JP2010052014A - レーザー加工装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被加工物の厚さにバラツキがあっても被加工物の表面から所定の深さ位置に正確に加工を施すことができるレーザー加工装置を提供する。
【解決手段】加工用レーザー光線の波長と異なる波長の検出用レーザー光線を集光器７を通してチャックテーブルに保持された被加工物に照射し被加工物の上面で反射した反射光に基いてチャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段８と、レーザー光線照射手段を被加工物保持面に対して垂直な方向に移動し集光器によって集光されるレーザー光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段８２と、集光器の集光レンズを被加工物保持面に対して垂直な方向に変位することによりレーザー光線の集光点位置を変位せしめるピエゾモータからなる第２の集光点位置調整手段７４と、制御手段とを具備している。
【選択図】図２

Description

本発明は、チャックテーブルに保持された板状の被加工物に所定の加工予定ラインに沿ってレーザー加工を施すレーザー加工装置に関する。

半導体デバイス製造工程においては、略円板形状である半導体ウエーハの表面に格子状に配列されたストリートと呼ばれる分割予定ラインによって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイスを形成する。そして、半導体ウエーハをストリートに沿って切断することにより回路が形成された領域を分割して個々の半導体チップを製造している。また、サファイヤ基板の表面に窒化ガリウム系化合物半導体等が積層された半導体ウエーハもストリートに沿って切断することにより個々の発光ダイオード、レーザーダイオード等の光デバイスに分割され、電気機器に広く利用されている。

近年、半導体ウエーハ等の板状の被加工物を分割する方法として、その被加工物に対して透過性を有するパルスレーザー光線を用い、分割すべき領域の内部に集光点を合わせてパルスレーザー光線を照射するレーザー加工方法も試みられている。このレーザー加工方法を用いた分割方法は、被加工物の一方の面側から内部に集光点を合わせて被加工物に対して透過性を有する波長（例えば１０６４ｎｍ）のパルスレーザー光線を照射し、被加工物の内部にストリートに沿って変質層を連続的に形成し、この変質層が形成されることによって強度が低下したストリートに沿って外力を加えることにより、被加工物を分割するものである。（例えば、特許文献１参照。）
特許第３４０８８０５号公報

しかるに、半導体ウエーハ等の板状の被加工物にはウネリがあり、その厚さにバラツキがあると、レーザー光線を照射する際に屈折率の関係で所定の深さに均一に変質層を形成することができない。従って、半導体ウエーハ等の内部の所定深さに均一に変質層を形成するためには、予めレーザー光線を照射する領域の凹凸を検出し、その凹凸にレーザー光線照射手段を追随させて加工する必要がある。

上述した問題を解消するために、被加工物を保持する被加工物保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するための加工用レーザー光線を発振する加工用レーザー光線発振手段と、該加工用レーザー光線発振手段によって発振された加工用レーザー光線を集光する集光レンズを備えた集光器と、該集光器の集光レンズによって集光される加工用レーザー光線の集光点を被加工物保持面に垂直な方向に移動する集光点位置調整手段と、チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、該高さ位置検出手段によって検出された高さ位置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具備したレーザー加工装置が提案されている。（例えば、特許文献２参照。）
特開平２００８−１２５６６号公報

上記特許文献２に開示されたレーザー加工装置における高さ位置検出手段は、検出用レーザー光線を上記集光レンズを通してチャックテーブルに保持された被加工物の表面に照射し、その反射光の面積に基いてチャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置を検出する。
しかるに、上記特許文献２に開示された高さ位置検出手段は、検出用レーザー光線の集光点と加工用レーザー光線の集光点が一致するため、加工用レーザー光線の集光点をチャックテーブルに保持された被加工物の表面から深い位置に集光点を位置付けて加工する際に、被加工物の表面に照射された検出用レーザー光線のスポットの面積が非常に大きなものとなる。この結果、反射光の単位面積あたりの光量が低下するので、チャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置を正確に検出することができない。従って、被加工物のウネリに追随して被加工物の表面から所定の深さ位置に正確に加工を施すことができないとうい問題がある。

上記特許文献２に開示されたレーザー加工装置における高さ位置検出手段は、検出用レーザー光線を上記集光レンズを通してチャックテーブルに保持された被加工物の表面に照射し、その反射光の面積に基いてチャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置を検出する。
しかるに、上記特許文献２に開示された高さ位置検出手段の検出用レーザー光線の集光点と加工用レーザー光線の集光点位置を変位するための集光点位置調整手段がガルバノスキャナー機構を用いているために、高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置の変化に対応して加工用レーザー光線の集光点位置を迅速に追随させることが困難である。

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術的課題は、高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置の変化に対応して加工用レーザー光線の集光点位置を迅速に追随させ、被加工物の厚さにバラツキがあっても被加工物の表面から所定の深さ位置に正確に加工を施すことができるレーザー加工装置を提供することである。

上記主たる技術課題を解決するため、本発明によれば、被加工物を保持する被加工物保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するための加工用レーザー光線を発振する加工用レーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振された加工用レーザー光線を集光する集光レンズを備えた集光器とを有するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、を具備しているレーザー加工装置において、
該加工用レーザー光線の波長と異なる波長の検出用レーザー光線を該集光器を通して該チャックテーブルに保持された被加工物に照射し、被加工物の上面で反射した反射光に基いて該チャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、
該レーザー光線照射手段を該被加工物保持面に対して垂直な方向に移動し該集光器によって集光される該検出用レーザー光線および該加工用レーザー光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、
該集光器の該集光レンズを該被加工物保持面に対して垂直な方向に変位することにより該検出用レーザー光線および該加工用レーザー光線の集光点位置を変位せしめるピエゾモータからなる第２の集光点位置調整手段と、
該高さ位置検出手段からの検出信号を入力し該第１の集光点位置調整手段、該第２の集光点位置調整手段、該レーザー光線照射手段、該加工送り手段、該割り出し送り手段を制御する制御手段と、を具備している、
ことを特徴とするレーザー加工装置が提供される。

