(57)【要約】【課題】所定の波長を持つレーザ光と、当該所定の波長と異なる波長を持つレーザ光とを用いて被処理体を処理する場合であっても、低コスト、省スペース、かつ、短時間に被処理体を処理することができる。【解決手段】レーザ加工装置は、被処理体６０にレーザ光Ｉ，Ｓを照射して加工する。レーザ加工装置は、所定の波長を持つレーザ光Ｉを発振するレーザ発振器１と、所定の波長を持つレーザ光Ｉのうちの一部を、異なる波長を持つレーザ光Ｓへ変換する波長変換素子５と、波長変換素子５を通過したレーザ光Ｉ，Ｓを反射する反射ミラー１０と、レーザ光Ｉ，Ｓを被処理体６０上に集光させる集光部７と、を備えている。反射ミラー１０の一面は、前記所定の波長を持つレーザ光Ｉを選択的に反射し、当該反射ミラー１０の前記一面とは異なる他面は、前記波長変換素子５によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光Ｓを選択的に反射する。【選択図】図１
2009202170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理体にレーザ光を照射して加工するレーザ加工装置において、
所定の波長を持つレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から発振されて所定の波長を持つレーザ光のうちの一部を、異なる波長を持つレーザ光へ変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子を通過したレーザ光を反射する反射ミラーと、
レーザ光を被処理体上に集光させる集光部と、を備え、
前記反射ミラーの前面または背面のうちのいずれかの一面は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
当該反射ミラーの前記一面に対向する他面は、前記波長変換素子によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光を選択的に反射することを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項２】
前記集光部は、前記波長変換素子と前記反射ミラーとの間に配置され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】
前記集光部は、第一集光部と第二集光部とを有し
前記反射ミラーの前面によって反射されたレーザ光は、前記第一集光部によって被処理体上に集光され、
前記反射ミラーの背面によって反射されたレーザ光は、前記第二集光部によって被処理体上に集光され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】
前記反射ミラーは異なる厚みからなる箇所を有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５】
前記反射ミラーに対するレーザ光の入射位置を変更する入射位置変更手段をさらに備え、
前記反射ミラーの前面によって反射されたレーザ光と、前記反射ミラーの背面によって反射されたレーザ光の光路差が調整可能となっていることを特徴とする請求項４に記載のレーザ加工装置。
【請求項６】
前記入射位置変更手段は、前記反射ミラーを当該反射ミラーの面内方向に沿って移動させることを特徴とする請求項５に記載のレーザ加工装置。
【請求項７】
前記反射ミラーの前面の一領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーの前面の他領域は、前記波長変換素子によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーの背面のうち前記前面の一領域に対応する領域は、前記波長変換素子によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーの背面のうち前記前面の他領域に対応する領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーに対するレーザ光の入射位置は、変更可能とな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８】
少なくとも前記反射ミラーと前記集光部を、前記被処理体に対して相対移動させる移動機構をさらに備え、
前記移動機構の移動方向によって、前記反射ミラーに対するレーザ光の入射位置が変更され、前記被処理体に照射されるレーザ光の波長が変更されることを特徴とする請求項７に記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
一面が、所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
当該一面に対向する他面が、前記所定の波長と異なる波長を持つレーザ光を選択的に反射することを特徴とする反射ミラー。
【請求項１０】
一面の一領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
一面の他領域は、前記所定の波長と異なる波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
