(57)【要約】【課題】レーザ加工に伴って生じる膜の剥離、デブリ、熱の影響を抑え、保護被膜を必要とせず、高い加工品質を確保することができるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を提供する。【解決手段】レーザ光源１２から出射された加工用レーザ光Ｌ１を第１加工光Ｌ１ｓと第２加工光Ｌ１ｐとに分岐する偏光ビームスプリッタ３６と、加工ユニット３０に対してＸ方向に相対移動する被加工物Ｗに対し、Ｘ方向に沿った加工予定領域のうちＹ方向の両側の外縁部における被加工物Ｗの内部に第１加工光Ｌ１ｓを集光する直接集光手段４０と、加工ユニット３０に対してＸ方向に相対移動する被加工物Ｗに対し、加圧液体を液体ジェットＪにて噴射し、かつ液体ジェットＪを導波路として利用して第２加工光Ｌ１ｐを加工予定領域の内側領域に照射する加工ヘッド６０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工用レーザ光を出射するレーザ光源と、前記加工用レーザ光を用いて被加工物をレーザ加工する加工ユニットと、前記加工ユニットと前記被加工物とを相対移動させる移動手段とを有するレーザ加工装置であって、
前記加工ユニットは、
前記レーザ光源から出射された前記加工用レーザ光を第１のレーザ光と第２のレーザ光とに分岐する光分岐手段と、
前記移動手段により前記加工ユニットに対して第１の方向に相対移動する前記被加工物に対し、前記第１の方向に沿った加工予定領域のうち前記第１の方向に直交する第２の方向の両側の外縁部における前記被加工物の内部に前記第１のレーザ光を集光する直接集光手段と、
前記移動手段により前記加工ユニットに対して前記第１の方向に相対移動する前記被加工物に対し、加圧液体を液体ジェットにて噴射し、かつ前記液体ジェットを導波路として利用して前記第２のレーザ光を前記加工予定領域のうち前記両側の外縁部に挟まれた内側領域に照射する加工ヘッドと、
を備えるレーザ加工装置。
【請求項２】
前記直接集光手段は、前記加工予定領域の前記両側の外縁部における前記被加工物の内部に前記第１のレーザ光を分岐集光する分岐集光手段を有する、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記分岐集光手段は、前記加工予定領域の前記第２の方向の幅に応じて、分岐集光した前記第１のレーザ光の２つの集光点の前記第２の方向の距離を調整可能に構成される、
請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
前記分岐集光手段は空間光変調器からなる、
請求項２に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記直接集光手段は、前記第１のレーザ光が前記加工予定領域の前記両側の外縁部における前記被加工物の内部を時間的にずれたタイミングで交互に走査するように、前記第１のレーザ光を偏向する光偏向手段を有する、
請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記光偏向手段は音響光学素子からなる、
請求項５に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
直接集光手段に対して第１の方向に相対移動する被加工物に対し、前記第１の方向に沿った加工予定領域のうち前記第１の方向に直交する第２の方向の両側の外縁部における前記被加工物の内部に前記直接集光手段により第１のレーザ光を集光する第１のレーザ加工工程と、
加工ヘッドに対して前記第１の方向に相対移動する前記被加工物に対し、加工ヘッドから加圧液体を液体ジェットにて噴射し、かつ前記液体ジェットを導波路として利用して第２のレーザ光を前記加工予定領域のうち前記両側の外縁部に挟まれた内側領域に照射する第２のレーザ加工工程と、
を備えるレーザ加工方法。
【請求項８】
レーザ光源から出射された加工用レーザ光を前記第１のレーザ光と前記第２のレーザ光とに分岐する光分岐工程を備える、
請求項７に記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
前記第１のレーザ加工工程は、前記加工予定領域の前記両側の外縁部における前記被加工物の内部に前記第１のレーザ光を分岐集光する分岐集光工程を有する、
請求項８に記載のレーザ加工方法。
【請求項１０】
前記分岐集光工程は、前記加工予定領域の前記第２の方向の幅に応じて、分岐集光した前記第１のレーザ光の２つの集光点の前記第２の方向の距離を調整する調整工程を有する、
請求項９に記載のレーザ加工方法。
【請求項１１】
前記分岐集光工程は、空間光変調器を用いて前記第１のレーザ光を分岐集光する、
請求項９に記載のレーザ加工方法。
【請求項１２】
前記第１のレーザ加工工程は、前記第１のレーザ光が前記加工予定領域の前記両側の外縁部における前記被加工物の内部を時間的にずれたタイミングで交互に走査するように、前記第１のレーザ光を偏向する光偏向工程を有する、
請求項７に記載のレーザ加工方法。
【請求項１３】
前記光偏向工程は、音響光学素子を用いて前記第１のレーザ光を偏向する、
請求項１２に記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて被加工物を加工するレーザ加工装置及び加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイスや電子部品などが形成されたウェーハを個々のチップに分割するには、薄い砥石を高速回転させてウェーハを研削することで切断するブレードダイシング装置、もしくはレーザをウェーハ内部に集光し改質領域を形成することで切断するレーザダイシング装置が用いられていた。
【０００３】
近年、無機物系や有機物系の膜、金属パターンが施されたウェーハが実用化されており、上記のダイシング装置による加工の際に、それらの剥離が起き、品質を低下してしまう問題が生じている。
【０００４】
上記剥離を解消するため、ダイシング加工に先立ち、予め各種膜および金属パターンを除去するレーザ加工装置が用いられている。
【０００５】
このようなレーザ加工装置としては、レーザ光を直接被加工物へ集光、照射する直接集光方式（特許文献１）や、加圧液体を液体ジェットにして噴射し、それを導波路としてレーザ光を被加工物へ照射する液体ジェット方式（特許文献２）が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４７７７７８３号公報
