(57)【要約】      （修正有）【課題】加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現する。【解決手段】レーザ光を加工対象物３２の複数の位置に照射して所定の領域にレーザ加工を行うレーザ加工装置２０において、前記加工対象物３２を載置させる加工ステージ２５と、前記加工ステージ２５を前記複数の位置に移動させる加工ステージ駆動手段２６と、前記加工ステージ２５の位置を検出する位置検出手段２７と、前記加工対象物３２の厚さを計測する厚さ計測手段２９と、加工対象物３２への加工条件に基づいて、予め蓄積された複数の加工条件に対する補正パターンから特定の補正パターンを取得し、取得した補正パターンによりレーザ光の照射位置を補正するよう制御を行う制御手段３１とを有することにより上記課題を解決する。【選択図】図３
2007237199.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ光を加工対象物の複数の位置に照射して所定の領域にレーザ加工を行うレーザ加工装置において、
前記加工対象物を載置させる加工ステージと、
前記加工ステージを前記複数の位置に移動させる加工ステージ駆動手段と、
前記加工ステージの位置を検出する位置検出手段と、
前記加工対象物の厚さを計測する厚さ計測手段と、
加工対象物への加工条件に基づいて、予め蓄積された複数の加工条件に対する補正パターンから特定の補正パターンを取得し、取得した補正パターンによりレーザ光の照射位置を補正するよう制御を行う制御手段とを有することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記制御手段は、
前記厚さ計測手段により得られる加工対象物の厚さを前記加工条件として、予め蓄積された複数の加工条件に対する補正パターンから特定の補正パターンを取得す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】
前記制御手段は、
前記レーザ光の種類、パルスエネルギー、加工対象物の材料、体積、マスクのスリット形状、加工経路、及び加工速度のうち少なくとも１つ加工条件として、予め蓄積された複数の加工条件に対する補正パターンから特定の補正パターンを取得す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】
前記加工対象物に形成されたアライメントマークを撮影する撮像手段を有し、
前記制御手段は、
予め設定されたレーザ光の照射位置としての理論値と、レーザ加工後に前記撮像手段により撮影された画像データから得られる実測値とに基づいて位置ずれ量を測定し、測定された位置ずれ量から補正パターンを生成することを特徴とする請求項1乃至３の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項５】
前記制御手段は、
前記所定の領域の全体、所定の移動領域毎、及び照射位置毎のうち、少なくとも１つの補正パターンを生成することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
レーザ光を加工対象物の複数の位置に照射して所定の領域にレーザ加工を行うレーザ加工方法において、
予め設定されたレーザ光の照射位置としての理論値に基づいて前記複数の位置にレーザ光を照射する照射ステップと、
前記照射ステップにより実際に照射した位置を取得する取得ステップと、
前記理論値と前記取得ステップにより得られた実測値とのずれ量を測定するずれ量測定ステップと、
前記ずれ量測定ステップにより得られたずれ量から補正パターンを生成する補正パターン生成ステップと、
前記補正パターン生成ステップにより得られた補正パターンを加工条件に対応させて蓄積する蓄積ステップとを有することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項７】
前記加工対象物の厚さを計測する厚さ計測ステップを有し、
前記蓄積ステップは、前記厚さ計測ステップにより計測された厚さを加工条件として、前記補正パターンと対応させて蓄積することを特徴とする請求項６に記載のレーザ加工方法。
【請求項８】
前記補正パターン生成ステップは、
前記所定の領域の全体、所定の移動領域毎、及び照射位置毎のうち、少なくとも１つの補正パターンを生成することを特徴とする請求項６又は７に記載のレーザ加工方法。
