JP2013029579A - Focusing position adjustment method, focusing position adjustment device, and laser processing device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of suitably adjusting a focusing state at a street provided to a recessed part on a substrate having an uneven structure on a top surface.SOLUTION: A cross-shaped light shield pattern which has a first light shield pattern formed by arraying a plurality of unit light shield areas in one direction at equal intervals and a second light shield pattern orthogonal thereto is arranged obliquely to an optical axis, and the light shield pattern is projected having a cross-shaped area, centered at one grating point of the street, as a projection range so that imaging positions of the plurality of unit light shield areas of the first light shield pattern are at different heights and the second light shield pattern is imaged at one height position. A position where the first light shield pattern has a maximum contrast is specified based upon a picked-up image obtained by imaging an area including the projection range with the grating point aligned with the center of an image, and a focusing position of focusing means is adjusted based upon the distance between the maximum contrast position and the grating point position to place an object of focusing in a focusing state.

Description

本発明は、レーザー加工装置などの加工装置における加工位置の特定技術に関する。   The present invention relates to a technique for specifying a processing position in a processing apparatus such as a laser processing apparatus.

例えばＬＥＤ用のサファイア基板など、半導体層（機能層）や電極パターンなどが表面上に形成された母基板を分割して個片化（チップ化）するためのスクライブ工程を、レーザー光照射により行う場合、母基板のアライメントやレーザー照射による加工が正確に行われるようにするために、母基板のスクライブ対象位置（以下、ストリートとも称する）の表面高さを調整する必要がある。仮に、ストリートの高さ位置が想定された位置からずれていた場合、照射するレーザー光の焦点位置が想定位置からずれてしまうために、レーザー光の照射エネルギーが有効に利用されず、所望のスクライビングが行えないという不具合が生じてしまうことになる。このような表面高さの特定および調整に利用可能な種々の技術がすでに公知である（例えば、特許文献１ないし特許文献３参照）。   For example, a scribing process for dividing a mother substrate on which a semiconductor layer (functional layer), an electrode pattern, or the like is formed on the surface, such as a sapphire substrate for LED, is performed by laser light irradiation. In this case, it is necessary to adjust the surface height of the scribe target position (hereinafter also referred to as a street) of the mother substrate in order to accurately perform alignment of the mother substrate and processing by laser irradiation. If the height position of the street is deviated from the assumed position, the focal position of the laser beam to be emitted will deviate from the assumed position, so the irradiation energy of the laser beam is not used effectively, and the desired scribing is performed. This will cause a problem that cannot be performed. Various techniques that can be used for specifying and adjusting the surface height are already known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

また、ストリートの基板面内におけるアライメントを好適に行える技術も既に公知である（例えば、特許文献４参照）。   In addition, a technique that can suitably perform alignment in the substrate surface of the street is already known (for example, see Patent Document 4).

特開平７−８７３７８号公報JP-A-7-87378 特開平１１−１８３７８４号公報JP-A-11-183784 特許第３７４９１４２号公報Japanese Patent No. 3749142 特開２００９−０２２９９４号公報JP 2009-022994 A

特許文献１ないし特許文献３に開示された技術はいずれも、光軸に対して傾斜した姿勢で配置された（あるいはステップ状に設けられた）パターンを対象物に投影した状態で、当該パターンを含む対象物の像において当該パターンのコントラストが最大となる位置をその像における合焦位置（合焦点位置）として特定し、その結果に基づいて、対象物表面の高さ位置を調整するものである。   Any of the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 projects the pattern in a state in which the pattern arranged in a posture inclined with respect to the optical axis (or provided in a step shape) is projected onto the object. A position where the contrast of the pattern is maximized is specified as an in-focus position (in-focus position) in the image of the object to be included, and the height position of the object surface is adjusted based on the result. .

概略的には、まず、対象物の表面が、これを観察する光学系の対物レンズの合焦位置にあり、かつ、観察像においてパターンの投影像のコントラストが最大となる位置（最大コントラスト位置）が画像中央に位置している場合、対象物の表面が基準位置（基準高さ）にあるとされる。すると、観察像において投影像の最大コントラスト位置が中央から外れている場合、対象物表面の高さ位置が基準位置からずれていることになる。このとき、観察像において最大コントラスト位置が画像中央位置に一致するように対象物の高さ位置を違えると、対象物表面の高さ位置が基準位置に一致した状態が実現される。これはすなわち、パターンの投影像のコントラストの分布状態を利用して、対象物の表面が合焦位置に合致するように、つまりは、対象物表面と光を照射する対物レンズとの距離が一定に保たれるように、対象物表面の高さ位置を調整していることになる。   Schematically, first, the surface of the object is at the in-focus position of the objective lens of the optical system for observing the object, and the position where the contrast of the projected image of the pattern is the maximum in the observed image (maximum contrast position). Is located at the center of the image, the surface of the object is assumed to be at the reference position (reference height). Then, when the maximum contrast position of the projected image is deviated from the center in the observed image, the height position of the object surface is deviated from the reference position. At this time, if the height position of the object is changed so that the maximum contrast position in the observation image matches the center position of the image, a state in which the height position of the object surface matches the reference position is realized. In other words, using the contrast distribution of the projected image of the pattern, the surface of the object matches the in-focus position, that is, the distance between the object surface and the objective lens that emits light is constant. Therefore, the height position of the object surface is adjusted.

レーザー光を照射して対象物表面を加工する場合であれば、母基板表面の高さ位置を上述のように調整して、常に、光学系によって定まる一定距離だけ対物レンズから離れた高さ位置に保つようにするとともに、レーザー光の出射源を対物レンズ位置に対して一定の位置に設定することで、レーザー光の照射条件を常に一定に保ったレーザー加工が可能となる。   When processing the surface of an object by irradiating a laser beam, adjust the height position of the surface of the mother board as described above, and always keep the height position away from the objective lens by a fixed distance determined by the optical system. By setting the laser beam emission source at a fixed position with respect to the objective lens position, it is possible to perform laser processing with the laser beam irradiation condition always kept constant.

なお、パターンの投影像において最大コントラスト位置が特定された状態においては、対象物の高さを調整する代わりに、最大コントラスト位置と画像中央位置との距離に応じて対物レンズの高さ位置を調整するようにしてもよい。このようにした場合も、対象物の表面と対物レンズとの距離は一定値に調整されることになるので、相対的に見れば、対象物表面の高さ位置が調整されたことになる。   When the maximum contrast position is specified in the projected image of the pattern, the height position of the objective lens is adjusted according to the distance between the maximum contrast position and the image center position instead of adjusting the height of the object. You may make it do. Also in this case, since the distance between the surface of the object and the objective lens is adjusted to a constant value, the height position of the object surface is adjusted when viewed relatively.

なお、本明細書においては、説明の簡単のため、以降、対物レンズの高さ位置を調整する場合も含め、単に、対象物の高さ位置を調整する、あるいは、対象物の高さ位置を特定する、などという場合がある。   In the present specification, for the sake of simplicity, hereinafter, the height position of the object is simply adjusted, including the case where the height position of the objective lens is adjusted, or the height position of the object is determined. It may be specified.

一方で、近年のＬＥＤは、生産量ＵＰのために小チップサイズ化が進んでいる。また、輝度ＵＰのために、レーザー加工プロセスにおいて生じる加工変質領域を最小限にすることが求められている。つまりは、より高い加工精度でより微細なチップを切り出すことが求められている。   On the other hand, in recent years, LEDs have been reduced in size to increase the production amount. In addition, in order to increase the brightness, it is required to minimize the work-affected region that occurs in the laser processing process. In other words, it is required to cut out a finer chip with higher processing accuracy.

ところが、ＬＥＤ用の母基板においては、ストリートは基板表面に格子状に設定されるものの、その幅はせいぜい数十μｍ程度である。また、ストリート以外の箇所には半導体層などが形成されるため、ストリートとそれ以外の箇所との間には、３〜５μｍ以上の高さの差があることが少なくない。つまりは、ＬＥＤ用の母基板の表面には、少なくとも格子状のストリートを含む部分が狭小な凹部（最下部）となった凹凸構造が形成されている。これをチップ化するには、該ストリートの高さ位置を正確に特定したうえで、レーザー光を照射することが求められる。   However, in the mother board for LED, although the streets are set in a lattice pattern on the substrate surface, the width is about several tens of μm at most. Further, since a semiconductor layer or the like is formed at a place other than the street, there is often a difference in height of 3 to 5 μm or more between the street and the other place. In other words, a concavo-convex structure is formed on the surface of the mother board for LED, in which at least a portion including a grid-like street is a narrow concave portion (lowermost portion). In order to make this into a chip, it is required to accurately identify the height position of the street and then irradiate the laser beam.

上述した特許文献１ないし特許文献３に開示された手法はいずれも、表面が一様に平坦なものを対象とするに過ぎず、ＬＥＤ用の母基板のチップ化に際してそれらの手法を単に適用したとしても、狭小な凹部として設けられるストリートの高さ位置を調整することは困難である。   All of the methods disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 3 described above are only intended for a uniformly flat surface, and those methods were simply applied when the LED mother board was made into chips. Even so, it is difficult to adjust the height position of the street provided as a narrow recess.

しかも、ＬＥＤ用の母基板として好適に用いられるサファイア基板の場合、基板面内の高さ分布がＳｉ基板ほどは均一でなく、また、半導体層の形成過程で反りが生じている。すなわち、サファイア基板が用いられている場合、この点からも、特許文献１ないし特許文献３に開示された手法を適用したストリートの高さ位置の調整は難しい。   Moreover, in the case of a sapphire substrate suitably used as an LED mother substrate, the height distribution in the substrate surface is not as uniform as that of the Si substrate, and warpage occurs in the process of forming the semiconductor layer. That is, when a sapphire substrate is used, it is difficult to adjust the height position of the street to which the technique disclosed in Patent Documents 1 to 3 is applied.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、表面に凹凸構造が存在する基板において、凹部に設けられたストリートにおける合焦状態を適切に調整することができる方法、これを実現する装置、およびこれを備えたレーザー加工装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a substrate having a concavo-convex structure on the surface, a method capable of appropriately adjusting the in-focus state in the street provided in the recess, an apparatus for realizing the method, It is another object of the present invention to provide a laser processing apparatus including the same.

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、観察対象物において格子状に存在する合焦対象領域が合焦状態になるように観察光学系に備わる合焦手段の合焦位置を調整する方法であって、前記観察対象物を所定の保持手段に保持させる保持工程と、複数の単位遮光領域を第１の方向に等間隔に配列してなる第１遮光パターンと、前記第１の方向に直交する第２の方向に設けられた第２遮光パターンとを有する十字状の遮光パターンを、前記合焦対象領域の一の格子点を中心とする十字状領域を投影範囲として投影するパターン投影工程と、前記遮光パターンが投影された状態で、前記一の格子点を画像中央に合致させて前記投影範囲を含む領域を前記観察光学系に備わる撮像手段にて撮像する撮像工程と、前記撮像画像に基づいて前記第１遮光パターンのコントラストが最大となる最大コントラスト位置を特定する最大コントラスト位置特定工程と、前記合焦手段の合焦位置を調整する合焦位置調整工程と、を備え、前記パターン投影工程においては、前記遮光パターンを前記観察光学系の光軸に対して傾斜させて配置し、前記第１遮光パターンの複数の単位遮光領域のそれぞれの結像位置が異なる高さ位置となり、前記第２遮光パターンが一の高さ位置で結像するように、前記遮光パターンを前記十字状領域に投影し、前記合焦位置調整工程が、前記最大コントラスト位置特定工程において前記最大コントラスト位置が特定できる場合に、前記最大コントラスト位置と前記一の格子点の位置との距離に基づいて前記合焦手段の合焦位置を調整することにより前記合焦対象領域を合焦状態とする、第１合焦位置調整工程と、前記最大コントラスト位置特定工程において前記最大コントラスト位置を特定できない場合に、前記撮像手段に前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えた複数の撮像画像を撮像させ、得られた前記複数の撮像画像に基づいて前記合焦手段の配置距離に対する前記第２遮光パターンのコントラスト変化を特定し、前記コントラスト変化の極大位置を前記合焦対象領域が合焦状態となる前記合焦手段の配置位置と決定して前記合焦手段の合焦位置を前記極大位置に一致させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする、第２合焦位置調整工程と、を選択的に行うことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problem, the invention of claim 1 adjusts the focus position of the focusing means provided in the observation optical system so that the focus target areas existing in a lattice shape in the observation target are in a focused state. A holding step of holding the observation object in a predetermined holding unit; a first light-shielding pattern in which a plurality of unit light-shielding regions are arranged at equal intervals in the first direction; and the first direction. Pattern projection for projecting a cross-shaped light-shielding pattern having a second light-shielding pattern provided in a second direction perpendicular to the projection area, with a cross-shaped area centered on one lattice point of the focus target area as a projection range An imaging step of imaging an area including the projection range with the imaging optical unit included in the observation optical system by aligning the one grid point with an image center in a state where the light shielding pattern is projected; Said first based on the image A maximum contrast position specifying step for specifying a maximum contrast position at which the contrast of the light pattern is maximized, and a focus position adjusting step for adjusting a focus position of the focusing means, and in the pattern projection step, A light-shielding pattern is disposed so as to be inclined with respect to the optical axis of the observation optical system, and each of the plurality of unit light-shielding areas of the first light-shielding pattern has different height positions. The light shielding pattern is projected onto the cross-shaped region so as to form an image at the height position of the image, and the maximum contrast position can be specified in the maximum contrast position specifying step when the focus position adjusting step can specify the maximum contrast position. By adjusting the focus position of the focusing means based on the distance between the contrast position and the position of the one grid point, the focus target area is adjusted. When the maximum contrast position cannot be specified in the first in-focus position adjustment step and the maximum contrast position specifying step, the imaging unit is arranged with a different disposition distance of the focusing unit with respect to the observation object. A plurality of picked-up images are picked up, a change in contrast of the second light shielding pattern with respect to an arrangement distance of the focusing means is specified based on the obtained plurality of picked-up images, and a maximum position of the contrast change is determined as the focus target Determining the position of the focusing means where the area is in focus and setting the focus position of the focus means to the maximum position to bring the focus target area into focus; And a focus position adjustment step.

請求項２の発明は、請求項１に記載の合焦位置調整方法であって、前記最大コントラスト位置特定工程において前記最大コントラスト位置を特定できないものの、前記一の格子点の位置からみて前記最大コントラスト位置の存在する方向であるコントラスト増大方向が特定出来る場合には、前記コントラスト増大方向に相当する向きにおいて所定距離だけ前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えたうえで、前記撮像工程と、前記最大コントラスト位置特定工程と、前記合焦位置調整工程とを繰り返し、前記最大コントラスト増大方向が特定できない場合には、前記第２合焦位置調整工程を行う、ことを特徴とする。   The invention according to claim 2 is the in-focus position adjustment method according to claim 1, wherein the maximum contrast position cannot be specified in the maximum contrast position specifying step, but the maximum contrast in view of the position of the one lattice point. When the contrast increasing direction that is the direction in which the position exists can be specified, the imaging step is performed after the arrangement distance of the focusing means with respect to the observation object is changed by a predetermined distance in the direction corresponding to the contrast increasing direction. The maximum contrast position specifying step and the focus position adjusting step are repeated, and if the maximum contrast increasing direction cannot be specified, the second focus position adjusting step is performed.

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の合焦位置調整方法であって、前記最大コントラスト位置特定工程においては、前記第１遮光パターンが投影された撮像画像における前記複数の単位遮光領域の配列方向に沿った画素列ごとの明度プロファイルを積算した積算明度プロファイルに基づいて、前記最大コントラスト位置を特定する、ことを特徴とする。   A third aspect of the present invention is the in-focus position adjusting method according to the first or second aspect, wherein, in the maximum contrast position specifying step, the plurality of images in the captured image on which the first light shielding pattern is projected. The maximum contrast position is specified based on an integrated brightness profile obtained by integrating the brightness profiles for each pixel column along the arrangement direction of the unit light-shielding regions.

請求項４の発明は、観察対象物を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記観察対象物に対する配置位置を違えることによって合焦位置を可変可能な合焦手段と、前記合焦手段を通じて前記観察対象物を撮像可能な撮像手段と、を備える観察光学系と、を有する観察装置に備わり、前記観察対象物において格子状に存在する合焦対象領域が合焦状態になるように前記合焦手段の合焦位置を調整する合焦位置調整装置であって、複数の単位遮光領域を第１の方向に等間隔に配列してなる第１遮光パターンと、前記第１の方向に直交する第２の方向に設けられた第２遮光パターンとを有する十字状の遮光パターンを、前記合焦対象領域の一の格子点を中心とする十字状領域を投影範囲として投影するパターン投影手段と、前記遮光パターンを前記十字状領域に投影させ、かつ、前記一の格子点を画像中央に合致させた状態で、前記撮像手段によって撮像された、前記投影範囲を含む領域の撮像画像に基づいて、前記第１遮光パターンのコントラストが最大となる最大コントラスト位置を特定する最大コントラスト位置特定手段と、前記最大コントラスト位置特定手段における特定結果に基づいて前記合焦手段に合焦位置を調整させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする合焦位置調整処理手段と、を備え、前記パターン投影手段は、前記遮光パターンを前記観察光学系の光軸に対して傾斜させて配置し、前記第１遮光パターンの複数の単位遮光領域のそれぞれの結像位置が異なる高さ位置となり、前記第２遮光パターンが一の高さ位置で結像するように、前記遮光パターンを前記十字状領域に投影し、前記合焦位置調整処理手段は、前記最大コントラスト位置特定手段によって前記最大コントラスト位置が特定できる場合には、前記最大コントラスト位置と前記一の格子点の位置との距離に基づいて前記合焦手段の合焦位置を調整させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする第１調整処理を行い、前記最大コントラスト位置特定手段によって前記最大コントラスト位置を特定できない場合には、前記撮像手段に前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えた複数の撮像画像を撮像させ、得られた前記複数の撮像画像に基づいて前記合焦手段の配置距離に対する前記第２遮光パターンのコントラスト変化を特定し、前記コントラスト変化の極大位置を前記合焦対象領域が合焦状態となる前記合焦手段の配置位置と決定して前記合焦手段の合焦位置を前記極大位置に一致させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする第２調整処理を行う、ことを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a holding unit that holds an observation target, a focusing unit that can change a focusing position by changing an arrangement position with respect to the observation target held by the holding unit, and the focusing. An observation optical system including an imaging unit capable of imaging the observation object through the unit, so that an in-focus object region existing in a lattice shape in the observation object is in an in-focus state. A focusing position adjusting device for adjusting a focusing position of the focusing means, wherein a first light shielding pattern in which a plurality of unit light shielding regions are arranged at equal intervals in a first direction, and the first direction Pattern projection means for projecting a cross-shaped light-shielding pattern having a second light-shielding pattern provided in a second direction orthogonal to each other, with a cross-shaped area centered on one lattice point of the focusing target area as a projection range And the light shielding pattern The first image is projected onto the cross-shaped area and the first grid point is aligned with the center of the image. A maximum contrast position specifying means for specifying a maximum contrast position at which the contrast of one light-shielding pattern is maximum; and the in-focus position is adjusted by causing the focusing means to adjust a focus position based on a specifying result in the maximum contrast position specifying means. Focusing position adjustment processing means for bringing the target area into focus, wherein the pattern projecting means is arranged by inclining the light shielding pattern with respect to the optical axis of the observation optical system, and the first light shielding pattern. Each of the plurality of unit light-shielding regions has a different imaging position, and the second light-shielding pattern is imaged at one height position. When the maximum contrast position can be specified by the maximum contrast position specifying means, the focus position adjusting processing means can detect the position of the maximum contrast position and the position of the one grid point. And adjusting the focus position of the focusing means based on the distance to the focus area, performing a first adjustment process for bringing the focus target area into a focused state, and specifying the maximum contrast position by the maximum contrast position specifying means. If it is not possible, the imaging unit is caused to pick up a plurality of picked-up images with different focusing distances of the focusing unit with respect to the observation object, and the focusing unit is arranged based on the obtained picked-up images. The contrast change of the second light-shielding pattern with respect to is specified, and the focus change target region is in the focused state at the maximum position of the contrast change. A second adjustment process is performed in which the in-focus target area is brought into an in-focus state by determining the position of the in-focus means and matching the in-focus position of the in-focus means with the maximum position. .

請求項５の発明は、請求項４に記載の合焦位置調整装置であって、前記最大コントラスト位置特定手段によって前記最大コントラスト位置を特定できないものの、前記一の格子点の位置からみて前記最大コントラスト位置の存在する方向であるコントラスト増大方向が特定出来る場合には、前記コントラスト増大方向に相当する向きにおいて所定距離だけ前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えさせたうえで、前記撮像手段による前記投影範囲を含む領域の撮像と、前記最大コントラスト位置特定手段による前記最大コントラスト位置の特定と、前記合焦位置調整処理手段による処理とを繰り返し、前記最大コントラスト増大方向が特定できない場合には、前記合焦位置調整処理手段による前記第２調整処理を行う、ことを特徴とする。   A fifth aspect of the present invention is the in-focus position adjusting apparatus according to the fourth aspect, wherein the maximum contrast position cannot be specified by the maximum contrast position specifying unit, but the maximum contrast as viewed from the position of the one grid point. When the contrast increasing direction, which is the direction in which the position exists, can be specified, the imaging means is made different in the arrangement distance of the focusing means with respect to the observation object by a predetermined distance in the direction corresponding to the contrast increasing direction. When the imaging of the area including the projection range by the means, the specification of the maximum contrast position by the maximum contrast position specifying means, and the processing by the focus position adjustment processing means are repeated, and the maximum contrast increasing direction cannot be specified Performing the second adjustment processing by the in-focus position adjustment processing means. To.