【特許文献２】特許第５０７２６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、レーザ加工装置の上記２つの方式にはそれぞれ次のようなメリット、デメリットがあり、用途に応じて使い分けがなされているのが現状である。
【０００８】
図１１は、レーザ加工装置の直接集光方式と液体ジェット方式のそれぞれのメリット、デメリットを示す図である。
【０００９】
図１１に示すように、直接集光方式では、集光スポット（集光点）のサイズに自由度があり、任意領域へエネルギーを集中させ、被加工物を加工することができる。各種膜や金属パターンが剥離する問題に対しては、例えば加工予定領域の両端を予め細く縁切りすることで解消することができる。しかしながら、加工され高温になった被加工物の一部がデブリとして周囲へ飛散、溶着、付着することで、品質を低下させる問題が生じる。これは被加工物表面へ保護被膜を塗布することで回避できるが、その塗布工程、および除去工程によるスループット低下、およびコストの増加が発生する。また、加工時に発生する熱が加工領域から外周部へ伝播し、デバイス面や基板内部など意図しない熱影響を生じる場合がある。
【００１０】
一方、液体ジェット方式では、加工すると同時に液体で覆うため、デブリの飛散が抑えられる。また、加工領域およびデブリの熱が液体ジェットにより冷却されるため、デブリの溶着や外周部への熱影響が抑えられる。しかしながら、被加工物の材質や構造によっては、加工領域の外周部へ表層膜の剥離が生じてしまい、品質を低下させてしまう問題がある。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、レーザ加工に伴って生じる膜の剥離、デブリ、熱の影響を抑え、保護被膜を必要とせず、高い加工品質を確保することができるレーザ加工装置及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】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明の第１態様に係るレーザ加工装置は、加工用レーザ光を出射するレーザ光源と、加工用レーザ光を用いて被加工物をレーザ加工する加工ユニットと、加工ユニットと被加工物とを相対移動させる移動手段とを有するレーザ加工装置であって、加工ユニットは、レーザ光源から出射された加工用レーザ光を第１のレーザ光と第２のレーザ光とに分岐する光分岐手段と、移動手段により加工ユニットに対して第１の方向に相対移動する被加工物に対し、第１の方向に沿った加工予定領域のうち第１の方向に直交する第２の方向の両側の外縁部における被加工物の内部に第１のレーザ光を集光する直接集光手段と、移動手段により加工ユニットに対して第１の方向に相対移動する被加工物に対し、加圧液体を液体ジェットにて噴射し、かつ液体ジェットを導波路として利用して第２のレーザ光を加工予定領域のうち両側の外縁部に挟まれた内側領域に照射する加工ヘッドと、を備える。
【００１３】
本発明の第２態様に係るレーザ加工装置は、第１態様において、直接集光手段は、加工予定領域の両側の外縁部における被加工物の内部に第１のレーザ光を分岐集光する分岐集光手段を有する。
【００１４】
本発明の第３態様に係るレーザ加工装置は、第２態様において、分岐集光手段は、加工予定領域の第２の方向の幅に応じて、分岐集光した第１のレーザ光の２つの集光点の第２の方向の距離を調整可能に構成される。
【００１５】
本発明の第４態様に係るレーザ加工装置は、第２態様において、分岐集光手段は空間光変調器からなる。
【００１６】
本発明の第５態様に係るレーザ加工装置は、第１態様において、直接集光手段は、第１のレーザ光が加工予定領域の両側の外縁部における被加工物の内部を時間的にずれたタイミングで交互に走査するように、第１のレーザ光を偏向する光偏向手段を有する。
【００１７】
本発明の第６態様に係るレーザ加工装置は、第５態様において、光偏向手段は音響光学素子からなる。
【００１８】
本発明の第７態様に係るレーザ加工方法は、直接集光手段に対して第１の方向に相対移動する被加工物に対し、第１の方向に沿った加工予定領域のうち第１の方向に直交する第２の方向の両側の外縁部における被加工物の内部に直接集光手段により第１のレーザ光を集光する第１のレーザ加工工程と、加工ヘッドに対して第１の方向に相対移動する被加工物に対し、加工ヘッドから加圧液体を液体ジェットにて噴射し、かつ液体ジェットを導波路として利用して第２のレーザ光を加工予定領域のうち両側の外縁部に挟まれた内側領域に照射する第２のレーザ加工工程と、を備える。
【００１９】
本発明の第８態様に係るレーザ加工方法は、第７態様において、レーザ光源から出射された加工用レーザ光を第１のレーザ光と第２のレーザ光とに分岐する光分岐工程を備える。
【００２０】
本発明の第９態様に係るレーザ加工方法は、第８態様において、第１のレーザ加工工程は、加工予定領域の両側の外縁部における被加工物の内部に第１のレーザ光を分岐集光する分岐集光工程を有する。
【００２１】
本発明の第１０態様に係るレーザ加工方法は、第９態様において、分岐集光工程は、加工予定領域の第２の方向の幅に応じて、分岐集光した第１のレーザ光の２つの集光点の第２の方向の距離を調整する調整工程を有する。
【００２２】
本発明の第１１態様に係るレーザ加工方法は、第９態様において、分岐集光工程は、空間光変調器を用いて第１のレーザ光を分岐集光する。
【００２３】
本発明の第１２態様に係るレーザ加工方法は、第７態様において、第１のレーザ加工工程は、第１のレーザ光が加工予定領域の両側の外縁部における被加工物の内部を時間的にずれたタイミングで交互に走査するように、第１のレーザ光を偏向する光偏向工程を有する。
【００２４】
本発明の第１３態様に係るレーザ加工方法は、第１２態様において、光偏向工程は、音響光学素子を用いて第１のレーザ光を偏向する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、レーザ加工に伴って生じる膜の剥離、デブリ、熱の影響を抑え、保護被膜を必要とせず、高い加工品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】第１の実施形態のレーザ加工装置の構成を示す概略図
【図２】第１の実施形態における直接集光方式加工において被加工物に第１加工光が照射されたときの様子を示した概略図
