激光加工装置及激光加工方法与流程

1.本发明涉及激光加工装置及激光加工方法。


背景技术：

2.在专利文献1中记载有激光切割装置。该激光切割装置具备使晶圆移动的载台、向晶圆照射激光的激光头、进行各部的控制的控制部。激光头具有出射用于在晶圆的内部形成改质区域的加工用激光的激光源、按顺序配置于加工用激光的光路上的分色镜及聚光透镜、af装置。
3.专利文献1：日本专利第5743123号


技术实现要素：

4.在上述专利文献1所记载的装置中，执行测定自动聚焦误差信号的输出特性的校准动作。在校准动作中，控制载台以使晶圆的中央部分的基准位置成为聚光透镜的正下方。接着，通过第二致动器的控制，使有助于af用激光的聚光位置的调整的聚焦透镜组移动。此时，自动聚焦误差信号为零。由此，使af用激光的聚光点与晶圆的表面一致。
5.而且，通过第一致动器的控制，一边遍及可移动范围的整体使用于将af用激光及加工用激光聚光到晶圆的聚光透镜移动，一边测定自动聚焦误差信号的输出特性，将该输出特性作为查找表来保持。这样，在专利文献1所记载的装置中，在激光加工之前，在晶圆的中央部分的基准位置进行af装置的校准。
6.然而，如上所述，不论晶圆的表面的位移的分布如何，一律在晶圆的中央部分的基准位置进行校准，如果想要使致动器以该基准位置上的晶圆的表面的高度为中心上下驱动，则会产生以下的问题。即，例如在基准位置为晶圆的表面的高度的上限(或下限)的情况下，在实际的加工时，只使用致动器的可动范围中的中心的下侧(或上侧)，晶圆的表面的位移量超过致动器的可动范围的部分增多。
7.通常，af装置(位移传感器)可测定晶圆的表面的位移的测长范围比聚光透镜的致动器的可动范围大。因此，在晶圆的表面的位移量超过致动器的可动范围的部分，即使可进行位移量的测定，也不易进行伴随根据其位移量适当地移动聚光透镜的加工(追踪加工)。即，该情况下，可进行追踪加工的范围变窄。
8.本发明的目的在于提供可抑制可进行追踪加工的范围变窄的激光加工装置及激光加工方法。
9.本发明所涉及的激光加工装置，其具备：支撑部，其用于支撑包括第一面和第一面的相反侧的第二面的对象物；激光照射部，其用于经由聚光透镜从第一面侧对被支撑部支撑的对象物照射激光；致动器，其用于沿着从第二面朝向第一面的z方向驱动聚光透镜；第一移动部，其用于使支撑部及激光照射部的至少一方移动，以使激光的聚光点沿着与z方向交叉的x方向，相对于对象物相对移动；控制部，其至少控制致动器、激光照射部及第一移动部，且对对象物照射激光而进行对象物的激光加工，控制部执行下述处理：获取处理，获取
表示关于z方向的第一面的位移的位移信息；关联处理，在获取处理之后，基于位移信息，使包括位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定值、和致动器的驱动电压的基准电压相关联；加工处理，在关联处理之后，以基准电压为中心使致动器驱动，由此，一边根据位移调整关于z方向的激光的聚光点的位置，一边沿着沿x方向的线使聚光点相对移动，沿着线进行对象物的激光加工。
10.本发明所涉及的激光加工方法，通过至少控制下述部分而进行激光加工：激光照射部，其用于对包括第一面和第一面的相反侧的第二面且被支撑部支撑的对象物，经由聚光透镜从第一面侧照射激光；致动器，其用于沿着从第二面朝向第一面的z方向驱动聚光透镜；第一移动部，其用于使支撑部及激光照射部的至少一方移动，以使激光的聚光点沿着与z方向交叉的x方向相对于对象物相对移动，激光加工方法具备下述工序：获取工序，获取表示关于z方向的第一面的位移的位移信息；关联工序，在获取工序之后，基于位移信息，将包含位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定值和致动器的驱动电压的基准电压相关联；加工工序，在关联工序之后，以基准电压为中心使致动器驱动，由此，一边根据位移调整关于z方向的激光的聚光点的位置，一边沿着沿x方向的线使聚光点相对移动，沿着线进行对象物的激光加工。
11.在这些装置及方法中，首先，获取表示关于z方向的对象物的第一面的位移的位移信息。其后，基于所获取的位移信息，将包含对象物的第一面的位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定的值、和致动器的驱动电压的基准电压相关联。而且，通过以该基准电压为中心使致动器驱动，而一边根据对象物的第一面的位移调整关于z方向的激光的聚光点的位置，一边沿着沿x方向的线使聚光点相对移动，沿着线进行对象物的激光加工(追踪加工)。因此，在追踪加工时，至少避免了仅使用致动器的可动范围的中心的下侧或上侧。因此，例如与一律将对象物的中心上的第一面的位移量(高度)和致动器的基准电压相关联的情况比较，可抑制可进行追踪加工的范围变窄。
12.在本发明的激光加工装置中，也可以是，特定值为位移的中心值。该情况下，在追踪加工中均等地使用致动器的可动范围的中心的下侧及上侧。因此，可靠地抑制了可进行追踪加工的范围变窄。
13.本发明的激光加工装置中，也可以为，具备位移传感器，其以与激光照射部一体地移动的方式设置，用于通过朝向对象物出射测定光，并且输入测定光的反射光，而测定第一面的位移并获取位移信息。该情况下，使用位移传感器可获取表示对象物的第一面的位移的位移信息。
14.在本发明的激光加工装置中，也可以是，控制部通过位移传感器，连续地测定位移并获取位移信息。该情况下，可获取与对象物的第一面的实际的位移更一致的位移信息。
15.在本发明的激光加工装置中，也可以是，控制部通过位移传感器，在第一面内的多个部位上离散地测定位移并获取位移信息。该情况下，可缩短获取处理所需的时间。
16.在本发明的激光加工装置中，也可以是，具备第二移动部，其用于使激光照射部及位移传感器相对于对象物沿着z方向相对移动，控制部在关联处理中执行下述处理：第一处理，通过第一移动部的控制，使激光照射部及位移传感器移动到第一面的位移为特定值的第一位置；第二处理，在第一处理之后，通过第二移动部的控制，以测定光聚光到第一面的方式使激光照射部及位移传感器沿着z方向相对移动；第三处理，在第二处理之后，将测定
