CN118104402A - 加工装置、加工方法及基板的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种加工装置,通过利用激光束的烧蚀加工在基板表面形成凹凸,包含:第一光学功能部,其具备将来自激光光源的激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含具有图案的有效区域;以及基板台,其保持基板,掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了第一光学功能部的激光束,该掩膜照射区域是掩膜的所述有效区域的一部分,基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了掩膜的激光束而被投影图案,基板照射区域比基板的被加工领域小,构成为,当对基板进行加工动作时,一边使基板照射区域的一部分重叠,一边对掩膜和基板台进行扫频照射,以进行基板的被加工领域的表面凹凸加工。由此,提供能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工的加工装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工装置、加工方法及基板的制造方法。
背景技术
就半导体封装基板而言,从“More Than More”的趋势转移到对系统进行单芯片化的SoC(System on a Chip,片上系统)的趋势,并沿该趋势而兴盛地进行开发。
另外,半导体封装基板的结构正在复杂化、高密度化,将使用了准分子激光的装置应用于该基底基板的制造。
伴随半导体封装基板的高密度化,要求半导体封装基板的配线的也高精细,且配线也多层化。由于这样的配线的细线化和多层化,线与空间(L&S)变窄而变得复杂。如果配线宽度变窄,则具有配线电阻变大的倾向。
为了进行多层的配线间的连接而设置贯通孔(VIA),或者为了解决配线电阻变大的问题而在半导体封装基板的制作中在基板上设置沟槽(槽),并沿这些沟槽进行配线的形成。形成这样的配线,由此能够增加配线的剖面积,所以能够抑制配线电阻变大。
以下说明这样的半导体封装基板的工法的例子。
首先,使用专用真空贴合机将积层膜(日语:ビルドアップフィム)层叠在使用了玻璃环氧树脂材料的内层基板(芯层)的两面。对这样得到的积层膜的表面进行设置上述贯通孔和沟槽的加工,利用镀覆对其形成金属层以形成电极。
另外,为了应对进一步的高密度化的要求,而要缩小需要的贯通孔的孔径本身。另外,也谋求顶径与底径之差较小的圆柱形状的贯通孔(圆柱形状VIA)的形成。就沟槽而言,也谋求圆柱形状沟槽。
如果要对于基板尽可能笔直地进行加工以高精度地形成圆柱形状孔和圆柱形状沟槽,则使用高分辨率且高能量密度的激光束是有效的。在这样的加工中,与固体激光装置相比优选使用准分子激光。准分子激光的焦点深度浅,如果使用该激光,则能够以高分辨率且高能量密度进行加工,而能够不模糊且在准确的位置形成圆柱形状VIA和圆柱形状沟槽。
在专利文献1中记载一种发明,其涉及激光钻孔加工方法及装置。例如,在专利文献1的权利要求1中,记载通过接触式掩膜法以使线状或矩形状光束通过接触式掩膜并照射到被加工基板的加工领域,且使线状或矩形状光束对于接触式掩膜进行扫描。
另外,在专利文献1的第0037段中,记载了使激光发振器发振并通过扫描机构使线状光束在L轴方向移动,以照射接触式掩膜的图案全区。但是,在这样的方法中,不能对大面积的基板进行需要产生深凹凸的加工。
另外,在专利文献1的第0049和0050段中,记载了使用2轴扫描机构使矩形状光束移动,并使矩形状光束依次照射到接触式掩膜的被分割成4部分的各领域,由此在各领域的正下方的加工领域中进行钻孔。但是,在这样的方法中,虽然能够在各加工领域的内部以均匀的深度进行加工,但是会有在各加工领域彼此的边界面没有进行加工、或在边界面以各加工领域的内部的加工深度的2倍程度来进行过度加工的情况,会在加工质量上出现问题。
在专利文献2中记载一种发明,其涉及烧蚀加工用的加工装置及加工方法。专利文献2的权利要求1的烧蚀加工用的加工装置具备扫描机构,其使内置有线束形成光学系统的线束形成部相对于装置本体进行相对移动,以使线状的光进行扫描。
关于该扫描机构,在专利文献2的段落0022中记载了“扫描机构60能使线束形成部20沿扫描方向(X方向)往返移动,伴随线束形成部20的移动,垂直于扫描方向(X方向)的线状的光相对于掩膜M及投影光学系统30进行相对移动,以对分别固定于掩膜台40、加工台50的掩膜M、基板W进行扫频”。
另外,在专利文献2的第0026段中记载了“加工台50能够通过真空吸附等来固定基板W,并且通过在X-Y方向的移动和旋转以对于掩膜M进行基板W的定位。另外,为了能够遍及整个基板W进行烧蚀加工,能沿扫描方向(在此是X方向)进行步进式移动”。
另外,在专利文献2的第0033段中记载了“使线束形成部20相对于装置本体15移动,由此使线状的光进行扫描”。
在这样的专利文献2的发明中,不能够对于大面积的基板进行需要产生深凹凸的加工。进一步,当扫描时使激光束移动,所以对于大的掩膜不易进行整个领域的照射。因此,如果在基板上的照射面变大,则不易进行对应。进一步,掩膜以后的光学原件需要设为大尺寸,所以不利于进行容易产生应变的高精度加工。当加入缩小光学透镜时,需要应用非常大口径的透镜,所以不仅应变变大而且需要非常高价的零件,且不易进行利用激光束的热的管理,而存在长时间运转时的加工精度恶化的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-79678号公报
专利文献2:日本特开2021-49560号公报
发明内容
(一)要解决的技术问题
作为半导体基板的凹凸加工的例子,举例有将通过掩膜的开口图案的激光束向基板照射从而进行基板表面的凹凸加工、即基于烧蚀加工的凹凸加工。如果进行烧蚀加工,则不仅能形成贯通孔,也能进行在不贯穿的情况下形成长宽比高的沟槽的尺寸控制加工。
本来,理想是将能量均匀化的激光束照射到涵盖掩膜的整个有效区域的领域,但是近年来的半导体基板面的加工区域变大,伴随于此掩膜的有效区域也大型化。
因此,如果将均匀化的激光束照射到涵盖整个该有效区域的领域,则激光束的能量密度极度减少,没有达到基板表面的加工阀值能量而不能够进行加工。为了进行基板表面的加工,需要照射具有一定程度的能量密度的激光束。进一步,要进行长宽比高的圆柱形状的加工(圆柱形状VIA、圆柱形状沟槽),如果激光的能量密度不高,则壁面会成为变钝的形状。
另外,要进行烧蚀加工的激光束能量,例如需要远比曝光装置更高的能量密度,需要考虑到热。
另外,即使赋予了能够进行烧蚀加工的能量密度,也不能够仅通过照射1次激光束就加工到目标加工深度,而需要多次的照射。特别是,近年来对于加工的长宽比的要求变大,需要进行使凹凸加工的深度加深的加工,所以需要在基板上的相同位置照射多次的激光束以进行深度的烧蚀加工。
以往,提案有例如专利文献1和2记载的烧蚀加工装置及烧蚀加工方法,但是如上所述,这些并不是能够遍及基板的整个被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工的技术。
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于提供一种加工装置、加工方法及基板的制造方法,该加工装置能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工,该加工方法能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工,该基板的制造方法能够制造在遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。
(二)技术方案
为了解决上述问题,在本发明中,作为第一方式的加工装置,提供一种加工装置,
利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:
第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;
第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及
基板台,其保持所述基板,
