(57)【要約】      （修正有）【課題】集光点でのレーザ光の断面形状が、加工物に対して一方向に延びる加工領域を形成するレーザ加工装置の提供。【解決手段】シリンドリカルレンズ４は、レーザ光Ｌ１をＹ軸方向（すなわち、ＹＺ平面内）において発散させ、Ｘ軸方向（すなわち、ＺＸ平面内）において発散及び収束させない。そして、対物レンズ５は、シリンドリカルレンズ４から出射されたレーザ光Ｌ１をＹ軸方向において点Ｐ１に収束させ、Ｘ軸方向において点Ｐ２に収束させる。更に、１対のナイフエッジ１３は、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角θをＹ軸方向において調節する。これにより、レーザ光Ｌ１の断面形状は、点Ｐ２でＹ軸方向に延びる長尺形状となり、Ｙ軸方向の最大長さが調節される。そのため、点Ｐ２を加工対象物Ｓの表面に位置させることで、Ｙ軸方向に所望の長さで延びる長尺形状の加工領域を加工対象物Ｓの表面に形成することができる。【選択図】図３
2010158715.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を出射するレーザ光源と、
加工対象物を支持する支持台と、
平行光を光軸と直交する所定の方向において発散又は収束させる機能を有し、前記レーザ光源から出射された前記レーザ光を前記所定の方向において発散又は収束させる第１の光学系と、
平行光を光軸上の一点に収束させる機能を有し、前記第１の光学系から出射された前記レーザ光を、光軸と直交する第１の方向において第１の点に収束させ、光軸及び前記第１の方向と直交する第２の方向において第２の点に収束させる第２の光学系と、
前記第２の光学系に入射する前記レーザ光の発散角又は収束角を少なくとも第１の方向において調節する調節機構と、
少なくとも前記第２の点が前記加工対象物の外表面又は内部に位置するように、前記第２の光学系に対して前記支持台を光軸に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記移動機構は、前記加工対象物が前記レーザ光に対して吸収性を有している場合には、前記第２の点が前記加工対象物の外表面に位置するように、前記第２の光学系に対して前記支持台を光軸に沿って相対的に移動させることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記移動機構は、前記加工対象物が前記レーザ光に対して透過性を有している場合には、前記第１の点が前記加工対象物の外部に位置し、前記第２の点が前記加工対象物の外表面又は内部に位置するように、前記第２の光学系に対して前記支持台を光軸に沿って相対的に移動させることを特徴とする請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記移動機構は、前記第２の光学系に対して前記支持台を前記第１の方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記移動機構は、前記第２の光学系に対して前記支持台を前記第２の方向に相対的に移動させることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記第１の光学系と前記第２の光学系との間の光軸上には、前記レーザ光を反射する光学部材が配置され、
前記光学部材は、前記加工対象物を観察するための観察光を透過させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記調節機構は、前記第１の光学系と前記第２の光学系との間の光路上において、前記第１の方向の間隔を可変させて、前記レーザ光の前記第１の方向の間隔を変化させるスリットであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載のレーザ加工装置。
【請求項８】
