JP2004322106A

JP2004322106A - レーザ加工方法およびレーザ加工装置

Info

Publication number: JP2004322106A
Application number: JP2003116166A
Authority: JP
Inventors: Keiji Iso; 圭二礒
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-04-21
Publication date: 2004-11-18

Abstract

【課題】コンフォーマル基板に多数個のビアホールを効率的に形成できるとともに、高品質なビアホールを形成できるレーザ加工方法を提供する。
【解決手段】穴開け加工すべき点について表面の被覆層が除去された開口を有するコンフォーマル基板に、パルスレーザビームで穴を形成する。パルスレーザビームの１ショットで照射される被照射領域は、開口を複数個含む大きさであり、相互に連続するショットの２つの被照射領域が相互に重ならないように、かつ、１つの開口に少なくとも２ショットのパルスレーザビームが入射するように、被照射領域を被加工面内で移動させる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレーザ加工方法およびレーザ加工装置に関し、特にコンフォーマル基板に穴開け加工するためのレーザ加工方法およびレーザ加工装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
多層配線基板にビアホールを形成するために、レーザが用いられている。例えば炭酸ガス（ＣＯ_２）レーザ発振器から放射された赤外線パルスレーザビームを、多層配線基板の樹脂層に照射する。レーザビームが照射された部分の有機物は熱分解、除去される。その位置に穴を開けることができる。
【０００３】
基板上に形成するビアホールの個数は、数万個以上に上ることがある。そのため、１穴ずつビアホールを形成する方法よりも、一度に多数個のビアホールを形成できる方法が望ましい。
【０００４】
例えば特許文献１には、以下に説明するように、表面に銅箔が積層されたコンフォーマル基板に対して、レーザビームを用い、一度に多数個のビアホールを形成する技術が開示されている。
【０００５】
ビアホールを形成する部分の銅箔をエッチング等で除去し、銅箔の下の樹脂層を露出させたコンフォーマル基板を準備する。当該基板をＸＹステージ上に載置し、コンフォーマル基板の表面におけるビーム断面が長方形に整形されたＣＯ_２レーザ等のレーザビームを照射する。基板表面の銅箔がマスクとして機能し、ビアホール形成部の樹脂層のみを熱分解、除去できる。長方形のビーム断面内に位置する複数のビアホール形成部に同時にレーザビームが照射され、穴開け加工ができる。ＸＹステージを、レーザビーム断面の長方形の短辺方向および長辺方向に適宜動かし、ビームの被照射領域を移動させながら穴開け加工ができる。多数個のビアホールを高速に形成できる。
【０００６】
また、特許文献２には、レーザ発振器からのレーザビームを反射ミラー等を含む光学経路を経由させてＸ−Ｙスキャナあるいはガルバノスキャナと呼ばれるスキャン光学系に導き、このスキャン光学系によりレーザビームを振らせて、そのレーザビームをｆθレンズと呼ばれる加工レンズを通して多層プリント配線基板の穴を形成すべき被加工点の１つずつに照射することにより、樹脂層に穴開けを行うレーザ加工装置が開示されている。コンフォーマル基板にビアホールを形成する加工では、特許文献２に記載されたようなレーザ加工装置も従来広く用いられている。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２９４７３号公報
【特許文献２】特開平１０−５８１７８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ビアホール形成部に対し短時間に集中してレーザビーム照射を行うと、蓄熱の影響により、形成されるビアホールの内壁形状は樽状となってしまう。ビアホール形成の後工程において、ビアホールの底面に露出した内層銅配線層との導通を取るために、ビアホールの内壁には銅めっきが施されるが、ビアホールが樽状となるとこのめっきの密着性が低下する等の弊害が生じる。
【０００９】
また、特許文献２に開示されているような、ガルバノスキャナとｆθレンズとを組み合わせたレーザ加工装置は、ｆθレンズが高価なため、装置が高価なものとなる。低コストで作製できるレーザ加工装置が望まれる。
【００１０】
本発明の目的は、コンフォーマル基板に多数個のビアホールを効率的に形成できるとともに、高品質なビアホールを形成できるレーザ加工方法およびレーザ加工装置を提供することである。
【００１１】
本発明の他の目的は、低コストで作製できるレーザ加工装置を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の一観点によれば、第１の材料で形成された層と、該層の表面上に形成され、該第１の材料よりもレーザ照射によって除去されにくい第２の材料で形成され、複数の開口を有する被覆膜とを含む加工対象物の表面に、パルスレーザビームを照射し、該複数の開口の底面に露出した該層に穴を形成するレーザ加工方法において、前記パルスレーザビームの１ショットで照射される被照射領域は、前記被覆膜に形成された開口を複数個含む大きさであり、連続する２つのショットで照射される２つの被照射領域が相互に重ならないように、かつ、１つの開口に少なくとも２ショットのパルスレーザビームが入射するように、被照射領域を前記加工対象物の表面内で移動させることを特徴とするレーザ加工方法が提供される。
【００１３】
本発明の他の観点によれば、第１の材料で形成された層と、該層の表面上に形成され、該第１の材料よりもレーザ照射によって除去されにくい第２の材料で形成され、複数の開口を有する被覆膜とを含む加工対象物の表面に、パルスレーザビームを照射し、該複数の開口の底面に露出した該層に穴を形成するレーザ加工方法において、前記パルスレーザビームの１ショットで照射される被照射領域は、前記被覆膜に形成された開口を複数個含む大きさであり、連続する２つのショットで照射される２つの被照射領域が相互に重ならないようにして、前記パルスレーザビームの被照射領域を前記加工対象物の表面内の第１の方向に移動させながら、複数ショットの照射を行う第１の走査工程を行い、前記第１の走査工程の各ショットで照射された領域を、前記第１の方向に、部分的に重なるようにずらした領域に、パルスレーザビームが入射するように、複数ショットの照射を行う第２の走査工程を行うことを特徴とするレーザ加工装置が提供される。
