(57)【要約】【課題】加工ラインの外観差を低減することが可能なレーザー加工装置を提供する。【解決手段】本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ光源１と、所定の間隔で配置され、レーザ光源１から導入されたレーザ光を集束して得られた集束光を出射する複数の集束光出射部４ａ〜４ｈと、複数の集束光出射部４ａ〜４ｈを移動させる移動手段と、被処理基板１０を保持する基板設置部とを備え、複数の集束光出射部４ａ〜４ｈと被処理基板１０を第１方向に相対的に移動させながら複数の集束光出射部４ａ〜４ｈから集束光を出射することによって、基板設置部に保持された被処理基板１０を加工するものである。上記複数の集束光出射部４ａ〜４ｈは、第１方向と交差する第２方向に沿って互いに独立して移動可能であり、複数の集束光出射部４ａ〜４ｈの各々が集束光を照射可能な領域の少なくとも一部が第２方向において重なる。【選択図】図２
2014004613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光源と、
所定の間隔で配置され、前記レーザ光源から導入されたレーザ光を集束して得られた集束光を出射する複数の集束光出射部と、
前記複数の集束光出射部を移動させる移動手段と、
被処理基板を保持する基板設置部とを備え、
前記複数の集束光出射部と前記被処理基板を前記第１方向に相対的に移動させながら前記複数の集束光出射部から前記集束光を出射することによって、前記基板設置部に保持された前記被処理基板を加工するレーザ加工装置であって、
前記複数の集束光出射部は、前記第１方向と交差する第２方向に沿って互いに独立して移動可能であり、
前記複数の集束光出射部の各々が前記集束光を照射可能な領域の少なくとも一部が前記第２方向において重なる、レーザ加工装置。
【請求項２】
前記集束光出射部は、前記集束光の出射方向に移動可能である、請求項１記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記集束光出射部は、前記第２方向に沿って所定の間隔で配置された複数の開口部を含み、
前記複数の開口部の各々から前記集束光が出射される、請求項１または請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記第２方向に延在し、前記複数の集束光出射部の前記第２方向に沿った移動をガイドするガイド部をさらに備えた、請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記ガイド部は、前記第２方向において、前記被処理基板における加工範囲の外側へ突出しており、
前記複数の集束光出射部のうちの少なくとも１つは、前記加工範囲の外側へ移動することができる、請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記第２方向に延在し、前記複数の集束光出射部のうちの少なくとも１つの前記第２方向に沿った移動をガイドする第１ガイド部と、
前記第１ガイド部に対して前記第１方向にオフセットした位置に設けられ、前記第２方向に延在し、前記複数の集束光出射部のうち前記第１ガイド部によりガイドされるものとは異なる前記集束光出射部の前記第２方向に沿った移動をガイドする第２ガイド部とをさらに備えた、請求項１から請求項３のいずれかに記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記レーザ光源から前記集束光出射部にレーザ光を導入するレーザ光導入部をさらに備え、
前記レーザ光導入部は、前記レーザ光源からのレーザ光を複数に分割する光分岐素子を含む、請求項１から請求項６のいずれかに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し、特に、加工ラインの外観差を低減することが可能な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に関し、被処理基板に照射されるビームのビーム強度差を無くし、加工精度を上げる装置として、たとえば、特開２００７−３３０９７８号公報（特許文献１）に記載の装置が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に記載のビーム強度分布制御装置は、レーザビームを照射するレーザ発振器と、レーザ発振器からのレーザービームを分割する分割機構と、分割機構を通過したレーザビームをライン状に集光する光学系とを備え、分割機構近傍に所望の単位分割部を設けたものである。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３０９７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、薄膜太陽電池の製造においては、被処理基板の大型化に伴い、効率的な生産を行なうために、１枚の被処理基板に対して、複数のレーザ集束光を照射し、加工することが要求される。そのため複数の集束光出射部を用いたレーザ加工装置が利用される。複数の集束光出射部のそれぞれは、その個数に応じて割り当てられた加工領域で加工を行なう。