所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,
所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,
所述基板照射区域比所述基板的所述被加工领域小,
构成为,当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的加工装置,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工装置,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,这样的加工装置不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。
另外,如果是这样的加工装置,则能够以高速进行较深的VIA加工以及/或者沟槽加工。另外,能够缩小1次照射(日语:1ショット)下的基板照射区域,所以能进行高密度照射。
另外,在本发明中,作为第二方式的加工装置,提供一种加工装置,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:
第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;
第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及
基板台,其保持所述基板;
所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,
所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,
所述基板照射区域比所述基板的所述被加工领域小,
所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
构成为,当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的加工装置,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工装置,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,这样的加工装置不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。另外,光学零件可以使用小型的部件,所以能够使用便宜且高精度的零件。
另外,如果是这样的加工装置,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工装置,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。
在第一方式的加工装置中,优选地,所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系;
构成为,当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,如果是这样的加工装置,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工装置,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。
所述激光束优选为准分子激光。
通过使用准分子激光,能进行更高精细的凹凸加工。另外,在准分子激光中对于加工材料的能量吸收效率良好,所以能进行良好的烧蚀加工。
优选地,进一步包含保持所述掩膜且对所述掩膜进行扫频的掩膜台。
如果是包含这样的掩膜台的加工装置,则能效率良好地进行掩膜的扫频动作。
优选地,在所述第二光学功能部与所述基板台之间,进一步包含具备缩小投影光学系统的第三光学功能部。
通过进一步包含这样的第三光学功能部,能够将掩膜扩大成比实际的加工图案更大,且也能够将照射到掩膜的激光束的能量设为比照射到基板的加工能量小。由此,能够抑制激光束的能量造成的热飘移,所以能够抑制掩膜的热膨胀,且即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。另外,能够将掩膜设为比实际的加工图案更大的图案,所以也不易受到微小的碎屑的影响。
优选地,所述第三光学功能部进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。
如果是这样的加工装置,则能够进一步抑制激光束的能量造成的热飘移,且即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。
优选地,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且照射能量密度均匀的激光束。
包含这样的光学系统的加工装置能成形出具有能量密度极为均匀的矩形状的光束轮廓的高质量的激光束。
优选地,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且是平顶型(日语:トップハット型)的激光束。
包含这样的光学系统的加工装置能够将具有能量密度极为均匀的矩形状的平顶型的激光束照射到基板的被加工领域。
所述第二光学功能部能够使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状通过所述掩膜而进一步成形。
第二光学功能部例如能够根据与基板的被加工区域对应的图案,将成型为矩形状的激光束的照射形状进一步成型。
优选地,构成为,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。
通过进行这样的扫频,与反复行进和停止的步进和重复动作相比,能大幅减少扫频时间。
进一步,不会频繁反复地进行步进和重复这样的台动作和停止,所以能够抑制台的热负荷并长时间持续地维持高精度的定位。
优选地,进一步包含:
读取所述基板的特征部分的摄像单元、
读取所述掩膜的特征部分的摄像单元、及
基于所述基板的所述特征部分及所述掩膜的所述特征部分的位置信息使所述基板与所述掩膜的相对位置对准的对准机构。
具备这些的摄像单元及对准机构,由此可以进行将掩膜图案投影到基板面的准确位置的凹凸加工。
此时,优选地,进一步包含:基于所述对准机构的信息,相对于所述掩膜的所述图案修正所述基板的加工形状的单元。
如果是这样的加工装置,则能更准确地进行对基板的凹凸加工。
优选地,所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向。
如果是这样的加工装置,与将掩膜设置在水平面的现有方式相比,能够抑制掩膜的挠曲的影响而进行高精度的凹凸加工;另外,碎屑也不易附着于掩膜面,所以不易产生碎屑造成的不良情况。进一步,由于能够使较长光路的大部分沿着水平面,因此能够降低装置的高度。
另外,在本发明中,作为第一方式的加工方法,提供一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的加工方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工方法,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,这样的加工方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。
另外,如果是这样的加工方法,则能够以高速进行较深的VIA加工以及/或者沟槽加工。另外,能够缩小1次照射下的基板照射区域,所以能进行高密度照射。
另外,在本发明中,作为第二方式的加工方法,提供一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
使成形为矩形状的所述激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将所述激光束照射到所述基板;
