ１に入射したプラズマ発光Ｒ１Ａ及び第１レーザ反射光Ｒ１Ｂの一部は、ビームスプリッタ３３を透過してビームスプリッタ４２に入射する。
【0070】
第２レーザ光源２２Ｂから第２集光レンズ４０Ａに至る光路と、照明光源４１から第２集光レンズ４０Ａに至る光路とによって、主光路ＯＰ２が構成される。主光路ＯＰ２は、ストリートＣ（往路）のレーザ加工中には第２レーザ光Ｌ２を第２集光レンズ４０Ａまで導く。また、ストリートＣ（往路）のレーザ加工中において主光路ＯＰ２には、第２レーザ光Ｌ２によるレーザ加工により加工点ＳＰ２ごとに発生したプラズマ６９（図９参照）の発光であるプラズマ発光Ｒ２Ａと、第２レーザ光Ｌ２の反射光である第２レーザ反射光Ｒ２Ｂと、が第２集光レンズ４０Ａから入射する。第２レーザ反射光Ｒ２Ｂは、上述のレーザ加工により加工点ＳＰ２において発生するプルームに対して第２レーザ光Ｌ２が反射した光である。主光路ＯＰ２に入射したプラズマ発光Ｒ２Ａ及び第２レーザ反射光Ｒ２Ｂの一部は、接続切替素子３６、分岐光学素子３５Ａ、及びビームスプリッタ３５を透過してビームスプリッタ４３Ａに入射する。
【0071】
第２レーザ光源２２Ｂから第２集光レンズ４０Ｂに至る光路と、照明光源４１から第２集光レンズ４０Ｂに至る光路とによって、主光路ＯＰ３が構成される。主光路ＯＰ３は、ストリートＣ（復路）のレーザ加工中には第２レーザ光Ｌ２を第２集光レンズ４０Ｂまで導く。また、ストリートＣ（復路）のレーザ加工中において主光路ＯＰ３には、上述のプラズマ発光Ｒ２Ａと第２レーザ反射光Ｒ２Ｂとが第２集光レンズ４０Ｂから入射する。主光路ＯＰ３に入射したプラズマ発光Ｒ２Ａ及び第２レーザ反射光Ｒ２Ｂの一部は、ビームスプリッタ３７を透過してビームスプリッタ４３Ｂに入射する。
【0072】
ビームスプリッタ４２，４３Ａ，４３Ｂは、本発明の第２分岐光学素子として機能する。ビームスプリッタ４２は、分岐光路ＢＰ１を主光路ＯＰ１から分岐させる。このビームスプリッタ４２は、ビームスプリッタ３３から入射したプラズマ発光Ｒ１Ａ及び第１レーザ反射光Ｒ１Ｂの一部を分岐光路ＢＰ１に向けて反射する。なお、分岐光路ＢＰ１に反射された第１レーザ反射光Ｒ１Ｂは、例えばマルチバンドパスフィルタ（後述の図１６に示すフィルタ７５）により遮光される。
【0073】
ビームスプリッタ４３Ａは、分岐光路ＢＰ２を主光路ＯＰ２から分岐させる。このビームスプリッタ４３Ａは、ビームスプリッタ３５から入射したプラズマ発光Ｒ２Ａ及び第２レーザ反射光Ｒ２Ｂの一部を分岐光路ＢＰ２に向けて反射する。なお、分岐光路ＢＰ２に反射された第２レーザ反射光Ｒ２Ｂは、例えばマルチバンドパスフィルタ（後述の図１６に示すフィルタ７６Ａ）により遮光される。
【0074】
ビームスプリッタ４３Ｂは、分岐光路ＢＰ３を主光路ＯＰ３から分岐させる。このビームスプリッタ４３Ｂは、ビームスプリッタ３７から入射したプラズマ発光Ｒ２Ａ及び第２レーザ反射光Ｒ２Ｂの一部を分岐光路ＢＰ３に向けて反射する。なお、分岐光路ＢＰ３に反射された第２レーザ反射光Ｒ２Ｂは、例えばマルチバンドパスフィルタ（後述の図１６に示すフィルタ７６Ｂ）により遮光される。
【0075】
第１結像レンズ４７は、分岐光路ＢＰ１上に配置されており、ビームスプリッタ４２から入射したプラズマ発光Ｒ１Ａをカメラ４５に結像させる。第２結像レンズ４８Ａは、分岐光路ＢＰ２上に配置されており、ビームスプリッタ４３Ａから入射したプラズマ発光Ｒ２Ａをカメラ４６Ａに結像させる。第２結像レンズ４８Ｂは、分岐光路ＢＰ３上に配置されており、ビームスプリッタ４３Ｂから入射したプラズマ発光Ｒ２Ａをカメラ４６Ｂに結像させる。
【0076】
カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂは、不図示の撮影光学系及び撮像素子を備える電子カメラである。カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂは、レーザヘッド２４（第１集光レンズ３８、第２集光レンズ４０Ａ，４０Ｂ）の同軸で各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影を行う。
【0077】
カメラ４５は、分岐光路ＢＰ１上に配置されており、第１結像レンズ４７を通してプラズマ発光Ｒ１Ａを撮像する。これにより、カメラ４５は、ストリートＣ（往路及び復路）の縁切り加工が行われている間、第１集光レンズ３８を通して、一対の加工点ＳＰ１で発生しているプラズマ６８（図８参照）を撮影する。カメラ４５により撮影された一対の加工点ＳＰ１（プラズマ６８）の撮影画像Ｄ１（画像データ）は、カメラ４５から制御装置３０へ出力される。
【0078】
カメラ４６Ａは、分岐光路ＢＰ２上に配置されており、第２結像レンズ４８Ａを通してプラズマ発光Ｒ２Ａを撮像する。これにより、カメラ４６Ａは、ストリートＣ（往路）の中抜き加工が行われている間、第２集光レンズ４０Ａを通して各加工点ＳＰ２で発生しているプラズマ６９（図９参照）を撮影する。カメラ４６Ａにより撮影された各加工点ＳＰ２（プラズマ６９）の撮影画像Ｄ２Ａ（画像データ）は、カメラ４６Ａから制御装置３０へ出力される。
【0079】
カメラ４６Ｂは、分岐光路ＢＰ３上に配置されており、第２結像レンズ４８Ｂを通してプラズマ発光Ｒ２Ａを撮像する。これにより、カメラ４６Ｂは、ストリートＣ（復路）の中抜き加工が行われている間、第２集光レンズ４０Ｂを通して各加工点ＳＰ２で発生しているプラズマ６９（図９参照）を撮影する。カメラ４６Ｂにより撮影された各加工点ＳＰ２（プラズマ６９）の撮影画像Ｄ２Ｂ（画像データ）は、カメラ４６Ｂから制御装置３０へ出力される。なお、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂは、本発明の第１撮影画像に相当する。
【0080】
ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂは、本発明の形状補正部に相当する。ステアリングミラー機構Ｍ１Ａは、第１レーザ光源２２Ａと第１光形成素子３２との間に設けられており、２以上の複数のステアリングミラー１０２により構成されている。ステアリングミラー機構Ｍ１Ａは、各ステアリングミラー１０２の角度調整を行うことで、第１レーザ光源２２Ａから出射されるレーザ光ＬＡの出射方向を調整（光軸調整）する。これにより、一対の加工点ＳＰ１の位置ずれを補正したり、或いは加工点ＳＰ１ごとに発生する後述のプラズマ６８（図８参照）の形状の崩れを補正したりする。
【0081】
ステアリングミラー機構Ｍ１Ｂは、第２レーザ光源２２Ｂと第２光形成素子３４との間に設けられており、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａと同様に複数のステアリングミラー１０２により構成されている。ステアリングミラー機構Ｍ１Ｂは、各ステアリングミラー１０２の角度調整を行うことで、第２レーザ光源２２Ｂから出射されるレーザ光ＬＢの出射方向を調整（光軸調整）する。これにより、各加工点ＳＰ２の位置ずれを補正したり、或いは加工点ＳＰ２ごとに発生する後述のプラズマ６９（図９参照）の形状の崩れを補正したりする。
【0082】
なお、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａに代えて或いはステアリングミラー機構Ｍ１Ａと共に、ステアリングミラー機構Ｍ２Ａを設けてもよい。ステアリングミラー機構Ｍ２Ａは、第１光形成素子３２とビームスプリッタ３３との間に設けられており、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂと同様の構成を有している。これにより、各加工点ＳＰ１の位置ずれを補正したり、或いはプラズマ６８（図８参照）の形状の崩れを補正したりすることができる。
【0083】
また、ステアリングミラー機構Ｍ１Ｂに代えて或いはステアリングミラー機構Ｍ１Ｂと共に、ステアリングミラー機構Ｍ２Ｂを設けてもよい。ステアリングミラー機構Ｍ２Ｂは、第２光形成素子３４とビームスプリッタ３５との間に設けられており、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂと同様の構成を有している。これにより、各加工点ＳＰ２の位置ずれを補正したり、或いはプラズマ６９（図９参照）の形状の崩れを補正したりすることができる。
【0084】
さらに、接続切替素子３６とビームスプリッタ３７との間にステアリングミラー機構Ｍ３を設けてもよい。ステアリングミラー機構Ｍ３は、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂと同様の構成を有しており、各加工点ＳＰ２（復路方向側ＸＢ）の位置ずれを補正したり、加工点ＳＰ２（復路方向側ＸＢ）ごとに発生する後述のプラズマ６９（図９参照）の形状の崩れを補正したりする。
【0085】
ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ，Ｍ３については適宜組み合わせて設けてもよい。また、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ，Ｍ３以外のステアリングミラー機構を設けてもよい。さらに、分岐光学素子３５Ａにより分岐される複数のレーザ光Ｌ２の光路ごとにステアリングミラー機構を設けてもよい。
【0086】
［第１実施形態の制御装置］
図７は、第１実施形態の制御装置３０の機能ブロック図である。図７に示すように、制御装置３０は、例えばパーソナルコンピュータのような演算装置により構成され、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御装置３０の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。
図７は、第１実施形態の制御装置３０の機能ブロック図である。図７に示すように、制御装置３０は、例えばパーソナルコンピュータのような演算装置により構成され、各種のプロセッサ（Processor）及びメモリ等から構成された演算回路を備える。各種のプロセッサには、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、及びプログラマブル論理デバイス［例えばＳＰＬＤ（Simple Programmable Logic Devices）、ＣＰＬＤ（Complex Programmable Logic Device）、及びＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Arrays）］等が含まれる。なお、制御装置３０の各種機能は、１つのプロセッサにより実現されてもよいし、同種または異種の複数のプロセッサで実現されてもよい。
