特許 7523993 レーザ加工装置及びレーザ加工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-19

(45)【発行日】2024-07-29

(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 26/53 20140101AFI20240722BHJP

   B23K 26/067 20060101ALI20240722BHJP

   H01L 21/301 20060101ALI20240722BHJP

【ＦＩ】

B23K26/53

B23K26/067

H01L21/78 B

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020140202

(22)【出願日】2020-08-21

(65)【公開番号】P2022035702

(43)【公開日】2022-03-04

【審査請求日】2023-08-08

(73)【特許権者】

【識別番号】000236436

【氏名又は名称】浜松ホトニクス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(74)【代理人】

【識別番号】100140442

【弁理士】

【氏名又は名称】柴山 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100156395

【弁理士】

【氏名又は名称】荒井 寿王

(72)【発明者】

【氏名】荻原 孝文

【審査官】山下 浩平

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０３０１３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０６９５３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０４３３３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０１０７４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１１８９５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ ２６／００ － ２６／７０

Ｈ０１Ｌ ２１／７８ － ２１／８２

Ｇ０５Ｂ １９／１８ － １９／４１６、

１９／４２ － １９／４６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象物にレーザ光を照射することにより、前記対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
前記対象物を支持する支持部と、
前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させる移動機構と、
入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、設定画面を表示可能な表示部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、前記照射部、前記移動機構及び前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記照射部からの前記レーザ光を複数の加工光に分岐させ、
複数の前記加工光の複数の集光点のそれぞれを、前記対象物の内部において前記レーザ光の照射方向と垂直な方向の位置が互いに異なる複数の箇所に位置させ、
複数の前記集光点の位置がラインに沿って移動するように、前記移動機構により前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させ、
前記設定画面は、
加工条件の設定に用いられる第１設定画面と、前記第１設定画面とは別で表示され当該加工条件の補正に用いられる第２設定画面と、を含み、
前記ラインは、前記照射方向と垂直な方向に沿って並ぶ第１ライン及び第２ラインを含み、
前記制御部は、複数の前記集光点のうちの第１集光点を前記第１ライン上の箇所に位置させると共に、複数の前記集光点のうちの第２集光点を前記第２ライン上の箇所に位置させ、
前記第１設定画面上で設定される前記加工条件は、前記加工光の出力と、前記加工光の収差と、の少なくとも何れかを含み、
前記第２設定画面上で設定される前記加工条件の補正は、前記第１集光点に係る出力補正及び収差補正と、前記第２集光点に係る出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含む、レーザ加工装置。

【請求項2】

対象物にレーザ光を照射することにより、前記対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
前記対象物を支持する支持部と、
前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させる移動機構と、
入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、設定画面を表示可能な表示部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、前記照射部、前記移動機構及び前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記照射部からの前記レーザ光を複数の加工光に分岐させ、
複数の前記加工光の複数の集光点のそれぞれを、前記対象物の内部において前記レーザ光の照射方向と垂直な方向の位置が互いに異なる複数の箇所に位置させ、
複数の前記集光点の位置がラインに沿って移動するように、前記移動機構により前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させ、
前記設定画面は、
加工条件の設定に用いられる第１設定画面と、前記第１設定画面とは別で表示され当該加工条件の補正に用いられる第２設定画面と、を含み、
前記ラインは、前記照射方向と垂直な方向に沿って並ぶ第１ライン及び第２ラインを含み、
前記制御部は、複数の前記集光点のうちの第１集光点を前記第１ライン上の箇所に位置させると共に、複数の前記集光点のうちの第２集光点を前記第２ライン上の箇所に位置させ、
前記第１設定画面上で設定される前記加工条件は、前記加工光の出力と、前記加工光の収差と、の少なくとも何れかを含み、
前記第２設定画面上で設定される前記加工条件の補正は、前記第１ラインに係る出力補正及び収差補正と、前記第２ラインに係る出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含む、レーザ加工装置。

【請求項3】

対象物にレーザ光を照射することにより、前記対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
前記対象物を支持する支持部と、
前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させる移動機構と、
入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、設定画面を表示可能な表示部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、前記照射部、前記移動機構及び前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記照射部からの前記レーザ光を複数の加工光に分岐させ、
複数の前記加工光の複数の集光点のそれぞれを、前記対象物の内部において前記レーザ光の照射方向と垂直な方向の位置が互いに異なる複数の箇所に位置させ、
複数の前記集光点の位置がラインに沿って移動するように、前記移動機構により前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させ、
前記設定画面は、
加工条件の設定に用いられる第１設定画面と、前記第１設定画面とは別で表示され当該加工条件の補正に用いられる第２設定画面と、を含み、
前記制御部は、１つの前記ライン上において前記照射方向に複数列の前記改質領域が形成されるように、複数の前記集光点のそれぞれを前記照射方向に異なる複数の箇所に位置させ、
前記第１設定画面上で設定される前記加工条件は、複数列の前記改質領域のうちの第１改質領域に係る出力及び収差と、複数列の前記改質領域のうちの第２改質領域に係る出力及び収差と、の少なくとも何れかを含み、
前記第２設定画面上で設定される前記加工条件の補正は、複数の前記集光点のうちの第１集光点に係る出力補正及び収差補正と、複数の前記集光点のうちの第２集光点に係る出力補正及び収差補正と、を含む、レーザ加工装置。

【請求項4】

対象物にレーザ光を照射することにより、前記対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
前記対象物を支持する支持部と、
前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させる移動機構と、
入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、設定画面を表示可能な表示部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、前記照射部、前記移動機構及び前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記照射部からの前記レーザ光を複数の加工光に分岐させ、
複数の前記加工光の複数の集光点のそれぞれを、前記対象物の内部において前記レーザ光の照射方向と垂直な方向の位置が互いに異なる複数の箇所に位置させ、
複数の前記集光点の位置がラインに沿って移動するように、前記移動機構により前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させ、
前記設定画面は、
加工条件の設定に用いられる第１設定画面と、前記第１設定画面とは別で表示され当該加工条件の補正に用いられる第２設定画面と、を含み、
前記制御部は、１つの前記ライン上において前記照射方向に複数列の前記改質領域が形成されるように、複数の前記集光点のそれぞれを前記照射方向に異なる複数の箇所に位置させ、
前記第１設定画面上で設定される前記加工条件は、複数列の前記改質領域のうちの第１改質領域に係る出力及び収差と、複数列の前記改質領域のうちの第２改質領域に係る出力及び収差と、の少なくとも何れかを含み、
前記第２設定画面上で設定される前記加工条件の補正は、複数の前記集光点を移動させる移動方向が第１移動方向の場合の出力補正及び収差補正と、当該移動方向が前記第１移動方向の反対方向である第２移動方向の場合の出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含む、レーザ加工装置。

【請求項5】

対象物にレーザ光を照射することにより、前記対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、
前記対象物を支持する支持部と、
前記支持部によって支持された前記対象物に前記レーザ光を照射する照射部と、
前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させる移動機構と、
入力を受け付ける入力受付部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、設定画面を表示可能な表示部と、
前記入力受付部で受け付けた入力に基づいて、前記照射部、前記移動機構及び前記表示部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記照射部からの前記レーザ光を複数の加工光に分岐させ、
複数の前記加工光の複数の集光点のそれぞれを、前記対象物の内部において前記レーザ光の照射方向と垂直な方向の位置が互いに異なる複数の箇所に位置させ、
複数の前記集光点の位置がラインに沿って移動するように、前記移動機構により前記支持部及び前記照射部の少なくとも一方を移動させ、
前記設定画面は、
加工条件の設定に用いられる第１設定画面と、前記第１設定画面とは別で表示され当該加工条件の補正に用いられる第２設定画面と、を含み、
前記制御部は、１つの前記ライン上において前記照射方向に複数列の前記改質領域が形成されるように、複数の前記集光点のそれぞれを前記照射方向に異なる複数の箇所に位置させ、
前記第１設定画面上で設定される前記加工条件は、複数列の前記改質領域のうちの第１改質領域に係る出力及び収差と、複数列の前記改質領域のうちの第２改質領域に係る出力及び収差と、の少なくとも何れかを含み、
前記第２設定画面上で設定される前記加工条件の補正は、複数の前記集光点を移動させる移動方向が第１移動方向の場合であって前記第１改質領域に係る出力補正及び収差補正と、当該移動方向が前記第１移動方向の場合であって前記第２改質領域に係る出力補正及び収差補正と、当該移動方向が前記第１移動方向の反対方向である第２移動方向の場合であって前記第１改質領域に係る出力補正及び収差補正と、当該移動方向が前記第２移動方向の場合であって前記第２改質領域に係る出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含む、レーザ加工装置。

【請求項6】

前記照射部は、前記レーザ光を変調する空間光変調器を有し、
前記制御部は、
前記レーザ光が複数の加工光に分岐し、且つ、複数の前記加工光の複数の集光点が、前記照射方向に垂直な方向において互いに異なる箇所に位置するように、前記空間光変調器により前記レーザ光を変調させる、請求項１～５の何れか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項7】

前記第１設定画面上で設定される前記加工条件は、補正パラメータを含み、
前記第２設定画面上で設定される前記加工条件の補正は、前記補正パラメータ毎に設定される、請求項１～６の何れか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項8】

可視光及び赤外光の少なくとも何れかを出射して前記対象物を撮像する撮像部を備え、
前記制御部は、前記第１設定画面及び前記第２設定画面の少なくとも何れかと共に、前記撮像部の撮像結果を前記表示部に表示させる、請求項１～７の何れか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記入力受付部でロック解除の入力を受け付けた場合にのみ、前記第２設定画面を前記表示部に表示可能である、請求項１～８の何れか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項10】