【請求項９】
新たに加工する際の加工条件と同一の加工条件に対応する補正パターンを前記蓄積ステップにより蓄積された蓄積データから検索する検索ステップと、
前記検索ステップにより得られた補正パターンによりレーザ光の照射位置を補正する補正ステップと、
前記補正ステップにより補正された照射位置にレーザ光を照射して前記加工対象物の加工を行う加工ステップとを有することを特徴とする請求項6乃至８の何れか１項に記載のレーザ加工方法。
【請求項１０】
前記ずれ量測定ステップは、
前記照射ステップにより前記加工対象物の予め設定された照射位置に対応して設けられたアライメントマークにずれ確認用のレーザ照射痕を付けるための穴を設けたマスクを用いてスキャン加工が行われ、前記取得ステップにより撮影された前記アライメントマーク及び前記レーザ照射痕の画像からずれ量を測定することを特徴とする請求項６乃至９の何れか１項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、レーザ加工装置及びレーザ加工方法に係り、特に加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現するためのレーザ加工装置及びレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ガラス基板等の加工対象物の複数の位置にレーザ光を照射して、所定の領域にレーザ加工を行う場合、加工対象物への長時間のレーザ光の照射により加工対象物の温度が上昇し、熱変形（膨張）が生じることが知られている。また、この熱変形により、加工途中で照射位置のずれが発生してしまう。特に、結晶を連続成長させるアニール処理を行う場合には高い位置精度で結晶を成長させる必要があるため、上述のような位置ずれは大きな問題となる。
【０００３】
ここで、上述の内容について図を用いて説明する。図１は、加工対象物へのアニール処理の概略を説明するための図である。例えば、加工対象物に対してアニール処理を行う場合は、図１（ａ）に示すようにマスクを介して所定の大きさに結像されたレーザ光が加工対象物に照射される。
【０００４】
また、図１（ｂ）に示すように、加工対象物にレーザ光を所定のパルス間隔で照射しながら所定の方向及び速度でスキャンすることにより、正確なアニール処理を行う。このとき、隣り合う照射領域間のずれが生じないよう所定の間隔Ｋで正確かつ高精度な照射が必要となる。
【０００５】
また、上述したスキャンは、図１（ｃ）に示すように加工対象物１１に対して予め設定された行数分行い、所定の領域のアニール処理を行う。また、アニール処理は、図１に示すように、隣接する領域にレーザ光の照射を順次行う。これにより、加工対象物の移動を少なくすることができるため、処理効率がよい。
【０００６】
なお、加工対象物１１の表面には、レーザ光の照射位置を合わせるために複数のアライメントマーク１２−１〜１２−４を有する。レーザ加工を行う際には、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅｓ）撮像素子からなるカメラ等によりアライメントマークを用いて加工対象物１１に対するレーザ光の照射位置を確認して照射によるレーザ加工を行う。
【０００７】
ここで、図１に示すような処理を行った場合に上述したような加工対象物１１の熱変形が生じる。図２は、熱変形した加工対象物の一例を示す図である。なお、図２は、変形量を誇張して示している。図２に示すように、連続的なレーザ光の照射により加工対象物１１が変形（膨張）するため、予め設定されたレーザ光の照射位置もずれてしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、従来では、上述したような位置ずれを補正するための手法が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１に示されている技術は、露光中に基板や基板ホルダが伸縮しても、それによるアライメント誤差を除去し高精度な露光を実現する。具体的には、基板ステージと基板ホルダとの相対的位置ずれを計測する相対位置計測装置とを備え、計測した相対的位置ずれ分だけ、ステージ位置計測装置で計測された基板ステージの位置を補正する。そのため、露光中に基板の膨張が原因による重ね合わせ精度の悪化を防止することができる。