【図３】分岐集光手段をθ方向に回転させたときの効果を説明するための図
【図４】第１の実施形態における液体ジェット方式加工において被加工物に対して液体ジェットが噴射されるときの様子を示した概略図
【図５】液体ジェットを導波路として誘導された第２加工光により被加工物が加工された後の状態を示した概略図
【図６】第１の実施形態におけるレーザ加工方法の効果を説明するための図
【図７】、第１の実施形態のレーザ加工装置を用いたレーザ加工方法を示したフローチャート
【図８】第２の実施形態のレーザ加工装置を示した概略図
【図９】第３の実施形態のレーザ加工装置を示した概略図
【図１０】第４の実施形態のレーザ加工装置を示した概略図
【図１１】レーザ加工装置の直接集光方式と液体ジェット方式のそれぞれのメリット、デメリットを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について説明する。
【００２８】
（第１の実施形態）
まず、第１の実施形態について説明する。
【００２９】
図１は、第１の実施形態のレーザ加工装置１０の構成を示す概略図である。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施形態のレーザ加工装置１０は、レーザ光源１２と、Ｘθステージ１４と、液体供給手段１６と、加工ユニット３０と、オートフォーカス装置（ＡＦ装置）７０と、制御部７２とを備えている。
【００３１】
レーザ光源１２は、被加工物Ｗを加工するための加工用レーザ光Ｌ１を出射する。加工用レーザ光Ｌ１としては、水に吸収されにくい波長域のレーザ光が用いられる。本実施形態において、加工用レーザ光Ｌ１の好ましい条件としては、波長がＵＶ波長域（４００ｎｍ未満）、パルス幅が１μｓ以下、繰り返し周波数が１ｋＨｚよりも大きいもの、平均出力が０．０１〜１０Ｗ、直接集光方式の集光点でのスポット径が０．２３〜１０μｍである。
【００３２】
Ｘθステージ１４は、被加工物Ｗを吸着固定し、不図示のステージ駆動機構によりＸ方向に移動可能であるとともにθ方向に回転可能に構成される。ステージ駆動機構は、制御部７２からの制御信号に基づき制御される。ステージ移動機構と後述する加工ユニット駆動機構は移動手段の一例である。
【００３３】
なお、図１において、Ｘ、Ｙ、Ｚ方向は互いに直交しており、Ｘ方向は水平方向、Ｙ方向はＸ方向に直交する水平方向、Ｚ方向は鉛直方向である。Ｘ方向は第１の方向の一例であり、Ｙ方向は第２の方向の一例である。また、θ方向はＺ方向周りの回転方向である。また、被加工物Ｗは、Ｘθステージ１４側から順に、基材層２０、中間層２１、及び表面膜２２で構成される（図２参照）。
【００３４】
液体供給手段１６は、後述する加工ヘッド６０（液体チャンバ６６）内に加圧液体を供給するものである。液体供給手段１６としては、特に制限はなく、公知の手段や公知の装置等を用いることができる。例えば、タンクに貯留した純水を高圧ポンプにより供給してもよい。
【００３５】
加工ユニット３０は、Ｘθステージ１４の上方に配置されており、不図示の加工ユニット駆動機構によりＹ方向及びＺ方向に移動可能に構成される。加工ユニット駆動機構は、制御部７２から出力される制御信号に基づき制御される。
【００３６】
加工ユニット３０は、直接集光方式と液体ジェット方式とを併用するハイブリッド方式で構成される。この構成によれば、詳細を後述するように、直接集光方式と液体ジェット方式とのそれぞれのメリットを享受して、加工品質を向上させることが可能となる。
【００３７】
加工ユニット３０は、光量調整手段３２と、偏光調整手段３４と、偏光ビームスプリッタ３６と、ダイクロイックミラー３８と、分岐集光手段４０と、ミラー４２と、ビーム形状整形手段４４と、加工ヘッド６０とを備えている。なお、本実施形態では、加工ユニット３０にレーザ光源１２及びＡＦ装置７０が設けられた構成を示したが、レーザ光源１２やＡＦ装置７０は加工ユニット３０とは別に設けられていてもよい。
【００３８】
レーザ光源１２から出射された加工用レーザ光Ｌ１は、光量調整手段３２、偏光調整手段３４を順次通過して、偏光ビームスプリッタ３６に入射する。
【００３９】
光量調整手段３２は、レーザ光源１２の出射側に配置され、レーザ光源１２から出射された加工用レーザ光Ｌ１の光量を調整する。光量調整手段３２としては、例えば光の通過範囲の大きさが可変であるアパーチャ、１／２波長板（λ／２板）と偏光素子の組み合わせ、あるいは光の透過効率が相違する可変ＮＤフィルタなどを用いた構成とすることができる。
【００４０】
偏光調整手段３４は、加工用レーザ光Ｌ１の偏光方向を調整するものであり、例えば１／２波長板などで構成される。
【００４１】
偏光ビームスプリッタ３６は、入射した加工用レーザ光Ｌ１を偏向分離面（接合面）３６ａで偏光分離するものである。これにより、偏光ビームスプリッタ３６に入射した加工用レーザ光Ｌ１は、偏光分離面３６ａで反射した第１加工光Ｌ１ｓ（Ｓ偏光光）と、偏光分離面３６ａを透過した第２加工光（Ｐ偏光光）Ｌ１ｐとに分岐される（光分岐工程）。偏光ビームスプリッタ３６は光分岐手段の一例である。また、第１加工光Ｌ１ｓは第１のレーザ光の一例であり、第２加工光Ｌ１ｐは第２のレーザ光の一例である。
【００４２】
偏光ビームスプリッタ３６から出射された第１加工光Ｌ１ｓは、ダイクロイックミラー３８を透過して、分岐集光手段４０に入射する。
【００４３】
ダイクロイックミラー３８は、第１波長域の光を透過し、かつ第１波長域とは異なる第２波長域の光を反射する。本例では、第１波長域はレーザ光源１２から出射される加工用レーザ光Ｌ１の波長（４００ｎｍ未満）を含み、第２波長域はＡＦ装置７０から出射されるＡＦ光Ｌ２の波長（４００ｎｍ以上）を含む。これにより、偏光ビームスプリッタ３６から出射された第１加工光Ｌ１ｓは、ダイクロイックミラー３８を透過し、分岐集光手段４０に入射する。そして、第１加工光Ｌ１ｓは分岐集光手段４０により集光されて被加工物Ｗに照射される。また、ＡＦ装置７０から出射されたＡＦ光Ｌ２は、ダイクロイックミラー３８で反射され、分岐集光手段４０により集光されて被加工物Ｗに照射されるとともに、被加工物Ｗで反射したＡＦ光Ｌ２の反射光は逆の経路を経由してＡＦ装置７０に戻されて検出される。
【００４４】
分岐集光手段４０は、例えば回折格子及びレンズなどを含んで構成され、入射した第１加工光Ｌ１ｓを所定の高さ位置（Ｚ方向位置）に集光し、かつその集光点を複数に分岐する。すなわち、分岐集光手段４０は第１加工光Ｌ１ｓを分岐集光する。なお、本実施形態では、後述するように、分岐集光手段４０は第１加工光Ｌ１ｓを２つの集光点Ｐ１、Ｐ２（図２参照）に分岐集光するが、分岐集光手段４０によって分岐集光される集光点の数は３つ以上であってもよい。分岐集光手段４０は直接集光手段の一例である。