光聚光到第一面时的位移传感器的位移的测定值与基准电压相关联。这样，在关联处理中，可以将对象物的第一面的位移的实际的测定值作为特定值与致动器的驱动电压的基准电压相关联。
17.本发明的激光加工装置中，也可以是，具备第二移动部，其用于使激光照射部及位移传感器相对于对象物沿着z方向相对移动，控制部在关联处理中执行下述处理：第四处理，通过第一移动部的控制，使激光照射部及位移传感器移动到第一面的位移为下限值或上限值的第二位置；第五处理，在第四处理之后，通过第二移动部的控制，以测定光聚光到第一面的方式使激光照射部及位移传感器沿着z方向相对移动；第六处理，在第五处理之后，以测定光聚光到第一面时的位移传感器的位移的测定值加上了偏移量的偏移值包含在中心范围的方式设定偏移量，且将偏移值作为特定值与基准电压相关联。这样，在关联处理中，能够将偏离对象物的第一面的位移的实际的测定值的偏移值作为特定值与致动器的驱动电压的基准电压相关联。
18.在本发明的激光加工装置中，也可以是，控制部在获取处理和关联处理之间，执行下述处理：判定处理，进行位移是否超过致动器的可动范围的判定；通知处理，在判定处理的结果是位移超过可动范围的情况下，通知该消息，控制部在判定处理的结果是位移未超过可动范围的情况下，执行关联处理及加工处理。该情况下，可识别对象物的第一面的位移超过致动器的可动范围的情况。
19.在本发明的激光加工装置中，也可以是，控制部在获取处理和关联处理之间，执行进行位移是否超过致动器的可动范围的判定的判定处理，控制部在判定处理的结果是位移超过可动范围的情况下，以位移包含在可动范围的方式将线分割为多个部分，并且对各个部分执行关联处理及加工处理。该情况下，扩大了可进行追踪加工的范围。
20.根据本发明，能够提供可抑制可进行追踪加工的范围变窄的激光加工装置及激光加工方法。
附图说明
21.图1是表示一实施方式的激光加工装置的结构的示意图。
22.图2是表示图1所示的激光照射部的结构的图。
23.图3是表示激光加工(追踪加工)的一个例子的图。
24.图4是表示位移传感器和致动器的关系的图。
25.图5是用于说明追踪加工的问题点的图。
26.图6是表示激光加工方法的一个例子的流程图。
27.图7是用于说明追踪加工的问题点的图。
28.图8是表示第一实施方式的激光加工方法的流程图。
29.图9是表示图8所示的激光加工方法的作用
·
效果的图。
30.图10是用于说明追踪加工的问题点的图。
31.图11是表示第二实施方式的激光加工方法的流程图。
32.图12是表示图11所示的激光加工后方的作用
·
效果的图。
33.图13是表示第三实施方式的激光加工方法的流程图。
34.图14是表示第四实施方式的激光加工方法的流程图。
35.图15是表示第五实施方式的激光加工方法的流程图。
36.图16是表示对象物的位移超过致动器的可动范围的情况的曲线图。
37.图17是表示第五实施方式的激光加工方法的流程图。
38.图18是表示第五实施方式的激光加工方法的流程图。
39.图19是表示第五实施方式的激光加工方法的流程图。
40.图20的用于说明变形例的对象物的俯视图。
41.图21用于说明变形例的位移传感器电压的曲线图。
具体实施方式
42.以下，参照附图对一实施方式进行详细的说明。此外，在各图中，有时对相同或相当的部分标注相同的符号，省略重复的说明。另外，在各图中，有时表示由x轴、y轴、及z轴规定的正交坐标系。
43.[激光加工装置及激光加工的概要]
[0044]
图1是表示一实施方式的激光加工装置的结构的示意图。图2是表示图1所示的激光照射部的结构的图。图2中示出表示激光加工的预定的假想的线a。如图1及图2所示，激光加工装置1具备载台(支撑部)2、激光照射部3、驱动部(移动部)4、5、控制部6。激光加工装置1是用于通过对对象物11照射激光l而在对象物11形成改质区域12的装置。
[0045]
载台2通过保持贴附于例如对象物11的薄膜来支撑对象物11。载台2以与z方向平行的轴线作为旋转轴而可旋转。载台2也可以能够沿着x方向及y方向的各个移动。此外，x方向及y方向是相互交叉(正交)的第一水平方向及第二水平方向，z方向是铅垂方向。对象物11具有第一面11a和第一面11a的相反侧的第二面11b。对象物11例如是含有半导体的晶圆(作为一个例子为硅晶圆)。
[0046]
激光照射部3将相对于对象物11具有透过性的激光l聚光并照射到对象物11。如果激光l聚光到被载台2支撑的对象物11的内部，则在与激光l的聚光点c对应的部分，激光l被特别吸收，在对象物11的内部形成改质区域12。此外，聚光点c是激光l聚光的点。但是，聚光点c例如在根据提示于空间光调制器7的调制图形对激光l进行调制的情况(例如赋予各种像差的情况)等、即激光l未聚光于一点的情况下，可以是自激光l的光束强度为最高的位置或光束强度的重心位置起规定范围的区域。
[0047]
改质区域12是密度、折射率、机械强度、其它的物理的特性与周围的非改质区域不同的区域。作为改质区域12，例如有熔融处理区域、裂纹区域、绝缘破坏区域、折射率变化区域等。改质区域12以龟裂从改质区域12向激光l的入射侧及其相反侧延伸的方式形成。这种改质区域12及龟裂例如用于对象物11的切断。
[0048]
作为一个例子，如果使载台2沿着x方向移动，且使聚光点c相对于对象物11沿着x方向相对地移动，则多个改质光点(spot)12s以沿着x方向排列成一列的方式形成。一个改质光点12s通过一脉冲的激光l的照射而形成。一列改质区域12是排列成一列的多个改质光点12s的集合。相邻的改质光点12s根据聚光点c相对于对象物11的相对的移动速度及激光l的重复频率，有时彼此相连，也有时彼此分离。
[0049]
驱动部4包括使载台2向与z方向交叉(正交)的面内的一方向移动的第一单元41、使载台2向与z方向交叉(正交)的面内的其它方向移动的第二单元42。作为一个例子，第一