前記調節機構は、前記レーザ光源と前記第１の光学系との間の光路上において、前記レーザ光の前記第１の方向の間隔を変化させる光学系であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項記載のレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のレーザ加工装置として、集光点でのレーザ光の強度が加工閾値を超え、且つ集光点での断面形状が楕円形状等の長尺形状となるように、レーザ光を加工対象物に照射するものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表平１０−５０６０８７号公報
【特許文献２】特開２００７−７５８８６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は、加工対象物に対して一方向に延びるように加工領域を形成することができることから、極めて有効なものであり、更なる技術開発が期待されている。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、所望の形状の加工領域を形成することができるレーザ加工装置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】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ光を出射するレーザ光源と、加工対象物を支持する支持台と、平行光を光軸と直交する所定の方向において発散又は収束させる機能を有し、レーザ光源から出射されたレーザ光を所定の方向において発散又は収束させる第１の光学系と、平行光を光軸上の一点に収束させる機能を有し、第１の光学系から出射されたレーザ光を、光軸と直交する第１の方向において第１の点に収束させ、光軸及び第１の方向と直交する第２の方向において第２の点に収束させる第２の光学系と、第２の光学系に入射するレーザ光の発散角又は収束角を少なくとも第１の方向において調節する調節機構と、少なくとも第２の点が加工対象物の外表面又は内部に位置するように、第２の光学系に対して支持台を光軸に沿って相対的に移動させる移動機構と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
このレーザ加工装置では、レーザ光の断面形状が第１の点で第２の方向に延びる長尺形状となり、第２の点で第１の方向に延びる長尺形状となるが、第２の光学系に入射するレーザ光の発散角又は収束角が少なくとも第１の方向において調節されることで、少なくとも第２の点でレーザ光の断面形状の第１の方向の長さが調節される。そのため、移動機構により、少なくとも第２の点を加工対象物の外表面又は内部に位置させることで、加工対象物の外表面又は内部において第２の点が位置させられた部分に、第１の方向に所望の長さで延びる長尺形状の加工領域を形成することができる。従って、このレーザ加工装置によれば、所望の形状に加工領域を形成することが可能となる。
【０００８】
また、移動機構は、加工対象物がレーザ光に対して吸収性を有している場合には、第２の点が加工対象物の外表面に位置するように、第２の光学系に対して支持台を光軸に沿って相対的に移動させることが好ましい。この場合、加工対象物の外表面において第２の点が位置させられた部分に確実に加工領域を形成することができる。或いは、移動機構は、加工対象物がレーザ光に対して透過性を有している場合には、第１の点が加工対象物の外部に位置し、第２の点が加工対象物の外表面又は内部に位置するように、第２の光学系に対して支持台を光軸に沿って相対的に移動させることが好ましい。この場合、加工対象物の外表面又は内部において第２の点が位置させられた部分に確実に加工領域を形成することができる。
【０００９】
また、移動機構は、第２の光学系に対して支持台を第１の方向に相対的に移動させることが好ましい。この場合、加工領域が第１の方向に延びる長尺形状となることから、第１の方向に平行な加工ラインに沿って加工対象物の外表面又は内部に加工領域を効率良く形成することができる。或いは、移動機構は、第２の光学系に対して支持台を第２の方向に相対的に移動させることが好ましい。この場合、加工領域が第１の方向に延びる長尺形状となることから、第１の方向に垂直な加工ラインに沿って加工対象物の外表面又は内部に幅広の加工領域を形成することができる。