【０００６】
特許文献１に記載のビーム強度分布制御装置では、単一の集束光出射部から照射される集束光のビーム強度差を低減させるのみで、同時に複数の集束光出射部から照射される集束光のビーム強度差を低減させることはできない。
【０００７】
レーザ光源が複数存在し、それぞれの光源から複数の集束光出射部にレーザ光が導入される場合は、レーザ光源の個体差により、導入されるレーザのビーム強度に差が生じ、複数の集束光出射部から照射される各々のレーザ集束光間において、ビーム強度に差が生じてしまう。加工領域が一定の幅をもっている場合には、各々のレーザ集束光間のビーム強度差によって、隣接する加工領域の境界で、加工ラインによる外観差が目立つという問題があった。
【０００８】
本発明では上記課題に鑑み、加工ラインの外観差を低減することが可能なレーザー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】
【０００９】
本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ光源と、所定の間隔で配置され、レーザ光源から導入されたレーザ光を集束して得られた集束光を出射する複数の集束光出射部と、複数の集束光出射部を移動させる移動手段と、被処理基板を保持する基板設置部とを備え、複数の集束光出射部と被処理基板を第１方向に相対的に移動させながら複数の集束光出射部から集束光を出射することによって、基板設置部に保持された被処理基板を加工するものである。上記複数の集束光出射部は、第１方向と交差する第２方向に沿って互いに独立して移動可能であり、複数の集束光出射部の各々が集束光を照射可能な領域の少なくとも一部が第２方向において重なる。
【００１０】
１つの実施態様では、上記レーザ加工装置において、集束光出射部は、集束光の出射方向に移動可能である。
【００１１】
１つの実施態様では、上記レーザ加工装置において、集束光出射部は、第２方向に沿って所定の間隔で配置された複数の開口部を含み、複数の開口部の各々から集束光が出射される。
【００１２】
１つの実施態様では、上記レーザ加工装置は、第２方向に延在し、複数の集束光出射部の第２方向に沿った移動をガイドするガイド部をさらに備える。
【００１３】
１つの実施態様では、上記レーザ加工装置において、上記ガイド部は、第２方向において、被処理基板における加工範囲の外側へ突出しており、複数の集束光出射部のうちの少なくとも１つは、加工範囲の外側へ移動することができる。
【００１４】
１つの実施態様では、上記レーザ加工装置は、第２方向に延在し、複数の集束光出射部のうちの少なくとも１つの第２方向に沿った移動をガイドする第１ガイド部と、第１ガイド部に対して第１方向にオフセットした位置に設けられ、第２方向に延在し、複数の集束光出射部のうち第１ガイド部によりガイドされるものとは異なる集束光出射部の第２方向に沿った移動をガイドする第２ガイド部とをさらに備える。
【００１５】
１つの実施態様では、上記レーザ加工装置において、レーザ光源から集束光出射部にレーザ光を導入するレーザ光導入部をさらに備える。上記レーザ光導入部は、レーザ光源からのレーザ光を複数に分割する光分岐素子を含む。  
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、加工ラインの外観差を低減するレーザー加工装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態１に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図２】図１に示すレーザ加工装置の構造を説明する図である。
【図３】図１，図２に示すレーザ加工装置のレーザ加工方法を説明する図である。
【図４】比較例に係るレーザ加工方法を示す図である。
