JP2015006674A - レーザ加工装置、レーザ照射位置補正方法、穴明け加工方法及び配線基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補正精度を向上させることのできるレーザ加工装置を提供する。
【解決手段】レーザ加工装置１０は、レーザ発振器１２と、レーザ発振器１２から出力されたレーザ光Ｌ１を走査するガルバノミラー１４，１５と、それらガルバノミラー１４，１５から出力されたレーザ光Ｌ１を集光する集光レンズ１８とを有する。レーザ加工装置１０は、集光レンズ１８から出力されるレーザ光Ｌ１によって穴明けされる配線基板３０が載置される第１領域Ｒ１と、第１領域Ｒ１とは異なる第２領域Ｒ２とを有するテーブル２０を有する。レーザ加工装置１０は、第２領域Ｒ２に載置され、配線基板３０と、その基板上に積層されたパターン４２と、パターン４２を被覆するように上記基板上に積層されたフィルムとを有するワーク４０と、パターン４２を撮像する撮像装置１９とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ加工装置、レーザ照射位置補正方法、穴明け加工方法及び配線基板の製造方法に関するものである。

従来の配線基板（例えば、多層プリント配線基板）には、上下方向に配置されたパッド間を電気的に接続する導体として、ビアが用いられている。ビアは、パッド上に配置された部分の絶縁層（例えば、樹脂層）にレーザビームを照射することで形成されるビアホールに配設されている。ビアホールは、パッドの上面を露出するように上記絶縁層に形成されている。

近年、電子機器の小型化及び高密度化に伴って、配線基板の小型化及び高密度化や配線パターンの微細化が進められている。これに伴い、配線基板には高精度且つ生産性に優れるビアホール加工（穴明け加工）が要求されている。このようなビアホールの加工には、例えば高出力のＣＯ_２レーザやＹＡＧの高調波を利用したＵＶレーザを用いたレーザ加工装置が用いられている。このレーザ加工装置では、揺動動作する直交配置された２つのガルバノミラーとｆθレンズとを組み合わせた光学系を用いて、テーブルに載置された配線基板（基板）上にレーザ照射位置を位置決めする。

ところが、上記レーザ加工装置では、熱などの影響により光学系が変動し、加工すべきビアホールの設計位置と実際にレーザで加工されたビアホールの位置（実加工位置）とにずれ（誤差）が生じてくる。そこで、このような誤差を補正するレーザ照射位置補正方法（ガルバノ補正方法）が種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。ガルバノ補正方法の一例について以下に説明する。

例えば、加工対象である基板に実際にビアホールを加工する前に、アクリル板等にビアホールを試し加工し、その加工したビアホールを撮像装置により撮像し、加工狙い位置（設計位置）からの実加工位置のずれ量を算出する。そして、算出したずれ量からガルバノミラーを適切に位置決めするための補正値を求め、その補正値に基づいてガルバノミラーの角度を調整して基板にビアホールを加工する。

特開２００９−０８２９５６号公報

しかしながら、上述したガルバノ補正方法における加工狙い位置と実加工位置とのずれ量には、光学系の変動による誤差の他に、基板やアクリル板が載置されたテーブルを移動する際のテーブルの位置決め誤差が含まれてしまう。この点について図１１を参照して以下に説明する。

アクリル板にビアホールを試し加工した後、そのビアホールの加工狙い位置Ｃ１１が位置固定のカメラの中心Ｃ１３に位置するようにテーブルを移動する。そして、カメラの中心Ｃ１３とビアホール中心Ｃ１２のずれ量から、加工狙い位置Ｃ１１と実加工位置（つまり、ビアホール中心Ｃ１２）のずれ量を算出する。このように、ずれ量を算出する際には、テーブルの移動を伴うため、そのテーブルの位置決め誤差が含まれてしまう。すなわち、図１１に示すように、加工狙い位置Ｃ１１とカメラの中心Ｃ１３との間にずれ（誤差）が生じてしまう。それにも関わらず、加工狙い位置Ｃ１１とカメラの中心Ｃ１３とのずれ量については考慮されていない。このため、上記算出したずれ量に基づいてガルバノミラーの角度を補正した場合には、補正精度が悪化する。

本発明の一観点によれば、レーザ源と、前記レーザ源から出力されたレーザ光を走査するガルバノミラーと、前記ガルバノミラーから出力されたレーザ光を集光する集光レンズと、前記集光レンズから出力されるレーザ光によって穴明けされる被加工物が載置される第１領域と、前記第１領域とは異なる第２領域とを有するテーブルと、前記第２領域に載置され、基板と、前記基板上に積層されたパターンと、前記パターンを被覆するように前記基板上に積層されたフィルムとを有するワークと、前記パターンを撮像する撮像装置と、を有する。