【００１０】
また、第１の光学系と第２の光学系との間の光軸上には、レーザ光を反射する光学部材が配置され、光学部材は、加工対象物を観察するための観察光を透過させることが好ましい。この構成によれば、第１の光学系の影響を受けることなく、平行光を光軸上の一点に収束させる機能を有する第２の光学系を介して、加工対象物を観察することができる。
【００１１】
また、調節機構は、第１の光学系と第２の光学系との間の光路上において、第１の方向の間隔を可変させて、レーザ光の第１の方向の間隔を変化させるスリットであることや、調節機構は、レーザ光源と第１の光学系との間の光路上において、レーザ光の第１の方向の間隔を変化させる光学系であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、所望の形状に加工領域を形成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係るレーザ加工装置の一実施形態の構成図である。
【図２】図１のレーザ加工装置におけるレーザ光の光路を示す図である。
【図３】図１のレーザ加工装置におけるレーザ光の光路を示す図である。
【図４】図１のレーザ加工装置におけるレーザ光の光路を示す図である。
【図５】図１のレーザ加工装置によって加工領域が形成された加工対象物を示す図である。
【図６】本発明に係るレーザ加工装置の実施例によってクラック領域が形成された加工対象物の写真を示す図である。
【図７】本発明に係るレーザ加工装置の他の実施形態におけるレーザ光の光路を示す図である。
【図８】本発明に係るレーザ加工装置の他の実施形態におけるレーザ光の光路を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の好適な実施形態について、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。
【００１５】
図１は、本発明に係るレーザ加工装置の一実施形態の構成図である。図１に示されるように、レーザ加工装置１は、レーザ光Ｌ１を出射するレーザ発振器（レーザ光源）２と、レーザ光Ｌ１に対して吸収性を有する加工対象物Ｓを支持する支持台３と、円柱凹面によって平行光を光軸と直交する所定の方向において発散させる機能を有するシリンドリカルレンズ（第１の光学系）４と、平行光を光軸上の一点に収束させる機能を有する対物レンズ（第２の光学系）５と、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角を調節する１対のナイフエッジ（調節機構）１３と、シリンドリカルレンズ４をその光軸に沿って移動させる移動機構６と、支持台３を対物レンズ５の光軸に沿って移動させるＸＹＺステージ（移動機構）７と、を備えている。ＸＹＺステージ７は、対物レンズ５の光軸方向、すなわちＺ軸方向だけでなく、Ｚ軸方向と直交するＸ軸方向、並びにＺ軸方向及びＸ軸方向と直交するＹ軸方向にも、支持台３を移動させる。
【００１６】
レーザ加工装置１は、更に、加工対象物Ｓを観察するための観察光Ｌ２を投光する照明部８と、加工対象物Ｓで反射された観察光Ｌ２の反射光を受光して加工対象物Ｓの像を取得する撮像部９と、を備えている。これにより、加工対象物Ｓの表面、内部又は裏面を観察することができる。
【００１７】
レーザ加工装置１においては、レーザ発振器２から出射されたレーザ光Ｌ１は、シリンドリカルレンズ４の光軸上を進行した後、ダイクロイックミラー（光学部材）１１によって反射され、ナイフエッジ１３によって発散角を調節されて対物レンズ５の光軸上を進行し、支持台３上の加工対象物Ｓに照射される。一方、照明部８によって投光された観察光Ｌ２は、ダイクロイックミラー１２によって反射された後、ダイクロイックミラー１１を透過し、対物レンズ５の光軸上を進行して支持台３上の加工対象物Ｓに照射される。そして、加工対象物Ｓで反射された観察光Ｌ２の反射光は、対物レンズ５の光軸上を進行し、ダイクロイックミラー１１，１２を透過して、撮像部９によって受光される。
