(57)【要約】【課題】本発明は、ひとつの切断面に対応する改質領域を形成するための改質領域形成工程の回数を低減して、処理速度の低下を抑制することができるレーザ加工装置、レーザ加工方法、基板の製造方法、及び電気光学装置の製造方法を提供する。【解決手段】本発明によるレーザ加工装置は、レーザ光を射出するレーザ光源と、レーザ光を集光して加工対象物に照射することで、レーザ光を加工対象物内の一点の近傍に集光する光学素子と、加工対象物を載置する載置面を有するステージと、光学素子とステージとを、載置面に平行な方向で相対移動させる移動装置と、加工対象物へのレーザ光の入射角を、相対移動方向に平行であって、加工対象物の面方向に垂直な面方向において変動させることで、一点の加工対象物の厚さ方向における位置を変動させる光軸変動装置と、を備える。【選択図】図４
2008132500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を射出するレーザ光源と、
前記レーザ光を加工対象物内の一点の近傍に集光する光学素子と、
前記加工対象物を載置する載置面を有するステージと、
前記光学素子と前記ステージとを、前記載置面に平行な方向で相対移動させる移動装置と、
前記加工対象物への前記レーザ光の入射角を、前記相対移動方向に平行であって、前記加工対象物の面方向に垂直な面方向において変動させることで、前記一点の前記加工対象物の厚さ方向における位置を変動させる光軸変動装置と、を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記光学素子は、像面湾曲を有する光学レンズであって、
前記光軸変動装置が、前記レーザ光源と、前記光学レンズとの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項３】
前記光軸変動装置が、前記光学素子と、前記ステージとの間に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
【請求項４】
レーザ照射装置から射出したレーザ光を加工対象物の内部に集光して改質領域を形成すると共に、前記加工対象物と前記レーザ照射装置とを前記加工対象物の平面方向に相対移動させることで、改質領域を連続的に、又は離間して連ねた改質層を形成する走査ステップを有し、
前記走査ステップに並行して、前記加工対象物への前記レーザ光の入射角を、前記相対移動方向に平行であって、前記加工対象物の面方向に垂直な面方向において変動させることで、前記改質領域の前記加工対象物の厚さ方向における位置を変動させることを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項５】
像面湾曲を有する光学レンズを用いて前記レーザ光を集光すると共に、前記光学レンズに入射させる前記レーザ光の入射角を変動させることで、前記加工対象物への前記レーザ光の入射角を変動させることを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工方法。
【請求項６】
前記レーザ光を集光する光学レンズから射出された前記レーザ光の進行方向を変動させることで、前記加工対象物への前記レーザ光の入射角を変動させることを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工方法。
【請求項７】
前記改質領域を形成する位置が、前記加工対象物の表面に所定の距離より近接している場合には、前記加工対象物への前記レーザ光の入射角を変動させる操作を伴わない前記走査ステップを実行することを特徴とする、請求項４乃至６のいずれか一項に記載のレーザ加工方法。
【請求項８】
請求項４乃至７のいずれか一項に記載のレーザ加工方法を用いて、複数の基板が区画形成されたマザー基板を個別の前記基板に分割することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項９】
請求項４乃至７のいずれか一項に記載のレーザ加工方法を用いて、複数の電気光学装置が区画形成されたマザー電気光学装置基板を個別の前記電気光学装置に分割することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置を用いて、複数の基板が区画形成されたマザー基板を個別の前記基板に分割することを特徴とする基板の製造方法。
【請求項１１】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置を用いて、複数の電気光学装置が区画形成されたマザー電気光学装置基板を個別の前記電気光学装置に分割することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【請求項１２】
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレーザ加工装置を用いて、電気光学装置を構成する基板が複数区画形成されたマザー基板を個別の前記基板に分割することを特徴とする電気光学装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を用いて加工対象物を加工するレーザ加工装置、レーザ加工方法、レーザ加工装置又はレーザ加工方法を用いた基板の製造方法、及びレーザ加工装置又はレーザ加工方法を用いた電気光学装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板又はウェハなどの加工対象物を任意の切断線に沿って切断する技術として、加工対象物の内部に多光子吸収による改質領域を、切断予定ラインに沿って形成し、当該改質領域を利用して切断する技術が知られている。特許文献１には、加工対象物の内部における改質領域を、レーザ加工装置を用いてパルスレーザ光を加工対象物に照射し、改質させる部分に当該パルスレーザ光を集光させることによって形成するレーザ加工方法が開示されている。この技術によれば、わずかな力を加えるだけで、改質領域を起点にして加工対象物を切断することができる。この技術は、切断屑が生じ難いので、微細な加工に適している。
【０００３】
特許文献２には、加工対象物の厚さが加工対象物の厚さ方向の改質領域の幅に比べて大きい場合に、一つの切断予定ラインに対して、加工対象物の厚さ方向についての集光点の位置を変えながら複数回の改質領域形成工程を実行することで、改質領域を加工対象物の厚さ方向に積層して、加工対象物の平面方向の改質領域の面積を増すことなく、厚さ方向全域にわたる改質領域を形成する方法が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２３６７号公報