【００１４】
ビアホールを形成すべき複数の開口に対して同時にパルスレーザビームを照射するので、時間効率を高めて穴開け加工できる。また、同一の開口には相互に連続したショットのパルスレーザビームが照射されず、１つの開口の底面に穴を開けるのに必要な複数回のショットが、時間間隔を開けて照射される。これにより、蓄熱の影響が低減され、形成されるビアホールの形状が樽状になる等の不具合を抑制できる。高品質なビアホールを形成できる。
【００１５】
本発明の他の観点によれば、加工対象物を保持するステージと、パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームの断面形状を整形するビーム整形器と、前記ビーム整形器から出射したパルスレーザビームを前記ステージに保持された加工対象物の表面に集光させる加工レンズと、前記加工レンズから出射したパルスレーザビームの進行方向を振り、前記ステージに保持された加工対象物の表面にパルスレーザビームを入射させる移動機構と、前記移動機構から出射したパルスレーザビームが、入射角８度以内で加工対象物の表面に入射するように、前記移動機構を制御して、パルスレーザビームの進行方向を振らせる制御装置とを有するレーザ加工装置が提供される。
【００１６】
加工レンズに、シリンドリカルレンズ等の安価なレンズを用いることができるため、低コストで作製できるレーザ加工装置となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１（Ａ）に、本発明の実施例によるレーザ加工装置の概略図を示す。レーザ光源１が、パルスレーザビームｐｌを出射する。レーザ光源１は、ＣＯ_２レーザ発振器であり、ＴＥＡ（ＴｒａｎｓｖｅｒｓｅｌｙＥｘｃｉｔｅｄＡｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃＰｒｅｓｓｕｒｅ）モードのＣＯ_２レーザ発振器や、ＲＦ−ＣＯ_２レーザ発振器を用いることができる。１パルス当たりのエネルギは例えば１．０Ｊとする。
【００１８】
パルスレーザビームｐｌは、ビーム整形器２に入射する。ビーム整形器２は、レーザビームの断面形状を整形する。ビーム整形器２を通過したレーザビームは、シリンドリカルレンズ等の集光レンズ３に入射し収束する。
【００１９】
集光レンズ３を通過したレーザビームは、折り返しミラー４で反射されガルバノスキャナ５に入射する。ガルバノスキャナ５は、レーザビームの進行方向を１次元の方向（図１（Ａ）においてはＸ軸の方向）に振ることができる。なお、ガルバノスキャナ５は、レーザビームの進行方向を特定の一次元方向（Ｘ軸方向）に限らず、二次元平面内（図のＸＹ平面内）に振れるものであってよい。
【００２０】
ガルバノスキャナ５を通過したパルスレーザビームｐｌは、加工対象物６の表面である被加工面に集光される。被加工面は、図のＸＹ平面と平行である。
【００２１】
ガルバノスキャナ５がレーザビームの進行方向をＸ軸方向に振ることにより、被加工面をＸ軸方向に走査しながらレーザビームを照射できる。被加工面におけるビーム断面の形状は、例えばＸ軸方向の長さ０．５ｍｍ、Ｙ軸方向の長さ１０ｍｍの長尺とする。またレーザビームの１パルスあたりのエネルギ密度は、被加工面において、例えば１０Ｊ／ｃｍ^２とする。
【００２２】
図１（Ｂ）は、加工対象物６の構成を概略的に示す断面図である。加工対象物６は、コンフォーマル基板と呼ばれるものであって、ポリイミド樹脂、ガラスクロス入りエポキシ樹脂等からなる絶縁基板１１中に、銅等からなる内層配線層１２が埋設されており、絶縁基板１１の表面上に銅箔からなる被覆膜１３が形成されている。被覆膜１３の一部がケミカルエッチング等により除去され、開口１４が形成されている。開口１４の底面に、絶縁基板１１の表面が露出している。開口１４の底面に露出した樹脂を除去して内層配線層１２を露出させ、ビアホールを形成する。
【００２３】
図１（Ａ）のガルバノスキャナ５を通過したパルスレーザビームｐｌが、加工対象物６の被加工面に照射される。ＣＯ_２レーザは銅にほとんど吸収されないため、被覆膜１３上に照射されたレーザビームは反射する。一方、開口１４に入射したレーザビームは、露出している樹脂を熱分解し除去する。内層配線層１２の表面が露出するまで掘り進み、ビアホールを形成できる。このように被覆膜１３がマスクとして機能することにより、被加工面の開口１４の底に選択的にビアホールを形成できる。
【００２４】
また、複数の開口１４を同時に照射できる長尺のビームを用いることにより、複数のビアホールを効率的に形成することができる。
【００２５】
ビアホールの形成には、複数回のパルスレーザビームの照射が必要となる。例えば被加工面でのパルスエネルギ密度１０Ｊ／ｃｍ^２でパルスレーザビームを照射して、絶縁基板１１を６０μｍ掘って内層配線層１２を露出させるとき、絶縁基板１１がポリイミド樹脂からなる場合であれば、３ショット程度の照射を要する。また、絶縁基板１１がガラスクロス入りエポキシ樹脂からなる場合であれば、５ショット程度の照射を要する。
【００２６】
パルスレーザビーム照射に伴い、開口１４の近傍には熱が蓄積される。短い時間間隔で複数ショットのパルスレーザビームを入射させてビアホールを形成すると、蓄熱の影響によりビアホールの形状は樽状となる。ビアホールの品質が低下する。
【００２７】
図１（Ａ）に戻って、説明を続ける。ガルバノスキャナの振り角を、被加工面に垂直に入射するレーザビームの向きと、ガルバノスキャナ５を出射したレーザビームが進む向きとのなす角と定める。なお、被加工面に垂直に入射するレーザビームの向きは、被加工面の、加工対象物６の内側を向く法線の向きと一致する。振り角の符号は、レーザビームがＸ軸正方向に向かって振られる場合を正と定める。振り角ゼロのとき、レーザビームは被加工面に対し垂直に（Ｚ軸正方向から）入射する。なお、この振り角の大きさは、被加工面に入射するレーザビームの入射角に一致する。
【００２８】
レーザビームが、ゼロではない入射角で被加工面に入射すると、形成されるビアホールは斜めに傾く。ビアホールの傾きがある程度以上大きくなると、ビアホール内壁へのめっきの密着性が低下する等、品質の低下を招く。したがって、ガルバノスキャナの振り角の大きさは微小に抑える必要がある。
【００２９】