本発明の一観点によれば、補正精度を向上させることができるという効果を奏する。

一実施形態のレーザ加工装置を示す概略斜視図。 一実施形態のテーブル及び駆動機構を示す概略斜視図。 一実施形態のワークを示す概略断面図。 一実施形態のワークを示す概略平面図。なお、本図では、フィルムの図示を省略している。 一実施形態のレーザ照射位置補正処理を示すフローチャート。 （ａ）〜（ｃ）は、アライメントに利用するパターンを示す説明図。 レーザ照射位置補正処理を示す概略断面図。 （ａ）、（ｂ）は、レーザ照射位置補正処理を示す概略平面図。 配線基板の製造方法を示すフローチャート。 変形例のレーザ照射位置補正処理を示す概略断面図。 従来のレーザ照射位置補正処理を示す概略平面図。

以下、一実施形態を添付図面を参照して説明する。
なお、添付図面は、特徴を分かりやすくするために便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、各部材の断面構造を分かりやすくするために、一部の部材のハッチングを省略している。

まず、レーザ加工装置１０の構造について説明する。
図１に示すように、レーザ加工装置１０は、制御装置１１と、レーザ発振器１２と、光路系１３と、光路系１３から出力されたレーザ光Ｌ１を２次元的に走査するための一対のガルバノミラー１４，１５と、ガルバノスキャナ１６，１７と、集光レンズ１８と、撮像装置１９と、テーブル２０と、駆動機構２１とを有している。

制御装置１１は、レーザ発振器１２と、ガルバノスキャナ１６，１７と、撮像装置１９と、駆動機構２１とを制御する。
レーザ発振器１２は、例えばパルス発振のレーザ源である。レーザ発振器１２で発振されるレーザとしては、例えばＣＯ_２レーザ、ＹＡＧレーザ、ＡｒレーザやＫｒレーザを用いることができる。

レーザ発振器１２から出力されたパルス状のレーザ光Ｌ１は、光路系１３により例えば線状のレーザ光Ｌ１に整形される。そして、線状のレーザ光Ｌ１は、２つのガルバノミラー１４，１５を介して集光レンズ１８に入射する。

ガルバノミラー１４には、光路系１３から出力された線状のレーザ光Ｌ１が入射される。このガルバノミラー１４は、図１において図中左右方向（Ｘ軸方向）にレーザ光Ｌ１を走査するように回転する。具体的には、ガルバノミラー１４は、そのミラー面がガルバノスキャナ１６の駆動軸の回転に伴って変位し、入射されたレーザ光Ｌ１の光軸をＸ軸方向に偏向走査し、レーザ光Ｌ１をガルバノミラー１５に出力する。すなわち、ガルバノスキャナ１６の駆動軸を回転させてガルバノミラー１４の角度を変えることにより、レーザ光Ｌ１のスポット位置（照射位置）をＸ軸方向に変化させることができる。

ガルバノミラー１５は、図１において図中前後方向（Ｙ軸方向）にレーザ光を走査するように回転する。具体的には、ガルバノミラー１５は、そのミラー面がガルバノスキャナ１７の駆動軸の回転に伴って変位し、入射されたレーザ光Ｌ１の光軸を上記ガルバノミラー１４の走査方向と略直交するＹ軸方向に偏向走査し、集光レンズ１８にレーザ光Ｌ１を出力する。すなわち、ガルバノスキャナ１７の駆動軸を回転させてガルバノミラー１５の角度を変えることにより、レーザ光Ｌ１のスポット位置をＹ軸方向に変化させることができる。このように、ガルバノミラー１４，１５は、光路系１３から出力されたレーザ光Ｌ１のスポット位置（照射位置）を調整する。

集光レンズ１８は、ガルバノミラー１４，１５によって偏向されたレーザ光Ｌ１、つまりＸＹ平面内で２次元的に走査されたレーザ光Ｌ１を、テーブル２０に載置された被加工物である配線基板３０上の目的の位置に集光照射する。これにより、ガルバノスキャナ１６，１７によってレーザ光Ｌ１を２次元走査できる範囲（つまり、スキャンエリアＡ１）にある配線基板３０に多数の穴３０Ｘを形成することができる。なお、上記集光レンズ１８は、例えばｆθレンズである。

テーブル２０の上方には、撮像装置１９が設けられている。撮像装置１９としては、例えばＣＣＤカメラを用いることができる。例えば、撮像装置１９は、設置位置及び撮像位置が固定されている。