单元41使载台2沿着x方向移动，第二单元42使载台2沿着y方向移动。另外，驱动部4使载台2以与z方向平行的轴线为旋转轴进行旋转。驱动部5支撑激光照射部3。驱动部5使激光照射部3沿着x方向、y方向及z方向移动。在形成有激光l的聚光点c的状态下，通过移动载台2和/或激光照射部3，聚光点c相对于对象物11相对移动。即，驱动部4、5是使载台2及激光照射部3的至少一方移动以使激光l的聚光点c相对于对象物11相对移动的第一移动部及第二移动部。
[0050]
控制部6控制载台2、激光照射部3及驱动部4、5的动作。控制部6具有处理部、存储部及输入接受部(未图示)。处理部作为包含处理器、存储器、储存器及通信器件等的计算机装置构成。在处理部中，处理器执行被读入于存储器等的软件(程序)，控制存储器及储存器中的数据的读取及写入、以及通信器件所进行的通信。存储部例如是硬盘等，存储各种数据。输入接受部是显示各种信息，并且从用户接受各种信息的输入的接口部。输入接受部构成gui(graphical user interface(图形用户界面))。
[0051]
如图2所示，激光照射部3具有光源31、空间光调制器7、致动器8、位移传感器9、聚光透镜33、镜34。光源31通过例如脉冲振荡方式输出激光l。此外，激光照射部3也可以构成为不具有光源31而从激光照射部3的外部导入激光l。
[0052]
空间光调制器7例如根据形成于液晶层的调制图形调制从光源31输出的激光l。聚光透镜33将通过空间光调制器7调制且从空间光调制器7输出的激光l朝向对象物11聚光。即，激光照射部3用于经由聚光透镜33从第一面11a侧对被载台2支撑的对象物11照射激光l。
[0053]
镜34在激光l的光路上配置于聚光透镜33的前段(在此为聚光透镜33和空间光调制器7之间)。镜34使激光l朝向聚光透镜33透过。
[0054]
位移传感器9输出测定用激光la。镜34配置在测定用激光la的光路上，将测定用激光la朝向聚光透镜33反射。由此，测定用激光la通过与激光l的光轴相同的光轴照射到对象物11。即，在此，位移传感器9与激光l同轴地构成。位移传感器9经由聚光透镜33及镜34，输入测定用激光la的对象物11所致的反射光lr。位移传感器9将关于反射光lr的信息作为与对象物11的第一面11a的位移(是z轴方向的高度，包括凹凸及倾斜等)相关的位移信息输出到控制部6。位移信息例如是与反射光lr对应的位移传感器9的电压值(以下，有时称为“位移传感器电压”)。
[0055]
这样，激光加工装置1具备以与激光照射部3一体地移动的方式设置，用于通过朝向对象物11输出测定用激光(测定光)la，并且输入测定用激光la的反射光lr，而测定第一面11a的位移而获取位移信息的位移传感器9。另外，控制部6能够通过控制位移传感器9，获取表示对象物11的第一面11a的位移的位移信息(位移传感器电压)。
[0056]
此外，位移传感器9如上所述，在此是与激光l同轴的传感器，作为一个例子，是像散方式的传感器等。但是，位移传感器9也可以是与激光l不同轴的传感器。该情况下，位移传感器9可为三角测距方式、激光共焦方式、白色共焦方式、分光干涉方式、像散方式等传感器。
[0057]
致动器8设置于聚光透镜33。致动器8用于沿着z方向驱动聚光透镜33。致动器8以被赋予基准电压时的伸长量为中心，通过根据被赋予的驱动电压的大小进行伸缩，而沿着z方向驱动聚光透镜33。z方向在此是从对象物11的第二面11b朝向第一面11a的方向。
[0058]
控制部6如上述，作为计算机装置构成，至少控制载台2、包括致动器8及位移传感器9的激光照射部3及驱动部4、5，且向对象物11照射激光l而进行对象物11的激光加工。关于控制部6的处理的细节在后面叙述。
[0059]
在如上的激光加工装置1中，如下进行激光加工。图3的(a)是对象物11的俯视图，图3的(b)是表示激光加工的情形的剖视图。在此，对于对象物11，作为一个例子，设定有与从z方向观察时的对象物11的中心11c同心的圆形状的线a。线a是表示通过激光l的照射进行加工的加工预定的线。在此，对象物11在第一面11a与聚光透镜33相对的方向上被载台2支撑。即，在此，第一面11a是激光l及测定用激光la的入射面。
[0060]
控制部6通过控制位移传感器9，从位移传感器9获取表示第一面11a的位移的位移信息(位移传感器电压)。另外，控制部6通过控制激光照射部3，将激光l从第一面11a侧照射到对象物11。在该状态下，控制部6通过控制驱动部4、5，使激光l的聚光点c沿着线a相对于对象物11相对移动。
[0061]
随之，控制部6基于位移信息控制致动器8，使聚光透镜33沿z方向移动，以使激光l的聚光点c在距第一面11a所期望的深度(z轴高度)ds成为一定。由此，即使在第一面11a在z方向上位移的情况下，在距第一面11a一定的深度ds也形成沿着线a的改质区域12。这样，在激光加工装置1中，能够进行使用了致动器8及位移传感器9的追踪加工。
[0062]
[问题点的说明]
[0063]
在此，图4是表示位移传感器和致动器的关系的图。图4的(a)的纵轴表示位移传感器9的位移传感器电压vd，图4的(a)的横轴表示对象物11的第一面11a的沿着z方向的位移(z轴高度)。图4的(a)中示出位移传感器电压vd、和致动器8的可动范围ra。
[0064]
如图4所示，在此，与位移传感器电压vd可根据第一面11a的位移变化的范围、即作为位移传感器9可测定第一面11a的位移的z轴高度的范围即测长范围rd相比，致动器8的可动范围ra变窄。因此，如图4的(b)所示，在对象物11的第一面11a的位移成为超过致动器8的可动范围ra的位移od的部分，即使通过位移传感器9可测定位移od，在沿着线a进行激光加工时，也不易进行追踪加工。
[0065]
作为一个例子，如图5的(a)所示，这种问题有时在以对象物11从中心11c朝向外缘增厚的方式在第一面11a均匀地产生位移的情况、即进行沿着设定于相对厚的外缘部分的线a的激光加工的情况下产生。具体说明对这样的对象物11的激光加工。