請求項６の発明は、請求項４または請求項５に記載の合焦位置調整装置であって、前記最大コントラスト位置特定手段においては、前記第１遮光パターンが投影された撮像画像における前記複数の単位遮光領域の配列方向に沿った画素列ごとの明度プロファイルを積算した積算明度プロファイルに基づいて、前記最大コントラスト位置を特定する、ことを特徴とする。   A sixth aspect of the present invention is the in-focus position adjusting apparatus according to the fourth or fifth aspect, wherein the maximum contrast position specifying unit includes the plurality of images in the captured image on which the first light shielding pattern is projected. The maximum contrast position is specified based on an integrated brightness profile obtained by integrating the brightness profiles for each pixel column along the arrangement direction of the unit light-shielding regions.

請求項７の発明は、被加工物に対してレーザー光を照射して加工を行うレーザー加工装置であって、レーザー光を照射する光源と、請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の合焦位置調整装置と、を備え、前記保持手段が前記レーザー光の照射領域と前記観察光学系による観察領域との間および前記レーザー光の前記照射領域内において移動可能に設けられており、前記合焦位置調整装置において特定された格子点の合焦位置に基づいて前記レーザー光の焦点位置を設定したうえで、前記合焦対象領域にレーザー光を照射することにより、前記合焦対象領域を加工対象領域とするレーザー加工を行う、ことを特徴とする。   A seventh aspect of the present invention is a laser processing apparatus for performing processing by irradiating a workpiece with laser light, the light source for irradiating the laser light, and any one of the fourth to sixth aspects. An in-focus position adjusting device, and the holding means is provided movably between the irradiation region of the laser light and the observation region by the observation optical system and in the irradiation region of the laser light, After setting the focal position of the laser beam based on the focused position of the lattice point specified in the focused position adjusting device, the focused target area is irradiated by irradiating the focused target area with the laser beam. Laser processing is performed as a processing target region.

請求項８の発明は、前記観察対象物が、それぞれが同一形状を有する複数の単位要素からなる繰り返しパターンが表面に形成されてなる被加工物であり、前記合焦対象領域の姿勢に基づいて、所定の基準方向に対する前記繰り返しパターンの第１の傾き角度を特定し、前記保持手段に前記第１の傾き角度が打ち消されるように前記被加工物を回転させる粗調整処理手段と、前記基準方向に平行な直線上において最も離間して存在する２つの格子点を結ぶ直線が、前記基準方向に対してなす角度を前記繰り返しパターンの第３の傾き角度として特定し、前記保持手段に前記第３の傾き角度が打ち消されるように前記被加工物を回転させる微調整処理手段と、前記被加工物の外形形状と前記合焦対象領域の配置ピッチとに基づいて、前記被加工物における前記レーザー光による加工位置を特定する加工位置特定手段と、をさらに備える。   In the invention according to claim 8, the observation object is a workpiece formed on a surface with a repetitive pattern composed of a plurality of unit elements each having the same shape, and is based on the posture of the focus target area. Coarse adjustment processing means for specifying a first inclination angle of the repetitive pattern with respect to a predetermined reference direction, and rotating the workpiece so that the first inclination angle is canceled by the holding means; and the reference direction An angle formed by a straight line connecting two lattice points that are most spaced apart from each other on a straight line parallel to the reference direction is specified as a third inclination angle of the repetitive pattern, and the holding means is provided with the third inclination angle. Based on the fine adjustment processing means for rotating the workpiece so as to cancel the tilt angle of the workpiece, the outer shape of the workpiece and the arrangement pitch of the focus target area, the workpiece Further comprising a processing position specifying means for specifying a processing position by definitive the laser light.

請求項９の発明は、請求項７または請求項８に記載のレーザー加工装置であって、前記加工対象領域におけるストリート高さの変位分布を測定する変位測定手段、をさらに備え、前記合焦位置調整装置において特定された格子点の合焦位置と前記変位測定手段によって得られた変位分布とに基づいて前記レーザー光の焦点位置を設定する、ことを特徴とする。   Invention of Claim 9 is a laser processing apparatus of Claim 7 or Claim 8, Comprising: The displacement measuring means which measures the displacement distribution of the street height in the said process target area | region is further provided, The said focus position The focal position of the laser beam is set based on the in-focus position of the lattice point specified by the adjusting device and the displacement distribution obtained by the displacement measuring means.

請求項１ないし請求項６の発明によれば、ストリートが凹部として設けられている基板であっても、ストリートを合焦対象領域とすることで、ストリートの高さの理想位置からのずれ量を特定し、かつ、ストリートの格子点位置を正確に合焦状態とすることができる。   According to the first to sixth aspects of the present invention, even if the street is a substrate provided as a recess, the amount of deviation of the street height from the ideal position can be reduced by setting the street as a focusing target region. In addition, it is possible to accurately identify the position of the grid point on the street.

請求項７ないし請求項９の発明によれば、ストリートを正確に合焦状態とすることで、焦点位置をストリートの高さ位置に応じて適切に設定した状態でレーザー光をストリートに照射することができるので、レーザー光によるストリートの加工精度が向上する。   According to invention of Claim 7 thru | or 9, a street is irradiated with a laser beam in the state which set the focus position appropriately according to the height position of a street by making a street into a focus state correctly. Therefore, the processing accuracy of the street by laser light is improved.

特に、請求項８の発明によれば、まず被加工物の姿勢を厳密に調整し、その後の回転が不要な状態とした上で、加工位置（加工ストローク）の特定を行うので、高い加工位置精度のもとでレーザー加工を行うことができる。   In particular, according to the invention of claim 8, since the position of the workpiece is first adjusted strictly and the subsequent rotation is unnecessary, the machining position (machining stroke) is specified. Laser processing can be performed with accuracy.

特に、請求項９の発明によれば、被加工物におけるストリートの高さ分布を迅速に把握することができるので、レーザー光の焦点位置プロファイルを迅速に得ることができる。   In particular, according to the invention of claim 9, since the street height distribution in the workpiece can be quickly grasped, the focal position profile of the laser beam can be quickly obtained.

第１の実施の形態に係る合焦位置調整装置１の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the focusing position adjustment apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment. パターンマスク８２を模式的に示す図である。It is a figure which shows the pattern mask 82 typically. 撮像素子８７による撮像画像例である。7 is an example of an image captured by an image sensor 87. 図３において撮像対象となっている基板Ｓの、ストリートＳＴの格子点Ｃ付近の様子を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the mode of the board | substrate S used as the imaging target in FIG. 3 near the lattice point C of street ST. 合焦位置調整装置１における合焦状態の調整の概略的な手順を示す図である。It is a figure which shows the schematic procedure of the adjustment of a focusing state in the focusing position adjustment apparatus. 第１画像処理の詳細な処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a detailed process of a 1st image process. 第１処理対象領域ＲＯＩ１を例示する図である。It is a figure which illustrates 1st process object area | region ROI1. 明度プロファイルの取得について説明するための図である。It is a figure for demonstrating acquisition of a brightness profile. 第１処理対象領域ＲＯＩ１についての部分撮像画像と明度プロファイルとの対応関係を示す図である。It is a figure which shows the correspondence of the partial captured image and brightness profile about 1st process object area | region ROI1. 積算明度プロファイルＦ（ｘ）を例示する図である。It is a figure which illustrates integrated lightness profile F (x). 図１０に示す積算明度プロファイルＦ（ｘ）についてＦＦＴ処理を行った結果を示す図である。It is a figure which shows the result of having performed the FFT process about the integrated brightness profile F (x) shown in FIG. 積算明度プロファイルＦ（ｘ）に対し、図１１のピークＰＫ１にて表される周期成分を用いたバンドパスフィルタを適用することで得られた周期判別済みプロファイルＦ1（ｘ）を示す図である。FIG. 12 is a diagram showing a period discriminated profile F 1 (x) obtained by applying a bandpass filter using a period component represented by a peak PK1 in FIG. 11 to the integrated lightness profile F (x). . 図１２に示した周期判別済みプロファイルＦ1（ｘ）に基づいて求められた、微分二乗プロファイルｇ（ｘ）および導関数プロファイルＧ（ｘ）を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing a differential square profile g (x) and a derivative profile G (x) obtained based on the period discriminated profile F 1 (x) shown in FIG. 最大コントラスト位置が特定できない場合の撮像画像を例示する図である。It is a figure which illustrates the captured image when the maximum contrast position cannot be specified. 第２画像処理の詳細な処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a detailed process of a 2nd image process. 第２処理対象領域ＲＯＩ２を例示する図である。It is a figure which illustrates 2nd process object field ROI2. ＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）を例示する図である。It is a figure which illustrates AF evaluation value profile H (z). 図１７に示したＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）のＡ部近傍の拡大図である。FIG. 18 is an enlarged view of the vicinity of portion A of the AF evaluation value profile H (z) shown in FIG. 17. 第２の実施の形態に係るレーザー加工装置１００の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the laser processing apparatus 100 which concerns on 2nd Embodiment. 撮像視野Ｆ１〜Ｆ３の関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship of the imaging visual field F1-F3. 基板Ｓに対してレーザー加工を行う場合の処理の流れを示す図である。It is a figure which shows the flow of a process in the case of performing laser processing with respect to the board | substrate S. FIG. 粗調整処理の詳細な流れを示す図である。It is a figure which shows the detailed flow of a rough adjustment process. 微調整処理の詳細な流れを示す図である。It is a figure which shows the detailed flow of a fine adjustment process. 加工位置特定処理の詳細な流れを示す図である。It is a figure which shows the detailed flow of a process position specific process. 撮像画像ＩＭ９を例示する図である。It is a figure which illustrates captured image IM9. ストリート高さの計測箇所について説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement location of street height.

＜第１の実施の形態＞
＜合焦位置調整装置＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る合焦位置調整装置１の構成を模式的に示す図である。合焦位置調整装置１は、それぞれが同一形状を有する単位要素の繰り返しパターンが表面に２次元的に形成されており、少なくとも格子状のストリートＳＴを含む部分が凹部（最下部）となった凹凸構造を表面に有する基板Ｓについて、当該ストリートＳＴの交点位置（格子点位置）を合焦状態とする装置である。 <First Embodiment>
<Focus position adjustment device>
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a focus position adjusting apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention. The in-focus position adjusting device 1 has a repetitive pattern of unit elements each having the same shape two-dimensionally formed on the surface, and at least a portion including a grid-like street ST becomes a concave portion (lowermost portion). This is an apparatus for bringing the intersection position (lattice point position) of the street ST into a focused state for the substrate S having a structure on the surface.

基板Ｓとしては、例えば、表面のストリートＳＴ以外の箇所において半導体層（機能層）や電極パターンなどからなる凸部ＳＣが形成された、ＬＥＤ用の母基板などが当てはまる。ただし、合焦位置調整装置１は、表面が一様な基板の当該表面における高さ位置の調整にも利用可能なものである。   As the substrate S, for example, an LED mother substrate in which a convex portion SC formed of a semiconductor layer (functional layer), an electrode pattern, or the like is formed at a place other than the street ST on the surface is applicable. However, the in-focus position adjusting device 1 can also be used for adjusting the height position on the surface of the substrate having a uniform surface.

合焦位置調整装置１は、水平面内においてＸＹ２軸方向に移動自在なＸＹステージ２と、ＸＹステージ２の上に設けられ、水平面内の任意の位置において回転自在なθステージ３と、θステージ３の上に設けられ、基板Ｓを固定する（保持する）吸着チャック４とから構成されるステージ５を備える。なお、本実施の形態においては、原則として、ＸＹステージ２の一方の動作方向をＸ軸方向（図１において図面視右方向を正方向とする）とし、これに直交する方向をＹ軸方向（図１において図面視上方向を正方向とする）とし、鉛直方向をＺ軸方向とする右手形のＸＹＺ座標系を考え、このＸＹＺ座標系に基づく説明を行うものとする。このＸＹＺ座標系を機械座標系と称することがある。また、ＸＹ平面内でのＸ軸方向を基準とする角度を考えるときは全て、反時計回りが正の向きであるとして説明を行うものとする。   An in-focus position adjusting device 1 is provided on an XY stage 2 that is movable in the XY2 axis direction in a horizontal plane, a θ stage 3 that is provided on the XY stage 2 and is rotatable at an arbitrary position in the horizontal plane, and a θ stage 3. And a stage 5 composed of a suction chuck 4 that fixes (holds) the substrate S. In this embodiment, as a general rule, one operation direction of the XY stage 2 is the X-axis direction (the right direction in FIG. 1 is the positive direction in FIG. 1), and the direction orthogonal to this is the Y-axis direction ( In FIG. 1, a right-handed XYZ coordinate system in which the vertical direction is the positive direction) and the vertical direction is the Z-axis direction is considered, and description will be made based on this XYZ coordinate system. This XYZ coordinate system may be referred to as a machine coordinate system. In addition, when considering an angle with respect to the X-axis direction in the XY plane, it is assumed that the counterclockwise direction is a positive direction.

吸着チャック４への基板Ｓの固定は、周囲をリング７で保持した粘着性の固定シート６の上に基板Ｓを貼り付け、リング７の端縁で位置決めしつつ固定シート６を吸着チャック４によって吸引固定することによって行われる。好ましくは、基板Ｓは、リング７の中心Ｏ（図２０参照）と基板Ｓの中心とが概ね一致するように固定される。   The substrate S is fixed to the suction chuck 4 by adhering the substrate S on the adhesive fixing sheet 6 whose periphery is held by the ring 7 and positioning the fixed sheet 6 by the suction chuck 4 while positioning at the edge of the ring 7. This is done by suction fixing. Preferably, the substrate S is fixed so that the center O of the ring 7 (see FIG. 20) and the center of the substrate S substantially coincide.

レーザー加工装置１００においては、基板Ｓを吸着チャック４にて吸着固定した状態で、ＸＹステージ２を動作させることで、水平面内における基板Ｓの並行移動が実現され、θステージ３を動作させることで、水平面内における基板Ｓの回転移動が実現される。すなわち、ＸＹステージ２の移動とθステージ３の移動とを適宜に組み合わせることで、基板Ｓを水平面内にて任意の位置および姿勢にて保持することができる。   In the laser processing apparatus 100, by moving the XY stage 2 while the substrate S is sucked and fixed by the suction chuck 4, the parallel movement of the substrate S in the horizontal plane is realized, and the θ stage 3 is operated. Rotational movement of the substrate S in the horizontal plane is realized. That is, by appropriately combining the movement of the XY stage 2 and the movement of the θ stage 3, the substrate S can be held at an arbitrary position and posture in the horizontal plane.

また、合焦位置調整装置１は、遮光パターンＰＴ（図２参照）を基板Ｓに投影しこれを撮像するための光学系（観察光学系）８を備えている。光学系８は、基板Ｓに対する照射光Ｌ１を発光する光源部８１と、遮光パターンＰＴが設けられ、光軸ＡＸ１に対し傾斜させて配置されたパターンマスク８２と、第１結像レンズ８３と、ビームスプリッタ８４と、対物レンズ８５と、第２結像レンズ８６と、例えばＣＣＤカメラなどからなる撮像素子８７とを主として備えている。なお、光学系８においては、パターンマスク８２と基板Ｓの表面とが、概ね、光学的に共役な配置関係となるように、各部の配置が定められてなる。また、対物レンズ８５には、その鉛直方向における配置位置を調節することによってステージ５に配置された基板Ｓの合焦位置（合焦高さ）を調整可能なＺ軸調節機構８５ｍを備えている。すなわち、本実施の形態に係る合焦位置調整装置１においては、Ｚ軸調節機構８５ｍを含む対物レンズ８５が直接の合焦手段となる。   The in-focus position adjusting apparatus 1 includes an optical system (observation optical system) 8 for projecting a light shielding pattern PT (see FIG. 2) on the substrate S and imaging the image. The optical system 8 includes a light source unit 81 that emits the irradiation light L1 to the substrate S, a light shielding pattern PT, a pattern mask 82 that is arranged to be inclined with respect to the optical axis AX1, a first imaging lens 83, The apparatus mainly includes a beam splitter 84, an objective lens 85, a second imaging lens 86, and an image sensor 87 formed of, for example, a CCD camera. In the optical system 8, the arrangement of each part is determined so that the pattern mask 82 and the surface of the substrate S are generally in an optically conjugate arrangement relationship. The objective lens 85 is provided with a Z-axis adjusting mechanism 85m that can adjust the in-focus position (in-focus height) of the substrate S arranged on the stage 5 by adjusting the arrangement position in the vertical direction. . That is, in the focusing position adjusting apparatus 1 according to the present embodiment, the objective lens 85 including the Z-axis adjusting mechanism 85m is a direct focusing means.

加えて、合焦位置調整装置１は、上述の各部の動作の制御を担うほか、後述する基板Ｓの合焦位置調整に係る処理を担う制御部１０と、合焦位置調整装置１の動作を制御するプログラム２０ｐや、撮像素子８７によって得られる撮像画像データや合焦状態におけるストリートＳＴの高さや対物レンズ８５の配置位置等を含む合焦データその他の種々のデータなどを記憶する記憶部２０と、撮像画像や合焦位置調整処理における処理過程において生成される種々のプロファイルなどを表示可能なモニタ３０とをさらに備える。   In addition, the in-focus position adjusting device 1 controls the operations of the above-described units, and also controls the in-focus position adjusting device 1 and the control unit 10 in charge of processing related to the in-focus position adjustment of the substrate S described later. A storage unit 20 that stores a program 20p to be controlled, captured image data obtained by the image sensor 87, focusing data including the height of the street ST in the focused state, an arrangement position of the objective lens 85, and other various data. And a monitor 30 capable of displaying various profiles generated in the process of the captured image and the focus position adjustment process.

制御部１０は、例えばパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータなどの汎用のコンピュータによって実現されるものであり、記憶部２０に記憶されているプログラム２０ｐが該コンピュータに読み込まれ実行されることにより、種々の構成要素が制御部１０の機能的構成要素として実現される。   The control unit 10 is realized by, for example, a general-purpose computer such as a personal computer or a microcomputer, and various components can be obtained by the program 20p stored in the storage unit 20 being read and executed by the computer. Is realized as a functional component of the control unit 10.

具体的には、制御部１０は、ＸＹステージ２とθステージ３の駆動を制御する駆動制御部１１と、光学系８による撮像を制御する撮像制御部１２と、合焦位置調整処理を担う合焦処理部１３と、吸着チャック４による吸着動作を制御する吸着制御部１４とを、主として備える。   Specifically, the control unit 10 includes a drive control unit 11 that controls driving of the XY stage 2 and the θ stage 3, an imaging control unit 12 that controls imaging by the optical system 8, and an in-focus position adjustment process. A focusing processing unit 13 and a suction control unit 14 for controlling the suction operation by the suction chuck 4 are mainly provided.

記憶部２０は、ＲＯＭやＲＡＭおよびハードディスクなどの記憶媒体によって実現される。なお、記憶部２０は、制御部１０を実現するコンピュータの構成要素によって実現される態様であってもよいし、ハードディスクの場合など、該コンピュータとは別体に設けられる態様であってもよい。   The storage unit 20 is realized by a storage medium such as a ROM, a RAM, and a hard disk. The storage unit 20 may be implemented by a computer component that implements the control unit 10, or may be provided separately from the computer, such as a hard disk.

このような構成を有する合焦位置調整装置１においては、光源部８１から発せられてパターンマスク８２を通過した照射光Ｌ１が、第１結像レンズ８３を経てビームスプリッタ８４により反射され、さらに対物レンズ８５によって集光されてステージ５の上に固定された基板Ｓに照射される。基板Ｓからの反射光Ｌ２は、対物レンズ８５を経た後、ビームスプリッタ８４を透過し、第２結像レンズ８６を経て撮像素子８７で受光される。撮像素子８７においては、基板Ｓに遮光パターンＰＴが投影された像が撮像される。さらに、係る投影像を合焦処理部１３にて画像処理することで得られる遮光パターンＰＴの明度分布（コントラスト分布）に基づいて対物レンズ８５を移動させることにより、合焦位置の調整を好適に行えるようになっている。パターンマスク８２の構成およびこれを用いた合焦位置の調整についての詳細は後述する。   In the in-focus position adjusting apparatus 1 having such a configuration, the irradiation light L1 emitted from the light source unit 81 and passing through the pattern mask 82 is reflected by the beam splitter 84 via the first imaging lens 83, and further the objective. The light is condensed by the lens 85 and irradiated onto the substrate S fixed on the stage 5. The reflected light L <b> 2 from the substrate S passes through the objective lens 85, passes through the beam splitter 84, and is received by the image sensor 87 through the second imaging lens 86. In the image sensor 87, an image obtained by projecting the light shielding pattern PT on the substrate S is captured. Furthermore, the focus position is suitably adjusted by moving the objective lens 85 based on the lightness distribution (contrast distribution) of the light shielding pattern PT obtained by subjecting the projected image to image processing by the focus processing unit 13. It can be done. Details of the configuration of the pattern mask 82 and the adjustment of the focus position using the pattern mask 82 will be described later.