駆動機構２１は、テーブル２０をＸ軸方向及びＹ軸方向に自在に移動する。
次に、テーブル２０及び駆動機構２１の構造について説明する。
図２に示すように、レーザ加工装置１０は、略直方体状に形成されたベッド２２を有している。このベッド２２の上面には、一対のガイドレール２３がＸ軸方向全幅に渡って配設されている。このガイドレール２３には、第１テーブル２０ＡがＸ軸方向に移動可能に取り付けられている。第１テーブル２０Ａの上面には、一対のガイドレール２４がＹ軸方向全幅に渡って配設されている。このガイドレール２４には、第２テーブル２０ＢがＹ軸方向に移動可能に取り付けられている。第１テーブル２０ＡにはＸ軸モータ２５が連結され、第２テーブル２０ＢにはＹ軸モータ２６が連結されている。そして、第１テーブル２０Ａは、Ｘ軸モータ２５の正逆回転によって、Ｘ矢印方向及び反Ｘ矢印方向に移動され、第２テーブル２０Ｂは、Ｙ軸モータ２６の正逆回転によって、Ｙ矢印方向及び反Ｙ矢印方向に移動される。このため、第２テーブル２０Ｂは、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に駆動可能であり、ベッド２２上でＸＹ平面方向に自在に位置決めすることができる。このように、テーブル２０は、第１テーブル２０Ａと第２テーブル２０Ｂとを有し、駆動機構２１（ここでは、ガイドレール２３，２４、Ｘ軸モータ２５及びＹ軸モータ２６）によりＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動される。

上記ベッド２２には、門形のクロスレール２７が、テーブル２０（第１テーブル２０Ａ及び第２テーブル２０Ｂ）を跨ぐように架設されている。このクロスレール２７には、加工ヘッド２８が取り付けられている。加工ヘッド２８は、ここでは図示を省略するが、図１に示したガルバノミラー１４，１５と、ガルバノスキャナ１６、１７と、集光レンズ１８を含んでいる。

図１に示すように、テーブル２０（具体的には、第２テーブル２０Ｂ）は、第１領域Ｒ１とその第１領域Ｒ１と平面視で重ならない第２領域Ｒ２とを有している。テーブル２０の第１領域Ｒ１には、被加工物である配線基板３０が載置されている。また、テーブル２０の第２領域Ｒ２には、ガルバノ補正用（レーザ照射位置補正用）のワーク４０が載置されている。

ここで、図３に示すように、ワーク４０は、基板４１と、基板４１の第１面４１Ａ（ここでは、上面）上に形成された複数のパターン４２と、それらパターン４２を被覆するように基板４１の第１面４１Ａ上に形成されたフィルム４３とを有している。

基板４１は、例えば平面視略正方形状の平板である。この基板４１は、例えばガラス基板である。基板４１の材料としては、熱膨脹係数の小さい（例えば、０±１．０×１０^−６／℃程度）材料であることが好ましい。また、基板４１の材料としては、例えば平滑性及び平坦性に優れた材料であることが好ましい。このような基板４１の材料としては、例えば石英ガラス、青板ガラスや低熱膨脹ガラス（ＳｉＯ_２−ＴｉＯ_２系ガラスなど）を用いることができる。基板４１の厚さは、例えば１〜２ｍｍ程度とすることができる。

図４に示すように、複数のパターン４２は、基板４１の第１面４１Ａ上にグリッドアレイ（格子配列）に設けられている。すなわち、複数のパターン４２は、基板４１の第１面４１Ａ上に、平面視においてマトリクス状（ここでは、５×５）に配置されている。例えば、複数のパターン４２のうちＸ軸方向に一列に沿って並設されたパターン４２は、Ｘ軸方向に等間隔に配設されている。また、複数のパターン４２のうちＹ軸方向に一列に沿って並設されたパターン４２は、Ｙ軸方向に等間隔に配設されている。これら複数のパターン４２は、上述したガルバノスキャナ１６，１７によってレーザ光Ｌ１を２次元走査できる範囲（つまり、スキャンエリアＡ１）を全体的に覆う範囲内に配設されている。

また、各パターン４２は、例えば平面視略円形状に形成されている。例えば、各パターン４２の直径は、当該レーザ加工装置１０により形成される穴３０Ｘ（例えば、ビアホール）の直径よりも大きく設定されている。穴３０Ｘの直径が５０〜８０μｍ程度であるときの各パターン４２の直径は、例えば３００〜９００μｍ程度とすることができる。なお、各パターン４２の厚さは、例えば０．０６〜０．１５μｍ程度とすることができる。