[0066]
图6是表示激光加工方法的一个例子的流程图。如图5、6所示，在此，首先，进行对准(工序s11)。更具体而言，在工序s11中，例如通过透过对象物11的光对对象物11进行摄像而获取对象物11的图像。于是，基于包含预先被保持的对象物11的基准图像的初始信息和所获取的图像，进行沿着第一面11a的方向(x方向及y方向)上的激光l的照射位置的对准。
[0067]
接着，驱动驱动部4、5，激光照射部3相对于对象物1沿x方向及y方向相对移动，由此，激光照射部3在对象物11的中心11c上移动(工序s12)。此外，以下也同样，在此，激光照射部3包含位移传感器9。因此，使激光照射部3移动意味着位移传感器9也移动。
[0068]
接着，在对象物11的中心11c，例如使用标线进行高度设置(工序s13)。更具体而言，在工序s13中，在对象物11的中心11c，以测定用激光la聚光到对象物11的第一面11a的方式驱动驱动部4、5而使激光照射部3的整体相对于对象物11沿着z方向相对移动，使测定用激光la的聚光点相对于对象物11沿着z方向相对移动。然后，获取测定用激光la的聚光点
与第一面11a一致时的位移传感器电压vd的值即高度设置电压。
[0069]
接着，设定致动器8的驱动电压的基准电压(工序s14)。在该工序s14中，致动器8的基准电压和在工序s13中获取的高度设置电压相关联。更具体而言，例如，在位移传感器9的位移传感器电压是高度设置电压时，以对致动器8赋予基准电压的方式(即，以致动器8的伸缩量成为与基准电压对应的量的方式)设定基准电压。由此，例如，在位移传感器电压vd在包含高度设置电压的范围内根据第一面11a的位移变动时，致动器8的伸缩量也以与基准电压对应的量为中心而变动。
[0070]
在接下来的工序中，通过驱动驱动部4、5，激光照射部3向x方向及y方向移动，激光照射部3在线a上移动(工序s15)。然后，进行加工(工序s16)。在工序s16中，通过驱动驱动部4、5，激光l的聚光点c沿着线a相对于对象物11相对移动。此时，通过位移传感器9测定第一面11a的位移。然后，致动器8根据表示位移传感器9测定的第一面11a的位移的位移信息(位移传感器电压vd)而伸缩，从而聚光透镜33沿着z方向移动。
[0071]
图5的(b)是表示此时的位移传感器电压vd和聚光透镜33(聚光点c)的z轴高度ad的关系的一个例子的曲线图。图5的(b)的横轴表示x方向及y方向上的聚光点c(激光照射部3)的移动距离。如图5的(b)所示，位移传感器电压vd因对象物11的形状而随着从对象物11的中心11c朝向外缘侧的线a(随着移动距离增加)增大。
[0072]
致动器8的可动范围ra是以与基准电压对应的中心值ao为中心的范围。于是，基准电压与表示在对象物11的中心11c的第一面11a的位移的高度设置电压相关联。如上所述，对象物11具有随着从中心11c朝向外缘，厚度增加的形状。因此，对象物11的第一面11a的z轴高度在中心11c最低，因此，高度设置电压成为位移传感器电压vd的下限。
[0073]
因此，致动器8不会在该可动范围ra中的中心值ao的下侧(例如延伸的一侧)被驱动，而仅在可动范围ra中的中心值ao的上侧(例如收缩的一侧)被驱动。其结果，虽然在移动距离从与中心11c对应的位置po至距离pa，致动器8根据位移传感器电压vd的变化被驱动而调整聚光点c的z轴高度ad，但在距离pa以后，位移传感器电压vd超过致动器8的可动范围ra，从而停止致动器8，不进行聚光点c的z轴高度ad的调整。即，可能产生不易进行追踪加工的上述问题。
[0074]
接着，对不易进行追踪加工的其它例进行说明。图7的(a)是对象物11的剖视图，图7的(b)是沿着线a展开对象物11的情况下的剖视图。在该例中，虽然对于对象物11的第一面11a而言未产生图5的(a)所示的均匀的位移，但沿着线a产生位移、即沿着线a的第一面11a的z轴高度的分布。
[0075]
对于这种对象物11，与图6所示的激光加工方法同样，在对象物11的中心11c进行高度设置，基于与此时的高度设置电压相关联的基准电压驱动致动器8时，在移动距离至距离pb为止及距离pc以后，致动器8根据位移传感器电压vd的变化而被驱动，调整聚光点c的z轴高度ad，但在距离pb和距离pc之间，由于位移传感器电压vd超过致动器8的可动范围ra，从而致动器8停止，不进行聚光点c的z轴高度ad的调整。即，在此也可能产生不易进行追踪加工的上述的问题。
[0076]
如上，不论对象物11的第一面11a的位移的分布如何均一律地在对象物11的中心11c进行高度设置，且以与在中心11c所得的高度设置电压对应的基准电压为中心驱动致动器8时，可进行追踪加工的的范围可能变窄。
[0077]
[第一实施方式]
[0078]
与此相对，在本实施方式中，抑制可进行追踪加工的范围变窄。接着，对激光加工装置及激光加工方法的第一实施方式进行具体说明。在此，对象物11与图7所示的相同。图8是表示第一实施方式的激光加工方法的流程图。
[0079]
如图8所示，在此，首先，与工序s11同样地进行对准(工序s21)。更具体而言，在工序s21中，控制部6通过控制对准用相机(未图示)，通过透过对象物11的光对对象物11进行摄像而获取对象物11的图像。然后，基于包含事先保持于控制部6的存储器等的对象物11的基准图像的初始信息和获取的图像，进行沿着第一面11a的方向(x方向及y方向)上的激光l的照射位置的对准。
[0080]
接着，通过进行线a的跟踪(工序s22、获取工序)，获取表示对象物11的第一面11a的位移的位移信息(工序s23、获取工序)。对于该工序s22、s23，具体地进行说明。在工序s22、s23中，首先，控制部6通过控制驱动部4、5，使激光照射部3沿着x方向及y方向移动，将激光照射部3配置于线a上。此外，如上所述，在此，位移传感器9与激光照射部3一体地移动。因此，使激光照射部3移动意味着使位移传感器9移动。