＜パターンマスク＞
図２は、パターンマスク８２を模式的に示す図である。パターンマスク８２は、例えばガラスなどからなる透明板の一主面であるパターン形成面８２ｓに、クロムマスクなどによって遮光パターンＰＴを形成したものである。遮光パターンＰＴは、中心が白抜き（非遮光部）となった矩形領域ＲＥ０を中心として、図面視上下方向においては複数の第１単位遮光領域ＲＥ１が等間隔に配列してなる第１遮光パターンＰＴ１が、図面視左右方向においては複数の第２単位遮光領域ＲＥ２が等間隔に配列してなる第２遮光パターンＰＴ２が、それぞれ設けられたものである。すなわち、遮光パターンＰＴは概略、十字状をなしているといえる。なお、図２における第１単位遮光領域ＲＥ１および第２単位遮光領域ＲＥ２の配置個数はあくまで例示であって、実際には、さらに多数の第１単位遮光領域ＲＥ１および第２単位遮光領域ＲＥ２が配置される。 <Pattern mask>
FIG. 2 is a diagram schematically showing the pattern mask 82. The pattern mask 82 is obtained by forming a light shielding pattern PT on a pattern forming surface 82s, which is one main surface of a transparent plate made of glass or the like, using a chromium mask or the like. The light-shielding pattern PT is a first light-shielding pattern in which a plurality of first unit light-shielding areas RE1 are arranged at equal intervals in the vertical direction in the drawing centering on a rectangular area RE0 whose center is white (non-light-shielding part). PT1 is provided with a second light-shielding pattern PT2 in which a plurality of second unit light-shielding regions RE2 are arranged at equal intervals in the horizontal direction in the drawing. That is, it can be said that the light shielding pattern PT is roughly cross-shaped. Note that the number of arrangements of the first unit light-shielding regions RE1 and the second unit light-shielding regions RE2 in FIG. 2 is merely an example, and actually, a larger number of first unit light-shielding regions RE1 and second unit light-shielding regions RE2 are arranged. Is done.

図１に示すように、パターンマスク８２は、照射光Ｌ１の光軸ＡＸ１上において、パターン形成面８２ｓが該光軸ＡＸ１に垂直な軸に対して角度αだけ傾斜する姿勢で配置される。より詳細には、第１遮光パターンＰＴ１の配列方向ＡＲ１が光軸ＡＸ１に垂直な軸に対して角度αをなすように配置される。換言すれば、第１遮光パターンＰＴ１の配列方向ＡＲ１の延長線上にあるパターンマスク８２の一端部８２ａがより光源部８１から遠ざかり、該一端部８２ａと対向する他端部８２ｂがより光源部８１に近づくように配置される。ただし、角度αは、パターンマスク８２から光源部８１に向かう向きを基準とし、反時計回りの向きが正の値となるように定められる。具体的には、角度αは鋭角とされるが、６０°とするのが好適な一例である。   As shown in FIG. 1, the pattern mask 82 is arranged on the optical axis AX1 of the irradiation light L1 so that the pattern formation surface 82s is inclined by an angle α with respect to an axis perpendicular to the optical axis AX1. More specifically, the arrangement direction AR1 of the first light shielding patterns PT1 is arranged so as to form an angle α with respect to an axis perpendicular to the optical axis AX1. In other words, one end portion 82a of the pattern mask 82 on the extension line in the arrangement direction AR1 of the first light shielding pattern PT1 is further away from the light source portion 81, and the other end portion 82b opposite to the one end portion 82a is closer to the light source portion 81. Arranged to approach. However, the angle α is determined so that the direction from the pattern mask 82 toward the light source unit 81 is a reference and the counterclockwise direction is a positive value. Specifically, the angle α is an acute angle, but 60 ° is a preferred example.

加えて、本実施の形態においては、基板Ｓの表面において格子状に設けられたストリートＳＴの格子点位置に矩形領域ＲＥ０が投影され、かつ第１遮光パターンＰＴ１と第２遮光パターンＰＴ２とがそれぞれ、該格子点位置において互いに直交するストリートＳＴに投影されるように、パターンマスク８２が配置される。それゆえ、ストリートＳＴが対物レンズ８５の合焦位置から著しくずれているような場合を除き、撮像素子８７においては、格子点位置を中心に十字状をなすストリートＳＴに、十字状の遮光パターンＰＴが投影された像が得られる。   In addition, in the present embodiment, the rectangular region RE0 is projected at the lattice point positions of the streets ST provided in a lattice pattern on the surface of the substrate S, and the first light shielding pattern PT1 and the second light shielding pattern PT2 are respectively provided. The pattern mask 82 is arranged so as to be projected onto the streets ST orthogonal to each other at the lattice point positions. Therefore, except for the case where the street ST is significantly deviated from the in-focus position of the objective lens 85, in the image sensor 87, the cross-shaped light shielding pattern PT is formed on the street ST having a cross shape centering on the lattice point position. A projected image is obtained.

パターンマスク８２の遮光パターンＰＴにおいて、第１遮光パターンＰＴ１の配列方向ＡＲ１における明暗部の繰り返しピッチ（第１単位遮光領域ＲＥ１の配列方向ＡＲ１におけるサイズと、隣り合う第１単位遮光領域ＲＥ１の間の間隔）Ｄ１は、光学系８における結像倍率をＭとし、要求される合焦位置精度をｄｚとしたとき、次の（１）式に基づいて定められる。   In the light shielding pattern PT of the pattern mask 82, the repetitive pitch of the light and dark portions in the arrangement direction AR1 of the first light shielding pattern PT1 (the size in the arrangement direction AR1 of the first unit light shielding area RE1 and the adjacent first unit light shielding area RE1). The interval D1 is determined based on the following equation (1), where M is the imaging magnification in the optical system 8 and dz is the required focus position accuracy.

（０＜）Ｄ１≦ｄｚ／Ｍ2ｓｉｎα ・・・・・（１）
なお、撮像素子８７おいて得られる像においては、係るピッチＤ１のもと、コントラストの強い第１単位遮光領域ＲＥ１が４〜５個観察されるのが、好ましい。 (0 <) D1 ≦ dz / M 2 sin α (1)
In the image obtained by the image sensor 87, it is preferable that 4 to 5 first unit light-shielding regions RE1 having high contrast are observed under the pitch D1.

一方、第１単位遮光領域ＲＥ１の配列方向ＡＲ１に垂直な方向のサイズＷ１は、遮光パターンＰＴが重ね合わされた像においてそれぞれのｃがストリートＳＴからはみ出ることのない範囲でなるべく大きな値として定められればよい。   On the other hand, if the size W1 of the first unit light-shielding region RE1 in the direction perpendicular to the arrangement direction AR1 is determined as large as possible in the range where each c does not protrude from the street ST in the image in which the light-shielding pattern PT is superimposed. Good.

なお、第２遮光パターンＰＴ２を構成する第２単位遮光領域ＲＥ２の配列方向ＡＲ２における明暗部のピッチＤ２については、ピッチＤ１と同程度であってもよいが、ピッチＤ１よりも大きい値として設定されていてもよい。また、第２単位遮光領域ＲＥ２の配列方向ＡＲ２に垂直な方向のサイズＷ２については、遮光パターンＰＴが重ね合わされた像においてそれぞれの第２単位遮光領域ＲＥ２がストリートＳＴからはみ出ることのない範囲で定められればよい。   Note that the pitch D2 of the light and dark portions in the arrangement direction AR2 of the second unit light-shielding regions RE2 constituting the second light-shielding pattern PT2 may be approximately the same as the pitch D1, but is set as a value larger than the pitch D1. It may be. Further, the size W2 of the second unit light-shielding region RE2 in the direction perpendicular to the arrangement direction AR2 is determined within a range in which each second unit light-shielding region RE2 does not protrude from the street ST in the image on which the light-shielding pattern PT is superimposed. It only has to be done.

例えば、ストリートＳＴの幅が３０μｍである場合、ピッチＤ１、Ｄ２は５μｍ、サイズＷ１は１０μｍ、サイズＷ２は５μｍに定められるのが好適な一例である。   For example, when the width of the street ST is 30 μm, the pitches D1 and D2 are 5 μm, the size W1 is 10 μm, and the size W2 is 5 μm.

なお、第１単位遮光領域ＲＥ１および第２単位遮光領域ＲＥ２が矩形であることは必須の態様ではないが、後述する画像処理における情報量の確保という意味においては、矩形領域として形成されるのが好ましい。この場合、第１単位遮光領域ＲＥ１については、配列方向ＡＲ１に直交する方向に長手方向を有するように形成されるのが好ましい。   Note that it is not essential that the first unit light-shielding region RE1 and the second unit light-shielding region RE2 are rectangular, but in terms of securing the amount of information in image processing described later, the first unit light-shielding region RE1 and the second unit light-shielding region RE2 are formed as rectangular regions. preferable. In this case, the first unit light-shielding region RE1 is preferably formed to have a longitudinal direction in a direction orthogonal to the arrangement direction AR1.

＜パターン投影像と合焦位置との関係＞
合焦位置調整装置１における合焦位置の調整手法について説明するに先立って、本実施の形態に係る合焦位置調整装置１における、遮光パターンＰＴの投影像と合焦位置との関係について説明する。 <Relationship between pattern projection image and focus position>
Prior to describing the adjustment method of the in-focus position in the in-focus position adjusting apparatus 1, the relationship between the projected image of the light shielding pattern PT and the in-focus position in the in-focus position adjusting apparatus 1 according to the present embodiment will be described. .

上述のように、光学系８においては、パターンマスク８２が、第１遮光パターンＰＴ１の配列方向ＡＲ１が光軸ＡＸ１に垂直な軸に対して角度αをなすように配置されるので、個々の第１単位遮光領域ＲＥ１の高さ方向（Ｚ軸方向）における結像位置は異なる。そのため、基板Ｓをある高さ位置に配置し、かつ対物レンズ８５を該基板Ｓから所定距離だけ離間させた状態で遮光パターンＰＴの投影像を観察（撮像）した場合、結像位置が基板Ｓの高さ位置に近い第１単位遮光領域ＲＥ１ほど明瞭に観察され、結像位置が当該高さ位置から遠くなるほど、第１単位遮光領域ＲＥ１の像はぼやけていくことになる。すなわち、基板ＳのストリートＳＴにおける第１遮光パターンＰＴ１の投影像のコントラストには分布が生じる。また、ストリートＳＴの高さ位置が異なると、あるいは、ストリートＳＴと対物レンズ８５との距離が異なると、係るコントラストの分布は異なるものとなる。   As described above, in the optical system 8, the pattern mask 82 is arranged so that the arrangement direction AR1 of the first light-shielding patterns PT1 forms an angle α with respect to an axis perpendicular to the optical axis AX1. The imaging position in the height direction (Z-axis direction) of the one unit light-shielding region RE1 is different. Therefore, when the substrate S is arranged at a certain height position and the projection image of the light shielding pattern PT is observed (captured) with the objective lens 85 spaced apart from the substrate S by a predetermined distance, the imaging position is the substrate S. The first unit light-shielding region RE1 closer to the height position of the first unit light-shielding region RE1 is more clearly observed, and the image of the first unit light-shielding region RE1 becomes blurred as the imaging position is further away from the height position. That is, a distribution occurs in the contrast of the projected image of the first light shielding pattern PT1 on the street ST of the substrate S. In addition, when the height position of the street ST is different, or when the distance between the street ST and the objective lens 85 is different, the distribution of the contrast is different.

図３は、撮像素子８７による撮像画像例である。図４は、図３の各撮像画像において撮像対象となっている基板Ｓの、ストリートＳＴの格子点Ｃ付近の様子を模式的に示す斜視図である。図４に示すように、基板Ｓにおいては、２本のストリートＳＴが直交して格子点Ｃをなすとともに、ストリートＳＴの周囲に凸部ＳＣが形成されている。また、ストリートＳＴの幅は３０μｍである。また、第１遮光パターンＰＴ１におけるピッチＤ１および第２遮光パターンＰＴ２におけるピッチＤ２はいずれも５μｍに設定されている。第１単位遮光領域ＲＥ１の配列方向ＡＲ１に垂直な方向におけるサイズは１０μｍに設定されている。第２単位遮光領域ＲＥ２の配列方向ＡＲ２に垂直な方向におけるサイズは５μｍに設定されている。撮像素子８７の視野サイズは０．４５ｍｍ×０．４５ｍｍとしている。   FIG. 3 is an example of an image captured by the image sensor 87. FIG. 4 is a perspective view schematically showing a state near the lattice point C of the street ST of the substrate S to be imaged in each captured image of FIG. As shown in FIG. 4, in the substrate S, two streets ST are orthogonal to form a lattice point C, and a convex portion SC is formed around the street ST. The width of the street ST is 30 μm. The pitch D1 in the first light shielding pattern PT1 and the pitch D2 in the second light shielding pattern PT2 are both set to 5 μm. The size of the first unit light-shielding region RE1 in the direction perpendicular to the arrangement direction AR1 is set to 10 μm. The size of the second unit light-shielding region RE2 in the direction perpendicular to the arrangement direction AR2 is set to 5 μm. The visual field size of the image sensor 87 is 0.45 mm × 0.45 mm.

図３（ａ）は、ストリートＳＴの高さが対物レンズ８５の合焦位置に一致している（合焦高さとなっている）場合の撮像画像ＩＭ１である。これに対して、図３（ｂ）は、図３（ａ）の場合よりもストリートＳＴの位置が高い場合の撮像画像ＩＭ２である。   FIG. 3A shows a captured image IM1 when the height of the street ST matches the in-focus position of the objective lens 85 (is the in-focus height). On the other hand, FIG. 3B is a captured image IM2 when the position of the street ST is higher than in the case of FIG.

図３（ａ）の撮像画像ＩＭ１の場合、第１遮光パターンＰＴ１の像は、遮光パターンＰＴの中央に存在する矩形領域ＲＥ０の近傍が最もコントラストが高く明瞭であり、個々の第１単位遮光領域ＲＥ１とそれらの間との周期的な明暗が明確に確認される一方で、矩形領域ＲＥ０から離れて行くにつれてコントラストが低くぼやけた状態となっていっている。なお、第２遮光パターンＰＴ２については、全ての第２単位遮光領域ＲＥ２の像が高いコントラストで得られている。これは、第２遮光パターンＰＴ２の場合、パターンマスク８２の傾斜とは無関係に、全ての第２単位遮光領域ＲＥ２が矩形領域ＲＥ０と同じ結像位置にて結像するように設けられているからである。   In the case of the captured image IM1 in FIG. 3A, the image of the first light-shielding pattern PT1 has the highest contrast in the vicinity of the rectangular area RE0 present at the center of the light-shielding pattern PT, and is clear. While the periodic brightness and darkness between RE1 and them are clearly confirmed, the contrast becomes low and blurs as the distance from the rectangular region RE0 increases. For the second light shielding pattern PT2, images of all the second unit light shielding regions RE2 are obtained with high contrast. This is because, in the case of the second light shielding pattern PT2, all the second unit light shielding regions RE2 are provided so as to form an image at the same imaging position as the rectangular region RE0 regardless of the inclination of the pattern mask 82. It is.

一方、図３（ｂ）の撮像画像ＩＭ２の場合、第１遮光パターンＰＴ１の像のコントラストが最も高い位置が、画像内において中央よりもやや上にずれている。また、第２遮光パターンＰＴ２は全てがコントラストの弱いぼやけた状態となっている。これらは、ストリートＳＴの高さ位置が図３（ａ）の場合よりも高いために、第１遮光パターンＰＴ１の投影像にてコントラストが最大となる部分が、合焦位置から当該高さ位置までずれたことによるものである。   On the other hand, in the case of the captured image IM2 of FIG. 3B, the position where the contrast of the image of the first light shielding pattern PT1 is the highest is shifted slightly above the center in the image. Further, the second light shielding pattern PT2 is all in a blurred state with a low contrast. Since the height position of the street ST is higher than that in the case of FIG. 3A, the portion having the maximum contrast in the projected image of the first light shielding pattern PT1 is from the in-focus position to the height position. This is due to the deviation.

このことは、ストリートＳＴの高さが合焦位置よりも上方にずれている場合に第１遮光パターンＰＴ１の最大コントラスト位置が画像面内において上方にシフトすることを意味している。逆に、合焦位置が下方にずれている場合は、最大コントラスト位置が画像面内において下方にシフトする。   This means that the maximum contrast position of the first light shielding pattern PT1 shifts upward in the image plane when the height of the street ST is shifted upward from the in-focus position. On the contrary, when the in-focus position is shifted downward, the maximum contrast position is shifted downward in the image plane.

この関係を用いると、ステージ５に載置された基板ＳのストリートＳＴの高さ位置（より厳密には格子点Ｃの高さ位置）が基板Ｓ作製時の狙いの位置である理想位置にあるとき（規定通りの位置にあるとき）に第１遮光パターンＰＴ１の投影像の最大コントラスト位置が撮像画像の中央に合致するようにパターンマスク８２を配置しておけば、ストリートＳＴの高さが不明な基板Ｓをステージ５に配置し、該ストリートＳＴに対して遮光パターンＰＴを投影させた場合、ストリートＳＴの実際の高さ位置と理想位置との差に応じて、第１遮光パターンＰＴ１の投影像の最大コントラスト位置が撮像画像の中央からずれることになる。よって、最大コントラスト位置と画像中央とのずれ量（面内ずれ量）がわかれば、ストリートＳＴの高さ位置の誤差を特定することができる。さらには、実際のストリートＳＴの高さ位置が合焦位置となるように、対物レンズ８５の配置を調整することが可能となる。   When this relationship is used, the height position of the street ST of the substrate S placed on the stage 5 (more precisely, the height position of the lattice point C) is at an ideal position that is a target position when the substrate S is manufactured. If the pattern mask 82 is arranged so that the maximum contrast position of the projected image of the first light-shielding pattern PT1 coincides with the center of the picked-up image at the time (when it is in a prescribed position), the height of the street ST is unknown. When a substrate S is placed on the stage 5 and the light shielding pattern PT is projected onto the street ST, the projection of the first light shielding pattern PT1 is performed according to the difference between the actual height position of the street ST and the ideal position. The maximum contrast position of the image is shifted from the center of the captured image. Therefore, if the shift amount (in-plane shift amount) between the maximum contrast position and the center of the image is known, the error in the height position of the street ST can be specified. Furthermore, it is possible to adjust the arrangement of the objective lenses 85 so that the actual height position of the street ST becomes the in-focus position.

＜合焦状態の調整手順＞
本実施の形態に係る合焦位置調整装置１においては、合焦処理部１３の作用により、上述したような、第１遮光パターンＰＴ１の投影像の最大コントラスト位置のずれを利用したストリートＳＴ（の格子点Ｃ）の高さ位置の特定、および、格子点Ｃの位置を合焦位置とする合焦状態の調整が可能である。図５は、合焦位置調整装置１における合焦状態の調整の概略的な手順を示す図である。 <Procedure adjustment procedure>
In the in-focus position adjusting apparatus 1 according to the present embodiment, due to the operation of the in-focus processing unit 13, the street ST (of the street ST) using the deviation of the maximum contrast position of the projected image of the first light shielding pattern PT1 as described above. It is possible to specify the height position of the lattice point C) and to adjust the in-focus state with the position of the lattice point C as the in-focus position. FIG. 5 is a diagram showing a schematic procedure for adjusting the in-focus state in the in-focus position adjusting apparatus 1.

まず、吸着チャック４を用いてステージ５に基板Ｓを載置固定する（ステップＳ１）。そして、基板ＳのストリートＳＴ上に十字状をなしている遮光パターンＰＴを投影する（ステップＳ２）。当然ながら、基板Ｓの載置は、少なくとも撮像素子８７で撮像される範囲において遮光パターンＰＴがストリートＳＴ上にきちんと投影される程度の面内精度にて、なされる必要がある。なお、以降の処理に先立ち、基板Ｓの精密なアライメント（面内アライメント）が行われる態様であってもよい。あるいは、ストリート高さの調整と面内アライメントとを連続する一連の過程の中で行う態様であってもよい。後者については後述する。   First, the substrate S is placed and fixed on the stage 5 using the suction chuck 4 (step S1). Then, a light shielding pattern PT having a cross shape is projected onto the street ST of the substrate S (step S2). Needless to say, the substrate S needs to be placed with an in-plane accuracy that allows the light-shielding pattern PT to be properly projected on the street ST at least in the range imaged by the image sensor 87. Note that a mode in which precise alignment (in-plane alignment) of the substrate S is performed prior to subsequent processing may be employed. Or the aspect which performs adjustment of street height and in-plane alignment in a series of continuous processes may be sufficient. The latter will be described later.

遮光パターンＰＴが投影されると、撮像素子８７による撮像を行う（ステップＳ３）。このとき対物レンズ８５は、ストリートＳＴの格子点Ｃについて理想位置が合焦位置となるように配置されるのが好ましいが、当該位置からずれて配置されている態様であってもよい。例えば、同一の構成を有する複数枚の基板Ｓについて連続してストリートＳＴの合焦位置の調整を行う場合であれば、前回の調整の際に最終的に配置された位置にそのまま配置されている態様であってもよい。また、撮像素子８７の撮像視野は、一辺が０．４ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の矩形形状として設定するのが好ましい。   When the light shielding pattern PT is projected, imaging by the image sensor 87 is performed (step S3). At this time, the objective lens 85 is preferably arranged so that the ideal position is the in-focus position with respect to the lattice point C of the street ST, but may be arranged so as to be shifted from the position. For example, when the focus position of the street ST is continuously adjusted for a plurality of substrates S having the same configuration, they are arranged as they are at the positions finally arranged at the time of the previous adjustment. An aspect may be sufficient. Moreover, it is preferable to set the imaging visual field of the imaging element 87 as a rectangular shape having a side of about 0.4 mm to 0.5 mm.