【0087】
制御装置３０には、既述の第１レーザ光源２２Ａ、第２レーザ光源２２Ｂ、顕微鏡２６、相対移動機構２８、照明光源４１、カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂ、及びステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ（ステアリングミラー機構Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ，Ｍ３）の他に、記憶部３１及び操作部４９が接続されている。記憶部３１には、制御装置３０の制御プログラム（図示は省略）の他に、後述の基準形状情報７０が記憶されている。操作部４９は、キーボード、マウス、操作パネル、及び操作ボタン等が用いられ、オペレータによる各種操作の入力を受け付ける。
【0088】
制御装置３０は、記憶部３１に記憶されている不図示の制御プログラムを実行することで、アライメント検出部５０、レーザ加工制御部５２、撮影制御部５４、プラズマ形状取得部５６、形状情報取得部５８、プラズマ形状評価部６０、補正部６２、停止制御部６４、及び報知部６６として機能する。なお、制御装置３０の「～部」として説明するものは「～回路」、「～装置」、又は「～機器」であってもよい。すなわち、「～部」として説明するものは、ファームウェア、ソフトウェア、及びハードウェアまたはこれらの組み合わせのいずれで構成されていてもよい。
【0089】
アライメント検出部５０は、顕微鏡２６及び相対移動機構２８を制御することで、ウェーハ１２上での各ストリートＣの位置を検出するアライメント検出を行う。例えばアライメント検出部５０は、最初に相対移動機構２８を駆動して、ウェーハ１２の所定のアライメント基準に対する顕微鏡２６の位置調整を実行する。次いで、アライメント検出部５０は、顕微鏡２６による所定のアライメント基準の撮影を実行させることで、顕微鏡２６からアライメント基準の撮影画像を取得する。そして、アライメント検出部５０は、アライメント基準の撮影画像に基づき、公知の方法で各ストリートＣの位置の検出、すなわちアライメント検出を行う。
【0090】
レーザ加工制御部５２は、アライメント検出部５０によるアライメント検出結果に基づき、第１レーザ光源２２Ａ、第２レーザ光源２２Ｂ、相対移動機構２８、及び接続切替素子３６を制御して、ストリートＣごとのレーザ加工（縁切り加工、中抜き加工）を実行する。
【0091】
具体的にはレーザ加工制御部５２は、アライメント検出部５０の検出結果に基づき、相対移動機構２８を駆動してストリートＣ（往路及び復路）の加工開始位置に対するレーザヘッド２４の第１集光レンズ３８の光軸の位置合わせ（アライメント）を行う。
【0092】
次いで、レーザ加工制御部５２は、接続切替素子３６を駆動して、ストリートＣ（往路）のレーザ加工を行う場合には第２レーザ光Ｌ２を出射するレンズを第２集光レンズ４０Ａに切り替え、逆にストリートＣ（復路）のレーザ加工を行う場合には第２レーザ光Ｌ２を出射するレンズを第２集光レンズ４０Ｂに切り替える。
【0093】
そして、レーザ加工制御部５２は、第１レーザ光源２２Ａ及び第２レーザ光源２２Ｂからレーザ光ＬＡ，ＬＢを出射させる。また、レーザ加工制御部５２は、相対移動機構２８を駆動して、ストリートＣ（往路）のレーザ加工を行う場合にはウェーハ１２に対してレーザヘッド２４を往路方向側ＸＡに相対移動させ、ストリートＣ（復路）のレーザ加工を行う場合にはウェーハ１２に対してレーザヘッド２４を復路方向側ＸＢに相対移動させる。これにより、縁切り加工による２条の縁切り溝１８の形成と中抜き加工による中抜き溝１９の形成とが間隔を空けて同時に実行される（図５及び図６参照）。以下、レーザ加工制御部５２は、ストリートＣごとに上述の処理を繰り返し実行する。
【0094】
撮影制御部５４は、照明光源４１及びカメラ４５，４６Ａ，４６Ｂを制御して、一対の加工点ＳＰ１（プラズマ６８、図８参照）及び各加工点ＳＰ２（プラズマ６９、図９参照）の撮影を制御する。具体的には、撮影制御部５４は、ストリートＣ（往路）のレーザ加工中に、カメラ４５によるプラズマ発光Ｒ１Ａの撮像と、カメラ４６Ａによるプラズマ発光Ｒ２Ａの撮像とを繰り返し行う。これにより、ストリートＣ（往路）のレーザ加工中に、カメラ４５による一対の加工点ＳＰ１（プラズマ６８）の撮影画像Ｄ１の出力と、カメラ４６Ａによる各加工点ＳＰ２（プラズマ６９）の撮影画像Ｄ２Ａの出力と、が繰り返し実行される。
【0095】
さらに、撮影制御部５４は、ストリートＣ（復路）のレーザ加工中に、カメラ４５によるプラズマ発光Ｒ１Ａの撮像と、カメラ４６Ｂによるプラズマ発光Ｒ２Ａの撮像とを継続して行う。これにより、ストリートＣ（復路）のレーザ加工中に、カメラ４５による一対の加工点ＳＰ１（プラズマ６８）の撮影画像Ｄ１の出力と、カメラ４６Ｂによる各加工点ＳＰ２（プラズマ６９）の撮影画像Ｄ２Ｂの出力と、が繰り返し実行される。
【0096】
図８は、一対の加工点ＳＰ１（プラズマ６８）の撮影画像Ｄ１の一例を示した図である。図９は、各加工点ＳＰ２（プラズマ６９）の撮影画像Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂの一例を示した図である。図８に示すように、撮影画像Ｄ１には、加工点ＳＰ１ごとに発生するプラズマ６８の像が含まれる。プラズマ６８は、レーザ加工により加工点ＳＰ１ごとに発生するプルーム（蒸気）が第１レーザ光Ｌ１により加熱されることで発生する。このため、加工点ＳＰ１ごとのプラズマ６８の形状である第１プラズマ形状は、２条の第１レーザ光Ｌ１のビームプロファイルが正常であるのか否かを示す指標となる。
【0097】
図９に示すように、撮影画像Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂには、複数の加工点ＳＰ２ごとに発生するプラズマ６９の像が複数含まれる。各プラズマ６９は、レーザ加工により加工点ＳＰ２ごとに発生するプルームが第２レーザ光Ｌ２により加熱されることで発生する。このため、加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の形状である第２プラズマ形状は、各第２レーザ光Ｌ２のビームプロファイルが正常であるのか否かを示すものである。
【0098】
図７に戻って、プラズマ形状取得部５６は、ストリートＣ（往路）のレーザ加工中には、カメラ４５から撮影画像Ｄ１が出力されるごとに撮影画像Ｄ１から各加工点ＳＰ１の第１プラズマ形状を取得する。また同時にプラズマ形状取得部５６は、カメラ４６Ａから撮影画像Ｄ２Ａが出力されるごとに撮影画像Ｄ２Ａから各加工点ＳＰ２の第２プラズマ形状を取得する。
【0099】
具体的にはプラズマ形状取得部５６は、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ内の各画素の輝度値を比較して輝度値が所定閾値以上の画素を選択することで撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ内からプラズマ６８，６９の領域を検出する。次いで、プラズマ形状取得部５６は、検出したプラズマ６８，６９の領域の輪郭に基づき各プラズマ形状を決定する。
【0100】
プラズマ形状取得部５６は、ストリートＣ（復路）のレーザ加工中には、カメラ４５から撮影画像Ｄ１が出力されるごとに撮影画像Ｄ１から各加工点ＳＰ１の第１プラズマ形状を取得する。また同時にプラズマ形状取得部５６は、カメラ４６Ｂから撮影画像Ｄ２Ｂが出力されるごとに撮影画像Ｄ２Ｂから各加工点ＳＰ２の第２プラズマ形状を取得する。
【0101】
そして、プラズマ形状取得部５６は、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ又は撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ｂから各プラズマ形状を取得するごとに、各プラズマ形状の情報をプラズマ形状評価部６０に逐次出力する。
【0102】
形状情報取得部５８は、ストリートＣ（往路及び復路）のレーザ加工の開始前であって且つ後述の第１評価部６０Ａが各プラズマ形状の評価を行う場合に、記憶部３１から基準形状情報７０を予め取得して、この基準形状情報７０を第１評価部６０Ａへ出力する。
【0103】
基準形状情報７０は、レーザ加工（縁切り加工、中抜き加工）により正常な２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９が形成される場合の第１プラズマ形状及び第２プラズマ形状（以下、基準形状という）を示す情報である。この基準形状情報７０は、ウェーハ１２のレーザ加工前に予め生成されて記憶部３１に格納される。基準形状情報７０を生成する場合には、例えば、公知のビームプロファイラ等を用いてレーザヘッド２４のビームプロファイルが正常であることを確認し、この確認済みのレーザヘッド２４によりウェーハ１２又は加工性が安定している被加工物（シリンコン等）をレーザ加工する基準加工を行う。そして、この基準加工中に各加工点ＳＰ１，ＳＰ２で発生する各プラズマ形状を観測することで基準形状情報７０を生成する。なお、レーザ加工の対象となるウェーハ１２の種類（品種）が複数である場合には、ウェーハ１２の種類ごとに基準形状情報７０を生成してもよい。
【0104】
プラズマ形状評価部６０は、ストリートＣ（往路及び復路）のレーザ加工中に各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状が正常（適正）であるのか、或いは各プラズマ形状が崩れているか、すなわち異常であるのかを評価する。このプラズマ形状評価部６０は、基準形状情報７０を用いて各プラズマ形状の評価を行う第１評価部６０Ａと、基準形状情報７０を用いることなく各プラズマ形状の評価を行う第２評価部６０Ｂと、を備える。第１評価部６０Ａ及び第２評価部６０Ｂは、例えば、操作部４９での選択操作に応じて選択的に作動する。
