(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を下方から水平に保持する基板保持部と、
前記基板を加工する加工用レーザー光線を発振する加工用レーザー発振部と、
前記基板保持部に保持されている前記基板の上面における前記加工用レーザー光線の照射点を移動させる照射点移動部と、
前記照射点の鉛直方向位置を測定する高さ測定部と、
前記照射点の上方から下方に向けて前記加工用レーザー光線を集光する集光部と、
前記集光部を鉛直方向に移動させる集光部移動部と、
前記基板の上面における複数の分割予定線上で前記照射点を移動させながら、前記照射点の鉛直方向位置に基づき前記集光部の鉛直方向位置を制御する制御部とを備え、
前記高さ測定部は、
前記加工用レーザー光線とは異なる波長を有し且つ前記加工用レーザー光線の経路の途中に設けられるダイクロイックミラーから前記基板の前記上面まで前記加工用レーザー光線と同じ経路を有する第１測定用レーザー光線を前記基板の前記上面に照射し、その反射光を受光することにより、前記照射点の鉛直方向位置を測定する同軸レーザー変位計と、
前記加工用レーザー光線および前記第１測定用レーザー光線とは異なる波長および異なる経路を有する第２測定用レーザー光線を前記基板の前記上面に照射し、その反射光を受光することにより、前記照射点の鉛直方向位置を測定する別軸レーザー変位計と
を有し、
前記制御部は、一の前記基板を前記加工用レーザー光線で加工する間に、分割予定線毎に前記同軸レーザー変位計と前記別軸レーザー変位計とのいずれか一方のみを用いて前記集光部の鉛直方向位置を制御すると共に、前記集光部の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を前記同軸レーザー変位計と前記別軸レーザー変位計との間で切り替える、レーザー加工装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記基板の一部を加工する間、前記別軸レーザー変位計の測定結果に基づき前記集光部の鉛直方向位置を制御しながら、前記同軸レーザー変位計で受光される反射光の強度を監視し、
前記監視した前記反射光の強度に基づき、前記基板の残部を加工する間、前記同軸レーザー変位計の測定結果に基づき前記集光部の位置を制御する、請求項１に記載のレーザー加工装置。
【請求項３】
前記制御部は、
前記基板の前記上面を形成する膜の材料及び膜厚に関するデータを取得し、
前記取得した前記データに基づき前記基板の前記上面で反射される前記第１測定用レーザー光線の反射率を算出し、
前記算出した前記第１測定用レーザー光線の反射率に基づき前記切り替えを行う、請求項１または２に記載のレーザー加工装置。
【請求項４】
前記基板保持部に保持されている前記基板の分割予定線を検出するアライメント部を備え、
前記アライメント部は、前記第１測定用レーザー光線と同じ波長を有する検査用レーザー光線の、前記基板の前記上面における反射率を測定する反射率測定部を有し、
前記制御部は、前記アライメント部の前記反射率測定部の測定した反射率に基づき前記切り替えを行う、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザー加工装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載のレーザー加工装置と、
前記基板の中心位置および前記基板の結晶方位を測定するアライメント装置と、
前記アライメント装置から前記レーザー加工装置に前記基板を搬送する搬送装置とを備え、
前記アライメント装置は、前記第１測定用レーザー光線と同じ波長を有する検査用レーザー光線の、前記基板の前記上面における反射率を測定する反射率測定部を有し、
前記制御部は、前記アライメント装置の前記反射率測定部の測定した反射率に基づき前記切り替えを行う、レーザー加工システム。
【請求項６】
水平に保持される基板の上面における複数の分割予定線上で加工用レーザー光線の照射点を移動させながら、前記照射点の鉛直方向位置を測定すると共に、その測定結果に基づき、前記照射点の上方から下方に向けて前記加工用レーザー光線を集光する集光部の鉛直方向位置を制御する工程を有する、レーザー加工方法であって、
一の前記基板を前記加工用レーザー光線で加工する間に、分割予定線毎に
前記加工用レーザー光線とは異なる波長を有し且つ前記加工用レーザー光線の経路の途中に設けられるダイクロイックミラーから前記基板の前記上面まで前記加工用レーザー光線と同じ経路を有する第１測定用レーザー光線を前記基板の前記上面に照射し、その反射光を受光することにより、前記照射点の鉛直方向位置を測定する同軸レーザー変位計と、
前記加工用レーザー光線および前記第１測定用レーザー光線とは異なる波長および異なる経路を有する第２測定用レーザー光線を前記基板の前記上面に照射し、その反射光を受光することにより、前記照射点の鉛直方向位置を測定する別軸レーザー変位計と
のいずれか一方のみを用いて前記集光部の鉛直方向位置を制御すると共に、前記集光部の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を前記同軸レーザー変位計と前記別軸レーザー変位計との間で切り替える工程を有する、レーザー加工方法。
【請求項７】
前記基板の一部を加工する間、前記別軸レーザー変位計の測定結果に基づき前記集光部の鉛直方向位置を制御しながら、前記同軸レーザー変位計で受光される反射光の強度を監視する工程と、
前記監視した前記反射光の強度に基づき、前記基板の残部を加工する間、前記同軸レーザー変位計の測定結果に基づき前記集光部の位置を制御する工程とを有する、請求項６に記載のレーザー加工方法。
【請求項８】
前記基板を加工する前に、前記基板の前記上面を形成する膜の材料及び膜厚に関するデータを取得する工程と、
前記取得した前記データに基づき前記基板の前記上面で反射される前記第１測定用レーザー光線の反射率を算出する工程と、
前記算出した前記第１測定用レーザー光線の反射率に基づき前記切り替えを行う工程とを有する、請求項６または７に記載のレーザー加工方法。
【請求項９】
前記基板を加工する前に、前記第１測定用レーザー光線と同じ波長を有する検査用レーザー光線の、前記基板の前記上面における反射率を測定する工程と、
前記測定した前記検査用レーザー光線の反射率に基づき前記切り替えを行う工程とを有する、請求項６〜８のいずれか１項に記載のレーザー加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザー加工装置、レーザー加工システム、およびレーザー加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハなどの基板の主表面は格子状に形成された複数のストリートで区画され、区画される各領域には予め素子、回路、端子などのデバイスが形成される。格子状に形成された複数のストリートに沿って基板を分割することで、チップが得られる。基板の分割には、例えばレーザー加工装置が用いられる。【０００３】
特許文献１のレーザー加工装置は、基板を加工するための加工用レーザー光線の集光点位置を変位せしめる集光点位置調整手段と、基板の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、高さ位置検出手段からの検出信号に基づいて集光点位置調整手段を制御する制御手段とを有する。これにより、基板の上面から均一な所定深さ位置に改質層を形成することができる。【０００４】
特許文献１の高さ位置検出手段は、測定用レーザー光線を基板の上面に照射し、その反射光を受光することにより、基板の上面高さを測定するレーザー変位計を有する。測定用レーザー光線は、加工用レーザー光線とは異なる波長を有し、且つ加工用レーザー光線の経路の途中に設けられるダイクロイックミラー（Dichroic Mirror）から基板の上面まで加工用レーザー光線と同じ経路を有する。【０００５】
ダイクロイックミラーは、特定の波長のレーザー光線（例えば加工用レーザー光線）を透過すると共に、別の特定の波長のレーザー光線（例えば測定用レーザー光線）を反射する。これにより、加工用レーザー光線および測定用レーザー光線を、基板の上面の一点に同時に照射できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】日本国特開２００９−２６９０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本開示の一態様は、基板の上面で反射される測定用レーザー光線の反射率のバラツキが生じる場合に、基板の上面における加工用レーザー光線の照射点の鉛直方向位置を測定することができる、技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示の一態様のレーザー加工装置は、
基板を下方から水平に保持する基板保持部と、
前記基板を加工する加工用レーザー光線を発振する加工用レーザー発振部と、
前記基板保持部に保持されている前記基板の上面における前記加工用レーザー光線の照射点を移動させる照射点移動部と、
前記照射点の鉛直方向位置を測定する高さ測定部と、
前記照射点の上方から下方に向けて前記加工用レーザー光線を集光する集光部と、
前記集光部を鉛直方向に移動させる集光部移動部と、
前記基板の上面における複数の分割予定線上で前記照射点を移動させながら、前記照射点の鉛直方向位置に基づき前記集光部の鉛直方向位置を制御する制御部とを備え、
前記高さ測定部は、
前記加工用レーザー光線とは異なる波長を有し且つ前記加工用レーザー光線の経路の途中に設けられるダイクロイックミラーから前記基板の前記上面まで前記加工用レーザー光線と同じ経路を有する第１測定用レーザー光線を前記基板の前記上面に照射し、その反射光を受光することにより、前記照射点の鉛直方向位置を測定する同軸レーザー変位計と、
前記加工用レーザー光線および前記第１測定用レーザー光線とは異なる波長および異なる経路を有する第２測定用レーザー光線を前記基板の前記上面に照射し、その反射光を受光することにより、前記照射点の鉛直方向位置を測定する別軸レーザー変位計と
を有し、
前記制御部は、一の前記基板を前記加工用レーザー光線で加工する間に、分割予定線毎に前記同軸レーザー変位計と前記別軸レーザー変位計とのいずれか一方のみを用いて前記集光部の鉛直方向位置を制御すると共に、前記集光部の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を前記同軸レーザー変位計と前記別軸レーザー変位計との間で切り替える。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の一態様によれば、基板の上面で反射される測定用レーザー光線の反射率のバラツキが生じる場合に、基板の上面における加工用レーザー光線の照射点の鉛直方向位置を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、第１実施形態にかかる基板処理システムによる処理前の基板を示す斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態にかかる基板処理システムを示す平面図である。