【特許文献１】特開平１１−８７２２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に示されている技術は、露光中に基板ステージと基板ホルダとの相対的な位置ずれを計測するため、露光処理時間がかかってしまう。そのため、レーザ加工においては、予め位置ずれを予測しておき、その内容から熱変形による位置ずれを考慮して照射位置を補正することが好ましい。
【００１０】
また、上述した加工対象物の熱変形は、照射されるレーザ光の種類や加工対象物の材質等の加工条件により異なるが、特に加工対象物の厚さも熱変形に大きな影響を及ぼす。例えば、加工対象物の厚さが０．７ｍｍ程度の薄い基板等である場合、加工対象物によっては通常±０．１ｍｍ程度の誤差（バラツキ）があるが、その誤差でも熱変形量は大きく変わってしまう。したがって、加工対象物の厚さに対応した補正パターンの生成も必要であるが、従来ではこのような補正手法は存在しなかった。
【００１１】
本発明は、上述した問題点に鑑みなされたものであり、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現するための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】
上述の目的を達成するために、本発明は、レーザ光を加工対象物の複数の位置に照射して所定の領域にレーザ加工を行うレーザ加工装置において、前記加工対象物を載置させる加工ステージと、前記加工ステージを前記複数の位置に移動させる加工ステージ駆動手段と、前記加工ステージの位置を検出する位置検出手段と、前記加工対象物の厚さを計測する厚さ計測手段と、加工対象物への加工条件に基づいて、予め蓄積された複数の加工条件に対する補正パターンから特定の補正パターンを取得し、取得した補正パターンによりレーザ光の照射位置を補正するよう制御を行う制御手段とを有することを特徴とする。これにより、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現することができる。また、予め蓄積された補正パターンにより補正されたレーザ光の照射位置を用いてレーザ加工を行うため、レーザ加工時間を短縮することができる。
【００１３】
更に、前記制御手段は、前記厚さ計測手段により得られる加工対象物の厚さを前記加工条件として、予め蓄積された複数の加工条件に対する補正パターンから特定の補正パターンを取得することが好ましい。これにより、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを高精度に防止することができる。
【００１４】
更に、前記制御手段は、前記レーザ光の種類、パルスエネルギー、加工対象物の材料、体積、マスクのスリット形状、加工経路、及び加工速度のうち少なくとも１つ加工条件として、予め蓄積された複数の加工条件に対する補正パターンから特定の補正パターンを取得することが好ましい。これにより、詳細な加工条件に基づき最適な補正パターンを取得することができる。
【００１５】
更に、前記加工対象物に形成されたアライメントマークを撮影する撮像手段を有し、前記制御手段は、予め設定されたレーザ光の照射位置としての理論値と、レーザ加工後に前記撮像手段により撮影された画像データから得られる実測値とに基づいて位置ずれ量を測定し、測定された位置ずれ量から補正パターンを生成することが好ましい。これにより、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００１６】
更に、前記制御手段は、前記所定の領域の全体、所定の移動領域毎、及び照射位置毎のうち、少なくとも１つの補正パターンを生成することが好ましい。これにより、詳細な補正パターンを得ることができる。したがって、より最適な補正パターンを取得することができる。
【００１７】
また、本発明は、レーザ光を加工対象物の複数の位置に照射して所定の領域にレーザ加工を行うレーザ加工方法において、予め設定されたレーザ光の照射位置としての理論値に基づいて前記複数の位置にレーザ光を照射する照射ステップと、前記照射ステップにより実際に照射した位置を取得する取得ステップと、前記理論値と前記取得ステップにより得られた実測値とのずれ量を測定するずれ量測定ステップと、前記ずれ量測定ステップにより得られたずれ量から補正パターンを生成する補正パターン生成ステップと、前記補正パターン生成ステップにより得られた補正パターンを加工条件に対応させて蓄積する蓄積ステップとを有することを特徴とする。これにより、蓄積された補正パターンを用いて加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００１８】