パターン４２の材料としては、例えばクロム、モリブデンシリサイド、弗化クロム、銅などの金属材料を用いることができる。このようなパターン４２は、例えば、基板４１の第１面４１Ａ上に、スパッタ法、ＣＶＤ法や蒸着法などにより上記金属材料を被着し、その金属材料上にレジストパターンを形成し、そのレジストパターンをマスクとして上記金属材料をエッチングすることにより形成することができる。例えば、基板４１及びパターン４２は、クロムマスクの元となるマスクブランクスを使用して形成することができる。

図３に示すように、フィルム４３は、基板４１の第１面４１Ａ上に、パターン４２の上面４２Ａ（第１面）及び側面を被覆するように積層されている。フィルム４３の材料としては、例えば透明又は半透明の材料であることが好ましい。また、フィルム４３の材料としては、例えば加工性に優れた材料であることが好ましい。このようなフィルム４３の材料としては、例えばＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ＰＥＮ（ポリエチレンナフタレート）フィルムなどを用いることができる。また、フィルム４３としては、例えばＰＥＴやＰＥＮの表面に離型処理が施されたフィルムを用いることもできる。離型剤としては、例えばシリコーン系離型剤やフッ素系離型剤を用いることができる。なお、フィルム４３の離型処理が施された面が基板４１の第１面４１Ａに接着されている。このような離型処理を施すことにより、基板４１からフィルム４３を容易に剥離することができる。

次に、上記レーザ加工装置１０による穴明け加工について説明する。
加工対象である配線基板３０がテーブル２０（第２テーブル２０Ｂ）の第１領域Ｒ１に載置されると、制御装置１１は、駆動機構２１（Ｘ軸モータ２５及びＹ軸モータ２６）を制御し、テーブル２０を加工狙い位置に移動させる。続いて、制御装置１１は、ガルバノスキャナ１６，１７の駆動軸を回転させ、ガルバノミラー１４，１５を加工狙い位置に応じた角度に位置決めする。

次いで、制御装置１１は、レーザ発振器１２を制御し、そのレーザ発振器１２からレーザ光Ｌ１を出力させる。レーザ発振器１２から出力されたレーザ光Ｌ１は、光路系１３を通過し、ガルバノミラー１４，１５を介して集光レンズ１８に入射し、ガルバノミラー１４，１５の角度で定まる配線基板３０上（つまり、加工狙い位置）に略垂直に入射して穴３０Ｘを加工する。

その後、制御装置１１は、ガルバノスキャナ１６，１７の駆動軸を回転させ、ガルバノミラー１４，１５をスキャンエリアＡ１内の次の加工狙い位置に応じた角度に位置決めする。そして、制御装置１１は、レーザ発振器１２からレーザ光Ｌ１を出力させ、配線基板３０上の次の加工狙い位置に穴３０Ｘを加工する。これ以降、スキャンエリアＡ１内の穴３０Ｘの加工が終了するまで上記動作を繰り返し実行する。

そして、スキャンエリアＡ１内の穴３０Ｘの加工が終了すると、制御装置１１は、テーブル２０を移動させ、次のスキャンエリアＡ１上に集光レンズ１８を配置させる。以下、配線基板３０に対する穴明け加工が終了するまで上記動作を繰り返し実行する。

次に、上記レーザ加工装置１０のレーザ光Ｌ１のスポット位置（照射位置）を補正するレーザ照射位置補正処理について説明する。
図５のステップＳ１において、制御装置１１は、レーザ照射位置補正処理を開始する。このレーザ照射位置補正処理は、例えば、定期的に（つまり、一定時間経過する毎に）実施するようにしてもよいし、被加工物である配線基板３０をテーブル２０にセットする度に実施するようにしてもよい。このレーザ照射位置補正処理では、まず、図３及び図４に示したワーク４０をテーブル２０（第２テーブル２０Ｂ）の第２領域Ｒ２に載置する。

続いて、制御装置１１は、駆動機構２１（Ｘ軸モータ２５及びＹ軸モータ２６）を制御し、ワーク４０を集光レンズ１８に対向させるようにテーブル２０を移動させる（ステップＳ２）。例えば、テーブル２０は、ワーク４０のパターン４２の少なくとも一部が撮像装置１９の撮影範囲に配置されるように、且つワーク４０のパターン４２の全てがレーザ光Ｌ１のスキャンエリアＡ１内に配置されるようにテーブル２０を移動させる。

次いで、制御装置１１は、撮像装置１９を制御し、その撮像装置１９によりワーク４０に設けられたパターン４２を撮像し、その撮像したパターン４２を位置基準としてアライメントを行う（ステップＳ３）。具体的には、本工程では、複数のパターン４２のうち所定数（例えば、４つ）のパターン４２を位置基準としてアライメントが行われる。