【図５】光分岐素子がレーザ光を複数に分割することを説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係るレーザ加工装置の構造を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態３に係るレーザ加工装置の概略図である。
【図８】図７に示すレーザ加工装置の構造を説明する図である。
【図９】図７，８に示すレーザ加工装置のレーザ加工方法を説明する図である。
【図１０】本発明の実施の形態４に係るレーザ加工装置の構造を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。
【００１９】
なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合は、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組み合わせることは、当初から予定されている。
【００２０】
後述する実施の形態１〜４に係るレーザ加工装置は、薄膜太陽電池を製造する際に用いられる。一般的な薄膜太陽電池の製造方法を説明する。まず、基板上に透明導電層が成膜される。透明導電層にレーザ光を照射することにより、透明導電層に複数の加工ラインが形成される。透明導電層および透明導電層に形成された加工ラインを覆うように、光電変換層が成膜される。光電変換層にレーザ光を照射することにより、光電変換層に複数の加工ラインが形成される。光電変換層および光電変換層に形成された加工ラインを覆うように、裏面電極層が成膜される。裏面電極層にレーザ光を照射することにより、裏面電極層に複数の加工ラインが形成される。
【００２１】
実施の形態１〜４に係るレーザ加工装置は、各層を成膜した後に加工ラインを形成する際に使用される。実施の形態１〜４に係る基板１０は、各層成膜後の状態を指す。
【００２２】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るレーザ加工装置の概略図である。図２は、図１に示すレーザ加工装置の構造を説明する図である。図２（ａ）は、ベース部に配置された集束光出射部の上面図であり、図２（ｂ）は、レーザ加工装置の側面図である。
【００２３】
図１、図２(ａ),(ｂ)を参照して、実施の形態１に係るレーザ加工装置は、レーザ光源１と、光分岐素子２と、８本の光ファイバ３ａ〜３ｈと、８つの集束光出射部４ａ〜４ｈと、ベース部６と、ガイド部７ａ，７ｂとを有する。集束光出射部４ａ〜４ｈに対向するように基板１０が基板設置部（不図示）に保持される。基板１０は、搬送機能付き基板設置部に搭載され、搬送機構によって、装置外部からレーザー加工装置内に取り込まれる。
【００２４】
レーザ光源１は、光分岐素子２に向けてレーザ光を出射する。レーザ光源１から出射されたレーザ光は、レンズ１１によって略平行光束となり、光分岐素子２に導入される。レーザ光源１としては、たとえば、波長５３２ｎｍのＳＨＧ−ＹＡＧレーザが選定される。波長５３２ｎｍの光は、光電変換層としての薄膜シリコンを効率よく除去することができる。また、基板１０に対して線幅１００μｍのライン加工を行なう場合、集束光出射部４ａ〜４ｈからの光出力は０．５Ｗ〜１Ｗである。
【００２５】
光分岐素子２は、レーザ光源１から入射されたレーザ光を８つのサブビームに分岐させ、分岐されたサブビームの各々は、光ファイバ３ａ〜３ｈを介して集束光出射部４ａ〜４ｈに導入される。また、光分岐素子２の出射端には、分岐光路ごとにレンズ１２a〜１２ｈが配置されており、分岐されたサブビームを集光（コリメート）する。
【００２６】
集束光出射部４ａ〜４ｈは、入射端に集束レンズ１３ａ〜１３ｈを有し、出射端に集束レンズ１４ａ〜１４ｈを有する。集束光出射部４ａ〜４ｈは、光ファイバ３ａ〜３ｈから導入されたサブビームを集束レンズ１３ａ〜１３ｈおよび集束レンズ１４ａ〜１４ｈにて集束し、集束光４２ａ〜４２ｈを基板１０に向けて出射する。集束光出射部４ａ〜４ｈは、入射端に開口部４３ａ〜４３ｈを有し、開口部４３ａ〜４３ｈから集束光４２ａ〜４２ｈが出射される。また、集束光出射部４ａ〜４ｈは、所定の間隔でベース部６に搭載されている。
【００２７】
ベース部６は、基板１０の加工方向（ＤＲ１方向）に垂直な方向（ＤＲ２方向）に延在しており、リニアモーターによって駆動され、基板１０の加工方向に延在するガイド部７ａ，７ｂ上を走行する。ガイド部７ａ，７ｂによって、ベース部６の移動方向が直線方向（ＤＲ１方向）に定まるため、集束光出射部４ａ〜４ｈから同時に集束光４２ａ〜４２ｈを出射させながら、ベース部６を移動させることで、基板１０を加工方向に直線状に加工することができる（図１中Ａ）。ベース部６の移動中は、集束光出射部４ａ〜４ｈから出射される集束光の光量が一定に維持されるので、直線性の高い加工ラインが得られる。