【0105】
最初に、第１評価部６０Ａによる各プラズマ形状の評価について説明する。第１評価部６０Ａは、ストリートＣ（往路及び復路）のレーザ加工開始前に形状情報取得部５８から基準形状情報７０を取得する。そして、第１評価部６０Ａは、レーザ加工中にプラズマ形状取得部５６から各加工点ＳＰ１の第１プラズマ形状が入力されるごとに、入力された第１プラズマ形状と、基準形状情報７０が示すプラズマ６８の基準形状との一致度を演算し、この一致度に基づき第１プラズマ形状を評価する。具体的には第１評価部６０Ａは、第１プラズマ形状と基準形状との一致度が所定閾値以上である場合には第１プラズマ形状が正常であると評価し、逆に一致度が所定閾値未満である場合には第１プラズマ形状が異常であると評価する。
【0106】
また、第１評価部６０Ａは、レーザ加工中にプラズマ形状取得部５６から各加工点ＳＰ２の第２プラズマ形状が入力されるごとに、入力された第２プラズマ形状と、基準形状情報７０が示すプラズマ６９の基準形状との一致度を演算し、この一致度が所定閾値以上であるのか否かに基づき第２プラズマ形状が正常であるのか或いは異常であるのかを評価する。
【0107】
【0108】
図１０は、第２評価部６０Ｂによる加工点ＳＰ１ごとの第１プラズマ形状の評価を説明するための説明図である。なお、図中の符号Ａ１，Ａ２は、各加工点ＳＰ１の第１プラズマ形状が正常である場合の撮影画像Ｄ１（符号Ａ１参照）と、各加工点ＳＰ１の第１プラズマ形状が異常である場合の撮影画像Ｄ１（符号Ａ２参照）と、を示したものである。また、図中の符号Ｂ１は、符号Ａ１で示した各加工点ＳＰ１で形成される２条の縁切り溝１８をＸ方向から見た断面図である。図中の符号Ｂ２は、符号Ａ２で示した各加工点ＳＰ１で形成される２条の縁切り溝１８をＸ方向から見た断面図である。
【0109】
さらに、図中の符号Ｊ１は２条の縁切り溝１８の加工予定ラインであり、符号Ｊ２は中抜き溝１９の加工予定ラインである。
【0110】
図１０に示すように、第２評価部６０Ｂは、プラズマ形状取得部５６から加工点ＳＰ１ごとの第１プラズマ形状が入力されるごとに、入力された第１プラズマ形状の評価を行う。ここで、縁切り加工にはスプリットビームである２条の第１レーザ光Ｌ１が用いられ、個々の第１レーザ光Ｌ１はガウシンアンビームである。このため、第２評価部６０Ｂは、ガウシンアンビームに対応した第１プラズマ形状の評価と、スプリットビームに対応した第１プラズマ形状の評価と、を行う。
【0111】
ガウシンアンビームに対応した第１プラズマ形状の評価とは、個々の加工点ＳＰ１の第１プラズマ形状が円形（略円形を含む）であるのか否かを評価することである。例えば第１評価部６０Ａは、個々の第１プラズマ形状の真円度、及び加工予定ラインＪ１に対するプラズマ６８のＹ方向対称性（図中の矢印Ｅ参照）等の評価項目を公知の方法で演算する。そして、第１評価部６０Ａは、個々の第１プラズマ形状の評価項目（真円度及びＹ方向対称性）が所定閾値を満たしているか否かに基づき、個々の第１プラズマ形状が正常であるのか或いは異常であるのかを評価する。
【0112】
スプリットビームに対応した第１プラズマ形状の評価とは、加工点ＳＰ１ごとの第１プラズマ形状の大きさのバランスを評価することである。例えば第２評価部６０Ｂは、加工点ＳＰ１ごとの第１プラズマ形状の面積を比較して、両者の面積の差が所定の閾値以下であるのか否かに基づき、加工点ＳＰ１ごとの第１プラズマ形状の大きさのバランスが正常であるのか或いは異常であるのかを評価する。
【0113】
図１１は、第２評価部６０Ｂによる加工点ＳＰ２ごとの第２プラズマ形状の評価を説明するための説明図である。なお、各加工点ＳＰ２の第２プラズマ形状が正常である場合の撮影画像Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ（符号Ａ１参照）と、各加工点ＳＰ２の第２プラズマ形状が異常である場合の撮影画像Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ（符号Ａ２参照）と、を示したものである。また、図中の符号Ｂ１は、符号Ａ１で示した各加工点ＳＰ２で形成される中抜き溝１９をＸ方向から見た断面図であり、図中の符号Ｂ２は、符号Ａ２で示した各加工点ＳＰ２で形成される中抜き溝１９をＸ方向から見た断面図である。
【0114】
図１１に示すように、第２評価部６０Ｂは、プラズマ形状取得部５６から加工点ＳＰ２ごとの第２プラズマ形状が入力されるごとに、入力された第２プラズマ形状の評価を行う。ここで、中抜き加工にはスプリットビームである複数の第２レーザ光Ｌ２が用いられ、個々の第２レーザ光Ｌ２はラインビームである。このため、第２評価部６０Ｂは、ラインビームに対応した第２プラズマ形状の評価と、スプリットビームに対応した第２プラズマ形状の評価と、を行う。
【0115】
ラインビームに対応したプラズマ形状の評価とは、個々の加工点ＳＰ２の第２プラズマ形状が所定のライン形状を満たすのか否かを評価することである。例えば第２評価部６０Ｂは、個々の第２プラズマ形状について、長手方向の長さＷ１（その均一性を含む）と、短手方向の長さＷ２（その均一性を含む）と、Ｘ方向に対する長手方向の角度θと、長手方向の一端部及び他端部から加工予定ラインＪ２までのＹ方向長さｄ１，ｄ２の対称性と、を含む各種評価項目を公知の方法で演算する。そして、第２評価部６０Ｂは、個々の第２プラズマ形状の評価項目（幅Ｗ１，Ｗ２の均一性、角度θ、及び対称性）がそれぞれ所定の閾値範囲内であるのか否かに基づき、個々の第２プラズマ形状が正常であるのか或いは異常であるのかを評価する。
【0116】
スプリットビームに対応した第２プラズマ形状の評価とは、加工点ＳＰ２ごとの第２プラズマ形状の大きさのバランスを評価することである。例えば第２評価部６０Ｂは、加工点ＳＰ２ごとの第２プラズマ形状の面積を比較して、個々の面積の差が所定の閾値以下であるのか否かに基づき、加工点ＳＰ２ごとの第２プラズマ形状の大きさのバランスが正常であるのか或いは異常であるのかを評価する。
【0117】
図７に戻って、補正部６２は、本発明の形状補正部に相当する。補正部６２は、第１評価部６０Ａ又は第２評価部６０Ｂにより加工点ＳＰ１，ＳＰ２ごとの各プラズマ形状の少なくともいずれか１つが異常であるとの評価がなされた場合に、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ等を駆動して各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸を修正することで、異常評価がなされたプラズマ形状の補正を行う。すなわち、補正部６２は、異常であると評価されたプラズマ形状が正常になるようにビーム（第１レーザ光Ｌ１、第２レーザ光Ｌ２）の形状（位置、バランス）を補正する。
【0118】
例えば補正部６２は、第１プラズマ形状が異常である場合には、第１プラズマ形状と基準形状情報７０が示すプラズマ６８の基準形状との差分が低減するように（好ましくは最小になるように）、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ等を駆動して２条の第１レーザ光Ｌ１の光軸を修正することで、第１プラズマ形状の補正を行う。或いは補正部６２は、第１プラズマ形状の評価項目（真円度、Ｙ方向対称性、及びバランス等）が所定の閾値を満たすように、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ等を駆動して第１プラズマ形状の補正を行う。
【0119】
また、補正部６２は、第２プラズマ形状が異常である場合には、第２プラズマ形状と基準形状情報７０が示すプラズマ６９の基準形状との差分が低減するように（好ましくは最小になるように）、ステアリングミラー機構Ｍ１Ｂ等を駆動して各第２レーザ光Ｌ２の光軸を修正することで、第２プラズマ形状の補正を行う。或いは補正部６２は、第２プラズマ形状の評価項目（幅Ｗ１，Ｗ２の均一性、角度θ、対称性、及びバランス等）が所定の閾値を満たすように、ステアリングミラー機構Ｍ１Ｂ等を駆動して第２プラズマ形状の補正を行う。
【0120】
停止制御部６４は、第１評価部６０Ａ又は第２評価部６０Ｂにより各プラズマ形状のいずれかが異常であると判定された場合であって且つ補正部６２による補正ができない場合に、レーザ加工制御部５２を制御して、ストリートＣのレーザ加工を停止させる。なお、補正部６２による補正ができない場合とは、例えば、各プラズマ形状と基準形状との差分が所定の上限値よりも大きい場合、図１０及び図１１に示した各プラズマ形状の評価項目が所定範囲内にない場合、或いは補正部６２による補正が一定時間経過しても完了しない場合などである。
【0121】
報知部６６は、停止制御部６４がストリートＣのレーザ加工を停止させた場合に、不図示のモニタに警告情報を表示、不図示のスピーカからの警告情報の音声出力、或いはこれらの組み合わせを実行することで、オペレータに対して警告情報を報知する。
【0122】
［第１実施形態のレーザ加工装置の作用］
図１２は、第１実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハ１２の各ストリートＣのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。図１３は、本発明のレーザ加工方法に係る、図１２中のプラズマ形状評価処理の流れを示すフローチャートである。なお、基準形状情報７０については事前に既述の基準加工を行うことで記憶部３１に記憶されているものとする。
図１２は、第１実施形態のレーザ加工装置１０によるウェーハ１２の各ストリートＣのレーザ加工処理の流れを示すフローチャートである。図１３は、本発明のレーザ加工方法に係る、図１２中のプラズマ形状評価処理の流れを示すフローチャートである。なお、基準形状情報７０については事前に既述の基準加工を行うことで記憶部３１に記憶されているものとする。
【0123】