【図３】図３は、第１実施形態にかかる基板処理方法を示すフローチャートである。
【図４】図４は、第１実施形態にかかるレーザー加工部を示す平面図である。
【図５】図５は、第１実施形態にかかるレーザー加工部を示す正面図である。
【図６】図６は、第１実施形態にかかる加工ヘッド部および基板保持部を示す側面図である。
【図７】図７は、第１実施形態にかかる基板の上面およびその上面を水平に延長した延長面における加工用レーザー光線の照射点の移動経路を示す平面図である。
【図８】図８は、第１実施形態にかかる加工用レーザー光線の経路および第１測定用レーザー光線の経路を示す図である。
【図９】図９は、第１実施形態にかかる基板の上面における第１測定用レーザー光線の照射点の鉛直方向位置と、基板の上面における第１測定用レーザー光線の照射点の大きさとの関係を示す図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態にかかる基板の上面を形成する膜の材料および膜厚と、基板の上面における第１測定用レーザー光線の反射率との関係を模式的に示す図である。
【図１１】図１１は、第１実施形態にかかる基板の上面で反射される第２測定用レーザー光線の反射率と、その波長との関係を示す模式図である。
【図１２】図１２は、第１実施形態にかかる制御部の処理を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２実施形態にかかるレーザー加工部を示す正面図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態にかかる制御部の処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、図１４に示すステップＳ３０２の処理を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第３実施形態にかかる制御部の構成要素を機能ブロックで示す図である。
【図１７】図１７は、第３実施形態にかかる制御部の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略することがある。以下の説明において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向は互いに垂直な方向であり、Ｘ軸方向およびＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。鉛直軸を回転中心とする回転方向をθ方向とも呼ぶ。本明細書において、下方とは鉛直方向下方を意味し、上方とは鉛直方向上方を意味する。
【００１２】
図１は、第１実施形態にかかる基板処理システムによる処理前の基板を示す斜視図である。基板１０は、例えば半導体基板、サファイア基板などである。基板１０の第１主表面１１は格子状に形成された複数のストリートで区画され、区画される各領域には予め素子、回路、端子などのデバイスが形成される。格子状に形成された複数のストリートに沿って基板１０を分割することで、チップが得られる。分割予定線１３は、ストリート上に設定される。
【００１３】
基板１０の第１主表面１１には、保護テープ１４（図６参照）が貼合される。保護テープ１４は、レーザー加工が行われる間、基板１０の第１主表面１１を保護して、第１主表面１１に予め形成されたデバイスを保護する。保護テープ１４は、基板１０の第１主表面１１の全体を覆う。
【００１４】
保護テープ１４は、シート基材と、シート基材の表面に塗布された粘着剤とで構成される。その粘着剤は、紫外線を照射すると硬化して、粘着力を低下するものであってよい。粘着力の低下後に、剥離操作によって簡単に保護テープ１４を基板１０から剥離できる。
【００１５】
尚、保護テープ１４は、リング状のフレームの開口部を覆うようにフレームに装着され、フレームの開口部において基板１０と貼合されてもよい。この場合、フレームを保持して基板１０を搬送でき、基板１０のハンドリング性を向上できる。
【００１６】
図２は、第１実施形態にかかる基板処理システムを示す平面図である。図２において、搬入カセット３５および搬出カセット４５を破断して、搬入カセット３５の内部および搬出カセット４５の内部を図示する。
【００１７】
基板処理システム１は、基板１０のレーザー加工を行うレーザー加工システムである。基板処理システム１は、制御部２０と、搬入部３０と、搬出部４０と、搬送路５０と、搬送部５８と、各種の処理部とを備える。処理部としては、特に限定されないが、例えば、アライメント部６０およびレーザー加工部１００が設けられる。
【００１８】
尚、本実施形態では、搬送部５８が特許請求の範囲に記載の搬送装置に対応し、アライメント部６０が特許請求の範囲に記載のアライメント装置に対応し、レーザー加工部１００が特許請求の範囲に記載のレーザー加工装置に対応する。
【００１９】
制御部２０は、例えばコンピュータで構成され、図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）２１と、メモリなどの記憶媒体２２と、入力インターフェース２３と、出力インターフェース２４とを有する。制御部２０は、記憶媒体２２に記憶されたプログラムをＣＰＵ２１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御部２０は、入力インターフェース２３で外部からの信号を受信し、出力インターフェース２４で外部に信号を送信する。
【００２０】
制御部２０のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。
【００２１】
搬入部３０は、搬入カセット３５が外部から搬入されるものである。搬入部３０は、搬入カセット３５が載置される載置板３１を備える。載置板３１は、Ｙ軸方向に一列に複数設けられる。尚、載置板３１の個数は、図示のものに限定されない。搬入カセット３５は、処理前の基板１０をＺ軸方向に間隔をおいて複数収納する。
【００２２】
搬入カセット３５は、保護テープ１４の捲れなどの変形を抑制するため、保護テープ１４を上に向けて基板１０を水平に収納してよい。搬入カセット３５から取り出された基板１０は、上下反転されたうえで、アライメント部６０などの処理部に搬送される。
【００２３】
搬出部４０は、搬出カセット４５が外部に搬出されるものである。搬出部４０は、搬出カセット４５が載置される載置板４１を備える。載置板４１は、Ｙ軸方向に一列に複数設けられる。尚、載置板４１の個数は、図示のものに限定されない。搬出カセット４５は、処理後の基板１０をＺ軸方向に間隔をおいて複数収納する。
【００２４】
搬送路５０は、搬送部５８が基板１０を搬送する通路であり、例えばＹ軸方向に延びている。搬送路５０にはＹ軸方向に延びるＹ軸ガイド５１が設けられ、Ｙ軸ガイド５１に沿ってＹ軸スライダ５２が移動自在とされる。
【００２５】
搬送部５８は、基板１０を保持すると共に搬送路５０に沿って移動し、基板１０を搬送する。搬送部５８はフレームを介して基板１０を保持してもよい。搬送部５８は、基板１０を真空吸着するが、静電吸着してもよい。搬送部５８は、搬送基体としてのＹ軸スライダ５２などを含み、Ｙ軸方向に沿って移動する。搬送部５８は、Ｙ軸方向のみならず、Ｘ軸方向、Ｚ軸方向およびθ方向にも移動可能とされる。また、搬送部５８は、基板１０を上下反転させる反転機構を有する。
【００２６】
搬送部５８は、基板１０を保持する保持部を複数有してよい。複数の保持部は、Ｚ軸方向に間隔をおいて並んで設けられる。複数の保持部は、基板１０の処理段階に応じて、使い分けられてよい。
【００２７】
搬入部３０、搬出部４０、アライメント部６０およびレーザー加工部１００は、鉛直方向視で搬送路５０に隣接して設けられる。例えば、搬送路５０の長手方向はＹ軸方向とされる。搬送路５０のＸ軸負方向側に、搬入部３０と搬出部４０が設けられる。また、搬送路５０のＸ軸正方向側に、アライメント部６０およびレーザー加工部１００が設けられる。
【００２８】
尚、アライメント部６０やレーザー加工部１００などの処理部の配置や個数は、図２に示す配置や個数に限定されず、任意に選択可能である。また、複数の処理部は、任意の単位で、分散または統合して配置してもよい。以下、各処理部について説明する。
【００２９】
アライメント部６０は、基板１０の中心位置および基板１０の結晶方位（例えばノッチ１９の向き）を測定する。例えば、アライメント部６０は、基板１０を下方から保持する基板保持部と、該基板保持部に保持されている基板１０を撮像する撮像部と、該撮像部による基板１０の撮像位置を移動させる移動部とを有する。尚、基板１０の結晶方位は、ノッチ１９の代わりに、オリエンテーションフラットによって表されてもよい。
【００３０】
レーザー加工部１００は、基板１０のレーザー加工を行う。例えば、レーザー加工部１００は、基板１０を複数のチップに分割するためのレーザー加工（所謂、レーザーダイシング）を行う。レーザー加工部１００は、分割予定線１３（図１参照）の一点に加工用レーザー光線ＬＢ１（図６参照）を照射し、その照射点を分割予定線１３上で移動させることにより、基板１０のレーザー加工を行う。
【００３１】
次に、上記構成の基板処理システム１を用いた基板処理方法について図３を参照して説明する。図３は、第１実施形態にかかる基板処理方法を示すフローチャートである。
【００３２】
図３に示すように基板処理方法は、搬入工程Ｓ１０１と、アライメント工程Ｓ１０２と、レーザー加工工程Ｓ１０３と、搬出工程Ｓ１０４とを有する。これらの工程は、制御部２０による制御下で実施される。
【００３３】
搬入工程Ｓ１０１では、搬送部５８が、搬入部３０に置かれた搬入カセット３５から基板１０を取り出し、取り出した基板１０を上下反転したうえで、アライメント部６０に搬送する。
【００３４】
アライメント工程Ｓ１０２では、アライメント部６０が基板１０の中心位置および基板１０の結晶方位（例えばノッチ１９の向き）を測定する。その測定結果に基づき、基板１０のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向の位置合わせが行われる。位置合わせが行われた基板１０は、搬送部５８によってアライメント部６０からレーザー加工部１００に搬送される。
【００３５】