前記第２設定画面上で設定される前記加工条件の補正の履歴を記憶する記憶部を備える、請求項１～９の何れか一項に記載のレーザ加工装置。

【請求項11】

請求項１～１０の何れか一項に記載のレーザ加工装置を用いて、前記対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工方法であって、
前記表示部に表示された前記第１設定画面上において、前記入力受付部を介して前記加工条件を入力するステップと、
前記表示部に表示された前記第２設定画面上において、複数の前記加工光を集光させることによる各加工結果の差、及び／又は、複数の前記集光点を移動させる移動方向の違いによる加工結果の差が小さくなるように、前記入力受付部を介して、前記第１設定画面上にて入力された前記加工条件の補正値を入力するステップと、を備える、レーザ加工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、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】

従来、レーザ光を複数の加工光に分岐して対象物に集光させ、対象物において各加工光の集光点に対応する複数の領域のそれぞれに改質領域を形成するレーザ加工装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－０５１０１１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述したようなレーザ加工装置では、例えばＧＵＩ（Graphical User Interface）を構成するユーザインタフェースが搭載されている場合、ユーザインタフェースの設定画面上においてユーザが加工条件を入力することで、当該入力に基づきレーザ加工が実施される。しかしこの場合、レーザ光を複数の加工光に分岐して集光させるレーザ加工では、例えば光学系由来の影響等による機差に起因して、同じ加工条件でも加工結果がばらつく可能性が高い。そのため、ユーザが当該機差を考慮して加工条件を入力することが考えられるが、そのような入力は煩雑であり、ユーザにとって使い勝手がよくない。

【0005】

そこで、本発明は、レーザ光を複数の加工光に分岐して集光させるレーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら、加工結果のばらつきを抑制することが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課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係るレーザ加工装置は、対象物にレーザ光を照射することにより、対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工装置であって、対象物を支持する支持部と、支持部によって支持された対象物にレーザ光を照射する照射部と、支持部及び照射部の少なくとも一方を移動させる移動機構と、入力を受け付ける入力受付部と、入力受付部で受け付けた入力に基づいて、設定画面を表示可能な表示部と、入力受付部で受け付けた入力に基づいて、照射部、移動機構及び表示部を制御する制御部と、を備え、制御部は、照射部からのレーザ光を複数の加工光に分岐させ、複数の加工光の複数の集光点のそれぞれを、対象物の内部においてレーザ光の照射方向と垂直な方向の位置が互いに異なる複数の箇所に位置させ、複数の集光点の位置がラインに沿って移動するように、移動機構により支持部及び照射部の少なくとも一方を移動させ、設定画面は、加工条件の設定に用いられる第１設定画面と、第１設定画面とは別で表示され当該加工条件の補正に用いられる第２設定画面と、を含む。

【0007】

このレーザ加工装置では、レーザ光を複数の加工光に分岐して集光させるレーザ加工（以下、「分岐レーザ加工」ともいう）を実施する際、例えばユーザは、表示部に表示された第１設定画面上において入力受付部を介して加工条件を入力することができる。一方で、例えば管理者、運用者及び保守者等（以下、「管理者等」という）は、表示部に表示された第２設定画面上において、機差に起因して加工結果がばらつかないように、入力受付部を介して当該加工条件を補正することができる。すなわち、ユーザが機差を考慮せずに分岐レーザ加工の加工条件を入力しながら、その裏で、機差に起因して加工結果がばらつかないように管理者等が当該加工条件を補正することができる。したがって、分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら、加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。

【0008】

本発明に係るレーザ加工装置では、照射部は、レーザ光を変調する空間光変調器を有し、制御部は、レーザ光が複数の加工光に分岐し、且つ、複数の加工光の複数の集光点が、照射方向に垂直な方向において互いに異なる箇所に位置するように、空間光変調器によりレーザ光を変調させてもよい。この場合、空間光変調器を利用して、分岐レーザ加工を実施することができる。

【0009】

本発明に係るレーザ加工装置では、ラインは、照射方向と垂直な方向に沿って並ぶ第１ライン及び第２ラインを含み、制御部は、複数の集光点のうちの第１集光点を第１ライン上の箇所に位置させると共に、複数の集光点のうちの第２集光点を第２ライン上の箇所に位置させ、第１設定画面上で設定される加工条件は、加工光の出力と、加工光の収差と、の少なくとも何れかを含み、第２設定画面上で設定される加工条件の補正は、第１集光点に係る出力補正及び収差補正と、第２集光点に係る出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含んでいてもよい。これにより、２つのラインに沿って同時に改質領域を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。

【0010】

本発明に係るレーザ加工装置では、ラインは、照射方向と垂直な方向に沿って並ぶ第１ライン及び第２ラインを含み、制御部は、複数の集光点のうちの第１集光点を第１ライン上の箇所に位置させると共に、複数の集光点のうちの第２集光点を第２ライン上の箇所に位置させ、第１設定画面上で設定される加工条件は、加工光の出力と、加工光の収差と、の少なくとも何れかを含み、第２設定画面上で設定される加工条件の補正は、第１ラインに係る出力補正及び収差補正と、第２ラインに係る出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含んでいてもよい。これにより、２つのラインに沿って同時に改質領域を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。

【0011】

本発明に係るレーザ加工装置では、制御部は、１つのラインに沿って照射方向に複数列の改質領域が形成されるように、複数の集光点のそれぞれを照射方向に異なる複数の箇所に位置させ、第１設定画面上で設定される加工条件は、複数列の改質領域のうちの第１改質領域に係る出力及び収差と、複数列の改質領域のうちの第２改質領域に係る出力及び収差と、の少なくとも何れかを含み、第２設定画面上で設定される加工条件の補正は、複数の集光点のうちの第１集光点に係る出力補正及び収差補正と、複数の集光点のうちの第２集光点に係る出力補正及び収差補正と、を含んでいてもよい。これにより、１つのラインに沿って同時に複数列の改質領域を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。

【0012】

本発明に係るレーザ加工装置では、制御部は、１つのラインに沿って照射方向に複数列の改質領域が形成されるように、複数の集光点のそれぞれを照射方向に異なる複数の箇所に位置させ、第１設定画面上で設定される加工条件は、複数列の改質領域のうちの第１改質領域に係る出力及び収差と、複数列の改質領域のうちの第２改質領域に係る出力及び収差と、の少なくとも何れかを含み、第２設定画面上で設定される加工条件の補正は、複数の集光点を移動させる移動方向が第１移動方向の場合の出力補正及び収差補正と、当該移動方向が第１移動方向の反対方向である第２移動方向の場合の出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含んでいてもよい。これにより、１つのラインに沿って同時に複数列の改質領域を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。

【0013】

本発明に係るレーザ加工装置では、制御部は、１つのラインに沿って照射方向に複数列の改質領域が形成されるように、複数の集光点のそれぞれを照射方向に異なる複数の箇所に位置させ、第１設定画面上で設定される加工条件は、複数列の改質領域のうちの第１改質領域に係る出力及び収差と、複数列の改質領域のうちの第２改質領域に係る出力及び収差と、の少なくとも何れかを含み、第２設定画面上で設定される加工条件の補正は、複数の集光点を移動させる移動方向が第１移動方向の場合であって第１改質領域に係る出力補正及び収差補正と、当該移動方向が第１移動方向の場合であって第２改質領域に係る出力補正及び収差補正と、当該移動方向が第１移動方向の反対方向である第２移動方向の場合であって第１改質領域に係る出力補正及び収差補正と、当該移動方向が第２移動方向の場合であって第２改質領域に係る出力補正及び収差補正と、の少なくとも何れかを含んでいてもよい。これにより、１つのラインに沿って同時に複数列の改質領域を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。

【0014】

本発明に係るレーザ加工装置では、第１設定画面上で設定される加工条件は、補正パラメータを含み、第２設定画面上で設定される加工条件の補正は、補正パラメータ毎に設定されていてもよい。これにより、ユーザは、補正パラメータを第１設定画面上で設定することで、その補正パラメータに応じた当該加工条件の補正が可能となる。

【0015】

本発明に係るレーザ加工装置は、可視光及び赤外光の少なくとも何れかを出射して対象物を撮像する撮像部を備え、制御部は、第１設定画面及び第２設定画面の少なくとも何れかと共に、撮像部の撮像結果を表示部に表示させてもよい。これにより、第１設定画面上において入力受付部を介して加工条件を入力する際、及び／又は、第２設定画面上において入力受付部を介して加工条件の補正を入力する際に、撮像部の撮像結果を容易に参照することが可能となる。

【0016】

本発明に係るレーザ加工装置では、制御部は、入力受付部でロック解除の入力を受け付けた場合にのみ、第２設定画面を表示部に表示可能であってもよい。これにより、例えばロック解除できないユーザによる第２設定画面上での加工条件の補正を禁止することができる。

【0017】

本発明に係るレーザ加工装置は、第２設定画面上で設定される加工条件の補正の履歴を記憶する記憶部を備えていてもよい。これにより、記憶部に記憶された履歴を参酌することにより、加工結果のばらつきの状況を把握することが可能となる。

【0018】

本発明に係るレーザ加工方法は、上記レーザ加工装置を用いて、対象物の内部に改質領域を形成するレーザ加工方法であって、表示部に表示された第１設定画面上において、入力受付部を介して加工条件を入力するステップと、表示部に表示された第２設定画面上において、複数の加工光を集光させることによる各加工結果の差、及び／又は、複数の集光点を移動させる移動方向の違いによる加工結果の差が小さくなるように、入力受付部を介して、第１設定画面上にて入力された加工条件の補正値を入力するステップと、を備える。

【0019】

このレーザ加工方法では、分岐レーザ加工を実施する際、例えばユーザは、表示部に表示された第１設定画面上において加工条件を入力する。一方で、例えば管理者等は、表示部に表示された第２設定画面上において、加工結果がばらつかないように当該加工条件を補正する。すなわち、ユーザが機差を考慮せずに分岐レーザ加工の加工条件を入力しながら、その裏で、機差に起因して加工結果がばらつかないように管理者等が当該加工条件を補正することができる。したがって、分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら、加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、レーザ光を複数の加工光に分岐して集光させるレーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら、加工結果のばらつきを抑制することが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が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、第１実施形態に係るレーザ加工装置を示す構成図である。