他面のうち前記一面の一領域に対応する領域は、前記所定の波長と異なる波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
他面のうち前記一面の他領域に対応する領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射することを特徴とする請求項９に記載の反射ミラー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定の波長を持つレーザ光と当該所定の波長と異なる波長を持つレーザ光とを用いて被処理体を処理するレーザ加工装置、および、当該レーザ加工装置に用いられる反射ミラーに関する。
【背景技術】
【０００２】
多層構造の薄膜デバイスに対して各層を選択的にレーザ加工する場合、目的に応じてそれぞれに適した波長のレーザ光を用いて加工を行う。このときに必要な波長のレーザは各工程毎に準備される。例えば薄膜シリコン太陽電池を生産する通常の工程では、概ね図１５に示すような流れとなる。
【０００３】
まず、ガラス基板６１上に透明導電体６２が成膜される（図１５（ａ）参照）。次に、ガラス基板６１上の透明導電体６２が１０６４ｎｍ近傍の波長を持つレーザ光（ＩＲ光）Ｉによって、除去される（ＴＣＯスクライブ）（図１５（ｂ）参照）。
【０００４】
次に、透明導電体６２上にＳｉ層６５が成膜される（図１５（ｃ）参照）。次に、透明導電体６２上のＳｉ層６５が５３２ｎｍ近傍の波長を持つレーザ光（ＳＨＧ光）Ｓによって、除去される（Ｓｉスクライブ）（図１５（ｄ）参照）。
【０００５】
次に、Ｓｉ層６５上にメタル層６６が成膜される（図１５（ｅ）参照）。次に、Ｓｉ層６５上のメタル層６６が５３２ｎｍ近傍の波長を持つレーザ光（ＳＨＧ光）Ｓによって、Ｓｉ層６５とともに除去される（メタルスクライブ）（図１５（ｆ）参照）。その後、透明導電体６２、Ｓｉ層６５およびメタル層６６がＩＲ光Ｉによって除去され（分離スクライブ）（図１５（ｇ）参照）、被処理体６０が製造されている。なお、図１５（ｇ）においては、図１５（ｆ）に示していた位置から、被処理体６０が９０°回転させられている。
【０００６】
この分離スクライブは、ＩＲ光Ｉが透明導電体６２に吸収されることによって、透明導電体６２がガラス基板６１からバーストするように剥離され、同時に直上(加工時には直下)のＳｉ層６５およびメタル層６６も除去されることによって行われる。
【０００７】
この際、透明導電体６２が溶融・再凝固して、その成分がＳｉ層６５およびメタル層６６に付着することにより、Ｓｉ層６５およびメタル層６６が変質してしまう。このような変質によって、メタル層６６から透明導電体６２膜までの抵抗値が下がってしまい、完成されたデバイスの性能が下がってしまう。従って、分離スクライブされた部分における品質を確保するためには、Ｓｉ層６５およびメタル層６６の変質した部分を除去する必要がある。
【０００８】
ＳＨＧ光Ｓを用いれば、レーザ光の吸収率の違いから透明導電体６２を残しつつ、Ｓｉ層６５およびメタル層６６を選択的に除去するので、この変質した部分の除去が可能となる（図１６（ａ）（ｂ）参照）。すなわち、ＩＲ光Ｉを照射した後（図１５（ｇ）参照）、ＳＨＧ光Ｓを照射すればよく（図１６（ａ）参照）、従来ＩＲ光Ｉを発振するレーザ加工装置と、ＳＨＧ光Ｓを発振するレーザ加工装置の二台のレーザ加工装置を用いていた。
【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、このようにＩＲ光Ｉを発振するレーザ加工装置と、ＳＨＧ光Ｓを発振するレーザ加工装置の二台のレーザ加工装置を用いると、コストが高くなるとともに、これら二台のレーザ加工装置を配置する大きなスペースが必要となってしまっている。通常、これらのレーザ加工は、レーザ加工装置と被処理体の相対移動により行われるが、この場合、２回の工程となるため、加工時間がかかっていた。また、ＩＲ光を照射するレーザ加工装置とＳＨＧ光を照射するレーザ加工装置を二台並べて、ごく近くにＩＲ光とＳＨＧ光の二つのレーザ光を同時に照射することにはレイアウトまたは配置上無理がある。
【００１０】
また、このような複数の波長の光を一台のレーザ発振器で実現する方法として、一台のレーザ発振器出力を分割するとともに、分割したレーザ光を波長変換器を通すことが行われている（例えば、特開平７−２６３７２６号公報参照）。
【００１１】
しかしながら、波長変換後のレーザ光は、元の波長の光がどうしても混入しており、選択性が悪く、加工不良となる可能性がある。さらに、分割された二つのビームを整列させることも困難である。
【００１２】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、所定の波長を持つレーザ光（例えばＩＲ光）と、当該所定の波長と異なる波長を持つレーザ光（例えばＳＨＧ光）とを用いて被処理体を処理する場合であっても、低コスト、省スペース、かつ、短時間に被処理体を処理することができ、調整やメンテナンス（光軸あわせなど）が簡便なレーザ加工装置と、当該レーザ加工装置に用いられる反射ミラー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】
【００１３】
本発明によるレーザ加工装置は、
被処理体にレーザ光を照射して加工するレーザ加工装置において、