【００４５】
分岐集光手段４０は、不図示の回転移動機構により光軸に対してθ方向に回転及びＺ方向に移動可能に構成される。回転移動機構は、制御部７２から出力される制御信号に基づき制御され、分岐集光手段４０をθ方向に回転又はＺ方向（上下方向）に移動させるように駆動する。これにより、後述するように、被加工物Ｗと加工ユニット３０との相対距離の変化に応じて分岐集光手段４０をＺ方向に移動させることが可能となり、それによって、被加工物Ｗと加工ユニット３０との相対距離を一定に保つことが可能となる。また、分岐集光手段４０をθ方向に回転させることにより、被加工物ＷのＸ方向に沿った加工予定領域Ｒ（図２参照）の加工幅（Ｙ方向の幅）に応じて、分岐集光手段４０により分岐集光した２つの集光点Ｐ１、Ｐ２の間隔（Ｙ方向の距離）を調整することが可能となる。
【００４６】
一方、偏光ビームスプリッタ３６から出射された第２加工光Ｌ１ｐは、ミラー４２で反射され、ビーム形状整形手段４４で所望のビーム形状に整形された後、加工ヘッド６０に入射される。
【００４７】
ビーム形状整形手段４４は、例えば、アーパーチャ（矩形アパーチャ、円形アパーチャ）やアキシコンレンズ、ビームホモジナイザ、回折格子、レンズなどを含んで構成され、第２加工光Ｌ１ｐのビーム形状、サイズ、強度分布、光線角度などを任意のものに整形する。
【００４８】
加工ヘッド６０は、液体供給手段１６から供給される加圧液体を液体ジェットＪにて噴射するとともに、液体ジェットＪを導波路として利用して第２加工光Ｌ１ｐを被加工物Ｗの加工予定領域Ｒに照射する。加工ヘッド６０の具体的な構成は以下のとおりである。
【００４９】
加工ヘッド６０は、集光レンズ６２と、透過ガラス６４と、液体チャンバ６６と、液体ジェット噴射ノズル６８とから構成される。
【００５０】
集光レンズ６２は、加工ヘッド６０に入射した第２加工光Ｌ１ｐを液体ジェット噴射ノズル６８のオリフィス（ノズル孔）へ集光させるものである。
【００５１】
透過ガラス６４は、集光レンズ６２と液体チャンバ６６との間に配置され、液体供給手段１６から供給される加圧液体を液体チャンバ６６の内側に密封する隔壁部として構成される。また、透過ガラス６４は、第２加工光Ｌ１ｐを透過する光透過性部材（例えば、石英ガラス）で形成されている。これにより、集光レンズ６２から出射された第２加工光Ｌ１ｐは、透過ガラス６４を透過し、液体チャンバ６６の内部に導かれる。
【００５２】
液体チャンバ６６は、液体供給手段１６から供給される加圧液体を密封する液体収容部であり、第２加工光Ｌ１ｐの入射面側（図１の上面側）の壁面が上述した透過ガラス６４により構成されている。
【００５３】
液体ジェット噴射ノズル６８は、加工ヘッド６０において被加工物Ｗに対向する位置に配置され、液体チャンバ６６に連通している。これにより、液体チャンバ６６内に収容された加圧液体は液体ジェット噴射ノズル６８から液体ジェットＪとして被加工物Ｗに向けて噴射される。また、第２加工光Ｌ１ｐは集光レンズ６２、透過ガラス６４を経て液体ジェット噴射ノズル６８のオリフィスに集光されるので、液体ジェット噴射ノズル６８から噴射される液体ジェットJ内に第２加工光Ｌ１ｐが導光される。これにより、第２加工光Ｌ１ｐが液体ジェットＪにより誘導されて被加工物Ｗに照射される。
【００５４】
なお、詳細は省略するが、液体ジェットＪを包含するようにガス流体を供給することで、加工性能が向上することが知られている（特許第５４３７５７８号公報参照）。
【００５５】
ＡＦ装置７０は、加工用レーザ光Ｌ１とは異なる波長域（第２波長域）の光をＡＦ光として出射するオートフォーカス用光源（ＡＦ用光源）（不図示）を備えている。本実施形態では、ＡＦ光として、４００ｎｍ以上の波長の光が用いられる。ＡＦ用光源から出射されたＡＦ光Ｌ２は、ダイクロイックミラー３８で反射され、分岐集光手段４０により集光されて被加工物Ｗに照射される。そして、被加工物ＷからのＡＦ光Ｌ２の反射光は逆の経路を経由してＡＦ装置７０に入射する。ＡＦ装置７０は、被加工物ＷからのＡＦ光Ｌ２の反射光を複数の受光素子を備えた光検出器で検出して、被加工物Ｗと加工ユニット３０との相対距離（高さ）に応じた検出信号（オートフォーカス信号）を制御部７２に出力する。なお、このようなＡＦ装置７０の構成については周知であるため、詳細な説明を省略する。
【００５６】
制御部７２は、ＣＰＵ、メモリ、入出力回路部、及び各種制御回路部等からなり、レーザ加工装置１０の各部の動作を制御する。すなわち、制御部７２は、レーザ光源１２の発光制御、Ｘθステージ１４や加工ユニット３０の移動制御、液体供給手段１６の液体供給制御等などのレーザ加工装置自体の各種制御を行う。
【００５７】
また、制御部７２は、分岐集光手段４０の集光点制御（フォーカス制御）を行う。具体的には、制御部７２は、ＡＦ装置７０から出力される検出信号に基づき、被加工物Ｗと加工ユニット３０との相対距離（高さ）が一定となるように分岐集光手段４０の回転移動機構を制御する。また、制御部７２は、図示しない入力部から入力された加工条件（加工予定領域の加工幅を含む）に基づき、分岐集光手段４０により分岐集光される２つの集光点Ｐ１、Ｐ２の間隔（Ｙ方向の距離）が加工予定領域Ｒの加工幅に対応した間隔となるように分岐集光手段４０の回転移動機構を制御して分岐集光手段４０をθ方向に回転させる。
【００５８】
以上の構成により、第１の実施形態のレーザ加工装置１０を用いたレーザ加工方法では、被加工物Ｗに対し、第１加工光Ｌ１ｓを用いて直接集光方式による加工（直接集光方式加工）が行われた後、第２加工光Ｌ１ｐを用いて液体ジェット方式による加工（液体ジェット方式加工）が行われる。
【００５９】
図２は、第１の実施形態における直接集光方式加工において被加工物Ｗに第１加工光Ｌ１ｓが照射されたときの様子を示した概略図である。なお、被加工物Ｗの加工予定領域ＲはＸ方向に沿って形成されているものとする。
【００６０】