【００２８】
レーザ加工装置は、集束光出射部４ａ〜４ｈを移動させる移動手段５ａ〜５ｈを有する。移動手段５ａ〜５ｈは、集束光出射部４ａ〜４ｈを加工方向に垂直な方向および集束光のフォーカス方向に移動させることができる。移動手段５ａ〜５ｈは、集束光出射部４ａ〜４ｈを独立して移動させることができる。集束光のフォーカス方向に集束光出射部４ａ〜４ｈを移動させることで、集束光の線幅を調整し、加工ラインの線幅を調整することができる。フォーカス方向は、集束光の入射方向を含む。
【００２９】
ガイド部８は、ベース部６上に設けられ、加工方向に垂直な方向に延在する。集束光出射部４ａ〜４ｈは、移動手段５ａ〜５ｈによって、ガイド部８に沿って、移動させられる。集束光出射部４ａ〜４ｈが同一のガイド部８を移動することで、集束光出射部の各々のライン加工始点が加工方向に垂直な方向に直線上に並ぶため、ライン加工の加工始点、終点の位置精度を高めることができる。
【００３０】
図２（a）に示すように、集束光出射部４ａ〜４ｈの基板１０の幅（ＢＣ間）方向（ＤＲ２方向）への移動範囲は、各々図２（a）中４１ａ〜４１ｈで示される。隣接する集束光出射部の移動範囲の一部が重なる。移動範囲のうち４１ａと４１ｂ、４１ｃと４１ｄ、４１ｅと４１ｆ、４１ｇと４１ｈのそれぞれは、半分以上が重なる。移動範囲４１ａ〜４１ｈは、各々集束光出射部４ａ〜４ｈによって集束光を照射可能な領域となる。
集束光出射部４ａ〜４ｈの移動範囲４１ａ〜４１ｈを重ねる場合には、図２（a）に示すように、集束光出射部の待避部９ａ，９ｂを設けるのが好ましい。
ベース部６およびガイド部８を基板１０の外側へ突出させ、集束光出射部４a，４ｈを基板１０の外側に移動できるようにすることで、待避部９ａ，９ｂが形成される。待避部の幅は集束光出射部の幅よりも大きいことが好ましい。
【００３１】
集束光出射部４ａ〜４ｈのうち、集束光出射部４ａと４ｂ、集束光出射部４ｇ、４ｈとに着目すると、待避部９ａに集束光出射部４ａを退避させることで、集束光出射部４ｂで一方側の基板端Ｂを加工することができる。また、待避部９ｂに集束光出射部４ｈを退避させることで、集束光出射部４ｇで他方側の基板端Ｃを加工することができる。さらに移動範囲４１ｃと４１ｄ、４１ｅと４１ｆについても重なっている。したがって、基板１０の幅（ＢＣ間）全体に亘って、集束光出射部４ａ〜４ｈの移動範囲を重ねることができる。これにより、基板１０の幅（ＢＣ間）全体に亘って、集束光出射部４ａ〜４ｈの照射可能領域を重ねることができる。
【００３２】
本実施の形態においては、基板１０の外側に待避部９ａ，９ｂを設けると説明したが、集束光出射部が基板加工範囲の外側に退避することができれば、待避部９ａ，９ｂは基板１０の内側に設けられていても良い。ここで基板の加工範囲とは、被処理基板を処理するのに必要最小限の範囲を指し、必ずしも基板全面を指すものではない。
【００３３】
図３は、本実施の形態の集束光出射部の移動範囲を重ねる場合の加工方法を説明する図である。図３（ａ）は、レーザ加工の第１段階を示す図である。図３（ｂ）は、レーザ加工の第２段階を示す図である。本実施の形態に係る加工方法においては、たとえば１ｍｍのピッチでライン加工する場合を説明する。移動範囲４１ａと移動範囲４１ｂの重なる範囲内において、図３（ａ）に示すように、集束光出射部４ａは、加工始点Ｐから図中右方向（加工方向に垂直方向）に２ｍｍピッチで加工ライン２０ａを形成し、基板１０に加工ライン２０ａ群を形成する。続いて集束光出射部４ｂを、集束光出射部４ａが加工を行なった位置Ｐから１ｍｍずらした位置Ｑに配置する。そして、位置Ｑから図中右方向（加工方向に垂直方向）に２ｍｍピッチで加工ライン２０ｂを形成し、加工ライン２０ｂ群を形成する。このように照射することで、図３（ｂ）に示すように、加工ライン２０ｂを加工ライン２０ａの間に形成することができ、加工ラインを１ｍｍピッチで交互に形成することができる。また、これと同一の動作を集束光出射部４ｃと４ｄ、４ｅと４ｆ、４ｇと４ｈで行なうことにより、移動範囲４１ｃと４１ｄ、４１ｅと４１ｆ、４１ｇと４１ｈが重なる範囲内で、加工ラインを交互に形成することができる。
【００３４】
ここで、集束光出射部４ａ，４ｂから出射される集束光のビーム強度に差が生じており、加工ライン２０ａは加工ライン２０ｂよりも細くなっている。