所定の波長を持つレーザ光を発振するレーザ発振器と、
前記レーザ発振器から発振されて所定の波長を持つレーザ光のうちの一部を、異なる波長を持つレーザ光へ変換する波長変換素子と、
前記波長変換素子を通過したレーザ光を反射する反射ミラーと、
レーザ光を被処理体上に集光させる集光部と、を備え、
前記反射ミラーの前面または背面のうちのいずれかの一面が、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
当該反射ミラーの前記一面に対向する他面が、前記波長変換素子によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光を選択的に反射する。
【００１４】
このような構成により、所定の波長を持つレーザ光（例えばＩＲ光）と、当該所定の波長と異なる波長を持つレーザ光（例えばＳＨＧ光）とを用いて被処理体を処理する場合であっても、低コスト、省スペース、かつ、短時間に被処理体を処理することができ、調整やメンテナンス（光軸あわせなど）も簡便となる。
【００１５】
本発明によるレーザ加工装置において、
前記集光部は、前記波長変換素子と前記反射ミラーとの間に配置されることが好ましい。
【００１６】
このような構成により、所定の波長を持つレーザ光と、当該所定の波長と異なる波長を持つレーザ光とで、被処理体上の異なる位置を、異なるビームスポット径で照射することができる。このため、被処理体を効率よく処理することができる。
【００１７】
本発明によるレーザ加工装置において、
前記集光部は、第一集光部と第二集光部とを有し
前記反射ミラーの前面によって反射されたレーザ光は、前記第一集光部によって被処理体上に集光され、
前記反射ミラーの背面によって反射されたレーザ光は、前記第二集光部によって被処理体上に集光されることが好ましい。
【００１８】
このような構成により、所定の波長を持つレーザ光と、当該所定の波長と異なる波長を持つレーザ光とで、被処理体上の異なる位置を、異なるビームスポット径で照射することができる。このため、被処理体を効率よく処理することができる。
【００１９】
本発明によるレーザ加工装置において、
前記反射ミラーは異なる厚みからなる箇所を有することが好ましい。
【００２０】
このような態様において、前記反射ミラーに対するレーザ光の入射位置を変更する入射位置変更手段をさらに備え、
前記反射ミラーの前面によって反射されたレーザ光と、前記反射ミラーの背面によって反射されたレーザ光の光路差を調整可能となっていることが好ましい。
【００２１】
このような態様において、前記入射位置変更手段は、前記反射ミラーを当該反射ミラーの面内方向に沿って移動させることがさらに好ましい。
【００２２】
このような構成により、被処理体上に照射されるレーザ光のレーザスポットの大きさを適宜調整することができる。
【００２３】
本発明によるレーザ加工装置において、
前記反射ミラーの前面の一領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーの前面の他領域は、前記波長変換素子によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーの背面のうち前記前面の一領域に対応する領域は、前記波長変換素子によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーの背面のうち前記前面の他領域に対応する領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
前記反射ミラーに対するレーザ光の入射位置は、変更可能となることが好ましい。
【００２４】
このような構成により、レーザ加工装置を二方向に走査させる態様で用いることができる。
【００２５】
このような態様において、少なくとも前記反射ミラーと前記集光部を、前記被処理体に対して相対移動させる移動機構をさらに備え、
前記移動機構の移動方向によって、前記反射ミラーに対するレーザ光の入射位置が変更され、前記被処理体に照射されるレーザ光の波長が変更されることが好ましい。
【００２６】
本発明による反射ミラーは、
一面が、所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
当該一面に対向する他面が、前記所定の波長と異なる波長を持つレーザ光を選択的に反射する。
【００２７】
本発明による反射ミラーにおいて、
一面の一領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
一面の他領域は、前記所定の波長と異なる波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
他面のうち前記一面の一領域に対応する領域は、前記所定の波長と異なる波長を持つレーザ光を選択的に反射し、
他面のうち前記一面の他領域に対応する領域は、前記所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射することが好ましい。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、反射ミラーの前面または背面のうちのいずれかの一面が、所定の波長を持つレーザ光を選択的に反射し、当該反射ミラーの前記一面に対向する他面が、波長変換素子によって変換されて前記所定の波長と異なる波長を持つに至ったレーザ光を選択的に反射する。このため、所定の波長を持つレーザ光（例えばＩＲ光）と、当該所定の波長と異なる波長を持つレーザ光（例えばＳＨＧ光）とを用いて被処理体を処理する場合であっても、低コスト、省スペース、かつ、短時間に被処理体を処理することができる。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