図２に示すように、第１の実施形態における直接集光方式加工では、Ｘθステージ１４により被加工物ＷをＸ方向に加工送りしながら、分岐集光手段４０に入射した第１加工光Ｌ１ｓを、分岐集光手段４０により被加工物Ｗの内部（すなわち、被加工物Ｗの表面よりも下側の位置）において互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に分岐集光させる。具体的には、分岐集光手段４０により被加工物Ｗの加工予定領域ＲのうちＹ方向の両側の外縁部における表面膜２２の内部に２つの集光点Ｐ１、Ｐ２を分岐集光させる。これにより、加工予定領域Ｒの両側の外縁部における表面膜２２の内部に所定深さの改質層２４ａ、２４ｂが形成される。なお、第１加工光Ｌ１ｓの光量は、光量調整手段３２により所望の光量（表面膜２２の内部に改質層２４ａ、２４ｂを形成可能な光量）となるように調整されているものとする。
【００６１】
図３は、分岐集光手段４０をθ方向に回転させたときの効果を説明するための図である。
【００６２】
分岐集光手段４０をθ方向に回転させた場合、図３に示すように、分岐集光手段４０（図３では不図示）により分岐集光される第１加工光Ｌ１ｓの２つの集光点Ｐ１、Ｐ２の位置関係が変化する。これに伴い、２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔（幅）Ｍが変化し、図３（ａ）に示すようにＹ方向の間隔Ｍが相対的に広い条件や、図３（ｂ）に示すようにＹ方向の間隔Ｍが相対的に狭い条件を作り出すことができる。
【００６３】
第１の実施形態における直接集光方式加工では、分岐集光手段４０をθ方向に回転させることにより、２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔Ｍを加工予定領域Ｒの加工幅に応じて調整することが可能となっている。これにより、加工予定領域Ｒの加工幅が異なる場合でも、分岐集光手段４０をθ方向に回転させて２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔Ｍを変化させることにより、図２に示すように、加工予定領域Ｒの両側の外縁部における表面膜２２の内部に所定深さの改質層２４ａ、２４ｂを形成することが可能となる。
【００６４】
図４は、第１の実施形態における液体ジェット方式加工において被加工物Ｗに対して液体ジェットＪが噴射されるときの様子を示した概略図である。図５は、液体ジェットＪにより誘導された第２加工光Ｌ１ｐにより被加工物Ｗが加工された後の状態を示した概略図である。
【００６５】
図４に示すように、第１の実施形態における液体ジェット方式加工は、上述した直接集光式加工が行われた後に実施される。すなわち、直接集光方式加工により加工予定領域Ｒの両側の外縁部における表面膜２２の内部に所定深さの改質層２４ａ、２４ｂを形成した後、Ｘθステージ１４により被加工物ＷをＸ方向に加工送りしながら、加工予定領域Ｒの両側の外縁部に挟まれた内側領域に向けて加工ヘッド６０から液体ジェットＪを噴射する。これにより、加工予定領域Ｒの内側領域には、液体ジェットＪにより誘導された第２加工光Ｌ１ｐが照射される。その結果、図５に示すように、加工予定領域Ｒの内側領域における表面膜２２及び中間層２１が除去され、被加工物Ｗには加工予定領域Ｒに沿って所定深さ（基材層２０まで達する深さ）の加工溝２６が形成される。
【００６６】
図６は、第１の実施形態におけるレーザ加工方法の効果を説明するための図であり、直接集光方式加工と液体ジェット方式加工とを組み合わせたときの加工結果を示した図である。なお、ここでは、第１の実施形態におけるレーザ加工方法の効果を分かりやすく説明するため、分岐集光手段４０に代えて単一の集光レンズを用いて、加工予定領域Ｒの両側の外縁部のうち一方の外縁部のみにおける表面膜２２の内部に第１加工光Ｌ１ｓを集光させて直接集光方式加工を行った場合について説明する。
【００６７】
図６（ａ）に示すように、加工予定領域Ｒの両側の外縁部のうち一方の外縁部のみに対して直接集光方式加工により表面膜２２の内部に所定深さの改質層２４ａを形成した後に、加工予定領域Ｒの内側領域に対して液体ジェット方式加工を行った場合、図６（ｂ）に示すような加工結果となる。すなわち、改質層２４ａが形成された側（縁切りあり側）では改質層２４ａによって縁切りされているため、加工予定領域Ｒより外側での膜の剥離が塞ぎとめられているが、その反対側（縁切りなし側）では上記のような改質層がなく縁切りされていないため、加工予定領域Ｒより外側での膜の剥離が大きく広がっている。
【００６８】
図６に示した加工結果から分かるように、加工予定領域Ｒの両側の外縁部に直接集光方式加工により表面膜２２の内部に所定深さの改質層２４ａ、２４ｂを形成してから、液体ジェット方式加工により加工予定領域Ｒの内側領域を加工することにより、レーザ加工に伴って生じる膜の剥離、デブリ、熱の影響を効果的に抑え、加工品質を向上させることが可能となる。
【００６９】
図７は、第１の実施形態のレーザ加工装置１０を用いたレーザ加工方法を示したフローチャートである。なお、特に断らない限り、各処理は制御部７２の制御により実行される。
【００７０】
まず、被加工物Ｗの加工を開始する前に、レーザ加工装置１０において直接集光方式加工を行うための直接集光方式加工用調整工程が行われる（ステップＳ１０）。なお、ここでは、レーザ加工装置１０の動作モードは直接集光方式加工に設定されているものとする。
【００７１】
直接集光方式加工用調整工程では、偏光ビームスプリッタ３６により偏光分離される第１加工光Ｌ１ｓ及び第２加工光Ｌ１ｐがそれぞれ所望の光量となるように、光量調整手段３２を操作してレーザ光源１２から出射される加工用レーザ光Ｌ１の光量を調整するとともに、偏光調整手段３４を操作して加工用レーザ光Ｌ１の偏光方向を調整する。
【００７２】
また、分岐集光手段４０により集光される第１加工光Ｌ１ｓの２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔Ｍが加工予定領域Ｒの加工幅に対応した間隔となるように調整する。例えば、制御部７２は、図示しない入力部を介して入力された加工予定領域Ｒの加工幅に基づき、２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔Ｍが加工予定領域Ｒの加工幅に対応した間隔となるように回転移動機構により分岐集光手段４０をθ方向に回転させるようにしてもよい。また、分岐集光手段４０をθ方向に手動により回転させて、２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔Ｍが加工予定領域Ｒの加工幅に対応した間隔となるように調整するようにしてもよい。これにより、２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔Ｍが加工予定領域Ｒの加工幅に対応した間隔に設定される。