係る撮像によって得られる撮像画像データは、記憶部２０に記憶される。撮像画像データは、画素位置を示す座標値と当該画素位置における明度を示す階調値とのデータセットであるビットマップ形式のデータである。なお、合焦位置調整に用いられる撮像画像データを特に、合焦位置調整用データＤＰと称する。   Captured image data obtained by such imaging is stored in the storage unit 20. The captured image data is bitmap format data that is a data set of coordinate values indicating pixel positions and gradation values indicating lightness at the pixel positions. The captured image data used for focusing position adjustment is particularly referred to as focusing position adjustment data DP.

合焦位置調整用データＤＰが得られると、撮像画像のうち第１遮光パターンＰＴ１が投影された部分のみを処理対象とする画像処理（第１画像処理）を行う（ステップＳ４）。図６は、第１画像処理の詳細な処理の流れを示す図である。   When the focus position adjustment data DP is obtained, image processing (first image processing) is performed on only the portion of the captured image on which the first light shielding pattern PT1 is projected (step S4). FIG. 6 is a diagram showing a detailed processing flow of the first image processing.

まず、得られた撮像画像において、第１遮光パターンＰＴ１の投影範囲のみを第１処理対象領域ＲＯＩ１として設定し（ステップＳ４１）、合焦位置調整用データＤＰから、第１処理対象領域ＲＯＩ１に属するデータセットのみを抽出する。図７は、ある撮像画像ＩＭ３における第１処理対象領域ＲＯＩ１を例示する図である。第１処理対象領域ＲＯＩ１は、第１遮光パターンＰＴ１の投影部分を全て含む配列方向ＡＲ１に沿った幅Ｗ１の帯状の領域である。   First, in the obtained captured image, only the projection range of the first light shielding pattern PT1 is set as the first processing target region ROI1 (step S41), and belongs to the first processing target region ROI1 from the focus position adjustment data DP. Extract only the data set. FIG. 7 is a diagram illustrating a first processing target region ROI1 in a certain captured image IM3. The first processing target region ROI1 is a strip-shaped region having a width W1 along the arrangement direction AR1 that includes all the projection portions of the first light shielding pattern PT1.

次に、第１処理対象領域ＲＯＩ１において配列方向ＡＲ１に沿う個々の画素列に着目し、抽出したデータセットに基づいて、それぞれの画素列についての画素位置と明度との関係を明度プロファイルして取得する（ステップＳ４２）。図８は、係る明度プロファイルの取得について説明するための図である。図８においては、Ｎ個の画素列（画素列１〜画素列Ｎ）が配列方向ＡＲ１に沿って存在しているとし、画素列ｉの明度プロファイル（画素位置ｘiにおける明度値）をｆ（ｘi）と表す。 Next, focusing on individual pixel columns along the arrangement direction AR1 in the first processing target region ROI1, based on the extracted data set, the relationship between the pixel position and the lightness for each pixel column is acquired as a lightness profile. (Step S42). FIG. 8 is a diagram for explaining the acquisition of the brightness profile. In FIG. 8, it is assumed that N pixel columns (pixel column 1 to pixel column N) exist along the array direction AR1, and the brightness profile (the brightness value at the pixel position x i ) of the pixel column i is represented by f ( x i ).

図９は、第１処理対象領域ＲＯＩ１についての部分撮像画像と明度プロファイルとの対応関係を示す図である。図９（ａ）が第１処理対象領域ＲＯＩ１についての部分撮像画像ＩＭ４であり、図９（ｂ）が明度プロファイルｆ（ｘi）を表している。なお、図９（ａ）においては図面視上下方向に画像が伸長されている。図９（ｂ）においては、複数の明度プロファイルｆ（ｘi）を重ね合わせて図示している。いずれも横軸は画素位置ｘを表している。また、図９（ｂ）の縦軸は明度である。 FIG. 9 is a diagram illustrating a correspondence relationship between the partially captured image and the brightness profile for the first processing target region ROI1. FIG. 9A shows a partial captured image IM4 for the first processing target region ROI1, and FIG. 9B shows a lightness profile f (x i ). In FIG. 9A, the image is expanded in the vertical direction as viewed in the drawing. In FIG. 9B, a plurality of brightness profiles f (x i ) are overlaid. In either case, the horizontal axis represents the pixel position x. Moreover, the vertical axis | shaft of FIG.9 (b) is a brightness.

図９（ａ）に示す部分撮像画像ＩＭ４においては、周期的かつ明瞭な明暗（コントラスト）のある部分（画素位置番号３００〜４００の部分）が存在する。係る部分に最大コントラスト位置が含まれていることになる。また、図９（ｂ）においては、係る周期的な明暗に対応した周期的なピーク群が確認される。なお、明度だけをみれば、係るピーク群と同等の値を示す部分も存在するが、これらはあくまでノイズであり、最大コントラスト位置の特定にあたっては不要である。   In the partially captured image IM4 shown in FIG. 9A, there are periodically and clearly bright and dark portions (contrast portions) (pixel position numbers 300 to 400). Such a portion includes the maximum contrast position. Moreover, in FIG.9 (b), the periodic peak group corresponding to the periodic brightness and darkness which concerns is confirmed. Note that if only the lightness is observed, there are portions showing values equivalent to those of the peak group. However, these are noises and are not necessary for specifying the maximum contrast position.

次に、個々の明度プロファイルｆ（ｘi）を、配列方向ＡＲ１に垂直な方向について積算する（ステップＳ４３）。Ｎ個の画素列についての積算明度プロファイル（画素位置ｘにおける積算明度値）Ｆ（ｘ）は、次の（２）式にて表される。 Next, the individual lightness profiles f (x i ) are integrated in the direction perpendicular to the arrangement direction AR1 (step S43). The integrated brightness profile (integrated brightness value at pixel position x) F (x) for N pixel columns is expressed by the following equation (2).

図１０は、積算明度プロファイルＦ（ｘ）を例示する図である。係る積算明度プロファイルＦ（ｘ）を求めるのは、個々の画素列の明度プロファイルｆ（ｘi）に含まれる、基板Ｓの汚れ等に起因したノイズ成分を相殺して、解析に用いるプロファイルのＳ／Ｎ比を高めるためである。なお、積算明度プロファイルに代えて、画素位置における平均明度値を表す平均明度プロファイルを用いる態様であってもよい。 FIG. 10 is a diagram illustrating an integrated brightness profile F (x). The integrated lightness profile F (x) is obtained by canceling out noise components caused by dirt on the substrate S included in the lightness profile f (x i ) of each pixel column, and using the S of the profile used for the analysis. This is to increase the / N ratio. Note that an average brightness profile representing an average brightness value at the pixel position may be used instead of the integrated brightness profile.

積算明度プロファイルＦ（ｘ）が得られると、次に周波数解析するためにこれを高速フーリエ変換処理（ＦＦＴ処理）する（ステップＳ４４）。そして、係る周波数解析結果に基づき周期判別を行う（ステップＳ４５）。具体的には、ＦＦＴ処理結果から周期的なピーク群の周期成分を特定し、続いて、積算明度プロファイルＦ（ｘ）に対し該周期成分を通すバンドパスフィルタを適用する。   When the integrated brightness profile F (x) is obtained, this is subjected to fast Fourier transform processing (FFT processing) for frequency analysis (step S44). Then, the period is discriminated based on the frequency analysis result (step S45). Specifically, the periodic component of the periodic peak group is specified from the FFT processing result, and then a band-pass filter that passes the periodic component is applied to the integrated brightness profile F (x).

図１１は、図１０に示す積算明度プロファイルＦ（ｘ）についてＦＦＴ処理を行った結果を示す図である。図１１のピークＰＫ１が、図１０の積算明度プロファイルＦ（ｘ）に表れたピーク群の周期成分、すなわち、図９（ａ）にみられた周期的な明暗部分の周期成分に対応する。図１２は、積算明度プロファイルＦ（ｘ）に対し、図１１のピークＰＫ１にて表される周期成分を用いたバンドパスフィルタを適用することで得られた周期判別済みプロファイルＦ1（ｘ）を示す図である。 FIG. 11 is a diagram illustrating a result of performing FFT processing on the integrated brightness profile F (x) illustrated in FIG. The peak PK1 in FIG. 11 corresponds to the periodic component of the peak group appearing in the integrated brightness profile F (x) in FIG. 10, that is, the periodic light-and-dark part shown in FIG. 9A. FIG. 12 shows a period discriminated profile F 1 (x) obtained by applying a bandpass filter using a periodic component represented by the peak PK1 in FIG. 11 to the integrated brightness profile F (x). FIG.

周期判別済みプロファイルＦ1（ｘ）が得られると、これを微分し、さらに２乗して、微分二乗プロファイルｇ（ｘ）＝｛Ｆ1'（ｘ）｝2を得る（ステップＳ４６）。そして、ｇ（ｘ）についてガウスの導関数を求め、これによって得られる導関数プロファイルＧ（ｘ）＝｛ｇ（ｘ＋１）−ｇ（ｘ−１）｝2のピークを与える画素位置を、最大コントラスト位置を表す画素位置として特定する（ステップＳ４７）。 When the period discriminated profile F 1 (x) is obtained, this is differentiated and further squared to obtain a differential square profile g (x) = {F 1 ′ (x)} 2 (step S46). Then, a Gaussian derivative is obtained with respect to g (x), and the pixel position giving the peak of the derivative profile G (x) = {g (x + 1) −g (x−1)} 2 obtained thereby is determined as the maximum contrast. The pixel position indicating the position is specified (step S47).

図１３は、図１２に示した周期判別済みプロファイルＦ1（ｘ）に基づいて求められた、微分二乗プロファイルｇ（ｘ）および導関数プロファイルＧ（ｘ）を示す図である。図１３に示す導関数プロファイルＧ（ｘ）において極大ピークＰＫ２を与える画素位置を、ｘ＝ｘpであるとすると、該画素位置ｘ＝ｘpが、ステップＳ３にて得られた撮像画像におけるストリートＳＴ上での最大コントラスト位置として特定されることになる。 FIG. 13 is a diagram showing a differential square profile g (x) and a derivative profile G (x) obtained based on the period-discriminated profile F 1 (x) shown in FIG. If the pixel position giving the maximum peak PK2 in the derivative profile G (x) shown in FIG. 13 is x = x p , the pixel position x = x p is the street in the captured image obtained in step S3. It is specified as the maximum contrast position on the ST.

図５に戻り、このようにして最大コントラスト位置が特定されると（ステップＳ５でＹＥＳ）、図９に示した第１処理対象領域ＲＯＩ１の配列方向ＡＲ１における中央画素位置ｘ＝ｘ0と、最大コントラスト位置ｘ＝ｘpとの差分値Δｘ＝ｘp−ｘ0の値に基づいて、ストリートＳＴの格子点Ｃの理想位置からのずれ量であるストリート高さずれ量ΔＺ１を算出する（ステップＳ６）。ストリート高さずれ量ΔＺ１は、次の（３）式で求められる。 Returning to FIG. 5, when the maximum contrast position is identified this way (YES in step S5), the center pixel position x = x 0 in the arrangement direction AR1 of the first processing target area ROI1 shown in FIG. 9, the maximum Based on the difference value Δx = x p −x 0 with respect to the contrast position x = x p , a street height deviation amount ΔZ1 that is a deviation amount from the ideal position of the grid point C of the street ST is calculated (step S6). ). The street height deviation amount ΔZ1 is obtained by the following equation (3).

ΔＺ１＝Δｘ・Ｍ・tanα ・・・・・（３）
なお、ΔＺ１が負のときは、格子点Ｃの位置が理想位置よりも低く、ΔＺ１が正のときは、格子点Ｃの位置が理想位置よりも高くなっている。 ΔZ1 = Δx · M · tanα (3)
Note that when ΔZ1 is negative, the position of the lattice point C is lower than the ideal position, and when ΔZ1 is positive, the position of the lattice point C is higher than the ideal position.

ストリート高さずれ量ΔＺ１が求まれば、実際の対物レンズ８５の高さ位置Ｚ’と、格子点Ｃの理想位置が合焦位置となるときの対物レンズ８５の高さ位置Ｚ０とから、格子点Ｃを合焦位置とするための対物レンズ８５の移動量ΔＺが、次の式から求められる。   If the street height deviation amount ΔZ1 is obtained, the lattice height is calculated from the actual height position Z ′ of the objective lens 85 and the height position Z0 of the objective lens 85 when the ideal position of the lattice point C is the in-focus position. The amount of movement ΔZ of the objective lens 85 for setting the point C to the in-focus position is obtained from the following equation.

ΔＺ＝（Ｚ０＋ΔＺ１）−Ｚ’ ・・・・・（４）
（４）式に従い合焦位置を調整することで、格子点Ｃが合焦状態とされる（ステップＳ７）。なお、合焦位置等の情報は、合焦データＤＦとして記憶部２０に記憶される。 ΔZ = (Z0 + ΔZ1) −Z ′ (4)
By adjusting the in-focus position according to the equation (4), the lattice point C is brought into the in-focus state (step S7). Information such as the in-focus position is stored in the storage unit 20 as the in-focus data DF.

以上が、合焦位置の調整の原則的な手順となる。   The above is the basic procedure for adjusting the in-focus position.

ただし、ステップＳ３における撮像を行う際の、対物レンズ８５の配置位置とストリートＳＴの高さ位置との関係によっては、得られた撮像画像に基づいてステップＳ４における（より詳細にはステップＳ４１〜Ｓ４７における）第１画像処理を行ったとしても、最大コントラスト位置ｘ＝ｘpが特定できないことがある（ステップＳ５でＮＯ）。 However, depending on the relationship between the arrangement position of the objective lens 85 and the height position of the street ST at the time of imaging in step S3, based on the obtained captured image in step S4 (more specifically, steps S41 to S47). Even if the first image processing is performed, the maximum contrast position x = x p may not be specified (NO in step S5).

図１４は、このような場合の撮像画像を例示する図である。図１４（ａ）では第１遮光パターンＰＴ１の明暗部が画像上端部に差し掛かっている撮像画像ＩＭ５を示しており、図１４（ｂ）では第１遮光パターンＰＴ１の明暗部が画像下端部に差し掛かっている撮像画像ＩＭ６を示している。また、図１４（ｃ）では第１遮光パターンＰＴ１自体が明瞭に確認されない撮像画像ＩＭ７を示している。これらの撮像画像の場合、仮に導関数プロファイルＧ（ｘ）が得られたとしても、極点を有していないか、あるいは、導関数プロファイルＧ（ｘ）の導出自体が全く行えないこととなる。これは例えば、積算明度プロファイルＦ（ｘ）をＦＦＴ処理した結果においてピークＰＫ１が検出されないことや、周期判別済みプロファイルＦ1（ｘ）や導関数プロファイルＧ（ｘ）が画素位置端部において単調増加又は単調減少することなどから判定される態様であってもよいし、撮像画像自体に基づいて判定される場合であってもよい。 FIG. 14 is a diagram illustrating a captured image in such a case. FIG. 14A shows the captured image IM5 in which the light and dark portion of the first light shielding pattern PT1 is approaching the upper end portion of the image, and FIG. 14B shows that the light and dark portion of the first light shielding pattern PT1 is approaching the lower end portion of the image. The captured image IM6 is shown. Further, FIG. 14C shows a captured image IM7 in which the first light shielding pattern PT1 itself is not clearly confirmed. In the case of these captured images, even if the derivative profile G (x) is obtained, it does not have poles, or the derivative profile G (x) cannot be derived at all. This is because, for example, the peak PK1 is not detected in the result of the FFT processing of the integrated brightness profile F (x), or the period discriminated profile F 1 (x) and the derivative profile G (x) monotonically increase at the pixel position end. Alternatively, it may be determined from monotonously decreasing, or may be determined based on the captured image itself.

このような場合、撮像処理が１回目であり（ステップＳ８でＹＥＳ）、かつ、コントラスト増大方向が判定可能であれば（ステップＳ９でＹＥＳ）、対物レンズ８５の位置（Ｚ軸高さ）を該コントラスト増大方向へシフトさせて（ステップＳ１０）、再度、撮像と第１画像処理とを繰り返すようにする（ステップＳ３〜Ｓ４）。なお、このときの対物レンズ８５の位置のシフト量は、撮像画像における第１遮光パターンＰＴ１の配列方向ＡＲ１の範囲をΔＸｍとするときに、（ΔＸｍ・Ｍ・ｔａｎα）／２とするのが好ましい。   In such a case, if the imaging process is the first time (YES in step S8) and the contrast increasing direction can be determined (YES in step S9), the position (Z-axis height) of the objective lens 85 is determined. The image is shifted in the contrast increasing direction (step S10), and the imaging and the first image processing are repeated again (steps S3 to S4). Note that the shift amount of the position of the objective lens 85 at this time is preferably (ΔXm · M · tan α) / 2 when the range in the arrangement direction AR1 of the first light shielding pattern PT1 in the captured image is ΔXm. .

ここで、コントラスト増大方向とは、撮像画像において、画像中央から第１遮光パターンＰＴ１の明暗部が存在する位置へと向かう向きを指し示している。例えば、図１４（ａ）および（ｂ）に示した撮像画像ＩＭ５、ＩＭ６の場合であれば、それぞれ、図面視上方向、図面視下方向がコントラスト増大方向と特定される。あるいは、撮像画像ではなく、積算明度プロファイルＦ（ｘ）や、導出が可能な場合であれば、周期判別済みプロファイルＦ1（ｘ）における振幅変化や導関数プロファイルＧ（ｘ）における増加もしくは減少の様子からコントラスト増大方向を判定することも可能である。 Here, the contrast increasing direction indicates a direction from the center of the image toward the position where the light and dark portion of the first light-shielding pattern PT1 exists in the captured image. For example, in the case of the captured images IM5 and IM6 shown in FIGS. 14A and 14B, the drawing viewing direction and the drawing viewing direction are specified as the contrast increasing direction, respectively. Alternatively, instead of the captured image, the integrated brightness profile F (x) or, if derivation is possible, the amplitude change in the period discriminated profile F 1 (x) and the increase or decrease in the derivative profile G (x). It is also possible to determine the contrast increasing direction from the state.

一方、図１４（ｃ）に示した撮像画像ＩＭ７の場合、第１遮光パターンＰＴ１の明暗部を特定することができず、コントラスト増大方向を判定することができない（ステップＳ９でＮＯ）。これは、ストリートＳＴの格子点Ｃの位置における合焦状態を実現するために、対物レンズ８５の位置をＺ軸上下方向のいずれに移動させればよいかが、撮像画像から判別できないことを意味している。   On the other hand, in the case of the picked-up image IM7 shown in FIG. 14C, the bright and dark part of the first light shielding pattern PT1 cannot be specified, and the contrast increasing direction cannot be determined (NO in step S9). This means that it is impossible to determine from the captured image whether the position of the objective lens 85 should be moved in the vertical direction of the Z-axis in order to realize the in-focus state at the grid point C of the street ST. ing.

このような場合は、第２遮光パターンＰＴ２を利用した画像処理（第２画像処理）を行う（ステップＳ１０）。また、２回目の撮像処理の後においても、最大コントラスト位置が特定できない場合（ステップＳ５でＮＯかつステップＳ８でＮＯ）も同様とする。   In such a case, image processing (second image processing) using the second light shielding pattern PT2 is performed (step S10). The same applies if the maximum contrast position cannot be specified even after the second imaging process (NO in step S5 and NO in step S8).

図１５は、第２画像処理の詳細な処理の流れを示す図である。まず、対物レンズ８５の位置（Ｚ軸高さ）を順次に違えつつ、複数箇所において撮像を行う（ステップＳ１１１）。なお、Ｚ軸高さは等ピッチで違える態様でよいが、画像変化の様子に応じてＺ軸高さのピッチを可変とする態様であってもよい。   FIG. 15 is a diagram illustrating a detailed processing flow of the second image processing. First, imaging is performed at a plurality of locations while sequentially changing the position (Z-axis height) of the objective lens 85 (step S111). In addition, although the aspect which changes Z-axis height by equal pitch may be sufficient, the aspect which makes variable the pitch of Z-axis height according to the mode of an image change may be sufficient.

次に、得られたそれぞれの撮像画像において、第２遮光パターンＰＴ２の投影範囲のみを第２処理対象領域ＲＯＩ２として設定し（ステップＳ１１２）、それぞれの合焦位置調整用データＤＰから、第２処理対象領域ＲＯＩ２に属するデータセットのみを抽出する。図１６は、ある撮像画像ＩＭ８における第２処理対象領域ＲＯＩ２を例示する図である。そして、それぞれの撮像画像について、抽出したデータセットに基づき、ＡＦ評価値を算出する（ステップＳ１１３）。ここで、ＡＦ評価値とは、それぞれの撮像画像の第２処理対象領域ＲＯＩ２についてのコントラスト差を表す値である。ＡＦ評価値の算出には、公知の手法を適用可能である。最も単純には、第２処理対象領域ＲＯＩ２における明度の最大値と最小値との差分値をＡＦ評価値とすることができる。あるいは、明度値の度数分布などに基づく統計的処理を行って、ＡＦ評価値を求める態様であってもよい。   Next, in each of the obtained captured images, only the projection range of the second light shielding pattern PT2 is set as the second processing target region ROI2 (step S112), and the second processing is performed from each focusing position adjustment data DP. Only the data set belonging to the target area ROI2 is extracted. FIG. 16 is a diagram illustrating a second processing target region ROI2 in a certain captured image IM8. Then, an AF evaluation value is calculated for each captured image based on the extracted data set (step S113). Here, the AF evaluation value is a value representing a contrast difference for the second processing target region ROI2 of each captured image. A known method can be applied to the calculation of the AF evaluation value. Most simply, the difference value between the maximum value and the minimum value of brightness in the second processing target region ROI2 can be used as the AF evaluation value. Alternatively, an AF evaluation value may be obtained by performing statistical processing based on a frequency distribution of brightness values.