【特許文献２】特開２００２−２０５１８０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、複数回の改質領域形成工程を実行するために、加工時間が増大して、加工対象物あたりの処理速度が低下するという課題があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するものであり、ひとつの切断面に対応する改質領域を形成するための改質領域形成工程の回数を低減して、処理速度の低下を抑制することができるレーザ加工装置、レーザ加工方法、基板の製造方法、及び電気光学装置の製造方法を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るレーザ加工装置は、レーザ光を射出するレーザ光源と、レーザ光を加工対象物内の一点の近傍に集光する光学素子と、加工対象物を載置する載置面を有するステージと、光学素子とステージとを、載置面に平行な方向で相対移動させる移動装置と、加工対象物へのレーザ光の入射角を、相対移動方向に平行であって、加工対象物の面方向に垂直な面方向において変動させることで、一点の加工対象物の厚さ方向における位置を変動させる光軸変動装置と、を備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明に係るレーザ加工装置によれば、レーザ光源からレーザ光を射出して、光学素子によって加工対象物内の一点の近傍に集光することで、当該一点の近傍に改質領域が形成される。ステージに載置された加工対象物内の一点に集光した状態で、移動装置によって、光学素子とステージとを相対移動させることで、加工対象物内に、改質領域が連続又は小間隔を隔てて連なった改質層が形成される。
【０００９】
このとき、光軸変動装置によって、レーザ光の加工対象物への入射角を、相対移動方向に平行であって、加工対象物の面方向に垂直な面方向において変動させることにより、レーザ光が集光する位置、即ち、改質領域が形成される位置を、加工対象物の面方向に垂直な面方向、即ち加工対象物の厚さ方向において変動させることで、加工対象物の厚さ方向に波打った形状の改質層を、形成することができる。
【００１０】
改質領域とは、微小クラックが形成された領域や、或は、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起されて屈折率変化が発生した領域であり、小さい力を加えるだけで、当該改質領域を連ねた改質層をきっかけとして、加工対象物を分割することができる。加工対象物の厚さ方向に波打った形状の改質層であっても、分割のきっかけとして充分機能することが、本発明の発明者らによって確認されている。
【００１１】
改質層が加工対象物の厚さ方向に波打った形状となることで、加工対象物の厚さ方向における改質層の寸法を大きくすることができる。加工対象物の厚さ方向における改質層の寸法に対して、加工対象物の厚さが大きい場合には、改質層を加工対象物の厚さ方向に積層するが、加工対象物の厚さ方向における改質層の寸法を大きくすることで、積層する数を抑制することができる。従って、改質層を形成する回数を低減して、加工対象物の厚さ方向全体にわたって改質層を形成する処理速度の低下を抑制することができる。
【００１２】
本発明において、レーザ加工装置は、光学素子が、像面湾曲を有する光学レンズであって、光軸変動装置が、レーザ光源と、光学レンズとの間に設けられていることが好ましい。
【００１３】
このレーザ加工装置によれば、光軸変動装置が、レーザ光源と、光学レンズとの間に設けられていることで、光学レンズへのレーザ光の入射角を変動させることができる。一般的に、像面湾曲を有する光学レンズにおいては、入射角が異なる光は、当該光学レンズの軸方向において、集光される位置、即ち焦点位置が異なっている。このレーザ加工装置によれば、光学レンズが像面湾曲を有することから、光学レンズへのレーザ光の入射角を変動させることで、加工対象物内にレーザ光が集光される位置の、加工対象物の厚み方向における位置を変動させることができる。
【００１４】
本発明において、レーザ加工装置は、光軸変動装置が、光学素子と、ステージとの間に設けられていることが好ましい。
【００１５】
一般的に、光学素子の光軸に平行な平行光が光学素子によって集光されたときの光学素子から焦点までの距離は一定である。従って、光学素子と光軸変動装置との距離が固定であれば、光軸変動装置から焦点までの距離は一定である。光軸変動装置によって加工対象物への入射角を変動させる、即ち、光軸変動装置から加工対象物へ進むレーザ光の方向を変動させることで、加工対象物の厚み方向における光軸変動装置から焦点までの距離は変動する。このレーザ加工装置によれば、光学素子と光軸変動装置、光軸変動装置と加工対象物との距離を一定に保った状態で、加工対象物への入射角を変動させることで、加工対象物内にレーザ光が集光される位置の、加工対象物の厚み方向における位置を変動させることができる。
【００１６】
本発明によるレーザ加工方法は、レーザ照射装置から射出したレーザ光を加工対象物の内部に集光して改質領域を形成すると共に、加工対象物とレーザ照射装置とを加工対象物の平面方向に相対移動させることで、改質領域を連続的に、又は離間して連ねた改質層を形成する走査ステップを有し、走査ステップに並行して、加工対象物へのレーザ光の入射角を、相対移動方向に平行であって、加工対象物の面方向に垂直な面方向において変動させることで、改質領域の加工対象物の厚さ方向における位置を変動させることを特徴とする。
【００１７】
本発明に係るレーザ加工方法によれば、走査ステップに並行して、加工対象物へのレーザ光の入射角を、相対移動方向に平行であって、加工対象物の面方向に垂直な面方向において変動させることによって、改質領域の加工対象物の厚さ方向における位置を変動させる。これにより、加工対象物の面方向に垂直な面方向、即ち加工対象物の厚さ方向に波打った形状の改質層を、形成することができる。改質層が加工対象物の厚さ方向に波打った形状となることで、加工対象物の厚さ方向における改質層の寸法を大きくすることができる。加工対象物の厚さ方向における改質層の寸法に対して、加工対象物の厚さが大きい場合には、改質層を加工対象物の厚さ方向に積層するが、加工対象物の厚さ方向における改質層の寸法を大きくすることで、積層する数を抑制することができる。従って、改質層を形成する回数を低減して、加工対象物の厚さ方向全体にわたって改質層を形成する処理速度の低下を抑制することができる。
【００１８】
本発明において、レーザ加工方法は像面湾曲を有する光学レンズを用いてレーザ光を集光すると共に、光学レンズに入射させるレーザ光の入射角を変動させることで、加工対象物へのレーザ光の入射角を変動させることが好ましい。
【００１９】
像面湾曲を有する光学レンズにおいては、入射角が異なる光は、当該光学レンズの軸方向において、集光される位置、即ち焦点位置が異なっている。このレーザ加工方法によれば、光学レンズが像面湾曲を有することから、光学レンズへの入射角を変動させることで、加工対象物内にレーザ光が集光される位置の、加工対象物の面方向に垂直な面方向、即ち加工対象物の厚さ方向における位置を変動させることができる。
【００２０】
この場合、レーザ加工方法は、レーザ光を集光する光学レンズから射出されたレーザ光の進行方向を変動させることで、加工対象物へのレーザ光の入射角を変動させることが好ましい。