レーザー加工工程Ｓ１０３では、レーザー加工部１００が、基板１０のレーザー加工を行う。レーザー加工部１００は、分割予定線１３（図１参照）の一点に加工用レーザー光線ＬＢ１（図６参照）を照射し、その照射点を分割予定線１３上で移動させることにより、基板１０を複数のチップに分割するためのレーザー加工を行う。
【００３６】
搬出工程Ｓ１０４では、搬送部５８が、レーザー加工部１００から搬出部４０に基板１０を搬送し、搬出部４０において搬出カセット４５の内部に基板１０を収納する。搬出カセット４５は、搬出部４０から外部に搬出される。
【００３７】
図４は、第１実施形態にかかるレーザー加工部を示す平面図である。図４（ａ）は、レーザー加工部のアライメント処理時の状態を示す平面図である。図４（ｂ）は、レーザー加工部のレーザー加工処理時の状態を示す平面図である。図５は、第１実施形態にかかるレーザー加工部を示す正面図である。図６は、第１実施形態にかかる加工ヘッド部および基板保持部を示す側面図である。
【００３８】
レーザー加工部１００は、基板保持部１１０と、アライメント部１２０と、加工ヘッド部１３０と、加工ヘッド昇降部１３５と、基板移動部１４０と、制御部２０とを有する。尚、制御部２０は、図２ではレーザー加工部１００とは別に設けられるが、レーザー加工部１００の一部として設けられてよい。
【００３９】
基板保持部１１０は、基板１０を下方から水平に保持する。基板１０は、図６に示すように保護テープ１４で保護された第１主表面１１を下に向けて、基板保持部１１０の上面に載置される。基板保持部１１０は、保護テープ１４を介して基板１０を保持する。基板保持部１１０としては、例えば真空チャックが用いられるが、静電チャックなどが用いられてもよい。
【００４０】
アライメント部１２０は、基板保持部１１０で保持されている基板１０の分割予定線１３（図１参照）を検出する。基板１０の分割予定線１３は、基板１０の第１主表面１１に予め格子状に形成される複数のストリート上に設定される。
【００４１】
アライメント部１２０は、例えば、基板保持部１１０で保持されている基板１０の画像を撮像する撮像部１２１を有する。撮像部１２１は、本実施形態では固定台１０１に対し水平方向に移動不能とされるが、固定台１０１に対し水平方向に移動可能とされてもよい。撮像部１２１は、撮像部１２１の焦点の高さ調整のため、固定台１０１に対し鉛直方向に移動可能とされてよい。
【００４２】
撮像部１２１は、基板保持部１１０の上方に設けられ、基板保持部１１０に保持されている基板１０の上方から基板１０の下面（例えば第１主表面１１）に予め形成されたストリートを撮像する。この場合、基板１０を透過する赤外線像を撮像する赤外線カメラが撮像部１２１として用いられてよい。
【００４３】
撮像部１２１は、撮像した基板１０の画像を、電気信号に変換して制御部２０に送信する。制御部２０は、撮像部１２１によって撮像したレーザー加工前の基板１０の画像を画像処理することにより、基板１０の分割予定線１３の位置を検出する。その検出方法としては、基板１０の第１主表面１１に予め格子状に形成されるストリートのパターンと基準パターンとのマッチングを行う方法、基板１０の外周上の複数の点から基板１０の中心点と基板１０の向きを求める方法などの公知の方法が用いられる。基板１０の向きは、基板１０の外周に形成されるノッチ１９（図１参照）の位置などから検出される。ノッチ１９の代わりに、オリエンテーションフラットが用いられてもよい。これにより、制御部２０は、基板保持部１１０に固定される座標系での基板１０の分割予定線１３の位置を把握できる。尚、画像処理は、画像の撮像と並行して行われてもよいし、画像の撮像の後で行われてもよい。
【００４４】
アライメント部１２０は、コスト低減や設置面積低減のため、基板１０のレーザー加工の結果を検出する検査部を兼ねてよい。レーザー加工の結果とは、レーザー加工の異常の有無のことである。レーザー加工の異常の有無としては、例えば、加工用レーザー光線ＬＢ１（図６参照）の照射による基板１０の加工跡と分割予定線１３とのずれの有無、チッピングの有無などが挙げられる。
【００４５】
撮像部１２１は、加工用レーザー光線ＬＢ１（図６参照）の照射による基板１０の加工跡を撮像する。基板１０の内部に改質層１５が形成される場合、基板１０を透過する赤外線像を撮像する赤外線カメラが撮像部１２１として用いられてよい。
【００４６】
撮像部１２１は、撮像した基板１０の画像を、電気信号に変換して制御部２０に送信する。制御部２０は、撮像部１２１によって撮像したレーザー加工後の基板１０の画像を画像処理することにより、基板１０のレーザー加工の結果を検出する。画像処理は、画像の撮像と並行して行われてもよいし、画像の撮像の後で行われてもよい。
【００４７】
尚、アライメント部１２０は、本実施形態では検査部を兼ねるが、検査部を兼ねなくてもよい。つまり、アライメント部１２０と検査部とは、別々に設けられてもよい。その場合、検査部は、レーザー加工部１００の一部として設けられてもよいし、レーザー加工部１００の外部に設けられてもよい。
【００４８】
加工ヘッド部１３０は、基板１０の上面（例えば第２主表面１２）に向けて上方から加工用レーザー光線ＬＢ１を照射する光学系を収容する筐体１３１を有する。加工ヘッド部１３０は、本実施形態では固定台１０１に対し水平方向に移動不能とされるが、固定台１０１に対し水平方向に移動可能とされてもよい。
【００４９】
加工用レーザー光線ＬＢ１は、本実施形態では図６に示すように基板１０の内部に破断の起点となる改質層１５を形成する。基板１０の内部に改質層１５を形成する場合、基板１０に対し透過性を有するレーザー光線が用いられる。改質層１５は、例えば基板１０の内部を局所的に溶融、固化させることにより形成される。
【００５０】
尚、加工用レーザー光線ＬＢ１は、本実施形態では基板１０の内部に破断の起点となる改質層１５を形成するが、基板１０の上面にレーザ加工溝を形成してもよい。レーザ加工溝は、基板１０を板厚方向に貫通してもよいし貫通しなくてもよい。この場合、基板１０に対し吸収性を有するレーザー光線が用いられる。
【００５１】
加工ヘッド昇降部１３５は、加工ヘッド部１３０と基板１０との間隔を調整するため、加工ヘッド部１３０を固定台１０１に対し鉛直方向に移動させる。加工ヘッド昇降部１３５は、例えば、サーボモータと、サーボモータの回転運動を直線運動に変換するボールねじとで構成される。
【００５２】
基板移動部１４０は、Ｚ軸方向視で、固定台１０１に対し基板保持部１１０を移動させる。基板移動部１４０は、基板保持部１１０をＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向に移動させる。尚、基板移動部１４０は、基板保持部１１０をＺ軸方向にも移動させてもよい。
【００５３】
基板移動部１４０は、Ｙ軸方向に延びるＹ軸ガイド１４２と、Ｙ軸ガイド１４２に沿って移動されるＹ軸スライダ１４３とを有する。Ｙ軸スライダ１４３をＹ軸方向に移動させる駆動源としてはサーボモータなどが用いられる。サーボモータの回転運動は、ボールねじ等の運動変換機構によってＹ軸スライダ１４３の直線運動に変換される。また、基板移動部１４０は、Ｘ軸方向に延びるＸ軸ガイド１４４と、Ｘ軸ガイド１４４に沿って移動されるＸ軸スライダ１４５とを有する。Ｘ軸スライダ１４５をＸ軸方向に移動させる駆動源としてはサーボモータなどが用いられる。サーボモータの回転運動は、ボールねじ等の運動変換機構によってＸ軸スライダ１４５の直線運動に変換される。さらに、基板移動部１４０は、θ方向に移動される回転テーブル１４６（図５参照）とを有する。回転テーブル１４６をθ方向に移動させる駆動源としてはサーボモータなどが用いられる。
【００５４】
固定台１０１に対し、例えばＹ軸ガイド１４２が固定される。Ｙ軸ガイド１４２は、Ｚ軸方向視で、アライメント部１２０および加工ヘッド部１３０に亘って設けられる。Ｙ軸ガイド１４２に沿って移動されるＹ軸スライダ１４３には、Ｘ軸ガイド１４４が固定される。Ｘ軸ガイド１４４に沿って移動されるＸ軸スライダ１４５には、回転テーブル１４６が回転可能に設けられる。回転テーブル１４６には、基板保持部１１０が固定される。
【００５５】
図７は、第１実施形態にかかる基板の上面およびその上面を水平に延長した延長面における加工用レーザー光線の照射点の移動経路を示す平面図である。詳しくは後述するが、図７において、破線で示す矢印は、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に、後述の同軸レーザー変位計１６１を用いる場合の移動経路を示す。また、図７において、二点鎖線で示す矢印は、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に、別軸レーザー変位計１８１を用いる場合の移動経路を示す。
【００５６】
制御部２０は、基板移動部１４０によって基板保持部１１０を移動させ、アライメント部１２０によって検出された分割予定線１３の一点ＳＰ（以下、「加工開始点ＳＰ」とも呼ぶ。）に加工用レーザー光線ＬＢ１を照射する。
【００５７】
その後、制御部２０は、基板保持部１１０をＸ軸方向に移動させることにより、基板保持部１１０に保持されている基板１０の上面における加工用レーザー光線ＬＢ１の照射点Ｐ１（以下、「加工用照射点Ｐ１」とも呼ぶ。）をＸ軸方向に移動させる。これにより、Ｘ軸方向に延びる加工跡が形成される。加工跡と分割予定線１３とが一致するように、基板保持部１１０のＹ軸方向位置やθ方向位置が予め制御される。
【００５８】
その後、制御部２０は、基板保持部１１０をＹ軸方向に移動させること、および基板保持部１１０をＸ軸方向に移動させることを繰り返し行い、加工用照射点Ｐ１を分割予定線１３上の一点ＥＰ（以下、「加工終了点ＥＰ」とも呼ぶ。）まで移動させる。これにより、Ｘ軸方向に延びる加工跡が、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数形成される。
【００５９】
尚、Ｘ軸方向に延びる加工跡は、点線状および直線状のいずれでもよい。点線状の加工跡は、パルス発振された加工用レーザー光線ＬＢ１を用いて形成される。直線状の加工跡は、連続波発振された加工用レーザー光線ＬＢ１を用いて形成される。
【００６０】
その後、制御部２０は、基板保持部１１０をθ方向に９０°回転させたうえで、再び、Ｘ軸方向に延びる加工跡をＹ軸方向に間隔をおいて複数形成する。これにより、基板保持部１１０に保持されている基板１０に設定される格子状の分割予定線１３に沿って、加工跡を形成できる。
【００６１】
尚、本実施形態では図４（ｂ）および図７に示すようにＸ軸方向に延びる加工跡をＹ軸方向に間隔をおいて複数形成するが、Ｙ軸方向に延びる加工跡をＸ軸方向に間隔をおいて複数形成することも可能である。
【００６２】
また、本実施形態では加工用照射点Ｐ１を移動させる照射点移動部として基板移動部１４０が用いられるが、本開示の技術はこれに限定されない。加工用照射点Ｐ１の移動は、基板１０の移動、加工ヘッド部１３０の移動の少なくとも一方によって実施できる。