【図2】図２は、図１の対象物を示す平面図である。

【図3】図３は、図２の対象物の一部分を示す断面図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る分岐レーザ加工を説明する斜視図である。

【図5】図５は、図１のユーザインタフェースを示す概略図である。

【図6】図６（ａ）は、第１実施形態に係る第１設定画面の例を示す概略図である。図６（ｂ）は、第１実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図8】図８は、第３実施形態に係る分岐レーザ加工を説明する斜視図である。

【図9】図９（ａ）は、第３実施形態に係る第１設定画面の例を示す概略図である。図９（ｂ）は、第３実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図10】図１０は、第４実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図11】図１１（ａ）は、第５実施形態に係る分岐レーザ加工を説明する断面図である。図１１（ｂ）は、第５実施形態に係る分岐レーザ加工を説明する他の断面図である。

【図12】図１２（ａ）は、第５実施形態に係る第１設定画面の例を示す概略図である。図１２（ｂ）は、第５実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図13】図１３は、第６実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図14】図１４は、第７実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図15】図１５（ａ）は、第８実施形態に係る第１設定画面の例を示す概略図である。図１５（ｂ）は、第８実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図16】図１６（ａ）は、第９実施形態に係る分岐レーザ加工を説明する断面図である。図１６（ｂ）は、第９実施形態に係る分岐レーザ加工を説明する他の断面図である。

【図17】図１７（ａ）は、第９実施形態に係る第１設定画面の例を示す概略図である。図１７（ｂ）は、第９実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図18】図１８は、第１０実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図19】図１９は、第１１実施形態に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【図20】図２０（ａ）は、変形例に係る第２設定画面の例を示す概略図である。図２０（ｂ）は、他の変形例に係る第２設定画面の例を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図において同一又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する。

【0023】

［第１実施形態］
第１実施形態について説明する。図１に示されるように、レーザ加工装置１は、支持部２と、光源３と、光軸調整部４と、空間光変調器５と、集光部６と、光軸モニタ部７と、可視撮像部８Ａと、赤外撮像部８Ｂと、移動機構９と、管理ユニット１０と、を備えている。レーザ加工装置１は、対象物１１にレーザ光Ｌを照射することで対象物１１に改質領域１２を形成する装置である。以下の説明では、互いに直交する３方向を、それぞれ、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向という。本実施形態では、Ｘ方向は第１水平方向であり、Ｙ方向は第１水平方向に垂直な第２水平方向であり、Ｚ方向は鉛直方向である。

【0024】

支持部２は、例えば対象物１１に貼り付けられたフィルム（図示省略）を吸着することで、対象物１１の表面１１ａ及び裏面１１ｂがＺ方向と直交するように対象物１１を支持する。支持部２は、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に沿って移動可能である。支持部２は、Ｚ方向に沿った回転軸を中心に回転可能である。

【0025】

光源３は、例えばパルス発振方式によって、レーザ光Ｌを出射する。レーザ光Ｌは、対象物１１に対して透過性を有している。光軸調整部４は、光源３から出射されたレーザ光Ｌの光軸を調整する。本実施形態では、光軸調整部４は、光源３から出射されたレーザ光Ｌの進行方向をＺ方向に沿うように変更しつつ、レーザ光Ｌの光軸を調整する。光軸調整部４は、例えば、位置及び角度の調整が可能な複数の反射ミラーによって構成されている。

【0026】

空間光変調器５は、レーザ加工ヘッドＨ内に配置されている。空間光変調器５は、光源３から出射されたレーザ光Ｌを変調する。空間光変調器５は、反射型液晶（ＬＣＯＳ：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（ＳＬＭ：Spatial Light Modulator）である。空間光変調器５では、その液晶層に表示する変調パターンを適宜設定することで、レーザ光Ｌの変調が可能である。本実施形態では、光軸調整部４からＺ方向に沿って下側に進行したレーザ光Ｌがレーザ加工ヘッドＨ内に入射し、レーザ加工ヘッドＨ内に入射したレーザ光ＬがミラーＨ１によってＹ方向に対して角度を成すように水平に反射され、ミラーＨ１によって反射されたレーザ光Ｌが空間光変調器５に入射する。空間光変調器５は、そのように入射したレーザ光ＬをＹ方向に沿って水平に反射しつつ変調する。

【0027】

集光部６は、レーザ加工ヘッドＨの底壁に取り付けられている。集光部６は、空間光変調器５によって変調されたレーザ光Ｌを、支持部２によって支持された対象物１１に集光する。本実施形態では、空間光変調器５によってＹ方向に沿って水平に反射されたレーザ光ＬがダイクロイックミラーＨ２によってＺ方向に沿って下側に反射され、ダイクロイックミラーＨ２によって反射されたレーザ光Ｌが集光部６に入射する。集光部６は、そのように入射したレーザ光Ｌを対象物１１に集光する。集光部６は、集光レンズユニット６１が駆動機構６２を介してレーザ加工ヘッドＨの底壁に取り付けられることで構成されている。駆動機構６２は、例えば圧電素子の駆動力によって、集光レンズユニット６１をＺ方向に沿って移動させる。

【0028】

なお、レーザ加工ヘッドＨ内において、空間光変調器５と集光部６との間には、結像光学系（図示省略）が配置されている。結像光学系は、空間光変調器５の反射面と集光部６の入射瞳面とが結像関係にある両側テレセントリック光学系を構成している。これにより、空間光変調器５の反射面でのレーザ光Ｌの像（空間光変調器５によって変調されたレーザ光Ｌの像）が集光部６の入射瞳面に転像（結像）される。レーザ加工ヘッドＨの底壁には、Ｘ方向において集光レンズユニット６１の両側に位置するように１対の測距センサＳ１，Ｓ２が取り付けられている。各測距センサＳ１，Ｓ２は、対象物１１の裏面１１ｂに対して測距用の光（例えば、レーザ光）を出射し、裏面１１ｂで反射された測距用の光を検出することで、裏面１１ｂの変位データを取得する。レーザ加工ヘッドＨは、照射部を構成する。

【0029】

光軸モニタ部７は、レーザ加工ヘッドＨ内に配置されている。光軸モニタ部７は、ダイクロイックミラーＨ２を透過したレーザ光Ｌの一部を検出する。光軸モニタ部７による検出結果は、例えば、集光レンズユニット６１に入射するレーザ光Ｌの光軸と集光レンズユニット６１の光軸との関係を示す。可視撮像部８Ａは、可視光Ｖを出射し、可視光Ｖによる対象物１１の像を画像として取得する撮像部である。可視撮像部８Ａは、レーザ加工ヘッドＨ内に配置されている。本実施形態では、可視撮像部８Ａから出射された可視光ＶがダイクロイックミラーＨ２及び集光部６を介して対象物１１の裏面１１ｂに照射され、裏面１１ｂで反射された可視光Ｖが集光部６及びダイクロイックミラーＨ２を介して可視撮像部８Ａで検出される。赤外撮像部８Ｂは、赤外光を出射し、赤外光による対象物１１の像を赤外線画像として取得する撮像部である。赤外撮像部８Ｂは、レーザ加工ヘッドＨの側壁に取り付けられている。

【0030】

移動機構９は、レーザ加工ヘッドＨ及び支持部２の少なくとも何れかをＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させる機構を含む。移動機構９は、レーザ光Ｌの集光点ＣがＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動するように、モータ等の公知の駆動装置の駆動力によりレーザ加工ヘッドＨ及び支持部２の少なくとも何れかを駆動する。また、移動機構９は、支持部２を回転させる機構を含む。移動機構９は、モータ等の公知の駆動装置の駆動力により支持部２を回転駆動する。

【0031】

管理ユニット１０は、制御部１０１と、ユーザインタフェース１０２と、記憶部１０３と、を有する。制御部１０１は、レーザ加工装置１の各部の動作を制御する。制御部１０１は、プロセッサ、メモリ、ストレージ及び通信デバイス等を含むコンピュータ装置として構成されている。制御部１０１では、プロセッサが、メモリ等に読み込まれたソフトウェア（プログラム）を実行し、メモリ及びストレージにおけるデータの読み出し及び書き込み、並びに、通信デバイスによる通信を制御する。ユーザインタフェース１０２は、各種データの表示及び入力を行う。ユーザインタフェース１０２は、グラフィックベースの操作体系を有するＧＵＩ（Graphical User Interface）を構成する。

【0032】

ユーザインタフェース１０２は、例えばタッチパネル、キーボード、マウス、マイク、タブレット型端末、モニタ等の少なくとも何れかを含む。ユーザインタフェース１０２は、例えばタッチ入力、キーボード入力、マウス操作、音声入力等により、各種の入力を受付け可能である。ユーザインタフェース１０２は、その表示画面上に各種の情報を表示可能である。ユーザインタフェース１０２は、入力を受け付ける入力受付部、及び、受け付けた入力に基づき設定画面を表示可能な表示部に相当する。記憶部１０３は、例えばハードディスク等であり、各種データを記憶する。

【0033】

以上のように構成されたレーザ加工装置１では、対象物１１の内部にレーザ光Ｌが集光されると、レーザ光Ｌの集光点（少なくとも集光領域の一部）Ｃに対応する部分においてレーザ光Ｌが吸収され、対象物１１の内部に改質領域１２が形成される。改質領域１２は、密度、屈折率、機械的強度、その他の物理的特性が周囲の非改質領域とは異なる領域である。改質領域１２としては、例えば、溶融処理領域、クラック領域、絶縁破壊領域、屈折率変化領域等がある。改質領域１２は、複数の改質スポット１２ｓ及び複数の改質スポット１２ｓから延びる亀裂を含む。