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的加工方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工装置,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,本发明中,作为第三方式的加工方法,提供一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的加工方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工方法,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,这样的加工方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。另外,光学零件可以使用小型的部件,所以能够使用便宜且高精度的零件。
另外,如果是这样的加工方法,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工方法,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。
在第一方式的加工方法中,优选地,使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的加工方法,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工方法,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。
优选地,使用准分子激光作为所述激光束。
通过使用准分子激光,可以进行更高精细的凹凸加工。另外,在准分子激光中,加工材料对于能量的吸收效率良好,所以能够进行良好的烧蚀加工。
优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,进一步使用保持所述掩膜且扫频所述掩膜的掩膜台。
如果这样设置,则能效率良好地进行掩膜的扫频动作。
优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,作为所述加工装置,在所述第二光学功能部与所述基板台之间进一步包含第三光学功能部,该第三光学功能部具备缩小投影光学系统。
通过使用进一步包含这样的第三光学功能部的加工装置,能够将掩膜扩大成比实际的加工图案更大,其结果,能够将照射到掩膜的激光束的能量设为比照射到基板的加工能量小。由此,能够抑制激光束的能量造成的热飘移,所以能够抑制掩膜的热膨胀,且即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。另外,能够将掩膜设为比实际的加工图案更大的图案,所以也不易受到微小的碎屑的影响。
此时,优选地,作为所述第三光学功能部,进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。
通过使用这样的第三光学功能部,即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。
优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,作为所述成形光学系统,使用具备多个柱面透镜的光学系统,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状的均匀的激光束。
如果这样设置,能成形为具有能量密度极为均匀的矩形状的光束轮廓的高质量的激光束。
优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,在所述第二光学功能部中,能够使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状,通过所述掩膜而进一步成形。
第二光学功能部使成形为矩形状的激光束的照射形状例如进一步成形为对应于基板的被加工领域的图案。
优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。
通过进行这样的扫频,与反复行进和停止的步进和重复动作相比,能大幅减少扫频时间。
进一步,不会像步进和重复那样频繁地反复进行台动作和停止,所以能够抑制台的热负荷并长时间持续地维持高精度的定位。
优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,对于所述基板的每个所述被加工领域反复地进行多次所述扫频照射。
这样对于每个被加工领域反复地进行多次扫频照射,加工直到目标深度,由此能够进行高速的加工。
优选地,在第一方式或第三方式的加工方法中,进一步包含下述步骤:
读取所述基板的特征部分及所述掩膜的特征部分;以及使用对准机构,基于所述基板的所述特征部分及所述掩膜的所述特征部分的位置信息使所述基板与所述掩膜的相对位置对准。
如果这样设置,可以进行将掩膜图案投影到基板面的准确位置的凹凸加工。
此时,优选地,进一步包含:
基于所述对准机构的信息,相对于所述掩膜的所述图案修正所述基板的加工形状。
如果是这样的加工方法,则能更准确地进行对基板的凹凸加工。
优选地,为在第一方式或第三方式的加工方法中,作为所述加工装置,使用所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向的加工装置。
如果使用这样的加工装置,与将掩膜设置在水平面的现有方式相比,能够抑制掩膜的挠曲的影响而进行高精度的凹凸加工;另外,碎屑也不易附着于掩膜面,所以不易产生碎屑造成的不良情况。进一步,由于能够使较长光路的大部分沿着水平面,因此能够降低装置的高度。
另外,在本发明中,作为第一方式的基板的制造方法,提供一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,所述制造方法包含下述步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的基板的制造方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。
另外,这样的基板的制造方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。
并且,如果是这样的基板的制造方法,则能够以高速进行较深的VIA加工以及/或者沟槽加工。另外,能够缩小1次照射下的基板照射区域,所以能进行高密度照射。
另外,在本发明中,作为第二方式的基板的制造方法,提供一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法是利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸的加工方法,该制造方法包含下述步骤:
使成形为矩形状的所述激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将所述激光束照射到所述基板;以及
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的基板的制造方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。
另外,在本发明中,作为第三方式的基板的制造方法,提供一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法包含下述步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的基板的制造方法,则能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成细微的凹凸加工的基板。
另外,这样的基板的制造方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够制造以高精度进行了加工的基板。另外,光学零件可以使用小型的部件,所以能够使用便宜且高精度的零件。
另外,如果是这样的基板的制造方法,则与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工方法,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。