第１の実施の形態
以下、本発明に係るレーザ加工装置の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。ここで、図１乃至図４（ａ）（ｂ）は本発明の第１の実施の形態を示す図である。
【００３０】
本実施の形態によるレーザ加工装置は、被処理体６０にレーザ光Ｉ，Ｓを照射して加工するものである（図１および図２参照）。なお、この被処理体６０としては、多層薄膜デバイスである薄膜シリコン太陽電池を用いることができる。この被処理体６０は、ガラス基板６１と、ガラス基板６１上に配置された透明導電体６２と、透明導電体６２上に配置されたＳｉ層６５と、Ｓｉ層６５上に配置されたメタル層６６とからなっている（図３（ａ）−（ｃ）および図１５（ａ）−（ｇ）参照）。なお以下、被処理体として被処理体６０を用いて説明するが、これはあくまでも一例にすぎない。本発明によるレーザ加工装置は、連続加工、複数の波長の光を利用するあらゆる加工に用いることができる。
【００３１】
図１に示すように、レーザ加工装置は、所定の波長を持つレーザ光Ｉを発振するレーザ発振器１と、レーザ発振器１から発振されて所定の波長を持つレーザ光Ｉのうちの一部を、異なる波長を持つレーザ光Ｓへ変換する波長変換素子５と、波長変換素子５を通過したレーザ光Ｉ，Ｓを反射する反射ミラー１０と、波長変換素子５と反射ミラー１０との間に配置され、レーザ光Ｉ，Ｓを被処理体６０上に集光させるレンズなどの集光部７と、を備えている。
【００３２】
本実施の形態においては、所定の波長を持つレーザ光Ｉとしては、１０６４ｎｍ近傍の波長を持つレーザ光Ｉを用い、異なる波長を持つレーザ光Ｓとしては、１０６４ｎｍの半分である５３２ｎｍ近傍の波長を持つレーザ光Ｓを用いて、以下説明する。なお以下では、１０６４ｎｍ近傍の波長を持つレーザ光ＩのことをＩＲ光Ｉとしても表現し、５３２ｎｍ近傍の波長を持つレーザ光ＳのことをＳＨＧ光Ｓとしても表現する。
【００３３】
また、図１に示す波長変換素子５は、レーザ発振器１から発振された１０６４ｎｍ近傍の波長を持つＩＲ光Ｉの一部（約半分）を、１０６４ｎｍの半分である５３２ｎｍ近傍の波長を持つＳＨＧ光Ｓに変換するように構成されている。
【００３４】
また、図１に示すように、反射ミラー１０の前面１０ａは、波長が１０６４ｎｍ近傍であるＩＲ光Ｉを選択的に反射するように構成され、反射ミラー１０の背面１０ｂは、波長変換素子５によって変換されて１０６４ｎｍの半分である５３２ｎｍ近傍の波長を持つに至ったＳＨＧ光Ｓを選択的に反射するように構成されている。なお、本願で「反射ミラー１０の前面１０ａ」とは、反射ミラー１０のレーザ発振器１側の表面のことを意味し、「反射ミラー１０の背面１０ｂ」とは、反射ミラー１０のレーザ発振器１側とは反対側の表面（前面１０ａに対向する表面）のことを意味している。
【００３５】
ところで、図１において、集光部７は、被処理体６０に達する光のうち、ＩＲ光Ｉに対して焦点が合うように配置されている（図２参照）。
【００３６】
次に、このような構成からなる本実施の形態の作用について述べる。
【００３７】
まず、レーザ発振器１から、ＩＲ光Ｉが発振される（図１参照）。
【００３８】
次に、このレーザ光Ｉは、波長変換素子５を通過する（図１参照）。このとき、レーザ発振器１から発振されたＩＲ光Ｉの一部（約半分）がＳＨＧ光Ｓに変換される（図１参照）。すなわち、波長変換素子５を通過したレーザ光Ｉ，Ｓは、そのうちの約半分がＩＲ光Ｉからなり、残りの約半分がＳＨＧ光Ｓからなっている。
【００３９】
次に、波長変換素子５を経たレーザ光Ｉ，Ｓが、集光部７を経て反射ミラー１０に達する。そして、反射ミラー１０の前面１０ａにおいて、ＩＲ光Ｉが反射される。他方、集光反射ミラー１０の背面１０ｂにおいて、ＳＨＧ光Ｓが反射される（図１参照）。
【００４０】
このようにして反射ミラー１０で反射された、ＩＲ光ＩとＳＨＧ光Ｓとが、被処理体６０の分離スクライブと、この分離スクライブによって変質したＳｉ層６５およびメタル層６６の一部を除去するために用いられる（図３（ａ）−（ｃ）および図１５（ｇ）参照）。
【００４１】
すなわち、まず、ＩＲ光Ｉによって、被処理体６０のうち、透明導電体６２、Ｓｉ層６５およびメタル層６６の層が除去される（分離スクライブ）（図３（ａ）および図１５（ｇ）参照）。より具体的には、ＩＲ光Ｉが透明導電体６２に吸収されることによって、透明導電体６２がガラス基板６１からバーストするように剥離され、このときに直上(加工時には直下)のＳｉ層６５およびメタル層６６も除去される。
【００４２】
この際、透明導電体６２が溶融・再凝固して、その成分がＳｉ層６５およびメタル層６６に付着することにより、Ｓｉ層６５およびメタル層６６が変質する（図３（ａ）斜線部分参照）。
【００４３】