[0081]
接着，在工序s22、s23中，控制部6一边通过控制驱动部4、5，使激光照射部3沿着线a相对移动，一边通过控制位移传感器9，朝向对象物11照射测定用激光la(进行跟踪)。由此，控制部6获取根据测定用激光la的反射光lr从位移传感器9输出的位移传感器电压vd作为表示对象物11的第一面11a的位移的位移信息。即，控制部6执行获取表示关于z方向的第一面11a的位移的位移信息的获取处理。
[0082]
其结果，获取对象物11的第一面11a的沿着线a的位移信息。即，在此，控制部6通过位移传感器9连续地测定第一面11a的位移，获取位移信息。由此，在控制部6中，得到第一面11a的位移的沿着线a的分布。因此，根据控制部6，可选择在位移沿着线a变化的第一面11a的哪一位置进行高度设置。
[0083]
在接下来的工序中，控制部6基于位移信息，控制驱动部4、5使激光照射部3向x方向及y方向移动，由此在第一面11a的位移成为第一面11a的位移的范围的中心值的第一位置配置激光照射部3(工序s24)。此外，第一位置是包含x方向及y方向的xy面内的位置。
[0084]
接着，与工序s13同样，在第一位置进行高度设置(工序s25)。更具体而言，在工序s25中，控制部6在激光照射部3配置于第一位置的状态下，以测定用激光la聚光到对象物11的第一面11a的方式驱动驱动部4、5，使激光照射部3沿着z方向相对移动，使测定用激光la的聚光点相对于对象物11沿着z方向相对移动。然后，控制部6获取测定用激光la的聚光点与第一面11a一致时的位移传感器电压vd的值即高度设置电压。
[0085]
接着，与工序s14同样，设定致动器8的驱动电压的基准电压(工序s26)。在该工序s26中，控制部6将致动器8的基准电压和在工序s25中获取的高度设置电压相关联。更具体而言，例如，在位移传感器9的位移传感器电压vd为高度设置电压时，以对致动器8赋予基准电压的方式(即，以致动器8的伸缩量成为与基准电压对应的量的方式)设定基准电压。
[0086]
由此，如图9所示，致动器8的可动范围ra以在第一位置pe的第一面11a的位移(为z轴高度、位移的中心值)为中心值ao来设定。因此，致动器8在追踪加工时，在可动范围ra中的中心值ao的下侧(例如延伸的一侧)及可动范围ra中的中心值ao的上侧(例如收缩的一侧)的双方被驱动，缩小了致动器8停止而不易进行追踪加工的范围(在此为0)。
[0087]
此外，在以上的工序s24～s26中，将进行高度设置的第一位置作为第一面11a的位移成为第一面11a的位移的范围的中心值的位置。但是，第一位置可以不是成为中心值的位置，也可以为成为包含第一面11a的位移的中心值的一部分的范围即中心范围的特定值的位置。但是，在此的中心范围至少是除了第一面11a的位移的上限值及下限值的范围。
[0088]
因此，控制部6遍及以上的工序s24～s26而执行基于位移信息将包含位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定值(在此，在成为特定值的第一位置的高度设置电压值)、和致动器8的驱动电压的基准电压相关联的关联处理。另外，在本实施方式的激光加工方法中，遍及以上的工序s24～s26而实施基于位移信息将包含位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定值、和致动器8的驱动电压的基准电压相关联的关联工序。上述的例子是以特定值为中心值的例子。
[0089]
另外，控制部6遍及以上的工序s24～s26，作为关联处理，执行下述处理：第一处理，通过驱动部4、5的控制，使激光照射部3移动到第一面11a的位移成为中心范围的值的第一位置；第二处理，在第一处理之后，通过驱动部4、5的控制，以测定用激光la聚光到第一面11a的方式使激光照射部3沿着z方向相对移动；第三处理，在第二处理之后，将测定用激光la聚光到第一面11a时的位移传感器9的位移的测定值(高度设置电压)与致动器8的基准电压相关联。
[0090]
在接下来的工序中，使激光照射部3沿线a移动(工序s27)。更具体而言，在工序s27中，控制部6通过控制驱动部4、5，使激光照射部3沿着x方向及y方向移动，将激光照射部3配置在线a上。
[0091]
之后，实际进行激光加工(工序s28、加工工序)。即，控制部6执行通过以基准电压为中心使致动器8驱动，一边根据第一面11a的位移调整关于z方向的激光l的聚光点c的位置，一边使聚光点c沿着沿x方向的线a相对移动，沿着线a进行对象物11的激光加工的加工处理。此时，控制部6能够基于已经获取的位移信息和线a上的加工位置，根据该加工位置上的位移驱动致动器8。
[0092]
如以上说明的那样，在本实施方式的激光加工装置1及激光加工方法中，首先，获取表示关于z方向的对象物11的第一面11a的位移的位移信息。之后，基于所获取的位移信息，将包含对象物11的第一面11a的位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定的值、和致动器8的驱动电压的基准电压相关联。然后，通过以该基准电压为中心使致动器8驱动，一边根据对象物11的第一面11a的位移调整关于z方向的激光l的聚光点c的位置，一边沿着沿x方向的线a使聚光点c相对移动，沿着线a进行对象物11的激光加工(追踪加工)。因此，在追踪加工时，至少避免了仅使用致动器8的可动范围的中心的下侧或上侧。因此，例如与一律将在对象物11的中心的第一面11a的位移量(z轴高度)和致动器8的基准电压相关联的情况比较，可抑制可进行追踪加工的范围变窄。
[0093]
另外，在本实施方式的激光加工装置1及激光加工方法中，特定值也可以是第一面11a的位移的中心值。该情况下，在追踪加工中，均等地使用致动器8的可动范围ra的中心的下侧及上侧。因此，可靠地抑制了可追踪加工的范围变窄。
[0094]