例如,所述基板也可以是半导体封装用基板。
本发明的基板的制造方法能够特别有利地应用于半导体封装的制造。
(三)有益效果
如上所述,如果是本发明的加工装置,则能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,如果是本发明的加工方法,则能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,如果是本发明的基板的制造方法,则能够制造:遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。
附图说明
图1是示出本发明的加工装置的一例的示意图。
图2是示出本发明中的基板的被加工领域与基板照射区域的关系的一例的图。
图3是说明在一个轴向上的重叠照射的一例的图。
图4是说明从第一列直到第三列的重叠照射的一例的图。
图5是在成形光学系统的一例中的激光束的照射形状的成形的概念图。
具体实施方式
如上所述,谋求开发一种加工装置,其能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
本发明人等针对上述问题反复进行精心研究,结果发现在利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸的加工中,将由1次激光束照射的基板照射区域设为比基板的被加工领域小,当对基板进行加工动作时,一边使基板照射区域的一部分重叠,一边对掩膜和基板台进行扫频照射,以进行基板的被加工领域的表面凹凸加工,以及/或者在固定了激光束的照射位置的状态下使掩膜和基板台同步地进行动作,对掩膜和基板台进行扫频照射,以进行基板的被加工领域的表面凹凸加工,由此能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工,从而完成了本发明。
即,本发明的第一方式的加工装置,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:
第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;
第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及
基板台,其保持所述基板,
所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,
所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,
所述基板照射区域比所述基板的所述被加工领域小,
构成为,当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,本发明的第二方式的加工装置,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:
第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;
第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及
基板台,其保持所述基板;
所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,
所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,
所述基板照射区域比所述基板的所述被加工领域小,
所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
构成为,当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,本发明的第一方式的加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,本发明的第二方式的加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
使成形为矩形状的所述激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将所述激光束照射到所述基板;
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,本发明的第三方式的加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,本发明的第一方式的基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,所述制造方法包含下述步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,本发明的第二方式的基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法是利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸的加工方法,该制造方法包含下述步骤:
使成形为矩形状的所述激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将所述激光束照射到所述基板;以及
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
另外,本发明的第三方式的基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法包含下述步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
以下,详细说明本发明,但是本发明不限于此。
[加工装置]
图1是表示本发明的加工装置的一例的示意图。图1所示的加工装置100是利用由激光束4的照射能量进行的烧蚀加工在基板80的表面形成细微的凹凸的加工装置。
图1所示的加工装置100包含第一光学功能部10、第二光学功能部20、及用于保持基板80的基板台40。
第一光学功能部10具备激光光源(激光发振器)11和成形光学系统12,该激光光源11呈脉冲状照射(射出)激光束1,该成形光学系统12受到来自激光光源11的激光束1的照射。成形光学系统12将例如图1的(a)所示的激光束1的照射形状成形为例如图1的(b)所示的矩形状的照射形状。具有矩形状的照射形状的激光束2能够呈现均匀的照射能量密度,例如呈现平顶形状的光束轮廓。
第二光学功能部20具备掩膜21。掩膜21包含有效区域22,该有效区域22具有对应于基板80的被加工领域的图案。
掩膜21包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了第一光学功能部10的激光束2。该掩膜照射区域是掩膜21的有效区域22的一部分
对于通过第二光学功能部20并具有例如图1的(c)所示的照射形状的激光束3,通过任意的折镜50而如图1的(d)所示那样改变行进方向,射入任意的第三光学功能部30(在下文说明)。图1所示的加工装置100构成为使从第三光学功能部30射出的激光束4照射到保持于基板台40的基板80的一部分。
基板80包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了掩膜21(及任意的第三光学功能部30)的激光束而被投影图案。
图2是表示基板80的被照射激光束4的基板照射区域90与基板80的被加工领域81的关系的一例的图。如图2所示,基板照射区域90比基板80的被加工领域81小。
图2所示的基板照射区域90是由脉冲状的激光束4的1次照射而成的照射区域。另外,基板照射区域90利用通过了掩膜21的激光束而被投影图案,所以与掩膜照射区域对应,该掩膜照射区域是掩膜21的有效区域22的一部分。
在图1的例子中,掩膜21构成为沿图1所示的扫频轴21X和21Y进行扫描(扫频)。另外,基板台40构成为沿图1所示的扫频轴80X和80Y进行扫描。
另外,本发明的加工装置100构成为通过激光束4对掩膜21和基板台40进行扫频照射,以进行基板80的被加工领域81的表面凹凸加工。