【００２１】
一般的に、光学レンズの光軸に平行な平行光が光学レンズによって集光されたときの光学レンズから焦点までの光路長は一定である。光路長が一定であるから、加工対象物への入射角を変動させる、即ち、光学レンズから加工対象物へ進むレーザ光の方向を変動させることで、加工対象物の厚み方向における光学レンズから焦点までの距離は変動する。このレーザ加工方法によれば、光学レンズと加工対象物との距離を一定に保った状態で、加工対象物への入射角を変動させることにより、加工対象物内にレーザ光が集光される位置の、加工対象物の厚み方向における位置を変動させることができる。
【００２２】
本発明において、レーザ加工方法は、改質領域を形成する位置が、加工対象物の表面に所定の距離より近接している場合には、加工対象物へのレーザ光の入射角を変動させる操作を伴わない走査ステップを実行することが好ましい。
【００２３】
改質領域を形成する位置が、加工対象物の表面に近接している場合は、改質領域を形成する位置を変動させることで、加工対象物の内部から外れる可能性がある。このレーザ加工方法によれば、改質領域を形成する位置が、加工対象物の表面に所定の距離より近接している場合には、入射角を変動させる操作を伴わない走査ステップを実行することで、改質領域を形成する位置が加工対象物の内部から外れるような、無駄な走査ステップの実行を抑制することができる。
【００２４】
本発明による基板の製造方法は、上記したレーザ加工方法を用いて、複数の基板が区画形成されたマザー基板を個別の基板に分割することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る基板の製造方法によれば、改質層を形成する回数を低減して、加工対象物の厚さ方向全体にわたって改質層を形成する処理速度の低下を抑制することができるレーザ加工方法を用いてマザー基板を分割することで、効率良くマザー基板を分割して、基板を製造することができる。
【００２６】
本発明による電気光学装置の製造方法は、上記したレーザ加工方法を用いて、複数の電気光学装置が区画形成されたマザー電気光学装置基板を個別の電気光学装置に分割することを特徴とする。
【００２７】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、改質層を形成する回数を低減して、加工対象物の厚さ方向全体にわたって改質層を形成する処理速度の低下を抑制することができるレーザ加工方法を用いてマザー電気光学装置基板を分割することで、効率良くマザー電気光学装置基板を分割して、電気光学装置を製造することができる。
【００２８】
本発明による基板の製造方法は、上記したレーザ加工装置を用いて、複数の基板が区画形成されたマザー基板を個別の基板に分割することを特徴とする。
【００２９】
本発明に係る基板の製造方法によれば、改質層を形成する回数を低減して、加工対象物の厚さ方向全体にわたって改質層を形成する処理速度の低下を抑制することができるレーザ加工装置を用いてマザー基板を分割することで、効率良くマザー基板を分割して、基板を製造することができる。
【００３０】
本発明による電気光学装置の製造方法は、上記したレーザ加工装置を用いて、複数の電気光学装置が区画形成されたマザー電気光学装置基板を個別の電気光学装置に分割することを特徴とする。
【００３１】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、改質層を形成する回数を低減して、加工対象物の厚さ方向全体にわたって改質層を形成する処理速度の低下を抑制することができるレーザ加工装置を用いてマザー電気光学装置基板を分割することで、効率良くマザー電気光学装置基板を分割して、効率良く電気光学装置を製造することができる。
【００３２】
本発明による電気光学装置の製造方法は、上記したレーザ加工装置を用いて、電気光学装置を構成する基板が複数区画形成されたマザー基板を個別の基板に分割することを特徴とする。
【００３３】
本発明に係る電気光学装置の製造方法によれば、改質層を形成する回数を低減して、加工対象物の厚さ方向全体にわたって改質層を形成する処理速度の低下を抑制することができるレーザ加工装置を用いてマザー基板を分割することで、効率良くマザー基板を分割して、効率良く電気光学装置を構成する基板を製造することにより、効率良く電気光学装置を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明に係るレーザ加工装置、レーザ加工方法、基板の製造方法、及び電気光学装置の製造方法の一実施形態について図面を参照して、説明する。本発明の実施形態は、電気光学装置の一例である液晶表示装置を構成する液晶表示パネルを製造する工程において、液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を切断して、個別の液晶表示パネルに分割する工程で用いられるレーザ加工方法及びレーザ加工装置を例に説明する。
【００３５】
（第一の実施形態）
＜液晶表示パネルの構成＞
最初に、液晶表示パネルについて説明する。図１は、液晶表示パネルの構造を示す模式図である。図１（ａ）は、液晶表示パネルについて、各構成要素とともに対向基板側から見た平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）にＡ−Ａで示した断面における断面形状を示す概略断面図である。なお、以下の説明に用いた各図においては、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材毎に縮尺を異ならせてある。
【００３６】
図１（ａ）及び（ｂ）に示すように、液晶表示パネル１０は、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子３を有する素子基板１と、対向電極６を有する対向基板２と、シール材４によって接着された素子基板１と対向基板２との隙間に充填された液晶５とを備えている。素子基板１の外形は対向基板２より一回り大きく、額縁状に張り出した状態となっている。
【００３７】
素子基板１は、厚さおよそ１．２ｍｍの石英ガラス基板を用いており、その表面には画素を構成する画素電極（図示省略）と、３端子のうちの一つが画素電極に接続されたＴＦＴ素子３が形成されている。ＴＦＴ素子３の残りの２端子は、画素電極を囲んで互いに絶縁状態で格子状に配置されたデータ線（図示省略）と走査線（図示省略）とに接続されている。データ線は、Ｙ軸方向に引き出されて端子部１６においてデータ線駆動回路部９ａに接続されている。走査線は、Ｘ軸方向に引き出され、左右の額縁領域に形成された２つの走査線駆動回路部９ｂに個々に接続されている。各データ線駆動回路部９ａ及び走査線駆動回路部９ｂの入力側配線は、端子部１６に沿って配列した実装端子１１にそれぞれ接続されている。端子部１６とは反対側の額縁領域には、２つの走査線駆動回路部９ｂを繋ぐ配線１２が設けられている。
【００３８】
