JP7660598B2 - レーザ加工方法、及びレーザ加工システム - Google Patents

Description

本開示は、レーザ加工方法、及びレーザ加工システムに関する。

近年、半導体露光装置においては、半導体集積回路の微細化及び高集積化につれて、解像力の向上が要請されている。このため、露光用光源から放出される光の短波長化が進められている。例えば、露光用のガスレーザ装置としては、波長約２４８ｎｍのレーザ光を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置、ならびに波長約１９３ｎｍのレーザ光を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられる。

ＫｒＦエキシマレーザ装置及びＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振光のスペクトル線幅は、３５０ｐｍ～４００ｐｍと広い。そのため、ＫｒＦ及びＡｒＦレーザ光のような紫外線を透過する材料で投影レンズを構成すると、色収差が発生してしまう場合がある。その結果、解像力が低下し得る。そこで、ガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を、色収差が無視できる程度となるまで狭帯域化する必要がある。そのため、ガスレーザ装置のレーザ共振器内には、スペクトル線幅を狭帯域化するために、狭帯域化素子（エタロンやグレーティング等）を含む狭帯域化モジュール（Ｌｉｎｅ Ｎａｒｒｏｗ Ｍｏｄｕｌｅ：ＬＮＭ）が備えられる場合がある。以下では、スペクトル線幅が狭帯域化されるガスレーザ装置を狭帯域化ガスレーザ装置という。

特開２０００－２７１７７０号公報 特開２０１８－１６５２５号公報 特開平３－１５７９１７号公報

概要

本開示の一態様によるレーザ加工方法は、被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工方法であって、エキシマレーザ装置から出射するパルスレーザ光を加工エリアの一部に導き、導いたパルスレーザ光の照射スポットを移動させて加工エリアにパルスレーザ光を照射する照射工程と、被加工物を被加工物の高さ方向に移動させる移動工程と、を備え、照射工程は、移動工程によって高さ方向に移動する被加工物のうちの複数の高さ位置において行われ、照射工程において、パルスレーザ光のそれぞれの照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なってもよい。

本開示の一態様によるレーザ加工システムは、被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工システムであって、エキシマレーザ装置から出射するパルスレーザ光を加工エリアの一部に導き、導いたパルスレーザ光の照射スポットを移動させて加工エリアにパルスレーザ光を照射する照射光学系と、照射光学系からのパルスレーザ光を加工エリアに集光するｆθレンズと、被加工物を被加工物の高さ方向に移動させる移動ステージと、を備え、照射光学系は、移動ステージによって高さ方向に移動する被加工物のうちの複数の高さ位置においてパルスレーザ光を照射し、パルスレーザ光のそれぞれの照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なってもよい。

本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
図１は、比較例のレーザ加工システムの全体の概略構成例を示す模式図である。 図２は自然発振した場合のレーザ光のスペクトル波形と、酸素による光吸収を示す図である。 図３は、実施形態１のレーザ加工システムの全体の概略構成例を示す模式図である。 図４は、ヘリカド加工を説明する図である。 図５は、ラスタースキャン加工を説明する図である。 図６は、実施形態１のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの一部を示す図である。 図７は、実施形態１のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの別の一部を示す図である。 図８は、実施形態１のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの残りの一部を示す図である。 図９は、実施形態１の変形例のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの一部を示す図である。 図１０は、実施形態１の変形例のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの別の一部を示す図である。 図１１は、実施形態２のレーザ加工システムの全体の概略構成例を示す模式図である。 図１２は、実施形態２のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの一部を示す図である。 図１３は、高さ記録処理におけるレーザ加工プロセッサの制御フローチャートである。 図１４は、実施形態２のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの別の一部を示す図である。 図１５は、実施形態３のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの一部を示す図である。 図１６は、ステップＳＰ６１を説明する図である。 図１７は、ステップＳＰ６１を説明する図である。 図１８は、ステップＳＰ６１を説明する図である。 図１９は、実施形態４のヘリカド加工を説明する図である。 図２０は、実施形態４のヘリカド加工を説明する図である。 図２１は、実施形態４のヘリカド加工を説明する図である。 図２２は、実施形態５のパルスレーザ光の照射を説明する図である。 図２３は、実施形態５のパルスレーザ光の照射を説明する図である。 図２４は、実施形態５のパルスレーザ光の照射を説明する図である。 図２５は、実施形態５のパルスレーザ光の照射を説明する図である。 図２６は、実施形態５のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの一部を示す図である。 図２７は、実施形態５のレーザ加工プロセッサの制御フローチャートの別の一部を示す図である。 図２８は、被加工物がＺ軸に傾斜している状態で形成される複数の被加工部位を説明する図である。 図２９は、変形例のガスレーザ装置の全体の概略構成例を示す模式図である。

実施形態

１．概要
２．比較例のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
２．１ 構成
２．２ 動作
２．３ 課題
３．実施形態１のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
３．１ 構成
３．２ 動作
３．３ 作用・効果
４．実施形態２のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
４．１ 構成
４．２ 動作
４．３ 作用・効果
５．実施形態３のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
５．１ 構成
５．２ 動作
５．３ 作用・効果
６．実施形態４のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
６．１ 構成
６．２ 動作
６．３ 作用・効果
７．実施形態５のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
７．１ 構成
７．２ 動作
７．３ 作用・効果
８．ガスレーザ装置の変形例の説明
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。

以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。

１．概要
本開示の実施形態は、被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工システム及びレーザ加工方法に関する。加工エリアとは、被加工部位を形成するためにパルスレーザ光を照射するエリアである。被加工部位は、加工エリアの外形の内側に形成される。被加工部位とは、例えば、貫通孔や溝であるが、特に限定されるものではない。

２．比較例のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
２．１ 構成
比較例のレーザ加工システム１０及びレーザ加工方法について説明する。なお、本開示の比較例とは、出願人のみによって知られていると出願人が認識している形態であって、出願人が自認している公知例ではない。

図１は、レーザ加工システム１０の全体の概略構成例を示す模式図である。レーザ加工システム１０は、ガスレーザ装置１００と、レーザ加工装置３００と、ガスレーザ装置１００及びレーザ加工装置３００を接続する光路管５００とを主な構成として含む。以下では、被加工物２０に入射するパルスレーザ光の光軸方向と平行な方向をＺ方向、Ｚ方向に直交している方向をＸ方向、Ｘ方向及びＺ方向に直交している方向をＹ方向として説明する。Ｚ方向は、被加工物２０の高さ方向でもある。

ガスレーザ装置１００は、例えば、アルゴン（Ａｒ）、フッ素（Ｆ_２）、及びネオン（Ｎｅ）を含む混合ガスを使用するＡｒＦエキシマレーザ装置である。この場合、ガスレーザ装置１００は、中心波長が約１９３．４０ｎｍのパルスレーザ光を出力する。ガスレーザ装置１００は、ＡｒＦエキシマレーザ装置以外のガスレーザ装置であってもよく、例えば、クリプトン（Ｋｒ）、Ｆ_２、及びＮｅを含む混合ガスを使用するＫｒＦエキシマレーザ装置であってもよい。この場合、ガスレーザ装置１００は、中心波長が約２４８ｎｍのパルスレーザ光を出射する。レーザ媒質であるＡｒ、Ｆ_２、及びＮｅを含む混合ガスやレーザ媒質であるＫｒ、Ｆ_２、及びＮｅを含む混合ガスは、レーザガスと呼ばれる場合がある。

ガスレーザ装置１００は、筐体１１０と、マスターオシレータ１３０と、モニタモジュール１５０と、シャッタ１７０と、レーザプロセッサ１９０とを主な構成として含む。マスターオシレータ１３０と、モニタモジュール１５０と、シャッタ１７０と、レーザプロセッサ１９０とは、筐体１１０の内部空間に配置されている。

マスターオシレータ１３０は、レーザチャンバ１３１と、充電器１４１と、パルスパワーモジュール１４３と、リアミラー１４５と、出力結合ミラー１４７とを含んでいる。図１においては、レーザ光の進行方向に略垂直な方向からみたレーザチャンバ１３１の内部構成が示されている。

レーザチャンバ１３１は、上記のレーザガスの励起によって光が発生する内部空間を含む。レーザガスは、ガスレーザ装置１００に配置される不図示のレーザガス供給源から不図示の配管を介してレーザチャンバ１３１の内部空間に供給される。レーザガスの励起によって発生する上記した光は、後述するウインドウ１３９ａ，１３９ｂに進行する。

レーザチャンバ１３１の内部空間には、一対の電極１３３ａ，１３３ｂが配置されている。電極１３３ａ，１３３ｂは、グロー放電によりレーザ媒質を励起するための放電電極である。本例では、電極１３３ａがカソードであり、電極１３３ｂがアノードである。電極１３３ａ，１３３ｂは、互いに対向して配置されている。また、電極１３３ａ，１３３ｂの長手方向は、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間に印加される高電圧によって発生する光の進行方向に沿って配置されている。

電極１３３ａは、電気絶縁部１３５によって支持されている。電気絶縁部１３５は、レーザチャンバ１３１に形成されている開口を塞いでいる。電気絶縁部１３５には導電部が埋め込まれており、導電部はパルスパワーモジュール１４３から供給される高電圧を電極１３３ａに印加する。電極１３３ｂは、リターンプレート１３７に支持されている。リターンプレート１３７は、不図示の配線でレーザチャンバ１３１の内面と接続されている。

充電器１４１は、パルスパワーモジュール１４３の中の不図示の充電コンデンサを所定の電圧で充電する直流電源装置である。パルスパワーモジュール１４３は、レーザプロセッサ１９０によって制御されるスイッチ１４３ａを含んでいる。スイッチ１４３ａがＯＦＦからＯＮになると、パルスパワーモジュール１４３は、充電器１４１に保持されていた電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を電極１３３ａと電極１３３ｂとの間に印加する。

電極１３３ａと電極１３３ｂとの間に高電圧が印加されると、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間の絶縁が破壊され、放電が起こる。この放電のエネルギーにより、レーザチャンバ１３１内のレーザ媒質が励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザ媒質が、その後低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた光を放出する。

レーザチャンバ１３１には、ウインドウ１３９ａ，１３９ｂが設けられている。ウインドウ１３９ａ，１３９ｂは、互いに対向して配置されており、光の進行方向において、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間の空間を挟み込んでいる。ウインドウ１３９ａはレーザチャンバ１３１におけるレーザ光の進行方向における一端側に位置し、ウインドウ１３９ｂはレーザチャンバ１３１におけるレーザ光の進行方向における他端側に位置している。ウインドウ１３９ａは、レーザチャンバ１３１の孔に嵌め込まれているが、筒状のホルダによって保持されてもよい。ウインドウ１３９ａがホルダに保持される場合、ホルダの一端はレーザチャンバ１３１の壁面に接続されており、ホルダの中空部はレーザチャンバ１３１の孔に連通し、中空部に対向するようにホルダの他端面にウインドウ１３９ａが配置されている。ウインドウ１３９ｂは、ウインドウ１３９ａと同様に、孔に嵌め込まれているが、筒状のホルダに保持されてもよい。後述のようにガスレーザ装置１００では、レーザチャンバ１３１を含む光路上で光が発振してレーザ光が出射するため、レーザチャンバ１３１の内部空間で発生したレーザ光は、ウインドウ１３９ａ，１３９ｂを介してレーザチャンバ１３１の外部に出射する。ウインドウ１３９ａ，１３９ｂは、レーザ光のＰ偏光の反射が抑制されるように、レーザ光の進行方向に対してブリュースター角をなすように傾けられている。

リアミラー１４５はウインドウ１３９ａと対向し、出力結合ミラー１４７はウインドウ１３９ｂと対向している。リアミラー１４５には高反射膜がコートされており、出力結合ミラー１４７には部分反射膜がコートされている。リアミラー１４５は、ウインドウ１３９ａから出射されたレーザ光を高い反射率で反射してレーザチャンバ１３１に戻す。出力結合ミラー１４７は、ウインドウ１３９ｂから出力されるレーザ光のうちの一部を透過させて、他の一部を反射させてウインドウ１３９ｂを介してレーザチャンバ１３１の内部空間に戻す。出力結合ミラー１４７は、例えば、フッ化カルシウムの基板に誘電体多層膜が成膜された素子で構成される。

従って、リアミラー１４５と出力結合ミラー１４７とでファブリペロー型のレーザ共振器が構成され、レーザチャンバ１３１はレーザ共振器の光路上に配置される。レーザチャンバ１３１から出射したレーザ光は、リアミラー１４５と出力結合ミラー１４７との間で往復する。往復するレーザ光は、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅される。増幅された光の一部が、出力結合ミラー１４７を介して、パルスレーザ光として出射される。

リアミラー１４５は、レーザチャンバ１３１の一端側に接続されている筐体１４５ａの内部空間に配置されている。また、出力結合ミラー１４７は、レーザチャンバ１３１の他端側に接続されている光路管１４７ａの内部空間に配置されている。

モニタモジュール１５０は、出力結合ミラー１４７から出射するパルスレーザ光の光路上に配置されている。モニタモジュール１５０は、例えば、筐体１５１と、ビームスプリッタ１５３と、光センサ１５５と含む。筐体１５１には開口が形成されており、この開口を囲むように光路管１４７ａが接続されている。このため、筐体１５１の内部空間は、光路管１４７ａの内部空間と連通している。筐体１５１の内部空間には、ビームスプリッタ１５３及び光センサ１５５が配置されている。ビームスプリッタ１５３及び光センサ１５５は、出力結合ミラー１４７から出射するパルスレーザ光が入射する光学素子である。

ビームスプリッタ１５３は、出力結合ミラー１４７から出射したパルスレーザ光を高い透過率でシャッタ１７０に向けて透過させると共に、パルスレーザ光の一部を光センサ１５５の受光面に向けて反射する。光センサ１５５は、受光面に入射したパルスレーザ光のパルスエネルギの実測値であるパルスエネルギＥを計測する。光センサ１５５は、レーザプロセッサ１９０に電気的に接続されており、計測したパルスエネルギＥに係るデータを示す信号をレーザプロセッサ１９０に出力する。

本開示のレーザプロセッサ１９０は、制御プログラムが記憶された記憶装置１９０ａと、制御プログラムを実行するＣＰＵ１９０ｂとを含む処理装置である。レーザプロセッサ１９０は、本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。また、レーザプロセッサ１９０は、ガスレーザ装置１００全体を制御する。