进一步,本发明的加工装置100构成为,进行在以下详细说明的重叠照射(第一方式),以及/或者在固定了激光束的照射位置的状态下的同步扫频照射(第二方式)。
[第一方式]
第一方式的加工装置100构成为,当对基板80进行加工动作时,一边使基板照射区域90的一部分重叠,一边对掩膜21和基板台40进行扫频照射,以进行基板80的被加工领域81的表面凹凸加工。以下,将一边使基板照射区域90的一部分重叠一边进行激光束的照射称为重叠照射。
接着,参照图3和图4,说明重叠照射的例子。
图3的(a)表示由脉冲状的1次照射的激光束在基板80上产生的基板照射区域90。在此例的重叠照射中,对掩膜21和基板台40进行扫频,如图3的(b)所示,以第一次照射的基板照射区域91与第二次照射的基板照射区域92在沿扫频轴80X的箭头方向上重叠一部分的方式照射激光束。接着,第三次照射的基板照射区域93以与第一次照射的基板照射区域91和第二次照射的基板照射区域92重叠一部分的方式照射激光束。第四次照射以后也反复地进行这样的重叠照射,由此逐渐扩大沿扫频轴80X的加工领域。
图4的(a)表示通过图3的(b)所示的重叠照射,以沿扫频轴80X对被加工领域81的第一列进行烧蚀加工的工序。接着,如图4的(b)所示,以与进行了图4的(a)的重叠照射的领域的一部分在扫频轴80Y(正交于扫频轴80X)的方向重叠的方式,沿扫频轴80X进行重叠照射,以沿扫频轴80X对被加工领域81的第二列进行烧蚀加工。接着,如图4的(c)所示,以与进行了图4的(a)和图4的(b)的重叠照射的领域的一部分在扫频轴80Y的方向重叠的方式,沿扫频轴80X进行重叠照射,以沿扫频轴80X在对加工领域81的第三列进行烧蚀加工。被加工领域81的第四列以后也反复地进行这样的重叠照射,由此使加工领域逐渐扩大到遍及被加工领域81。其结果为,能够在扫频轴80X和80Y这2个方向上分别以固定间隔进行重叠照射。
基板照射区域的重叠部分受到多次激光束的照射。其结果为,该部分受到对应于掩膜的图案形状的深的烧蚀加工,能够实现被加工领域81所谋求的对应于掩膜的图案形状的目标深度的加工。
在这样的第一方式的加工装置100中,使激光束4照射到基板80的基板照射区域90,该激光束4是将照射能量密度均匀的脉冲状且矩形状的激光束通过掩膜21而转换成加工形状而得到的。因此,能够使与掩模21的有效区域22的一部分即掩模照射区域对应的基板80内的基板照射区域90的加工深度均匀化而进行多次照射,且能遍及基板80的被加工领域81以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。
因此,如果是该加工装置100,则能够遍及基板80的被加工领域81以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,这样的加工装置100不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够制造以高精度进行了加工的基板。
另外,加工装置100能够将激光束4呈脉冲状照射到基板,所以能够高速地进行上述重叠照射。
也就是说,如果是本发明的第一方式的加工装置100,则能够高速地进行深的VIA加工以及/或者沟槽加工。
进一步,如果是本发明的第一方式的加工装置100,则由于进行重复照射,所以能够缩小1次照射下的基板照射区域。其结果为,能进行高密度照射
[第二方式]
第二方式的加工装置100构成为,使掩膜21和基板台40在与激光束2和4所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系。
图1的例子中,构成为,掩膜21的沿扫频轴21X的动作与基板80的沿扫频轴80X的动作同步,且掩膜21的沿扫频轴21Y的动作与基板80的沿扫频轴80Y的动作同步,而保持掩膜21与基板台40的相对对应的位置关系。
另外,第二方式的加工装置100构成为,当对基板80进行加工动作时,在固定了激光束4的照射位置的状态下使掩膜21和基板台40同步地进行动作,对掩膜21和基板台40进行扫频照射,以进行基板80的被加工领域81的表面凹凸加工。以下,将能够由第二方式的加工装置100进行的这样的扫频照射称为“在固定了激光束的照射位置的状态下的同步扫频照射”。
根据这样的同步扫频照射,与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工装置100,也能够使用大面积掩膜作为掩膜21,通过合并使用大面积掩膜和后述说明的第三光学功能部30,也能够在更高能量密度下进行加工。
另外,在这样的第二方式的加工装置100中,与第一方式的加工装置100同样地,激光束4照射到基板80的基板照射区域90,该激光束是将照射能量密度均匀的脉冲状且矩形状的激光束通过掩膜21而转换成加工形状而得到的。因此,第二方式的加工装置100也与第一方式同样地,能够使与掩模21的有效区域22的一部分即掩模照射区域对应的基板80内的基板照射区域90的加工深度均匀化而进行多次照射,且能遍及基板80的被加工领域81以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,即使是该加工装置100,也能够遍及基板80的被加工领域81以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,这样的加工装置100不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。另外,光学零件可以使用小型的部件,所以能够使用便宜且高精度的零件。
另外,优选地,第一方式的加工装置100构成为,除了上文说明过的重叠照射,还进行与第二方式同样的在固定了激光束的照射位置的状态下的同步扫频照射。
以下,针对本发明的加工装置100的各构成元素的任意事项进行说明。
[第一光学功能部10]
优选地,从激光光源11照射的激光束1为准分子激光。
与现有的固体激光,例如LD激发固体(DPSS)激光相比,准分子激光的波长短,因此具有高分辨率。因此,通过使用准分子激光,能进行更高精细的加工。另外,对于例如环氧系的基板材料,准分子激光具有非常大的吸收性,加工能力高。
优选地,成形光学系统12是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自激光光源11的激光束1成形为照射形状是矩形状且照射能量密度均匀的激光束,特别是成形为平顶型的激光束。
图5是表示在具备多个柱面透镜的成形光学系统中的激光束的照射形状的成形的概念图。
图5所示的成形光学系统12具备:由X1柱面透镜13、Y1柱面透镜14、X2柱面透镜15及Y2柱面透镜16构成的多个柱面透镜、及聚光透镜17。如图5的下部所示,X1柱面透镜13和X2柱面透镜15以这些的焦点距离f1的2倍的间距进行配置。Y1柱面透镜14和Y2柱面透镜16也是以这些的焦点距离的2倍的间距进行配置。
如图5所示,图1所示的由激光光源11发振的激光束1具有不均匀的照射形状(光束轮廓)。如果使具有这样的照射形状的激光束1射入成形光学系统12,则激光束1的各成分会根据它们的X方向及Y方向的位置而成形。在图5的下部,例如由“2”所示的成分示意性地表示通过柱面透镜14和16而成形的状态。激光束1的各成分通过柱面透镜13~16而成形,并聚焦在离聚光透镜17仅焦点距离f2的位置。通过各成分的聚焦,成为如图5所示的具有平顶光束形状的激光束2,并从成形光学系统12作为射出光射出。
通过重新组合X方向和Y方向的柱面透镜的构成,能成形为正方形、长方形等的光束形状。
使用这样的多个柱面透镜13~16对激光束1的照射形状进行成形,由此能成形为能量密度极为均匀的矩形状,特别是具有平顶型的光束轮廓的高质量激光束2。
特别是在第一方式的加工装置100中,使用这样的矩形状的光束轮廓进行重叠照射,由此消除无法照射到的领域即死角,而能够在目标加工的容许范围内进行平均化的凹凸加工,且能进行效率极为良好的基板80的凹凸加工。
[第二光学功能部20]
优选地,第二光学功能部20进一步包含保持掩模21且对掩模21进行扫频的掩模台
将扫频轴安装于保持有掩膜21的掩膜台,由此能够效率良好地进行掩膜的扫频动作。
另外,将修正功能(倾斜轴、θ轴)附加于掩膜台,由此能够容易地对加工的基板80的表面形状进行修正,所以能够进行准确的加工。
第二光学功能部20能够使通过了第一光学功能部10的激光束2的照射形状通过掩膜21而进一步成形。