対向基板２は、厚みおよそ１．０ｍｍの透明な石英ガラス基板を用いており、共通電極としての対向電極６が設けられている。対向電極６は、対向基板２の四隅に設けられた上下導通部１４を介して素子基板１側に設けられた配線と導通しており、当該配線も端子部１６に設けられた実装端子１１に接続されている。
【００３９】
液晶５に面する素子基板１の表面及び対向基板２の表面には、それぞれ配向膜７、配向膜８が形成されている。
【００４０】
液晶表示パネル１０は、外部駆動回路と電気的に繋がる中継基板が実装端子１１に接続される。そして、外部駆動回路からの入力信号が各データ線駆動回路部９ａ及び走査線駆動回路部９ｂに入力されることにより、ＴＦＴ素子３が画素電極毎にスイッチングされ、画素電極と対向電極６との間に駆動電圧が印加されて表示が行われる。
【００４１】
なお、図１では図示省略したが、液晶表示パネル１０の表裏面には、それぞれ入出射する光を偏光する偏光板が設けられる。
【００４２】
＜液晶表示パネルマザー基板＞
次に、液晶表示パネル１０を区画形成したマザー基板１０Ａについて、図２を参照して説明する。図２は、液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を示す概略図である。図２（ａ）はマザー基板の概略平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）にＢ−Ｂで示した断面における断面形状を示す概略断面図である。なお、図２（ｂ）においては、シール材４は図示省略している。マザー素子基板１Ａなどの厚さに対するシール材４や液晶５などの厚さは非常に小さいが、上述した図１（ｂ）においては液晶５などを明示するために厚く表記している。
【００４３】
図２（ａ）に示すように、マザー基板１０Ａは、１つの液晶表示パネル１０に相当する素子基板１が、ウェハ状のマザー素子基板１Ａに複数区画形成されている。そして、図２（ｂ）に示すように、対向基板２が個々に、区画形成された素子基板１と接着されている。１つの液晶表示パネル１０は、区画領域Ｄｘ，Ｄｙに沿った切断予定位置を切断して、マザー基板１０Ａから取り出される。この場合、マザー素子基板１Ａは、厚み１．２ｍｍ、直径１２インチの石英ガラス基板である。マザー基板１０Ａ上には、２００個分の液晶表示パネル１０が区画形成されている。
【００４４】
＜レーザ加工装置＞
次に、本実施形態で用いるレーザ加工装置について説明する。図３は、レーザ加工装置の構成を示す模式図である。
【００４５】
図３に示すように、レーザ加工装置１００は、レーザ光源２１と、反射鏡２２と、集光レンズ２３と、Ｚ軸スライド機構２４と、反射鏡回動装置２９と、ステージ２０と、回動機構２５と、Ｘ軸スライド機構２７と、Ｙ軸スライド機構２６と、機台２８と、を備えている。
【００４６】
レーザ光源２１は、例えばイットリウム−アルミニウム−ガーネットにネオジウムをドープした結晶をレーザ媒質として用いる、いわゆるＮｄ：ＹＡＧレーザである。レーザ光源２１の励起方式は、例えばＬＤ励起である。石英ガラスからなるマザー素子基板１Ａに改質層を形成するためには、レーザ光は、Ｎｄ：ＹＡＧ−ＴＨＧ（第３高調波）を発振させて用いる。
【００４７】
レーザ光源２１から射出されたレーザ光は、反射鏡２２で反射され、集光レンズ２３によって集光される。加工対象物Ｗは、集光レンズ２３によってレーザ光が集光される焦点が加工対象物Ｗの内部に位置するように、ステージ２０に載置される。集光レンズ２３はＺ軸スライド機構２４から延びたスライドアーム２４ａによって支持されており、Ｚ軸スライド機構２４は、ステージ２０に載置された加工対象物Ｗに対して集光レンズ２３を相対的に移動させてレーザ光が集光される焦点の位置を加工対象物Ｗの厚み方向（図３のＺ軸方向）で移動させる。反射鏡回動装置２９は、反射鏡２２を、回動可能に支持しており、反射鏡２２の角度を変えることで、反射鏡２２で反射されたレーザ光の光軸方向を変動させる。
【００４８】
機台２８は、レーザ加工装置１００を構成する各機構などを支持する枠体である。Ｘ軸スライド機構２７を構成するＸ軸スライド台２７ｂが機台２８に固定されており、Ｘ軸スライド機構２７を構成するＸ軸スライダ２７ａが、Ｘ軸方向に摺動自在且つ固定可能にＸ軸スライド台２７ｂと係合している。Ｙ軸スライド機構２６を構成するＹ軸スライド台２６ｂがＸ軸スライダ２７ａに固定されており、Ｙ軸スライド機構２６を構成するＹ軸スライダ２６ａが、Ｙ軸方向に摺動自在且つ固定可能にＹ軸スライド台２６ｂと係合している。回動機構２５を構成する回動機構台２５ｂがＹ軸スライダ２６ａに固定されており、回動機構２５を構成する回動テーブル２５ａが、Ｚ軸回りに回動自在且つ固定可能に回動機構台２５ｂと係合している。Ｘ軸スライダ２７ａ、Ｙ軸スライダ２６ａ、回動テーブル２５ａは、それぞれＸ軸スライド台２７ｂ、Ｙ軸スライド台２６ｂ、回動機構台２５ｂとの間に構成されたサーボモータ（図示省略）によって駆動される。
【００４９】
ステージ２０は、回動テーブル２５ａに固定されており、加工対象物Ｗを載置するために用いられる。ステージ２０に載置された加工対象物Ｗは、ステージ２０に構成された例えば吸引装置で吸引されて、ステージ２０に固定される。ステージ２０に固定された加工対象物Ｗは、回動機構２５によって、Ｚ軸回りに回動可能であり、集光レンズ２３に対するＸ軸とＹ軸とに平行な方向（平面方向）の姿勢が調整される。さらに、ステージ２０に固定された加工対象物Ｗは、Ｘ軸スライド機構２７と、Ｙ軸スライド機構２６とによって、Ｘ軸とＹ軸とに平行な平面方向に移動され、加工対象物Ｗの任意の部位が集光レンズ２３に対向する位置に移動される。Ｘ軸スライド機構２７とＹ軸スライド機構２６とが、走移動装置に相当する。ステージ２０に載置され固定された加工対象物Ｗの厚さ方向がＺ軸方向となる。
【００５０】
レーザ加工装置１００は、上記各構成を制御する制御部としてのメインコンピュータ３０を備えている。メインコンピュータ３０は、ＣＰＵや各種メモリーを有している。
【００５１】
メインコンピュータ３０には、レーザ制御部３１と、レンズ制御部３２と、ステージ制御部３３と、反射鏡制御部３４と、入力部３５と、表示部３６とが接続されている。入力部３５は、レーザ加工の際に用いられる各種加工条件のデータを入力するために用いられ、表示部３６は、レーザ加工時の各種情報を表示するために用いられる。レーザ制御部３１は、レーザ光源２１の出力やパルス幅、パルス周期を制御する。レンズ制御部３２は、Ｚ軸スライド機構２４を駆動して集光レンズ２３のＺ軸方向の位置を制御する。ステージ制御部３３は、回動機構２５と、Ｘ軸スライド機構２７と、Ｙ軸スライド機構２６とを駆動するサーボモータ（図示省略）を制御する。反射鏡回動装置２９は、反射鏡２２を、回動可能に支持しており、反射鏡制御部３４は、反射鏡回動装置２９を制御して反射鏡２２の角度を変動させることで、反射鏡２２で反射されたレーザ光の光軸方向を変動させる。
【００５２】