【００６３】
図８は、第１実施形態にかかる加工用レーザー光線の経路および第１測定用レーザー光線の経路を示す図である。図８に示すように、レーザー加工部１００は、基板１０を加工する加工用レーザー光線ＬＢ１を発振する加工用レーザー発振部１５０と、加工用照射点Ｐ１の上方から下方に向けて加工用レーザー光線ＬＢ１を集光する集光部１５２とを有する。加工用レーザー発振部１５０は、例えば加工ヘッド部１３０の筐体１３１の外部に設けられ、固定台１０１に対し固定される。一方、集光部１５２は、加工ヘッド部１３０の筐体１３１の内部に収容され、筐体１３１と共に固定台１０１に対し鉛直方向に移動される。
【００６４】
加工用レーザー発振部１５０は、例えば基板１０に対して透過性を有する波長の加工用レーザー光線ＬＢ１を発振する。加工用レーザー発振部１５０としては、例えばＹＶＯ４パルスレーザー発振器あるいはＹＡＧパルスレーザー発振器が用いられる。加工用レーザー光線ＬＢ１の波長は例えば１０６４ｎｍである。加工用レーザー発振部１５０は、加工用レーザー光線ＬＢ１の波長を変更するため、複数用意され、交換可能とされてもよい。加工用レーザー発振部１５０によって発振された加工用レーザー光線ＬＢ１は、例えばダイクロイックミラー１５４を透過した後、方向変換ミラー１５６によって方向変換され、集光部１５２に導かれる。
【００６５】
集光部１５２は、集光レンズを含む。集光レンズは、加工用レーザー発振部１５０によって発振された加工用レーザー光線ＬＢ１を、例えば基板１０の内部に集光する。これにより、基板１０の内部に改質層１５（図６参照）が形成される。集光部１５２は、加工ヘッド部１３０の筐体１３１の内部において鉛直方向に移動可能とされる。
【００６６】
図８に示すように、レーザー加工部１００は、筐体１３１の内部で集光部１５２を鉛直方向に移動させる集光部移動部１５８を有する。集光部移動部１５８としては、特に限定されないが、例えば分解能の高いピエゾアクチュエータが用いられる。ピエゾアクチュエータは、印加される電圧に応じて鉛直方向に伸縮するピエゾ素子を含む。集光部移動部１５８は、例えば集光部１５２を収容する集光部ケース１５３を鉛直方向に移動させることで、集光部１５２を鉛直方向に移動させる。
【００６７】
図８に示すように、レーザー加工部１００は、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する高さ測定部１６０を有する。高さ測定部１６０は、その測定結果を示す信号を制御部２０に送信する。制御部２０は、加工用照射点Ｐ１を移動させながら、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。これにより、図６に示すように、基板１０の上面にうねりが有る場合に、基板１０の上面から一定の深さに改質層１５を形成することができる。尚、基板１０の上面のうねりは、図６では膜１８の膜厚のバラツキによって生じたうねりであるが、基板本体１７の板厚のバラツキによって生じたうねりであってもよい。
【００６８】
高さ測定部１６０は、第１測定用レーザー光線ＬＢ２を基板１０の上面に照射し、基板１０の上面で反射された第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射光を受光することにより、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する同軸レーザー変位計１６１を有する。第１測定用レーザー光線ＬＢ２は、加工用レーザー光線ＬＢ１とは異なる波長を有し、且つ、加工用レーザー光線ＬＢ１の経路の途中に設けられるダイクロイックミラー１５４から基板１０の上面まで加工用レーザー光線ＬＢ１と同じ経路を有する。つまり、基板１０の上面において、加工用照射点Ｐ１と、第１測定用レーザー光線ＬＢ２の照射点Ｐ２（以下、「第１測定用照射点Ｐ２」とも呼ぶ。）とは重なる。
【００６９】
同軸レーザー変位計１６１は、測定用レーザー発振部１６２を有する。測定用レーザー発振部１６２は、基板１０に対して反射性を有する波長の第１測定用レーザー光線ＬＢ２を発振する。測定用レーザー発振部１６２としては、例えばＨｅ−Ｎｅパルスレーザー発振器が用いられる。第１測定用レーザー光線ＬＢ２の波長は、例えば６３５ｎｍである。測定用レーザー発振部１６２によって発振された第１測定用レーザー光線ＬＢ２は、例えばビームスプリッタ１６４を透過し、ダイクロイックミラー１５４で反射された後、方向変換ミラー１５６によって方向変換され、集光部１５２に導かれる。
【００７０】
尚、ダイクロイックミラー１５４は、本実施形態では加工用レーザー光線ＬＢ１を透過させると共に第１測定用レーザー光線ＬＢ２を反射させるが、逆でもよい。つまり、ダイクロイックミラー１５４は、加工用レーザー光線ＬＢ１を反射させると共に第１測定用レーザー光線ＬＢ２を透過させてもよい。いずれの場合にも、加工用照射点Ｐ１と第１測定用照射点Ｐ２とは、基板１０の上面において重なればよい。
【００７１】
第１測定用レーザー光線ＬＢ２は、基板１０の上面に照射されると、基板１０の上面で反射される。その反射光は、集光部１５２を通過し、方向変換ミラー１５６によって方向変換され、ダイクロイックミラー１５４およびビームスプリッタ１６４で反射され、バンドパスフィルター１６６を通過した後、反射光受光部１７０に導かれる。バンドパスフィルター１６６は、第１測定用レーザー光線ＬＢ２と同じ波長（例えば６３５ｎｍ）の光のみを通過させる。
【００７２】
反射光受光部１７０は、バンドパスフィルター１６６を通過した反射光を、第１受光経路１７２と第２受光経路１７５とに分光するビームスプリッタ１７１を有する。第１受光経路１７２上には、分光された反射光を１００％集光する集光レンズ１７３と、該集光レンズ１７３によって集光された反射光を受光する第１受光素子１７４が設けられる。第１受光素子１７４は、受光した反射光の強度に応じた電圧信号を制御部２０に送信する。
【００７３】
一方、第２受光経路１７５上には、分光された反射光を受光する第２受光素子１７６と、第２受光素子１７６が受光する反射光の受光領域を規制する受光領域規制部１７７とが設けられる。受光領域規制部１７７は、例えば、分光された反射光を一次元に集光するシリンドリカルレンズ１７８と、該シリンドリカルレンズ１７８によって一次元に集光された反射光を単位長さに規制する一次元マスク１７９とを有する。一次元マスク１７９を通過した反射光が第２受光素子１７６で受光され、第２受光素子１７６は受光した反射光の強度に応じた電圧信号を制御部２０に送信する。
【００７４】
図９は、第１実施形態にかかる基板の上面における第１測定用レーザー光線の照射点の鉛直方向位置と、基板の上面における第１測定用レーザー光線の照射点の大きさとの関係を示す図である。第１測定用レーザー光線ＬＢ２は、集光部１５２によって基板１０に向けて集光される。そのため、集光部１５２と基板１０との距離Ｌに応じた大きさの第１測定用照射点Ｐ２が基板１０の上面に形成される。第１測定用照射点Ｐ２で反射された反射光は、ビームスプリッタ１７１によって第１受光経路１７２と第２受光経路１７５とに分光される。
【００７５】
第１受光経路１７２に分光された反射光は、集光レンズ１７３によって全て第１受光素子１７４に集光される。そのため、第１受光素子１７４で受光される反射光の強度は、第１測定用照射点Ｐ２の大きさに関係なく一定である。従って、第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置に関係なく、第１受光素子１７４から出力される電圧Ｖ１は一定となる。
【００７６】
一方、第２受光経路１７５に分光された反射光は、シリンドリカルレンズ１７８によって一次元に集光される。このとき、第１測定用照射点Ｐ２の大きさが大きいほど、一次元に集光された反射光の長さが長くなる。そして、一次元に集光された反射光は、一次元マスク１７９によって所定の単位長さに規制されたうえで、第２受光素子１７６で受光される。そのため、第１測定用照射点Ｐ２の大きさが大きいほど、第２受光素子１７６で受光される反射光の強度が低下する。このように、第２受光素子１７６で受光される反射光の強度は、第１測定用照射点Ｐ２の大きさに応じて変化する。従って、第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置に応じて、第２受光素子１７６から出力される電圧Ｖ２が変化する。
【００７７】
制御部２０は、第１受光素子１７４から出力される電圧Ｖ１と第２受光素子１７６から出力される電圧Ｖ２との電圧比Ｖ１／Ｖ２に基づいて、第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置を求める。第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置を求める際には、第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置と電圧比Ｖ１／Ｖ２との関係を示すマップなどが用いられる。このマップは、予め試験等によって作成され、記憶媒体２２に記憶される。第１測定用照射点Ｐ２と加工用照射点Ｐ１とは基板１０の上面において重なるため、第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置を求めることで、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を求めることができる。
【００７８】
尚、第１受光経路１７２に分光された反射光はその全てが第１受光素子１７４で受光されるのに対し、第２受光経路１７５に分光された反射光はその一部のみが第２受光素子１７６で受光される。そのため、第１受光経路１７２に分光された反射光の強度と第２受光経路１７５に分光された反射光の強度とが同じ場合、第２受光素子１７６から出力される電圧Ｖ２は第１受光素子１７４から出力される電圧Ｖ１よりも小さい。
【００７９】
ところで、基板１０の第１測定用レーザー光線ＬＢ２を反射する上面が、シリコン酸化膜やシリコン窒化膜等の膜１８（図６参照）によって形成されることがある。基板１０は、図６に示すように、シリコンウエハなどの基板本体１７と、基板本体１７の表面に形成される膜１８とを含む。膜１８は、単層構造を有してもよいし、複数層構造を有してもよい。膜１８はデバイスを形成する過程において意図せずに形成されたものであるため、膜１８の膜厚がばらつくことがある。そのばらつきは、一枚の基板１０内で生じることもあるし、複数枚の基板１０間で生じることもある。
【００８０】
図１０は、第１実施形態にかかる基板の上面を形成する膜の材料および膜厚と、基板の上面における第１測定用レーザー光線の反射率との関係を模式的に示す図である。図１０において、横軸は膜１８を構成するシリコン酸化膜の膜厚を示し、縦軸は膜１８を構成するシリコン窒化膜の膜厚を示す。膜１８は、シリコン酸化膜およびシリコン窒化膜の両方を含んでもよいし、いずれか一方のみを含んでもよい。