ビアホールの品質を確保するために、ガルバノスキャナの振り角の大きさ（被加工面に入射するレーザビームの入射角）は、好ましくは約８°以下に抑える。さらに好ましくは約５°以下に抑える。以下、振り角（入射角）は微小であるとして説明を続ける。
【００３０】
図１（Ａ）に示したレーザ加工装置では、被加工面に垂直に近い角度でレーザビームを照射し、かつ、ガルバノスキャナでレーザビームを振ってレーザを照射できる範囲を広くするために、ガルバノスキャナと被加工面との距離を長くする。
【００３１】
例えば、ガルバノスキャナ５のレーザビーム出射位置と被加工面との距離を３００ｍｍ程度に設定することにより、±約５°の振り角で、被加工面のＸ軸方向５０ｍｍに亘る領域を走査できる。
【００３２】
なお、ガルバノスキャナ５のレーザビーム出射位置と被加工面との距離を３００ｍｍよりもさらに長くすれば、±約５°よりも小さい振り角で、被加工面のＸ軸方向５０ｍｍに亘る領域を走査することができる。同じ広さの領域を、ガルバノスキャナをより小さい振り角で振って走査すれば、加工速度の向上が期待される。
【００３３】
また、ガルバノスキャナ５のレーザビーム出射位置と被加工面との距離を３００ｍｍよりもさらに長くすれば、±約５°の振り角で、被加工面のＸ軸方向５０ｍｍ以上に亘る領域を走査することもできる。
【００３４】
図１（Ａ）に示すレーザ加工装置は、加工レンズである集光レンズ３に、安価なレンズ（例えば、シリンドリカルレンズ）を用いることができ、低コストで作製することができる。
【００３５】
集光レンズ３の焦点距離は、ガルバノスキャナ５のレーザビーム出射位置と被加工面との距離よりも長くすることが好ましい。例えば、ガルバノスキャナ５のレーザビーム出射位置と被加工面との距離を３００ｍｍに設定したとき、集光レンズ３として、焦点距離が４００ｍｍのものを用いる。
【００３６】
なお、従来広く用いられている、ガルバノスキャナで振られたレーザビームをｆθレンズで集光させて１穴ずつの穴開け加工を行うレーザ加工装置においては、通常、例えば、ｆθレンズは焦点距離が約１００ｍｍのものが用いられ、ガルバノスキャナの走査でレーザビームを照射できる被加工面の領域は５０ｍｍ角程度の正方形に設定され、ガルバノスキャナの振り角は±１０°程度である。ｆθレンズは高価であるため、このようなレーザ加工装置は高価なものとなる。
【００３７】
さて、加工対象物６はＸＹステージ７の上に載置されている。ＸＹステージ７は、加工対象物６を被加工面に平行な二次元平面内（図のＸＹ平面内）で移動させることができる。ＸＹステージ７で加工対象物６を移動させることにより、ガルバノスキャナ５が走査できる領域よりも広い範囲に亘り、被加工面へレーザを照射してビアホールを形成できる。
【００３８】
制御装置８により、レーザ光源１を制御し、所望のタイミング、パルスエネルギでパルスレーザビームを出射させることができる。パルスエネルギを変化させることにより、被加工面に照射されるレーザビームのパルスエネルギ密度を変えることができる。また、制御装置８により、ガルバノスキャナ５を制御し、所望のタイミングで所望の振り角となるように動作させることができる。
【００３９】
次に、本発明の第１の実施例によるレーザ加工方法について説明する。本実施例では、被加工面のある領域にビアホールを形成するために、３回のガルバノスキャナの走査を行う。
【００４０】
図２（Ａ）の上段、中段、下段に示す図はそれぞれ、図１（Ａ）に示す加工対象物６の被加工面のガルバノスキャナ直下の領域を、図１（Ａ）に示すＺ軸の正方向（ガルバノスキャナ５側）から見た平面図である。上段、中段、下段の図はそれぞれ、ガルバノスキャナの走査の１回目、２回目、３回目に対応している。ガルバノスキャナによる走査によって走査領域２０内がレーザビームで照射される。走査領域２０は、図のＸ軸方向、Ｙ軸方向に平行な辺を持つ矩形の領域である。走査領域２０内に多数存在する開口１４に、所望の深さの穴を掘り、ビアホールを形成する。走査領域２０内に示す矩形Ｓ_１１、Ｓ_１２等はそれぞれ、レーザビームの１ショットで照射される領域を表わす。
【００４１】
ガルバノスキャナの１回の走査では、振り角を初期値−θ°から最終値θ°（θは正の値）まで段階的に増加させ、各振り角において１ショットのレーザビームを照射する。１回の走査でＭ個の領域が照射される。この工程を繰り返し、同一の走査領域２０を３回走査する。なお、図２（Ａ）中の矢印は、１〜３回目の走査で照射される照射領域の移動方向を示している。
【００４２】
本実施例において、走査領域２０に照射される各ショットのビームの断面形状は矩形状に整形されている。ビーム断面内の強度はほぼ均一であるとみなせるものとする。各ショットのビーム断面は、どれも同一の大きさ、形状であるとみなす。ビーム断面の短辺、長辺はそれぞれ図に示すＸ軸、Ｙ軸と平行とする。被加工面におけるパルスエネルギ密度は、すべてのショットにおいて一定とし、３回の照射でビアホールを形成できるような大きさとする。
【００４３】
まず、１回目の走査において、振り角の初期値−θ°で最初の照射領域Ｓ_１１を照射する。照射領域Ｓ_１１内に存在する複数の開口１４の底面に露出した絶縁基板１１にレーザ照射を行うことができる。
【００４４】
次いで振り角を所定量増加させ、照射領域Ｓ_１２を照射する。照射領域Ｓ_１２は、前回のショットにおける照射領域Ｓ_１１と接する。照射領域Ｓ_１２内に存在する複数の開口１４の底面に露出した絶縁基板１１にレーザ照射を行うことができる。
【００４５】
以後同様に、次のショットの照射領域が前のショットの照射領域と接するようにガルバノスキャナの振り角を段階的に変化させながら、パルスレーザの照射を繰り返す。ガルバノスキャナの振り角が＋θ°に到達すると、１回目の走査の最後の照射領域Ｓ_１Ｍが照射される。なお、照射領域Ｓ_１２〜Ｓ_１Ｍの間にある他の照射領域、開口の図示は省略している。
【００４６】
このように１回目の走査で、走査領域２０内のすべての開口１４に１回のレーザ照射を行うことができる。すべての開口に対し、所望の深さの約１／３まで穴を掘ることができる。
【００４７】
次に、ガルバノスキャナの振り角を初期の−θ°に戻した後、２回目の走査を開始する。ここで、振り角を＋θ°から−θ°まで戻す動作は高速で行うことができる。ガルバノスキャナが例えば５００Ｈｚで応答する場合、２ｍｓで戻すことができる。なお、ＸＹステージを用いて例えば５０ｍｍの領域を移動させる場合には、少なくとも数百ｍｓを要する。
【００４８】