集光レンズ２３をＺ軸方向に移動させるＺ軸スライド機構２４には、移動距離を検出可能な位置センサが内蔵されており、レンズ制御部３２は、この位置センサの出力を検出して集光レンズ２３のＺ軸方向の位置を制御可能となっている。従って、加工対象物Ｗの表面から任意の位置に集光レンズ２３の集光位置を合わせることが可能である。なお、集光レンズ２３を構成するレンズ群は像面湾曲の補正を行っておらず、集光レンズ２３は像面湾曲を有する。
【００５３】
＜改質領域の形成＞
ここで、多光子吸収による改質領域の形成について説明する。加工対象物Ｗが当てられた光に対して透過性を有する材料からなっていても、当該材料の吸収のバンドギャップＥｇよりも光子のエネルギｈνが非常に大きいと吸収が生じる。この吸収を多光子吸収と言う。多光子吸収を加工対象物Ｗの内部に起こさせると、多光子吸収のエネルギが熱エネルギに転化することで、加工対象物Ｗの内部に微小クラックが形成される。或は、レーザ光のパルス幅を極めて短くして、多光子吸収を加工対象物Ｗの内部に起こさせると、多光子吸収のエネルギが熱エネルギに転化せずに、イオン価数変化、結晶化又は分極配向等の永続的な構造変化が誘起されて屈折率変化領域が形成される。本実施形態では、これらの微小クラックが形成された領域や屈折率変化領域を改質領域４０（図４参照）と呼ぶ。
【００５４】
パルスレーザ光によって改質領域を形成する場合、１パルスのレーザ光で１個の改質領域を形成する。集光位置を加工対象物Ｗの平面方向に移動させながら当該改質領域を形成することで、加工対象物Ｗの平面方向に連続して、又は若干の間隔を隔てて並ぶ、改質領域の列を形成する。この改質領域の列を、以降、改質層４２（図５参照）と表記する。集光位置を加工対象物Ｗの厚さ方向に移動して、形成されている改質層４２と加工対象物Ｗの平面方向で重なる位置に新たな改質層４２を形成することで、改質層４２が積層して改質領域４０が面状に並んだ改質帯４４（図５参照）を形成する。
【００５５】
＜光軸方向の変換＞
次に、加工対象物Ｗに入射させる光軸の方向と、光が集光される焦点Ｆの焦点位置との関係について、図４を参照して説明する。図４は、光軸方向と焦点位置との関係を示す模式図である。上述したように、レーザ加工装置１００において、レーザ光源２１（図３参照）から射出されたレーザ光は、反射鏡２２で反射されて方向を変えて、集光レンズ２３に入射する。集光レンズ２３から射出されたレーザ光は、焦点位置に集光される。上述したように、反射鏡２２の、Ｙ軸とＺ軸とに平行な平面方向の角度は、反射鏡回動装置２９によって変えることができる。
【００５６】
図４に示すように、レーザ光源２１からＹ軸方向に平行に射出されたレーザ光Ｌ１は、集光レンズ２３に入射するように、反射鏡２２で反射される。レーザ光Ｌ１が実線で示した反射鏡２２１に入射角θ１で入射して反射されたレーザ光Ｌ１１は、Ｚ軸方向に略平行であって、集光レンズ２３に概ね入射角０度で入射する。入射したレーザ光Ｌ１１が集光レンズ２３から射出されたレーザ光Ｌ１２は、焦点Ｆ１に集光される。レーザ光Ｌ１が二点鎖線で示した反射鏡２２２に入射角θ２で入射して反射されたレーザ光Ｌ２１は、光軸がＺ軸方向に対して傾いており、集光レンズ２３に、集光レンズ２３の光軸に対して傾いた入射角で入射する。入射したレーザ光Ｌ２１が集光レンズ２３から射出されたレーザ光Ｌ２２は、焦点Ｆ２に集光される。焦点Ｆ３は、反射鏡２２を、反射鏡２２１に対して反射鏡２２２と反対側に傾けた場合にレーザ光が集光される焦点である。
【００５７】
集光レンズ２３は像面湾曲が存在するため、像面Ｆ０は湾曲しており、焦点Ｆ１と焦点Ｆ２又は焦点Ｆ３とでは、Ｚ軸方向の位置が異なっている。従って、加工対象物Ｗの内部において、焦点Ｆ１、焦点Ｆ２、焦点Ｆ３に集光したレーザ光によって形成される改質領域４０１、改質領域４０２、改質領域４０３は、その形成される位置が、加工対象物Ｗの厚み方向において、異なっている。なお、反射鏡回動装置２９は、反射鏡２２の角度をＹ軸Ｚ軸平面方向において可変であるため、焦点Ｆ１、焦点Ｆ２、焦点Ｆ３は、Ｙ軸及びＺ軸に平行な略同一平面上に存在する。従って、改質領域４０１、改質領域４０２、改質領域４０３は、略同一平面上に形成される。
【００５８】
＜液晶表示パネルの分離＞
次に、マザー基板１０Ａを、レーザ加工装置１００を用いたレーザスクライブ方法によって切断して個々の液晶表示パネル１０に分離する工程について説明する。上述したように、マザー基板１０Ａは、マザー素子基板１Ａに１つの液晶表示パネル１０に相当する素子基板１が複数区画形成されており、個々に区画形成された素子基板１に対向基板２が接着されている。マザー素子基板１Ａ上に形成された素子基板１の境界に改質帯を形成し、改質帯近傍に弱い曲げ力又は引張り力を加えることで、改質帯の部分で切り離して、液晶表示パネル１０を分離する。マザー基板１０Ａが、加工対象物に相当する。
【００５９】
なお、改質帯が形成された状態で、一部の液晶表示パネル１０が分離してしまうことで取り扱い難くなることを防止するために、予め、マザー基板１０Ａ全体を覆う保護フィルム３９（図６参照）を、対向基板２上に貼り付けておく。なお、レーザ光の入射面に凹凸やたわみがあると、レーザ光の基板内での集光性が損なわれることから、改質領域４０（改質層４２）が形成できなくなる可能性があるため、レーザ光の入射面は平滑な面であることが必要である。そのため、保護フィルム３９側からレーザ光を入射させる場合には、保護フィルム３９は、表面が略鏡面である材質のフィルムを用いて、表面の平坦度が損なわれないように貼り付ける。
【００６０】
次に、マザー素子基板１Ａに改質帯４４を形成する工程について、図５を参照して説明する。図５（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、基板に改質帯が形成される過程を示すマザー素子基板の模式断面図である。なお、図５においては、マザー素子基板１Ａ以外の対向基板２などは図示省略している。
【００６１】
改質帯４４を形成する準備段階として、最初に、マザー基板１０Ａをステージ２０に固定する。次に、回動機構２５によってステージ２０をＺ軸回りに回動させて、マザー素子基板１Ａに形成された素子基板１の境界の一方の延在方向を、図３の例えばＹ軸方向と一致させる。次に、Ｘ軸スライド機構２７によって、ステージ２０に固定されたマザー基板１０ＡをＸ軸方向に移動して、素子基板１の延在方向をＹ軸方向と一致させた境界の一つを集光レンズ２３の光軸上にセットする。次に、集光レンズ２３の光軸上にセットされた境界に沿って改質帯４４を形成する。
【００６２】
最初に、図５（ａ）に示したように、集光レンズ２３から射出されたレーザ光を、マザー素子基板１Ａのレーザ光の入射面の反対側の面の近傍に集光することで改質領域４０を形成する。改質領域４０の形成と並行して、Ｙ軸スライド機構２６によってマザー素子基板１Ａを矢印ａの方向に移動することで、改質領域４０が連続した、又は連なった改質層４２１を形成する。上述したように、レーザ光Ｌ１の光源であるレーザ光源２１は、ＬＤ励起のＮｄ：ＹＡＧレーザである。本実施形態では、波長３５５ｎｍの第３高調波を用いる。波長３５５ｎｍのレーザ光による改質領域は、微小なクラックが形成された微小クラック形成領域となる。