【0034】

一例として、対象物１１を切断するためのライン１５に沿って、対象物１１の内部に改質領域１２を形成する場合におけるレーザ加工装置１の動作について説明する。

【0035】

まず、レーザ加工装置１は、対象物１１に設定されたライン１５がＸ方向に平行となるように支持部２を回転させる。レーザ加工装置１は、赤外撮像部８Ｂによって取得された画像（例えば、対象物１１が有する機能素子層の像）に基づいて、Ｚ方向から見た場合にレーザ光Ｌの集光点Ｃがライン１５上に位置するように、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれの方向に沿って支持部２を移動させる。レーザ加工装置１は、可視撮像部８Ａによって取得された画像（例えば、対象物１１の表面１１ａの像）に基づいて、レーザ光Ｌの集光点Ｃが表面１１ａ上に位置するように、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッドＨ（すなわち、集光部６）を移動させる（ハイトセット）。レーザ加工装置１は、その位置を基準として、レーザ光Ｌの集光点Ｃが表面１１ａから所定深さに位置するように、Ｚ方向に沿ってレーザ加工ヘッドＨを移動させる。

【0036】

続いて、レーザ加工装置１は、光源３からレーザ光Ｌを出射させると共に、レーザ光Ｌの集光点Ｃがライン１５に沿って相対的に移動するように、Ｘ方向に沿って支持部２を移動させる。以下、「対象物１１に対するレーザ光Ｌの相対的移動方向」を「加工進行方向」という。このとき、レーザ加工装置１は、１対の測距センサＳ１，Ｓ２のうちレーザ光Ｌの加工進行方向における前側に位置する測距センサによって取得された表面１１ａの変位データに基づいて、レーザ光Ｌの集光点Ｃが表面１１ａから所定深さに位置するように、集光部６の駆動機構６２を動作させる。

【0037】

以上により、ライン１５に沿って且つ対象物１１の表面１１ａから一定深さに、１列の改質領域１２が形成される。パルス発振方式によって光源３からレーザ光Ｌが出射されると、複数の改質スポット１２ｓがＸ方向に沿って１列に並ぶように形成される。１つの改質スポット１２ｓは、１パルスのレーザ光Ｌの照射によって形成される。１列の改質領域１２は、１列に並んだ複数の改質スポット１２ｓの集合である。隣り合う改質スポット１２ｓは、レーザ光Ｌのパルスピッチ（対象物１１に対する集光点Ｃの相対的な移動速度をレーザ光Ｌの繰り返し周波数で除した値）によって、互いに繋がる場合も、互いに離れる場合もある。本実施形態では、Ｚ方向がレーザ光Ｌの照射方向であり、表面１１ａがレーザ光入射面である。Ｚ方向における表面１１ａからの集光点Ｃの位置（所定深さ）を、「Ｚ位置」とも称する。

【0038】

図２及び図３に示されるように、対象物１１は、円板状に形成されたウェハである。対象物１１は、半導体基板２１上に機能素子層２２が積層されることで構成されている。半導体基板２１は、例えば、シリコン基板である。半導体基板２１は、第１表面２１ａ及び第１表面２１ａとは反対側の第２表面２１ｂを有している。第２表面２１ｂは、対象物１１の第２表面２０ｂである。半導体基板２１には、結晶方位を示すノッチ２１ｃが設けられている。なお、半導体基板２１には、ノッチ２１ｃの替わりにオリエンテーションフラットが設けられていてもよい。機能素子層２２は、半導体基板２１の第１表面２１ａに設けられている。機能素子層２２は、半導体基板２１の第１表面２１ａに沿ってマトリックス状に配列された複数の機能素子２２ａを含む。各機能素子２２ａは、例えば、フォトダイオード等の受光素子、レーザダイオード等の発光素子、メモリ等の回路素子等である。各機能素子２２ａは、複数の層がスタックされて３次元的に構成される場合もある。

【0039】

対象物１１には、ライン１５が設定されている。ライン１５は、改質領域１２の形成を予定するラインである。対象物１１は、複数のライン１５のそれぞれに沿って機能素子２２ａごとに切断される。複数のライン１５は、対象物１１の厚さ方向から見た場合に複数の機能素子２２ａのそれぞれの間（より具体的には、隣り合う機能素子２２ａの間を通るように延在するストリート領域２３の中央）を通るように、対象物１１の第２表面２１ｂに沿って格子状に延在している。各ライン１５は、レーザ加工装置１によって対象物１１に設定された仮想的なラインである。なお、各ライン１５は、対象物１１に実際に引かれたラインであってもよい。ライン１５の設定は、管理ユニット１０において行うことができる。ライン１５は、座標指定されたものであってもよい。

【0040】

図１に戻り、制御部１０１は、レーザ光Ｌが複数の加工光に分岐し、且つ、複数の加工光の複数の集光点がＸ方向及び／又はＹ方向において互いに異なる箇所に位置するように、空間光変調器５によりレーザ光Ｌを変調させる。具体的には、制御部１０１は、空間光変調器５を制御し、空間光変調器５の液晶層５６に所定の変調パターン（回折パターンを含む変調パターン等）を表示させた状態で光源３からレーザ光Ｌを出射させ、集光部６によってレーザ光Ｌを対象物１１に集光させる。これにより、制御部１０１は、レーザ加工ヘッドＨからのレーザ光Ｌを複数の加工光に分岐させ、複数の加工光の各集光点Ｃを対象物１１の内部において水平方向に互いに異なる複数の箇所に位置させる。

【0041】

本実施形態の制御部１０１は、図４に示される分岐レーザ加工を実施させる。図４に示される分岐レーザ加工では、レーザ光Ｌを第１加工光Ｌ１及び第２加工光Ｌ２に分岐（回折）させる。第１加工光Ｌ１の集光点Ｃである第１集光点Ｃ１を、第１ライン１５Ａ上における対象物１１の内部に位置させる。第２加工光Ｌ２の集光点Ｃである第２集光点Ｃ２を、第２ライン１５Ｂ上における対象物１１の内部に位置させる。そして、レーザ光Ｌの照射に併せて、第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２の第１及び第２集光点Ｃ１，Ｃ２の位置が第１及び第２ライン１５Ａ，１５Ｂに沿って加工進行方向Ｋ１に移動するように、移動機構９により支持部２及びレーザ加工ヘッドＨの少なくとも一方を移動させる。

【0042】

なお、第１加工光Ｌ１は－１次光に対応し、第２加工光Ｌ２は＋１次光に対応する。第１ライン１５Ａ及び第２ライン１５Ｂは、Ｚ方向と垂直な方向に沿って並ぶライン１５である。図示する例では、第１ライン１５Ａと第２ライン１５Ｂとは隣接する。第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２は、Ｚ方向と加工進行方向Ｋ１とに直交する方向であるインデックス方向（以下、単に「インデックス方向」という）にレーザ光Ｌが分岐されてなる。第１及び第２集光点Ｃ１，Ｃ２の位置は、インデックス方向のみにおいて異なる。同時形成される複数の改質スポット１２ｓの間隔（第１加工光Ｌ１の集光による改質スポット１２ｓと第２加工光Ｌ２の集光による改質スポット１２ｓとの間隔）が、分岐ピッチである。

【0043】

本実施形態の制御部１０１は、ユーザインタフェース１０２で受け付けた入力に基づいて、当該ユーザインタフェース１０２の表示を制御する。制御部１０１は、図１及び図５に示されるように、可視撮像部８Ａ及び赤外撮像部８Ｂの少なくとも何れかによる撮像結果の画像１０２Ａを、ユーザインタフェース１０２に表示させる。これと共に、制御部１０１は、分岐レーザ加工の設定に係る設定画面１０２Ｂをユーザインタフェース１０２に表示させる。つまり、制御部１０１は、ユーザインタフェース１０２の１つの表示画面に、画像１０２Ａと設定画面１０２Ｂとを並ぶように表示させる。表示させる画像１０２Ａの調整及び切替え等は、ユーザインタフェース１０２で受け付けた入力に基づいて行うことができる。

【0044】

図６（ａ）及び図６（ｂ）に示されるように、設定画面１０２Ｂは、第１設定画面Ｇ１１と、第２設定画面Ｇ１２と、を含む。制御部１０１は、ユーザインタフェース１０２で受け付けた入力に基づいて、第１設定画面Ｇ１１及び第２設定画面Ｇ１２のうちの何れか一方を設定画面１０２Ｂとしてユーザインタフェース１０２に表示させる。

【0045】

第１設定画面Ｇ１１は、分岐レーザ加工の加工条件の設定に用いられる設定画面である。第１設定画面Ｇ１１は、ユーザ（特にエンドユーザ）に用いられるユーザ用の設定画面である。第１設定画面Ｇ１１は、加工条件の設定のための操作に用いる画像を含む。第１設定画面Ｇ１１上における加工条件の設定（入力）は、選択式であってもよいし、数値入力式であってもよい。

【0046】

第２設定画面Ｇ１２は、第１設定画面Ｇ１１で設定される当該加工条件の補正に用いられる設定画面である。第２設定画面Ｇ１２は、例えば管理者、運用者及び保守者等（以下、「管理者等」という）に用いられる管理者等用の設定画面である。第２設定画面Ｇ１２は、加工条件の設定の補正のための操作に用いる画像を含む。第２設定画面Ｇ１２上における加工条件の補正の設定（入力）は、選択式であってもよいし、数値入力式であってもよい。

【0047】

第２設定画面Ｇ１２は、第１設定画面Ｇ１１とは別で表示される。別で表示される場合とは、例えば、画像として渾然一体になっていない場合、区分可能である場合、一つのフォームとなっていない場合、同時に表示されない場合、別々で表示される場合、及びこれらの少なくとも何れかを含む場合である。第２設定画面Ｇ１２は、ユーザに対して非開示の設定画面である。