次に、ＳＨＧ光Ｓによって、透明導電体６２上に配置されたＳｉ層６５およびメタル層６６のうち変質してしまった部分が、除去される（図３（ｂ）（ｃ）参照）。このとき、ＳＨＧ光Ｓは、吸収率の違いから、透明導電体６２を通過してＳｉ層６５に選択的に吸収される。このため、Ｓｉ層６５およびメタル層６６を選択的に除去することができる。
【００４４】
また、集光部７が、被処理体６０に達した光のうち、ＩＲ光Ｉに対して焦点が合うように配置されているので、図２および図３（ａ）（ｂ）に示すように、ＩＲ光ＩのビームスポットＩａの径に対して、ＳＨＧ光ＳのビームスポットＳａの径の方が大きくなっている。この結果、透明導電体６２上に配置されたＳｉ層６５およびメタル層６６のうち、ＩＲ光Ｉによって変質してしまった部分を効率よく除去することができる。
【００４５】
なお、図１に示すように、集光部７を、波長変換素子５と反射ミラー１０との間に配置することによって、ＩＲ光ＩのビームスポットＩａとＳＨＧ光ＳのビームスポットＳａとが、被処理体６０上の同じ位置に照射されることなく、被処理体６０上の異なる位置に照射されるようにすることができる。
【００４６】
また、反射ミラー１０の厚みを変えることによって、ＩＲ光ＩとＳＨＧ光Ｓとの光路差を変えることができる。例えば、反射ミラー１０の前面１０ａで反射されるＩＲ光Ｉを被処理体６０上で焦点が合うように集光部７を配置すると、反射ミラー１０の背面１０ｂで反射されるＳＨＧ光Ｓの焦点がずれ、ＳＨＧ光Ｓの被処理体６０上でのビームスポットＳａの径がビームスポットＩａの径よりも大きくなるとともに、照射位置もずれる。この結果、被処理体６０上ではＩＲ光Ｉによる加工とＳＨＧ光Ｓによる加工が（非常に近接している）別の場所で行える。
【００４７】
また、レーザ加工装置と被処理体６０とを相対的に移動させて加工するときに、わずかな時間差をおいて加工することができる（ほぼ同時に立て続けに加工することができる）。さらに、ＳＨＧ光Ｓによる加工領域を広くすることができるので、被処理体６０の変質部分を除去することができる。
【００４８】
以上のように、本実施の形態によれば、たった一つの反射ミラー１０を用いるだけで、前面１０ａでＩＲ光Ｉを選択的に反射するとともに、背面１０ｂで、ＳＨＧ光Ｓを選択的に反射することができる。このため、従来のレーザ加工装置と大きさの変わらない一台のレーザ加工装置で、ＩＲ光Ｉで透明導電体６２を加工するとともに、ＩＲ光Ｉによって変質したＳｉ層６５およびメタル層６６を除去することができる。このため、二台のレーザ加工装置を配置する場合と比較して、配置するのに必要なスペースを小さくすることができるとともに、低コストで準備することができる。
【００４９】
また、一つの反射ミラー１０で反射されたレーザ光Ｉ，Ｓを用いて、被処理体６０を加工するので、当該被処理体６０上においてＩＲ光ＩとＳＨＧ光Ｓとを近接した位置で照射することができる。このため、短時間で、被処理体６０を処理することができる。なお、被処理体６０上でのＩＲ光ＩとＳＨＧ光Ｓとの間の距離と、ＳＨＧ光Ｓのスポット径は、反射ミラー１０の厚みを調整することによって、適宜調整することができる（図４（ａ）（ｂ）参照）。
【００５０】
さらに、被処理体６０を固定してレーザ加工装置を移動させる場合においては、一つの反射ミラー１０を有するユニット（レーザ発振器１、波長変更素子５、反射ミラー１０および集光部７を含むユニット（なお、このユニットは、反射ミラー１０と集光部７だけを含むものでもよい））を移動させるだけで、レーザ光Ｉ，Ｓのスポットを移動させることができるので、レーザ加工装置の動作制御を簡易にすることができる。
【００５１】
ところで、上記では、反射ミラー１０の前面１０ａが所定の波長（１０６４ｎｍ近傍の波長）を持つレーザ光Ｉを選択的に反射し、反射ミラー１０の背面１０ｂが波長変換素子５によって変換されて所定の波長と異なる波長（５３２ｎｍ近傍）を持つに至ったレーザ光Ｓを選択的に反射する態様を用いて説明したが、これに限られることなく、反射ミラー１０の背面１０ｂが所定の波長（１０６４ｎｍ近傍の波長）を持つレーザ光Ｉを選択的に反射し、反射ミラー１０の前面１０ａが波長変換素子５によって変換されて所定の波長と異なる波長（５３２ｎｍ近傍）を持つに至ったレーザ光Ｓを選択的に反射するようにしてもよい。
【００５２】
第２の実施の形態
次に、図５により、本発明の第２の実施の形態について説明する。図５に示す第２の実施の形態は、波長変換素子５と反射ミラー１０との間に集光部７が配置される代わりに、反射ミラー１０と被処理体６０との間に第一集光部７ａと第二集光部７ｂとからなる集光部７が配置されている。そして、反射ミラー１０の前面１０ａによって反射されたＩＲ光Ｉは、第一集光部７ａによって被処理体６０上に集光され、反射ミラー１０の背面１０ｂによって反射されたＳＨＧ光Ｓは、第二集光部７ｂによって被処理体６０上に集光されるようになっている。その他の構成は、図１乃至図４（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と略同一となっている。
【００５３】
図５に示す第２の実施の形態において、図１乃至図４（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００５４】
本実施の形態においては、図５に示すように、反射ミラー１０と被処理体６０との間に第一集光部７ａと第二集光部７ｂとからなる集光部７が配置されている。
【００５５】