【００６３】
次に、図５（ｂ）に示したように、改質領域４０の形成と並行して、マザー素子基板１Ａを矢印ａの方向に移動すると共に、レーザ光の集光レンズ２３からの射出角度、即ちマザー素子基板１Ａへのレーザ光の入射角度を変動させることで、改質層４２６を形成する。上述したように、反射鏡２２の、Ｙ軸とＺ軸とに平行な平面方向の角度は、反射鏡回動装置２９によって変えることが可能である。反射鏡２２の角度を変動させることで、集光レンズ２３へのレーザ光の入射角度を変動させることによって、集光レンズ２３からのレーザ光の射出角度を変動させる。反射鏡２２と反射鏡回動装置２９とが、光軸変動装置に相当する。
【００６４】
改質層４２６を形成する過程をより詳細に説明する。集光レンズ２３の位置が図５（ｂ）に示した集光レンズ２３１の位置から集光レンズ２３２の位置に移動する間に、レーザ光Ｌの射出角度を、矢印ｂのように変動させる。集光レンズ２３の位置が集光レンズ２３１の位置から集光レンズ２３２の位置に移動する間に、レーザ光の焦点Ｆの位置は、図５（ｂ）に示した焦点Ｆ４から焦点Ｆ５まで移動する。これにより、図５（ｂ）で右上がりに湾曲した改質層４２２が形成される。
【００６５】
続いて、集光レンズ２３が、集光レンズ２３２の位置から集光レンズ２３３の位置に移動する間に、レーザ光Ｌの射出角度を、矢印ｃのように変動させる。集光レンズ２３が集光レンズ２３２の位置から集光レンズ２３３の位置に移動する間に、レーザ光の焦点Ｆの位置は、焦点Ｆ５から焦点Ｆ６まで移動する。これにより、略Ｕ字形状の改質層４２３が形成される。
【００６６】
さらに続けて、集光レンズ２３が、集光レンズ２３３の位置から集光レンズ２３４の位置に移動する間に、レーザ光Ｌの射出角度を、矢印ｂのように変動させる。集光レンズ２３が集光レンズ２３３の位置から集光レンズ２３４の位置に移動する間に、レーザ光の焦点Ｆの位置は、焦点Ｆ６から焦点Ｆ７まで移動する。これにより、略Ｕ字形状を横長に伸ばしたような形状の改質層４２４が形成される。以降、同様にして、改質層４２３及び改質層４２４を連続させて形成して、改質層４２６を形成する。
【００６７】
次に、図５（ｃ）に示したように、集光レンズ２３から射出されたレーザ光を、マザー素子基板１Ａのレーザ光の入射面の近傍に集光することで改質領域４０を形成する。改質領域４０の形成と並行して、Ｙ軸スライド機構２６によってマザー素子基板１Ａを矢印ａの方向に移動することで、改質領域４０が連続した、又は連なった改質層４２７を、マザー素子基板１Ａのレーザ光入射面の近傍に形成する。
【００６８】
このように、改質層４２１、改質層４２６、及び改質層４２７を形成することで、図５（ｄ）に示すような改質帯４４１が形成される。
【００６９】
マザー素子基板１Ａに形成された全ての素子基板１の境界において改質帯４４（改質帯４４１）の形成が終了したところで、マザー基板１０Ａを個々の液晶表示パネル１０に分離する。図６は、マザー基板を改質帯が形成された部分で分断する様子を示す模式図である。改質帯４４を挟んだ両側を互いに分離するように力を加えることで、改質帯４４の部分が分断される。例えば、図６（ａ）に示すように、改質帯４４１が形成された直線上に押圧治具５０を押し当ててマザー素子基板１Ａの改質帯４４１が形成された近傍に応力をかける。応力をかけられたマザー素子基板１Ａが、改質帯４４１をきっかけにして、図６（ｂ）に示すように、改質帯４４１が形成された面で分断されることで、マザー基板１０Ａは個々の液晶表示パネル１０に分離される。
【００７０】
＜改質帯の形状例＞
次に、上述した改質帯４４１とは形状が異なる改質帯４４の例について、図７を参照して説明する。図７（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は、それぞれ改質帯の形状例を示す模式断面図である。図７（ａ）に示す改質帯４４２は、上述した改質層４２６（図５参照）の１層のみで構成されている。加工対象物６１の厚さが薄く、１回の走査によって当該厚さ方向の略全面にわたって改質層４２６が形成できる場合に適用する。
【００７１】
図７（ｂ）に示す改質帯４４３は、改質層４２８と、上述した改質層４２１及び改質層４２７（図５参照）と、で構成されている。改質層４２８は、上述した改質層４２６と同様に、集光レンズ２３と加工対象物６２とを相対移動させる間に、レーザ光の射出角度を変動させることで形成される。レーザ光の射出角度を変動させることによる焦点Ｆと加工対象物６２との相対移動速度が、集光レンズ２３と加工対象物６２との相対移動速度より大きい場合には、改質層４２６のような形状の改質層４２が形成され、小さい場合には、改質層４２８のような形状の改質層４２が形成される。
【００７２】
図７（ｃ）に示す改質帯４４４は、加工対象物６３の厚さ方向に、改質層４２８を２層、積層して形成されている。図７（ｄ）に示す改質帯４４６は、上述した改質層４２１と、改質層４２６と、もう１層の改質層４２６と、上述した改質層４２７とを、加工対象物６４の厚さ方向に積層して形成されている。
【００７３】
＜対向基板２の分割＞
上述したように、マザー素子基板１Ａ上に区画形成された素子基板１のそれぞれには、対向基板２が個々に、貼り付けられている。対向基板２は、素子基板１と同様に、マザー対向基板上に区画形成される。当該マザー対向基板を、上述したマザー素子基板１Ａを分割することでマザー基板１０Ａを液晶表示パネル１０に分離する工程と同様の工程を実行して、分割することで、個々の対向基板２を形成する。
【００７４】
以下に、第一の実施形態の効果を記載する。第一の実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）光軸変動装置に相当する反射鏡２２と反射鏡回動装置２９とを、レーザ光源２１と、集光レンズ２３との間に設けることで、集光レンズ２３への入射角を変動させることができる。また、レーザ光源２１から射出されるレーザ光は指向性を有する平行光であって、レーザ光源２１と、集光レンズ２３との間の距離が変わっても光損失などの影響は殆ど発生しない。従って、この位置に反射鏡２２と反射鏡回動装置２９とを設けることで、光学系への影響を抑制して光軸変動装置を設けることができる。
【００７５】
（２）集光レンズ２３が像面湾曲を有することから、集光レンズ２３への入射角を変動させることで、マザー素子基板１Ａ内にレーザ光が集光される焦点Ｆの、マザー素子基板１Ａの厚み方向における位置を変動させることができる。
【００７６】
（３）焦点Ｆの、マザー素子基板１Ａの厚み方向における位置を変動させることにより、形成される改質層４２６や改質層４２８のマザー素子基板１Ａの厚み方向の幅を広くすることができる。１回の走査で形成できる改質層のマザー素子基板１Ａの厚み方向の幅が広くなることで、マザー素子基板１Ａの厚み方向の略全面にわたって改質帯４４を形成するための走査回数を減らすことができる。従って、改質帯４４を形成するための加工時間を短縮することができる。
【００７７】