図１２に示すように、レーザ加工装置１０の電源ＯＮ後に加工対象のウェーハ１２がテーブル２０に保持されると、アライメント検出部５０が相対移動機構２８を駆動して、ウェーハ１２に対して顕微鏡２６をウェーハ１２のアライメント基準（図示は省略）を撮影可能な位置まで相対移動させた後、顕微鏡２６によるアライメント基準の撮影を実行させる。そして、アライメント検出部５０は、顕微鏡２６により撮影されたアライメント基準の撮影画像に基づき、ウェーハ１２の各ストリートＣの位置を検出するアライメント検出を行う（ステップＳ１）。
【0124】
アライメント検出が完了すると、レーザ加工制御部５２が、アライメント検出部５０の検出結果に基づき相対移動機構２８を駆動して、ストリートＣ（往路）の加工開始位置に対するレーザヘッド２４の第１集光レンズ３８の光軸の位置合わせ（アライメント）を行う（ステップＳ２）。
【0125】
また、レーザ加工制御部５２は、接続切替素子３６を駆動して、第２レーザ光Ｌ２を出射するレンズを第２集光レンズ４０Ａに切り替える（ステップＳ３）。なお、ステップＳ２及びステップＳ３については逆の順番で実行或いは同時に実行してもよい。
【0126】
ステップＳ３が完了すると、レーザ加工制御部５２は、ストリートＣ（往路）のレーザ加工を開始する（ステップＳ４）。最初にレーザ加工制御部５２は、第１レーザ光源２２Ａからレーザ光ＬＡを出射させる。これにより、第１光形成素子３２を経て第１集光レンズ３８から２条の第１レーザ光Ｌ１が出射され、２条の第１レーザ光Ｌ１がストリートＣ（往路）上の加工開始位置に集光される。
【0127】
次いで、レーザ加工制御部５２は、相対移動機構２８を駆動してウェーハ１２に対してレーザヘッド２４を往路方向側ＸＡに相対移動させると共に、第２集光レンズ４０Ａの光軸が上述の加工開始位置に到達するのに応じて第２レーザ光源２２Ｂからレーザ光ＬＢを出射させる。これにより、第２光形成素子３４、分岐光学素子３５Ａ、及び接続切替素子３６を経て第２集光レンズ４０Ａから各第２レーザ光Ｌ２が出射され、各第２レーザ光Ｌ２が加工開始位置に集光される。
【0128】
引き続きレーザ加工制御部５２は、相対移動機構２８を駆動して、ウェーハ１２に対してレーザヘッド２４を往路方向側ＸＡに相対移動させる（ステップＳ５）。これにより、図３及び図５に示したように、ストリートＣ（往路）に沿って、縁切り加工による２条の縁切り溝１８の形成と中抜き加工による中抜き溝１９の形成とが間隔を空けて同時に実行される。
【0129】
また、レーザ加工開始に合わせてプラズマ形状評価処理が開始される（ステップＳ６）。
【0130】
図１３に示すように、撮影制御部５４が、カメラ４５によるプラズマ発光Ｒ１Ａの撮像と、カメラ４６Ａによるプラズマ発光Ｒ２Ａの撮像と、を開始させる。これにより、レーザ加工中に、カメラ４５による一対の加工点ＳＰ１（プラズマ６８）の撮影と、カメラ４６Ａによる各加工点ＳＰ２の撮影（プラズマ６９）と、が実行される（ステップＳ６Ａ、本発明の撮影ステップに相当）。
【0131】
次いで、プラズマ形状取得部５６が、カメラ４５からの撮影画像Ｄ１の取得と、カメラ４６Ａからの撮影画像Ｄ２Ａの取得と、を実行する（ステップＳ６Ｂ）。そして、プラズマ形状取得部５６が、撮影画像Ｄ１から加工点ＳＰ１ごとに第１プラズマ形状を取得すると共に、撮影画像Ｄ２Ａから加工点ＳＰ２ごとに第２プラズマ形状を取得して、各プラズマ形状をプラズマ形状評価部６０へ出力する（ステップＳ６Ｃ、本発明の形状取得ステップに相当）。
【0132】
各プラズマ形状の情報の入力を受けたプラズマ形状評価部６０（第１評価部６０Ａ、第２評価部６０Ｂ）は、各プラズマ形状がそれぞれ正常であるのか否かを評価する（ステップＳ６Ｄ、本発明の形状評価ステップに相当）。
【0133】
例えば第１評価部６０Ａにより評価を行う場合には、最初に形状情報取得部５８が記憶部３１から基準形状情報７０を取得してこの基準形状情報７０を第１評価部６０Ａへ出力する。そして、第１評価部６０Ａは、各プラズマ形状と、基準形状情報７０が示すプラズマ６８，６９の基準形状との一致度を演算し、この一致度が所定閾値以上であるのか否かに基づき各プラズマ形状がそれぞれ正常であるのか否かを評価する。
【0134】
また、第２評価部６０Ｂにより評価を行う場合には、第２評価部６０Ｂが、既述の図１０及び図１１に示したような各プラズマ形状にそれぞれ対応した複数の評価項目を演算し、各評価項目がそれぞれ所定閾値を満たしているか否かに基づき、各プラズマ形状がそれぞれ正常であるのか否かを評価する。
【0135】
このように各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状の評価を行うことで、レーザ加工装置１０にビームプロファイラを設けることなく、既存の設備を利用して、レーザ加工中に各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各レーザ光Ｌ１，Ｌ２のビームプロファイルが正常であるのか否かを判別可能である。さらに、レーザ加工中の各プラズマ形状が正常（各レーザ光Ｌ１，Ｌ２のビームプロファイルが正常）であれば２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９が正常に形成されている可能性が高い。その結果、レーザ加工装置１０にビームプロファイラ及び三次元計測装置（顕微鏡）等を設けることなく、各プラズマ形状に基づき２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９が正常に形成されているのか否かを評価可能である。
【0136】
各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状の全てが正常である場合（ステップＳ６ＥでＹＥＳ）、図１２に示したステップＳ７に移行する（ステップＳ６Ｆ）。
【0137】
一方、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状のいずれかが異常である場合（ステップＳ６ＥでＮＯ）、補正部６２がステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ等を駆動して異常なプラズマ形状の補正を行う（ステップＳ６ＧでＹＥＳ、ステップＳ６Ｈ）。これにより、レーザ加工の加工不良の発生が防止される。そして、図１２に示したステップＳ７に移行する（ステップＳ６Ｆ）。
【0138】
各プラズマ形状のいずれかが異常である場合であって且つ補正部６２による補正が不可能な場合に（ステップＳ６ＥでＮＯ、ステップＳ６ＧでＮＯ）、停止制御部６４が、レーザ加工制御部５２を制御してストリートＣ（往路）のレーザ加工を停止させる（ステップＳ６Ｉ）。これにより、レーザ加工の加工不良の発生が防止される。
【0139】
次いで、報知部６６が、不図示のモニタ及びスピーカ等を利用して警告情報の報知を行う（ステップＳ６Ｊ）。これにより、オペレータに対してレーザヘッド２４の調整、又はレーザ加工の加工条件の見直し等を促すことができるので、ウェーハ１２の全体での加工不良の発生を防止可能である。
【0140】
図１２に戻って、ステップＳ７に移行すると、ストリートＣ（往路）のレーザ加工が完了するまで既述のステップＳ６及びステップＳ７の処理が繰り返し実行される（ステップＳ７でＮＯ）。これにより、ストリートＣ（往路）のレーザ加工の間、カメラ４５，４６Ａによる各加工点ＳＰ１，ＳＰ２（プラズマ６８，６９）の撮影と、プラズマ形状取得部５６による各プラズマ形状の取得と、プラズマ形状評価部６０による各プラズマ形状の評価と、が繰り返し実行される。また、プラズマ形状評価部６０により各プラズマ形状のいずれかが異常であると評価された場合には、「補正部６２による補正」、或いは「停止制御部６４によるレーザ加工停止及び報知部６６による警告情報の報知」が実行される。
【0141】
レーザ加工制御部５２は、一対の加工点ＳＰ１がストリートＣ（往路）の加工終了位置に到達するのに応じて第１レーザ光源２２Ａからのレーザ光ＬＡの出射を停止させ、次いで各加工点ＳＰ２が加工終了位置に到達するのに応じて第２レーザ光源２２Ｂからのレーザ光ＬＢの出射を停止させると共に相対移動機構２８の駆動を停止させる。これにより、ストリートＣ（往路）のレーザ加工が完了する（ステップＳ７でＹＥＳ）。
【0142】
レーザ加工制御部５２は、ストリートＣ（往路）のレーザ加工が完了すると、相対移動機構２８を駆動して、第１集光レンズ３８の光軸と、次のストリートＣ（復路）の加工開始位置との位置合わせを行う（ステップＳ８でＹＥＳ、ステップＳ２）。また、レーザ加工制御部５２は、接続切替素子３６を駆動して第２レーザ光Ｌ２を出射するレンズを第２集光レンズ４０Ｂに切り替える（ステップＳ３）。
【0143】
そして、既述のステップＳ５からステップＳ７の処理が繰り返し実行される。これにより、ストリートＣ（復路）のレーザ加工が行われる間、カメラ４５，４６Ｂによる各加工点ＳＰ１，ＳＰ２（プラズマ６８，６９）の撮影と、プラズマ形状取得部５６による各プラズマ形状の取得と、プラズマ形状評価部６０による各プラズマ形状の評価と、が繰り返し実行される。また、プラズマ形状評価部６０により各プラズマ形状のいずれかが異常であると評価された場合には、「補正」、或いは「レーザ加工停止及び警告情報の報知」が実行される。
【0144】
以下同様に、Ｘ方向に平行な全てのストリートＣ（往路及び復路）ごとに、既述のステップＳ２からステップＳ８までの処理が繰り返し実行される。次いで、レーザ加工制御部５２は、相対移動機構２８を駆動してテーブル２０を９０°回転させることにより、ウェーハ１２上でＹ方向に平行な残りの各ストリートＣをＸ方向に平行にする。そして、上述の一連の処理が繰り返し実行される。これにより、格子状の各ストリートＣに沿ってレーザ加工が実行される（ステップＳ８でＮＯ）。
【0145】
以上のように第１実施形態では、レーザ加工中に撮影した各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂから各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状を取得して評価することで、２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９が正常に形成されているか否かを評価することができる。その結果、ビームプロファイラ或いは三次元計測装置（顕微鏡）を用いる必要がなくなるので、レーザ加工中に２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９が正常に形成されているか否かを低コスト且つ短時間且つ省スペースで評価可能である。