第二光学功能部20例如根据与基板80的被加工领域81对应的图案将已成形为矩形状的激光束2的照射形状进一步成形。
优选地,掩膜21设置在相对于设置有加工装置100的水平面大致垂直的方向。
如前所述,要求大型的基板的加工尺寸,随之掩模变得大型。进而,在进行缩小投影光学系统的情况下,掩模尺寸变得更大。
另一方面,要提升对于基板的凹凸加工的精细度,如果掩膜的像具有应变,则会对加工的精度造成影响。
如专利文献2所述,在将掩膜设置在与设置有装置的水平面相同的水平方向的情况下,如果单独地设置掩膜,则由于其重力而产生应变,使加工精度恶化。
在将支持件放在掩膜的下部以抑制发生挠曲的情况下,支持件必须是可光学透过的部件,但是当掩膜成为大型时,则必须加厚支持件的材料厚度,不仅在成本上出现问题,在这样的支持件的材料中对激光能量的吸收变大,会造成激光照射的能量效率恶化。
另外,在设置在水平面的情况下,在掩模上载有碎屑的风险变大,当在载有碎屑的状态下进行生产时,引起针对大量产品的品质不良。
进一步,在掩膜的下部的支持件的材料与掩膜之间进入有碎屑的情况下,由于碎屑的影响不仅会造成产品不良和掩膜受损,由支持件的材料与掩膜之间局部地产生的些许间隙也会产生折射率的不同而造成光学的不均匀。因此,会照射不均匀的激光束。
进一步,从激光光源直到基板的光路长度较长,所以如果将掩膜设为水平,则会使得装置的高度变高。通过将掩膜立起,能降低装置的高度。
如优选例那样,将掩膜21设置在相对于设置有加工装置100的水平面大致垂直的方向,则掩膜21不会挠曲,而不需要防止挠曲用的由光学透明材料所形成的支持件,所以能够提高激光能源的使用效率,并进行高精度且均匀性非常高的加工。
另外,在本发明的加工装置100中,将通过了掩模21的激光束3的照射面积通过以下说明的任意的缩小光学系统31进行缩小,能够提高照射到基板的激光束4的能量密度。所以,即使是使大面积的掩膜21变大,也可配合该变大而并用缩小投影光学系统31,由此能够实施目标的细微的凹凸加工。
掩膜21的大小没有特别限定。例如,能够使用外形为700mm×800mm且有效区域22的大小为600mm×600mm的掩膜21。
[第三光学功能部30]
如图1所示的加工装置100,优选地,在第二光学功能部20与基板台40之间进一步包含第三光学功能部,该第三光学功能部具备缩小投影光学系统31。
近年来的基板的加工的细微化不断发展,要求以数μm作为该加工的最小宽度。这样造成即使是细微的碎屑也会造成影响,特别是附着于掩膜部分的碎屑会引起大量的加工不良。因此,预先将掩膜21放大到比实际的加工更大,再将通过了掩膜21的激光束3利用后段的缩小投影光学系统31来进行缩小投影曝光,由此能够将细微的碎屑造成的影响最小化。
另外,预先将掩膜21放大化到比实际的加工图案更大,由此能够将碰到掩膜21的激光束2的能量设为比加工能量小。如果将缩小投影光学系统31的缩小倍率设为N,则与基板80面的加工能量相比,可将碰到掩膜面的激光束的能量设为1/(N2)。由此,能够抑制激光束2的能量造成的热飘移,所以能够抑制掩膜21的热膨胀,且即使在长时间的加工动作后也能让进行高精度的加工。
进一步,也能够抑制激光束的热造成光学零件(例如成形光学系统12和掩膜21)的恶化,所以能延长光学零件的寿命。
另外,在先前说明过的、以在固定了激光束的照射位置的状态下进行同步扫频照射的方式构成的加工装置100中,与使激光束的照射位置移动的例如专利文献2的方法相比,能够使用口径非常小的缩小投影透镜。因此,除了在金额方面有利,还能够减少透镜的应变且使透镜造成的像差变小,所以能够大幅提高基板的加工精度。
缩小投影光学系统31能够具备1对缩小投影透镜。当缩小投影光学系统31是无限远光学系统时,缩小投影光学系统31的倍率例如能够根据缩小投影透镜的焦点距离之比、及缩小投影透镜之间的距离来调整。
缩小投影透镜优选具有高NA(数值孔径)。通过使用高NA的缩小投影透镜,由此能够形成更趋近圆柱形状的VIA和沟槽。
缩小投影透镜的NA优选配合基板80的加工所需要的能量密度来选择。缩小投影透镜的NA优选为0.12以上。
第三光学功能部30优选进一步具备用于冷却缩小投影光学系统31的冷却单元。
通过具备冷却单元,由此能够进一步抑制激光束能量对缩小投影光学系统30造成的热的影响。在缩小投影光学系统30中,通过了掩膜21的激光束3进行1/N的缩小投影,所以通过对物前端的透镜部分的激光束的能量与照射到掩膜21的激光束能量相比为N2倍,该部分的热影响容易出现。因此,对缩小投影光学系统30赋予冷却功能来抑制此热能源,由此能够抑制激光束的能源造成的热飘移,即使在长时间的加工动作后也能进行高精度的加工。
另外,在先前说明过的、以在固定了激光束的照射位置的状态下进行同步扫频照射的方式构成的加工装置100中,与专利文献2的方法相比,能够使用口径非常小的缩小投影透镜。缩小投影透镜的冷却单元并非是直接对透镜本身赋予冷却单元,而是对用于保持透镜的护套(日语:ジャケット)部进行冷却,所以如果将透镜口径加大,则虽然能够在透镜的周围部分进行温度管理,却不易使冷却效果逐渐传递到关键的中央部分附近而不易进行热管理。因此,即使是长时间的激光束照射造成透镜内吸收到的少量的能量,也容易发生热造成的应变。如果是具有冷却功能的第三光学功能部30,则能够缩小透镜口径,所以能够抑制这样的不良情况。
进一步,能抑制激光束照射对缩小投影光学系统31造成的不良影响,以延长寿命。
[扫频机构]
优选地,加工装置100构成为,在至少一个方向的扫频照射中,一边分别对掩模21和基板台40脉冲照射激光束2和4,一边非停止地对掩模21和基板台40进行扫频。
通过进行非停止的扫频照射,与反复行进和停止的步进和重复动作相比,能大幅减少扫频时间。特别是可以不用进行从行进状态停止时的定位,所以能够防止该加减速造成的位置精度的恶化。
另外,当由于频繁地进行这些动作而反复地进行行进和停止时,对行进轴和马达的负荷增大。通过非停止地进行扫频照射,减小对轴造成的负荷,也能够抑制行进轴部分的发热,所以能够进一步抑制热飘移造成的位置精度恶化,而能够进行非常高精度的基板凹凸加工。
[摄像单元及对准机构]
优选地,本发明的加工装置100进一步包含:读取基板80的特征部分的摄像单元、读取掩模21的特征部分的摄像单元、及基于所述基板的所述特征部分及所述掩模的所述特征部分的位置信息使所述基板与所述掩模的相对位置对准的对准机构。
图1所示的加工装置100包含:掩膜用校准相机23,其作为读取掩膜21的特征部分的摄像单元;基板用校准相机60,其作为读取基板80的特征部分的摄像单元;以及未图示的对准机构。掩膜用校准相机23构成为将掩膜21的特征部分的位置信息传送到对准机构。基板用校准相机60构成为将基板80的特征部分的位置信息传送到对准机构。校正机构构成为基于这些位置信息使基板80与掩膜21的相对位置对准。
通过摄像单元使掩膜21的位置与基板80的位置对准,可以进行将掩膜图案投影到基板80面的准确位置的凹凸加工。
特别是基板大多情况进行遍及多层的加工,如果各层的加工位置没有准确地配合在目标位置,则会产生各层的电路没有连接,及即使连接也发生导通电阻较大等质量不良。为了抑制这些情况,必须要求加工位置的准确。
此时,优选地,进一步包含修正单元,其基于对准机构的信息,相对于掩模21的图案修正基板80的加工形状。
对于基板80的加工形状,不限于掩膜21的图案的投影图像的形状准确地为相似形状,另外,由热膨胀等造成的影响也使得倍率不一定总是相同。另外,由于基板80的微小的应变、变形等,有时也需要使对基板80的加工形状相对于掩模21的投影像变形。
于是,如上所述,通过摄像单元(掩膜用校准相机23及基板用校准相机60)取得掩膜21的位置和基板80的位置,基于这些信息使掩膜21的投影图像与基板的应该加工的形状配合,由此能对基板进行准确的凹凸加工。
具体来说,例如通过光束图像检测相机70取得掩膜21的投影图像的投影位置,基于该投影位置的信息进行修正,以将第三光学功能部30的投影倍率进行优化,另外,基于所述信息将扫频照射时的扫瞄速度优化。由此,能够将相对于掩膜21的像的基板80的纵向倍率、横向倍率在某个程度的范围中任意地改变,能够应用最适合的加工形状。
[加工方法]