【0048】

第２設定画面Ｇ１２は、例えば管理者等からロック解除の入力がなされた後の一定期間にのみ、ユーザインタフェース１０２に表示可能とされる。つまり、制御部１０１は、ユーザインタフェース１０２でロック解除の入力を受け付けた場合にのみ、第２設定画面Ｇ１２をユーザインタフェース１０２に表示可能である。ロック解除の入力としては、特に限定されないが、例えばパスワード入力等が挙げられる。なお、ユーザインタフェース１０２でロック解除の入力を受け付けてから一定期間が経過した後には、ユーザインタフェース１０２に第２設定画面Ｇ１２が表示されている場合、強制的に当該第２設定画面Ｇ１２に代えて第１設定画面Ｇ１１を表示させてもよい。

【0049】

図６（ａ）に示される例では、第１設定画面Ｇ１１上で設定される加工条件は、レーザ光Ｌの分岐数と、分岐ピッチと、Ｚ位置と、加工光の出力と、加工光の球面収差と、を含む。加工光の出力は、複数の加工光それぞれの出力に対応する。加工光の球面収差は、複数の加工光それぞれが集束するときの球面収差に対応する。パラメータの「基準」は、その程度が予め設定された基準値であることを意味する。基準値は、実測等により求めることができる。図中の「Ｘ１」、「Ａ１」及び「Ｂ１」は、説明の便宜上の表記であって、任意の値を意味する。

【0050】

図６（ｂ）に示される例では、第２設定画面Ｇ１２上で設定される加工条件の補正は、第１集光点Ｃ１に係る出力補正及び球面収差補正と、第２集光点Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ１２では、複数の集光点Ｃ毎に出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。集光点Ｃに係る出力補正とは、当該集光点Ｃを形成する加工光の出力についての補正である。集光点Ｃに係る球面収差補正とは、当該集光点Ｃを形成する加工光が集光するときの球面収差についての補正である。パラメータの「基準－１」は、その程度が予め設定された基準値よりも１段階小さいことを意味する。各パラメータの「基準＋１」は、その程度が予め設定された基準値よりも１段階大きいことを意味する。

【0051】

なお、加工条件及びその補正の表現は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される例に特に限定されない。例えば、第２設定画面Ｇ１２における「第１集光点」及び「第２集光点」の表記に代えて、加工進行方向Ｋ１に対して左側及び右側の集光点Ｃであること意味する「左点」及び「右点」としてもよい。例えば、第２設定画面Ｇ１２における「第１集光点」及び「第２集光点」の表記に代えて、第１加工光Ｌ１が－１次光であり、第２加工光Ｌ２が＋１次光であることを意味する「－１次光」及び「＋１次光」としてもよい。例えば、第１設定画面Ｇ１１及び第２設定画面Ｇ１２における「基準」及び「基準±α（αは整数）」の表記に代えて、数値表記としてもよいし、大中小等の段階の表記としてもよい。

【0052】

加工条件の種別は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示される例に特に限定されない。例えば、第１設定画面Ｇ１１で設定される加工条件は、非点収差を含んでいてもよい。第２設定画面Ｇ１２で設定される加工条件の補正は、非点収差補正を含んでいてもよい。第１設定画面Ｇ１１で設定される加工条件は、ビーム形状（楕円率等）を含んでいてもよい。第２設定画面Ｇ１２で設定される加工条件の補正は、ビーム形状の補正を含んでいてもよい。第２設定画面Ｇ１２で設定される加工条件の補正は、Ｚ位置の補正を含んでいてもよい。

【0053】

図１に示されるように、制御部１０１は、ユーザインタフェース１０２で受け付けた入力に基づいて、レーザ加工ヘッドＨ及び移動機構９を制御する。制御部１０１は、第１設定画面Ｇ１１で設定された加工条件及び第２設定画面Ｇ１２で設定された加工条件の補正に基づいて、レーザ加工ヘッドＨ及び移動機構９の駆動を制御する。具体的には、制御部１０１は、第１設定画面Ｇ１１上で設定されたレーザ光Ｌの分岐数、分岐ピッチ、加工光の出力及び加工光の球面収差と、第２設定画面Ｇ１２上で設定された第１及び第２集光点Ｃ１，Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正と、に基づいて、空間光変調器５を制御する。制御部１０１は、第１設定画面Ｇ１２上で設定されたＺ位置に基づいて、移動機構９を制御する。

【0054】

記憶部１０３は、第２設定画面Ｇ１２上で設定された加工条件の補正の履歴（ログ）を、第１設定画面Ｇ１２上で設定された加工条件と関連付けて記憶する。制御部１０１は、ユーザインタフェース１０２を介して当該補正の履歴を表示させる操作が入力された場合、ユーザインタフェース１０２上に当該補正の履歴を表示させる。

【0055】

次に、レーザ加工装置１により分岐レーザ加工を行う場合の一例を説明する。

【0056】

ユーザは、ユーザインタフェース１０２に表示されている第１設定画面Ｇ１１上において、例えばタッチ入力等により、分岐レーザ加工の加工条件を入力する。これにより、入力された加工条件に基づいて分岐レーザ加工が実施される。ここでは、第１及び第２ライン１５Ａ，１５Ｂのそれぞれに沿って第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２のそれぞれが走査される（図４参照）。その結果、第１及び第２ライン１５Ａ，１５Ｂのそれぞれに沿って、対象物１１の内部に改質領域１２が形成される。

【0057】

このとき、分岐レーザ加工では、光学系由来の影響等による機差に起因して、同じ加工条件でも加工結果がばらつく場合がある。例えば分岐レーザ加工では、機差に起因して、第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２を集光させることによる各加工結果（改質スポット１２ｓからの亀裂量）がばらつく場合がある。

【0058】

そこでこの場合、管理者等は、ユーザインタフェース１０２でロック解除の入力を行った後、ユーザインタフェース１０２で画面切替えの入力を行い、第１設定画面Ｇ１１に代えて裏画面としての第２設定画面Ｇ１２を表示させる。管理者等は、ユーザインタフェース１０２に表示させた第２設定画面Ｇ１２上において、第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２の集光による各加工結果の差が小さくなるように、加工条件の補正値を入力する。その結果、ユーザによる第１設定画面Ｇ１２の入力はそのままにして、分岐レーザ加工の加工結果のばらつきが抑制されることとなる。

【0059】

以上、レーザ加工装置１及びレーザ加工方法では、分岐レーザ加工を実施する際、例えばユーザは、ユーザインタフェース１０２に表示された第１設定画面Ｇ１１上にて加工条件を入力することができる。一方で、例えば管理者等は、ユーザインタフェース１０２に表示された第２設定画面Ｇ１２上において、機差に起因して加工結果がばらつかないように当該加工条件を補正することができる。すなわち、ユーザが機差を考慮せずに分岐レーザ加工の加工条件を入力しながら、その裏で、機差に起因して加工結果がばらつかないように管理者等が当該加工条件を補正することができる。したがって、分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら、加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。なお、ユーザは必ずしも機差に関する知識及び経験を有している訳ではないことから、ユーザに機差を考慮した入力をさせる構成は現実的ではない。この点においても、ユーザが機差を考慮せずに加工条件できるレーザ加工装置１及びレーザ加工方法は有効である。

【0060】

レーザ加工装置１では、レーザ加工ヘッドＨは空間光変調器５を有する。レーザ加工装置１及びレーザ加工方法では、レーザ光Ｌが第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２に分岐し且つそれらの第１及び第２集光点Ｃ１，Ｃ２がＸ方向及び／又はＹ方向において互いに異なる箇所に位置するように、空間光変調器５によりレーザ光Ｌを変調させる。この場合、空間光変調器５を利用して、分岐レーザ加工を実施することができる。

【0061】

レーザ加工装置１及びレーザ加工方法では、ライン１５は、第１及び第２ライン１５Ａ，１５Ｂを含み、第１加工光Ｌ１の第１集光点Ｃ１を第１ライン１５Ａ上の箇所に位置させると共に、第２加工光Ｌ２の第２集光点Ｃ２を第２ライン１５Ｂ上の箇所に位置させる。第１設定画面Ｇ１１上で設定される加工条件は、加工光の出力と、加工光の球面収差と、を含む。第２設定画面Ｇ１２上で設定される加工条件の補正は、第１集光点Ｃ１に係る出力補正及び球面収差補正と、第２集光点Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。これにより、２つのライン１５に沿って同時に改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第２設定画面Ｇ１２では、集光点Ｃ毎の表記で加工条件を補正し、各集光点Ｃの加工結果のばらつきを補正できる。

【0062】

レーザ加工装置１及びレーザ加工方法では、第１設定画面Ｇ１１と共に又は第２設定画面Ｇ１２と共に、可視撮像部８Ａ及び赤外撮像部８Ｂの少なくとも何れかによる撮像結果の画像１０２Ａをユーザインタフェース１０２に表示させる。これにより、ユーザが第１設定画面Ｇ１１上にて加工条件を入力する際、及び、第２設定画面Ｇ１２上にて加工条件の補正を入力する際に、可視撮像部８Ａ及び赤外撮像部８Ｂの撮像結果を容易に参照することができる。

【0063】

レーザ加工装置１及びレーザ加工方法では、ユーザインタフェース１０２でロック解除の入力を受け付けた場合にのみ、第２設定画面Ｇ１２をユーザインタフェース１０２に表示可能である。これにより、例えばロック解除できないユーザによる第２設定画面Ｇ１２上での加工条件の補正を禁止することができる。

【0064】

レーザ加工装置１及びレーザ加工方法は、第２設定画面Ｇ１２上で設定される加工条件の補正の履歴を記憶部１０３に記憶する。記憶部１０３に記憶された履歴を参酌することにより、加工結果のばらつきの状況を把握することができる。

【0065】

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。第２実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0066】

