(57)【要約】【課題】ワークを分割するために必要な深さ分の変質層やレーザ加工溝を、より少ない回数のレーザ光線の照射によって加工処理時間を短縮させて効率よく形成できるようにする。【解決手段】光を発する光源と、加工対象となるワーク１に光を集光する集光器と、を含み、ワーク１に加工を施すためのレーザ加工用光学装置であって、光を、多波長かつコヒーレントな多波長コヒーレント光１１３とし、集光器は、この多波長コヒーレント光１１３をその光軸に沿って波長毎に異なる位置に集光点を形成するようにすることで、光軸上でワーク１内部の範囲Ｌに、多波長コヒーレント光１１３に含まれる波長毎に複数の集光点を存在させ、１回のパルスレーザの照射で、ワーク１の内部に深さ方向に範囲Ｌに亘って長い改質層を形成できるようにした。【選択図】        図３
2010158686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を発する光源と、加工対象となるワークに前記光を集光する集光器と、を含み、前記ワークに加工を施すためのレーザ加工用光学装置であって、
前記光は、多波長かつコヒーレントな多波長コヒーレント光であり、
前記集光器は、前記多波長コヒーレント光をその光軸に沿って波長毎に異なる位置に集光点を形成することを特徴とするレーザ加工用光学装置。
【請求項２】
前記光源は、フォトニック結晶ファイバを含むことを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工用光学装置。
【請求項３】
前記光源は、前記多波長コヒーレント光を波長毎に遅延させる波長依存遅延機構を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のレーザ加工用光学装置。
【請求項４】
前記加工は、前記多波長コヒーレント光を前記ワークの内部に集光させることによる改質層形成加工であり、
前記波長依存遅延機構は、前記集光器から遠い位置に集光される波長の光から順次前記ワークに到達するように前記多波長コヒーレント光を波長毎に遅延させることを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工用光学装置。
【請求項５】
前記加工は、前記多波長コヒーレント光を前記ワークの表面近傍に集光させることによるアブレーション除去加工であり、
前記波長依存遅延機構は、前記集光器から近い位置に集光される波長の光から順次前記ワークに到達するように前記多波長コヒーレント光を波長毎に遅延させることを特徴とする請求項３に記載のレーザ加工用光学装置。
【請求項６】
前記波長依存遅延機構は、チャープ光ファイバーブラッググレーティングであることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一つに記載のレーザ加工用光学装置。
【請求項７】
前記光源は、光サーキュレータを有することを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工用光学装置。
【請求項８】
前記多波長コヒーレント光に含まれる波長のうち任意の波長をカットする光カット手段を有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一つに記載のレーザ加工用光学装置。
【請求項９】
ワークを保持する保持面を有する保持手段と、
該保持手段の前記保持面に保持された前記ワークに加工を施すための請求項１〜８のいずれか一つに記載のレーザ加工用光学装置と、
を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項１０】
保持手段に保持されたワークに対して、光源から発せられた多波長かつコヒーレントな多波長コヒーレント光を、集光器によって該集光器の光軸に沿って波長毎に異なる位置に集光点を形成するように照射して、前記ワークに加工を施すようにしたことを特徴と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、半導体ウエーハ等のワークに加工を施すためのレーザ加工用光学装置、このレーザ加工用光学装置を備えるレーザ加工装置およびレーザ加工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエーハや光デバイスウエーハ等のストリートに沿って分割する方法として、ウエーハに対して透過性を有するパルスレーザ光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザ光線を照射するレーザ加工方法も試みられている。このレーザ加工方法を用いた分割方法は、ウエーハの一方の面側から内部に集光点を合わせてウエーハに対して透過性を有する波長のパルスレーザ光線を照射し、ウエーハの内部にストリートに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、ワークを分割するものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、ウエーハの表面近傍に光を集光してアブレーションによってレーザ加工溝を形成する提案例もあり（例えば、特許文献２参照）、実用化もされている。