另外，本实施方式的激光加工装置1具备以与激光照射部3一体地移动的方式设置，用于通过朝向对象物11出射测定用激光la，并且输入测定用激光la的反射光lr，而测定第一面11a的位移而获取位移信息的位移传感器9。因此，可以使用位移传感器9获取表示对
象物11的第一面11a的位移的位移信息。
[0095]
另外，在本实施方式的激光加工装置1中，控制部6通过位移传感器9连续地测定第一面11a的位移来获取位移信息。因此，可获取与对象物11的第一面11a的实际的位移更一致的位移信息。
[0096]
另外，本实施方式的激光加工装置1具备用于使激光照射部3及位移传感器9相对于对象物11沿着z方向相对移动的驱动部4、5。于是，控制部6在关联处理中执行下述处理：第一处理，通过驱动部4、5的控制，使激光照射部3及位移传感器9移动到第一面11a的位移成为特定值的第一位置；第二处理，在第一处理之后，通过驱动部4、5的控制，以测定用激光la聚光到第一面11a的方式使激光照射部3及位移传感器9沿着z方向相对移动；第三处理，在第二处理之后，将测定用激光la聚光到第一面11a时的位移传感器9的位移的测定值(高度设置电压值)与基准电压相关联。这样，在关联处理中，能够将对象物11的第一面11a的位移的实际的测定值作为特定值，与致动器8的驱动电压的基准电压相关联。
[0097]
[第二实施方式]
[0098]
接着，对激光加工装置及激光加工方法的第二实施方式进行说明。在此，对象物11的厚度如图10的(a)所示，在包含中心11c的中央部分是一定的，且从中央部分朝向外缘以一定的比率逐渐减少。即，对象物11的第一面11a的位移量(z轴高度)在中央部分是一定的，随着从中央部分朝向外缘逐渐减少。另外，线a以从一方的外缘通过中央部分而到达至另一方的外缘的方式直线状地设定。
[0099]
对于这样的对象物11，有时在中心11c进行高度设置而获取高度设置电压，并且将该高度设置电压和致动器8的基准电压相关联。该情况下，致动器8的可动范围ra的中心值ao被设置为第一面11a的位移的上限值。因此，在该情况下，如果进行沿着线a的追踪加工，则致动器8仅在可动范围ra的中心值ao的下侧(例如延伸的一侧)被驱动，例如在从对象物11的一方的外缘至距离pf之间及从距离pg至对象物11的另一方的外缘之间的范围，位移传感器电压vd超过致动器8的可动范围ra，不易进行追踪加工。
[0100]
与此相对，在本实施方式中，如下进行追踪加工。图11是表示第二实施方式的激光加工方法的流程图。如图11所示，在本实施方式的激光加工方法中，首先，控制部6获取表示对象物11的第一面11a的位移的位移信息(工序s31)。控制部6与第一实施方式同样，通过进行跟踪，也可以获取位移信息，但是，在此，对象物11的形状是已知的，通过来自外部的输入获取位移信息。
[0101]
接着，与工序s21同样地进行对准(工序s32)。接着，使激光照射部3移动到对象物11的中心11c上(工序s33)。更具体而言，在该工序s33中，控制部6通过控制驱动部4、5，使激光照射部3相对于对象物11沿x方向及y方向相对移动，从而使激光照射部3移动到对象物11的中心11c上。如上所述，对象物11的中心11c是第一面11a的位移成为上限值的第二位置。
[0102]
接着，与工序s25同样，在第二位置进行高度设置(工序s34)。更具体而言，在工序s34中，控制部6在激光照射部3配置于第二位置的状态下，以测定用激光la聚光到对象物11的第一面11a的方式驱动驱动部4、5，使激光照射部3沿着z方向相对移动，且使测定用激光la的聚光点相对于对象物11沿着z方向相对移动。然后，控制部6获取测定用激光la的聚光点与第一面11a一致时的位移传感器电压vd的值即高度设置电压。
[0103]
接着，与工序s26同样地设定致动器8的驱动电压的基准电压(工序s35)。即，在该
工序s35中，控制部6将致动器8的基准电压和在工序s34中获取的高度设置电压相关联。由此，致动器8以第一面11a的位移的上限值为中心被驱动。因此，在接下来的工序中，控制部6进行可动范围ra的偏移(工序s36)。
[0104]
更具体而言，在该工序s36中，控制部6通过控制驱动部4、5，使激光照射部3沿着z方向相对移动。在此，控制部6以测定用激光la的聚光点移动到比第一面11a靠第二面11b侧的方式使激光照射部3沿着z方向相对移动。在该状态下，控制部6获取位移传感器电压vd。该位移传感器电压vd如图12所示，是从在工序s34中获取的高度设置电压vo向下侧偏移的偏移值ve。
[0105]
然后，控制部6将该偏移值ve、和致动器8的基准电压值相关联。即，在位移传感器9的位移传感器电压vd为偏移值ve时，以对致动器8赋予基准电压的方式(即，以致动器8的伸缩量为与基准电压对应的量的方式)设定基准电压。偏移值ve是与对象物11的第一面11a的位移的中心值对应的值，例如是高度设置电压vo的1/2的值。
[0106]
这样，控制部6遍及以上的工序s34～s36而执行基于位移信息，将包含第一面11a的位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定值(在此为高度设置电压vo的偏移值ve)、和致动器8的驱动电压的基准电压相关联的关联处理。另外，在本实施方式的激光加工方法中，遍及以上的工序s34～s36而实施基于位移信息，将包含位移的中心值的位移的一部分的范围即中心范围的特定值、和致动器8的驱动电压的基准电压相关联的关联工序。上述的例子是以特定值为中心值的例子。
[0107]
另外，控制部6遍及以上的工序s34～s36，作为关联处理，执行下述处理：第四处理，通过驱动部4、5的控制，使激光照射部3移动到第一面11a的位移成为上限值的第二位置；第五处理，在第四处理之后，通过驱动部4、5的控制，在第二位置以测定用激光la聚光到第一面11a的方式使激光照射部3沿着z方向相对移动；第六处理，在第五处理之后，以测定用激光la聚光到第一面11a时的位移传感器9的位移的测定值(高度设置电压vo)加上了偏移量的偏移值(与偏移值ve对应的位移的值)包含在中心范围的方式设定偏移量，以该偏移值ve为特定值与基准电压相关联。