レーザプロセッサ１９０は、モニタモジュール１５０の光センサ１５５からパルスエネルギＥに係るデータを示す信号を受信する。また、レーザプロセッサ１９０は、レーザ加工装置３００のレーザ加工プロセッサ３１０と電気的に接続されており、レーザ加工プロセッサ３１０との間で各種信号を送受信する。例えば、レーザプロセッサ１９０は、レーザ加工プロセッサ３１０から、後述する発光トリガＴｒ、及び、後述する目標パルスエネルギＥｔのデータ等を示す信号を受信する。レーザプロセッサ１９０は、光センサ１５５及びレーザ加工プロセッサ３１０から受信したパルスエネルギＥ及び目標パルスエネルギＥｔを基に充電器１４１の充電電圧を制御する。充電器１４１の充電電圧を制御することにより、パルスレーザ光のパルスエネルギが制御される。また、レーザプロセッサ１９０は、パルスパワーモジュール１４３にスイッチ１４３ａのＯＮ又はＯＦＦの指令信号を送信する。また、レーザプロセッサ１９０は、シャッタ１７０の開閉を制御する。

シャッタ１７０は、モニタモジュール１５０のビームスプリッタ１５３を透過したパルスレーザ光の光路に配置される。シャッタ１７０は、モニタモジュール１５０の筐体１５１に接続されている光路管１７１の内部空間に配置されている。筐体１５１のうちの光路管１４７ａが接続される側とは反対側には開口が形成されており、この開口を囲むように光路管１７１が接続されている。このため、光路管１７１の内部空間は、筐体１５１の内部空間と光路管１４７ａの内部空間と連通している。また、光路管１７１は、筐体１１０に形成されている開口を介して光路管５００に連通している。

シャッタ１７０は、レーザプロセッサ１９０に電気的に接続されている。レーザプロセッサ１９０は、レーザ発振の開始後、モニタモジュール１５０から受信するパルスエネルギＥとレーザ加工プロセッサ３１０から受信する目標パルスエネルギＥｔとの差ΔＥが許容範囲内となるまでの間はシャッタ１７０が閉じ、レーザ加工プロセッサ３１０から発光トリガＴｒを示す信号を受信するとシャッタ１７０が開くように、シャッタ１７０を制御する。なお、レーザプロセッサ１９０は、差ΔＥが許容範囲内となったら、発光トリガＴｒの受信準備が完了したことを知らせる受信準備完了信号をレーザ加工プロセッサ３１０に送信する。発光トリガＴｒは、パルスレーザ光の所定の繰り返し周波数ｆと所定のパルス数Ｐで規定され、レーザ加工プロセッサ３１０がマスターオシレータ１３０をレーザ発振させるタイミング信号であり、外部トリガである。パルスレーザ光の繰り返し周波数ｆは、例えば、１ｋＨｚ以上１０ｋＨｚ以下である。

光路管１７１及び光路管１４７ａの内部空間や、筐体１５１及び筐体１４５ａの内部空間には、パージガスが充填されている。パージガスには、酸素等の不純物の少ない高純度窒素等の不活性ガスが含まれる。パージガスは、ガスレーザ装置１００の外に配置されている不図示のパージガス供給源から、不図示の配管を通じて光路管１７１及び光路管１４７ａの内部空間や、筐体１５１及び筐体１４５ａの内部空間に供給される。

なお、ガスレーザ装置１００の筐体１１０の内部空間には、レーザチャンバ１３１の内部空間から排気されるレーザガスを排気するための不図示の排気装置が配置されている。排気装置は、レーザチャンバ１３１の内部空間から排気されるガスに対してハロゲンフィルタによってＦ_２ガスを除去する処理をして、ガスレーザ装置１００の筐体にガスを放出する。

レーザ加工装置３００は、レーザ加工プロセッサ３１０と、光学システム３３０と、テーブル３５１と、移動ステージ３５３と、筐体３５５と、フレーム３５７とを主な構成として含む。光学システム３３０とテーブル３５１と移動ステージ３５３とは、筐体３５５の内部空間に配置されている。筐体３５５は、フレーム３５７に固定されている。筐体３５５には開口が形成されており、この開口に光路管５００が接続されている。このため、筐体３５５の内部空間は、光路管５００の内部空間と連通している。

レーザ加工プロセッサ３１０は、制御プログラムが記憶された記憶装置３１０ａと、制御プログラムを実行するＣＰＵ３１０ｂとを含む処理装置である。レーザ加工プロセッサ３１０は、本開示に含まれる各種処理を実行するために特別に構成又はプログラムされている。レーザ加工プロセッサ３１０は、レーザ加工装置３００の幾つかの構成を制御する。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、レーザ加工装置３００全体を制御する。

光学システム３３０は、高反射ミラー３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃと、アッテネータ３３３と、マスク３３５と、転写光学系３３７とを備えている。高反射ミラー３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃと、アッテネータ３３３と、マスク３３５と、転写光学系３３７とは、それぞれが不図示のホルダに固定されており、筐体３５５内において所定の位置に配置されている。

高反射ミラー３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃは、パルスレーザ光を高い反射率で反射する。高反射ミラー３３１ａ，３３１ｂ，３３１ｃの構成として、例えば、合成石英やフッ化カルシウムで形成された透明基板の表面に、パルスレーザ光を高反射する反射膜がコートされている。高反射ミラー３３１ａは、ガスレーザ装置１００から入射するパルスレーザ光をアッテネータ３３３に向けて反射する。高反射ミラー３３１ｂは、アッテネータ３３３からのパルスレーザ光を高反射ミラー３３１ｃに向けて反射する。高反射ミラー３３１ｃは、パルスレーザ光を転写光学系３３７に向けて反射する。

アッテネータ３３３は、高反射ミラー３３１ａと高反射ミラー３３１ｂとの間の光路上に配置されている。アッテネータ３３３は、例えば、回転ステージ３３３ａ，３３３ｂと、回転ステージ３３３ａ，３３３ｂに固定される部分反射ミラー３３３ｃ，３３３ｄとを含んでいる。回転ステージ３３３ａ，３３３ｂは、レーザ加工プロセッサ３１０に電気的に接続されており、レーザ加工プロセッサ３１０の制御信号によってＹ軸周りに回転する。回転ステージ３３３ａ，３３３ｂが回転すると、部分反射ミラー３３３ｃ，３３３ｄも回転する。部分反射ミラー３３３ｃ，３３３ｄは、部分反射ミラー３３３ｃ，３３３ｄの透過率が部分反射ミラー３３３ｃ，３３３ｄへのパルスレーザ光の入射角によって変化する光学素子である。Ｙ軸周りにおける部分反射ミラー３３３ｃ，３３３ｄの回転角は、パルスレーザ光の入射角が互いに一致し、且つ部分反射ミラー３３３ｃ，３３３ｄの透過率が所望の透過率となるように、回転ステージ３３３ａ，３３３ｂの回転によって調整される。これにより、高反射ミラー３３１ａからのパルスレーザ光は、所望のパルスエネルギに減光されてアッテネータ３３３を通過する。

マスク３３５は、高反射ミラー３３１ｂと高反射ミラー３３１ｃとの間に配置されている。マスク３３５は、例えば、パルスレーザ光の一部が透過する円形の透過孔と、透過孔が位置すると共にパルスレーザ光の他の一部を遮光する遮光板とから構成される。透過孔の形状は、限定されるものではない。マスク３３５は、透過孔の大きさを変更することが可能な可変機構を備えており、被加工物２０に形成される被加工部位の大きさに応じて、透過孔の大きさを調節することができる。パルスレーザ光が透過孔を透過することで、被加工部位に対応する転写パターンが形成される。転写パターンが被加工物２０に転写されることによって、断面が円形の被加工部位が被加工物２０に形成される。

転写光学系３３７は、転写パターンが被加工物２０の表面側から所定の深さΔＺｓｆに位置する結像位置にて結像するように、パルスレーザ光を被加工物２０に集光する。転写光学系３３７は、複数枚のレンズの組み合わせによって構成される。転写光学系３３７はマスク３３５の透過孔の寸法よりも小さな寸法の円形の転写パターンを結像位置に結像させる縮小光学系である。転写光学系３３７の倍率は、例えば、１／１０～１／５である。転写光学系３３７を組合せレンズの例で示したが、転写光学系３３７の光軸上近傍に１つの小さな円形の転写パターンを結像させる場合は、転写光学系３３７を単レンズで構成してもよい。

テーブル３５１は、被加工物２０を支持する。テーブル３５１の主面は、Ｚ軸に対して概ね直交して位置しており、ＸＹ平面に概ね沿って位置している。従って、被加工物２０の表面及び裏面は、Ｚ軸に概ね直交していると共に、ＸＹ平面に概ね沿って位置している。

被加工物２０は、パルスレーザ光の照射によってレーザ加工が行われる対象物である。被加工物２０としては、例えば、石英ガラスを挙げることができる。また、被加工物２０としては、例えば、炭素原子を含む材料、ポリイミドやフッ素系樹脂等の有機材料、炭素繊維と樹脂との複合材料（ＣＦＲＰ：Carbon Fiber Reinforced Plastics）、またはダイヤモンドを挙げることができる。さらに、被加工物２０としては、例えば、サファイヤやＳｉＣ（炭化ケイ素）といったワイドバンドギャップ材料、ＣａＦ₂結晶、ＭｇＦ₂結晶、ガラス材料などの透明材料を挙げることができる。

移動ステージ３５３は、筐体３５５の底面に配置され、テーブル３５１を支持している。また、移動ステージ３５３は、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動可能であり、移動によってテーブル３５１の位置を調整可能である。このような移動ステージ３５３は、光学システム３３０から出射するパルスレーザ光が被加工物２０を照射するように、テーブル３５１を介して被加工物２０を移動させて、被加工物２０の位置を調整可能となっている。

筐体３５５の内部空間には、レーザ加工システム１０の稼働中、不活性ガスである窒素（Ｎ₂）ガスが常時流れている。筐体３５５には、窒素ガスを筐体３５５に吸入する吸入ポート３５５ａと、筐体３５５から窒素ガスを外部に排出する排出ポート３５５ｂとが設けられている。吸入ポート３５５ａ及び排出ポート３５５ｂには、不図示の吸気管や排出管を接続できるようになっている。吸入ポート３５５ａ及び排出ポート３５５ｂは、吸気管や排出管を接続した状態では、筐体３５５内に外気が混入するのを抑制するように不図示のＯリングによってシールされている。吸入ポート３５５ａには、窒素ガス供給源３６３が接続される。筐体３５５によって、被加工物２０が配置される筐体３５５の内部空間への不純物の混入が抑制される。窒素ガスは、筐体３５５と連通する光路管５００にも流れる。光路管５００は、ガスレーザ装置１００との接続部分と、レーザ加工装置３００の接続部分とにおいてＯリングによってシールされている。

図２は、酸素を含まない窒素ガス中におけるＡｒＦエキシマレーザ光の自然発振（Free Running）のスペクトル波形ＦＲ_N2を示す。スペクトル波形ＦＲ_N2の中心波長は概ね１９３．４０ｎｍであり、スペクトル線幅が半値全幅（ＦＷＨＭ）で約４５０ｐｍである。ところで、酸素は、パルスレーザ光を吸収する吸収帯である複数の吸収ラインを有していることが知られている。仮に、酸素を含むガス中、例えば空気中において、スペクトル波形ＦＲ_N2の一部が酸素の吸収ラインと重なると、重なった部分において、パルスレーザ光の一部が酸素に吸収されてしまう。これにより酸素からオゾンが発生し、オゾンがパルスレーザ光の別の一部を吸収してしまう。パルスレーザ光の吸収が生じると、スペクトル波形ＦＲ_N2と酸素の吸収ラインが重なったスペクトル波形ＦＲ_ａｉｒは、スペクトル波形ＦＲ_N2と比較して、複数の吸収ラインにおいて光強度Ｉの落ち込みが生じる。ここで、図２の縦軸の相対強度は、光強度Ｉを規格化した値である。

例えば、特開平３－１５７９１７号公報に記載されているように、波長１７５ｎｍから波長２５０ｎｍにおける吸収ラインは、Ｓｃｈｕｍａｎｎ－Ｒｕｎｇｅ帯の吸収遷移によるものであり、ブランチＲ（１７）、Ｐ（１５）、Ｒ（１９）、Ｐ（１７）、Ｐ（１９）、Ｒ（２１）、Ｐ（２１）、Ｒ（２３）で表される吸収帯に相当する。図２に示すように、ＡｒＦエキシマレーザ光のスペクトル波形ＦＲ_ａｉｒにおいては、これらのブランチに相当する吸収ラインにおいて光強度Ｉが落ち込む。

上記のように、パルスレーザ光の波長が大気中の酸素の吸収ラインに重なってしまうと、パルスレーザ光の強度が低下し、被加工物２０が適切に加工されない懸念が生じる。しかしながら、比較例では、窒素ガスが筐体３５５の内部空間に流れ、酸素が筐体３５５から排出され、パルスレーザ光の波長と酸素の吸収ラインとの重なりが抑制される。これにより、オゾンの発生、オゾンによるパルスレーザ光の吸収、及び吸収によるパルスレーザ光の強度の低下が抑制される。

２．２ 動作
次に、比較例のレーザ加工システム１０の動作について説明する。

ガスレーザ装置１００において、ガスレーザ装置１００がレーザ光を出射する前の状態で、光路管１４７ａ，１７１，５００の内部空間や、筐体１４５ａ，１５１の内部空間には、不図示のパージガス供給源からパージガスが充填される。また、レーザチャンバ１３１の内部空間には、不図示のレーザガス供給源からレーザガスが供給される。また、レーザ加工装置３００において、筐体３５５の内部空間には、窒素ガスが流れている。

次に、レーザ加工装置３００において、被加工物２０が移動ステージ３５３のテーブル３５１に支持される。レーザ加工プロセッサ３１０は、被加工部位を形成するためにパルスレーザ光を照射する初期照射位置の座標Ｘ、座標Ｙ、及び座標Ｚを移動ステージ３５３に設定する。初期照射位置は、上記した転写パターンが結像する結像位置である。これにより、移動ステージ３５３は、設定された初期照射位置に移動する。

移動ステージ３５３の移動が終了すると、レーザ加工プロセッサ３１０は、被加工物２０に照射されるパルスレーザ光がレーザ加工に必要な所望のフルーエンスＦｍとなるように、ガスレーザ装置１００を制御する。このガスレーザ装置１００の制御において、最初に、レーザ加工プロセッサ３１０は、レーザ加工プロセッサ３１０に記憶されている目標パルスエネルギＥｔを読み出す。目標パルスエネルギＥｔは、レーザ加工時に必要なパルスエネルギの目標値である。次に、レーザ加工プロセッサ３１０は、読み出した目標パルスエネルギＥｔを示す信号を、ガスレーザ装置１００のレーザプロセッサ１９０に送信する。レーザプロセッサ１９０は、目標パルスエネルギＥｔを示す信号を受信すると、目標パルスエネルギＥｔをレーザ加工時に必要なパルスエネルギＥｍとして設定する。目標パルスエネルギＥｔは、レーザプロセッサ１９０の記憶装置１９０ａに記憶されてもよい。