（第二の実施形態）
次に、本発明に係るレーザ加工装置、レーザ加工方法、基板の製造方法、及び電気光学装置の製造方法の第二の実施形態について説明する。本実施形態のレーザ加工装置は、第一の実施形態で説明したレーザ加工装置１００と実質的に同一のものである。第一の実施形態とは異なるレーザ光伝達経路の構成及び動作についてのみ説明する。
【００７８】
＜レーザ光伝達経路の構成＞
最初に、本実施形態で用いるレーザ加工装置のレーザ光伝達経路の構成について説明する。図８は、レーザ加工装置のレーザ光伝達経路の構成を示す模式図である。
【００７９】
図８に示すように、レーザ加工装置のレーザ光伝達経路は、第一反射鏡３２２と、集光レンズ３２３と、第二反射鏡３２４と、第三反射鏡３２５と、第三反射鏡回動装置３２９と、を備えている。
【００８０】
レーザ光源２１（図３参照）から射出されたレーザ光は、第一反射鏡３２２で反射され、集光レンズ３２３によって集光される。集光レンズ３２３はＺ軸スライド機構２４（図３参照）に支持されており、Ｚ軸スライド機構２４は、ステージ２０（図３参照）に載置された加工対象物Ｗに対して集光レンズ３２３を相対的に移動させてレーザ光の集光の位置を加工対象物Ｗの厚み方向で移動させる。集光レンズ３２３から射出されたレーザ光は、第二反射鏡３２４で反射され、さらに第三反射鏡３２５で反射されて加工対象物Ｗの内部に集光される。第三反射鏡回動装置３２９は、第三反射鏡３２５を、回動可能に支持しており、第三反射鏡３２５の、Ｙ軸とＺ軸とに平行な平面方向の角度を変えることができる。第三反射鏡回動装置３２９は、第三反射鏡３２５の角度を変えることで、第三反射鏡３２５で反射されるレーザ光の光軸方向を変動させる。第三反射鏡回動装置３２９と、第三反射鏡３２５とが、光軸変動装置に相当する。
【００８１】
＜光軸方向の変換＞
次に、加工対象物Ｗに入射させる光軸の方向と、光が集光される焦点Ｆの焦点位置との関係について、レーザ光伝達経路の構成と同じく、図８を参照して説明する。上述したように、レーザ光源２１（図３参照）から射出されたレーザ光は、集光レンズ３２３で集光されて、加工対象物Ｗ内部で、焦点位置に集光される。
【００８２】
図８に示すように、レーザ光源２１からＹ軸方向に平行に射出されたレーザ光Ｌ３は、集光レンズ３２３に入射するように、第一反射鏡３２２で反射される。第一反射鏡３２２の角度は固定されており、レーザ光Ｌ３が第一反射鏡３２２で反射されたレーザ光Ｌ３１の方向は、Ｚ軸方向に略平行であって、集光レンズ３２３に概ね入射角０度で入射する。
【００８３】
集光レンズ３２３に入射したレーザ光Ｌ３１は、集光レンズ３２３で集光され、光軸方向がＺ軸方向に略平行なレーザ光Ｌ３２が射出される。レーザ光Ｌ３２が、第二反射鏡３２４で反射された、光軸方向Ｙ軸方向に略平行なレーザ光をレーザ光Ｌ３３と表記する。レーザ光Ｌ３３が第三反射鏡３２５で反射されたレーザ光Ｌ３４が、加工対象物Ｗに入射する。
【００８４】
レーザ光Ｌ３３が実線で示した第三反射鏡３２６に入射角θ３で入射して反射されたレーザ光Ｌ３６（レーザ光Ｌ３４）は、光軸方向がＺ軸方向に略平行であって、加工対象物Ｗに概ね入射角０度で入射する。加工対象物Ｗに入射したレーザ光Ｌ３６は、焦点Ｆ２１に集光される。レーザ光Ｌ３３が二点鎖線で示した第三反射鏡３２７に入射角θ４で入射して反射されたレーザ光Ｌ３７（レーザ光Ｌ３４）は、光軸がＺ軸方向に対して傾いており、加工対象物Ｗに、Ｚ軸方向に対して傾いた入射角で入射する。加工対象物Ｗに入射したレーザ光Ｌ３７は、焦点Ｆ２２に集光される。焦点Ｆ２３は、第三反射鏡３２５を、第三反射鏡３２６に対して第三反射鏡３２７と反対側に傾けた場合にレーザ光が集光する焦点である。
【００８５】
集光レンズ３２３の光軸に平行な平行光が集光レンズ３２３で集光されたときの、集光レンズ３２３から焦点Ｆまでの距離は一定である。途中で反射されても焦点Ｆまでの距離は変わらないため、焦点Ｆ２１、焦点Ｆ２２、焦点Ｆ２３は、レーザ光Ｌ３３の光軸が第三反射鏡３２５で反射される点を中心とする円弧形状の像面Ｆ０上に位置する。従って、加工対象物Ｗの内部において、焦点Ｆ２１、焦点Ｆ２２、焦点Ｆ２３に集光したレーザ光によって形成される改質領域４３１、改質領域４３２、改質領域４３３は、その形成される位置が、加工対象物Ｗの厚み方向において、異なっている。なお、第三反射鏡回動装置３２９は、第三反射鏡３２６の角度をＹ軸Ｚ軸平面方向において可変であるため、焦点Ｆ２１、焦点Ｆ２２、焦点Ｆ２３は、Ｙ軸及びＺ軸に平行な略同一平面上に存在する。従って、改質領域４３１、改質領域４３２、改質領域４３３は、略同一平面上に形成される。
【００８６】
＜液晶表示パネルの分離＞
上記したように、本実施形態のレーザ加工装置は、第三反射鏡回動装置３２９によって、第三反射鏡３２６の角度をＹ軸Ｚ軸平面方向において変動させることで、改質領域４０の形成される位置を、加工対象物Ｗの厚み方向において変動させることが可能である。このレーザ加工装置を用いて、第一の実施形態において、図５を参照して説明したマザー素子基板１Ａに改質帯４４を形成する工程と同様の工程を実行して、図５又は図７に示した改質帯４４１、改質帯４４３などと同様の改質帯４４を形成する。続いて、第一の実施形態において、図６を参照して説明した方法と同様にして、改質帯４４が形成された面で分断することで、マザー基板１０Ａを個々の液晶表示パネル１０に分離する。
【００８７】
以下、第二の実施形態の効果を記載する。第二の実施形態によれば、上述した第一の実施形態の効果と同様の、又は異なる、以下の効果が得られる。
（１）光軸変動装置に相当する第三反射鏡３２６と第三反射鏡回動装置３２９とを設けることで、加工対象物Ｗへのレーザ光の入射角を変動させて、形成される改質領域４３１、改質領域４３２、改質領域４３３などの改質領域４０が形成される位置を、加工対象物Ｗの厚み方向において変動させることができる。
【００８８】
（２）光軸変動装置に相当する第三反射鏡３２６と第三反射鏡回動装置３２９とを、集光レンズ３２３と加工対象物Ｗ（ステージ２０（図３参照））との間に設けている。これにより、集光レンズ３２３に入射するレーザ光の入射角を変動させる必要がないため、集光レンズ３２３の有効径は、傾いて入射した光が通過できるように大きくすることが不要であり、集光レンズ３２３を小型にすることができる。
【００８９】
（３）焦点Ｆの、加工対象物Ｗ（マザー素子基板１Ａ）の厚み方向における位置を変動させることにより、形成される改質層４２のマザー素子基板１Ａの厚み方向の幅を広くすることができる。１回の走査で形成できる改質層のマザー素子基板１Ａの厚み方向の幅が広く成ることで、マザー素子基板１Ａの厚み方向の略全面にわたって改質帯４４を形成するための走査回数を減らすことができる。従って、改質帯４４を形成するための加工時間を短縮することができる。
【００９０】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明の実施形態は、前記実施形態に限らない。本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論であり、以下のように実施することもできる。