図７に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第２設定画面Ｇ１２（図６（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ２２を含む。第２設定画面Ｇ２２上で設定される加工条件の補正は、第１ライン１５Ａに係る出力補正及び球面収差補正と、第２ライン１５Ｂに係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ２２では、複数のライン１５毎に出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ２２は第２設定画面Ｇ１２と同様である。ライン１５に係る出力補正とは、当該ライン１５に沿って走査する加工光の出力についての補正である。ライン１５に係る球面収差補正とは、当該ライン１５に沿って走査する加工光が集束するときの球面収差についての補正である。

【0067】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0068】

本実施形態では、第２設定画面Ｇ２２上で設定される加工条件の補正は、第１ライン１５Ａに係る出力補正及び球面収差補正と、第２ライン１５Ｂに係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。これにより、２つのライン１５に沿って同時に改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第２設定画面Ｇ２２では、ライン１５毎の表記で加工条件を補正し、各ライン１５の加工結果のばらつきを補正できる。

【0069】

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。第３実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0070】

本実施形態の制御部１０１は、図８に示される分岐レーザ加工を実施させる。図８に示される分岐レーザ加工では、レーザ光Ｌを第１加工光Ｌ１、第２加工光Ｌ２及び第３加工光Ｌ３に分岐させる。第１加工光Ｌ１の第１集光点Ｃ１を、第１ライン１５Ａ上における対象物１１の内部に位置させる。第２加工光Ｌ２の第２集光点Ｃ２を、第２ライン１５Ｂ上における対象物１１の内部に位置させる。第３加工光Ｌ３の第３集光点Ｃ３を、第３ライン１５Ｃ上における対象物１１の内部に位置させる。そして、レーザ光Ｌの照射に併せて、第１～第３集光点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の位置が第１～第３ライン１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに沿って加工進行方向Ｋ１に移動するように、移動機構９により支持部２及びレーザ加工ヘッドＨの少なくとも一方を移動させる。

【0071】

なお、第１加工光Ｌ１は－１次光に対応し、第２加工光Ｌ２は＋１次光に対応し、第３加工光Ｌ３は０次光に対応する。第１～第３ライン１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃは、Ｚ方向と垂直な方向に沿って並ぶライン１５である。図示する例では、第１ライン１５Ａと第３ライン１５Ｃとは隣接し、第２ライン１５Ｂと第３ライン１５Ｃとは隣接する。第１～第３加工光Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３は、インデックス方向にレーザ光Ｌが分岐されてなる。第１～第３集光点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３の位置は、インデックス方向のみにおいて異なる。

【0072】

図９（ａ）及び図９（ｂ）に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第１設定画面Ｇ１１（図６（ａ）参照）に代えて第１設定画面Ｇ３１を含み、第２設定画面Ｇ１２（図６（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ３２を含む。

【0073】

図９（ａ）に示されるように、第１設定画面Ｇ３１上で設定される加工条件は、レーザ光Ｌの分岐数と、分岐ピッチと、Ｚ位置と、加工光の出力と、加工光の球面収差と、を含む。その他について、第１設定画面Ｇ３１は第１設定画面Ｇ１１と同様である。図９（ｂ）に示されるように、第２設定画面Ｇ３２上で設定される加工条件の補正は、第１集光点Ｃ１に係る出力補正及び球面収差補正と、第２集光点Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正と、第３集光点Ｃ３に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ３２では、複数の集光点Ｃ毎に出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ３２は第２設定画面Ｇ１２と同様である。

【0074】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。なお、第２設定画面Ｇ１２における「第１集光点」、「第２集光点」及び「第３集光点」の表記に代えて、加工進行方向Ｋ１に対して左側、右側及び中央の集光点Ｃであること意味する「左点」、「右点」及び「中点」としてもよい。

【0075】

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。第４実施形態の説明では、第３実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0076】

図１０に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第２設定画面Ｇ３２（図９（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ４２を含む。第２設定画面Ｇ４２上で設定される加工条件の補正は、第１ライン１５Ａに係る出力補正及び球面収差補正と、第２ライン１５Ｂに係る出力補正及び球面収差補正と、第３ライン１５Ｃに係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ２２では、複数のライン１５毎に出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ４２は第２設定画面Ｇ３２と同様である。

【0077】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0078】

本実施形態では、第２設定画面Ｇ４２上で設定される加工条件の補正は、第１～第３ライン１５Ａ，１５Ｂ，１５Ｃに係る出力補正及び球面収差補正を含む。これにより、３つのライン１５に沿って同時に改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第２設定画面Ｇ４２では、ライン１５を基準にして加工条件を補正できるため、ライン１５毎に加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。

【0079】

［第５実施形態］
第５実施形態について説明する。第５実施形態の説明では、第１実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0080】

本実施形態の制御部１０１は、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示される分岐レーザ加工を実施させる。図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示される分岐レーザ加工では、レーザ光Ｌを複数の加工光に分岐させる。１つのライン１５に沿ってＺ方向に複数列の改質領域１２が形成されるように、複数の集光点ＣのそれぞれをＺ方向及び加工進行方向Ｋ１に異なる複数の箇所に位置させる。そして、レーザ光Ｌの照射に併せて、複数の集光点Ｃの位置がライン１５に沿って加工進行方向Ｋ１に移動するように、移動機構９により支持部２及びレーザ加工ヘッドＨの少なくとも一方を移動させる。

【0081】

具体的には、図１１（ａ）に示されるように、制御部１０１は、レーザ光Ｌを第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２に分岐させて対象物１１に集光させる。制御部１０１は、１つのライン１５に沿って第１改質領域１２１及び第２改質領域１２２が形成されるように、第１加工光Ｌ１の第１集光点Ｃ１及び第２加工光Ｌ２の第２集光点Ｃ２のそれぞれを、Ｚ方向及びＸ方向に異なる複数の箇所に位置させる。これにより、第１加工光Ｌ１の集光により第１改質領域１２１が形成され、第２加工光Ｌ２の集光により第２改質領域１２２が形成される。制御部１０１は、レーザ光Ｌの照射に併せて、ライン１５に沿って、往路方向Ｋ１１に第１及び第２集光点Ｃ１，Ｃ２を移動させる。

【0082】

第２改質領域１２２は、第１改質領域１２１よりも表面１１ａ側に位置する。往路方向Ｋ１１は、Ｘ方向の一方側へ向かう加工進行方向Ｋ１であって、第１移動方向に相当する。第１集光点Ｃ１は、第２集光点Ｃ２よりも往路方向Ｋ１１の前側に位置する。第１集光点Ｃ１は、第２集光点Ｃ２よりも裏面１１ｂ側に位置する。

【0083】

また、図１１（ｂ）に示されるように、制御部１０１は、１つのライン１５に沿って第１改質領域１２１及び第２改質領域１２２が形成されるように、第２集光点Ｃ２及び第１集光点Ｃ１のそれぞれを、Ｚ方向及びＸ方向に異なる複数の箇所に位置させる。これにより、第１加工光Ｌ１の集光により第２改質領域１２２が形成され、第２加工光Ｌ２の集光により第１改質領域１２１が形成される。制御部１０１は、レーザ光Ｌの照射に併せて、ライン１５に沿って、復路方向Ｋ１２に第１及び第２集光点Ｃ１，Ｃ２を移動させる。

【0084】

復路方向Ｋ１２は、Ｘ方向の他方側へ向かう加工進行方向Ｋ１であって、第１移動方向の反対方向である第２移動方向に相当する。第２集光点Ｃ２は、第１集光点Ｃ１よりも復路方向Ｋ１２の前側に位置する。第２集光点Ｃ２は、第１集光点Ｃ１よりも裏面１１ｂ側に位置する。

【0085】

図１２（ａ）及び図１２（ｂ）に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第１設定画面Ｇ１１（図６（ａ）参照）に代えて第１設定画面Ｇ５１を含み、第２設定画面Ｇ１２（図６（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ５２を含む。

【0086】

図１２（ａ）に示されるように、第１設定画面Ｇ５１上で設定される加工条件は、レーザ光Ｌの分岐数と、第１改質領域１２１及び第２改質領域１２２のそれぞれに係るＺ位置、出力及び球面収差と、を含む。つまり、第１設定画面Ｇ５１では、複数の改質領域１２毎にＺ位置、出力及び球面収差を設定することが可能である。その他について、第１設定画面Ｇ５１は第１設定画面Ｇ１１と同様である。改質領域１２に係る出力とは、当該改質領域１２を形成する加工光の出力である。改質領域１２に係る球面収差とは、当該改質領域１２を形成する加工光が集光するときの球面収差である。図中の「Ａ２」、「Ｂ２」、「Ｃ２」、「Ｄ２」、「Ｅ２」及び「Ｆ２」は、説明の便宜上の表記であって、任意の値を意味する。

【0087】

図１２（ｂ）に示されるように、第２設定画面Ｇ５２上で設定される加工条件の補正は、第１集光点Ｃ１に係る出力補正及び球面収差補正と、第２集光点Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ５２では、複数の集光点Ｃ毎に出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ５２は第２設定画面Ｇ１２と同様である。

【0088】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0089】

本実施形態では、１つのライン１５に沿って複数列の改質領域１２が形成されるように複数の集光点ＣのそれぞれをＺ方向に異なる複数の箇所に位置させる。第１設定画面Ｇ５１上で設定される加工条件は、第１改質領域１２１に係る出力及び球面収差と、第２改質領域１２２に係る出力及び球面収差と、を含む。第２設定画面Ｇ５２上で設定される加工条件の補正は、第１集光点Ｃ１に係る出力補正及び球面収差補正と、第２集光点Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。これにより、１つのライン１５に沿って同時に複数列の改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第１設定画面Ｇ５１では、改質領域１２毎に加工条件を設定することが可能となる。

【0090】

［第６実施形態］
第６実施形態について説明する。第６実施形態の説明では、第５実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0091】