ところで、フルーエンスＦとは、パルスレーザ光が照射される被加工物２０の表面におけるパルスレーザ光のエネルギー密度であり、光学システム３３０の光損失が無視できる場合は、下記式（１）で定義される。
Ｆ＝Ｅｔ／Ｓ［ｍＪ／ｃｍ²］ ・・・（１）
式（１）において、Ｓは被加工物２０の表面におけるパルスレーザ光の照射面積であり、被加工物２０の表面におけるパルスレーザ光の照射スポット径をＤとすると、Ｓ＝π（Ｄ／２）²［ｃｍ²］となる。

従って、レーザ加工に必要なフルーエンスＦｍは、レーザ加工時におけるパルスレーザ光の照射面積をＳｍとすると、式（１）を基に、下記式（２）で定義される。
Ｆｍ＝Ｅｍ／Ｓｍ［ｍＪ／ｃｍ²］ ・・・（２）
従って、フルーエンスＦｍは、パルスエネルギＥｍから求められる。

レーザプロセッサ１９０は、上記のように目標パルスエネルギＥｔを示す信号を受信すると、目標パルスエネルギＥｔをパルスエネルギＥｍとして設定する。また、レーザプロセッサ１９０は、シャッタ１７０を閉じて、パルスエネルギがパルスエネルギＥｍとなるように充電器１４１を作動させる。また、レーザプロセッサ１９０は、不図示の内部トリガによってパルスパワーモジュール１４３のスイッチ１４３ａをＯＮする。これにより、パルスパワーモジュール１４３は、充電器１４１に保持されていた電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、これにより、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間に高電圧が印加される。電極１３３ａと電極１３３ｂとの間に高電圧が印加されると、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間の絶縁が破壊され放電が起こる。この放電のエネルギーにより、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間のレーザガスに含まれるレーザ媒質は励起状態とされて、基底状態に戻る際に自然放出光を放出する。この光の一部は、紫外線であり、ウインドウ１３９ａを透過する。透過した光は、リアミラー１４５で反射される。リアミラー１４５で反射された光は、再びウインドウ１３９ａからレーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬する。レーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬する光は、ウインドウ１３９ｂを透過して、出力結合ミラー１４７に進行する。光の一部は出力結合ミラー１４７及びビームスプリッタ１５３を透過してシャッタ１７０によって遮光され、光の残りの一部は出力結合ミラー１４７によって反射されてウインドウ１３９ｂを透過してレーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬する。レーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬した光は、上記したようにウインドウ１３９ａを透過してリアミラー１４５に進行する。こうして、所定の波長の光がリアミラー１４５と出力結合ミラー１４７との間を往復する。光はレーザチャンバ１３１の内部空間における放電空間を通過するたびに増幅され、レーザ発振が起こる。そして、レーザ光の一部は、パルスレーザ光として出力結合ミラー１４７を透過して、ビームスプリッタ１５３に進行する。

ビームスプリッタ１５３に進行したパルスレーザ光のうちの一部は、ビームスプリッタ１５３で反射される。反射されたパルスレーザ光は光センサ１５５で受光され、光センサ１５５は受光したパルスレーザ光のパルスエネルギＥを計測する。光センサ１５５は、計測したパルスエネルギＥに係るデータを示す信号をレーザプロセッサ１９０に出力する。レーザプロセッサ１９０は、パルスエネルギＥと目標パルスエネルギＥｔとの差ΔＥが０に近づくように、充電器１４１の充電電圧を制御する。具体的には、レーザプロセッサ１９０は、差ΔＥが許容範囲になるように充電電圧を制御する。レーザプロセッサ１９０は、差ΔＥが許容範囲内となったら、パルスレーザ光の発光トリガＴｒの受信準備が完了したことを知らせる受信準備完了信号をレーザ加工プロセッサ３１０に送信する。

レーザ加工プロセッサ３１０は、受信準備完了信号を受信すると、被加工物２０に照射されるパルスレーザ光がレーザ加工に必要なフルーエンスＦｍとなるように、アッテネータ３３３の透過率Ｔｍを制御する。

透過率Ｔｍは、光学システム３３０の光損失が無い場合、下記式（３）で定義される。
Ｔｍ＝π（Ｄ／２）²（Ｆ／Ｅｔ） ・・・（３）

従って、レーザ加工時の透過率Ｔｍは、レーザ加工時の被加工物２０の表面におけるパルスレーザ光の照射スポット径をＤとすると、下記式（４）で定義される。
Ｔｍ＝π（Ｄ／２）²（Ｆｍ／Ｅｍ） ・・・（４）

上記のように、パルスエネルギＥｍと透過率Ｔとが制御されると、レーザ加工プロセッサ３１０は、発光トリガＴｒをレーザプロセッサ１９０に送信する。その結果、発光トリガＴｒの受信に同期して、レーザプロセッサ１９０がシャッタ１７０を開けると、シャッタ１７０を通過したパルスレーザ光は、レーザ加工装置３００に入射する。このパルスレーザ光は、中心波長１９３．４ｎｍの紫外線であるＡｒＦレーザ光である。

レーザ加工装置３００に入射したパルスレーザ光は、高反射ミラー３３１ａ、アッテネータ３３３、高反射ミラー３３１ｂ、マスク３３５、高反射ミラー３３１ｃを経由して転写光学系３３７に進行する。転写光学系３３７を透過したパルスレーザ光によって、転写パターンは上記した結像位置にて結像する。

パルスレーザ光は、レーザ加工に必要な繰り返し周波数ｆ及びパルス数Ｐで規定される発光トリガＴｒに従って、被加工物２０を照射する。パルスレーザ光の照射が継続されると、被加工物２０の表面付近においてアブレーションが発生し、欠陥が生じる。これにより、被加工物２０に被加工部位が形成される。

被加工部位が形成された後に別の被加工部位が形成される場合、レーザ加工プロセッサ３１０は、別の被加工部位を形成するためにパルスレーザ光を照射する初期照射位置の座標Ｘ、座標Ｙ、及び座標Ｚを移動ステージ３５３に設定する。これにより、移動ステージ３５３が設定された初期照射位置に移動する。当該座標において、被加工物２０にレーザ加工が行われる。別の被加工部位が形成されない場合は、レーザ加工は終了する。このような手順が、すべての被加工部位に対するレーザ加工が終了するまで繰り返される。

２．３ 課題
比較例のレーザ加工装置３００では、マスク３３５が用いられない場合に比べて、マスク３３５によってパルスレーザ光の損失が発生してしまう。当該損失が発生すると、被加工物２０の加工エリアを照射するパルスレーザ光のエネルギー密度が低下してしまう。エネルギー密度が低下すると、被加工物２０が硬い場合に、被加工部位の形成が困難となることがある。

そこで、以下の実施形態では、被加工物２０に被加工部位を容易に形成し得るレーザ加工システム１０及びレーザ加工方法が例示される。実施形態では、被加工部位が貫通孔であるものとして説明する。また、本実施形態では、被加工物２０は、セラミック基複合材料（ＣＭＣ：Ceramic Matrix Composites）であってもよい。

３．実施形態１のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
次に、実施形態１のレーザ加工システム１０及びレーザ加工方法について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。

３．１ 構成
図３は、本実施形態のレーザ加工システム１０の全体の概略構成例を示す模式図である。本実施形態のレーザ加工システム１０では、ガスレーザ装置１００及び光路管５００の構成は、比較例のガスレーザ装置１００及び光路管５００の構成と同じである。本実施形態のレーザ加工装置３００の構成は比較例のレーザ加工装置３００の構成と異なっており、本実施形態のレーザ加工装置３００の光学システム３３０では、高反射ミラー３３１ｃ、マスク３３５、及び転写光学系３３７が筐体３５５の内部空間に配置されておらず、照射光学系３７０及びｆθレンズ３７５が筐体３５５の内部空間に配置されている。

照射光学系３７０は、エキシマレーザ装置であるガスレーザ装置１００から出射するパルスレーザ光を加工エリアの一部に導き、導いたパルスレーザ光の照射スポットを加工エリアの投影面の面内方向に移動させて加工エリアの全域にパルスレーザ光を照射する。投影面は、加工エリアへのパルスレーザ光の進行方向とは逆方向から加工エリアを見る場合におけるＸＹ平面に位置する面である。従って、投影面は、Ｚ方向に沿って被加工物２０の裏面から被加工物２０の表面に向かって加工エリアを見る場合におけるＸＹ平面に位置する面である。本実施形態の被加工物２０の表面はＺ軸に概ね直交し、加工エリアの平面方向はパルスレーザ光の光軸に概ね垂直となっている。従って、投影面は加工エリアに概ね平行であると共に対向して位置しており、投影面の面内方向は加工エリアの面内方向であり高さ方向に直交する方向でもある。本実施形態におけるパルスレーザ光の照射では、ＸＹ平面においてパルスレーザ光が移動する。このような移動には、例えば、後述する塗りつぶし加工のラスタースキャン加工において説明するようにＸＹ平面において上下方向及び左右方向におけるパルスレーザ光の移動や、塗りつぶし加工のヘリカド加工において説明するようにＸＹ平面において円を描くようなパルスレーザ光の移動が挙げられる。照射光学系３７０は、ガルバノスキャナ３７１，３７３を含む。

ガルバノスキャナ３７１は、駆動部３７１ａと、駆動部３７１ａの揺動軸に取り付けられて揺動軸周りに揺動可能なミラー３７１ｂとを含む。また、ガルバノスキャナ３７３の構成はガルバノスキャナ３７１の構成と同じであり、ガルバノスキャナ３７３は、駆動部３７３ａと、駆動部３７３ａの揺動軸に取り付けられて揺動軸周りに揺動可能なミラー３７３ｂとを含む。

駆動部３７１ａ，３７３ａは、モータ等であり、レーザ加工プロセッサ３１０に電気的に接続されている。駆動部３７１ａ，３７３ａの揺動軸の揺動速度及び揺動角は、レーザ加工プロセッサ３１０からの制御信号によって制御される。駆動部３７１ａの揺動軸は、駆動部３７３ａの揺動軸と直交している。

ミラー３７１ｂは、高反射ミラー３３１ｂからのパルスレーザ光をミラー３７３ｂに向けて反射する。ミラー３７３ｂは、ミラー３７１ｂからのパルスレーザ光をｆθレンズ３７５に向けて反射する。ミラー３７１ｂ，３７３ｂはマスク３３５のようにパルスレーザ光を遮光しないため、マスク３３５が用いられる場合に比べてパルスレーザ光の損失の発生が抑制される。ミラー３７１ｂ，３７３ｂの向きは、駆動部３７１ａ，３７３ａの揺動軸の揺動角によって調節される。ミラー３７１ｂの向きの調節は、ミラー３７３ｂの向きの調節と同期してもよい。揺動する際のミラー３７１ｂ，３７３ｂの速度は、駆動部３７１ａ，３７３ａの揺動軸が揺動する際の揺動速度によって調節される。

上記のようなガルバノスキャナ３７１，３７３は、ミラー３７１ｂ，３７３ｂによってパルスレーザ光を被加工物２０の表面にＸ方向及びＹ方向に移動させつつ照射させ、当該移動及び照射によって被加工物２０に塗りつぶし加工を行い、被加工部位を形成する。塗りつぶし加工については、後述する。また、移動及び照射において、被加工物２０を照射するパルスレーザ光の照射ラインの間隔及び移動速度は、ミラー３７１ｂ，３７３ｂの向き及び速度によって制御される。照射ラインとは、被加工物２０の加工エリアにおいてパルスレーザ光の照射スポットが移動するラインである。

ｆθレンズ３７５は、ミラー３７３ｂと被加工物２０との間の光路上に配置されている。ｆθレンズ３７５の光軸は、Ｚ方向に沿って位置している。ｆθレンズ３７５は、ガルバノスキャナ３７３からのパルスレーザ光を、ｆθレンズ３７５の光軸に沿って被加工物２０の表面における加工エリアに入射させると共に、加工エリアに集光する。本実施形態の被加工物２０の表面は、Ｚ軸に概ね直交しているため、パルスレーザ光は、加工エリアに概ね垂直に入射する。また、ｆθレンズ３７５は、加工エリアにおけるパルスレーザ光の照射スポット径が被加工部位の直径よりも小さくなるように、加工エリアにパルスレーザ光を集光する。

照射スポット径は、例えば３０μｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましい。また、パルスレーザ光のパルスエネルギＥｍは、例えば０．１ｍＪ以上３０ｍＪ以下であることが好ましい。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、ある１つの照射スポットと当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットとのズレ量が照射スポット径の０．５％以上１００％以下となるように、駆動部３７１ａ，３７３ａの揺動軸の揺動角及び揺動軸が揺動する際の揺動速度の制御によって、パルスレーザ光の照射ラインの間隔及びパルスレーザ光の移動速度を制御している。ズレ量が０．５％の場合、隣り合う照射スポットは概ね互いに重なる。また、ズレ量が１００％の場合、隣り合う照射スポットの外縁が重なる。このように、被加工物２０を照射するパルスレーザ光の照射スポットにおいて、それぞれの照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なる。

次に、塗りつぶし加工について説明する。

塗りつぶし加工とは、パルスレーザ光が加工エリアの全域を面内方向に塗りつぶすように移動及び照射する加工である。塗りつぶし加工では、Ｘ方向及びＹ方向におけるパルスレーザ光の移動及び照射によって、加工エリアにおいてアブレーションが発生し、欠陥が生じる。次に、移動ステージ３５３がＺ方向に移動し、移動した高さ位置毎の塗りつぶし加工によって、移動した高さ位置毎にアブレーションが発生し、欠陥が生じる。これにより、被加工部位が形成される。塗りつぶし加工では、加工エリアにおける照射スポット径が被加工部位の穴径よりも小さいパルスレーザ光が用いられている。本実施形態の塗りつぶし加工では、ミラー３７１ｂ，３７３ｂはマスク３３５のようにパルスレーザ光を遮光しないため、マスク３３５が用いられる場合に比べて加工エリアを照射するパルスレーザ光のエネルギー密度の低下が抑制される。なお、塗りつぶし加工では、パルスレーザ光は加工エリアの全域の少なくとも一部を面内方向に塗りつぶすように移動及び照射してもよい。