２回目の走査においても１回目の走査と同様の手順で、振り角を−θ°から＋θ°まで増加させながらパルスレーザ照射を繰り返す。２回目の走査において順次照射される照射領域Ｓ_２１〜Ｓ_２Ｍはそれぞれ、１回目の走査で照射された照射領域Ｓ_１１〜Ｓ_１Ｍに一致する。２回目の走査が終了すると、各穴に対する２回目のレーザ照射が終了する。走査領域２０内のすべての開口１４に対し、所望の深さの約２／３まで穴を掘ることができる。
【００４９】
２回目の走査が終了した後、再びガルバノスキャナの振り角を初期の−θ°に戻し、１、２回目と同様の手順で３回目の走査を行う。３回目の走査において順次照射される照射領域Ｓ_３１〜Ｓ_３Ｍはそれぞれ、２回目の走査で照射された照射領域Ｓ_２１〜Ｓ_２Ｍに一致する。３回目の走査が終了すると、走査領域２０内のすべての開口１４に対し、所望の深さのビアホールが形成される。
【００５０】
１ショットのビームで照射される領域を、複数の開口に同時に照射できる形状および大きさとすることにより、多数個のビアホールを効率的に形成できる。
【００５１】
さて、上記工程において、ある開口１４に照射される２回目のパルスレーザは、当該開口１４に１回目の照射が行われた後、ガルバノスキャナの走査１回分に相当する待ち時間を経て照射される。３回目の照射も同様に、２回目の照射から走査１回分の時間を経て照射される。この待ち時間の間に、前回のパルスレーザ照射に伴い開口に蓄積された熱が拡散する。このように、連続して同一開口に照射される複数回のパルスレーザ照射の間に待ち時間を設けることで、各回のレーザ照射に伴う蓄熱の影響を低減させてビアホールを形成できる。ビアホールの内壁形状が樽状となることを抑制できる。
【００５２】
なお、振り角を−θ°から＋θ°まで増加させたが、振り角の変化のさせ方はこの順序に限らない。例えば、初期値を０°として＋θ°まで増加させながらレーザを照射し、＋θ°に到達したらレーザ照射を止め−θ°まで移動させ、再び−θ°から０°まで増加させながらレーザを照射する順序で、１回分のパルスレーザ照射を行ってもよい。
【００５３】
上述の実施例では、ガルバノスキャナの振り角を段階的に（離散的に）変化させたが、例えば以下に説明するような方法で、振り角を連続的に変化させて、穴開け加工を実施してもよい。ここで、レーザ光源から出射されるレーザビームのパルスの繰返し周波数が一定である場合を説明する。
【００５４】
βを正の値とする。一回の走査において、ガルバノスキャナの振り角を、−θ−β°から＋θ＋β°まで連続的に増加させる。
【００５５】
まず、振り角を−θ−β°から−θ°まで振る間に、ガルバノスキャナの振り角の角速度をゼロから所定の値ωまで加速させる。この間は、レーザビームをレーザ光源から出射させない。
【００５６】
次に、等角速度ωで、振り角を−θ°から＋θ°まで振りながら、レーザビームをレーザ光源から出射させる。図２（Ａ）の走査領域２０内に、レーザが照射される。なお、θは微小であるため、走査領域２０内は、等速度で走査されると考えてよい。パルスレーザビームの繰返し周波数が一定であるので、各ショットはほぼ等しい中心間隔で走査領域２０内に照射される。
【００５７】
角速度ωは、連続する２つのショットで照射される被加工面の領域が、互いに接するように定める。この角速度ωで振り角を増加させていくことにより、被加工面に均一なエネルギ密度でレーザビームが照射される。なお、角速度がωよりも大きくなれば、連続する２つのショットで照射される被加工面の領域は、互いに離れて接しなくなる。角速度がωよりも小さくなれば、連続する２つのショットで照射される被加工面の領域は、互いに重なり合う。
【００５８】
その後、振り角を＋θ°から＋θ＋β°まで振る間に、角速度をωからゼロまで減速させる。この間は、レーザビームをレーザ光源から出射させない。
【００５９】
このようにして、走査領域２０内全体に、均一なエネルギ密度でレーザビームを照射して、ほぼ均一な深さの穴を形成することができる。
【００６０】
ガルバノスキャナの動作の立ち上がり時および立ち下がり時は、短い時間ではあるが、角速度を一定にできない。そこで、等角速度で振り角を−θ°から＋θ°まで振る前後に、振り角をβだけ余分に振っている。このβは、例えば０．１°程度の小さな値に設定できる。
【００６１】
振り角を−θ°から＋θ°まで振る間の角速度は、等角速度とせず、被加工面のビーム照射領域が厳密に等速度で移動するような角速度となるように調節してもよい。
【００６２】
なお、被加工面のビーム照射領域の移動速度を一定にすることは、ガルバノスキャナを用いて行う方が、ＸＹステージを用いて行うよりも効率的にできる。ＸＹステージを用いて行う場合には、ＸＹステージを一定速度で移動させる必要がある。しかし、ＸＹステージは重く、加減速に時間がかかるため、等速運動する時間の割合を大きくできない。また、上述したように、ガルバノスキャナの動作は、ＸＹステージの動作に比べれば高速であるため、ビーム照射領域の移動速度は、ガルバノスキャナを用いる場合の方が、ＸＹステージを用いる場合に比べて高速にできる。
【００６３】
上述の実施例では３回の走査を行ったが、走査回数は３回に限らない。走査回数は、加工対象物の構成素材、照射するパルスレーザのエネルギ密度等に応じて適宜定めればよい。
【００６４】
なお、以上説明した工程でビアホールが形成されるのは、ガルバノスキャナが走査する被加工面の一部に限られるが、ＸＹステージで加工対象物を適宜移動させ、上記の工程を繰り返し実施することにより、より広い領域に対してもビアホールを形成できる。
【００６５】
図２（Ｂ）に一例を示す。走査領域２０−１のビアホール形成が終了したら、ＸＹステージをＸ軸負方向に移動させることにより、走査領域２０−１に接する走査領域２０−２に対してビアホールを形成できる。
【００６６】
ここで、走査領域２０−１に対して振り角を−θ°から＋θ°まで増加させてレーザ照射を行った場合、走査領域２０−２に対しては、再び振り角を−θ°から＋θ°まで増加させてレーザを照射してもよいが、＋θから°−θ°まで減少させてレーザを照射してもよい。このとき、走査領域２０−１での振り角の最終値＋θ°が走査領域２０−２での初期値となるため、走査領域２０−２の加工開始時に振り角を戻す工程が省略される。
【００６７】
あるいは、走査領域２０−１、２０−２両方に対して、振り角を０°から＋θ°まで増加させ、次に−θ°から０°まで増加させながらレーザ照射を行ってもよい。走査領域２０−１の最終の振り角と走査領域２０−２の初期の振り角がともに０°となるため、走査領域２０−２の加工開始時に振り角を設定する工程が省略される。
【００６８】