【０００４】
【特許文献１】特許第３４０８８０５号公報
【特許文献２】特開平１０−３０５４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来方式にあっては、ワークを適正に分割するためにはストリートに沿って複数回パルスレーザ光線を照射する工程を繰返すことで、所定深さ分の変質層やレーザ加工溝を形成する必要がある。この結果、加工処理時間が長くかかってしまう不具合がある。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワークを分割するために必要な深さ分の変質層やレーザ加工溝を、より少ない回数のレーザ光線の照射によって加工処理時間を短縮させて効率よく形成することができるレーザ加工用光学装置、レーザ加工装置およ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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、光を発する光源と、加工対象となるワークに前記光を集光する集光器と、を含み、前記ワークに加工を施すためのレーザ加工用光学装置であって、前記光は、多波長かつコヒーレントな多波長コヒーレント光であり、前記集光器は、前記多波長コヒーレント光をその光軸に沿って波長毎に異なる位置に集光点を形成することを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、上記発明において、前記光源は、フォトニック結晶ファイバを含むことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、上記発明において、前記光源は、前記多波長コヒーレント光を波長毎に遅延させる波長依存遅延機構を含むことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、上記発明において、前記加工は、前記多波長コヒーレント光を前記ワークの内部に集光させることによる改質層形成加工であり、前記波長依存遅延機構は、前記集光器から遠い位置に集光される波長の光から順次前記ワークに到達するように前記多波長コヒーレント光を波長毎に遅延させることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、上記発明において、前記加工は、前記多波長コヒーレント光を前記ワークの表面近傍に集光させることによるアブレーション除去加工であり、前記波長依存遅延機構は、前記集光器から近い位置に集光される波長の光から順次前記ワークに到達するように前記多波長コヒーレント光を波長毎に遅延させることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、上記発明において、前記波長依存遅延機構は、チャープ光ファイバーブラッググレーティングであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、上記発明において、前記光源は、光サーキュレータを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明にかかるレーザ加工用光学装置は、上記発明において、前記多波長コヒーレント光に含まれる波長のうち任意の波長をカットする光カット手段を有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明にかかるレーザ加工装置は、ワークを保持する保持面を有する保持手段と、該保持手段の前記保持面に保持された前記ワークに加工を施すための上記いずれか一つの発明に記載のレーザ加工用光学装置と、を備えることを特徴とする。
【００１６】
また、本発明にかかるレーザ加工方法は、保持手段に保持されたワークに対して、光源から発せられた多波長かつコヒーレントな多波長コヒーレント光を、集光器によって該集光器の光軸に沿って波長毎に異なる位置に集光点を形成するように照射して、前記ワークに加工を施すようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ワークを分割するために必要な深さ分の変質層やレーザ加工溝を、より少ない回数のレーザ光線の照射によって加工処理時間を短縮させて効率よく形成することができるレーザ加工用光学装置、レーザ加工装置およびレーザ加工方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための最良の形態であるレーザ加工用光学装置を備えるレーザ加工装置およびレーザ加工方法について図面を参照して説明する。本発明は、各実施の形態に限らず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、種々の変形が可能である。
【００１９】
（実施の形態１）
図１は、本実施の形態１のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図である。本実施の形態１のレーザ加工装置２０は、概略的には、ワーク１を保持する保持面２１ａを有する保持手段２１と、保持手段２１の保持面２１ａ上に保持されたワーク１に光を照射して加工を施すレーザ加工用光学装置１００Ａとを備えている。