上記制御手段は、高さ位置検出手段を作動するとともに加工送り手段および割り出し送り手段を作動してチャックテーブルに保持された被加工物の加工領域における表面高さ位置を検出して最高値と最低値を求める高さ位置検出工程と、高さ位置検出工程によって求められた最高値と最低値に基いて第１の集光点位置調整手段を作動して集光器によって集光されるレーザー光線の集光点位置を最高値と最低値の中間位置に調整する集光点位置調整工程と、レーザー光線照射手段および高さ位置検出手段を作動しつつ高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置に対応してピエゾモータからなる第２の集光点位置調整手段を制御するレーザー加工工程を実行する。

本発明によるレーザー加工装置は、チャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、レーザー光線照射手段を被加工物保持面に対して垂直な方向に移動し集光器によって集光される検出用レーザー光線および加工用レーザー光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、集光器の集光レンズを被加工物保持面に対して垂直な方向に変位することにより検出用レーザー光線および加工用レーザー光線の集光点位置を変位せしめるピエゾモータからなる第２の集光点位置調整手段と、制御手段とを具備しているので、集光器を所定の基準位置に位置付ける際にはボール螺子機構等からなる第１の集光点位置調整手段を作動し、高さ位置検出手段からの検出信号に基いて検出用レーザー光線の集光点位置と加工用レーザー光線の集光点位置を変位せしめる際にはレスポンスが速いピエゾモータからなる第２の集光点位置調整手段を制御する。従って、高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置の変化に対応して加工用レーザー光線の集光点位置を迅速に追随させることができ、被加工物の厚さにバラツキがあっても被加工物の表面から所定の深さ位置に正確に加工を施すことができる

以下、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の好適な実施形態について、添付図面を参照して、更に詳細に説明する。

図１には、本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図が示されている。図１に示すレーザー加工装置は、静止基台２と、該静止基台２に矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に配設され被加工物を保持するチャックテーブル機構３と、静止基台２に上記矢印Ｘで示す方向（X軸方向）と直角な矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット支持機構４と、該レーザー光線ユニット支持機構４に矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に配設されたレーザー光線照射ユニット５とを具備している。

上記チャックテーブル機構３は、静止基台２上に矢印Ｘで示す加工送り方向に沿って平行に配設された一対の案内レール３１、３１と、該案内レール３１、３１上に矢印Ｘで示す加工送り方向に（X軸方向）移動可能に配設された第一の滑動ブロック３２と、該第１の滑動ブロック３２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に配設された第２の滑動ブロック３３と、該第２の滑動ブロック３３上に円筒部材３４によって支持されたカバーテーブル３５と、被加工物保持手段としてのチャックテーブル３６を具備している。このチャックテーブル３６は多孔性材料から形成された吸着チャック３６１を具備しており、被加工物保持面としての吸着チャック３６１上に被加工物である例えば円盤状の半導体ウエーハを図示しない吸引手段によって保持するようになっている。このように構成されたチャックテーブル３６は、円筒部材３４内に配設された図示しないパルスモータによって回転せしめられる。なお、チャックテーブル３６には、後述する環状のフレームを固定するためのクランプ３６２が配設されている。

上記第１の滑動ブロック３２は、その下面に上記一対の案内レール３１、３１と嵌合する一対の被案内溝３２１、３２１が設けられているとともに、その上面に矢印Ｙで示す割り出し送り方向に沿って平行に形成された一対の案内レール３２２、３２２が設けられている。このように構成された第１の滑動ブロック３２は、被案内溝３２１、３２１が一対の案内レール３１、３１に嵌合することにより、一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第１の滑動ブロック３２を一対の案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向に移動させるためのボール螺子機構からなる加工送り手段３７を具備している。加工送り手段３７は、上記一対の案内レール３１と３１の間に平行に配設された雄ネジロッド３７１と、該雄ネジロッド３７１を回転駆動するためのパルスモータ３７２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３７１は、その一端が上記静止基台２に固定された軸受ブロック３７３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３７２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３７１は、第１の滑動ブロック３２の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３７２によって雄ネジロッド３７１を正転および逆転駆動することにより、第一の滑動ブロック３２は案内レール３１、３１に沿って矢印Ｘで示す加工送り方向（X軸方向）に移動せしめられる。

上記第２の滑動ブロック３３は、その下面に上記第１の滑動ブロック３２の上面に設けられた一対の案内レール３２２、３２２と嵌合する一対の被案内溝３３１、３３１が設けられており、この被案内溝３３１、３３１を一対の案内レール３２２、３２２に嵌合することにより、矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動可能に構成される。図示の実施形態におけるチャックテーブル機構３は、第２の滑動ブロック３３を第１の滑動ブロック３２に設けられた一対の案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるためのボール螺子機構からなる第１の割り出し送り手段３８を具備している。第１の割り出し送り手段３８は、上記一対の案内レール３２２と３２２の間に平行に配設された雄ネジロッド３８１と、該雄ネジロッド３８１を回転駆動するためのパルスモータ３８２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド３８１は、その一端が上記第１の滑動ブロック３２の上面に固定された軸受ブロック３８３に回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ３８２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド３８１は、第２の滑動ブロック３３の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された貫通雌ネジ穴に螺合されている。従って、パルスモータ３８２によって雄ネジロッド３８１を正転および逆転駆動することにより、第２の滑動ブロック３３は案内レール３２２、３２２に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。