更に、前記加工対象物の厚さを計測する厚さ計測ステップを有し、前記蓄積ステップは、前記厚さ計測ステップにより計測された厚さを加工条件として、前記補正パターンと対応させて蓄積することが好ましい。これにより、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを高精度に防止することができる。
【００１９】
更に、前記補正パターン生成ステップは、前記所定の領域の全体、所定の移動領域毎、及び照射位置毎のうち、少なくとも１つの補正パターンを生成することが好ましい。これにより、詳細な補正パターンを得ることができる。
【００２０】
更に、新たに加工する際の加工条件と同一の加工条件に対応する補正パターンを前記蓄積ステップにより蓄積された蓄積データから検索する検索ステップと、前記検索ステップにより得られた補正パターンによりレーザ光の照射位置を補正する補正ステップと、前記補正ステップにより補正された照射位置にレーザ光を照射して前記加工対象物の加工を行う加工ステップとを有することが好ましい。これにより、蓄積された補正パターンを用いて加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現することができる。また、予め蓄積された補正パターンにより補正されたレーザ光の照射位置を用いてレーザ加工を行うことができるため、レーザ加工時間を短縮することができる。
【００２１】
更に、前記ずれ量測定ステップは、前記照射ステップにより前記加工対象物の予め設定された照射位置に対応して設けられたアライメントマークにずれ確認用のレーザ照射痕を付けるための穴を設けたマスクを用いてスキャン加工が行われ、前記取得ステップにより撮影された前記アライメントマーク及び前記レーザ照射痕の画像からずれ量を測定することが好ましい。これにより、ずれ量を高精度に取得することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜本発明の概要＞
本発明は、レーザ光を加工対象物の複数の位置に照射して所定の領域にレーザ加工を行うレーザ加工装置において、事前に熱変形が生じないことを前提に設定されたレーザ光の照射位置（理論値）に基づいて加工対象物のレーザ加工を行い、加工対象物の熱変形により生じた照射位置（実測値）を取得して照射位置のずれ量を測定する。また、測定したずれ量に基づいて照射位置の補正パターンを生成し、生成した補正パターンを加工した際の加工条件に対応させて蓄積しておく。つまり、加工対象物の種類やレーザ光の種類等がそれぞれ異なる複数の加工条件に応じた補正パターンを生成し、その補正パターンを蓄積しておく。
【００２４】
そして、実際にレーザ加工を行う場合には、まず、その加工条件に基づいて蓄積された複数の加工条件の中から同一の加工条件を検索し、検索された加工条件に対応した補正パターンを取得する。次に、取得した補正パターンに基づいて、予め設定されたレーザ光の照射位置を補正し、補正した照射位置に基づいて、加工対象物にレーザ光を照射してレーザ加工を行う。
【００２５】
次に、本発明におけるレーザ加工装置及びレーザ加工方法を好適に実施した形態について、図面を用いて説明する。
【００２６】
＜実施形態＞
図３は、本発明におけるレーザ加工装置の一構成例を示す図である。図３に示すレーザ加工装置２０は、トリガー発生手段２１と、レーザ発振器２２と、マスク２３と、結像レンズ２４と、加工ステージ２５と、加工ステージ駆動手段２６と、位置検出手段２７と、撮像手段２８と、厚さ計測手段２９と、蓄積手段３０と、制御手段３１とを有するよう構成されている。
【００２７】
トリガー発生手段２１は、制御手段３１から得られる制御信号により制御されており、位置検出手段２７により検出された加工ステージ２５の位置情報を取得し、制御手段３１から得られる所定位置と比較して、位置が一致した場合にレーザ発振器２２からパルスレーザ光を出射させるためのトリガー（契機）信号を出力する。