図１３に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第２設定画面Ｇ５２（図１２（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ６２を含む。第２設定画面Ｇ６２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１の場合（図１１（ａ）参照）における出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が復路方向Ｋ１２の場合（図１１（ｂ）参照）における出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ６２では、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１及び復路方向Ｋ１２の何れかであるかによって出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ６２は第２設定画面Ｇ５２と同様である。

【0092】

このような本実施形態では、分岐レーザ加工を行う場合、管理者等は、ユーザインタフェース１０２に表示された第２設定画面Ｇ６２上において、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１であるか復路方向Ｋ１２であるかの違いによる各加工結果の差が小さくなるように、加工条件の補正値を入力する。

【0093】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0094】

本実施形態では、第２設定画面Ｇ６２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１である場合及び復路方向Ｋ１２である場合の出力補正及び球面収差補正を含む。これにより、１つのライン１５に沿って同時に複数列の改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第２設定画面Ｇ６２では、加工進行方向Ｋ１の違いによって加工条件を補正できるため、加工進行方向Ｋ１に応じて総体的に（大まかに）加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。

【0095】

［第７実施形態］
第７実施形態について説明する。第７実施形態の説明では、第６実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0096】

図１４に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第２設定画面Ｇ６２（図１３参照）に代えて第２設定画面Ｇ７２を含む。第２設定画面Ｇ７２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１の場合であって第１改質領域１２１に係る出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１の場合であって第２改質領域１２２に係る出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が復路方向Ｋ１２の場合であって第１改質領域１２１に係る出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が復路方向Ｋ１２の場合であって第２改質領域１２２に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ７２では、複数の改質領域１２毎に且つ加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１及び復路方向Ｋ１２の何れかであるかによって、出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ７２は第２設定画面Ｇ６２と同様である。

【0097】

このような本実施形態では、分岐レーザ加工を行う場合、管理者等は、ユーザインタフェース１０２に表示された第２設定画面Ｇ７２上において、第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２を集光させることによる各加工結果の差、及び、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１であるか復路方向Ｋ１２であるかの違いによる加工結果の差が小さくなるように、加工条件の補正値を入力する。

【0098】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0099】

本実施形態では、第２設定画面Ｇ７２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１である場合及び復路方向Ｋ１２である場合のそれぞれにおける第１及び第２改質領域１２１，１２２に係る出力補正及び球面収差補正を含む。これにより、１つのライン１５に沿って同時に複数列の改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第２設定画面Ｇ７２では、加工進行方向Ｋ１及び改質領域１２の違いによって加工条件を補正できるため、加工進行方向Ｋ１及び改質領域１２に応じて加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。

【0100】

［第８実施形態］
第８実施形態について説明する。第８実施形態の説明では、第５実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0101】

図１５（ａ）及び図１５（ｂ）に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第１設定画面Ｇ５１（図１２（ａ）参照）に代えて第１設定画面Ｇ８１を含み、第２設定画面Ｇ５２（図１２（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ８２を含む。

【0102】

図１２（ａ）に示されるように、第１設定画面Ｇ８１上で設定される加工条件は、補正パラメータを含む。補正パラメータは、加工条件の補正のパターン、傾向、程度等を表すパラメータである。補正パラメータは、例えば数値で表されている。その他について、第１設定画面Ｇ８１は第１設定画面Ｇ５１と同様である。図１２（ｂ）に示されるように、第２設定画面Ｇ５２上で設定される第１集光点Ｃ１に係る出力補正及び球面収差補正と第２集光点Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正とは、補正パラメータ毎にグループ化されて設定されている。その他について、第２設定画面Ｇ８２は第２設定画面Ｇ５２と同様である。

【0103】

制御部１０１は、第２設定画面Ｇ８２で設定されている補正パラメータの各グループから、第１設定画面Ｇ８１で設定された補正パラメータに対応するグループを選択グループとして選択する。制御部１０１は、第２設定画面Ｇ８２上で設定された当該選択グループにおける出力補正及び球面収差補正に更に基づき、空間光変調器５を制御する。

【0104】

このような本実施形態では、分岐レーザ加工を行う場合、管理者等は、ユーザインタフェース１０２に表示された第２設定画面Ｇ８２上において、第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２を集光させることによる各加工結果の差が小さくなるように、加工条件の補正値を補正パラメータ毎にグループ化して入力する。ユーザは、ユーザインタフェース１０２に表示された第１設定画面Ｇ８１上にて、分岐レーザ加工の加工条件を入力すると共に、所望の補正パラメータを入力する。これにより、ユーザが入力した加工条件と、管理者等が入力し且つユーザが補正パラメータとして選択した加工条件の補正と、基づいて、分岐レーザ加工が実施される。

【0105】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0106】

本実施形態では、第１設定画面Ｇ８１上で設定される加工条件は、補正パラメータを含み、第２設定画面Ｇ８２上で設定される加工条件の補正は、補正パラメータ毎に設定されている。これにより、ユーザは、補正パラメータを第１設定画面Ｇ８１上で設定することで、その補正パラメータに応じた当該加工条件の補正が可能となる。管理者等は、加工条件の補正のグループを補正パラメータ毎に幾つか設定することができ、ユーザは、補正パラメータを設定することで、加工条件の補正を大まかに調整することが可能となる。

【0107】

［第９実施形態］
第９実施形態について説明する。第９実施形態の説明では、第５実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0108】

本実施形態の制御部１０１は、図１６（ａ）に示されるように、レーザ光Ｌを第１～第３加工光Ｌ１，Ｌ２．Ｌ３に分岐させて対象物１１に集光させる。制御部１０１は、１つのライン１５に沿って第１改質領域１２１、第２改質領域１２２及び第３改質領域１２３が形成されるように、第１加工光Ｌ１の第１集光点Ｃ１、第３加工光Ｌ３の第３集光点Ｃ３及び第２加工光Ｌ２の第２集光点Ｃ２のそれぞれを、Ｚ方向及びＸ方向に異なる複数の箇所に位置させる。これにより、第１加工光Ｌ１の集光により第１改質領域１２１が形成され、第３加工光Ｌ３の集光により第２改質領域１２２が形成され、第２加工光Ｌ２の集光により第３改質領域１２３が形成される。制御部１０１は、レーザ光Ｌの照射に併せて、ライン１５に沿って、往路方向Ｋ１１に第１～第３集光点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を移動させる。

【0109】

第２改質領域１２２は、第１改質領域１２１よりも表面１１ａ側に位置する。第３改質領域１２３は、第２改質領域１２２よりも表面１１ａ側に位置する。第１集光点Ｃ１は、第３集光点Ｃ３よりも往路方向Ｋ１１の前側に位置する。第３集光点Ｃ３は、第２集光点Ｃ２よりも往路方向Ｋ１１の前側に位置する。第１集光点Ｃ１は、第２集光点Ｃ２よりも裏面１１ｂ側に位置する。第３集光点Ｃ３は、Ｚ方向における第１集光点Ｃ１と第２集光点Ｃ２との間に位置する。

【0110】

また、図１６（ｂ）に示されるように、制御部１０１は、１つのライン１５に沿って第１改質領域１２１、第２改質領域１２２及び第３改質領域１２３が形成されるように、第２集光点Ｃ２、第３集光点Ｃ３及び第１集光点Ｃ１のそれぞれを、Ｚ方向及びＸ方向に異なる複数の箇所に位置させる。これにより、第２加工光Ｌ２の集光により第１改質領域１２１が形成され、第３加工光Ｌ３の集光により第２改質領域１２２が形成され、第１加工光Ｌ１の集光により第３改質領域１２３が形成される。制御部１０１は、レーザ光Ｌの照射に併せて、ライン１５に沿って、復路方向Ｋ１２に第１～第３集光点Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３を移動させる。

【0111】

第２集光点Ｃ２は、第３集光点Ｃ３よりも復路方向Ｋ１２の前側に位置する。第３集光点Ｃ３は、第１集光点Ｃ１よりも復路方向Ｋ１２の前側に位置する。第１集光点Ｃ１は、第２集光点Ｃ２よりも表面１１ａ側に位置する。第３集光点Ｃ３は、Ｚ方向における第１集光点Ｃ１と第２集光点Ｃ２との間に位置する。

【0112】

図１７（ａ）及び図１７（ｂ）に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第１設定画面Ｇ５１（図１２（ａ）参照）に代えて第１設定画面Ｇ９１を含み、第２設定画面Ｇ５２（図１２（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ９２を含む。

【0113】

図１７（ａ）に示されるように、第１設定画面Ｇ９１上で設定される加工条件は、レーザ光Ｌの分岐数と、第１～第３改質領域１２１，１２２，１２３のそれぞれに係るＺ位置、出力及び球面収差と、を含む。つまり、第１設定画面Ｇ９１では、複数の改質領域１２毎にＺ位置、出力及び球面収差を設定することが可能である。その他について、第１設定画面Ｇ９１は第１設定画面Ｇ５１と同様である。図中の「Ａ３」、「Ｂ３」、「Ｃ３」、「Ｄ３」、「Ｅ３」、「Ｆ３」「Ｇ３」、「Ｈ３」及び「Ｉ３」は、説明の便宜上の表記であって、任意の値を意味する。

【0114】

図１７（ｂ）に示されるように、第２設定画面Ｇ９２上で設定される加工条件の補正は、第１集光点Ｃ１に係る出力補正及び球面収差補正と、第２集光点Ｃ２に係る出力補正及び球面収差補正と、第３集光点Ｃ３に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ９２では、複数の集光点Ｃ毎に出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ９２は第２設定画面Ｇ５２と同様である。

【0115】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0116】

［第１０実施形態］
第１０実施形態について説明する。第１０実施形態の説明では、第９実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0117】

図１８に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第２設定画面Ｇ９２（図１７（ｂ）参照）に代えて第２設定画面Ｇ１０２を含む。第２設定画面Ｇ１０２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１の場合（図１６（ａ）参照）における出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が復路方向Ｋ１２の場合（図１６（ｂ）参照）における出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ１０２では、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１及び復路方向Ｋ１２の何れかであるかによって出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ１０２は第２設定画面Ｇ９２と同様である。