【００１８】
なお、レーザ加工装置１においては、レーザ発振器２、シリンドリカルレンズ４、対物レンズ５、移動機構６、照明部８、撮像部９、ダイクロイックミラー１１及びダイクロイックミラー１２が筐体内に配置されて、レーザ照射装置１０が構成されている。また、レーザ加工装置１には、レーザ発振器２、移動機構６、照明部８、撮像部９及びＸＹＺステージ７等の装置全体を制御する制御部２０が設けられている。制御部２０は、対物レンズ５に対してシリンドリカルレンズ４を光軸に沿って相対的に移動させるために移動機構６を制御したり、対物レンズ５に対して支持台３（すなわち、加工対象物Ｓ）を光軸に沿って相対的に移動させるためにＸＹＺステージ７を制御したりする。対物レンズ５と支持台３との距離（すなわち、対物レンズ５と加工対象物Ｓとの距離）の調節は、支持台３をＺ軸方向（光軸方向）に移動させてもよいし、対物レンズ５、若しくは対物レンズ５を含むレーザ照射装置１０をＺ軸方向に移動させてよいし、その両方を移動させるように制御してもよい。更に、制御部２０は、レーザ発振器２や照明部８を制御したり、撮像部９で取得した画像に基づいてＸＹＺステージ７を動作させ、加工対象物Ｓに対するレーザ光Ｌ１の焦点位置を制御したりする。
【００１９】
図２〜４は、図１のレーザ加工装置におけるレーザ光の光路を示す図である。なお、図２〜４においては、説明の便宜上、ダイクロイックミラー１１の図示を省略する。また、図３においては、レーザ光Ｌ１が加工対象物Ｓを透過すると仮定した場合のレーザ光Ｌ１の光路（図中の二点鎖線）及びそのときの加工対象物Ｓ（図中の二点鎖線）を併せて図示する。図２〜４に示されるように、シリンドリカルレンズ４は、レーザ発振器２から出射されたレーザ光Ｌ１を、Ｙ軸方向（所定の方向）（すなわち、ＹＺ平面内）において発散させ、Ｘ軸方向（すなわち、ＺＸ平面内）において発散及び収束させない。そして、対物レンズ５は、シリンドリカルレンズ４から出射されたレーザ光Ｌ１を、Ｙ軸方向（第１の方向）（すなわち、ＹＺ平面内）において第１の点Ｐ１に収束させ、Ｘ軸方向（第２の方向）（すなわち、ＺＸ平面内）において第２の点Ｐ２に収束させる。これにより、レーザ光Ｌ１の断面形状は、点Ｐ１でＸ軸方向に延びる長尺形状となり、点Ｐ２でＹ軸方向に延びる長尺形状となる。
【００２０】
更に、１対のナイフエッジ（スリット）１３は、対物レンズ５の光軸に対してその両側からＹ軸方向に沿って進退自在となっており、これにより、１対のナイフエッジ１３，１３間のスリット間隔が調節される。つまり、ナイフエッジ１３は、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角θをＹ軸方向において調節する。すなわち、レーザ光のＹ軸方向の幅を、スリット間隔を調節することで可変する。換言すれば、ナイフエッジ１３は、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の開口数（ＮＡ）をＹ軸方向において調節する。
【００２１】
ここで、図３に示されるように、シリンドリカルレンズ４の焦点距離をＡ、発散点距離（シリンドリカルレンズ４の焦点と対物レンズ５の主点との距離）をＢ、対物レンズ５の焦点距離をＣ、加工対象物Ｓの屈折率をｎ、加工対象物Ｓの厚さをｄとすると、ＹＺ平面内での集光点距離（対物レンズ５の主点と第１の点Ｐ１との距離）Ｚ１及びＺＸ平面内での集光点距離（対物レンズ５の主点と第２の点Ｐ２との距離）Ｚ２は、それぞれ次の式（１）及び（２）で表される。
Ｚ１＝（Ｇ−Ｈ）＋ｄ＋（ｎＨ−ｄ）／ｎ…（１）
Ｚ２＝（Ｃ−Ｅ）＋ｎＥ…（２）
【００２２】
なお、式（１）及び（２）において、Ｇ＝１／（（１／Ｃ）−（１／Ｂ））であり、Ｈはｎ＝１の場合における加工対象物Ｓの表面と集光点（ＹＺ平面内でのレーザ光Ｌ１の集光点）との距離、Ｅはｎ＝１の場合における加工対象物Ｓの表面と集光点（ＺＸ平面内でのレーザ光Ｌ１の集光点）との距離である。加工対象物Ｓの上側（すなわち、加工対象物Ｓと対物レンズ５との間）や加工対象物の下側の空気中においては、ｎ＝１である。