【００３５】
（比較例）  
図４は、集束光出射部の移動範囲を重ねない場合の加工方法について説明する図である。図４を参照して、集束光出射部４ａは、加工始点Ｐから図中右方向（加工方向に垂直方向）１ｍｍピッチで加工ライン２０ａを形成し、加工ライン２０ａ群を形成する。集束光出射部４ａは、加工始点Ｑから図中右方向（加工方向に垂直方向）１ｍｍピッチで加工ライン２０ｂを形成し、加工ライン２０ｂ群を形成する。
【００３６】
ここで、集束光出射部４ａ，４ｂから出射される集束光のビーム強度に差が生じており、加工ライン２０ａは加工ライン２０ｂよりも細くなっている。加工ライン２０ａ群，加工ライン２０ｂ群は連続して帯状に形成されているため、両ライン群の境界において加工ラインの細さの違いによる外観上の差が強調される。
【００３７】
（比較例と対比した実施の形態１の効果）
本実施の形態に係る加工方法においては、図３（ｂ）に示すように加工ライン２０ａ，２０ｂが交互に並んで形成されているため、加工ラインの細さの違いによる外観上の差が強調されない。したがって、薄膜太陽電池のシリコン膜を部分的に除去し、採光機能を持たせた薄膜太陽電池の外観の一様性、均一性を高めることができる。
【００３８】
なお、本実施の形態において、移動範囲を重ならせることができない領域が発生する場合にも、１つの集束光出射部によって形成される加工ライン群において、互いに隣接する加工ラインの線幅に５％程度の線幅差を意図的につけることで、外観差を低減させることができる。集束光のフォーカス方向に集束光出射部４ａ〜４ｈを移動させることで、集束光の線幅を調整し、加工ラインの線幅を変更することができる。
【００３９】
（光の分割について）
図５は、光分岐素子がレーザ光を分割することを説明する図である。図５に示すように、本実施の形態では、単一のレーザ光源１から入射されるレーザ光を分割し、集束光出射部４ａ〜４ｈから集束光４２ａ〜４２ｈを出射する。これにより集束光出射部４ａ〜４ｈから出射される集束光４２ａ〜４２ｈのビーム強度の差を低減させ、外観差を低減させることができる。
【００４０】
光分岐素子２は、７つのハーフミラー２１１〜２１７と７つのミラー２２１〜２２７を有する。レンズ１１によって、略平行光束となったレーザ光は、ハーフミラー２１１によって２つにサブビームに分割される。ハーフミラー２１１を通過したサブビームは、ハーフミラー２１２によってさらに２つのサブビームに分割される。
【００４１】
ハーフミラー２１２を通過したサブビームはハーフミラー２１４によってさらに２つのサブビームに分割される。そして、ハーフミラー２１４を通過したサブビームが光ファイバ３ｄへ導入される。一方、ハーフミラー２１４で反射されたサブビームはミラー２２４によって反射され光ファイバ３ｃへ導入される。
【００４２】
ハーフミラーで２１２で反射したサブビームは、ミラー２２２で反射し、ハーフミラー２１３によってさらに２つのサブビームに分割される。ハーフミラー２１３を通過したサブビームは光ファイバ３ｂへ導入される。一方、ハーフミラー２１３で反射したサブビームはミラー２２３で反射され光ファイバ３ａに導入される。
【００４３】
ハーフミラー２１１で反射したサブビームはミラー２２１で反射し、ハーフミラー２１５でさらに２つのサブビームに分割される。ハーフミラー２１５を通過したサブビームは、ハーフミラー２１７によってさらに２つのサブビームに分割される。そして、ハーフミラー２１７を通過したサブビームは光ファイバ３ｅへ導入される。一方、ハーフミラー２１７で反射されたサブビームはミラー２２７によって反射され光ファイバ３ｆへ導入される。
【００４４】
ハーフミラー２１５で反射したサブビームはミラー２２５で反射され、ハーフミラー２１６によってさらに２つのサブビームに分割される。そして、ハーフミラー２１６を通過したサブビームが光ファイバ３ｇへ導入される。一方、ハーフミラー２１６で反射されたサブビームはミラー２２６で反射され光ファイバ３ｈへ導入される。
【００４５】
このようにレーザ光源から入射されたレーザ光は、８つのサブビームに分割される。各光ファイバ３ａ〜３ｈに導入される各サブビームの光量が均等になるように分割される。各サブビームの光量を均等にすることで、各集束光出射部から出射されるビームの強度を均等にし、加工点（集光点）での強度分布を類似させることができる。ビーム強度分布を類似させることで、加工ラインの線幅を均一にすることができる。その結果、加工ラインによる外観差をさらに低減することができる。
【００４６】