【００２８】
レーザ発振器２２は、トリガー発生手段２１からのトリガー信号に基づいてパルスレーザ光を出射する。なお、レーザ光の種類については、加工する内容等により種々のレーザ光を用いることができるが、例えば１パルスエネルギーが１Ｊで、発振周波数が３００Ｈｚ、波長が３０８ｎｍのＸｅＣｌエキシマレーザを用いることができる。また、本発明におけるレーザ光の種類については特に限定されることはなく、例えば波長が２４８ｎｍのＫｒＦエキシマレーザや、波長が２２２ｎｍのＫｒＣｌエキシマレーザ、あるいはＹＡＧレーザやＣＯ２（炭酸ガス）レーザ等を用いることもできる。
【００２９】
マスク２３は、所定の形状からなるスリット（マスクパターン）を設けている。したがって、このスリットを通過したレーザ光は、スリットの形状に対応したビーム形状となり、結像レンズ２４に照射される。なお、本発明におけるマスクの種類については、特に限定されることはなく、例えば安価で短納期製作が可能なクロムマスク等を使用することができる。
【００３０】
結像レンズ２４は、照射されたレーザ光を集束して加工対象物３２の表面に結像させる。なお、本発明における加工対象物３２は、種々の材料、形状を用いることができるが、例えば表面に非晶質シリコン膜が形成され、縦７３０ｍｍ×横９２０ｍｍ×厚さ０．７ｍｍのガラス基板を用いることができる。また、ガラスの他、セラミックやＳｉの半導体材料、金属、プラスチック等を用いることもできる。
【００３１】
また、加工ステージ２５は、載置された加工対象物３２を所定の位置に移動させるためのステージであり、例えば真空吸着等によって加工対象物３２を加工ステージ２５上に固定している。また、加工ステージ駆動手段２６は、サーボ機構を有しており、制御手段３１から得られる制御信号により、設定された照射位置に加工ステージ２５を移動させるため、加工ステージ２５を図３に示すレーザ光の光軸に対して垂直方向（Ｘ，Ｙ方向）や光軸方向（Ｚ方向）、及びＸＹ平面に対して所定の傾斜角θ方向への移動を行い、加工対象物３２を所定の照射位置に移動させる。
【００３２】
また、加工ステージ駆動手段２６は、位置検出手段２７により得られるＸ，Ｙ軸方向の位置情報や厚さ計測手段２９から得られる加工ステージ２５の高さ位置情報を取得して所定の照射位置への正確な移動を行う。
【００３３】
また、位置検出手段２７は、加工ステージ２５の位置情報（Ｘ，Ｙ方向）を取得する。取得した位置情報は、トリガー発生手段２１及び加工ステージ駆動手段２６に出力する。ここで、位置情報としては、予め設定されたＸＹ軸における座標（ｘ，ｙ）等を用いることができる。
【００３４】
撮像手段２８は、例えばＣＣＤ撮像素子からなるカメラ等からなり、加工対象物３２の表面を撮影して、加工対象物３２に形成されたアライメントマーク付近の画像データ等を取得する。なお、撮像手段２８による撮影の際には、加工ステージ駆動手段２６により加工ステージ２５を撮像手段２８の視野内に移動させることにより、アライメントマーク付近を撮影することができる。また、撮影手段２８は、加工対象物の表面全体を撮影してもよい。撮像手段２８は、取得した画像データを制御手段３１に出力する。
【００３５】
また、厚さ計測手段２９は、ハイトセンサ等からなり、制御手段３１からの制御信号により、加工ステージ２５の表面からの距離及び加工対象物３２の表面からの距離を計測する。これにより、厚さ計測手段２９は、加工ステージ２５の表面からの距離ｄ１と、加工対象物３２の表面からの距離ｄ２との差（ｄ１−ｄ２）により加工対象物３２の厚さを取得することができる。なお、ｄ１は一度計測して制御手段３１等に記憶しておけば、次の対象物からはｄ２のみを計測することによって厚さ情報を得ることができる。また、厚さ計測手段２９は、計測された距離情報や厚さ情報を制御手段３１に出力する。なお、厚さ計測手段２９は、例えば、所定の高さの位置に固定されており、加工ステージ２５をＸ，Ｙ方向に移動させることで、上述の距離情報を取得することができる。
【００３６】
また、蓄積手段３０は、後述するように加工対象物の厚さ、種類や体積、レーザ光源の種類等、各種加工条件に応じて設定される補正パターンのデータを蓄積する。なお、蓄積手段３０に蓄積される蓄積データの具体的な内容については後述する。
【００３７】