上記レーザー光線照射ユニット支持機構４は、静止基台２上に矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に沿って平行に配設された一対の案内レール４１、４１と、該案内レール４１、４１上に矢印Ｙで示す方向に移動可能に配設された可動支持基台４２を具備している。この可動支持基台４２は、案内レール４１、４１上に移動可能に配設された移動支持部４２１と、該移動支持部４２１に取り付けられた装着部４２２とからなっている。装着部４２２は、一側面に矢印Ｚで示す方向に延びる一対の案内レール４２３、４２３が平行に設けられている。図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット支持機構４は、可動支持基台４２を一対の案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動させるためのボール螺子機構からなる第２の割り出し送り手段４３を具備している。第２の割り出し送り手段４３は、上記一対の案内レール４１、４１の間に平行に配設された雄ネジロッド４３１と、該雄ねじロッド４３１を回転駆動するためのパルスモータ４３２等の駆動源を含んでいる。雄ネジロッド４３１は、その一端が上記静止基台２に固定された図示しない軸受ブロックに回転自在に支持されており、その他端が上記パルスモータ４３２の出力軸に伝動連結されている。なお、雄ネジロッド４３１は、可動支持基台４２を構成する移動支持部４２１の中央部下面に突出して設けられた図示しない雌ネジブロックに形成された雌ネジ穴に螺合されている。このため、パルスモータ４３２によって雄ネジロッド４３１を正転および逆転駆動することにより、可動支持基台４２は案内レール４１、４１に沿って矢印Ｙで示す割り出し送り方向（Y軸方向）に移動せしめられる。

図示の実施形態のおけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１と、該ユニットホルダ５１に取り付けられたレーザー光線照射手段５２を具備している。ユニットホルダ５１は、上記装着部４２２に設けられた一対の案内レール４２３、４２３に摺動可能に嵌合する一対の被案内溝５１１、５１１が設けられており、この被案内溝５１１、５１１を上記案内レール４２３、４２３に嵌合することにより、矢印Ｚで示す方向（Z軸方向）に移動可能に支持される。

図示の実施形態におけるレーザー光線照射ユニット５は、ユニットホルダ５１を一対の案内レール４２３、４２３に沿って上記チャックテーブル３６被加工物保持面に垂直な方向である矢印Ｚで示す焦点位置調整方向（Z軸方向）に移動させるための第１の集光点位置調整手段５３を具備している。第１の集光点位置調整手段５３は、上記加工送り手段３７や第１の割り出し送り手段３８および第２の割り出し送り手段４３と同様にボール螺子機構からなっている。この第１の集光点位置調整手段５３は、一対の案内レール４２３、４２３の間に配設された雄螺子ロッド（図示せず）と、該雄螺子ロッドを回転駆動するためのパルスモータ５３２等の駆動源を含んでおり、パルスモータ５３２によって図示しない雄螺子ロッドを正転および逆転駆動することにより、ユニットホルダ５１およびレーザビーム照射手段５２を案内レール４２３、４２３に沿って矢印Ｚで示す集光点位置調整方向（Z軸方向）に移動せしめる。なお、図示の実施形態においてはパルスモータ５３２を正転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を上方に移動し、パルスモータ５３２を逆転駆動することによりレーザー光線照射手段５２を下方に移動するようになっている。

図示のレーザー光線照射手段５２は、実質上水平に配置された円筒形状のケーシング５２１を含んでいる。このケーシング５２１内には図２に示すように加工用パルスレーザー光線発振手段６が配設されており、ケーシング５２１の先端には加工用パルスレーザー光線発振手段６が発振する加工用パルスレーザー光線を上記チャックテーブル３６に保持される被加工物に照射せしめる集光器７が配設されている。加工用パルスレーザー光線発振手段６は、被加工物であるウエーハに対して透過性を有する波長の加工用パルスレーザー光線LB1を発振する。この加工用パルスレーザー光線発振手段6は、例えば波長が１０６４ｎｍである加工用パルスレーザー光線LB１を発振するＹＶＯ４パルスレーザー発振器或いはＹＡＧパルスレーザー発振器を用いることができる。

上記集光器７は、上記加工用パルスレーザー光線発振手段６から発振された加工用パルスレーザー光線LB1を図２において下方に向けて方向変換する方向変換ミラー７１と、該方向変換ミラー７１によって方向変換された加工用パルスレーザー光線LB1を集光する集光レンズ７２と、該集光レンズ７２を収容したケース７３をチャックテーブル３６の保持面（上面）に対して垂直な方向（図２において上下方向）に移動するためのアクチュエータ７４を具備している。アクチュエータ７４は、図示の実施形態においては印加する電圧値に対応して軸方向に延びる圧電素子によって構成されたピエゾモータからなっている。従って、ピエゾモータからなるアクチュエータ７４は、後述する制御手段によって制御され集光レンズ７２を図２において上下方向（チャックテーブル３６被加工物保持面に垂直な方向）に移動することにより加工用パルスレーザー光線LB1の集光点位置を変位せしめる第２の集光点位置調整手段として機能する。

図２を参照して説明を続けると、図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、チャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出するための高さ位置検出手段８を具備している。高さ位置検出手段８は、検査用レーザー光線を発振する検査用レーザー光線発振手段８０と、上記加工用パルスレーザー光線発振手段６と集光器７と間の経路に配設され検査用レーザー光線発振手段８０から発振された検査用レーザー光線を集光器７に向けて分光せしめるダイクロイックミラー８１と、該ダイクロイックミラー８１と検査用レーザー光線発振手段８０との間に配設され検査用レーザー光線発振手段８０によって発振された検査用レーザー光線の上記集光器７の集光レンズ７２によって集光される集光点位置と上記加工用レーザー光線の上記集光器７の集光レンズ７２によって集光される集光点位置を変位せしめる集光点位置変位手段８２と、該集光点位置変位手段８２とダイクロイックミラー８１との間に配設され集光点位置変位手段８２を通過した検査用レーザー光線をダイクロイックミラー８１に向ける第１の経路８３aに導く第1のビームスプリッター８３を具備している。