例えば図６（ａ）に示すように、平面視格子状に配列された複数のパターン４２のうち四隅に配置された４つのパターン４２（破線枠で囲んだパターン４２）を位置基準としてアライメントが行われる。なお、位置基準として使用される４つのパターン４２は、四隅に配置された４つのパターン４２に限らず、任意の位置に配置された４つのパターン４２であってもよい。但し、位置基準として使用される４つのパターン４２は、直線状に一列に並んで配置された４つのパターン４２ではなく、４つのパターン４２を直線で結んだときにその直線によって多角形状（図６（ａ）の例では、正方形状）が形成される位置に配置されたパターン４２であることが好ましい。

このため、例えば図６（ｂ）に示すように、平面視格子状に配置された複数のパターン４２のうち、長方形の頂点に相当する位置に配置された４つのパターン４２（破線枠で囲んだパターン４２）を位置基準として使用するようにしてもよい。また、例えば図６（ｃ）に示すように、平面視格子状に配置された複数のパターン４２のうち、図中の左上に形成された４つのパターン４２（破線枠で囲んだパターン４２）を位置基準として使用するようにしてもよい。すなわち、平面視格子状に配置された複数のパターン４２のうち一部の領域に密集した４つのパターン４２を位置基準として使用するようにしてもよい。

このような４つのパターン４２を位置基準としてアライメントを行うことにより、加工ヘッド２８等をワーク４０の位置及び傾き（具体的には、パターン４２の位置及び傾き）に合わせることができる。すなわち、４つのパターン４２を用いてアライメントを行うことにより、上記４つのパターン４２を基準にしてテーブル２０上におけるワーク４０及びパターン４２の位置を正確に把握することができ、そのパターン４２の位置及び傾きに合わせて加工ヘッド２８をワーク４０の上方に配置することができる。

次に、ワーク４０の各パターン４２上に形成されたフィルム４３に穴４３Ｘを明ける（ステップＳ４）。すなわち、上記説明した穴明け加工と同様に、各パターン４２上のフィルム４３に穴４３Ｘを明ける。具体的には、制御装置１１は、ガルバノスキャナ１６，１７の駆動軸を回転させ、ガルバノミラー１４，１５を加工狙い位置に応じた角度に位置決めする。そして、制御装置１１は、レーザ発振器１２からレーザ光Ｌ１を出力させ、ワーク４０のパターン４２上の加工狙い位置に穴４３Ｘを加工する。ここでは、例えば加工狙い位置（設計位置）は、各パターン４２の上面４２Ａの中心に設定される。

図７に示すように、パターン４２上に形成される穴４３Ｘは、パターン４２上に形成されたフィルム４３を厚さ方向に貫通しないように形成される。すなわち、穴４３Ｘは、パターン４２の上面４２Ａに到達しないように形成される。具体的には、穴４３Ｘは、その底面がフィルム４３の厚さ方向の中途に位置するように形成される。これにより、パターン４２の上面４２Ａが損傷することを抑制することができる。

本工程では、上記４つのパターン４２を用いてアライメントを行った後にワーク４０に対する穴明け加工を行っているため、パターン４２の位置及び傾きに合わせてそのパターン４２上に穴４３Ｘを加工することができる。

続いて、スキャンエリアＡ１内のパターン４２に対する穴明け加工が終了すると、制御装置１１は、撮像装置１９を制御し、パターン４２とそのパターン４２上に形成された穴４３Ｘとを撮像する（ステップＳ５）。例えば、制御装置１１は、まず、駆動機構２１（Ｘ軸モータ２５及びＹ軸モータ２６）を制御し、撮像対象のパターン４２の上面４２Ａの中心Ｃ１が、撮像装置１９によって撮像される撮像画像Ｐ１（図８参照）の中心Ｃ３（カメラの中心）と平面視で一致するように、テーブル２０を移動させる。続いて、制御装置１１は、撮像装置１９を制御し、撮像対象のパターン４２とそのパターン４２上に形成された穴４３Ｘとが１つの撮像画像Ｐ１（図８参照）内に収まるようにワーク４０を撮像させる。