それぞれの撮像画像について、ＡＦ評価値が求まると、それぞれの画像を撮像した対物レンズ８５のＺ軸高さｚと当該撮像画像のＡＦ評価値との関係をＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）として取得し、そのピークを与える座標位置を、ストリートＳＴの格子点Ｃが合焦状態となるときの対物レンズ８５の高さ位置（合焦高さ位置）として特定する（ステップＳ１１４）。   When the AF evaluation value is obtained for each captured image, the relationship between the Z-axis height z of the objective lens 85 that captured each image and the AF evaluation value of the captured image is acquired as an AF evaluation value profile H (z). Then, the coordinate position that gives the peak is specified as the height position (focusing height position) of the objective lens 85 when the grid point C of the street ST is in focus (step S114).

図１７は、ＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）を例示する図である。図１８は、図１７に示したＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）のＡ部近傍の拡大図である。図１７に示すようなＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）が得られると、図１８に示すように、ＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）においてＡＦ評価値が最大となるｚ軸高さの近傍の数個（例えば５個）のデータ点を用いて、曲線近似により、ＡＦ評価値プロファイルＨ（ｚ）の近似曲線ｈ（ｚ）を求める。そして、近似曲線ｈ（ｚ）において極大ピークＰＫ３を与えるＺ軸高さをｚ＝ｚpとするとき、該Ｚ軸高さｚ＝ｚpを、格子点Ｃについての合焦高さ位置として特定する。 FIG. 17 is a diagram illustrating an AF evaluation value profile H (z). FIG. 18 is an enlarged view of the vicinity of portion A of the AF evaluation value profile H (z) shown in FIG. When the AF evaluation value profile H (z) as shown in FIG. 17 is obtained, as shown in FIG. 18, the number in the vicinity of the z-axis height that maximizes the AF evaluation value in the AF evaluation value profile H (z). An approximated curve h (z) of the AF evaluation value profile H (z) is obtained by curve approximation using 5 (for example, 5) data points. Then, when the Z-axis height that gives the maximum peak PK3 in the approximate curve h (z) is z = z p , the Z-axis height z = z p is specified as the in-focus height position for the lattice point C. To do.

この結果に基づき、対物レンズ８５のＺ軸高さがｚ＝ｚpに調整されることで、ストリートＳＴの格子点Ｃが合焦状態に調整されたことになる（ステップＳ７）。なお、この場合、格子点Ｃの理想位置が合焦位置となるときの対物レンズ８５の高さ位置が上述のようにＺ０であるとすると、ｚp−Ｚ０がストリート高さずれ量となる。 Based on this result, the Z-axis height of the objective lens 85 is adjusted to z = z p , whereby the lattice point C of the street ST is adjusted to the in-focus state (step S7). In this case, if the height position of the objective lens 85 when the ideal position of the lattice point C is the in-focus position is Z0 as described above, z p −Z0 is the street height shift amount.

以上、説明したように、本実施の形態に係る合焦位置調整装置１によれば、基板に設けられた、格子点位置を中心に十字状をなすストリートに対して、十字状の遮光パターンを、ストリートに合致するように、かつ、一方向について傾斜させて投影し、そのときの投影像における最大コントラスト位置とストリートの格子点位置とのずれ量に基づいて、ストリートの高さの理想位置からのずれ量を特定し、かつ、格子点位置を正確に合焦状態とすることができる。これにより、ストリートが凹部として設けられている基板であっても、ストリートの高さの理想位置からのずれ量を特定し、かつ、ストリートの格子点位置を正確に合焦状態とすることができる。   As described above, according to the in-focus position adjusting apparatus 1 according to the present embodiment, a cross-shaped light shielding pattern is formed on a cross-shaped street centered on the lattice point position provided on the substrate. , In order to match the street and incline in one direction, and project from the ideal position of the street height based on the amount of deviation between the maximum contrast position and the street grid point position in the projected image at that time It is possible to specify the amount of deviation and to accurately set the grid point position. Thereby, even if it is a board | substrate with which a street is provided as a recessed part, the deviation | shift amount from the ideal position of a street height can be pinpointed, and the lattice point position of a street can be made into an in-focus state correctly. .

また、対物レンズ位置が合焦位置から大きくずれているような場合には、対物レンズ位置を違えて撮像した複数の投影像から、十字状の遮光パターンの傾斜していない側の像のコントラスト変化に基づいて、ストリートの格子点位置を合焦状態とすることができる。   In addition, when the objective lens position is greatly deviated from the in-focus position, the contrast change of the image on the non-inclined side of the cross-shaped shading pattern from a plurality of projection images captured at different objective lens positions. Based on the above, the grid point position of the street can be brought into a focused state.

これらにより、基板表面においてストリートが凹部として存在する場合であっても、その高さ位置を正確に合焦状態とすることができる。   As a result, even when the street exists as a recess on the substrate surface, the height position can be accurately focused.

＜第２の実施の形態＞
＜レーザー加工装置＞
本実施の形態においては、第１の実施の形態において説明した合焦位置調整装置１が組み込まれたレーザー加工装置１００について説明する。図１９は、本実施の形態に係るレーザー加工装置１００の構成を模式的に示す図である。 <Second Embodiment>
<Laser processing equipment>
In the present embodiment, a laser processing apparatus 100 incorporating the in-focus position adjusting apparatus 1 described in the first embodiment will be described. FIG. 19 is a diagram schematically showing the configuration of the laser processing apparatus 100 according to the present embodiment.

レーザー加工装置１００は、基板ＳのストリートＳＴに対してレーザー光ＬＢを照射することによって、ストリートＳＴのスクライブ加工を行う装置である。   The laser processing apparatus 100 is an apparatus that performs scribing of the street ST by irradiating the street ST of the substrate S with the laser beam LB.

レーザー加工装置１００は、第１の実施の形態において合焦位置調整装置１に備わっていたステージ５について、そのＸＹステージ２をＸ軸方向に動作させることによって、矢印ＡＲ１１にて示すように、第１撮像位置Ｐ１と、第２撮像位置Ｐ２と、第３撮像位置Ｐ３と、変位計測位置Ｐ４と、加工位置Ｐ５との間で自在に移動させることができるようになっている。第１撮像位置Ｐ１には第１撮像手段１０１が、第２撮像位置Ｐ２には第２撮像手段１０２が、第３撮像位置Ｐ３には第３撮像手段１０３が、変位計測位置Ｐ４には変位センサ１０４がそれぞれ備わっている。   The laser processing apparatus 100 moves the XY stage 2 in the X-axis direction with respect to the stage 5 provided in the in-focus position adjusting apparatus 1 in the first embodiment, as shown by the arrow AR11. The first imaging position P1, the second imaging position P2, the third imaging position P3, the displacement measurement position P4, and the machining position P5 can be freely moved. The first imaging means 101 is at the first imaging position P1, the second imaging means 102 is at the second imaging position P2, the third imaging means 103 is at the third imaging position P3, and the displacement sensor is at the displacement measurement position P4. 104 are provided.

なお、本実施の形態においても、ＸＹステージ２の一方の動作方向をＸ軸方向（図１９において図面視右方向を正方向とする）とし、これに直交する方向をＹ軸方向（図１９において図面視上方向を正方向とする）とし、鉛直方向をＺ軸方向とする右手形のＸＹＺ座標系を設定する。図１９においては、第１ないし第３撮像位置Ｐ１〜Ｐ３、変位計測位置Ｐ４、および加工位置Ｐ５が一方向に（Ｘ軸方向に）配列させられてなるが、これは、図示の都合上のものであって、レーザー加工装置１００におけるこれらの配置関係はこれに限られるものではない。   Also in this embodiment, one operation direction of the XY stage 2 is the X-axis direction (the right direction in the drawing in FIG. 19 is the positive direction), and the direction orthogonal to this is the Y-axis direction (in FIG. 19). The right-handed XYZ coordinate system is set with the vertical direction as the Z-axis direction. In FIG. 19, the first to third imaging positions P1 to P3, the displacement measurement position P4, and the processing position P5 are arranged in one direction (in the X-axis direction). However, the arrangement relationship in the laser processing apparatus 100 is not limited to this.

第２撮像手段１０２は、合焦位置調整装置１の光学系８に相当する。すなわち、ステージ５が第２撮像位置Ｐ２に位置しているときに、第２撮像手段１０２とステージ５とが、第１の実施の形態に係る合焦位置調整装置１を構成する。   The second imaging unit 102 corresponds to the optical system 8 of the focusing position adjusting device 1. That is, when the stage 5 is located at the second imaging position P2, the second imaging means 102 and the stage 5 constitute the in-focus position adjusting apparatus 1 according to the first embodiment.

なお、ステージ５の水平面内の並進動作はＸＹステージ２のみで行われるので、レーザー加工装置１００においては、所定位置に一の原点を定めた上で上述の機械座標系を用いることでステージ５の位置を一義的に特定することが可能である。しかし、後述する種々の処理においては、ステージ５が第１ないし第３撮像位置Ｐ１〜Ｐ３、変位計測位置Ｐ４、および加工位置Ｐ５のいずれにあるときも、ステージ５の同一位置が同一座標で表される方が便利である。従って、レーザー加工装置１００においては、係る関係がそれぞれの位置で成り立つように、第１ないし第３撮像位置Ｐ１〜Ｐ３、変位計測位置Ｐ４、および加工位置Ｐ５のそれぞれに対応する原点位置が定められて、機械座標系からの座標変換がなされるものとする。これは、例えば、ステージ５にリング７が保持されるときのリング中心を、第１ないし第３撮像位置Ｐ１〜Ｐ３、変位計測位置Ｐ４、および加工位置Ｐ５における原点位置とすることで実現される。このように定めることで、ステージ５が第１撮像位置Ｐ１にあるときに（ａ，ｂ、０）なる座標で表される位置は、ステージ５が第２撮像位置Ｐ２、第３撮像位置Ｐ３、変位、加工位置Ｐ５のいずれにあるときでも、（ａ，ｂ、０）なる座標で表される位置として認識されることになる。ただし、いずれの座標系をとるときでも座標軸の方向は変わらないため、本実施の形態においては、説明の簡単のため、それぞれの座標系を区別することなくＸ軸、Ｙ軸などと呼ぶものとする。   Since the translation operation of the stage 5 in the horizontal plane is performed only by the XY stage 2, the laser processing apparatus 100 uses the above-described machine coordinate system after setting one origin at a predetermined position. It is possible to uniquely specify the position. However, in various processes described later, the same position of the stage 5 is represented by the same coordinates when the stage 5 is in any of the first to third imaging positions P1 to P3, the displacement measurement position P4, and the processing position P5. It is more convenient to be done. Accordingly, in the laser processing apparatus 100, origin positions corresponding to the first to third imaging positions P1 to P3, the displacement measurement position P4, and the processing position P5 are determined so that the relationship is established at each position. Thus, coordinate conversion from the machine coordinate system is performed. This is realized, for example, by setting the ring center when the ring 7 is held on the stage 5 as the origin position at the first to third imaging positions P1 to P3, the displacement measurement position P4, and the processing position P5. . By determining in this way, the position represented by the coordinates (a, b, 0) when the stage 5 is at the first imaging position P1, the stage 5 is at the second imaging position P2, the third imaging position P3, Regardless of the displacement or the processing position P5, it is recognized as a position represented by coordinates (a, b, 0). However, since the direction of the coordinate axis does not change when taking any coordinate system, in this embodiment, for the sake of simplicity of explanation, the coordinate system is referred to as the X axis, the Y axis, etc. without distinguishing each coordinate system. To do.

さらに、レーザー加工装置１００は、露光手段１０５を備える。露光手段１０５は、レーザー光源１０５ａと対物レンズ１０５ｂとを備え、ステージ２が加工位置Ｐ５にあるときに、レーザー光源１０５ａからレーザー光ＬＢを出射し、これを対物レンズ１０５ｂで集光することによって、ステージ２上の基板Ｓの所定位置にレーザー光を照射することができるようになっている。レーザー加工装置１００においては、ステージ５を移動させつつ露光手段１０５からレーザー光ＬＢを基板Ｓに照射することによって、基板Ｓへのレーザー加工が行えるようになっている。なお、露光手段１０５は、公知のレーザー加工装置に備わる露光手段によって構成可能である。例えば、ＹＡＧレーザーなどをレーザー光ＬＢとして用いることが出来る。   Further, the laser processing apparatus 100 includes an exposure unit 105. The exposure unit 105 includes a laser light source 105a and an objective lens 105b. When the stage 2 is at the processing position P5, the exposure unit 105 emits the laser light LB from the laser light source 105a and condenses it with the objective lens 105b. Laser light can be irradiated to a predetermined position of the substrate S on the stage 2. In the laser processing apparatus 100, laser processing on the substrate S can be performed by irradiating the substrate S with laser light LB from the exposure unit 105 while moving the stage 5. The exposure unit 105 can be configured by an exposure unit provided in a known laser processing apparatus. For example, a YAG laser or the like can be used as the laser beam LB.

加えて、レーザー加工装置１００は、上述の各部の動作の制御を担うほか、後述する基板Ｓの傾き調整（アライメント）や加工位置の特定に係る処理を担う制御部１１０と、レーザー加工装置１００の動作を制御するプログラム１２０ｐや制御部１１０において行われる処理の際に必要となる種々のデータを記憶する記憶部１２０とをさらに備える。   In addition, the laser processing apparatus 100 is responsible for controlling the operation of each of the above-described units, and also includes a control unit 110 that is responsible for processing related to tilt adjustment (alignment) of the substrate S and specifying a processing position, which will be described later, It further includes a program 120p for controlling the operation and a storage unit 120 for storing various data necessary for processing performed in the control unit 110.

制御部１１０は、例えばパーソナルコンピュータやマイクロコンピュータなどの汎用のコンピュータによって実現されるものであり、記憶部１２０に記憶されているプログラム１２０ｐが該コンピュータに読み込まれ実行されることにより、レーザー加工装置１００の種々の構成要素が制御部１１０の機能的構成要素として実現される。制御部１１０は、第１の実施の形態に係る合焦位置調整装置１の制御部１０を含んで構成される。   The control unit 110 is realized by a general-purpose computer such as a personal computer or a microcomputer, and the laser processing apparatus 100 is read and executed by the computer 120p stored in the storage unit 120. These various components are realized as functional components of the control unit 110. The control part 110 is comprised including the control part 10 of the focusing position adjustment apparatus 1 which concerns on 1st Embodiment.

記憶部１２０は、ＲＯＭやＲＡＭおよびハードディスクなどの記憶媒体によって実現される。記憶部１２０は、合焦位置調整装置１の記憶部２０と兼用される態様であってよい。また、記憶部１２０は、制御部１１０を実現するコンピュータの構成要素によって実現される態様であってもよいし、ハードディスクの場合など、該コンピュータとは別体に設けられる態様であってもよい。また、プログラム１２０ｐは、合焦位置調整装置１のプログラム２０ｐを含んで構成される。   The storage unit 120 is realized by a storage medium such as a ROM, a RAM, and a hard disk. The storage unit 120 may be configured to be used also as the storage unit 20 of the in-focus position adjustment device 1. Further, the storage unit 120 may be implemented by a computer component that implements the control unit 110, or may be provided separately from the computer, such as a hard disk. The program 120p includes the program 20p for the in-focus position adjusting apparatus 1.

制御部１１０は、機能的構成要素として、ＸＹステージ２とθステージ３の駆動を制御する駆動制御部１１と、第１ないし第３撮像手段１０１〜１０３による撮像を制御する（光学系８による撮像を制御する撮像制御部１２を兼ねる）撮像制御部１１２と、合焦位置調整処理を担う合焦処理部１３と、吸着チャック４による吸着動作を制御する吸着制御部１４と、基板Ｓのアライメントに際して基板Ｓの傾きを大まかに調整する粗調整処理を担う粗調整処理部１１５と、同じくアライメントに際して基板Ｓの傾きを精密に調整する微調整処理を担う微調整処理部１１６と、被加工物における加工位置を特定する加工位置特定処理を担う加工位置特定処理部１１７と、露光手段１０５の露光処理を制御する露光制御部１１８とを、主として備える。   The control unit 110 controls, as functional components, a drive control unit 11 that controls driving of the XY stage 2 and the θ stage 3 and imaging by the first to third imaging units 101 to 103 (imaging by the optical system 8). When aligning the substrate S, the image pickup control unit 112 (which also serves as the image pickup control unit 12 for controlling the image pickup), the focus processing unit 13 responsible for the focus position adjustment process, the suction control unit 14 for controlling the suction operation by the suction chuck 4, and the like. A coarse adjustment processing unit 115 responsible for rough adjustment processing for roughly adjusting the tilt of the substrate S, a fine adjustment processing unit 116 responsible for fine adjustment processing for precisely adjusting the tilt of the substrate S during alignment, and processing on the workpiece A processing position specifying processing unit 117 that performs processing position specifying processing for specifying a position and an exposure control unit 118 that controls the exposure processing of the exposure means 105 are mainly provided. .

なお、粗調整処理部１１５によって行われる粗調整処理とは、基板Ｓについて規定されるある特定方向（例えば基板Ｓの表面に形成されているあるストリートＳＴの方向）をＸ軸方向と概ね一致させることによって、基板Ｓの傾きを解消する処理である。また、微調整処理部１１６によって行われる微調整処理とは、粗調整された基板Ｓについて、その傾きをより厳密に解消する処理である。   Note that the coarse adjustment processing performed by the coarse adjustment processing unit 115 is to make a specific direction defined for the substrate S (for example, the direction of a street ST formed on the surface of the substrate S) substantially coincide with the X-axis direction. This is a process for eliminating the inclination of the substrate S. Further, the fine adjustment processing performed by the fine adjustment processing unit 116 is processing for more strictly canceling the inclination of the roughly adjusted substrate S.

また、加工位置特定処理部１１７によって行われる加工位置特定処理は、粗調整処理および微調整処理を経ることで傾きが解消された基板Ｓを対象として、レーザー光の照射範囲を特定する処理である。具体的には、基板Ｓに設けられたストリートＳＴを加工するにあたって、個々のストリートＳＴの存在範囲を加工位置として特定する。   In addition, the processing position specifying process performed by the processing position specifying processing unit 117 is a process of specifying the irradiation range of the laser light for the substrate S in which the inclination is eliminated through the coarse adjustment process and the fine adjustment process. . Specifically, when processing the street ST provided on the substrate S, the existence range of each street ST is specified as the processing position.

記憶部１２０には、合焦位置調整用データＤＰに加えて、微調整処理などに用いる基準画像データＤＲや、加工位置の特定に際し参照される相対位置情報ＤＩなどのデータが記憶される。   In addition to the focus position adjustment data DP, the storage unit 120 stores data such as reference image data DR used for fine adjustment processing and the like, and relative position information DI referred to when specifying the processing position.

基準画像データＤＲは、基板Ｓが、横方向がＸ軸方向と一致し、縦方向がＹ軸方向と一致する姿勢を有する場合の、格子点Ｃを含む単位矩形領域（繰り返しの基準となる領域）についての画像データである。   The reference image data DR is a unit rectangular area including a lattice point C (an area serving as a reference for repetition) when the substrate S has a posture in which the horizontal direction matches the X-axis direction and the vertical direction matches the Y-axis direction. ) Image data.

相対位置情報ＤＩは、ストリートＳＴの格子点Ｃの１つである基準格子点Ｃ0（後述）と、パターンマッチングで特定される単位要素上の点との座標差や、ストリートＳＴのピッチｐなど、加工位置特定に際し必要な情報を記述したものである。 The relative position information DI includes a coordinate difference between a reference grid point C 0 (described later), which is one of the grid points C of the street ST, and a point on the unit element specified by pattern matching, a pitch p of the street ST, and the like. The information necessary for specifying the machining position is described.

本実施の形態においては、粗調整処理と微調整処理と合焦位置調整処理とを行った上で、加工位置特定処理を行うようにすることで、高さを含めたストリートＳＴの存在位置、つまりは加工位置を正確に特定することができるようになっている。これにより、基板Ｓにおいて凹部に備わるストリートＳＴに対して、精度の高いレーザー加工が実現される。   In the present embodiment, after performing the coarse adjustment process, the fine adjustment process, and the in-focus position adjustment process, by performing the processing position specifying process, the existing position of the street ST including the height, In other words, the processing position can be specified accurately. Thereby, high-precision laser processing is realized for the street ST provided in the concave portion in the substrate S.

＜撮像手段＞
次に、第１ないし第３撮像手段１０１〜１０３について、より詳細に説明する。第１ないし第３撮像手段は、いずれもＣＣＤカメラもしくはＣＭＯＳカメラなどによって実現される点では共通するが、それぞれ以下のような特徴を有している。 <Imaging means>
Next, the first to third imaging units 101 to 103 will be described in more detail. The first to third imaging means are common in that they are realized by a CCD camera or a CMOS camera, but each has the following characteristics.

第１撮像手段１０１は、ステージ２が第１撮像位置Ｐ１にあるときに、ステージ２上の（実際には吸着チャック４上の、以下同様）基板Ｓを撮像対象とするように設けられてなる。第１撮像手段２０１は、粗調整処理に用いる画像を撮像するためのものである。   The first imaging means 101 is provided so that the substrate S on the stage 2 (actually on the suction chuck 4 and so on) is the imaging target when the stage 2 is at the first imaging position P1. . The first imaging unit 201 is for capturing an image used for the coarse adjustment process.