検査用レーザー光線発振手段８０は、上記加工用パルスレーザー光線発振手段６から発振される加工用パルスレーザー光線の波長と異なり被加工物であるウエーハに対して反射性を有する波長の例えば波長が６３５ｎｍの検査用レーザー光線LB2を発振するHe-Neパルスレーザー発振器を用いることができる。なお、検査用レーザー光線発振手段８０から発振される検査用レーザー光線LB2の出力は、図示の実施形態においては１０mWに設定されている。ダイクロイックミラー８１は、加工用パルスレーザー光線LB1は通過するが検査用レーザー光線発振手段８０から発振された検査用レーザー光線を集光器７に向けて反射せしめる。集光点位置変位手段８２は、図示の実施形態においては検査用レーザー光線LB2の光軸に沿って所定の間隔を持って直列に配設された一対の凸レンズ８２１、８２２と、該一対の凸レンズ８２１、８２２の間隔を調整するための間隔調整手段８２３とからなり、該間隔調整手段８２３が後述する制御手段によって制御されるようになっている。上記第1のビームスプリッター８３は、間隔調整手段８２３を通過した検査用レーザー光線LB2を上記ダイクロイックミラー８１に向けた第１の経路８３aに導くとともに、ダイクロイックミラー８１によって反射された後述する反射光を第２の経路８３bに導く。

図示の実施形態における高さ位置検出手段８は、第２の経路８３bに配設され第1のビームスプリッター８３によって反射された反射光のうち検査用レーザー光線LB2の波長（図示の実施形態においては６３５ｎｍ）に対応する反射光のみを通過せしめるバンドパスフィルター８４と、該バンドパスフィルター８４を通過した反射光を分析し分析結果を後述する制御手段に送る反射光分析手段８５を具備している。反射光分析手段８５は、バンドパスフィルター８４を通過した反射光を第３の経路８５aと第４の経路８５bに分光する第２のビームスプリッター８５１と、該第２のビームスプリッター８５１によって第３の経路８５aに分光された反射光を１００％集光する集光レンズ８５２と、該集光レンズ８５２によって集光された反射光を受光する第1の受光素子８５３を具備している。第1の受光素子８５３は、受光した光量に対応した電圧信号を後述する制御手段に送る。また、図示の実施形態における反射光分析手段８５は、第２のビームスプリッター８５１によって第４の経路８５bに分光された反射光を受光する第２の受光素子８５４と、該第２の受光素子８５４が受光する反射光の受光領域を規制する受光領域規制手段８５５を具備している。受光領域規制手段８５５は、図示の実施形態においては第２のビームスプリッター８５１によって第４の経路８５bに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８５５aと、該シリンドリカルレンズ８５５a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８５５bとからなっている。該一次元マスク８５５bを通過した反射光を受光する第２の受光素子８５４は、受光した光量に対応した電圧信号を後述する制御手段に送る。

図２に示す実施形態における高さ位置検出手段８は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
検査用レーザー光線発振手段８０から発振された平行光からなる検査用レーザー光線LB2は、集光点位置変位手段８２の凸レンズ８２１と８２２の間隔を変更することにより、上記集光器７の集光レンズ７２によって集光される集光点位置が変異される。即ち、図３の(a)に示すように凸レンズ８２１の焦点位置と凸レンズ８２２の焦点位置とを一致すように配置した場合は、凸レンズ８２１に入光された検査用レーザー光線LB2は凸レンズ８２２から平行な光線として出力される。一方、図３の(b)に示すように凸レンズ８２１と８２２の間隔を図３の(a)より小さくした場合は、凸レンズ８２１に入光された検査用レーザー光線LB2は凸レンズ８２２から末広がりの光線として出力される。また、図３の(c)に示すように凸レンズ８２１と８２２の間隔を図３の(a)より大きくした場合は、凸レンズ８２１に入光された検査用レーザー光線LB2は凸レンズ８２２から末窄まりの光線として出力される。上記図３の(a)に示すように集光点位置変位手段８２の凸レンズ８２２から平行な光線として出力された検査用レーザー光線LB2は、図４の(a)に示すように集光器７の集光レンズ７２によって集光点位置P1に集光される。この集光点位置P1は、上記加工用パルスレーザー光線LB1の集光点位置と一致する。一方、上記図３の(b)に示すように集光点位置変位手段８２の凸レンズ８２２から末広がりの光線として出力された検査用レーザー光線LB2は、図４の(ｂ)に示すように集光器７の集光レンズ７２によって上記集光点位置P1より下方の集光点位置P2に集光される。また、上記図３の(c)に示すように集光点位置変位手段８２の凸レンズ８２２から末窄まりの光線として出力された検査用レーザー光線LB2は、図４の(c)に示すように集光器７の集光レンズ７２によって上記集光点位置Pより上方の集光点位置P3に集光される。

ここで、集光器７によって集光される検査用レーザー光線LB2と加工用パルスレーザー光線LB１との集光点位置について、図５を参照して説明する。なお、集光点位置変位手段８２を構成する集光点位置変位手段８２の凸レンズ８２１と８２２の間隔は上記図３の(c)に示す態様を用いることにする。
加工用パルスレーザー光線LB１は、集光器７の集光レンズ７２によって集光点位置Pに集光される。一方、検査用レーザー光線LB2は、上述したように集光器７の集光レンズ７２によって集光点位置Pより上方の集光点位置P3に集光される。なお、加工用パルスレーザー光線LB１の集光点位置Pと検査用レーザー光線LB2の集光点位置P3の距離(L)は、集光点位置変位手段８２の凸レンズ８２１と８２２の間隔を調整することにより変更することができる。なお、検査用レーザー光線発振手段８０によって発振された検査用レーザー光線の上記集光器７の集光レンズ７２によって集光される集光点位置と上記加工用レーザー光線の上記集光器７の集光レンズ７２によって集光される集光点位置を変位せしめる集光点位置変位手段８２は、上記加工用パルスレーザー光線発振手段６からダイクロイックミラー８１までの経路に配設してもよい。