【００８１】
図１０に示すように、シリコン窒化膜の膜厚が同じ場合、シリコン酸化膜の膜厚が大きくなるにつれ、基板１０の上面における第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率Ｒが強くなったり弱くなったりすることを繰り返す。同様に、シリコン酸化膜の膜厚が同じ場合、シリコン窒化膜の膜厚が大きくなるにつれ、基板１０の上面における第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率Ｒが強くなったり弱くなったりすることを繰り返す。
【００８２】
このように、基板１０の上面を形成する膜１８の材料および膜厚に応じて、基板１０の上面における第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率Ｒが変動するため、反射光受光部１７０で受光される反射光の強度が変動する。そのため、測定用レーザー発振部１６２の出力が不十分であると、第２受光素子１７６で受光される反射光の強度を表す電圧Ｖ２が閾値Ｖ２０（例えば０．３Ｖ）を下回ることがある。閾値Ｖ２０は、第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置を測定するための下限値である。
【００８３】
尚、本実施形態では同軸レーザー変位計１６１として共焦点方式のレーザー変位計が用いられるが、レーザー変位計の測定方式は特に限定されない。レーザー変位計の測定方式は、例えば、共焦点方式、三角測距方式、タイムオブフライト（Time Of Flight）方式、干渉方式のいずれでもよい。レーザー変位計の測定方式に関係なく、レーザー変位計はレーザー発振器と受光素子とを有し、レーザー発振器によって発振されたレーザー光線は基板１０の上面で反射され、その反射光が受光素子で受光される。そのため、レーザー発振器の出力が不十分であると、受光素子で受光される反射光の強度が下限値を下回ることがある。
【００８４】
そこで、本実施形態の高さ測定部１６０は、図６に示すように、同軸レーザー変位計１６１に加えて、別軸レーザー変位計１８１を有する。別軸レーザー変位計１８１の測定方式は、同軸レーザー変位計１６１の測定方式と同じでもよいし違ってもよい。別軸レーザー変位計１８１の測定方式は、共焦点方式、三角測距方式、タイムオブフライト方式、干渉方式のいずれでもよい。別軸レーザー変位計１８１は、同軸レーザー変位計１６１と共に、加工ヘッド部１３０の筐体１３１の内部に収容される。
【００８５】
別軸レーザー変位計１８１は、第２測定用レーザー光線ＬＢ３を基板１０の上面に照射し、基板１０の上面で反射された第２測定用レーザー光線ＬＢ３の反射光を受光することにより、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する。第２測定用レーザー光線ＬＢ３は、加工用レーザー光線ＬＢ１および第１測定用レーザー光線ＬＢ２とは、異なる波長、および異なる経路を有する。基板１０の上面において、加工用照射点Ｐ１や第１測定用照射点Ｐ２と、第２測定用レーザー光線ＬＢ３の照射点Ｐ３（以下、「第２測定用照射点Ｐ３」）とは、Ｘ軸方向に一定の距離（ΔＸ）離れる。別軸レーザー変位計１８１は、第２測定用照射点Ｐ３の鉛直方向位置を測定することにより、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する。
【００８６】
別軸レーザー変位計１８１は、集光部１５２のＸ軸方向両側に設けられる。制御部２０は、基板１０をＸ軸負方向（図６において左方向）に移動させる間、Ｘ軸正方向側（図６において右側）の別軸レーザー変位計１８１で加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定しながら、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。一方、制御部２０は、基板１０をＸ軸正方向（図６において右方向）に移動させる間、Ｘ軸負方向側（図６において左側）の別軸レーザー変位計１８１で加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定しながら、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。
【００８７】
別軸レーザー変位計１８１が加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する間、基板１０は一定の速度（Ｖ）でＸ軸方向に移動させられる。また、基板１０の上面において加工用照射点Ｐ１が移動される間、基板１０は一定の速度（Ｖ）でＸ軸方向に移動させられる。これにより、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を、別軸レーザー変位計１８１によって一定の時間（ΔＸ／Ｖ）前に取得できる。
【００８８】
ところで、第２測定用レーザー光線ＬＢ３は、上述の如く、加工用レーザー光線ＬＢ１および第１測定用レーザー光線ＬＢ２とは、異なる波長、および異なる経路を有する。そのため、第２測定用レーザー光線ＬＢ３の波長は、ダイクロイックミラー１５４などの光学系の設計による制約を受けずに自由に設定できる。第２測定用レーザー光線ＬＢ３の波長は、１つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、波長の異なる複数の第２測定用レーザー光線ＬＢ３が同時に基板１０の上面に照射されてよい。
【００８９】
図１１は、第１実施形態にかかる基板の上面で反射される第２測定用レーザー光線の反射率と、その波長との関係を示す模式図である。図１１において、基板１０の上面を形成する膜１８の材料および膜厚は一定である。図１１に示すように、第２測定用レーザー光線ＬＢ３の波長が長くなるにつれ、第２測定用レーザー光線ＬＢ３の反射率が強くなったり弱くなったりすることを繰り返す。
【００９０】
本実施形態によれば、第２測定用レーザー光線ＬＢ３の波長は、ダイクロイックミラー１５４などの光学系の設計による制約を受けずに自由に設定できる。そのため、第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率が低いときに第２測定用レーザー光線ＬＢ３の反射率が高くなるように、第２測定用レーザー光線ＬＢ３の波長を設定できる。よって、同軸レーザー変位計１６１を用いて加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できない場合に、別軸レーザー変位計１８１を用いて加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できる。
【００９１】
ところで、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、別軸レーザー変位計１８１を用いる場合、同軸レーザー変位計１６１を用いる場合に比べて、図６に示すように加工用照射点Ｐ１の移動経路が長くなる。これは、別軸レーザー変位計１８１を用いる場合、同軸レーザー変位計１６１を用いる場合に比べて、基板１０を一定の速度（Ｖ）で移動させる距離が長くなるためである。その距離は、加工用照射点Ｐ１の移動方向をＸ軸正方向からＸ軸負方向に１回変更する過程で、２×ΔＸ増える。また、その距離は、加工用照射点Ｐ１の移動方向をＸ軸負方向からＸ軸正方向に１回変更する過程で、２×ΔＸ増える。
【００９２】
本実施形態によれば、制御部２０は、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、基本的には同軸レーザー変位計１６１を用い、同軸レーザー変位計１６１で加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できない場合に別軸レーザー変位計１８１を用いる。基本的には同軸レーザー変位計１６１を用いることで、基板１０の加工時間を短縮できる。
【００９３】
図１２は、第１実施形態にかかる制御部の処理を示すフローチャートである。図１２に示す処理は、膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内全体において均一であって且つ複数の基板１０間では不均一である場合に主に使用される。図１２に示すステップＳ２０１以降の処理は、アライメント部１２０によって分割予定線１３を検出した後に行われる。
【００９４】
先ず、制御部２０は、加工ヘッド部１３０の鉛直方向位置合わせを行う（ステップＳ２０１）。これにより、図６に示すように、加工ヘッド部１３０の筐体１３１が、基板保持部１１０から所定の高さに配置される。
【００９５】
次に、制御部２０は、加工用照射点Ｐ１の移動を開始する（ステップＳ２０２）。具体的には、制御部２０は、図７に示す加工開始点ＳＰから加工終了点ＥＰに向けて加工用照射点Ｐ１の移動を開始する。制御部２０は、加工跡の形成を開始する。１本目の加工跡の形成において集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計としては、別軸レーザー変位計１８１が選択される。制御部２０は、１本目の加工跡の形成の開始前、例えば、１本目の加工跡の形成の開始の（ΔＸ／Ｖ）前から、別軸レーザー変位計１８１で加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する。
【００９６】
次に、制御部２０は、別軸レーザー変位計１８１で加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定し、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御すると共に、同軸レーザー変位計１６１の第２受光素子１７６で受光される反射光の強度を監視する（ステップＳ２０３）。このステップＳ２０３は、例えば加工開始点ＳＰからＸ軸方向に延びる１本の分割予定線１３を加工すべく、当該分割予定線１３上で加工用照射点Ｐ１を移動する間に行われる。
【００９７】
次に、制御部２０は、同軸レーザー変位計１６１の第２受光素子１７６で受光される反射光の強度が所定値以上であったか否かを判定する（ステップＳ２０４）。具体的には、制御部２０は、第２受光素子１７６で受光される反射光の強度を表す電圧Ｖ２が閾値Ｖ２０以上であったか否かを判定する。
【００９８】