次いで、図８（ａ）に示すように、制御装置１１は、撮像されたパターン４２の上面４２Ａの中心Ｃ１の位置と、撮像された穴４３Ｘの平面視における中心Ｃ２の位置とのずれ量を算出する（ステップＳ６）。例えば、図８（ａ）に示すように、撮像画像Ｐ１の中心Ｃ３の位置とパターン４２の上面４２Ａの中心Ｃ１の位置とのずれ量（第１ずれ量）を算出するとともに、撮像画像Ｐ１の中心Ｃ３の位置と穴４３Ｘの平面視における中心Ｃ２の位置とのずれ量（第２ずれ量）を算出する。これら算出した２つのずれ量に基づいて、パターン４２の上面４２Ａの中心Ｃ１の位置と、穴４３Ｘの中心Ｃ２の位置とのずれ量を算出する。ここで、パターン４２は平坦性に優れた基板４１上に形成されており、パターン４２は位置精度良く形成されている。換言すると、平坦性に優れた基板４１上に形成されたパターン４２の設計位置からのずれ量は、テーブル２０の移動による位置決め誤差に比べて十分に小さい。さらに、４つのパターン４２を用いてアライメントを行った後に、パターン４２の上面４２Ａの中心Ｃ１の位置を加工狙い位置として穴４３Ｘを加工している。このため、本例では、パターン４２の上面４２Ａの中心Ｃ１を加工狙い位置として見ることができる。したがって、上述したようにパターン４２の上面４２Ａの中心Ｃ１からの穴４３Ｘの中心Ｃ２のずれ量を算出することにより、加工狙い位置からの穴４３Ｘの中心Ｃ２のずれ量を算出することができる。このとき、図８（ｂ）に示すように、仮にテーブル２０の移動による位置決め誤差等に起因してカメラの中心Ｃ３位置がパターン４２の中心Ｃ１位置からずれた場合であっても、パターン４２の中心Ｃ１位置と穴４３Ｘの中心Ｃ２位置とのずれ量が算出される。このため、本工程で算出される、パターン４２の中心Ｃ１（加工狙い位置）と穴４３Ｘの中心Ｃ２とのずれ量には、テーブル２０の移動による位置決め誤差が含まれない。

なお、以上説明したステップＳ５及びステップＳ６の処理を、スキャンエリアＡ１内の各パターン４２及びそのパターン４２上に形成された穴４３Ｘに対して実施し、それら各パターン４２と各穴４３Ｘとのずれ量を算出する。

次に、図５に示したステップＳ７において、制御装置１１は、上記算出したパターン４２の中心Ｃ１位置と穴４３Ｘの中心Ｃ２位置とのずれ量に基づいて、ガルバノミラー１４，１５の角度を補正する（ガルバノ補正処理）。例えば、制御装置１１は、パターン４２の中心Ｃ１位置と穴４３Ｘの中心Ｃ２位置とのずれ量が０（ゼロ）に近づくように、レーザ発振器１２から出力されるレーザ光Ｌ１の照射位置を位置決めするためのガルバノミラー１４，１５の角度（位置決め角度）を調整する。このようなガルバノ補正処理を実施することにより、レーザ光Ｌ１の照射位置を加工狙い位置に近づけることができる。このとき、上記ずれ量には、テーブル２０の移動による位置決め誤差が含まれないため、ガルバノミラー１４，１５の角度を精度良く補正することができ、レーザ光Ｌ１の照射位置を加工狙い位置に精度良く近づけることができる。

次に、上記レーザ照射位置補正処理を含む配線基板（又は半導体装置）の製造方法について説明する。
まず、図９に示すステップＳ１０において、例えば基板や層間絶縁層などの第１絶縁層上に配線パターンを形成する。この配線パターンは、例えばサブトラクティブ法やセミアディティブ法などの各種の配線形成方法を用いて形成することができる。

続いて、ステップＳ１１において、配線パターンを被覆するように上記第１絶縁層上に別の第２絶縁層を形成する。この第２絶縁層は、例えば第１絶縁層上に樹脂フィルムをラミネートした後に、樹脂フィルムをプレスしながら熱処理して硬化させることにより形成することができる。

次いで、ステップＳ１２において、配線基板（つまり、上述した第１絶縁層、第２絶縁層及び配線パターンを含む構造体）をレーザ加工装置１０のテーブル２０（第２テーブル２０Ｂ）の第１領域Ｒ１に載置する。

次に、ステップＳ１３において、上述したレーザ照射位置補正処理を実施する。すなわち、上述したステップＳ１〜Ｓ７の処理を実施し、加工狙い位置と実際の穴の加工位置とが一致するように、レーザ光Ｌ１の照射位置を補正する。

続いて、ステップＳ１４において、上述したレーザ加工装置１０による穴明け加工を実施し、第２絶縁層に該第２絶縁層を貫通して上記配線パターンに到達するビアホール（穴）を形成する。このとき、上記レーザ照射位置補正処理によりガルバノミラー１４，１５の角度が高精度に補正され、レーザ光Ｌ１の照射位置が加工狙い位置に一致するように高精度に補正されているため、上記ビアホールを位置精度良く形成することができる。

その後、例えば、ビアホールにビア導体を充填してビア配線を形成するとともに、そのビア配線を介して上記配線パターンに電気的に接続される配線パターンを第２絶縁層上に形成する（ステップＳ１５）。これらビア配線及び配線パターンは、例えばサブトラクティブ法やセミアディティブ法などの各種の配線形成方法を用いて形成することができる。