（実施の形態２）
図６は、実施の形態２に係るレーザ加工装置の構造を説明する図である。図６（ａ）は、ベース部に配置された集束光出射部の上面図であり、図６（ｂ）は、ベース部に配置された集束光出射部の側面図である。
【００４７】
図６を参照して、本実施の形態に係るレーザ加工装置は、ベース部６上に、第１ガイド部１５ａおよび第２ガイド部１５ｂが、加工方向に２列に並んでいる点で、実施の形態１に係るレーザ加工装置と構成が異なる。
【００４８】
第１ガイド部１５ａおよび第２ガイド部１５ｂは、加工方向（ＤＲ１方向）に垂直な方向（ＤＲ２方向）に延在している。
【００４９】
移動手段５ａ〜５ｈは、集束光出射部４ａ〜４ｈを独立して移動させることができる。
移動手段５ａ，５ｃ，５ｅ，５ｇによって４つの集束光出射部４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇは、第１ガイド部１５ａに沿って移動させられる。また、移動手段５ｂ，５ｄ，５ｆ，５ｈによって４つの集束光出射部４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈが、第２ガイド部１５ｂに沿って移動させられる。第２ガイド部１５ｂは、第１ガイド部１５ａに対してＤＲ１方向にオフセットした位置に設けられる。  
【００５０】
第１ガイド部１５ａおよび第２ガイド部１５ｂは、加工方向に離れて並んでいるため、
集束光出射部４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇと集束光出射部４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈとは、加工方向に離れている。このため、集束光出射部４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇと集束光出射部４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈとの集束光出射位置が加工方向にずれるが、基板１０上のライン加工始点およびライン加工終点の位置が同じになるよう加工用ソフトで設定することで、同じ長さの加工ラインを基板１０に形成するように調節することができる。
【００５１】
集束光出射部４ａ〜４ｈの基板の幅方向（ＤＲ２方向）への移動範囲は、図６（ａ）中４１ａ〜４１ｈで示される。移動範囲４１ａ，４１ｃ，４１ｅ，４１ｇは、移動範囲４１ｂ，４１ｄ，４１ｆ，４１ｈと同一である。また、集束光出射部４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇを用いて基板端Ｂ，Ｃを含む基板１０全面に集束光を照射できるように、移動範囲が分割されている。同様に集束光出射部４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈを用いて基板端Ｂ，Ｃを含む基板１０全面に集束光を照射できるように移動範囲が分割されている。
【００５２】
そのため集束光出射部４ａ〜４ｈを用いて上述の加工方法を行なうことで、基板１０の全面に亘って、加工ラインを交互に形成することができる。加工ラインを基板１０の全面に亘って交互に形成することにより、加工外観をより一層高めることができる。
【００５３】
なお、本実施の形態においては、待避部を設けなくとも、集束光出射部４ａ，４ｂ、集束光出射部４ｇ，４ｈによって基板端Ｂ，Ｃを加工することができる。そのため、加工方向に垂直方向にレーザ加工装置のサイズを拡大する必要がない。装置のフットプリント等の制約事項で、待避部が設けられない場合にも基板の加工を行なうことが可能である。
【００５４】
本実施の形態においては、１つのベース部６に第１ガイド部１５ａおよび第２ガイド部１５ｂが形成されていると説明したが、第１ガイド部１５ａ，第２ガイド部１５ｂのそれぞれは、異なるベース部に形成されていてもよい。この場合、第１ガイド部１５ａ，第２ガイド部１５ｂのそれぞれは、加工方向(ＤＲ１方向）において、基板１０を挟んで、対向して配置されていてもよい。  
【００５５】
（実施の形態３）
図７は、実施の形態３に係るレーザ加工装置の概略図である。図７を参照して、本実施の形態に係るレーザ加工装置は、集束光出射部２４ａ，２４ｂからそれぞれ複数の集束光４２ａ〜４２ｄ，４２ｅ〜４２ｈが出射される点で、実施の形態１に係るレーザ加工装置と構成が異なる。また、隣接する集束光出射部２４ａ，２４ｂの移動範囲の重なる範囲が、実施の形態１に係る隣接する集束光出射部４ａ，４ｂの移動範囲の重なる範囲よりも広くなっている。