【００９１】
（変形例１）前記実施形態においては、マザー基板１０Ａに対する集光点のＺ軸方向の位置調整は、Ｚ軸スライド機構２４によって集光レンズ２３又は集光レンズ３２３を移動することで行っていたが、集光レンズ２３又は集光レンズ３２３を移動することは必須ではない。マザー基板１０Ａに対する集光点のＺ軸方向の位置調整は、ステージ２０をＺ軸方向に移動して調整してもよい。レーザ光源２１や集光レンズ２３を含むレーザ光照射装置が調整装置を持たなくてすみ、レーザ光照射装置が調整装置を持つ場合に比べてレーザ光照射装置全体を軽量小型にすることができる。
【００９２】
（変形例２）前記実施形態においては、改質領域を互いに略連接するように連ねて形成された改質層を例にして説明したが、改質層を構成する改質領域が略連接することは必須ではない。小さい応力をかけて分割できれば、改質領域を互いに間隔を隔てて連ねる構成であってもよい。間隔を隔てることで、改質領域を略連接させる構成に比べて相対移動速度を速くして、改質層を形成する際の加工速度を速くすることができる。一方、前記実施形態のように改質領域を互いに略連接するように連ねた構成の改質領域は、間隔を隔てる構成に比べて分割され易くなる。
【００９３】
（変形例３）前記実施形態においては、改質層を互いに間隔を隔てて積層する構成の改質帯を例に説明したが、改質層が間隔を隔てて積層することは必須ではない。小さい応力をかけて分割できれば、改質層を互いに間隔を隔てて積層する構成であっても、改質層を互いに略連接するように積層してもよい。改質層を互いに略連接するように積層することで、間隔を隔てる構成に比べて分割され易くなる。一方、前記実施形態のように間隔を隔てることで、改質層を略連接させる構成に比べて改質帯の形成に要する時間を短縮することができる。
【００９４】
（変形例４）前記実施形態においては、集光レンズ２３に対してステージ２０をＺ軸に直交する方向に移動することで、集光レンズ２３とマザー基板１０Ａとを相対移動させていたが、ステージ２０側を移動させることは必須ではない。集光レンズ２３側を移動することで、集光レンズ２３とマザー基板１０Ａとの相対移動をおこなってもよい。
【００９５】
（変形例５）前記実施形態においては、改質領域を形成する各走査の走査方向が同一方向であったが、各走査の走査方向が同一方向であることは必須ではない。積層する改質層毎に走査方向を変えてもよい。往復両方向の走査で改質層を形成することにより、各走査の走査方向が単一方向である場合に比べて、改質帯を形成する時間を短縮することができる。
【００９６】
（変形例６）前記実施形態においては、加工対象物の基板は石英ガラス基板であったが、本発明は、半導体などのシリコン基板や、水晶から成る水晶基板や、パイレックス（登録商標）やネオセラム（登録商標）やＯＡ−１０から成る基板にも適用することができる。
【００９７】
（変形例７）前記実施形態においては、レーザ光源２１は、イットリウム−アルミニウム−ガーネットにネオジウムをドープした結晶をレーザ媒質として用いるＮｄ：ＹＡＧレーザであったが、レーザ光源は他のレーザ媒質を用いるレーザ光源であってもよい。例えば、他のＹＡＧレーザやＹＬＦレーザやＹＶＯ４レーザなどを用いることができる。Ｎｄ：ＹＡＧレーザも、第３高調波以外にも、Ｎｄ：ＹＡＧ基本波などを用いることができる。なお、レーザ媒質や発振させるレーザ光は、加工する材質に合わせて適切なものを選択することが好ましい。
【００９８】
（変形例８）前記実施形態においては、電気光学装置としての液晶表示装置の液晶表示パネルについて説明したが、本発明は、液晶表示装置以外の電気光学装置の製造にも適用できる。例えば、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示デバイスの製造にも本発明の適用が可能である。
【００９９】
（変形例９）前記実施形態においては、有効径の大きな集光レンズ２３を用いることで、反射鏡２２からのレーザ光の角度が変動しても、集光レンズ２３への入射位置が変動するだけで集光レンズ２３から外れることのない構成であったが、大口径の集光レンズを用いることは必須ではない。反射鏡の位置を変動させるのに同期して反射鏡の位置も変動させて、入射角度が変動しても、レーザ光が集光レンズの中央付近に入射する構成であってもよい。
【０１００】
（変形例１０）前記実施形態においては、反射鏡２２や第三反射鏡３２６の角度を変動させることで、加工対象物Ｗへの入射角を変動させていたが、入射角を変動させるための手段として、反射鏡の角度を変動させることは必須ではない。集光レンズを回動させるなど、他の方法であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
上述した実施形態においては、加工対象物の一例として、液晶表示パネルが形成されたマザー基板について説明したが、本発明によるレーザ加工装置及びレーザ加工方法は様々な加工対象物の加工装置及び加工方法として利用できる。例えば、液晶表示パネルと同様にガラス基板の切断に用いられるガラス基板分割装置及び方法、水晶発振器などの水晶基板の切断に用いられる水晶基板分割装置及び方法、集積回路などのシリコン基板分割装置及び方法、ピエゾ素子などの圧電素子分割装置及び方法、プラスチック板分割装置及び方法などとして、利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】液晶表示パネルの構造を示す模式図。
【図２】液晶表示パネルが区画形成されたマザー基板を示す概略図。
【図３】レーザ加工装置の構成を示す模式図。
【図４】光軸方向と焦点位置との関係を示す模式図。
【図５】基板に改質帯が形成される過程を示すマザー素子基板の模式断面図。
【図６】マザー基板を改質帯が形成された部分で分断する様子を示す模式図。
【図７】改質帯の形状例を示す模式断面図。
【図８】レーザ加工装置のレーザ光伝達経路の構成を示す模式図。
【符号の説明】
【０１０３】
１…素子基板、１Ａ…マザー素子基板、２…対向基板、１０…液晶表示パネル、１０Ａ…マザー基板、２０…ステージ、２２，２２１，２２２…反射鏡、２３，３２３…集光レンズ、２４…Ｚ軸スライド機構、２５…回動機構、２６…Ｙ軸スライド機構、２７…Ｘ軸スライド機構、２９…反射鏡回動装置、４０…改質領域、４２…改質層、４４…改質帯、１００…レーザ加工装置、３２２…第一反射鏡、３２４…第二反射鏡、３２５，３２６，３２７…第三反射鏡、３２９…第三反射鏡回動装置、４０１，４０２，４０３，４３１，４３２，４３３…改質領域、４２１，４２２，４２３，４２４，４２６，４２７，４２８…改質層、４４１，４４２，４４３，４４４，４４６…改質帯、Ｆ…焦点、Ｗ…加工対象物。
【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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