以後順次ＸＹステージをＸ軸負方向に移動させていき、走査領域２０−３、２０−４のビアホール形成を行うことができる。加工すべき領域の右端である２０−４に達したら、次にＸＹステージをＹ軸正方向に移動させ、走査領域２０−５にビアホールを形成できる。このようにして、被加工面の任意の領域に対してビアホールを形成できる。
【００６９】
さて、第１の実施例によるレーザ加工方法で用いたレーザビームの、被加工面におけるパルスエネルギ密度は、矩形内では均一、矩形外ではゼロであるものとした。しかし、１ショットのビームで照射される領域内のパルスエネルギ密度を均一にすることは容易ではない。パルスエネルギ密度がビームの中央部で高く、周辺部で低くなる分布を持ったビームを用いることも実際には多い。
【００７０】
このようなビームを用いた場合、ビームの中央部に形成される穴が最も深く、ビームの周辺部に向かうにしたがい、形成される穴は浅くなるであろう。第１の実施例の方法によりビアホールを形成すると、各ビーム照射領域の中央と周辺とでビアホールの深さが不均一となってしまうことが考えられる。
【００７１】
次に、１ショットのビームで照射される領域のパルスエネルギ密度の不均一性を考慮した、第２の実施例によるレーザ加工方法について説明する。本実施例においても、３回のガルバノスキャナの走査によりビアホールを形成する場合を説明する。各回の走査において、振り角を段階的に増加させながらＭ回のパルスレーザ照射を行うことは第１の実施例と同様であるが、本実施例では各回に走査される領域を少しずつずらしていくことにより、被加工面に照射されるエネルギ密度の均一化を図り、形成されるビアホールの深さの均一化を図る。
【００７２】
第２の実施例においても、各ショットで照射されるビーム照射領域は矩形状である。ビーム照射領域の短辺方向のパルスエネルギ密度分布がガウス分布型であるとする。ビーム照射領域の短辺方向の幅は、１パルスで照射されるエネルギ密度が絶縁基板１１を加工できる閾値以上となる領域の幅ｗで定める。長辺方向のエネルギ密度分布は、ビーム照射領域内では均一、ビーム照射領域外ではゼロとみなせるものとする。どのビーム照射領域も同一の大きさ、形状であり、また同一のパルスエネルギ密度分布を持っているとみなす。ビーム照射領域の短辺、長辺はそれぞれ図１（Ａ）に示すＸ軸、Ｙ軸と平行とする。
【００７３】
図３（Ａ）の上段、中段、下段に示す図はそれぞれ、図２（Ａ）と同様、図１（Ａ）に示す加工対象物６の被加工面のガルバノスキャナ直下の領域を、図１（Ａ）に示すＺ軸の正方向（ガルバノスキャナ５側）から見た平面図である。ガルバノスキャナが１回目、２回目、３回目に走査する領域をそれぞれ、上段の走査領域２０ａ、中段の走査領域２０ｂ、下段の走査領域２０ｃとして示す。走査領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃは、図のＸ軸方向、Ｙ軸方向に平行な辺を持つ矩形の領域である。走査領域２０ｂは走査領域２０ａを長さｗ／３だけＸ軸正方向（右方向）に移動した領域に一致し、走査領域２０ｃは走査領域２０ｂを長さｗ／３だけ右方向に移動した領域に一致する。走査領域２０ａの左端から２０ｃの右端までが、本実施例においてガルバノスキャナが走査する領域の全体となる。
【００７４】
まず１回目の走査において、振り角を初期値−θ°−α１°から最終値＋θ°−α２°（θ、α１、α２は正の値）まで増加させる。振り角−θ°−α１°において最初の照射領域Ｓ_１１を照射する。次いで振り角を所定量増加させ、照射領域Ｓ_１２を照射する。照射領域Ｓ_１２は、照射領域Ｓ_１１を右方向にｗずらした領域に一致する。
【００７５】
以後同様に、ガルバノスキャナの振り角を段階的に変化させながら、次のショットの照射領域が直前のショットの照射領域を右にｗずらした領域と一致するようにしてパルスレーザの照射を繰り返す。ガルバノスキャナの振り角が＋θ°−α２°に到達したら、１回目の走査の最後の照射領域Ｓ_１Ｍが照射される。
【００７６】
図４（Ａ）は、１回目の走査において走査領域２０ａに形成される穴の深さのＸ軸方向の分布を概略的に示すグラフである。グラフの下側に、対応する走査領域２０ａと各照射領域を示す。６つの照射領域が照射される場合（Ｍ＝６）を例として示す。
【００７７】
各照射領域に照射されるパルスレーザビームのエネルギ密度分布は、各照射領域の中心で最大となり、両端では絶縁樹脂１１が加工できる閾値まで減少する。したがって、各照射領域内に形成される穴の深さの分布は、各照射領域の中心で最大となり、両端ではゼロに近いと考えてよいであろう。また、各照射領域には、同一のエネルギ密度分布でレーザビームが照射されるので、穴の深さのＸ軸方向の分布は、各照射領域の幅ｗごとに周期的に繰り返す形状となると考えられる。
【００７８】
分布３０ａは、この状況を概略的に示す。なおここで、上記のような性質を持つ分布３０ａの形状として、コサイン関数の形状を仮定して説明しているが、実際の分布がコサイン関数の形状となることを意味しない。
【００７９】
さて、１回目の走査が終了したら、図３（Ａ）の中段に示すように、次にガルバノスキャナの振り角を２回目の走査の初期値に設定し、２回目の走査を開始する。２回目の走査で振り角は、初期値−θ°から最終値＋θ°まで増加させる。まず振り角−θ°で照射領域Ｓ_２１を照射する。振り角−θ°で照射されるこの照射領域Ｓ_２１は、１回目の走査の最初に振り角−θ°−α１°で照射される照射領域Ｓ_１１を右にｗ／３ずらした領域に一致する。
【００８０】
ここで、この長さｗ／３は、１つの照射領域のＸ軸方向の幅ｗを、ガルバノスキャナの走査回数３で除した長さである。
【００８１】
以後ガルバノスキャナの振り角を段階的に変化させながら、次のショットの照射領域が直前のショットの照射領域を右にｗずらした領域に一致するようにしてパルスレーザの照射を繰り返す。ガルバノスキャナの振り角が＋θ°に到達したら、２回目の走査の最後の照射領域Ｓ_２Ｍが照射される。照射領域Ｓ_２Ｍは、１回目の走査の最後に振り角θ°−α２°で照射される照射領域Ｓ_１Ｍを右にｗ／３ずらした領域に一致する。
【００８２】
２回目の走査が終了したら、ガルバノスキャナの振り角を３回目の走査の初期値に設定し、３回目の走査を開始する。３回目の走査で振り角は、初期値−θ°＋α２°から最終値＋θ°＋α１°まで増加させる。まず振り角−θ°＋α２°で照射領域Ｓ_３１を照射する。振り角−θ°＋α２°で照射されるこの照射領域Ｓ_３１は、２回目の走査の最初に振り角−θ°で照射される照射領域Ｓ_２１を右にｗ／３ずらした領域に一致する。
【００８３】