ここで、透明導電体６２上に配置されたＳｉ層６５およびメタル層６６のうち、ＩＲ光Ｉによって透明導電体６２を加工する際に変質してしまった部分を効率よく除去するためには、被処理体６０上で、ＩＲ光ＩのビームスポットＩａの径に対して、ＳＨＧ光ＳのビームスポットＳａの径の方を大きくする必要がある（図２および図３（ａ）（ｂ）参照）。
【００５６】
このため、本実施の形態においては、反射ミラー１０の前面１０ａによって反射されたレーザ光Ｉを集光するための第一集光部７ａと、反射ミラー１０の背面１０ｂによって反射されたレーザ光Ｓを集光するための第二集光部７ｂとが設けられている（図５参照）。
【００５７】
本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができ、主要な効果として、以下の効果を奏することができる。
【００５８】
すなわち、従来のレーザ加工装置と大きさの変わらない一台のレーザ加工装置で、ＩＲ光Ｉで透明導電体６２を加工するとともに、ＩＲ光Ｉによって変質したＳｉ層６５およびメタル層６６を除去することができる。このため、二台のレーザ加工装置を配置する場合と比較して、配置するのに必要なスペースを小さくすることができるとともに、低コストで準備することができる。また、一つの反射ミラー１０で反射されたレーザ光Ｉ，Ｓを用いて、被処理体６０を加工するので、当該被処理体６０上においてＩＲ光ＩとＳＨＧ光Ｓとを近接した位置で照射することができ、短時間で、被処理体６０を処理することができる。さらに、被処理体６０を固定してレーザ加工装置を移動させる場合においては、一つの反射ミラー１０を有するユニット（レーザ発振器１、波長変更素子５、反射ミラー１０および集光部７を含むユニット（上述のように、このユニットは、反射ミラー１０と集光部７だけを含むものでもよい））を移動させるだけで、レーザ光Ｉ，Ｓのスポットを移動させることができるので、レーザ加工装置の動作制御を容易にすることができる。
【００５９】
ところで、第一集光部７ａと第二集光部７ｂは、例えば、トロイダルレンズ、マイクロレンズアレイのように、入光場所によって焦点距離が照射場所が適宜設定可能であれば、一体となっていてもよい。
【００６０】
第３の実施の形態
次に、図６乃至図１１（ａ）（ｂ）により、本発明の第３の実施の形態について説明する。図６乃至図１１（ａ）（ｂ）に示す第３の実施の形態は、反射ミラー１０と被処理体６０との間に集光部７が配置されている。また、反射ミラー１０の横断面が、長方形状からなる代わりに略くさび形状からなり、反射ミラー１０は異なる厚みからなる箇所を有している。その他の構成は、図１乃至図４（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と略同一となっている。
【００６１】
図６乃至図１１（ａ）（ｂ）に示す第３の実施の形態において、図１乃至図４（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００６２】
本実施の形態では、反射ミラー１０の厚みの違いから、入射場所により、ＩＲ光ＩとＳＨＧ光Ｓとの間での光路差を、適宜調整しつつ生じさせることができるので、レーザ光Ｉ，ＳのビームスポットＩａ，Ｓａの径、照射位置を適宜調整することができる。
【００６３】
また、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができ、主要な効果として、以下の効果を奏することができる。
【００６４】
すなわち、従来のレーザ加工装置と大きさの変わらない一台のレーザ加工装置で、ＩＲ光Ｉで透明導電体６２を加工するとともに、ＩＲ光Ｉによって変質したＳｉ層６５およびメタル層６６を除去することができる。このため、二台のレーザ加工装置を配置する場合と比較して、配置するのに必要なスペースを小さくすることができるとともに、低コストで準備することができる。また、一つの反射ミラー１０で反射されたレーザ光Ｉ，Ｓを用いて、被処理体６０を加工するので、当該被処理体６０上においてＩＲ光ＩとＳＨＧ光Ｓとを近接した位置で照射することができ、短時間で、被処理体６０を処理することができる。さらに、被処理体６０を固定してレーザ加工装置を移動させる場合においては、一つの反射ミラー１０を有するユニット（レーザ発振器１、波長変更素子５、反射ミラー１０および集光部７を含むユニット（上述のように、このユニットは、反射ミラー１０と集光部７だけを含むものでもよい））を移動させるだけで、レーザ光Ｉ，Ｓのスポットを移動させることができるので、レーザ加工装置の動作制御を容易にすることができる。
【００６５】
なお、入射位置の変更手段によって、反射ミラー１０は、その前面１０ａ方向に沿って（反射ミラー１０の背面１０ｂにおいて反射されるＳＨＧ光Ｓの光路距離が変わるように）移動可能となっている（図７の両方向矢印参照）。
【００６６】
この反射ミラー１０がその前面１０ａ方向に沿って移動可能となることによって、入射場所が変わるので、反射ミラー１０の厚みの違いから、反射ミラー１０の背面１０ｂにおいて反射されるＳＨＧ光Ｓの光路を変化させることができる。これにより、被処理体６０上に照射されるＳＨＧ光Ｓのレーザスポットの大きさを適宜調整することができるとともに、ＩＲ光Ｉのレーザスポットに対するＳＨＧ光Ｓのレーザスポットの位置を適宜調整することができる（図８（ａ）（ｂ）参照）。このようにすることで、レーザ加工のための調整が容易になる。