そして、加工用パルスレーザー光線LB１の集光点位置Pをチャックテーブル３６に保持された被加工物Wの下面から所定量上側の位置に位置付けるように上記第２の集光点位置調整手段としてのアクチュエータ７４に所定の電圧（例えば５V）の電圧を印加する。このとき、検査用レーザー光線LB2の集光点位置P3が被加工物Wの上面より下側（レーザー光線照射方向下流側）に位置するように集光点位置変位手段８２の凸レンズ８２１と８２２の間隔を調整する。従って、検査用レーザー光線LB2は、チャックテーブル３６に保持された被加工物Wの上面にスポットSで照射され、スポットSの大きさで反射する（反射光）。このようにチャックテーブル３６に保持された被加工物Wの上面に照射される検査用レーザー光線LB2のスポットSは、集光点位置が加工用パルスレーザー光線LB１と一致している場合のスポットS0より著しく小さいため、反射光の単位面積あたりの光量が多くなる。従って、反射光の光量に基いて上記反射光分析手段８５によって求めるチャックテーブル３６に保持された被加工物Wの高さ位置が正確となる。

このように被加工物Wの上面で反射したスポットSの反射光は、図２に示すように集光レンズ７２、方向変換ミラー７１、ダイクロイックミラー８１、第1のビームスプリッター８３を介してバンドパスフィルター８４に達する。なお、上記加工用パルスレーザー光線LB1の反射光も検査用レーザー光線LB2と同様に経路を介してバンドパスフィルター８４に達する。バンドパスフィルター８４は上述したように検査用レーザー光線LB2の周波数に対応する反射光のみを通過せしめるように構成されているので、加工用パルスレーザー光線LB1の反射光はバンドパスフィルター８４によって遮断される。従って、検査用レーザー光線LB2の反射光だけがバンドパスフィルター８４を通過し、反射光分析手段８５を構成する第２のビームスプリッター８５１によって第３の経路８５aと第４の経路８５bに分光される。第３の経路８５aに分光された検査用レーザー光線LB2の反射光は、集光レンズ８５２によって１００％集光され第1の受光素子８５３に受光される。そして、第1の受光素子８５３は、受光した光量に対応した電圧信号を後述する制御手段に送る。一方、第４の経路に８５bに分光された検査用レーザー光線LB2の反射光は、受光領域規制手段８５５のシリンドリカルレンズ８５５aによって一次元に集光され、一次元マスク８５５bによって所定の単位長さに規制されて第２の受光素子８５４に受光される。そして、第２の受光素子８５４は、受光した光量に対応した電圧信号を後述する制御手段に送る。

ここで、第1の受光素子８５３と第２の受光素子８５４によって受光される検査用レーザー光線LB2の反射光の受光量について説明する。
第1の受光素子８５３に受光される反射光は、集光レンズ８５２によって１００％集光されるので受光量は一定であり、第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）は一定（例えば１０V）となる。一方、第２の受光素子８５４によって受光される反射光は、受光領域規制手段８５５のシリンドリカルレンズ８５５aによって一次元に集光された後、一次元マスク８５５bによって所定の単位長さに規制されて第２の受光素子８５４に受光されるので、図５に示すように検査用レーザー光線LB2が被加工物Wの上面に照射される際に、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離、即ち被加工物Wの高さ位置（厚み）によって第２の受光素子８５４の受光量は変化する。従って、第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）は、検査用レーザー光線LB2が照射される被加工物Wの上面高さ位置によって変化する。

例えば、図６の(a)に示すように被加工物Wの高さ位置が低く（被加工物Wの厚みが薄く）集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)が大きい場合には、検査用レーザー光線LB2は被加工物Wの上面に照射されるスポットS1で反射する。この反射光は上述したように第２のビームスプリッター８５１によって第３の経路８５aと第４の経路８５bに分光されるが、第３の経路８５aに分光されたスポットS1の反射光は集光レンズ８５２によって１００％集光されるので、反射光の全ての光量が第1の受光素子８５３に受光される。一方、第２のビームスプリッター８５１によって第４の経路８５bに分光されたスポットS1の反射光は、シリンドリカルレンズ８５５aによって一次元に集光されるので断面が略長方形となる。このようにして断面が略長方形に絞られた反射光は、一次元マスク８５５bによって所定の単位長さに規制されるので、第４の経路８５bに分光された反射光の一部が第２の受光素子８５４によって受光されることになる。従って、第２の受光素子８５４に受光される反射光の光量は上述した第1の受光素子８５３に受光される光量より少なくなる。

次に、図６の(b)に示すように被加工物Wの高さ位置が高く（被加工物Wの厚みが厚く）集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)が小さい場合には、検査用レーザー光線LB2は被加工物Wの上面に照射されるスポットS2で反射する。この環状のスポットS2は上記スポットS1より大きい。このスポットS2の反射光は上述したように第２のビームスプリッター８５１によって第３の経路８５aと第４の経路８５bに分光されるが、第３の経路８５aに分光されたスポットS2の反射光は集光レンズ８５２によって１００％集光されるので、反射光の全ての光量が第1の受光素子８５３に受光される。一方、第２のビームスプリッター８５１によって第４の経路８５bに分光されたスポットS2の反射光は、シリンドリカルレンズ８５５aによって一次元に集光されるので断面が略長方形となる。この略長方形の長辺の長さは、反射光のスポットS2が上記環状のスポットS1より大きいのでスポットS1の場合より長くなる。このようにして断面が略長方形に集光された反射光は、一次元マスク８５５bによって所定の長さに区切られ一部が第２の受光素子８５４によって受光される。従って、第２の受光素子８５４によって受光される光量は、上記図６の(a)に示す場合より少なくなる。このように第２の受光素子８５４に受光される反射光の光量は、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)、即ち被加工物Wの高さ位置が低い（被加工物Wの厚みが薄い）程多く、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)、即ち被加工物Wの高さ位置が高い（被加工物Wの厚みが厚い）程少なくなる。