以後、ガルバノスキャナの振り角を段階的に変化させながら、次のショットの照射領域が直前のショットの照射領域を右にｗずらした領域に一致するようにしてパルスレーザの照射を繰り返す。ガルバノスキャナの振り角が＋θ°＋α１°に到達したら、３回目の走査の最後の照射領域Ｓ_３Ｍが照射される。照射領域Ｓ_３Ｍは、２回目の走査の最後に振り角θ°で照射される照射領域Ｓ_２Ｍを右にｗ／３ずらした領域に一致する。
【００８４】
図４（Ｂ）は、１〜３回目の走査によって走査領域全体（走査領域２０ａの左端から２０ｃの右端まで）に形成される穴の深さのＸ軸方向の分布を概略的に示すグラフである。分布３０ａ、３０ｂ、３０ｃはそれぞれ、１回目、２回目、３回目の走査時に走査領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃに形成される穴の深さのＸ軸方向の分布を概略的に示す。分布３０ｂは分布３０ａを右方向にｗ／３だけ平行移動した形状、分布３０ｃは分布３０ｂを右方向にｗ／３だけ平行移動した形状となる。
【００８５】
グラフの下側に、分布３０ａ、３０ｂ、３０ｃそれぞれに対応する走査領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃと各照射領域を示す。各走査領域でそれぞれ６つの照射領域が照射される場合を例として示す。また、走査領域２０ａの左端から２０ｃの右端までである全体の走査領域２０を示す。
【００８６】
図４（Ａ）を参照して説明したように、分布３０ａは、各照射領域の中心でピークを有し、各照射領域の両端ではゼロに近づき、各照射領域の幅ｗごとに凹凸が周期的に繰り返す、不均一な形状である。分布３０ｂ、３０ｃについても同様である。しかし、Ｘ軸方向にｗ／３ずつずれた分布３０ａ、３０ｂ、３０ｃを累積することにより、各分布が有する凹凸がほぼ相殺される。
【００８７】
分布３１は、３回目までの走査が終了した時点で、走査領域２０に形成された穴の累積の深さの分布を示す。分布３１において、両端を除き、分布３０ａ、３０ｂ、３０ｃそれぞれの凹凸が相殺されて、走査領域２０の全体に亘り、ほぼ均一な深さの穴が形成されることがわかる。
【００８８】
なお、分布３１において両端は均一ではないが、均一でない部分の長さは、両端でそれぞれ照射領域１つ分の幅ｗ程度にとどまる。さて実際には、ガルバノスキャナに走査されるＸ軸方向の長さは例えば５０ｍｍ程度、１つの照射領域の幅ｗは例えば０．５ｍｍ程度となるので、全体の走査領域２０の長さは照射領域の幅１００個分程度に相当することになる。したがって、照射領域２個分程の両端部はごく一部とみなせる。走査領域２０のほぼ全域に亘りほぼ均一な深さの穴を形成することができる。
【００８９】
走査領域２０の端の、浅い穴が形成される領域には、被加工点が存在しないようにしておくことができる。端の領域をマスクで覆い、加工されないようにしておいてもよい。なお、走査領域２０の端に、被加工点（開口）があってもよい。例えば、１回だけレーザが照射されてできた浅い穴は、その後の加工に用いないようにすればよい。
【００９０】
このように、各回の走査領域をずらしながら複数回のガルバノスキャナの走査を行うことにより、各ショットで照射されるエネルギの密度の不均一性を相殺し、走査領域全体に亘ってほぼ均一となる深さのビアホールを形成できる。このとき、各走査の累積で得られる均一な穴の深さが、ビアホールの所望の深さとなるように設定する。品質のばらつきを抑制して多数個のビアホールを形成できる。
【００９１】
第１の実施例と同じように、ある開口へのレーザ照射が終了すると、当該開口への次回のレーザ照射までに、走査１回分に要する程度の待ち時間が挿入される。短時間に集中して１つの開口にエネルギが照射されないため、蓄熱の影響を低減させてビアホールを形成できる。これにより、ビアホールの内壁形状が樽状となることを抑制できる。
【００９２】
本実施例では、ガルバノスキャナの走査回数を３回としたが、その他の走査回数としてもよい。走査回数がＮであるとき、各回の走査の走査領域を前回の走査領域からずらす長さを、照射領域の幅をｗとして、ｗ／Ｎとすればよい。
【００９３】
図４（Ｂ）を用いて説明したように、走査領域２０の端部に形成される穴は浅くなってしまうが、ＸＹステージを移動し、隣接する領域にビアホールを形成するためのレーザ照射を行うことにより、端部に形成された穴も均一な深さとすることができる。
【００９４】
図３（Ｂ）に一例を示す。まず、走査領域２０−１ａ、２０−１ｂ、２０−１ｃに対してガルバノスキャナの走査を実施し、ビアホール形成を行う。走査領域２０−１ａ、２０−１ｂ、２０−１ｃはそれぞれ、図３（Ａ）に示す走査領域２０ａ、２０ｂ、２０ｃと同様の領域である。図３（Ａ）について説明したのと同様な手順でガルバノスキャナの走査を行う。走査領域２０−１ａの左端から走査領域２０−１ｃの右端までの領域が加工される。この領域を、最初の加工領域と呼ぶ。最初の加工領域の右端部では、形成される穴の深さの分布は立ち下がっている。
【００９５】
次に、ＸＹステージを、走査領域２０−１ａ（あるいは２０−１ｂ、２０−１ｃ）のＸ軸方向に平行な辺の長さ分、Ｘ軸負方向に移動する。再び図３（Ａ）について説明したのと同様な手順で３回のガルバノスキャナの走査を行う。走査領域２０−１ａ、２０−１ｂ、２０−１ｃにそれぞれ接する走査領域２０−２ａ、２０−２ｂ、２０−２ｃが走査され、レーザが照射される。走査領域２０−２ａの左端から走査領域２０−２ｃの右端までの領域が加工される。この領域を、次の加工領域と呼ぶ。次の加工領域の左端部では、形成される穴の深さの分布は立ち上がっている。
【００９６】
この２回の加工が終了すると、最初の加工領域の右端部に形成される穴の深さの分布の立ち下がりと、次の加工領域の左端部に形成される穴の深さの分布の立ち上がりとが累積される。最初の加工領域の右端部と次の加工領域の左端部における穴の深さの均一化を図ることができる。
【００９７】
なお、均一な深さの穴が得られることは例えば次のように理解できる。この２回の加工は、まず走査領域２０−１ａの左端から２０−２ａの右端までを走査し、次に走査領域２０−１ｂの左端から２０−２ｂの右端までを走査し、その次に走査領域２０−１ｃの左端から２０−２ｃの右端までを走査する１回の加工と同様と捉えられる。このような３回の走査からなる１回の加工を考えると、最初の加工領域の右端部と次の加工領域の左端部は、端部ではなくなる。したがって、均一な深さの穴が形成される。
【００９８】