[0108]
由此，如图12所示，使致动器8的可动范围ra偏移。因此，致动器8在沿着线a的追踪加工时，在可动范围ra中的中心值ao的下侧(例如延伸的一侧)及可动范围ra中的中心值ao的上侧(例如收缩的一侧)的双方被驱动，缩小了致动器8停止而难以进行追踪加工的范围(在此为0)。
[0109]
在接下来的工序中，控制部6与工序s27同样地使激光照射部3沿线a移动(工序s37)。之后，与工序s28同样地实际进行激光加工(工序s38、加工工序)。即，控制部6执行通过以基准电压为中心使致动器8驱动，一边根据第一面11a的位移调整关于z方向的激光l的聚光点c的位置，一边使聚光点c沿着沿x方向的线a相对移动，沿着线a进行对象物11的激光加工的加工处理。此时，控制部6能够基于已经获取的位移信息和线a上的加工位置，根据该加工位置上的位移驱动致动器8。
[0110]
如以上说明的那样，在本实施方式中，也与第一实施方式同样地可抑制可进行追踪加工的范围变窄。另外，在本实施方式中，在关联处理中，能够将从对象物11的第一面11a的位移的实际的测定值(高度设置电压vo)偏移的偏移值(与偏移值ve对应的值)作为特定值，与致动器8的驱动电压的基准电压相关联。
[0111]
此外，在上述的例子中，将进行高度设置的第二位置作为第一面11a的位移成为上限值的位置。但是，第二位置也可以根据对象物11的形状及位移的基准的设定，设为第一面11a的位移成为下限值的位置。
[0112]
另外，在位移传感器9与激光l同轴地构成的情况下，有时位移传感器电压vd相对于第一面11a的z轴高度的变化为非线性。在上述的工序s36中，是如上所述位移传感器电压vd为非线性的情况的一个例子。与此相对，例如在位移传感器9与激光l不同轴地构成的情况等、即位移传感器电压vd相对于第一面11a的z轴高度的变化为线性的情况等下的相对于z轴高度的位移传感器电压vd的特性为已知的情况下，在工序s36中，能够实际上不使激光照射部3向z方向移动，而基于已知的位移传感器电压vd的特性，求出偏移值ve。
[0113]
[第三实施方式]
[0114]
接着，对于激光加工装置及激光加工方法的第三实施方式进行说明。图13是表示第三实施方式的激光加工方法的流程图。此外，在此，相对于对象物11，设定有在从z方向观察时相互平行地延伸的直线上的多条线a。
[0115]
如图13所示，在此，与第一实施方式同样地实施工序s41～s48。工序s41～s48的内容分别与工序s21～s28相同。但是，在工序s42中，通过对多条线a中的一条线a与工序s22同样地进行跟踪，获取沿着该一条线a的对象物11的第一面11a的位移信息(工序s43)。另外，在工序s45中，基于该一条线a上的位移信息，与工序s25同样地进行高度设置，在工序s46中与工序s26同样地设定基准电压。然后，在工序s47中，与工序s27同样地使激光照射部3在该一条线a上移动，在工序s48中，与工序s28同样地对该一条线a进行激光加工。
[0116]
之后，控制部6进行该一条线a(之前加工刚完成的线a)是否为多条线a中的最后的线a的判定(工序s49)。工序s49的判定的结果是该一条线a是最后的线a的情况下(工序s49：是)，结束处理。另一方面，工序s49的判定的结果是该一条线a不是最后的线a的情况下(工序s49：否)，控制部6通过控制驱动部4、5，使激光照射部3向x方向及y方向相对移动，使激光照射部3移动到其它的线a(工序s50)。
[0117]
之后，返回到工序s42，将该其它的线a作为对象，再次实施工序s42以后的工序。这样，在本实施方式中，对于多条线a的各个获取位移信息，进行高度设置，设定基准电压。因此，除了与第一实施方式同样的效果之外，还可进行更适于沿着各条线a的对象物11的第一面11a的位移的追踪加工。
[0118]
[第四实施方式]
[0119]
与此相对，在图14所示的第四实施方式中，工序s49的判定的结果是该一条线a不是最后的线a的情况下(工序s49：否)，控制部6通过控制驱动部4、5，使激光照射部3向x方向及y方向相对移动，使激光照射部3移动到其它的线a(工序s50)。之后，返回到工序s48，以该其它的线a为对象，再次实施工序s48。即，在本实施方式中，使用在一条线a的跟踪中获取的位移信息、高度设置电压、基准电压，进行其它的线a的追踪加工。因此，根据本实施方式，除以与第一实施方式同样的效果之外，还能够缩短位移信息及高度设置电压的获取及基准电压的设定所需的时间。
[0120]
[第五实施方式]
[0121]
接着，对于第五实施方式的激光加工装置及激光加工方法进行说明。图15是表示第五实施方式的激光加工方法的流程图。如图15所示，在此，与第一实施方式同样地实施工
序s61～s63。工序s61～s63的内容分别与工序s21～s23同样。
[0122]
之后，进行对象物11的第一面11a的位移是否超过致动器8的可动范围ra的判定(工序s64)。更具体而言，在该工序s64中，控制部6执行基于位移信息(位移传感器电压vd)和致动器8的可动范围ra的比较，进行致动器8的可动范围ra是否超过位移的判定的判定处理。
[0123]
然后，工序s64的判定的结果是对象物11的第一面11a的位移超过致动器8的可动范围ra的情况下(工序s64：否)，控制部6执行通知该消息的通知处理(工序s70)。作为通知的一个例子，控制部6能够在输入接受部显示警告。之后，结束处理。另一方面，工序s64的判定的结果是位移未超过可动范围ra的情况下(工序s64：是)，实施工序s65～s69。工序s65～s69与第一实施方式的工序s24～s28相同。这样，根据本实施方式，除与第一实施方式同样的效果之外，还可识别对象物11的第一面11a的位移超过致动器8的可动范围ra的情况。
[0124]
[第六实施方式]
[0125]