第２撮像手段１０２は、ステージ２が第２撮像位置Ｐ２にあるときに、ステージ２上の基板Ｓを撮像対象とするように設けられてなる。第２撮像手段１０２は、微調整処理に用いる画像を撮像するためのものである。なお、第２撮像手段１０２は、第１の実施の形態に係る合焦位置調整装置１の光学系８を構成する。すなわち、第２撮像手段１０２は、合焦位置調整処理に用いる画像の撮像も行う。   The second imaging means 102 is provided so as to target the substrate S on the stage 2 when the stage 2 is at the second imaging position P2. The second imaging means 102 is for capturing an image used for fine adjustment processing. The second imaging unit 102 constitutes the optical system 8 of the focusing position adjusting apparatus 1 according to the first embodiment. That is, the second imaging unit 102 also captures an image used for the focus position adjustment process.

第３撮像手段１０３は、ステージ２が第３撮像位置Ｐ３にあるときに、ステージ２上の基板Ｓを撮像対象とするように設けられてなる。第３撮像手段１０３は、加工位置特定処理に用いる画像を撮像するためのものである。   The third imaging means 103 is provided so as to target the substrate S on the stage 2 when the stage 2 is at the third imaging position P3. The third imaging unit 103 is for capturing an image used for the processing position specifying process.

＜アライメント処理と撮像視野の関係＞
上述したように、基板Ｓは、リング７の中心Ｏと基板Ｓの中心とが概ね一致するように貼り付けられるが、一般には、繰り返しパターンをなす単位要素の一配列方向（つまりはストリートＳＴの方向）とＸ軸方向とはある角度θ0をなしている。そこで、基板Ｓを加工対象とする場合、レーザー加工装置１００においてはまず、この角度θ0を打ち消すように、つまりは、ストリートＳＴの方向とＸ軸方向と合致するように、アライメント処理（粗調整処理および微調整処理）が行われる。このときには、第１の実施の形態で説明した合焦位置調整処理も併せて行われる。そのうえで、ストリートＳＴの位置と基板Ｓの外形とが正確に特定され、各ストリートＳＴの加工ストロークの始点位置と終点位置の決定、つまりは加工位置の決定がなされる。そして、決定された加工位置に対して、露光手段１０５によるレーザー光の照射、つまりはレーザー加工が行われる。 <Relationship between alignment processing and imaging field of view>
As described above, the substrate S is affixed so that the center O of the ring 7 and the center of the substrate S substantially coincide with each other, but in general, the arrangement direction of the unit elements forming the repetitive pattern (that is, the street ST). Direction) and the X-axis direction form an angle θ 0 . Therefore, when processing the substrate S, the laser processing apparatus 100 first performs an alignment process (coarse adjustment) so as to cancel this angle θ 0 , that is, to match the direction of the street ST and the X-axis direction. Processing and fine adjustment processing). At this time, the focus position adjustment process described in the first embodiment is also performed. After that, the position of the street ST and the outer shape of the substrate S are accurately specified, and the start point position and the end point position of the processing stroke of each street ST, that is, the processing position is determined. Then, laser light irradiation, that is, laser processing by the exposure means 105 is performed on the determined processing position.

レーザー加工装置１００においては、アライメント処理、合焦位置調整処理、および加工位置特定処理に用いる第１ないし第３撮像手段１０１〜１０３の撮像視野Ｆ１〜Ｆ３が、少なくとも、次の（５）式の関係をみたすように定められてなる。   In the laser processing apparatus 100, the imaging visual fields F1 to F3 of the first to third imaging units 101 to 103 used for the alignment process, the focusing position adjustment process, and the processing position specifying process are at least expressed by the following equation (5). It is determined to meet the relationship.

撮像視野Ｆ２＜撮像視野Ｆ１＜基板Ｓのサイズ＜撮像視野Ｆ３・・・（５）
図２０は、第１撮像手段１０１の撮像視野Ｆ１と、第２撮像手段１０２の撮像視野Ｆ２と、第３撮像手段１０３の撮像視野Ｆ３との関係を例示する図である。図２０に例示する各撮像手段の撮像視野のサイズは、（５）式を満たしている。なお、上述のように、それぞれの撮像手段は相異なる撮像位置で基板Ｓを撮像するように設けられてなるので、実際のレーザー加工装置１００において、それぞれの撮像手段についての撮像視野Ｆ１〜Ｆ３が図２０に示すような位置関係をとることはない。 Imaging field F2 <imaging field F1 <size of substrate S <imaging field F3 (5)
FIG. 20 is a diagram illustrating the relationship between the imaging field F1 of the first imaging unit 101, the imaging field F2 of the second imaging unit 102, and the imaging field F3 of the third imaging unit 103. The size of the imaging field of view of each imaging unit illustrated in FIG. 20 satisfies the formula (5). As described above, each imaging unit is provided so as to image the substrate S at different imaging positions. Therefore, in the actual laser processing apparatus 100, the imaging fields of view F1 to F3 for each imaging unit are The positional relationship shown in FIG. 20 is not taken.

第１撮像手段１０１の撮像視野Ｆ１と第２撮像手段１０２の撮像視野とを基板Ｓのサイズよりも小さく設定するのは、基板Ｓの全体からすると比較的微小な範囲である、上述の粗調整や微調整に必要な範囲を、十分な解像度で撮像するためである。また、第１撮像手段１０１の撮像視野Ｆ１よりも第２撮像手段１０２の撮像視野Ｆ２の方が小さいのは、微調整処理の方が、より微小な箇所の画像を用いてパターンマッチングを行うためである。これに対して、第３撮像手段１０３の撮像視野を基板Ｓのサイズよりも大きく設定するのは、基板Ｓの形状を特定するうえで好適な解像度で基板Ｓを撮像するためである。   The above-mentioned coarse adjustment, in which the imaging field of view F1 of the first imaging unit 101 and the imaging field of view of the second imaging unit 102 are set to be smaller than the size of the substrate S, is a relatively small range from the whole substrate S. This is because the range necessary for fine adjustment is captured with sufficient resolution. In addition, the imaging field F2 of the second imaging unit 102 is smaller than the imaging field F1 of the first imaging unit 101 because the fine adjustment process performs pattern matching using an image at a finer location. It is. On the other hand, the reason why the imaging field of view of the third imaging means 103 is set larger than the size of the substrate S is to image the substrate S with a resolution suitable for specifying the shape of the substrate S.

さらに、第１および第２撮像手段１０１〜１０２の撮像視野Ｆ１〜Ｆ２は、上述の（５）式の要件に加えて、次の（６）式および（７）式の関係をみたすことが望ましい。   Further, it is desirable that the imaging visual fields F1 to F2 of the first and second imaging means 101 to 102 satisfy the relationship of the following expressions (6) and (7) in addition to the requirements of the above expression (5). .

単位要素１個分のサイズ＜撮像視野Ｆ１≦単位要素複数個分のサイズ・・・（６）
単位要素１個分のサイズ＜撮像視野Ｆ２＜単位要素２個分のサイズ・・・（７）
上述したように、第１撮像手段１０１は、粗調整処理に用いる画像を撮像するためのものであるので、（６）式は、粗調整処理用の画像が、複数個の単位要素の像を含む画像であることを求める要件であるといえる。また、第２撮像手段１０２は、微調整処理に用いる画像を撮像するためのものであるので、（７）式は、微調整処理用の画像が、単位要素の像を１つのみ含む画像であることを求める要件であるといえる。 Size of one unit element <imaging field of view F1 ≦ size of a plurality of unit elements (6)
Size of one unit element <Imaging field of view F2 <Size of two unit elements (7)
As described above, since the first imaging unit 101 is for capturing an image used for the coarse adjustment processing, the equation (6) indicates that the coarse adjustment processing image is an image of a plurality of unit elements. It can be said that this is a requirement for the image to be included. Further, since the second imaging unit 102 is for capturing an image used for the fine adjustment processing, the expression (7) is an image in which the fine adjustment processing image includes only one unit element image. It can be said that it is a requirement to be.

別の見方をすれば、（５）式〜（７）式の関係は、後述する手順による加工位置の特定が好適に行えるように、レーザー加工装置１００において加工対象とされる基板Ｓが少なくともみたすべき要件を定めるものである。すなわち、本実施の形態に係る加工位置特定方法の適用対象となりうる基板Ｓの要件を規定しているともいえる。   From another viewpoint, the relationship between the expressions (5) to (7) is such that at least the substrate S to be processed in the laser processing apparatus 100 is satisfied so that the processing position can be suitably specified by the procedure described later. It defines the requirements that should be met. That is, it can be said that the requirements of the substrate S that can be applied to the processing position specifying method according to the present embodiment are defined.

例えば、基板Ｓが２インチ径のウエハと同程度のサイズを有する場合であって、単位要素が０．３ｍｍ角程度の大きさを有する場合であれば、第１撮像手段１０１の撮像視野Ｆ１を一辺が数ｍｍ程度の矩形形状とし、第２撮像手段１０２の撮像視野Ｆ２（撮像素子８７の撮像視野）を一辺が０．４ｍｍ〜０．５ｍｍ程度の矩形形状とし、第３撮像手段１０３の撮像視野Ｆ３を一辺が１２０ｍｍ〜１５０ｍｍ程度の矩形形状とすれば、（５）式〜（７）式の関係をみたす。具体的には、撮像視野Ｆ１を４．８ｍｍ×３．６ｍｍとし、撮像視野Ｆ２を０．４５ｍｍ×０．４５ｍｍとし、撮像視野Ｆ３を１２０ｍｍ×１２０ｍｍとするのが、（５）式〜（７）式の関係をみたす好適な一例である。   For example, if the substrate S has the same size as a 2-inch diameter wafer and the unit element has a size of about 0.3 mm square, the imaging field F1 of the first imaging means 101 is set. A rectangular shape with a side of about several mm and an imaging field F2 of the second imaging unit 102 (an imaging field of the imaging device 87) with a side of about 0.4 mm to 0.5 mm are captured. If the field of view F3 has a rectangular shape with one side of about 120 mm to 150 mm, the relationships of formulas (5) to (7) are satisfied. Specifically, the imaging visual field F1 is set to 4.8 mm × 3.6 mm, the imaging visual field F2 is set to 0.45 mm × 0.45 mm, and the imaging visual field F3 is set to 120 mm × 120 mm. ) Is a preferred example that satisfies the relationship of the formula.

このように、本実施の形態においては、加工位置特定に至るまでに必要となる種々の撮像画像の取得に際して、それぞれの撮像目的に最も適した撮像視野を有する撮像手段を用いるようにされてなる。これにより、後述する種々の処理が良好に行われることになるので、結果として高い精度での加工位置の特定が実現される。   As described above, in the present embodiment, when acquiring various captured images required until the processing position is specified, an imaging unit having an imaging field most suitable for each imaging purpose is used. . As a result, various processes described later are performed satisfactorily, and as a result, the machining position can be specified with high accuracy.

なお、第１ないし第３撮像手段１０１〜１０３を共通する撮像手段で実現することも原理的には可能である。しかしながら、通常は数十ｍｍ〜数百ｍｍ角程度の大きさを有する基板Ｓに対して、最大でも数ｍｍ程度の微細な間隔で加工を施すような場合、第３撮像手段１０３の撮像視野Ｆ３は基板Ｓ全体を捉えるために数十ｍｍ〜数百ｍｍ角程度の大きさが必要である一方、第１撮像手段１０１の撮像視野Ｆ１および第２撮像手段１０２の撮像視野Ｆ２はせいぜい数ｍｍ角程度であることが必要となる。それぞれの撮像手段に対して要求される解像度を一の撮像手段で全て好適に実現することは必ずしも容易ではなく、また、コスト面からも実際的ではない。   In principle, the first to third imaging units 101 to 103 can be realized by a common imaging unit. However, in the case where the substrate S having a size of about several tens of mm to several hundreds of mm square is normally processed at a minute interval of about several mm at the maximum, the imaging field F3 of the third imaging unit 103 is used. Has a size of about several tens mm to several hundreds mm square in order to capture the entire substrate S, while the imaging field F1 of the first imaging unit 101 and the imaging field F2 of the second imaging unit 102 are at most several mm square. It is necessary to be a degree. It is not always easy to suitably realize all the resolutions required for each imaging unit with one imaging unit, and it is not practical from the viewpoint of cost.

＜変位センサ＞
変位センサ１０４は、変位計測位置Ｐ４に設けられている。変位センサ１０４は、対象物表面の変位を非接触にて計測するものである。本実施の形態においては、合焦位置調整装置１にて格子点Ｃの高さが特定された基板Ｓについて、該格子点Ｃ以外の部分におけるストリート高さの分布傾向を把握する目的で、変位センサによる計測を行う。 <Displacement sensor>
The displacement sensor 104 is provided at the displacement measurement position P4. The displacement sensor 104 measures the displacement of the object surface in a non-contact manner. In the present embodiment, with respect to the substrate S in which the height of the grid point C is specified by the in-focus position adjusting device 1, the displacement is performed for the purpose of grasping the distribution tendency of the street height in a portion other than the grid point C. Measure with a sensor.

変位センサ１０４としては、公知のものを適用可能である。レーザー式のものを用いるのが好適であるが、ＬＥＤ式、超音波式、あるいは渦電流式のものを用いる態様であってもよい。   A known sensor can be used as the displacement sensor 104. Although it is preferable to use a laser type, an LED type, an ultrasonic type, or an eddy current type may be used.

＜レーザー加工に至るまでの処理手順＞
図２１は、基板ＳのストリートＳＴに対してレーザー光ＬＢによるスクライブ加工を行う場合の、アライメント処理からレーザー加工処理に至るまでの処理の流れを示す図である。 <Processing procedure up to laser processing>
FIG. 21 is a diagram showing a flow of processing from alignment processing to laser processing in the case of performing scribing with the laser beam LB on the street ST of the substrate S.

まず、基板Ｓをステージ５にセットする（ステップＳ２０１）。具体的には、周囲をリング７で保持した固定シート６の上に、パターン形成面が上面となるように基板Ｓを貼り付けたうえで、該固定シート６ごと吸着チャック４の上に載置し、吸着固定する。基板Ｓを貼り付ける際には、基板Ｓの中心位置がリング７の中心Ｏと概ね一致するように基板Ｓが保持されるのが望ましい。ただし、その際の位置決めは厳密である必要はなく、作業者が目視によって概ね一致していると確認できる程度の精度でよい。なお、レーザー加工装置１００が種々の加工手法を実現可能に構成されている場合、基板Ｓのステージ５へのセットに先立って、適用する加工プランを選択する態様であってもよい。なお、係る加工プランの選択を、基板Ｓのアライメント後に行う態様であってもよい。   First, the substrate S is set on the stage 5 (step S201). Specifically, the substrate S is pasted on the fixed sheet 6 whose periphery is held by the ring 7 so that the pattern forming surface becomes the upper surface, and then the fixed sheet 6 and the entire fixed sheet 6 are placed on the suction chuck 4. And fix it by suction. When affixing the substrate S, it is desirable to hold the substrate S so that the center position of the substrate S substantially coincides with the center O of the ring 7. However, the positioning at that time does not need to be strict, and it may be accurate to such an extent that the operator can confirm that they are generally matched visually. In addition, when the laser processing apparatus 100 is comprised so that various processing methods are realizable, the aspect which selects the processing plan to apply prior to the setting to the stage 5 of the board | substrate S may be sufficient. Note that the processing plan may be selected after the alignment of the substrate S.

基板Ｓがセットされると、ステージ５が第１撮像位置Ｐ１に配置され、粗調整処理部１１５の作用によって、粗調整処理が行われる（ステップＳ２０２）。図２２は、粗調整処理の詳細な流れを示す図である。粗調整処理は、ストリートＳＴの傾きを特定し、その傾きに基づいて基板Ｓの傾きの解消を図る処理である。   When the substrate S is set, the stage 5 is placed at the first imaging position P1, and rough adjustment processing is performed by the action of the rough adjustment processing unit 115 (step S202). FIG. 22 is a diagram showing a detailed flow of the coarse adjustment processing. The rough adjustment process is a process for specifying the inclination of the street ST and eliminating the inclination of the substrate S based on the inclination.

まず、粗調整処理部１１５からの実行指示に基づき、繰り返しパターンのうちリング７の中心Ｏを含む領域が第１撮像手段１０１によって撮像され、粗調整用撮像が取得される（ステップＳ２０２ａ）。   First, based on an execution instruction from the coarse adjustment processing unit 115, an area including the center O of the ring 7 in the repetitive pattern is imaged by the first imaging unit 101, and coarse adjustment imaging is acquired (step S202a).

粗調整用撮像が得られると、粗調整処理部１１５は、粗調整用撮像におけるストリートＳＴの傾きから、粗調整角度θｃを決定する（ステップＳ２０２ｂ）。   When the coarse adjustment imaging is obtained, the coarse adjustment processing unit 115 determines the coarse adjustment angle θc from the slope of the street ST in the coarse adjustment imaging (step S202b).

粗調整角度θｃが得られると、粗調整処理部１１５からの実行指示に基づき、駆動制御部１１が、リング７の中心Ｏの位置を回転中心として、θステージ３を、ストリートＳＴの傾きが打ち消される方向に角度θｃだけ回転させる（ステップＳ２０２ｃ）。これにより、ストリートＳＴの傾きが概ね打ち消される。この回転を行うことで、基板Ｓの粗調整処理が完了したことになる。   When the coarse adjustment angle θc is obtained, based on the execution instruction from the coarse adjustment processing unit 115, the drive control unit 11 cancels the inclination of the street ST about the θ stage 3 with the position of the center O of the ring 7 as the rotation center. Is rotated by an angle θc (step S202c). Thereby, the inclination of the street ST is almost canceled. By performing this rotation, the rough adjustment processing of the substrate S is completed.

粗調整処理が完了すると、ステージ５が第２撮像位置Ｐ２に配置され、合焦処理部１３の作用により、第１の実施の形態にて説明した合焦位置調整処理が、複数の格子点Ｃを対象に行われる（ステップＳ２０３）。ここで、処理対象となる格子点Ｃとしては、少なくとも、リング７の中心Ｏの近傍に位置する格子点Ｃ（これを基準格子点Ｃ0と称する）と、該基準格子点Ｃ0を通りＸ軸に平行なストリート上に位置する格子点Ｃであって、最左端および最右端にあるもの（それぞれ、左端格子点Ｃ1、右端格子点Ｃ2と称する）が選択される。それぞれの格子点Ｃについての合焦位置等の情報は、合焦データＤＦとして記憶部１２０（２０）に記憶される。基準格子点Ｃ0、左端格子点Ｃ1、および右端格子点Ｃ2について合焦位置調整処理によりストリート高さが特定されたことで、基板Ｓについては、基板中央近傍においてＸ軸方向に延在する１つのストリートＳＴについて、その中央部と端部との高さ位置が特定されたことになる。 When the rough adjustment process is completed, the stage 5 is arranged at the second imaging position P2, and the focus position adjustment process described in the first embodiment is performed by the action of the focus processing unit 13 to the plurality of lattice points C. (Step S203). Here, as the lattice point C to be processed, at least a lattice point C located near the center O of the ring 7 (referred to as a reference lattice point C 0 ) and the reference lattice point C 0 are passed through X. Lattice points C located on the street parallel to the axis and located at the leftmost end and the rightmost end (referred to as the leftmost lattice point C 1 and the rightmost lattice point C 2 , respectively) are selected. Information such as the focusing position for each grid point C is stored in the storage unit 120 (20) as focusing data DF. Since the street height is specified by the focus position adjustment process for the reference grid point C 0 , the left end grid point C 1 , and the right end grid point C 2 , the substrate S extends in the X-axis direction near the center of the substrate. Thus, the height position between the center and the end of one street ST is specified.

なお、合焦位置調整処理を行う段階ではレーザー加工装置１００によって基板Ｓの全体形状およびサイズは特定されていないので、左端格子点Ｃ1と右端格子点Ｃ2の位置は不明である。そこで、左端格子点Ｃ1と右端格子点Ｃ2に対する合焦位置調整処理は、それぞれの位置の特定とセットで行われることになる。係る位置特定には、種々の手法が適用可能である。たとえば、所定の開始位置からＸ軸方向に沿って撮像位置を移動させつつ、格子点Ｃ近傍についての撮像を順次にあるいは漸次に繰り返し、格子点Ｃと解される像が得られなくなった直前の撮像画像が、Ｘ軸方向左端およびＸ軸方向右端の単位要素についてものであると判断する態様であっても良いし、公知の最適探索法の技術を用いて左端格子点Ｃ1と右端格子点Ｃ2とを特定する態様であってもよい。 In addition, since the overall shape and size of the substrate S are not specified by the laser processing apparatus 100 at the stage of performing the focus position adjustment process, the positions of the left end lattice point C 1 and the right end lattice point C 2 are unknown. Therefore, the focusing position adjustment processing for the left end lattice point C 1 and the right end lattice point C 2 is performed by specifying and setting each position. Various methods can be applied to such position specification. For example, the imaging position is moved along the X-axis direction from a predetermined start position, and imaging in the vicinity of the lattice point C is repeated sequentially or gradually, immediately before the image interpreted as the lattice point C can no longer be obtained. captured image may be a mode to determine that those in the X-axis direction and left X-axis direction the right end of the unit element, the leftmost grid points using techniques known optimal search method C 1 and the right end grid point it may be performed in a mode of specifying a C 2.