矩形状の断面のビームの、一辺の方向のエネルギ密度分布がガウス分布である場合を説明したが、他の一辺の方向のエネルギ密度もガウス分布であってよい。その場合には、両辺の方向ともに走査領域をずらしながらレーザ照射を行えばよい。
【００９９】
ビームのエネルギ密度分布が中央部で高く、周辺部で低くなる例としてガウス分布について説明したが、他の分布であっても本実施例の方法は有効と考えられる。
【０１００】
なお、第１の実施例に関して説明したのと同様に、第２の実施例で説明した走査の工程を、ガルバノスキャナの振り角を連続的に変化させて行い、穴開け加工を実施してもよい。
【０１０１】
次に、第２の実施例の変形例によるレーザ加工方法について説明する。第２の実施例では、連続したショットで照射される２つの照射領域の中心間隔がｗとなるよう照射した。本変形例では、連続して照射される２つの照射領域の中心間隔が２ｗとなるよう照射する。図３（Ａ）に示した各回の走査領域を、奇数番目の照射領域からなる領域と、偶数番目の照射領域からなる領域とに分けてレーザ照射を行う。以下、照射領域の数Ｍが６の場合を例に説明する。走査回数は３回の２倍の６回となる。
【０１０２】
図５に示す６つの段は上から順に、１〜６回目の走査を表わしている。１、２回目は同一の走査領域２０ａ、３、４回目は同一の走査領域２０ｂ、５、６回目は同一の走査領域２０ｃが走査される。最上段に示すように、まず１回目の走査において、照射領域Ｓ_１１、Ｓ_１３、Ｓ_１５を照射する。次に上から２段目に示すように、２回目の走査において照射領域Ｓ_１２、Ｓ_１４、Ｓ_１６を照射する。連続して照射される２つの照射領域の中心間隔は２ｗとなる。
【０１０３】
以後順次、３回目の走査で照射領域Ｓ_２１、Ｓ_２３、Ｓ_２５を、４回目の走査で照射領域Ｓ_２２、Ｓ_２４、Ｓ_２６を、５回目の走査で照射領域Ｓ_３１、Ｓ_３３、Ｓ_３５を、６回目の走査で照射領域Ｓ_３２、Ｓ_３４、Ｓ_３６を照射する。なお、わかりやすくするため、各照射領域には斜線をつけて示す。
【０１０４】
例えば照射領域Ｓ_１３は、照射領域Ｓ_１１照射の直後に照射されるが、照射領域Ｓ_１３とＳ_１１とは、照射領域Ｓ_１２を間に挟んで、離れている。したがって、照射領域Ｓ_１３内の場所では、照射領域Ｓ_１１の照射に伴う蓄熱の影響は小さい。同様に、照射領域Ｓ_１３内の場所では、照射領域Ｓ_１３を照射したの直後に照射される照射領域Ｓ_１５の照射に伴う蓄熱の影響も小さい。
【０１０５】
また、例えば２回目の走査で照射される照射領域Ｓ_１２は、１回目の走査で照射される照射領域Ｓ_１１とＳ_１３との間の領域である。照射領域Ｓ_１１とＳ_１３のそれぞれに照射されるショット間ではエネルギ密度分布の重なりが小さいため、照射領域Ｓ_１２内の場所において１回目の走査に伴い蓄積される熱量は少ない。さらに、照射領域Ｓ_１２は、照射領域Ｓ_１１およびＳ_１３の照射から走査１回分の時間を経て照射される。したがって、照射領域Ｓ_１２内の場所では、照射領域Ｓ_１２に隣接する照射領域Ｓ_１１およびＳ_１３に照射されたパルスレーザビームによる蓄熱の影響は小さい。
【０１０６】
このように、１回の走査において連続して照射する２つの照射領域間の距離を長くすることにより、蓄熱の影響を低減できる。また、前回の走査時にレーザを照射した照射領域の間の領域を次回に走査することにより、蓄熱の影響を低減できる。ビアホールの内壁形状が樽状となることを抑制できる。
【０１０７】
本変形例で最終的に形成されるビアホールの深さのＸ軸方向の分布は、第２の実施例で説明した図４（Ｂ）の分布３１と変わらないと考えてよいであろう。したがって、本変形例においても走査領域２０の全体に亘り、ほぼ均一な深さのビアホールを形成することができる。品質のばらつきを抑制して多数個のビアホールを形成できる。
【０１０８】
以上説明した第１、第２の実施例、変形例によるレーザ加工方法では、ビアホール形成のためのガルバノスキャナの走査全体を複数回の走査に分けて実施する形で説明したが、この走査全体を一連の工程として捉えることもできる。穴開け加工の全体は、明確に複数回の走査に分けられる形で実施しなくてもよい。各照射領域を照射する順番は変更してもかまわない。ただし、パルスレーザビームの連続するショットの各々が照射する領域は、相互に重ならないようにする。
【０１０９】
被加工面上のパルスレーザビームの１ショットで照射される領域の形状、大きさは、上記の実施例、変形例で説明したものに限らない。ただし、パルスレーザビームの１ショットで照射される領域に、ビアホールを形成すべき開口が複数含まれるようにすることが、穴開け加工の時間効率を高めるために好ましい。
【０１１０】
穴開け加工にＣＯ_２レーザを用い、加工対象物表面の被覆層として銅箔を用いる場合を例に説明したが、加工に用いるレーザと被覆層の素材とは他の組合せでもよい。被覆層の下の、穴を形成すべき素材を除去できるレーザであれば、加工に用いることができる。また、穴を形成すべき素材よりもレーザに加工されにくい素材であれば、被覆層として用いることができる。
【０１１１】
照射するパルスレーザビームのパルスエネルギ密度が高くなりすぎると、銅箔からなる被覆膜であっても加工されてしまう。被加工面におけるパルスエネルギ密度は、被覆膜は除去せず、被覆膜に形成された開口の底面に露出した絶縁基板には穴を開けられる大きさとする。
【０１１２】
以上説明した第１、第２の実施例、変形例によるレーザ加工方法では、ガルバノスキャナをＸ軸方向のみに振り１次元方向の走査を行ったが、Ｙ軸方向にも振ることにより２次元方向の走査を行ってもよい。Ｘ軸方向を主走査方向、Ｙ軸方向を副走査方向としてガルバノスキャナの走査を行うことにより、ＸＹステージを動かさずに、被加工面上のより広い領域に対してレーザを照射することができる。ただし、このときも、被加工面に入射するレーザビームの入射角は、約８°以内となるようにすることが好ましい。
【０１１３】
また、ガルバノスキャナを振って、被加工面にレーザを照射するときには、ＸＹステージを停止させておく例を説明したが、必要に応じて、例えばより高速に加工を行うために、ガルバノスキャナとＸＹステージを同期させて、同時に動作するようにしてもよい。
【０１１４】
以上実施例に沿って本発明を説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。例えば種々の変更、改良、組合せが可能なことは当業者に自明であろう。
【０１１５】
【発明の効果】
複数の開口に対して同時にパルスレーザビームを照射するので、コンフォーマル基板に多数個のビアホールを効率的に形成できる。
【０１１６】