接着，对于第六实施方式的激光加工装置及激光加工方法进行说明。本实施方式如图16所示用于与对象物11的第一面11a的位移(位移传感器电压vd)大幅超过致动器8的可动范围ra的情况对应。在本实施方式中，如图17所示，实施工序s71～s74。工序s71～s74与第五实施方式的工序s61～s64相同。于是，工序s74的判定的结果是对象物11的第一面11a的位移未超过致动器8的可动范围ra的情况下，与第一实施方式的工序s24～s28同样地实施工序s75～s79。
[0126]
另一方面，工序s74的判定的结果是对象物11的第一面11a的位移超过致动器8的可动范围ra的情况(工序s74：否)，如图18所示，提取包含线a中的第一面11a的位移成为下限值的位置、即位移传感器电压vd及第一面11a的z轴高度成为下限值的位置的一下限区域(工序s81)。在此，控制部6如图16所示，提取包括位移传感器电压vd成为下限值的位置pm且将位置pm上的第一面11a的z轴高度作为可动范围ra的下限值时成为包含于可动范围ra的位移的线a的一部分的区域来作为该一下限区域。在此，该一下限区域是至线a中的位置ph为止的区域。
[0127]
接着，控制部6将提取的该一下限区域设为对象，在工序s82～工序s85中进行高度设置、基准电压的设定及追踪加工。这些工序s82～工序s85的具体的内容除对象不是线a的整体而为一下限区域这一点外，与第一实施方式的工序s25～s28相同。作为一个例子，在工序s82中，在该一下限区域内，进行第一面11a的位移成为第一面11a的位移的范围的中心值的第一位置上的高度设置。如上，仅加工线a中的该一下限区域。
[0128]
接着，如图19所示，从线a的未加工区域提取其它下限区域(工序s86)。即，在工序s86中，控制部6提取包括线a的未加工区域中第一面11a的位移成为下限值的位置、即位移传感器电压vd及第一面11a的z轴高度成为下限值的位置的其它下限区域。在此，控制部6如图16所示，提取包含在未加工区域中位移传感器电压vd成为下限值的位置ph且将位置ph上的第一面11a的z轴高度设为可动范围ra的下限值时成为包含于可动范围ra的位移的线a的余部的区域来作为该其它下限区域。在此，该其它下限区域是线a中的位置ph以后的区域。
[0129]
接着，控制部6将提取到的该其它下限区域当作对象，在工序s87～工序s89中进行高度设置、基准电压的设定及追踪加工。这些工序s87～工序s89的具体的内容除对象不是线a的整体而是其它下限区域这一点外，与第一实施方式的工序s25～s28相同。作为一个例
子，在工序s86中，在该其它下限区域内，进行在第一面11a的位移成为第一面11a的位移的范围的中心值的第一位置的高度设置。如上，对线a中该其它下限区域进一步进行加工。
[0130]
之后，控制部6进行线a的所有区域(即线a的整体)的加工是否完成的判定(工序s90)。工序s90的判定的结果是线a的所有区域的加工完成的情况下(工序s90：是)，结束处理。另一方面，工序s90的判定的结果是线a的所有区域的加工没有完成的情况下(工序s90：否)，再次实施工序s86以后的工序。
[0131]
如上，在本实施方式中，将一条线a分成包含于致动器8的可动范围ra的多个区域进行追踪加工。即，在本实施方式中，控制部6在工序s74的判定(判定处理)的结果是第一面11a的位移超过致动器8的可动范围ra的情况下，以第一面11a的位移包含于可动范围ra的方式将线a分割成多个部分(多个下限区域)，并且对各部分执行关联处理及加工处理。因此，根据本实施方式，扩大了可进行追踪加工的范围(在上述的例子中，在第一面11a的所有区域可进行追踪加工)。
[0132]
[变形例]
[0133]
以上的实施方式说明了本发明的一方面。因此，本发明不限定于上述实施方式，可任意地变形。
[0134]
例如，在上述实施方式中，列举了控制部6为了获取位移信息(位移传感器电压vd)而通过位移传感器9连续地测定第一面11a的位移的例子。然而，如图20的(a)所示，控制部6也可以通过位移传感器9，在对象物11的第一面11a内的多个部位k上离散地测定位移而获取位移信息。该情况下，控制部6能够将多个部位k各自的位移(与位移对应的各个位移传感器电压vd)的中央值和致动器8的基准电压相关联。
[0135]
另外，控制部6如图20的(b)所示，也可以不论线a的形状如何，均使用位移传感器9以螺旋状测定第一面11a的位移而获取位移信息。该情况下，能够基于所获得的位移信息，将该位移(与位移对应的位移传感器电压vd)的中央值和致动器8的基准电压相关联。
[0136]
另外，在上述的例子中，如图21的(a)所示，将与致动器8的可动范围ra中的与高度设置电压相关联的基准电压对应的位置作为中心值ao。即，对致动器8赋予相当于高度设置电压的基准电压时的致动器8的伸缩量为可动范围ra的中心值ao。该情况下，从中心值ao至可动范围ra的下限值ac的范围rc、和从中心值ao至可动范围ra的上限值ae的范围re成为同等。
[0137]
但是，如图21的(b)所示，也可以将从致动器8的可动范围ra的中心值ao向可动范围ra的上限值ae侧(或下限值ac侧)偏移的值a1与基准电压相关联。该情况下，范围rc比范围re宽(或窄)。该情况下，控制部6执行在关联处理之后，通过在包含基准电压的可动范围ra使致动器8驱动，一边根据第一面11a的位移调整关于z方向的激光l的聚光点c的位置，一边沿着沿x方向的线a使聚光点c相对移动，沿着线a进行对象物11的激光加工的加工处理。于是，该情况下的基准电压相对于可动范围ra的中心偏移。
[0138]
另外，上述的第一～第六实施方式能够任意组合。例如，在第三实施方式及第四实施方式中，列举了在相对于对象物11设定有多条直线状的线a的情况下，遍及该多条线a进行追踪加工的例子。与此相对，例如，在第一实施方式中，也能够相对于对象物11设定多个圆形状的线a，以遍及该多个圆形状的线a进行追踪加工的方式，应用第三实施方式及第四实施方式的各工序。