本发明的第一方式的加工方法是使用上述第一方式的加工装置100进行先前说明的重叠照射的方法。因此,根据本发明的第一方式的加工方法,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。另外,能够进行高能量密度的照射,而能够高速地进行深的VIA加工以及/或者沟槽加工。
本发明的加工方法不限于使用上述第一方式的加工装置100的方法。
例如,本发明的第二方式的加工方法利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,该加工方法含以下步骤:使成形为矩形状的激光束通过掩模,由此以成为比基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将激光束照射到所述基板;当对基板进行加工动作时,一边使基板照射区域的一部分重叠,一边进行基板的被加工领域的表面凹凸加工。
如果是这样的加工方法,以成为比基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将激光束照射到基板,一边使基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的被加工领域的表面凹凸加工,即进行重叠照射,因此,能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的加工装置,则能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。
另外,在本发明的第二方式的加工方法中,通过使用准分子激光而能进行更高精细的凹凸加工。
或者,本发明的第三方式的加工方法是使用上述的二方式的加工装置100,在先前说明过的固定了激光束的照射位置的状态下进行同步扫频照射的方法。因此,根据本发明的第三方式的加工方法,能够遍及基板的被加工领域以良好的精度进行细微的凹凸加工。另外,根据第三方式的加工方法,与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的加工方法,也能够使用大面积掩膜作为掩膜21,通过合并使用大面积掩膜和先前说明过的第三光学功能部30,也能够在更高能量密度下进行加工
当对基板进行加工动作时,特别优选进行上述重叠照射,及在固定了激光束的照射位置的状态下的上述同步扫频照射双方。
在本发明的第一方式或第三方式的加工方法中,优选使用满足先前说明过的任意事项之中的1个或多个事项的加工装置100。
另外,在本发明的第一方式或第三方式的加工方法中,优选为在至少一个方向的扫频照射中,一边分别对掩膜21和基板台40照射脉冲状的激光束2和4,一边非停止地对掩膜21和基板台40进行扫频。
通过进行这样的扫频照射,如先前说明过的理由,与反复地进行行进和停止的步进和重复动作相比,能大幅地减少扫频的时间。
另外,在本发明的第一方式或第三方式的加工方法中,优选对于基板80的每个被加工领域81反复地进行多次扫频照射。
如前所述,尽管基板的凹凸加工要求高精细,但存在想要加深其深度这样的高纵横比加工的要求。
但是通过1次扫频(1Pass)能够加工的深度有限,特别是在上述非停止扫频的加工中,不能够对1次的加工部分进行多次照射。
因此,一边扫频一边进行脉冲状的激光照射,且对于基板80的每个被加工领域81进行多次该脉冲状的激光照射,由此能够加工到目标深度,且能够进行高速加工。
另外,例如参照图3和图4的说明,一边在各扫频动作(第一次扫频、第二次扫频、…)之间使基板照射区域90偏移,一边每次进行偏移并进行照射,由此能使加工深度平均化,能够进行均匀深度的加工。
在第一方式或第三方式的加工方法中,优选地,进一步包含下述步骤:读取基板80的特征部分及掩膜21的特征部分;以及使用对准机构,基于基板80的特征部分及掩膜21的特征部分的位置信息使基板80与掩模21的相对位置对准。
基板80的特征部分例如能够通过基板用校准相机60读取。掩膜21的特征部分例如能够通过掩膜用校准相机23读取。
基于上述校准相机23和60所得到的信息,通过对准机构使掩膜21的位置与基板80的位置对准,由此能进行将掩膜图案投影到基板80面的准确位置的凹凸加工。
此时,优选地,进一步包含:其基于对准机构的信息,相对于掩膜21的图案修正基板80的加工形状。
如果是这样的加工方法,则能更准确地进行对基板的凹凸加工。这样的修正例如能够组合第三光学功能部30、光束图像检测相机70、掩膜21的扫频机构、基板80的扫频机构等来进行。
[基板的制造方法]
在本发明的基板的制造方法中,通过本发明的加工方法进行基板的加工。
如果是这样的基板的制造方法,能够使与掩模的有效区域的一部分即掩模照射区域对应的基板内的基板照射区域的加工深度均匀化而进行多次照射,因此能遍及基板的被加工领域以良好的精度进行近乎均匀的凹凸加工。因此,如果是该方式的基板的制造方法,则能够制造在遍及基板的被加工领域以良好的精度形成有细微的凹凸加工的基板。
另外,这样的基板的制造方法不需要使用较高的激光能量,对于所使用的激光光源和光学部件,不使用高价的部件而能够廉价地构成,并且能够抑制激光束的热飘移造成的精度恶化,而能够进行高精度的加工。
特别地,如果是进行上述第一方式的加工方法的基板的制造方法,则当对于基板进行加工动作时,进行上述重叠照射,所以能够以高速进行较深的VIA加工以及/或者沟槽加工。另外,能够缩小1次照射下的基板照射区域,所以能进行高密度照射。
另外,如果是进行上述第三方式的加工方法的基板的制造方法,当对基板进行加工动作时,由于在固定了激光束的照射位置的状态下进行上述同步扫频照射,所以与使激光束进行扫描的情况相比能够以更高精度进行加工。另外,如果是这样的基板的制造方法,也能够使用大面积的掩膜,所以也能够在更高能量密度下进行加工。
本发明的基板的制造方法能够特别有利地应用于半导体封装的制造。
此外,本发明不限于上述实施方式。上述实施方式是例示,凡具有与本发明的权利要求书所记载的技术思想实质上相同的结构、起到同样的作用效果的任何方案都包含在本发明的技术范围内。
Claims (34)
1.一种加工装置,其利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:
第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;
第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及
基板台,其保持所述基板,
所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,
所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,
所述基板照射区域比所述基板的被加工领域小,
构成为,当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的被加工领域的表面凹凸加工。
2.一种加工装置,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含:
第一光学功能部,其具备呈脉冲状照射所述激光束的激光光源、及将来自所述激光光源的所述激光束的照射形状成形为矩形状的成形光学系统;
第二光学功能部,其具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案;以及
基板台,其保持所述基板;
所述掩膜包含掩膜照射区域,该掩膜照射区域被照射通过了所述第一光学功能部的所述激光束,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分,
所述基板包含基板照射区域,该基板照射区域利用通过了所述掩膜的所述激光束而被投影所述图案,
所述基板照射区域比所述基板的所述被加工领域小,
所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
构成为,当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
3.根据权利要求1所述的加工装置,其中,所述掩膜和所述基板台构成为,在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系;