【0146】
なお、上記第１実施形態では、補正部６２がステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ等を駆動して異常なプラズマ形状の補正を行っているが、他の方法でプラズマ形状の補正（各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸補正等）を行ってもよい。例えば、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂに代えてシフトミラー機構を配置してもよい。
【0147】
また、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂに代えて各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光路上に配置された複数のミラーと、複数のミラーの位置及び姿勢の少なくとも一方を調整する調整機構とを含む構成を採用可能である。この場合には、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光路ごとに２個のＰＳＤ等の位置検出センサを設け、光路ごとに、各位置検出センサによる各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の位置検出結果に基づき、調整機構を駆動して各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸補正、すなわちプラズマ形状の補正を行ってもよい。
【0148】
［第２実施形態］
図１４は、第２実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置３０の機能ブロック図である。上記第１実施形態のレーザ加工装置１０では各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状が正常であるのか否かの評価を行っているが、第２実施形態のレーザ加工装置１０では各プラズマ形状の評価に加えて、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２でのプラズマ６８，６９の明るさ及び位置関係が正常であるのか否かの評価を行う。
図１４は、第２実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置３０の機能ブロック図である。上記第１実施形態のレーザ加工装置１０では各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状が正常であるのか否かの評価を行っているが、第２実施形態のレーザ加工装置１０では各プラズマ形状の評価に加えて、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２でのプラズマ６８，６９の明るさ及び位置関係が正常であるのか否かの評価を行う。
【0149】
図１４に示すように、第２実施形態のレーザ加工装置１０は、制御装置３０がさらに明るさ取得部７１、位置取得部７２、明るさ評価部７３、及び位置関係評価部７４として機能する点を除けば、上記第１実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第１実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【0150】
明るさ取得部７１は、ストリートＣ（往路）のレーザ加工中には、カメラ４５，４６Ａから撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａが出力されるごとに、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａからプラズマ６８，６９の明るさを取得する。具体的には明るさ取得部７１は、既述のプラズマ形状取得部５６と同様の方法で撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ内からプラズマ６８，６９の領域を検出し、検出したプラズマ６８，６９の領域内の画素の輝度値に基づき、プラズマ６８，６９の明るさを取得する。また、明るさ取得部７１は、ストリートＣ（復路）のレーザ加工中には、カメラ４５，４６Ｂから撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ｂが出力されるごとに、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ｂからプラズマ６８，６９の明るさを取得する。
【0151】
そして、明るさ取得部７１は、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ又は撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ｂからプラズマ６８，６９の明るさを取得するごとに、プラズマ６８，６９の明るさを示す情報を明るさ評価部７３に逐次出力する。
【0152】
位置取得部７２は、ストリートＣ（往路）のレーザ加工中には、カメラ４５，４６Ａから撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａが出力されるごとに、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａからプラズマ６８，６９の位置情報を取得する。具体的には位置取得部７２は、既述のプラズマ形状取得部５６と同様の方法で撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ内からプラズマ６８，６９の領域を検出し、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ内でのプラズマ６８，６９の位置に基づき、プラズマ６８，６９の位置情報を取得する。また、位置取得部７２は、ストリートＣ（復路）のレーザ加工中には、カメラ４５，４６Ｂから撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ｂが出力されるごとに、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ｂからプラズマ６８，６９の位置情報を取得する。
【0153】
そして、位置取得部７２は、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ又は撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ｂからプラズマ６８，６９の位置情報を取得するごとに、プラズマ６８，６９の位置情報を位置関係評価部７４に逐次出力する。
【0154】
【0155】
具体的には明るさ評価部７３は、レーザ加工中に明るさ取得部７１から各加工点ＳＰ１，ＳＰ２でのプラズマ６８，６９の明るさを示す情報が入力されるごとに、個々のプラズマ６８，６９の明るさが所定閾値範囲内であるのか否かに基づき、個々のプラズマ６８，６９の明るさがそれぞれ正常であるのか否かを評価する。プラズマ６８，６９の明るさは、レーザ加工の加工形状（加工深さ等）に影響を及ぼすため、個々のプラズマ６８，６９の明るさの評価結果に基づき、レーザ加工の加工形状が正常であるのか否かを評価することができる。
【0156】
また、明るさ評価部７３は、明るさ取得部７１から各加工点ＳＰ１でのプラズマ６８の明るさを示す情報が入力されるごとに、加工点ＳＰ１ごとのプラズマ６８の明るさのバランスが正常であるのか否かを評価する。例えば明るさ評価部７３は、加工点ＳＰ１ごとのプラズマ６８の明るさの差が所定の閾値以下であるのか否かに基づき、加工点ＳＰ１ごとのプラズマ６８の明るさのバランス（以下、第１明るさバランスという）が正常であるのか否かを評価する。これにより、加工点ＳＰ１ごとの縁切り溝１８の加工形状が均等であるのか否かを評価することができる。
【0157】
さらに、明るさ評価部７３は、明るさ取得部７１から各加工点ＳＰ２でのプラズマ６９の明るさを示す情報が入力されるごとに、加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の明るさの差が所定の閾値以下であるのか否かに基づき、加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の明るさのバランス（以下、第２明るさバランスという）が正常であるのか否かを評価する。これにより、加工点ＳＰ２ごとの中抜き溝１９の加工形状が均等であるのか否かを評価することができる。
【0158】
なお、加工点ＳＰ２ごとの中抜き溝１９の加工形状（加工深さ）は必ずしも均等である必要はない。この場合には、加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の明るさの閾値が互いに異なっており、さらに第２明るさバランスの評価は省略される。
【0159】
位置関係評価部７４は、ストリートＣ（往路及び復路）のレーザ加工中において、加工点ＳＰ１ごとのプラズマ６８の位置関係（以下、第１位置関係という）が正常であるのか否かを評価すると共に、加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の位置関係（以下、第２位置関係という）が正常であるのか否かを評価する。
【0160】
具体的には位置関係評価部７４は、位置取得部７２から加工点ＳＰ１ごとのプラズマ６８の位置情報が入力されるごとに、第１位置関係が正常であるのか否かを評価する。例えば、位置関係評価部７４は、既述の図１０に示したように一対の加工点ＳＰ１ごとのプラズマ６８の位置に基づき、加工予定ラインＪ２から各プラズマ６８までのＹ方向距離を演算し、これらＹ方向距離の差分を演算する。そして、位置関係評価部７４は、演算した差分が所定閾値内であるのか否かに基づき、第１位置関係が正常であるのか否かを評価する。これにより、各加工点ＳＰ１の位置、すなわち２条の縁切り溝１８の形成位置が適正であるのか否かを評価することができる。
【0161】