【００２０】
保持手段２１は、ワーク１を吸引保持するとともに、円筒部２２内の図示しないモータに連結されて回転可能に設けられている。また、保持手段２１は、ボールネジ等を用いた周知構成からなる加工送り手段２３によって水平方向となるＸ軸方向に移動可能に設けられ、搭載されたワーク１をレーザ加工用光学装置１００Ａが照射する光線に対して相対的に加工送りさせる。保持手段２１は、同様に、ボールネジ等を用いた周知構成からなる割り出し送り手段２４によって水平方向となるＹ軸方向に移動可能に設けられ、搭載されたワーク１をレーザ加工用光学装置１００Ａが照射する光線に対して相対的に割り出し送りさせる。
【００２１】
ここで、加工対象となるワーク１は、図１中に示すように、環状のフレーム２に装着されたポリオレフィン等の合成樹脂シートからなるダイシングテープ３に表面を下側にして貼着された状態で用意される。このようなワーク１は、特に限定されないが、例えば半導体ウエーハ等のウエーハや、チップ実装用としてウエーハの裏面に設けられるＤＡＦ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ  Ｆｉｌｍ）等の粘着部材、あるいは半導体製品のパッケージ、セラミック、ガラス系あるいはシリコン系の基板、さらには、μｍオーダの精度が要求される各種加工材料が挙げられる。本実施の形態のワーク１は、半導体ウエーハ等をベースとし、表面に格子状に配列されたストリート４によって区画された複数の矩形領域が形成され、この複数の矩形領域にデバイスが形成されている。加工に際して、このようなワーク１は、保持手段２１の保持面２１ａ上に載置されて、吸引保持させる。なお、フレーム２は、クランプ部材２１ｂにより固定される。
【００２２】
また、レーザ加工用光学装置１００Ａは、実質上水平に配置されたケーシング１０１を含んでおり、支持ブロック２５に対してこのケーシング１０１を介して図示しないＺ軸移動手段によってＺ軸方向に移動可能に設けられている。図２は、レーザ加工用光学装置１００Ａの内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。本実施の形態１のレーザ加工用光学装置１００Ａは、概略的には、光を発する光源１１０と、保持面２１ａに保持されたワーク１に光を集光する集光器１２０とを含む。ここで、光源１１０は、ピコ・フェトム秒発振器１１１を含む。よって、ピコ・フェトム秒発振器１１１を含む光源１１０は、図２中に示すように、波長λ１，λ２，・・・，λｎを含む多波長かつコヒーレントな多波長コヒーレント光１１３を発する（図２中の網掛けで示すパルスは、多波長成分が含まれていることを表している）。すなわち、ピコ秒やフェトム秒のパルスレーザ光線を発振するピコ・フェトム発振器１１１は、それ自体で波長変換手段として機能し、例えば数十ｎｍの波長分布範囲を有する多波長コヒーレント光１１３を発することができる。
【００２３】
集光器１２０は、例えば色収差レンズ１２１を有し、光源１１０から発せられた多波長コヒーレント光１１３を波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に光軸（Ｚ軸）に沿って異なる位置に集光点を形成する。本実施の形態１では、レーザ加工として改質層形成加工に適用されており、集光器１２０は、多波長コヒーレント光１１３をストリート４に沿ってワーク１の内部に集光させるように設定されている。また、多波長コヒーレント光１１３としては、１５０〜１２００ｎｍ程度から抽出された波長域が使用されている。
【００２４】
ここで、改質層を形成するためのワーク１内部への光の集光の様子について説明する。図３は、従来方式と対比して示す本実施の形態１の方式によるワーク１内部への光の集光の様子を示す説明図である。
【００２５】
まず、従来方式では、単一波長λ０によるコヒーレント光１１３ａを用いているため、集光器（集光レンズ）で集光させた場合、図３（ｂ）に示すように、ワーク１の内部の１点に集光する。よって、１回のパルス照射では、深さ方向に短い改質層しか形成できないため、深さ方向に所定長さ分の改質層を形成するためには、集光点位置を上下方向にずらしながら複数回パルスレーザを照射する工程を繰り返さなければならないものである。
【００２６】
これに対して、本実施の形態１の方式では、色収差レンズ１２１は、通過した多波長コヒーレント光１１３が波長λ１，λ２，・・・，λｎによって異なる焦点距離を有する。すなわち、この色収差レンズ１２１は、多波長コヒーレント光１１３に含まれる波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎にワーク１の内部に光軸上に複数の集光点を形成する。よって、図３（ａ）に示すように、色収差レンズ１２１の光軸上でワーク１内部の範囲Ｌには、多波長コヒーレント光１１３に含まれる波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に複数の集光点が存在することとなる。したがって、多波長コヒーレント光１１３による１回のパルスレーザの照射で、ワーク１の内部に深さ方向に範囲Ｌに亘って長い改質層を形成することができる。よって、より少ない回数のパルスレーザの照射によって加工処理時間を短縮させて効率よく改質層を形成することができる。