同軸レーザー変位計１６１の第２受光素子１７６で受光される反射光の強度が所定値以上であった場合（ステップＳ２０４、Ｙｅｓ）、同軸レーザー変位計１６１によって加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できる。そこで、この場合、制御部２０は、基板１０の残部を加工する間に集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、同軸レーザー変位計１６１を選択する（ステップＳ２０５）。
次に、制御部２０は、選択結果に従って同軸レーザー変位計１６１によって加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定し、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御しながら、残りの分割予定線１３上で加工用照射点Ｐ１を移動させる（ステップＳ２０７）。
次に、制御部２０は、加工用照射点Ｐ１が加工終了点ＥＰに達すると、加工用照射点Ｐ１の移動を終了し（ステップＳ２０８）、今回の処理を終了する。これにより、Ｘ軸方向に延びる加工跡が、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数形成される。
その後、制御部２０は、基板保持部１１０をθ方向に９０°回転させたうえで、再び、Ｘ軸方向に延びる加工跡をＹ軸方向に間隔をおいて複数形成する。この間、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計としては、同軸レーザー変位計１６１が用いられる。このようにして、基板１０に設定される格子状の分割予定線１３に沿って、加工跡を形成できる。
従って、制御部２０は、一の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、分割予定線１３毎に、同軸レーザー変位計１６１と別軸レーザー変位計１８１とのいずれか一方のみを用いて集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。そして、制御部２０は、一の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を、別軸レーザー変位計１８１から同軸レーザー変位計１６１に切り替える。
【００９９】
一方、同軸レーザー変位計１６１の第２受光素子１７６で受光される反射光の強度が所定値未満であった場合（ステップＳ２０４、Ｎｏ）、同軸レーザー変位計１６１によって加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できない。そこで、この場合、制御部２０は、基板１０の残部を加工する間に集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、別軸レーザー変位計１８１を選択する（ステップＳ２０６）。
次に、制御部２０は、選択結果に従って別軸レーザー変位計１８１によって加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定し、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御しながら、残りの分割予定線１３上で加工用照射点Ｐ１を移動させる（ステップＳ２０７）。
次に、制御部２０は、加工用照射点Ｐ１が加工終了点ＥＰに達すると、加工用照射点Ｐ１の移動を終了し（ステップＳ２０８）、今回の処理を終了する。これにより、Ｘ軸方向に延びる加工跡が、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数形成される。
その後、制御部２０は、基板保持部１１０をθ方向に９０°回転させたうえで、再び、Ｘ軸方向に延びる加工跡をＹ軸方向に間隔をおいて複数形成する。この間、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計としては、別軸レーザー変位計１８１が用いられる。このようにして、基板１０に設定される格子状の分割予定線１３に沿って、加工跡を形成できる。
従って、制御部２０は、一の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、別軸レーザー変位計１８１のみを用いて集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。つまり、制御部２０は、一の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を、別軸レーザー変位計１８１から同軸レーザー変位計１６１に切り替えない。
【０１００】
本実施形態によれば、制御部２０は、最初に加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を確実に測定できる別軸レーザー変位計１８１の測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御しながら、同軸レーザー変位計１６１で受光される反射光の強度が十分か否かを判定する。
【０１０１】
そうして、制御部２０は、同軸レーザー変位計１６１で受光される反射光の強度が十分であると判定すると、途中から、別軸レーザー変位計１８１に代えて、同軸レーザー変位計１６１を用いて集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。従って、加工用照射点Ｐ１の移動経路を短縮でき、基板１０の加工時間を短縮できる。
【０１０２】
一方、制御部２０は、同軸レーザー変位計１６１で受光される反射光の強度が不十分であると判定すると、そのまま別軸レーザー変位計１８１を用いて集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。従って、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できないという事態を回避できる。
【０１０３】
図１３は、第２実施形態にかかるレーザー加工部を示す正面図である。図１３に示すように、本実施形態のアライメント部１２０Ａは、撮像部１２１に加えて、基板１０の上面（例えば第２主表面１２）で反射される検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射率を測定する反射率測定部１２２を有する。検査用レーザー光線ＬＢ２´は第１測定用レーザー光線ＬＢ２と同じ波長を有するため、検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射率と第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率Ｒとは等しい。以下、本実施形態と上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
【０１０４】
反射率測定部１２２は、検査用レーザー光線ＬＢ２´を発振するレーザー発振器と、基板１０の上面で反射された検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射光を受光する受光素子とを有する。受光素子は、受光した反射光の強度（つまり反射率）に応じた電圧信号を制御部２０に送信する。
【０１０５】
制御部２０は、反射率測定部１２２の測定した反射率に基づき、基板加工時に集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、同軸レーザー変位計１６１および別軸レーザー変位計１８１のいずれかを選択する。ここで、基板加工時とは、基板１０の分割予定線１３上で加工用照射点Ｐ１を移動させる時のことである。基板加工時に集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計の選択は、複数の分割予定線１３のそれぞれについて行われる。
【０１０６】
１本の分割予定線１３上で加工用照射点Ｐ１を移動させる途中で、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計の切り替えは、しない。第１測定用照射点Ｐ２と第２測定用照射点Ｐ３とはＸ軸方向に一定の距離（ΔＸ）離れるため、仮に途中でレーザー変位計を同軸レーザー変位計１６１から別軸レーザー変位計１８１へ切り替えると、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できない部分が生じうる。制御部２０は、分割予定線１３毎に、同軸レーザー変位計１６１と別軸レーザー変位計１８１とのいずれか一方のみを用いて集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。
【０１０７】
図１４は、第２実施形態にかかる制御部の処理を示すフローチャートである。図１５は、図１４に示すステップＳ３０２の処理を示すフローチャートである。図１４に示す処理は、膜１８の膜厚（ひいては反射率）が一の基板１０の面内で不均一である場合に使用される。尚、図１４に示す処理は、膜１８の膜厚が一の基板１０の面内全体で均一であって且つ複数の基板１０間で不均一である場合にも使用可能である。図１４に示すステップＳ３０１以降の処理は、例えば搬送部５８が基板１０を基板保持部１１０に載置した時に開始される。
【０１０８】
先ず、制御部２０は、反射率測定部１２２によって基板１０の上面で反射される検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射率を測定する（ステップＳ３０１）。例えば、制御部２０は、基板移動部１４０によって基板１０の上面における検査用レーザー光線ＬＢ２´の照射点Ｐ２´（以下、「検査用照射点Ｐ２´」とも呼ぶ。）を移動させながら、検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射率を反射率測定部１２２によって測定する。検査用照射点Ｐ２´は分割予定線１３上で移動され、分割予定線１３上の検査用照射点Ｐ２´の位置と対応付けて、検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射率が記憶される。検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射率と第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率とは等しい。
【０１０９】
次に、制御部２０は、反射率測定部１２２の測定した反射率に基づき、基板加工時に集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を、同軸レーザー変位計１６１および別軸レーザー変位計１８１の中から選択する（ステップＳ３０２）。この選択は、複数の分割予定線１３のそれぞれについて行われる。
【０１１０】