合焦位置調整処理が終了すると、引き続いて微調整処理が行われる（ステップＳ２０４）。微調整処理は、左端格子点Ｃ1と右端格子点Ｃ2とを結ぶ直線の傾きを特定し、その傾きに基づいて基板Ｓの傾きの解消を図る処理である。図２３は、微調整処理の詳細な流れを示す図である。 When the in-focus position adjustment process is completed, a fine adjustment process is subsequently performed (step S204). The fine adjustment process is a process for specifying the inclination of the straight line connecting the left end lattice point C 1 and the right end lattice point C 2 and eliminating the inclination of the substrate S based on the inclination. FIG. 23 is a diagram showing a detailed flow of the fine adjustment processing.

微調整処理においては、まず、微調整処理部１１６からの実行指示に基づき、第２撮像手段１０２によって、左端格子点Ｃ1を含む領域と右端格子点Ｃ2を含む領域が撮像される（ステップＳ２０４ａ、Ｓ２０４ｂ）。なお、合焦位置調整後にこれらの画像があらかじめ取得されている態様であってもよい。 In the fine adjustment process, first, based on an execution instruction from the fine adjustment processing unit 116, the second imaging unit 102 images an area including the left end lattice point C 1 and an area including the right end lattice point C 2 (step). S204a, S204b). Note that these images may be acquired in advance after the focus position adjustment.

次に、微調整処理部１１６は、左端格子点Ｃ1の撮像画像と基準画像データＤＲとを用いたパターンマッチングにより、左端格子点Ｃ1における傾き調整基準位置を決定する（ステップＳ２０４ｃ）。さらに、微調整処理部１１６は、右端格子点Ｃ2の撮像画像と基準画像データＤＲとを用いたパターンマッチングにより、右端格子点Ｃ2における傾き調整基準位置を決定する（ステップＳ２０４ｄ）。 Next, the fine adjustment processing unit 116 determines the tilt adjustment reference position at the left end lattice point C 1 by pattern matching using the captured image of the left end lattice point C 1 and the reference image data DR (step S204c). Further, the fine adjustment processing unit 116 determines the inclination adjustment reference position at the right end lattice point C 2 by pattern matching using the captured image of the right end lattice point C 2 and the reference image data DR (step S204d).

２つの傾き調整基準位置が特定されると、微調整処理部１１６は、両位置を通る直線の傾きから、微調整角度θｆを決定する（ステップＳ２０４ｅ）。具体的には、２つの傾き調整基準位置のＸ軸方向の座標差をＸｆ、Ｙ軸方向の座標差をＹｆとするとき、微調整角度θｆは、次の（８）式によって求められる。   When the two inclination adjustment reference positions are specified, the fine adjustment processing unit 116 determines the fine adjustment angle θf from the inclination of the straight line passing through both positions (step S204e). Specifically, when the coordinate difference between the two tilt adjustment reference positions in the X-axis direction is Xf and the coordinate difference in the Y-axis direction is Yf, the fine adjustment angle θf is obtained by the following equation (8).

θｆ＝ｔａｎ-1（Ｙｆ／Ｘｆ）・・・（８）
微調整角度θｆが得られると、微調整処理部１１６からの実行指示に基づき、駆動制御部１１が、リング７の中心Ｏを回転中心として、θステージ３を、ストリートＳＴの傾きが打ち消される方向に微調整角度θｆだけ回転させる（ステップＳ２０４ｆ）。この回転を行うことで、基板Ｓの微調整処理が完了したことになる。 θf = tan −1 (Yf / Xf) (8)
When the fine adjustment angle θf is obtained, based on the execution instruction from the fine adjustment processing unit 116, the drive control unit 11 turns the θ stage 3 around the center O of the ring 7 as the rotation center in a direction in which the inclination of the street ST is canceled. Is rotated by the fine adjustment angle θf (step S204f). By performing this rotation, the fine adjustment processing of the substrate S is completed.

微調整処理においては、離間した２点を結ぶ直線の傾きを求めて調整を行うので、粗調整処理以上に厳密な調整が実現される。すなわち、微調整処理を行うことで、ストリートＳＴの方向がＸ軸方向にほぼ完全に合致した状態が実現される。すなわち、基板Ｓが水平面内において正確にアライメントされた状態が実現される。   In the fine adjustment process, the adjustment is performed by obtaining the inclination of a straight line connecting two spaced points, so that a stricter adjustment than the coarse adjustment process is realized. That is, by performing the fine adjustment process, a state in which the direction of the street ST almost completely matches the X-axis direction is realized. That is, a state in which the substrate S is accurately aligned in the horizontal plane is realized.

微調整処理が完了すると、引き続いて加工位置を特定する処理が行われる（ステップＳ２０５）。加工位置特定処理は、あるピッチで配置されてなる複数のストリートのそれぞれについての、始点位置および終点位置を特定する処理である。これはつまり、レーザー光を実際に照射する範囲を特定する処理である。図２４は、加工位置特定処理の詳細な流れを示す図である。   When the fine adjustment process is completed, a process for specifying the machining position is subsequently performed (step S205). The processing position specifying process is a process for specifying a start point position and an end point position for each of a plurality of streets arranged at a certain pitch. In other words, this is processing for specifying a range in which laser light is actually irradiated. FIG. 24 is a diagram showing a detailed flow of the processing position specifying process.

加工位置特定処理においては、まず、加工位置特定処理部１１７からの実行指示に基づき、基準格子点Ｃ0を含む領域が第２撮像手段１０２によって撮像され、続いて、加工位置特定処理部１１７の作用により、得られた撮像画像と基準画像データＤＲとを用いたパターンマッチングを行うことにより、基準格子点Ｃ0のＹ座標が特定される（ステップＳ２０５ａ）。 In the processing position specifying process, first, based on an execution instruction from the processing position specifying processing unit 117, an area including the reference grid point C 0 is imaged by the second imaging unit 102, and then the processing position specifying processing unit 117 performs processing. By performing the pattern matching using the obtained captured image and the reference image data DR, the Y coordinate of the reference lattice point C 0 is specified (step S205a).

基準格子点Ｃ0のＹ座標が特定されると、加工位置特定処理部１１７の作用により、そのＹ座標値と、記憶部１２０に相対位置情報ＤＩとして記憶されているストリートＳＴのピッチｐとに基づき、ストリートＳＴの存在する可能性のあるＹ座標（ストリート位置候補）を特定される（ステップＳ２０５ｂ）。 When the Y coordinate of the reference grid point C 0 is specified, the processing position specifying processing unit 117 causes the Y coordinate value and the pitch p of the street ST stored as relative position information DI in the storage unit 120 to be used. Based on this, the Y coordinate (street position candidate) where the street ST may exist is specified (step S205b).

ストリート位置候補が特定されると、加工位置特定処理部１１７からの実行指示に基づき、第３撮像手段１０３によって基板Ｓの全体が撮像される（ステップＳ２０５ｃ）。図２５は、係る撮像によって得られる撮像画像ＩＭ９を例示する図である。   When the street position candidate is specified, the entire substrate S is imaged by the third imaging means 103 based on the execution instruction from the processing position specifying processing unit 117 (step S205c). FIG. 25 is a diagram illustrating a captured image IM9 obtained by such imaging.

撮像画像ＩＭ９が得られると、加工位置特定処理部１１７の作用により、当該撮像画像に基づいて、基板Ｓの外形形状が特定される（ステップＳ２０５ｄ）。係る外形形状は、基板Ｓの外形つまりはエッジ部分に対応する位置の座標値の集合として規定される。外形形状の特定は、エッジ抽出等、公知の画像処理技術を用いて実現可能である。本実施の形態においては、この時点で初めて、基板Ｓの全体形状が特定されることになる。   When the captured image IM9 is obtained, the outer shape of the substrate S is specified based on the captured image by the action of the processing position specifying processing unit 117 (step S205d). The outer shape is defined as a set of coordinate values of positions corresponding to the outer shape of the substrate S, that is, the edge portion. The identification of the outer shape can be realized by using a known image processing technique such as edge extraction. In the present embodiment, the entire shape of the substrate S is specified for the first time at this point.

基板Ｓの外形形状が特定されると、加工位置特定処理部１１７は、この外形形状と、ストリート位置候補とから、基板ＳにおけるストリートＳＴの実際の存在範囲を加工位置（加工ストローク）として特定する（ステップＳ２０５ｅ）。   When the outer shape of the substrate S is specified, the processing position specification processing unit 117 specifies the actual existence range of the street ST on the substrate S as the processing position (processing stroke) from the outer shape and the street position candidates. (Step S205e).

より具体的には、Ｘ軸方向について、基板Ｓのエッジ部分とストリート位置候補に相当する直線との２つの交点に挟まれた範囲が、加工位置として特定されることになる。図２５に模式的に示す場合であれば、ストリート位置候補を表す直線Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３についてそれぞれ、Ｔ１Ｔ２間、Ｔ３Ｔ４間、Ｔ５Ｔ６間が加工位置（加工ストローク）として特定されることになる。これにより、この時点でＸ軸に平行なストリートの存在範囲、つまりはレーザー光によるＸ軸方向についての加工位置が特定されたことになる。加工位置の情報は記憶部１２０に記憶される。   More specifically, in the X-axis direction, a range sandwiched between two intersections between the edge portion of the substrate S and a straight line corresponding to a street position candidate is specified as the processing position. In the case schematically shown in FIG. 25, the straight lines V1, V2, and V3 representing the street position candidates are specified as machining positions (machining strokes) between T1T2, T3T4, and T5T6. As a result, the street existence range parallel to the X axis, that is, the processing position in the X axis direction by the laser beam is specified at this point. Information on the processing position is stored in the storage unit 120.

係る加工位置決定処理においては、基板Ｓの外形位置が特定されていさえすればよく、基板Ｓがどのような形状をしているのかは無関係である。従って、オリフラ部分を除きほぼ円形をなしている基板Ｓのみならず、図２５に例示するような不定形の基板Ｓについても、好適に加工位置を決定することができる。   In such processing position determination processing, it is only necessary to specify the outer shape position of the substrate S, and it is irrelevant to the shape of the substrate S. Therefore, the processing position can be suitably determined not only for the substrate S that is substantially circular except for the orientation flat portion, but also for the irregular-shaped substrate S illustrated in FIG.

加工位置が決定されると、続いて、基板が固定されたステージ５が変位計測位置Ｐ４に配置され、変位センサ１０４によるストリート高さの計測（変位情報の取得）が行われる（ステップＳ２０６）。図２６は、ストリート高さの計測箇所について説明するための図である。   When the processing position is determined, the stage 5 on which the substrate is fixed is placed at the displacement measurement position P4, and the street height is measured (displacement information is acquired) by the displacement sensor 104 (step S206). FIG. 26 is a diagram for explaining the measurement points of the street height.

変位センサ１０４によるストリート高さの計測は、基準格子点Ｃ0を通るストリートＳＴを基準とし、該ストリートＳＴを含めてＹ軸方向に所定ピッチΔＹずつ離間したストリートＳＴを対象に行う。この場合、必ずしも全てのストリートを対象に行う必要はない。すなわち、ピッチΔＹはストリートＳＴのピッチｐの複数倍であってよい。 The measurement of the street height by the displacement sensor 104 is performed on the streets ST that are separated by a predetermined pitch ΔY in the Y-axis direction including the streets ST with the street ST passing through the reference grid point C 0 as a reference. In this case, it is not always necessary to perform for all streets. That is, the pitch ΔY may be a multiple of the pitch p of the street ST.

変位センサ１０４によるストリート高さの計測は、例えば、図２６に走査線ＬＮにて示すように、計測用プローブ（例えばレーザー光）を対象となるストリートＳＴの位置のみで往復走査させるのが好適な一例である。得られた計測値は記憶部１２０に記憶される。   For the measurement of the street height by the displacement sensor 104, for example, as shown by the scanning line LN in FIG. It is an example. The obtained measurement value is stored in the storage unit 120.

係る態様にて得られたストリートＳＴの変位情報と、先の合焦位置調整処理によって特定されていた格子点Ｃの合焦位置情報とから、基板Ｓ全体におけるストリート高さの分布を迅速に把握することが出来る。係る分布に基づいて、後段のレーザー加工に際してのレーザー光ＬＢの焦点位置あるいは焦点位置プロファイルが決定される。   The street height distribution in the entire substrate S can be quickly grasped from the displacement information of the street ST obtained in this manner and the focus position information of the grid point C specified by the previous focus position adjustment process. I can do it. Based on the distribution, the focal position or focal position profile of the laser beam LB at the subsequent laser processing is determined.

なお、上述したように、合焦位置調整装置１の機能によってストリートＳＴの高さを特定することは可能であるが、これによって得られるのはあくまで局所的な高さ位置情報であるため、基板Ｓ全体の高さ分布を把握するには、多数の格子点Ｃにて合焦位置調整を行う必要がある。係る対応はスループットの観点で効率的ではないことから、本実施の形態では変位センサ１０４が用いられる。これにより焦点位置プロファイルを迅速に得ることができる。ただし、ストリートＳＴの平坦性が保証されている場合には、変位センサ１０４による計測を行わず、合焦位置調整装置１によって得られた格子点Ｃの合焦位置のみに基づいてレーザー光ＬＢの焦点位置が定められる態様であってもよい。   As described above, although it is possible to specify the height of the street ST by the function of the focus position adjusting device 1, since it is only the local height position information that is obtained by this, the board In order to grasp the height distribution of the entire S, it is necessary to adjust the focus position at a large number of grid points C. Since such correspondence is not efficient from the viewpoint of throughput, the displacement sensor 104 is used in the present embodiment. Thereby, a focus position profile can be obtained quickly. However, when the flatness of the street ST is guaranteed, the measurement by the displacement sensor 104 is not performed, and the laser beam LB is based only on the focus position of the lattice point C obtained by the focus position adjusting device 1. It may be an aspect in which the focal position is determined.

変位センサ１０４によるストリート高さの計測が終了すると、ステージ５が加工位置Ｐ５に配置され、レーザー光ＬＢによるＸ軸方向についての加工が行われる（ステップＳ２０７）。すなわち、ＸＹステージ２をＸ軸方向に移動させつつ、ストリート高さ分布に基づいて焦点位置（あるいは焦点位置プロファイル）が定められたレーザー光ＬＢを、特定された加工位置（加工ストローク）に対して順次に照射することによって、Ｘ軸方向に延在するストリートＳＴに対するレーザー加工が順次に施されることになる。レーザー光ＬＢの照射条件（波長、パルス幅、ピークパワー、ＸＹステージ２の走査速度など）は、加工対象に応じて適宜に設定されればよい。   When the measurement of the street height by the displacement sensor 104 is completed, the stage 5 is placed at the processing position P5, and processing in the X-axis direction is performed with the laser beam LB (step S207). That is, while moving the XY stage 2 in the X-axis direction, the laser beam LB whose focal position (or focal position profile) is determined based on the street height distribution is applied to the specified machining position (machining stroke). By sequentially irradiating, laser processing is sequentially performed on the street ST extending in the X-axis direction. The irradiation conditions (wavelength, pulse width, peak power, scanning speed of the XY stage 2, etc.) of the laser beam LB may be set appropriately according to the processing target.

本実施の形態の場合、レーザー光ＬＢの照射は、ストリートＳＴがレーザー光ＬＢの照射位置にあるときのみ行われるので、ストリートＳＴを外れて、あるいはさらに基板Ｓをはずれてレーザー光ＬＢが照射されることはない。図２５に示す場合であれば、Ｔ１Ｔ２間、Ｔ３Ｔ４間、Ｔ５Ｔ６間のみにレーザー光が照射されることになる。   In the case of the present embodiment, the laser beam LB is irradiated only when the street ST is at the irradiation position of the laser beam LB. Therefore, the laser beam LB is irradiated off the street ST or further off the substrate S. Never happen. In the case shown in FIG. 25, laser light is irradiated only between T1T2, T3T4, and T5T6.

このようにして、Ｘ軸方向についてのレーザー加工が施されると、続いて、加工されずに残っているＹ軸方向のストリートＳＴに対するレーザー加工処理が行われる。Ｙ軸方向のストリートＳＴの加工は、θステージ３を動作させることによって基板Ｓを水平面内で９０°回転させた後、当該回転によってＸ軸方向に配置された未加工のストリートＳＴを対象として、図２１に示す手順を繰り返すことによって行う。   In this way, when laser processing in the X-axis direction is performed, laser processing is subsequently performed on the street ST in the Y-axis direction that remains without being processed. The processing of the street ST in the Y-axis direction is performed on the unprocessed street ST arranged in the X-axis direction by rotating the substrate S by 90 ° in the horizontal plane by operating the θ stage 3. The procedure shown in FIG. 21 is repeated.

＜加工位置特定の手順と加工精度との関係＞
以上のような手順で加工位置の特定と加工とを行う場合、粗調整処理と微調整処理とによってあらかじめストリートＳＴの向きをＸ軸方向に厳密に合致させた後（被加工物の姿勢を厳密に調整した後）のステージ５の移動は、撮像位置の移動やレーザー照射位置の移動のためのＸＹステージ２の移動のみであり、当該ストリートＳＴについての加工が終了するまで、θステージ３を動作させることによって基板Ｓを回転させることがない。仮に、加工位置を特定した後に基板Ｓを回転させた場合には、平行シフト誤差や座標変換誤差に起因して、計算上の加工位置と実際のストリートの位置のずれが生じうるが、本実施形態に係る手順においては加工位置と特定された箇所から実際のストリートがずれることはない。 <Relationship between machining position identification procedure and machining accuracy>
When the machining position is specified and machined in the above-described procedure, the direction of the street ST is strictly matched with the X-axis direction in advance by the coarse adjustment process and the fine adjustment process (the workpiece posture is strictly The movement of the stage 5 is adjusted only to the XY stage 2 for moving the imaging position and the laser irradiation position, and the θ stage 3 is operated until the processing on the street ST is completed. By doing so, the substrate S is not rotated. If the substrate S is rotated after the processing position is specified, the calculated processing position may deviate from the actual street position due to parallel shift error or coordinate conversion error. In the procedure according to the form, the actual street does not deviate from the location specified as the processing position.

また、基板Ｓの外形位置の特定のための基板Ｓの全体形状の撮像は、ストリートＳＴの向きをＸ軸方向に厳密に合致させた後の基板Ｓを対象に、つまりは、その後の回転が不要な基板Ｓを対象に行われるので、外形位置の特定や加工位置の特定に際して撮像画像を座標変換等する必要がない。すなわち、基板Ｓの外形位置が座標変換に伴う誤差を含むことがない。   Further, the imaging of the entire shape of the substrate S for specifying the outer position of the substrate S is performed on the substrate S after the direction of the street ST is strictly matched with the X-axis direction, that is, the subsequent rotation is performed. Since the process is performed on the unnecessary substrate S, it is not necessary to perform coordinate conversion of the captured image when specifying the outer shape position or the processing position. That is, the outer position of the substrate S does not include an error associated with coordinate conversion.

以上の点から、本実施の形態においては、加工位置を高い精度で決定することができる。また、回転中心のズレの補正の実施あるいは回転中心のズレが生じない装置構成のいずれも必要でないので、加工装置の製造コストを抑制しつつ、高い精度での加工位置の決定が実現される。   From the above points, in the present embodiment, the machining position can be determined with high accuracy. In addition, since it is not necessary to carry out correction of misalignment of the center of rotation or an apparatus configuration that does not cause misalignment of the center of rotation, the processing position can be determined with high accuracy while suppressing the manufacturing cost of the processing apparatus.

さらにいえば、ストリートをＸ軸方向に合致させるための粗調整処理と微調整処理は、局所的な撮像画像の取得のみによって実現されることから、基板Ｓの形状に依存することなく行われる。また、ストリート位置候補として特定される直線群は、実際の基板Ｓの形状に無関係に決定される。基板の全体形状についての情報を与える撮像画像は、加工位置を特定する処理に用いられるのみであり、しかも係る処理は、加工位置候補とされたそれぞれの直線について基板Ｓの外形位置との交点を特定するという、外形位置の座標さえ特定されれば基板Ｓの全体形状自体には直接には関係しない処理であって、基板Ｓが不定形であるような場合でも良好に実施することができる処理である。よって、基板Ｓが不定形であるような場合であっても、高い精度で加工位置を特定することができる。   Furthermore, the rough adjustment process and the fine adjustment process for matching the street in the X-axis direction are realized only by acquiring a local captured image, and thus are performed without depending on the shape of the substrate S. In addition, the straight line group specified as the street position candidate is determined regardless of the actual shape of the substrate S. The captured image that gives information about the overall shape of the substrate is only used for the process of specifying the machining position, and the process involves determining the intersection of the straight line as the machining position candidate and the outline position of the substrate S. This is a process that is not directly related to the overall shape of the substrate S as long as the coordinates of the outer shape position are specified, and can be satisfactorily performed even when the substrate S is indefinite. It is. Therefore, even if the substrate S is indefinite, the processing position can be specified with high accuracy.

また、上述の手順においては特に、Ｘ軸方向に平行なストリートのみを加工位置として特定しているので、レーザー光ＬＢの照射に際してはＸＹステージ２のみを動作させて基板Ｓを水平移動させればよく、θステージ３を動作させることによる基板Ｓの回転移動は不要である。よって、特定された加工位置に忠実に、レーザー光を照射することができる。   In the above procedure, in particular, only the street parallel to the X-axis direction is specified as the processing position. Therefore, when the laser beam LB is irradiated, only the XY stage 2 is operated to move the substrate S horizontally. In many cases, the rotational movement of the substrate S by operating the θ stage 3 is unnecessary. Therefore, it is possible to irradiate the laser beam faithfully to the specified processing position.