また、同一の開口には相互に連続したショットのパルスレーザビームが照射されず、１つのビアホールを形成するのに必要な複数回のショットが、時間間隔を開けて照射される。これにより、蓄熱の影響が低減され、形成されるビアホールの形状が樽状になる等の不具合を抑制できる。高品質なビアホールを形成できる。
【０１１７】
加工レンズとして、高価なｆθレンズを用いず、例えば、安価なシリンドリカルレンズを用いることができるため、低コストで作製できるレーザ加工装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例によるレーザ加工装置の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施例によるレーザ加工方法を示す図である。
【図３】第２の実施例によるレーザ加工方法を示す図である。
【図４】第２の実施例において被加工面に形成された穴の深さの分布を示すグラフである。
【図５】第２の実施例の変形例によるレーザ加工方法を示す図である。
【符号の説明】
１レーザ光源
２ビーム整形器
３集光レンズ
４折り返しミラー
５ガルバノスキャナ
６加工対象物
７ＸＹステージ
８制御装置
ｐｌパルスレーザビーム
１１絶縁基板
１２内層配線層
１３被覆膜
１４開口
２０走査領域
Ｓ_１１照射領域

Claims

第１の材料で形成された層と、該層の表面上に形成され、該第１の材料よりもレーザ照射によって除去されにくい第２の材料で形成され、複数の開口を有する被覆膜とを含む加工対象物の表面に、パルスレーザビームを照射し、該複数の開口の底面に露出した該層に穴を形成するレーザ加工方法において、
前記パルスレーザビームの１ショットで照射される被照射領域は、前記被覆膜に形成された開口を複数個含む大きさであり、連続する２つのショットで照射される２つの被照射領域が相互に重ならないように、かつ、１つの開口に少なくとも２ショットのパルスレーザビームが入射するように、被照射領域を前記加工対象物の表面内で移動させることを特徴とするレーザ加工方法。
第１の材料で形成された層と、該層の表面上に形成され、該第１の材料よりもレーザ照射によって除去されにくい第２の材料で形成され、複数の開口を有する被覆膜とを含む加工対象物の表面に、パルスレーザビームを照射し、該複数の開口の底面に露出した該層に穴を形成するレーザ加工方法において、
前記パルスレーザビームの１ショットで照射される被照射領域は、前記被覆膜に形成された開口を複数個含む大きさであり、連続する２つのショットで照射される２つの被照射領域が相互に重ならないようにして、
前記パルスレーザビームの被照射領域を前記加工対象物の表面内の第１の方向に移動させながら、複数ショットの照射を行う第１の走査工程を行い、
前記第１の走査工程の各ショットで照射された領域を、前記第１の方向に、部分的に重なるようにずらした領域に、パルスレーザビームが入射するように、複数ショットの照射を行う第２の走査工程を行うことを特徴とするレーザ加工方法。
前記パルスレーザビームの被照射領域の、前記第１の方向に関する幅がｗであり、
前記第２の走査工程で照射される被照射領域が、前記第１の走査工程で照射された対応する被照射領域からずれている量がｗ／Ｎ（Ｎは２以上の自然数）であり、
さらに、前回の走査工程で照射された被照射領域からのずれ量がｗ／Ｎになるようにずらした領域にレーザビームが入射するように照射を行う走査工程を、１回または複数回実行する請求項２記載のレーザ加工方法。
加工対象物を保持するステージと、
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームの断面形状を整形するビーム整形器と、
前記ビーム整形器から出射したパルスレーザビームを前記ステージに保持された加工対象物の表面に入射させるとともに、パルスレーザビームの１ショットにより照射される被照射領域を加工対象物の表面上で移動させることができる移動機構と、
前記パルスレーザビームの連続する２つのショットで照射される２つの被照射領域が重ならないように、かつ、パルスレーザビームの被照射領域を加工対象物の表面内の第１の方向に移動させながら、複数ショットの照射を行う第１の走査と、前記第１の走査の各ショットで照射された領域を、前記第１の方向に、部分的に重なるようにずらした領域に、パルスレーザビームが入射するように、複数ショットの照射を行う第２の走査とを行わせるように、前記移動機構を制御する第１の制御装置と
を有するレーザ加工装置。
前記ビーム整形器は、パルスレーザビームの被照射領域の、前記第１の方向に関する幅がｗとなるように、レーザビームの断面形状を整形し、前記第１の制御装置は、前記第２の走査で照射される被照射領域が、前記第１の走査で照射された対応する被照射領域からずれている量をｗ／Ｎ（Ｎは２以上の自然数）とし、さらに、前回の走査で照射された被照射領域からのずれ量がｗ／Ｎになるようにずらした領域にレーザビームが入射するように照射を行う走査を、１回または複数回実行させるように、前記移動機構を制御する請求項４記載のレーザ加工装置。
前記第１の制御装置は、前記加工対象物の表面に照射されるレーザビームのパルスエネルギ密度を変えることができる請求項４または５に記載のレーザ加工装置。
加工対象物を保持するステージと、
パルスレーザビームを出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射したパルスレーザビームの断面形状を整形するビーム整形器と、
前記ビーム整形器から出射したパルスレーザビームを前記ステージに保持された加工対象物の表面に集光させる加工レンズと、
前記加工レンズから出射したパルスレーザビームの進行方向を振り、前記ステージに保持された加工対象物の表面にパルスレーザビームを入射させる移動機構と、
前記移動機構から出射したパルスレーザビームが、入射角８度以内で加工対象物の表面に入射するように、前記移動機構を制御して、パルスレーザビームの進行方向を振らせる制御装置と
を有するレーザ加工装置。
前記制御装置は、パルスレーザビームの連続する２つのショットで照射される２つの被照射領域が重ならないように、かつ、パルスレーザビームの被照射領域を加工対象物の表面内の第１の方向に移動させながら、複数ショットの照射を行う第１の走査と、前記第１の走査の各ショットで照射された領域を、前記第１の方向に、部分的に重なるようにずらした領域に、パルスレーザビームが入射するように、複数ショットの照射を行う第２の走査とを行わせるように、前記移動機構を制御する請求項７記載のレーザ加工装置。