【００２７】
なお、本実施の形態１では、レーザ加工として、改質層形成加工への適用例で説明したが、ワーク１の表面にレーザ加工溝を形成するアブレーション除去加工の場合であっても同様に適用できる。すなわち、アブレーション除去加工の場合には、多波長コヒーレント光１１３をワーク１のストリート４に沿って表面近傍に集光させるようにすればよい（後述の各実施の形態についても同様である）。なお、この場合の多波長コヒーレント光１１３としては、３００〜５５０ｎｍ程度から抽出された波長域が使用されている。したがって、多波長コヒーレント光１１３による１回のパルスレーザの照射で、ワーク１の表面に対して深さ方向に範囲Ｌに亘って長いレーザ加工溝を形成することができる。よって、より少ない回数のパルスレーザの照射によって加工処理時間を短縮させて効率よくレーザ加工溝を形成することができる。
【００２８】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２のレーザ加工用光学装置１００Ｂの内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。実施の形態１で説明した部分と同一または相当する部分は、同一符号を用いて示し、説明も省略する（以降の各実施の形態でも同様とする）。
【００２９】
本実施の形態２のレーザ加工装置２０は、レーザ加工用光学装置１００Ａに代えて、レーザ加工用光学装置１００Ｂを備える。このレーザ加工用光学装置１００Ｂは、光源１３０と集光器１２０とを含む。光源１３０は、ナノ秒発振器１３１とフォトニック結晶ファイバ１３２と集光レンズ１３３とコリメートレンズ１３４とを含む。
【００３０】
ナノ秒発振器１３１は、図４中に示すように、単一波長からなるコヒーレント光１３５をナノ秒のパルスレーザとして発するものである。フォトニック結晶ファイバ１３２は、ナノ秒発振器１３１から発せられた単一波長からなるコヒーレント光１３５を波長分布が数千ｎｍの範囲に広がる波長λ１，λ２，・・・，λｎの多波長コヒーレント光１３６とさせる波長変換手段である。図４中の多波長コヒーレント光１３６に関する網掛けで示すパルスは、多波長成分が含まれていることを表している。
【００３１】
また、集光レンズ１３３は、ナノ秒発振器１３１から発せられたコヒーレント光１３５を集光させて効率よくフォトニック結晶ファイバ１３２の入射端部に入射させるためのレンズであり、色収差なしのレンズが用いられている。また、コリメートレンズ１３４は、フォトニック結晶ファイバ１３２から出射される多波長コヒーレント光１３６を平行ビーム化させて色収差レンズ１２１に導くための色収差なしのレンズである。
【００３２】
本実施の形態２の場合も、実施の形態１の場合と同様に、多波長コヒーレント光１１３による１回のパルスレーザの照射で、ワーク１の内部に深さ方向に範囲Ｌに亘って長い改質層を形成することができる。よって、より少ない回数のパルスレーザ光線の照射によって加工処理時間を短縮させて効率よく改質層を形成することができる。特に、前述のピコ・フェムト秒のパルスレーザの場合の波長分布は、数十ｎｍの範囲であり、十分広い範囲に集光点を分散させるのは難しいが、本実施の形態２のように、フォトニック結晶ファイバ１３２を用いると波長分布を数千ｎｍの範囲に広げることができ、容易に十分広い範囲に集光点を分散させることができる。また、発振器として、ピコ・フェトム秒発振器１１１に比べて安価なナノ秒発振器１３１を用いることができる。
【００３３】
（実施の形態３）
図５は、本発明の実施の形態３のレーザ加工用光学装置１００Ｃの内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。本実施の形態３のレーザ加工装置２０は、レーザ加工用光学装置１００Ａに代えて、レーザ加工用光学装置１００Ｃを備える。このレーザ加工用光学装置１００Ｃは、光源１４０と集光器１２０とを含む。光源１４０は、ピコ・フェトム秒発振器１１１に加えて、波長依存遅延機構１４１を構成する光ファイバ１４１ａと集光レンズ１４２とコリメートレンズ１４３とを含む。
【００３４】
波長依存遅延機構１４１は、ピコ・フェトム秒発振器１１１から発せられた多波長コヒーレント光１１３を波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に遅延させるためのものである。本実施の形態３では、波長依存遅延機構１４１は、ピコ・フェトム秒発振器１１１と色収差レンズ１２１との間に配設された、数メートルの長さの通常の光ファイバ１４１ａからなる。数メートルの長さの通常の光ファイバ１４１ａであっても、数百ピコ秒程度の遅延が発生するので、多波長コヒーレント光１１３のパルスがピコ・フェトム秒であれば、多波長コヒーレント光１１３を時間的に波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に分解することができる。よって、光ファイバ１４１ａを通過した後は、図５中に示すように、時間的に波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に分解されて１パルス内で波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に時間差を有する時間差多波長コヒーレント光１４４を得ることができる。図５中の時間差多波長コヒーレント光１４４に関する網掛けで示す部分は、異なる波長成分λ１，λ２，・・・，λｎを表している。