塗りつぶし加工には、例えば、ヘリカド加工及びラスタースキャン加工が挙げられる。それぞれについて、以下に説明する。

図４は、ヘリカド加工を説明する図である。図４は、被加工物２０の加工エリア２３をｆθレンズ３７５側から視た図である。図４に示す破線は加工エリア２３において概ね同心円状に一定の間隔で位置する複数の円状のそれぞれの照射ラインを示しており、ヘリカド加工ではそれぞれの照射ラインをパルスレーザ光が照射する。図４では、最も外側に位置する円状の照射ラインを明示するために、当該照射ラインを加工エリア２３の内側にずらして図示している。当該照射ラインの内側が加工エリア２３となる。図４に示すそれぞれの矢印は、それぞれの照射ラインを照射するパルスレーザ光の進行方向を示している。ヘリカド加工では、パルスレーザ光は、最も外側の照射ラインを少なくとも１周移動及び照射すると、当該照射ラインよりも１番目に内側の照射ラインを少なくとも１周移動及び照射する。パルスレーザ光は、照射する照射ラインを徐々に内側にずらしていき、最も内側の照射ラインを最後に移動及び照射する。従って、パルスレーザ光の照射スポットは、加工エリア２３の投影面の面内方向に移動し、加工エリア２３の全域を照射する。この照射において、パルスレーザ光のそれぞれの照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なっている。隣り合うとは、照射ラインの周方向及び径方向を示す。なお、パルスレーザ光は、最も内側の照射ラインから最も外側の照射ラインに向かって順にそれぞれの照射ラインを移動及び照射してもよい。それぞれの照射ラインにおける照射回数は、互いに同じであってもよいし、互いに異なってもよい。例えば、内側の照射ラインほど、照射回数が増えてもよいし、照射回数が減ってもよい。

図５は、ラスタースキャン加工を説明する図である。図５は加工エリア２３をｆθレンズ３７５側から視た図である。ラスタースキャン加工では、加工エリア２３の下端から上端に向かってパルスレーザ光を左右に直線状に移動及び照射している。図５に示すそれぞれの矢印は、それぞれの照射ラインを照射するパルスレーザ光の進行方向を示している。図５では、最も下側の照射ラインと最も上側の照射ラインとのそれぞれを照射するパルスレーザ光を明示するために、当該パルスレーザ光を加工エリア２３の内側にずらして図示している。当該照射ラインの間が加工エリア２３となる。ラスタースキャン加工では、パルスレーザ光は、最も下側の照射ラインを左から右に移動及び照射をすると、当該照射ラインよりも１つ上側の照射ラインを右から左に移動及び照射をする。次に、パルスレーザ光は、当該照射ラインよりも１つ上側の照射ラインを左から右に移動及び照射をする。パルスレーザ光は、照射ラインを徐々に上側にずらしていき移動及び照射を左右または右左に繰り返し、最も上側の照射ラインを最後に移動及び照射する。従って、パルスレーザ光の照射スポットは、加工エリア２３の投影面の面内方向に移動し、加工エリア２３の全域を照射する。この照射において、パルスレーザ光のそれぞれの照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なっている。隣り合うとは、照射ラインの左右方向及び上下方向を示す。なお、パルスレーザ光は、上記とは逆に、最も上側の照射ラインから最も下側の照射ラインに向かって順にそれぞれの照射ラインを移動及び照射してもよい。或いは、パルスレーザ光は、加工エリア２３の左端から右端に向かってまたは右端から左端に向かって照射ラインを上下に移動及び照射してもよい。

３．２ 動作
次に、本実施形態におけるレーザ加工プロセッサ３１０の動作について説明する。

図６は、本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの一部を示す図である。図７は、当該制御フローチャートの別の一部を示す図である。図８は、当該制御フローチャートの残りの一部を示す図である。本実施形態の制御フローチャートは、ステップＳＰ１１～ステップＳＰ２５を含んでおり、加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工方法を示している。また、以下の制御フローチャートでは、パルスレーザ光が最も外側の照射ラインから最も内側の照射ラインに向かって順にそれぞれの照射ラインを移動及び照射するヘリカド加工を用いて、レーザ加工方法を説明する。

図６に示すスタートの状態では、被加工物２０が移動ステージ３５３に支持されている。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、レーザプロセッサ１９０から受信準備完了信号を受信している。なお、シャッタ１７０は閉じられており、パルスレーザ光は、ガスレーザ装置１００から出射されておらず、レーザ加工装置３００に入射していない。

（ステップＳＰ１１）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０の記憶装置３１０ａには、不図示の入力部からパラメータが入力される。パラメータとは、例えば、被加工物２０におけるそれぞれの被加工部位を形成するためのそれぞれの加工エリアに割り振られる加工番号Ｍ、加工番号Ｍの最大数である加工番号Ｍｍａｘ、それぞれの被加工部位を形成するためにそれぞれの加工エリアにおいてパルスレーザ光を最初に照射する初期照射位置の位置データ、被加工物２０の厚みＴ、パルスレーザ光の照射径φ（Ｍ）、照射径φ（Ｍ）の変更幅Δφ、及び後述する座標Ｚの変更幅ΔＺである。例えば、被加工部位が３つである場合、３つの被加工部位のそれぞれの加工エリアに加工番号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３が割り振られ、加工番号Ｍｍａｘは３となる。それぞれの被加工部位は、互いに不連続に形成される。このため、それぞれの被加工部位を形成する加工エリアも互いに不連続に位置する。被加工部位が３つである例を用いて説明したが、被加工部位の数は３つ以外でもよい。初期照射位置は、それぞれの加工エリアにパルスレーザ光を最初に照射する位置を示す初期値であり、それぞれの加工エリアにおける加工開始点となる。初期照射位置の位置データは、初期照射位置の座標Ｘ（Ｍ）、座標Ｙ（Ｍ）、及び座標Ｚ（Ｍ）を含み、それぞれの加工エリアに設定される。座標Ｘ（Ｍ）及び座標Ｙ（Ｍ）は、加工エリアの中心位置であってもよい。照射径φ（Ｍ）については、後述する。

パラメータは、レーザ加工プロセッサ３１０の記憶装置３１０ａとは別の記憶装置に入力されてもよい。記憶装置は、レーザ加工プロセッサ３１０の外部に設けられ、レーザ加工プロセッサ３１０に電気的に接続されている。記憶装置は、例えば非一過性（non-transitory）の記録媒体であり、RAM（Random Access Memory）やROM（Read Only Memory）等の半導体記録媒体が好適であるが、光学式記録媒体や磁気記録媒体等の任意の形式の記録媒体を包含し得る。なお、「非一過性」の記録媒体とは、一過性の伝搬信号（transitory, propagating signal）を除く全てのコンピュータ読み取り可能な記録媒体を含み、揮発性の記録媒体を除外するものではない。

入力部は、例えば、レーザ加工システム１０を操作する操作者によって操作される。入力部は、一般的な入力用の機器であり、例えば、キーボード、マウス等のポインティングデバイス、ボタンスイッチ、ダイヤル等である。操作者は不図示のモニタ等の表示部を目視した状態で表示部に表示されるパラメータを入力部に入力してもよい。入力部は、操作者がレーザ加工システム１０を動作させるための各種指令を入力するために用いられてもよい。

レーザ加工プロセッサ３１０の記憶装置３１０ａにパラメータが入力されると、レーザ加工プロセッサ３１０は、制御フローをステップＳＰ１２に進める。

（ステップＳＰ１２）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、被加工物２０が移動ステージ３５３に支持されてから最初の加工番号Ｍを加工番号Ｍ１に設定する。従って、以下では、被加工物２０が移動ステージ３５３に支持されてから最初に加工番号Ｍ１の加工エリアに被加工部位が形成され、以降、加工番号Ｍ２，Ｍ３の加工エリアに被加工部位が順に形成される。レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍを加工番号Ｍ１と設定すると、制御フローをステップＳＰ１３に進める。

（ステップＳＰ１３）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、記憶装置３１０ａから現在の加工番号Ｍの加工エリアにおける初期照射位置の位置データである座標Ｘ（Ｍ）、座標Ｙ（Ｍ）、及び座標Ｚ（Ｍ）を読み出し、座標Ｘ（Ｍ）、座標Ｙ（Ｍ）、及び座標Ｚ（Ｍ）に移動ステージ３５３を移動させる。なお、座標Ｘ（Ｍ）及び座標Ｙ（Ｍ）がガルバノスキャナ３７１，３７３の照射範囲内であれば、レーザ加工プロセッサ３１０は、移動ステージ３５３を、座標Ｘ（Ｍ）及び座標Ｙ（Ｍ）に移動させずに、座標Ｚ（Ｍ）に移動させるのみでもよい。レーザ加工プロセッサ３１０は、移動ステージ３５３を移動させると、制御フローをステップＳＰ１４に進める。

（ステップＳＰ１４）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、記憶装置３１０ａから照射径φ（Ｍ）を読み出し、照射径φを読み出した照射径φ（Ｍ）に設定する。照射径φ（Ｍ）は、現在の加工番号Ｍの加工エリアに上記のヘリカド加工を行うために被加工物２０が移動ステージ３５３に支持されてから最初にパルスレーザ光が移動する照射ラインの直径である照射径の初期値である。ヘリカド加工が行われる本制御フローでは、照射径φ（Ｍ）は、最も外側の照射ラインの直径である。レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φ（Ｍ）を設定すると、制御フローをステップＳＰ１５に進める。

（ステップＳＰ１５）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の照射径φが０よりも大きければ、制御フローをステップＳＰ１６に進める。レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φが０以下であれば、制御フローを図７に示すステップＳＰ１９に進める。

（ステップＳＰ１６）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、パルスレーザ光が現在の加工番号Ｍの加工エリアの加工開始点を照射するように、ガルバノスキャナ３７１，３７３の駆動部３７１ａ，３７３ａの駆動軸を制御してミラー３７１ｂ，３７３ｂの向きを制御する。加工開始点は、ステップＳＰ１１にて説明したパラメータにおける最初の照射位置であり、ステップＳＰ１４にて説明した最も外側の照射ライン上に位置する。レーザ加工プロセッサ３１０は、ミラー３７１ｂ，３７３ｂの向きを制御すると、発光トリガＴｒをレーザプロセッサ１９０に送信する。これによりシャッタ１７０が開き、パルスレーザ光は、ガスレーザ装置１００からレーザ加工装置３００に入射し、加工開始点を照射する。レーザ加工プロセッサ３１０は、発光トリガＴｒをレーザプロセッサ１９０に送信すると、制御フローをステップＳＰ１７に進める。

（ステップＳＰ１７）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、パルスレーザ光が加工番号Ｍの加工エリアを現在の照射径φで少なくとも１周移動及び照射するように、駆動部３７１ａ，３７３ａの揺動軸の揺動速度及び揺動角を介してミラー３７１ｂ，３７３ｂが傾く際の速度及びミラー３７１ｂ，３７３ｂの向きを制御する。本ステップでは、移動ステージ３５３は移動しないため、照射中において、パルスレーザ光の照射スポットはＸＹ平面を移動するのみであり、照射スポットの座標Ｚは変わらない。ところで、ｆθレンズ３７５の光軸はＺ方向に沿って位置し、被加工物２０の表面はＺ軸に概ね直交している。このため、本ステップでは、パルスレーザ光は、加工エリアの平面方向がパルスレーザ光の光軸に概ね垂直となっている加工エリアを照射する。レーザ加工プロセッサ３１０は、パルスレーザ光が少なくとも１周移動及び照射すると、制御フローをステップＳＰ１８に進める。

（ステップＳＰ１８）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φを、現在の照射径φから照射径の変更幅Δφを減算した値に設定する。変更幅Δφとは、例えば、現在の照射ラインの直径と当該照射ラインよりも１つ内側の照射ラインの直径との差であり、２つの照射ラインの間隔でもある。設定された照射径φは、記憶装置３１０ａに記憶されてもよい。レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φを設定すると、制御フローをステップＳＰ１５に戻す。

このように、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８は、ガスレーザ装置１００から出射するパルスレーザ光を加工エリアの一部に導き、導いたパルスレーザ光の照射スポットを加工エリアの投影面の面内方向に移動させて加工エリアの全域にパルスレーザ光を照射する照射工程となる。従って、本実施形態の照射工程が終了した場合、加工エリアにおいて全ての照射が完了したこととなる。照射工程において、パルスレーザ光のそれぞれの照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なっている。

また、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８のヘリカド加工において、パルスレーザ光は、ある座標Ｚにおいて、複数の照射ラインのうちの最も外側の照射ラインから最も内側の照射ラインに向かって順にそれぞれの照射ラインを少なくとも１周移動及び照射している。ある座標Ｚにおいてヘリカド加工が行われて、パルスレーザ光がある座標Ｚにおける加工エリアの全域を塗りつぶすように加工エリアの全域を照射すると、制御フローチャートは、ステップＳＰ１５から図７に示すステップＳＰ１９に進む。

なお、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ１４において最も内側の照射ラインの直径を照射径φ（Ｍ）として設定し、ステップＳＰ１８において照射径φを現在の照射径φから照射径の変更幅Δφを加算した値に設定してもよい。この場合、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８のヘリカド加工において、パルスレーザ光は、ある座標Ｚにおいて、複数の照射ラインのうちの最も内側の照射ラインから最も外側の照射ラインに向かって順にそれぞれの照射ラインを少なくとも１周移動及び照射することとなる。

従って、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８のヘリカド加工において、パルスレーザ光は、加工エリアにおける同心円状の複数の照射ラインのうちの一部の照射ラインを少なくとも１周移動及び照射した後に、複数の照射ラインのうちの一部の照射ラインに隣り合う別の一部の照射ラインを少なくとも１周移動及び照射することとなる。

また、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ１４において加工番号Ｍにおいてパルスレーザ光が照射する最も下側の照射ラインの位置を加工番号Ｍの加工エリアにおける最初の照射ラインとしてガルバノスキャナ３７１，３７３に入力し、ステップＳＰ１８において照射ラインを現在の照射ラインから照射ラインの変更幅を加算した値に設定してもよい。これにより、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８では、ある座標Ｚにおいて、下側の照射ラインから上側の照射ラインに向かって順にそれぞれの照射ラインをパルスレーザ光が移動及び照射するラスタースキャン加工が行われる。

次に、図７を用いて、ステップＳＰ１９～ステップＳＰ２１を説明する。

（ステップＳＰ１９）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、厚みＴを記憶装置３１０ａから読み出し、現在の座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）と厚みＴとの和よりも小さければ、制御フローをステップＳＰ２０に進める。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）と厚みＴとの和よりも大きければ、制御フローを図８に示すステップＳＰ２２に進める。