具体的には、図１５に示すように、制御部２０は、検査用レーザー光線ＬＢ２´の反射率（ひいては第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率Ｒ）が閾値Ｒ０以上か否かを判定する（ステップＳ３１１）。この判定は、複数の分割予定線１３のそれぞれについて行われる。
【０１１１】
反射率Ｒが閾値Ｒ０以上である場合（ステップＳ３１１、Ｙｅｓ）、同軸レーザー変位計１６１の第２受光素子１７６で受光される反射光の強度を表す電圧Ｖ２が閾値Ｖ２０以上となる。そのため、同軸レーザー変位計１６１によって、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できる。そこで、この場合、制御部２０は、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、同軸レーザー変位計１６１を選択する（ステップＳ３１２）。
【０１１２】
一方、反射率Ｒが閾値Ｒ０未満である場合（ステップＳ３１１、Ｎｏ）、同軸レーザー変位計１６１の第２受光素子１７６で受光される反射光の強度を表す電圧Ｖ２が閾値Ｖ２０未満となる。そのため、同軸レーザー変位計１６１によって、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定できない。そこで、この場合、制御部２０は、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、別軸レーザー変位計１８１を選択する（ステップＳ３１３）。
【０１１３】
ここで、閾値Ｒ０は、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置の想定される変動範囲を考慮して設定される。加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置、つまり、第１測定用照射点Ｐ２の鉛直方向位置に応じて、第１測定用照射点Ｐ２の大きさが変動し、第１測定用照射点Ｐ２の大きさが大きいほど、第２受光素子１７６で受光される反射光の強度が低下するためである。
【０１１４】
次に、制御部２０は、加工ヘッド部１３０の鉛直方向位置合わせを行う（ステップＳ３０３）。これにより、図６に示すように、加工ヘッド部１３０の筐体１３１が、基板保持部１１０から所定の高さに配置される。
【０１１５】
次に、制御部２０は、加工用照射点Ｐ１の移動を開始する（ステップＳ３０４）。具体的には、制御部２０は、図７に示す加工開始点ＳＰから加工終了点ＥＰに向けて加工用照射点Ｐ１の移動を開始する。制御部２０は、加工跡の形成を開始する。１本目の加工跡の形成において集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、上記のステップＳ３０２において別軸レーザー変位計１８１が選択される場合がある。この場合、制御部２０は、１本目の加工跡の形成の開始前、例えば、１本目の加工跡の形成の開始の（ΔＸ／Ｖ）前から、別軸レーザー変位計１８１で加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する。
【０１１６】
次に、制御部２０は、上記ステップＳ３０２で選択したレーザー変位計を用いて加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定し、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御する（ステップＳ３０５）。制御部２０は、分割予定線１３毎に、同軸レーザー変位計１６１と別軸レーザー変位計１８１とのいずれか一方のみを用いて集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。
【０１１７】
次に、制御部２０は、加工用照射点Ｐ１が加工終了点ＥＰに達すると、加工用照射点Ｐ１の移動を終了し（ステップＳ３０６）、今回の処理を終了する。これにより、Ｘ軸方向に延びる加工跡が、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数形成される。
【０１１８】
その後、制御部２０は、基板保持部１１０をθ方向に９０°回転させたうえで、再び、Ｘ軸方向に延びる加工跡をＹ軸方向に間隔をおいて複数形成する。この間、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計としては、上記ステップＳ３０２で選択したレーザー変位計が用いられる。このようにして、基板１０に設定される格子状の分割予定線１３に沿って、加工跡を形成できる。
【０１１９】
本実施形態によれば、基板加工前に、基板加工時の集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、同軸レーザー変位計１６１および別軸レーザー変位計１８１のいずれか適切な方を選択できる。そのため、例えば、膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内全体で均一である場合に、１本目の分割予定線１３から同軸レーザー変位計１６１を選択でき、基板１０の加工時間をより短縮できる。また、膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内で不均一である場合に、分割予定線１３毎に適切なレーザー変位計を選択でき、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を確実に測定できる。
【０１２０】
膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内で不均一である場合、制御部２０は、一の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計の切り替えを行う。この切り替えは、反射率測定部１２２の測定した反射率に基づき行われる。同軸レーザー変位計１６１から別軸レーザー変位計１８１への切り替えと、別軸レーザー変位計１８１から同軸レーザー変位計１６１への切り替えとの、いずれか一方が行われてもよいし、両方が行われてもよい。また、切り替えの回数は、１回以上であればよい。一の分割予定線１３を加工するときと、他の一の分割予定線１３を加工するときとで、異なるレーザー変位計が用いられる。レーザー変位計の切り替えによって、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を確実に測定できると共に、一の基板１０の加工時間を可及的に短縮できる。
【０１２１】
膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内全体で均一であって且つ複数の基板１０間で不均一である場合、制御部２０は、複数の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計の切り替えを行う。この切り替えは、反射率測定部１２２の測定した反射率に基づき行われる。同軸レーザー変位計１６１から別軸レーザー変位計１８１への切り替えと、別軸レーザー変位計１８１から同軸レーザー変位計１６１への切り替えとの、いずれか一方が行われてもよいし、両方が行われてもよい。また、切り替えの回数は、１回以上であればよい。一の基板１０を加工する間に、レーザー変位計の切り替えは行われない。一の基板１０を加工するときと、他の一の基板１０を加工するときとで、異なるレーザー変位計が用いられる。レーザー変位計の切り替えによって、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を確実に測定できると共に、複数の基板１０の加工時間を可及的に短縮できる。
【０１２２】
尚、本実施形態では反射率測定部１２２は、レーザー加工部１００の一部であるアライメント部１２０に設けられるが、レーザー加工部１００とは別に設けられるアライメント部６０に設けられてもよく、両方に設けられてもよい。アライメント部６０における反射率Ｒの測定は、スループット向上のため、基板１０の中心位置および基板１０の結晶方位の検出と並行して行われてよい。
【０１２３】
アライメント部６０は、上述の如く、基板１０を下方から保持する基板保持部と、該基板保持部に保持されている基板１０を撮像する撮像部と、該撮像部による基板１０の撮像位置を移動させる移動部とを有する。アライメント部６０に設けられる基板保持部、撮像部および移動部は、それぞれ、レーザー加工部１００に設けられる基板保持部１１０、撮像部１２１および基板移動部１４０と同様に構成されるため、図示を省略する。
【０１２４】
図１６は、第３実施形態にかかる制御部の構成要素を機能ブロックで示す図である。図１６に図示される各機能ブロックは概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。各機能ブロックの全部または一部を、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。各機能ブロックにて行われる各処理機能は、その全部または任意の一部が、ＣＰＵにて実行されるプログラムにて実現され、あるいは、ワイヤードロジックによるハードウェアとして実現されうる。以下、本実施形態と上記第１実施形態との相違点について主に説明する。
【０１２５】
図１６に示すように、制御部２０は、ＬＡＮ（Local Area Network）またはインターネット回線などのネットワークを介してデータサーバー２と接続される。その接続は、有線接続、無線接続のいずれでもよい。データサーバー２は、基板処理システム１が設置される工場などに備えられ、基板処理システム１に各種のデータを送信する。例えば、データサーバー２には、基板１０の識別情報と、基板１０の上面（例えば第２主表面１２）を形成する膜１８の材料および膜厚に関するデータ（以下、単に「膜データ」とも呼ぶ。」）とが対応付けて記憶されている。
【０１２６】
膜１８の膜厚は少なくとも複数の分割予定線１３のそれぞれにおいて測定され、その測定値がデータサーバー２に記憶される。膜１８の膜厚は、複数の分割予定線１３のそれぞれにおいて連続的に変化しうる。そのため、膜１８の膜厚は、基板１０の面内における位置と対応付けてデータサーバー２に記憶される。尚、膜１８が複数層構造を有する場合、膜１８を構成する各層の層厚が、基板１０の面内における位置と対応付けてデータサーバー２に記憶される。
【０１２７】
