以下、本発明の実施形態について図面を用� ��て説明する。ここでは、ガラス基板につい� ��の面取り加工について説明する。
 なお、本発明は、以下に説明するような実� ��形態に限定されるものではなく、本発明の� ��旨を逸脱しない範囲で種々の態様が含まれ� ��ことはいうまでもない。

 図1は、本発明の一実施形態である脆性材 料基板の面取り加工装置LMを示す図である。� ��2は、図1の走査光学系を示す拡大図である� �

 面取り加工装置LMは、水平な架台1上に平� ��に配置された一対のガイドレール3、4に沿� �て、図1の紙面前後方向(以下Y方向という)に� ��復移動するスライドテーブル2が設けられて いる。両ガイドレール3、4の間に、スクリュ� ��ネジ5が前後方向に沿って配置され、このス クリューネジ5に、前記スライドテーブル2に� ��定されたステー6が螺合されており、スクリ ューネジ5をモータ(図示外)によって正、逆転 することにより、スライドテーブル2がガイ� �レール3、4に沿ってY方向に往復移動するよ� �に形成されている。

 スライドテーブル2上には、水平な台座7� �ガイドレール8に沿って、図1の左右方向(以� �X方向という)に往復移動するように配置され ている。台座7に固定されたステー10aに、モ� �タ9によって回転するスクリューネジ10が貫� �螺合されており、スクリューネジ10が正、逆 転することにより、台座7がガイドレール8に� ��って、X方向に往復移動する。

 台座7上には、高さ方向(以下Z方向という)の 調整を行う昇降テーブル11と、吸引チャック� ��搭載した吸着テーブル12が設けられており� �この吸着テーブル12の上に、ガラス基板Gが� �平な状態でセットされる。このときガラス� �板Gは、面取り加工を行うエッジラインを含� ��た基板の一部が、吸着テーブル12の外側に� �び出た状態で吸着される。したがって、面� �り加工を行うエッジラインELは下方に向けて 開放された状態で支持される。
 なお、ガラス基板Gはカメラ20および基板に� ��成されたアライメントマーク(不図示)を利� �して位置決めを行い、エッジラインELをY方� �に向けるようにする。基板Gが一定である場� ��には、吸着テーブル12の表面に位置決め用� �ガイドを設けておき、基板の一部をガイド� �当接させるようにして位置決めを行っても� �い。

 ガラス基板Gの上方には、レーザ光源13と、� ��ルバノミラー14(ビーム偏向部)と、凸レンズ 15(集光部材)とが取り付けられている。ガル� �ノミラー14と凸レンズ15とは走査光学系16を� �成する。
 レーザ光源13にはNd-YAGレーザ光源が用いら� �る。レーザ光源13はXZ面内で出射方向が左斜� ��下方45度に向けられている。
 ガルバノミラー14は、レーザ光源13から出射 されるレーザビームの光路上に反射鏡を配置 してあり、レーザビームを右斜め下方に出射 するとともに、反射鏡の揺動運動により、ビ ームの出射方向をXZ面内で偏向する。このと� ��のガルバノミラー14の揺動運動の範囲は、� �工対象物の面取り加工を行う角度範囲に応� �て調整する。
 凸レンズ15は、ガルバノミラー14から出射さ れるレーザビームを集光し、集光点を形成す る。なおレーザビームの強度などは、加工対 象物に形成された集光点で多光子吸収が生じ るように設定される。また、ガルバノミラー 14によって出射方向が偏向されて、レーザビ� ��ムの凸レンズ15への入射位置が走査される� �果、凸レンズ15から出射されるレーザビーム による集光点は、XZ面内(すなわちエッジライ ンELに直交する面内)で走査され、走査軌跡が ビームの進行方向に向けて凸状になる。
 例えば図2に示すように、ガルバノミラー14� ��揺動運動により集光点の走査軌跡はF0、F1、 F2を結ぶ弧R0となる。

 ガルバノミラー14と凸レンズ15とにより形 成される集光点の位置および集光点の走査軌 跡は、一定の位置および軌跡になるので、予 め、集光点の座標(F0,F1,F2の座標)や軌跡(弧R0)� ��表す関数を幾何学的計算により(または実測 で)求めておくことができる。