【００２３】
また、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の開口数（ＮＡ）をＪ（＝ｎ・sinθ）とすると、第２の点Ｐ２でのレーザ光Ｌ１の断面形状のＹ軸方向の最大長さＷは、次の式（３）で表される。
Ｗ＝２ＣＧ・sin−１Ｊ／（Ｃ＋Ｇ）…（３）
【００２４】
上記の式（１）及び（２）より、ＹＺ平面内での集光点距離Ｚ１は発散点距離Ｂに依存し、ＺＸ平面内での集光点距離Ｚ２は発散点距離Ｂに依存しないことが分かる。つまり、移動機構６によってシリンドリカルレンズ４が光軸に沿って進退させられると、ＺＸ平面内での集光点距離Ｚ２は変化せずに、ＹＺ平面内での集光点距離Ｚ１、延いては非点距離Ｚａ（＝Ｚ１−Ｚ２）が変化することになる。
【００２５】
また、上述したように、レーザ光Ｌ１の断面形状は、第１の点Ｐ１でＸ軸方向に延びる長尺形状となり、第２の点Ｐ２でＹ軸方向に延びる長尺形状となるが、上記の式（３）より、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角θがナイフエッジ１３によって調節されると、点Ｐ２でレーザ光Ｌ１の断面形状のＹ軸方向の最大長さＷが調節されることが分かる。
【００２６】
次に、上述したレーザ加工装置１の動作の一例について説明する。図５は、図１のレーザ加工装置によって加工領域が形成された加工対象物を示す図である。なお、この一例は、図５に示されるように、ガラス基板である加工対象物Ｓの加工ラインＰＬに沿って、パルス波であるレーザ光Ｌ１を照射し、加工領域として溝ＧＲを加工対象物Ｓの表面に形成する例である。
【００２７】
まず、第２の点Ｐ２が加工対象物Ｓの表面に位置するように、ＸＹＺステージ７によって支持台３がＺ軸方向に移動させられる。また、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角θがナイフエッジ１３によって調節されて、第２の点Ｐ２でレーザ光Ｌ１の断面形状のＹ軸方向の最大長さＷが調節される。なお、シリンドリカルレンズ４の移動によって、加工対象物Ｓに対する第１の点Ｐ１の位置を調節することが可能であるが、ここでは、レーザ光Ｌ１に対して加工対象物Ｓが吸収性を有しており、点Ｐ２が位置させられた加工対象物Ｓの表面でレーザ光Ｌ１が吸収されるので、加工対象物Ｓに対する第１の点Ｐ１の位置を調節しなくてもよい。
【００２８】
続いて、加工対象物Ｓの表面に位置させられた第２の点Ｐ２でのレーザ光Ｌ１のピークパワー密度が加工閾値（例えば、アブレーションが生じ得る閾値）を超えるように、レーザ発振器２からレーザ光Ｌ１が出射されると共に、ＸＹＺステージ７によって支持台３がＹ軸方向に移動させられ、加工ラインＰＬに沿ってレーザ光Ｌ１が照射される。これにより、加工対象物Ｓの表面において点Ｐ２が位置させられた部分に、１パルスのレーザ光Ｌ１の照射毎に１つのクラック領域ＣＲが形成され、複数のクラック領域ＣＲが連続させられることで、加工対象物Ｓの表面に加工ラインＰＬに沿って溝ＧＲが形成される。このとき、各クラック領域ＣＲの形状は、レーザ光Ｌ１の断面形状が点Ｐ２でＹ軸方向に延びる長尺形状であるため、加工対象物Ｓに対するレーザ光Ｌ１の入射方向から見た場合に、加工ラインＰＬに沿って延びる長尺形状となる。そして、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角θがナイフエッジ１３によって調節されることで、点Ｐ２でレーザ光Ｌ１の断面形状のＹ軸方向の最大長さＷが調節されるため、発散角θが大きい場合には、加工ラインＰＬに沿ったクラック領域ＣＲの最大長さが長くなり（図５（ａ）参照）、発散角θが小さい場合には、加工ラインＰＬに沿ったクラック領域ＣＲの最大長さが短くなる（図５（ｂ）参照）。
【００２９】