ここで、上記第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）との比と、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)、即ち被加工物Wの高さ位置との関係について、図７に示す制御マップを参照して説明する。なお、図７において横軸は第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）との比（V1/V2）で、縦軸は集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの所定の距離（基準値）に対する変位量を示している。図７に示す例においては、上述したように上記第２の集光点位置調整手段としてのアクチュエータ７４に所定の電圧（例えば５V）の電圧を印加した状態において、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)が３０．０mmの場合を基準値（０）として、上記電圧値の比（V1/V2）が“５”に設定されている。そして、チャックテーブルに保持された被加工物Wの高さ位置が上記基準値より低い（被加工物Wの厚みが薄い）場合には、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)が長くなるので、電圧値の比（V1/V2）が“５”より大きくなる。一方、チャックテーブルの保持された被加工物Wの高さ位置が上記基準値より高い（被加工物Wの厚みが厚い）場合には、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)が短くなるので、電圧値の比（V1/V2）が“５”より小さくなる。従って、上述したように第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）との比（V1/V2）を求め、この電圧値の比（V1/V2）を図７に示す制御マップに照合することにより、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)、即ち上記基準値からの変位量を求めることができる。なお、図７に示す制御マップは、後述する制御手段のメモリに格納される。

図１に戻って説明を続けると、上記レーザー光線照射手段５２を構成するケーシング５２１の先端部には、レーザー光線照射手段５２によってレーザー加工すべき加工領域を検出する撮像手段９が配設されている。この撮像手段９は、可視光線によって撮像する通常の撮像素子（ＣＣＤ）の外に、被加工物に赤外線を照射する赤外線照明手段と、該赤外線照明手段によって照射された赤外線を捕らえる光学系と、該光学系によって捕らえられた赤外線に対応した電気信号を出力する撮像素子（赤外線ＣＣＤ）等で構成されており、撮像した画像信号を後述する制御手段に送る。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は、図８に示す制御手段１０を具備している。制御手段１０はコンピュータによって構成されており、制御プログラムに従って演算処理する中央処理装置（ＣＰＵ）１０１と、制御プログラム等を格納するリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２と、演算結果等を格納する読み書き可能なランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３と、入力インターフェース１０４および出力インターフェース１０５とを備えている。制御手段１０の入力インターフェース１０４には、上記第1の受光素子８５３、第２の受光素子８５４および撮像手段９等からの検出信号が入力される。そして、制御手段１０の出力インターフェース１０５からは、上記パルスモータ３７２、パルスモータ３８２、パルスモータ４３２、パルスモータ５３２、加工用パルスレーザー光線発振手段６、第２の集光点位置調整手段としてのピエゾモータからなるアクチュエータ７４、検査用レーザー光線発振手段８０等に制御信号を出力する。なお、上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３は、上述した図７に示す制御マップを格納する第１の記憶領域１０３a、図９に示すように上記第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）との比（V1/V2）に対応して第２の集光点位置調整手段としてのアクチュエータ７４に印加する電圧を設定した制御マップを格納する第２の記憶領域１０３b、後述する高さ位置検出工程によって検出された高さ位置の最高値と最低値を記憶する第３の記憶領域１０３cや他の記憶領域を備えている。なお、図９に示す制御マップは、上記電圧値比（V1/V2）が“５”のとき５Vに設定されている。そして、電圧値比（V1/V2）が“５”より小さい場合には集光レンズ７２を下降させるためにピエゾモータからなるアクチュエータ７４に印加する電圧は高く、また、電圧値比（V1/V2）が“５”より大きい場合には集光レンズ７２を上昇させるためにピエゾモータからなるアクチュエータ７４に印加する電圧は低くなるように設定されている。従って、図９に示す制御マップに従ってピエゾモータからなるアクチュエータ７４に印加する電圧を制御することにより、高さ位置検出手段８の第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）との比（V1/V2）が“５”になるように制御されることになる。この結果、集光器７の集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)は、一定の値に制御される。

図示の実施形態におけるレーザー加工装置は以上のように構成されており、以下その作用について説明する。
図１０にはレーザー加工される被加工物として半導体ウエーハ２０の斜視図が示されている。図１０に示すは、シリコンウエーハからなっており、その表面２０ａに格子状に配列された複数のストリート２０１によって複数の領域が区画され、この区画された領域にＩＣ、ＬＳＩ等のデバイス２０２が形成されている。

上述した半導体ウエーハ２０のストリート２０１に沿ってレーザー加工溝を形成するには、半導体ウエーハ２０を図１１に示すように環状のフレームFに装着されたダイシングテープTに貼着する。このとき、半導体ウエーハ２０は、表面２０ａを上にして裏面２０ｂ側をダイシングテープTに貼着する。

上述したレーザー加工装置を用い、上記半導体ウエーハ２０の分割予定ライン２０１に沿ってレーザー光線を照射し、半導体ウエーハ２０の内部にストリート２０１に沿って変質層を形成するレーザー加工の実施形態について説明する。なお、半導体ウエーハ２０の内部に変質層を形成する際に、半導体ウエーハ２０の厚さにバラツキがあると、上述したように屈折率の関係で所定の深さに均一に変質層を形成することができない。そこで、レーザー加工を施す前に、上述した高さ位置検出手段８によってチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の高さ位置を計測する。
即ち、先ず上述した図１に示すレーザー加工装置のチャックテーブル３６上に半導体ウエーハ２０が貼着されたダイシングテープT側を載置し、該チャックテーブル３６上にダイシングテープTを介して半導体ウエーハ２０を吸引保持する。従って、チャックテーブル３６上にダイシングテープTを介して吸引保持された半導体ウエーハ２０は、表面２０ａが上側となる。このようにして半導体ウエーハ２０を吸引保持したチャックテーブル３６は、加工送り手段３７によって撮像手段９の直下に位置付けられる。

チャックテーブル３６が撮像手段９の直下に位置付けられると、撮像手段９および制御手段１０によって半導体ウエーハ２０のレーザー加工すべき加工領域を検出するアライメント作業を実行する。即ち、撮像手段９および制御手段１０は、半導体ウエーハ２０の所定方向に形成されているストリート２０１と、該ストリート２０１に沿って半導体ウエーハ２０の高さを検出する高さ位置検出手段８の集光器７との位置合わせを行うためのパターンマッチング等の画像処理を実行し、アライメントを遂行する。また、半導体ウエーハ２０に形成されている所定方向と直交する方向に形成されているストリート２０１に対しても、同様にアライメントが遂行される。