【００７３】
次に、図示しないアライメント装置により、Ｘθステージ１４に載置（吸着固定）された被加工物Ｗと加工ユニット３０との相対的な位置合わせを行うアライメント工程が行われる（ステップＳ１２）。
【００７４】
次に、加工ユニット３０を被加工物Ｗに対する所定の高さ位置（Ｚ方向位置）に移動した後、加工ユニット３０の分岐集光手段４０が加工対象となる加工予定領域Ｒに対向する位置となるように、加工ユニット３０をＹ方向に割り出し送りする（ステップＳ１４）。
【００７５】
次に、Ｘθステージ１４をＸ方向に加工送りしながら被加工物Ｗに対して第１加工光Ｌ１ｓによる直接集光方式加工工程が行われる（ステップＳ１６）。直接集光方式加工工程は第１のレーザ加工工程の一例である。
【００７６】
直接集光方式加工工程では、偏光ビームスプリッタ３６の偏光分離面３６ａで反射された第１加工光Ｌ１ｓがダイクロイックミラー３８を経て分岐集光手段４０に入射する。そして、第１加工光Ｌ１ｓは分岐集光手段４０より表面膜２２の内部においてＹ方向に互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に集光する（分岐集光工程）。これにより、加工予定領域Ｒの両側の外縁部における表面膜２２の内部に所定深さの改質層２４ａ、２４ｂが形成される。このように液体ジェット方式加工が行われる前に、直接集光方式加工によって加工予定領域Ｒの両側の外縁部における表面膜２２に対して縁切り加工することにより、液体ジェット方式加工においてデメリットであった膜の剥離を効果的に抑えることが可能となる。
【００７７】
本実施形態では、第１加工光Ｌ１ｓは分岐集光手段４０によりＹ方向に互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に同時に集光するので、加工予定領域Ｒの両側の外縁部を１つのパス（１回の加工送り）で加工することができるので、加工効率を向上させることができる。
【００７８】
また、本実施形態では、直接集光方式加工が行われるのと同時に、ＡＦ装置７０及び制御部７２により、加工ユニット３０と被加工物Ｗとの相対距離が一定となるように制御が行われる。すなわち、ＡＦ装置７０は、ダイクロイックミラー３８、分岐集光手段４０を介して被加工物Ｗに照射されたＡＦ光Ｌ２の反射光を検出して、加工ユニット３０と被加工物Ｗとの相対距離に応じた検出信号を制御部７２に出力する。制御部７２は、加工ユニット３０と被加工物Ｗとの相対距離が一定となるように、分岐集光手段４０の回転及び上下移動機構をフィードバック制御する。これにより、加工ユニット３０と被加工物Ｗとの相対距離が一定となるので、加工ユニット３０と被加工物Ｗとの相対距離の変化に影響されることなく、第１加工光Ｌ１ｓは一定の集光状態が維持されるので、直接集光方式において高精度かつ高品質な加工が可能となる。
【００７９】
このようにして１つの加工予定領域Ｒに対する直接集光方式加工を終えたら、全ての加工予定領域Ｒの加工が終了したか否か判断する判断工程が行われる（ステップＳ１８）。
【００８０】
ステップＳ１８の判断工程において、全ての加工予定領域Ｒの加工が終了していないと判断された場合には、加工予定領域Ｒの間隔に対応する割り出し送り量で加工ユニット３０をＹ方向に割り出し送りして（ステップＳ１４）、加工ユニット３０の分岐集光手段４０を隣接する加工予定領域Ｒに対向する位置に位置付けた状態で、Ｘθステージ１４をＸ方向に加工送りしながら直接集光方式加工が行われる（ステップＳ１６）。また、Ｙ方向の割り出し送りとＸ方向の加工送りとを交互に繰り返して、Ｘ方向と平行な加工予定領域Ｒの全てに対して直接集光方式加工が行われたら、Ｘθステージ１４をθ方向に９０°回転し、先程の加工予定領域Ｒと直交する加工予定領域Ｒも同様にして直接集光方式加工が行われる。
【００８１】
一方、ステップＳ１８の判断工程において、全ての加工予定領域Ｒの加工が終了したと判断された場合には、レーザ加工装置１０の動作モードが直接集光方式加工から液体ジェット方式加工に変更される（ステップＳ２０）。
【００８２】
次に、加工ユニット３０を被加工物Ｗに対する所定の高さ位置（Ｚ方向位置）に移動した後、加工ユニット３０の加工ヘッド６０（液体ジェット噴射ノズル６８）が加工対象となる加工予定領域Ｒに対向する位置となるように、加工ユニット３０をＹ方向に割り出し送りする（ステップＳ２２）。
【００８３】
次に、Ｘθステージ１４をＸ方向に加工送りしながら被加工物Ｗに対して第２加工光Ｌ１ｐによる液体ジェット方式加工工程が行われる（ステップＳ２４）。液体ジェット方式加工工程は第２のレーザ加工工程の一例である。
【００８４】
液体ジェット方式加工工程では、液体供給手段１６から供給された液体チャンバ６６内の加圧液体が液体ジェット噴射ノズル６８から液体ジェットＪとして噴射される。また、偏光ビームスプリッタ３６の偏光分離面３６ａを透過した第２加工光Ｌ１ｐがミラー４２、ビーム形状整形手段４４を経て加工ヘッド６０に入射する。加工ヘッド６０に入射した第２加工光Ｌ１ｐは、集光レンズ６２、透過レンズ６４、液体チャンバ６６を経て、液体ジェット噴射ノズル６８のオリフィスに入射する。これにより、第２加工光Ｌ１ｐは、液体ジェット噴射ノズル６８に導光され、液体ジェットＪを導波路として利用して液体ジェットＪ内で全反射を繰り返しながら被加工物Ｗに誘導され、被加工物Ｗの加工予定領域Ｒの内側領域に照射される。その結果、図５に示したように、加工予定領域Ｒの内側領域における表面膜２２及び中間層２１が除去され、被加工物Ｗには加工予定領域Ｒに沿って所定深さ（基材層２０まで達する深さ）の加工溝２６が形成される。
【００８５】
このようにして１つの加工予定領域Ｒに対する液体ジェット方式加工を終えたら、全ての加工予定領域Ｒの加工が終了したか否か判断する判断工程が行われる（ステップＳ２６）。
【００８６】
ステップＳ２６の判断工程において、全ての加工予定領域Ｒの加工が終了していないと判断された場合には、加工予定領域Ｒの間隔に対応する割り出し送り量で加工ユニット３０をＹ方向に割り出し送りして（ステップＳ２２）、加工ユニット３０の加工ヘッド６０（液体ジェット噴射ノズル６８）を隣接する加工予定領域Ｒに対向する位置に位置付けた状態で、Ｘθステージ１４をＸ方向に加工送りしながら液体ジェット方式加工が行われる（ステップＳ２４）。このようにしてＹ方向の割り出し送りとＸ方向の加工送りとを交互に繰り返して、Ｘ方向と平行な加工予定領域Ｒの全てに対して液体ジェット方式加工が行われた後、Ｘθステージ１４をθ方向に９０°回転し、先程の加工予定領域Ｒと直交する加工予定領域Ｒも同様にして液体ジェット方式加工が行われる。