また、制御手段３１は、レーザ加工装置２０により事前に補正データを生成するためのレーザ加工及び実際のレーザ加工を実現するために、各構成部の制御を行う。具体的には、制御手段３１は、トリガー発生手段２１にレーザパルスを発生させるトリガー信号を出力させるために加工時における加工ステージ２５の照射位置情報を出力する。また、制御手段３１は、加工ステージ２５を所定の照射位置に移動させるため、加工ステージ駆動手段２６に移動制御信号を出力する。
【００３８】
また、制御手段３１は、厚さ計測手段２９に厚さ情報を取得するための取得制御信号を出力し、厚さ計測手段２９から加工ステージ２５の表面からの距離情報及び加工対象物３２の表面からの距離情報、及び加工対象物３２の厚さ情報を取得する。
【００３９】
更に、制御手段３１は、撮像手段２８から画像データを取得して、予め設定されたレーザ光の照射位置としての理論値と、画像データから得られる実測値とに基づいて、加工対象物３２の熱変形による照射位置のずれ量を取得する。また、制御手段３１は、撮像手段２８の画像データから加工対象物３２の面積も取得することができる。また、制御手段３１は、ずれ量から補正パターンを生成し、上述にて得られた加工条件又はオペレータにより入力手段（図示せず）等を用いて入力された加工条件と補正パターンとを対応させて蓄積手段３０に蓄積する。
【００４０】
また、制御手段３１は、実際に加工を行う際には、その加工条件に基づいて蓄積手段３０に蓄積された複数の加工条件から同一の加工条件を検索し、検索された加工条件に対応する補正パターンを取得して、その補正パターンにより照射位置を補正した後、レーザ光を補正された照射位置に照射してレーザ加工を行う。
【００４１】
このように、レーザ加工装置１０により、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現することができる。また、予め蓄積された補正パターンにより補正されたレーザ光の照射位置を用いてレーザ加工を行うため、レーザ加工時間を短縮することができる。
【００４２】
＜蓄積データ＞
ここで、蓄積手段３０に蓄積される蓄積データの内容について図を用いて説明する。図４は、蓄積される加工条件と補正パターンとの対応関係を示す図である。図４（ａ）では、加工対象物の厚さを加工条件とし、加工対象物の厚さに対応させた補正パターンを蓄積した例を示している。上述したように、例えば加工対象物の厚さが０．７ｍｍ程度の薄い基板等である場合には、加工対象物によって通常±０．１ｍｍ程度の誤差（バラツキ）があり、その誤差により熱変形量は大きく変わる。そのため、図４（ａ）に示すように、加工対象物の厚さに対応した補正パターンを生成して蓄積しておく。
【００４３】
これにより、加工対象物を変えて加工を行う際に、まず厚さ計測手段２９により厚さ情報を取得し、厚さ情報を加工条件として図４（ａ）に示す蓄積データを検索し、特定の補正パターンを取得する。また、この補正パターンに基づいて照射位置を補正し、補正した照射位置にレーザ光を照射させてレーザ加工を行う。このように、加工対象物の厚さを加工条件にすることで、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを高精度に防止することができる。
【００４４】
また、予め補正パターンは、レーザ光源、加工対象物、及びマスクから得られる加工条件のうち、少なくとも１つの条件に対応させて蓄積されてもよい。
【００４５】
例えば、図４（ｂ）に示すように、レーザ光源であればレーザ光の種類やパルスエネルギー等が加工条件となり、加工対象物であれば材料や体積（縦、横、厚さ）等が加工条件となる。また、マスクであればスリット形状やその大きさ等が加工条件となる。
【００４６】
なお、加工条件は、図４（ｂ）に示す項目に限定されるものではなく、例えば、複数の照射位置にレーザ光を照射させて加工対象物の所定の領域を加工する場合に、その加工経路や速度等も加工条件に含まれる。なお、上述した図４（ｂ）に示す加工条件のうち、上述した装置構成により取得できない条件については、オペレータ等により入力される。
【００４７】
図４（ｂ）に示すように、多種の加工条件と対応させて補正パターンを蓄積しておくことにより、詳細な加工条件に基づき最適な補正パターンを取得することができる。なお、図４（ａ），（ｂ）に示す加工条件と補正パターンとの対応関係は一例であり、本発明においてはこれに限定されることはない。
【００４８】
＜補正パターン生成処理＞