上述したようにアライメントが行われたならば、図１２に示すようにチャックテーブル３６を移動してチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の所定のストリート２０１を集光器７の直下に位置付ける。そして、更に図１２で示すようにストリート２０１の一端（図１２において左端）を集光器７の直下に位置付ける。次に、制御手段１０は、高さ位置検出手段８を作動するとともに、加工送り手段３７を作動してチャックテーブル３６を図１２において矢印Ｘで示す方向に移動し、ストリート２０１の他端（図１２において右端）を集光器７の直下に達するまで移動する（高さ位置検出工程）。この結果、半導体ウエーハ２０の所定のストリート２０１における高さ位置（集光レンズ７２から被加工物Wの上面までの距離(H)）を上述したように検出することができる。そして、制御手段１０は、検出された高さ位置の最高値と最低値を上記ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）１０３の第３に記憶領域１０３cに格納する。

以上のようにして半導体ウエーハ２０の所定方向に延在する全てのストリート２０１に沿って上記高さ位置検出工程を実行したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に延びる各ストリート２０１に沿って上記高さ位置検出工程を実行する。このようにして半導体ウエーハ２０に形成された全てのストリート２０１に沿って高さ位置検出工程を実施したならば、半導体ウエーハ２０の内部にストリート２０１に沿って変質層を形成するレーザー加工を実施する。

レーザー加工工程は、先ずチャックテーブル３６を移動して図１３の（ａ）に示すように所定のストリート２０１の一端（１３の（ａ）において左端）を集光器７の直下に位置付ける。次に、制御手段１０は、上記第２の集光点位置調整手段としてのピエゾモータからなるアクチュエータ７４に所定の電圧（例えば５V）の電圧を印加することとともに、上記第１の集光点位置調整手段５３を作動して半導体ウエーハ２０の高さ位置の最高値と最低値の中間位置を基準とした位置に集光器７を位置付け、加工用パルスレーザー光線LB１の集光点位置と検査用レーザー光線LB2の集光点位置を図５に示す状態にセットする。この結果、加工用パルスレーザー光線LB１の集光点位置Pは、半導体ウエーハ２０の表面から設定された所定の深さ位置に位置付けられることになる。

次に、制御手段１０は、高さ位置検出手段８を作動してチャックテーブル３６に保持された半導体ウエーハ２０の上面に検査用レーザー光線LB2を照射し、チャックテーブル３６を図１３の（ａ）において矢印Ｘ１で示す方向に移動するとともに、加工用パルスレーザー光線発振手段６を作動して加工用パルスレーザー光線LB１を照射する（レーザー加工工程）。このレーザー加工工程においては、制御手段１０は高さ位置検出手段８の第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）との比（V1/V2）を演算し、この電圧値の比（V1/V2）に基いて図９に示す制御マップから上記第２の集光点位置調整手段としてのピエゾモータからなるアクチュエータ７４に印加する電圧を求め、この求めた電圧をピエゾモータからなるアクチュエータ７４に印加する。即ち、制御手段１０は、高さ位置検出手段８の第1の受光素子８５３から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子８５４から出力される電圧値（V2）との比（V1/V2）が“５”になるようにピエゾモータからなるアクチュエータ７４に印加する電圧を制御する。そして、図１３の（b）に示すようにストリート２０１の他端（１２の（ｂ）において右端）が集光器７の直下に達したら、高さ位置検出手段８および加工用パルスレーザー光線発振手段６の作動を停止するとともに、チャックテーブル３６の移動を停止する。この結果、集光器７の集光レンズ７２が半導体ウエーハ２０の凹凸に対応して上下し、集光器７の集光レンズ７２から半導体ウエーハ２０上面までの距離(H)は所定の値に制御される。従って、半導体ウエーハ２０には、図１３の（b）に示すように上面から均一な所定深さ位置に変質層２１０が形成される。このようにレーザー加工工程においては高さ位置検出手段８からの検出信号に基いてレスポンスが速いピエゾモータからなるアクチュエータ７４に印加する電圧を制御するので、高さ位置検出手段８によって検出された半導体ウエーハ２０の高さ位置の変化に対応して加工用レーザー光線の集光点位置を迅速に追随させることができ、半導体ウエーハ２０の厚さにバラツキがあっても半導体ウエーハ２０の表面から所定の深さ位置に正確に加工を施すことができる

なお、上記レーザー加工工程における加工条件は、例えば次のように設定されている。
レーザー ：ＹＶＯ４ パルスレーザー
波長 ：１０６４ｎｍ
繰り返し周波数 ：２００ｋＨｚ
平均出力 ：１W
集光スポット径 ：φ１μｍ
加工送り速度 ：３００ｍｍ／秒

なお、半導体ウエーハ２０の厚みが厚く、変質層を多層形成する場合には、集光点位置変位手段８２の間隔調整手段８２３を制御して凸レンズ８２１と８２２の間隔を調整して加工用パルスレーザー光線LB１の集光点位置と検査用レーザー光線LB2の集光点位置の距離(L)を変更することにより、上記レーザー加工工程を実施すればよい。
また、上記１回目のレーザー加工工程において高さ位置検出手段８により検出された半導体ウエーハ２０のストリート２０１に沿った表面位置の変位量を上記制御手段１０のリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２に記憶させておき、２回目のレーザー加工工程においては高さ位置検出手段８による検出を停止しリードオンリメモリ（ＲＯＭ）１０２に記憶されたデータに基づいてアクチュエータ７４を制御するようにしてもよい。