【００６７】
また、上述のように反射ミラー１０が前面１０ａ方向に沿って移動可能となる代わりに、集光部７あるいは集光部７を含む光軸全体を移動可能とすることによって、集光部７と反射ミラー１０との相対位置を調整して、反射ミラー１０へのレーザ光Ｉ，Ｓの入射位置を調整するようにしてもよい。
【００６８】
なお、反射ミラー１０の前面１０ａでＩＲ光Ｉを選択的に反射し、反射ミラー１０の背面１０ｂでＳＨＧ光Ｓを選択的に反射する代わりに、反射ミラー１０の背面１０ｂでＩＲ光Ｉを選択的に反射し、反射ミラー１０の前面１０ａでＳＨＧ光Ｓを選択的に反射するようにしてもよい。このようにすることで、被処理体６０上に照射されるＩＲ光Ｉのレーザスポットの大きさを適宜調整することができるとともに、ＳＨＧ光Ｓのレーザスポットに対するＩＲ光Ｉのレーザスポットの位置を適宜調整することができるようになる。
【００６９】
なお、上記では、反射ミラー１０の横断面が略くさび形状からなる態様を用いて説明したが、反射ミラー１０が異なる厚みからなる箇所を有しているものであれば、特に形状は限定されない。例えば、反射ミラー１０の横断面は、三角形状、階段形状（図９（ａ）（ｂ）参照）、長方形とくさび形状を組み合わせた形状（図１０（ａ）参照）、曲面で徐々に厚みがかわる形状（図１０（ｂ）および図１１（ａ）（ｂ）参照）などからなっていてもよい。
【００７０】
ここで、図１０（ｂ）および図１１（ａ）（ｂ）に示すように、反射ミラー１０の横断面が曲面で徐々に厚みがかわる形状からなる場合には、反射面が凸面鏡となり、焦点距離を変えることができる。このため、反射ミラー１０の厚み（光路差）との組み合わせによって様々なスポット径を設定することができる。
【００７１】
第４の実施の形態
次に、図１２（ａ）（ｂ）乃至図１４（ａ）（ｂ）により、本発明の第４の実施の形態について説明する。図１２（ａ）（ｂ）乃至図１４（ａ）（ｂ）に示す第４の実施の形態は、反射ミラー１０の前面１０ａの一領域がＩＲ光Ｉを選択的に反射し、前面１０ａの他領域がＳＨＧ光Ｓを選択的に反射するとともに、反射ミラー１０の背面１０ｂのうち前面１０ａの一領域に対応する領域（対向する領域）がＳＨＧ光Ｓを選択的に反射し、反射ミラー１０の背面１０ｂのうち前面１０ａの他領域に対応する領域（対向する領域）がＩＲ光Ｉを選択的に反射する。そして、この反射ミラー１０は、その面内方向に沿って移動可能となっている。その他の構成は、図１乃至図４（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と略同一となっている。
【００７２】
図１２（ａ）（ｂ）乃至図１４（ａ）（ｂ）に示す第３の実施の形態において、図１乃至図４（ａ）（ｂ）に示す第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００７３】
この実施の形態では、反射ミラー１０へのレーザ光Ｉ，Ｓの入射位置により反射ミラー１０の前面１０ａでＩＲ光Ｉを選択的に反射するとともに背面１０ｂでＳＨＧ光Ｓを選択的に反射する場合（図１２（ａ）参照）と、反射ミラー１０の前面１０ａでＳＨＧ光Ｓを選択的に反射するとともに背面１０ｂでＩＲ光Ｉを選択的に反射する場合（図１２（ｂ）参照）と、を適宜選択することができる。
【００７４】
このため、レーザ加工装置を図１２（ａ）の矢印の方向に走査させる態様で用いる場合と、レーザ加工装置を図１２（ｂ）の矢印の方向に走査させる態様で用いる場合と、いずれの場合においても、ＩＲ光ＩをＳＨＧ光Ｓよりも先に被処理体６０上に照射することができるので、ＳＨＧ光ＳがＩＲ光Ｉによって変質したＳｉ層６５およびメタル層６６を除去することができる。
【００７５】
また、本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができ、さらに主要な効果として、簡素な機構でレーザ加工装置と被処理体との相対移動の往復動作のいずれでも加工することが可能となり、加工効率を上げることができる。
【００７６】
ところで、本実施の形態においても、横断面が略くさび形状からなる反射ミラー１０を用いることができる。このように、横断面が略くさび形状からなるように、異なる厚みからなる箇所を有する反射ミラー１０を用いた場合には、反射ミラー１０をその面内方向に沿って移動させるだけで（反射ミラー１０の背面１０ｂにおいて反射されるレーザ光Ｉ，Ｓの光路距離が変わるように移動させるだけで）、反射ミラー１０の背面１０ｂにおいて反射されるレーザ光Ｉ，Ｓの被処理体６０上に照射されるレーザスポットの大きさを適宜調整することができるとともに、反射ミラー１０の前面１０ａにおいて反射されるレーザ光Ｉ，Ｓのレーザスポットに対して、反射ミラー１０の背面１０ｂにおいて反射されるレーザ光Ｉ，Ｓのレーザスポットの位置を適宜調整することができる。
【００７７】
なお、本実施の形態のように、レーザ加工装置を図１２（ａ）の矢印の方向に走査させ場合と、レーザ加工装置を図１２（ｂ）の矢印の方向に走査させる場合とでは、被処理体６０に対するスポットの焦点を調整する必要がある（図１３（ａ）（ｂ）参照）。
【００７８】