【００５６】
図８は、本実施の形態に係るレーザ加工装置の構造を示す図である。図８（ａ）は、ベース部に配置された集束光出射部の上面図であり、図８（ｂ）は、本実施の形態に係るレーザ加工装置の側面図である。
【００５７】
図７、図８(ａ)，(ｂ)を参照して、本実施の形態に係るレーザ加工装置は、２つの集束光出射部２４ａ，２４ｂを有する。集束光出射部２４ａ，２４ｂは、４つの開口部２１ａ〜２１ｄ，２１ｅ〜２１ｈを有し、開口部２１ａ〜２１ｄ，２１ｅ〜２１ｈから集束光４２ａ〜４２ｄ，４２ｅ〜４２ｈが基板１０へ出射される。４つの開口部は所定の間隔で、加工方向と垂直な方向に並んでいる。開口部の間隔および個数は、加工するラインの仕様に合わせて適宜変更することができる。
【００５８】
また、集束光出射部２４ａ，２４ｂは、開口部２１ａ〜２１ｄ，２１ｅ〜２１ｈの位置に合わせて、入射端に集光レンズ２２ａ〜２２ｄ，２２ｅ〜２２ｈを有し、出射端に集光レンズ２３ａ〜２３ｄ，２３ｅ〜２３ｈを有する。
【００５９】
集束光出射部２４ａ，２４ｂの入射端には、レーザ光源１から出射され光分岐素子２によって分割されたサブビームが、光ファイバ３ａ〜３ｄ，３ｅ〜３ｈを介して導入される。集束光出射部２４ａの入射端に入射されたサブビームは、集光レンズ２２ａ〜２２ｄおよび集光レンズ２３ａ〜２３ｄによって集束され、集束光４２ａ〜４２ｄとして基板１０へ出射される。
【００６０】
同様に集束光出射部２４ｂの入射端に入射されたサブビームは、集光レンズ２２ｅ〜２２ｈおよび集光レンズ２３ｅ〜２３ｈによって集束され、集束光４２ｅ〜４２ｈとして基板１０へ出射される。
【００６１】
ここで、レーザ光源１から出射されたレーザ光は、レンズ１１よって、略平行光束となっている。光分岐素子２によって分岐されたサブビームは、光分岐素子２の出射端に設けら得たレンズ１２a〜１２ｈによって集光（コリメート）されている。
【００６２】
ガイド部２９は、ベース部２６に載置され加工方法（ＤＲ１方向）に垂直な方向（ＤＲ２方向）に延在する。集束光出射部２４ａ，２４ｂは、移動手段２５ａ，２５ｂによってガイド部２９に沿って移動させられる。移動手段２５ａ，２５ｂは、集束光出射部２４ａ，２４ｂを独立して移動させることができる。
【００６３】
集束光出射部２４ａ，２４ｂは、移動手段２５ａ，２５ｂによって、集束光のフォーカス方向にも移動することができる。集束光のフォーカス方向に集束光出射部２５ａ，２５ｂを移動させることで集束光の線幅を調整し、加工するラインの線幅を調整することができる。フォーカス方向は、集束光の入射方向を含む。
【００６４】
ベース部２６は、基板１０の加工方向（ＤＲ１方向）と垂直な方向（ＤＲ２方向）に延在しており、リニアモーターによって駆動され、基板１０の加工方向に延在するガイド部７ａ，７ｂ上を走行する。ガイド部７ａ，７ｂによって、ベース部２６の移動方向が直線方向に定まるため、集束光出射部２４ａ，２４ｂから同時に集束光を出射させながら、ベース部２６を移動させることで、基板１０を直線状に加工することができる（図７中Ａ）。ベース部２６の移動中は、集束光出射部２４ａ，２４ｂから出射される集束光の光量が一定に維持されるので、直線性の高い加工ラインが得られる。
【００６５】
集束光出射部２４ａ，２４ｂの移動範囲は図中２４１ａ，２４１ｂに示され、それらの一部が重なる。集束光出射部２４ａ，２４ｂの移動範囲の一部が重なるため、集束光出射部２４ａ，２４ｂの照射領域の一部も重なる。隣接する集束光出射部２４ａ，２４ｂの重なる移動範囲は、基板の幅（ＢＣ間）から集束光出射部２４ａまたは２４ｂの幅を差し引いた部分となる。すなわち、基板幅の半分以上の範囲に亘って、集束光出射部２４ａ，２４ｂの移動範囲が重なる。
【００６６】
図９は、本実施の形態に係る加工方法を説明する図である。図９（ａ）は、レーザ加工の第１段階を示す図である。図９（ｂ）は、レーザ加工の第２段階を示す図である。本実施の形態に係る加工方法においては、図９（ａ）に示すように、移動範囲２４１ａ，２４１ｂが重なる領域において、集束光出射部２４ａが加工ライン３０ａ群を形成する。集束光出射部２４ａからは４本の集束光４２ａ〜４２ｄが同時に出射されているため、１回の加工方向への移動で、４本の加工ラインを形成することができる。
【００６７】
続いて集束光出射部２４ｂの位置を調整して加工方向に移動させることで、図９（ｂ）に示すように、加工ライン３０ａの間に加工ライン３０ｂを形成する。集束光出射部２４ｂからは４本の集束光４２ｅ〜４２ｈが同時に出射されているため、１回の加工方向への移動で、４本の加工ラインを形成することができる。集束光出射部２４ｂの位置は、加工ライン３０ａの中央に加工ライン３０ｂが形成されるように調整される。