【００３５】
また、集光レンズ１４２は、ピコ・フェトム秒発振器１１１から発せられた多波長コヒーレント光１１３を集光させて効率よく光ファイバ１４１ａの入射端部に入射させるためのレンズであり、色収差なしのレンズが用いられている。また、コリメートレンズ１４３は、光ファイバ１４１ａから出射される時間差多波長コヒーレント光１４４を平行ビーム化させて色収差レンズ１２１に導くための色収差なしのレンズである。
【００３６】
（実施の形態４）
図６は、本発明の実施の形態４のレーザ加工用光学装置１００Ｄの内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。本実施の形態４のレーザ加工装置２０は、レーザ加工用光学装置１００Ｂに代えて、レーザ加工用光学装置１００Ｄを備える。このレーザ加工用光学装置１００Ｄは、光源１５０と集光器１２０とを含む。光源１５０は、ナノ秒発振器１３１とフォトニック結晶ファイバ１３２と集光レンズ１３３とコリメートレンズ１３４に加えて、光サーキュレータ１５１と、波長依存遅延機構１５２を構成するチャープ光ファイバーブラッググレーティング１５２ａとを含む。
【００３７】
波長依存遅延機構１５２は、フォトニック結晶ファイバ１３２から射出される多波長コヒーレント光１３６を波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に遅延させるためのものである。本実施の形態４では、波長依存遅延機構１５２は、チャープ光ファイバーブラッググレーティング１５２ａからなる。チャープ光ファイバーブラッググレーティング１５２ａは、例えば紫外線を用いてコア中の数ヶ所の適宜位置にグレーティングを形成することで、光フィルタ機能を持たせたデバイスであり、特定の波長光だけをそれぞれのグレーティングで反射させるものである。反射光は波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に光路長が変化するため、それぞれの波長毎に時間差の異なる遅延が生ずる。具体的には、チャープ光ファイバーブラッググレーティング１５２ａの場合、２０メートル程度の長さで１００〜２００ｎｍ程度の遅延が発生するので、ナノ秒のパルスレーザでも波長毎に分解できる。よって、多波長コヒーレント光１３６は、チャープ光ファイバーブラッググレーティング１５２ａを往復した後は、図６中に示すように、時間的に波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に分解されて１パルス内で波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に時間差を有する時間差多波長コヒーレント光１５３を得ることができる。図６中の時間差多波長コヒーレント光１５３に関する網掛けで示す部分は、異なる波長成分λ１，λ２，・・・，λｎを表している。
【００３８】
また、光サーキュレータ１５１は、フォトニック結晶ファイバ１３２側から入射してチャープ光ファイバーブラッググレーティング１５２ａ内を往復した時間差多波長コヒーレント光１５３を色収差レンズ１２１側に結合させるための光学デバイスである。カップリング等の使用も可能であるが、光サーキュレータ１５１を用いることで、ナノ秒発振器１３１側から発せられた光のロスを抑えて伝搬させることが可能であり、安定したレーザ加工を行わせることができる。
【００３９】
レーザの吸収過程は、ワーク１の種類や使用するレーザの種類によって様々な場合が考えられる。したがって、実施の形態３，４の場合、多波長コヒーレント光１１３，１３６を波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎に遅延させることで時間差多波長コヒーレント光１４４，１５３として１パルス内でワーク１に照射するので、それぞれの吸収過程に合わせて任意の順番で波長λ１，λ２，・・・，λｎ毎にワーク１に到達させて加工を行わせることができ、加工効率を向上させることができる。レーザの吸収過程の一例を挙げると、短波長域の光では多光子吸収を起こし、長波長域では電子・正孔対をきっかけに吸収が起こる場合がある。このような場合には、短波長側から順次ワーク１に到達するように遅延させた時間差多波長コヒーレント光１４４，１５３を用いることで、効率のよい加工が可能になるものと予想される。なお、照射する波長λ１，λ２，・・・，λｎの順序は、短波長側からであっても、長波長側からであってもよい。
【００４０】
