[发明专利]激光加工装置及激光加工方法

说明书

激光加工装置具备：测定用光源；聚光用透镜；根据在激光入射面被反射的测定用光的反射光，检测激光入射面的位移的位移检测部；及将测定用光及测定用光的反射光的至少任一者的成像状态进行移动的成像状态调整部。位移检测部具有：将测定用光的反射光分支成多个分支反射光的分支部；对多个分支反射光各个附加互相不同的大小的像散量的多个像散附加部；检测附加有像散的多个分支反射光各自的光束形状的多个光束形状检测部；及从多个分支反射光的光路之中，选择对应于由成像状态调整部进行调整的成像状态的一个，根据所选择的分支反射光的光路中的光束形状检测部的检测结果，取得关于位移的信号的信号取得部。

技术领域

本发明的一个方面涉及激光加工装置及激光加工方法。

背景技术

一直以来，已知有一种通过将加工用激光聚光于加工对象物，而在加工对象物形成改质区域的激光加工装置(参照例如专利文献1)。这样的激光加工装置具备：将测定用光出射的测定用光源；将加工用激光及测定用光聚光于加工对象物的聚光用透镜；及根据在加工对象物的激光入射面被反射的测定用光的反射光，检测激光入射面的位移(以下也仅称为“位移”)的位移检测部。位移检测部在测定用光的反射光附加像散(astigmatism)，检测附加有像散的反射光的光束形状，根据该检测结果，取得关于位移的信号。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-186825号公报

发明内容

发明所要解决的课题

在如上所述的激光加工装置中，存在相对于所取得的位移的信号的变动(信号的倾斜)过于平缓的情况。此时，例如若激光入射面为研磨面，则因该研磨痕(也被称为锯痕(saw mark))，测定用光散射，由于产生即使为相同位移，信号也不同的现象，因此所检测的位移的误差变得明显。其结果，有难以精度良好地检测激光入射面的位移的担忧。

本发明的一个方面的目的在于，提供可精度良好地检测激光入射面的位移的激光加工装置及激光加工方法。

解决课题的技术手段

本发明的一个方面所涉及的激光加工装置是通过将加工用激光聚光于加工对象物，而在加工对象物形成改质区域的激光加工装置，具备：测定用光源，其出射测定用光；聚光用透镜，其将加工用激光及测定用光聚光于加工对象物；位移检测部，其根据在加工对象物的激光入射面被反射的测定用光的反射光，检测激光入射面的位移；及成像状态调整部，其将测定用光及测定用光的反射光的至少任一者的成像状态进行移动，位移检测部具有：分支部，其将测定用光的反射光分支成多个分支反射光；多个像散附加部，其设置于多个分支反射光的光路的各个，对多个分支反射光各个附加互相不同的大小的像散量；多个光束形状检测部，其设置于多个分支反射光的光路的各个，检测附加有像散的多个分支反射光各自的光束形状；及信号取得部，其从多个分支反射光的光路之中，选择对应于由成像状态调整部进行调整的成像状态的一个，根据所选择的分支反射光的光路中的光束形状检测部的检测结果，取得关于位移的信号。

本发明人等不断精心研究，发现了所取得的信号的倾斜与测定用光及测定用光的反射光的至少任一者的成像状态存在相关。此外，作为信号的倾斜过于平缓的主要原因，发现了起因于该成像状态与附加到反射光的像散量的失配。因此，在本发明的一个方面所涉及的激光加工装置中，将测定用光的反射光分支成多个分支反射光，检测在各分支反射光的光路附加有彼此不同的大小的像散量的分支反射光的光束形状。接着，从多个分支反射光的光路之中，选择对应于由成像状态调整部进行移动的成像状态的一个，取得基于所选择的该光路的分支反射光的光束形状的信号。由此，可将附加于所取得的信号所涉及的分支反射光的像散量设为对应于成像状态的像散量。可抑制所取得的信号的倾斜变得过于平缓。因此，可精度良好地检测激光入射面的位移。