また、アライメント処理からレーザー加工に至る一連の工程の中で合焦位置調整処理を行うようにしているので、レーザー加工に際しては、照射するレーザー光を想定通りの焦点位置に照射することが出来る。これにより、レーザー光の照射エネルギーが有効に利用されるので、所望のスクライビングを確実に行うことができる。   In addition, since the in-focus position adjustment process is performed in a series of steps from the alignment process to the laser processing, the laser beam to be irradiated can be irradiated to the assumed focal position during the laser processing. Thereby, since the irradiation energy of a laser beam is utilized effectively, desired scribing can be performed reliably.

以上、説明したように、本実施の形態によれば、それぞれが同一形状を有する単位要素の繰り返しパターンが表面に２次元的に形成されてなる基板において凹部に位置するストリートをレーザー加工する場合に、ストリートを正確に合焦状態したうえでレーザー加工を行うようにすることで、焦点位置をストリートの高さ位置に応じて適切に設定した状態でレーザー光をストリートに照射することができるので、エネルギー利用効率の高い加工を行うことができ、レーザー光によるストリートの加工精度が向上する。   As described above, according to the present embodiment, when processing a street located in a recess in a substrate in which a repeating pattern of unit elements each having the same shape is two-dimensionally formed on the surface, laser processing is performed. , By performing laser processing after accurately focusing the street, you can irradiate the street with laser light with the focal position appropriately set according to the height position of the street, Processing with high energy utilization efficiency can be performed, and the processing accuracy of the street by laser light is improved.

さらには、まず基板の姿勢を厳密に調整し、その後の回転が不要な状態とした上で、加工位置（加工ストローク）の特定を行うので、高い加工位置精度のもとでレーザー加工を行うことができる。   Furthermore, the position of the substrate is strictly adjusted first, and after that the rotation is unnecessary, and the processing position (processing stroke) is specified, so laser processing is performed with high processing position accuracy. Can do.

また、姿勢が厳密に調整された後の基板の局所位置の撮像画像に基づいてストリート位置候補を複数の直線群として決定した後に、基板Ｓ全体を撮像してその撮像画像から基板の外形位置を特定し、ストリート位置候補であるそれぞれの直線と外形位置との交点を求めることによって加工位置を特定するので、基板の全体形状自体に関係なく、加工位置を特定することができる。すなわち、不定形の基板であっても、好適に加工位置を特定することができる。   Further, after determining the street position candidates as a plurality of straight line groups based on the captured image of the local position of the substrate after the posture is strictly adjusted, the entire substrate S is imaged and the outer position of the substrate is determined from the captured image. Since the processing position is specified by specifying the intersection of each straight line that is a street position candidate and the outer shape position, the processing position can be specified regardless of the overall shape of the substrate itself. In other words, the processing position can be suitably specified even for an irregular substrate.

１ 合焦位置調整装置
３ θステージ
４ 吸着チャック
５ ステージ
６ 固定シート
７ リング
８ 光学系
１０、１１０ 制御部
２０、１２０ 記憶部
８１ 光源部
８２ パターンマスク
８２ａ 一端部
８２ｂ 他端部
８２ｓ パターン形成面
８３ 第１結像レンズ
８４ ビームスプリッタ
８５ 対物レンズ
８５ｍ Ｚ軸調節機構
８６ 第２結像レンズ
８７ 撮像素子
１００ レーザー加工装置
１０１ 第１撮像手段
１０２ 第２撮像手段
１０３ 第３撮像手段
１０４ 変位センサ
１０５ 露光手段
１０５ａ レーザー光源
１０５ｂ 対物レンズ
ＡＸ１ 光軸
Ｃ 格子点
Ｃ０ 基準格子点
Ｃ１ 左端格子点
Ｃ２ 右端格子点
Ｌ１ 照射光
Ｌ２ 反射光
ＬＢ レーザー光
Ｐ１ 第１撮像位置
Ｐ２ 第２撮像位置
Ｐ３ 第３撮像位置
Ｐ４ 変位計測位置
Ｐ５ 加工位置
ＰＴ 遮光パターン
ＰＴ１ 第１遮光パターン
ＰＴ２ 第２遮光パターン
Ｓ 基板
ＳＴ ストリート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Focus position adjustment apparatus 3 (theta) stage 4 Adsorption chuck 5 Stage 6 Fixed sheet 7 Ring 8 Optical system 10, 110 Control part 20, 120 Storage part 81 Light source part 82 Pattern mask 82a One end part 82b Other end part 82s Pattern formation surface 83 First imaging lens 84 Beam splitter 85 Objective lens 85m Z-axis adjustment mechanism 86 Second imaging lens 87 Imaging element 100 Laser processing device 101 First imaging means 102 Second imaging means 103 Third imaging means 104 Displacement sensor 105 Exposure means 105a Laser light source 105b Objective lens AX1 Optical axis C Lattice point C0 Reference lattice point C1 Left end lattice point C2 Right end lattice point L1 Irradiation light L2 Reflected light LB Laser light P1 First imaging position P2 Second imaging position P3 Third imaging position P4 Displacement Measurement position P5 Processing position PT Shading Pattern PT1 First light shielding pattern PT2 Second light shielding pattern S Substrate ST Street

Claims (9)

観察対象物において格子状に存在する合焦対象領域が合焦状態になるように観察光学系に備わる合焦手段の合焦位置を調整する方法であって、
前記観察対象物を所定の保持手段に保持させる保持工程と、
複数の単位遮光領域を第１の方向に等間隔に配列してなる第１遮光パターンと、前記第１の方向に直交する第２の方向に設けられた第２遮光パターンとを有する十字状の遮光パターンを、前記合焦対象領域の一の格子点を中心とする十字状領域を投影範囲として投影するパターン投影工程と、
前記遮光パターンが投影された状態で、前記一の格子点を画像中央に合致させて前記投影範囲を含む領域を前記観察光学系に備わる撮像手段にて撮像する撮像工程と、
前記撮像画像に基づいて前記第１遮光パターンのコントラストが最大となる最大コントラスト位置を特定する最大コントラスト位置特定工程と、
前記合焦手段の合焦位置を調整する合焦位置調整工程と、
を備え、
前記パターン投影工程においては、前記遮光パターンを前記観察光学系の光軸に対して傾斜させて配置し、前記第１遮光パターンの複数の単位遮光領域のそれぞれの結像位置が異なる高さ位置となり、前記第２遮光パターンが一の高さ位置で結像するように、前記遮光パターンを前記十字状領域に投影し、
前記合焦位置調整工程が、
前記最大コントラスト位置特定工程において前記最大コントラスト位置が特定できる場合に、前記最大コントラスト位置と前記一の格子点の位置との距離に基づいて前記合焦手段の合焦位置を調整することにより前記合焦対象領域を合焦状態とする、第１合焦位置調整工程と、
前記最大コントラスト位置特定工程において前記最大コントラスト位置を特定できない場合に、前記撮像手段に前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えた複数の撮像画像を撮像させ、得られた前記複数の撮像画像に基づいて前記合焦手段の配置距離に対する前記第２遮光パターンのコントラスト変化を特定し、前記コントラスト変化の極大位置を前記合焦対象領域が合焦状態となる前記合焦手段の配置位置と決定して前記合焦手段の合焦位置を前記極大位置に一致させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする、第２合焦位置調整工程と、
を選択的に行うことを特徴とする合焦位置調整方法。 A method of adjusting a focusing position of a focusing means provided in an observation optical system so that a focusing target area existing in a lattice shape in an observation target is in a focused state,
A holding step of holding the observation object in a predetermined holding means;
A cross shape having a first light-shielding pattern in which a plurality of unit light-shielding regions are arranged at equal intervals in the first direction, and a second light-shielding pattern provided in a second direction orthogonal to the first direction. A pattern projecting step of projecting a light shielding pattern as a projection range of a cross-shaped region centered on one lattice point of the focusing target region;
In the state where the light-shielding pattern is projected, an imaging step of capturing an area including the projection range by matching the one lattice point with the center of the image by an imaging unit included in the observation optical system;
A maximum contrast position specifying step of specifying a maximum contrast position where the contrast of the first light-shielding pattern is maximum based on the captured image;
An in-focus position adjusting step for adjusting the in-focus position of the in-focus means;
With
In the pattern projecting step, the light shielding pattern is arranged to be inclined with respect to the optical axis of the observation optical system, and each of the plurality of unit light shielding regions of the first light shielding pattern has different height positions. , Projecting the light-shielding pattern onto the cross-shaped region so that the second light-shielding pattern forms an image at one height position,
The in-focus position adjusting step
When the maximum contrast position can be specified in the maximum contrast position specifying step, the focusing position of the focusing unit is adjusted based on the distance between the maximum contrast position and the position of the one grid point. A first in-focus position adjustment step in which the in-focus area is brought into focus;
When the maximum contrast position cannot be specified in the maximum contrast position specifying step, the imaging means is caused to pick up a plurality of picked-up images with different arrangement distances of the focusing means with respect to the observation object, and the plurality of obtained images are obtained. Based on the captured image, the contrast change of the second light-shielding pattern with respect to the arrangement distance of the focusing unit is specified, and the maximum position of the contrast change is determined as the arrangement position of the focusing unit where the in-focus target region is in the in-focus state. And a second focusing position adjustment step in which the focusing target area is brought into a focused state by matching the focusing position of the focusing means with the maximum position, and
A focus position adjustment method characterized by selectively performing. 請求項１に記載の合焦位置調整方法であって、
前記最大コントラスト位置特定工程において前記最大コントラスト位置を特定できないものの、前記一の格子点の位置からみて前記最大コントラスト位置の存在する方向であるコントラスト増大方向が特定出来る場合には、前記コントラスト増大方向に相当する向きにおいて所定距離だけ前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えたうえで、前記撮像工程と、前記最大コントラスト位置特定工程と、前記合焦位置調整工程とを繰り返し、
前記最大コントラスト増大方向が特定できない場合には、前記第２合焦位置調整工程を行う、
ことを特徴とする合焦位置調整方法。 The in-focus position adjusting method according to claim 1,
When the maximum contrast position cannot be specified in the maximum contrast position specifying step, but the contrast increasing direction that is the direction in which the maximum contrast position exists can be specified from the position of the one grid point, the contrast increasing direction is After changing the arrangement distance of the focusing means relative to the observation object by a predetermined distance in a corresponding direction, the imaging step, the maximum contrast position specifying step, and the focusing position adjustment step are repeated.
If the maximum contrast increase direction cannot be specified, the second focus position adjustment step is performed.
An in-focus position adjustment method. 請求項１または請求項２に記載の合焦位置調整方法であって、
前記最大コントラスト位置特定工程においては、
前記第１遮光パターンが投影された撮像画像における前記複数の単位遮光領域の配列方向に沿った画素列ごとの明度プロファイルを積算した積算明度プロファイルに基づいて、前記最大コントラスト位置を特定する、
ことを特徴とする合焦位置調整方法。 The in-focus position adjusting method according to claim 1 or 2,
In the maximum contrast position specifying step,
Identifying the maximum contrast position based on an integrated brightness profile obtained by integrating brightness profiles for each pixel column along an arrangement direction of the plurality of unit light-shielding regions in the captured image on which the first light-shielding pattern is projected;
An in-focus position adjustment method. 観察対象物を保持する保持手段と、
前記保持手段に保持された前記観察対象物に対する配置位置を違えることによって合焦位置を可変可能な合焦手段と、
前記合焦手段を通じて前記観察対象物を撮像可能な撮像手段と、
を備える観察光学系と、
を有する観察装置に備わり、前記観察対象物において格子状に存在する合焦対象領域が合焦状態になるように前記合焦手段の合焦位置を調整する合焦位置調整装置であって、
複数の単位遮光領域を第１の方向に等間隔に配列してなる第１遮光パターンと、前記第１の方向に直交する第２の方向に設けられた第２遮光パターンとを有する十字状の遮光パターンを、前記合焦対象領域の一の格子点を中心とする十字状領域を投影範囲として投影するパターン投影手段と、
前記遮光パターンを前記十字状領域に投影させ、かつ、前記一の格子点を画像中央に合致させた状態で、前記撮像手段によって撮像された、前記投影範囲を含む領域の撮像画像に基づいて、前記第１遮光パターンのコントラストが最大となる最大コントラスト位置を特定する最大コントラスト位置特定手段と、
前記最大コントラスト位置特定手段における特定結果に基づいて前記合焦手段に合焦位置を調整させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする合焦位置調整処理手段と、
を備え、
前記パターン投影手段は、前記遮光パターンを前記観察光学系の光軸に対して傾斜させて配置し、前記第１遮光パターンの複数の単位遮光領域のそれぞれの結像位置が異なる高さ位置となり、前記第２遮光パターンが一の高さ位置で結像するように、前記遮光パターンを前記十字状領域に投影し、
前記合焦位置調整処理手段は、
前記最大コントラスト位置特定手段によって前記最大コントラスト位置が特定できる場合には、前記最大コントラスト位置と前記一の格子点の位置との距離に基づいて前記合焦手段の合焦位置を調整させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする第１調整処理を行い、
前記最大コントラスト位置特定手段によって前記最大コントラスト位置を特定できない場合には、前記撮像手段に前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えた複数の撮像画像を撮像させ、得られた前記複数の撮像画像に基づいて前記合焦手段の配置距離に対する前記第２遮光パターンのコントラスト変化を特定し、前記コントラスト変化の極大位置を前記合焦対象領域が合焦状態となる前記合焦手段の配置位置と決定して前記合焦手段の合焦位置を前記極大位置に一致させることにより前記合焦対象領域を合焦状態とする第２調整処理を行う、
ことを特徴とする合焦位置調整装置。 Holding means for holding the observation object;
Focusing means capable of varying a focusing position by changing the arrangement position of the observation object held by the holding means;
Imaging means capable of imaging the observation object through the focusing means;
An observation optical system comprising:
An in-focus position adjusting device that adjusts the in-focus position of the in-focus means so that the in-focus object area existing in a lattice pattern in the observation object is in an in-focus state,
A cross shape having a first light-shielding pattern in which a plurality of unit light-shielding regions are arranged at equal intervals in the first direction, and a second light-shielding pattern provided in a second direction orthogonal to the first direction. Pattern projecting means for projecting a light shielding pattern as a projection range of a cross-shaped region centered on one lattice point of the focusing target region;
Based on the captured image of the area including the projection range, which is imaged by the imaging means, in a state where the light shielding pattern is projected onto the cross-shaped area and the one grid point is matched with the center of the image. Maximum contrast position specifying means for specifying a maximum contrast position where the contrast of the first light shielding pattern is maximum;
Focusing position adjustment processing means for bringing the focusing target region into a focused state by causing the focusing means to adjust the focusing position based on the identification result in the maximum contrast position identifying means;
With
The pattern projecting unit is arranged such that the light shielding pattern is inclined with respect to the optical axis of the observation optical system, and the image forming positions of the plurality of unit light shielding regions of the first light shielding pattern are different height positions, Projecting the shading pattern onto the cross-shaped region so that the second shading pattern forms an image at one height position;
The in-focus position adjustment processing means includes
When the maximum contrast position can be specified by the maximum contrast position specifying means, the focusing position of the focusing means is adjusted by adjusting the focusing position based on the distance between the maximum contrast position and the position of the one grid point. Performing a first adjustment process for bringing the in-focus area into focus;
When the maximum contrast position cannot be specified by the maximum contrast position specifying means, the imaging means is caused to pick up a plurality of picked-up images obtained by changing the disposition distance of the focusing means with respect to the observation object, and the plurality of obtained images The contrast change of the second light-shielding pattern with respect to the arrangement distance of the focusing means is specified based on the captured image of the focusing means, and the arrangement of the focusing means in which the focus target region is in a focused state at the maximum position of the contrast change A second adjustment process for determining the position and bringing the in-focus target area into an in-focus state by matching the in-focus position of the in-focus means with the maximum position;
An in-focus position adjusting device. 請求項４に記載の合焦位置調整装置であって、
前記最大コントラスト位置特定手段によって前記最大コントラスト位置を特定できないものの、前記一の格子点の位置からみて前記最大コントラスト位置の存在する方向であるコントラスト増大方向が特定出来る場合には、前記コントラスト増大方向に相当する向きにおいて所定距離だけ前記観察対象物に対する前記合焦手段の配置距離を違えさせたうえで、前記撮像手段による前記投影範囲を含む領域の撮像と、前記最大コントラスト位置特定手段による前記最大コントラスト位置の特定と、前記合焦位置調整処理手段による処理とを繰り返し、
前記最大コントラスト増大方向が特定できない場合には、前記合焦位置調整処理手段による前記第２調整処理を行う、
ことを特徴とする合焦位置調整装置。 The in-focus position adjusting device according to claim 4,
When the maximum contrast position cannot be specified by the maximum contrast position specifying unit, but the contrast increasing direction that is the direction in which the maximum contrast position exists can be specified from the position of the one grid point, the contrast increasing direction is In a corresponding direction, the arrangement distance of the focusing unit with respect to the observation object is changed by a predetermined distance, and then imaging of an area including the projection range by the imaging unit and the maximum contrast by the maximum contrast position specifying unit are performed. It repeats the specification of the position and the processing by the in-focus position adjustment processing means,
If the maximum contrast increasing direction cannot be specified, the second adjustment process by the in-focus position adjustment processing unit is performed.
An in-focus position adjusting device. 請求項４または請求項５に記載の合焦位置調整装置であって、
前記最大コントラスト位置特定手段においては、
前記第１遮光パターンが投影された撮像画像における前記複数の単位遮光領域の配列方向に沿った画素列ごとの明度プロファイルを積算した積算明度プロファイルに基づいて、前記最大コントラスト位置を特定する、
ことを特徴とする合焦位置調整装置。 The in-focus position adjusting device according to claim 4 or 5,
In the maximum contrast position specifying means,
Identifying the maximum contrast position based on an integrated brightness profile obtained by integrating brightness profiles for each pixel column along an arrangement direction of the plurality of unit light-shielding regions in the captured image on which the first light-shielding pattern is projected;
An in-focus position adjusting device. 被加工物に対してレーザー光を照射して加工を行うレーザー加工装置であって、
レーザー光を照射する光源と、
請求項４ないし請求項６のいずれかに記載の合焦位置調整装置と、
を備え、
前記保持手段が前記レーザー光の照射領域と前記観察光学系による観察領域との間および前記レーザー光の前記照射領域内において移動可能に設けられており、
前記合焦位置調整装置において特定された格子点の合焦位置に基づいて前記レーザー光の焦点位置を設定したうえで、前記合焦対象領域にレーザー光を照射することにより、前記合焦対象領域を加工対象領域とするレーザー加工を行う、
ことを特徴とするレーザー加工装置。 A laser processing apparatus that performs processing by irradiating a workpiece with laser light,
A light source that emits laser light;
A focusing position adjusting device according to any one of claims 4 to 6,
With
The holding means is provided movably between the laser light irradiation area and the observation optical system observation area and within the laser light irradiation area,
By setting the focal position of the laser beam based on the focused position of the lattice point specified in the focused position adjusting device, and irradiating the focused target area with the laser beam, the focused target area Perform laser processing with the processing target area
Laser processing equipment characterized by that. 請求項７に記載のレーザー加工装置であって、
前記観察対象物が、それぞれが同一形状を有する複数の単位要素からなる繰り返しパターンが表面に形成されてなる被加工物であり、
前記加工対象領域の姿勢に基づいて、所定の基準方向に対する前記繰り返しパターンの第１の傾き角度を特定し、前記保持手段に前記第１の傾き角度が打ち消されるように前記被加工物を回転させる粗調整処理手段と、
前記基準方向に平行な直線上において最も離間して存在する２つの格子点を結ぶ直線が、前記基準方向に対してなす角度を前記繰り返しパターンの第３の傾き角度として特定し、前記保持手段に前記第３の傾き角度が打ち消されるように前記被加工物を回転させる微調整処理手段と、
前記被加工物の外形形状と前記加工対象領域の配置ピッチとに基づいて、前記被加工物における前記レーザー光による加工位置を特定する加工位置特定手段と、
をさらに備えることを特徴とするレーザー加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 7,
The object to be observed is a workpiece in which a repeating pattern composed of a plurality of unit elements each having the same shape is formed on the surface,
Based on the posture of the region to be processed, a first inclination angle of the repetitive pattern with respect to a predetermined reference direction is specified, and the workpiece is rotated so that the first inclination angle is canceled by the holding means. Coarse adjustment processing means;
An angle formed by a straight line connecting two lattice points that are most spaced apart on a straight line parallel to the reference direction is specified as a third inclination angle of the repetitive pattern, and the holding means Fine adjustment processing means for rotating the workpiece so that the third tilt angle is canceled,
Based on the outer shape of the workpiece and the arrangement pitch of the region to be processed, a processing position specifying means for specifying a processing position by the laser beam in the workpiece;
A laser processing apparatus, further comprising: 請求項７または請求項８に記載のレーザー加工装置であって、
前記加工対象領域におけるストリート高さの変位分布を測定する変位測定手段、
をさらに備え、
前記合焦位置調整装置において特定された格子点の合焦位置と前記変位測定手段によって得られた変位分布とに基づいて前記レーザー光の焦点位置を設定する、
ことを特徴とするレーザー加工装置。 The laser processing apparatus according to claim 7 or 8,
Displacement measuring means for measuring a street height displacement distribution in the region to be processed;
Further comprising
Setting the focal position of the laser beam based on the in-focus position of the lattice point specified in the in-focus position adjusting device and the displacement distribution obtained by the displacement measuring means;
Laser processing equipment characterized by that.
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