【0118】

このような本実施形態では、分岐レーザ加工を行う場合、管理者等は、ユーザインタフェース１０２に表示された第２設定画面Ｇ１０２上において、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１であるか復路方向Ｋ１２であるかの違いによる各加工結果の差が小さくなるように、加工条件の補正値を入力する。

【0119】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0120】

本実施形態では、第２設定画面Ｇ１０２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１である場合及び復路方向Ｋ１２である場合の出力補正及び球面収差補正を含む。これにより、１つのライン１５に沿って同時に複数列の改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第２設定画面Ｇ１０２では、加工進行方向Ｋ１の違いによって加工条件を補正できるため、加工進行方向Ｋ１に応じて総体的に加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。

【0121】

［第１１実施形態］
第１１実施形態について説明する。第１１実施形態の説明では、第１０実施形態と異なる点について説明し、重複する説明は省略する。

【0122】

図１９に示されるように、本実施形態の設定画面１０２Ｂは、第２設定画面Ｇ１０２（図１８参照）に代えて第２設定画面Ｇ１１２を含む。第２設定画面Ｇ１１２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１の場合であって第１改質領域１２１に係る出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１の場合であって第２改質領域１２２に係る出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が復路方向Ｋ１２の場合であって第１改質領域１２１に係る出力補正及び球面収差補正と、加工進行方向Ｋ１が復路方向Ｋ１２の場合であって第２改質領域１２２に係る出力補正及び球面収差補正と、を含む。つまり、第２設定画面Ｇ１１２では、複数の改質領域１２毎に且つ加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１及び復路方向Ｋ１２の何れかであるかによって、出力補正及び球面収差補正を行うことが可能である。その他について、第２設定画面Ｇ１１２は第２設定画面Ｇ１０２と同様である。

【0123】

このような本実施形態では、分岐レーザ加工を行う場合、管理者等は、ユーザインタフェース１０２に表示された第２設定画面Ｇ１０２上において、第１及び第２加工光Ｌ１，Ｌ２を集光させることによる各加工結果の差、及び、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１であるか復路方向Ｋ１２であるかの違いによる加工結果の差が小さくなるように、加工条件の補正値を入力する。

【0124】

以上、本実施形態においても、上記実施形態の効果と同様の効果、すなわち、分岐レーザ加工を実施する場合においてユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制できる等の効果が奏される。

【0125】

本実施形態では、第２設定画面Ｇ１１２上で設定される加工条件の補正は、加工進行方向Ｋ１が往路方向Ｋ１１である場合及び復路方向Ｋ１２である場合のそれぞれにおける第１及び第２改質領域１２１，１２２に係る出力補正及び球面収差補正を含む。これにより、１つのライン１５に沿って同時に複数列の改質領域１２を形成する分岐レーザ加工を実施する場合において、ユーザの使い勝手を高めながら加工結果のばらつきを抑制することを具体的に実現できる。特に、第２設定画面Ｇ７２では、加工進行方向Ｋ１及び改質領域１２の違いによって加工条件を補正できるため、加工進行方向Ｋ１及び改質領域１２に応じて加工結果のばらつきを抑制することが可能となる。

【0126】

［変形例］
以上、本発明の一態様は、上述した実施形態に限定されない。

【0127】

上記実施形態では、レーザ光Ｌの分岐数（加工光の数）は限定されず、上述した２分岐及び３分岐だけでなく、４分岐以上であってもよい。上記実施形態では、例えば第１設定画面においてユーザが所望の分岐数を入力することで、当該分岐数の加工光による分岐レーザ加工を実施することができる。また、上記実施形態では、例えば第１設定画面においてユーザが所望の分岐数を入力することで、それに応じて第１設定画面及び第２設定画面を変化（設定欄を増減）させることができる。

【0128】

上記実施形態では、入力受付部及び表示部として、ユーザインタフェース１０２を備えたが、これに限定されない。入力受付部と表示部とは、別構成であってもよい。入力受付部及び表示部としては、種々の公知装置を用いることができる。上記実施形態では、撮像結果の画像１０２Ａをユーザインタフェース１０２に表示させたが、この画像１０２Ａは無くてもよい。上記実施形態では、第１設定画面と第２設定画面とを切り替えてユーザインタフェース１０２に表示したが、これらを別で表示できれば、第１設定画面と第２設定画面との双方をユーザインタフェース１０２に表示させてもよい。

【0129】

上記実施形態は、照射部として複数のレーザ加工ヘッドＨを備えていてもよい。上記実施形態では、空間光変調器５は反射型の空間光変調器に限定されず、透過型の空間光変調器を採用してもよい。上記実施形態では、複数の加工光それぞれの集光点Ｃの間隔は、等しくてもよいし、異なっていてもよい。上記実施形態では、レーザ加工ヘッドＨ及び支持部２の双方が移動機構９により移動可能であるが、これらの少なくとも一方が移動機構９により移動可能であればよい。

【0130】

上記実施形態では、対象物１１の種類、対象物１１の形状、対象物１１のサイズ、対象物１１が有する結晶方位の数及び方向、並びに、対象物１１の主面の面方位は特に限定されない。上記実施形態では、対象物１１は、結晶構造を有する結晶材料を含んで形成されていてもよいし、これに代えてもしくは加えて、非結晶構造（非晶質構造）を有する非結晶材料を含んで形成されていてもよい。結晶材料は、異方性結晶及び等方性結晶の何れであってもよい。例えば対象物１１は、窒化ガリウム（ＧａＮ）、シリコン（Ｓｉ）、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）、ＬｉＴａＯ_３、ダイアモンド、ＧａＯｘ、サファイア（Ａｌ_２Ｏ_３）、ガリウム砒素、リン化インジウム、ガラス、及び無アルカリガラスの少なくとも何れかで形成された基板を含んでいてもよい。

【0131】

上記実施形態では、改質領域１２は、例えば対象物１１の内部に形成された結晶領域、再結晶領域、又は、ゲッタリング領域であってもよい。結晶領域は、対象物１１の加工前の構造を維持している領域である。再結晶領域は、一旦は蒸発、プラズマ化あるいは溶融した後、再凝固する際に単結晶あるいは多結晶として凝固した領域である。ゲッタリング領域は、重金属等の不純物を集めて捕獲するゲッタリング効果を発揮する領域であり、連続的に形成されていてもよいし、断続的に形成されていてもよい。上記実施形態は、アブレーション等の加工へ適用されてもよい。

【0132】

上記実施形態に係るレーザ加工装置１及びレーザ加工方法は、その少なくとも一部を互いに組み合わせてもよい。換言すると、上記第１～第１１実施形態のうちの何れかは、上記第１～第１１実施形態のうちの何れか以外の実施形態における一部又は全部を含んでいてもよい。例えば上記実施形態では、レーザ光Ｌをインデックス方向に分岐するのに加えて加工進行方向Ｋ１に分岐するレーザ分岐加工を実施してもよい。この場合、このような分岐に応じた加工条件を第１設定画面で設定可能とし、当該加工条件の補正を第２設定画面で設定可能としてもよい。

【0133】

上記実施形態では、収差の種類は特に限定されない。例えば収差は、球面収差、非点収差及びコマ収差等の少なくとも何れかを含んでいてもよい。上記実施形態では、必ずしも第１設定画面で設定されるパラメータだけが第２設定画面での補正の対象になるわけではない。第２設定画面で補正できるパラメータは、第１設定画面で設定するパラメータとは異なるパラメータの補正を含んでいてもよい。第２設定画面による加工条件の補正は、特に限定されず、例えば集光状態の補正を含んでいてもよい。例えば上記第１実施形態において、ユーザインタフェース１０２にユーザ用として第１設定画面Ｇ１１（図６（ａ）参照）を表示させる一方で、管理者等用として図２０（ａ）の第２設定画面Ｇ１２２を表示させてもよい。また例えば上記第１実施形態において、ユーザインタフェース１０２にユーザ用として第１設定画面Ｇ１１（図６（ａ）参照）を表示させる一方で、管理者等用として図２０（ｂ）の第２設定画面Ｇ１３２を表示させてもよい。

【0134】

上述した実施形態及び変形例における各構成には、上述した材料及び形状に限定されず、様々な材料及び形状を適用することができる。また、上述した実施形態又は変形例における各構成は、他の実施形態又は変形例における各構成に任意に適用することができる。

【符号の説明】

【0135】

１…レーザ加工装置、２…支持部、５…空間光変調器、８Ａ…可視撮像部（撮像部）、８Ｂ…赤外撮像部（撮像部）、９…移動機構、１１…対象物、１２…改質領域、１５…ライン、１５Ａ…第１ライン、１５Ｂ…第２ライン、１０１…制御部、１０２…ユーザインタフェース（入力受付部，表示部）、１０２Ａ…画像（撮像部の撮像結果）、１０２Ｂ…設定画面、１０３…記憶部、１２１…第１改質領域、１２２…第２改質領域、１２３…第３改質領域、Ｃ…集光点、Ｃ１…第１集光点、Ｃ２…第２集光点、Ｃ３…第３集光点、Ｇ１１，Ｇ３１，Ｇ５１，Ｇ８１，Ｇ９１…第１設定画面、Ｇ１２，Ｇ２２，Ｇ３２，Ｇ４２，Ｇ５２，Ｇ６２，Ｇ７２，Ｇ８２，Ｇ９２，Ｇ１０２，Ｇ１１２，Ｇ１２２，Ｇ１３２…第２設定画面、Ｈ…レーザ加工ヘッド（照射部）、Ｌ…レーザ光、Ｌ１…第１加工光（加工光）、Ｌ２…第２加工光（加工光）、Ｌ３…第３加工光（加工光）。

【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】