【００６８】
このように照射することで、加工ライン３０ａ, ３０ｂを交互に混ぜることができる。
この結果、集束光出射部２４ａと集束光出射部２４ｂとで出射される集束光に出力差（ビーム強度の差）が生じていても、加工ラインが交互に混ざっていない場合と比較して、加工ラインによる外観差を低減することができる。
【００６９】
また、隣接する集束光出射部２４ａと集束光出射部２４ｂの基板幅方向への移動範囲２４１ａ，２４１ｂの重なりが、基板幅の半分以上を占める広範囲であるため、広範囲に亘って加工ラインによる外観差を低減することができる。
【００７０】
本実施形態においては、光分岐素子２において、レーザ光を８本のサブビームに分割し、４本のサブビームを集束光出射部２４ａ，２４ｂに入射しているが、その他の変形例として、光分岐素子２において、レーザ光を２本のサブビームに分割し、１本のサブビームを集束光出射部２４ａ，２４ｂに入射し、集束光出射部２４ａ，２４ｂ内で４本のサブビームに分岐しても良い。集束光出射部２４ａ，２４ｂ内では、たとえば回折素子（ＤＯＥ）を用いることができる。回折素子の個体差によって回折による分岐比率が異なり、集束光出射部２４ａ，２４ｂから出射されるビーム強度に差が生じたとしても、交互に加工ラインを並べることで、交互に加工ラインを並べない場合と比較して加工ラインによる外観差を低減することができる。
【００７１】
（実施の形態４）
図１０は、実施の形態４に係るレーザ加工装置の構造を説明する図である。図１０（ａ）は、ベース部に配置された集束光出射部の上面図であり、図１０（ｂ）は、本実施の形態に係るレーザ加工装置の側面図である。
【００７２】
図１０（ａ），（ｂ）を参照して、本実施の形態４に係るレーザ加工装置は、集束光出射部２４ａ，２４ｂを基板の外側へ退避できる待避部３３ａ，３３ｂを有する点で、実施の形態３に係るレーザ加工装置と構成が異なる。
ベース部２６およびガイド部２９を基板１０の外側へ突出させ、基板１０の外側に集束光出射部２４ａ，２４ｂが移動できるようにすることで、待避部３３ａ，３３ｂが、形成される。待避部３３ａ，３３ｂの幅は、集束光出射部２４ａ，２４ｂの幅よりも大きいことが好ましい。
【００７３】
待避部３３ａ，３３ｂを形成することで、集束光出射部２４ａ，２４ｂが、基板端Ｂ，Ｃを含む基板１０の全面に亘って移動することができ、基板１０の全面に集束光を照射することができる。基板端Ｂ，Ｃを含む基板１０の全面に亘って、加工ラインを交互に形成することができ、加工外観をより一層高めることができる。
【００７４】
以上、本実施の形態１〜４において、レーザ光源から出射されたレーザ光を光分岐素子において分岐させると説明したが、レーザ光を分岐させずに、集束光出射部の個数分だけレーザ光源があり、各集束光出射部と各レーザ光源が光ファイバで光学的に接続されていてもよい。また、本実施の形態１〜４において、ベース部をガイド部に沿って加工方向（ＤＲ１)方向に移動させることで、加工ラインを形成すると説明したが、基板を加工方向に動かすことによって、加工ラインを形成してもよい。ここで、基板を動かすとは、たとえば、搬送機能を有する基板設置部上を基板が移動すること、基板設置部が基板とともに移動することを含む。
【００７５】
また、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７６】
１  レーザ光源、２  光分岐素子、３ａ〜３ｈ  光ファイバ、４ａ〜４ｈ，２４ａ，２４ｂ  集束光出射部、５ａ〜５ｈ，２５ａ，２５ｂ  移動手段、６，２６  ベース部、７ａ，７ｂ，８，２９  ガイド部、９ａ，９ｂ，３３ａ，３３ｂ  待避部、１０  基板、１１，１２a〜１２ｈ  レンズ、１３ａ〜１３ｈ，１４ａ〜１４ｈ  集束レンズ、１５ａ  第１ガイド部、１５ｂ  第２ガイド部、２０ａ，２０ｂ，３０ａ，３０ｂ  加工ライン、２１ａ〜２１ｈ，４３ａ〜４３ｈ  開口部、２２ａ〜２２ｈ，２３ａ〜２３ｈ  集光レンズ、４１ａ〜４１ｈ，２４１ａ，２４１ｂ  移動範囲、４２ａ〜４２ｈ  集束光、２１１〜２１７  ハーフミラー、２２１〜２２７  ミラー。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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