また、位置関係評価部７４は、位置取得部７２から加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の位置情報が入力されるごとに、第２位置関係が正常であるのか否かを評価する。例えば、位置関係評価部７４は、既述の図１１に示したように加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の位置に基づき、加工点ＳＰ２ごとに加工予定ラインＪ２からプラズマ６９までのＹ方向距離を演算する。そして、位置関係評価部７４は、加工点ＳＰ２ごとのＹ方向距離の差分、すなわち、先行する加工点ＳＰ２のプラズマ６９に対する後行する加工点ＳＰ２のプラズマ６９のＹ方向の位置ずれ量を演算し、この位置ずれ量が所定閾値内であるのか否かに基づき、第２位置関係が正常であるのか否かを評価する。これにより、中抜き加工時の各加工点ＳＰ２の位置が適正であるのか否かを評価することができる。
【0162】
第２実施形態の補正部６２は、明るさ評価部７３によって個々の加工点ＳＰ１のプラズマ６８の明るさ或いは第１明るさバランスについて異常評価がなされた場合に、各加工点ＳＰ１のプラズマ６８の明るさを補正する。例えば補正部６２は、個々のプラズマ６８の明るさ或いは第１明るさバランスが所定基準値（所定基準範囲）を満たすように、第１レーザ光源２２Ａから出射されるレーザ光ＬＡの光量を調整したり、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ等を駆動したりすることで、各加工点ＳＰ１のプラズマ６８の明るさを補正する。
【0163】
また、補正部６２は、明るさ評価部７３によって個々の加工点ＳＰ２のプラズマ６９の明るさ或いは第２明るさバランスについて異常評価がなされた場合に、各加工点ＳＰ２のプラズマ６９の明るさを補正する。例えば補正部６２は、個々のプラズマ６９の明るさ或いは第２明るさバランスが所定基準値を満たすように、第２レーザ光源２２Ｂから出射されるレーザ光ＬＢの光量を調整したり、ステアリングミラー機構Ｍ１Ｂ等を駆動したりすることで、各加工点ＳＰ２のプラズマ６９の明るさを補正する。
【0164】
さらに、補正部６２は、位置関係評価部７４によって第１位置関係又は第２位置関係について異常評価がなされた場合に、第１位置関係又は第２位置関係が所定基準値を満たすように、ステアリングミラー機構Ｍ１Ａ等或いはステアリングミラー機構Ｍ１Ｂを駆動することで、第１位置関係又は第２位置関係を補正する。
【0165】
以上のように第２実施形態のレーザ加工装置１０では、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２でのプラズマ６８，６９の明るさ及び位置関係が正常であるのか否かの評価を行うことで、加工点ＳＰ１，ＳＰ２ごとの加工形状及び加工点ＳＰ１，ＳＰ２ごとの位置関係が正常であるのか否かをあわせて評価することができる。
【0166】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態のレーザ加工装置１０について説明を行う。上記各実施形態では、レーザヘッド２４により個々のストリート（往路及び復路）に対してレーザ加工（縁切り加工、中抜き加工）を１回だけ行っているが、同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行ってもよい。なお、同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行うこと、すなわちレーザ加工済みのストリートＣに対してレーザ加工を再度行うことには、上記各実施形態で説明した中抜き加工のように加工送り方向であるＸ方向に複数分割された第２レーザ光Ｌ２により行うレーザ加工も含まれる。
次に、第３実施形態のレーザ加工装置１０について説明を行う。上記各実施形態では、レーザヘッド２４により個々のストリート（往路及び復路）に対してレーザ加工（縁切り加工、中抜き加工）を１回だけ行っているが、同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行ってもよい。なお、同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行うこと、すなわちレーザ加工済みのストリートＣに対してレーザ加工を再度行うことには、上記各実施形態で説明した中抜き加工のように加工送り方向であるＸ方向に複数分割された第２レーザ光Ｌ２により行うレーザ加工も含まれる。
【0167】
このように同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行う場合には、レーザ加工が行われるごとに各加工点ＳＰ１，ＳＰ２で発生するプラズマ６８，６９の明るさに差異が生じるおそれがある。このため、同一のストリートＣに対するレーザ加工の回数の違いがプラズマ６８，６９の明るさの評価に影響を及ぼすおそれがある。
【0168】
そこで、第３実施形態のレーザ加工装置１０では、同一のストリートＣに対するレーザ加工が繰り返されることで発生する各加工点ＳＰ１，ＳＰ２でのプラズマ６８，６９の明るさの差異を補正する。なお、第３実施形態のレーザ加工装置１０は、撮影制御部５４（カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂ）の機能が一部異なる点を除けば上記第２実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記第２実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【0169】
第３実施形態の撮影制御部５４は、同一のストリートＣに対するレーザ加工が繰り返し行われるごとに、カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂによる各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影条件（例えば露光時間）を異ならせる。レーザ加工ごとの撮影条件は、予め実験又はシミュレーションを行うことで、プラズマ６８，６９の明るさがそれぞれ予め定められた明るさになるように設定されている。これにより、同一のストリートＣに対してレーザ加工が繰り返されることに起因した各加工点ＳＰ１，ＳＰ２のプラズマ６８，６９の明るさの差異を補正可能である。
【0170】
なお、加工送り方向（Ｘ方向）に複数分割された第２レーザ光Ｌ２により中抜き加工を行う場合には、カメラ４６Ａ，４６Ｂの撮像素子（ＣＯＭＳセンサ）の撮像面の中で先行する加工点ＳＰ２に対応する撮像領域の露光時間と、後行する加工点ＳＰ２に対応する撮像領域の露光時間と、を異ならせる。これにより、加工点ＳＰ２ごとのプラズマ６９の明るさの差異を補正可能である。
【0171】
［第４実施形態］
図１５は、第４実施形態のレーザ加工装置１０を示したブロック図である。上記第３実施形態では、同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行う場合に、レーザ加工ごとカメラ４５，４６Ａ，４６Ｂの撮影条件を異ならせている。これに対して第４実施形態では同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行う場合に、レーザ加工ごとに各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂの画像処理条件を異ならせる。
図１５は、第４実施形態のレーザ加工装置１０を示したブロック図である。上記第３実施形態では、同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行う場合に、レーザ加工ごとカメラ４５，４６Ａ，４６Ｂの撮影条件を異ならせている。これに対して第４実施形態では同一のストリートＣに対するレーザ加工を繰り返し行う場合に、レーザ加工ごとに各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂの画像処理条件を異ならせる。
【0172】
なお、第４実施形態のレーザ加工装置１０は、制御装置３０が画像処理部５５として機能する点を除けば上記第２実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成であるので、上記第２実施形態と機能又は構成上同一のものについては、同一符号を付してその説明は省略する。
【0173】
画像処理部５５は、カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂが各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂを撮影するごとに、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂに対して所定の画像処理を施す。
【0174】
また、画像処理部５５は、同一のストリートＣに対するレーザ加工が繰り返し行われる場合には、レーザ加工ごとに撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂに対して異なる画像処理条件で画像処理を施す。レーザ加工ごとの画像処理条件は、撮影画像Ｄ１内のプラズマ６８の明るさ、及び撮影画像Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ内のプラズマ６９の明るさがそれぞれ予め定められた明るさになるように設定されている。これにより、第３実施形態と同様に、同一のストリートＣに対してレーザ加工が繰り返されることに起因した各加工点ＳＰ１，ＳＰ２のプラズマ６８，６９の明るさの差異を補正可能である。
【0175】
［第５実施形態］
図１６は、第５実施形態のレーザ加工装置１０のレーザヘッド２４の要部を示した概略図である。上記第１実施形態で説明したように、カメラ４５はプラズマ発光Ｒ１Ａ及び第１レーザ反射光Ｒ１Ｂのうちでプラズマ発光Ｒ１Ａのみを撮像し、カメラ４６Ａ，４６Ｂはプラズマ発光Ｒ２Ａ及び第２レーザ反射光Ｒ２Ｂのうちでプラズマ発光Ｒ２Ａのみを撮像することが好ましい。そこで、第５実施形態のレーザ加工装置１０では、カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂに入射する光の波長域を制限する。