（ステップＳＰ２０）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、変更幅ΔＺを記憶装置３１０ａから読み出し、座標Ｚを現在の座標Ｚに座標Ｚの変更幅ΔＺを加算した値に設定する。設定された座標Ｚは、記憶装置３１０ａに記憶されてもよい。レーザ加工プロセッサ３１０は、座標Ｚを設定すると、制御フローをステップＳＰ２１に進める。

（ステップＳＰ２１）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ２０にて設定した座標Ｚに移動ステージ３５３を移動させる。従って、本ステップは、被加工物２０を被加工物２０の高さ方向に移動させる移動工程となる。高さ方向は、パルスレーザ光の光軸方向に沿う方向である。また、被加工物２０の移動方向は、ｆθレンズ３７５から被加工物２０に進行するパルスレーザ光の進行方向とは逆方向である。レーザ加工プロセッサ３１０は、移動ステージ３５３を移動させると、制御フローを図６に示すステップＳＰ１４に戻す。

ステップＳＰ１９～ステップＳＰ２１において、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）と厚みＴとの和よりも小さければ、移動ステージ３５３をｆθレンズ３７５側であるＺ方向の上側に変更幅ΔＺ移動させ、被加工物２０のうちのＺ方向におけるパルスレーザ光の照射位置を被加工物２０の表面側から裏面側に変更幅ΔＺ移動させている。制御フローがステップＳＰ１４に戻りステップＳＰ１５～ステップＳＰ１８に進むと、パルスレーザ光の照射スポットは移動後の座標Ｚにおける加工エリアの投影面を面内方向に移動して、パルスレーザ光は移動後の座標Ｚにおける加工エリアにおいてヘリカド加工を行う。従って、照射工程であるステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８は、移動工程であるステップＳＰ２１の前後において、被加工物２０の高さ方向に移動する被加工物２０のうちの複数の高さ位置において行われることとなる。また、照射工程及び移動工程は、ある１つの被加工部位が形成されるまで、交互に繰り返されることとなる。なお、ステップＳＰ１９～ステップＳＰ２１の間と、制御フローがステップＳＰ２１からステップＳＰ１４に戻る際のステップＳＰ２１とステップＳＰ１４との間と、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１６の間とにおいて、後述するステップＳＰ２２のように、レーザ加工プロセッサ３１０は、ガスレーザ装置１００からレーザ加工装置３００へのパルスレーザ光の進行を停止させてもよい。従って、照射工程及び移動工程が交互に繰り返される場合、照射工程及び移動工程の間に、パルスレーザ光の照射を休止する休止工程であるステップＳＰ２２が設けられることとなる。

ところで、ステップＳＰ１９において、現在の座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）と厚みＴとの和よりも大きければ、変更幅ΔＺずらした各座標Ｚにおいてヘリカド加工が行われ、現在の加工番号Ｍの加工エリアに被加工部位が形成されたこととなる。このため、レーザ加工プロセッサ３１０は、他の被加工部位を形成するために、制御フローをステップＳＰ１９から図８に示すステップＳＰ２２に進める。

次に、図８を用いて、ステップＳＰ２２～ステップＳＰ２５を説明する。

（ステップＳＰ２２）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、ガスレーザ装置１００からレーザ加工装置３００へのパルスレーザ光の進行を停止させる。この場合、レーザ加工プロセッサ３１０は、レーザプロセッサ１９０に信号を出力し、レーザプロセッサ１９０を介してシャッタ１７０を閉じてもよいし、充電器１４１を停止させてパルスパワーモジュール１４３のスイッチ１４３ａをＯＦＦにしてもよい。レーザ加工プロセッサ３１０は、パルスレーザ光の進行を停止すると、制御フローをステップＳＰ２３に進める。

（ステップＳＰ２３）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍを現在の加工番号Ｍに１を加算した値に設定し、制御フローをステップＳＰ２４に進める。設定された加工番号Ｍは、記憶装置３１０ａに記憶されてもよい。

（ステップＳＰ２４）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍｍａｘを記憶装置３１０ａから読み出し、ステップＳＰ２３において１を加算した加工番号Ｍが加工番号Ｍｍａｘよりも大きければ、全ての被加工部位が形成されたことになるため制御フローを終了する。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ２３において１を加算した加工番号Ｍが加工番号Ｍｍａｘ以下であれば、制御フローをステップＳＰ２５に進める。

（ステップＳＰ２５）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の座標Ｚを初期化し、制御フローを図６に示すステップＳＰ１３に戻す。初期化において、レーザ加工プロセッサ３１０は、座標Ｚを座標Ｚ（Ｍ）に設定する。ステップＳＰ１３では、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ２３において１を加算した加工番号Ｍの加工エリアにおける座標Ｘ（Ｍ）、座標Ｙ（Ｍ）、及び座標Ｚ（Ｍ）に移動ステージ３５３を移動させる。ステップＳＰ２３において、レーザ加工装置３００へのパルスレーザ光の進行が停止しているため、移動ステージ３５３の移動中において、パルスレーザ光は被加工物２０を照射していない。制御フローがステップＳＰ１３に戻り、再びステップＳＰ２２に進むと、ステップＳＰ２３において１を加算した加工番号Ｍの加工エリアに被加工部位が形成されることとなる。従って、被加工部位が形成された後に別の被加工部位を形成するまでの間に、パルスレーザ光の照射を休止する休止工程であるステップＳＰ２２が設けられることとなる。

３．３ 作用・効果
本実施形態のレーザ加工方法は、被加工物２０の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって加工エリアに被加工部位を形成する。レーザ加工方法は、エキシマレーザ装置であるガスレーザ装置１００から出射するパルスレーザ光を加工エリアの一部に導き、導いたパルスレーザ光の照射スポットを加工エリアの投影面の面内方向に移動させて加工エリアの全域にパルスレーザ光を照射する照射工程であるステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８と、被加工物２０を被加工物２０の高さ方向に移動させる移動工程であるステップＳＰ２１とを含む。照射工程は、移動工程によって高さ方向に移動する被加工物２０のうちの複数の高さ位置において行われる。また、照射工程において、パルスレーザ光のそれぞれの照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なる。

照射工程において、それぞれの照射スポットの少なくとも一部が当該照射スポットに隣り合う別の照射スポットに重なり、パルスレーザ光が加工エリアの全域を照射すると、ある座標Ｚにおいて塗りつぶし加工が行われる。また、移動工程において被加工物２０が高さ方向に移動した後における照射工程では、上記座標Ｚとは別の座標Ｚにおいて、パルスレーザ光が加工エリアの全域を照射し、別の座標Ｚにおいて塗りつぶし加工が行われる。このような被加工物２０の移動、及び複数の高さ位置でのパルスレーザ光の照射によって、被加工部位が形成される。本実施形態のレーザ加工方法では、マスク３３５が用いられておらず、パルスレーザ光が照射する。このため、本実施形態のレーザ加工方法では、マスク３３５が用いられる場合に比べて、パルスレーザ光の損失の発生が抑制され、加工エリアを照射するパルスレーザ光のエネルギー密度の低下が抑制され得る。エネルギー密度の低下が抑制されると、マスク３３５が用いられる場合に比べて、被加工物２０がＣＭＣのように硬い部材であっても、被加工部位は被加工物２０に容易に形成され得る。また、エキシマレーザ装置が用いられる場合、エキシマレーザ装置が用いられない場合に比べて、パルスレーザ光において波長が短くなると共にパルスエネルギが高くなるため、パルスレーザ光の発散角が抑えられる。発散角が抑えられると、被加工物２０における焦点深度が深くなり、被加工物２０の表面の凹部の深さが深い被加工物２０、被加工物２０の表面の凸部の高さが高い被加工物２０、及び、厚みのある被加工物２０に対して、レーザ加工方法は上記の加工を行うことができる。

また、本実施形態のレーザ加工方法では、転写光学系３３７が用いられておらず、パルスレーザ光が照射する。従って、転写パターンのボケが発生せず、パルスレーザ光の照射スポットの照射面積の広がりが抑制され、加工エリアを照射するエネルギー密度の低下が抑制され得る。

また、本実施形態の照射工程において、パルスレーザ光は、加工エリアにおける同心円状の複数の照射ラインのうちの一部の照射ラインを少なくとも１周移動及び照射した後に、複数の照射ラインのうちの別の一部の照射ラインを少なくとも１周移動及び照射する。従って、この照射工程において、ヘリカド加工が行われる。例えば被加工部位として円形の孔が形成される場合、ヘリカド加工は、ラスタースキャン加工に比べて、円形の孔を形成し易い。また、例えば被加工部位がリング状である場合、ヘリカド加工は、ラスタースキャン加工に比べて、被加工部位を形成し易い。なお、例えば被加工部位が矩形の孔である場合、ラスタースキャン加工は、ヘリカド加工に比べて、矩形の孔を形成し易い。

また、本実施形態のレーザ加工方法では、照射工程と移動工程とは、ある１つの被加工部位が形成されるまで、交互に繰り返される。この場合、現在の加工エリアにおいて被加工部位が形成されるまで、他の加工エリアへのパルスレーザ光の照射のためのＸ方向及びＹ方向への移動ステージ３５３の移動が不要となり得る。移動ステージ３５３の移動が不要となると、移動ステージ３５３がＸ方向及びＹ方向に移動する場合に比べて、レーザ加工プロセッサ３１０の負担が軽減し得る。

なお、本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートは上記に限定されるものではなく、レーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの変形例について以下に説明する。図９は、本変形例のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの一部を示す図である。図１０は、本変形例のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの別の一部を示す図である。

図９に示すように、本変形例の制御フローチャートは、ステップＳＰ１４とステップＳＰ１５との間にステップＳＰ３１とステップＳＰ３２とを含む点で、実施形態１の制御フローチャートと異なる。

図９に示すように、本変形例のレーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ１４において、照射径φを照射径φ（Ｍ）に設定すると、制御フローをステップＳＰ３１に進める。

（ステップＳＰ３１）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の繰り返し回数Ｎを繰り返し回数Ｎ１に設定し、制御フローをステップＳＰ３２に進める。繰り返し回数Ｎとは、ステップＳＰ１３において座標Ｚ（Ｍ）から移動ステージ３５３をＺ方向の上側に移動させる回数である。

（ステップＳＰ３２）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ１３における座標Ｚ（Ｍ）から移動ステージ３５３をＺ方向の上側に移動させ、被加工物２０のうちのＺ方向におけるパルスレーザ光の照射位置を被加工物２０の表面側から裏面側に移動させる。従って、本ステップは、被加工物２０を被加工物２０の高さ方向に移動させる移動工程となる。レーザ加工プロセッサ３１０は、移動ステージ３５３を等速で移動させてもよいし、加速して移動させてもよい。レーザ加工プロセッサ３１０は、移動ステージ３５３を移動させると、制御フローをステップＳＰ１５に進める。

ステップＳＰ１５では、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の照射径φが０よりも大きければ、制御フローをステップＳＰ１６に進める。ステップＳＰ１６以降の制御フローは、実施形態１にて説明したステップＳＰ１７～ステップＳＰ１８を含み、図９では図示を省略すると共に、以下においても説明を省略する。実施形態１の照射工程と同様に、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１８である本実施形態の照射工程が終了した場合、加工エリアにおいて全ての照射が完了したこととなる。照射工程において、移動工程であるステップＳＰ３２で説明したように、被加工物２０は高さ方向に移動している。従って、照射工程は、移動する被加工物２０のうちの複数の高さ位置にて行われることとなる。ステップＳＰ１５において、レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φが０以下であれば、制御フローを図１０に示すステップＳＰ３３に進める。

図１０に示すように、本変形例の制御フローチャートは、ステップＳＰ１９～ステップＳＰ２１の代わりに、ステップＳＰ３３～ステップＳＰ３５を含む点で、実施形態１の制御フローチャートと異なる。

（ステップＳＰ３３）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、最大繰り返し回数Ｎｍａｘを記憶装置３１０ａから読み出し、現在の繰り返し回数Ｎが最大繰り返し回数Ｎｍａｘ以上であれば、制御フローを図８に示すステップＳＰ２２に進める。制御フローがステップＳＰ２２に進む場合、移動ステージ３５３が繰り返し回数Ｎだけ移動しながらヘリカド加工が行われ、現在の加工番号Ｍの加工エリアに被加工部位が形成されたこととなる。このため、レーザ加工プロセッサ３１０は、他の被加工部位を形成するために、制御フローをステップＳＰ３３から図８に示すステップＳＰ２２に進める。最大繰り返し回数Ｎｍａｘは、ステップＳＰ１１において記憶装置３１０ａにパラメータとして記憶されている。なお、本変形例の制御フローチャートでは、図８に示すステップＳＰ２５が不要となり、図８に示すステップＳＰ２４において、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ２３において１を加算した加工番号Ｍが加工番号Ｍｍａｘ以下であれば、制御フローを図９に示すステップＳＰ１３に戻している。

また、本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の繰り返し回数Ｎが最大繰り返し回数Ｎｍａｘよりも小さければ、制御フローをステップＳＰ３４に進める。

（ステップＳＰ３４）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、記憶装置３１０ａから照射径φ（Ｍ）を読み出し、照射径φを読み出した照射径φ（Ｍ）に設定する。レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φ（Ｍ）を設定すると、制御フローをステップＳＰ３５に進める。

（ステップＳＰ３５）
レーザ加工プロセッサ３１０は、繰り返し回数Ｎを現在の繰り返し回数Ｎに１を加算した値に設定し、制御フローを図９に示すステップＳＰ３２に戻す。設定された繰り返し回数Ｎは、記憶装置３１０ａに記憶されてもよい。本変形例の制御フローチャートでは、Ｚ方向に移動する移動ステージ３５３に対して、照射径をＮｍａｘ回小さくして、加工が繰り返される。

実施形態１の制御フローチャートでは、ある座標Ｚにおいてヘリカド加工が行われた後に、移動ステージ３５３がＺ方向に移動し、別の座標Ｚにおいてヘリカド加工が行われている。つまり、ある１つの被加工部位が形成されるまで、照射工程と移動工程とが交互に繰り返されている。一方、本変形例の制御フローチャートでは、ステップＳＰ１４、ステップＳＰ３１、ステップＳＰ３２、ステップＳＰ１５～ステップＳＰ１８、及びステップＳＰ３３～ステップＳＰ３５において、現在の繰り返し回数Ｎが最大繰り返し回数Ｎｍａｘ以上になるまで移動ステージ３５３がＺ方向に移動すると共に、この移動中においてヘリカド加工が行われている。従って、本変形例の制御フローチャートでは、移動工程は照射工程中に行われている。この場合、照射工程と移動工程とが交互に繰り返される場合に比べて、１つの被加工部位が形成される時間が短くなり得る。