【００８７】
一方、ステップＳ２６の判断工程において、全ての加工予定領域Ｒの加工が終了したと判断された場合には、本フローチャートは終了となる。
【００８８】
次に、第１の実施形態の効果について説明する。
【００８９】
第１の実施形態によれば、加工予定領域Ｒの両側の外縁部を直接集光方式で加工してから、加工予定領域Ｒの両側の外縁部に挟まれた内側領域を液体ジェット方式で加工する。その際、直接集光方式での加工において、被加工物Ｗの表面へのアブレーション加工を行うのではなく、被加工物Ｗの表面よりも下側の位置となる被加工物Ｗの内部（表面膜２２の内部）に改質層２４ａ、２４ｂを形成しているため、デブリの発生を抑えることが可能となる。また、縁切り後に液体ジェット方式で加工するため、レーザ加工に伴って生じる膜の剥離、熱の影響を効果的に抑え、加工品質を向上させることが可能となる。
【００９０】
また、第１の実施形態では、レーザ光源１２から出射された加工用レーザ光Ｌ１を偏向ビームスプリッタ９により第１加工光Ｌ１ｓ及び第２加工光Ｌ１ｐに分岐し、第１加工光Ｌ１ｓによる直接集光方式加工と第２加工光Ｌ１ｐによる液体ジェット方式加工と１つの装置で実現した構成となっている。したがって、装置の小型化、コストダウンを図ることができるとともに、直接集光方式加工において１度だけアライメントを行えば、その後の液体ジェット方式加工ではアライメントを省略することができ、全体のスループットを向上させることができる。
【００９１】
また、第１の実施形態では、分岐集光手段４０により第１加工光Ｌ１ｓを２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に分岐集光させているので、加工予定領域Ｒの両側の縁部を１つのパスで加工することができ、加工効率を向上させることできる。
【００９２】
また、第１の実施形態では、分岐集光手段４０はθ方向（光軸周りの回転方向）に回転自在に構成され、分岐集光手段４０により分岐集光される２つの集光点Ｐ１、Ｐ２のＹ方向の間隔Ｍを加工予定領域Ｒの加工幅に対応した間隔となるように調整することができる。これにより、加工予定領域Ｒの加工幅に左右されることなく、任意の加工予定領域Ｒを１つのパスで加工することができ、加工効率とともに加工自由度を高めることが可能となる。
【００９３】
また、第１の実施形態では、ＡＦ装置７０及び制御部７２によって加工ユニット３０と被加工物Ｗとの相対距離が一定となるように制御されるので、加工品質を加工領域内で一定に保つことができる。
【００９４】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００９５】
図８は、第２の実施形態のレーザ加工装置１０Ａを示した概略図である。図８において、図１と共通又は類似する構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【００９６】
第１の実施形態では、分岐集光手段４０により第１加工光Ｌ１ｓを互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に分岐集光させているのに対し、第２の実施形態では、分岐集光手段４０に代えて、単一の集光レンズ４６を備えている。
【００９７】
なお、第２の実施形態のレーザ加工装置１０Ａは、分岐集光手段４０の代わりに集光レンズ４６を備える点を除けば、第１の実施形態と基本的に同様である。
【００９８】
図８に示すように、第２の実施形態における集光レンズ４６は、不図示の移動機構によりＺ方向に移動可能に構成されている。移動機構は、制御部７２から出力される制御信号に基づき制御され、集光レンズ４６をＺ方向（上下方向）に移動させるように駆動する。これにより、第１の実施形態と同様に、ＡＦ装置７０及び制御部７２により、加工ユニット３０と被加工物Ｗとの相対距離が一定となるように制御が行われる。
【００９９】
また、第２の実施形態における集光レンズ４６は、第１加工光Ｌ１ｓを１つの集光点に集光する。そのため、第２の実施形態のレーザ加工装置１０Ａを用いたレーザ加工方法では、加工予定領域Ｒに対して直接集光方式加工を行う場合、加工予定領域Ｒの両側の外縁部のうち、一方の外縁部における表面膜２２の内部に集光レンズ４６の集光点をあわせて改質層２４ａを形成した後、他方の外縁部における表面膜２２の内部に集光レンズ４６の集光点をあわせて改質層２４ｂを形成する必要がある。
【０１００】
すなわち、第２の実施形態においては、直接集光方式加工により加工予定領域Ｒの両側の外縁部にそれぞれ改質層２４ａ、２４ｂを形成するためには１つのパスではなく２つのパスが必要とされる。しかしながら、第２の実施形態においても、直接集光方式加工により加工予定領域Ｒの両側の外縁部における表面膜２２の内部にそれぞれ改質層２４ａ、２４ｂを形成してから、液体ジェット方式加工により加工予定領域Ｒの内側領域を加工するため、第１の実施形態と同様に、レーザ加工に伴って生じる膜の剥離、デブリ、熱の影響を効果的に抑え、加工品質を向上させることが可能となる。
【０１０１】
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。
【０１０２】
図９は、第３の実施形態のレーザ加工装置１０Ｂを示した概略図である。図９において、図８と共通又は類似する構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１０３】
第３の実施形態は、第２の実施形態の構成に加えてさらに、偏光ビームスプリッタ３６とダイクロイックミラー３８との間に配置されたＡＯＤ（音響光学素子）４８を備えている。
【０１０４】
ＡＯＤ４８は、入射した第１加工光Ｌ１ｓを特定角度、特定周波数で偏向するものである。ＡＯＤ４８では入力する音響周波数を変調させることによって光の出射角を変化させることができるので、第１加工光Ｌ１ｓを空間的に移動させて高速に走査することができる。すなわち、ＡＯＤ４８は、第１加工光Ｌ１ｓが加工予定領域Ｒの両側の外縁部を時間的にずれたタイミングで交互に走査するように、第１加工光Ｌ１ｓを偏向することができる。ＡＯＤ４８は、光偏向手段の一例である。
【０１０５】