すなわち、レーザ加工装置を図１２（ａ）の矢印の方向に走査させ場合には、被処理体６０上で図１２（ａ）の左側に位置するＩＲ光Ｉの焦点が合うよう調整し（図１２（ａ）の右側に位置するＳＨＧ光Ｓのスポット径が左側に位置するＩＲ光Ｉのスポット径よりも大きくなるように調整し）、レーザ加工装置を図１２（ｂ）の矢印の方向に走査させ場合では、被処理体６０上で図１２（ｂ）の右側に位置するＩＲ光Ｉの焦点が合うように調整する（左側に位置するＳＨＧ光Ｓのスポット径が右側に位置するＩＲ光Ｉのスポット径よりも大きくなるように調整する）必要がある。
【００７９】
なお、このような調整を行うには、集光部７を光軸方向に移動させたり（図１３（ｂ）の矢印Ａ１参照）、被処理体６０と、反射ミラー１０および集光部７との相対的な上下方向の位置を調整したり（図１３（ｂ）の矢印Ａ２参照）すればよい。また、異なる厚みからなる箇所を有する反射ミラー１０を用いる場合には、反射ミラー１０に対するレーザ光Ｉ，Ｓの入射位置を適宜調整することによって、焦点を調整すればよい。
【００８０】
また、図１４（ａ）（ｂ）に示すように、反射ミラー１０の横断面が、曲面で徐々に厚みがかわる形状からなっている場合には、ＩＲ光ＩまたはＳＨＧ光Ｓの焦点距離を変えることができる（図１４（ｂ）の矢印Ａ３参照）。このため、反射ミラー１０の厚み（光路差）との組み合わせによって、レーザ加工装置を図１２（ａ）の矢印の方向に走査させ場合と図１２（ｂ）の矢印の方向に走査させ場合の各々において、被処理体６０上でＩＲ光Ｉの焦点が合うよう調整すればよい。なお、このとき、集光部７の光軸方向移動を組み合わせてもよい（図１４（ｂ）の両方向矢印Ａ４参照）。
【００８１】
ところで、上記では、反射ミラー１０をその面内方向に沿って移動させる態様を用いて説明したが、これに限られることなく、レーザ加工装置を反射ミラー１０に対して移動してもよいし、反射ミラー１０を集光部７に対して反転させるようにしてもよい。
【００８２】
なお、上記の各実施の形態では、波長が１０６４ｎｍ近傍であるＩＲ光Ｉと、波長が５３２ｎｍ近傍であるＳＨＧ光Ｓとを用いて説明したが、波長の長さはこれら１０６４ｎｍや５３２ｎｍに限られるものではない。例えば、波長が５３２ｎｍ近傍であるＳＨＧ光Ｓの代わりに、波長が１０６４ｎｍの１／３である３５５ｎｍのレーザ光（ＴＨＧ）や、波長が１０６４ｎｍの１／４である２６６ｎｍのレーザ光（ＦＨＧ）などを用いてもよいし、レーザ発振器１から照射されるレーザ光の波長がそもそも１０６４ｎｍ近傍でなくてもよい。また目的とする加工に必要な波長の組み合わせを適宜選択すればよい。
【００８３】
以上のように、上述した各実施の形態によれば、薄膜シリコン太陽電池に代表されるような、異なる材料の薄膜を積層してなる薄膜デバイスの各薄膜を選択的にレーザ加工する場合における加工面の変質部分などの除去や異波長連続加工が、低コスト、省スペース、かつ、短時間ででき、調整やメンテナンス（光軸あわせなど）も簡便となる。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置を用いて被処理体を処理する態様を示した斜視図。
【図３】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置を用いて被処理体を処理する態様を示した概略横断面図。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるレーザ加工装置を用いて被処理体を処理する態様を示した概略縦断面図。
【図５】本発明の第２の実施の形態によるレーザ加工装置を示す概略構成図。
【図６】本発明の第３の実施の形態によるレーザ加工装置を示す概略構成図。
【図７】本発明の第３の実施の形態の別の態様によるレーザ加工装置を示す概略構成図。
【図８】本発明の第３の実施の形態によるレーザ加工装置を用いて被処理体を処理する態様を示した概略縦断面図。
【図９】本発明の第３の実施の形態によるレーザ加工装置の別の態様を用いて被処理体を処理する態様を示した概略縦断面図。
【図１０】本発明の第３の実施の形態によるレーザ加工装置に用いられる反射ミラーの別の態様を示した概略縦断面図。
【図１１】本発明の第３の実施の形態によるレーザ加工装置のさらに別の態様を用いて被処理体を処理する態様を示した概略縦断面図。
【図１２】本発明の第４の実施の形態によるレーザ加工装置を示す概略構成図。
【図１３】本発明の第４の実施の形態によるレーザ加工装置において、ＩＲ光の焦点を被処理体上で合わせる態様を示した概略縦断面図。
【図１４】本発明の第４の実施の形態によるレーザ加工装置において、ＩＲ光の焦点を被処理体上で合わせる別の態様を示した概略縦断面図。
【図１５】多層構造の薄膜デバイスを処理する手順を示した概略断面図。
【図１６】多層構造のうち変質した箇所を取り除く方法を示した概略断面図。
【符号の説明】
【００８５】
１      レーザ発振器
５      波長変換素子
７      集光部
７ａ    第一集光部
７ｂ    第二集光部
１０    反射ミラー
１０ａ  反射ミラーの前面
１０ｂ  反射ミラーの背面
６０    被処理体
Ｉ      ＩＲ光（レーザ光）
Ｉａ    ＩＲ光のビームスポット
Ｓ      ＳＨＧ光（レーザ光）
Ｓａ    ＳＨＧ光のビームスポット
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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