４．実施形態２のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
次に、実施形態２のレーザ加工システム１０及びレーザ加工方法について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。

４．１ 構成
図１１は、本実施形態のレーザ加工システム１０の全体の概略構成例を示す模式図である。本実施形態のレーザ加工装置３００では、テーブル３５１の構成が実施形態１のテーブル３５１の構成とは異なる。また、本実施形態のレーザ加工装置３００は、筐体３５５の内部空間に配置され、レーザ加工プロセッサ３１０に電気的に接続されている高さ計測器３７９をさらに備えている。

テーブル３５１は、ＸＹ平面に対して傾斜して位置している。従って、被加工物２０の表面及び裏面は、Ｚ軸に傾斜していると共に、ＸＹ平面に傾斜して位置している。従って、本実施形態の投影面は加工エリアに向かい合っているが平行ではなく、投影面の面内方向は加工エリアの面内方向に傾斜している。被加工物２０の裏面とＸＹ平面との間に形成される被加工物２０の傾斜角を、傾斜角θとする。

高さ計測器３７９は、Ｚ方向に沿って移動可能な不図示の測定部材を含む。測定部材は、例えば金属の棒状部材であるが、特に限定されるものではない。高さ計測器３７９は、レーザ加工プロセッサ３１０に電気的に接続されており、レーザ加工プロセッサ３１０の制御によって、Ｘ方向、Ｙ方向、及びＺ方向に移動可能である。高さ計測器３７９の移動によって、測定部材の端部がテーブル３５１によって傾斜している被加工物２０の加工エリアの中心位置に接触すると、高さ計測器３７９は接触部分における座標Ｚを示す信号をレーザ加工プロセッサ３１０に送信する。なお、加工エリア内であれば、接触位置は特に限定されるものではない。レーザ加工プロセッサ３１０は、当該信号を受信すると、信号が示す座標Ｚを記憶装置３１０ａに記憶させる。

４．２ 動作
次に、本実施形態におけるレーザ加工プロセッサ３１０の動作について説明する。

図１２は、本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの一部を示す図である。図１２に示すように、本実施形態の制御フローチャートは、ステップＳＰ１１とステップＳＰ１２との間にステップＳＰ４１を含む点で、実施形態１の制御フローチャートと異なる。

ステップＳＰ１１において、レーザ加工プロセッサ３１０は、レーザ加工プロセッサ３１０の記憶装置３１０ａにパラメータが入力されると、制御フローをステップＳＰ４１に進める。なお、実施形態１のステップＳＰ１１では、初期照射位置の座標Ｚ（Ｍ）がパラメータの一部として入力されているのに対して、本実施形態のステップＳＰ１１では、当該座標Ｚ（Ｍ）は、ステップＳＰ４１の高さ記録処理にて記録される。このため、本実施形態のステップＳＰ１１では、座標Ｚ（Ｍ）は０として入力されている。

（ステップＳＰ４１）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、高さ記録処理に移行する。高さ記録処理が終了すると、レーザ加工プロセッサ３１０は、制御フローをステップＳＰ１２に進める。

図１３は、高さ記録処理におけるレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートである。図１３に示すように、高さ記録処理における制御フローチャートは、ステップＳＰ５１～ステップＳＰ５６を含んでいる。

（ステップＳＰ５１）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、被加工物２０が移動ステージ３５３に支持されてから最初の加工番号Ｍを加工番号Ｍ１に設定する。レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍを加工番号Ｍ１と設定すると、制御フローをステップＳＰ５２に進める。

（ステップＳＰ５２）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍｍａｘを記憶装置３１０ａから読み出し、現在の加工番号Ｍが加工番号Ｍｍａｘよりも大きければ、それぞれの被加工部位における座標Ｚが入力されたことになるため高さ記録処理における制御フローを終了し、制御フローを図１２に示すステップＳＰ１２に進める。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の加工番号Ｍが加工番号Ｍｍａｘ以下であれば、制御フローをステップＳＰ５３に進める。

（ステップＳＰ５３）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、記憶装置３１０ａから現在の加工番号Ｍの加工エリアにおける最初の初期照射位置の位置データを読み出し、座標Ｘ（Ｍ）、座標Ｙ（Ｍ）、及び座標Ｚ（Ｍ）に移動ステージ３５３を移動させる。この位置データは、ステップＳＰ１１にて入力した位置データである。本ステップでは、座標Ｚ（Ｍ）は０である。レーザ加工プロセッサ３１０は、移動ステージ３５３を移動させると、制御フローをステップＳＰ５４に進める。

（ステップＳＰ５４）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、高さ計測器３７９の測定部材の端部を現在の加工番号Ｍの加工エリアに接触させて、高さ計測器３７９から接触部分における座標Ｚである高さ位置を示す信号を受信する。従って、本ステップは、高さ計測器３７９によって、高さ位置が計測される計測工程である。座標Ｚは、現在の加工番号Ｍの加工エリアの最初の照射位置の高さ位置である。座標Ｚが計測されると、制御フローをステップＳＰ５５に進める。

（ステップＳＰ５５）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、計測した座標ＺをステップＳＰ１１におけるパラメータの一部として記憶装置３１０ａに記憶させる。レーザ加工プロセッサ３１０は、座標Ｚを記憶させると、制御フローをステップＳＰ５６に進める。

（ステップＳＰ５６）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の加工番号Ｍに１を加算し、制御フローをステップＳＰ５２に戻す。

ステップＳＰ５１～ステップＳＰ５６においてそれぞれの加工エリアの最初の照射位置の座標Ｚが計測及び記憶されると、制御フローはステップＳＰ５２から図１２に示すステップＳＰ１２に進む。このように、計測工程を含む高さ計測記憶処理は、照射工程の前に行われる。

次に、図１２に戻り、図１２に示す制御フローチャートの説明を続ける。

本実施形態のステップＳＰ１３では、実施形態１のステップＳＰ１３と同様に、レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍの加工エリアにおける最初の照射位置の位置データを読み出し、座標Ｘ（Ｍ）、座標Ｙ（Ｍ）、及び座標Ｚ（Ｍ）に移動ステージ３５３を移動させる。なお、本実施形態の座標Ｘ（Ｍ）及び座標Ｙ（Ｍ）は実施形態１の座標Ｘ（Ｍ）及び座標Ｙ（Ｍ）と同様にステップＳＰ１１においてパラメータとして入力されている。一方で、本実施形態の座標Ｚ（Ｍ）はステップＳＰ１１においてパラメータとして入力された実施形態１とは異なりステップＳＰ５４において計測された座標である。本実施形態のステップＳＰ１３は、計測工程において計測した高さ位置に被加工物２０を移動させる移動工程となる。

本実施形態のステップＳＰ１５において、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の照射径φが０よりも大きければ、制御フローをステップＳＰ１６～ステップＳＰ１８に進める。なお、本実施形態の被加工物２０の表面及び裏面は、上記したように、Ｚ軸に傾斜していると共に、ＸＹ平面に傾斜して位置している。従って、ステップＳＰ１７では、パルスレーザ光は、加工エリアの平面方向がパルスレーザ光の光軸に傾斜している加工エリアを照射する。この場合のパルスレーザ光の集光位置は、加工エリアのうちの被加工物２０の高さ方向における上端と下端との間に位置する。集光位置は、上端と下端との概ね中間に位置する。

ステップＳＰ１５において、レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φが０以下であれば、制御フローを図１４に示すステップＳＰ４２に進める。

図１４は、本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの別の一部を示す図である。本実施形態の制御フローチャートは、ステップＳＰ１９の代わりに、ステップＳＰ４２を含む点で、実施形態１の制御フローチャートと異なる。

（ステップＳＰ４２）
被加工物２０の厚みはＴであるが、本実施形態の被加工物２０はＸＹ平面に対して傾斜して位置している。上記したように、被加工物２０の裏面とＸＹ平面との間に形成される被加工物２０の傾斜角を傾斜角θとすると、傾斜している被加工物２０のＺ方向における長さは、Ｔ／ｃｏｓθとなる。例えば、厚みＴは概ね２ｍｍであり、傾斜角θは概ね６０°であるが、これに限定されるものではない。本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）とＴ／ｃｏｓθとの和よりも小さければ、制御フローをステップＳＰ２０とステップＳＰ２１と図１２に示すステップＳＰ１４とに順に進める。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）とＴ／ｃｏｓθとの和以上であれば、制御フローを図８に示すステップＳＰ２２に進める。

４．３ 作用・効果
本実施形態のレーザ加工方法の照射工程において、パルスレーザ光は、加工エリアの平面方向がパルスレーザ光の光軸に傾斜している加工エリアを照射している。これにより、被加工部位は、パルスレーザ光の光軸及び被加工物２０の厚み方向に斜行した状態で形成され得る。

また、本実施形態のレーザ加工方法の照射工程において、パルスレーザ光の集光位置は、加工エリアのうちの被加工物２０の高さ方向における上端と下端との間に位置する。これにより、被加工物２０がパルスレーザ光の光軸に傾斜した状態で位置しても、パルスレーザ光は被加工物２０を照射し得る。

なお、本実施形態のレーザ加工方法では、実施形態１の変形例のレーザ加工方法のように、ステップＳＰ１４とステップＳＰ１５との間にステップＳＰ３１とステップＳＰ３２とを含み、ステップＳＰ４２、ステップＳＰ２０、及びステップＳＰ２１の代わりに、ステップＳＰ３３～ステップＳＰ３５を含み、ステップＳＰ２５が省略されてもよい。従って、本実施形態のレーザ加工方法では、移動工程は、照射工程中に行われてもよい。

５．実施形態３のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
次に、実施形態３のレーザ加工システム１０及びレーザ加工方法について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。

５．１ 構成
本実施形態のレーザ加工装置３００の構成は、実施形態２のレーザ加工装置３００の構成と同様であるため、説明を省略する。

５．２ 動作
次に、本実施形態におけるレーザ加工プロセッサ３１０の動作について説明する。

図１５は、本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの一部を示す図である。本実施形態の制御フローチャートは、ステップＳＰ１７の代わりに、ステップＳＰ６１を含む点で、実施形態２の制御フローチャートと異なる。従って、本実施形態の照射工程は、ステップＳＰ１４～ステップＳＰ１６、ステップＳＰ６１、及びステップＳＰ１８を含む。

（ステップＳＰ６１）
本ステップでは、レーザ加工プロセッサ３１０は、パルスレーザ光を少なくとも１周移動及び照射させると共に、被加工物２０におけるパルスレーザ光の照射スポットの位置に同期して移動ステージ３５３を介して被加工物２０をＺ方向に往復移動させる。図１６～図１８は本ステップを説明する図であり、図１６と図１７と図１８とにおいてパルスレーザ光の移動及び照射を破線で示している。図１６～図１８に示すように、高さ方向に移動する被加工物２０の加工エリアに集光するパルスレーザ光の照射スポットの直径が当該加工エリアにおいて概ね変化しないように、レーザ加工プロセッサ３１０は、面内方向における照射スポットの位置に同期して被加工物２０を、移動ステージ３５３を介して高さ方向に往復移動させている。この場合、ｆθレンズ３７５と被加工物２０におけるパルスレーザ光の照射スポットとの間のＺ方向における距離は、概ね一定である。上記のような本ステップは、照射工程の一部であると共に移動工程の一部でもあり、本実施形態の移動工程の一部は照射工程中に行われることとなる。照射工程は、往復移動する被加工物２０のうちの複数の高さ位置にて行われることとなる。レーザ加工プロセッサ３１０は、パルスレーザ光が少なくとも１周移動及び照射すると共に移動ステージ３５３がＺ方向に往復移動すると、制御フローをステップＳＰ１８に進める。制御フローがステップＳＰ１８からステップＳＰ１５を介してステップＳＰ４２に進むと、加工エリアにおいて全ての照射が完了し、照射工程が終了したこととなる。

５．３ 作用・効果
本実施形態のレーザ加工方法では、移動工程は照射工程中に行われ、移動工程において高さ方向に移動する加工エリアに集光するパルスレーザ光の照射スポットの直径が照射工程において概ね変化しないように、移動工程では、面内方向における照射スポットの位置に同期して被加工物２０を高さ方向に移動させる。このため、被加工物２０が傾斜していても、パルスレーザ光は傾斜している被加工物２０の加工エリアに集光され、照射スポットの直径の変化が抑制され得る。照射スポットの直径の変化が抑制されると、被加工物２０が傾斜していても、加工エリアにおけるパルスレーザ光のエネルギー密度の低下が抑制され、エネルギー密度が低下する場合に比べて、被加工物２０に被加工部位が容易に形成され得る。

６．実施形態４のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
次に、実施形態４のレーザ加工システム１０及びレーザ加工方法について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。

６．１ 構成
本実施形態のレーザ加工システム１０の構成は、実施形態１のレーザ加工システム１０の構成と同様であるため、説明を省略する。

６．２ 動作
本実施形態のレーザ加工方法では、それぞれの加工エリアに行われる照射工程と、移動工程とが交互に行われる。以下に、本実施形態におけるレーザ加工プロセッサ３１０の動作について説明する。

本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０は、ある座標Ｚにおいて、図１９に示すように加工番号Ｍ１の加工エリアにヘリカド加工を行う。次に、図２０に示すように加工番号Ｍ１の加工エリアにヘリカド加工を行った座標Ｚにおいて加工番号Ｍ２の加工エリアにヘリカド加工を行う。次に、図２１に示すように加工番号Ｍ１の加工エリアにヘリカド加工を行った座標Ｚにおいて加工番号Ｍ３の加工エリアにヘリカド加工を行う。従って、レーザ加工プロセッサ３１０は、座標Ｚを変えずに、加工番号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の順でそれぞれの加工エリアにヘリカド加工を行う。

レーザ加工プロセッサ３１０は、図２１に示すように加工番号Ｍ３の加工エリアにヘリカド加工を行うと、座標Ｚを現在の座標Ｚに座標Ｚの変更幅ΔＺを加算した値に設定し、設定した座標Ｚに移動ステージ３５３を移動させ、設定した座標Ｚにおいて上記と同様に加工番号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の加工エリアの順でそれぞれの加工エリアにヘリカド加工を行う。上記の繰り返しによって、それぞれの加工エリアへパルスレーザ光が照射され、パルスレーザ光の照射によってそれぞれの加工エリアに被加工部位が形成される。