図１６は、第５実施形態のレーザ加工装置１０のレーザヘッド２４の要部を示した概略図である。上記第１実施形態で説明したように、カメラ４５はプラズマ発光Ｒ１Ａ及び第１レーザ反射光Ｒ１Ｂのうちでプラズマ発光Ｒ１Ａのみを撮像し、カメラ４６Ａ，４６Ｂはプラズマ発光Ｒ２Ａ及び第２レーザ反射光Ｒ２Ｂのうちでプラズマ発光Ｒ２Ａのみを撮像することが好ましい。そこで、第５実施形態のレーザ加工装置１０では、カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂに入射する光の波長域を制限する。
【0176】
なお、第５実施形態のレーザ加工装置１０は、レーザヘッド２４の分岐光路ＢＰ１の途中にフィルタ７５が配置され、分岐光路ＢＰ２の途中にフィルタ７６Ａが配置され、さらに分岐光路ＢＰ３の途中にフィルタ７６Ｂが配置されており、上記各実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【0177】
フィルタ７５，７６Ａ，７６Ｂは、ストリートＣの材料であるシリコン等をプラズマ化させた場合に発生する波長域の光の中で観察し易い波長域（例えば波長４３０ｎｍ）の光のみを透過するバンドパスフィルタである。各分岐光路ＢＰ１～ＢＰ３にバンドパスフィルタを設けることで、各集光レンズ３８，３９Ａ，３９Ｂの色収差の影響を受けることなく、カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂが撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂの撮影を行うことができる。
【0178】
なお、各分岐光路ＢＰ１～ＢＰ３にバンドパスフィルタであるフィルタ７５，７６Ａ，７６Ｂを設ける場合には、照明光源４１から出射される照明光Ｌ３として、バンドパスフィルタの透過波長域と同じ波長域（例えば波長４３０ｎｍ）の光を用いる。
【0179】
このように分岐光路ＢＰ１～ＢＰ３の途中にフィルタ７５，７６Ａ，７６Ｂを設けることで、ノイズ光（第１レーザ反射光Ｒ１Ｂ及び第２レーザ反射光Ｒ２Ｂ）がフィルタ７５，７６Ａ，７６Ｂで遮断される。このため、カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂが、プラズマ６８，６９に対応した特定の波長域の光のみを選択的に撮像することができる。その結果、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂから各プラズマ形状をより正確に取得することができる。
【0180】
［第６実施形態］
図１７は、第６実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置３０の機能ブロック図である。上記各実施形態では、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状が正常であるのか或いは異常であるのかを評価しているが、各プラズマ形状が異常となる原因を特定することはできない。各プラズマ形状が異常となる原因としては、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２のビームプロファイルが崩れている等のレーザヘッド２４に問題がある場合、或いはウェーハ１２のストリートＣの加工性に問題がある場合などが例として挙げられる。
図１７は、第６実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置３０の機能ブロック図である。上記各実施形態では、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状が正常であるのか或いは異常であるのかを評価しているが、各プラズマ形状が異常となる原因を特定することはできない。各プラズマ形状が異常となる原因としては、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２のビームプロファイルが崩れている等のレーザヘッド２４に問題がある場合、或いはウェーハ１２のストリートＣの加工性に問題がある場合などが例として挙げられる。
【0181】
そこで、第６実施形態のレーザ加工装置１０は、ストリートＣのレーザ加工のタイミング以外のタイミング、例えばウェーハ１２のレーザ加工前に基準加工を行う。この基準加工は、既述の通りレーザ加工装置１０により安定したレーザ加工が可能（加工性が安定した）な既知の被加工物、例えば、サブテーブル及び基準ワークなどに対してレーザ加工を行うことである。
【0182】
なお、第６実施形態のレーザ加工装置１０は、動作モードとして基準加工を行う基準加工モードを有し、且つ制御装置３０が基準情報生成部８０として機能する点を除けば、上記各実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【0183】
基準加工モードではレーザ加工制御部５２が、第１レーザ光源２２Ａ、第２レーザ光源２２Ｂ、相対移動機構２８、及び接続切替素子３６等を制御して、基準加工用の被加工物に対するレーザ加工（縁切り加工、中抜き加工）を実行する。そして、基準加工モードでは、ストリートＣに対するレーザ加工時と同様に、撮影制御部５４（カメラ４５，４６Ａ，４６Ｂ）による加工点ＳＰ１，ＳＰ２の撮影、プラズマ形状取得部５６による各プラズマ形状の取得、及び第２評価部６０Ｂによるプラズマ形状の評価が実行される。
【0184】
なお、基準加工時の加工点ＳＰ１，ＳＰ２は本発明の第２加工点に相当し、撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂは本発明の第２撮影画像に相当する。
【0185】
基準情報生成部８０は、基準加工モード時において第２評価部６０Ｂにより正常であると評価されたプラズマ形状に基づき、既述の第１実施形態で説明した基準形状情報７０を生成して記憶部３１に記憶させる。
【0186】
【0187】
最初にレーザ加工制御部５２が、相対移動機構２８を駆動して基準加工用の被加工物に対するレーザヘッド２４の第１集光レンズ３８の光軸の位置合わせを行う。また、レーザ加工制御部５２は、接続切替素子３６を駆動して、第２レーザ光Ｌ２を出射するレンズを第２集光レンズ４０Ａに切り替える。
【0188】
そして、レーザ加工制御部５２が、第１レーザ光源２２Ａからレーザ光ＬＡを出射させると共に第２レーザ光源２２Ｂからレーザ光ＬＢを出射させることで、被加工物に対するレーザ加工（縁切り加工及び中抜き加工）を開始する（ステップＳ１１）。次いで、レーザ加工制御部５２が、相対移動機構２８を駆動して被加工物に対してレーザヘッド２４を往路方向側ＸＡに相対移動させる（ステップＳ１２）。
【0189】
被加工物に対するレーザ加工が開始されると、撮影制御部５４が、カメラ４５，４６Ａを制御して、カメラ４５による各加工点ＳＰ１（プラズマ６８）の撮影と、カメラ４６Ａによる各加工点ＳＰ２（プラズマ６９）の撮影と、を実行させる（ステップＳ１３）。
【0190】
以下、上記各実施形態と同様に、プラズマ形状取得部５６によるカメラ４５、４６Ａからの撮影画像Ｄ１，Ｄ２Ａの取得（ステップＳ１４）と、プラズマ形状取得部５６による各プラズマ形状の取得と（ステップＳ１５）、第２評価部６０Ｂによる各プラズマ形状の評価と（ステップＳ１６）、が実行される。
【0191】
基準加工用の被加工物は加工性が安定しているので、各プラズマ形状に異常が発生していると第２評価部６０Ｂが評価した場合には（ステップＳ１７でＮＯ）、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２のビームプロファイルが崩れている等のレーザヘッド２４に問題がある。この場合には、報知部６６が、不図示のモニタ及びスピーカ等を利用して警告情報の報知を行う（ステップＳ１８）。これにより、オペレータに対してレーザヘッド２４の異常を報知することができる。
【0192】
一方、各プラズマ形状が正常であると第２評価部６０Ｂが評価した場合（ステップＳ１７でＹＥＳ）、ステップＳ１２からステップＳ１８までの処理が継続する（ステップＳ１９でＮＯ）。
【0193】
そして、一定量或いは一定時間だけ基準加工が行われると、レーザ加工制御部５２は、接続切替素子３６を駆動して第２レーザ光Ｌ２を出射するレンズを第２集光レンズ４０Ｂに切り替えると共に、相対移動機構２８を駆動して被加工物に対してレーザヘッド２４を復路方向側ＸＢに相対移動させる。以下、再びステップＳ１２からステップＳ１８までの処理が繰り返し実行される（ステップＳ１９でＮＯ）。
【0194】
基準加工が終了すると（ステップＳ１９でＹＥＳ）、基準情報生成部８０が、第２評価部６０Ｂにより正常であると評価された各加工点ＳＰ１，ＳＰ２のプラズマ形状に基づき、基準形状情報７０を生成して記憶部３１に記憶させる（ステップＳ２０）。これにより、ストリートＣのレーザ加工時において、第１評価部６０Ａによる各加工点ＳＰ１，ＳＰ２のプラズマ形状の評価が可能になる。
【0195】
以上のように第６実施形態では、レーザ加工装置１０により加工性が安定している被加工物の基準加工を行い、この基準加工中に各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状が正常であるのか否かを評価することで、各レーザ光Ｌ１，Ｌ２のビームプロファイルが崩れている等のレーザヘッド２４に問題があるか否かを判定可能である。これにより、レーザヘッド２４に問題が存在しないことを確認した上でストリートＣのレーザ加工及び各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状の評価を行うことができる。そのため、プラズマ形状評価部６０により各プラズマ形状が異常であると評価された場合にはその原因がウェーハ１２側にある。その結果、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状が異常になる原因を特定可能である。
【0196】