このようなステップＳ１０〜Ｓ１５の処理を含む製造方法により、本実施形態のレーザ加工装置１０によって形成されたビアホールを有する配線基板（又は半導体装置）を製造することができる。

以上説明した本実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）基板４１のパターン４２上に形成されたフィルム４３に穴４３Ｘを明け、パターン４２と穴４３Ｘとを１つの撮像画像Ｐ１内に撮像し、パターン４２の中心Ｃ１と穴４３Ｘの中心Ｃ２とのずれ量を算出するようにした。このため、仮にパターン４２と穴４３Ｘを撮像する際に、テーブル２０の移動による位置決め誤差等に起因して、撮像画像Ｐ１の中心Ｃ３位置とパターン４２の中心Ｃ１位置がずれた場合であっても、パターン４２の中心Ｃ１と穴４３Ｘの中心Ｃ２とのずれ量には、上記テーブル２０の移動による位置決め誤差が含まれない。そして、このようなテーブル２０の移動による位置決め誤差が含まれない上記ずれ量に基づいてガルバノミラー１４，１５の角度を補正するようにした。このため、ガルバノミラー１４，１５の角度を精度良く補正することができる。換言すると、ガルバノミラー１４，１５の角度補正、つまりレーザ照射位置補正の補正精度を向上させることができる。これにより、レーザ光Ｌ１の照射位置を加工狙い位置に精度良く近づけることができる。

（２）基板４１から剥離可能にフィルム４３を基板４１上に積層するようにした。このため、フィルム４３のみを交換することにより、つまり穴４３Ｘを形成したフィルム４３を基板４１から剥離した後に別の新しいフィルム４３を基板４１に積層することにより、基板４１及びパターン４２を繰り返し使用することができる。これにより、コスト削減に貢献することができる。

（３）パターン４２上のフィルム４３に、底面がフィルム４３の厚さ方向の中途に位置する穴４３Ｘを形成するようにした。これにより、パターン４２の上面４２Ａがレーザ光Ｌ１の照射によって損傷することを抑制することができる。したがって、上述のようにフィルム４３を交換することにより、基板４１及びパターン４２を好適に繰り返し使用することができる。

（４）４つのパターン４２を用いてアライメントを行った後に、パターン４２上のフィルム４３に穴４３Ｘを形成するようにした。これにより、テーブル２０上におけるパターン４２の位置及び傾きに合わせて穴４３Ｘを形成することができる。

（５）平坦性に優れた基板４１上にパターン４２を形成するようにした。これにより、基板４１上にパターン４２を位置精度良く形成することができる。
（他の実施形態）
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。

・上記実施形態におけるパターン４２の数は特に制限されない。
・上記実施形態では、複数のパターン４２をＸ軸方向及びＹ軸方向に等間隔に配列するようにしたが、各パターン４２間の間隔は等間隔ではなくてもよい。

・上記実施形態では、複数のパターン４２を平面視格子状に配列するようにしたが、平面配列はこれに限定されない。例えば、複数のパターン４２を平面視三角形状に配列するようにしてもよいし、複数のパターン４２を平面視台形状に配列するようにしてもよい。

・上記実施形態では、ワーク４０を平面視略正方形状に形成するようにした。これに限らず、例えばワーク４０を平面視略長方形状に形成するようにしてもよいし、ワーク４０を平面視略五角形状に形成するようにしてもよい。

・上記実施形態のワーク４０では、基板４１から剥離可能にフィルム４３を基板４１上に積層し、基板４１及びパターン４２を繰り返し使用するようにした。これに限らず、例えばレーザ照射位置補正処理を行う度にワーク４０全体を交換するようにしてもよい。

・上記実施形態では、パターン４２上のフィルム４３に、そのフィルム４３を貫通しない穴４３Ｘを形成するようにしたが、これに限定されない。
例えば図１０に示すように、パターン４２上のフィルム４３に、そのフィルム４３を貫通してパターン４２の上面４２Ａに到達する穴４３Ｘを形成するようにしてもよい。

・上記実施形態では、１回のレーザ照射位置補正処理において、複数のパターン４２上の各々に穴４３Ｘを形成するようにした。これに限らず、１回のレーザ照射位置補正処理において、１つのパターン４２上のみに穴４３Ｘを形成するようにしてもよい。この場合には、基板４１上に１つのパターン４２のみを形成するようにしてもよい。

・上記実施形態では、４つのパターン４２を用いてアライメントを行うようにした。これに限らず、例えば３つのパターン４２又は５つ以上のパターン４２を用いてアライメントを行うようにしてもよい。