従って、ある座標Ｚにおいてそれぞれの加工エリアに行われる照射工程において、複数の加工エリアのうちの一部の加工エリアにおける照射工程の全ての照射が完了した後に、複数の加工エリアのうちの他の一部の加工エリアにおける照射工程が行われる。他の一部の加工エリアにおける照射工程が行われると、移動工程が行なわれる。移動工程の後に、座標Ｚを変えて、上記した照射工程が行われる。このように、照射工程と、移動工程とが繰り返される。

６．３ 作用・効果
本実施形態のレーザ加工方法では、それぞれの加工エリアに行われる照射工程において、複数の加工エリアのうちの一部の加工エリアにおける照射工程の全ての照射が完了した後に、複数の加工エリアのうちの他の一部の加工エリアにおける照射工程が行われる。

上記において、照射工程毎にパルスレーザ光が照射する加工エリアが変わる。加工エリアが変わると、パルスレーザ光の照射による加工エリアにおける熱の集中が抑制され、被加工物２０における局所的な発熱が抑制され得る。

また、本実施形態のレーザ加工方法では、それぞれの加工エリアに行われる照射工程と、移動工程とが交互に行われる。これにより、照射工程と移動工程とが１つの加工エリアにおいて繰り返される場合に比べて、移動工程が少なくなり、レーザ加工プロセッサ３１０の負担が軽減し得る。

７．実施形態５のレーザ加工システム及びレーザ加工方法の説明
次に、実施形態５のレーザ加工システム１０及びレーザ加工方法について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。

７．１ 構成
本実施形態のレーザ加工システム１０の構成は、実施形態１のレーザ加工システム１０の構成と同様であるため、説明を省略する。

７．２ 動作
本実施形態のレーザ加工方法では、実施形態４のレーザ加工方法と同様に、それぞれの加工エリアに行われる照射工程と、移動工程とが交互に行われる。なお本実施形態の照射工程では、実施形態４の照射工程とは、照射の順番が異なる。以下に、本実施形態におけるレーザ加工プロセッサ３１０の動作について説明する。

本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０は、図２２に示すように、ヘリカド加工において、パルスレーザ光を加工番号Ｍ１の加工エリアのある座標Ｚにおいて照射径φで少なくとも１周移動及び照射させる。次に、レーザ加工プロセッサ３１０は、図２３に示すように、ヘリカド加工において、加工番号Ｍ１の加工エリアと同じ座標Ｚ及び照射径φでパルスレーザ光を加工番号Ｍ２の加工エリアに少なくとも１周移動及び照射させる。次に、レーザ加工プロセッサ３１０は、図２４に示すように、ヘリカド加工において、加工番号Ｍ１と同じ座標Ｚ及び照射径φでパルスレーザ光を加工番号Ｍ３の加工エリアに少なくとも１周移動及び照射させる。従って、レーザ加工プロセッサ３１０は、座標Ｚ及び照射径φを変えずに、加工番号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の加工エリアの順でそれぞれの加工エリアにパルスレーザ光を移動及び照射させる。

次に、レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φを、現在の照射径φから照射径の変更幅Δφを減算した値に設定する。レーザ加工プロセッサ３１０は、図２５に示すように、ヘリカド加工において、設定した照射径φで上記の座標Ｚを変えず、加工番号Ｍ１の加工エリアにパルスレーザ光を移動及び照射させる。次に、不図示ではあるが、レーザ加工プロセッサ３１０は、設定した照射径φで上記の座標Ｚを変えず、加工番号Ｍ２，Ｍ３の加工エリアの順でそれぞれの加工エリアにパルスレーザ光を移動及び照射させる。従って、上記の繰り返しによって、レーザ加工プロセッサ３１０は、座標Ｚを変えずに、加工番号Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３の加工エリア順でそれぞれの加工エリアにヘリカド加工を行う。

上記の繰り返しによって、それぞれの加工エリアへパルスレーザ光が照射され、パルスレーザ光の照射によってそれぞれの加工エリアに被加工部位が形成される。

このように、それぞれの加工エリアに行われる照射工程において、複数の加工エリアのうちの一部の加工エリアにおける照射工程は、複数の加工エリアのうちの他の一部の加工エリアにおける照射工程における照射が途中で停止した後に行われる。従って、一部の加工エリアにおける照射工程は、他の一部の加工エリアにおける照射工程の全ての照射が完了する前に行われることとなる。また、他の一部の加工エリアにおける照射工程は、一部の加工エリアにおける照射工程におけるが途中で停止した後に行われる。従って、他の一部の加工エリアにおける照射工程は、一部の加工エリアにおける照射工程の全ての照射が完了する前に行われることとなる。このように本実施形態の照射工程では、一部の加工エリアにおける照射工程の照射の一部と他の一部の加工エリアにおける照射工程の照射の一部とは、それぞれの加工エリアの全域にパルスレーザ光が照射するまで、交互に行われる。

なお、それぞれの加工エリアの照射工程において、パルスレーザ光がある照射径φで加工番号Ｍ１の加工エリアを照射すると、パルスレーザ光が照射する加工エリアは加工番号Ｍ２の加工エリアに変更される。しかしながら、これに限定される必要はない。例えば、パルスレーザ光がある照射径φ及び当該照射径φから変更幅Δφを減算した値で加工番号Ｍ１の加工エリアを照射すると、パルスレーザ光が照射する加工エリアは加工番号Ｍ２の加工エリアに変更されてもよい。従って、それぞれの加工エリアの照射工程において、パルスレーザ光が照射する照射ラインは１つに限定されない。

図２６は、本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの一部を示す図である。図２７は、本実施形態のレーザ加工プロセッサ３１０の制御フローチャートの別の一部を示す図である。本実施形態の制御フローチャートは、実施形態１の制御フローチャートにおけるステップＳＰ１１～ステップＳＰ２４とステップＳＰ６２とを含む。また、本実施形態の制御フローは実施形態１の制御フローとは一部が異なり、異なる点について以下に説明する。

図２６に示すように、ステップＳＰ１５では、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の照射径φが０よりも大きければ、制御フローをステップＳＰ１６に進める。レーザ加工プロセッサ３１０は、照射径φが０以下であれば、全ての被加工部位が形成されたことになるため制御フローを終了する。また、ステップＳＰ１７において、パルスレーザ光が少なくとも１周移動及び照射すると、レーザ加工プロセッサ３１０は制御フローを図２７に示すようにステップＳＰ２２～ステップＳＰ２４に進める。

図２７に示すステップＳＰ２４において、レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍｍａｘを記憶装置３１０ａから読み出し、ステップＳＰ２３において１を加算した加工番号Ｍが加工番号Ｍｍａｘ以下であれば、制御フローを図２６に示すステップＳＰ１３に戻す。制御フローがステップＳＰ１３～ステップＳＰ１７に進むと、現在の加工エリアにおける照射工程における照射が途中で停止した後に、他の加工エリアにおける照射工程が行われることとなる。ステップＳＰ２４において、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ２３において１を加算した加工番号Ｍが加工番号Ｍｍａｘよりも大きければ、制御フローをステップＳＰ６２に進める。ステップＳＰ６２では、レーザ加工プロセッサ３１０は、加工番号Ｍを初期値である加工番号Ｍ１に戻し、制御フローをステップＳＰ１９に進める。ステップＳＰ１９では、レーザ加工プロセッサ３１０は、現在の座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）と厚みＴとの和よりも小さければ、制御フローをステップＳＰ２０とステップＳＰ２１とステップＳＰ１８と図２６に示すステップＳＰ１５とに順に進める。ステップＳＰ１８で設定された照射径φは、記憶装置３１０ａに記憶される。制御フローがステップＳＰ１６からステップＳＰ１５を介してステップＳＰ１７に進むと、図２５に示すように、レーザ加工プロセッサ３１０は、ステップＳＰ１８で設定した照射径φを記憶装置３１０ａから読み出して当該照射径φにてパルスレーザ光を少なくとも１周移動及び照射させる。ステップＳＰ１８は照射工程における最後のステップであり、移動工程であるステップＳＰ２１はステップＳＰ１８の前に行われる。従って、本実施形態の移動工程は、照射工程中に行われることとなる。また、ステップＳＰ１９では、レーザ加工プロセッサ３１０は、座標Ｚが座標Ｚ（Ｍ）と厚みＴとの和よりも大きければ、全ての被加工部位が形成されたことになるため制御フローを終了する。

７．３ 作用・効果
本実施形態のレーザ加工方法では、それぞれの加工エリアに行われる照射工程において、一部の加工エリアにおける照射工程の照射の一部と他の一部の加工エリアにおける照射工程の照射の一部とは、交互に行われる。

上記において、照射工程の途中で、パルスレーザ光が照射する加工エリアが変わる。加工エリアが変わると、照射工程が終わってからパルスレーザ光が照射する加工エリアが変わる場合に比べて、パルスレーザ光の照射による加工エリアにおける熱の集中が抑制され、被加工物２０における局所的な発熱が抑制され得る。

実施形態４，５の被加工物２０は、実施形態１の被加工物２０と同様にＺ軸に概ね直交しているが、実施形態２の被加工物２０と同様にＺ軸に傾斜していてもよい。また、この場合、図２８に示すようにＺ方向において同じ高さ位置に位置する加工番号Ｍ１～Ｍ３の加工エリアと、加工番号Ｍ１～Ｍ３の加工エリアとは異なる座標Ｚに位置する加工番号Ｍ４～Ｍ６の加工エリアとが被加工物２０に設定されているとする。加工番号Ｍ４～Ｍ６の加工エリアは、互いにＺ方向において同じ高さ位置に位置するものである。また、加工番号Ｍ１～Ｍ３の加工エリアは第１グループと設定され、加工番号Ｍ４～Ｍ６の加工エリアは第２グループと設定されているとする。実施形態４または実施形態５のように、レーザ加工プロセッサ３１０は、第１グループにおけるそれぞれの加工エリアにおいてパルスレーザ光を移動及び照射して被加工部位を形成した後に、第２グループにおけるそれぞれの加工エリアにおいてパルスレーザ光を移動及び照射して被加工部位を形成するとよい。これにより、第１グループの被加工部位と第２グループの被加工部位とが交互に加工される場合に比べて、移動ステージ３５３の移動量が少なくなり得る。

８．ガスレーザ装置の変形例の説明
次に、上記実施形態１のガスレーザ装置１００の変形例について説明する。なお、上記において説明した構成と同様の構成については同一の符号を付し、特に説明する場合を除き、重複する説明は省略する。

図２９は、変形例のガスレーザ装置１００の全体の概略構成例を示す模式図である。

モニタモジュール１５０には、ビームスプリッタ１５７及び波長モニタ１５９が追加されている。

ビームスプリッタ１５７は、ビームスプリッタ１５３と光センサ１５５との間に配置される。ビームスプリッタ１５７は、ビームスプリッタ１５３が反射する反射光の一部を反射して、残りを透過する。ビームスプリッタ１５７を透過した透過光は、光センサ１５５に入射し、ビームスプリッタ１５７を反射した反射光は波長モニタ１５９に入射する。

波長モニタ１５９は、周知のエタロン分光器である。エタロン分光器は、例えば、拡散板と、エアギャップエタロンと、集光レンズと、ラインセンサとで構成される。エタロン分光器は、拡散板及びエアギャップエタロンによって入射するパルスレーザ光の干渉縞を発生させ、発生した干渉縞を集光レンズでラインセンサの受光面に結像させる。そして、ラインセンサに結像した干渉縞を計測することによって、パルスレーザ光の波長λを計測する。波長モニタ１５９は、レーザプロセッサ１９０に電気的に接続されており、計測したパルスレーザ光の波長λに係るデータを示す信号をレーザプロセッサ１９０に出力する。

ガスレーザ装置１００は、マスターオシレータ１３０において、リアミラー１４５の代わりに狭帯域化モジュール２１０を含んでいる。狭帯域化モジュール２１０は、プリズム２１０ａと、グレーティング２１０ｂと、回転ステージ２１０ｃと、プリズム２１０ａ、グレーティング２１０ｂ、及び回転ステージ２１０ｃを収容する筐体２１０ｄとを含んでいる。プリズム２１０ａは、レーザチャンバ１３１のウインドウ１３９ａから出射された光のビーム幅を拡大させて、当該光をグレーティング２１０ｂに入射させる。また、プリズム２１０ａは、グレーティング２１０ｂからの反射光のビーム幅を縮小させると共に、その光を、ウインドウ１３９ａを介して、レーザチャンバ１３１の内部空間に戻す。

グレーティング２１０ｂの表面は高反射率の材料によって構成され、表面に多数の溝が所定間隔で形成されている。グレーティング２１０ｂは、分散光学素子である。各溝の断面形状は、例えば、直角三角形である。プリズム２１０ａからグレーティング２１０ｂに入射した光は、これらの溝によって反射されると共に、光の波長に応じた方向に回折させられる。グレーティング２１０ｂは、プリズム２１０ａからグレーティング２１０ｂに入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されている。これにより、所望の波長付近の光がプリズム２１０ａを介してレーザチャンバ１３１に戻される。

回転ステージ２１０ｃは、プリズム２１０ａを支持しており、Ｚ軸周りにプリズム２１０ａを回転させる。プリズム２１０ａを回転させることにより、グレーティング２１０ｂに対する光の入射角が変更される。従って、プリズム２１０ａを回転させることにより、グレーティング２１０ｂからプリズム２１０ａを介してレーザチャンバ１３１に戻る光の波長を選択することができる。このようにガスレーザ装置１００は、出力するパルスレーザ光の波長を変化させることが可能な波長可変レーザ装置に相当する。狭帯域化モジュール２１０において、プリズムの数は、本例では１つであるが、回転ステージ２１０ｃのように回転するプリズムを少なくとも１つを含めば、特に限定されるものではない。

レーザチャンバ１３１を挟んで設けられる出力結合ミラー１４７とグレーティング２１０ｂとでレーザ共振器が構成され、レーザチャンバ１３１は、このレーザ共振器の光路上に配置される。従って、レーザチャンバ１３１の内部空間からの光は、ウインドウ１３９ａ，１３９ｂ、及びプリズム２１０ａを介して狭帯域化モジュール２１０のグレーティング２１０ｂと出力結合ミラー１４７との間で往復する。往復する光は、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間のレーザゲイン空間を通過する度に増幅される。増幅された光の一部が、ウインドウ１３９ｂを介して出力結合ミラー１４７を透過して、パルスレーザ光として後述するパワーオシレータ２３０に入射する。