制御部２０は、膜データ取得部２５と、反射率算出部２６と、レーザー変位計選択部２７と、加工制御部２８とを有する。膜データ取得部２５は、基板１０の膜データをデータサーバー２から取得する。反射率算出部２６は、膜データ取得部２５によって取得した膜データに基づき基板１０の上面で反射される第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率Ｒを算出する。反射率Ｒの算出には、例えば、図１０に示すマップなどが用いられる。レーザー変位計選択部２７は、反射率算出部２６の算出した反射率Ｒに基づき、基板加工時に集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を、同軸レーザー変位計１６１および別軸レーザー変位計１８１の中から選択する。加工制御部２８は、基板１０の分割予定線１３上で加工用照射点Ｐ１を移動させながら、レーザー変位計選択部２７で選択したレーザー変位計を用いて加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定し、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。
【０１２８】
図１７は、第３実施形態にかかる制御部の処理を示すフローチャートである。図１７に示す処理は、膜１８の膜厚（ひいては反射率）が一の基板１０の面内で不均一である場合に使用される。尚、図１７に示す処理は、膜１８の膜厚が一の基板１０の面内全体で均一であって且つ複数の基板１０間で不均一である場合にも使用可能である。図１７に示すステップＳ４０１以降の処理は、例えば搬送部５８が基板１０を基板保持部１１０に載置した時に開始される。ステップＳ４０１〜Ｓ４０３の処理は、スループット向上のため、アライメント部１２０によって基板１０の分割予定線１３を検出するアライメント処理と並行して行われてよい。
【０１２９】
先ず、膜データ取得部２５は、基板保持部１１０に保持されている基板１０に表示されている識別情報（例えば文字、数字、記号、図形等）を撮像部１２１などによって取得し、取得した識別情報に対応する膜データを外部のデータサーバー２から取得する（ステップＳ４０１）。ここで、識別情報を表す図形としては、例えば一次元コード、二次元コードが挙げられる。
【０１３０】
次に、反射率算出部２６は、膜データ取得部２５によって取得した膜データに基づき、基板１０の上面で反射される第１測定用レーザー光線ＬＢ２の反射率Ｒを算出する（ステップＳ４０２）。反射率Ｒの算出には、図１０に示すマップなどが用いられる。反射率Ｒは、分割予定線１３上の加工用照射点Ｐ１の位置と対応付けて記憶される。
【０１３１】
次に、レーザー変位計選択部２７は、反射率算出部２６の算出した反射率Ｒに基づき、基板加工時に集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を、同軸レーザー変位計１６１および別軸レーザー変位計１８１の中から選択する（ステップＳ４０３）。この選択は、複数の分割予定線１３のそれぞれについて行われる。この選択は、図１５に示す選択と同様に行われるので、説明を省略する。
【０１３２】
次に、加工制御部２８は、加工ヘッド部１３０の鉛直方向位置合わせを行う（ステップＳ４０４）。これにより、図６に示すように、加工ヘッド部１３０の筐体１３１が、基板保持部１１０から所定の高さに配置される。
【０１３３】
次に、加工制御部２８は、加工用照射点Ｐ１の移動を開始する（ステップＳ４０５）。具体的には、制御部２０は、図７に示す加工開始点ＳＰから加工終了点ＥＰに向けて加工用照射点Ｐ１の移動を開始する。制御部２０は、加工跡の形成を開始する。１本目の加工跡の形成において集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、上記のステップＳ４０３において別軸レーザー変位計１８１が選択される場合がある。この場合、制御部２０は、１本目の加工跡の形成の開始前、例えば、１本目の加工跡の形成の開始の（ΔＸ／Ｖ）前から、別軸レーザー変位計１８１で加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定する。
【０１３４】
次に、制御部２０は、上記ステップＳ４０３で選択したレーザー変位計を用いて加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を測定し、その測定結果に基づき集光部１５２の鉛直方向位置を制御する（ステップＳ４０６）。制御部２０は、分割予定線１３毎に、同軸レーザー変位計１６１と別軸レーザー変位計１８１とのいずれか一方のみを用いて集光部１５２の鉛直方向位置を制御する。
【０１３５】
次に、制御部２０は、加工用照射点Ｐ１が加工終了点ＥＰに達すると、加工用照射点Ｐ１の移動を終了し（ステップＳ４０７）、今回の処理を終了する。これにより、Ｘ軸方向に延びる加工跡が、Ｙ軸方向に間隔をおいて複数形成される。
【０１３６】
その後、制御部２０は、基板保持部１１０をθ方向に９０°回転させたうえで、再び、Ｘ軸方向に延びる加工跡をＹ軸方向に間隔をおいて複数形成する。この間、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計としては、上記ステップＳ４０３で選択したレーザー変位計が用いられる。このようにして、基板１０に設定される格子状の分割予定線１３に沿って、加工跡を形成できる。
【０１３７】
本実施形態によれば、基板加工前に、基板加工時の集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計として、同軸レーザー変位計１６１および別軸レーザー変位計１８１のいずれか適切な方を選択できる。そのため、例えば、膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内全体で均一である場合に、１本目の分割予定線１３から同軸レーザー変位計１６１を選択でき、基板１０の加工時間をより短縮できる。また、膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内で不均一である場合に、分割予定線１３毎に適切なレーザー変位計を選択でき、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を確実に測定できる。
【０１３８】
膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内で不均一である場合、制御部２０は、一の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計の切り替えを行う。この切り替えは、反射率算出部２６の算出した反射率Ｒに基づき行われる。同軸レーザー変位計１６１から別軸レーザー変位計１８１への切り替えと、別軸レーザー変位計１８１から同軸レーザー変位計１６１への切り替えとの、いずれか一方が行われてもよいし、両方が行われてもよい。また、切り替えの回数は、１回以上であればよい。一の分割予定線１３を加工するときと、他の一の分割予定線１３を加工するときとで、異なるレーザー変位計が用いられる。レーザー変位計の切り替えによって、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を確実に測定できると共に、一の基板１０の加工時間を可及的に短縮できる。
【０１３９】
膜１８の膜厚（ひいては反射率Ｒ）が一の基板１０の面内全体で均一であって且つ複数の基板１０間で不均一である場合、制御部２０は、複数の基板１０を加工用レーザー光線ＬＢ１で加工する間に、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計の切り替えを行う。この切り替えは、反射率算出部２６の算出した反射率Ｒに基づき行われる。同軸レーザー変位計１６１から別軸レーザー変位計１８１への切り替えと、別軸レーザー変位計１８１から同軸レーザー変位計１６１への切り替えとの、いずれか一方が行われてもよいし、両方が行われてもよい。また、切り替えの回数は、１回以上であればよい。一の基板１０を加工する間に、レーザー変位計の切り替えは行われない。一の基板１０を加工するときと、他の一の基板１０を加工するときとで、異なるレーザー変位計が用いられる。レーザー変位計の切り替えによって、加工用照射点Ｐ１の鉛直方向位置を確実に測定できると共に、複数の基板１０の加工時間を可及的に短縮できる。
【０１４０】
以上、レーザー加工装置、レーザー加工システムおよびレーザー加工方法の実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態などに限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、および組合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
【０１４１】
例えば、制御部２０は、図１２に示す処理、図１４に示す処理、および図１７に示す処理のうち２つ以上の処理を組み合わせて、集光部１５２の鉛直方向位置の制御に用いるレーザー変位計を選択してもよい。その組み合わせは、特に限定されない。
【０１４２】
本出願は、２０１８年４月９日に日本国特許庁に出願した特願２０１８−０７４９９４号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１８−０７４９９４号の全内容を本出願に援用する。
【符号の説明】
【０１４３】
１      基板処理システム（レーザー加工システム）
１０    基板
１８    膜
２０    制御部
５８    搬送部（搬送装置）
６０    アライメント部（アライメント装置）
１００  レーザー加工部（レーザー加工装置）
１１０  基板保持部
１２０  アライメント部
１３０  加工ヘッド部
１４０  基板移動部（照射点移動部）
１５０  加工用レーザー発振部
１５２  集光部
１６０  高さ測定部
１６１  同軸レーザー変位計
１８１  別軸レーザー変位計
【図１】
0006932248.tif 000002
【図２】
0006932248.tif 000003
【図３】
0006932248.tif 000004
【図４】
0006932248.tif 000005
【図５】
0006932248.tif 000006
【図６】
0006932248.tif 000007
【図７】
0006932248.tif 000008
【図８】
0006932248.tif 000009
【図９】
0006932248.tif 000010
【図１０】
0006932248.tif 000011
【図１１】
0006932248.tif 000012
【図１２】
0006932248.tif 000013
【図１３】
0006932248.tif 000014
【図１４】
0006932248.tif 000015
【図１５】
0006932248.tif 000016
【図１６】
0006932248.tif 000017
【図１７】
0006932248.tif 000018