次に、本発明における補正パターンの生成処理手順についてフローチャートを用いて説明する。図５は、本発明における補正パターンの生成処理手順の一例を示すフローチャートである。まず、加工対象物が熱変形しないことを前提に予め設定された理論的なレーザ光の照射位置（理論値）加工位置に基づいて、レーザ光を照射する（Ｓ０１）。次に、レーザ光の照射により加工された加工位置を取得し（Ｓ０２）、理論値と取得した位置（実測値）とのずれ量を測定する（Ｓ０３）。なお、位置ずれ量の測定例については後述する。
【００４９】
次に、全ての加工領域についての加工が終了したかを判断し（Ｓ０４）、全ての加工領域の加工が終了していない場合（Ｓ０４において、ＮＯ）、Ｓ０１に戻り、他の加工位置に対応してＳ０１〜Ｓ０３の各処理を行う。また、全ての加工領域の加工が終了した場合（Ｓ０４において、ＹＥＳ）、この時点で各照射位置における全てのずれ量が測定される。ここで、後述するＳ０７に示す補正パターンの生成処理を行うことができるが、本実施例では、生成される補正パターンの精度を向上させるため、上述と同じ加工条件で複数回処理を行う。
【００５０】
つまり、全ての加工領域の加工が終了した場合（Ｓ０４において、ＹＥＳ）、上述の処理が予め設定された回数が実行されたかを判断し（Ｓ０５）、設定された回数を実行していない場合（Ｓ０５において、ＮＯ）、Ｓ０１に戻りＳ０１〜Ｓ０４の処理を繰り返し行う。なお、位置ずれ量の測定方法によっては、加工対象物を入れ替えたうえでＳ０１〜Ｓ０４の処理を繰り返し行う。また、予め設定された回数が実行された場合（Ｓ０５において、ＹＥＳ）、各照射位置に対するずれ量の平均値を取得する（Ｓ０６）。これにより、正確なずれ量を取得し、補正パターンの精度を向上させることができる。
【００５１】
また、Ｓ０６にて取得したずれ量の平均値に基づいて、加工位置の補正パターンを生成し（Ｓ０７）、Ｓ０７にて生成された補正パターンを図４（ａ）、（ｂ）に示すような、加工対象物の厚さや、レーザ光源の種類やマスクに設けられたスリット形状、加工対象物の種類や形状等の各種加工条件と対応付けて蓄積し（Ｓ０８）、処理を終了する。
【００５２】
＜レーザ加工処理＞
次に、上述した補正パターンを用いたレーザ加工処理手順について、フローチャートを用いて説明する。図６は、本発明におけるレーザ加工処理手順の一例を示すフローチャートである。加工を行う際には、まず実際に行う各種加工条件に基づいて、上述したように予め蓄積されている蓄積データから補正パターンを検索する（Ｓ１１）。このときの加工条件は、例えば、上述した図４（ａ）、（ｂ）に示した、加工対象物の厚さや、レーザ光源の種類やマスクに設けられたスリット形状、加工対象物の種類や形状等であり、上述したレーザ加工装置１０における厚さ計測手段等の各構成から取得した情報を用いてもよく、オペレータ等により入力された情報を用いてもよい。
【００５３】
次に、Ｓ１１における検索により加工条件と対応する補正パターンを取得し（Ｓ１２）、取得した補正パターンに基づいて、予め設定されているレーザ光の各照射位置（理論値）を補正し（Ｓ１３）、補正された各照射位置にレーザ光を照射して加工を行う（Ｓ１４）。
【００５４】
このように、事前に生成された補正パターンを使用して位置ずれの補正を行い、レーザ加工を行うため、熱変形によるレーザ加工の位置ずれを防止し高精度なレーザ加工を実現することができる。また、加工途中で位置ずれ補正処理を行う必要がないため、加工時間を短縮することができる。
【００５５】
＜位置ずれ量の測定＞
ここで、各加工位置における実測値と理論値との位置ずれ量の測定例について説明する。図７は、アライメントマークの設置例に示す図である。具体的には、例えば撮像手段によりずれ量を確認する場合、図７（ａ）に示すように、加工対象物４１の全面の予め設定された照射位置に対応するずれ量確認用のアライメントマーク４２を設ける。
【００５６】
次に、熱ずれ確認用のマーク(レーザ照射痕)を付けるための穴を設けたマスク等を用いてスキャン加工を行い、各アライメントマーク４２とレーザ照射痕とをＣＣＤカメラ等の撮像手段２８で撮影し、撮影した画像から画像処理によりずれ量を測定する。これにより、ずれ量を高精度に取得することができる。
【００５７】