また、上記変形例のように、１つのパターン４２上のみに穴４３Ｘを形成する場合には、その１つのパターン４２のみを用いてアライメントを行うようにしてもよい。また、１回のレーザ照射位置補正処理において、２つのパターン４２上のみに穴４３Ｘを形成する場合には、それら２つのパターン４２のみを用いてアライメントを行うようにしてもよい。

・上記実施形態のレーザ照射位置補正処理におけるステップＳ３の処理を省略してもよい。すなわち、例えばワーク４０がテーブル２０と一体化され、テーブル２０上におけるワーク４０及び各パターン４２の位置が正確に把握可能な場合には、パターン４２を用いてアライメントを行うことを省略してもよい。

１０ レーザ加工装置
１１ 制御装置
１２ レーザ発振器（レーザ源）
１３ 光路系
１４，１５ ガルバノミラー
１６，１７ ガルバノスキャナ
１８ 集光レンズ
１９ 撮像装置
２０ テーブル
２１ 駆動機構
３０ 配線基板
３０Ｘ 穴
４０ ワーク
４１ 基板
４２ パターン
４３ フィルム
４３Ｘ 穴
Ｌ１ レーザ光
Ｒ１ 第１領域
Ｒ２ 第２領域

Claims (10)

1. レーザ源と、
   前記レーザ源から出力されたレーザ光を走査するガルバノミラーと、
   前記ガルバノミラーから出力されたレーザ光を集光する集光レンズと、
   前記集光レンズから出力されるレーザ光によって穴明けされる被加工物が載置される第１領域と、前記第１領域とは異なる第２領域とを有するテーブルと、
   前記第２領域に載置され、基板と、前記基板上に形成されたパターンと、前記パターンを被覆するように前記基板上に形成されたフィルムとを有するワークと、
   前記パターンを撮像する撮像装置と、
   を有することを特徴とするレーザ加工装置。
2. 前記パターン上に形成された前記フィルムには、前記集光レンズから出力されるレーザ光により穴が加工されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
3. 前記フィルムは、前記基板から剥離可能に前記基板上に積層されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザ加工装置。
4. 被加工物とは異なり、基板と、前記基板上に形成されたパターンと、前記パターンを被覆するように前記基板上に形成されたフィルムとを有するワークをテーブルに載置する工程と、
   前記パターン上の前記フィルムに穴を明ける工程と、
   前記パターンと前記穴とを１つの撮像画像内に撮像する工程と、
   前記パターンの所定位置からの前記穴の中心位置のずれ量を算出する工程と、
   前記ずれ量に基づいて、ガルバノミラーの位置決め角度を補正する工程と、
   を有するレーザ照射位置補正方法。
5. 前記ワークを前記テーブルに載置する工程の後であって、前記フィルムに前記穴を明ける工程の前に、
   前記ガルバノミラーによって位置決めされたレーザ光を集光する集光レンズと前記ワークが対向するように、前記テーブルを移動する工程と、
   前記パターンを用いてアライメントを行う工程と、
   を有することを特徴とする請求項４に記載のレーザ照射位置補正方法。
6. 前記アライメントを行う工程では、
   前記基板上に平面視格子状に配列された複数の前記パターンのうち、四角形の頂点に相当する位置に配置された４つのパターンを用いてアライメントを行うことを特徴とする請求項５に記載のレーザ照射位置補正方法。
7. 前記フィルムに前記穴を明ける工程では、前記パターンの前記所定位置を加工狙い位置に設定して穴明け加工を行い、
   前記ずれ量を算出する工程は、
   前記撮像画像の中心からの前記パターンの前記所定位置の第１ずれ量を算出する工程と、
   前記撮像画像の中心からの前記穴の中心位置の第２ずれ量を算出する工程と、
   前記第１ずれ量と前記第２ずれ量とに基づいて、前記パターンの所定位置からの前記穴の中心位置のずれ量を算出する工程と、を含むことを特徴とする請求項４〜６のいずれか１つに記載のレーザ照射位置補正方法。
8. 前記フィルムに前記穴を明ける工程では、前記穴の底面が前記フィルムの厚さ方向の中途に位置するように前記穴を形成することを特徴とする請求項４〜７のいずれか１つに記載のレーザ照射位置補正方法。
9. 請求項４〜８のいずれか１つに記載のレーザ照射位置補正方法により前記ガルバノミラーの位置決め角度を補正した後に、前記テーブルに載置された前記被加工物に対してレーザ光を照射して穴を明ける工程を含むことを特徴とする穴明け加工方法。
10. 請求項９に記載の穴明け加工方法により絶縁層に穴を明ける工程を含むことを特徴とする配線基板の製造方法。