また、波長λ１，λ２，・・・，λｎを含む多波長コヒーレント光１１３，１３６をワーク１の内部に集光させることによる改質層形成加工の場合、波長依存遅延機構１４１，１５２としては、集光器１２０から遠い位置に集光される波長の光から順次ワーク１に到達するように多波長コヒーレント光１１３，１３６を波長毎に遅延させた時間差多波長コヒーレント光１４４，１５３を用いることが望ましい。すなわち、ワーク１の内部に改質層を形成する場合、下側（深い方）から集光させることにより引き続き形成される改質層の上部側が先行するレーザ照射による影響を受けにくいものとなり、安定した加工が可能となる。また、改質層の上部側の広がりが抑制され、シャープな形状に改質層が形成されるため、後工程における分割特性を向上させることもできる。
【００４１】
一方、波長λ１，λ２，・・・，λｎを含む多波長コヒーレント光をワーク１の表面近傍に集光させることによるアブレーション除去加工の場合であれば、波長依存遅延機構としては、集光器から近い位置に集光される波長の光から順次ワーク１に到達するように多波長コヒーレント光を波長毎に遅延させた時間差多波長コヒーレント光を用いることが望ましい。すなわち、アブレーション加工によりレーザ加工溝を形成する場合、上側から集光させることによりアブレーション除去を表面側から順次行わせることができ、効率よくレーザ加工溝を形成することができる。
【００４２】
（実施の形態５）
図７は、本発明の実施の形態５のレーザ加工用光学装置１００Ｅの内部の光学系構成の一部を模式的に示す概略図である。本実施の形態５のレーザ加工装置２０は、レーザ加工用光学装置１００Ａ〜１００Ｄに代えて、レーザ加工用光学装置１００Ｅを備える。このレーザ加工用光学装置１００Ｅは、前述の光源１１０，１３０，１４０，１５０（図７では図示を省略）の出射側に光カット手段１６０を備える。この光カット手段１６０は、多波長コヒーレント光（あるいは、時間差多波長コヒーレント光）に含まれる波長λ１，λ２，・・・，λｎのうち任意の波長をカットするためのものである。この光カット手段１６０としては、例えばバンドパスフィルタ、シャープカットフィルタ等が用いられる。
【００４３】
これによれば、完成したレーザ加工用光学装置１００Ａ〜１００Ｄに対して、光カット手段１６０を追加してレーザ加工用光学装置１００Ｅを構成することで、対象となるワーク１等に応じて深さが所望の長さとなるように改質層やレーザ加工溝を形成することができる。よって、レーザ加工用光学装置１００Ａ〜１００Ｄの完成後に、光カット手段１６０を挿入することで、対象となるワーク１等に応じて所望外の波長を除去すればよく、レーザ加工用光学装置１００Ａ〜１００Ｄの汎用性を広げることができる。
【００４４】
また、前述の実施の形態１〜４では、集光器１２０を色収差レンズ１２１で代表して説明したが、集光器としては色収差レンズ１２１は必ずしも必須ではなく、種々の構成を採ることができる。例えば、図７では、色収差特性を有しない集光レンズ１７１と、色収差特性を有する光学部品１７２との組合せからなる色収差組レンズからなる集光器１７０の例を示している。要は、多波長コヒーレント光をその光軸に沿って波長毎に異なる位置に集光点を形成する色収差機能を有する光学部品を光軸上のいずれかの位置に備えていればよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の実施の形態１のレーザ加工装置の主要部を示す外観斜視図である。
【図２】実施の形態１のレーザ加工用光学装置の内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。
【図３】従来方式と対比して示す実施の形態１の方式によるワーク内部への光の集光の様子を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態２のレーザ加工用光学装置の内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。
【図５】本発明の実施の形態３のレーザ加工用光学装置の内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。
【図６】本発明の実施の形態４のレーザ加工用光学装置の内部の光学系構成を模式的に示す概略図である。
【図７】本発明の実施の形態５のレーザ加工用光学装置の内部の一部の光学系構成を模式的に示す概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
１  ワーク
１００Ａ〜１００Ｅ  レーザ加工用光学装置
１１０  光源
１１３  多波長コヒーレント光
１２０  集光器
１３０  光源
１３２  フォトニック結晶ファイバ
１３６  多波長コヒーレント光
１４０  光源
１４１  波長依存遅延機構
１４４  時間差多波長コヒーレント光
１５０  光源
１５１  光サーキュレータ
１５２  波長依存遅延機構
１５２ａ  チャープ光ファイバーブラッググレーティング
１５３  時間差多波長コヒーレント光
１６０  光カット手段
１７０  集光器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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