 したがって、ガラス基板Gをセットした後 、スライドテーブル2および台座7および昇降� ��ーブル11によるXYZ方向の位置調整を行うこ� �により、集光点F0をエッジラインEL上、ある� ��はエッジラインEL近傍に設定した加工予定� �の位置に合わせるようにする。

 続いて、面取り加工装置LMの制御系につ� �て説明する。図3は制御系のブロック図であ� ��。面取り加工装置LMは、各種制御データ、� �定パラメータおよびプログラム(ソフトウェ� ��)を記憶するメモリ、演算処理を実行するCPU からなる制御部50を備えている。

 この制御部50は、スライドテーブル2、台� ��7の位置決めや移動を行うためのモータ(モ� �タ9等)を駆動するテーブル駆動部51、吸着テ� ��ブル12の吸引チャックを駆動する吸着機構� �動部52、ガルバノミラー14を駆動するビーム� ��向部駆動部53、レーザ照射を行うレーザ駆� �部54の各駆動系を制御する。また、制御部50� ��、キーボード、マウスなどからなる入力部5 6、および、表示画面上に各種表示を行う表� �部57が接続され、必要な情報が画面に表示す るとともに、必要な指令や設定が入力できる ようにしてある。

 次に、面取り加工装置LMによる面取り動作� �ついて説明する。基板Gを吸着テーブル12に� �せ、カメラ20を用いて位置調整を行う。そし てエッジラインELをY方向に向けるとともに、 集光点F0の座標がエッジラインEL上またはこ� �近傍の加工予定面の深さにくるようにスラ� �ドテーブル2、台座7、昇降テーブル11により� ��置調整する。
 続いて、ガルバノミラー14およびレーザ光� �13を駆動してレーザビームをエッジライン近 傍で走査する。その結果、集光点ではアブレ ーションにより基板材料が溶融除去され、面 取り加工面が形成される。

 なお、エッジラインELの全長にわたって� �取りを行うときは、スライドテーブル2を一� ��速度で送り、レーザビームの走査面(XZ面)に 対し基板GをY方向へ移動する。このとき、ス� ��イドテーブル2を間欠的に送り、同じ加工位 置に対して複数回レーザビームが走査される ようにしてもよい。

 また、面取り加工面を深く形成する場合� ��は、複数回に分けて面取り加工を行う。す� ��わち、図4に示すように、初回の面取り加工 はエッジラインELに近い浅い位置に集光点を� ��定してY方向へ移動しながら加工を行い、2� �目移行は集光点の位置を基板内部側に少し� �つシフトさせて同様の加工を繰り返すよう� �する。

 次に、変形実施例について説明する。
 図5は、集光部材を凸レンズ15からfθレンズ1 5aに代えたときの走査光学系の拡大図である� ��この場合は、集光点の走査軌跡がXZ面で直� �状になるのでC面の面取り加工を行うことが� ��きる。

 また、レンズの曲面形状、曲率半径、屈� ��率等の光学パラメータを適宜設計すれば、� ��望の走査軌跡を描くことができる自由曲面� ��ンズを作成することができるので、この自� ��曲面レンズを用いて、面取り加工面を放物� ��にしたり、楕円面にしたり、任意の自由曲� ��にすることもできる。さらにレンズによる� ��査軌跡と同じ軌跡を、レンズに代えて反射� ��を用いて描かせることもできる。

 図6はビーム偏向部をガルバノミラー14から� ��リゴンミラー14aに代えたときの走
査光学系の拡大図である。図7は集光部材を� �ンズから凹面鏡15bに代えたときの走査光学� �の拡大図である。これらの走査光学系を用� �た場合も図2と同様の面取り加工を行うこと� ��できる。

 また、エッジラインELに沿って面取り加� �を行う際に、図2の面取り加工装置LMでは基� �Gを載せたスライドテーブル2を移動したが、 走査光学系(ガルバノミラー14、凸レンズ15)側 を移動することもできる。

 以上、ガラス基板についての面取り加工� ��ついて説明したが、他の脆性材料基板につ� ��ても、それぞれの基板材料の吸収特性に応� ��て使用可能なレーザ光源を選択することに� ��り、同様の面取り加工を実現することがで� ��る。