第３の実施形態のレーザ加工装置１０Ｂを用いたレーザ加工方法では、加工予定領域Ｒに対して直接集光方式加工が行われる場合、Ｘθステージ１４により被加工物ＷをＸ方向に加工送りしながら、ＡＯＤ４８により第１加工光Ｌ１ｓを特定周波数で微小角度だけＹ方向に高速走査しながら、集光レンズ４６により、その走査角度（前述の微小角度）に応じた間隔をあけた状態（Ｙ方向の距離が離れた状態）で被加工物Ｗの表面上に第１加工光Ｌ１ｓを集光する（光偏向工程）。これにより、集光レンズ４６により集光される第１加工光Ｌ１ｓの集光点が加工予定領域Ｒの両側の外縁部を交互に高速に移動しながら直接集光方式による加工が行われる。
【０１０６】
したがって、第３の実施形態によれば、ＡＯＤ４８により第１加工光Ｌ１ｓを空間的に移動させて高速に走査しながら直接集光方式加工が行われるので、１つのパスで加工予定領域Ｒの両側の外縁部に対する直接集光方式加工を行うことが可能となり、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１０７】
なお、第３の実施形態では、光偏向手段の一例としてＡＯＤ４８を備えた構成を示したが、これに限らず、例えば、ガルバノスキャナ、ポリゴンスキャナーなどの光走査手段や他の光学素子を用いた構成としてもよい。
【０１０８】
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。
【０１０９】
図１０は、第４の実施形態のレーザ加工装置１０Ｃを示した概略図である。図１０において、図９と共通又は類似する構成要素には同一の符号を付して、その説明を省略する。
【０１１０】
第４の実施形態は、第２の実施形態に加えてさらに、空間光変調器５０及び複数のミラー５２Ａ〜５２Ｃを備えている。
【０１１１】
空間光変調器５０としては、例えば、反射型液晶（LCOS：Liquid Crystal on Silicon）の空間光変調器（SLM：Spatial Light Modulator）が用いられる。空間光変調器５０の動作、及び空間光変調器５０で呈示されるホログラムパターンは、制御部７２によって制御される。なお、空間光変調器５０の具体的な構成や空間光変調器５０で呈示されるホログラムパターンについては既に公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。
【０１１２】
制御部７２は、空間光変調器５０の動作を制御し、所定のホログラムパターンを空間光変調器５０に呈示させる。具体的には、被加工物Ｗの表面上において第１加工光Ｌ１ｓが集光レンズ４６により互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２（図２参照）に集光されるように、第１加工光Ｌ１ｓを変調するためのホログラムパターンを空間光変調器５０に呈示させる。なお、ホログラムパターンは、第１加工光Ｌ１ｓの波長や集光レンズ４６等に基づいて予め導出され、制御部７２に記憶されている。
【０１１３】
かかる構成により、空間光変調器５０に入射された第１加工光Ｌ１ｓは、空間光変調器５０に呈示された所定のホログラムパターンに従って変調される。その際、制御部７２は、被加工物Ｗの表面よりも下側の位置となる被加工物Ｗの内部（表面膜２２の内部）において第１加工光Ｌ１ｓが集光レンズ４６により互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に集光されるように、第１加工光Ｌ１ｓを変調するためのホログラムパターンを空間光変調器５０に呈示させる制御を行う。
【０１１４】
空間光変調器５０から出射された第１加工光Ｌ１ｓは、ミラー５２Ａ〜５２Ｃによって順次反射された後、ダイクロイックミラー３８を透過し、集光レンズ４６に入射される。そして、集光レンズ４６に入射された第１加工光Ｌ１ｓは、集光レンズ４６により表面膜２２の内部において第１加工光Ｌ１ｓが集光レンズ４６により互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に集光される。
【０１１５】
第４の実施形態のレーザ加工装置１０Ｃを用いたレーザ加工方法では、空間光変調器５０により第１加工光Ｌ１ｓが被加工物Ｗの内部（表面膜２２の内部）において集光レンズ４６により互いに異なる２つの集光点Ｐ１、Ｐ２に集光されるので、１つのパスで加工予定領域Ｒの両側の外縁部に対する直接集光方式加工を行うことが可能となり、第１の実施形態と同様な効果を得ることができる。
【０１１６】
なお、上述した各実施形態では、Ｘθステージ１４により被加工物ＷをＸ方向に移動可能かつθ方向に回転可能とし、加工ユニット３０をＹ方向及びＺ方向に移動可能とした構成を示したが、被加工物Ｗと加工ユニット３０とがＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、及びθ方向に相対的に移動または回転可能に構成されていればよく、本実施形態とは異なる他の態様を適宜採用することができる。
【０１１７】
また、上述した各実施形態では、１つの装置で直接集光方式加工と液体ジェット方式加工とを実現した構成を示したが、これらの加工は別の装置で実現されていてもよい。その場合、直接集光方式に使用するレーザ光源は、よりパルス幅の短いピコ秒或いはフェムト秒レーザを用いることも可能である。
【０１１８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１１９】
１０…レーザ加工装置、１２…レーザ光源、１４…Ｘθステージ、１６…液体供給手段、２０…基材層、２１…中間層、２２…表面膜、２４ａ、２４ｂ…改質層、２６…加工溝、３０…加工ユニット、３２…光量調整手段、３４…偏光調整手段、３６…偏光ビームスプリッタ、３８…ダイクロイックミラー、４０…分岐集光手段、４２…ミラー、４４…ビーム形状整形手段、４６…集光レンズ、４８…ＡＯＤ、５０…空間光変調器、５２…ミラー、６０…加工ヘッド、６２…集光レンズ、６４…透過ガラス、６６…液体チャンバ、６８…液体ジェット噴射ノズル、７０…ＡＦ装置、７２…制御部、Ｌ１…加工用レーザ光、Ｌ１ｓ…第１加工光、Ｌ１ｐ…第２加工光、Ｌ２…ＡＦ光、Ｊ…液体ジェット
【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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【図１１】
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