以上説明したように、レーザ加工装置１においては、レーザ光Ｌ１の断面形状が第１の点Ｐ１でＸ軸方向に延びる長尺形状となり、第２の点Ｐ２でＹ軸方向に延びる長尺形状となるが、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角θがナイフエッジ１３によって調節されることで、点Ｐ２でレーザ光Ｌ１の断面形状のＹ軸方向の最大長さが調節される。そのため、ＸＹＺステージ７により、点Ｐ２を加工対象物Ｓの表面に位置させることで、加工対象物Ｓの表面において点Ｐ２が位置させられた部分に、Ｙ軸方向に所望の長さで延びる長尺形状の加工領域を形成することができる。従って、レーザ加工装置１によれば、所望の形状に加工領域を形成することが可能となる。
【００３０】
また、レーザ加工装置１においては、ＸＹＺステージ７が対物レンズ５に対して支持台３をＹ軸方向に移動させる。この場合、加工領域がＹ軸方向に延びる長尺形状となることから、Ｙ軸方向に平行な加工ラインＰＬに沿って加工対象物Ｓの内部に加工領域を効率良く形成することができる。なお、ＸＹＺステージ７が対物レンズ５に対して支持台３をＸ軸方向に移動させれば、加工領域がＹ軸方向に延びる長尺形状となることから、Ｘ軸方向に平行な加工ラインＰＬに沿って加工対象物Ｓの内部に幅広の加工領域を形成することができる。
【００３１】
また、レーザ加工装置１においては、シリンドリカルレンズ４と対物レンズ５との間の光軸上に、レーザ光Ｌ１を反射し、且つ観察光Ｌ２を透過させるダイクロイックミラー１１が配置されている。これにより、シリンドリカルレンズ４の影響を受けることなく、平行光を光軸上の一点に収束させる機能を有する対物レンズ５を介して、加工対象物Ｓの表面、内部又は裏面を観察することができる。
【００３２】
次に、本発明に係るレーザ加工装置の実施例について説明する。図６は、本発明に係るレーザ加工装置の実施例によってクラック領域が形成された加工対象物の写真を示す図である。なお、図６において、（ａ）はナイフエッジ間のスリット間隔を３．９６ｍｍとしたときに加工対象物の表面に形成されたクラック領域の写真、（ｂ）はナイフエッジ間のスリット間隔を２．８８ｍｍとしたときに加工対象物の表面に形成されたクラック領域の写真、（ｃ）はナイフエッジ間のスリット間隔を０．７２ｍｍとしたときに加工対象物の表面に形成されたクラック領域の写真である。
【００３３】
この実施例における加工条件は次の通りである。
（Ａ）加工対象物：パイレックス（登録商標）ガラス（厚さ７００μｍ）
（Ｂ）レーザ
光源：Ｙｂ：ＫＧＷ超短パルスレーザ
波長：１０３０ｎｍ
発振形態：モード同期／再生増幅
繰り返し周波数：３ｋＨｚ
パルス幅：３ｐｓ
出射レーザエネルギ：１００μＪ／パルス
出射レーザ光品質：ＴＥＭ００
偏光特性：直線偏光
（Ｃ）対物レンズ
開口数（ＮＡ）：０．５５
レーザ光に対する透過率：７０％
（Ｄ）照射条件
第２の点Ｐ２でのレーザ光の断面形状：１００μｍ（Ｙ軸方向の最大長さ）×５μｍ（Ｘ軸方向の最大長さ）
第２の点Ｐ２でのレーザ光の断面積：５×１０−６ｃｍ２
第２の点Ｐ２でのレーザ光のピークパワー密度：５．１×１０１２Ｗ／ｃｍ２
（Ｅ）対物レンズに対する支持台の移動速度：３００ｍｍ／ｓ
【００３４】
図６（ａ）〜（ｃ）に示されるように、ナイフエッジ間のスリット間隔が大きく、発散角θが大きい場合には、加工ラインＰＬに沿ったクラック領域ＣＲの最大長さが長くなり、ナイフエッジ間のスリット間隔が小さく、発散角θが小さい場合には、加工ラインＰＬに沿ったクラック領域ＣＲの最大長さが短くなる。
【００３５】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３６】
例えば、加工対象物Ｓがレーザ光Ｌ１に対して透過性を有している場合には、図７に示されるように、移動機構６及びＸＹＺステージ７によって、第１の点Ｐ１を加工対象物Ｓの外部に位置させ、第２の点Ｐ２を加工対象物Ｓの外表面（例えば、表面や裏面）又は内部に位置させて、加工対象物Ｓにレーザ光Ｌ１を照射するようにしてもよい。
【００３７】