构成为,当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的加工装置,其中,所述激光束是准分子激光。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的加工装置,其中,进一步包含保持所述掩膜且对所述掩膜进行扫频的掩膜台。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的加工装置,其中,在所述第二光学功能部与所述基板台之间,进一步包含具备缩小投影光学系统的第三光学功能部。
7.根据权利要求6所述的加工装置,其中,所述第三光学功能部进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的加工装置,其中,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且照射能量密度均匀的激光束。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的加工装置,其中,所述成形光学系统是下述光学系统,其具备多个柱面透镜,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状且是平顶型的激光束。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的加工装置,其中,所述第二光学功能部使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状通过所述掩膜而进一步成形。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的加工装置,其中,构成为,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的加工装置,其中,进一步包含:
读取所述基板的特征部分的摄像单元、
读取所述掩膜的特征部分的摄像单元、及
基于所述基板的所述特征部分及所述掩膜的所述特征部分的位置信息使所述基板与所述掩膜的相对位置对准的对准机构。
13.根据权利要求12所述的加工装置,其中,进一步包含:基于所述对准机构的信息,相对于所述掩膜的所述图案修正所述基板的加工形状的单元。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的加工装置,其中,所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向。
15.一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
16.一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
使成形为矩形状的激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将激光束照射到基板;
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
17.一种加工方法,利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸,包含以下步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
18.根据权利要求15所述的加工方法,其中,使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束所照射的方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
19.根据权利要求15、17以及18中任一项所述的加工方法,其中,使用准分子激光作为所述激光束。
20.根据权利要求16所述的加工方法,其中,使用准分子激光作为所述激光束。
21.根据权利要求15、17-19中任一项所述的加工方法,其中,进一步使用保持所述掩膜且扫频所述掩膜的掩膜台。
22.根据权利要求15、17-19以及21中任一项所述的加工方法,其中,作为所述加工装置,在所述第二光学功能部与所述基板台之间进一步包含第三光学功能部,该第三光学功能部具备缩小投影光学系统。
23.根据权利要求22所述的加工方法,其中,作为所述第三光学功能部,进一步具备冷却所述缩小投影光学系统的冷却单元。
24.根据权利要求15、17-19以及21-23中任一项所述的加工方法,其中,作为所述成形光学系统,使用具备多个柱面透镜的光学系统,将来自所述激光光源的所述激光束成形为所述照射形状是所述矩形状的均匀的激光束。
25.根据权利要求15、17-19以及21-24中任一项所述的加工方法,其中,在所述第二光学功能部中,使通过了所述第一光学功能部的所述激光束的所述照射形状,通过所述掩膜而进一步成形。
26.根据权利要求15、17-19以及21-25中任一项所述的加工方法,其中,在至少一个方向的所述扫频照射中,一边对所述掩膜和所述基板台脉冲照射所述激光束,一边非停止地对所述掩膜和所述基板台进行扫频。
27.根据权利要求15、17-19以及21-26中任一项所述的加工方法,其中,对于所述基板的每个所述被加工领域反复地进行多次所述扫频照射。
28.根据权利要求15、17-19以及21-27中任一项所述的加工方法,其中,进一步包含下述步骤:
读取所述基板的特征部分及所述掩膜的特征部分;以及
使用对准机构,基于所述基板的所述特征部分及所述掩膜的所述特征部分的位置信息使所述基板与所述掩膜的相对位置对准。
29.根据权利要求28所述的加工方法,其中,进一步包含:
基于所述对准机构的信息,相对于所述掩膜的所述图案修正所述基板的加工形状。
30.根据权利要求15、17-19以及21-29中任一项所述的加工方法,其中,作为所述加工装置,使用所述掩膜设置在相对于设置有所述加工装置的水平面大致垂直的方向的加工装置。
31.一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,所述制造方法包含下述步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
32.一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,
该制造方法是利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在基板的表面形成细微的凹凸的加工方法,该制造方法包含下述步骤:
使成形为矩形状的所述激光束通过掩膜,由此以成为比所述基板的被加工领域小的基板照射区域的方式将所述激光束照射到所述基板;以及
当对所述基板进行加工动作时,一边使所述基板照射区域的一部分重叠,一边进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
33.一种基板的制造方法,该基板利用由激光束的照射能量进行的烧蚀加工在表面形成有细微的凹凸,该制造方法包含下述步骤:
准备包含第一光学功能部、第二光学功能部、及基板台的加工装置,其中,所述第一光学功能部具备激光光源及成形光学系统,所述第二光学功能部具备掩膜,该掩膜包含有效区域,该有效区域具有对应于所述基板的被加工领域的图案,所述基板台保持所述基板;
在所述第一光学功能部中,从所述激光光源呈脉冲状对所述成形光学系统照射所述激光束,以将所述激光束的照射形状成形为矩形状;
在所述第二光学功能部中,将通过了所述第一光学功能部的所述激光束照射到掩膜照射区域,该掩膜照射区域是所述掩膜的所述有效区域的一部分;以及
将通过了所述掩膜的所述激光束照射到所述基板的基板照射区域,以将所述图案投影到所述基板照射区域,
所述基板照射区域设为比所述基板的所述被加工领域小,
使所述掩膜和所述基板台在与所述激光束的照射方向大致垂直的面方向上同步地进行动作,由此保持相对对应的位置关系,
当对所述基板进行加工动作时,在固定了所述激光束的照射位置的状态下使所述掩膜和所述基板台同步地进行动作,并对所述掩膜和所述基板台进行扫频照射,以进行所述基板的所述被加工领域的表面凹凸加工。
34.根据权利要求31-33中任一项所述的基板的制造方法,其中,所述基板是半导体封装用基板。
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