以上のようにして、半導体ウエーハ２０の所定方向に延在する全てのストリート２０１に沿って上記レーザー加工工程を実行したならば、チャックテーブル３６を９０度回動せしめて、上記所定方向に対して直交する方向に延びる各ストリート２０１に沿って上記レーザー加工を実行する。このようにして、半導体ウエーハ２０に形成された全てのストリート２０１に沿って上記レーザー加工工程を実行したならば、半導体ウエーハ２０を保持しているチャックテーブル３６は、最初に半導体ウエーハ２０を吸引保持した位置に戻され、ここで半導体ウエーハ２０の吸引保持を解除する。そして、半導体ウエーハ２０は、図示しない搬送手段によって分割工程に搬送される。

本発明に従って構成されたレーザー加工装置の斜視図。 図１に示すレーザー加工装置に装備されるレーザー光線照射手段およびチャックテーブルに保持された被加工物の高さ位置検出手段の構成を示すブロック図。 図２に示す高さ位置検出手段を構成する集光点位置変位手段によってレーザー光線の光束を変更させる態様を示す説明図。 図３に示す集光点位置変位手段の各態様に対応して集光器が検査用のレーザー光線を集光する集光状態を示す説明図。 図１に示すレーザー加工装置に装備される集光レンズによって集光される加工用レーザー光線の集光点位置と検査用のレーザー光線の集光点位置を示す説明図。 図２に示す高さ位置検出手段によってチャックテーブルに保持された厚みが異なる被加工物に検査用レーザー光線を照射する状態を示す説明図。 図２に示す高さ位置検出手段を構成する第1の受光素子から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子から出力される電圧値（V2）との比と、集光器から被加工物の上面までの所定距離を基準とした変異との関係を示す制御マップ。 図１に示すレーザー加工装置に装備される制御手段を示すブロック図。 図２に示す高さ位置検出手段を構成する第1の受光素子から出力される電圧値（V1）と第２の受光素子から出力される電圧値（V2）との比と、集光器を構成するアクチュエータに印加する電圧との関係を示す制御マップ。 被加工物としての半導体ウエーハの斜視図。 図１０に示す半導体ウエーハを環状のフレームに装着されたダイシングテープの表面に貼着した状態を示す斜視図。 図１に示すレーザー加工装置によって図１０に示す半導体ウエーハのストリートに沿って高さ位置を検出する高さ位置検出工程の説明図。 図１に示すレーザー加工装置によって図１０に示す半導体ウエーハのストリートに沿ってレーザー加工を実施するレーザー加工工程の説明図。

符号の説明

１：レーザー加工装置
２：静止基台
３：チャックテーブル機構
３６：チャックテーブル
３７：加工送り手段
３７４：X軸方向位置検出手段
３８：第１の割り出し送り手段
３８４：Y軸方向位置検出手段
４：レーザー光線照射ユニット支持機構
４２：可動支持基台
４３：第２の割り出し送り手段
５：レーザー光線照射ユニット
６：加工用パルスレーザー光線発振手段
７：集光器
７１：方向変換ミラー
７２：集光レンズ
７３：ウインドウレンズ
７４：アクチュエータ
８：高さ位置検出手段
８０：検査用レーザー光線発振手段
８１：ダイクロイックミラー
８２：集光点位置変位手段
８２１、８２２：一対の凸レンズ
８２３：間隔調整手段
８３：第1のビームスプリッター
８４：バンドパスフィルター
８５：反射光分析手段
８５１：第２のビームスプリッター
８５２：集光レンズ
８５３：第1の受光素子
８５４：第２の受光素子
９：撮像手段
１０：制御手段
２０：半導体ウエーハ

Claims (2)

1. 被加工物を保持する被加工物保持面を備えたチャックテーブルと、該チャックテーブルに保持された被加工物をレーザー加工するための加工用レーザー光線を発振する加工用レーザー光線発振手段と該レーザー光線発振手段によって発振された加工用レーザー光線を集光する集光レンズを備えた集光器とを有するレーザー光線照射手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）に相対的に移動せしめる加工送り手段と、該チャックテーブルと該レーザー光線照射手段を加工送り方向（X軸方向）と直交する割り出し送り方向（Y軸方向）に相対的に移動せしめる割り出し送り手段と、を具備しているレーザー加工装置において、
   該加工用レーザー光線の波長と異なる波長の検出用レーザー光線を該集光器を通して該チャックテーブルに保持された被加工物に照射し、被加工物の上面で反射した反射光に基いて該チャックテーブルに保持された被加工物の上面高さ位置を検出する高さ位置検出手段と、
   該レーザー光線照射手段を該被加工物保持面に対して垂直な方向に移動し該集光器によって集光される該検出用レーザー光線および該加工用レーザー光線の集光点位置を調整する第１の集光点位置調整手段と、
   該集光器の該集光レンズを該被加工物保持面に対して垂直な方向に変位することにより該検出用レーザー光線および該加工用レーザー光線の集光点位置を変位せしめるピエゾモータからなる第２の集光点位置調整手段と、
   該高さ位置検出手段からの検出信号を入力し該第１の集光点位置調整手段、該第２の集光点位置調整手段、該レーザー光線照射手段、該加工送り手段、該割り出し送り手段を制御する制御手段と、を具備している、
   ことを特徴とするレーザー加工装置。
2. 該制御手段は、該高さ位置検出手段を作動するとともに該加工送り手段および割り出し送り手段を作動して該チャックテーブルに保持された被加工物の加工領域における表面高さ位置を検出して最高値と最低値を求める高さ位置検出工程と、該高さ位置検出工程によって求められた該最高値と該最低値に基いて該第１の集光点位置調整手段を作動して該集光器によって集光されるレーザー光線の集光点位置を該最高値と該最低値の中間位置に調整する集光点位置調整工程と、該レーザー光線照射手段および該高さ位置検出手段を作動しつつ該高さ位置検出手段によって検出された被加工物の高さ位置に対応して該ピエゾモータからなる該第２の集光点位置調整手段を制御するレーザー加工工程を実行する、請求項１記載のレーザー加工装置。

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