このとき、加工対象物Ｓの内部に、Ｙ軸方向に平行な加工ラインＰＬに沿うように、切断の起点となるクラック領域ＣＲを形成すれば、加工対象物Ｓを加工ラインＰＬに沿って精度良く切断することができる。しかも、クラック領域ＣＲが加工ラインＰＬに沿って延びる長尺形状となるため、加工ラインＰＬに沿って切断された加工対象物Ｓの切断面を滑らかにすることができる。
【００３８】
また、対物レンズ５の光軸に対してその両側からＹ軸方向に沿って進退自在となっている１対のナイフエッジ１３に代えて、或いはそのようなナイフエッジ１３と共に、対物レンズ５の光軸に対してその両側からＸ軸方向に沿って進退自在となっている１対のナイフエッジを適用してもよいし、断面円形状等の光通過孔を有する絞り部材を適用してもよい。
【００３９】
また、図８に示されるように、ナイフエッジ１３に代えて、レーザ発振器２とシリンドリカルレンズ４との間の光軸上に、Ｙ軸方向においてレーザ光Ｌ１の径を圧縮する圧縮レンズ系（調節機構）１４を適用してもよい。圧縮レンズ系１４を用いてＹ軸方向においてレーザ光Ｌ１の径を変化させることで、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の発散角θを調節し、第２の点Ｐ２でレーザ光Ｌ１の断面形状のＹ軸方向の最大長さを調節することができる。
【００４０】
また、移動機構６に代えて、或いは移動機構６と共に、対物レンズ５を移動させたり、シリンドリカルレンズ４及び対物レンズ５の両方を移動させたりするなど、対物レンズ５に対してシリンドリカルレンズ４を光軸に沿って相対的に移動させるものを適用してもよい。同様に、ＸＹＺステージ７に代えて、或いはＸＹＺステージ７と共に、対物レンズ５（若しくは、対物レンズ５を含むレーザ照射装置１０）を移動させたり、支持台３及び対物レンズ５（若しくは、対物レンズ５を含むレーザ照射装置１０）の両方を移動させたりするなど、対物レンズ５に対して支持台３を光軸に沿って相対的に移動させるものを適用してもよい。
【００４１】
また、平行光を光軸と直交する所定の方向において発散又は収束させる機能を有するものであれば、シリンドリカルレンズ４に代えて、複数のレンズから構成されるもの等、他の光学系を適用してもよい。同様に、平行光を光軸上の一点に収束させる機能を有するものであれば、対物レンズ５に代えて、複数のレンズから構成されるもの等、他の光学系を適用してもよい。なお、円柱凸面によって平行光を光軸と直交する所定の方向において収束させる機能を有するシリンドリカルレンズ等の光学系を適用して、対物レンズ５に収束光を入射させる場合には、対物レンズ５に入射するレーザ光Ｌ１の収束角を調節すればよい。
【００４２】
また、クラック領域の用途は、切断の起点となるものに限定されない。他の用途として、複数のクラック領域が連続させられて構成される光導波路、マイクロ流路、マイクロＴＡＳ（Total  Analysis  Systems）等がある。
【００４３】
更に、加工領域は、クラック領域に限定されない。加工領域は、クラック領域、絶縁破壊領域（例えば、加工対象物がガラスやＬｉＴａＯ３等の圧電材料からなる場合）の他に、溶融処理領域（例えば、加工対象物がシリコン等の半導体材料からなる場合）、屈折率変化領域（例えば、加工対象物がガラスからなる場合）等があり、これらが混在した領域もある。
【符号の説明】
【００４４】
１…レーザ加工装置、２…レーザ発振器（レーザ光源）、３…支持台、４…シリンドリカルレンズ（第１の光学系）、５…対物レンズ（第２の光学系）、７…ＸＹＺステージ（移動機構）、１１…ダイクロイックミラー（光学部材）、１３…ナイフエッジ（調節機構）、１４…圧縮レンズ系（調節機構）。
【図１】
2010158715.tif 000003
【図２】
2010158715.tif 000004
【図３】
2010158715.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図６】
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