また、位置ずれを測定する他の例として、例えば図１（ｃ）に示すように加工対象物の加工表面にアライメントマーク１２−１〜１２−４が設定されているため、加工対象物の所定の照射領域全体にレーザ光を照射させた後に、アライメントマーク１２−１〜１２−４の位置を取得し、取得した位置ずれ量から全体の補正パターンを生成してもよい。更に、加工領域の各行毎等、所定移動領域にレーザ光を照射させた後のアライメントマークの位置を取得し、取得した位置ずれ量から補正パターンを生成してもよい。
【００５８】
また、位置ずれ量を測定する際には、加工位置により近い位置のアライメントマークから位置ずれ量を測定した方がよいため、例えば図７（ｂ）に示すように、加工対象物４１の従来のアライメントマーク１２−１〜１２−４の他に、加工領域の行毎に行アライメントマーク４３−１ａ〜４３−ｎａ，４３−１ｂ〜４３−ｎｂを設ける。
【００５９】
これにより、各行アライメントマークを撮像手段２８により確認することで、加工中の加工領域付近の位置ずれ量を従来よりも高精度に取得することができる。なお、アライメントマークは、例えば加工対象物４１の表面上のシリコン膜の一部を所定の形状に除去することにより形成される。
【００６０】
また、生成される補正パターンは、加工対象物にレーザ光を照射する所定の領域の全体、所定の移動領域毎、及び各照射位置毎のうち、少なくとも１つの補正パターンを生成する。ここで、図８は、補正パターンの一例を示す図である。図８に示すように、補正パターンは、例えば加工ステージのＸＹ位置を基準として、予め設定された各照射位置に対応するＸＹ位置に対する補正量を設定する。このように、加工条件等に基づいて詳細な複数の補正パターンを有することで、より最適な補正パターンを取得することができる。
【００６１】
上述したように、本発明によれば、加工対象物の熱変形によるレーザ光の照射位置のずれを防止し、高精度なレーザ加工を実現することができる。具体的には、事前に生成された補正パターンを使用して位置ずれの補正を行い、レーザ加工を行うため、熱変形によるレーザ加工の位置ずれを防止し高精度なレーザ加工を実現することができる。また、加工途中で位置ずれ補正処理を行う必要がないため、加工時間を短縮することができる。
【００６２】
また、本発明は、加工対象物の厚さに対応させた補正パターンを生成することで、加工対象物の厚みに誤差（バラツキ）がある場合にも高精度なレーザ加工を実現することができる。
【００６３】
なお、上述したレーザ加工は、レーザアニール処理に限定されるものではなく、例えば、穴あけや溝加工等のレーザアニール以外の加工を行う加工対象物の表面にアライメントマークを形成することにより実現することができる。
【００６４】
また、上述したレーザ加工装置では、加工ステージを移動させたレーザ光の照射地点の移動を行ったが、本発明においてはこれに限定されず、例えばレーザ光の光軸を振って加工面上の照射位置を移動させるような構成のレーザ加工装置にも適用することができる。
【００６５】
以上本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】加工対象物へのアニール処理の概略を説明するための図である。
【図２】熱変形した加工対象物の一例を示す図である。
【図３】本発明におけるレーザ加工装置の一構成例を示す図である。
【図４】蓄積される加工条件と補正パターンとの対応関係を示す図である。
【図５】本発明における補正パターンの生成処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図６】本発明におけるレーザ加工処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】アライメントマークの設置例を示す図である。
【図８】補正パターンの一例を示す図である。
【符号の説明】
【００６７】
１１，３２，４１  加工対象物
１２，４２  アライメントマーク
２０  レーザ加工装置
２１  トリガー発生手段
２２  レーザ発振器
２３  マスク
２４  結像レンズ
２５  加工ステージ
２６  加工ステージ駆動手段
２７  位置検出手段
２８  撮像手段
２９  厚さ計測手段
３０  蓄積手段
３１  制御手段
４３  行アライメントマーク
【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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