なお、各プラズマ形状が異常になる原因がウェーハ１２（ストリートＣ）側にある場合には、上述の停止制御部６４がレーザ加工制御部５２を制御してレーザ加工を停止させてもよい。或いは、上述の補正部６２が各レーザ光Ｌ１，Ｌ２の強度及び周期（波長）等を変更することで、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２での各プラズマ形状を安定させる、すなわち安定したレーザ加工が行えるようにしてもよい。
【0197】
［第７実施形態］
図１９は、第７実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置３０の機能ブロック図である。上記各実施形態では、プラズマ形状取得部５６が取得した各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の各プラズマ形状が正常であるのか否かを評価しているが、第７実施形態ではさらに各プラズマ形状に基づき２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９の形状を推定する。
図１９は、第７実施形態のレーザ加工装置１０の制御装置３０の機能ブロック図である。上記各実施形態では、プラズマ形状取得部５６が取得した各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の各プラズマ形状が正常であるのか否かを評価しているが、第７実施形態ではさらに各プラズマ形状に基づき２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９の形状を推定する。
【0198】
図１９に示すように、第７実施形態のレーザ加工装置１０は、記憶部３１に第１対応情報８２Ａ及び第２対応情報８２Ｂが記憶され、さらに制御装置３０が溝形状推定部８４として機能する点を除けば上記各実施形態のレーザ加工装置１０と基本的に同じ構成である。このため、上記各実施形態と機能又は構成上同一のものについては同一符号を付してその説明は省略する。
【0199】
第１対応情報８２Ａは、正常な第１プラズマ形状及び異常な第１プラズマ形状を含む複数種類の第１プラズマ形状と、これら第１プラズマ形状ごとの２条の縁切り溝１８の加工形状と、を対応付けたものである。第２対応情報８２Ｂは、正常な第２プラズマ形状及び異常な第２プラズマ形状を含む複数種類の第２プラズマ形状と、これら第２プラズマ形状ごとの中抜き溝１９の加工形状と、を対応付けたものである。各対応情報８２Ａ，８２Ｂは、予め実験又はシミュレーションを行うことで生成された後に記憶部３１に記憶される。
【0200】
溝形状推定部８４は、ストリートＣのレーザ加工時にプラズマ形状取得部５６が取得した各加工点ＳＰ１の第１プラズマ形状に基づき、記憶部３１内の第１対応情報８２Ａを参照することで、各加工点ＳＰ１に形成される２条の縁切り溝１８の加工形状を推定する。また同時に溝形状推定部８４は、プラズマ形状取得部５６が取得した加工点ＳＰ２ごとの第２プラズマ形状に基づき、記憶部３１内の第２対応情報８２Ｂを参照して、加工点ＳＰ２ごとに形成される中抜き溝１９の加工形状を推定する。
【0201】
以上のように第７実施形態では、各加工点ＳＰ１，ＳＰ２の各プラズマ形状に基づき２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９の形状を推定可能であるので、２条の縁切り溝１８及び中抜き溝１９の形状測定のために高価な三次元計測装置（顕微鏡）をレーザ加工装置１０に設ける必要がなくなる。
【0202】
［その他］
図２０は、縁切り加工及び中抜き加工で共通のレーザ光源２２を用いるレーザヘッド２４の変形例を示した図である。上記各実施形態のレーザヘッド２４には縁切り加工用の第１レーザ光源２２Ａ及び中抜き加工用の第２レーザ光源２２Ｂが設けられているが、図２０に示すように、第１レーザ光源２２Ａ及び第２レーザ光源２２Ｂの代わりに、レーザ光源２２及び分岐素子１００をレーザヘッド２４に設けてもよい。
図２０は、縁切り加工及び中抜き加工で共通のレーザ光源２２を用いるレーザヘッド２４の変形例を示した図である。上記各実施形態のレーザヘッド２４には縁切り加工用の第１レーザ光源２２Ａ及び中抜き加工用の第２レーザ光源２２Ｂが設けられているが、図２０に示すように、第１レーザ光源２２Ａ及び第２レーザ光源２２Ｂの代わりに、レーザ光源２２及び分岐素子１００をレーザヘッド２４に設けてもよい。
【0203】
レーザ光源２２は、縁切り加工及び中抜き加工の双方に適した条件（波長、パルス幅、及び繰り返し周波数等）のレーザ光Ｌ０を分岐素子１００に向けて出射する。
【0204】
分岐素子１００は、例えばビームスプリッタ等が用いられる。分岐素子１００は、レーザ光源２２から出射されたレーザ光Ｌ０を２分岐させて、２分岐したレーザ光Ｌ０の一方を第１光形成素子３２へ出射すると共にレーザ光Ｌ０の他方を第２光形成素子３４へ出射する。これにより、上記各実施形態と同様に第１光形成素子３２から２条の第１レーザ光Ｌ１が出射され、且つ第２光形成素子３４から第２レーザ光Ｌ２が出射される。１種類のレーザ光源２２を設けるだけでよいのでレーザヘッド２４の小型化及び低コスト化が図れる。
【0205】
上記各実施形態では、第２レーザ光Ｌ２のみを加工送り方向（Ｘ方向）に複数分岐させているが、２条の第１レーザ光Ｌ１も加工送り方向（Ｘ方向）に複数分岐させてもよい。この場合にも上記各実施形態と同様に各加工点ＳＰ１の撮影、プラズマ形状の取得、及びプラズマ形状の評価、及び補正等が実行される。
【0206】
上記各実施形態では、ストリートＣ（往路及び復路）に対してレーザヘッド２４を加工送り方向に沿って１回だけ相対移動させながらレーザ加工を行っているが、ストリートＣに対してレーザヘッド２４を相対的に１回以上往復移動させながらレーザ加工を行ってもよい。
【0207】
上記各実施形態では、ストリートＣに対するレーザ加工として縁切り加工及び中抜き加工を実施しているが、通常の１種類のレーザ加工を行うレーザ加工装置（上記特許文献２参照）にも本発明を適用可能である。また、本発明のレーザ加工装置は、シリコン等の基板の表面にＬｏｗ－ｋ膜が形成されているウェーハ１２を加工対象とするものに限定されず、公知の各種ウェーハを加工対象とするものに適用可能である。
【符号の説明】
【0208】
１０ レーザ加工装置
１２ ウェーハ
１４ チップ
１６ デバイス
１８ 縁切り溝
１９ 中抜き溝
２０ テーブル
２２ レーザ光源
２２Ａ 第１レーザ光源
２２Ｂ 第２レーザ光源
２４ レーザヘッド
２６ 顕微鏡
２８ 相対移動機構
３０ 制御装置
３１ 記憶部
３２ 第１光形成素子
３３ ビームスプリッタ
３４ 第２光形成素子
３５ ビームスプリッタ
３５Ａ 分岐光学素子
３６ 接続切替素子
３７ ビームスプリッタ
３８ 第１集光レンズ
４０Ａ，４０Ｂ 第２集光レンズ
４１ 照明光源
４２，４３Ａ，４３Ｂ ビームスプリッタ
４５，４６Ａ，４６Ｂ カメラ（撮影手段）
４７ 第１結像レンズ
４８Ａ，４８Ｂ 第２結像レンズ
４９ 操作部
５０ アライメント検出部
５２ レーザ加工制御部
５４ 撮影制御部
５５ 画像処理部
５６ プラズマ形状取得部
５８ 形状情報取得部
６０ プラズマ形状評価部
６０Ａ 第１評価部
６０Ｂ 第２評価部
６２ 補正部
６４ 停止制御部
６６ 報知部
６８，６９ プラズマ
７０ 基準形状情報
７１ 明るさ取得部
７２ 位置取得部
７３ 明るさ評価部
７４ 位置関係評価部
７５，７６Ａ，７６Ｂ フィルタ
８０ 基準情報生成部
８２Ａ 第１対応情報
８２Ｂ 第２対応情報
８４ 溝形状推定部
１００ 分岐素子
１０２ ステアリングミラー
ＢＰ１ 分岐光路
ＢＰ２ 分岐光路
ＢＰ３ 分岐光路
Ｃ ストリート
Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ 撮影画像
Ｊ１，Ｊ２ 加工予定ライン
Ｌ０ レーザ光
Ｌ１ 第１レーザ光
Ｌ２ 第２レーザ光
Ｌ３ 照明光
ＬＡ，ＬＢ レーザ光
Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ，Ｍ３ ステアリングミラー機構
ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３ 主光路
Ｒ１Ａ プラズマ発光
Ｒ１Ｂ 第１レーザ反射光
Ｒ２Ａ プラズマ発光
Ｒ２Ｂ 第２レーザ反射光
ＳＰ１，ＳＰ２ 加工点
ＸＡ 往路方向側
ＸＢ 復路方向側
θ 角度
１２ ウェーハ
１４ チップ
１６ デバイス
１８ 縁切り溝
１９ 中抜き溝
２０ テーブル
２２ レーザ光源
２２Ａ 第１レーザ光源
２２Ｂ 第２レーザ光源
２４ レーザヘッド
２６ 顕微鏡
２８ 相対移動機構
３０ 制御装置
３１ 記憶部
３２ 第１光形成素子
３３ ビームスプリッタ
３４ 第２光形成素子
３５ ビームスプリッタ
３５Ａ 分岐光学素子
３６ 接続切替素子
３７ ビームスプリッタ
３８ 第１集光レンズ
４０Ａ，４０Ｂ 第２集光レンズ
４１ 照明光源
４２，４３Ａ，４３Ｂ ビームスプリッタ
４５，４６Ａ，４６Ｂ カメラ（撮影手段）
４７ 第１結像レンズ
４８Ａ，４８Ｂ 第２結像レンズ
４９ 操作部
５０ アライメント検出部
５２ レーザ加工制御部
５４ 撮影制御部
５５ 画像処理部
５６ プラズマ形状取得部
５８ 形状情報取得部
６０ プラズマ形状評価部
６０Ａ 第１評価部
６０Ｂ 第２評価部
６２ 補正部
６４ 停止制御部
６６ 報知部
６８，６９ プラズマ
７０ 基準形状情報
７１ 明るさ取得部
７２ 位置取得部
７３ 明るさ評価部
７４ 位置関係評価部
７５，７６Ａ，７６Ｂ フィルタ
８０ 基準情報生成部
８２Ａ 第１対応情報
８２Ｂ 第２対応情報
８４ 溝形状推定部
１００ 分岐素子
１０２ ステアリングミラー
ＢＰ１ 分岐光路
ＢＰ２ 分岐光路
ＢＰ３ 分岐光路
Ｃ ストリート
Ｄ１，Ｄ２Ａ，Ｄ２Ｂ 撮影画像
Ｊ１，Ｊ２ 加工予定ライン
Ｌ０ レーザ光
Ｌ１ 第１レーザ光
Ｌ２ 第２レーザ光
Ｌ３ 照明光
ＬＡ，ＬＢ レーザ光
Ｍ１Ａ，Ｍ１Ｂ，Ｍ２Ａ，Ｍ２Ｂ，Ｍ３ ステアリングミラー機構
ＯＰ１，ＯＰ２，ＯＰ３ 主光路
Ｒ１Ａ プラズマ発光
Ｒ１Ｂ 第１レーザ反射光
Ｒ２Ａ プラズマ発光
Ｒ２Ｂ 第２レーザ反射光
ＳＰ１，ＳＰ２ 加工点
ＸＡ 往路方向側
ＸＢ 復路方向側
θ 角度
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】