マスターオシレータ１３０において、レーザプロセッサ１９０は、実施形態１と同様に、充電器１４１及びパルスパワーモジュール１４３内のスイッチ１４３ａを制御して、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間に高電圧を印加する。電極１３３ａと電極１３３ｂとの間に高電圧が印加されると、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間の絶縁が破壊され放電が起こる。この放電のエネルギーにより、電極１３３ａと電極１３３ｂとの間のレーザガスに含まれるレーザ媒質は励起状態とされて、基底状態に戻る際に自然放出光を放出する。この光の一部は、紫外線であり、ウインドウ１３９ａを透過する。透過した光は、プリズム２１０ａを透過するごとに光の進行方向に拡大される。また、光は、プリズム２１０ａを透過すると波長分散され、グレーティング２１０ｂに導かれる。光は所定の角度でグレーティング２１０ｂに入射して回折し、所定波長の光が入射角と同じ反射角でグレーティング２１０ｂで反射される。グレーティング２１０ｂで反射された光は、それぞれのプリズム２１０ａを介して、再びウインドウ１３９ａからレーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬する。レーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬する光の波長は、酸素の吸収ラインを含まないように狭帯域化されている。この狭帯域化された光により、励起状態のレーザ媒質は誘導放出を起こし、光が増幅される。光は、ウインドウ１３９ｂを透過して、出力結合ミラー１４７に進行する。光の一部は出力結合ミラー１４７を透過して、光の残りの一部は出力結合ミラー１４７によって反射されてウインドウ１３９ｂを透過してレーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬する。レーザチャンバ１３１の内部空間に伝搬した光は、上記したようにウインドウ１３９ａ及びプリズム２１０ａを透過してグレーティング２１０ｂに進行する。こうして、所定の波長の光がグレーティング２１０ｂと出力結合ミラー１４７との間を往復する。光はレーザチャンバ１３１の内部空間における放電空間を通過するたびに増幅され、レーザ発振が起こる。そして、レーザ光の一部は、出力結合ミラー１４７を透過して、パルスレーザ光としてパワーオシレータ２３０に入射する。

また、ガスレーザ装置１００は、増幅器に相当するパワーオシレータ２３０をさらに含んでいる。パワーオシレータ２３０は、マスターオシレータ１３０とモニタモジュール１５０との間のパルスレーザ光の光路上に配置されている。パワーオシレータ２３０は、マスターオシレータ１３０から出力されたパルスレーザ光のエネルギーを増幅する増幅器である。

パワーオシレータ２３０は、基本的な構成は、マスターオシレータ１３０と同様であり、マスターオシレータ１３０と同様に、レーザチャンバ１３１、充電器１４１、及びパルスパワーモジュール１４３を備えている。パワーオシレータ２３０は、出力結合ミラー２４７とリアミラー２４５とで構成されるファブリペロー型のレーザ共振器を備えている。出力結合ミラー２４７及びリアミラー２４５は、パルスレーザ光の一部を反射して、残りの一部を透過する。例えば、出力結合ミラー２４７の反射率は概ね１０％から３０％であり、リアミラー２４５の反射率は概ね８０％から９０％であってもよい。出力結合ミラー２４７はビームスプリッタ１５３に対向し、リアミラー２４５は出力結合ミラー１４７に対向している。リアミラー２４５は、出力結合ミラー１４７と共に、光路管１４７ａの内部空間に配置されている。出力結合ミラー２４７は、光路管２４７ａの内部空間に配置されている。光路管２４７ａは、光路管１４７ａと同じ構成である。

レーザプロセッサ１９０は、レーザ加工プロセッサ３１０から受信した目標パルスエネルギＥｔ及び目標波長λｔ等のデータを示す信号を受信すると、目標値でレーザ発振するように、マスターオシレータ１３０における充電器１４１の充電電圧、パワーオシレータ２３０における充電器１４１の充電電圧、及び狭帯域化モジュール２１０の回転ステージ２１０ｃの回転を制御する。目標波長λｔは、例えばＡｒＦエキシマレーザ光の増幅領域内において酸素の吸収ラインを避けた波長でもよい。このような波長は、例えば１９３.４０ｎｍの波長でもよい

レーザプロセッサ１９０は、レーザ加工プロセッサ３１０から発光トリガＴｒを受信すると、マスターオシレータ１３０をレーザ発振させる。また、レーザ加工プロセッサ３１０は、マスターオシレータ１３０に同期してパワーオシレータ２３０を駆動させる。レーザプロセッサ１９０は、マスターオシレータ１３０が出力するパルスレーザ光が、パワーオシレータ２３０のレーザチャンバ１３１内の放電空間に入射したときに放電が生じるように、パワーオシレータ２３０のパルスパワーモジュール１４３のスイッチ１４３ａをＯＮする。その結果、パワーオシレータ２３０に入射したパルスレーザ光は、パワーオシレータ２３０において増幅発振する。

パワーオシレータ２３０で増幅されて出力されたパルスレーザ光は、モニタモジュール１５０においてパルスエネルギと波長が計測される。レーザプロセッサ１９０は、計測されたパルスエネルギ及び波長の実測値がそれぞれ目標パルスエネルギＥｔ及び目標波長λｔに近づくように、マスターオシレータ１３０における充電器１４１の充電電圧、パワーオシレータ２３０における充電器１４１の充電電圧、及び、マスターオシレータ１３０の狭帯域化モジュール２１０を制御する。

レーザプロセッサ１９０がシャッタ１７０を開けると、モニタモジュール１５０のビームスプリッタ１５３を透過したパルスレーザ光はレーザ加工装置３００に入射する。

パルスレーザ光の波長は、酸素の吸収ラインを含まないように狭帯域化されている。従って、レーザ加工装置３００において、被加工物２０が配置される筐体３５５の内部空間には、レーザ加工システム１０の稼働中、不活性ガスである窒素ガスが常時流れている必要がなくなる。また、不活性ガスが流れていなくても、当該パルスレーザ光はＣＭＣを加工可能となる。

ガスレーザ装置１００のように、増幅器としてパワーオシレータ２３０を設けることで、パルスレーザ光のパルスエネルギを高くすることができる。レーザ加工には高いパルスエネルギが必要になる場合が多い。本例のように、狭帯域化したパルスレーザ光をレーザ加工に使用する場合には、自然発振のパルスレーザ光を使用する場合と比べて、パルスエネルギが低下する。本例のガスレーザ装置１００では、パルスエネルギを高くすることが可能な増幅器によって、パルスエネルギの低下が抑制され得る。

なお、本例では、増幅器として、ファブリペロー型の共振器を使用しているが、リング共振器を使用してもよい。また、パワーオシレータ２３０は、出力結合ミラー２４７、及びリアミラー２４５の代わりに、凸面ミラー及び凹面ミラーを備えてもよい。

マスターオシレータ１３０は、シード光を出力する半導体レーザと、シード光を増幅するチタンサファイヤ増幅器と、波長変換システムとを含んでもよい。

半導体レーザは、シード光として、波長が７７３．６ｎｍで連続発振するレーザ光であるＣＷ（Continuous Wave）レーザ光を出力する分布帰還型の半導体レーザである。半導体レーザの温度設定を変更することによって、発振波長を変化させることができる。

チタンサファイヤ増幅器は、チタンサファイヤ結晶と、ポンピング用パルスレーザ装置とを含む。チタンサファイヤ結晶は、シード光の光路上に配置される。ポンピング用パルスレーザ装置は、ＹＬＦレーザの第２高調波光を出力するレーザ装置である。

波長変換システムは、中心波長が１９３．４０ｎｍ付近の第４高調波光を発生させる波長変換システムであって、ＬＢＯ（ＬｉＢ₃Ｏ₅）結晶と、基本波から第４高調波光に波長変換するＫＢＢＦ（ＫＢｅ₂ＢＯ₃Ｆ₂）結晶とを含んでいる。各結晶は、不図示の回転ステージ上に配置されており、各結晶に対するシード光の入射角を変更できるように構成されている。

マスターオシレータ１３０は、中心波長が１９３．４０ｎｍ付近の紫外線のレーザ光を出射する固体レーザ装置と、非線形結晶を含む波長変換システムとを含んでもよい。この場合、マスターオシレータ１３０は波長可変レーザ装置に相当し、レーザ光をＡｒＦレーザの増幅領域で発振させなくてもよく、酸素の吸収が発生する１７５ｎｍから２００ｎｍの波長の範囲内でレーザ光を発振させればよい。

上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図している。従って、請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかである。また、本開示の実施形態を組み合わせて使用することも当業者には明らかである。
本明細書及び請求の範囲全体で使用される用語は、明記が無い限り「限定的でない」用語と解釈されるべきである。たとえば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、不定冠詞「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。また、「Ａ、Ｂ及びＣの少なくとも１つ」という用語は、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」「Ａ＋Ｂ」「Ａ＋Ｃ」「Ｂ＋Ｃ」又は「Ａ＋Ｂ＋Ｃ」と解釈されるべきである。さらに、それらと「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」以外のものとの組み合わせも含むと解釈されるべきである。

Claims (18)

1. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工方法であって、
   エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射工程と、
   前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動工程と、
   を備え、
   前記照射工程は、前記移動工程によって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において行われ、
   前記照射工程において、前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
   前記照射工程において、前記パルスレーザ光は、前記加工エリアにおける同心円状の複数の照射ラインのうちの一部の照射ラインを少なくとも１周照射した後に、前記複数の照射ラインのうちの別の一部の照射ラインを少なくとも１周照射する
   レーザ加工方法。
2. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工方法であって、
   エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射工程と、
   前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動工程と、
   を備え、
   前記照射工程は、前記移動工程によって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において行われ、
   前記照射工程において、前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
   前記移動工程は、前記照射工程中に行われる
   レーザ加工方法。
3. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工方法であって、
   エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射工程と、
   前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動工程と、
   を備え、
   前記照射工程は、前記移動工程によって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において行われ、
   前記照射工程において、前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
   前記照射工程において、前記加工エリアの平面方向は、前記パルスレーザ光の光軸に傾斜している
   レーザ加工方法。
4. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工方法であって、
   エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射工程と、
   前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動工程と、
   を備え、
   前記照射工程は、前記移動工程によって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において行われ、
   前記照射工程において、前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
   前記パルスレーザ光の波長は、酸素の吸収ラインを含まないように狭帯域化された波長である
   レーザ加工方法。
5. 請求項１に記載のレーザ加工方法であって、
   前記照射工程において、前記パルスレーザ光は、前記複数の照射ラインのうちの最も外側の照射ラインから最も内側の照射ラインに向かって順にそれぞれの前記照射ラインを少なくとも１周照射する。
6. 請求項３に記載のレーザ加工方法であって、
   前記照射工程において、前記パルスレーザ光の集光位置は、前記加工エリアのうちの前記高さ方向における上端と下端との間に位置する。
7. 請求項６に記載のレーザ加工方法であって、
   前記照射工程において、前記集光位置は、前記上端と前記下端との中間に位置する。
8. 請求項３に記載のレーザ加工方法であって、
   前記移動工程は前記照射工程中に行われ、前記移動工程において前記高さ方向に移動する前記被加工物の前記加工エリアに集光する前記パルスレーザ光の前記照射スポットの直径が前記照射工程において変化しないように、前記移動工程では、前記高さ方向に直交する方向における前記照射スポットの位置に同期して前記被加工物を前記高さ方向に移動させる。
9. 請求項８に記載のレーザ加工方法であって、
   前記照射工程の前において、前記加工エリアの高さ位置を計測する計測工程をさらに含み、
   前記移動工程では、前記計測工程において計測した前記高さ位置に前記被加工物を移動させる。
10. 請求項１，３，及び４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法であって、
    前記被加工物は、互いに不連続に位置する複数の前記加工エリアを含み、
    前記被加工部位は、それぞれの前記加工エリアへの前記パルスレーザ光の照射によってそれぞれの前記加工エリアに形成され、
    それぞれの前記加工エリアに行われる前記照射工程と、前記移動工程とが交互に行われる。
11. 請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法であって、
    前記被加工物は、セラミック基複合材料である。
12. 請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法であって、
    前記照射スポット径は、３０μｍ以上２ｍｍ以下である。
13. 請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法であって、
    前記パルスレーザ光のパルスエネルギは、０．１ｍＪ以上３０ｍＪ以下である。
14. 請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ加工方法であって、
    前記被加工物は、不活性ガスが流れる筐体の内部空間に配置される。
15. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工システムであって、
    エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射光学系と、
    前記照射光学系からの前記パルスレーザ光を前記加工エリアに集光するｆθレンズと、
    前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動ステージと、
    を備え、
    前記照射光学系は、前記移動ステージによって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において前記パルスレーザ光を照射し、
    前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
    前記照射光学系は、前記パルスレーザ光を、前記加工エリアにおける同心円状の複数の照射ラインのうちの一部の照射ラインを少なくとも１周照射した後に、前記複数の照射ラインのうちの別の一部の照射ラインを少なくとも１周照射する
    レーザ加工システム。
16. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工システムであって、
    エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射光学系と、
    前記照射光学系からの前記パルスレーザ光を前記加工エリアに集光するｆθレンズと、
    前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動ステージと、
    を備え、
    前記照射光学系は、前記移動ステージによって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において前記パルスレーザ光を照射し、
    前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
    前記移動ステージは、前記照射光学系が前記複数の高さ位置において前記パルスレーザ光を照射中に、前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる
    レーザ加工システム。
17. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工システムであって、
    エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射光学系と、
    前記照射光学系からの前記パルスレーザ光を前記加工エリアに集光するｆθレンズと、
    前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動ステージと、
    を備え、
    前記照射光学系は、前記移動ステージによって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において前記パルスレーザ光を照射し、
    前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
    前記照射光学系が前記パルスレーザ光を照射する際に、前記加工エリアの平面方向は、前記パルスレーザ光の光軸に傾斜している
    レーザ加工システム。
18. 被加工物の加工エリアへのパルスレーザ光の照射によって前記加工エリアに被加工部位を形成するレーザ加工システムであって、
    エキシマレーザ装置から出射する前記パルスレーザ光を前記加工エリアの一部に導き、導いた前記パルスレーザ光の照射スポットを移動させて前記加工エリアに前記パルスレーザ光を照射する照射光学系と、
    前記照射光学系からの前記パルスレーザ光を前記加工エリアに集光するｆθレンズと、
    前記被加工物を前記被加工物の高さ方向に移動させる移動ステージと、
    を備え、
    前記照射光学系は、前記移動ステージによって前記高さ方向に移動する前記被加工物のうちの複数の高さ位置において前記パルスレーザ光を照射し、
    前記パルスレーザ光のそれぞれの前記照射スポットの少なくとも一部は、当該照射スポットに隣り合う別の前記照射スポットに重なり、
    前記パルスレーザ光の波長は、酸素の吸収ラインを含まないように狭帯域化された波長である
    レーザ加工システム。

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